JP5434790B2 - Elastic transfer belt and image forming apparatus using the same - Google Patents

Elastic transfer belt and image forming apparatus using the same Download PDF

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Description

本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に使用される弾性転写ベルト、及び該弾性転写ベルトを具備する画像形成装置に関し、詳しくは、像担持体上に静電潜像を形成し、該像担持体上に形成された静電潜像をトナー画像として可視像化した後、このトナー画像を中間転写ベルト上に一次転写し、該一次転写されたトナー画像を記録媒体に二次転写する画像形成装置の中間転写ベルト(弾性転写ベルト)、及び該中間転写ベルトを用いた画像形成装置に関するものである。   The present invention relates to an elastic transfer belt used in an image forming apparatus such as a copying machine, a facsimile machine, and a printer, and an image forming apparatus including the elastic transfer belt. More specifically, an electrostatic latent image is formed on an image carrier. The electrostatic latent image formed on the image carrier is visualized as a toner image, and then the toner image is primarily transferred onto an intermediate transfer belt, and the primary transferred toner image is recorded on a recording medium. The present invention relates to an intermediate transfer belt (elastic transfer belt) of an image forming apparatus for secondary transfer, and an image forming apparatus using the intermediate transfer belt.

電子写真プロセスを用いた画像形成装置では、帯電工程、露光工程、現像工程、転写工程、定着工程により画像形成が行われる。転写工程では、感光体に現像されたトナー画像を紙へ直接転写しても良いが、カラー画像への対応から、中間転写ベルト上に各色のトナー像(イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色トナー像)を転写した後、この転写ベルト上のトナー画像をさらに紙へ転写することが一般的になってきている。   In an image forming apparatus using an electrophotographic process, image formation is performed by a charging process, an exposure process, a development process, a transfer process, and a fixing process. In the transfer process, the toner image developed on the photoconductor may be directly transferred to paper. However, in order to support color images, toner images of each color (yellow, magenta, cyan, and black toners are formed on the intermediate transfer belt. After the image is transferred, the toner image on the transfer belt is generally further transferred to paper.

中間転写ベルトには、走行中に変形による色重ねずれが生じず、繰返し使用に耐えうる高強度のものが要求され、また、難燃性も要求されるため、ポリイミドやポリアミドイミド樹脂が好ましく用いられている。とりわけクリープ変形性や耐久性の点でポリイミド樹脂が好ましく用いられている。ところが、これらの樹脂は一般的に硬度が高い。このため、例えば、像担持体としての感光体から転写ベルトへのトナー画像の一次転写工程、及び、該転写ベルトから紙等の転写材へのトナー画像の二次転写行程において、該トナー画像(特に文字の中央部)が応力集中を受けて、いわゆる文字の中抜け現象といわれる転写不良が発生し易くなる。このような現象は、記録媒体(転写材)がOHPシートの場合に、特に顕著に現れる。   The intermediate transfer belt is required to have a high strength that can withstand repeated use without causing color misregistration due to deformation during running, and is also required to be flame retardant. Therefore, polyimide or polyamideimide resin is preferably used. It has been. In particular, a polyimide resin is preferably used in terms of creep deformability and durability. However, these resins generally have high hardness. Therefore, for example, in the primary transfer process of the toner image from the photoconductor as the image carrier to the transfer belt and the secondary transfer process of the toner image from the transfer belt to a transfer material such as paper, the toner image ( In particular, the central portion of the character) is subjected to stress concentration, and a transfer failure called a so-called character void phenomenon tends to occur. Such a phenomenon is particularly prominent when the recording medium (transfer material) is an OHP sheet.

一方で、画像形成装置においてはさまざまな用紙に画像を形成することが多くなり、通常の平滑な用紙だけでなく、コート紙のようなスリップ性のある平滑度の高いものからリサイクルペーパーやエンボス紙や和紙やクラフト紙のような表面性の粗いものが使用されることが増えてきている。このような表面性状の異なる用紙への追従性は重要であり、追従性が悪いと、用紙の凹凸状の濃淡むらや色調のむらが発生する。また、用紙と接触する中間転写ベルトにおいては用紙への追従性だけでなく耐摩耗性も必要となる。   On the other hand, image forming apparatuses often form images on various types of paper, and not only normal smooth paper but also recycled paper and embossed paper from slippery and highly smooth paper such as coated paper Roughly surfaced materials such as Japanese paper and kraft paper are increasingly used. Such followability to papers having different surface properties is important. If the followability is poor, uneven unevenness of color and uneven color tone occur. In addition, the intermediate transfer belt in contact with the sheet requires not only the ability to follow the sheet but also wear resistance.

上記の文字の中抜け現象を改善するため、更には、優れた用紙対応性をもたせるために、中間転写ベルトの表面を弾性層で形成するものがある。弾性層には、ウレタンゴム、アクリルゴム、二トリルゴム等のゴム系材料が用いられている。実際に中間転写ベルトの表面が弾性化されていることによって、トナー画像の厚み、転写材の表面の粗さ等に対応して中間転写ベルトの表面が自在に変形されるので、トナー画像に対する応力集中が低減され、転写不良(文字の中抜け現象)及び用紙対応性が改善される。また、トナーには必要以上に圧力が加わらなくなり、トナーの凝集を抑制することができ、転写効率を高くすることができる。   In order to improve the above-described character dropout phenomenon and to provide excellent paper compatibility, there are some which form the surface of the intermediate transfer belt with an elastic layer. Rubber materials such as urethane rubber, acrylic rubber, and nitrile rubber are used for the elastic layer. Since the surface of the intermediate transfer belt is actually made elastic, the surface of the intermediate transfer belt can be freely deformed according to the thickness of the toner image, the surface roughness of the transfer material, etc. Concentration is reduced, and transfer defects (letter missing characters) and paper compatibility are improved. Further, pressure is not applied to the toner more than necessary, toner aggregation can be suppressed, and transfer efficiency can be increased.

ところで、フルカラー画像形成装置に組み込まれた中間転写ベルトには、各色のトナー像が重ねられるため、中間転写ベルトの位置精度は非常に高いものが要求される。そのため、画像形成の前あるいは画像形成の途中で、位置精度の調整を行うため、中間転写ベルト上に位置検知用のトナーパッチ画像を作成し、光センサーにより中間転写ベルト位置の調整を行っていることが多い。
また、画像形成を繰り返すうちに、感光体や現像剤、帯電器の特性変化により、画像形成される画像の濃度が変化してしまうことがある。このため、中間転写ベルト上に濃度検知用のトナーパッチを作成し、光センサーによりトナーパッチの濃度を測定し、画像形成条件を変更することも、よく行われている。
By the way, since the toner images of the respective colors are superimposed on the intermediate transfer belt incorporated in the full-color image forming apparatus, the intermediate transfer belt is required to have extremely high positional accuracy. Therefore, in order to adjust the position accuracy before or during image formation, a toner patch image for position detection is created on the intermediate transfer belt, and the position of the intermediate transfer belt is adjusted by an optical sensor. There are many cases.
In addition, as the image formation is repeated, the density of the image formed may change due to changes in the characteristics of the photoconductor, developer, and charger. For this reason, it is often performed to create a toner patch for density detection on the intermediate transfer belt, measure the density of the toner patch with an optical sensor, and change the image forming conditions.

一般に光センサーに用いられる光は、800〜1000nmの近赤外光、あるいは各トナー色を検知できる波長が用いられるが、同じ光センサーにより濃度検知を行うことができる近赤外光が好適に用いられ、トナー像がない場合と、ある場合での反射光の強さの差から、画像濃度検知を行っている。このため、中間転写ベルト自体には、光センサーに用いられる光をある程度反射することが要求される。
弾性層がゴム系材料の転写ベルトでは、ゴム系材料は、ポリイミド等の通常の樹脂フィルムに比べて表面が平滑でないため、光センサーに用いる光を乱反射させやすく、正反射成分が少なくなるため、前述の光センサを利用した位置制御や画像濃度制御を行うことが難しくなる不具合がある。
Generally, the light used for the optical sensor is near infrared light of 800 to 1000 nm or a wavelength capable of detecting each toner color, but near infrared light capable of detecting density by the same optical sensor is preferably used. Thus, image density detection is performed based on the difference in intensity of reflected light between when there is no toner image and when there is no toner image. For this reason, the intermediate transfer belt itself is required to reflect light used for the optical sensor to some extent.
In the transfer belt whose elastic layer is a rubber-based material, since the surface of the rubber-based material is not smooth compared to a normal resin film such as polyimide, it is easy to diffusely reflect light used for the optical sensor, and the regular reflection component is reduced. There is a problem that it is difficult to perform position control and image density control using the above-described optical sensor.

そこで、中間転写ベルトの表層を、平均粒径が20nm以下かつ波長800nmの光に対する屈折率が2.3以上の粒子(酸化チタン微粒子)を含有する高分子組成物(結着樹脂:紫外線硬化性アクリル樹脂)からなる層で形成することにより、表面の反射率を確保した中間転写ベルトが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
この中間転写ベルトには導電剤として一般にカーボンが混合されているが、カーボンはほとんど全ての波長の光を吸収してしまうものの、酸化チタンはカーボンよりも屈折率が高いため、酸化チタン粒子を含有する層が表面に位置していると、光は効率的に反射するというものである。しかしながら、酸化チタン微粒子を分散させた紫外線硬化性アクリル樹脂層は、中間転写ベルトを使用していくうちにクラックが生じてしまい、この中間転写ベルトを用いた画像形成装置では画像品質が著しく低下する問題があった。また、酸化チタン微粒子を分散させた紫外線硬化性アクリル樹脂層を弾性層上に積層すると、さらに早期にクラックが発生してしまうとともに、酸化チタン微粒子を分散させた紫外線硬化性アクリル樹脂層の屈折率は、酸化チタン微粒子の屈折率と紫外線硬化性アクリル樹脂の屈折率を合成したものとなるため、表面の反射率の確保自体も、十分に行うことができない。
Therefore, the surface layer of the intermediate transfer belt is a polymer composition (binder resin: UV curable) containing particles (titanium oxide fine particles) having an average particle diameter of 20 nm or less and a refractive index of 2.3 or more with respect to light having a wavelength of 800 nm. An intermediate transfer belt has been proposed in which a surface reflectance is ensured by forming a layer made of an acrylic resin (see, for example, Patent Document 1).
This intermediate transfer belt is generally mixed with carbon as a conductive agent. However, although carbon absorbs light of almost all wavelengths, titanium oxide contains titanium oxide particles because it has a higher refractive index than carbon. If the layer to be positioned is located on the surface, the light is efficiently reflected. However, the ultraviolet curable acrylic resin layer in which the titanium oxide fine particles are dispersed is cracked while the intermediate transfer belt is used, and the image quality is remarkably deteriorated in the image forming apparatus using the intermediate transfer belt. There was a problem. In addition, when an ultraviolet curable acrylic resin layer in which titanium oxide fine particles are dispersed is laminated on the elastic layer, cracks occur earlier and the refractive index of the ultraviolet curable acrylic resin layer in which titanium oxide fine particles are dispersed. Since the refractive index of the titanium oxide fine particles and the refractive index of the ultraviolet curable acrylic resin are synthesized, the surface reflectance itself cannot be sufficiently secured.

なお、画像重合位置ずれ等を未然に防止しながら転写効率の向上および異常画像の発生防止が可能な中間転写体を得るために、中間転写体の表面層を有機樹脂粒子(フッ素樹脂粒子、シリコン樹脂粒子等)を含有させた層で構成することが知られている(例えば、特許文献2参照)。
しかしながら、この中間転写体の表面層は、カーボンブラック、結着樹脂を含むものである。この表層面を弾性層上に積層した中間転写ベルトは、光センサーを利用した位置制御や画像濃度制御を行うことには不向きである。
In addition, in order to obtain an intermediate transfer body capable of improving transfer efficiency and preventing the occurrence of abnormal images while preventing image polymerization misalignment, the surface layer of the intermediate transfer body is made of organic resin particles (fluororesin particles, silicon It is known to comprise a layer containing resin particles or the like (see, for example, Patent Document 2).
However, the surface layer of this intermediate transfer member contains carbon black and a binder resin. The intermediate transfer belt having the surface layer laminated on the elastic layer is not suitable for performing position control and image density control using an optical sensor.

本発明は、上記従来技術の問題を解決するものであり、用紙対応性に優れ、位置、画像濃度制御が可能な弾性転写ベルト、及び、この弾性転写ベルトを用いて高品質の画像形成が可能な画像形成装置を提供するものである。   The present invention solves the above-described problems of the prior art, and is an elastic transfer belt that has excellent paper compatibility and can control the position and image density, and can form a high-quality image using the elastic transfer belt. An image forming apparatus is provided.

本発明者らは、転写ベルトの光の反射率を向上させるため、弾性層の上に、前記特許文献1に記載されているような平均粒径20nm以下の酸化チタン微粒子を含有する層を積層したところ、本発明者らが期待する反射率までには達していないが、反射率はかなり向上することを見出した。しかしながら、この転写ベルトを中間転写ベルトとして画像形成装置に搭載したところ、画像形成を繰り返すと酸化チタン微粒子含有層にクラックや皺が生じてしまい、画像品質が大きく低下してしまった。酸化チタン微粒子含有層の結着樹脂を種々変えてみたが、満足な結果は得られなかった。
弾性層と表面の酸化チタン微粒子含有層とでは機械的特性は大きく異なる。中間転写ベルトは、中間転写ベルト内部に複数のローラを挿入し、ローラを回転させて駆動させる。その際、ローラの径にまで転写ベルトは曲げられるため、弾性層の曲がりに対して、酸化チタン微粒子含有層がついていけず、クラックや皺の発生に至ることが分かった。
In order to improve the light reflectance of the transfer belt, the present inventors laminated a layer containing titanium oxide fine particles having an average particle diameter of 20 nm or less as described in Patent Document 1 on the elastic layer. As a result, the inventors have found that the reflectivity is considerably improved, although the reflectivity expected by the present inventors has not been reached. However, when this transfer belt was mounted on an image forming apparatus as an intermediate transfer belt, cracks and wrinkles occurred in the titanium oxide fine particle-containing layer when image formation was repeated, and the image quality was greatly deteriorated. Various attempts were made to change the binder resin of the titanium oxide fine particle-containing layer, but satisfactory results were not obtained.
Mechanical properties of the elastic layer and the titanium oxide fine particle-containing layer on the surface are greatly different. The intermediate transfer belt is driven by inserting a plurality of rollers inside the intermediate transfer belt and rotating the rollers. At that time, since the transfer belt was bent to the diameter of the roller, it was found that the titanium oxide fine particle-containing layer could not be attached to the bending of the elastic layer, leading to generation of cracks and wrinkles.

そのため、本発明者らは発想を転換し、上記の酸化チタン微粒子含有層を用いるのではなく、比較的大きな0.5〜3μmの球形の酸化チタンを結着樹脂なしで弾性層の表面に設けてみた。すると、球形の酸化チタンは弾性層上にほぼ均一に敷き詰められ、弾性層に適度に埋め込まれることで、転写ベルトを曲げても、表面で伸びるのは弾性層のみであるためクラックは発生しないことを見出した。本発明はこうした知見に基づいてなされたものである。即ち、本発明の上記課題は、下記により達成される。   Therefore, the present inventors changed the way of thinking and did not use the titanium oxide fine particle-containing layer described above, but provided a relatively large 0.5 to 3 μm spherical titanium oxide on the surface of the elastic layer without a binder resin. I tried. Then, the spherical titanium oxide is spread almost uniformly on the elastic layer and is appropriately embedded in the elastic layer, so that even if the transfer belt is bent, only the elastic layer extends on the surface, so no cracks will occur. I found. The present invention has been made based on these findings. That is, the said subject of this invention is achieved by the following.

