JP5748092B2 - Toner carrier, developing device, and image forming apparatus - Google Patents

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本発明は、中間転写ベルトを用い、大型かつ高速駆動の画像形成装置に関し、特にフルカラー画像形成に好適な画像形成装置に関する。   The present invention relates to a large-sized and high-speed image forming apparatus using an intermediate transfer belt, and more particularly to an image forming apparatus suitable for full-color image formation.

近年、フルカラー電子写真装置においては、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの4色の現像画像を一旦中間転写ベルト上に色重ねし、その後一括して紙等の転写媒体に転写する中間転写ベルト方式が用いられている。   In recent years, in the full-color electrophotographic apparatus, there is an intermediate transfer belt system in which developed images of four colors of yellow, magenta, cyan, and black are once superimposed on an intermediate transfer belt and then collectively transferred to a transfer medium such as paper. It is used.

このようなフルカラー電子写真装置としては、1つの感光体に対して4色の現像器を用い、中間転写ベルトに一次転写した後、紙等の転写媒体に転写するものがあるが、プリント速度が遅いという欠点があるため、高速プリントのために、感光体を4色分並べ、各色を連続して紙等の転写媒体に直接転写する4連タンデム方式が用いられている。   As such a full-color electrophotographic apparatus, there is an apparatus that uses a four-color developing device for one photoconductor, performs primary transfer onto an intermediate transfer belt, and then transfers it onto a transfer medium such as paper. Due to the slowness, a four-tandem tandem system is used for high-speed printing, in which photoconductors are arranged for four colors and each color is transferred directly onto a transfer medium such as paper.

しかし、この方式では紙等の転写媒体の環境による変動などもあり、各色画像を重ねる位置精度を合わせることが非常に困難であり、色ずれ画像を引き起こしていた。そのため、色ずれを起こさないように、近年の4連タンデム方式においては、中間転写方式を採用することが主流になってきている。 However, in this method, there are fluctuations due to the environment of the transfer medium such as paper, and it is very difficult to match the position accuracy of overlapping each color image, causing a color misregistration image. For this reason, in order to prevent color misregistration, it has become the mainstream to adopt the intermediate transfer method in the recent four-tandem method.

このような情勢の中で中間転写ベルトにおいても、従来よりも要求特性(高速転写、位置精度)が厳しいものとなっており、これらの要求に対応する特性を満足することが必要となってきている。特に、位置精度に対しては、連続使用によるベルト自体の伸び等の変形による変動を抑えることが求められる。また、中間転写ベルトは、装置の広い領域に渡ってレイアウトされ、転写のために高電圧が印加されることから難燃性であることが求められている。このような要求に対応するため、中間転写ベルト材料として主に、主に高弾性率で高耐熱樹脂であるポリイミド樹脂が用いられている。   Under such circumstances, the required characteristics (high-speed transfer, positional accuracy) of the intermediate transfer belt are also stricter than before, and it is necessary to satisfy the characteristics corresponding to these requirements. Yes. In particular, for positional accuracy, it is required to suppress fluctuations due to deformation such as elongation of the belt itself due to continuous use. Further, the intermediate transfer belt is laid out over a wide area of the apparatus, and is required to be flame retardant because a high voltage is applied for transfer. In order to meet such demands, polyimide resin, which is mainly a high elastic modulus and high heat resistance resin, is mainly used as an intermediate transfer belt material.

このようなポリイミド樹脂を用いたものとして、特許文献1(特開2008−225182号公報)には、駆動ローラとの接触面積を低減させるように、ベルト内面の表面粗さ(Ra)を0.15〜0.6μm、最大表面粗さ(Rmax)を3〜15μmとして、ベルト内面の摺動性を変えずに摩耗粉の発生を抑制するようにしたポリイミドベルトが開示されている。 As a material using such a polyimide resin, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-225182 discloses that the surface roughness (Ra) of the inner surface of the belt is 0. 0 so as to reduce the contact area with the driving roller. A polyimide belt is disclosed in which the generation of abrasion powder is suppressed without changing the slidability of the inner surface of the belt by setting the maximum surface roughness (Rmax) to 15 to 0.6 [mu] m and 3 to 15 [mu] m.

特許文献2(特開2005−74914号公報)には、ポリアミドイミド前駆体溶液が塗布される金型の周壁の温度を均一にするように、熱媒体を循環させる空洞からなるヒートパイプを周壁に配置した円筒状の金型と、金型の中に電磁加熱する電磁誘導コイルを備え、前記樹脂を温度ムラなく加熱硬化させるようにした管状物の製造装置が開示されている。 In Patent Document 2 (Japanese Patent Laid-Open No. 2005-74914), a heat pipe including a cavity for circulating a heat medium is provided on the peripheral wall so that the temperature of the peripheral wall of the mold to which the polyamideimide precursor solution is applied is uniform. An apparatus for manufacturing a tubular article is disclosed that includes an arranged cylindrical mold and an electromagnetic induction coil that electromagnetically heats the mold, and the resin is heated and cured without temperature unevenness.

特許文献3(特開2001−142313号公報)には、可とう性と剛性のバランスが悪く、中間転写ベルトとしての耐久性が十分でないことから、可とう性と剛性のバランスを改善するように、テトラカルボキシル残基である全芳香族骨格とジアミン残基であるp-フェニレン骨格とがイミド結合してなるA成分と、テトラカルボキシル残基である全芳香族骨格とジフェニルエーテル骨格とがイミド結合してなるB成分とを繰り替えてしてなる共重合体、及び/又は前記A成分を繰り返し単位とする重合体と前記B成分を繰り返し単位とする重合体とを混合してなるブレンド体であり、かつA成分のモル%をR、導電性フィラーのポリイミド樹脂に対する重量部数をWとするとRが(65−W)以下としたポリイミド樹脂で中間転写体を形成することが開示されている。 In Patent Document 3 (Japanese Patent Laid-Open No. 2001-142313), since the balance between flexibility and rigidity is poor and the durability as an intermediate transfer belt is not sufficient, the balance between flexibility and rigidity is improved. A component formed by imide bonding of a fully aromatic skeleton that is a tetracarboxyl residue and a p-phenylene skeleton that is a diamine residue, and an imide bond between a wholly aromatic skeleton that is a tetracarboxyl residue and a diphenyl ether skeleton A copolymer obtained by repeating the B component and / or a blend obtained by mixing a polymer having the A component as a repeating unit and a polymer having the B component as a repeating unit, An intermediate transfer member is formed of a polyimide resin in which R is (65-W) or less, where R is the mol% of the component A and W is the weight part of the conductive filler relative to the polyimide resin. It has been disclosed.

