JP4473614B2 - Conductive endless belt and image forming apparatus using the same - Google Patents
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Description
本発明は、導電性エンドレスベルト(以下、単に「ベルト」とも称する)およびこれを用いた画像形成装置に関し、詳しくは、複写器、プリンター等の電子写真装置や静電記録装置等における静電記録プロセスにおいて、表面に静電潜像を保持した潜像保持体等の画像形成体表面に現像剤を供給して形成されたトナー像を、紙等の記録媒体へと転写する際に用いられる導電性エンドレスベルト、およびこれを用いた画像形成装置に関する。 The present invention relates to a conductive endless belt (hereinafter also simply referred to as a “belt”) and an image forming apparatus using the same, and more particularly, to electrostatic recording in an electrophotographic apparatus such as a copying machine or a printer, an electrostatic recording apparatus, or the like. In the process, a conductive material used for transferring a toner image formed by supplying a developer to the surface of an image forming body such as a latent image holding body holding an electrostatic latent image on the surface onto a recording medium such as paper. The present invention relates to a conductive endless belt and an image forming apparatus using the same.
従来から、複写機、プリンター等における静電記録プロセスでは、まず、感光体(潜像保持体)の表面を一様に帯電させ、この感光体に光学系から映像を投射して光の当たった部分の帯電を消去することによって静電潜像を形成し、次いで、この静電潜像にトナーを供給してトナーの静電的付着によりトナー像を形成し、これを紙、OHP、印画紙等の記録媒体へと転写することにより、プリントする方法が採られている。 Conventionally, in an electrostatic recording process in a copying machine, a printer, etc., first, the surface of a photosensitive member (latent image holding member) is uniformly charged, and an image is projected onto the photosensitive member from an optical system and exposed to light. An electrostatic latent image is formed by erasing the charged portion, and then toner is supplied to the electrostatic latent image to form a toner image by electrostatic adhesion of the toner, which is formed on paper, OHP, photographic paper For example, a method of printing by transferring to a recording medium such as the above is employed.
この場合、カラープリンターやカラー複写機においても、基本的には前記プロセスに従ってプリントが行われるが、カラー印刷の場合には、マゼンタ、イエロー、シアン、ブラックの4色のトナーを用いて色調を再現するもので、これらのトナーを所定割合で重ね合わせて必要な色調を得るための工程が必要であり、この工程を行うためにいくつかの方式が提案されている。 In this case, color printers and color copiers basically print according to the above process, but in the case of color printing, the color tone is reproduced using toners of four colors, magenta, yellow, cyan, and black. Therefore, a process for obtaining a necessary color tone by superimposing these toners at a predetermined ratio is required, and several methods have been proposed for performing this process.
まず、第1には、モノクロ印刷を行う場合と同様に、感光体上にトナーを供給して静電潜像を可視化する際に、前記マゼンタ、イエロー、シアン、ブラックの4色のトナーを順次重ねていくことにより現像を行い、感光体上にカラーのトナー像を形成する多重現像方式がある。この方式によれば比較的コンパクトに装置を構成することが可能であるが、この方式では階調の制御が非常に難しく、高画質が得られないという問題点がある。 First, as in the case of monochrome printing, when the toner is supplied onto the photosensitive member to visualize the electrostatic latent image, the four colors of magenta, yellow, cyan, and black are sequentially added. There is a multi-development system in which development is performed by superimposing and a color toner image is formed on the photoreceptor. According to this method, it is possible to configure the apparatus relatively compactly, but this method has a problem in that it is very difficult to control gradation and high image quality cannot be obtained.
第2に、4つの感光ドラムを設け、各ドラムの潜像を夫々マゼンタ、イエロー、シアン、ブラックのトナーで現像することにより、マゼンタによるトナー像、イエローによるトナー像、シアンによるトナー像およびブラックによるトナー像の4つのトナー像を形成し、これらトナー像が形成された感光ドラムを1列に並べて各トナー像を紙等の記録媒体に順次転写して記録媒体上に重ねることにより、カラー画像を再現するタンデム方式がある。この方式は、良好な画像が得られるものの、4つの感光ドラムと、各感光ドラムごとに設けられた帯電機構および現像機構が1列に並べられた状態となり、装置が大型化するとともに高価なものとなる。 Second, four photosensitive drums are provided, and the latent images on each drum are developed with magenta, yellow, cyan, and black toners, respectively, so that a magenta toner image, a yellow toner image, a cyan toner image, and a black toner image are obtained. By forming four toner images of the toner image, arranging the photosensitive drums on which the toner images are formed in a row, sequentially transferring the toner images onto a recording medium such as paper, and superimposing them on the recording medium, a color image is formed. There is a tandem method to reproduce. Although this method can obtain a good image, the four photosensitive drums, the charging mechanism and the developing mechanism provided for each photosensitive drum are arranged in a line, and the apparatus becomes large and expensive. It becomes.
図2にタンデム方式の画像形成装置の印字部構成例を示す。感光体ドラム1、帯電ロール2、現像ロール3、現像ブレード4、トナー供給ロール5およびクリーニングブレード6で構成する印字ユニットをイエローY、マゼンタM、シアンC、ブラックBの各トナーに対応して4個並べており、駆動ローラ(駆動部材)9により循環駆動されて転写搬送ベルト10で搬送した用紙上に、トナーを順次転写しカラー画像を形成する。転写搬送ベルトの帯電および除電は夫々帯電ロール7および除電ロール8で行う。また、用紙をベルトへ吸着させるための用紙帯電には吸着ローラ(図示せず)が使用される。これらの対応により、オゾンの発生を抑えることができる。吸着ローラでは、用紙を搬送路から転写搬送ベルトに乗せるとともに、転写搬送ベルトへの静電吸着を行う。また、転写後の用紙分離は、転写電圧を低くすることにより用紙と転写搬送ベルトの吸着力を弱くして、曲率分離のみで行うことができる。
FIG. 2 shows a configuration example of the printing unit of the tandem image forming apparatus. A printing unit composed of the photosensitive drum 1, the charging roll 2, the developing roll 3, the developing blade 4, the
転写搬送ベルト10の材料としては抵抗体と誘電体があり、夫々に長所、短所を持っている。抵抗体ベルトは電荷の保持が短時間であるため、タンデム型の転写に用いた場合、転写での電荷注入が少なく4色の連続する転写でも比較的電圧の上昇が少ない。また、次の用紙の転写に繰り返して使用されるときも電荷が放出されており、電気的なリセットは必要としない。しかし、環境変動により抵抗値が変化するため、転写効率に影響すること、用紙の厚さや幅の影響を受けやすいことなどが短所となっている。
As materials for the transfer /
一方、誘電体ベルトの場合は注入された電荷の自然放出はなく、電荷の注入、放出とも電気的にコントロールしなければならない。しかし、安定に電荷が保持されるので、用紙の吸着が確実で高精度な紙搬送が行える。誘電率は温湿度への依存性も低いため、環境に対しても比較的安定な転写プロセスとなる。欠点は、転写が繰り返されるごとにベルトに電荷が蓄積されるため、転写電圧が高くなることである。 On the other hand, in the case of a dielectric belt, there is no spontaneous release of injected charge, and both charge injection and discharge must be electrically controlled. However, since the charge is stably held, the sheet can be adsorbed reliably and can be conveyed with high accuracy. Since the dielectric constant is less dependent on temperature and humidity, the transfer process is relatively stable to the environment. The drawback is that the transfer voltage increases because charges are accumulated on the belt each time the transfer is repeated.
