JP4232219B2

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Publication number: JP4232219B2
Application number: JP13313998A
Authority: JP
Inventors: 裕子前田; 紀彦加賀; 英之丹羽; 力山田; 隆博川越
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 1997-05-28
Filing date: 1998-05-15
Publication date: 2009-03-04
Anticipated expiration: 2018-05-15
Also published as: JPH1145015A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、プリンター等の電子写真装置や静電記録装置等における静電記録プロセスにおいて、表面に静電潜像を保持した潜像保持体等の画像形成体表面に現像剤を供給して形成されたトナー像を、紙等の記録媒体へと転写する前に一旦転写保持し、これを上記記録媒体へと転写する中間転写部材に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、複写機、プリンター等の電子写真画像形成装置では、まず、感光体（画像形成体）の表面を帯電ローラ等の帯電手段により一様に帯電させ、この感光体に光学系から映像を投射して光の当たった部分の帯電を消去することによって静電潜像を形成し、次いで、この静電潜像に現像ローラ等の現像手段によりトナーを供給してトナーの静電的付着によりトナー像を形成し、これを転写ローラ等の転写手段により紙等の記録媒体へと転写し、更に転写した画像を定着ローラ等の定着手段により記録媒体に加熱定着させて、プリント画像を得る方法が採られている。
【０００３】
この場合、カラープリンターやカラー複写機においても、基本的には上記プロセスに従ってプリントが行われるが、カラー画像の場合には、マゼンタ、イエロー、シアン、ブラックの４色のトナーを用いて色調を得るもので、これらのトナーを所定割合で重ね合わせて必要な色調を得るための工程が必要であり、この工程を行うためにいくつかの方式が提案されている。
【０００４】
まず、第１には、モノクロ印刷を行う場合と同様に、感光体上にトナーを供給して静電潜像を可視化する際に、上記マゼンタ、イエロー、シアン、ブラックの４色のトナーを順次重ねていくことにより現像を行い、感光体上にカラーのトナー像を形成する多重現像方式がある。この方式によれば比較的コンパクトに装置を構成することが可能であるが、この方式では階調の制御が非常に難しく、高画質が得られないという問題点がある。
【０００５】
第２に、４つの感光体を設け、各感光体の潜像をそれぞれマゼンタ、イエロー、シアン、ブラックのトナーで現像することにより、マゼンタによるトナー像、イエローによるトナー像、シアンによるトナー像及びブラックによるトナー像の４つのトナー像を形成し、これらトナー像が形成された感光体を１列に並べて各トナー像を紙等の記録媒体に順次転写して記録媒体上で重ねることにより、カラー画像を再現するタンデム方式がある。この方式は、良好な画像が得られるものの、４つの感光体と、各感光体毎に設けられた帯電機構及び現像機構が１列に並べられた状態となり、装置が大型化すると共に高価なものとなってしまう。
【０００６】
第３に、紙等の記録媒体を転写ドラムに巻き付けてこれを４回転させ、周回毎に感光体上のマゼンタ、イエロー、シアン、ブラックを順次記録媒体に転写してカラー画像を再現する転写ドラム方式もある。この方式によれば比較的高画質が得られるが、記録媒体が葉書等の厚紙である場合には、これを上記転写ドラムに巻き付けることが困難であり、記録媒体の種類が制限されるという問題点がある。
【０００７】
上記多重現像方式、タンデム方式及び転写ドラム方式に対して、良好な画質が得られ、かつ装置が特に大型化するようなこともなく、しかも記録媒体の種類が特に制限されるようなこともない方式として、中間転写方式が提案されている。
【０００８】
即ち、この中間転写方式は、感光体上のトナー像を一旦転写保持するドラムやベルトからなる中間転写部材を設け、マゼンタによるトナー像、イエローによるトナー像、シアンによるトナー像及びブラックによるトナー像の４色のトナー像をこの中間転写部材上に順次転写することにより、この中間転写部材上にカラー画像を形成し、このカラー画像を紙等の記録媒体上に転写するものである。従って、４色のトナー像を重ね合わせて階調を調整するものであるから、高画質を得ることが可能であり、かつタンデム方式のように感光体を１列に並べる必要がないので装置が特に大型化することもなく、しかも記録媒体をドラムに巻き付ける必要もないので記録媒体の種類が制限されることもないものである。
【０００９】
ここで、このような中間転写方式によりカラー画像の形成を行う装置を例示すれば、ドラム状の中間転写部材を用いた装置として図１の画像形成装置を、ベルト状の中間転写部材を用いた装置として図２の画像形成装置を例示することができる。
【００１０】
即ち、図１及び図２中、１はドラム状の感光体であり、それぞれ図中矢印方向に回転するようになっている。この感光体１は、一次帯電器２によって帯電され、次いで画像露光３により露光部分の帯電が消去されて第１の色成分に対応した静電潜像がこの感光体１上に形成され、更に静電潜像が現像器４１により第１色のマゼンタトナーＭで現像され、第１色のマゼンタトナー画像が感光体１上に形成される。そして、このトナー画像が、感光体１と接触しながら回転する中間転写ドラム２０ａ（図１）又は中間転写ベルト２０ｂ（図２）（以下、これらを合わせて「中間転写部材２０ａ，２０ｂ」という）に転写される。この場合、感光体１から中間転写部材２０ａ，２０ｂへの転写は、感光体１と中間転写部材２０ａ，２０ｂとのニップ部において、中間転写部材２０ａ，２０ｂに電源６１から印加される一次転写バイアスにより行われる。この中間転写部材２０ａ，２０ｂに第１色のマゼンタトナー画像が転写された後、上記感光体１はその表面がクリーニング装置１４により清掃され、感光体の１回転目の現像転写操作が完了する。以降、感光体が３回転し、各周回毎に現像器４２〜４４を順次用いて第２色のシアントナー画像、第３色のイエロートナー画像、第４色のブラックトナー画像が順次感光体１上に形成され、これが周回毎に中間転写部材２０ａ，２０ｂに重畳転写され、目的のカラー画像に対応した合成カラートナー画像が中間転写部材２０ａ，２０ｂ上に形成される。なお、図２の装置にあっては、感光体１の周回毎に現像器４１〜４４が順次入れ替わってマゼンタトナーＭ、シアントナーＣ、イエロートナーＹ、ブラックトナーＢによる現像が順次行われるようになっている。
【００１１】
次に、上記合成カラートナー画像が形成された中間転写部材２０ａ，２０ｂに転写ローラ２５が当接し、そのニップ部に給紙カセット９から紙等の記録媒体２４が給送される。これと同時に二次転写バイアスが電源２９から転写ローラ２５に印加され、合成カラートナー画像が中間転写部材２０ａ，２０ｂから記録媒体２４に転写され、更にこの記録媒体２４は定着器１５へ導入されて記録媒体２４上の合成カラートナー画像が加熱定着され、最終画像となる。そして、合成カラートナー画像を記録媒体２４へと転写した後の中間転写部材２０ａ，２０ｂは、表面の転写残留トナーがクリーニング装置３５により除去され、初期状態に戻り次の画像形成に備えるようになっている。
【００１２】
このような、中間転写方式の画像形成装置に用いられる上記中間転写部材２０ａ，２０ｂは、感光体１、トナー像、記録媒体２４などと直接接触するものであるため、軟らかく弾性のある材料で形成され、図１の中間転写部材２０ａのようにドラム状の場合には、図３に示したように、金属製ドラム基体２００の上に導電性のゴム状弾性体２０１を積層したものが知られており、また図２の中間転写部材２０ｂのようにベルト状の場合には、図４に示したように、帆布やスパイラル状に巻いた糸等（図示せず）で補強した導電性のゴム状弾性体２０１をベルト状に成形したものが知られている。更に、図３，４に示したように、これらのゴム状弾性体２０１の表面に感光体の汚染防止、トナー付着防止、摩擦係数の低減等の目的で樹脂からなる表皮層２０２を形成することも提案されている。
【００１３】
一方、図１，２に例示したような中間転写部材を使用する電子写真画像形成装置では、中間転写部材の抵抗値が転写効率、ひいては画像形成に大きく影響する。中間転写部材として望まれる抵抗領域は、１０⁸〜１０¹⁴Ω・ｃｍの所謂中抵抗領域であるため、中間転写部材を抵抗値のバラツキなく製造することが非常に難しく、特にゴムをこの中抵抗領域に調整することは困難である。そこで、ゴムの抵抗値を比較的制御し易い１０³〜１０⁹Ω・ｃｍに設定して上記ゴム状弾性体層２０１を形成し、上記表皮層２０２に比較的抵抗値の高い樹脂を用いて、部材全体の抵抗値を中間転写部材として望ましい上記中抵抗領域に調整することが提案されている。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、樹脂材料を上記表皮層２０２として用いる場合、一般の樹脂材料はゴム材料と比較して硬く、ゴムの弾性変形に追随しにくいために、ゴム弾性体層２０１からの剥離が生じたり、表皮層２０２にクラックが発生する場合がある。この場合、軟質の樹脂材料を用いることも考えられるが、軟質の樹脂材料は、塑性変形が大きく、また粘着性や摩擦係数が大きく、中間転写部材の表皮層２０２としては使用できない。一方、ウレタン樹脂の中にはゴムの弾性変形に良好に追随し得るものもあり、このようなウレタン樹脂を表皮層２０２として用いることも提案されているが、このようなウレタン樹脂は環境により抵抗値が大きく変動し、中間転写部材の抵抗値の抵抗依存性が大きくなるという問題点がある。
【００１５】
更に、表皮層２０２で部材の抵抗値を調整する場合、一般の樹脂材料は体積固有抵抗が高いために、通常カーボン等の導電剤の添加で抵抗値を下げる必要があり、導電剤が均一に分散した塗料の調製工程、及び導電剤が均一に分散した塗膜の形成工程といった、煩雑な工程を要することとなり、これが製造効率や製造コストの増加をもたらす原因の１つとなっている。
【００１６】
本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、ゴム層に良好に追随し得ると共に、抵抗調節が容易で、かつ感光体の汚染防止、トナー付着防止、摩擦係数の低減化等の機能を満足する表皮層を備えた中間転写部材を提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段及び発明の実施の形態】
本発明者は、上記目的を達成するため鋭意検討を行った結果、画像形成体と記録媒体との間に配設され、画像形成体表面に形成されたトナー像を一旦自己の表面に転写保持し、これを記録媒体へと転写する中間転写部材を、導電性ゴム層の表面に表皮層を形成して構成する場合に、前記表皮層を水添ポリオレフィン系ウレタン樹脂を主材として形成することにより、導電性ゴム層の弾性変形に良好に追随してクラックや剥離の発生を確実に防止し得ると共に、感光体の汚染防止、トナー付着防止、摩擦係数の低減化等の機能をも合わせ持つ表皮層が得られること、しかもこの表皮層によれば、比較的容易に部材抵抗値の調整を行うことができることを見い出した。
【００１８】
即ち、本発明者は、柔軟性に優れ表皮層として用いた場合にゴム弾性層の弾性変形に良好に追随し得るウレタン樹脂に着目し、種々のウレタン樹脂について中間転写部材の表皮層としての適性を検討した結果、汎用されているポリエーテル系やポリエステル系のウレタン樹脂は、体積固有抵抗が１０¹²〜１０¹⁴Ω・ｃｍ程度と抵抗値が低く、これを用いて表皮層を形成し中間転写部材の抵抗値を１０⁸〜１０¹⁴Ω・ｃｍの中抵抗領域に調整しようとすると、表皮層を厚く形成しなければならないこと、また体積固有抵抗の環境依存性が高く、低温／低湿条件（温度１５℃／湿度１０％、以下「Ｌ／Ｌ条件」と略記する）時と高温／高湿条件（温度３２．５℃／湿度８５％、以下「Ｈ／Ｈ条件」と略記する）時とで、抵抗値の差が２．５桁以上あり、このため中間転写部材の抵抗値も環境条件によって大幅に変動してしまうことなどの理由で、中間転写部材の表皮層として不適であることが判明した。これに対して、ポリオレフィン系のウレタン樹脂は、１０¹⁴〜１０¹⁶Ω・ｃｍと適度な体積固有抵抗が得られ、数μｍ程度の適度な厚さの皮膜で良好に部材の抵抗値を上記中抵抗領域に調整することができ、しかも体積固有抵抗の環境依存性が低く、上記Ｌ／Ｌ条件時とＨ／Ｈ条件時とで体積固有抵抗の差を１．５桁程度とすることができ、環境依存性の低く良好な性能を安定的に発揮し得、なかでも水添ポリオレフィン系ウレタン樹脂は、電子写真装置中で発生するオゾンやＮＯ_Xに対して良好な耐久性を発揮し、高性能で耐久性に優れる中間転写部材が得られることを見い出し、本発明を完成したものである。
【００１９】
従って、本発明は、画像形成体と記録媒体との間に配設され、画像形成体表面に形成されたトナー像を一旦自己の表面に転写保持し、これを記録媒体へと転写する中間転写部材において、導電性ゴム層と、該導電性ゴム層の表面に形成された表皮層とを具備してなり、かつ前記表皮層が、水添ポリオレフィン系ウレタン樹脂を主材としたものであることを特徴とする中間転写部材を提供するものである。
【００２０】
また、本発明者は、上記表皮層による抵抗値の調整について、更に検討を進めた結果、上述のように上記水添ポリオレフィン系ポリウレタン樹脂は１０¹⁴〜１０¹⁶Ω・ｃｍと適度な体積固有抵抗が得られるので、このような抵抗値を有する水添ポリオレフィン系ポリウレタン樹脂を用いて、導電剤を配合することなく、上記表皮層を形成することにより、単にこの樹脂を主材として含有する塗料で表皮層を形成するだけで、導電剤が均一に分散した塗料の調製工程、及び導電剤が均一に分散した塗膜の形成工程といった、煩雑な工程を要することなく、容易かつ確実に部材の抵抗値を１０⁸〜１０¹⁴Ω・ｃｍの中抵抗領域に調整し得ることを見い出した。
【００２１】
従って、本発明は、好適な実施態様として、上記表皮層を構成する上記水添ポリオレフィン系ウレタン樹脂の体積固有抵抗が１０¹⁴〜１０¹⁶Ω・ｃｍであり、かつ該表皮層中に導電剤を含まないものである上記本発明の中間転写部材を提供する。
【００２２】
以下、本発明につき更に詳しく説明する。
本発明の中間転写部材は、例えば図３，４に示した部材と同様に、導電性ゴム層２０１の表面に表皮層２０２を形成したものであり、本発明では、前記表皮層２０２を、水添ポリオレフィン系ポリウレタン樹脂を主材として形成したものである。
【００２３】
上記導電性ゴム層２０１としては、特に制限はなく、適宜なゴム材料に導電剤等を添加して導電性を付与した弾性体が用いられる。ゴム材料として具体的には、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、天然ゴム（ＮＲ）、シリコーンゴム、ウレタンゴム、アクリルゴム（ＡＣＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、エピクロルヒドリンゴム（ＥＣＯ）等が例示され、これらの１種又は２種以上の混合ゴムを用いることができ、特にＮＢＲ、ウレタンゴム、ＡＣＲ、ＥＣＯ、及びこれらとＥＰＤＭ等の他のゴムとのブレンド物が、表皮層を構成する上記水添ポリオレフィン系ポリウレタン樹脂との接着性の点で好ましく用いられる。
【００２４】