特許文献4(特開2004−77576号公報)には、張力をかけた時にうねりが生じにくく、湿度に影響されない安定した画像形成を行なうように、周方向の1%伸張時の引張荷重が25N以上であって、平面度が0.5mm以下で、吸湿膨張係数が30ppm/%RH以下としたポリイミド樹脂製のシームレスベルトが開示されている。
(位置の変更)
In Patent Document 4 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-77576), a tensile load at 1% elongation in the circumferential direction is 25 N so that swell is hardly generated when tension is applied and stable image formation is not affected by humidity. A seamless belt made of polyimide resin having a flatness of 0.5 mm or less and a hygroscopic expansion coefficient of 30 ppm /% RH or less is disclosed.
(Change position)

しかしながら、近年、カラー電子写真画像形成装置でも大型かつ印刷枚数の高速化が進み、極めて高速で、かつ耐久性と安定性の高いカラー画像形成装置が要求されるようになりつつあるが、このようなカラー画像形成装置では、大型の装置を高速で駆動させるため、中間転写ベルトにおいても、ベルト周長を長くし、高速駆動を行う必要があり、このような中間転写ベルトを使用した画像形成装置では、従来の画像形成装置では問題とならなかった新たな問題が生まれる。 In recent years, however, color electrophotographic image forming apparatuses have become large and the number of printed sheets has been increased, and a color image forming apparatus having extremely high speed and high durability and stability has been demanded. In such a color image forming apparatus, since a large-sized apparatus is driven at high speed, it is necessary to increase the belt circumferential length and perform high-speed driving even in the intermediate transfer belt. An image forming apparatus using such an intermediate transfer belt Then, a new problem that does not become a problem in the conventional image forming apparatus is born.

その1つは、高速回転することで中間転写ベルトとベルトを駆動させるローラでスリップして色ずれが発生しやすくなること、ベルトの偏倚が発生した場合にベルトが損傷しやすいこと、及び環境変動に対してベルトの寸法変化量が大きくなり、ベルトの搬送が安定しないこと等の搬送安定性の問題である。 One of them is that high-speed rotation causes slippage between the intermediate transfer belt and the roller that drives the belt, and color misregistration is likely to occur, the belt is likely to be damaged when the belt is deviated, and environmental fluctuations. On the other hand, the dimensional change amount of the belt becomes large, and this is a problem of the conveyance stability such as the belt conveyance being unstable.

また、別な問題としては、ベルトサイズを大型化すると、ポリイミドベルト作製時に、樹脂溶液を塗布した金型を加熱して乾燥・硬化を行う際に、金型が非常に大きいため、温度ムラを抑制できず、1本のベルトの中で特性値のバラツキが大きくなるという問題である。 Another problem is that if the belt size is increased, when the polyimide belt is manufactured, the mold with the resin solution applied is heated and dried and cured. This is a problem that it cannot be suppressed and the variation of the characteristic value becomes large in one belt.

このような問題は、従来のベルトサイズやベルト線速で使用する場合は問題とはならなかったが、大型のベルトを高速に駆動することで発生した新たな問題であるが、前述した特許文献1〜4記載の発明は、大型化していない従来サイズのベルトについて検討したもので、大型化、高速化された画像形成装置の中間転写ベルトには対処できない。 Such a problem did not become a problem when used with the conventional belt size or belt linear speed, but it is a new problem caused by driving a large belt at high speed. The inventions described in the first to fourth aspects have been made by examining a conventional size belt that has not been increased in size, and cannot cope with an intermediate transfer belt of an image forming apparatus that has been increased in size and speed.

すなわち、特許文献1では、その実施例において、内径30mmの円筒状金型で前駆体ベルトを製造しているように、従来サイズのものであり、大型化したベルトでは、上記の問題があることから、十分なベルト搬送性は得られない場合があり、樹脂については詳細な検討がされていないので、ベルトの特性値のバラツキや吸湿時に大きな寸法変化が発生する恐れがある。 That is, in patent document 1, in the Example, it is a thing of the conventional size like the precursor belt is manufactured with the cylindrical metal mold | die with an internal diameter of 30 mm, and there exists said problem in the enlarged belt. Therefore, there are cases where sufficient belt transportability cannot be obtained, and detailed investigations have not been made on the resin. Therefore, there is a possibility that the characteristic value of the belt varies and a large dimensional change occurs during moisture absorption.

特許文献2では、大型化したベルトの作製では、やはり温度ムラが発生し、ベルトの特性にバラツキが生じてしまい、十分な効果は得られず、しかも、特定の樹脂により、ベルトの特性のバラツキを抑制するものではない。 According to Patent Document 2, in the production of a large-sized belt, temperature unevenness still occurs, resulting in variations in belt characteristics, and a sufficient effect cannot be obtained. Moreover, due to a specific resin, variations in belt characteristics occur. It does not suppress.

特許文献3では、その実施例において、内径300mmの金型内面にポリアミド酸を塗布し遠心成形しているように、従来サイズのベルトであり、その成形方法からは、ベルト裏面を粗面化するものではなく、さらに、テトラカルボキシル残基である全芳香族骨格とジアミン残基であるp-フェニレン骨格とがイミド結合してなるA成分を用いた中間転写ベルトは、切り裂き強度の低下が見られ、長期使用においてベルト端部から割れが生じ易く、テトラカルボキシル残基である全芳香族骨格とジフェニルエーテル骨格とがイミド結合してなるB成分を用いた中間転写ベルトは、引っ張り弾性率が十分でなく、カラー画像の場合に色ズレが発生することから、A成分とB成分を用いて、可とう性と剛性のバランスを図るもので、大型化した場合に必要な、湿度変化に対する寸法変化や高速化にともなう搬送安定性は考慮さておらず、大型ベルトを作製し、使用する場合は上記問題が発生する恐れがある。 In the patent document 3, in the Example, it is a belt of a conventional size like the polyamic acid is apply | coated to the inner surface of a metal mold | die with an internal diameter of 300 mm, and centrifugal molding is carried out, From the molding method, the belt back surface is roughened. In addition, the intermediate transfer belt using the A component in which the wholly aromatic skeleton, which is a tetracarboxyl residue, and the p-phenylene skeleton, which is a diamine residue, has an imide bond, shows a decrease in the tear strength. In the long-term use, the intermediate transfer belt using the B component formed by the imide bond between the wholly aromatic skeleton and the diphenyl ether skeleton, which are tetracarboxyl residues, easily cracks from the end of the belt, and the tensile elastic modulus is not sufficient. In case of color image, color misalignment will occur, so use A component and B component to balance flexibility and rigidity. Necessary, transport stability due to dimensional changes and speed to humidity changes are not taken into account, to prepare a large belt, if used there is a possibility that the problem.