第3に、紙等の記録媒体を転写ドラムに巻き付けてこれを4回転させ、周回ごとに感光体上のマゼンタ、イエロー、シアン、ブラックを順次記録媒体に転写してカラー画像を再現する転写ドラム方式もある。この方式によれば比較的高画質が得られるが、記録媒体が葉書等の厚紙である場合には、これを前記転写ドラムに巻き付けることが困難であり、記録媒体種が制限されるという問題点がある。 Thirdly, a recording medium such as paper is wound around a transfer drum, and this is rotated four times, and magenta, yellow, cyan, and black on the photosensitive member are sequentially transferred to the recording medium every rotation to reproduce a color image. There is also a method. According to this method, a relatively high image quality can be obtained. However, when the recording medium is a cardboard such as a postcard, it is difficult to wind the recording medium around the transfer drum, and the type of the recording medium is limited. There is.
前記多重現像方式、タンデム方式および転写ドラム方式に対して、良好な画質が得られ、かつ装置が特に大型化するようなこともなく、しかも記録媒体種が特に制限されるようなこともない方式として、中間転写方式が提案されている。 A system in which good image quality is obtained with respect to the multiple development system, tandem system, and transfer drum system, the apparatus is not particularly large, and the type of recording medium is not particularly limited. As an example, an intermediate transfer method has been proposed.
即ち、この中間転写方式は、感光体上のトナー像を一旦転写保持するドラムやベルトからなる中間転写部材を設け、この中間転写部材の周囲にマゼンタによるトナー像、イエローによるトナー像、シアンによるトナー像およびブラックによるトナー像を形成した4つの感光体を配置して4色のトナー像を中間転写部材上に順次転写することにより、この中間転写部材上にカラー画像を形成し、このカラー画像を紙等の記録媒体上に転写するものである。従って、4色のトナー像を重ね合わせて階調を調整するものであるから、高画質を得ることが可能であり、かつタンデム方式のように感光体を1列に並べる必要がないので装置が特に大型化することもなく、しかも記録媒体をドラムに巻き付ける必要もないので記録媒体種が制限されることもないものである。 That is, in this intermediate transfer system, an intermediate transfer member composed of a drum or a belt for temporarily transferring and holding the toner image on the photosensitive member is provided, and a magenta toner image, a yellow toner image, and a cyan toner are provided around the intermediate transfer member. An image and four photoconductors on which a black toner image is formed are arranged, and four color toner images are sequentially transferred onto the intermediate transfer member, thereby forming a color image on the intermediate transfer member. The image is transferred onto a recording medium such as paper. Therefore, since the gradation is adjusted by superimposing the four color toner images, it is possible to obtain high image quality, and it is not necessary to arrange the photoconductors in a row as in the tandem method, so that the apparatus can be used. There is no particular increase in size, and there is no need to wrap the recording medium around the drum, so the type of recording medium is not limited.
中間転写方式によりカラー画像の形成を行う装置として、中間転写部材として無端ベルト状の中間転写部材を用いた画像形成装置を図3に例示する。 As an apparatus for forming a color image by the intermediate transfer method, an image forming apparatus using an endless belt-shaped intermediate transfer member as an intermediate transfer member is illustrated in FIG.
図3中、11はドラム状の感光体であり、図中矢印方向に回転するようになっている。この感光体11は、一次帯電器12によって帯電され、次いで画像露光13により露光部分の帯電が消去され、第1の色成分に対応した静電潜像がこの感光体11上に形成され、更に静電潜像が現像器41により第1色のマゼンタトナーMで現像され、第1色のマゼンタトナー画像が感光体11上に形成される。次いで、このトナー画像が、駆動ローラ(駆動部材)30により循環駆動されて感光体11と接触しながら循環回転する中間転写部材20に転写される。この場合、感光体11から中間転写部材20への転写は、感光体11と中間転写部材20とのニップ部において、中間転写部材20に電源28から印加される一次転写バイアスにより行われる。この中間転写部材20に第1色のマゼンタトナー画像が転写された後、前記感光体11はその表面がクリーニング装置14により清掃され、感光体11の1回転目の現像転写操作が完了する。以降、感光体が3回転し、各周回ごとに現像器42〜44を順次用いて第2色のシアントナー画像、第3色のイエロートナー画像、第4色のブラックトナー画像が順次感光体11上に形成され、これが周回ごとに中間転写部材20に重畳転写され、目的のカラー画像に対応した合成カラートナー画像が中間転写部材20上に形成される。なお、図3の装置にあっては、感光体11の周回ごとに現像器41〜44が順次入れ替わってマゼンタトナーM、シアントナーC、イエロートナーY、ブラックトナーBによる現像が順次行われるようになっている。
In FIG. 3, reference numeral 11 denotes a drum-shaped photoconductor, which rotates in the direction of the arrow in the figure. The photosensitive member 11 is charged by the
次に、前記合成カラートナー画像が形成された中間転写部材20に転写ローラ25が当接し、そのニップ部に給紙カセット19から紙等の記録媒体26が給送される。これと同時に二次転写バイアスが電源29から転写ローラ25に印加され、中間転写部材20から記録媒体26上に合成カラートナー画像が転写されて加熱定着され、最終画像となる。合成カラートナー画像を記録媒体26へと転写した後の中間転写部材20は、表面の転写残留トナーがクリーニング装置35により除去され、初期状態に戻り次の画像形成に備えるようになっている。
Next, the
また、タンデム方式と中間転写方式とを組み合わせたタンデム中間転写方式もある。図4に、無端ベルト状のタンデム中間転写部材を用いてカラー画像の形成を行うタンデム中間転写方式の画像形成装置を例示する。 There is also a tandem intermediate transfer method that combines a tandem method and an intermediate transfer method. FIG. 4 illustrates an image forming apparatus of a tandem intermediate transfer system that forms a color image using an endless belt-like tandem intermediate transfer member.
図示する装置においては、感光体ドラム52a〜52d上の静電潜像を夫々イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックにより現像する第1現像部54a〜第4現像部54dが、タンデム中間転写部材50に沿って順次配置されており、このタンデム中間転写部材50を図中の矢印方向に循環駆動させて、各現像部54a〜54dの感光体ドラム52a〜52d上に形成された4色のトナー像を順次転写することにより、このタンデム中間転写部材50上にカラーのトナー像を形成し、このトナー像を紙等の記録媒体53上に転写することにより、プリントアウトを行う。
In the illustrated apparatus, the first developing
なお、図中、符号55は、タンデム中間転写部材50を循環駆動するための駆動ローラ若しくはテンションローラを示し、符号56は記録媒体送りローラ、符号57は記録媒体送り装置、符号58は記録媒体上の画像を加熱等により定着させる定着装置を示す。また、符号59はタンデム中間転写部材50に電圧を印加する電源装置(電圧印加手段)を示し、この電源装置59は、トナー像を、感光ドラム52a〜52dから上記タンデム中間転写部材50に転写する場合と、タンデム中間転写部材50から記録媒体53上に転写する場合とで、印加する電圧の正負を反転させることができるようになっている。
In the figure,
従来、上記中間転写部材等の無端ベルト状の導電性エンドレスベルトとしては、半導電性の樹脂フィルムベルトと、繊維補強体を備えるゴムベルトが主に用いられている。これらのうち樹脂フィルムベルトとしては、種々の樹脂材料を基材として用いたものが知られており、例えば、本発明者らにおいても、熱可塑性ポリアミド(PA)またはこれと熱可塑性エラストマーとのポリマーブレンド若しくはポリマーアロイ(特許文献1)を基材として用いることで屈曲耐久性の向上を図った導電性エンドレスベルト(特許文献1)や、さらに高電圧印加時における帯電特性を向上するために、PA、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン(ABS)樹脂、熱可塑性ポリアセタール(POM)、これらのうちいずれか2種以上のポリマーアロイ若しくはポリマーブレンド、または、これらのうちのいずれか1種以上と熱可塑性樹脂とのポリマーアロイ若しくはポリマーブレンドを基材とし、高分子導電剤を添加してなる導電性エンドレスベルト(特許文献2)などを提案している。
ところで、一般に、PAからなるベルトは柔軟性および引き裂き性に優れ、また、ABS樹脂からなるベルトは剛性に優れることが知られている。従って、これらを用いたベルトにおいては、個々の特性を活かした所望の高性能を得ることが可能である。 Incidentally, it is generally known that a belt made of PA is excellent in flexibility and tearability, and a belt made of ABS resin is excellent in rigidity. Therefore, in a belt using these, it is possible to obtain a desired high performance utilizing individual characteristics.