(1)ポリイミド樹脂又はポリアミドイミド樹脂を含む基層上に弾性層を積層した弾性転写ベルトにおいて、該弾性層上に波長900nmにおける屈折率が該弾性層よりも大きい平均粒径0.5〜4μmの球形粒子を敷き詰めてなることを特徴とする。
(2)上記(1)に記載の弾性転写ベルトにおいて、前記球形粒子の波長900nmにおける屈折率が2.2以上であることを特徴とする。
(3)上記(1)又は(2)に記載の弾性転写ベルトにおいて、前記球形粒子は、表面に露出する該球形粒子の直径の60〜90%の領域が前記弾性層に埋まっていることを特徴とする。
(4)上記(1)〜(3)のいずれかに記載の弾性転写ベルトにおいて、前記球形粒子は、前記弾性層の表面積の45%以上を被覆していることを特徴とする。
(5)上記(1)〜(4)のいずれかに記載の弾性転写ベルトにおいて、前記球形粒子は、酸化チタン、チタン酸バリウム、硫化バリウム、シリコン、酸化亜鉛、硫化亜鉛、チタン酸ストロンチウム、硫化ストロンチウム、ゲルマニウム、炭化ケイ素から選ばれることを特徴とする。
(6)像担持体上に順次形成される複数のカラートナー現像画像を中間転写ベルト上に順次重ね合わせて一次転写を行い、該一次転写画像を被記録媒体に一括して二次転写する画像形成装置において、該中間転写ベルトが上記(1)〜(5)のいずれかに記載の弾性転写ベルトであることを特徴とする。
(7)上記(5)又は(6)に記載の画像形成装置において、前記中間転写ベルトの近傍に、該中間転写ベルトの表面に潤滑剤を塗布するための潤滑剤塗布手段が設けられていることを特徴とする。
(8)上記(7)に記載の画像形成装置において、前記潤滑剤が金属石鹸であることを特徴とする。
(9)上記(5)〜(8)のいずれかに記載の画像形成装置において、前記中間転写ベルト上にテストパターンのトナー像を転写し、該テストパターンのトナー像の濃度を光学的に測定し、その測定されたトナー像の濃度から画像形成条件を調整することを特徴とする。
(10)上記(9)に記載の画像形成装置において、前記テストパターンのトナー像の濃度を光学的に測定する手段が、近赤外光の反射を測定するものであることを特徴とする。
(1) In an elastic transfer belt in which an elastic layer is laminated on a base layer containing a polyimide resin or a polyamideimide resin, an average particle size of 0.5 to 4 μm having a refractive index at a wavelength of 900 nm larger than that of the elastic layer on the elastic layer It is characterized by being spread with spherical particles.
(2) The elastic transfer belt according to (1), wherein the spherical particles have a refractive index of 2.2 or more at a wavelength of 900 nm.
(3) In the elastic transfer belt according to the above (1) or (2), the spherical particles are such that a region of 60 to 90% of the diameter of the spherical particles exposed on the surface is buried in the elastic layer. Features.
(4) The elastic transfer belt according to any one of (1) to (3), wherein the spherical particles cover 45% or more of the surface area of the elastic layer.
(5) In the elastic transfer belt according to any one of (1) to (4), the spherical particles include titanium oxide, barium titanate, barium sulfide, silicon, zinc oxide, zinc sulfide, strontium titanate, sulfide. It is selected from strontium, germanium, and silicon carbide.
(6) An image in which a plurality of color toner developed images sequentially formed on an image carrier are sequentially superimposed on an intermediate transfer belt to perform primary transfer, and the primary transfer image is collectively transferred to a recording medium. In the forming apparatus, the intermediate transfer belt is the elastic transfer belt according to any one of (1) to (5).
(7) In the image forming apparatus according to (5) or (6), a lubricant application unit for applying a lubricant to the surface of the intermediate transfer belt is provided in the vicinity of the intermediate transfer belt. It is characterized by that.
(8) The image forming apparatus according to (7), wherein the lubricant is a metal soap.
(9) In the image forming apparatus according to any one of (5) to (8), a test pattern toner image is transferred onto the intermediate transfer belt, and the density of the test pattern toner image is optically measured. The image forming conditions are adjusted from the measured density of the toner image.
(10) In the image forming apparatus described in (9) above, the means for optically measuring the density of the toner image of the test pattern measures reflection of near infrared light.

請求項1に記載の発明によれば、弾性層の上にその弾性層よりも屈折率(波長:900nmにおける屈折率)の大きい平均粒径0.5〜3μmの球形粒子が敷き詰められていることにより、弾性転写ベルトの反射率が確保でき、画像濃度の検知を行うことができるため、画像形成条件を適切な状態に制御でき、かつ用紙対応性に優れ、高品質な画像形成を長期に渡って行うことができる。
請求項2に記載の発明によれば、前記球形粒子の波長900nmにおける屈折率が2.2以上であることにより、弾性転写ベルトの所望の反射率が確保でき、画像濃度の検知を行うことができるため、画像形成条件を適切な状態に制御でき、かつ用紙対応性に優れ、高品質な画像形成を長期に渡って行うことができる。
請求項3に記載の発明によれば、弾性層上に球形粒子が密に敷き詰められていることにより、確実に中間転写ベルトの反射率が確保でき、画像濃度の検知を行うことができるため、より画像形成条件を適切な状態に制御でき、かつ用紙対応性に優れ、高品質な画像形成を長期に渡って行うことができる。
請求項4に記載の発明によれば、弾性層に球形粒子が確実に固定され、弾性転写ベルトの反射率も確保できるため、用紙対応性に優れ、高品質な画像形成を長期に渡って行うことができる。
請求項5に記載の発明によれば、球形粒子を酸化チタン粒子、シリコン粒子、その他特定の粒子に限定したことにより、弾性転写ベルトの望ましい反射率が確保できるため、画像濃度の検知を行うことができ、画像形成条件を適切な状態に制御でき、それにより高品質な画像形成を長期に渡って行うことができる。
According to the invention described in claim 1, spherical particles having an average particle diameter of 0.5 to 3 μm having a larger refractive index (refractive index at a wavelength of 900 nm) than that of the elastic layer are spread on the elastic layer. As a result, the reflectivity of the elastic transfer belt can be secured and the image density can be detected, so that the image forming conditions can be controlled to an appropriate state, and the paper compatibility is excellent. Can be done.
According to the second aspect of the present invention, since the refractive index of the spherical particles at a wavelength of 900 nm is 2.2 or more, a desired reflectance of the elastic transfer belt can be secured, and the image density can be detected. Therefore, the image forming conditions can be controlled to an appropriate state, and the paper compatibility is excellent, and high-quality image formation can be performed over a long period of time.
According to the invention described in claim 3, since the spherical particles are densely spread on the elastic layer, the reflectance of the intermediate transfer belt can be reliably ensured and the image density can be detected. Further, the image forming conditions can be controlled to an appropriate state, and the paper compatibility is excellent, and high-quality image formation can be performed over a long period of time.
According to the invention described in claim 4, since the spherical particles are securely fixed to the elastic layer and the reflectance of the elastic transfer belt can be ensured, it is excellent in paper compatibility and performs high-quality image formation over a long period of time. be able to.
According to the invention described in claim 5, since the spherical particles are limited to titanium oxide particles, silicon particles, and other specific particles, the desired reflectance of the elastic transfer belt can be ensured, so that the image density is detected. Therefore, the image forming conditions can be controlled to an appropriate state, whereby high-quality image formation can be performed over a long period of time.

請求項6に記載の発明によれば、画像形成装置が請求項1〜5のいずれかに記載の弾性転写ベルトを中間転写ベルトとして組み込んでいることにより、用紙の種類に左右されることなく高品質な画像形成を長期に渡って行うことができる。
請求項7、8に記載の発明によれば、中間転写ベルトの近傍に該中間転写ベルトの表面に潤滑剤を塗布するための潤滑剤塗布手段が設けられ、この潤滑剤が中間転写ベルト表面に塗布された状態で画像形成が行なわれるため、高品質な画像形成を長期に渡って行うことができる。
請求項9、10に記載の発明によれば、画像形成条件を適切な状態に制御できるため、高品質な画像形成を長期に渡って行うことができる。
According to the invention described in claim 6, since the image forming apparatus incorporates the elastic transfer belt according to any one of claims 1 to 5 as an intermediate transfer belt, the image forming apparatus is not affected by the type of paper. Quality image formation can be performed over a long period of time.
According to the seventh and eighth aspects of the present invention, the lubricant application means for applying the lubricant to the surface of the intermediate transfer belt is provided in the vicinity of the intermediate transfer belt, and the lubricant is applied to the surface of the intermediate transfer belt. Since image formation is performed in a coated state, high-quality image formation can be performed over a long period of time.
According to the ninth and tenth aspects of the present invention, since the image forming conditions can be controlled to an appropriate state, high-quality image formation can be performed over a long period of time.

本発明に係る電子写真装置のベルト構成部に用いられるシームレスベルトと装置を説明するための要部模式図である。It is a principal part schematic diagram for demonstrating the seamless belt and apparatus used for the belt structure part of the electrophotographic apparatus which concerns on this invention. 本発明に係る電子写真装置のベルト構成部に配備される1つの中間転写ベルトに沿って複数の感光体ドラムが並設されている一構成例を示す要部模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram of a main part illustrating a configuration example in which a plurality of photosensitive drums are arranged in parallel along one intermediate transfer belt provided in a belt configuration unit of the electrophotographic apparatus according to the present invention. 弾性層中に、球状粒子が固定されている状態の模式図である。It is a schematic diagram of the state by which the spherical particle is being fixed in the elastic layer. 実施例1で作製された弾性転写ベルトの表面のSEM像である。2 is an SEM image of the surface of an elastic transfer belt produced in Example 1.

以下に、本発明を図面に基づきながら、更に詳細に説明する。
本発明に係る弾性転写ベルトは、ポリイミド樹脂又はポリアミドイミド樹脂を含む基層上に弾性層が積層され、この弾性層上に波長900nmにおける屈折率が該弾性層よりも大きい平均粒径0.5〜4μmの球形粒子が敷き詰められた構造からなるものである。
ここで、表面層となる球形粒子からなる層は、結着樹脂を若干含有していても良いが、結着樹脂の含有量が多くなると、球形粒子からなる層の屈折率が低下してしまうため好ましくなく、結着樹脂等は含まず球形粒子のみで形成されていることが特に好ましい。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.
In the elastic transfer belt according to the present invention, an elastic layer is laminated on a base layer containing a polyimide resin or a polyamide-imide resin, and an average particle diameter of 0.5 to larger refractive index at a wavelength of 900 nm than that of the elastic layer is formed on the elastic layer. It consists of a structure in which 4 μm spherical particles are spread.
Here, the layer made of spherical particles as the surface layer may contain some binder resin, but when the content of the binder resin increases, the refractive index of the layer made of spherical particles decreases. Therefore, it is not preferable, and it is particularly preferable that the resin is not formed of a binder resin and is formed only of spherical particles.

本発明でいう「波長900nmにおける屈折率が該弾性層よりも大きい球形粒子」とは、波長900nmの光に対する球形粒子の屈折率η1、波長900nmの光に対する弾性層の屈折率η2の関係が、η1>η2の関係にあることを意味している。
また、「弾性層上に球形粒子が敷き詰められた」とは、球状粒子が弾性層上に球状粒子が一杯に敷かれたことを意味している。
In the present invention, “spherical particles having a refractive index at a wavelength of 900 nm larger than that of the elastic layer” means that the relationship between the refractive index η1 of the spherical particles with respect to the light with a wavelength of 900 nm and the refractive index η2 of the elastic layer with respect to the light with a wavelength of 900 nm It means that η1> η2.
The phrase “spherical particles are spread on the elastic layer” means that the spherical particles are fully spread on the elastic layer.

[球形粒子]
本発明における球形粒子は、平均粒径が0.5〜4μm、好ましくは1〜3μmのものである。平均粒径が0.5μm未満であると、球形粒子を弾性層上を敷き詰めることが難しくなり、球形粒子が弾性層中に完全に埋没してしまったり、逆に一部しか埋まっておらず、このため転写シートを曲げることにより球状粒子の脱落が生じやすくなって好ましくない。また、球形粒子の平均粒径が4μmを超えていると、転写ベルト表面が荒れすぎて、画像品質が著しく低下してしまい、好ましくない。また、4μmを超えると、転写ベルトの表面抵抗が上昇してしまい、転写効率が低下してしまうため好ましくない。なお、ここにいう平均粒径とは、数平均の粒子径である。
粒径分布は、できるだけ均一であることが、粒子を弾性層表面全体に敷き詰めることができるため、好ましい。
[Spherical particles]
The spherical particles in the present invention have an average particle size of 0.5 to 4 μm, preferably 1 to 3 μm. When the average particle size is less than 0.5 μm, it becomes difficult to spread spherical particles on the elastic layer, and the spherical particles are completely buried in the elastic layer, or conversely, only a part is buried, For this reason, it is not preferable because the spherical particles are easily dropped by bending the transfer sheet. On the other hand, if the average particle diameter of the spherical particles exceeds 4 μm, the surface of the transfer belt is too rough and the image quality is remarkably deteriorated. On the other hand, if the thickness exceeds 4 μm, the surface resistance of the transfer belt increases and the transfer efficiency decreases, which is not preferable. In addition, the average particle diameter here is a number average particle diameter.
The particle size distribution is preferably as uniform as possible because the particles can be spread over the entire elastic layer surface.

また、本発明の球形粒子は、上記η1>η2の関係を満たしていることが必要である。弾性層のゴム成分自体の波長900nmにおける屈折率が大よそ1.6程度であるが、必要により弾性層にカーボンが含有されそのカーボンの屈折率は2程度である。そのため、カーボンの含有量が多いと、弾性層の屈折率は1.7程度になる。反射率は(η1−η2)2/(η1+η2)2となるため、η1−η2は、0.3以上、好ましくは0.4以上、さらに好ましくは0.5以上必要となる。η1−η2が0.3よりも小さいと、反射率が低いため、光センサーに使う光の強度を高くしたり、光センサーの感度を高める必要があり、好ましくない。 Further, the spherical particles of the present invention are required to satisfy the relationship of η1> η2. The refractive index at a wavelength of 900 nm of the rubber component itself of the elastic layer is about 1.6, but if necessary, the elastic layer contains carbon and the carbon has a refractive index of about 2. Therefore, when the carbon content is large, the refractive index of the elastic layer is about 1.7. Since the reflectance is (η1−η2) 2 / (η1 + η2) 2 , η1−η2 needs to be 0.3 or more, preferably 0.4 or more, more preferably 0.5 or more. If η1−η2 is smaller than 0.3, the reflectance is low, so it is not preferable because it is necessary to increase the intensity of light used for the photosensor or increase the sensitivity of the photosensor.

本発明の球形粒子の球形粒子としては、酸化チタン、チタン酸バリウム、硫化バリウム、シリコン、酸化亜鉛、硫化亜鉛、チタン酸ストロンチウム、硫化ストロンチウム、ゲルマニウム、炭化ケイ素等が例示でき、中でも屈折率が2以上の酸化チタン、硫化亜鉛、チタン酸バリウム、硫化バリウム、シリコン、チタン酸ストロンチウム、硫化ストロンチウム、ゲルマニウム、炭化ケイ素が好ましく、屈折率が2.5以上で、球形粒子の製造しやすさ、経済性の面から、酸化チタン、シリコンが特に好ましい。   Examples of the spherical particles of the spherical particles of the present invention include titanium oxide, barium titanate, barium sulfide, silicon, zinc oxide, zinc sulfide, strontium titanate, strontium sulfide, germanium, silicon carbide and the like. Titanium oxide, zinc sulfide, barium titanate, barium sulfide, silicon, strontium titanate, strontium sulfide, germanium, and silicon carbide are preferred, the refractive index is 2.5 or more, and spherical particles are easily manufactured and economical. From the above aspect, titanium oxide and silicon are particularly preferable.

本発明の弾性転写ベルト表面を敷き詰めている弾性層よりも屈折率の大きい球形粒子は、表面に露出している粒子の直径の60〜90%の領域が弾性層に埋まっていることが好ましい。弾性層中に、球形粒子が固定されている模式図を図3に示す。球形粒子の粒径の半分以上が弾性層に埋められると、球形粒子の隙間に弾性層が盛り上がってきて、球形粒子を固定する。そのため、直径の60%以上が弾性層に埋め込まれると、球形粒子が弾性層から抜け落ちることはなくなる。弾性層に埋まっている球形粒子が、粒子の直径の60%よりも小さいと球形粒子の脱落が生じやすくなり、粒子の直径の90%より大きいと弾性転写ベルトの反射率が小さくなり好ましくない。球形粒子は、弾性層の表面に一層のみ存在していることが好ましく、弾性層中に完全に埋まりこみ、その上に存在している球形粒子は、弾性層による保持効果が少ないため、弾性層から取れやすく、好ましくない。   In the spherical particles having a refractive index larger than that of the elastic layer covering the surface of the elastic transfer belt of the present invention, it is preferable that a region of 60 to 90% of the diameter of the particles exposed on the surface is buried in the elastic layer. FIG. 3 shows a schematic diagram in which spherical particles are fixed in the elastic layer. When more than half of the particle size of the spherical particles is buried in the elastic layer, the elastic layer rises in the gaps between the spherical particles and fixes the spherical particles. Therefore, when 60% or more of the diameter is embedded in the elastic layer, the spherical particles will not fall out of the elastic layer. If the spherical particles embedded in the elastic layer are smaller than 60% of the diameter of the particles, the spherical particles are likely to fall off, and if the spherical particles are larger than 90% of the diameter of the particles, the reflectance of the elastic transfer belt is decreased. It is preferable that the spherical particles are present only on the surface of the elastic layer, and the spherical particles are completely embedded in the elastic layer, and the spherical particles present thereon have a small retention effect by the elastic layer. It is easy to remove and is not preferable.