特許文献4では、最終的なシームレスベルトの直径は100〜700mm程度が可能であるとしているように、従来のベルトサイズであり、湿度変化に対する寸法変化は抑えられるものの、中間転写ベルトを大型化し高速化にともなう搬送安定性は考慮されていないため、ベルトのスリップよる搬送安定性に問題があり、走行中のベルトの偏倚によりベルト端部が損傷する恐れがある。 According to Patent Document 4, the diameter of the final seamless belt can be about 100 to 700 mm, which is a conventional belt size. Although the dimensional change with respect to humidity change can be suppressed, the intermediate transfer belt is enlarged and high speed is achieved. Since the conveyance stability due to the change is not taken into consideration, there is a problem in the conveyance stability due to the slip of the belt, and the belt end may be damaged due to the deviation of the running belt.

そこで、本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、大型かつ高速駆動を行う中間転写ベルトを用いた画像形成装置において、中間転写ベルトの搬送安定性を向上されるとともに、ベルト内で特性のバラツキが小さくして、長期にわたり高画質な画像を出力できる画像形成装置を提供することを課題とする。 Accordingly, the present invention has been made in view of the above problems, and in an image forming apparatus using an intermediate transfer belt that is large and driven at a high speed, the conveyance stability of the intermediate transfer belt is improved and the belt is moved within the belt. It is an object of the present invention to provide an image forming apparatus capable of outputting high-quality images over a long period of time with less variation in characteristics.

大型で高速な中間転写方式の画像形成装置とするために、中間転写ベルトの周長を2000mm以上とし、且つベルト線速を350mm/sec以上という高速駆動させる必要があるが、このような長尺の中間転写ベルトを高速駆動させると、中間転写ベルトとベルトを駆動させるローラとの間でスリップが発生し易く、環境変動に対してベルトの寸法変化量が大きく、搬送安定性が悪くなり、色ずれも発生し易いこと、走行中にベルトの偏寄が発生し、ベルトが損傷し易いこと、さらに、ベルトサイズの長尺化に伴い、1本のベルトの中で特性値のバラツキが大きくなるという問題がある。 In order to obtain a large and high-speed intermediate transfer type image forming apparatus, it is necessary to drive the intermediate transfer belt at a high speed of 2000 mm or more and a belt linear speed of 350 mm / sec or more. When the intermediate transfer belt is driven at a high speed, slip is likely to occur between the intermediate transfer belt and the roller for driving the belt, the dimensional change of the belt is large with respect to environmental fluctuations, and the conveyance stability is deteriorated. Misalignment is likely to occur, belt deviation occurs during running, and the belt is easily damaged. In addition, as the belt size increases, the variation in characteristic values increases in one belt. There is a problem.

そこで、本発明者らは中間転写ベルトについて鋭意検討した結果、中間転写ベルトの裏面(中間転写ベルトの駆動ローラと接触する面)の表面粗さを適度に制御すると、中間転写ベルトを高速に駆動しても、中間転写ベルトのスリップやベルトの偏倚による損傷が防止でき、さらに中間転写ベルトを特定のポリイミド樹脂で形成すると、吸湿線膨張係数が小さくなり、環境変動に対してベルトの寸法変化を抑制できるとともに、1本のベルトの中で特性値のバラツキ量も小さくできることを見出し、本発明を完成するに至った。 Therefore, as a result of intensive studies on the intermediate transfer belt, the present inventors have driven the intermediate transfer belt at a high speed by appropriately controlling the surface roughness of the back surface of the intermediate transfer belt (the surface that contacts the drive roller of the intermediate transfer belt). However, the intermediate transfer belt can be prevented from being damaged due to slippage or belt deviation, and if the intermediate transfer belt is made of a specific polyimide resin, the coefficient of hygroscopic expansion is reduced, and the belt dimensions change with respect to environmental fluctuations. It has been found that the amount of variation in characteristic values can be reduced in one belt, and the present invention has been completed.

すなわち、上記課題は本発明の(1)〜(7)によって解決される。
(1)「静電潜像担持体上に形成されたトナー像を350mm/sec以上で駆動する中間転写ベルトを介して記録媒体へ転写する画像形成装置であって、
前記中間転写ベルトが、少なくともポリイミド樹脂から形成され、周長が2000mm以上、裏面(内側の面)の表面粗さRaが0.2〜0.4μm、吸湿線膨張係数が19.6ppm/%RH以下であり、前記ポリイミド樹脂が、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物とp−フェニレンジアミンがイミド結合したポリイミド樹脂成分(S成分)と3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物と4,4’−ジアミノジフェニルエーテルがイミド結合したポリイミド樹脂成分(A成分)とがブレンドされ、該S成分とA成分の重量比(S/A)が30/70〜40/60であることを特徴とする画像形成装置」、
(2)「前記中間転写ベルトが、10V印加時及び100V印加時の体積抵抗の常用対数値をそれぞれ、ρv10、ρv100としたとき、その差ρv10−ρv100が2.0以下であることを特徴とする前記第(1)項に記載の画像形成装置」
(3)「前記トナー像を形成するトナーの円形度が、0.95〜0.98であることを特徴とする前記第(1)項または第(2)項に記載の画像形成装置」、
(4)「前記トナー像を形成するトナーの体積平均粒径が、4μm〜8μmであることを特徴とする前記第(1)項乃至第(3)項のいずれかに記載の画像形成装置」、
(5)「前記トナー像を形成するトナーの体積平均粒径が、4μm〜5.2μmであることを特徴とする前記第(4)項に記載の画像形成装置」、
(6)「前記中間転写ベルトの表面に潤滑剤を塗布する固形潤滑剤塗布装置を備えることを特徴とする前記第(1)項乃至第(5)項のいずれかに記載の画像形成装置」、
(7)「前記潤滑剤がステアリン酸亜鉛であることを特徴とする前記第(6)項に記載の画像形成装置」
That is, the said subject is solved by (1)-(7) of this invention.
(1) “An image forming apparatus that transfers a toner image formed on an electrostatic latent image carrier onto a recording medium via an intermediate transfer belt that is driven at 350 mm / sec or more,
The intermediate transfer belt is formed of at least a polyimide resin, has a circumference of 2000 mm or more, a back surface (inner surface) surface roughness Ra of 0.2 to 0.4 μm, and a moisture absorption linear expansion coefficient of 19.6 ppm /%. RH or less, and the polyimide resin is a polyimide resin component (S component) in which 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride and p-phenylenediamine are imide-bonded, and 3,3 ′, 4 , 4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride and 4,4′-diaminodiphenyl ether imide-bonded polyimide resin component (component A) are blended, and the weight ratio (S / A) of the component S to component A is 30/70 to 40/60 image forming apparatus, ”
(2) “The intermediate transfer belt is characterized in that the difference ρv10−ρv100 is 2.0 or less when the common logarithmic values of volume resistance at the time of 10V application and 100V application are ρv10 and ρv100, respectively. The image forming apparatus according to item (1) "
(3) “The image forming apparatus according to (1) or (2) above, wherein the toner forming the toner image has a circularity of 0.95 to 0.98”,
(4) “The image forming apparatus according to any one of (1) to (3) above, wherein a volume average particle diameter of a toner forming the toner image is 4 μm to 8 μm”. ,
(5) “Image forming apparatus according to item (4), wherein the toner forming the toner image has a volume average particle diameter of 4 μm to 5.2 μm”;
(6) "The image forming apparatus according to any one of (1) to (5) above, further comprising a solid lubricant applying device that applies a lubricant to the surface of the intermediate transfer belt" ,
(7) “Image forming apparatus according to item (6), wherein the lubricant is zinc stearate”