また、この導電性ゴム層２０１に添加される導電剤としては、ラウリルトリメチルアンモニウム、ステアリルトリメチルアンモニウム、オクタデシルトリメチルアンモニウム、ドデシルトリメチルアンモニウム、ヘキサデシルトリメチルアンモニウム、変性脂肪酸・ジメチルエチルアンモニウム塩の過塩素酸塩，塩素酸塩，ホウフッ化水素酸塩，硫酸塩，エトサルフェート塩，ハロゲン化ベンジル塩（臭化ベルジル塩，塩化ベンジル塩等）等の第４級アンモニウムなどの陽イオン界面活性剤；脂肪族スルホン酸、高級アルコール硫酸エステル塩、高級アルコールエチレンオキサイド付加硫酸塩、高級アルコール燐酸エステル塩等の陰イオン界面活性剤；各種ベタイン等の両性イオン界面活性剤；高級アルコールエチレンオキサイド、ポリエチレングリコール脂肪酸エステル、多価アルコール脂肪酸エステル等の非イオン性帯電防止剤などの帯電防止剤；ＬｉＣＦ₂ＳＯ₂、ＮａＣｌＯ₄、ＬｉＢＦ₄、ＮａＣｌ等の周期律表第１族の金属塩；Ｃａ（ＣｌＯ₄）₂等の周期律表第２族の金属塩；及びこれらの帯電防止剤がイソシアネートと反応する活性水素を有する基（水酸基，カルボキシル基，一級乃至二級アミン基等）を１個以上有するものなどが挙げられる。更に、これらと多価アルコール（１，４−ブタンジオール、エチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール等）又はその誘導体との錯体、或いはエチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル等との錯体などのイオン導電剤；ケッチェンブラック、アセチレンブラック等の導電性カーボン；ＳＡＦ、ＩＳＡＦ、ＨＡＦ、ＦＥＦ、ＧＰＦ、ＳＲＦ、ＦＴ、ＭＴ等のゴム用カーボン；酸化処理を施したカラーインク用カーボン、熱分解カーボン、天然グラファイト、人造グラファイト等；酸化スズ、酸化チタン、酸化亜鉛、ニッケル、銅等の金属及び金属酸化物；ポリアニリン、ポリピロール、ポリアセチレン等の導電性ポリマーなどを例示することができる。
【００２５】
これら導電剤の添加量は、特に制限されるものではないが、上記陽イオン界面活性剤、両性イオン界面活性剤、帯電防止剤及びイオン導電剤の場合、上記ゴム成分１００重量部に対して０．０１〜５重量部、好ましくは０．０５〜２重量部程度とすることができ、それ以外の上記導電剤、導電性カーボン等は１〜５０重量部、好ましくは５〜４０重量部程度とすることができ、これにより導電性ゴム層２０１の抵抗値を１０³〜１０⁹Ω・ｃｍ、特に１０⁵〜１０⁸Ω・ｃｍに調整することが好ましい。この場合、中間転写部材の抵抗値は、上述のように１０⁸〜１０¹⁴Ω・ｃｍの中抵抗領域であることが好ましく、この導電性ゴム層２０１上に形成される表皮層２０２の抵抗値を調整することにより中間転写部材の抵抗値を上記中抵抗領域に調節することが好ましい。なお、この導電性ゴム層２０１には、上記導電剤以外にも必要に応じて公知の充填材，加硫剤など、その他の添加剤を適量添加することができる。
【００２６】
ここで、図３のように、ドラム状の中間転写部材とする場合には、上記導電性ゴム層２０１は、通常ドラム状の基体２００の外周面上に形成されるが、この場合基体２００としては、樹脂，アルミニウム合金，鉄合金，銅合金等の適宜な材料で形成することができる。また、図４のように、ベルト状の中間転写部材とする場合には、上記導電性ゴム層２０１でベルト本体を形成することができるが、この場合補強層を積層したり埋設したりすることにより、導電性ゴム層２０１を補強することができる。
【００２７】
この導電性ゴム層２０１の厚さは、特に制限されず、ゴム材料の種類や中間転写部材の形態等に応じて適宜設定されるが、通常ドラム状とする場合には、２〜１０ｍｍ程度、ベルト状とする場合には０．５〜３ｍｍ程度とすることが好ましい。なお、この導電性ゴム層２０１は、２層以上形成してもよく、例えば、ベルト状の中間転写部材とする場合に補強層を挟んで両側にそれぞれ導電性ゴム層を形成して、ベルト本体を形成してもよい。
【００２８】
上記補強層としては、樹脂補強層及び／又は繊維層を形成することかできる。上記樹脂補強層は、公知の熱可塑性樹脂、熱可塑性エラストマー及び熱硬化性樹脂等を挙げることができ、具体的には、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリビニル系樹脂、ポリビニリデン系樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリスルホン樹脂等の樹脂を例示することができる。この場合、上記樹脂補強層は、上述した樹脂を複数積層して形成してもよく、また、後述する繊維層と併用することもできる。なお、この樹脂補強層は上記樹脂を用いて適宜な方法で成形しても、予めフィルム状に成形された上記樹脂を積層してもよい。
【００２９】
また、上記繊維層は、公知の織布や不織布を用いて形成することができ、具体的には、麻，毛，絹，綿等の天然繊維、ビスコース等の再生繊維、ポリエステル，ナイロン(ナイロン６，６６，４６等），ビニロン、塩化ビニリデン，ポリオレフィン（ポリエチレン，ポリプロピレン等），ポリクラーク等の合成繊維、アセテート等の半合成繊維、アラミド繊維、ポリビニルアルコール繊維、ポリアクリロニトリル繊維等の所謂高機能性繊維、ステンレススチール、その他のスチール等の金属繊維などの織布や不織布を例示することができる。この場合、織布の布構造としては、平織、斜文織、朱子織、及びこれらを組み合わせたものなど、適宜選択することができるが、特に堅牢性、経済性等の点から平織構造の織布が好ましく用いられる。
【００３０】
上記繊維層は、上記織布や不職布を複数積層した複数層構造の繊維層としてもよく、その際、繊維層の厚みはとくに制限されるものではないが、０．０１〜２ｍｍ、とくに０．０５〜０．５ｍｍ程度であることが好ましく、繊維層の厚みが０．０１ｍｍ未満であると、この繊維層による寸法安定性が低下してベルト状の部材に伸び等の変形が生じてしまう場合があり、一方、２ｍｍを超えるとベルト状の部材の柔軟性が損なわれる場合がある。また、この繊維層を形成する織布や不織布の繊維径は、特に制限されるものではないが、２０〜４２０デニール、特に３０〜２１０デニール、更には３０〜８０デニールであることが好ましい。更に、上記織布や不織布は、特に制限されるものではないが、比較的薄いものであることが好ましく、具体的には、厚み０．０１〜０．２ｍｍ、特に０．０５〜０．１５ｍｍであることが好ましい。この場合、上記織布や不織布の厚みが０．０１ｍｍ未満であると、この繊維層による寸法安定性が低下してベルト状の部材に伸び等の変形が生じてしまう場合があり、一方、０．２ｍｍを超えると部材の柔軟性が損なわれる場合がある。
【００３１】
この繊維層を形成する上記織布や不織布には、その表面部分又は全体に必要に応じてゴムや樹脂を含浸させることができ、これにより繊維層と上記導電性ゴム層又は後述する表皮層との接着性及び表面平滑性を向上させることができる。この場合、含浸剤としては、上記導電性ゴム層を形成するゴム成分として例示したものと同種のゴム等によるゴムセメントやエポキシ樹脂、レゾルシンホルムアルデヒド（ＲＦＬ）、及びこれらの混合物が好適に用いられ、塗布又は浸漬により、これら含浸剤を上記織布や不織布に予め含浸させておくことができ、これによりゴム又は樹脂が含浸した織布又は不織布を容易に得ることができる。
【００３２】
次に、上記導電性ゴム層２０１上に形成される上記表皮層２０２は、上述のように、水添ポリオレフィン系ポリウレタン樹脂を主材とするものである。ここで、水添ポリオレフィン系ポリウレタン樹脂とは、水添ポリオレフィンポリオールをポリイソシアネート化合物で硬化させたものである。この場合、水添ポリオレフィンポリオールとは、ジエンモノマーの重合体或いは共重合体の水素添加物で、分子末端或いは分子鎖中に水酸基を有するものであり、具体的には、水添ポリブタジエンポリオール、水添ポリイソプレンポリオール、水添ポリ（ブタジエン−イソプレン）ポリオール等が例示される。これら水添ポリオールは、電子写真装置中で発生するオゾンやＮＯ_Xに対して良好な耐久性を発揮する。
【００３３】
また、上記ポリイソシアネート化合物は、分子中に２個以上のイソシアネート基を有するものであり、具体的には、トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、ナフタレンジイソシアネート、トリジンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、フェニレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、テトラメチルキシリレンジイソシアネート、シクロヘキサンジイソシアネート、リジンエステルジイソシアネート、リジンエステルトリイソシアネート、ウンデカントリイソシアネート、ヘキサメチレントリイソシアネート、トリフェニルメタントリイソシアネート、及びこれらイソシアネート化合物の重合体、誘導体、変性体、水素添加体などが例示される。これらの中では、ヘキサメチレンジイソシアネートやイソホロンジイソシアネート等の脂肪族及び脂環式イソシアネートが耐オゾン性や耐熱性等に優れる点で好ましく用いられる。また、目的によってはこれらにイソシアネートを混合して用いることもできる。
【００３４】
ここで、本発明の中間点転写部材では、この表皮層２０２の抵抗値を調整することにより、部材の抵抗値を中間転写部材として好適な１０⁸〜１０¹⁴Ω・ｃｍの中抵抗領域に調節することができる。この場合、表皮層２０２に適宜な導電剤を添加して表皮層２０２の抵抗値を調整し、これにより部材の抵抗値を上記中抵抗領域に調節してもよいが、本発明にあっては、表皮層２０２を形成する上記水添ポリオレフィン系ウレタン樹脂として体積固有抵抗が１０¹⁴〜１０¹⁶Ω・ｃｍのものを用いることにより、表皮層２０２に導電剤を配合することなく部材の抵抗値を上記中抵抗領域に調整することが好ましい。これにより、容易に部材の抵抗値を上記中抵抗領域に調整することができるものである。
【００３５】
即ち、表皮層の厚さは、中間転写部材の硬度を高くしたくないこと及び経済性の観点から、通常数十μｍ程度とすることが好ましく、厚さ数十μｍの表皮層で部材の抵抗値を上記中抵抗領域に調節するには、上述した導電性ゴム層の好ましい抵抗値との関係から表皮層２０２の抵抗値を１０¹⁴〜１０¹⁶Ω・ｃｍすることが適当であることが判明した。この場合、樹脂材料を用いて１０¹⁴〜１０¹⁶Ω・ｃｍの表皮層を設計するには、抵抗値の高い樹脂を選択してカーボン等の導電剤で抵抗値を下げる方法が一般的であるが、導電剤が均一に分散した塗料の調製、及び導電剤が均一に分散した塗膜の形成は、必ずしも容易ではなく、ばらつきなく均一な抵抗値を有する表皮層を得ることは困難である。しかしながら、本発明で表皮層２０２の主材として用いられる水添ポリオレフィン系ウレタン樹脂は、樹脂自体の体積固有抵抗を１０¹⁴〜１０¹⁶Ω・ｃｍとすることが可能であり、この樹脂を用いて導電剤を配合することなしに表皮層２０２を形成することにより、導電剤が均一に分散した塗料の調製、及び導電剤が均一に分散した塗膜の形成といった煩雑で困難な操作を要することなく、容易に部材の抵抗値を中抵抗領域に調整することができるものである。
【００３６】
この場合、ウレタン樹脂には、種々の抵抗値を有するものがあるが、前掲した水添ポリオレフィン系ウレタン樹脂は、体積固有抵抗が１０¹⁴〜１０¹⁶Ω・ｃｍの範囲にあり、上記抵抗値の調整にも好適に用いられるものである。
【００３７】
この表皮層２０２は、上記水添ポリオレフィン系のウレタン樹脂を主材とするものであるが、この場合表皮層２０２には上記水添ポリオレフィン系のウレタン樹脂をバインダーとして種々の添加剤を配合することができ、例えば、更なる摩擦抵抗の低減、表面エネルギーの低減、帯電挙動の調整、静電容量の調整等の目的で、フッ素樹脂、シリコーン樹脂、或いはこれらの粉体、その他の滑剤など種々の添加剤を添加することができる。
【００３８】
この場合、フッ素樹脂としては、ポリテトラフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体、ポリクロロトリフルオロエチレン、クロロトリフルオロエチレン−エチレン共重合体、ポリビニリデンフルオライド、ポリビニルフルオライド等が好ましく用いられ、これによりトナーの付着や融着をより効果的に防止することができる。
【００３９】
また、シリコーン樹脂としては、メチルシリコーン、メチルフェニルシリコーン、或いはこれらの変性体、シリコーンエポキシブロック共重合体等が挙げられる。更に、その他の添加剤としては、チタン酸バリウム、チタン酸カリウム、硫化モリブデン、シリカ、酸化チタン、酸化亜鉛、アルミナ、グラファイト等が挙げられ、これらを適量添加することができる。
【００４０】
この表皮層２０２は、上記水添ポリオレフィン系ウレタン樹脂、硬化剤、及びその他の添加剤を溶媒に溶解或いは分散させて塗料溶液を調製し、ディップ法、ロールコーター法、ドクターブレード法、或いはスプレー法などにより上記導電性ゴム層２０１上に塗布して乾燥硬化させることにより形成することができる。この場合、上記溶媒としては、メタノール，エタノール，イソプロパノール等の低級アルコール、アセトン，メチルエチルケトン，シクロヘキサノン等のケトン類、トルエン、キシレンなど、及びこれらの混合溶媒などが好ましく用いられる。
【００４１】
なお、表皮層２０２の厚さは、特に制限されるものではないが、通常１〜８０μｍ、特に３〜５０μｍとすることが好ましく、本発明にあっては、このような薄い皮膜によって、部材を硬くするような不都合を生じることなく、導電性ゴム層２０１の弾性変形に良好に追随してクラックや剥離を生じることのない表皮層２０２を得ることができ、感光体の汚染防止、トナー付着防止、摩擦係数の低減化を達成し得ると共に、容易かつ良好に部材の抵抗値を調整することができるものである。
【００４２】
本発明の中間転写部材は、例えば図３，４に示したドラム状又はベルト状に限定されるものではなく、感光体等の画像形成体に安定的に接触又は近接させることができるものであれば、ベルト状やドラム状以外の形態としてもよいが、特に駆動時に大きく屈曲することが要求され、大きな弾性変形を繰り返しながら使用されることからベルト状とした場合に本発明の効果が顕著である。また、本発明の中間転写部材が用いられる中間転写装置も、上記図１，２の装置に限定されるものではなく、本発明中間転写部材を画像形成体と記録媒体との間に配設し、画像形成体表面に形成されたトナー像を一旦中間転写部材表面に転写保持し、これを記録媒体へと転写するものであればよく、本発明の要旨の範囲内で適宜変更することができる。
【００４３】
【発明の効果】
本発明の中間転写部材は、表皮層を水添ポリオレフィン系ウレタン樹脂を主材とし形成したことにより、表皮層が導電性ゴム層の弾性変形に良好に追随してクラックや剥離の発生を確実に防止し得ると共に、感光体の汚染防止、トナー付着防止、摩擦係数の低減化を達成し得、良好な画像を確実に得ることができ、しかも上記表皮層により、比較的容易に部材抵抗値の調整を行うことができるものである。
【００４４】
【実施例】
以下、実施例，比較例を示し、本発明を具体的に説明するが、本発明は下記実施例に限定されるものではない。
【００４５】
［実施例１］
マンドレル上に織布を巻き付け、その上にニトリルゴムとエチレンプロピレンゴムとの混合ゴムにカーボンを添加して抵抗値を調整したゴムを積層し加硫成型して、幅２４０ｍｍ，周長４５０ｍｍ，厚さ１ｍｍの無端ゴムベルトを作成した。このゴムベルトのゴム硬度は、ＪＩＳ−Ａ硬度４０゜、抵抗値は体積固有抵抗で１．０×１０⁶Ω・ｃｍであった。
【００４６】
次に、水添ポリオレフィン系ウレタン樹脂として水添ポリイソプレンポリオール（出光石油化学社製、商品名「エポール」）、ポリイソシアネートとしてイソホロンジイソシアネート（武田薬品工業社製、商品名「タケネートＤ１４０Ｎ」）を用いて下記組成の塗料を調製し、この塗料を用いてスプレー法により上記ゴムベルト上に約５μｍの表皮層を形成し、１２０℃で１時間乾燥硬化させてベルト状の中間転写部材を得た。
【００４７】

