JP4396167B2 - Semiconductive belt and image forming apparatus using the same - Google Patents

Semiconductive belt and image forming apparatus using the same Download PDF

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Description

本発明は、複写機やプリンタ等の電子写真方式を用いた画像形成装置に用いられる半導電性ベルト、及び該半導電性ベルトを用いた画像形成装置に関する。   The present invention relates to a semiconductive belt used in an image forming apparatus using an electrophotographic system such as a copying machine or a printer, and an image forming apparatus using the semiconductive belt.

電子写真方式を用いた画像形成装置においては、先ず、無機又は有機材料からなる光導電性感光体からなる像担持体表面に一様な電荷を形成し、画像信号を変調したレーザー光等で静電濳像を形成した後、帯電したトナーで前記静電濳像を現像して可視化したトナー像が形成される。そして、該トナー像を中間転写体を介して、あるいは直接記録紙等の転写材に静電的に転写し、記録材に定着することにより所要の再生画像が得られる。
特に、前記像担持体に形成したトナー像を中間転写体に一次転写し、更に中間転写体上のトナー像を記録紙に二次転写する方式を採用した画像形成装置が知られている(例えば、特許文献1参照。)。
In an image forming apparatus using an electrophotographic system, first, a uniform charge is formed on the surface of an image carrier made of a photoconductive photoreceptor made of an inorganic or organic material, and the image signal is modulated with laser light or the like. After the electric image is formed, the electrostatic image is developed with a charged toner, and a visualized toner image is formed. Then, the toner image is electrostatically transferred to a transfer material such as recording paper via an intermediate transfer member, and fixed on the recording material, whereby a required reproduced image is obtained.
In particular, there is known an image forming apparatus that employs a system in which a toner image formed on the image carrier is primarily transferred to an intermediate transfer member, and a toner image on the intermediate transfer member is secondarily transferred to a recording sheet (for example, , See Patent Document 1).

前記中間転写体方式を採用した画像形成装置において、中間転写体に用いられる材料としては、ポリカーボネート樹脂、PVDF(ポリフッ化ビニリデン)、ポリアルキレンフタレート、PC(ポリカーボネート)/PAT(ポリアルキレンテレフタレート)のブレンド材料、ETFE(エチレンテトラフロロエチレン共重合体)/PC,ETFE/PAT,PC/PATのブレンド材料等の熱可塑性樹脂の導電性の無端ベルトを用いる提案がなされている(例えば、特許文献2〜7参照。)。   In the image forming apparatus adopting the intermediate transfer body system, polycarbonate resin, PVDF (polyvinylidene fluoride), polyalkylene phthalate, PC (polycarbonate) / PAT (polyalkylene terephthalate) blends are used as materials for the intermediate transfer body. Proposals have been made to use conductive endless belts of thermoplastic resins such as materials, ETFE (ethylene tetrafluoroethylene copolymer) / PC, ETFE / PAT, PC / PAT blend materials, etc. 7).

しかし、前記ポリカーボネート樹脂、PVDF(ポリフッ化ビニリデン)等の熱可塑性樹脂の導電性材料は機械特性が劣るために、駆動時の応力に対するベルト変形が大きく、高品質の転写画質が安定して得られない。また、駆動時にベルト端部よりクラックが発生するためにベルトライフが短いなどの問題がある。   However, the conductive materials of thermoplastic resins such as polycarbonate resin and PVDF (polyvinylidene fluoride) are inferior in mechanical properties, so the belt deformation is large with respect to stress during driving, and high-quality transfer image quality can be stably obtained. Absent. In addition, there is a problem that the belt life is short because a crack is generated from the belt end during driving.

また、中間転写体方式を採用した画像形成装置に用いられるベルト材料としては、ポリエステル等の織布と弾性部材を積層してなる補強材入り弾性ベルトが提案されている。しかし、前記、補強材入り弾性ベルトは、経時でベルト材料のクリープ変形等に起因する色ずれの問題が発生する場合がある(例えば、特許文献8及び9参照。)。   As a belt material used in an image forming apparatus employing an intermediate transfer body method, an elastic belt with a reinforcing material formed by laminating a woven fabric such as polyester and an elastic member has been proposed. However, the elastic belt with a reinforcing material may cause a problem of color misregistration due to creep deformation of the belt material over time (see, for example, Patent Documents 8 and 9).

更に、用紙搬送ベルトに用いられる材料としては、ETFE(エチレンテトラフロロエチレン共重合体)の樹脂材料、CR(クロロピレン)、EPDM(エチレンプロピレンジエンポリマー)などの弾性部材に導電性物質を分散してなる半導電性の無端ベルトを用いる提案がなされている。   Furthermore, as a material used for the paper conveying belt, a conductive material is dispersed in an elastic member such as ETFE (ethylene tetrafluoroethylene copolymer) resin material, CR (chloropyrene), EPDM (ethylene propylene diene polymer), or the like. A proposal has been made to use a semiconductive endless belt.

一方、中間転写ベルトや転写搬送ベルト等に用い得る半導電性ベルトとして、機械特性や耐熱性に優れたポリイミド系樹脂に導電性フィラーを分散してなる中間転写ベルトが提案されている(例えば、特許文献10及び11参照。)。   On the other hand, as a semiconductive belt that can be used for an intermediate transfer belt, a transfer conveyance belt, and the like, an intermediate transfer belt in which a conductive filler is dispersed in a polyimide resin having excellent mechanical properties and heat resistance has been proposed (for example, (See Patent Documents 10 and 11.)

しかしながら、これまでに提案されているポリイミド系樹脂からなる半導電性ベルトは、可とう性と剛性のバランスが悪く、中間転写ベルトや転写搬送ベルトとしては、特性を満足しているとはいえなかった。更に、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物とp−フェニレンジアミンと重合物であるポリアミド酸(Uワニス−S)をポリイミド系樹脂の原料とし、これに導電性フィラーを分散したベルトが開示されている。このタイプの中間転写ベルトは、機械特性に優れており、駆動時の応力に対するベルト変形がなく、色ずれのない高品質の転写画質が安定して得られる。一方、転写部においては、ポリイミド系樹脂材料の機械的特性が優れるために、バイアスローラを用いて記録媒体に記録紙を押圧し、電界を印加してトナー像を静電的に転写する1次転写部でのバイアスローラによる押圧力による変形が少ないので、バイアスローラによる押圧力が集中してしまう。このためトナーが凝集し、電荷密度が高くなることによってトナー層の内部で放電が発生し、トナー極性を変化させる等の原因によって、ライン画像が中抜けする(ホロキャラクター)等の画質欠陥が発生する問題が生じることがあった(例えば、特許文献12参照。)。   However, the semiconducting belts made of polyimide resin proposed so far have a poor balance between flexibility and rigidity, so it cannot be said that the intermediate transfer belt and transfer conveying belt satisfy the characteristics. It was. Furthermore, 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride, p-phenylenediamine, and polyamic acid (U varnish-S), which is a polymer, are used as raw materials for the polyimide resin, and the conductive filler A belt with dispersed therein is disclosed. This type of intermediate transfer belt has excellent mechanical characteristics, does not undergo belt deformation due to stress during driving, and can stably obtain high-quality transfer image quality without color misregistration. On the other hand, in the transfer portion, since the mechanical properties of the polyimide resin material are excellent, a primary image in which a recording sheet is pressed against a recording medium using a bias roller and an electric field is applied to electrostatically transfer a toner image. Since there is little deformation due to the pressing force by the bias roller at the transfer portion, the pressing force by the bias roller is concentrated. For this reason, the toner aggregates and the charge density increases, so that discharge occurs inside the toner layer, and image quality defects such as missing line images (holocharacter) occur due to changes in toner polarity, etc. (For example, refer to Patent Document 12).

ポリイミド製の半導電性ベルトを複数の層で形成し、各層の電気特性を個別に調整することにより、電気特性や機械特性を向上させる方法が提案されている。例えば、内層と外層の樹脂成分を同一のポリイミド樹脂とし、表面電気抵抗値が異なる値を示すことを特徴として、外層への導電性物質の添加量を多くして、外層の導電性を高めることが開示されている(例えば、特許文献13参照。)。
また、50〜400℃の温度での外層より内層の熱膨張係数が大きい2層構成のポリイミド製の半導電性ベルトが提案されている(例えば、特許文献14参照。)。
しかし、いずれも、内層のポリイミド樹脂成分より外層のポリイミド樹脂成分の線膨張係数が小さい構成であるために、ベルトが外側にそる問題が発生して、ベルトの平面度が悪くなる問題があった。
There has been proposed a method of improving electrical characteristics and mechanical characteristics by forming a semiconductive belt made of polyimide with a plurality of layers and individually adjusting the electrical characteristics of each layer. For example, the resin component of the inner layer and the outer layer is made of the same polyimide resin, and the surface electrical resistance value shows different values, and the conductivity of the outer layer is increased by increasing the amount of conductive material added to the outer layer. Is disclosed (for example, see Patent Document 13).
Moreover, a semiconductive belt made of polyimide having a two-layer structure in which the thermal expansion coefficient of the inner layer is larger than that of the outer layer at a temperature of 50 to 400 ° C. has been proposed (see, for example, Patent Document 14).
However, since the linear expansion coefficient of the polyimide resin component of the outer layer is smaller than that of the polyimide resin component of the inner layer, there is a problem that the belt is warped outward and the flatness of the belt is deteriorated. .

一方、紙等の被転写紙に顕画像を転写する方式としては、転写ドラム上に紙等の被転写紙を巻き付け、感光体上の顕画像を各色毎に被転写紙に転写するね所謂転写ドラム方式等が知られている。前記転写ドラム方式は、既述の中間転写方式に比べ、感光体から中間転写体への顕画像の転写が、中間転写体が複数回回転する必要が有る。これに対し中間転写方式は中間転写体が1回転する事で複数の感光体から転写でき転写速度の向上が実現でき、また転写ドラム方式のように被転写体を選ばないというメリットから、今後の有望な転写方式として検討されている。   On the other hand, as a method for transferring a visible image onto a transfer paper such as paper, a so-called transfer is performed in which a transfer paper such as paper is wound around a transfer drum, and the visible image on the photoreceptor is transferred to the transfer paper for each color. A drum system or the like is known. The transfer drum method requires that the intermediate transfer member be rotated a plurality of times when transferring the visible image from the photosensitive member to the intermediate transfer member, as compared with the intermediate transfer method described above. On the other hand, the intermediate transfer system can transfer from multiple photoconductors by rotating the intermediate transfer body once, and can improve the transfer speed. It is being considered as a promising transfer method.

しかしながら、この転写方式における中間転写体は、従来の中間転写ベルトに比べその径が大きく、独立した4色の現像器と感光体を備えるため、各色毎の色ズレの精度等の高精度な装置設計が必要となる。つまり、このような画像形成装置に搭載される中間転写体としては、高い精度の平面度が要求される。   However, the intermediate transfer member in this transfer system has a diameter larger than that of the conventional intermediate transfer belt and is provided with independent four-color developing devices and photoconductors, so that a high-precision device such as the accuracy of color misregistration for each color is provided. Design is required. That is, high accuracy flatness is required as an intermediate transfer member mounted on such an image forming apparatus.

ベルトが外側に反ったり、ベルトの平面度が悪いと、ベルト駆動を行う駆動ロールと半導電性ベルトとの密着性が変化し、結果的にベルトの移動速度が変動し、各色現像器を具備した感光体に対し中間転写体の移動速度が各色で異なってしまい、高精度の画像合わせが不可能となり、色ずれ等の画像欠陥が発生する。
また、画像形成装置の小型化に伴い、近年の画像形成装置の内部は部品同士が近接しており、中間転写体の平面度が悪く、ベルトが外側にそり、浮き等があると他の部品に接近し放電を起こし画像が抜ける欠陥や、近傍の他の部材と接触して半導電性ベルトの端部にダメージを受けたり、最悪の場合引っ掛かり中間転写体が破断したりする等の不都合が生じてしまう。
更に、このような反りの有る複層ベルトを中間転写ベルトや転写搬送ベルトに使用すると、外側への反りによって、印刷シートが反りに追従してベルト上で反って転写ムラや画像不良を生じるといった問題や、ベルト端部のベルト位置検出用のマーク、フラグ等がうまく読み取れず装置自体が止まってしまうという問題が生じた。従って、中間転写ベルトや転写搬送ベルトにおいては、初期のみに限らず、長期間の使用においてベルトの反りの少ない状態を維持する必要がある。
特開昭62−206567号公報 特開平6−095521号公報 特開平5−200904号公報 特開平6−228335号公報 特開平6−149081号公報 特開平6−149083号公報 特開平6−149079号公報 特開平9−305038号公報 特開平10−240020号公報 特開平5−77252号公報 特開平10−63115号公報 特開平10−63115号公報 特開平7−156287号公報 特開2002−156835号公報
If the belt is warped outward or the flatness of the belt is poor, the adhesion between the driving roll for driving the belt and the semiconductive belt changes, and as a result, the moving speed of the belt fluctuates, and each color developing device is provided. The moving speed of the intermediate transfer member is different for each color with respect to the photoconductor, so that high-precision image alignment is impossible, and image defects such as color misregistration occur.
Also, along with the downsizing of the image forming apparatus, the parts inside the image forming apparatus in recent years are close to each other, the flatness of the intermediate transfer member is poor, the belt is warped to the outside, and other parts may be lifted. Such as a defect that causes an image to be discharged due to approach to the discharge, damage to the end of the semiconductive belt due to contact with other members in the vicinity, or the intermediate transfer member may be broken due to being caught in the worst case. It will occur.
Further, when a multilayer belt having such a warp is used for an intermediate transfer belt or a transfer conveyance belt, the print sheet follows the warp due to the warp to the outside, causing a transfer unevenness and an image defect. There was a problem that the belt position detection marks and flags at the end of the belt could not be read well and the device itself stopped. Therefore, in the intermediate transfer belt and the transfer conveyance belt, it is necessary to maintain a state in which the belt is less warped not only in the initial stage but also in a long-term use.
JP-A-62-206567 JP-A-6-095521 Japanese Patent Laid-Open No. 5-200904 JP-A-6-228335 Japanese Patent Laid-Open No. 6-149081 Japanese Patent Laid-Open No. 6-149083 Japanese Patent Laid-Open No. 6-149079 Japanese Patent Laid-Open No. 9-305038 Japanese Patent Laid-Open No. 10-240020 JP-A-5-77252 Japanese Patent Laid-Open No. 10-63115 Japanese Patent Laid-Open No. 10-63115 JP 7-156287 A JP 2002-156835 A

本発明は、前記従来における問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、高精度の平面度を有し、経時による形状の変形等の問題がなく、かつ、転写部でのニップ形状の形成に優れ、環境による電気抵抗の変化の少ない半導電性ベルトを提供することを目的とする。更に、前記半導電性ベルトを備え、高品質の転写画質を安定して得ることができる画像形成装置を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to solve the conventional problems and achieve the following objects. That is, the present invention has a high degree of flatness, has no problems such as shape deformation over time, is excellent in forming a nip shape in a transfer portion, and has a semiconductive property with little change in electrical resistance due to the environment. The object is to provide a belt. It is another object of the present invention to provide an image forming apparatus that includes the semiconductive belt and can stably obtain high-quality transfer image quality.