本発明は、中間転写ベルトの裏面(内側の面)の表面粗さRaを0.2μm〜0.4μmにすることにより、大型の中間転写ベルトを高速駆動しても、べルトのスリップがなく、安定したベルト駆動が可能となり、走行中のベルトの偏倚よるベルトの損傷が発生し難なる。さらに、ベルトの吸湿線膨張係数を22ppm/%RH以下にすることで、湿度変化に対するベルトの寸法変化が少なく、環境変動に対しても安定したベルト駆動が可能となる。 According to the present invention, the surface roughness Ra of the back surface (inner surface) of the intermediate transfer belt is 0.2 μm to 0.4 μm, so that even if a large intermediate transfer belt is driven at high speed, there is no belt slip. Thus, stable belt driving is possible, and damage to the belt due to deviation of the running belt is difficult to occur. Furthermore, by setting the belt's hygroscopic linear expansion coefficient to 22 ppm /% RH or less, there is little dimensional change of the belt with respect to changes in humidity, and stable belt driving is possible even with respect to environmental fluctuations.

さらに、ベルトに使用するポリイミド樹脂を、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラアルボン酸二無水物とp−フェニレンジアミンがイミド結合したポリイミド樹脂成分(S成分)と、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物と4,4’−ジアミノジフェニルエーテルがイミド結合したポリイミド樹脂成分(A成分)とをブレンドし、かつS成分とA成分の重量比(S/A)を10/90〜40/60とすることで、大型の型で温度ムラが生じた場合でもベルト特性のバラツキが小さく、かつ吸湿線膨張係数を22ppm/%RH以下に抑えることができる。 Furthermore, a polyimide resin component (S component) in which 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetraarbonic dianhydride and p-phenylenediamine are imide-bonded to a polyimide resin used for the belt, and 3,3 ′, 4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride and 4,4'-diaminodiphenyl ether imide-bonded polyimide resin component (component A) are blended, and S component to A component weight ratio (S / A) By setting the ratio to 10/90 to 40/60, even when temperature unevenness occurs in a large mold, variation in belt characteristics is small, and the hygroscopic linear expansion coefficient can be suppressed to 22 ppm /% RH or less.

また、中間転写ベルトを、10V印加時及び100V印加時の体積抵抗の常用対数値をそれぞれ、ρv10、ρv100としたとき、その差ρv10−ρv100を2.0以下にすることで、経時での抵抗変化が少なく安定した画質が得られる。 Further, when the common logarithmic value of the volume resistance at the time of 10V application and 100V application is ρv10 and ρv100, respectively, the difference ρv10−ρv100 is set to 2.0 or less so that the resistance with time Stable image quality is obtained with little change.

用いるトナーの円形度を0.95以上0.98以下とすることで、転写性が向上し、高画質化ができ、さらにトナーの体積平均粒径を4μm〜8μmとすることで、ドット再現性が向上し、高精細な画像が得られ、トナーの体積平均粒径を4μm〜5.2μmとすることにより、極めて高精細な画像が得られる。 When the circularity of the toner used is 0.95 or more and 0.98 or less, the transferability is improved, the image quality is improved, and the toner has a volume average particle diameter of 4 μm to 8 μm. Is improved, and a high-definition image is obtained. By setting the volume average particle diameter of the toner to 4 μm to 5.2 μm, an extremely high-definition image can be obtained.

また、中間転写ベルト上に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布装置を設置することで、円形度が高いトナーや小径トナーなどを使用した場合でも良好なクリーニング性を維持でき、潤滑剤として、ステアリン酸亜鉛を使用することで、安定したクリーニング性を確保できる。 In addition, by installing a lubricant application device that applies a lubricant on the intermediate transfer belt, good cleaning properties can be maintained even when a toner with a high degree of circularity or a small-diameter toner is used. By using zinc, stable cleaning properties can be secured.

本発明で用いる吸湿線膨張係数の測定装置を示す図である。It is a figure which shows the measuring apparatus of a hygroscopic linear expansion coefficient used by this invention. 本発明の画像形成装置の一実施態様を示す図である。1 is a diagram showing an embodiment of an image forming apparatus of the present invention.

以下、本発明の実施の形態を説明する。本発明は、中間転写ベルトの周長を2000mm以上とし、且つベルト線速が350mm/sec以上で駆動する、高速かつ高耐久な画像形成装置である。 Embodiments of the present invention will be described below. The present invention is a high-speed and highly durable image forming apparatus that is driven at a peripheral length of an intermediate transfer belt of 2000 mm or more and a belt linear speed of 350 mm / sec or more.