本発明の弾性転写ベルトは、球形粒子が、弾性層の45%以上、好ましくは46%以上、さらに好ましくは46〜52%を被覆していることが好ましい。球形粒子が弾性層を被覆している割合が、45%より小さいと、弾性転写ベルトの転写率が低下するとともに、弾性転写ベルトの反射率が低下して好ましくない。
球形粒子が弾性層を被覆している割合は、電子顕微鏡、SPMによる表面形状を測定する方法、XPSにより、弾性転写ベルト表面の元素組成を測定し求める方法が例示できる。これらの中でもXPSによる測定が、再現性が良く、例えば、球形粒子が酸化チタン(TiO)の場合、XPSにより測定されたTiの割合At(atomic%)より、At/(100/3)×100(%)で算出することができる。また、球形粒子がゲルマニウム(Ge)で、XPSにより測定されたGeの割合がAgの場合は、Ag(%)となる。同様に酸化ケイ素(SiO)で、XPSにより測定されたSiの割合がAsの場合は、As/(100/3)×100(%)となる。本発明の実施例、比較例での球形粒子の被覆している割合は、弾性転写ベルト表面をXPS測定を行うことにより、求めている。
In the elastic transfer belt of the present invention, it is preferable that the spherical particles cover 45% or more, preferably 46% or more, more preferably 46 to 52% of the elastic layer. If the ratio of the spherical particles covering the elastic layer is less than 45%, the transfer rate of the elastic transfer belt is lowered and the reflectance of the elastic transfer belt is lowered, which is not preferable.
The ratio of the spherical particles covering the elastic layer can be exemplified by an electron microscope, a method of measuring the surface shape by SPM, and a method of determining the elemental composition of the elastic transfer belt surface by XPS. Among these, the measurement by XPS has good reproducibility. For example, when the spherical particles are titanium oxide (TiO 2 ), the ratio of At (atomic%) of Ti measured by XPS is At / (100/3) × It can be calculated by 100 (%). Further, when the spherical particles are germanium (Ge) and the Ge ratio measured by XPS is Ag, Ag (%) is obtained. Similarly, in the case of silicon oxide (SiO 2 ) and the Si ratio measured by XPS, As / (100/3) × 100 (%). The ratio of the spherical particles covered in the examples and comparative examples of the present invention is obtained by performing XPS measurement on the elastic transfer belt surface.

なお、上記球状粒子の“直径”とは、球状粒子の最も長い径(m1)と最も短い径(m2)との平均値(m1+m2)/2を意味するものである。なお、平均粒径は、レーザー回折/散乱式LA−920(堀場製作所製)などを用いて測定することができる。   The “diameter” of the spherical particles means an average value (m1 + m2) / 2 of the longest diameter (m1) and the shortest diameter (m2) of the spherical particles. The average particle diameter can be measured using a laser diffraction / scattering LA-920 (manufactured by Horiba).

[ポリイミド樹脂又はポリアミドイミド樹脂を含む基層]
本発明の弾性転写ベルトは、その中心側(基層)は伸びの少ない樹脂である、ポリイミド樹脂又はポリアミドイミド樹脂が用いられ、特にポリイミド樹脂が耐久性等の面で好ましく用いられる。
[Base layer containing polyimide resin or polyamideimide resin]
In the elastic transfer belt of the present invention, a polyimide resin or a polyamideimide resin, which is a resin with little elongation, is used on the center side (base layer), and a polyimide resin is particularly preferably used in terms of durability.

基層樹脂としてのポリイミド樹脂は、熱可塑性タイプ、溶剤可溶タイプ、熱硬化タイプのいずれも使用可能であるが、種々の材料を配合させる必要性、特に電気抵抗を調整するための抵抗調整剤を配合させる必要性がある場合には、有機極性溶媒を用いたポリイミド前駆体を含む溶液(ポリイミドワニス)を塗布し、熱硬化させて成形する熱硬化タイプのものが好適である。
本発明における塗工液の組成分であるポリイミド前駆体および当該前駆体の加熱処理(イミド化)により生成するポリイミドについて説明する。
Polyimide resin as the base layer resin can be any of thermoplastic type, solvent-soluble type, and thermosetting type, but it is necessary to mix various materials, especially resistance adjusting agent for adjusting electric resistance. When there is a need for blending, a thermosetting type one in which a solution (polyimide varnish) containing a polyimide precursor using an organic polar solvent is applied and thermally cured to form is suitable.
The polyimide precursor which is a composition of the coating liquid in the present invention and the polyimide produced by heat treatment (imidization) of the precursor will be described.

<ポリイミド>
本発明に用いられるポリイミドは、まず一般的に知られている芳香族多価カルボン酸無水物あるいはその誘導体と芳香族ジアミンとの反応によって、ポリアミック酸(ポリイミド前駆体)を経由して得られる。すなわち、ポリイミドは、その剛直な主鎖構造により溶媒等に対して不溶であり、また不融の性質を持つため、酸無水物と芳香族ジアミンから、まず有機溶媒に可溶なポリイミド前駆体(ポリアミック酸、またはポリアミド酸)を合成し、この段階で様々な方法で成型加工が行なわれ、その後ポリアミック酸を加熱もしくは化学的な方法で脱水反応させて環化(イミド化)しポリイミドとする。反応の概略を下記化学反応式(I)に示す。
<Polyimide>
The polyimide used in the present invention is first obtained via a polyamic acid (polyimide precursor) by reaction of a generally known aromatic polycarboxylic acid anhydride or derivative thereof with an aromatic diamine. That is, polyimide is insoluble in solvents and the like due to its rigid main chain structure and has an infusible property. Therefore, a polyimide precursor that is soluble in an organic solvent from an acid anhydride and an aromatic diamine ( Polyamic acid or polyamic acid) is synthesized, and at this stage, molding is performed by various methods, and then the polyamic acid is subjected to dehydration reaction by heating or a chemical method to be cyclized (imidized) to obtain polyimide. The outline of the reaction is shown in the following chemical reaction formula (I).

(式中、Arは少なくとも1つの炭素6員環を含む4価の芳香族残基を示し、Arは少なくとも1つの炭素6員環を含む2価の芳香族残基を示す。) (In the formula, Ar 1 represents a tetravalent aromatic residue containing at least one carbon 6-membered ring, and Ar 2 represents a divalent aromatic residue containing at least one carbon 6-membered ring.)

上記芳香族多価カルボン酸無水物の具体例としては、例えば、ピロメリット酸二無水物、3,3',4,4'−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、2,2',3,3'−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、3,3',4,4'−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、2,2',3,3'−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、2,2−ビス(2,3−ジカルボキシフェニル)プロパン二無水物、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)エーテル二無水物、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)スルホン二無水物、1,1−ビス(2,3−ジカルボキシフェニル)エタン二無水物、ビス(2,3−ジカルボキシフェニル)メタン二無水物、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)メタン二無水物、2,2−ビス(3,4−ジカルボキシルフェニル)−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン二無水物、2,3,6,7−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、1,4,5,8−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、1,2,3,4−ベンゼンテトラカルボン酸二無水物、3,4,9,10−ペリレンテトラカルボン酸二無水物、2,3,6,7−アントラセンテトラカルボン酸二無水物、1,2,7,8−フェナントレンテトラカルボン酸二無水物等が挙げられる。これらは単独あるいは2種以上混合して用いられる。
また、エチレンテトラカルボン酸二無水物やシクロペンタンテトラカルボン酸二無水物のような他の(非芳香族系の)多価カルボン酸無水物を、本発明の目的を損なわない範囲(50モル%未満の範囲)で、併用することができる。
Specific examples of the aromatic polyvalent carboxylic acid anhydride include, for example, pyromellitic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-benzophenone tetracarboxylic dianhydride, 2,2 ′, 3,3 '-Benzophenonetetracarboxylic dianhydride, 3,3', 4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 2,2 ', 3,3'-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 2,2- Bis (2,3-dicarboxyphenyl) propane dianhydride, bis (3,4-dicarboxyphenyl) ether dianhydride, bis (3,4-dicarboxyphenyl) sulfone dianhydride, 1,1-bis (2,3-dicarboxyphenyl) ethane dianhydride, bis (2,3-dicarboxyphenyl) methane dianhydride, bis (3,4-dicarboxyphenyl) methane dianhydride, 2,2-bis ( 3,4-dicarbo Silphenyl) -1,1,1,3,3,3-hexafluoropropane dianhydride, 2,3,6,7-naphthalenetetracarboxylic dianhydride, 1,4,5,8-naphthalenetetracarboxylic acid Dianhydride, 1,2,5,6-naphthalenetetracarboxylic dianhydride, 1,2,3,4-benzenetetracarboxylic dianhydride, 3,4,9,10-perylenetetracarboxylic dianhydride Products, 2,3,6,7-anthracenetetracarboxylic dianhydride, 1,2,7,8-phenanthrenetetracarboxylic dianhydride, and the like. These may be used alone or in combination of two or more.
In addition, other (non-aromatic) polyvalent carboxylic acid anhydrides such as ethylenetetracarboxylic dianhydride and cyclopentanetetracarboxylic dianhydride are included in a range not impairing the object of the present invention (50 mol%). Can be used in combination.

次に、芳香族多価カルボン酸無水物と反応させる芳香族ジアミンの具体例としては、例えば、m−フェニレンジアミン、o−フェニレンジアミン、p−フェニレンジアミン、m−アミノベンジルアミン、p−アミノベンジルアミン、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、3,4'−ジアミノジフェニルエーテル、ビス(3−アミノフェニル)スルフィド、(3−アミノフェニル)(4−アミノフェニル)スルフィド、ビス(4−アミノフェニル)スルフィド、ビス(3−アミノフェニル)スルフィド、(3−アミノフェニル)(4−アミノフェニル)スルホキシド、ビス(3−アミノフェニル)スルホン、(3−アミノフェニル)(4−アミノフェニル)スルホン、ビス(4−アミノフェニル)スルホン、3,3'−ジアミノベンゾフェノン、3,4'−ジアミノベンゾフェノン、4,4'−ジアミノベンゾフェノン、3,3'−ジアミノジフェニルメタン、3,4'−ジアミノジフェニルメタン、4,4'−ジアミノジフェニルメタン、ビス〔4−(3−アミノフェノキシ)フェニル〕メタン、ビス〔4−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕メタン、1,1−ビス〔4−(3−アミノフェノキシ)フェニル〕エタン、1,1−ビス〔4−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕−エタン、1,2−ビス〔4−(3−アミノフェノキシ)フェニル〕エタン、1,2−ビス〔4−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕エタン、2,2−ビス〔4−(3−アミノフェノキシ)フェニル〕プロパン、2,2−ビス〔4−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕プロパン、2,2−ビス〔4−(3−アミノフェノキシ)フェニル〕ブタン、2,2−ビス〔3−(3−アミノフェノキシ)フェニル〕−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビス〔4−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン、1,3−ビス(3−アミノフェノキシ)ベンゼン、1,3−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、1,4−ビス(3−アミノフェノキシ)ベンゼン、1,4−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、4,4'−ビス(3−アミノフェノキシ)ビフェニル、4,4'−ビス(4−アミノフェノキシ)ビフェニル、ビス〔4−(3−アミノフェノキシ)フェニル〕ケトン、ビス〔4−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕ケトン、ビス〔4−(3−アミノフェノキシ)フェニル〕スルフィド、ビス〔4−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕スルフィド、ビス〔4−(3−アミノフェノキシ)フェニル〕スルホキシド、ビス〔4−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕スルホキシド、ビス〔4−(3−アミノフェノキシ)フェニル〕スルホン、ビス〔4−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕スルホン、ビス〔4−(3−アミノフェノキシ)フェニル〕エーテル、ビス〔4−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕エーテル、1,4−ビス〔4−(3−アミノフェノキシ)ベンゾイル〕ベンゼン、1,3−ビス〔4−(3−アミノフェノキシ)ベンゾイル〕ベンゼン、4,4'−ビス〔3−(4−アミノフェノキシ)ベンゾイル〕ジフェニルエーテル、4,4'−ビス〔3−(3−アミノフェノキシ)ベンゾイル〕ジフェニルエーテル、4,4'−ビス〔4−(4−アミノ−α,α−ジメチルベンジル)フェノキシ〕ベンゾフェノン、4,4'−ビス〔4−(4−アミノ−α,α−ジメチルベンジル)フェノキシ〕ジフェニルスルホン、ビス〔4−{4−(4−アミノフェノキシ)フェノキシ}フェニル〕スルホン、1,4−ビス〔4−(4−アミノフェノキシ)フェノキシ〕−α,α−ジメチルベンジル〕ベンゼン、1,3−ビス〔4−(4−アミノフェノキシ)−α,α−ジメチルベンジル〕ベンゼン等が挙げられる。これらは単独または2種以上を混合して使用される。   Next, specific examples of the aromatic diamine to be reacted with the aromatic polycarboxylic acid anhydride include, for example, m-phenylenediamine, o-phenylenediamine, p-phenylenediamine, m-aminobenzylamine, and p-aminobenzyl. Amine, 4,4′-diaminodiphenyl ether, 3,3′-diaminodiphenyl ether, 3,4′-diaminodiphenyl ether, bis (3-aminophenyl) sulfide, (3-aminophenyl) (4-aminophenyl) sulfide, bis (4-aminophenyl) sulfide, bis (3-aminophenyl) sulfide, (3-aminophenyl) (4-aminophenyl) sulfoxide, bis (3-aminophenyl) sulfone, (3-aminophenyl) (4-amino Phenyl) sulfone, bis (4-aminophenyl) sulfur 3,3′-diaminobenzophenone, 3,4′-diaminobenzophenone, 4,4′-diaminobenzophenone, 3,3′-diaminodiphenylmethane, 3,4′-diaminodiphenylmethane, 4,4′-diaminodiphenylmethane, Bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] methane, bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] methane, 1,1-bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] ethane, 1,1- Bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] -ethane, 1,2-bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] ethane, 1,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] ethane 2,2-bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] propane, 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl Propane, 2,2-bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] butane, 2,2-bis [3- (3-aminophenoxy) phenyl] -1,1,1,3,3,3-hexa Fluoropropane, 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] -1,1,1,3,3,3-hexafluoropropane, 1,3-bis (3-aminophenoxy) benzene, 1 , 3-bis (4-aminophenoxy) benzene, 1,4-bis (3-aminophenoxy) benzene, 1,4-bis (4-aminophenoxy) benzene, 4,4′-bis (3-aminophenoxy) Biphenyl, 4,4′-bis (4-aminophenoxy) biphenyl, bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] ketone, bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] ketone, bis [ -(3-aminophenoxy) phenyl] sulfide, bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] sulfide, bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] sulfoxide, bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl Sulfoxide, bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] sulfone, bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] sulfone, bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] ether, bis [4- ( 4-aminophenoxy) phenyl] ether, 1,4-bis [4- (3-aminophenoxy) benzoyl] benzene, 1,3-bis [4- (3-aminophenoxy) benzoyl] benzene, 4,4′- Bis [3- (4-aminophenoxy) benzoyl] diphenyl ether, 4,4′-bis [3- (3-a Minophenoxy) benzoyl] diphenyl ether, 4,4′-bis [4- (4-amino-α, α-dimethylbenzyl) phenoxy] benzophenone, 4,4′-bis [4- (4-amino-α, α- Dimethylbenzyl) phenoxy] diphenylsulfone, bis [4- {4- (4-aminophenoxy) phenoxy} phenyl] sulfone, 1,4-bis [4- (4-aminophenoxy) phenoxy] -α, α-dimethylbenzyl Benzene, 1,3-bis [4- (4-aminophenoxy) -α, α-dimethylbenzyl] benzene and the like. These are used individually or in mixture of 2 or more types.

上記多価カルボン酸無水物成分とジアミン成分とを略等モル用いて有機極性溶媒中で重合反応させることにより、ポリイミド前駆体(ポリアミック酸)を得ることができる。下記にポリアミック酸の製造方法について具体的に説明する。   A polyimide precursor (polyamic acid) can be obtained by polymerizing the polycarboxylic acid anhydride component and the diamine component in an organic polar solvent using approximately equimolar amounts. Below, the manufacturing method of a polyamic acid is demonstrated concretely.

なお、ポリアミック酸の重合反応に使用される有機極性溶媒としては、例えば、ジメチルスルホキシド、ジエチルスルホキシドなどのスルホキシド系溶媒、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジエチルホルムアミドなどのホルムアミド系溶媒、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジエチルアセトアミドなどのアセトアミド系溶媒、N−メチル−2−ピロリドン、N−ビニル−2−ピロリドンなどのピロリドン系溶媒、フェノール、o−、m−、またはp−クレゾール、キシレノール、ハロゲン化フェノール、カテコールなどのフェノール系溶媒、テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジオキソラン等のエーテル系溶媒、メタノール、エタノール、ブタノール等のアルコール系溶媒、ブチルセロソルブ等のセロソルブ系あるいはヘキサメチルホスホルアミド、γ−ブチロラクトンなどを挙げることができ、これらを単独あるいは混合溶媒として用いるのが望ましい。溶媒は、ポリアミック酸を溶解するものであれば特に限定されないが、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチル−2−ピロリドンが特に好ましい。   Examples of the organic polar solvent used in the polymerization reaction of polyamic acid include sulfoxide solvents such as dimethyl sulfoxide and diethyl sulfoxide, formamide solvents such as N, N-dimethylformamide and N, N-diethylformamide, N , N-dimethylacetamide, N, N-diethylacetamide and other acetamide solvents, N-methyl-2-pyrrolidone, N-vinyl-2-pyrrolidone and other pyrrolidone solvents, phenol, o-, m-, or p- Phenolic solvents such as cresol, xylenol, halogenated phenol, catechol, ether solvents such as tetrahydrofuran, dioxane, dioxolane, alcohol solvents such as methanol, ethanol, butanol, cellosolve such as butyl cellosolve or hex Methyl phosphoramide, .gamma.-butyrolactone, etc. may be mentioned, it is desirable to use them alone or as a mixed solvent. The solvent is not particularly limited as long as it dissolves polyamic acid, but N, N-dimethylacetamide and N-methyl-2-pyrrolidone are particularly preferable.