前記課題を解決するための手段は、以下の本発明により達成される。
即ち、本発明は、
<1> 電子写真画像形成装置に用いられ、pH5以下の酸化処理カーボンブラック何れも含有するポリイミド系樹脂を主体とする外層と内層とからなる無端状の半導電性ベルトであって、前記外層と内層との10〜80℃における線膨張係数の差が、35×10-6/℃以下であり、かつ前記外層の線膨張係数が内層の線膨張係数より大きく、前記外層の厚みの割合が、総厚みの10〜25%であり、前記外層のポリイミド系樹脂として、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物と4,4’−ジアミノフェニルエーテルとをイミド結合してなる重合体を用い、かつ前記内層のポリイミド系樹脂として、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物とp−フェニレンジアミンとをイミド結合してなる重合体を用いることを特徴とする半導電性ベルトである。
Means for solving the above-described problems can be achieved by the present invention described below.
That is, the present invention
<1> An endless semiconductive belt that is used in an electrophotographic image forming apparatus and includes an outer layer and an inner layer mainly composed of a polyimide-based resin containing any oxidized carbon black having a pH of 5 or less, the ratio of the difference in linear expansion coefficient at 10 to 80 ° C. with the inner layer, 35 × 10 -6 / ℃ or less and the coefficient of linear expansion of the outer layer is rather larger than the linear expansion coefficient of the inner layer, the thickness of the outer layer Is 10 to 25% of the total thickness, and imide bond between 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride and 4,4′-diaminophenyl ether is used as the polyimide resin of the outer layer. And a polymer formed by imide bonding of 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride and p-phenylenediamine is used as the polyimide resin for the inner layer. This is a semiconductive belt.

<2> 前記外層におけるpH5以下の酸化処理カーボンブラックの含有量が、ポリイミド系樹脂100質量部に対して20〜23質量部であることを特徴とする<1>に記載の半導電性ベルトである <2> The semiconductive belt according to <1>, wherein the content of the oxidized carbon black having a pH of 5 or less in the outer layer is 20 to 23 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polyimide resin. There is .

> <1>又は2>に記載の半導電性ベルトを、中間転写ベルトとして用いたことを特徴とする画像形成装置である。
> <1>又は2>に記載の半導電性ベルトを、用紙搬送ベルトとして用いたことを特徴とする画像形成装置である。
< 3 > An image forming apparatus using the semiconductive belt according to <1> or <2> as an intermediate transfer belt.
< 4 > An image forming apparatus using the semiconductive belt according to <1> or <2> as a paper transport belt.

<5> 下記式(1)で規定される形状係数(ML2/A)が、140以下である球形トナーを用いることを特徴とする<>又は<>に記載の画像形成装置である。
式(1)
(ML2/A)=[(トナー粒子の絶対最大長)×2]/[(トナー粒子の投影面積)×π×1/4×100]
<5> The image forming apparatus according to < 3 > or < 4 >, wherein a spherical toner having a shape factor (ML2 / A) defined by the following formula (1) of 140 or less is used.
Formula (1)
(ML2 / A) = [(absolute maximum length of toner particles) × 2] / [(projected area of toner particles) × π × 1/4 × 100]

本発明は、高精度の平面度を有し、経時による形状の変形等の問題がなく、かつ、転写部でのニップ形状の形成に優れ、環境による電気抵抗の変化の少ない半導電性ベルトを提供することができる。更に、前記半導電性ベルトを備え、高品質の転写画質を安定して得ることができる画像形成装置を提供することができる。   The present invention provides a semiconductive belt that has high precision flatness, is free from problems such as shape deformation over time, is excellent in forming a nip shape at a transfer portion, and has little change in electrical resistance due to the environment. Can be provided. Furthermore, it is possible to provide an image forming apparatus that includes the semiconductive belt and can stably obtain high-quality transfer image quality.

<半導電性ベルト>
本発明の半導電性ベルトを図1を用いて説明する。本発明の半導電性ベルト1は、電子写真画像形成装置に用いられ、外層2と内層3とからなる無端状のベルトであり、外層2と内層3とは、pH5以下の酸化処理カーボンブラック何れも含有するポリイミド系樹脂を主体とし、外層2と内層3との10〜80℃における線膨張係数の差が、35×10-6/℃以下であり、かつ外層2の線膨張係数が内層3の線膨張係数より大きいことを特徴とする。ここで図1は、本発明の半導電性ベルトの構成を示す断面図である。
尚、本発明において、導電性物質を含有するポリイミド系樹脂を主体とするとは、外層又は内層における導電性物質を含有するポリイミド系樹脂の含有率が51%以上であることをいう。
<Semiconductive belt>
The semiconductive belt of the present invention will be described with reference to FIG. The semiconductive belt 1 of the present invention is an endless belt comprising an outer layer 2 and an inner layer 3 that is used in an electrophotographic image forming apparatus. The outer layer 2 and the inner layer 3 are made of oxidized carbon black having a pH of 5 or less. The main component is a polyimide-based resin, and the difference in linear expansion coefficient between the outer layer 2 and the inner layer 3 at 10 to 80 ° C. is 35 × 10 −6 / ° C. or less, and the linear expansion coefficient of the outer layer 2 is the inner layer. The linear expansion coefficient is larger than 3. Here, FIG. 1 is a cross-sectional view showing the configuration of the semiconductive belt of the present invention.
In the present invention, the phrase “mainly composed of a polyimide resin containing a conductive substance” means that the content of the polyimide resin containing a conductive substance in the outer layer or the inner layer is 51% or more.

上述のように、本発明の半導電性ベルトを外層2と内層3とからなる2層構造とすることで、単一の材料構成では得られない、可とう性と剛性とのバランスを満足することができる。   As described above, the semiconductive belt of the present invention has a two-layer structure composed of the outer layer 2 and the inner layer 3 to satisfy the balance between flexibility and rigidity that cannot be obtained with a single material structure. be able to.

(ポリイミド系樹脂)
本発明の半導電性ベルトは、何れも導電性物質を含有するポリイミド系樹脂を主体とする外層と内層とからなる。以下、本発明におけるポリイミド系樹脂を外層と内層とに分けて説明する。
(Polyimide resin)
Each of the semiconductive belts of the present invention comprises an outer layer and an inner layer mainly composed of a polyimide resin containing a conductive substance. Hereinafter, the polyimide resin in the present invention will be described by dividing it into an outer layer and an inner layer.

[外層のポリイミド系樹脂]
本発明における外層のポリイミド系樹脂としては、テトラカルボン酸残基である全芳香族骨格を有するテトラカルボン酸二無水物と、ジアミン残基であるジフェニルエーテル骨格を有するジアミン成分、つまりジアミン残基にエーテル骨格を有するジアミン成分とをイミド結合してなる重合体を用いることが好ましい。
前記ジフェニルエーテル骨格を有するジアミン成分としては、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル、3,3’−ジアミノジフェニルエーテル又はこれらの芳香環を低級アルキル基等で置換した化合物等を主成分とするジアミン成分が挙げられ、中でも4,4’−ジアミノジフェニルエーテルを主成分とするジアミン成分が好ましく、4,4’−ジアミノジフェニルエーテルからなるジアミン成分がより好ましい。
尚、本発明にかかるポリイミド系樹脂における主成分とは、51%以上であることをいう。
[Outer layer polyimide resin]
As the polyimide resin of the outer layer in the present invention, a tetracarboxylic dianhydride having a wholly aromatic skeleton that is a tetracarboxylic acid residue and a diamine component having a diphenyl ether skeleton that is a diamine residue, that is, a diamine residue with an ether It is preferable to use a polymer formed by imide bonding with a diamine component having a skeleton.
Examples of the diamine component having a diphenyl ether skeleton include 4,4′-diaminodiphenyl ether, 3,3′-diaminodiphenyl ether, or diamine components mainly composed of compounds obtained by substituting these aromatic rings with lower alkyl groups. Among them, a diamine component mainly composed of 4,4′-diaminodiphenyl ether is preferable, and a diamine component composed of 4,4′-diaminodiphenyl ether is more preferable.
The main component in the polyimide resin according to the present invention is 51% or more.

前記全芳香族骨格を有するテトラカルボン酸二無水物としては、ピロメリット酸二無水物、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、2,3,3’,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、2,3,6,7−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、1,2,5,6−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、1,4,5,8−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、又はこれらの芳香環を低級アルキル基等で置換した化合物等が挙げられる。中でも、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物が特に好ましい。   Examples of the tetracarboxylic dianhydride having a wholly aromatic skeleton include pyromellitic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 2,3,3 ′, 4 ′. -Biphenyltetracarboxylic dianhydride, 2,3,6,7-naphthalenetetracarboxylic dianhydride, 1,2,5,6-naphthalenetetracarboxylic dianhydride, 1,4,5,8-naphthalene Examples thereof include tetracarboxylic dianhydrides or compounds obtained by substituting these aromatic rings with lower alkyl groups. Among these, 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride is particularly preferable.

また、本発明における外層のポリイミド系樹脂は、全芳香族骨格を有するテトラカルボン酸二無水物と、ジフェニルエーテル骨格を有するジアミン成分とがイミド結合してなる重合体の他にも、後述する内層のポリイミド系樹脂として好ましい全芳香族骨格を有するテトラカルボン酸二無水物と、p−フェニレン骨格を有するジアミン成分とがイミド結合してなる重合体が含まれていることも好ましい。
前記全芳香族骨格を有するテトラカルボン酸二無水物と、ジフェニルエーテル骨格を有するジアミン成分とがイミド結合してなるポリイミド系樹脂の具体例としては、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物(BPDA)と4,4’−ジアミノジフェニルエーテル(DDE)とがイミド結合してなるポリイミド系樹脂が挙げられ、該ポリイミド系樹脂の10〜80℃での線膨張係数は、43×10-6/℃である。
In addition, the polyimide resin of the outer layer in the present invention includes a polymer formed by imide bonding of a tetracarboxylic dianhydride having a wholly aromatic skeleton and a diamine component having a diphenyl ether skeleton. It is also preferable that a polymer formed by imide bonding of a tetracarboxylic dianhydride having a wholly aromatic skeleton preferable as a polyimide resin and a diamine component having a p-phenylene skeleton is also included.
Specific examples of polyimide resins formed by imide bonding of the tetracarboxylic dianhydride having a wholly aromatic skeleton and a diamine component having a diphenyl ether skeleton include 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic Examples include polyimide resins formed by imide bonding of acid dianhydride (BPDA) and 4,4′-diaminodiphenyl ether (DDE). The linear expansion coefficient of the polyimide resins at 10 to 80 ° C. is 43 × 10 −6 / ° C.

[内層のポリイミド系樹脂]
本発明における内層のポリイミド系樹脂としては、テトラカルボン酸残基である全芳香族骨格を有するテトラカルボン酸二無水物と、ジアミン残基であるp−フェニレン骨格を有するジアミン成分とをイミド結合してなる重合体を用いることが好ましい。全芳香族骨格を有するテトラカルボン酸二無水物と、p−フェニレン骨格を有するジアミン成分とをイミド結合してなる重合体を主成分とすることで、剛直となり、機械特性を満足することができる。
[Inner layer polyimide resin]
As the polyimide resin of the inner layer in the present invention, a tetracarboxylic dianhydride having a wholly aromatic skeleton that is a tetracarboxylic acid residue and a diamine component having a p-phenylene skeleton that is a diamine residue are imide-bonded. It is preferable to use a polymer obtained by By using as a main component a polymer formed by imide bonding of a tetracarboxylic dianhydride having a wholly aromatic skeleton and a diamine component having a p-phenylene skeleton, it becomes rigid and can satisfy mechanical properties. .

前記p−フェニレン骨格を有するジアミン成分としては、p−フェニレンジアミン又はその芳香環を低級アルキル基等で置換した化合物等を主成分とするジアミン成分が挙げられ、p−フェニレンジアミンを主成分とするジアミン成分が好ましく、p−フェニレンジアミンからなるジアミン成分がより好ましい。
また、内層における全芳香族骨格を有するテトラカルボン酸二無水物は、外層における全芳香族骨格を有するテトラカルボン酸二無水物と同義であり、好ましい態様も同様である。
また、本発明の半導電性ベルトにおける内層のポリイミド系樹脂は、後述するようにヤング率を好ましい範囲である4000MPa以上に保持できる範囲内においては、前記全芳香族骨格を有するテトラカルボン酸二無水物と、p−フェニレン骨格を有するジアミン成分とがイミド結合してなる重合体の他に、既述の前記全芳香族骨格を有するテトラカルボン酸二無水物と、ジフェニルエーテル骨格を有するジアミン成分とがイミド結合してなる重合体が含まれていることも好ましい。
前記全芳香族骨格を有するテトラカルボン酸二無水物と、p−フェニレン骨格を有するジアミン成分とがイミド結合してなるポリイミド系樹脂の具体例としては、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物(BPDA)と、p−フェニレンジアミン(PDA)とがイミド結合してなるポリイミド系樹脂が挙げられる。該ポリイミド系樹脂の10〜80℃での線膨張係数は、23×10-6/℃である
Examples of the diamine component having a p-phenylene skeleton include a diamine component mainly composed of p-phenylenediamine or a compound obtained by substituting an aromatic ring thereof with a lower alkyl group, and the like. A diamine component is preferable, and a diamine component composed of p-phenylenediamine is more preferable.
Further, the tetracarboxylic dianhydride having a wholly aromatic skeleton in the inner layer is synonymous with the tetracarboxylic dianhydride having a wholly aromatic skeleton in the outer layer, and the preferred embodiment is also the same.
The polyimide resin of the inner layer in the semiconductive belt of the present invention has a tetracarboxylic dianhydride having the wholly aromatic skeleton within a range where the Young's modulus can be maintained at a preferable range of 4000 MPa or more as described later. In addition to the polymer formed by imide bond between the product and a diamine component having a p-phenylene skeleton, the above-described tetracarboxylic dianhydride having a wholly aromatic skeleton and a diamine component having a diphenyl ether skeleton are included. It is also preferable that a polymer formed by imide bonding is contained.
Specific examples of polyimide resins formed by imide bonding of the tetracarboxylic dianhydride having a wholly aromatic skeleton and a diamine component having a p-phenylene skeleton include 3,3 ′, 4,4′-biphenyl. Examples thereof include polyimide resins formed by imide bonding of tetracarboxylic dianhydride (BPDA) and p-phenylenediamine (PDA). The linear expansion coefficient of the polyimide resin at 10 to 80 ° C. is 23 × 10 −6 / ° C.

本発明の半導電性ベルトは、前記外層のポリイミド系樹脂は、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物と4,4’−ジアミノフェニルエーテルとをイミド結合してなる重合体であり、かつ前記内層のポリイミド系樹脂は、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物とp−フェニレンジアミンとをイミド結合してなる重合体である。 Semiconductive belt of the present invention, a polyimide resin before Kigaiso 3,3 ', and 4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride and 4,4'-diaminodiphenyl ether and imide bond a made polymer, and the inner layer of polyimide resin, 3,3 ', Ru polymer der that the 4,4'-biphenyl tetracarboxylic acid dianhydride and p- phenylenediamine formed by imide bond.

(導電性物質)
本発明の半導電性ベルトにおけるポリイミド系樹脂を主体とする外層及び内層は、導電性物質を含有する。前記導電性物質としては、導電性もしくは半導電性の微粉末が使用でき、所望の電気抵抗を安定して得ることができれば、導特に制限はなく、ケッチエンブラック、アセチレンブラック等のカーボンブラック、アルミニウムやニッケル等の金属;酸化錫等の酸化金属化合物;チタン酸カリウム等を挙げることができる。前記導電性物質は、1種単独で用いてもよく、2種以上を併用して用いてもよい。
本発明における導電性物質としては、ポリイミド系樹脂中への分散性がよいことから良好な分散安定性が得られ、半導電性ベルトの抵抗バラツキを小さくすることができるとともに、電界依存性も小さくなり、更に転写電圧による電界集中がおきずらくなることにより電気抵抗の経時での安定性が向上することから、pH5以下の酸化処理カーボンブラックを用いる
(Conductive substance)
The outer layer and inner layer mainly composed of polyimide resin in the semiconductive belt of the present invention contain a conductive substance. As the conductive material, conductive or semiconductive fine powder can be used, and there is no particular limitation as long as a desired electrical resistance can be stably obtained, carbon black such as Ketchen Black, acetylene black, Examples thereof include metals such as aluminum and nickel; metal oxide compounds such as tin oxide; potassium titanate and the like. The said conductive substance may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.
As the conductive material in the present invention, good dispersion stability is obtained because of its good dispersibility in the polyimide resin, the resistance variation of the semiconductive belt can be reduced, and the electric field dependency is also small. Further, since the electric field concentration due to the transfer voltage becomes less likely to improve the stability of the electrical resistance over time, oxidized carbon black having a pH of 5 or less is used .