そして、高速駆動しても、中間転写ベルトのスリップや走行中のベルトの偏倚を抑制し、搬送安定性を向上させるように、本発明で使用する中間転写ベルトは、ベルトの裏面(中間転写ベルトの駆動ローラと接触する面)の表面粗さRaを0.2μm〜0.4μmとしたものである。 The intermediate transfer belt used in the present invention has a back surface (intermediate transfer belt) so as to suppress slippage of the intermediate transfer belt and deviation of the running belt and improve conveyance stability even when driven at high speed. The surface roughness Ra of the surface in contact with the driving roller is 0.2 μm to 0.4 μm.

このように、ベルト裏面の粗さを上記範囲に設定することで、高速駆動しても、中間転写ベルトのスリップが抑制され、走行中のベルトの偏倚も抑制できることから、偏倚によるベルトの損傷が発生しにくい。ベルトの裏面の粗さが0.4μmより大きい場合には、ベルトと駆動ローラの接触面積が減少するため、高速駆動すると駆動ローラとベルトの間でスリップが発生し易い。一方、Raが0.2μmより小さい場合は、駆動ローラとベルトの摩擦力が大きいため、走行中にベルトの偏倚が発生した場合に、ベルト端部が他の部材と擦れる時に加わる力が大きくなり、ベルト端部は大きな損傷を受け易く、搬送安定性も悪くなる。 In this way, by setting the roughness of the back surface of the belt within the above range, even if the belt is driven at high speed, the slip of the intermediate transfer belt is suppressed and the deviation of the running belt can be suppressed. Hard to occur. When the roughness of the back surface of the belt is larger than 0.4 μm, the contact area between the belt and the driving roller is reduced. Therefore, slip is likely to occur between the driving roller and the belt when driven at high speed. On the other hand, when Ra is less than 0.2 μm, the frictional force between the driving roller and the belt is large, so that when the belt is deviated during running, the force applied when the belt end rubs against other members increases. The belt end is easily damaged and the conveyance stability is also deteriorated.

本発明における表面粗さRaは、「JIS B0601:2001」に準じて、東京精密社製の表面粗さ計(SURFCOM 1400D )で測定した。測定条件は測定速度0.6mm/sec、カットオフ値0.8mm、測定長さ2.5mmとし、ベルト周方向に対して3箇所、ベルト幅方向に対して3箇所(中央部及び両端部)の9箇所(周方向3箇所×幅方向3箇所)でベルト裏面の計測を行い、その平均値を用いた。 The surface roughness Ra in the present invention was measured with a surface roughness meter (SURFCOM 1400D) manufactured by Tokyo Seimitsu Co., Ltd. according to “JIS B0601: 2001”. The measurement conditions were a measurement speed of 0.6 mm / sec, a cut-off value of 0.8 mm, and a measurement length of 2.5 mm. Three locations in the belt circumferential direction and three locations in the belt width direction (center and both ends) The back surface of the belt was measured at 9 locations (3 locations in the circumferential direction x 3 locations in the width direction), and the average value was used.

また、本発明に使用する中間転写ベルトは、吸湿線膨張係数が22ppm/%RH以下である。同じ材質を使った吸湿線膨張係数が同じベルトでも、ベルト周長が長い方が、寸法変化量自体は大きくなり、湿度変化に対して搬送不具合が発生し易いが、吸湿線膨張係数を22ppm/%RH以下に抑えることで、大型のベルトを使用した場合でも湿度変化に対して寸法変化が小さく、安定したベルト駆動ができる。 The intermediate transfer belt used in the present invention has a moisture absorption linear expansion coefficient of 22 ppm /% RH or less. Even with belts using the same material and the same coefficient of hygroscopic expansion, the longer the belt circumference, the larger the dimensional change itself, and the more likely the conveyance failure occurs with humidity change, but the hygroscopic expansion coefficient is 22 ppm / By controlling to less than% RH, even when a large belt is used, the dimensional change is small with respect to the humidity change, and stable belt driving can be performed.

本発明における吸湿線膨張係数は、図1に示す伸び測定装置で測定した。この伸び測定装置1は、サンプルシートの両端を支持する一対のアーム2、3と、下部のアーム3の下方に設けられ、サンプルにかかる線圧を調整する錘(アルミニウム製)4と、錘4の下方に配置された反射型のレーザマイクロゲージ5とから構成されている。そして、吸湿線膨張係数の測定は、シームレスベルトの中央部から所定形状(巾10mm、長さ70mm)に切断したサンプルのポリイミドシートを、アーム2、3の内端間の距離が50mmとなるように装着し、アルミニウム製の錘4の重量を調整して、サンプルにかかる線圧が150g/cmになるようする。 The hygroscopic linear expansion coefficient in the present invention was measured with an elongation measuring apparatus shown in FIG. This elongation measuring device 1 is provided below a pair of arms 2 and 3 that support both ends of a sample sheet, a lower arm 3, a weight (made of aluminum) 4 that adjusts a linear pressure applied to the sample, and a weight 4. And a reflection type laser microgauge 5 disposed below. And the measurement of a hygroscopic linear expansion coefficient is performed so that the distance between the inner ends of the arms 2 and 3 is 50 mm for a sample polyimide sheet cut into a predetermined shape (width 10 mm, length 70 mm) from the center of the seamless belt. And the weight of the aluminum weight 4 is adjusted so that the linear pressure applied to the sample is 150 g / cm.

次いで、サンプルを装着し、線圧を調整した伸び測定装置を恒温恒湿槽に入れ、35℃/85%(RH:相対湿度)及び35℃/35%(RH:相対湿度)の両環境での伸び量を測定し、その差分(ΔL)を求め、次式を用いて吸湿線膨張係数を算出した。
吸湿線膨張係数(ppm/%RH)=(ΔL/50mm)/50%
なお、伸び量は、錘4の下部に設けた反射型のレーザマイクロゲージ5により、錘4の下部とレーザマイクロゲージ5との距離を測定することにより求める。
Next, the sample is mounted, and the elongation measuring device in which the linear pressure is adjusted is put in a constant temperature and humidity chamber, and in both environments of 35 ° C./85% (RH: relative humidity) and 35 ° C./35% (RH: relative humidity). The amount of elongation was measured, the difference (ΔL) was determined, and the hygroscopic linear expansion coefficient was calculated using the following equation.
Hygroscopic linear expansion coefficient (ppm /% RH) = (ΔL / 50 mm) / 50%
The amount of elongation is obtained by measuring the distance between the lower portion of the weight 4 and the laser micro gauge 5 with a reflective laser micro gauge 5 provided at the lower portion of the weight 4.