ポリイミド前駆体を製造する場合の例として、まず、アルゴン、窒素などの不活性ガス雰囲気下において、1種あるいは複数種のジアミンを上記の有機溶媒に溶解するか、あるいはスラリー状に拡散させる。この溶液に、前記した少なくとも1種の多価カルボン酸無水物あるいは、その誘導体を添加(固体状態のままでも、有機溶媒に溶解した溶液状態でも、スラリー状態でもよい)すると、発熱を伴って開環重付加反応が起こり、急速に溶液の粘度増大が見られ、高分子量のポリアミック酸溶液が得られる。この際の反応温度は、−20℃〜100℃、望ましくは60℃以下に制御することが好ましい。反応時間は、30分〜12時間程度である。   As an example for producing a polyimide precursor, first, one or a plurality of diamines are dissolved in the above organic solvent or diffused in a slurry state in an inert gas atmosphere such as argon or nitrogen. When at least one polyvalent carboxylic acid anhydride or derivative thereof is added to this solution (either in a solid state, in a solution state dissolved in an organic solvent, or in a slurry state), it opens with heat generation. A cyclopolyaddition reaction occurs, and the viscosity of the solution is rapidly increased, and a high molecular weight polyamic acid solution is obtained. The reaction temperature at this time is preferably controlled to −20 ° C. to 100 ° C., desirably 60 ° C. or less. The reaction time is about 30 minutes to 12 hours.

上記は一例であり、反応における上記添加手順とは逆に、まず前記多価カルボン酸無水物あるいはその誘導体を有機溶媒に溶解または拡散させておき、この溶液中に前記ジアミンを添加させてもよい。ジアミンの添加は、固体状態のままでも、有機溶媒に溶解した溶液状態でも、スラリー状態でもよい。すなわち、酸二無水物成分と、ジアミン成分との混合順序は限定されない。さらには、前記テトラカルボン酸二無水物と前記ジアミンとを同時に有機極性溶媒中に添加して反応させてもよい。   The above is an example. Contrary to the addition procedure in the reaction, the polycarboxylic acid anhydride or derivative thereof may be first dissolved or diffused in an organic solvent, and the diamine may be added to the solution. . The diamine may be added in a solid state, in a solution state dissolved in an organic solvent, or in a slurry state. That is, the mixing order of the acid dianhydride component and the diamine component is not limited. Furthermore, the tetracarboxylic dianhydride and the diamine may be simultaneously added to the organic polar solvent and allowed to react.

上記のようにして、前記多価カルボン酸無水物あるいはその誘導体と、前記ジアミン成
分とをおよそ等モル、有機極性溶媒中で重合反応することにより、ポリアミック酸組成物
が有機極性溶媒中に均一に溶解した状態でポリイミド前駆体溶液が得られる。
As described above, the polyamic acid composition is uniformly mixed in the organic polar solvent by polymerizing the polycarboxylic acid anhydride or derivative thereof and the diamine component in an organic polar solvent in approximately equimolar amounts. A polyimide precursor solution is obtained in a dissolved state.

本発明におけるポリイミド前駆体溶液(ポリアミック酸溶液)は、上記のようにして合成したものを使用することが可能であるが、簡便には有機溶媒にポリアミック酸組成物が溶解された状態の、いわゆるポリイミドワニスとして上市されているものを入手して使用することもできる。
このような例としては、トレニース(東レ社製)、U−ワニス(宇部興産社製)、オプトマー(JSR社製)、SE812(日産化学社製)、CRC8000(住友ベークライト社製)等が代表的なものとして挙げられる。
As the polyimide precursor solution (polyamic acid solution) in the present invention, the one synthesized as described above can be used, but the so-called polyamic acid composition is simply dissolved in an organic solvent. What is marketed as a polyimide varnish can also be obtained and used.
Typical examples include Trenice (manufactured by Toray Industries, Inc.), U-Varnish (manufactured by Ube Industries, Ltd.), Optmer (manufactured by JSR), SE812 (manufactured by Nissan Chemical Industries), CRC8000 (manufactured by Sumitomo Bakelite Co., Ltd.), and the like. It is mentioned as a thing.

また、熱可塑性タイプとしては、オーラム(三井化学社製)、ベスペル(デュポン社製)などがある。また、溶剤可溶タイプとしては、リカコート(新日本理化社製)、ブロック共重合ポリイミド(ピーアイ技研社製)、GPI(群栄化学工業社製)等がある。これらは、本発明の目的を損なわない範囲の副成分樹脂として、熱硬化性タイプの材料に添加混合して用いることができる。   In addition, examples of the thermoplastic type include Aurum (manufactured by Mitsui Chemicals) and Vespel (manufactured by DuPont). Examples of the solvent-soluble type include Rika Coat (manufactured by Nippon Nippon Chemical Co., Ltd.), block copolymerized polyimide (manufactured by PI Engineering Co., Ltd.), GPI (manufactured by Gunei Chemical Industry Co., Ltd.) and the like. These can be used by being added to and mixed with a thermosetting type material as a subcomponent resin within a range not impairing the object of the present invention.

合成あるいは入手したポリアミック酸溶液に、必要に応じた配合物を配合して塗工液が調製される。塗工液は支持体(成形用の型)に塗布した後、加熱等の処理することにより、ポリイミド前駆体であるポリアミック酸からポリイミドへの転化(イミド化)が行なわれる。   A coating liquid is prepared by blending a synthesized or obtained polyamic acid solution with a compound as necessary. The coating liquid is applied to a support (molding mold) and then subjected to a treatment such as heating, whereby conversion (imidation) from polyamic acid, which is a polyimide precursor, to polyimide is performed.

ポリアミック酸からポリイミドへ転化させる方法は、加熱のみの方法(1)、または化学的方法(2)によってイミド化することができる。加熱のみの方法(1)は、ポリアミック酸を200〜350℃に加熱処理することによってポリイミドに転化する方法であり、ポリイミド(ポリイミド樹脂)を得る簡便かつ実用的な方法である。一方、化学的方法(2)は、ポリアミック酸を脱水環化試薬(カルボン酸無水物と第3アミンの混合物など)により反応した後、加熱処理して完全にイミド化する方法であり、(1)の加熱のみの方法に比べると煩雑でコストのかかる方法であるため、通常(1)の方法が多く用いられている。   As a method for converting polyamic acid to polyimide, imidization can be performed by a method (1) only by heating or a chemical method (2). The heating only method (1) is a method of converting polyamic acid to polyimide by heat treatment at 200 to 350 ° C., and is a simple and practical method for obtaining polyimide (polyimide resin). On the other hand, the chemical method (2) is a method in which a polyamic acid is reacted with a dehydrating cyclization reagent (such as a mixture of a carboxylic acid anhydride and a tertiary amine) and then heat-treated to completely imidize, (1 The method (1) is often used because it is a complicated and costly method compared to the heating only method.

しかしながら最近では、(2)の方法の一種であるが、イミダゾールやキノリンなどのアミン類を触媒としてワニスに含有させることによって乾燥時におけるイミド化を促進させる方法がとられることも多い。ポリイミドの本来的な性能を発揮させるためには、相当するポリイミドのガラス転移温度以上に加熱して、イミド化を完結させることが必要であるが、これによると、より低温でイミド化が促進され、機械的耐久性も向上するといわれている。しかし、これらの触媒は極少量であり、乾燥中に分解・昇華するものもあるが、不純物として残留するものもあり好ましくない。   However, recently, although it is a kind of the method (2), a method of promoting imidization at the time of drying by incorporating an amine such as imidazole or quinoline in the varnish as a catalyst is often employed. In order to demonstrate the intrinsic performance of polyimide, it is necessary to complete the imidization by heating above the glass transition temperature of the corresponding polyimide, but this promotes imidization at a lower temperature. It is said that mechanical durability is also improved. However, these catalysts are in very small amounts, and some of them decompose and sublime during drying, but some remain as impurities, which is not preferable.

イミド化の進行状況(イミド化の程度)は、通常行なわれているイミド化率の測定手法により評価することができる。
このようなイミド化率の測定方法としては、例えば、9〜11ppm付近のアミド基に帰属される1Hと6〜9ppm付近の芳香環に帰属される1Hとの積分比から算出する核磁気共鳴分光法(NMR法)、フ−リエ変換赤外分光法(FT−IR法)、イミド閉環に伴う水分を定量する方法、カルボン酸中和滴定法など種々の方法が用いられているが、中でもフ−リエ変換赤外分光法(FT−IR法)は最も一般的な方法である。
The progress of imidization (degree of imidization) can be evaluated by a usual method for measuring the imidization rate.
As a method for measuring such an imidization rate, for example, nuclear magnetic resonance spectroscopy calculated from an integration ratio of 1H attributed to an amide group in the vicinity of 9 to 11 ppm and 1H attributed to an aromatic ring in the vicinity of 6 to 9 ppm. Various methods are used such as a method (NMR method), Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR method), a method for quantifying moisture accompanying imide ring closure, and a carboxylic acid neutralization titration method. -Lier transformation infrared spectroscopy (FT-IR method) is the most common method.

フーリエ変換赤外分光法(FT−IR法)では、イミド化率を、例えば、次のように定義する。すなわち、焼成段階(イミド化処理段階)でのイミド基のモル数を(A)とし、100%イミド化された場合(理論的)のイミド基のモル数を(B)とすると、次により表わされる。
イミド化率=[(A)/(B)]×100
In Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR method), the imidization rate is defined as follows, for example. That is, assuming that (A) is the number of moles of imide groups at the firing stage (imidation treatment stage) and (B) is the number of moles of imide groups when 100% imidized (theoretical), It is.
Imidization rate = [(A) / (B)] × 100

この定義におけるイミド基のモル数は、FT−IR法により測定されるイミド基の特性吸収の吸光度比から求めることができる。例えば、代表的な特性吸収として、以下の吸光度比を用いてイミド化率を評価することができる。
(1)イミドの特性吸収の1つである725cm−1(イミド環C=O基の変角振動帯)と、ベンゼン環の特性吸収1,015cm−1との吸光度比
(2)イミドの特性吸収の1つである1,380cm−1(イミド環C−N基の変角振動帯)と、ベンゼン環の特性吸収1,500cm−1との吸光度比
(3)イミドの特性吸収の1つである1,720cm−1(イミド環C=O基の変角振動帯)と、ベンゼン環の特性吸収1,500cm−1との吸光度比
(4)イミドの特性吸収の1つである1,720cm−1とアミド基の特性吸収1,670cm−1(アミド基N−H変角振動とC−N伸縮振動の間の相互作用)との吸光度比
また、3000〜3300cm−1にかけてのアミド基由来の多重吸収帯が消失していることを確認すればさらにイミド化完結の信頼性は高まる。
The number of moles of the imide group in this definition can be determined from the absorbance ratio of the characteristic absorption of the imide group measured by the FT-IR method. For example, as a typical characteristic absorption, the imidization ratio can be evaluated using the following absorbance ratio.
(1) Absorbance ratio between 725 cm −1 (immobilization vibration band of imide ring C═O group), which is one of characteristic absorptions of imide, and 1,015 cm −1 of characteristic absorption of benzene ring (2) Characteristics of imide Absorbance ratio between 1,380 cm −1 (inflection vibration band of imide ring C—N group) which is one of absorption and 1,500 cm −1 characteristic absorption of benzene ring (3) One of characteristic absorption of imide Absorption ratio between 1,720 cm −1 (an azimuthal vibration band of the imide ring C═O group) and 1,500 cm −1 characteristic absorption of the benzene ring (4) 1, which is one of characteristic absorption of imide Absorbance ratio between 720 cm −1 and amide group characteristic absorption 1,670 cm −1 (interaction between amide group N—H bending vibration and CN stretching vibration) and amide group over 3000 to 3300 cm −1 Confirm the disappearance of multiple absorption bands Further more reliable imidization complete if.

本発明の基層を形成する塗布液では、上記ポリイミドに他の樹脂を併用してもよい。また、転写ベルトとしての必要な機能を付与するための種々の材料を配合することもできる。
配合する材料としては、例えば抵抗調整剤、補強材、レベリング剤、界面活性剤、滑剤、酸化防止剤、触媒等を配合することができる。この中でも特に抵抗調整剤は重要である。
In the coating solution for forming the base layer of the present invention, another resin may be used in combination with the polyimide. Various materials for imparting a necessary function as a transfer belt can also be blended.
As a material to be blended, for example, a resistance adjusting agent, a reinforcing material, a leveling agent, a surfactant, a lubricant, an antioxidant, a catalyst, and the like can be blended. Of these, the resistance adjusting agent is particularly important.

次に、抵抗調整材について説明する。抵抗調整材は、弾性転写ベルトを所定の抵抗値に調整する必要がある場合に添加される。
抵抗制御剤としては、ポリイミドの抵抗値を調整しうるものなら適用できる。例えば、カーボンブラック、黒鉛、あるいは、銅、スズ、アルミニウム、インジウム等の金属や、酸化スズ、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化インジウム、酸化アンチモン、酸化ビスマス、アンチモンをドープした酸化スズ、スズをドープした酸化インジウム等の金属酸化物微粉末などの充填材やポリエーテルアミドやポリエーテルエステルアミド、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリアニリンなどのような導電性高分子材料、また、テトラアルキルアンモニウム塩、トリアルキルベンジル、アンモニウム塩、アルキルスルホン酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルサルフェート、グルセリン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシエチレン脂肪アルコールエステル、アルキルベタイン、過塩素酸リチウムなどのようなイオン導電性材料を用いてもよい。また、これらを併用することも可能である。なお、本発明における抵抗制御剤は、これらの例示化合物に限定されるものではない。
Next, the resistance adjusting material will be described. The resistance adjusting material is added when it is necessary to adjust the elastic transfer belt to a predetermined resistance value.
Any resistance control agent can be used as long as it can adjust the resistance value of polyimide. For example, carbon black, graphite, or metals such as copper, tin, aluminum, indium, tin oxide, zinc oxide, titanium oxide, indium oxide, antimony oxide, bismuth oxide, tin oxide doped with antimony, tin doped Fillers such as metal oxide fine powders such as indium oxide, conductive polymer materials such as polyetheramide, polyetheresteramide, polypyrrole, polythiophene, polyaniline, tetraalkylammonium salt, trialkylbenzyl, ammonium Salt, alkyl sulfonate, alkyl benzene sulfonate, alkyl sulfate, glycerol fatty acid ester, sorbitan fatty acid ester, polyoxyethylene alkylamine, polyoxyethylene fatty alcohol ester, alkyl Tyne, may be used an ion-conductive material, such as lithium perchlorate. These can also be used in combination. In addition, the resistance control agent in this invention is not limited to these exemplary compounds.

本発明の基層においては、上記抵抗制御剤のうち、カーボンブラックが好ましく用いられる。カーボンブラックとしては、ファーネスブラック、アセチレンブラック、ケッチェンブラック、チャネルブラック、などのものが使用できるが、これらの表面を酸化処理した酸化処理カーボンブラックが好ましい。   Of the above resistance control agents, carbon black is preferably used in the base layer of the present invention. As the carbon black, furnace black, acetylene black, ketjen black, channel black, and the like can be used. Oxidized carbon black obtained by oxidizing these surfaces is preferable.

また、必要に応じて分散助剤を用いてもよい。さらには、カーボンブラックの表面官能基と、その官能基と反応性を有する有機化合物とを反応させて表面処理したものでもよい。   Moreover, you may use a dispersing aid as needed. Furthermore, the surface functional group of carbon black and an organic compound having reactivity with the functional group may be surface-treated.

次に、前記ポリイミド前駆体を含む塗工液を用いてシームレスベルトを製造する方法について説明する。例えば、以下のような工程にて作製する。
ポリアミック酸溶液に抵抗調整剤を分散させる分散液作製工程、該工程により得られる分散液を所定の抵抗調整材の含有量に調整する塗布液作製工程、該工程により作製された塗布液を支持体(成形用の型)に塗布・流延する工程、支持体に塗布・流延された塗膜中の溶媒を加熱により除去する工程、昇温加熱して塗膜中に含まれる前駆体のイミド化を促進する工程、形成された薄膜を支持体から離型しシームレスベルトとすることにより製造される。
Next, a method for producing a seamless belt using the coating liquid containing the polyimide precursor will be described. For example, it is manufactured by the following process.
A dispersion preparing step for dispersing a resistance adjusting agent in a polyamic acid solution, a coating solution preparing step for adjusting the dispersion obtained by the step to the content of a predetermined resistance adjusting material, and a coating solution prepared by the step The step of applying and casting to (molding mold), the step of removing the solvent in the coating applied and cast on the support by heating, the precursor imide contained in the coating by heating at elevated temperature It is manufactured by releasing the formed thin film from the support and making it a seamless belt.