(pH5以下の酸化処理カーボンブラック)
pH5以下の酸化処理カーボンブラックは、カーボンブラックを酸化処理することで、表面にカルボキシル基、キノン基、ラクトン基、水酸基等を付与して製造することができる。この酸化処理は、高温雰囲気下で、空気と接触され、反応させる空気酸化法、常温下で窒素酸化物やオゾンと反応させる方法、及び高温下での空気酸化後、低い温度下でオゾン酸化する方法などにより行うことができる。具体的には、pH5以下の酸化処理カーボンブラックは、コンタクト法により製造することができる。このコンタクト法としては、チャネル法、ガスブラック法等が挙げられる。また、酸化処理カーボンブラックは、ガスまたはオイルを原料とするファーネスブラック法により製造することもできる。更に必要に応じて、これらの処理を施した後、硝酸などで液相酸化処理を行ってもよい。なお、酸性カーボンブラックは、コンタクト法で製造することができるが、密閉式のファーネス法によって製造するのが通常である。ファーネス法では通常高pH・低揮発分のカーボンブラックしか製造されないが、これに上述の液相酸処理を施してpHを調整することができる。このため本発明においては、ファーネス法製造により得られるカーボンブラックで、後工程処理によりpHが5以下となるように調節されたカーボンブラックも、pH5以下の酸化処理カーボンブラックに含まれるとみなす。
(Oxidized carbon black of pH 5 or less)
The oxidation-treated carbon black having a pH of 5 or less can be produced by oxidizing the carbon black to impart a carboxyl group, a quinone group, a lactone group, a hydroxyl group, or the like to the surface. This oxidation treatment is an air oxidation method in which contact is made with air in a high-temperature atmosphere to react, a method of reacting with nitrogen oxides or ozone at room temperature, and air oxidation at high temperature, followed by ozone oxidation at a low temperature. It can be performed by a method or the like. Specifically, oxidized carbon black having a pH of 5 or less can be produced by a contact method. Examples of the contact method include a channel method and a gas black method. Oxidized carbon black can also be produced by a furnace black method using gas or oil as a raw material. Further, if necessary, after performing these treatments, a liquid phase oxidation treatment with nitric acid or the like may be performed. Acidic carbon black can be produced by a contact method, but is usually produced by a closed furnace method. In the furnace method, only carbon black having a high pH and a low volatile content is usually produced, but the pH can be adjusted by subjecting it to the above-mentioned liquid phase acid treatment. For this reason, in the present invention, carbon black obtained by furnace method production and adjusted to have a pH of 5 or less by post-treatment is considered to be included in the oxidized carbon black having a pH of 5 or less.

本発明における酸化処理カーボンブラックのpH値は、pH5.0以下であることが好ましく、pH4.5以下であることがより好ましく、pH4.0以下であることが更に好ましい。pH5.0以下の酸化処理カーボンは、表面にカルボキシル基、水酸基、キノン基、ラクトン基などの酸素含有官能基があるので、樹脂中への分散性がよく、良好な分散安定性が得られ、半導電性ベルトの抵抗バラツキを小さくすることができるとともに、電界依存性も小さくなり、転写電圧による電界集中がおきずらくなる   The pH value of the oxidized carbon black in the present invention is preferably pH 5.0 or less, more preferably pH 4.5 or less, and further preferably pH 4.0 or less. Oxidized carbon having a pH of 5.0 or lower has an oxygen-containing functional group such as a carboxyl group, a hydroxyl group, a quinone group, and a lactone group on the surface, so that it has good dispersibility in the resin and good dispersion stability is obtained. The resistance variation of the semiconductive belt can be reduced, and the electric field dependency is also reduced, making it difficult to concentrate the electric field due to the transfer voltage.

前記カーボンブラックのpHは、水性懸濁液を調整し、ガラス電極で測定することで求められる。また、前記カーボンブラックのpHは、酸化処理工程での処理温度、処理時間等の条件によって、調整することができる。   The pH of the carbon black is determined by adjusting an aqueous suspension and measuring with a glass electrode. Further, the pH of the carbon black can be adjusted by conditions such as the treatment temperature and treatment time in the oxidation treatment step.

pH5.0以下の酸化処理カーボンブラックは、その揮発成分の含有量が1〜25%であることが好ましく、3〜20%であることがより好ましく、3.5〜15%であることが更に好ましい。前記揮発成分の含有量が1%未満である場合には、表面に付着する酸素含有官能基の効果がなくなり、結着樹脂への分散性が低下する場合がある。一方、前記揮発成分の含有量が25%より高い場合には、前記ポリイミド系樹脂に分散させる際に分解してしまう場合や、表面の酸素含有官能基に吸着された水などが多くなるなどによって、本発明における外層或いは内層の外観が悪くなる場合がある。
これに対し前記揮発成分の含有量を1〜25%とすることで、前記ポリイミド系樹脂中への分散をより良好とすることができる。尚、前記揮発成分の含有は、カーボンブラックを950℃で7分間加熱したときに、出てくる有機揮発成分(カルボキシル基、水酸基、キノン基、ラクトン基等)の割合により求めることが出来る。
The oxidized carbon black having a pH of 5.0 or less preferably has a volatile component content of 1 to 25%, more preferably 3 to 20%, and further preferably 3.5 to 15%. preferable. When the content of the volatile component is less than 1%, the effect of the oxygen-containing functional group attached to the surface is lost, and the dispersibility in the binder resin may be reduced. On the other hand, when the content of the volatile component is higher than 25%, it may be decomposed when dispersed in the polyimide resin, or the amount of water adsorbed on the oxygen-containing functional group on the surface increases. The appearance of the outer layer or the inner layer in the present invention may deteriorate.
On the other hand, the dispersion | distribution in the said polyimide-type resin can be made more favorable because content of the said volatile component shall be 1-25%. The content of the volatile component can be determined from the ratio of organic volatile components (carboxyl group, hydroxyl group, quinone group, lactone group, etc.) that come out when carbon black is heated at 950 ° C. for 7 minutes.

本発明の半導電性ベルトにおいて、カーボンブラックは2種類以上含有してもよい。そのとき、これらのカーボンブラックは実質的に互いに導電性の異なるものであることが好ましく、例えば酸化処理の度合い、DBP吸油量、窒素吸着を利用したBET法による比表面積等の物性が異なるものを用いる。このように導電性の異なる2種類以上のカーボンブラックを添加する場合、例えば高い導電性を発現するカーボンブラックを優先的に添加した後、導電率の低いカーボンブラックを添加して表面抵抗率を調整すること等が可能である。このように2種類以上のカーボンブラックを含有させる場合も、少なくとも、そのうちの1種類にpH5.0以下の酸化処理カーボンブラックを使うことによって、両方のカーボンブラックの混合や分散を高めることができる。   In the semiconductive belt of the present invention, two or more types of carbon black may be contained. At that time, these carbon blacks are preferably substantially different in conductivity from each other, for example, those having different physical properties such as the degree of oxidation treatment, DBP oil absorption, specific surface area by BET method utilizing nitrogen adsorption, etc. Use. When two or more types of carbon blacks having different conductivity are added in this way, for example, carbon black that expresses high conductivity is preferentially added, and then carbon black with low conductivity is added to adjust the surface resistivity. It is possible to do. Even when two or more types of carbon black are contained in this way, at least one of them can be mixed and dispersed by using an oxidation-treated carbon black having a pH of 5.0 or less.

pH5.0以下の酸化処理カーボンブラックとして、具体的には、デグサ社製の「プリンテックス150T」(pH4.5、揮発分10.0%)、同「スペシャルブラック350」(pH3.5、揮発分2.2%)、同「スペシャルブラック100」(pH3.3、揮発分2.2%)、同「スペシャルブラック250」(pH3.1、揮発分2.0%)、同「スペシャルブラック5」(pH3.0、揮発分15.0%)、同「スペシャルブラック4」(pH3.0、揮発分14.0%)、同「スペシャルブラック4A」(pH3.0、揮発分14.0%)、同「スペシャルブラック550」(pH2.8、揮発分2.5%)、同「スペシャルブラック6」(pH2.5、揮発分18.0%)、同「カラーブラックFW200」(pH2.5、揮発分20.0%)、同「カラーブラックFW2」(pH2.5、揮発分16.5%)、同「カラーブラックFW2V」(pH2.5、揮発分16.5%)、キャボット社製「MONARCH1000」(pH2.5、揮発分9.5%)、キャボット社製「MONARCH1300」(pH2.5、揮発分9.5%)、キャボット社製「MONARCH1400」(pH2.5、揮発分9.0%)、同「MOGUL−L」(pH2.5、揮発分5.0%)、同「REGAL400R」(pH4.0、揮発分3.5%)等が挙げられる。   Specifically, as the oxidation-treated carbon black having a pH of 5.0 or less, “Printex 150T” (pH 4.5, volatile content 10.0%) manufactured by Degussa, “Special Black 350” (pH 3.5, volatile) 2.2%), "Special Black 100" (pH 3.3, volatile content 2.2%), "Special Black 250" (pH 3.1, volatile content 2.0%), "Special Black 5" (PH 3.0, volatile matter 15.0%), "Special Black 4" (pH 3.0, volatile matter 14.0%), "Special Black 4A" (pH 3.0, volatile matter 14.0%) ), "Special Black 550" (pH 2.8, volatile content 2.5%), "Special Black 6" (pH 2.5, volatile content 18.0%), "Color Black FW200" (pH 2.5) , "Color Black FW2" (pH 2.5, volatile content 16.5%), "Color Black FW2V" (pH 2.5, volatile content 16.5%), manufactured by Cabot Corporation MONARCH1000 "(pH 2.5, volatile content 9.5%)," MONARCH 1300 "(pH 2.5, volatile content 9.5%) manufactured by Cabot," MONARCH 1400 "(pH 2.5, volatile content 9.0) manufactured by Cabot %), “MOGUL-L” (pH 2.5, volatile matter 5.0%), “REGAL400R” (pH 4.0, volatile matter 3.5%), and the like.

前記pH5.0以下の酸化処理カーボンブラックは、一般的なカーボンブラックに比べ、前述したように表面に存在する酸素含有官能基の効果により、樹脂組成物中への分散性がよいため、導電性微粉末としての添加量を高くすることが好ましい。これにより、半導電性ベルト中のカーボンブラックの量が多くなるため、前記電気抵抗値の面内バラツキを押えることができる等の酸化処理カーボンブラックを用いることの効果を最大限発揮することができる。   The oxidation-treated carbon black having a pH of 5.0 or lower is more conductive than the general carbon black because of its excellent dispersibility in the resin composition due to the effect of the oxygen-containing functional group present on the surface as described above. It is preferable to increase the addition amount as a fine powder. Thereby, since the amount of carbon black in the semiconductive belt increases, the effect of using the oxidized carbon black that can suppress the in-plane variation of the electrical resistance value can be maximized. .

本発明では、前記内層及び外層における前記pH5.0以下の酸化処理カーボンブラックの含有量が10〜30質量%であると、半導電性ベルトの表面抵抗率の面内バラツキを抑制するなど、酸化処理カーボンブラックの効果が発揮でき好ましい。前記pH5.0以下の酸化処理カーボンブラックの含有量が10質量%未満であると電気抵抗の均一性が低下し、表面抵抗率の面内ムラや電界依存性が大きくなる場合がある。一方、前記pH5.0以下の酸化処理カーボンブラックの含有量が30質量%を超えると所望の抵抗値が得られ難くなる場合がある。さらに、前記pH5.0以下の酸化処理カーボンブラックを18〜30質量%含有させることがより好ましい、前記pH5.0以下の酸化処理カーボンブラックを18〜30質量%含有させることにより、その効果を最大限発揮させることができ、表面抵抗率の面内ムラや電界依存性を顕著に向上させることができる。   In the present invention, if the content of the oxidized carbon black having a pH of 5.0 or less in the inner layer and the outer layer is 10 to 30% by mass, oxidation within the surface of the surface resistivity of the semiconductive belt is suppressed. The effect of the treated carbon black can be exhibited, which is preferable. If the content of the oxidized carbon black having a pH of 5.0 or less is less than 10% by mass, the uniformity of the electrical resistance is lowered, and the in-plane unevenness of the surface resistivity and the electric field dependency may increase. On the other hand, if the content of the oxidized carbon black having a pH of 5.0 or less exceeds 30% by mass, it may be difficult to obtain a desired resistance value. Furthermore, it is more preferable to contain 18 to 30% by mass of the oxidized carbon black having a pH of 5.0 or less. By containing 18 to 30% by mass of the oxidized carbon black having a pH of 5.0 or less, the effect is maximized. It is possible to exert the limit, and the in-plane unevenness of the surface resistivity and the electric field dependency can be remarkably improved.

(線膨張係数)
本発明の半導電性ベルトは、前記外層と内層との10〜80℃における線膨張係数の差が、35×10-6/℃以下であり、かつ前記外層の線膨張係数が内層の線膨張係数より大きいことを特徴とする。
10〜80℃において、外層の線膨張係数を内層の線膨張係数より大きくすることで、ベルトが外側にそる問題が発生せず、高精度の平面度を得ることができる。更に、10〜80℃において、外層と内層との線膨張係数の差を35×10-6/℃以下とすることで、初期でのベルトのそり量が小さく、かつ外側にそらず、しかも長期間にわたってのそり量を小さく維持することができる。
(Linear expansion coefficient)
In the semiconductive belt of the present invention, the difference in linear expansion coefficient at 10 to 80 ° C. between the outer layer and the inner layer is 35 × 10 −6 / ° C. or less, and the linear expansion coefficient of the outer layer is the linear expansion of the inner layer. It is characterized by being larger than the coefficient.
By increasing the linear expansion coefficient of the outer layer to be larger than the linear expansion coefficient of the inner layer at 10 to 80 ° C., the problem of the belt being warped outward does not occur, and high-precision flatness can be obtained. Furthermore, at 10 to 80 ° C., the difference in the linear expansion coefficient between the outer layer and the inner layer is set to 35 × 10 −6 / ° C. or less, so that the initial amount of warpage of the belt is small and the outer layer is not warped. The amount of warpage over a period can be kept small.

前記外層と内層との10〜80℃における線膨張係数の差は、5×10-6/℃〜30×10-6/℃であることが好ましく、10×10-6/℃〜25×10-6/℃であることがより好ましい。
更に詳しくは、前記外層と内層との10〜80℃における線膨張係数の差は、前記外層の厚みの割合が総厚みの10〜20%である場合には、20×10-6/℃〜30×10-6/℃であることが好ましく、外層の厚みの割合が総厚みの20〜30%である場合には、10×10-6/℃〜25×10-6/℃であることが好ましく、外層の厚みの割合が総厚みの30〜50%である場合には、5×10-6/℃〜15×10-6/℃であることが好ましい。
尚、本発明において、外層及び内層の10〜80℃における線膨張係数は、評価する半導電性ベルトの外層及び内層の幅3mm、長さ10mmの試験片を切り出して、島津製作所製熱分析装置TMA−50にて、昇温速度10℃/分、荷重2gの条件で、10〜80℃の温度範囲で測定した。その結果から、10〜80℃における線膨張係数(平均値)を求めた。
The difference in linear expansion coefficient at 10 to 80 ° C. between the outer layer and the inner layer is preferably 5 × 10 −6 / ° C. to 30 × 10 −6 / ° C., and 10 × 10 −6 / ° C. to 25 × 10. -6 / ° C is more preferable.
More specifically, the difference in linear expansion coefficient at 10 to 80 ° C. between the outer layer and the inner layer is 20 × 10 −6 / ° C. or more when the thickness ratio of the outer layer is 10 to 20% of the total thickness. 30 × 10 −6 / ° C. is preferable, and when the thickness ratio of the outer layer is 20 to 30% of the total thickness, it is 10 × 10 −6 / ° C. to 25 × 10 −6 / ° C. When the ratio of the thickness of the outer layer is 30 to 50% of the total thickness, it is preferably 5 × 10 −6 / ° C. to 15 × 10 −6 / ° C.
In the present invention, the coefficient of linear expansion at 10 to 80 ° C. of the outer layer and the inner layer was obtained by cutting out a test piece having a width of 3 mm and a length of 10 mm of the outer layer and inner layer of the semiconductive belt to be evaluated. It measured in the temperature range of 10-80 degreeC on TMA-50 on conditions with a temperature increase rate of 10 degree-C / min, and a load of 2 g. From the result, the linear expansion coefficient (average value) at 10 to 80 ° C. was obtained.