本発明の中間転写ベルトに使用するポリイミド樹脂は、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物とp−フェニレンジアミンがイミド結合したポリイミド樹脂成分(S成分)と、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物と4,4’−ジアミノジフェニルエーテルがイミド結合したポリイミド樹脂成分(A成分)をブレンドしたポリイミド樹脂を使用し、かつS成分とA成分の重量比(S/A比)が10/90〜40/60である。 The polyimide resin used for the intermediate transfer belt of the present invention includes a polyimide resin component (S component) in which 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride and p-phenylenediamine are imide-bonded; A polyimide resin obtained by blending a polyimide resin component (component A) in which 3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride and 4,4′-diaminodiphenyl ether are imide-bonded is used, and S component and A component The weight ratio (S / A ratio) is 10/90 to 40/60.

3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物と4,4’−ジアミノジフェニルエーテルがイミド結合したポリイミド樹脂は、MITによる耐折性が良好で、引き裂き強度も高く、十分な機械特性は得られるが、吸湿時の寸法変化が大きいため、中間転写ベルトを長尺とした場合、環境変動により、ベルトに大きく伸びるため、搬送安定性に問題がある。 Polyimide resin in which 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride and 4,4′-diaminodiphenyl ether are imide-bonded has good folding resistance by MIT, high tear strength, Although the characteristics can be obtained, since the dimensional change at the time of moisture absorption is large, when the intermediate transfer belt is long, it is greatly extended to the belt due to environmental fluctuations, and there is a problem in the conveyance stability.

吸湿時の寸法変化の抑制は、上記3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物と4,4’−ジアミノジフェニルエーテルがイミド結合したポリイミド樹脂成分(A成分)に、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物とp−フェニレンジアミンがイミド結合したポリイミド樹脂成分(S成分)をブレンドすることで達成できるが、特に、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物とp−フェニレンジアミンがイミド結合したポリイミド樹脂成分(S成分)の比率を10重量%以上とした場合、大型ベルトにした場合でも吸湿時の寸法変化が小さくなり、環境変動した場合でもベルト搬送安定性を確保でき、かつ十分な機械特性/電気特性を得ることができる。 Suppression of dimensional change at the time of moisture absorption can be achieved by using a polyimide resin component (component A) in which 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride and 4,4′-diaminodiphenyl ether are imide-bonded, This can be achieved by blending 3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride and a polyimide resin component (S component) in which p-phenylenediamine is imide-bonded, and in particular, 3,3 ′, 4,4 When the ratio of the polyimide resin component (S component) in which imide-bonding of '-biphenyltetracarboxylic dianhydride and p-phenylenediamine is 10% by weight or more, even when a large belt is used, the dimensional change during moisture absorption is reduced. Even when the environment changes, the belt conveyance stability can be ensured, and sufficient mechanical / electrical characteristics can be obtained.

一方、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物とp−フェニレンジアミンがイミド結合したポリイミド樹脂成分(S成分)の比率を40重量%より多くした場合には、大型ベルトを作製した場合に、1つのベルト内での特性値のバラツキが大きくなる。   On the other hand, when the ratio of the polyimide resin component (S component) in which 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride and p-phenylenediamine are imide-bonded is more than 40% by weight, a large belt Variation in the characteristic value within one belt increases.

したがって、大型ベルトを作製した場合でも、吸湿によるベルトの寸法変化が小さく、かつ1つのベルト内でも特性の大きなバラツキが生じず、十分な機械特性/電気特性を得るには、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物と4,4’−ジアミノジフェニルエーテルがイミド結合したポリイミド樹脂成分(A成分)に、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物とp−フェニレンジアミンがイミド結合したポリイミド樹脂成分(S成分)をブレンドし、かつS成分とA成分の重量比(S/A比)を10/90〜40/60とする必要がある。 Therefore, even when a large belt is produced, the dimensional change of the belt due to moisture absorption is small, and there is no large variation in characteristics within one belt. To obtain sufficient mechanical / electrical characteristics, 3, 3 ′, 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride is added to a polyimide resin component (component A) in which 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride and 4,4′-diaminodiphenyl ether are imide-bonded. And a polyimide resin component (S component) in which p-phenylenediamine is imide-bonded, and the weight ratio (S / A ratio) of the S component and the A component needs to be 10/90 to 40/60.

本発明に使用する中間転写ベルトは、ポリイミド樹脂中に電気抵抗を調整する充填材(又は、添加材)、いわゆる電気抵抗調整材を含有させることが好ましい。このような電気抵抗調整材としては、金属酸化物やカーボンブラック、イオン導電剤、導電性高分子材料などがある。 The intermediate transfer belt used in the present invention preferably contains a filler (or additive) for adjusting electric resistance, a so-called electric resistance adjusting material, in the polyimide resin. Examples of such an electric resistance adjusting material include metal oxide, carbon black, an ionic conductive agent, and a conductive polymer material.

金属酸化物としては、例えば、酸化亜鉛、酸化スズ、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化アルミニウム、酸化珪素等が挙げられ、分散性を良くするため、前記金属酸化物に予め表面処理を施してもよい。   Examples of the metal oxide include zinc oxide, tin oxide, titanium oxide, zirconium oxide, aluminum oxide, and silicon oxide. In order to improve dispersibility, the metal oxide may be subjected to surface treatment in advance. .

カーボンブラックとしては、例えば、ケッチェンブラック、ファーネスブラック、アセチレンブラック、サーマルブラック、ガスブラック等が挙げられる。 Examples of carbon black include ketjen black, furnace black, acetylene black, thermal black, and gas black.

また、イオン導電剤としては、例えば、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、過塩素酸リチウム等が挙げられ、これらを併用して用いてもよい。
なお、本発明における電気抵抗調整材は、上記例示化合物に限定されるものではない。
Examples of the ionic conductive agent include tetraalkylammonium salts, trialkylbenzylammonium salts, alkylsulfonates, alkylbenzenesulfonates, alkyl sulfates, glycerol fatty acid esters, sorbitan fatty acid esters, polyoxyethylene alkylamines, polyoxyethylenes. Ethylene fatty alcohol ester, alkyl betaine, lithium perchlorate, etc. are mentioned, and these may be used in combination.
The electrical resistance adjusting material in the present invention is not limited to the above exemplary compounds.