抵抗調整剤を分散させる工程では、ポリイミド前駆体溶液に直接抵抗制御剤を分散・混合させる方法またはあらかじめ溶媒に抵抗制御剤を分散させてからポリイミド前駆体溶液と混合させる方法がある。
ここでは、抵抗制御剤としてカーボンブラックを分散させる方法を例として説明する。なお、一例でありこれに限定されるものではない。
In the step of dispersing the resistance adjusting agent, there are a method of dispersing and mixing the resistance control agent directly in the polyimide precursor solution or a method of dispersing the resistance control agent in a solvent in advance and then mixing with the polyimide precursor solution.
Here, a method of dispersing carbon black as a resistance control agent will be described as an example. Note that this is an example and the present invention is not limited to this.

N−メチル−2−ピロリドンにカーボンブラックとポリイミド前駆体少量を混合し、ジルコニアビーズを用いて、ボールミルやペイントシェーカー、ビーズミル等にて所定時間分散させる。ある程度の粒径に分散された後、取り出した液を分散液とする。該分散液にポリイミド前駆体溶液を混合することにより所定のカーボンブラック濃度になるように希釈する。このときの混合方法としては、遠心式攪拌機、ヘンシェルミキサー、ホモジナイザー、遊星式攪拌機などを用いて行なうことができる。
必要に応じて、レベリング剤や触媒などの添加剤をこのときに添加することもできる。
また、攪拌後は真空脱泡機などを用いて脱泡することが好ましい。
N-methyl-2-pyrrolidone is mixed with a small amount of carbon black and a polyimide precursor, and dispersed in a ball mill, paint shaker, bead mill or the like for a predetermined time using zirconia beads. After being dispersed to a certain particle size, the liquid taken out is used as a dispersion. The polyimide precursor solution is mixed with the dispersion to dilute to a predetermined carbon black concentration. As a mixing method at this time, a centrifugal stirrer, a Henschel mixer, a homogenizer, a planetary stirrer, or the like can be used.
If necessary, additives such as a leveling agent and a catalyst can be added at this time.
Further, after stirring, it is preferable to defoam using a vacuum defoamer or the like.

次に、上記作製の塗布液を塗布する工程について説明する。
支持体(基層、弾性層の製膜後に除かれる)に基層として製膜する方法としては、遠心成形、ロールコート、ブレードコート、リングコート、ディッピング、スプレーコート、ディスペンサーコート、ダイコートなどがある。ポリイミドのシームレスベルトの製膜方法としては、遠心成形法がよく用いられるが、支持体の内面に製膜するため、その表面に層を積層する場合、製膜後、一旦脱型し、別の型に移し別のコーティング方法にて弾性層を形成する必要があり、工程が煩雑になる。
このため、本発明の場合、支持体の外面に塗布し、基層、弾性層を順次積層可能な工法として、ロールコート、ディスペンサーコート、リングコート、ダイコート、スプレー塗工が好ましい。
Next, the process of applying the coating solution prepared above will be described.
Examples of the method for forming a base layer on a support (which is removed after the base layer and elastic layer are formed) include centrifugal molding, roll coating, blade coating, ring coating, dipping, spray coating, dispenser coating, and die coating. As a method for forming a polyimide seamless belt, a centrifugal molding method is often used. However, in order to form a film on the inner surface of a support, when a layer is laminated on the surface, after film formation, the mold is once removed from the mold. It is necessary to transfer to a mold and form an elastic layer by another coating method, and the process becomes complicated.
Therefore, in the case of the present invention, roll coating, dispenser coating, ring coating, die coating, and spray coating are preferable as a method for applying the coating on the outer surface of the support and sequentially laminating the base layer and the elastic layer.

上記方法にてあらかじめ離型剤を塗布した金属製の円筒支持体外面に所定膜厚にポリアミック酸を含む塗布液を塗布後、熱風乾燥機、IHヒーター、遠赤外線ヒーターなどにより塗膜を乾燥させる。乾燥においては、まず、80〜120℃程度の温度にて10〜60分間乾燥させ、その後、2〜5℃/分程度の昇温速度にて昇温させ、300〜400℃でイミド化焼成を行なう。その後、充分冷却した後に弾性層の塗布を実施する。なお、基層と弾性層は必ずしも同様の工法で成形する必要はない。   After applying a coating solution containing polyamic acid to a predetermined film thickness on the outer surface of a metal cylindrical support that has been previously coated with a release agent by the above method, the coating film is dried using a hot air dryer, an IH heater, a far infrared heater, or the like. . In drying, first, drying is performed at a temperature of about 80 to 120 ° C. for 10 to 60 minutes, and then the temperature is increased at a temperature rising rate of about 2 to 5 ° C./min, and imidization baking is performed at 300 to 400 ° C. Do. Then, after sufficiently cooling, the elastic layer is applied. The base layer and the elastic layer are not necessarily formed by the same method.

本発明で形成する基層の膜厚としては、50〜100μmが好ましい。膜厚が薄すぎると強度が不足し耐久性に劣り、厚すぎると剛性が大きすぎて曲率の小さい駆動ローラにて安定して駆動させるのが困難になる。また、抵抗調整剤としてのカーボンブラックの含有量としては、5〜25wt%が好ましく、体積抵抗値として10〜1010Ωcmとなることが好ましい。カーボンブラックの含有量が少なすぎると抵抗値のばらつきを制御するのが難しく、また多すぎると膜が脆く屈曲性に劣り耐久性に劣る。抵抗値は、低くすぎると転写時にトナーが非画像部に散り鮮明性が低下する。一方、高すぎると転写電界がうまく作用せず転写効率上、好ましくない。 As a film thickness of the base layer formed by this invention, 50-100 micrometers is preferable. If the film thickness is too thin, the strength is insufficient and the durability is inferior, and if it is too thick, the rigidity is too large to be stably driven by a driving roller having a small curvature. The content of carbon black as the resistance adjusting agent, preferably 5-25 wt%, it is preferable that a 10 6 to 10 10 [Omega] cm as volume resistivity. If the carbon black content is too small, it is difficult to control the variation in resistance value. If the carbon black content is too large, the film is brittle and inferior in flexibility and inferior in durability. If the resistance value is too low, the toner is scattered in the non-image area at the time of transfer and the sharpness is lowered. On the other hand, if it is too high, the transfer electric field does not work well, which is not preferable in terms of transfer efficiency.

[弾性層]
本発明で用いる転写ベルトの弾性層としては、適度な弾性があり、耐屈曲性、耐オゾン性があり、難燃性であれば特に制限は無く、ブチルゴム,フッ素系ゴム,アクリルゴム,EPDM,NBR,アクリロニトリル−ブタジエン―スチレンゴム天然ゴム、イソプレンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、ブタジエンゴム、エチレン−プロピレンゴム、エチレン−プロピレンターポリマー、クロロプレンゴム、クロロスルホン化ポリエチレン、塩素化ポリエチレン、ウレタンゴム、シンジオタクチック1,2−ポリブタジエン、エピクロロヒドリン系ゴム、リコーンゴム、フッ素ゴム、多硫化ゴム、ポリノルボルネンゴム、水素化ニトリルゴム、熱可塑性エラストマー(例えばポリスチレン系、ポリオレフィン系、ポリ塩化ビニル系、ポリウレタン系、ポリアミド系、ポリウレア,ポリエステル系、フッ素樹脂系)等からなる群より選ばれる1種類あるいは2種類以上を使用することができる。
[Elastic layer]
The elastic layer of the transfer belt used in the present invention is not particularly limited as long as it has moderate elasticity, bend resistance, ozone resistance, and flame retardancy. Butyl rubber, fluorine rubber, acrylic rubber, EPDM, NBR, acrylonitrile-butadiene-styrene rubber natural rubber, isoprene rubber, styrene-butadiene rubber, butadiene rubber, ethylene-propylene rubber, ethylene-propylene terpolymer, chloroprene rubber, chlorosulfonated polyethylene, chlorinated polyethylene, urethane rubber, syndiotactic Tic 1,2-polybutadiene, epichlorohydrin rubber, ricone rubber, fluororubber, polysulfide rubber, polynorbornene rubber, hydrogenated nitrile rubber, thermoplastic elastomer (eg polystyrene, polyolefin, polyvinyl chloride, polyurethane) System, polyamide, polyurea, may be used one kind or two kinds or more selected from the group consisting of polyester, fluorocarbon resin) or the like.

弾性層には、必要に応じて抵抗値調節用導電剤が添加される。この抵抗値調節用導電剤は特に制限はないが、例えば、カーボンブラック、グラファイト、アルミニウムやニッケル等の金属粉末、酸化錫、酸化チタン、酸化アンチモン、酸化インジウム、チタン酸カリウム、酸化アンチモン−酸化錫複合酸化物(ATO)、酸化インジウム−酸化錫複合酸化物(ITO)等の導電性金属酸化物、導電性金属酸化物は、硫酸バリウム、ケイ酸マグネシウム、炭酸カルシウム等の絶縁性微粒子を被覆したものでもよい。これらの中でもカーボンブラックは、抵抗調節機能に優れ、弾性層の機械的強度を高める上でも好ましい。   A resistance value adjusting conductive agent is added to the elastic layer as necessary. The conductive agent for adjusting the resistance value is not particularly limited. For example, carbon black, graphite, metal powder such as aluminum and nickel, tin oxide, titanium oxide, antimony oxide, indium oxide, potassium titanate, antimony oxide-tin oxide Conductive metal oxides such as composite oxide (ATO) and indium oxide-tin oxide composite oxide (ITO), and conductive metal oxide covered with insulating fine particles such as barium sulfate, magnesium silicate, and calcium carbonate. It may be a thing. Among these, carbon black is excellent in the resistance adjusting function and is preferable for enhancing the mechanical strength of the elastic layer.

弾性層は厚さが50μm〜1000μmで、弾性率が0.1MPa〜10MPaであるのが好ましい。弾性層の厚さが50μmより小さいと画像形成装置に用いた場合、表面に凹凸のある紙に対する転写能力が低く、画像品質が低下して好ましくなく、1000μmより大きくなると、中間転写ベルトにローラを挿入させて駆動させる場合、小さなローラでは、中間転写ベルト表面の応力が大きくなってしまうため、中間転写ベルトに挿入するローラの径を大きくする必要があり、画像形成装置全体が大きくなってしまい、好ましくない。弾性層の弾性率が0.1MPaより小さいと、弾性層が柔らかすぎ、転写した画像品質が低下して、好ましくない。また、10MPaより大きいと、弾性層が硬すぎ、表面に凹凸のある紙に対する転写能力が低く、画像品質が低下して好ましくない。
また、弾性層の波長900nmにおける屈折率は、弾性層を構成する材料にもよるが概ね1.6〜1.7である。この弾性層の屈折率は、層中に含有される導電剤やフィラーの量を加減することによっても調整することができる。
The elastic layer preferably has a thickness of 50 μm to 1000 μm and an elastic modulus of 0.1 MPa to 10 MPa. If the thickness of the elastic layer is less than 50 μm, when used in an image forming apparatus, the transfer capability for paper with irregularities on the surface is low, which is not preferable because the image quality is deteriorated. When driven by being inserted, a small roller increases the stress on the surface of the intermediate transfer belt, so it is necessary to increase the diameter of the roller inserted into the intermediate transfer belt, and the entire image forming apparatus becomes large. It is not preferable. If the elastic modulus of the elastic layer is less than 0.1 MPa, the elastic layer is too soft, and the transferred image quality deteriorates, which is not preferable. On the other hand, when the pressure is larger than 10 MPa, the elastic layer is too hard, the transfer ability with respect to the paper having unevenness on the surface is low, and the image quality is deteriorated.
Further, the refractive index of the elastic layer at a wavelength of 900 nm is generally 1.6 to 1.7 although it depends on the material constituting the elastic layer. The refractive index of the elastic layer can also be adjusted by adjusting the amount of conductive agent and filler contained in the layer.

弾性層は、湿式法により形成することができ、遠心成型法、塗工法、ディッピング法、内型,外型の中に注入する注型法等を例示することができる。   The elastic layer can be formed by a wet method, and examples thereof include a centrifugal molding method, a coating method, a dipping method, a casting method for injecting into an inner mold, and an outer mold.

[転写ベルトの作製]
本発明の転写ベルトは、ポリイミドあるいはポリアミドイミド層の上に弾性層を塗布後、弾性層が完全に乾いてない状態、あるいは加硫前の状態の、柔らかい弾性層表面に前記屈折率が弾性層よりも大きい平均粒径が0.5〜4μm球形粒子を均一に振りまき、ゴムブレード等で加圧することで球形粒子は弾性層に食い込み、固定されて作製することができる。この時の加圧力は、弾性層の厚さ、弾性率などによって一概には決められないが、10mN/cm〜1000mN/cmくらいが適当である。
[Production of transfer belt]
In the transfer belt of the present invention, after applying an elastic layer on a polyimide or polyamideimide layer, the refractive index is applied to the surface of the soft elastic layer in a state where the elastic layer is not completely dried or before vulcanization. A spherical particle having a larger average particle diameter of 0.5 to 4 μm is uniformly sprinkled and pressed with a rubber blade or the like, so that the spherical particle can be bitten into the elastic layer and fixed. Pressure at this time, the thickness of the elastic layer is not determined to unanimously by such elasticity, about 10mN / cm 2 ~1000mN / cm 2 are suitable.

[画像形成装置]
次に、本発明における電子写真装置に装備されるベルト構成部に用いられるシームレスベルトについて、要部模式図を参照しながら以下に詳しく説明する。なお、模式図は一例であってこれに限定されるものではない。
[Image forming equipment]
Next, the seamless belt used in the belt constituting unit equipped in the electrophotographic apparatus according to the present invention will be described in detail below with reference to a schematic diagram of relevant parts. The schematic diagram is an example, and the present invention is not limited to this.

図1の模式図に、ベルト構成部等を装備した電子写真装置の要部概略構成を示す。
図1に示すベルト構成部である中間転写ユニット(500)は、複数のローラに張架された中間転写体である中間転写ベルト(501)などにより構成されている。この中間転写ベルト(501)の周りには、2次転写ユニット(600)の2次転写電荷付与手段である2次転写バイアスローラ(605)、中間転写体クリーニング手段であるベルトクリーニングブレード(504)、潤滑剤塗布手段の潤滑剤塗布部材である潤滑剤塗布ブラシ(505)などが対向するように配設されている。
The schematic diagram of FIG. 1 shows a schematic configuration of the main part of an electrophotographic apparatus equipped with a belt component and the like.
The intermediate transfer unit (500) which is a belt component shown in FIG. 1 includes an intermediate transfer belt (501) which is an intermediate transfer member stretched around a plurality of rollers. Around the intermediate transfer belt (501), there are a secondary transfer bias roller (605) as a secondary transfer charge applying means of the secondary transfer unit (600), and a belt cleaning blade (504) as an intermediate transfer body cleaning means. A lubricant application brush (505), which is a lubricant application member of the lubricant application means, is disposed so as to face each other.

また、位置検知用マークが中間転写ベルト(501)の外周面あるいは内周面に図示しない位置検知用マークが設けられる。ただし、中間転写ベルト(501)の外周面側については位置検知用マークがベルトクリーニングブレード(504)の通過域を避けて設ける工夫が必要であり、配置上の困難さを伴うことがあるので、その場合には位置検知用マークを中間転写ベルト(501)の内周面側に設けてもよい。マーク検知用センサーとしての光学センサー(514)は、中間転写ベルト(501)が架け渡されている1次転写バイアスローラ(507)とベルト駆動ローラ(508)との間の位置に設けられる。位置検知は中間転写ベルト表面からの光反射を検知することによって行なっている。よって、中間転写ベルト表面の光沢度が低下する、または不均一になると検出が安定しない。本発明の中間転写ベルトを用いることで表面光沢度の低下を抑制でき、検出を安定化することができる。   Further, a position detection mark (not shown) is provided on the outer peripheral surface or inner peripheral surface of the intermediate transfer belt (501). However, on the outer peripheral surface side of the intermediate transfer belt (501), it is necessary to devise a position detection mark that avoids the passing area of the belt cleaning blade (504), which may be difficult to arrange. In this case, a position detection mark may be provided on the inner peripheral surface side of the intermediate transfer belt (501). The optical sensor (514) as a mark detection sensor is provided at a position between the primary transfer bias roller (507) and the belt driving roller (508) on which the intermediate transfer belt (501) is stretched. Position detection is performed by detecting light reflection from the surface of the intermediate transfer belt. Therefore, detection becomes unstable when the glossiness of the surface of the intermediate transfer belt decreases or becomes non-uniform. By using the intermediate transfer belt of the present invention, it is possible to suppress a decrease in surface glossiness and to stabilize detection.

この中間転写ベルト(501)は、1次転写電荷付与手段である1次転写バイアスローラ(507)、ベルト駆動ローラ(508)、ベルトテンションローラ(509)、2次転写対向ローラ(510),クリーニング対向ローラ(511)、及びフィードバック電流検知ローラ(512)に張架されている。各ローラは導電性材料で形成され、1次転写バイアスローラ(507)以外の各ローラは接地されている。1次転写バイアスローラ(507)には、定電流または定電圧制御された1次転写電源(801)により、トナー像の重ね合わせ数に応じて所定の大きさの電流または電圧に制御された転写バイアスが印加されている。   The intermediate transfer belt (501) includes a primary transfer bias roller (507), a belt driving roller (508), a belt tension roller (509), a secondary transfer counter roller (510), which are primary transfer charge applying means, and a cleaning device. It is stretched between the counter roller (511) and the feedback current detection roller (512). Each roller is made of a conductive material, and each roller other than the primary transfer bias roller (507) is grounded. The primary transfer bias roller (507) is controlled by a primary transfer power source (801) controlled by a constant current or a constant voltage so that the current or voltage is controlled to a predetermined magnitude according to the number of superimposed toner images. A bias is applied.