(平面度)
本発明の半導電性ベルトは、上述のように前記外層と内層との10〜80℃における線膨張係数の差を35×10-6/℃以下で、かつ前記外層の線膨張係数を内層の線膨張係数より大きくすることにより、2本の平行な軸で4kgの荷重をかけることによって張架したときの平面度を小さくすることが可能となる。
本発明の半導電性ベルトの平面度は、4mm以下であることが好ましく、2mm以下であることがより好ましい。前記平面度が4mmを越えてしまうと、後述する画像形成装置に用いた場合、ベルト駆動を行う駆動ロールと半導電性ベルトとの密着性が変化する場合があり、ベルトの移動速度が変動し、各色現像器を具備した感光体に対し中間転写体の移動速度が各色で異なってしまう場合があり、高精度の画像合わせが不可能となり、色ずれ等の画像欠陥が発生する場合がある。
尚、本発明における平面度は、図2に示すように半導電性ベルト1を2本の平行な軸12(Φ28mm)で4kgの荷重をかけることにより張架し、その時の半導電性ベルト表面をレーザー変位計11(キーエンス社製LK−030)で張架している軸と対になっている軸の中心部を軸に平行に前記レーザー変位計11でベルト表面の変位量の最大値と最小値の差分を読み取ったものである。
(Flatness)
As described above, the semiconductive belt of the present invention has a difference in linear expansion coefficient at 10 to 80 ° C. between the outer layer and the inner layer of 35 × 10 −6 / ° C. or less, and the linear expansion coefficient of the outer layer is equal to that of the inner layer. By making it larger than the linear expansion coefficient, it becomes possible to reduce the flatness when stretched by applying a load of 4 kg with two parallel shafts.
The flatness of the semiconductive belt of the present invention is preferably 4 mm or less, and more preferably 2 mm or less. If the flatness exceeds 4 mm, the adhesion between the driving roll for driving the belt and the semiconductive belt may change when used in an image forming apparatus described later, and the moving speed of the belt fluctuates. In some cases, the moving speed of the intermediate transfer member differs for each color with respect to the photosensitive member provided with each color developing device, so that high-precision image alignment becomes impossible, and image defects such as color misregistration may occur.
As shown in FIG. 2, the flatness in the present invention is such that the semiconductive belt 1 is stretched by applying a load of 4 kg with two parallel shafts 12 (Φ28 mm), and the surface of the semiconductive belt at that time The laser displacement meter 11 (LK-030 manufactured by Keyence Co., Ltd.) and the center of the shaft paired with the shaft are parallel to the axis. The difference between the minimum values is read.

本発明の半導電性ベルトの厚みは、総厚みで0.05〜0.5mmであることが好ましく、0.05〜0.2mmであることがより好ましく、0.06〜0.15mmであることが更に好ましい。
また、前記外層の厚みの割合は、総厚みの10〜25%である。前記外層の厚みの割合が総厚みの10〜25%であると、前記内層のポリイミド系樹脂の後述するヤング率が4000MPa以上と高ヤング率である場合に、半導電性ベルトとしての機械特性も満足させることができる。
The total thickness of the semiconductive belt of the present invention is preferably 0.05 to 0.5 mm, more preferably 0.05 to 0.2 mm, and 0.06 to 0.15 mm. More preferably.
The thickness ratio of the outer layer is 10 to 25 % of the total thickness. When the ratio of the thickness of the outer layer is 10 to 25 % of the total thickness, when the Young's modulus described later of the polyimide resin of the inner layer is 4000 MPa or more and a high Young's modulus, the mechanical characteristics as a semiconductive belt are also obtained. Can be satisfied.

(表面微小硬度)
本発明の半導電性ベルトは、外層の表面微小硬度が30以下であることが好ましく、25以下であることがより好ましい。本発明者らは、外層の表面微小硬度と、ホロキャラクターの発生レベルには極めて正確な相関があることを発見した。即ち、本発明の半導電性ベルトは、外層の表面微小硬度が30以下、より好ましくは25以下の場合には、後述する画像形成装置に用いた場合、バイアスローラの押圧力によって転写面(外層)の変形が起こり、これにより半導電性上のトナーに集中していた押圧力は分散される。このためトナーは凝集せず、ライン画像が中抜けするホロキャラクター等の画質欠陥が発生しない。
(Surface micro hardness)
In the semiconductive belt of the present invention, the surface microhardness of the outer layer is preferably 30 or less, and more preferably 25 or less. The present inventors have found that there is a very accurate correlation between the surface microhardness of the outer layer and the generation level of the holocharacter. That is, when the surface microhardness of the outer layer is 30 or less, more preferably 25 or less, the semiconductive belt of the present invention has a transfer surface (outer layer) by the pressing force of the bias roller when used in an image forming apparatus described later. ), And the pressing force concentrated on the semiconductive toner is dispersed. For this reason, the toner does not aggregate, and image quality defects such as a holocharacter in which the line image disappears are not generated.

前記表面微小硬度は、圧子が試料にどれだけ侵入したかを測定する方法によって求めることができる。表面微小硬度の測定方法について説明する。図3は、外層の表面微小硬度の測定原理を示す模式断面図であり、図3中、13は外層表面を、14は針状圧子を表し、矢印Lは、針状圧子14に加わる荷重を意味する。
表面微小硬度の測定に際しては、外層表面13の最表面部分に所定形状の針状圧子14の先端を、荷重L(mN)を荷重0から所定荷重Pとなるまで押圧する。このときの針状圧子14の表面層13中への垂直方向の食い込み深さをD(μm)とした場合、表面微小硬度DHは下式(1)で表される。
式(1) DH≡αP/D2
ここで、αは圧子形状による定数で、α=3.8584(使用圧子:三角錐圧子の場合)である。
The surface microhardness can be determined by a method of measuring how much the indenter has entered the sample. A method for measuring the surface microhardness will be described. FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing the measurement principle of the surface microhardness of the outer layer. In FIG. 3, 13 represents the outer layer surface, 14 represents a needle-like indenter, and arrow L represents the load applied to the needle-like indenter 14. means.
When measuring the surface microhardness, the tip of the needle-shaped indenter 14 having a predetermined shape is pressed to the outermost surface portion of the outer layer surface 13 until the load L (mN) is changed from the load 0 to the predetermined load P. When the depth of penetration of the needle-like indenter 14 into the surface layer 13 in the vertical direction is D (μm), the surface microhardness DH is expressed by the following formula (1).
Formula (1) DH≡αP / D 2
Here, α is a constant depending on the shape of the indenter, and α = 3.8854 (used indenter: in the case of a triangular pyramid indenter).

この表面微小硬度は、圧子を押し込んで行く過程の過重と押し込み深さから得られる硬さで、試料の塑性変形だけでなく、弾性変形をも含んだ状態での材料の強度特性を表すものである。なおかつ、その計測面積は微小であり、トナー粒径に近い範囲でより正確な硬度の測定が可能になる。   This surface microhardness is the hardness obtained from the excessive weight and indentation depth in the process of indenting the indenter, and represents the strength characteristics of the material including not only plastic deformation of the sample but also elastic deformation. is there. In addition, the measurement area is very small, and more accurate hardness measurement is possible within a range close to the toner particle diameter.

尚、前記外層の表面微小硬度は、下記の方法によって求めた。転写面を構成する材料(表面層)のシートを5mm角程度に切り、その小片を瞬間接着剤で硝子版に固定する。この試料の表面の表面微小硬度を超微小硬度計DUH−201S(株式会社島津製作所製)を用いて測定する。測定条件は、以下の通りである。
測定環境:23℃、55%RH
使用圧子:三角錐圧子
試験モード:3(軟質材料試験)
試験荷重:6.9×10-3N(0.70gf)
負荷速度:0.142×10-3N(0.0145gf/sec)
保持時間:5sec
The surface microhardness of the outer layer was determined by the following method. A sheet of material (surface layer) constituting the transfer surface is cut to about 5 mm square, and the small piece is fixed to the glass plate with an instantaneous adhesive. The surface microhardness of the surface of this sample is measured using an ultra micro hardness meter DUH-201S (manufactured by Shimadzu Corporation). The measurement conditions are as follows.
Measurement environment: 23 ° C, 55% RH
Working indenter: Triangular pyramid indenter test mode: 3 (soft material test)
Test load: 6.9 × 10 −3 N (0.70 gf)
Load speed: 0.142 × 10 −3 N (0.0145 gf / sec)
Holding time: 5 sec

<表面抵抗率>
本発明の半導電性ベルトは、内層又は外層の少なくとも一方における表面抵抗率が、1×1010〜1×1014Ω/□であることが好ましく、1×1011〜1×1013Ω/□であることがより好ましい。また、内層及び外層の双方が、上述の好ましい表面抵抗率の範囲を満たしていることがより好ましい。前記表面抵抗率が1×1014Ω/□より高い場合には、後述する画像形成装置に用いた場合、一次転写部の像担持体と半導電性ベルトとが剥離するポストニップ部で剥離放電が発生し易くなり、放電が発性した部分は、白抜けする画質欠陥が発生することがある。一方、前記外層の表面抵抗率が1×1010Ω/□未満の場合には、プレニップ部での電界強度が強くなり、プレニップ部でのギャップ放電が発生し易くなるために画質の粒状性が悪化することがある。従って、前記外層の表面抵抗率を、1×1010〜1×1014Ω/□とすることで、表面抵抗率が高い場合に発生する放電による白抜け、表面抵抗率が低い場合に発生する画質の悪化を防止することができる。
<Surface resistivity>
In the semiconductive belt of the present invention, the surface resistivity in at least one of the inner layer and the outer layer is preferably 1 × 10 10 to 1 × 10 14 Ω / □, and 1 × 10 11 to 1 × 10 13 Ω / □. More preferably, □. Moreover, it is more preferable that both the inner layer and the outer layer satisfy the above-mentioned preferable surface resistivity range. If the surface resistivity of 1 × 10 14 Ω / □ higher, when used in an image forming apparatus described later, separation discharge in the post-nip portion and the image carrier and the semiconductive belt of the primary transfer portion is peeled off In the portion where the discharge easily occurs and the discharge is likely to occur, an image quality defect that causes white spots may occur. On the other hand, when the surface resistivity of the outer layer is less than 1 × 10 10 Ω / □, the electric field strength at the pre-nip portion becomes strong, and gap discharge at the pre-nip portion is likely to occur. May get worse. Accordingly, when the surface resistivity of the outer layer is set to 1 × 10 10 to 1 × 10 14 Ω / □, white spots are generated due to discharge that occurs when the surface resistivity is high, and the surface resistivity is low. Deterioration of image quality can be prevented.

本発明の半導電性ベルトにおいて、前記外層の表面抵抗率は、円形電極(例えば、三菱油化(株)製ハイレスターIPの「HRプローブ」)を用い、JIS K6991に従って測定することができる。前記表面抵抗率の測定方法を図4を用いて説明する。図4は、円形電極の一例を示す概略平面図(a)及び概略断面図(b)である。図4に示す円形電極は、第一電圧印加電極Aと板状絶縁体Bとを備える。第一電圧印加電極Aは、円柱状電極部Cと、該円柱状電極部Cの外径よりも大きい内径を有し、且つ円柱状電極部Cを一定の間隔で囲む円筒状のリング状電極部Dとを備える。第一電圧印加電極Aにおける円柱状電極部C及びリング状電極部Dと板状絶縁体Bとの間に半導電性ベルト1を挟持し、第一電圧印加電極Aにおける円柱状電極部Cとリング状電極部Dとの間に電圧V(V)を印可したときに流れる電流I(A)を測定し、下記式(2)により、半導電性ベルト1の転写面の表面抵抗率ρs(Ω/□)を算出することができる。ここで、下記式(2)中、d(mm)は円柱状電極部Cの外径を示し、D(mm)はリング状電極部Dの内径を示す。
式(2) ρs=π×(D+d)/(D−d)×(V/I)
In the semiconductive belt of the present invention, the surface resistivity of the outer layer can be measured according to JIS K6991 using a circular electrode (for example, “HR probe” of High Lester IP manufactured by Mitsubishi Oil Chemical Co., Ltd.). A method for measuring the surface resistivity will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a schematic plan view (a) and a schematic cross-sectional view (b) showing an example of a circular electrode. The circular electrode shown in FIG. 4 includes a first voltage application electrode A and a plate-like insulator B. The first voltage application electrode A has a cylindrical electrode portion C and a cylindrical ring electrode having an inner diameter larger than the outer diameter of the cylindrical electrode portion C and surrounding the cylindrical electrode portion C at a constant interval. Part D is provided. The semiconductive belt 1 is sandwiched between the cylindrical electrode part C and the ring-shaped electrode part D and the plate-like insulator B in the first voltage application electrode A, and the cylindrical electrode part C in the first voltage application electrode A and A current I (A) that flows when a voltage V (V) is applied to the ring-shaped electrode portion D is measured, and the surface resistivity ρs (of the transfer surface of the semiconductive belt 1 is calculated by the following equation (2). Ω / □) can be calculated. Here, in the following formula (2), d (mm) indicates the outer diameter of the cylindrical electrode portion C, and D (mm) indicates the inner diameter of the ring-shaped electrode portion D.
Formula (2) ρs = π × (D + d) / (D−d) × (V / I)

<体積抵抗率>
本発明の半導電性ベルトは、内層又は外層の少なくとも一方における表面抵抗率が、体積抵抗率が1×108〜1×1013Ωcmであることが好ましく、1×109〜1×1012Ωcmであることがより好ましい。また、内層及び外層の双方が、上述の好ましい表面抵抗率の範囲を満たしていることがより好ましい。前記体積抵抗率が1×108ΩCm未満である場合には、像担持体から半導電性ベルトに転写された未定着トナー像の電荷を保持する静電的な力が働きにくくなるため、トナー同士の静電的反発力や画像エッジ付近のフリンジ電界の力によって、画像の周囲にトナーが飛散してしまい(ブラー)、ノイズの大きい画像が形成されることがある。一方、前記体積抵抗率が1×1013Ωcmより高い場合には、電荷の保持力が大きいために、1次転写での転写電界で半導電性ベルトの表面が帯電するために除電機構が必要となることがある。従って、前記外層の体積抵抗率を、1×108〜1×1013Ωcmとすることで、トナーが飛散したり、除電機構を必要とする問題を解消することができる。
<Volume resistivity>
In the semiconductive belt of the present invention, the surface resistivity of at least one of the inner layer and the outer layer is preferably 1 × 10 8 to 1 × 10 13 Ωcm, and preferably 1 × 10 9 to 1 × 10 12. More preferably, it is Ωcm. Moreover, it is more preferable that both the inner layer and the outer layer satisfy the above-mentioned preferable surface resistivity range. When the volume resistivity is less than 1 × 10 8 ΩCm, the electrostatic force that holds the charge of the unfixed toner image transferred from the image carrier to the semiconductive belt becomes difficult to work. Due to the electrostatic repulsion force between them and the force of the fringe electric field near the image edge, the toner is scattered around the image (blur), and an image with a large noise may be formed. On the other hand, when the volume resistivity is higher than 1 × 10 13 Ωcm, since the charge retention is large, the surface of the semiconductive belt is charged by the transfer electric field in the primary transfer, so a static elimination mechanism is necessary. It may become. Therefore, by setting the volume resistivity of the outer layer to 1 × 10 8 to 1 × 10 13 Ωcm, it is possible to solve the problem of toner scattering and the need for a static elimination mechanism.