【００４８】
［実施例２］
水添ポリオレフィン系ウレタン樹脂として水添１，２ポリブタジエンポリオール（三菱化学社製、商品名「ポリテールＨＡ」、ポリイソシアネートとしてヘキサメチレンジイソシアネート変性体（旭化成社製、Ｅ４０５−８０Ｔ）及びイソホロンジイソシアネート（武田薬品工業社製、商品名「タケネートＤ１４０Ｎ」）を用いて下記組成の塗料を調製し、この塗料を用いて表皮層を形成したこと以外は実施例１と同様にしてベルト状の中間転写部材を作成した。
【００４９】
塗料組成
ポリテールＨＡ１５．０ｇ
Ｅ４０５−８０Ｔ３．５ｇ
タケネートＤ１４０Ｎ３．７ｇ
ＰＴＦＥ粉末１０．０ｇ
ＴＬ６５．０ｇ
【００５０】
［比較例］
水添ポリオレフィン系ウレタン樹脂に代えて、ポリエステル系ウレタン樹脂（日本ポリウレタン社製、商品名「ニッポラン３１２６」）を用いると共に、ポリイソシアネートとしてトリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）を用いて下記組成の塗料を調製し、この塗料を用いて表皮層を形成したこと以外は実施例１と同様にしてベルト状の中間転写部材を作成した。
【００５１】