しかしながら、PAのみを用いたベルトでは、高温高湿下の条件によってはクリープによる伸びが発生する場合があり、また、ABS樹脂のみを用いたベルトは高剛性である反面柔軟性に乏しいため、屈曲耐久による割れが生ずる場合があった。そのため、このような問題を生ずることなく、ベルトとしての要求性能をより良好に満足できるベルトを実現することが求められていた。 However, in a belt using only PA, elongation due to creep may occur depending on conditions under high temperature and high humidity, and a belt using only ABS resin is high in rigidity but lacks flexibility. There was a case where cracking due to durability occurred. Therefore, it has been desired to realize a belt that can satisfy the required performance as a belt more satisfactorily without causing such problems.
そこで本発明の目的は、タンデム方式、中間転写方式およびタンデム中間転写方式の各種画像形成装置に使用する樹脂フィルムベルトにおいて、剛性と柔軟性とを高度に両立させることで、耐久時における割れの発生を防止しつつ、特に、高温高湿時における特性をより向上した導電性エンドレスベルトおよびこれを用いた画像形成装置を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to generate cracks during durability by highly balancing rigidity and flexibility in resin film belts used in various image forming apparatuses of tandem, intermediate transfer, and tandem intermediate transfer systems. In particular, it is an object of the present invention to provide a conductive endless belt having improved characteristics at high temperature and high humidity and an image forming apparatus using the same.
本発明者らは、鋭意検討した結果、下記構成とすることにより上記目的を達成し得ることを見出して、本発明を完成するに至った。 As a result of intensive studies, the present inventors have found that the above object can be achieved by adopting the following configuration, and have completed the present invention.
即ち、本発明の導電性エンドレスベルトは、静電吸着により保持した記録媒体を、駆動部材により循環駆動されて、4種の画像形成体に搬送し、各トナー像を該記録媒体に順次転写するタンデム方式の転写、搬送用導電性エンドレスベルトにおいて、
(a)熱可塑性ポリアミドとアクリロニトリル−ブタジエン−スチレン樹脂とのポリマーアロイ若しくはポリマーブレンド、(b)熱可塑性ポリアミドとアクリロニトリル−ブタジエン−スチレン樹脂とのポリマーアロイ若しくはポリマーブレンドと、ポリアミド系熱可塑性エラストマーとのポリマーブレンド、または、(c)熱可塑性ポリアミドとアクリロニトリル−ブタジエン−スチレン樹脂とポリアミド系熱可塑性エラストマーとのポリマーアロイを基材とし、カーボンブラックが添加されてなることを特徴とするものである。
In other words, the conductive endless belt of the present invention is configured to circulate and drive a recording medium held by electrostatic adsorption to four types of image forming bodies by a driving member, and sequentially transfer each toner image to the recording medium. For conductive endless belts for tandem transfer and transport,
(A) Polymer alloy or polymer blend of thermoplastic polyamide and acrylonitrile-butadiene-styrene resin, (b) Polymer alloy or polymer blend of thermoplastic polyamide and acrylonitrile-butadiene-styrene resin, and polyamide-based thermoplastic elastomer It is characterized in that a polymer blend or (c) a polymer alloy of thermoplastic polyamide, acrylonitrile-butadiene-styrene resin and polyamide-based thermoplastic elastomer is used as a base material, and carbon black is added.
また、本発明の他の導電性エンドレスベルトは、画像形成体と記録媒体との間に配設され、駆動部材により循環駆動されて、前記画像形成体表面に形成されたトナー像を一旦自己の表面に転写保持し、これを記録媒体へと転写する中間転写部材用の導電性エンドレスベルトにおいて、
(a)熱可塑性ポリアミドとアクリロニトリル−ブタジエン−スチレン樹脂とのポリマーアロイ若しくはポリマーブレンド、(b)熱可塑性ポリアミドとアクリロニトリル−ブタジエン−スチレン樹脂とのポリマーアロイ若しくはポリマーブレンドと、ポリアミド系熱可塑性エラストマーとのポリマーブレンド、または、(c)熱可塑性ポリアミドとアクリロニトリル−ブタジエン−スチレン樹脂とポリアミド系熱可塑性エラストマーとのポリマーアロイを基材とし、カーボンブラックが添加されてなることを特徴とするものである。
Further, another conductive endless belt of the present invention is disposed between the image forming body and the recording medium, and is circulated and driven by a driving member to temporarily transfer the toner image formed on the surface of the image forming body. In the conductive endless belt for the intermediate transfer member that is transferred and held on the surface and transferred to the recording medium,
(A) Polymer alloy or polymer blend of thermoplastic polyamide and acrylonitrile-butadiene-styrene resin, (b) Polymer alloy or polymer blend of thermoplastic polyamide and acrylonitrile-butadiene-styrene resin, and polyamide-based thermoplastic elastomer It is characterized in that a polymer blend or (c) a polymer alloy of thermoplastic polyamide, acrylonitrile-butadiene-styrene resin and polyamide-based thermoplastic elastomer is used as a base material, and carbon black is added.
さらに、本発明のさらに他の導電性エンドレスベルトは、4種の画像形成体と記録媒体との間に配設され、駆動部材により循環駆動されて、前記4種の画像形成体表面に形成されたトナー像を一旦自己の表面に順次転写保持し、これを記録媒体へと転写するタンデム中間転写部材用の導電性エンドレスベルトにおいて、
(a)熱可塑性ポリアミドとアクリロニトリル−ブタジエン−スチレン樹脂とのポリマーアロイ若しくはポリマーブレンド、(b)熱可塑性ポリアミドとアクリロニトリル−ブタジエン−スチレン樹脂とのポリマーアロイ若しくはポリマーブレンドと、ポリアミド系熱可塑性エラストマーとのポリマーブレンド、または、(c)熱可塑性ポリアミドとアクリロニトリル−ブタジエン−スチレン樹脂とポリアミド系熱可塑性エラストマーとのポリマーアロイを基材とし、カーボンブラックが添加されてなることを特徴とするものである。
Furthermore, another conductive endless belt according to the present invention is disposed between the four types of image forming bodies and the recording medium, and is circulated by a driving member to be formed on the surface of the four types of image forming bodies. In the conductive endless belt for a tandem intermediate transfer member that sequentially transfers and holds the toner images to the surface of the toner, and transfers the toner images to a recording medium.
(A) Polymer alloy or polymer blend of thermoplastic polyamide and acrylonitrile-butadiene-styrene resin, (b) Polymer alloy or polymer blend of thermoplastic polyamide and acrylonitrile-butadiene-styrene resin, and polyamide-based thermoplastic elastomer It is characterized in that a polymer blend or (c) a polymer alloy of thermoplastic polyamide, acrylonitrile-butadiene-styrene resin and polyamide-based thermoplastic elastomer is used as a base material, and carbon black is added.
本発明のベルトにおいては、さらに、相溶化剤が添加されてなることが好ましく、かかる相溶化剤としては、グリシジルメタクリレートまたは無水マレイン酸を含むものを好適に用いることができる。また、前記相溶化剤の添加量としては、前記基材100重量部に対し30重量部以下とすることが好ましい。 In the belt of the present invention, it is preferable that a compatibilizing agent is further added. As the compatibilizing agent, one containing glycidyl methacrylate or maleic anhydride can be suitably used. The amount of the compatibilizer is preferably 30 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the base material.