本発明の半導電性ベルトにおいて、体積抵抗率は、円形電極(例えば、三菱油化(株)製ハイレスターIPのHRプローブ)を用い、JIS K6991に従って測定することができる。前記体積抵抗率の測定方法を図を用いて説明する。図5は、円形電極の一例を示す概略平面図(a)及び概略断面図(b)である。図5に示す円形電極は、第一電圧印加電極A’と第二電圧印加電極B’とを備える。第一電圧印加電極A’は、円柱状電極部C’と、該円柱状電極部C’の外径よりも大きい内径を有し、且つ円柱状電極部C’を一定の間隔で囲む円筒状のリング状電極部D’とを備える。第一電圧印加電極A’における円柱状電極部C’及びリング状電極部D’と第二電圧印加電極B’との間に半導電性ベルト1を挟持し、第一電圧印加電極A’における円柱状電極部C’と第二電圧印加電極B’との間に電圧V(V)を印可したときに流れる電流I(A)を測定し、下記式(3)により、半導電性ベルト1の体積抵抗率ρv(Ωcm)を算出することができる。ここで、下記式(3)中、tは、半導電性ベルト1の厚さを示す。
式(3) ρv=19.6×(V/I)×t
In the semiconductive belt of the present invention, the volume resistivity can be measured according to JIS K6991 using a circular electrode (for example, HR probe of Hiresta IP manufactured by Mitsubishi Yuka Co., Ltd.). A method for measuring the volume resistivity will be described with reference to the drawings. FIG. 5 is a schematic plan view (a) and a schematic cross-sectional view (b) showing an example of a circular electrode. The circular electrode shown in FIG. 5 includes a first voltage application electrode A ′ and a second voltage application electrode B ′. The first voltage application electrode A ′ has a cylindrical electrode part C ′ and a cylindrical shape having an inner diameter larger than the outer diameter of the cylindrical electrode part C ′ and surrounding the cylindrical electrode part C ′ at a constant interval. Ring-shaped electrode portion D ′. The semiconductive belt 1 is sandwiched between the cylindrical electrode portion C ′ and ring-shaped electrode portion D ′ and the second voltage application electrode B ′ in the first voltage application electrode A ′, and the first voltage application electrode A ′. The current I (A) that flows when the voltage V (V) is applied between the cylindrical electrode portion C ′ and the second voltage application electrode B ′ is measured, and the semiconductive belt 1 is expressed by the following equation (3). The volume resistivity ρv (Ωcm) of can be calculated. Here, in the following formula (3), t represents the thickness of the semiconductive belt 1.
Formula (3) ρv = 19.6 × (V / I) × t

本発明の半導電性ベルトは、前記内層のヤング率が4000MPa以上であることが好ましく、4500MPa以上であることがより好ましく、5000MPa以上であることが更に好ましい。前記内層のヤング率とベルト駆動時の外乱(負荷変動)によるベルトの変位量との関係は、下記式(4)で表すことができる。
式(4) Δl=P・l・α/(t・w・E)
ここで、Δl:ベルトの変位量(μm)
P:負荷 (N)
l:2本のテンションロール間のベルトの長さ(mm)
α:係数
t:ベルト厚み(mm)
w:ベルト幅(mm)
E:ベルト材料のヤング率(N/mm2)を表す。
In the semiconductive belt of the present invention, the Young's modulus of the inner layer is preferably 4000 MPa or more, more preferably 4500 MPa or more, and further preferably 5000 MPa or more. The relationship between the Young's modulus of the inner layer and the amount of displacement of the belt due to disturbance (load fluctuation) during driving of the belt can be expressed by the following equation (4).
Formula (4) Δl = P · l · α / (t · w · E)
Where Δl: belt displacement (μm)
P: Load (N)
l: Belt length between two tension rolls (mm)
α: Coefficient t: Belt thickness (mm)
w: Belt width (mm)
E: represents the Young's modulus (N / mm 2 ) of the belt material.

上述のように、ベルト駆動時の外乱(負荷変動)によるベルトの伸び・縮み(変位量)は、ベルト材料のヤング率と厚みに逆比例する。高ヤング率(4000MPa以上)の内層を用いると、ベルト駆動時の外乱(負荷変動)によるベルトの変位量が少なくなり、駆動時の応力に対するベルト変形が小さくなり、良好な画質を安定して得ることができる。但し、ベルトの厚みは、厚くなると、駆動系ロールなどのベルト屈曲部でのベルトの外側表面の変形量が大きくなり、良好な画質を得られない場合がある。また、ベルトの外側と内側との変形量が大きくなり、局部的な繰り返し応力のためにベルトが破断するなどの問題が生じる場合がある。   As described above, the belt expansion / contraction (displacement amount) due to disturbance (load fluctuation) during belt driving is inversely proportional to the Young's modulus and thickness of the belt material. When an inner layer having a high Young's modulus (4000 MPa or more) is used, the amount of displacement of the belt due to disturbance (load fluctuation) during driving of the belt decreases, belt deformation due to stress during driving decreases, and good image quality is stably obtained. be able to. However, as the thickness of the belt increases, the amount of deformation of the outer surface of the belt at the belt bending portion such as the drive system roll increases, and a good image quality may not be obtained. Further, the deformation amount between the outer side and the inner side of the belt increases, and there may be a problem that the belt breaks due to local repeated stress.

既述の構成の本発明の半導電性ベルトは、転写電圧による抵抗の低下がなく、経時による形状の変形等の問題がなく、かつ、電界依存性がなく、環境による電気抵抗の変化が少ないという優れた性質を有する。本発明の半導電性ベルトは、後述するように、電子写真複写機やレーザープリンタ等の画像形成装置における中間転写ベルト及び用紙搬送ベルトとして用いることができる。   The semiconductive belt of the present invention having the above-described configuration is free from a decrease in resistance due to a transfer voltage, is free from problems such as shape deformation over time, has no electric field dependency, and has little change in electrical resistance due to the environment. It has excellent properties. As will be described later, the semiconductive belt of the present invention can be used as an intermediate transfer belt and a paper conveying belt in an image forming apparatus such as an electrophotographic copying machine or a laser printer.

本発明の半導電性ベルトは、前述の如きポリイミド系樹脂を主体とする外層と内層とからなり、外層と内層とも導電性物質を含有するものであるが、導電性物質以外の添加剤を含有してもよい。また、外層と内層に加えて、本発明の効果を損なわない範囲でさらに多層化することもできる。   The semiconductive belt of the present invention comprises an outer layer and an inner layer mainly composed of the polyimide resin as described above, and both the outer layer and the inner layer contain a conductive material, but contain additives other than the conductive material. May be. Further, in addition to the outer layer and the inner layer, the number of layers can be further increased as long as the effects of the present invention are not impaired.

半導電性ベルトの形成は、無端状であるので、フィルム端の接着剤等を介した接着方式などの適宜な接続方式にて形成することもできるし、シームレスベルトとすることもできる。シームレスベルトは、接合部の厚さ変化がなく任意な部分を回転の開始位置とすることができて、回転開始位置の制御機構を省略できる利点などを有している。   Since the formation of the semiconductive belt is endless, it can be formed by an appropriate connection method such as an adhesive method using an adhesive at the film end or a seamless belt. The seamless belt has an advantage that an arbitrary portion can be set as the rotation start position without any change in the thickness of the joint, and a control mechanism for the rotation start position can be omitted.

内層及び外層の形成は、例えば、前述の全芳香族骨格を有するテトラカルボン酸二無水物とジアミン成分とを重合反応することにより得られた、ポリアミド酸溶液を適宜な方式で展開し、その展開層を乾燥製膜してフィルム状に成形し、その成形物を加熱処理してポリアミド酸をイミドに転化する方法などにより行うことができる。外層と内層の積層は、これらの操作を繰り返すことで可能となるが、イミドに転化するまでの工程を繰り返した後、両層を同時にイミド転化させる方法が、各層の接着性の点から好ましい。   The inner layer and outer layer are formed by, for example, developing the polyamic acid solution obtained by polymerizing the above-described tetracarboxylic dianhydride having a wholly aromatic skeleton and a diamine component in an appropriate manner. The layer can be dried and formed into a film, and the molded product can be heat treated to convert the polyamic acid into an imide. Lamination of the outer layer and the inner layer is possible by repeating these operations, but a method of simultaneously converting both layers to imide after repeating the steps until conversion to imide is preferred from the viewpoint of adhesiveness of each layer.

また、シームレスベルトを形成する場合、例えばポリアミド酸溶液を円筒状金型の外周面に浸漬する方式や、内周面に塗布する方式や更に遠心する方式、或いは注形型に充填する方式などの適宜な方式でリング状に展開し、その展開層を乾燥製膜してベル卜形に成形し、その成形物を加熱処理してポリアミド酸をイミドに転化して型より回収する方法などの従来に準じた適宜な方法により行うことができる(特開昭61−95361号公報、特開昭64−22514号公報、特開平3−180309号公報等)。シームレスベルトの形成に際しては、型の離型処理や脱泡処理などの適宜な処理を施すことができる。   When forming a seamless belt, for example, a method of immersing a polyamic acid solution in the outer peripheral surface of a cylindrical mold, a method of applying to a peripheral surface, a method of further centrifuging, or a method of filling a casting mold Conventional methods such as a method of spreading the ring layer in an appropriate manner, forming the dried layer into a bell-shaped mold, heat-treating the molded product to convert the polyamic acid into an imide, and recovering it from the mold Can be carried out by an appropriate method according to the above (Japanese Patent Laid-Open No. 61-95361, Japanese Patent Laid-Open No. 64-22514, Japanese Patent Laid-Open No. 3-180309, etc.). In forming the seamless belt, an appropriate treatment such as mold release treatment or defoaming treatment can be performed.

本発明の半導電性ベルトをシームレスベルトとして形成する場合、例えば、前記の如き成分を有する各層の原料液を用い、外層と内層を順次形成して筒状体とした後、イミド転化を行えばよい。筒状体の形成は、例えば一層目の原料液を円筒形状の金型の内周面や外周面に前記塗布方式にて筒状に展開して,その展開層を乾燥製膜し、さらに二層目の原料液を用いて同様に展開・乾燥等すればよい。   When forming the semiconductive belt of the present invention as a seamless belt, for example, using the raw material liquid of each layer having the above-described components, forming an outer layer and an inner layer sequentially to form a cylindrical body, and then performing imide conversion Good. The cylindrical body is formed, for example, by spreading the first layer of the raw material liquid into a cylindrical shape on the inner peripheral surface and outer peripheral surface of a cylindrical mold by the above-mentioned coating method, and forming the developed layer into a dry film. What is necessary is just to expand | deploy and dry similarly using the raw material liquid of a layer.

<画像形成装置>
また、本発明の画像形成装置は、中間転写体方式の画像形成装置であれば、特に限定されるものではない。例えば、現像装置内に単色のトナーのみを収容する通常のモノカラーの画像形成装置や、感光体ドラム等の像担持体上に担持されたトナー像を中間転写体に順次一次転写を繰り返すカラー画像形成装置、各色毎の現像器を備えた複数の像担持体を中間転写体上に直列に配置したタンデム型カラー画像形成装置等のいずれでもよい。
<Image forming apparatus>
The image forming apparatus of the present invention is not particularly limited as long as it is an intermediate transfer body type image forming apparatus. For example, a normal monocolor image forming apparatus that contains only a single color toner in a developing device, or a color image in which a toner image carried on an image carrier such as a photosensitive drum is subjected to primary transfer sequentially to an intermediate transfer member Any of a forming apparatus, a tandem color image forming apparatus in which a plurality of image carriers having developing units for respective colors are arranged in series on an intermediate transfer member may be used.

また、本発明の画像形成装置に使用され得るトナーとしては、球形トナーが好ましい。ここで球形トナーとは、高転写効率が得られるトナーであり、下記式(1)で表される下記式(1)で規定される形状係数(ML2/A)が、140以下である球形トナーをいう。
式(1)
(ML2/A)=[(トナー粒子の絶対最大長)×2]/[(トナー粒子の投影面積)×π×1/4×100]
Further, spherical toner is preferable as the toner that can be used in the image forming apparatus of the present invention. Here, the spherical toner is a toner capable of obtaining a high transfer efficiency, and a spherical toner having a shape factor (ML2 / A) defined by the following formula (1) represented by the following formula (1) of 140 or less. Say.
Formula (1)
(ML2 / A) = [(absolute maximum length of toner particles) × 2] / [(projected area of toner particles) × π × 1/4 × 100]

上述のように、球形トナーは平均形状係数(ML2/A)が140以下であるトナーをいい、前記平均形状係数が100〜140であることが好ましく、100〜130であることがより好ましく、100〜120であることが更に好ましい。前記平均形状係数(ML2/A)が140より大きくなると転写効率が低下してしまい、プリントサンプルの画質の低下が目視で確認できてしまう。
なお、トナー粒子の絶対最大長、および、トナー粒子の投影面積の測定は、ルーゼックス画像解析装置(株式会社ニレコ製、FT)を用いてスライドガラス上に散布したトナーの光学顕微鏡像をビデオカメラを通じてルーゼックス画像解析装置に取り込み、画像処理することにより実施した。
As described above, the spherical toner refers to a toner having an average shape factor (ML 2 / A) of 140 or less. The average shape factor is preferably 100 to 140, more preferably 100 to 130, and 100 More preferably, it is -120. When the average shape factor (ML2 / A) is greater than 140, the transfer efficiency is lowered, and the deterioration of the image quality of the print sample can be visually confirmed.
The absolute maximum length of the toner particles and the projected area of the toner particles are measured using a video camera with an optical microscope image of the toner dispersed on the slide glass using a Luzex image analyzer (manufactured by Nireco Corporation, FT). It was carried out by taking in a Luzex image analyzer and processing the image.

前記球形トナーは、少なくとも結着樹脂と着色剤を含有してなる。また、前記球形トナーの体積平均粒径は、2〜12μmが好ましく、3〜9μmがより好ましい。   The spherical toner contains at least a binder resin and a colorant. The volume average particle size of the spherical toner is preferably 2 to 12 μm, and more preferably 3 to 9 μm.

前記結着樹脂としては、スチレン、クロロスチレン等のスチレン類、エチレン、プロピレン、ブチレン、イソプレン等のモノオレフィン類、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、安息香酸ビニル、酪酸ビニル等のビニルエステル類、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸オクチル、アクリル酸フェニル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸ドデシル等のα―メチレン脂肪族モノカルボン酸エステル類、ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルブチルエーテル等のビニルエーテル類、ビニルメチルケトン、ビニルヘキシルケトン、ビニルイソプロペニルケトン等のビニルケトン類等の単独重合体および共重合体を例示することができ、特に代表的な結着樹脂としては、ポリスチレン、スチレンーアクリル酸アルキル共重合体、スチレンーメタクリル酸アルキル共重合体、スチレンーアクリロニトリル共重合体、スチレンーブタジエン共重合体、スチレンー無水マレイン酸共重合体、ポリエチレン、ポリプロピレン等が挙げられる。さらに、ポリエステル、ポリウレタン、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリアミド、変性ロジン、パラフィンワックス等も挙げられる。   Examples of the binder resin include styrenes such as styrene and chlorostyrene, monoolefins such as ethylene, propylene, butylene, and isoprene, vinyl esters such as vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl benzoate, and vinyl butyrate, and acrylic acid. Α-methylene aliphatic monocarboxylic acid esters such as methyl, ethyl acrylate, butyl acrylate, dodecyl acrylate, octyl acrylate, phenyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, butyl methacrylate, dodecyl methacrylate, Homopolymers and copolymers of vinyl ethers such as vinyl methyl ether, vinyl ethyl ether and vinyl butyl ether, vinyl ketones such as vinyl methyl ketone, vinyl hexyl ketone and vinyl isopropenyl ketone can be exemplified. Particularly typical binder resins include polystyrene, styrene-alkyl acrylate copolymer, styrene-alkyl methacrylate copolymer, styrene-acrylonitrile copolymer, styrene-butadiene copolymer, styrene-maleic anhydride copolymer. A polymer, polyethylene, polypropylene, etc. are mentioned. Furthermore, polyester, polyurethane, epoxy resin, silicone resin, polyamide, modified rosin, paraffin wax, and the like can also be mentioned.