【００５２】
上記各中間転写部材につき、以下の試験を行った。結果を表１に示す。
環境依存性
温度１５℃／湿度１０％（Ｌ／Ｌ）条件下と温度３２．５℃／湿度８５％（Ｈ／Ｈ）条件下にそれぞれ２日間放置して各条件下でベルトの体積固有抵抗を測定し、Ｌ／Ｌ条件時とＨ／Ｈ条件時との抵抗値の差（桁数）を求めた。
感光体汚染試験
感光ドラムの両端部にそれぞれ５００ｇずつ荷重をかけてベルトに押し付け、３週間放置した後、感光ドラムからベルトを引き離し、感光ドラム表面の汚染状態を観察した。
トナー付着試験
トナーをベルトに振りかけた後にコットンペーパーで拭き取り、ベルト上のトナーの残り具合を観察した。
摩擦係数
ヘイドン表面試験機を用い、荷重２００ｇでのポリエステルフィルムに対する最大摩擦係数を測定した。
ベルト屈曲試験
各ベルトから幅２０ｍｍ、長さ３５０ｍｍの試験片を切り出し、これを径１６ｍｍのプーリーにかけ、張力が１ｋｇ／１ｍｍとなるように両端に荷重をかけて３０ｒｐｍの速度で交互に上下動を繰り返し、所定回数後にベルト表面を観察した。
【００５３】
【表１】