本発明では、中間転写ベルトに含有される電気抵抗調整材は、表面抵抗率の常用対数値で8〜13(LogΩ/□)、体積抵抗率の常用対数値で6〜12(LogΩ・cm)となる量が好ましいが、機械強度の面から成形膜が脆く割れやすくならない範囲の量を選択して添加することが必要である。   In the present invention, the electric resistance adjusting material contained in the intermediate transfer belt is 8 to 13 (LogΩ / □) in the common logarithm of the surface resistivity, and 6 to 12 (LogΩ · cm) in the common logarithm of the volume resistivity. However, from the viewpoint of mechanical strength, it is necessary to select and add an amount in such a range that the molded film is brittle and does not easily break.

本発明における電気抵抗調整材の含有量としては、カーボンブラックの場合には、塗工液中の全固形分の10〜25wt%、好ましくは15〜20wt%である。また、金属酸化物の場合の含有量としては、塗工液中の全固形分の1〜50wt%、好ましくは10〜30wt%である。   In the case of carbon black, the content of the electric resistance adjusting material in the present invention is 10 to 25 wt%, preferably 15 to 20 wt% of the total solid content in the coating liquid. Moreover, as content in the case of a metal oxide, it is 1-50 wt% of the total solid of a coating liquid, Preferably it is 10-30 wt%.

さらに好ましくは、10V印加時及び100V印加時の体積抵抗の常用対数値をρv10、ρv100とすると、その差ρv10−ρv100が2.0以下とすることが好ましい。このように抵抗の電圧依存性を少なくすることで、経時で安定した画像が得られる。   More preferably, when the common logarithmic value of the volume resistance at the time of 10V application and 100V application is ρv10 and ρv100, the difference ρv10−ρv100 is preferably 2.0 or less. By reducing the voltage dependency of the resistance in this way, a stable image can be obtained over time.

次に、本発明に使用するポリイミド樹脂について説明する。
芳香族系のポリイミドは、芳香族多価カルボン酸無水物(又はその誘導体)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が、本発明に使用するポリイミドは、芳香族多価カルボン酸無水物として、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、芳香族ジアミンとしてp−フェニレンジアミン及び4,4’−ジアミノジフェニルエーテルを使用する。
Next, the polyimide resin used in the present invention will be described.
Aromatic polyimide is obtained via reaction of polyamic acid (polyimide precursor) by reaction of aromatic polyvalent carboxylic acid anhydride (or derivative thereof) and aromatic diamine. Polyimide used in the present invention Uses 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride as the aromatic polyvalent carboxylic acid anhydride and p-phenylenediamine and 4,4′-diaminodiphenyl ether as the aromatic diamine.

以下の説明では、特に断りがない限りは、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物を芳香族多価カルボン酸無水物と記述し、p−フェニレンジアミン及び4,4’−ジアミノジフェニルエーテルは芳香族ジアミンと記述する。 In the following description, unless otherwise specified, 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride is described as an aromatic polycarboxylic anhydride, p-phenylenediamine and 4,4 '-Diaminodiphenyl ether is described as an aromatic diamine.

芳香族系のポリイミドは、その剛直な主鎖構造により溶媒等に対して不溶であり、また不融の性質を有する。そのため、先ず、芳香族多価カルボン酸無水物と芳香族ジアミンとの反応により、有機溶媒に可溶なポリイミド前駆体(ポリアミック酸、)を合成し、このポリアミック酸の段階で様々な方法で成形加工が行われ、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)しポリイミドとされる。芳香族系のポリイミドを得る反応を例にその概略を下記式(1)に示す。   Aromatic polyimide is insoluble in solvents and the like due to its rigid main chain structure and has an infusible property. Therefore, first, a polyimide precursor (polyamic acid) that is soluble in an organic solvent is synthesized by a reaction between an aromatic polycarboxylic acid anhydride and an aromatic diamine, and is molded by various methods at the polyamic acid stage. Processing is performed, and then the polyamic acid is dehydrated by heating or a chemical method to be cyclized (imidized) to obtain polyimide. The outline of the reaction for obtaining the aromatic polyimide is shown in the following formula (1).

Figure 0005748092
Figure 0005748092

ここで、Arは、 Where Ar 1 is

Figure 0005748092
Arは、
Figure 0005748092
Ar 2 is

Figure 0005748092
である。
Figure 0005748092
It is.

芳香族系のポリイミドを得る場合には、上記芳香族多価カルボン酸無水物成分と芳香族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、その後ポリアミック酸を脱水反応させて環化し、イミド化する。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。   In the case of obtaining an aromatic polyimide, a polyimide precursor (polyamic acid) is obtained by polymerization reaction in an organic polar solvent using substantially equal moles of the aromatic polycarboxylic acid anhydride component and the aromatic diamine component. Then, the polyamic acid is dehydrated to cyclize and imidize. Below, the manufacturing method of a polyamic acid is demonstrated concretely.

ここで、ポリアミック酸を得る際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−、又は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、ジオキソランなどのエーテル系溶媒、メタノール、エタノール、ブタノールなどのアルコール系溶媒、ブチルセロソルブなどのセロソルブ系、又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、これらを単独又は混合溶媒として用いるのが望ましい。
溶媒は、前記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。
Here, examples of the organic polar solvent used in the polymerization reaction for obtaining the polyamic acid include sulfoxide solvents such as dimethyl sulfoxide and diethyl sulfoxide, and formamide such as N, N-dimethylformamide and N, N-diethylformamide. Solvents, acetamide solvents such as N, N-dimethylacetamide, N, N-diethylacetamide, pyrrolidone solvents such as N-methyl-2-pyrrolidone and N-vinyl-2-pyrrolidone, phenol, o-, m- Or phenol solvents such as p-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 hexamethylphosphoramide, etc. can be mentioned γ- butyrolactone, to use them alone or as a mixed solvent desirable.
The solvent is not particularly limited as long as it dissolves the 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、先ず、アルゴン、窒素などの不活性ガス雰囲気下において、1種又は複数種のジアミンを上記の有機溶媒に溶解するか、又はスラリー状に分散させる。この溶液に前記した少なくとも1種の芳香族多価カルボン酸無水物(又はその誘導体)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、通常−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 of producing a polyimide precursor, first, one or more kinds of diamines are dissolved in the above organic solvent or dispersed in a slurry state in an inert gas atmosphere such as argon or nitrogen. When at least one aromatic polycarboxylic 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), heat is generated. Thus, a ring-opening polyaddition reaction occurs, and the viscosity of the solution rapidly increases, and a high molecular weight polyamic acid solution is obtained. In this case, the reaction temperature is usually 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、先ず、芳香族テトラカルボン酸二無水物 又はその誘導体を有機溶媒に溶解又は分散させておき、この溶液中に前記芳香族ジアミン(略、「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、芳香族テトラカルボン酸二無水物成分と、ジアミン成分との混合順序は限定されない。さらには、芳香族テトラカルボン酸二無水物と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, first, aromatic tetracarboxylic dianhydride or a derivative thereof is dissolved or dispersed in an organic solvent, and the aromatic diamine (substantially , "Diamine") may be added. 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 aromatic tetracarboxylic dianhydride component and the diamine component is not limited. Further, the aromatic tetracarboxylic dianhydride and the diamine may be simultaneously added to the organic polar solvent for reaction.