前記着色剤としては、マグネタイト、フェライト等の磁性粉、カーボンブラック、アニリンブルー、カルコイルブルー、クロムイエロー、ウルトラマリンブルー、デュポンオイルレッド、キノリンイエロー、メチレンブルークロリド、フタロシアニンブルー、マラカイトグリーンオキサレート、ランプブラック、ローズベンガル、C.I.ピグメント・レッド48:1、C.I.ピグメント・レッド122、C.I.ピグメント・レッド57:1、C.I.ピグメント・イエロー97、C.I.ピグメント・イエロー17、C.I.ピグメント・ブルー15:1、C.I.ピグメント・ブルー15:3等を代表的なものとして挙げられる。   Examples of the colorant include magnetic powders such as magnetite and ferrite, carbon black, aniline blue, calcoil blue, chrome yellow, ultramarine blue, DuPont oil red, quinoline yellow, methylene blue chloride, phthalocyanine blue, malachite green oxalate, and lamp. Black, Rose Bengal, C.I. I. Pigment red 48: 1, C.I. I. Pigment red 122, C.I. I. Pigment red 57: 1, C.I. I. Pigment yellow 97, C.I. I. Pigment yellow 17, C.I. I. Pigment blue 15: 1, C.I. I. Pigment Blue 15: 3 is a typical example.

前記球形トナーには、帯電制御剤、離型剤、他の無機微粒子等の公知の添加剤を内添加処理や外添加処理してもよい。離型剤としては低分子ポリエチレン、低分子ポリプロピレン、フィッシャートロプシュワックス、モンタンワックス、カルナバワックス、ライスワックス、キャンデリラワックス等を代表的なものとして挙げられる。   The spherical toner may be subjected to internal addition treatment or external addition treatment with a known additive such as a charge control agent, a release agent, and other inorganic fine particles. Typical examples of the release agent include low molecular weight polyethylene, low molecular weight polypropylene, Fischer-Tropsch wax, montan wax, carnauba wax, rice wax, and candelilla wax.

前記帯電制御剤としては、公知のものを使用することができるが、アゾ系金属錯化合物、サリチル酸の金属錯化合物、極性基を含有するレジンタイプの帯電制御剤を用いることができる。湿式製法でトナーを製造する場合、イオン強度の制御と廃水汚染の低減の点で水に溶解しにくい素材を使用するのが好ましい。   As the charge control agent, known ones can be used, but azo metal complex compounds, metal complex compounds of salicylic acid, and resin type charge control agents containing polar groups can be used. When the toner is manufactured by a wet manufacturing method, it is preferable to use a material that is difficult to dissolve in water in terms of controlling ionic strength and reducing wastewater contamination.

前記他の無機微粒子としては、粉体流動性、帯電制御等の目的で、平均1次粒径が40nm以下の小径無機微粒子を用い、更に必要に応じて、付着力低減の為、それより大径の無機あるいは有機微粒子を併用してもよい。これらの他の無機微粒子は公知のものを使用できる。例えば、シリカ、アルミナ、チタニア、メタチタン酸、酸化亜鉛、ジルコニア、マグネシア、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、リン酸カルシウム、酸化セリウム、チタン酸ストロンチウム等が挙げられる。
また、小径無機微粒子については表面処理することにより、分散性が高くなり、粉体流動性をあげる効果が大きくなるため有効である。
As the other inorganic fine particles, small-sized inorganic fine particles having an average primary particle size of 40 nm or less are used for the purpose of powder flowability, charge control, etc. Inorganic or organic fine particles having a diameter may be used in combination. As these other inorganic fine particles, known ones can be used. Examples thereof include silica, alumina, titania, metatitanic acid, zinc oxide, zirconia, magnesia, calcium carbonate, magnesium carbonate, calcium phosphate, cerium oxide, and strontium titanate.
In addition, the surface treatment of the small-diameter inorganic fine particles is effective because the dispersibility becomes high and the effect of increasing the powder fluidity increases.

前記球形トナーは、特に製造方法により限定されるものではなく、公知の方法により得ることができる。具体的には、例えば結着樹脂及び着色剤と、必要に応じて離型剤及び帯電制御剤等を混練、粉砕、分級する混練粉砕法、混練粉砕法にて得られた粒子を機械的衝撃力または熱エネルギーにて形状を変化させる方法、結着樹脂の重合性単量体を乳化重合させ、形成された分散液と、着色剤、必要に応じて離型剤及び帯電制御剤等の分散液とを混合し、凝集、加熱融着させ、球形トナーを得る乳化重合凝集法、結着樹脂を得るための重合性単量体と、着色剤、必要に応じて離型剤、帯電制御剤等の溶液を水系溶媒に懸濁させて重合する懸濁重合法、結着樹脂及び着色剤と、必要に応じて離型剤及び帯電制御剤等の溶液を水系溶媒に懸濁させて造粒する溶解懸濁法等が挙げられる。また上記方法で得られた球形トナーをコアにして、さらに凝集粒子を付着、加熱融合してコアシェル構造をもたせる製造方法を行ってもよい。外添剤を添加する場合、球形トナー及び外添剤をヘンシェルミキサーあるいはVブレンダー等で混合することによって製造することができる。また、球形トナーを湿式にて製造する場合は、湿式にて外添することも可能である。   The spherical toner is not particularly limited by the production method, and can be obtained by a known method. Specifically, for example, a kneading and pulverizing method in which a binder resin and a colorant and, if necessary, a release agent and a charge control agent are kneaded, pulverized and classified, and particles obtained by the kneading and pulverizing method are mechanically impacted. Method of changing shape by force or heat energy, emulsion polymerization of binder resin polymerizable monomer, dispersion of formed dispersion, colorant, release agent and charge control agent as required The emulsion polymerization aggregation method to obtain a spherical toner by mixing and agglomerating and heat-fusing the solution, a polymerizable monomer for obtaining a binder resin, a colorant, and a release agent, if necessary, a charge control agent Suspension polymerization method in which a solution such as a suspension is polymerized, a binder resin and a colorant, and if necessary, a release agent and a charge control agent are suspended in an aqueous solvent and granulated. And the dissolution suspension method. In addition, a manufacturing method may be performed in which the spherical toner obtained by the above method is used as a core, and aggregated particles are further adhered and heat-fused to give a core-shell structure. When the external additive is added, it can be produced by mixing the spherical toner and the external additive with a Henschel mixer or a V blender. In addition, when the spherical toner is manufactured by a wet method, it can be externally added by a wet method.

本発明の画像形成装置の第1の態様は、既述の本発明の半導電性ベルトを中間転写ベルトとして用いることを特徴とする。また、本発明の画像形成装置の第2の態様は、既述の本発明の半導電性ベルトを用紙搬送ベルトとして用いることを特徴とする。   According to a first aspect of the image forming apparatus of the present invention, the above-described semiconductive belt of the present invention is used as an intermediate transfer belt. According to a second aspect of the image forming apparatus of the present invention, the above-described semiconductive belt of the present invention is used as a paper transport belt.

一例として、本発明の半導電性ベルトを中間転写ベルトとして用いた、順次一次転写を繰り返すカラー画像形成装置の概略図を図6に示す。図6は本発明を適用する画像形成装置の要部部分を説明する模試図である。該画像形成装置は、像担持体としての感光体ドラム21、中間転写体としての中間転写ベルト22、転写電極であるバイアスローラ23(第二転写手段)、転写媒体である記録紙を供給する用紙トレー24、Bk(ブラック)トナーによる現像器25、Y(イエロー)トナーによる現像器26、M(マゼンタ)トナーによる現像器27、C(シアン)トナーによる現像器28、中間転写体クリーナー29、剥離爪33、ベルトローラ41、43及び44、バックアップローラ42、導電性ローラ45(第一転写手段)、電極ローラ46、クリーニングブレード51、記録紙61、ピックアップローラ62、並びにフィードローラ63を有してなる。   As an example, FIG. 6 shows a schematic diagram of a color image forming apparatus using the semiconductive belt of the present invention as an intermediate transfer belt and sequentially repeating primary transfer. FIG. 6 is a schematic diagram for explaining a main part of an image forming apparatus to which the present invention is applied. The image forming apparatus includes a photosensitive drum 21 as an image carrier, an intermediate transfer belt 22 as an intermediate transfer member, a bias roller 23 (second transfer means) as a transfer electrode, and a sheet for supplying recording paper as a transfer medium. Tray 24, developing device 25 using Bk (black) toner, developing device 26 using Y (yellow) toner, developing device 27 using M (magenta) toner, developing device 28 using C (cyan) toner, intermediate transfer body cleaner 29, peeling Claw 33, belt rollers 41, 43 and 44, backup roller 42, conductive roller 45 (first transfer means), electrode roller 46, cleaning blade 51, recording paper 61, pickup roller 62, and feed roller 63. Become.

図6において、感光体ドラム1は矢印A方向に回転し、図示しない帯電装置でその表面が一様に帯電される。帯電された感光体ドラム21にレーザー書込み装置等の画像書き込み手段により第一色(例えば、Bk)の静電潜像が形成される。この静電潜像はブラック現像器25によってトナー現像されて可視化されたトナー像Tが形成される。トナー像Tは、感光体ドラム21の回転で導電性ローラ45(第一転写手段)が配置された一次転写部に到り、導電性ローラ45からトナー像Tに逆極性の電界を作用させることにより、前記トナー像Tは、静電的に中間転写ベルト22に吸着されつつ中間転写ベルト22の矢印B方向の回転で一次転写される。   In FIG. 6, the photosensitive drum 1 rotates in the direction of arrow A, and the surface thereof is uniformly charged by a charging device (not shown). An electrostatic latent image of the first color (for example, Bk) is formed on the charged photosensitive drum 21 by image writing means such as a laser writing device. The electrostatic latent image is developed with toner by the black developing device 25 to form a visualized toner image T. The toner image T reaches the primary transfer portion where the conductive roller 45 (first transfer means) is disposed by the rotation of the photosensitive drum 21, and an electric field having a reverse polarity is applied to the toner image T from the conductive roller 45. Thus, the toner image T is primarily transferred by the rotation of the intermediate transfer belt 22 in the arrow B direction while being electrostatically attracted to the intermediate transfer belt 22.

以下、同様にして第2色のトナー像、第3色のトナー像、第4色のトナー像が順次形成され、中間転写ベルト22において重ね合わされ、多重トナー像が形成される。
中間転写ベルト22に転写された多重トナー像は、中間転写ベルト2の回転でバイアスローラ23(第二転写手段)が設置された二次転写部に到る。二次転写部は、中間転写ベルト22のトナー像が担持された表面側に設置されたバイアスローラ23と該中間転写ベルト22の裏側からバイアスローラ23に対向するように配置されたバックアップローラ42及びこのバックアップローラ42に圧接して回転する電極ローラ46から構成される。
Thereafter, similarly, a second color toner image, a third color toner image, and a fourth color toner image are sequentially formed and superimposed on the intermediate transfer belt 22 to form a multiple toner image.
The multiple toner image transferred to the intermediate transfer belt 22 reaches the secondary transfer portion where the bias roller 23 (second transfer means) is installed by the rotation of the intermediate transfer belt 2. The secondary transfer unit includes a bias roller 23 installed on the surface side on which the toner image of the intermediate transfer belt 22 is carried, a backup roller 42 disposed so as to face the bias roller 23 from the back side of the intermediate transfer belt 22, and It is composed of an electrode roller 46 that rotates in pressure contact with the backup roller 42.

記録紙61は、用紙トレー24に収容された記録紙束からピックアップローラ62で一枚ずつ取り出され、フィードローラ63で二次転写部の中間転写ベルト22とバイアスローラ23との間に所定のタイミングで給送される。給送された記録紙61は、バイアスローラ23及びバックアップローラ42による圧接搬送と中間転写ベルト22の回転により、該中間転写ベルト22に担持されたトナー像が転写される。   The recording paper 61 is picked up one by one from the recording paper bundle stored in the paper tray 24 by the pickup roller 62, and is fed at a predetermined timing between the intermediate transfer belt 22 and the bias roller 23 of the secondary transfer portion by the feed roller 63. It is sent by. The toner image carried on the intermediate transfer belt 22 is transferred to the fed recording paper 61 by the pressure contact conveyance by the bias roller 23 and the backup roller 42 and the rotation of the intermediate transfer belt 22.

トナー像が転写された記録紙61は、最終トナー像の一次転写終了まで退避位置にある剥離爪33を作動せることにより中間転写ベルト22から剥離され、図示しない定着装置に搬送され、加圧/加熱処理でトナー像を固定して永久画像とされる。尚、多重トナー像の記録紙61への転写の終了した中間転写ベルト22は、二次転写部の下流に設けた中間転写体クリーナ29で残留トナーの除去が行われて次の転写に備える。また、バイアスローラ23は、ポリウレタン等からなるクリーニングブレード51が常時当接するように取り付けられており、転写で付着したトナー粒子や紙紛等の異物が除去される。   The recording paper 61 onto which the toner image has been transferred is peeled from the intermediate transfer belt 22 by operating the peeling claw 33 in the retracted position until the primary transfer of the final toner image is completed, and is conveyed to a fixing device (not shown). The toner image is fixed by heat treatment to be a permanent image. The intermediate transfer belt 22 having completed the transfer of the multiple toner image to the recording paper 61 is prepared for the next transfer by removing residual toner by an intermediate transfer body cleaner 29 provided downstream of the secondary transfer portion. The bias roller 23 is attached so that a cleaning blade 51 made of polyurethane or the like is always in contact therewith, and foreign matters such as toner particles and paper dust adhered by transfer are removed.

単色画像の転写の場合、一次転写されたトナー像Tを直ちに二次転写して定着装置に搬送するが、複数色の重ね合わせによる多色画像の転写の場合、各色のトナー像が一次転写部で正確に一致するように中間転写ベルト22と感光体ドラム21との回転を同期させて各色のトナー像がずれないようにする。前記二次転写部では、バイアスローラ23と中間転写ベルト22を介して対向配置したバックアップローラ42に圧接した電極ローラ46に、トナー像の極性と同極性の出圧(転写電圧)を印加することで、該トナー像を記録紙61に静電反発で転写する。
上述の構成の画像形成装置により、高品質の転写画質を安定して得ることができる。
In the case of transfer of a single color image, the primary transferred toner image T is immediately secondarily transferred and conveyed to the fixing device. In the case of transfer of a multicolor image by superimposing a plurality of colors, the toner image of each color is transferred to the primary transfer unit. Therefore, the rotation of the intermediate transfer belt 22 and the photosensitive drum 21 is synchronized so that the toner images of the respective colors do not shift so as to match exactly. In the secondary transfer portion, an output pressure (transfer voltage) having the same polarity as the polarity of the toner image is applied to the electrode roller 46 that is in pressure contact with the backup roller 42 that is disposed opposite to the bias roller 23 via the intermediate transfer belt 22. Then, the toner image is transferred to the recording paper 61 by electrostatic repulsion.
With the image forming apparatus having the above-described configuration, high-quality transfer image quality can be stably obtained.

以上、本発明の半導電性ベルトを中間転写ベルトとして用いた本発明の第1の態様の画像形成装置について説明したが、本発明の半導電性ベルトを用紙搬送ベルトとして用いた第2の態様の画像形成装置においても同様の効果が得られる。   The image forming apparatus according to the first aspect of the present invention using the semiconductive belt according to the present invention as the intermediate transfer belt has been described above, but the second aspect using the semiconductive belt according to the present invention as the paper conveying belt. The same effect can be obtained in the image forming apparatus.