さらに、前記カーボンブラックの添加量は、前記基材100重量部に対し、好適には0.01〜40重量部の範囲内であり、これにより、体積抵抗値を106Ω・cm以上1017Ω・cm以下の範囲内とすることができる。さらにまた、本発明のベルトには、前記駆動部材と接触する側の面に、該駆動部材と嵌合する嵌合部を設けられていることが好ましい。 Furthermore, the addition amount of the carbon black is preferably in the range of 0.01 to 40 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the base material, whereby the volume resistance value is 10 6 Ω · cm or more and 10 17. It can be in the range of Ω · cm or less. Furthermore, it is preferable that the belt of the present invention is provided with a fitting portion that is fitted to the driving member on the surface in contact with the driving member.
また、本発明の画像形成装置は、上記本発明の導電性エンドレスベルトを用いたことを特徴とするものである。 The image forming apparatus of the present invention is characterized by using the conductive endless belt of the present invention.
本発明の導電性エンドレスベルトは、基材に上記のような特定のポリマー材料の組み合わせを用いたことにより、剛性と柔軟性とを高度に両立させることができ、また、単独で用いた場合に問題となっていた耐久時における割れの発生を防止して、特に、高温高湿時における特性をより向上することが可能となった。また、導電性材料としてカーボンブラックを用いたことにより、帯電特性においても良好な性能を有するものである。従って、かかる本発明の導電性エンドレスベルトを用いた本発明の画像形成装置によれば、長期間にわたる使用においても、ベルトに起因する不良の問題を生ずることなく、良好な画像を提供することができる。なお、ベルトの基材としてPAとABS樹脂とを併用することは前述の特許文献2にも記載されているが、これにより耐久時における割れの発生の防止効果が得られることは、本願により初めて見出された知見である。 The conductive endless belt of the present invention can achieve a high degree of both rigidity and flexibility by using a combination of the specific polymer materials as described above for the base material, and when used alone. It has become possible to prevent the occurrence of cracks during durability, which has been a problem, and to improve the characteristics particularly at high temperatures and high humidity. Further, since carbon black is used as the conductive material, it has good performance in charging characteristics. Therefore, according to the image forming apparatus of the present invention using the conductive endless belt of the present invention, a good image can be provided without causing a problem of defects caused by the belt even when used for a long period of time. it can. The combined use of PA and ABS resin as the base material of the belt is also described in Patent Document 2 described above, but this is the first time that the effect of preventing the occurrence of cracks during durability is obtained. This is a finding.
以下、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。
導電性エンドレスベルトには、一般に、ジョイントありのものとジョイントなしのもの(いわゆるシームレスベルト)とがあるが、本発明においてはいずれのものであってもよい。好ましくはシームレスベルトである。本発明の導電性エンドレスベルトは、前述したように、タンデム方式、中間転写方式およびタンデム中間転写方式の転写部材等として用いることができるものである。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail.
In general, the conductive endless belt includes a jointed belt and a jointless belt (so-called seamless belt), but any one may be used in the present invention. A seamless belt is preferable. As described above, the conductive endless belt of the present invention can be used as a transfer member for a tandem system, an intermediate transfer system, and a tandem intermediate transfer system.
本発明の導電性エンドレスベルトが、例えば、図2に参照符号10で示す転写搬送ベルトの場合、駆動ローラ9等の駆動部材により駆動され、これに伴い搬送される記録媒体上にトナーが順次転写され、カラー画像が形成される。
When the conductive endless belt of the present invention is, for example, a transfer conveyance belt indicated by
また、本発明の導電性エンドレスベルトが、例えば、図3に参照符号20で示す中間転写部材の場合、これを駆動ローラ30等の駆動部材により循環駆動させ、感光体ドラム(潜像保持体)11と紙等の記録媒体26との間に配設することで、前記感光体ドラム11の表面に形成されたトナー像を一旦転写保持し、次いでこれを記録媒体26へと転写する。なお、図3の装置は、上述したように、中間転写方式によりカラー印刷を行うものである。
Further, when the conductive endless belt of the present invention is an intermediate transfer member indicated by
さらに、本発明の導電性エンドレスベルトが、例えば、図4に参照符号50で示すタンデム中間転写部材の場合、感光体ドラム52a〜52dを備える現像部54a〜54dと紙等の記録媒体53との間に配設されて、駆動ローラ55等の駆動部材により循環駆動され、各感光体ドラム52a〜52dの表面に形成された4色のトナー像を一旦転写保持し、次いでこれを記録媒体53へと転写することで、カラー画像を形成する。
Furthermore, when the conductive endless belt of the present invention is, for example, a tandem intermediate transfer member denoted by
本発明の導電性エンドレスベルトにおいては、基材として、熱可塑性ポリアミド(PA)とアクリロニトリル−ブタジエン−スチレン(ABS)樹脂とのポリマーアロイ若しくはポリマーブレンドか、または、これらのうちいずれかとPA系熱可塑性エラストマーとのポリマーアロイ若しくはポリマーブレンドを用いた点が重要である。基材にPAとABSとを併用したことにより、剛性と柔軟性とを両立させて、高温高湿時における特性の向上と、耐久時の割れの防止とを同時に実現したベルトを得ることが可能となった。 In the conductive endless belt of the present invention, the base material is a polymer alloy or polymer blend of thermoplastic polyamide (PA) and acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS) resin, or one of these and PA-based thermoplastic. It is important to use a polymer alloy or polymer blend with the elastomer. By using PA and ABS together as a base material, it is possible to obtain a belt that achieves both high rigidity and flexibility, improved characteristics at high temperatures and high humidity, and prevention of cracking during durability. It became.
本発明に係る熱可塑性ポリアミドは、耐摩耗性の良好な材料として最も古くから使われている樹脂の一つであり、強度や耐衝撃性等にも優れており、市場で容易に入手することができる。PAとしてはいくつか種類があるが、本発明においては、特にナイロン12(以下、「PA12」と称する)、例えば、東レ(株)製、商品名:リルサンAESN O TLやダイセル・ヒュルス(株)製、商品名:ダイアミドL2101、ダイアミドL1940、宇部興産(株)製、商品名:UBESTAT 3024Uなどを好適に用いることができる。PA12は他のPAに比べ環境変動における寸法安定性に優れている。また、PA6も好適に用いることができる。かかる各種熱可塑性ポリアミドを導電性エンドレスベルトの基材とすることで、抵抗のバラツキがなく、かつ、強度、特には屈曲耐久性に優れる導電性エンドレスベルトを得ることができる。尚、本発明に用いるPA12としては、好適には数平均分子量7000〜100000、より好適には13000〜40000の範囲内のものである。 The thermoplastic polyamide according to the present invention is one of the resins that have been used for a long time as a material with good wear resistance, and is excellent in strength, impact resistance, etc., and can be easily obtained in the market. Can do. There are several types of PA, but in the present invention, nylon 12 (hereinafter referred to as “PA12”), for example, manufactured by Toray Industries, Inc., trade names: Rilsan AESN O TL and Daicel Huls Co., Ltd. Product name: DAIAMID L2101, DAIAMID L1940, Ube Industries, Ltd., trade name: UBESTAT 3024U, etc. can be suitably used. PA12 is superior to other PAs in dimensional stability with respect to environmental fluctuations. PA6 can also be used suitably. By using such various thermoplastic polyamides as the base material of the conductive endless belt, it is possible to obtain a conductive endless belt having no variation in resistance and excellent in strength, particularly bending durability. The PA12 used in the present invention preferably has a number average molecular weight of 7000 to 100,000, more preferably 13,000 to 40,000.
また、本発明に係るアクリロニトリル−ブタジエン−スチレン(ABS)樹脂は、耐衝撃性、寸法安定性に優れる熱可塑性樹脂であり、市場で容易に入手することができる。具体的には、例えば、ダイセルポリマー(株)製、商品名:セビアンV320、セビアンV680などを代表的に用いることができる。かかるABS樹脂を導電性エンドレスベルトの基材とすることで、抵抗のバラツキがなく、強度、特には耐屈曲性に優れ、かつ、高い寸法精度を有する導電性エンドレスベルトが得られる。 The acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS) resin according to the present invention is a thermoplastic resin excellent in impact resistance and dimensional stability, and can be easily obtained in the market. Specifically, for example, Daicel Polymer Co., Ltd. product names: Sebian V320, Sebian V680 and the like can be representatively used. By using such an ABS resin as a base material for a conductive endless belt, there can be obtained a conductive endless belt having no variation in resistance, excellent strength, in particular, bending resistance, and high dimensional accuracy.