【００５４】
表１に示されているように、本発明にかかる実施例１，２の中間転写部材は、表皮層により部材の抵抗値が中抵抗領域に調整されていると共に、環境依存性、感光体汚染、トナー付着、摩耗特性、屈曲に対する耐久性に優れることが認められる。これに対して、ポリエステル系ウレタン樹脂で表皮層を形成した比較例の中間転写部材は、屈曲に対する耐久性は良好であるものの環境依存性、感光体汚染及びトナー付着が悪く、摩擦係数も大きいものであった。
【図面の簡単な説明】
【図１】中間転写方式による画像形成装置の一例を示す概略図である。
【図２】中間転写方式による画像形成装置の他の例を示す概略図である。
【図３】本発明にかかるドラム状中間転写部材の一例を示す概略断面図である。
【図４】本発明にかかるベルト状中間転写部材の一例を示す部分概略断面図である。
【符号の説明】
１感光体
２一次帯電器
３画像露光
９給紙カセット
１４クリーニング装置
１５定着器
２０ａ中間転写部材（ドラム状）
２０ｂ中間転写部材（ベルト状）
２４記録媒体
２５転写ローラ
２９バイアス電源
３５中間転写部材のクリーニング装置
４１マゼンタ色現像装置
４２シアン色現像装置
４３イエロー色現像装置
４４ブラック色現像装置
６１バイアス電源
２００基体
２０１導電性ゴム層
２０２表皮層[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention supplies a developer to the surface of an image forming body such as a latent image holding body holding an electrostatic latent image on the surface in an electrostatic recording process in an electrophotographic apparatus such as a copying machine or a printer, or an electrostatic recording apparatus. The present invention relates to an intermediate transfer member for temporarily transferring and holding a toner image formed in this manner before transferring it to a recording medium such as paper and transferring it to the recording medium.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, in an electrophotographic image forming apparatus such as a copying machine or a printer, the surface of a photosensitive member (image forming member) is first uniformly charged by charging means such as a charging roller. An electrostatic latent image is formed by erasing the electrification of the exposed portion by light projection, and then supplying the toner to the electrostatic latent image by a developing means such as a developing roller. A method of forming a toner image, transferring it onto a recording medium such as paper by a transfer means such as a transfer roller, and further heat-fixing the transferred image on the recording medium by a fixing means such as a fixing roller to obtain a print image Has been adopted.
[0003]
In this case, in a color printer or color copier, printing is basically performed according to the above process. However, in the case of a color image, a color tone is obtained using toners of four colors, magenta, yellow, cyan, and black. Therefore, a process for obtaining a necessary color tone by superimposing these toners at a predetermined ratio is necessary, and several methods have been proposed for performing this process.
[0004]
First, as in the case of monochrome printing, when the toner is supplied onto the photoreceptor to visualize the electrostatic latent image, the four colors of magenta, yellow, cyan, and black are sequentially added. There is a multi-development system in which development is performed by superimposing and a color toner image is formed on the photoreceptor. According to this method, it is possible to configure the apparatus relatively compactly, but this method has a problem in that it is very difficult to control gradation and high image quality cannot be obtained.
[0005]
Second, four photoconductors are provided, and the latent images on the photoconductors are developed with magenta, yellow, cyan, and black toners, respectively, so that a magenta toner image, a yellow toner image, a cyan toner image, and a black toner image are obtained. A color image is formed by forming four toner images of the toner image, aligning the photoconductors on which the toner images are formed in a row, sequentially transferring the toner images onto a recording medium such as paper, and superimposing them on the recording medium. There is a tandem method to reproduce. Although this method can obtain a good image, the four photoconductors, the charging mechanism and the developing mechanism provided for each photoconductor are arranged in a line, and the apparatus becomes large and expensive. End up.
[0006]
Third, a recording medium such as paper is wound around a transfer drum and rotated four times, and magenta, yellow, cyan, and black on the photosensitive member are sequentially transferred to the recording medium every rotation to reproduce a color image. There is also a method. According to this method, a relatively high image quality can be obtained. However, when the recording medium is a cardboard such as a postcard, it is difficult to wrap it around the transfer drum, and the type of the recording medium is limited. There is a point.
[0007]
With respect to the multiple development system, tandem system, and transfer drum system, good image quality is obtained, the apparatus is not particularly large, and the type of recording medium is not particularly limited. As a method, an intermediate transfer method has been proposed.
[0008]
In other words, this intermediate transfer system is provided with an intermediate transfer member composed of a drum and a belt that temporarily transfers and holds the toner image on the photosensitive member, and a magenta toner image, a yellow toner image, a cyan toner image, and a black toner image. By sequentially transferring the four color toner images onto the intermediate transfer member, a color image is formed on the intermediate transfer member, and the color image is transferred onto a recording medium such as paper. Therefore, since the gradation is adjusted by superimposing the four color toner images, it is possible to obtain high image quality, and it is not necessary to arrange the photoconductors in a row as in the tandem method, so that the apparatus can be used. There is no particular increase in size, and there is no need to wrap the recording medium around the drum, so the type of recording medium is not limited.
[0009]
Here, as an example of an apparatus for forming a color image by such an intermediate transfer method, the image forming apparatus of FIG. 1 is used as an apparatus using a drum-shaped intermediate transfer member, and a belt-shaped intermediate transfer member is used. The image forming apparatus of FIG. 2 can be exemplified as the apparatus.
[0010]
That is, in FIGS. 1 and 2, reference numeral 1 denotes a drum-shaped photoconductor, which rotates in the direction of the arrow in the drawing. The photosensitive member 1 is charged by the primary charger 2, and then the charged portion of the exposed portion is erased by the image exposure 3, and an electrostatic latent image corresponding to the first color component is formed on the photosensitive member 1. The electrostatic latent image is developed with the first color magenta toner M by the developing device 41, and the first color magenta toner image is formed on the photoreceptor 1. An intermediate transfer drum 20a (FIG. 1) or an intermediate transfer belt 20b (FIG. 2) in which the toner image rotates while being in contact with the photoreceptor 1 (hereinafter, these are collectively referred to as “

intermediate transfer members

20a and 20b”). Is transcribed. In this case, the transfer from the photoreceptor 1 to the

intermediate transfer members

20a and 20b is performed by a primary transfer bias applied from the power source 61 to the

intermediate transfer members

20a and 20b at the nip portion between the photoreceptor 1 and the

intermediate transfer members

20a and 20b. Is done. After the first color magenta toner image is transferred to the

intermediate transfer members

20a and 20b, the surface of the photoreceptor 1 is cleaned by the cleaning device 14, and the development transfer operation for the first rotation of the photoreceptor is completed. Thereafter, the photoconductor rotates three times, and the second color cyan toner image, the third color yellow toner image, and the fourth color black toner image are sequentially used by the developing units 42 to 44 for each turn. The toner image is formed on the

intermediate transfer member

20a and 20b and is superimposed and transferred to each

intermediate transfer member

20a and 20b, and a composite color toner image corresponding to the target color image is formed on the

intermediate transfer member

20a and 20b. In the apparatus of FIG. 2, the developing devices 41 to 44 are sequentially replaced with each rotation of the photoreceptor 1 so that development with magenta toner M, cyan toner C, yellow toner Y, and black toner B is sequentially performed. It has become.
[0011]
Next, the transfer roller 25 comes into contact with the

intermediate transfer members

20a and 20b on which the composite color toner image is formed, and the recording medium 24 such as paper is fed from the paper feed cassette 9 to the nip portion. At the same time, the secondary transfer bias is applied from the power source 29 to the transfer roller 25, the combined color toner image is transferred from the

intermediate transfer members

20a and 20b to the recording medium 24, and this recording medium 24 is further introduced into the fixing device 15. The composite color toner image on the recording medium 24 is heat-fixed and becomes a final image. Then, the

intermediate transfer members

20a and 20b after transferring the composite color toner image to the recording medium 24, the transfer residual toner on the surface is removed by the cleaning device 35, and the initial state is returned to prepare for the next image formation. ing.
[0012]
Since the