以下に、本発明の実施例を説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。
<実施例1>
(ポリアミド酸溶液(A)の調製)
3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物(BPDA)と4,4’−ジアミノジフェニルエーテル(DDE)とからなるポリアミド酸のN−メチルー2ピロリドン(NMP)溶液(宇部興産製ユーワニスA(固形分18質量%)に、乾燥した酸化処理カーボンブラック(SPECIAL BLACK4(Degussa社製、pH3.0、揮発分:14.0%)をポリイミド系樹脂固形分100質量部に対して、23質量部になるよう添加して、衝突型分散機(シーナス製GeanusPY)を用い、圧力200MPaで、最小面積が1.4mm2で2分割後衝突させ、再度2分割する経路を5回通過させて、混合して、外層用のカーボンブラック入りポリアミド酸溶液(A)を得た。
Examples of the present invention will be described below, but the present invention is not limited to these examples.
<Example 1>
(Preparation of polyamic acid solution (A))
N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) solution of polyamic acid composed of 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride (BPDA) and 4,4′-diaminodiphenyl ether (DDE) (manufactured by Ube Industries) Euvanis A (solid content: 18% by mass) was dried with oxidized carbon black (SPECIAL BLACK4 (Degussa, pH 3.0, volatile content: 14.0%) with respect to 100 parts by mass of polyimide resin solids. Add to 23 parts by mass, and use a collision type disperser (GeanusPY manufactured by Seanas), collide after splitting into 2 parts with a pressure of 200 MPa and a minimum area of 1.4 mm 2 , and pass through the path that splits again into 5 parts 5 times. To obtain a polyamic acid solution (A) containing carbon black for the outer layer.

(ポリアミド酸溶液(B)の調製)
3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物(BPDA)とp−フェニレンジアミン(PDA)とからなるポリアミド酸のN−メチルー2ピロリドン(NMP)溶液(宇部興産製ユーワニスS(固形分18質量%)に、乾燥した酸化処理カーボンブラック(SPECIAL BLACK4(Degussa社製、pH3.0、揮発分:14.0%)をポリイミド系樹脂固形分100質量部に対して、23質量部になるよう添加して、衝突型分散機(シーナス製GeanusPY)を用い、圧力200MPaで、最小面積が1.4mm2で2分割後衝突させ、再度2分割する経路を5回通過させて、混合して、内層用のカーボンブラック入りポリアミド酸溶液(B)を得た。
(Preparation of polyamic acid solution (B))
N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) solution of polyamic acid composed of 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride (BPDA) and p-phenylenediamine (PDA) (Uwanisu S 23 parts by mass of dry oxidized carbon black (SPECIAL BLACK4 (manufactured by Degussa, pH 3.0, volatile content: 14.0%)) to 100 parts by mass of polyimide resin solids Using a collision-type disperser (GeanusPY made by Seanas), the mixture is collided after being divided into two parts with a pressure of 200 MPa and a minimum area of 1.4 mm 2 , and then again divided into two parts and mixed five times. Thus, a polyamic acid solution (B) containing carbon black for the inner layer was obtained.

(半導電性ベルトの作製)
カーボンブラック入りポリアミド酸溶液(A)を円筒状金型内面に、ディスペンサーを介して0.5mmに塗布し、1500rpmで15分間回転させて均一な厚みを有する展開層とした後、250rpmで回転させながら、金型の外側より60℃の熱風を30分間あてた後、150℃で60分間加熱し、次いで常温に冷却し外層とした。次にこの状態で得られたカーボンブラック分散ポリイミド前駆体の内面に、前記カーボンブラック入りポリアミド酸溶液(B)を同様に塗布し内層とした。その後360℃まで2℃/分の昇温速度で昇温し、更に360℃で30分加熱し、溶媒の除去、脱水閉環水の除去、及びイミド転化反応の完結を行った。その後室温に戻し、金型から剥離し、目的とする半導電性ベルトを得た。この半導電性ベルトの総厚みは0.08mmであり、外層の厚みは0.02mmであった。
(Production of semiconductive belt)
The polyamic acid solution containing carbon black (A) is applied to the inner surface of the cylindrical mold to a thickness of 0.5 mm via a dispenser, rotated at 1500 rpm for 15 minutes to form a spread layer having a uniform thickness, and then rotated at 250 rpm. However, hot air at 60 ° C. was applied for 30 minutes from the outside of the mold, and then heated at 150 ° C. for 60 minutes, and then cooled to room temperature to form an outer layer. Next, the carbon black-containing polyamic acid solution (B) was similarly applied to the inner surface of the carbon black-dispersed polyimide precursor obtained in this state to form an inner layer. Thereafter, the temperature was raised to 360 ° C. at a rate of 2 ° C./min, and further heated at 360 ° C. for 30 minutes to remove the solvent, remove dehydrated ring-closing water, and complete the imide conversion reaction. Thereafter, the temperature was returned to room temperature, and the mold was peeled from the mold to obtain the intended semiconductive belt. The total thickness of this semiconductive belt was 0.08 mm, and the thickness of the outer layer was 0.02 mm.

<実施例2>
実施例1において、「ポリアミド酸溶液(A)の調製」に用いた酸化処理カーボンブラック(SPECIAL BLACK4)23質量部(ポリイミド系樹脂固形分100質量部に対して)を、プリンテックス150T(Degussa社製、pH4.5、揮発分10.0%)20質量部(ポリイミド系樹脂固形分100質量部に対して)に変更した以外は、実施例1と同じ方法にて、半導電性ベルトを得た。この半導電性ベルトの総厚みは0.1mmであり、外層の厚みは0.01mmであった。
<Example 2>
In Example 1, 23 parts by mass of oxidation-treated carbon black (SPECIAL BLACK4) used for “Preparation of polyamic acid solution (A)” (based on 100 parts by mass of polyimide resin solids) was added to Printex 150T (Degussa). A semiconductive belt was obtained in the same manner as in Example 1 except that the pH was changed to 20 parts by mass (based on 100% by mass of polyimide resin solid content). It was. The total thickness of this semiconductive belt was 0.1 mm, and the thickness of the outer layer was 0.01 mm.

<実施例3>
実施例1において、「ポリアミド酸溶液(A)の調製」に用いた3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物(BPDA)を、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物(BPDA)と、ピロメリット酸2無水物(PMDA)とを1:1の比率で組み合わせたテトラカルボン酸二無水物に変更し、更に酸化処理カーボンブラック(SPECIAL BLACK4)23質量部(ポリイミド系樹脂固形分100質量部に対して)を、プリンテックス150T(Degussa社製、pH4.5、揮発分:10.0%)20質量部(ポリイミド系樹脂固形分100質量部に対して)に変更した以外は、実施例1と同じ方法にて、半導電性ベルトを得た。この半導電性ベルトの総厚みは0.1mmであり、外層の厚みは0.01mmであった。
<Example 3>
In Example 1, 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride (BPDA) used in “Preparation of polyamic acid solution (A)” was converted into 3,3 ′, 4,4′- Biphenyltetracarboxylic dianhydride (BPDA) and pyromellitic dianhydride (PMDA) were changed to a tetracarboxylic dianhydride combined at a ratio of 1: 1, and then oxidized carbon black (SPECIAL BLACK4). 23 parts by mass (based on 100 parts by mass of polyimide resin solids), 20 parts by mass of Printex 150T (Degussa, pH 4.5, volatile content: 10.0%) (100 parts by mass of polyimide resin solids) A semiconductive belt was obtained in the same manner as in Example 1 except that the above was changed. The total thickness of this semiconductive belt was 0.1 mm, and the thickness of the outer layer was 0.01 mm.

<比較例1>
実施例1における「半導電性ベルトの作製」において、外層の形成に用いたポリアミド酸溶液(A)を、ポリアミド酸溶液(B)に変更して外層を形成し、内層の形成に用いたポリアミド酸溶液(B)を、下記のポリアミド酸溶液(B1)に変更し、内層を形成した以外は、実施例1と同じ方法にて、半導電性ベルトを得た。この半導電性ベルトの総厚みは0.1mmであり、外層の厚みは0.02mmであった。
<Comparative Example 1>
Polyamide used in forming the inner layer by changing the polyamic acid solution (A) used for forming the outer layer to the polyamic acid solution (B) in “Preparation of semiconductive belt” in Example 1 A semiconductive belt was obtained in the same manner as in Example 1 except that the acid solution (B) was changed to the following polyamic acid solution (B1) to form an inner layer. The total thickness of this semiconductive belt was 0.1 mm, and the thickness of the outer layer was 0.02 mm.

(ポリアミド酸溶液(B1))の調製
「ポリアミド酸溶液(B)の調製」において、p−フェニレンジアミン(PDA)を、p−フェニレンジアミン(PDA)と4,4’−ジアミノジフェニルエーテル(DDE)とのモル比率がPDA/DDE=8:2であるジアミン成分に変更し、酸化処理カーボンブラック(SPECIAL BLACK4)の添加量を13質量部(ポリイミド系樹脂固形分100質量部に対して)に変更した以外、ポリアミド酸溶液(B)の調製と同様にして、ポリアミド酸溶液(B1)を調製した。
(Preparation of polyamic acid solution (B1)) In “Preparation of polyamic acid solution (B)”, p-phenylenediamine (PDA), p-phenylenediamine (PDA), 4,4′-diaminodiphenyl ether (DDE) and Was changed to a diamine component having a PDA / DDE = 8: 2 molar ratio, and the addition amount of oxidized carbon black (SPECIAL BLACK4) was changed to 13 parts by mass (based on 100 parts by mass of polyimide resin solids). A polyamic acid solution (B1) was prepared in the same manner as in the preparation of the polyamic acid solution (B).

<比較例2>
(ポリアミド酸溶液(A2)の調製)
3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物(BPDA)とp−フェニレンジアミン(PDA)とからなるポリアミド酸のN−メチルー2ピロリドン(NMP)溶液(宇部興産製ユーワニスS(固形分18質量%))に、乾燥したカーボンブラック(アセチレンブラック(電気化学工業社製pH5.7、揮発分0.89%)をポリイミド系樹脂固形分100質量部に対して、13質量部となるように添加して、衝突型分散機(シーナス製GeanusPY)を用い、圧力200MPaで、最小面積が1.4mm2で2分割後衝突させ、再度2分割する経路を5回通過させて、混合して、カーボンブラック入りポリアミド酸溶液(A2)を得た。
<Comparative example 2>
(Preparation of polyamic acid solution (A2))
N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) solution of polyamic acid composed of 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride (BPDA) and p-phenylenediamine (PDA) (Uwanisu S 18 mass% solid content)) and 13 parts by mass of dried carbon black (acetylene black (pH 5.7 manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd., volatile content 0.89%) with respect to 100 parts by mass of the polyimide resin solid content. Using a collision-type disperser (GeanusPY made by Seanas), the mixture is collided after being divided into two parts with a pressure of 200 MPa and a minimum area of 1.4 mm 2 , and then again divided into two parts and mixed five times. Thus, a polyamic acid solution (A2) containing carbon black was obtained.

(ポリアミド酸溶液(B2)の調製)
3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物(BPDA)と4,4’−ジアミノジフェニルエーテル(DDE)とからなるポリアミド酸のN−メチルー2ピロリドン(NMP)溶液(宇部興産製ユーワニスA(固形分18質量%)に、乾燥したカーボンブラック(アセチレンブラック(電気化学工業社製pH5.7、揮発分0.89%)を、ポリイミド系樹脂固形分100質量部に対して、8質量部になるように添加して、衝突型分散機(シーナス製GeanusPY)を用い、圧力200MPaで、最小面積が1.4mm2で2分割後衝突させ、再度2分割する経路を5回通過させて、混合して、カーボンブラック入りポリアミド酸溶液(B2)を得た。
(Preparation of polyamic acid solution (B2))
N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) solution of polyamic acid composed of 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride (BPDA) and 4,4′-diaminodiphenyl ether (DDE) (manufactured by Ube Industries) Euvanis A (solid content: 18% by mass) and dry carbon black (acetylene black (pH 5.7, manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd., volatile content: 0.89%) were added to 8 parts by mass of polyimide resin solid content of 8 parts Add to mass part, and use collision type disperser (GeanusPY made by Seanas), pressure is 200 MPa, minimum area is 1.4 mm 2 , collides after two divisions, and again passes through the path divided into two parts five times. And mixed to obtain a polyamic acid solution (B2) containing carbon black.

(半導電性ベルトの作製)
実施例1における「半導電性ベルトの作製」の作製において、ポリアミド酸溶液(A)及びポリアミド酸溶液(B)の代わりに、上述のポリアミド酸溶液(A2)及びポリアミド酸溶液(B2)を用いた以外、実施例1における「半導電性ベルトの作製」と同様にして半導電性ベルトを得た。この半導電性ベルトの総厚みは0.1mmであり、外層の厚みは0.02mmであった。
(Production of semiconductive belt)
In the production of “production of semiconductive belt” in Example 1, the above-described polyamic acid solution (A2) and polyamic acid solution (B2) were used instead of the polyamic acid solution (A) and the polyamic acid solution (B). A semiconductive belt was obtained in the same manner as in “Preparation of semiconductive belt” in Example 1, except for the above. The total thickness of this semiconductive belt was 0.1 mm, and the thickness of the outer layer was 0.02 mm.

<比較例3>
実施例1において、外層の形成に用いた「ポリアミド酸溶液(A)」に用いた3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物(BPDA)を、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物(BPDA)と、ピロメリット酸2無水物(PMDA)とを1:1の比率で組み合わせたテトラカルボン酸二無水物に変更し、酸化処理カーボンブラック(SPECIAL BLACK4)23質量部(ポリイミド系樹脂固形分100質量部に対して)を、乾燥したアセチレンブラック(電気化学工業社製,pH5.7、揮発分0.89%)8質量部(ポリイミド樹脂固形分100質量部に対して)に変更し、更に内層の形成に用いた「(ポリアミド酸溶液(B))」に用いた、乾燥した酸化処理カーボンブラック(SPECIAL BLACK4(Degussa社製、pH3.0、揮発分:14.0%)をポリイミド系樹脂固形分100質量部に対して、28質量部になるように変更した以外は、実施例1と同じ方法にて、半導電性ベルトを得た。この半導電性ベルトの総厚みは0.1mmであり、外層の厚みは0.02mmであった。
<Comparative Example 3>
In Example 1, 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride (BPDA) used in “polyamic acid solution (A)” used for forming the outer layer was changed to 3,3 ′, 4. , 4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride (BPDA) and pyromellitic dianhydride (PMDA) are combined into a tetracarboxylic dianhydride in a ratio of 1: 1, and oxidized carbon black ( SPECIAL BLACK4) 23 parts by mass (based on 100 parts by mass of polyimide resin solids) 8 parts by mass of dried acetylene black (manufactured by Denki Kagaku Kogyo, pH 5.7, volatile content 0.89%) The dry oxidized carbon black (SPECIAL) used for “(polyamic acid solution (B))” used for forming the inner layer The same method as in Example 1 except that LACK4 (Degussa, pH 3.0, volatile content: 14.0%) was changed to 28 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polyimide resin solids. A semiconductive belt was obtained with a total thickness of 0.1 mm and an outer layer thickness of 0.02 mm.

<評価>
前記実施例1,2,3及び比較例1,2,3で得られた半導電性ベルトについて、10〜80℃の線膨張係数、表面抵抗率、体積抵抗率、平面度、転写画質の評価、葉書を3000枚連続コピー後、マゼンタ30%のハーフトーンをコピーした時の白抜け発生状況を評価した。これらの結果を表1に示す。
<Evaluation>
For the semiconductive belts obtained in Examples 1, 2, 3 and Comparative Examples 1, 2, 3, evaluation of linear expansion coefficient, surface resistivity, volume resistivity, flatness, and transfer image quality at 10 to 80 ° C. Then, after 3000 copies of postcards were copied continuously, the occurrence of white spots was evaluated when a halftone of 30% magenta was copied. These results are shown in Table 1.