さらに、PAとABS樹脂とのポリマーアロイの具体例としては、例えば、ダイセルポリマー(株)製、商品名:ノバロイA1500(PA6/ABS樹脂)を挙げることができるが、これに限定されるものではない。さらにまた、PA系熱可塑性エラストマーとしては、例えば、宇部興産(株)製、商品名:PAE1201U(ポリアミドエラストマー)を挙げることができるが、これに限定されるものではない。 Furthermore, specific examples of polymer alloy of PA and ABS resin include, for example, Daicel Polymer Co., Ltd., trade name: Novalloy A1500 (PA6 / ABS resin), but is not limited thereto. Absent. Furthermore, examples of the PA-based thermoplastic elastomer include Ube Industries, Ltd., trade name: PAE1201U (polyamide elastomer), but are not limited thereto.
なお、基材のポリマーアロイまたはポリマーブレンドにおけるPAとABS樹脂との好適配合比としては、重量比で99:1〜55:45の範囲内程度である。PAとABS樹脂との配合比を上記範囲内とすることで、本発明による両樹脂の併用効果をより良好に得ることができる。 In addition, as a suitable compounding ratio of PA and ABS resin in the polymer alloy or polymer blend of the base material, it is about in the range of 99: 1 to 55:45 by weight ratio. By making the blending ratio of PA and ABS resin within the above range, the combined effect of both resins according to the present invention can be obtained more favorably.
また、本発明においては、上記基材に対し、導電性材料としてのカーボンブラックが添加されている。かかるカーボンブラックとしては、特に制限されるものではなく、ケッチェンブラック、アセチレンブラック等の導電性カーボン;SAF、ISAF、HAF、FEF、GPF、SRF、FT、MT等のゴム用カーボン;酸化処理を施したカラーインク用カーボン、熱分解カーボン、天然グラファイト、人造グラファイト等の汎用のものを適宜選択して用いることができる。 In the present invention, carbon black as a conductive material is added to the substrate. Such carbon black is not particularly limited, and conductive carbon such as ketjen black and acetylene black; carbon for rubber such as SAF, ISAF, HAF, FEF, GPF, SRF, FT, and MT; oxidation treatment General-purpose materials such as applied color ink carbon, pyrolytic carbon, natural graphite, and artificial graphite can be appropriately selected and used.
カーボンブラックの添加量は、基材100重量部に対し、好ましくは0.01〜40重量部、より好ましくは0.1〜30重量部の範囲内であり、これによりベルトの体積抵抗値を好ましくは106Ω・cm以上1017Ω・cm以下、より好ましくは108Ω・cm以上1015Ω・cm以下に調整することができる。カーボンブラックの添加量が0.01重量部未満であるとかかる抵抗レベルを達成することができず、一方、40重量部を超えると屈曲耐久性等の物性面に影響を及ぼすおそれがあるため、好ましくない。 The amount of carbon black added is preferably 0.01 to 40 parts by weight, more preferably 0.1 to 30 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the base material. Can be adjusted to 10 6 Ω · cm or more and 10 17 Ω · cm or less, more preferably 10 8 Ω · cm or more and 10 15 Ω · cm or less. If the amount of carbon black added is less than 0.01 parts by weight, such a resistance level cannot be achieved. On the other hand, if it exceeds 40 parts by weight, physical properties such as bending durability may be affected. It is not preferable.
また、本発明のベルトにおいては、さらに、相溶化剤が添加されていることが好ましく、これにより、PAとABS樹脂とのアロイ/ブレンド性を高め、耐折れ性を向上することができる。かかる相溶化剤としては、特に制限されるものではないが、例えば、グリシジルメタクリレート(GMA)または無水マレイン酸(MAH)を含むものの効果が大きく、好適である。具体的には例えば、日本油脂(株)製、商品名:モディパーA4200、A4400、A8400等を挙げることができる。相溶化剤は、その他の特性を損なわない範囲で添加することができ、基材100重量部に対し、好ましくは30重量部以下、より好ましくは1〜20重量部の範囲内である。 Further, in the belt of the present invention, it is preferable that a compatibilizing agent is further added, whereby the alloy / blend property of PA and ABS resin can be improved, and the folding resistance can be improved. Such a compatibilizing agent is not particularly limited, but for example, those containing glycidyl methacrylate (GMA) or maleic anhydride (MAH) have a large effect and are suitable. Specifically, the product name: Modiper A4200, A4400, A8400 etc. can be mentioned by Nippon Oil & Fat Co., Ltd. The compatibilizing agent can be added within a range not impairing other properties, and is preferably 30 parts by weight or less, more preferably 1 to 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the base material.
また、本発明においては、基材に対し、機能性成分として他の導電性材料を添加して、補助的に導電性の付与、調整を行うことができる。かかる導電性材料としては、特に限定されず、ラウリルトリメチルアンモニウム、ステアリルトリメチルアンモニウム、オクタデシルトリメチルアンモニウム、ドデシルトリメチルアンモニウム、ヘキサデシルトリメチルアンモニウム、変性脂肪酸・ジメチルエチルアンモニウムの過塩素酸塩、塩素酸塩、ホウフッ化水素酸塩、硫酸塩、エトサルフェート塩、ハロゲン化ベンジル塩(臭化ベルジル塩、塩化ベンジル塩等)等の第4級アンモニウムなどの陽イオン界面活性剤;脂肪族スルホン酸、高級アルコール硫酸エステル塩、高級アルコールエチレンオキサイド付加硫酸塩、高級アルコール燐酸エステル塩等の陰イオン界面活性剤;各種ベタイン等の両性イオン界面活性剤;高級アルコールエチレンオキサイド、ポリエチレングリコール脂肪酸エステル、多価アルコール脂肪酸エステル等の非イオン性帯電防止剤などの帯電防止剤、LiCF2SO2、NaClO4、LiBF4、NaCl等の周期律表第1族の金属塩;Ca(ClO4)2等の周期律表第2族の金属塩:およびこれらの帯電防止剤がイソシアネートと反応する活性水素を有する基(水素基、カルボキシル基、一級乃至二級アミン基等)を1個以上有するものなどが挙げられる。更に、これらと多価アルコール(1,4−ブタンジオール、エチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール等)またはその誘導体との錯体、或いはエチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル等との錯体などのイオン導電剤;酸化スズ、酸化チタン、酸化亜鉛、ニッケル、銅等の金属および金属酸化物;ポリアニリン、ポリピロール、ポリアセチレン等の導電性ポリマーなどを例示することができる。 Moreover, in this invention, another electroconductive material can be added to a base material as a functional component, and electroconductivity provision and adjustment can be performed auxiliary. The conductive material is not particularly limited, and lauryltrimethylammonium, stearyltrimethylammonium, octadecyltrimethylammonium, dodecyltrimethylammonium, hexadecyltrimethylammonium, modified fatty acid / dimethylethylammonium perchlorate, chlorate, borofluoride Cationic surfactants such as quaternary ammoniums such as hydrohalides, sulfates, etosulphate salts, benzyl halides (such as verzyl bromide and benzyl chloride); aliphatic sulfonic acids, higher alcohol sulfates Anionic surfactants such as salts, higher alcohol ethylene oxide addition sulfates and higher alcohol phosphates; amphoteric surfactants such as various betaines; higher alcohol ethylene oxides, polyethylene glycol fats Esters, polyhydric alcohol fatty acid ester antistatic agent such as a nonionic antistatic agents such as, LiCF 2 SO 2, NaClO 4 , LiBF 4, periodic table Group 1 metal salts such as NaCl; Ca (ClO 4 ) Metal salts belonging to Group 2 of the periodic table such as 2 : and these antistatic agents have one or more groups (hydrogen groups, carboxyl groups, primary or secondary amine groups, etc.) having active hydrogen that reacts with isocyanate. Things. Furthermore, ions of these and complexes with polyhydric alcohols (1,4-butanediol, ethylene glycol, polyethylene glycol, propylene glycol, etc.) or derivatives thereof, or complexes with ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, etc. Examples thereof include conductive agents; metals and metal oxides such as tin oxide, titanium oxide, zinc oxide, nickel, and copper; conductive polymers such as polyaniline, polypyrrole, and polyacetylene.