intermediate transfer members

20a and 20b used in such an intermediate transfer type image forming apparatus are in direct contact with the photoreceptor 1, the toner image, the recording medium 24, etc., they are formed of a soft and elastic material. In the case of a drum like the intermediate transfer member 20a in FIG. 1, a structure in which a conductive rubber-like elastic body 201 is laminated on a metal drum base 200 is known as shown in FIG. In the case of a belt like the intermediate transfer member 20b of FIG. 2, as shown in FIG. 4, a conductive rubber reinforced with a canvas or a spirally wound thread (not shown) or the like. A material in which the elastic body 201 is formed into a belt shape is known. Further, as shown in FIGS. 3 and 4, a skin layer 202 made of resin is formed on the surface of the rubber-like elastic body 201 for the purpose of preventing the photoreceptor from being contaminated, preventing toner adhesion, and reducing the friction coefficient. Has also been proposed.
[0013]
On the other hand, in an electrophotographic image forming apparatus using an intermediate transfer member as illustrated in FIGS. 1 and 2, the resistance value of the intermediate transfer member greatly affects the transfer efficiency and consequently image formation. The resistance region desired as the intermediate transfer member is 10⁸-10¹⁴Since it is a so-called intermediate resistance region of Ω · cm, it is very difficult to manufacture the intermediate transfer member without variation in resistance value, and it is particularly difficult to adjust the rubber to this intermediate resistance region. Therefore, it is relatively easy to control the resistance value of rubber.^Three-10⁹The rubber-like elastic body layer 201 is formed by setting Ω · cm, a resin having a relatively high resistance value is used for the skin layer 202, and the resistance value of the entire member is set in the intermediate resistance region which is desirable as an intermediate transfer member. It has been proposed to adjust.
[0014]
[Problems to be solved by the invention]
However, when a resin material is used as the skin layer 202, a general resin material is harder than a rubber material and hardly follows the elastic deformation of the rubber. Cracks may occur in the layer 202. In this case, it is conceivable to use a soft resin material. However, the soft resin material has a large plastic deformation, and has a large adhesiveness and friction coefficient, and cannot be used as the skin layer 202 of the intermediate transfer member. On the other hand, some urethane resins can satisfactorily follow the elastic deformation of rubber, and it has been proposed to use such urethane resins as the skin layer 202. However, such urethane resins are more resistant to the environment. There is a problem that the value fluctuates greatly and the resistance dependency of the resistance value of the intermediate transfer member increases.
[0015]
Furthermore, when the resistance value of the member is adjusted by the skin layer 202, since a general resin material has a high volume resistivity, it is usually necessary to lower the resistance value by adding a conductive agent such as carbon. Complicated processes such as a process for preparing a dispersed paint and a process for forming a coating film in which a conductive agent is uniformly dispersed are required. This is one of the causes that increase manufacturing efficiency and manufacturing cost.
[0016]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and can satisfactorily follow the rubber layer, can easily adjust the resistance, and satisfies functions such as prevention of contamination of the photosensitive member, prevention of toner adhesion, and reduction of the friction coefficient. An object of the present invention is to provide an intermediate transfer member having a skin layer.
[0017]
Means for Solving the Problem and Embodiment of the Invention
  As a result of intensive studies to achieve the above object, the present inventor has once transferred and held the toner image formed on the surface of the image forming body, which is disposed between the image forming body and the recording medium, on the surface of the image forming body. When the intermediate transfer member that transfers the image to the recording medium is formed by forming a skin layer on the surface of the conductive rubber layer, the skin layer is formed using a hydrogenated polyolefin-based urethane resin as a main material. Therefore, it is possible to reliably follow the elastic deformation of the conductive rubber layer and reliably prevent cracks and peeling, and also have functions such as prevention of contamination of the photosensitive member, prevention of toner adhesion, and reduction of the friction coefficient. It has been found that a skin layer can be obtained, and that according to this skin layer, the member resistance can be adjusted relatively easily.
[0018]
  That is, the present inventor has paid attention to a urethane resin that is excellent in flexibility and can follow the elastic deformation of the rubber elastic layer well when used as a skin layer, and various urethane resins are suitable as the skin layer of the intermediate transfer member. As a result, the polyether-based and polyester-based urethane resins that are widely used have a volume resistivity of 10¹²-10¹⁴The resistance value is as low as about Ω · cm. Using this, the skin layer is formed and the resistance value of the intermediate transfer member is 10⁸-10¹⁴When trying to adjust to the middle resistance region of Ω · cm, the skin layer must be formed thick, and the volume resistivity is highly dependent on the environment, and the temperature / low humidity conditions (temperature 15 ° C./humidity 10%, hereinafter “ The difference in resistance between the high temperature / high humidity condition (temperature 32.5 ° C./humidity 85%, hereinafter abbreviated as “H / H condition”) is 2.5. It has been found that the intermediate transfer member is unsuitable as a skin layer because the resistance value of the intermediate transfer member varies greatly depending on environmental conditions. On the other hand, polyolefin urethane resin is 10¹⁴-10¹⁶Ω · cm and appropriate volume resistivity can be obtained, and the resistance value of the member can be well adjusted to the above middle resistance region with a film of moderate thickness of about several μm, and the volume resistivity is dependent on the environment. The difference in volume resistivity between the L / L condition and the H / H condition can be reduced to about 1.5 digits, and it can stably exhibit good performance with low environmental dependency, Among these, hydrogenated polyolefin urethane resins are ozone and NO generated in electrophotographic equipment._XThe present invention has been completed by finding that an intermediate transfer member exhibiting good durability, high performance and excellent durability can be obtained.
[0019]
  Accordingly, the present invention provides an intermediate transfer which is disposed between the image forming body and the recording medium, and once transfers and holds the toner image formed on the surface of the image forming body on its surface, and transfers it to the recording medium. The member comprises a conductive rubber layer and a skin layer formed on the surface of the conductive rubber layer, and the skin layer is mainly composed of a hydrogenated polyolefin urethane resin. An intermediate transfer member characterized by the above is provided.
[0020]
  In addition, as a result of further investigation on the adjustment of the resistance value by the skin layer, the present inventor has found that the hydrogenated polyolefin-based polyurethane resin is 10% as described above.¹⁴-10¹⁶Since an appropriate volume resistivity of Ω · cm can be obtained, by using the hydrogenated polyolefin-based polyurethane resin having such a resistance value without forming a conductive agent, the above skin layer is simply formed. Just by forming the skin layer with a paint containing resin as the main material, complicated processes such as a process for preparing a paint in which the conductive agent is uniformly dispersed and a process for forming a coating film in which the conductive agent is uniformly dispersed are required. And the resistance value of the member is 10 easily and reliably.⁸-10¹⁴It has been found that it can be adjusted to the middle resistance region of Ω · cm.
[0021]
  Therefore, in the present invention, as a preferred embodiment, the volume specific resistance of the hydrogenated polyolefin urethane resin constituting the skin layer is 10¹⁴-10¹⁶The intermediate transfer member according to the present invention, which is Ω · cm and does not contain a conductive agent in the skin layer, is provided.
[0022]
  Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
  The intermediate transfer member of the present invention is formed by forming a skin layer 202 on the surface of the conductive rubber layer 201 as in the members shown in FIGS. 3 and 4, for example. It is formed by using a polyolefin-based polyurethane resin as a main material.
[0023]
  There is no restriction | limiting in particular as the said conductive rubber layer 201, The elastic body which added the electrically conductive agent etc. to the appropriate rubber material, and provided electroconductivity is used. Specific rubber materials include nitrile rubber (NBR), ethylene propylene rubber (EPDM), styrene butadiene rubber (SBR), butadiene rubber (BR), isoprene rubber (IR), natural rubber (NR), silicone rubber, urethane Examples thereof include rubber, acrylic rubber (ACR), chloroprene rubber (CR), butyl rubber (IIR), epichlorohydrin rubber (ECO), etc., and one or more of these mixed rubbers can be used, particularly NBR, urethane Rubber, ACR, ECO, and blends of these with other rubbers such as EPDM are preferably used from the viewpoint of adhesiveness with the hydrogenated polyolefin-based polyurethane resin constituting the skin layer.
[0024]
In addition, as a conductive agent added to the conductive rubber layer 201, lauryltrimethylammonium, stearyltrimethylammonium, octadecyltrimethylammonium, dodecyltrimethylammonium, hexadecyltrimethylammonium, perchlorate of modified fatty acid / dimethylethylammonium salt , Surfactants such as quaternary ammonium such as chlorates, borofluorides, sulfates, ethosulphate salts, benzyl halides (such as verzyl bromide and benzyl chloride); aliphatic sulfones Anionic surfactants such as acids, higher alcohol sulfates, higher alcohol ethylene oxide addition sulfates and higher alcohol phosphates; amphoteric surfactants such as various betaines; higher alcohol ethylene oxide, polyethylene Glycol fatty acid esters, antistatic agents such as nonionic antistatic agents such as polyhydric alcohol fatty acid esters; LiCF₂SO₂, NaClO_Four, LiBF_Four, NaCl and other group 1 metal salts of the periodic table; Ca (ClO_Four)₂Group 2 metal salts of the periodic table, etc .; and those antistatic agents having one or more groups having an active hydrogen (hydroxyl group, carboxyl group, primary to secondary amine group, etc.) that react with isocyanate, etc. Can be mentioned. Furthermore, ions of these and complexes with polyhydric alcohols (1,4-butanediol, ethylene glycol, polyethylene glycol, propylene glycol, etc.) or derivatives thereof, or complexes with ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, etc. Conductive agent; conductive carbon such as ketjen black, acetylene black; carbon for rubber such as SAF, ISAF, HAF, FEF, GPF, SRF, FT, MT; carbon for oxidized color ink, pyrolytic carbon, Examples thereof include natural graphite, artificial graphite and the like; metals and metal oxides such as tin oxide, titanium oxide, zinc oxide, nickel and copper; and conductive polymers such as polyaniline, polypyrrole and polyacetylene.
[0025]
The addition amount of these conductive agents is not particularly limited, but in the case of the cationic surfactant, amphoteric surfactant, antistatic agent and ionic conductive agent, it is 0 with respect to 100 parts by weight of the rubber component. 0.01 to 5 parts by weight, preferably about 0.05 to 2 parts by weight, and the other conductive agent, conductive carbon and the like are 1 to 50 parts by weight, preferably about 5 to 40 parts by weight. Thus, the resistance value of the conductive rubber layer 201 can be reduced to 10^Three-10⁹Ω · cm, especially 10^Five-10⁸It is preferable to adjust to Ω · cm. In this case, the resistance value of the intermediate transfer member is 10 as described above.⁸-10¹⁴It is preferably a medium resistance region of Ω · cm, and the resistance value of the intermediate transfer member is adjusted to the medium resistance region by adjusting the resistance value of the skin layer 202 formed on the conductive rubber layer 201. Is preferred. In addition to the conductive agent, an appropriate amount of other additives such as known fillers and vulcanizing agents can be added to the conductive rubber layer 201 as necessary.
[0026]
Here, as shown in FIG. 3, when the drum-shaped intermediate transfer member is used, the conductive rubber layer 201 is usually formed on the outer peripheral surface of the drum-shaped base 200. Can be formed of an appropriate material such as resin, aluminum alloy, iron alloy, or copper alloy. As shown in FIG. 4, when the belt-shaped intermediate transfer member is used, the belt main body can be formed of the conductive rubber layer 201. In this case, a reinforcing layer is laminated or embedded. Thus, the conductive rubber layer 201 can be reinforced.
[0027]
The thickness of the conductive rubber layer 201 is not particularly limited, and is appropriately set according to the type of rubber material, the form of the intermediate transfer member, and the like. In the case of a belt shape, the thickness is preferably about 0.5 to 3 mm. The conductive rubber layer 201 may be formed in two or more layers. For example, when a belt-like intermediate transfer member is used, a conductive rubber layer is formed on both sides of the reinforcing layer, and the belt main body is formed. May be formed.