中間転写ベルト(501)は、図示しない駆動モータによって矢印方向に回転駆動されるベルト駆動ローラ(508)により、矢印方向に駆動される。このベルト構成部である中間転写ベルト(501)は、通常、半導体、または絶縁体で、単層または多層構造となっているが、本発明のシームレスベルトが好ましく用いられ、これによって耐久性が向上すると共に、優れた画像形成が実現できる。また、中間転写ベルトは、感光体ドラム(200)上に形成されたトナー像を重ね合わせるために、通紙可能最大サイズより大きく設定されている。   The intermediate transfer belt (501) is driven in the direction of the arrow by a belt drive roller (508) that is driven to rotate in the direction of the arrow by a drive motor (not shown). The intermediate transfer belt (501), which is the belt component, is usually a semiconductor or insulator and has a single layer or multilayer structure, but the seamless belt of the present invention is preferably used, thereby improving durability. In addition, excellent image formation can be realized. In addition, the intermediate transfer belt is set to be larger than the maximum sheet passing size in order to superimpose the toner images formed on the photosensitive drum (200).

2次転写手段である2次転写バイアスローラ(605)は、2次転写対向ローラ(510)に張架された部分の中間転写ベルト(501)のベルト外周面に対して、後述する接離手段としての接離機構によって、接離可能に構成されている。2次転写バイアスローラ(605)は、2次転写対向ローラ(510)に張架された部分の中間転写ベルト(501)との間に被記録媒体である転写紙Pを挟持するように配設されており、定電流制御される2次転写電源(802)によって所定電流の転写バイアスが印加されている。   A secondary transfer bias roller (605), which is a secondary transfer means, is in contact with / separating means, which will be described later, with respect to the belt outer peripheral surface of a portion of the intermediate transfer belt (501) stretched around the secondary transfer counter roller (510). It is comprised so that contact / separation is possible by the contact / separation mechanism. The secondary transfer bias roller (605) is disposed so as to sandwich the transfer paper P, which is a recording medium, between the portion of the intermediate transfer belt (501) stretched around the secondary transfer counter roller (510). A transfer bias having a predetermined current is applied by a secondary transfer power source (802) controlled at a constant current.

レジストローラ(610)は、2次転写バイアスローラ(605)と2次転写対向ローラ(510)に張架された中間転写ベルト(501)との間に、所定のタイミングで転写材である転写紙(P)を送り込む。また、2次転写バイアスローラ(605)には、クリーニング手段であるクリーニングブレード(608)が当接している。該クリーニングブレード(608)は、2次転写バイアスローラ(605)の表面に付着した付着物を除去してクリーニングするものである。   The registration roller (610) is a transfer sheet as a transfer material at a predetermined timing between the secondary transfer bias roller (605) and the intermediate transfer belt (501) stretched around the secondary transfer counter roller (510). Send (P). Further, a cleaning blade (608) as a cleaning unit is in contact with the secondary transfer bias roller (605). The cleaning blade (608) removes and removes adhering material adhering to the surface of the secondary transfer bias roller (605).

このような構成のカラー複写機において、画像形成サイクルが開始されると、感光体ドラム(200)は、図示しない駆動モータによって矢印で示す半時計方向に回転され、それぞれのカラーに応じ、帯電チャージャ(203)による帯電、露光手段(L)による像露光の後、該感光体ドラム(200)上に、Bk(ブラック)トナー像形成、C(シアン)トナー像形成、M(マゼンタ)トナー像形成、Y(イエロー)トナー像形成が行なわれる。中間転写ベルト(501)はベルト駆動ローラ(508)によって矢印で示す時計回りに回転される。この中間転写ベルト(501)の回転に伴って、1次転写バイアスローラ(507)に印加される電圧による転写バイアスにより、Bkトナー像、Cトナー像、Mトナー像、Yトナー像の1次転写が行なわれ、最終的にBk、C、M、Yの順に中間転写ベルト(501)上に各トナー像が重ね合わせて形成される。   In the color copying machine having such a configuration, when the image forming cycle is started, the photosensitive drum (200) is rotated in the counterclockwise direction indicated by an arrow by a drive motor (not shown), and a charging charger is used according to each color. After charging by (203) and image exposure by the exposure means (L), Bk (black) toner image formation, C (cyan) toner image formation, M (magenta) toner image formation on the photosensitive drum (200) , Y (yellow) toner image formation is performed. The intermediate transfer belt (501) is rotated clockwise by the belt driving roller (508) as indicated by an arrow. As the intermediate transfer belt (501) rotates, the primary transfer of the Bk toner image, the C toner image, the M toner image, and the Y toner image is performed by the transfer bias by the voltage applied to the primary transfer bias roller (507). Finally, toner images are formed on the intermediate transfer belt (501) in the order of Bk, C, M, and Y.

例えば、上記Bkトナー像形成は次のように行なわれる。
図1において、帯電チャージャ(203)は、コロナ放電によって感光体ドラム(200)の表面を負電荷で所定電位に一様に帯電する。上記ベルトマーク検知信号に基づき、タイミングを定め、図示しない書き込み光学ユニットにより、Bkカラー画像信号に基づいてレーザ光によるラスタ露光を行なう。このラスタ像が露光されたとき、当初一様帯電された感光体ドラム(200)の表面の露光された部分は、露光光量に比例する電荷が消失し、Bk静電潜像が形成される。このBk静電潜像に、Bk現像機(231K)の現像ローラ上の負帯電されたBkトナーが接触することにより、感光体ドラム(200)の電荷が残っている部分にはトナーが付着せず、電荷のない部分つまり露光された部分にはトナーが吸着し、静電潜像と相似なBkトナー像が形成される。
For example, the Bk toner image formation is performed as follows.
In FIG. 1, a charging charger (203) uniformly charges the surface of the photosensitive drum (200) to a predetermined potential with a negative charge by corona discharge. The timing is determined based on the belt mark detection signal, and raster exposure with laser light is performed based on the Bk color image signal by a writing optical unit (not shown). When this raster image is exposed, the charge proportional to the exposure light amount disappears in the exposed portion of the surface of the photosensitive drum (200) that is initially charged uniformly, and a Bk electrostatic latent image is formed. When the negatively charged Bk toner on the developing roller of the Bk developing machine (231K) comes into contact with this Bk electrostatic latent image, the toner adheres to the portion where the charge of the photosensitive drum (200) remains. In other words, toner is attracted to a portion having no charge, that is, an exposed portion, and a Bk toner image similar to the electrostatic latent image is formed.

このようにして感光体ドラム(200)上に形成されたBkトナー像は、感光体ドラム(200)と接触状態で等速駆動回転している中間転写ベルト(501)のベルト外周面に1次転写される。この1次転写後の感光体ドラム(200)の表面に残留している若干の未転写の残留トナーは、感光体ドラム(200)の再使用に備えて、感光体クリーニング装置(201)で清掃される。この感光体ドラム(200)側では、Bk画像形成工程の次にY画像形成工程に進み、所定のタイミングでカラースキャナによるY画像データの読み取りが始まり、そのY画像データによるレーザ光書き込みによって、感光体ドラム(200)の表面にY静電潜像を形成する。   The Bk toner image formed on the photosensitive drum (200) in this way is primary on the belt outer peripheral surface of the intermediate transfer belt (501) rotating at a constant speed while being in contact with the photosensitive drum (200). Transcribed. Some untransferred residual toner remaining on the surface of the photoreceptor drum (200) after the primary transfer is cleaned by the photoreceptor cleaning device (201) in preparation for reuse of the photoreceptor drum (200). Is done. On the photosensitive drum (200) side, the process proceeds to the Y image forming process after the Bk image forming process, and reading of Y image data by a color scanner starts at a predetermined timing. A Y electrostatic latent image is formed on the surface of the body drum (200).

そして、先のBk静電潜像の後端部が通過した後で、且つ(T)静電潜像の先端部が到達する前にリボルバ現像ユニット(230)の回転動作が行なわれ、Y現像機(231Y)が現像位置にセットされ、Y静電潜像がYトナーで現像される。以後、Y静電潜像領域の現像を続けるが、Y静電潜像の後端部が通過した時点で、先のBk現像機(231K)の場合と同様にリボルバ現像ユニットの回転動作を行ない、次のC現像機(231C)を現像位置に移動させる。これもやはり次のC静電潜像の先端部が現像位置に到達する前に完了させる。なお、C及びMの画像形成工程については、それぞれのカラー画像データ読み取り、静電潜像形成、現像の動作が上述のBk、Yの工程と同様であるので説明は省略する。   Then, after the rear end portion of the previous Bk electrostatic latent image passes and before the front end portion of the (T) electrostatic latent image arrives, the revolver developing unit (230) is rotated and Y development is performed. The machine (231Y) is set at the development position, and the Y electrostatic latent image is developed with Y toner. Thereafter, the development of the Y electrostatic latent image area is continued, but when the rear end of the Y electrostatic latent image passes, the revolver developing unit is rotated in the same manner as in the previous Bk developing machine (231K). Then, the next C developing machine (231C) is moved to the developing position. This is also completed before the leading edge of the next C electrostatic latent image reaches the developing position. Note that the C and M image forming steps are the same as the Bk and Y steps described above because the color image data reading, electrostatic latent image forming, and developing operations are the same as those described above.

このようにして感光体ドラム(200)上に順次形成されたBk、Y,C、Mのトナー像は、中間転写ベルト(501)上の同一面に順次位置合わせされて1次転写される。これにより、中間転写ベルト(501)上に最大で4色が重ね合わされたトナー像が形成される。一方、上記画像形成動作が開始される時期に、転写紙(P)が転写紙カセット又は手差しトレイなどの給紙部から給送され、レジストローラ(610)のニップで待機している。   The Bk, Y, C, and M toner images sequentially formed on the photosensitive drum (200) in this manner are sequentially aligned on the same surface on the intermediate transfer belt (501) and primarily transferred. As a result, a toner image having a maximum of four colors superimposed on the intermediate transfer belt (501) is formed. On the other hand, at the time when the image forming operation is started, the transfer paper (P) is fed from a paper feed unit such as a transfer paper cassette or a manual feed tray, and is waiting at the nip of the registration roller (610).

そして、2次転写対向ローラ(510)に張架された中間転写ベルト(501)と2次転写バイアスローラ(605)によりニップが形成された2次転写部に、上記中間転写ベルト(501)上のトナー像の先端がさしかかるときに、転写紙(P)の先端がこのトナー像の先端に一致するように、レジストローラ(610)が駆動されて、転写紙ガイド板(601)に沿って転写紙(P)が搬送され、転写紙(P)とトナー像とのレジスト合わせが行なわれる。   Then, on the intermediate transfer belt (501), the intermediate transfer belt (501) stretched around the secondary transfer counter roller (510) and the secondary transfer bias roller (605) form a nip. When the leading edge of the toner image approaches, the registration roller (610) is driven so that the leading edge of the transfer paper (P) coincides with the leading edge of the toner image, and is transferred along the transfer paper guide plate (601). The paper (P) is conveyed and registration of the transfer paper (P) and the toner image is performed.

このようにして、転写紙(P)が2次転写部を通過すると、2次転写電源(802)によって2次転写バイアスローラ(605)に印可された電圧による転写バイアスにより、中間転写ベルト(501)上の4色重ねトナー像が転写紙(P)上に一括転写(2次転写)される。この転写紙としては従来、比較的平滑である普通紙が用いられているが、近年、リサイクルペーパーなど比較的表面性の粗い紙も用いられる。さらには、写真画像などをコート紙やエンボス紙のような多種多様な紙を用いて印刷することが多くなってきている。特に、エンボス加工紙のような表面に凹凸や模様がある用紙を用いる場合、その凹凸によってトナー像がうまく転写できない問題が発生する。従来のようなポリイミドによる中間転写ベルトでは、この凹凸形状に追従できないため、凹部へトナーが転写せず転写むらが発生する。この現象は特に2色以上が重なる色の部分では模様上に色調が異なる色むら画像となってしまう。本発明の中間転写ベルトを用いることで、用紙の凹凸によるむらを発生させることがない良好な転写が実現できる。   In this way, when the transfer paper (P) passes through the secondary transfer portion, the intermediate transfer belt (501) is transferred by the transfer bias due to the voltage applied to the secondary transfer bias roller (605) by the secondary transfer power source (802). ) The four-color superimposed toner image on the top is transferred onto the transfer paper (P) at once (secondary transfer). Conventionally, plain paper that is relatively smooth has been used as this transfer paper, but in recent years, paper with relatively rough surface properties such as recycled paper has also been used. Furthermore, photographic images are often printed using a wide variety of paper such as coated paper and embossed paper. In particular, when a paper having unevenness and patterns on its surface such as embossed paper is used, there is a problem that the toner image cannot be transferred well due to the unevenness. A conventional intermediate transfer belt made of polyimide cannot follow this uneven shape, and thus toner is not transferred to the concave portion, resulting in uneven transfer. This phenomenon results in an uneven color image having a different color tone on the pattern, particularly in a color portion where two or more colors overlap. By using the intermediate transfer belt of the present invention, it is possible to realize good transfer without causing unevenness due to the unevenness of the paper.

この転写紙(P)は、転写紙ガイド板(601)に沿って搬送されて、2次転写部の下流側に配置した除電針からなる転写紙除電チャージャ(606)との対向部を通過することにより除電された後、ベルト構成部であるベルト搬送装置(210)により定着装置(270)に向けて送られる(図1参照)。そして、この転写紙(P)は、定着装置(270)の定着ローラ(271)、(272)のニップ部でトナー像が溶融定着された後、図示しない排出ローラで装置本体外に送り出され、図示しないコピートレイに表向きにスタックされる。なお、定着装置(270)は必要によりベルト構成部を備えた構成とすることもできる。   This transfer paper (P) is conveyed along the transfer paper guide plate (601) and passes through a portion facing the transfer paper neutralization charger (606) comprising a static elimination needle disposed downstream of the secondary transfer portion. After being neutralized by this, the belt is conveyed toward the fixing device (270) by the belt conveying device (210) which is a belt component (see FIG. 1). Then, after the toner image is melted and fixed at the nip portion of the fixing rollers (271) and (272) of the fixing device (270), the transfer paper (P) is sent out of the apparatus main body by a discharge roller (not shown). Stacked face up on a copy tray (not shown). Note that the fixing device (270) may be configured to include a belt component if necessary.

一方、上記ベルト転写後の感光体ドラム(200)の表面は、感光体クリーニング装置(201)でクリーニングされ、上記除電ランプ(202)で均一に除電される。また、転写紙(P)にトナー像を2次転写した後の中間転写ベルト(501)のベルト外周面に残留した残留トナーは、ベルトクリーニングブレード(504)によってクリーニングされる。該ベルトクリーニングブレード(504)は、図示しないクリーニング部材離接機構によって、該中間転写ベルト(501)のベルト外周面に対して所定のタイミングで接離されるように構成されている。   On the other hand, the surface of the photosensitive drum (200) after the belt transfer is cleaned by the photosensitive member cleaning device (201) and is uniformly discharged by the discharging lamp (202). The residual toner remaining on the outer peripheral surface of the intermediate transfer belt (501) after the toner image is secondarily transferred to the transfer paper (P) is cleaned by the belt cleaning blade (504). The belt cleaning blade (504) is configured to contact and separate at a predetermined timing with respect to the belt outer peripheral surface of the intermediate transfer belt (501) by a cleaning member separating and contacting mechanism (not shown).

このベルトクリーニングブレード(504)の上記中間転写ベルト(501)の移動方向上流側には、該中間転写ベルト(501)のベルト外周面に対して接離するトナーシール部材(503)が設けられている。このトナーシール部材(503)は、上記残留トナーのクリーニング時に上記ベルトクリーニングブレード(504)から落下した落下トナーを受け止めて、該落下トナーが上記転写紙(P)の搬送経路上に飛散するのを防止している。このトナーシール部材(503)は、上記クリーニング部材離接機構によって、上記ベルトクリーニングブレード(504)とともに、該中間転写ベルト(501)のベルト外周面に対して接離される。   A toner seal member (503) that contacts and separates from the belt outer peripheral surface of the intermediate transfer belt (501) is provided on the upstream side of the belt cleaning blade (504) in the moving direction of the intermediate transfer belt (501). Yes. The toner seal member (503) receives the falling toner dropped from the belt cleaning blade (504) during cleaning of the residual toner, and the falling toner is scattered on the transfer path of the transfer paper (P). It is preventing. The toner seal member (503) is brought into contact with and separated from the belt outer peripheral surface of the intermediate transfer belt (501) together with the belt cleaning blade (504) by the cleaning member separating and contacting mechanism.