また、導電性材料として、高分子イオン導電剤を用いることも可能である。本発明に用いることのできる高分子イオン導電剤としては、例えば、特開平9−227717号公報、特開平10−120924号公報、および、特開2000−327922号公報に記載されているものを用いることができるが、特に限定されない。 In addition, a polymer ion conductive agent can be used as the conductive material. Examples of the polymeric ion conductive agent that can be used in the present invention include those described in JP-A-9-227717, JP-A-10-120924, and JP-A-2000-327922. However, it is not particularly limited.
具体的には、(A)有機ポリマー材料、(B)イオン導電可能なポリマーまたはコポリマー、および、(C)無機または低分子量有機塩、からなる混合物を挙げることができ、ここで、成分(A)は、ポリアクリル酸エステル、ポリメタクリル酸エステル、ポリアクリロニトリル、ポリビニルアルコール、ポリビニルアセテート、ポリアミド、ポリウレタンまたはポリエステルであり、成分(B)は、オリゴエトキシ化アクリレートもしくはメタクリレート、芳香族環についてオリゴエトキシ化されたスチレン、ポリエーテルウレタン、ポリエーテル尿素、ポリエーテルアミド、ポリエーテルエステルアミドまたはポリエーテルエステルであり、また、成分(C)は、無機または低分子量有機プロトン酸のアルカリ金属、アルカリ土類金属、亜鉛またはアンモニウム塩であり、好ましくは、LiClO4、LiCF3SO3、NaClO4、LiBF4、NaBF4、KBF4、NaCF3SO3、KClO4、KPF6、KCF3SO3、KC4F9SO3、Ca(ClO4)2、Ca(PF6)2、Mg(ClO4)2、Mg(CF3SO3)2、Zn(ClO4)2、Zn(PF6)2またはCa(CF3SO3)2等である。
Specifically, mention may be made of a mixture comprising (A) an organic polymer material, (B) an ionically conductive polymer or copolymer, and (C) an inorganic or low molecular weight organic salt, wherein component (A) ) Is a polyacrylic ester, polymethacrylic ester, polyacrylonitrile, polyvinyl alcohol, polyvinyl acetate, polyamide, polyurethane or polyester, component (B) is oligoethoxylated acrylate or methacrylate, oligoethoxylated for aromatic ring Styrene, polyether urethane, polyether urea, polyether amide, polyether ester amide or polyether ester, and component (C) is an alkali metal or alkaline earth metal of an inorganic or low molecular weight organic protonic acid , A lead or ammonium salt, preferably, LiClO 4, LiCF 3 SO 3 , NaClO 4, LiBF 4, NaBF 4, KBF 4, NaCF 3 SO 3, KClO 4,
これらの中でも、成分(B)として、ポリエーテルアミド成分またはポリエーテルエステルアミド成分を含有する高分子イオン導電剤が好適であり、さらに、これに加えて成分(C)として低分子イオン導電剤成分を含有することが好ましい。また、かかるポリエーテルアミド成分およびポリエーテルエステルアミド成分としては、ポリエーテル成分が(CH2−CH2−O)を含有し、ポリアミド成分がナイロン12またはナイロン6を含有するものが特に好ましく、これを成分(B)として含有し、さらに成分(C)の低分子イオン導電剤成分としてNaClO4を含有する高分子イオン導電剤が特に好適である。かかる好適な高分子イオン導電剤は、市場においてIrgastat(登録商標)P18およびIrgastat(登録商標)P22(共に、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ・インコーポレーテッド製)、ペレスタットNC6321(三洋化成(株)製)として入手することができる。
Among these, as the component (B), a polymer ionic conductive agent containing a polyether amide component or a polyether ester amide component is suitable, and in addition to this, a low molecular ionic conductive agent component as the component (C). It is preferable to contain. Further, as the polyether amide component and the polyether ester amide component, those in which the polyether component contains (CH 2 —CH 2 —O) and the polyamide component contains
これら他の導電性材料の添加量は、基材100重量部に対して好ましくは0.01〜30重量部、より好ましくは0.1〜20重量部程度である。 The addition amount of these other conductive materials is preferably 0.01 to 30 parts by weight, more preferably about 0.1 to 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the base material.
本発明においては、本発明の効果を損なわない範囲で、上述の成分に加えて他の機能性成分を適宜添加することも可能であり、例えば、各種充填材、カップリング剤、酸化防止剤、滑剤、表面処理剤、顔料、紫外線吸収剤、帯電防止剤、分散剤、中和剤、発泡剤、架橋剤等を適宜配合することができる。さらに、着色剤を添加して、ベルトに着色を施してもよい。 In the present invention, other functional components can be appropriately added in addition to the above-described components within a range not impairing the effects of the present invention. For example, various fillers, coupling agents, antioxidants, A lubricant, a surface treatment agent, a pigment, an ultraviolet absorber, an antistatic agent, a dispersant, a neutralizing agent, a foaming agent, a crosslinking agent, and the like can be appropriately blended. Furthermore, a coloring agent may be added to color the belt.
本発明の導電性エンドレスベルトの厚さは、転写搬送ベルトまたは中間転写部材等の形態に応じて適宜選定されるものであるが、好ましくは50〜200μmの範囲内である。また、その表面粗さとしては、好適には、JIS10点平均粗さRzで10μm以下、特に6μm以下、更には3μm以下とする。 The thickness of the conductive endless belt of the present invention is appropriately selected according to the form of the transfer / conveying belt or the intermediate transfer member, but is preferably in the range of 50 to 200 μm. The surface roughness is preferably 10 μm or less, particularly 6 μm or less, more preferably 3 μm or less in terms of JIS 10-point average roughness Rz.
また、本発明の導電性エンドレスベルトには、図1に一点鎖線で示すように、図2の画像形成装置における駆動ローラ9または図3の駆動ローラ30などの駆動部材と接触する側の面に、該駆動部材に形成した嵌合部(図示せず)と嵌合する嵌合部を形成してもよく、本発明の導電性エンドレスベルトは、このような嵌合部を設け、これを駆動部材に設けた嵌合部(図示せず)と嵌合させて走行させることにより、導電性エンドレスベルトの幅方向のずれを防止することができる。
Further, the conductive endless belt of the present invention has a surface on the side in contact with a driving member such as the driving
この場合、前記嵌合部は、特に制限されるものではないが、図1に示すように、ベルトの周方向(回転方向)に沿って連続する凸条とし、これを駆動ローラ等の駆動部材の周面に周方向に沿って形成した溝に嵌合させるようにすることが好ましい。 In this case, the fitting portion is not particularly limited, but, as shown in FIG. 1, it is formed as a ridge continuous along the circumferential direction (rotation direction) of the belt, and this is a driving member such as a driving roller. It is preferable to be fitted in a groove formed in the circumferential surface along the circumferential direction.
なお、図1(a)では、1本の連続する凸条を嵌合部として設けた例を示したが、この嵌合部は多数の凸部をベルトの周方向(回転方向)に沿って一列に並べて突設してもよく、また嵌合部を2本以上設けたり(図1(b))、ベルトの幅方向中央部に設けてもよい。更に、嵌合部として図1に示した凸条ではなく、ベルトの周方向(回転方向)に沿った溝を設け、これを前記駆動ローラ等の駆動部材の周面に周方向に沿って形成した凸条と嵌合させるようにしてもよい。 In addition, although the example which provided one continuous protruding item | line as a fitting part was shown in Fig.1 (a), this fitting part has many convex parts along the circumferential direction (rotation direction) of a belt. They may be arranged in a row, or two or more fitting portions may be provided (FIG. 1 (b)), or may be provided at the center in the width direction of the belt. Further, a groove along the circumferential direction (rotating direction) of the belt is provided as a fitting portion instead of the convex strip shown in FIG. You may make it make it fit with the protruding item | line which carried out.