(線膨張係数)
内層及び外層の線膨張係数は、得られた半導電性ベルトの内層及び外層を幅3mm、長さ10mmの試験片を切り出し、島津製作所製熱分析装置TMA−50装置にて引張り測定、昇温速度10℃/分、荷重2g、10〜80℃の温度範囲で測定した。その結果から、10〜80℃における線膨張係数(平均値)を求めた。
(Linear expansion coefficient)
The linear expansion coefficient of the inner layer and the outer layer was determined by measuring the inner layer and the outer layer of the obtained semiconductive belt by cutting a test piece having a width of 3 mm and a length of 10 mm, using a thermal analyzer TMA-50 manufactured by Shimadzu Corporation, and raising the temperature. The measurement was performed at a rate of 10 ° C./min, a load of 2 g, and a temperature range of 10 to 80 ° C. From the result, the linear expansion coefficient (average value) at 10 to 80 ° C. was obtained.

(平面度の測定)
図2に示すように得られた半導電性ベルトを2本の平行な軸12(Φ28mm)で4kgの荷重をかけることにより張架し、その時の半導電性ベルト表面をレーザー変位計11(キーエンス社製LK−030)で張架している軸と対になっている軸の中心部を軸に平行に前記レーザー変位計11でベルト表面の変位量の最大値と最小値の差分を読み取った。判定は、以下の基準により評価した。
○:平面度4mm以下
×:平面度4mmを越える場合
(Measurement of flatness)
As shown in FIG. 2, the obtained semiconductive belt is stretched by applying a load of 4 kg with two parallel shafts 12 (Φ28 mm), and the surface of the semiconductive belt at that time is attached with a laser displacement meter 11 (keyence). The difference between the maximum value and the minimum value of the displacement amount of the belt surface was read by the laser displacement meter 11 with the center part of the shaft paired with the shaft stretched by LK-030) made in parallel with the shaft. . Judgment was evaluated according to the following criteria.
○: Flatness 4mm or less ×: When flatness exceeds 4mm

(表面抵抗率)
得られた半導電性ベルトの外層について、図5に示す円形電極(三菱油化(株)製ハイレスターIPのHRプローブ:円柱状電極部Cの外径φ16mm、リング状電極部Dの内径φ30mm、外径φ40mm)を用い、22℃/55%RH環境下、電圧100V印加し、10秒後の電流値を求め算出した。なお、半導電性ベルトを周方向に8分割、幅方向に3分割して、ベルト面内24点計測し、その平均値を該用紙搬送ベルトの表面抵抗率とした。また、それらの最大値と最小値の対数値の差を、表面抵抗率の面内バラツキ(ΔR)とした。
(Surface resistivity)
About the outer layer of the obtained semiconductive belt, the circular electrode shown in FIG. 5 (HR probe of Hiresta IP manufactured by Mitsubishi Yuka Co., Ltd .: outer diameter φ16 mm of the cylindrical electrode portion C, inner diameter φ30 mm of the ring-shaped electrode portion D) And an outer diameter of 40 mm), a voltage of 100 V was applied in a 22 ° C./55% RH environment, and a current value after 10 seconds was calculated. The semiconductive belt was divided into 8 parts in the circumferential direction and 3 parts in the width direction, and 24 points in the belt surface were measured, and the average value was used as the surface resistivity of the paper conveying belt. Further, the difference between logarithmic values of the maximum value and the minimum value was defined as the in-plane variation (ΔR) of the surface resistivity.

(体積抵抗率)
前記表面抵抗率と同様に、円形電極(三菱油化(株)製ハイレスターIPのHRプローブ)を用い、第一電圧印加電極A’における円柱状電極部C’と第二電圧印加電極B’との間に電圧100(V)を印可し、30秒後の電流値より求めた。
(Volume resistivity)
Similar to the surface resistivity, a circular electrode (HR probe of Hiresta IP manufactured by Mitsubishi Oil Chemical Co., Ltd.) is used, and the cylindrical electrode portion C ′ and the second voltage application electrode B ′ in the first voltage application electrode A ′. A voltage of 100 (V) was applied between and a current value after 30 seconds.

(表面微小硬度)
得られた半導電性ベルトの外層について、図3に示す装置(超微小硬度計DUH−201S(株式会社島津製作所製))を用い、下記の条件で表面微小硬度を測定した。
測定環境:23℃、55%RH
使用圧子:三角錐圧子
試験モード:3(軟質材料試験)
試験荷重:6.9×10-3N(0.70gf)
負荷速度:0.142×10-3N(0.0145gf/sec)
保持時間:5sec
(Surface micro hardness)
About the outer layer of the obtained semiconductive belt, surface microhardness was measured on condition of the following using the apparatus (ultra-micro hardness meter DUH-201S (made by Shimadzu Corporation)) shown in FIG.
Measurement environment: 23 ° C, 55% RH
Working indenter: Triangular pyramid indenter test mode: 3 (soft material test)
Test load: 6.9 × 10 −3 N (0.70 gf)
Load speed: 0.142 × 10 −3 N (0.0145 gf / sec)
Holding time: 5 sec

(転写画質(色ずれ)の評価)
得られた半導電性ベルトを中間転写ベルトとして富士ゼロックス(株)Docu Color1255CPに装着して、下記の基準で転写画質(色ずれ)を評価した。
尚、前記Docu Color1255CPでの評価には、形状係数が125のトナーを用いた。
○:色ずれの発生なし。
△:わずかに色ずれの発生が認められるが、画質上の問題なし。
×:色ずれの発生が認められ、画質上の問題がある。
(Evaluation of transfer image quality (color shift))
The obtained semiconductive belt was attached to Fuji Xerox Co., Ltd. Docu Color 1255CP as an intermediate transfer belt, and the transfer image quality (color shift) was evaluated according to the following criteria.
In the evaluation using the Docu Color 1255CP, a toner having a shape factor of 125 was used.
○: No color misregistration occurred.
Δ: Slight color misregistration is observed, but there is no problem in image quality.
X: The occurrence of color misregistration is recognized and there is a problem in image quality.

(白抜けの評価)
更に、得られた半導電性ベルトを中間転写ベルトとして富士ゼロックス(株)Docu Color1255CPに装着して、葉書を3000枚連続コピー後、マゼンタ30%のハーフトーンをコピーした時の白抜け発生状況について、以下の基準により評価した。
○:白抜けの発生なし
×:白抜けの発生があり、画質上での問題あり
(Evaluation of white spots)
Furthermore, when the obtained semiconductive belt is attached to Fuji Xerox Co., Ltd. Docu Color 1255CP as an intermediate transfer belt, and 3000 copies of postcards are copied continuously, magenta 30% halftone is copied. Evaluation was made according to the following criteria.
○: No white spot occurs ×: White spot occurs and there is a problem in image quality

なお、図7は、葉書を3000枚連続コピー後、マゼンタ30%のハーフトーンをコピーした時の白抜け発生状況を示す説明図である。10℃15%RHの低温低湿環境下において、用紙(葉書)を連続走行して、表面抵抗率が、周囲の表面抵抗率より、1.1桁(logΩ/□)以上低くなると、前記したハーフトーン(マゼンタ30%)において、白ぬけが発生する。   FIG. 7 is an explanatory diagram showing a white-out occurrence state when copying a halftone of 30% magenta after continuously copying 3000 postcards. When the surface resistivity is 1.1 digits (logΩ / □) lower than the surrounding surface resistivity by continuously running paper (postcard) in a low temperature and low humidity environment of 10 ° C. and 15% RH, the above half In the tone (30% magenta), whitening occurs.

また、図8は、中間転写体の二次転写部の表面抵抗率の低下を説明する図である。二次転写直後において、中間転写ベルト22の表面はプラス側に帯電し、記録紙61のベルト側は、マイナス側に帯電しているため、中間転写ベルト22と記録紙61との間で剥離放電が発生し、中間転写ベルト22表面を劣化させ、表面抵抗が低下する。   FIG. 8 is a diagram for explaining a decrease in the surface resistivity of the secondary transfer portion of the intermediate transfer member. Immediately after the secondary transfer, the surface of the intermediate transfer belt 22 is charged to the plus side, and the belt side of the recording paper 61 is charged to the minus side. Therefore, peeling discharge occurs between the intermediate transfer belt 22 and the recording paper 61. Occurs, the surface of the intermediate transfer belt 22 is deteriorated, and the surface resistance is lowered.

Figure 0004396167
Figure 0004396167

表1の結果から、本発明の実施例1〜3の半導電性ベルトは、表面抵抗率のばらつきがなく、優れた画質を長期にわたり安定して得ることができた。一方、比較例1、2は、外層を構成するポリイミド系樹脂の線膨張係数が内層を構成するポリイミド系樹脂の線膨張係数より小さいためにベルトの平面度が悪く、ベルト駆動を行う駆動ロールと半導電性ベルトとの密着性が変化し、結果的にベルトの移動速度が変動し、各色現像器を具備した感光体に対し中間転写体の移動速度が各色で異なってしまい、高精度の画像合わせが不可能となり、色ずれ等の画像欠陥が発生した。比較例3は、外層を構成するポリイミド系樹脂の線膨張係数が内層を構成するポリイミド系樹脂の線膨張係数より大きいために平面度が悪くなり転写部でのニップ形状が不安定になり、高精度の画像合わせが不可能となり、色ずれ等の画像欠陥が発生した。また、比較例2、3は、連続しては葉書を3000枚連続コピー後、葉書層後部の表面抵抗が低下して、白抜けが発生した。   From the results shown in Table 1, the semiconductive belts of Examples 1 to 3 of the present invention had no variation in surface resistivity, and excellent image quality could be stably obtained over a long period of time. On the other hand, in Comparative Examples 1 and 2, since the linear expansion coefficient of the polyimide resin constituting the outer layer is smaller than the linear expansion coefficient of the polyimide resin constituting the inner layer, the flatness of the belt is bad, and the driving roll for driving the belt Adhesiveness with the semiconductive belt changes, and as a result, the belt moving speed fluctuates, and the moving speed of the intermediate transfer member differs for each color with respect to the photoconductor provided with each color developing device, so that a highly accurate image is obtained. Alignment became impossible and image defects such as color misregistration occurred. In Comparative Example 3, since the linear expansion coefficient of the polyimide resin constituting the outer layer is larger than the linear expansion coefficient of the polyimide resin constituting the inner layer, the flatness deteriorates and the nip shape at the transfer portion becomes unstable. Image alignment with high accuracy became impossible, and image defects such as color misregistration occurred. Further, in Comparative Examples 2 and 3, after continuously copying 3000 postcards, the surface resistance of the rear portion of the postcard layer decreased, and white spots occurred.

本発明の半導電性ベルトの構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the semiconductive belt of this invention. 平面度を計測する方法を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the method of measuring flatness. 外層の表面微小硬度の測定原理を示す模式断面図である。It is a schematic cross section which shows the measurement principle of the surface micro hardness of an outer layer. 表面抵抗率の計測するための円形電極の一例を示す概略平面図(a)及び概略断面図(b)である。It is the schematic plan view (a) and schematic sectional drawing (b) which show an example of the circular electrode for measuring surface resistivity. 体積抵抗率の計測するための円形電極の一例を示す概略平面図(a)及び概略断面図(b)である。It is the schematic plan view (a) and schematic sectional drawing (b) which show an example of the circular electrode for measuring volume resistivity. 本発明を適用する画像形成装置の要部部分を説明する模試図である。1 is a schematic diagram for explaining a main part of an image forming apparatus to which the present invention is applied. 3000枚連続コピー後の用紙走行部の白抜け発生状況を示す説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram illustrating a white spot occurrence state in a paper travel unit after 3000 sheets are continuously copied. 中間転写体の二次転写部の表面抵抗率の低下を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the fall of the surface resistivity of the secondary transfer part of an intermediate transfer body.

符号の説明Explanation of symbols

1 半導電性ベルト
2 外層
3 内層
11 レーザー変位計
12 2本の平行な軸
13 外層表面
14 針状圧子
21 感光体ドラム(像担持体)
22 中間転写ベルト(中間転写体)
23 バイアスローラ(第二転写手段)
24 用紙トレー
25 ブラック現像器
26 イエロー現像器
27 マゼンタ現像器
28 シアン現像器
29 中間転写体クリーナ
33 剥離爪
36 感光体クリーナ
41 ベルトローラ
42 バックアップローラ
43 ベルトローラ
44 ベルトローラ
45 導電性ローラ(第一転写手段)
46 電極ローラ
61 記録紙
62 ピックアップローラ
63 フィードローラ
T トナー像
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Semiconductive belt 2 Outer layer 3 Inner layer 11 Laser displacement meter 12 Two parallel shafts 13 Outer layer surface 14 Needle-shaped indenter 21 Photosensitive drum (image carrier)
22 Intermediate transfer belt (intermediate transfer member)
23 Bias roller (second transfer means)
24 Paper tray 25 Black developing device 26 Yellow developing device 27 Magenta developing device 28 Cyan developing device 29 Intermediate transfer member cleaner 33 Peeling claw 36 Photoconductor cleaner 41 Belt roller 42 Backup roller 43 Belt roller 44 Belt roller 45 Conductive roller (first roller Transfer means)
46 Electrode roller 61 Recording paper 62 Pickup roller 63 Feed roller T Toner image

Claims (5)

電子写真画像形成装置に用いられ、pH5以下の酸化処理カーボンブラック何れも含有するポリイミド系樹脂を主体とする外層と内層とからなる無端状の半導電性ベルトであって、
前記外層と内層との10〜80℃における線膨張係数の差が、35×10-6/℃以下であり、かつ前記外層の線膨張係数が内層の線膨張係数より大きく、
前記外層の厚みの割合が、総厚みの10〜25%であり、
前記外層のポリイミド系樹脂として、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物と4,4’−ジアミノフェニルエーテルとをイミド結合してなる重合体を用い、かつ前記内層のポリイミド系樹脂として、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物とp−フェニレンジアミンとをイミド結合してなる重合体を用いることを特徴とする半導電性ベルト。
An endless semiconductive belt comprising an outer layer and an inner layer mainly composed of a polyimide-based resin which is used in an electrophotographic image forming apparatus and contains any oxidized carbon black having a pH of 5 or less ,
Difference in linear expansion coefficient at 10 to 80 ° C. between the outer layer and the inner layer, 35 × 10 -6 / ℃ or less and the coefficient of linear expansion of the outer layer rather greater than the linear expansion coefficient of the inner layer,
The thickness ratio of the outer layer is 10 to 25% of the total thickness,
As the polyimide resin of the outer layer, a polymer formed by imide bonding of 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride and 4,4′-diaminophenyl ether is used, and A semiconductive belt using a polymer formed by imide bonding of 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride and p-phenylenediamine as a polyimide resin .
前記外層におけるpH5以下の酸化処理カーボンブラックの含有量が、ポリイミド系樹脂100質量部に対して20〜23質量部であることを特徴とする請求項1に記載の半導電性ベルト。 2. The semiconductive belt according to claim 1, wherein the content of oxidized carbon black having a pH of 5 or less in the outer layer is 20 to 23 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polyimide resin . 請求項1又は2に記載の半導電性ベルトを、中間転写ベルトとして用いたことを特徴とする画像形成装置。 The semiconductive belt according to claim 1 or 2, the image forming apparatus characterized by using as an intermediate transfer belt. 請求項1又は2に記載の半導電性ベルトを、用紙搬送ベルトとして用いたことを特徴とする画像形成装置。 The semiconductive belt according to claim 1 or 2, the image forming apparatus characterized by using as the sheet conveying belt. 下記式(1)で規定される形状係数(ML2/A)が、140以下である球形トナーを用いることを特徴とする請求項又はに記載の画像形成装置。
式(1)
(ML2/A)=[(トナー粒子の絶対最大長)×2]/[(トナー粒子の投影面積)×π×1/4×100]
Shape factor defined by the following formula (1) (ML2 / A) The image forming apparatus according to claim 3 or 4, characterized by using a spherical toner is 140 or less.
Formula (1)
(ML2 / A) = [(absolute maximum length of toner particles) × 2] / [(projected area of toner particles) × π × 1/4 × 100]
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