このようにして残留トナーが除去された中間転写ベルト(501)のベルト外周面には、上記潤滑剤塗布ブラシ(505)により削り取られた潤滑剤(506)が塗布される。該潤滑剤(506)は、例えば金属石鹸であり、ステアリン酸亜鉛、パルミチン酸亜鉛、ステアリン酸亜鉛―パルミチン酸亜鉛混合物などの固形ブロックからなり、該潤滑剤塗布ブラシ(505)に接触するように配設されている。この潤滑剤塗布機構は、転写性能又はクリーニング性能を長期的に良好な状態に維持するためのものであるが、中間転写ベルトの性能によって必要がない場合には敢えて当機能を使用しなくてもよい。   The lubricant (506) scraped by the lubricant application brush (505) is applied to the belt outer peripheral surface of the intermediate transfer belt (501) from which the residual toner has been removed in this way. The lubricant (506) is, for example, a metal soap, and is made of a solid block such as zinc stearate, zinc palmitate, zinc stearate-zinc palmitate mixture, etc., and is in contact with the lubricant application brush (505). It is arranged. This lubricant application mechanism is intended to maintain the transfer performance or cleaning performance in a good condition over the long term, but if this function is not necessary depending on the performance of the intermediate transfer belt, it is not necessary to use this function. Good.

しかし、本発明のように弾性層の上に球形粒子を敷き詰めている構造の中間転写ベルトにおいては、金属石鹸が、球形粒子の上に存在することにより、トナー成分の付着が大幅に少なくなり、高い反射率を維持し続けることができ好ましい。また、金属石鹸を塗布する行為が、弾性中間転写ベルト上の球形粒子を強固に固定する行為にもつながり、特に好ましい。   However, in the intermediate transfer belt having a structure in which spherical particles are spread on the elastic layer as in the present invention, since the metal soap is present on the spherical particles, the adhesion of the toner component is greatly reduced. A high reflectivity can be maintained, which is preferable. The action of applying metal soap also leads to the action of firmly fixing the spherical particles on the elastic intermediate transfer belt, which is particularly preferable.

この中間転写ベルト(501)のベルト外周面に残留した残留電荷は、該中間転写ベルト(501)のベルト外周面に接触した図示しないベルト除電ブラシにより印加される除電バイアスによって除去される。ここで、上記潤滑剤塗布ブラシ(505)及び上記ベルト除電ブラシは、それぞれの図示しない接離機構により、所定のタイミングで、上記中間転写ベルト(501)のベルト外周面に対して接離されるようになっている。   The residual charge remaining on the outer peripheral surface of the intermediate transfer belt (501) is removed by a neutralizing bias applied by a belt neutralizing brush (not shown) that is in contact with the outer peripheral surface of the intermediate transfer belt (501). Here, the lubricant application brush (505) and the belt neutralizing brush are brought into and out of contact with the outer peripheral surface of the intermediate transfer belt (501) at a predetermined timing by a contact / separation mechanism (not shown). It has become.

ここで、リピートコピーの時は、カラースキャナの動作及び感光体ドラム(200)への画像形成は、1枚目の4色目(M)の画像形成工程に引き続き、所定のタイミングで2枚目の1色目(Bk)の画像形成工程に進む。また、中間転写ベルト(501)は、1枚目の4色重ねトナー像の転写紙への一括転写工程に引き続き、ベルト外周面の上記ベルトクリーニングブレード(504)でクリーニングされた領域に、2枚目のBkトナー像が1次転写されるようにする。その後は、1枚目と同様動作になる。以上は、4色フルカラーコピーを得るコピーモードであったが、3色コピーモード、2色コピーモードの場合は、指定された色と回数の分について、上記同様の動作を行なうことになる。また、単色コピーモードの場合は、所定枚数が終了するまでの間、リボルバ現像ユニット(230)の所定色の現像機のみを現像動作状態にし、ベルトクリーニングブレード(504)を中間転写ベルト(501)に接触させたままの状態にしてコピー動作を行なう。   Here, at the time of repeat copy, the operation of the color scanner and the image formation on the photosensitive drum (200) are performed at a predetermined timing following the image formation process for the fourth color (M) of the first sheet. The process proceeds to the image forming process for the first color (Bk). The intermediate transfer belt (501) has two sheets in the area cleaned by the belt cleaning blade (504) on the outer peripheral surface of the belt following the batch transfer process of the first four-color superimposed toner image to the transfer paper. The Bk toner image of the eye is primarily transferred. After that, the operation is the same as the first sheet. The above is a copy mode for obtaining a four-color full-color copy. In the three-color copy mode and the two-color copy mode, the same operation as described above is performed for the designated color and number of times. In the case of the single color copy mode, only the developing device of the predetermined color of the revolver developing unit (230) is set in the developing operation state until the predetermined number of sheets is completed, and the belt cleaning blade (504) is moved to the intermediate transfer belt (501). The copy operation is performed with the touch panel kept in contact.

上記実施形態では、感光体ドラム1を一つだけ備えた複写機について説明したが、本発明は、例えば、図2に示すような複数の感光体ドラムを一つの中間転写ベルトに沿って並設した画像形成装置にも適用できる。
図2は、4つの異なる色(ブラック、イエロー、マゼンタ、シアン)のトナー像を形成するための4つの感光体ドラム(21BK),(21Y),(21M),(21C)を備えた4ドラム型のデジタルカラープリンタの一構成例を示す。
In the above-described embodiment, the copying machine including only one photosensitive drum 1 has been described. However, the present invention may be configured such that, for example, a plurality of photosensitive drums as illustrated in FIG. 2 are arranged in parallel along one intermediate transfer belt. The present invention can also be applied to the image forming apparatus.
FIG. 2 shows four drums including four photosensitive drums (21BK), (21Y), (21M), and (21C) for forming toner images of four different colors (black, yellow, magenta, and cyan). 1 shows an example of the configuration of a type digital color printer.

図2において、プリンタ本体(10)は電子写真方式によるカラー画像形成を行なうための、画像書込部(12)、画像形成部(13)、給紙部(14)、から構成されている。画像信号を元に画像処理部で画像処理して画像形成用の黒(BK)、マゼンタ(M)、イエロー(Y),シアン(C)の各色信号に変換し、画像書込部(12)に送信する。画像書込部(12)は、例えば、レーザ光源と、回転多面鏡等の偏向器と、走査結像光学系、及びミラー群、からなるレーザ走査光学系であり、上記の各色信号に対応した4つの書込光路を有し、画像形成部の各色毎に設けられた像坦持体(感光体)(21BK)、(21M)、(21Y)、(21C)に各色信号に応じた画像書込を行なう。   In FIG. 2, the printer body (10) includes an image writing unit (12), an image forming unit (13), and a paper feeding unit (14) for performing color image formation by electrophotography. Based on the image signal, the image processing unit converts the image signal into black (BK), magenta (M), yellow (Y), and cyan (C) color signals for image formation, and the image writing unit (12). Send to. The image writing unit (12) is a laser scanning optical system including, for example, a laser light source, a deflector such as a rotary polygon mirror, a scanning imaging optical system, and a mirror group, and corresponds to each color signal described above. An image document corresponding to each color signal is provided in an image carrier (photosensitive member) (21BK), (21M), (21Y), and (21C) having four writing optical paths and provided for each color of the image forming unit. Doing

画像形成部(13)は黒(BK)用、マゼンタ(M)用、イエロー(Y)用、シアン(C)用の各像坦持体である感光体(21BK)、(21M)、(21Y)、(21C)を備えている。この各色用の各感光体としては、通常OPC感光体が用いられる。各感光体(21BK)、(21M)、(21Y)、(21C)の周囲には、帯電装置、上記書込部(12)からのレーザ光の露光部、黒、マゼンタ、イエロー、シアンの各色用の現像装置(20BK)、(20M)、(20Y)、(20C)、1次転写手段としての1次転写バイアスローラ(23BK)、(23M)、(23Y)、(23C)、クリーニング装置(表示略)、及び図示しない感光体除電装置等が配設されている。なお、上記現像装置(20BK)、(20M)、(20Y)、(20C)には、2成分磁気ブラシ現像方式を用いている。ベルト構成部である中間転写ベルト(22)は、各感光体(21BK)、(21M)、(21Y)、(21C)と、各1次転写バイアスローラ(23BK)、(23M)、(23Y)、(23C)との間に介在し、各感光体上に形成された各色のトナー像が順次重ね合わせて転写される。   The image forming unit (13) is a photoconductor (21BK), (21M), (21Y) which is an image carrier for black (BK), magenta (M), yellow (Y), and cyan (C). ), (21C). As each photoconductor for each color, an OPC photoconductor is usually used. Around each of the photosensitive members (21BK), (21M), (21Y), and (21C), there are a charging device, a laser beam exposure unit from the writing unit (12), and each color of black, magenta, yellow, and cyan Developing devices (20BK), (20M), (20Y), (20C), primary transfer bias rollers (23BK) as primary transfer means, (23M), (23Y), (23C), cleaning devices ( (Not shown), and a photosensitive member neutralizing device (not shown) are provided. The developing devices (20BK), (20M), (20Y), and (20C) use a two-component magnetic brush developing system. The intermediate transfer belt (22), which is a belt component, includes the photosensitive members (21BK), (21M), (21Y), and (21C) and the primary transfer bias rollers (23BK), (23M), and (23Y). , (23C), and the toner images of the respective colors formed on the respective photoreceptors are sequentially superimposed and transferred.

一方、転写紙(P)は、給紙部(14)から給紙された後、レジストローラ(16)を介して、ベルト構成部である転写搬送ベルト(50)に坦持される。そして、中間転写ベルト(22)と転写搬送ベルト(50)とが接触するところで、上記中間転写ベルト(22)上に転写されたトナー像が、2次転写手段としての2次転写バイアスローラ(60)により2次転写(一括転写)される。これにより、転写紙(P)上にカラー画像が形成される。このカラー画像が形成された転写紙(P)は、転写搬送ベルト(50)により定着装置(15)に搬送され、この定着装置(15)により転写された画像が定着された後、プリンタ本体外に排出される。   On the other hand, the transfer paper (P) is fed from the paper feed section (14) and then carried by the transfer conveyance belt (50), which is a belt constituting section, via the registration rollers (16). When the intermediate transfer belt (22) and the transfer conveying belt (50) come into contact with each other, the toner image transferred onto the intermediate transfer belt (22) is transferred to a secondary transfer bias roller (60) as a secondary transfer unit. ) For secondary transfer (collective transfer). Thereby, a color image is formed on the transfer paper (P). The transfer paper (P) on which the color image is formed is conveyed to the fixing device (15) by the transfer conveying belt (50). After the image transferred by the fixing device (15) is fixed, the transfer paper (P) is removed from the printer main body. To be discharged.

なお、上記2次転写時に転写されずに上記中間転写ベルト(22)上に残った残留トナーは、ベルトクリーニング装置(25)によって中間転写ベルト(22)から除去される。このベルトクリーニング装置(25)の下流側には、潤滑剤塗布装置(表示略)が配設されている。この潤滑剤塗布装置は、固形潤滑剤と、中間転写ベルト(22)に摺擦して固形潤滑剤を塗布する導電性ブラシとで構成されている。該導電性ブラシは、中間転写ベルト(22)に常時接触して、中間転写ベルト(22)に固形潤滑剤を塗布している。固形潤滑剤は、中間転写ベルト(22)のクリーニング性を高め、フィルミィングの発生を防止し耐久性を向上させる作用があるとともに、前述と同様、反射率の維持と、球形粒子の固定のためにも好ましい。   The residual toner that is not transferred during the secondary transfer and remains on the intermediate transfer belt (22) is removed from the intermediate transfer belt (22) by the belt cleaning device (25). A lubricant application device (not shown) is disposed on the downstream side of the belt cleaning device (25). This lubricant application device includes a solid lubricant and a conductive brush that rubs the intermediate transfer belt (22) to apply the solid lubricant. The conductive brush is always in contact with the intermediate transfer belt (22) and applies a solid lubricant to the intermediate transfer belt (22). The solid lubricant has the effect of improving the cleaning property of the intermediate transfer belt (22), preventing the occurrence of filming and improving the durability, and for maintaining the reflectance and fixing the spherical particles as described above. Is also preferable.

また、位置検知用マークが中間転写ベルト(22)の外周面あるいは内周面に図示しない位置検知用マークが設けられる。ただし、中間転写ベルト(22)の外周面側については位置検知用マークがベルトクリーニング装置(25)の通過域を避けて設ける工夫が必要であり、配置上の困難さを伴うことがあるので、その場合には位置検知用マークを中間転写ベルト(22)の内周面側に設けてもよい。マーク検知用センサとしての光学センサ(28)は、2次転写バイアスローラ(60)とベルト駆動ローラ(24)との間の位置に設けられる。位置検知は中間転写ベルト表面からの光反射を検知することによって行なっている。   Further, position detection marks (not shown) are provided on the outer peripheral surface or inner peripheral surface of the intermediate transfer belt (22). However, on the outer peripheral surface side of the intermediate transfer belt (22), it is necessary to devise a position detection mark that avoids the passing area of the belt cleaning device (25), which may be difficult to arrange. In this case, a position detection mark may be provided on the inner peripheral surface side of the intermediate transfer belt (22). The optical sensor (28) as a mark detection sensor is provided at a position between the secondary transfer bias roller (60) and the belt drive roller (24). Position detection is performed by detecting light reflection from the surface of the intermediate transfer belt.

また、位置検知とは別に、画像濃度検知用のマークを中間転写ベルト表面に設け、そのマークの濃度を光学センサーで測定し、画像形成中の画像が、適切な濃度かどうか判定し、画像濃度が適当でないと判断した場合は、現像剤中のトナー濃度、現像バイアス、感光体の帯電電位等を調整し、適切な画像を常に形成させることができ好ましい。   In addition to position detection, an image density detection mark is provided on the surface of the intermediate transfer belt, the density of the mark is measured with an optical sensor, and it is determined whether the image being formed has an appropriate density. Is not suitable, it is preferable that the toner density in the developer, the developing bias, the charging potential of the photosensitive member, etc. can be adjusted to always form an appropriate image.

なお、本発明におけるシームレスベルトは、上述したような中間転写ベルト(501)または(22)を装備した中間転写ベルト方式の画像形成装置に好適に適用できる他、該中間転写ベルト(501)または(22)の代りに転写搬送ベルトを装備した転写搬送ベルト方式の画像形成装置にも適用できる。さらに、転写搬送ベルト方式の画像形成装置の場合においても、前記1感光体ドラム方式あるいは4感光体ドラム方式の何れにも適用可能である。   The seamless belt according to the present invention can be preferably applied to an intermediate transfer belt type image forming apparatus equipped with the intermediate transfer belt (501) or (22) as described above, and the intermediate transfer belt (501) or ( The present invention can also be applied to a transfer / conveying belt type image forming apparatus equipped with a transfer / conveying belt instead of 22). Further, in the case of an image forming apparatus using a transfer / conveying belt system, the present invention can be applied to either the 1-photosensitive drum system or the 4-photosensitive drum system.

次に、実施例及び比較例を挙げて本発明を具体的に説明する。なお、ここでの部は重量部である。   Next, the present invention will be specifically described with reference to examples and comparative examples. In addition, a part here is a weight part.

〔実施例1〕
外径1000mm、長さ300mmの外面を鏡面仕上げした金属製円筒を型として用い、この円筒型を55rpm(回/分)で回転させながら、カーボンブラックを分散させたポリイミド溶液を塗布し、120℃で60分加熱し、さらに昇温して190℃で20分加熱し、回転を停止、徐冷後、320℃で60分加熱処理することで、最終膜厚が70μmのポリイミドシームレスベルトを作製した。
このポリイミドシームレスベルト上に、カーボンブラックを分散させたポリウレタン溶液をポリウレタンの最終膜厚が400μmになるように塗布し、指触乾燥した。その表面に、平均粒径が2.0μmの球形酸化チタン(900nmにおける屈折率2.5)を満遍なくまぶし、500mN/cmの圧力でウレタン製のブレードを押し当てた。シームレスベルトを120℃で、40分間加熱し、ポリウレタン弾性層(900nmにおける屈折率1.7、弾性率150N/mm)上に、球形酸化チタンを積層した弾性中間転写ベルトを作製した。
[Example 1]
A metal cylinder having an outer diameter of 1000 mm and a length of 300 mm having a mirror-finished outer surface is used as a mold. While rotating the cylinder mold at 55 rpm (times / min), a polyimide solution in which carbon black is dispersed is applied at 120 ° C. And then heated at 190 ° C. for 20 minutes, stopped rotating, slowly cooled, and then heat treated at 320 ° C. for 60 minutes to produce a polyimide seamless belt having a final film thickness of 70 μm. .
On this polyimide seamless belt, a polyurethane solution in which carbon black was dispersed was applied so that the final film thickness of the polyurethane was 400 μm and dried by touch. Spherical titanium oxide having an average particle diameter of 2.0 μm (refractive index of 2.5 at 900 nm) was uniformly applied to the surface, and a urethane blade was pressed at a pressure of 500 mN / cm 2 . The seamless belt was heated at 120 ° C. for 40 minutes to produce an elastic intermediate transfer belt in which spherical titanium oxide was laminated on a polyurethane elastic layer (refractive index 1.7 at 900 nm, elastic modulus 150 N / mm 2 ).