また、本発明の導電性エンドレスベルトを用いた本発明の画像形成装置としては、図2に示すタンデム方式のものや図3に示す中間転写方式のもの、または、図4に示すタンデム中間転写方式のものを例示することができるが、これらには限定されない。尚、図3の装置の場合、本発明の中間転写部材20を回転させる駆動ローラまたは駆動ギアには適宜電源61から電圧を印加することができ、この場合の電圧は直流のみの印加または直流に交流を重量する印加など、印加条件は適時選択することができる。
Further, as the image forming apparatus of the present invention using the conductive endless belt of the present invention, the tandem system shown in FIG. 2, the intermediate transfer system shown in FIG. 3, or the tandem intermediate transfer system shown in FIG. Although the thing can be illustrated, it is not limited to these. In the case of the apparatus shown in FIG. 3, a voltage can be appropriately applied from the power source 61 to the driving roller or driving gear for rotating the
さらに、本発明の導電性エンドレスベルトの製法は特に制限されるべきものではなく、例えば、二軸混練機により主成分としての樹脂材料と導電性材料等の機能性成分とを混練し、得られた混練物を環状ダイスを使って押出し成形することにより製造することができる。または、静電塗装等の粉体塗装法、ディップ法または遠心注型法も好適に採用することができる。 Further, the method for producing the conductive endless belt of the present invention is not particularly limited, and can be obtained, for example, by kneading a resin material as a main component and a functional component such as a conductive material by a biaxial kneader. The kneaded product can be produced by extrusion molding using an annular die. Alternatively, a powder coating method such as electrostatic coating, a dip method, or a centrifugal casting method can also be suitably employed.
以下、本発明を、実施例により具体的に説明する。
実施例1〜20および比較例1〜3
下記の表1、表2中に示す割合で配合した混合物を、所定の成型温度(下記表2参照)において二軸混練機により溶融混練した。その後、得られた混練物を一軸押出機の先頭に装着した環状ダイスにより押出し成形して、内径140mm、厚さ100μm、幅247mmの導電性エンドレスベルトを得た。得られた各実施例および比較例の各ベルトの物性につき、以下の手順に従い夫々測定を行った。
Hereinafter, the present invention will be specifically described by way of examples.
Examples 1-20 and Comparative Examples 1-3
Mixtures blended in the proportions shown in Tables 1 and 2 below were melt-kneaded by a biaxial kneader at a predetermined molding temperature (see Table 2 below). Thereafter, the obtained kneaded product was extruded by an annular die attached to the top of a single screw extruder to obtain a conductive endless belt having an inner diameter of 140 mm, a thickness of 100 μm, and a width of 247 mm. The physical properties of the obtained belts of the examples and comparative examples were measured according to the following procedures.
動的引っ張り弾性率(E’)の測定
以下に示す条件にて、動的引っ張り弾性率の測定を行った。
装置:(株)島津製作所製、引張試験機 EZ test(解析ソフト:Trappezium)
サンプル:ダンベル形状(長さ100mm×幅10mm×標準厚み100μm)
引張速度:5mm/sec
データサンプリング間隔:100mmsec
測定方法:0.5〜0.6%伸度での傾き(記載ある場合はJISに記載の接線法)
測定環境:室温(23±3℃、55±10%RH)
Measurement of dynamic tensile modulus (E ′) The dynamic tensile modulus was measured under the following conditions.
Apparatus: manufactured by Shimadzu Corporation, tensile tester EZ test (analysis software: Trappezium)
Sample: Dumbbell shape (length 100 mm x
Tensile speed: 5mm / sec
Data sampling interval: 100 mmsec
Measuring method: inclination at 0.5 to 0.6% elongation (when described, tangent method described in JIS)
Measurement environment: Room temperature (23 ± 3 ° C, 55 ± 10% RH)
体積固有抵抗率の測定
温度23℃、相対湿度50%にて、測定装置として、アドバンテスト(ADVANTEST)社製の、抵抗計R8340AにサンプルチャンバーR12704Aを接続したものを用いて、測定電圧100Vおよび500Vの2条件下において、夫々体積固有抵抗率を測定した。
At a measurement temperature of volume resistivity of 23 ° C. and a relative humidity of 50%, a measuring device having a measurement voltage of 100 V and 500 V is used as a measuring device by connecting a sample chamber R12704A to an resistance meter R8340A manufactured by ADVANTEST. Under the two conditions, the volume resistivity was measured.
耐折れ回数の測定
東洋精機(株)製のMIT耐揉疲労試験機を用いて耐折れ回数を測定し、この結果を、比較例8を20とした指数で示した。数値が大なるほど結果が良好である。
Measurement of the number of breaks The number of breaks was measured using an MIT fatigue resistance tester manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd., and the result was shown as an index with Comparative Example 8 as 20. The higher the number, the better the result.
実機試験
各実施例および比較例のベルトを図2に示す転写搬送ベルトを用いたタンデム方式の画像形成装置に装着し、転写操作を繰り返してA4用紙10万枚の耐久試験を行った。その結果を、画像性、回転耐久性、回転耐久必要枚数の10倍での耐久性、および、汚染性につき評価した。また、高温高湿環境(35℃×85%RH)下において同様に耐久試験を行った際における伸び不良の発生の有無についても評価した。なお、回転耐久性とは、回転によって表面や端部に生ずるクラックによりベルトが裂け、結果として破断したり画像特性に悪影響がないかどうかについての評価であり、また、回転耐久必要枚数の10倍での耐久性とは、上記耐久試験の必要枚数の10倍、すなわち100万枚での回転耐久性についての評価である。
各実施例および比較例の配合内容を下記の表1、表2に、各成形温度および上記各測定等の結果を表3、表4に夫々示す。なお、下記表1、表2中の配合量は全て重量部である。
Actual Machine Test The belts of each Example and Comparative Example were mounted on a tandem type image forming apparatus using the transfer conveyance belt shown in FIG. 2, and the transfer operation was repeated to conduct a durability test on 100,000 sheets of A4 paper. The results were evaluated for image quality, rotational durability, durability at 10 times the required number of rotational durability, and contamination. Moreover, the presence or absence of the elongation defect when the durability test was similarly performed under a high temperature and high humidity environment (35 ° C. × 85% RH) was also evaluated. The rotation durability is an evaluation as to whether or not the belt is torn due to a crack generated on the surface or end due to the rotation, resulting in breakage or no adverse effect on image characteristics, and 10 times the required number of rotation durability. The durability at is an evaluation of rotational durability at 10 times the required number of the durability test, that is, 1 million sheets.
The blending contents of each example and comparative example are shown in Tables 1 and 2 below, and the molding temperatures and the results of the above measurements are shown in Tables 3 and 4, respectively. In addition, all the compounding quantities in following Table 1 and Table 2 are a weight part.