[0028]
As the reinforcing layer, a resin reinforcing layer and / or a fiber layer can be formed. Examples of the resin reinforcing layer include known thermoplastic resins, thermoplastic elastomers, thermosetting resins, and the like. Specifically, polycarbonate resins, polyester resins, polyamide resins, polyimide resins, polyurethane resins, polyether resins And resins such as polyvinyl resins, polyvinylidene resins, polyether ether ketone resins, and polysulfone resins. In this case, the resin reinforcing layer may be formed by laminating a plurality of the above-described resins, or may be used in combination with a fiber layer described later. In addition, this resin reinforcement layer may shape | mold by the appropriate method using the said resin, or may laminate | stack the said resin previously shape | molded in the film form.
[0029]
The fiber layer can be formed using a known woven fabric or non-woven fabric. Specifically, natural fibers such as hemp, wool, silk, and cotton, recycled fibers such as viscose, polyester, nylon ( Nylon, 66, 46, etc.), vinylon, vinylidene chloride, polyolefin (polyethylene, polypropylene, etc.), synthetic fibers such as polyclerk, semi-synthetic fibers such as acetate, aramid fibers, polyvinyl alcohol fibers, polyacrylonitrile fibers, etc. Examples thereof include woven fabrics and non-woven fabrics such as functional fibers, stainless steel, and other metal fibers such as steel. In this case, the fabric structure of the woven fabric can be selected as appropriate, such as plain weave, oblique weave, satin weave, and combinations thereof. A cloth is preferably used.
[0030]
The fiber layer may be a fiber layer having a multi-layer structure in which a plurality of the woven fabrics and non-woven fabrics are laminated. In this case, the thickness of the fiber layer is not particularly limited, but is 0.01 to 2 mm, particularly Preferably, the thickness is about 0.05 to 0.5 mm. If the thickness of the fiber layer is less than 0.01 mm, the dimensional stability due to the fiber layer is reduced, and deformation such as elongation occurs in the belt-shaped member. On the other hand, if it exceeds 2 mm, the flexibility of the belt-shaped member may be impaired. The fiber diameter of the woven fabric or nonwoven fabric forming the fiber layer is not particularly limited, but is preferably 20 to 420 denier, particularly 30 to 210 denier, and more preferably 30 to 80 denier. Further, the woven fabric and the nonwoven fabric are not particularly limited, but are preferably relatively thin, specifically, a thickness of 0.01 to 0.2 mm, particularly 0.05 to 0.15 mm. It is preferable that In this case, if the thickness of the woven fabric or nonwoven fabric is less than 0.01 mm, the dimensional stability due to the fiber layer may be reduced, and deformation such as elongation may occur in the belt-shaped member. If it exceeds 2 mm, the flexibility of the member may be impaired.
[0031]
The woven fabric or non-woven fabric forming the fiber layer can be impregnated with rubber or resin as necessary on the surface portion or the entire surface, whereby the fiber layer and the conductive rubber layer or the skin layer described later can be used. It is possible to improve the adhesion and surface smoothness. In this case, as the impregnating agent, rubber cement, epoxy resin, resorcin formaldehyde (RFL), and a mixture thereof, which are made of the same type of rubber as those exemplified as the rubber component forming the conductive rubber layer, are preferably used. By applying or dipping, the woven fabric or non-woven fabric can be impregnated with the above-mentioned impregnating agent in advance, whereby a woven fabric or non-woven fabric impregnated with rubber or resin can be easily obtained.
[0032]
  Next, the skin layer 202 formed on the conductive rubber layer 201 is mainly composed of a hydrogenated polyolefin-based polyurethane resin as described above. Here, the hydrogenated polyolefin-based polyurethane resin is obtained by curing a hydrogenated polyolefin polyol with a polyisocyanate compound. In this case, the hydrogenated polyolefin polyol is a hydrogenated product of a polymer or copolymer of a diene monomer and has a hydroxyl group in the molecular terminal or molecular chain. Specifically, the hydrogenated polybutadiene polyol, water Examples thereof include hydrogenated polyisoprene polyol and hydrogenated poly (butadiene-isoprene) polyol. These hydrogenated polyols contain ozone and NO generated in the electrophotographic apparatus._XDemonstrates good durability.
[0033]
The polyisocyanate compound has two or more isocyanate groups in the molecule, and specifically, tolylene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, naphthalene diisocyanate, tolidine diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, phenylene diisocyanate. , Xylylene diisocyanate, tetramethyl xylylene diisocyanate, cyclohexane diisocyanate, lysine ester diisocyanate, lysine ester triisocyanate, undecane triisocyanate, hexamethylene triisocyanate, triphenylmethane triisocyanate, and polymers, derivatives and modified products of these isocyanate compounds Examples thereof include hydrogenated products. Among these, aliphatic and alicyclic isocyanates such as hexamethylene diisocyanate and isophorone diisocyanate are preferably used because they are excellent in ozone resistance and heat resistance. Depending on the purpose, isocyanates may be mixed and used.
[0034]
  Here, in the intermediate point transfer member of the present invention, by adjusting the resistance value of the skin layer 202, the resistance value of the member can be suitably used as an intermediate transfer member.⁸-10¹⁴It can be adjusted to the middle resistance region of Ω · cm. In this case, an appropriate conductive agent may be added to the skin layer 202 to adjust the resistance value of the skin layer 202, thereby adjusting the resistance value of the member to the above-described middle resistance region. The volume resistivity of the hydrogenated polyolefin-based urethane resin forming the skin layer 202 is 10¹⁴-10¹⁶It is preferable to adjust the resistance value of the member to the above-described middle resistance region without using a conductive agent in the skin layer 202 by using a material of Ω · cm. Thereby, the resistance value of a member can be easily adjusted to the said middle resistance area | region.
[0035]
  That is, the thickness of the skin layer is usually preferably about several tens of μm from the viewpoint of not wanting to increase the hardness of the intermediate transfer member and economically, and the resistance of the member with the skin layer having a thickness of several tens of μm. In order to adjust the value to the middle resistance region, the resistance value of the skin layer 202 is set to 10 from the relationship with the preferable resistance value of the conductive rubber layer described above.¹⁴-10¹⁶It has been found that Ω · cm is appropriate. In this case, the resin material is used for 10¹⁴-10¹⁶In order to design a skin layer of Ω · cm, a method of selecting a resin having a high resistance value and lowering the resistance value with a conductive agent such as carbon is generally used, but preparation of a paint in which the conductive agent is uniformly dispersed, In addition, it is not always easy to form a coating film in which the conductive agent is uniformly dispersed, and it is difficult to obtain a skin layer having a uniform resistance value without variation. However, the hydrogenated polyolefin urethane resin used as the main material of the skin layer 202 in the present invention has a volume resistivity of 10 itself.¹⁴-10¹⁶Ω · cm, and by using this resin to form the skin layer 202 without blending a conductive agent, a coating material in which the conductive agent is uniformly dispersed is prepared, and the conductive agent is uniformly distributed. The resistance value of the member can be easily adjusted to the middle resistance region without requiring a complicated and difficult operation such as formation of a dispersed coating film.
[0036]
  In this case, some urethane resins have various resistance values. However, the hydrogenated polyolefin urethane resin described above has a volume resistivity of 10.¹⁴-10¹⁶It is in the range of Ω · cm, and is suitably used for adjusting the resistance value.
[0037]
  The skin layer 202 is mainly composed of the hydrogenated polyolefin urethane resin. In this case, the skin layer 202 is blended with various additives using the hydrogenated polyolefin urethane resin as a binder. For example, for the purpose of further reducing frictional resistance, reducing surface energy, adjusting charging behavior, adjusting capacitance, etc., various kinds of materials such as fluororesin, silicone resin, or powders thereof, and other lubricants can be used. Additives can be added.
[0038]
In this case, as the fluororesin, polytetrafluoroethylene, tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer, tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer, tetrafluoroethylene-ethylene copolymer, Polychlorotrifluoroethylene, chlorotrifluoroethylene-ethylene copolymer, polyvinylidene fluoride, polyvinyl fluoride, and the like are preferably used, whereby toner adhesion and fusion can be more effectively prevented.
[0039]
Examples of the silicone resin include methyl silicone, methyl phenyl silicone, modified products thereof, and silicone epoxy block copolymer. Furthermore, other additives include barium titanate, potassium titanate, molybdenum sulfide, silica, titanium oxide, zinc oxide, alumina, graphite and the like, and appropriate amounts thereof can be added.
[0040]
  The skin layer 202 is prepared by dissolving or dispersing the hydrogenated polyolefin-based urethane resin, the curing agent, and other additives in a solvent to prepare a coating solution, a dip method, a roll coater method, a doctor blade method, or a spray method. It can be formed by applying onto the conductive rubber layer 201 and drying and curing. In this case, as the solvent, lower alcohols such as methanol, ethanol, and isopropanol, ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, and cyclohexanone, toluene, xylene, and a mixed solvent thereof are preferably used.
[0041]
Although the thickness of the skin layer 202 is not particularly limited, it is usually preferably 1 to 80 μm, particularly preferably 3 to 50 μm. In the present invention, the member is formed by such a thin film. Without causing the inconvenience of hardening, it is possible to obtain a skin layer 202 that can follow the elastic deformation of the conductive rubber layer 201 without causing cracks and peeling, and prevent contamination of the photoreceptor and toner adhesion. The friction coefficient can be reduced, and the resistance value of the member can be adjusted easily and satisfactorily.
[0042]
The intermediate transfer member of the present invention is not limited to the drum shape or belt shape shown in FIGS. 3 and 4, for example, but can be stably brought into contact with or close to an image forming body such as a photoreceptor. For example, a shape other than a belt shape or a drum shape may be used, but it is particularly required to bend greatly during driving, and since it is used while repeatedly undergoing a large elastic deformation, the effect of the present invention is remarkable in the case of a belt shape. is there. The intermediate transfer apparatus using the intermediate transfer member of the present invention is not limited to the apparatus shown in FIGS. 1 and 2, and the intermediate transfer member of the present invention is disposed between the image forming body and the recording medium. Any toner image formed on the surface of the image forming body may be used as long as the toner image is once transferred and held on the surface of the intermediate transfer member and transferred to the recording medium, and can be appropriately changed within the scope of the present invention. .
[0043]
【The invention's effect】
  In the intermediate transfer member of the present invention, the outer skin layer is formed mainly of hydrogenated polyolefin-based urethane resin, so that the outer skin layer can easily follow the elastic deformation of the conductive rubber layer and reliably generate cracks and peeling. In addition to preventing contamination of the photoreceptor, preventing toner adhesion, and reducing the friction coefficient, it is possible to reliably obtain a good image, and the above-mentioned skin layer makes it possible to relatively easily reduce the member resistance value. Adjustments can be made.
[0044]
【Example】
EXAMPLES Hereinafter, although an Example and a comparative example are shown and this invention is demonstrated concretely, this invention is not limited to the following Example.
[0045]
[Example 1]
A woven fabric is wound on a mandrel, and a nitrile rubber and ethylene propylene rubber mixed rubber with carbon added to adjust the resistance value is laminated and vulcanized, 240mm wide, 450mm circumference, thick An endless rubber belt having a thickness of 1 mm was prepared. The rubber belt has a JIS-A hardness of 40 ° and a resistance value of 1.0 × 10 in terms of volume resistivity.⁶It was Ω · cm.
[0046]
  Next, hydrogenated polyisoprene polyol (made by Idemitsu Petrochemical Co., Ltd., trade name “Epol”) is used as the hydrogenated polyolefin-based urethane resin, and isophorone diisocyanate (trade name “Takenate D140N” produced by Takeda Pharmaceutical Company Limited) is used as the polyisocyanate. A coating material having the following composition was prepared, and a coating layer of about 5 μm was formed on the rubber belt by spraying using the coating material, followed by drying and curing at 120 ° C. for 1 hour to obtain a belt-like intermediate transfer member.
[0047]