作製した弾性転写ベルト表面のSEM像を図4に示す。球形酸化チタン粒子はポリウレタン層(弾性層)表面上に敷き詰められていた。断面SEMの観察結果から、表層の表面に位置する球形酸化チタン粒子は、その粒子径の70〜82%がポリウレタン層に埋まっており、また、ポリウレタン層表面の50%以上が球形酸化チタン粒子で被覆されていることが分かった。(図4では、球形酸化チタン粒子は、細密充填されているが、球形酸化チタン粒子がもぐりこんでいる分、ポリウレタンが表面に出てくる。)   An SEM image of the surface of the produced elastic transfer belt is shown in FIG. The spherical titanium oxide particles were spread on the surface of the polyurethane layer (elastic layer). From the observation result of the cross-sectional SEM, the spherical titanium oxide particles located on the surface of the surface layer have 70 to 82% of the particle diameter embedded in the polyurethane layer, and more than 50% of the surface of the polyurethane layer is spherical titanium oxide particles. It was found to be coated. (In FIG. 4, the spherical titanium oxide particles are finely packed, but the polyurethane appears on the surface as the spherical titanium oxide particles are buried.)

作製した弾性転写ベルトをimagio MP C2500改造機(リコー社製、タンデム型画像形成装置、中間転写ベルトにステアリン酸亜鉛−パルミチン酸亜鉛混合物を塗布する機構あり。)に中間転写ベルトとして搭載し、23℃、55%RHの環境で、画像形成を市販されている通常の二成分現像剤を用いて10000枚行った。その結果、画像形成10000枚目の画像は高品質な画像であった。
なお、この画像形成装置は、画像形成装置立ち上げ時と、画像形成250枚ごとに発光中心950nmのLEDを中間転写ベルト上の画像濃度検出用パッチに照射し、800nmに受光感度が最大となるセンサーで反射光の測定値から、画像濃度を検出し、画像条件を設定するようにしている。
The produced elastic transfer belt is mounted as an intermediate transfer belt on an imagio MP C2500 remodeling machine (manufactured by Ricoh, tandem image forming apparatus, with a mechanism for applying a zinc stearate-zinc palmitate mixture to the intermediate transfer belt). Image formation was performed 10,000 sheets using a commercially available ordinary two-component developer in an environment of 55 ° C. and RH. As a result, the 10,000th image formed image was a high quality image.
This image forming apparatus irradiates an image density detection patch on the intermediate transfer belt with an LED having a light emission center of 950 nm for every 250 image formations when the image forming apparatus is started up, and has a maximum light receiving sensitivity at 800 nm. The image density is detected from the measured value of the reflected light by the sensor, and the image condition is set.

〔比較例1〕
実施例1において、ポリウレタン層上に酸化チタン粒子(平均粒径20nm)50部、紫外線硬化性アクリル樹脂100部からなる表面層塗工液を塗布し、紫外線を照射して厚さ20μmの酸化チタン層を形成し、弾性転写ベルトを作製した。
作製した弾性転写ベルトを実施例1で用いた画像形成装置に中間転写ベルトとして搭載し、画像形成を10000枚行った。
画像形成10000枚目の画像には、スジ状の異常画像が発生していた。弾性中間転写ベルトを観察したところ、弾性中間転写ベルトの酸化チタン層には亀裂が発生していた。
[Comparative Example 1]
In Example 1, a surface layer coating solution consisting of 50 parts of titanium oxide particles (average particle size 20 nm) and 100 parts of ultraviolet curable acrylic resin was applied on the polyurethane layer, and irradiated with ultraviolet rays to form a 20 μm thick titanium oxide. A layer was formed to produce an elastic transfer belt.
The produced elastic transfer belt was mounted as an intermediate transfer belt on the image forming apparatus used in Example 1, and 10,000 sheets of images were formed.
In the 10,000th image formed, a streak-like abnormal image occurred. When the elastic intermediate transfer belt was observed, cracks occurred in the titanium oxide layer of the elastic intermediate transfer belt.

〔比較例2〕
実施例1において、球形酸化チタンの代わりに、酸化ケイ素(平均粒径1.8μm、波長900nmにおける屈折率1.6)を用いる以外は実施例1と同様にして、弾性転写ベルトを作製した。この弾性転写ベルトは、ポリウレタン層表面の48%以上が酸化ケイ素粒子で被覆されている。
作製した弾性転写ベルトを実施例1で用いた画像形成装置に中間転写ベルトとして搭載し、画像形成装置の電源を入れたところ、画像形成装置の立ち上げ途中、停止してしまった。
画像形成装置が停止した原因を調べたところ、弾性転写ベルトの反射率が非常に低いため、画像濃度検出用パッチがある場所とない場所での光センサーが受光した光の強度があまりに低く、画像濃度を検出することができなかったことが分かった。
[Comparative Example 2]
In Example 1, an elastic transfer belt was produced in the same manner as in Example 1 except that silicon oxide (average particle diameter 1.8 μm, refractive index 1.6 at a wavelength of 900 nm) was used instead of spherical titanium oxide. In this elastic transfer belt, 48% or more of the surface of the polyurethane layer is coated with silicon oxide particles.
When the produced elastic transfer belt was mounted as an intermediate transfer belt in the image forming apparatus used in Example 1, and the image forming apparatus was turned on, it stopped during the startup of the image forming apparatus.
As a result of examining the cause of the image forming apparatus being stopped, the reflectance of the elastic transfer belt is so low that the intensity of the light received by the optical sensor in the place where the image density detection patch is and where it is not is so low that the image It was found that the concentration could not be detected.

〔実施例2〕
実施例1において、球状酸化チタンの代わりに、球状シリコン粒子(平均粒径2.2μm、波長900nmにおける屈折率4.0)を用いる以外は実施例と同様にして弾性転写ベルトを作製した。この弾性転写ベルトは、ポリウレタン層表面の50%以上が球状シリコン粒子で被覆されている。
作製した弾性転写ベルトを実施例1で用いた画像形成装置に中間転写ベルトとして搭載し、画像形成を10000枚行った。画像形成10000枚目の画像は高品質な画像であった。
[Example 2]
In Example 1, an elastic transfer belt was produced in the same manner as in Example except that spherical silicon particles (average particle size 2.2 μm, refractive index 4.0 at a wavelength of 900 nm) were used instead of spherical titanium oxide. In this elastic transfer belt, 50% or more of the surface of the polyurethane layer is coated with spherical silicon particles.
The produced elastic transfer belt was mounted as an intermediate transfer belt on the image forming apparatus used in Example 1, and 10,000 sheets of images were formed. Image formation The 10,000th image was a high-quality image.

〔実施例3〕
実施例1において、弾性層としてポリウレタンの代わりにカーボンブラックを分散したNBR(二トリルゴム)(弾性層の弾性率200N/mm、波長900nmにおける屈折率1.7)を用いる以外は実施例1と同様にして弾性転写ベルトを作製した。
作製した弾性転写ベルトを実施例1で用いた画像形成装置に中間転写ベルトとして搭載し、画像形成を10000枚行った。画像形成10000枚目の画像は高品質な画像であった。
Example 3
Example 1 is the same as Example 1 except that NBR (nitrile rubber) in which carbon black is dispersed instead of polyurethane (elastic modulus 200 N / mm 2 of elastic layer, refractive index 1.7 at a wavelength of 900 nm) is used as the elastic layer. Similarly, an elastic transfer belt was produced.
The produced elastic transfer belt was mounted as an intermediate transfer belt on the image forming apparatus used in Example 1, and 10,000 sheets of images were formed. Image formation The 10,000th image was a high-quality image.

〔実施例4〜8、及び比較例3〜4〕
実施例1において、球状酸化チタン粒子の粒径と、球状酸化チタン粒子の弾性層への埋まり具合を表1の通りにして弾性転写ベルトを作製した。作製した弾性転写ベルトを実施例1で用いた画像形成装置に中間転写ベルトとして搭載し、画像形成1000枚目、10000枚目での画像を観察し評価した。結果は表1のとおりであった。
[Examples 4 to 8 and Comparative Examples 3 to 4]
In Example 1, an elastic transfer belt was produced by setting the particle diameter of the spherical titanium oxide particles and how the spherical titanium oxide particles were embedded in the elastic layer as shown in Table 1. The produced elastic transfer belt was mounted as an intermediate transfer belt in the image forming apparatus used in Example 1, and images on the 1000th and 10000th sheets of image formation were observed and evaluated. The results are shown in Table 1.

画像評価結果
○:高品質な画像
△:許容範囲ではあるが、拡大鏡で画像を拡大すると異常画像となっている。
×:全体的に画像抜けが生じている。
Image evaluation result ○: High quality image Δ: Although it is within the allowable range, when the image is magnified with a magnifying glass, an abnormal image is obtained.
X: Image omission occurs as a whole.

〔実施例9〕
実施例6で作製した弾性転写ベルトを中間転写ベルトとして用いた画像形成装置で、30℃、85%RHの環境で10000枚の画像形成を行ったところ、10000枚目においても高品質の画像が得られた。さらに200000枚の画像形成を行ったが、200000枚目においても高品質の画像が得られた。
Example 9
In the image forming apparatus using the elastic transfer belt produced in Example 6 as an intermediate transfer belt, 10,000 images were formed in an environment of 30 ° C. and 85% RH, and a high-quality image was obtained even on the 10,000th sheet. Obtained. Further, 200,000 sheets of images were formed, and high quality images were obtained even on the 200,000 sheets.

〔実施例10〕
実施例6で作製した弾性転写ベルトを中間転写ベルトとして用いた画像形成装置で、中間転写ベルトにステアリン酸亜鉛-パルミチン酸亜鉛混合物を塗布しない状態で、同様に画像形成を行ったところ、10000枚目においても高品質の画像が得られた。さらに200000枚の画像形成を行ったが、許容範囲ではあるが、拡大鏡で画像を拡大すると、画像ボケが生じている場所がある画像であった。
Example 10
In the image forming apparatus using the elastic transfer belt produced in Example 6 as an intermediate transfer belt, image formation was similarly performed without applying the zinc stearate-zinc palmitate mixture to the intermediate transfer belt. A high quality image was also obtained in the eyes. Furthermore, although 200,000 sheets of images were formed, the image was in an allowable range, but when the image was enlarged with a magnifying glass, the image had a place where image blur occurred.

(図1において)
P 転写紙
70 除電ローラ
80 アースローラ
200 感光体ドラム
201 感光体クリーニング装置
202 除電ランプ
203 帯電チャージャ
204 電位センサー
205 トナー画像濃度センサ
210 ベルト搬送装置
230 リボルバ現像ユニット
231Y Y現像機
231K Bk現像機
231C C現像機
231M M現像機
270 定着装置
271、272 定着ローラ
500 中間転写ユニット
501 中間転写ベルト
503 トナーシール部材
504 ベルトクリーニングブレード
505 潤滑剤塗布ブラシ
506 潤滑剤
507 1次転写バイアスローラ
508 ベルト駆動ローラ
509 ベルトテンションコントローラ
510 2次転写対向ローラ
511 クリーニング対向ローラ
512 フィードバッグ電流検知ローラ
513 トナー画像
514 光学センサー
600 2次転写ユニット
601 転写紙ガイド板
605 2次転写バイアスローラ
606 転写紙除電チャージャ
608 クリーニングブレード
610 レジストローラ
801 1次転写電源
802 2次転写電源
(図2において)
P 転写紙
10 プリンタ本体
12 画像書込部
13 画像形成部
14 給紙部
15 定着装置
16 レジストローラ
20BK、20M、20Y、20C 現像装置
21BK、21M、21Y、21C 感光体
22 中間転写ベルト
23BK、23M、23Y、23C 1次転写バイアスローラ
25 ベルトクリーニング装置
50 転写搬送ベルト
60 2次転写バイアスローラ
(In Fig. 1)
P Transfer paper 70 Static elimination roller 80 Ground roller 200 Photosensitive drum 201 Photoconductor cleaning device 202 Static elimination lamp 203 Charging charger 204 Potential sensor 205 Toner image density sensor 210 Belt transport device 230 Revolver developing unit 231Y Y developing machine 231K Bk developing machine 231C C Developer 231M M Developer 270 Fixing device 271, 272 Fixing roller 500 Intermediate transfer unit 501 Intermediate transfer belt 503 Toner seal member 504 Belt cleaning blade 505 Lubricant application brush 506 Lubricant 507 Primary transfer bias roller 508 Belt drive roller 509 Belt Tension controller 510 Secondary transfer counter roller 511 Cleaning counter roller 512 Feedback current detection roller 513 Toner image 514 Optical sensor -600 Secondary transfer unit 601 Transfer paper guide plate 605 Secondary transfer bias roller 606 Transfer paper neutralization charger 608 Cleaning blade 610 Registration roller 801 Primary transfer power source 802 Secondary transfer power source (in FIG. 2)
P Transfer paper 10 Printer body 12 Image writing unit 13 Image forming unit 14 Paper feeding unit 15 Fixing device 16 Registration rollers 20BK, 20M, 20Y, 20C Developing devices 21BK, 21M, 21Y, 21C Photoconductor 22 Intermediate transfer belts 23BK, 23M , 23Y, 23C Primary transfer bias roller 25 Belt cleaning device 50 Transfer conveyance belt 60 Secondary transfer bias roller

特開2007−11311号公報JP 2007-11311 A 特開平08−202064号公報Japanese Patent Laid-Open No. 08-202064

Claims (10)

ポリイミド樹脂又はポリアミドイミド樹脂を含む基層上に弾性層を積層した転写ベルトにおいて、該弾性層上に波長900nmにおける屈折率が該弾性層よりも大きい平均粒径0.5〜4μmの球形粒子を敷き詰めてなることを特徴とする弾性転写ベルト。   In a transfer belt in which an elastic layer is laminated on a base layer containing polyimide resin or polyamideimide resin, spherical particles having an average particle size of 0.5 to 4 μm having a refractive index at a wavelength of 900 nm larger than that of the elastic layer are spread on the elastic layer. An elastic transfer belt. 前記球形粒子の波長900nmにおける屈折率が2.2以上であることを特徴とする請求項1に記載の弾性転写ベルト。   The elastic transfer belt according to claim 1, wherein the spherical particles have a refractive index of 2.2 or more at a wavelength of 900 nm. 前記球形粒子は、表面に露出する該球形粒子の直径の60〜90%の領域が前記弾性層に埋まっていることを特徴とする請求項1又は2に記載の弾性転写ベルト。   3. The elastic transfer belt according to claim 1, wherein a region of 60 to 90% of the diameter of the spherical particle exposed on the surface of the spherical particle is embedded in the elastic layer. 4. 前記球形粒子は、前記弾性層の表面積の45%以上を被覆していることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の弾性転写ベルト。   The elastic transfer belt according to claim 1, wherein the spherical particles cover 45% or more of the surface area of the elastic layer. 前記球形粒子は、酸化チタン、チタン酸バリウム、硫化バリウム、シリコン、酸化亜鉛、硫化亜鉛、チタン酸ストロンチウム、硫化ストロンチウム、ゲルマニウム、炭化ケイ素から選ばれることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の弾性転写ベルト。   The spherical particles are selected from titanium oxide, barium titanate, barium sulfide, silicon, zinc oxide, zinc sulfide, strontium titanate, strontium sulfide, germanium, and silicon carbide. The elastic transfer belt described in 1. 像担持体上に順次形成される複数のカラートナー現像画像を中間転写ベルト上に順次重ね合わせて一次転写を行い、該一次転写画像を被記録媒体に一括して二次転写する画像形成装置において、該中間転写ベルトが請求項1〜5のいずれかに記載の弾性転写ベルトであることを特徴とする画像形成装置。   In an image forming apparatus for performing primary transfer by sequentially superimposing a plurality of color toner developed images sequentially formed on an image carrier on an intermediate transfer belt, and performing secondary transfer of the primary transfer image collectively to a recording medium An image forming apparatus, wherein the intermediate transfer belt is the elastic transfer belt according to claim 1. 前記中間転写ベルトの近傍に、該中間転写ベルトの表面に潤滑剤を塗布するための潤滑剤塗布手段が設けられていることを特徴とする請求項6に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 6, wherein a lubricant application unit for applying a lubricant to the surface of the intermediate transfer belt is provided in the vicinity of the intermediate transfer belt. 前記潤滑剤が金属石鹸であることを特徴とする請求項7に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 7, wherein the lubricant is a metal soap. 前記中間転写ベルト上にテストパターンのトナー像を転写し、該テストパターンのトナー像の濃度を光学的に測定し、その測定されたトナー像の濃度から画像形成条件を調整することを特徴とする請求項6〜8のいずれかに記載の画像形成装置。   A test pattern toner image is transferred onto the intermediate transfer belt, a density of the test pattern toner image is optically measured, and an image forming condition is adjusted from the measured density of the toner image. The image forming apparatus according to claim 6. 前記テストパターンのトナー像の濃度を光学的に測定する手段が、近赤外光の反射を測定するものであることを特徴とする請求項9に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 9, wherein the means for optically measuring the density of the toner image of the test pattern is for measuring reflection of near-infrared light.
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