*2)ABS:アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン樹脂、ダイセルポリマー(株)製、商品名 セビアンV680
*3)PC:ポリカーボネート樹脂、帝人化成(株)製、商品名 パンライトK1300Y
*4)高分子イオン導電剤:チバ・スペシャルティ・ケミカルズ・インコーポレーテッド製、商品名 Irgastat P18
*5)電化ブラック:商品名、電気化学工業(株)製、カーボンブラック(粒状)
*6)FEFカーボン:商品名、旭カーボン(株)製、カーボンブラック
*7)モディパーA4200:商品名、日本油脂(株)製、エチレン・グリシジルメタクリレート共重合体(EGMA)−g−ポリメチルメタクリレート(PMMA)、組成比70/30(重量%)
*8)モディパーA4400:商品名、日本油脂(株)製、EGMA−g−アクリロニトリル・スチレン共重合体(AS)、組成比70/30(重量%)
*9)モディパーA8400:商品名、日本油脂(株)製、エチレン・エチルアクリレート・無水マレイン酸共重合体(E/EA/MAH)−g−AS、組成比70/30(重量%)
*10)モディパーA1100:商品名、日本油脂(株)製、低密度ポリエチレン(LDPE)−g−ポリスチレン(PS)、組成比70/30(重量%)
* 2) ABS: Acrylonitrile-butadiene-styrene resin, manufactured by Daicel Polymer Co., Ltd., trade name Ceviane V680
* 3) PC: Polycarbonate resin, manufactured by Teijin Chemicals Ltd., trade name: Panlite K1300Y
* 4) Polymeric ion conducting agent: Ciba Specialty Chemicals, Inc., trade name: Irgastat P18
* 5) Electric black: Trade name, manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd., carbon black (granular)
* 6) FEF carbon: trade name, manufactured by Asahi Carbon Co., Ltd., carbon black * 7) Modiper A4200: trade name, manufactured by NOF Corporation, ethylene glycidyl methacrylate copolymer (EGMA) -g-polymethyl methacrylate (PMMA), composition ratio 70/30 (% by weight)
* 8) Modiper A4400: trade name, manufactured by NOF Corporation, EGMA-g-acrylonitrile / styrene copolymer (AS), composition ratio 70/30 (% by weight)
* 9) Modiper A8400: trade name, manufactured by NOF Corporation, ethylene / ethyl acrylate / maleic anhydride copolymer (E / EA / MAH) -g-AS, composition ratio 70/30 (wt%)
* 10) Modiper A1100: trade name, manufactured by NOF Corporation, low density polyethylene (LDPE) -g-polystyrene (PS), composition ratio 70/30 (% by weight)
上記表3、表4の結果からわかるように、本発明によれば、高強度、特には良好な屈曲耐久性を備えるとともに、耐久時における割れの発生や、高温高湿下での伸び不良の発生がなく、かつ、良好な帯電性能を有する導電性エンドレスベルトを実現することができる。また、相溶化剤を配合した実施例7〜実施例16、実施例19および実施例20のベルトにおいては、耐久性をより高めることが可能となった。従って、かかる本発明の導電性エンドレスベルトを用いた本発明の画像形成装置によれば、長期間の使用においても不良を生じない良好な画像を提供することが可能である。 As can be seen from the results of Tables 3 and 4 above, according to the present invention, high strength, in particular, good bending durability, as well as generation of cracks during durability and poor elongation under high temperature and high humidity. It is possible to realize a conductive endless belt that does not generate and has good charging performance. Further, in the belts of Examples 7 to 16, 19 and 20 in which a compatibilizing agent was blended, durability could be further improved. Therefore, according to the image forming apparatus of the present invention using the conductive endless belt of the present invention, it is possible to provide a good image that does not cause a defect even after long-term use.
1、11、52a〜52d 感光体ドラム
2、7 帯電ロール
3 現像ロール
4 現像ブレード
5 トナー供給ロール
6 クリーニングブレード
8 除電ロール
9、30、55 駆動ローラ(駆動部材)
10 転写搬送ベルト
12 一次帯電器
13 画像露光
14、35 クリーニング装置
19 給紙カセット
20 中間転写部材
25 転写ローラ
26、53 記録媒体
29、61 電源
41、42、43、44 現像器
50 タンデム中間転写部材
54a〜54d 第1現像部〜第4現像部
56 記録媒体送りローラ
57 記録媒体送り装置
58 定着装置
59 電源装置(電圧印加手段)
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DESCRIPTION OF
Claims (10)
(a)熱可塑性ポリアミドとアクリロニトリル−ブタジエン−スチレン樹脂とのポリマーアロイ若しくはポリマーブレンド、(b)熱可塑性ポリアミドとアクリロニトリル−ブタジエン−スチレン樹脂とのポリマーアロイ若しくはポリマーブレンドと、ポリアミド系熱可塑性エラストマーとのポリマーブレンド、または、(c)熱可塑性ポリアミドとアクリロニトリル−ブタジエン−スチレン樹脂とポリアミド系熱可塑性エラストマーとのポリマーアロイを基材とし、カーボンブラックが添加されてなることを特徴とする導電性エンドレスベルト。 Conductive endless belt for tandem transfer and conveyance, in which a recording medium held by electrostatic adsorption is circulated and driven by a driving member, conveyed to four types of image forming bodies, and each toner image is sequentially transferred to the recording medium. In
(A) Polymer alloy or polymer blend of thermoplastic polyamide and acrylonitrile-butadiene-styrene resin, (b) Polymer alloy or polymer blend of thermoplastic polyamide and acrylonitrile-butadiene-styrene resin, and polyamide-based thermoplastic elastomer (C) A conductive endless belt comprising a polymer alloy of thermoplastic polyamide, acrylonitrile-butadiene-styrene resin and polyamide-based thermoplastic elastomer as a base material, and carbon black added thereto.
(a)熱可塑性ポリアミドとアクリロニトリル−ブタジエン−スチレン樹脂とのポリマーアロイ若しくはポリマーブレンド、(b)熱可塑性ポリアミドとアクリロニトリル−ブタジエン−スチレン樹脂とのポリマーアロイ若しくはポリマーブレンドと、ポリアミド系熱可塑性エラストマーとのポリマーブレンド、または、(c)熱可塑性ポリアミドとアクリロニトリル−ブタジエン−スチレン樹脂とポリアミド系熱可塑性エラストマーとのポリマーアロイを基材とし、カーボンブラックが添加されてなることを特徴とする導電性エンドレスベルト。 The toner image formed between the image forming body and the recording medium is circulated and driven by a driving member, and the toner image formed on the surface of the image forming body is once transferred and held on the surface of the image forming body and transferred to the recording medium. In the conductive endless belt for the intermediate transfer member
(A) Polymer alloy or polymer blend of thermoplastic polyamide and acrylonitrile-butadiene-styrene resin, (b) Polymer alloy or polymer blend of thermoplastic polyamide and acrylonitrile-butadiene-styrene resin, and polyamide-based thermoplastic elastomer (C) A conductive endless belt comprising a polymer alloy of thermoplastic polyamide, acrylonitrile-butadiene-styrene resin and polyamide-based thermoplastic elastomer as a base material, and carbon black added thereto.
(a)熱可塑性ポリアミドとアクリロニトリル−ブタジエン−スチレン樹脂とのポリマーアロイ若しくはポリマーブレンド、(b)熱可塑性ポリアミドとアクリロニトリル−ブタジエン−スチレン樹脂とのポリマーアロイ若しくはポリマーブレンドと、ポリアミド系熱可塑性エラストマーとのポリマーブレンド、または、(c)熱可塑性ポリアミドとアクリロニトリル−ブタジエン−スチレン樹脂とポリアミド系熱可塑性エラストマーとのポリマーアロイを基材とし、カーボンブラックが添加されてなることを特徴とする導電性エンドレスベルト。 Arranged between the four types of image forming bodies and the recording medium, and circulated and driven by a driving member, and sequentially transferring and holding the toner images formed on the surfaces of the four types of image forming bodies on the surface of the recording medium. In a conductive endless belt for a tandem intermediate transfer member that transfers this to a recording medium,
(A) Polymer alloy or polymer blend of thermoplastic polyamide and acrylonitrile-butadiene-styrene resin, (b) Polymer alloy or polymer blend of thermoplastic polyamide and acrylonitrile-butadiene-styrene resin, and polyamide-based thermoplastic elastomer (C) A conductive endless belt comprising a polymer alloy of thermoplastic polyamide, acrylonitrile-butadiene-styrene resin and polyamide-based thermoplastic elastomer as a base material, and carbon black added thereto.
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