[0048]
    [Example 2]
  Hydrogenated 1,2 polybutadiene polyol (trade name “Polytail HA” manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) as a hydrogenated polyolefin-based urethane resin, hexamethylene diisocyanate modified product (A405-80T manufactured by Asahi Kasei Co., Ltd.) and isophorone diisocyanate (Takeda Pharmaceutical) A belt-shaped intermediate transfer member was prepared in the same manner as in Example 1 except that a paint having the following composition was prepared using a trade name “Takenate D140N” manufactured by Kogyo Co., Ltd., and a skin layer was formed using this paint. did.
[0049]
Paint composition
Polytail HA 15.0g
E405-80T 3.5g
Takenate D140N 3.7g
PTFE powder 10.0g
TL 65.0g
[0050]
    [Comparative example]
  In place of hydrogenated polyolefin-based urethane resin, polyester-based urethane resin (trade name “Nipporan 3126” manufactured by Nippon Polyurethane Co., Ltd.) is used, and a paint having the following composition is prepared using tolylene diisocyanate (TDI) as polyisocyanate. A belt-like intermediate transfer member was prepared in the same manner as in Example 1 except that the skin layer was formed using this paint.
[0051]

[0052]
The following tests were performed on each of the above intermediate transfer members. The results are shown in Table 1.
Environment dependency
The volume resistivity of the belt is measured under each condition by leaving it for 2 days under conditions of temperature 15 ° C / humidity 10% (L / L) and temperature 32.5 ° C / humidity 85% (H / H). The difference (number of digits) in resistance value between the L / L condition and the H / H condition was obtained.
Photoconductor contamination test
A load of 500 g was applied to each end of the photosensitive drum, pressed against the belt, left for 3 weeks, and then the belt was pulled away from the photosensitive drum to observe the contamination state on the surface of the photosensitive drum.
Toner adhesion test
The toner was sprinkled on the belt and then wiped off with cotton paper, and the toner remaining on the belt was observed.
Coefficient of friction
Using a Haydon surface tester, the maximum coefficient of friction against a polyester film at a load of 200 g was measured.
Belt bending test
A test piece having a width of 20 mm and a length of 350 mm was cut out from each belt, applied to a pulley having a diameter of 16 mm, and the load was applied to both ends so that the tension was 1 kg / 1 mm. The belt surface was observed after several times.
[0053]
[Table 1]

[0054]
As shown in Table 1, in the intermediate transfer members of Examples 1 and 2 according to the present invention, the resistance value of the member is adjusted to the middle resistance region by the skin layer, and the environment dependency and the photosensitive member contamination It is recognized that the toner adhesion, wear characteristics, and bending resistance are excellent. On the other hand, the intermediate transfer member of the comparative example in which the skin layer is formed of a polyester-based urethane resin has good durability against bending, but has poor environmental dependency, photoreceptor contamination and toner adhesion, and a large friction coefficient. Met.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating an example of an image forming apparatus using an intermediate transfer method.
FIG. 2 is a schematic diagram illustrating another example of an image forming apparatus using an intermediate transfer method.
FIG. 3 is a schematic sectional view showing an example of a drum-shaped intermediate transfer member according to the present invention.
FIG. 4 is a partial schematic cross-sectional view showing an example of a belt-shaped intermediate transfer member according to the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Photoconductor
2 Primary charger
3 Image exposure
9 Paper cassette
14 Cleaning device
15 Fixing device
20a Intermediate transfer member (drum)
20b Intermediate transfer member (belt shape)
24 recording media
25 Transfer roller
29 Bias power supply
35 Cleaning device for intermediate transfer member
41 Magenta color developing device
42 Cyan developing device
43 Yellow color developing device
44 Black color developing device
61 Bias power supply
200 substrate
201 Conductive rubber layer
202 skin layer

Claims

In an intermediate transfer member that is disposed between the image forming body and the recording medium, and once transfers and holds the toner image formed on the surface of the image forming body on its surface, the conductive rubber is transferred to the recording medium. An intermediate transfer comprising: a layer; and a skin layer formed on a surface of the conductive rubber layer, wherein the skin layer is mainly composed of a hydrogenated polyolefin-based urethane resin Element.

The intermediate transfer member according to claim 1, wherein the hydrogenated polyolefin-based urethane resin is obtained by curing hydrogenated polybutadiene polyol, hydrogenated polyisoprene polyol, or hydrogenated poly (butadiene-isoprene) polyol with a polyisocyanate compound.

3. The volume specific resistance of the hydrogenated polyolefin urethane resin constituting the skin layer is 10 ¹⁴ to 10 ¹⁶ Ω · cm, and the skin layer does not contain a conductive agent. Intermediate transfer member.

The intermediate transfer member according to claim 1, wherein the intermediate transfer member is formed in a belt shape.