上記のようにして、芳香族多価カルボン酸無水物又はその誘導体と、芳香族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 is uniformly mixed in the organic polar solvent by polymerizing the aromatic polyvalent carboxylic acid anhydride or derivative thereof and the aromatic diamine component in about an equimolar amount in the organic polar solvent. 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:「ポリイミド樹脂前駆体を含む塗工液」)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、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、このように上市されている代表的なものとしては、U−ワニス(宇部興産社製)が挙げられる。   The polyimide precursor solution in the present invention (polyamic acid solution: “coating solution containing a polyimide resin precursor”) can be synthesized as described above, but it can be easily used as an organic solvent. A state in which the polyamic acid composition is dissolved, that is, what is marketed as a so-called polyimide varnish can also be obtained and used. Manufactured).

合成又は入手したポリアミック酸溶液に、必要に応じて充填剤(例えば、電気抵抗調整材、あるいは分散助剤、補強材、潤滑材、熱伝導材、酸化防止剤などの添加剤)を混合・分散して塗工液が調製される。塗工液を後述のように支持体(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)が行われる。   Mix and disperse fillers (for example, electrical resistance adjusting agents, or additives such as dispersion aids, reinforcing materials, lubricants, heat conduction materials, antioxidants, etc.) into the synthesized or obtained polyamic acid solution as necessary. Thus, a coating solution is prepared. The coating liquid is applied to a support (molding mold) as described later, and then subjected to a treatment such as heating, whereby conversion (imidation) from polyamic acid, which is a polyimide precursor, to polyimide is performed.

ポリアミック酸は、前述のように加熱する方法(1)、又は化学的方法(2)によってイミド化することができる。
加熱する方法(1)は、ポリアミック酸を、例えば、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。
The polyamic acid can be imidized by the heating method (1) or the chemical method (2) as described above.
The heating method (1) is a method of converting polyamic acid to polyimide by, for example, heat treatment at 200 to 350 ° C., and is a simple and practical method for obtaining polyimide (polyimide resin).

一方、化学的方法(2)は、ポリアミック酸を脱水環化試薬(例えば、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)の加熱する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。
なお、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好ましい。
On the other hand, the chemical method (2) is a method in which a polyamic acid is reacted with a dehydrating cyclization reagent (for example, a mixture of a carboxylic acid anhydride and a tertiary amine, etc.) and then heated to completely imidize, Compared with the heating method of (1), since it is a complicated and expensive method, the method of (1) is usually used frequently.
In order to exhibit the intrinsic performance of polyimide, it is preferable to complete imidization by heating to a temperature above the glass transition temperature of the corresponding polyimide.

イミド化の進行状況(イミド化の程度)は、通常行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)、フー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、中でもフー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 commonly performed method for measuring the imidization rate.
As a method for measuring such an imidization rate, for example, nuclear magnetic resonance calculated from an integral ratio of 1H attributed to an amide group near 9 to 11 ppm and 1H attributed to an aromatic ring near 6 to 9 ppm. Various methods such as spectroscopy (NMR method), Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR method), quantification of moisture accompanying imide ring closure, carboxylic acid neutralization titration method, etc. are used. 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、下記式(a)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、次により表される。
イミド化率(%)=[(A)/(B)]×100 ・・・ (a)
In the Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR method), the imidization rate is defined as, for example, the following formula (a).
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), Is done.
Imidation ratio (%) = [(A) / (B)] × 100 (a)

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。   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)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。
(1) Absorbance ratio between 725 cm −1 (immobilization 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 rings.
(2) Absorbance ratio between 1,380 cm −1 (inflection vibration band of imide ring C—N group), which is one of characteristic absorptions of imide, and 1,500 cm −1 of characteristic absorption of benzene rings.
(3) Absorbance ratio between 1,720 cm −1 (immobilization vibration band of imide ring C═O group) which is one of characteristic absorptions of imide and 1,500 cm −1 of characteristic absorption of benzene ring.
(4) 1,720 cm −1 which is one of characteristic absorptions of imide and 1,670 cm −1 (interaction between amide group N—H bending vibration and C—N stretching vibration) Absorbance ratio.
Moreover, if it is confirmed that the multiple absorption band derived from the amide group over 3000 to 3300 cm −1 disappears, the reliability of imidization completion is further increased.

本発明に使用する樹脂は、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物と4,4’−ジアミノジフェニルエーテルがイミド結合しタポリイミド樹脂成分と3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物とp−フェニレンジアミンがイミド結合したポリイミド樹脂成分をブレンドして使用するので、例えば、それぞれの樹脂のポリイミド前駆体溶液を混合攪拌したポリイミド前駆体溶液を使用することで作製可能である。   The resin used in the present invention comprises 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride and 4,4′-diaminodiphenyl ether formed by imide bonding, and a polyimide resin component and 3,3 ′, 4,4. Since a polyimide resin component in which ′ -biphenyltetracarboxylic dianhydride and p-phenylenediamine are imide-bonded is used, for example, a polyimide precursor solution obtained by mixing and stirring the polyimide precursor solution of each resin is used. Can be produced.

次に、前記ポリイミド樹脂前駆体を含む塗工液を用いて中間転写ベルトを製造する方法について説明する。   Next, a method for producing an intermediate transfer belt using the coating liquid containing the polyimide resin precursor will be described.

中間転写ベルトの成型方法として、遠心成形のように塗工液を金型(円筒状の型)の内面に塗布する方法も広く一般的に知られているが、ベルトの裏面側は金型と接しないエアー面であるため、ベルトの裏面は滑らかな表面になり、本発明の粗さのベルトを作製するのは難しい。   As a method for forming an intermediate transfer belt, a method of applying a coating liquid to the inner surface of a mold (cylindrical mold) as in centrifugal molding is widely known. Since the air surface is not in contact, the back surface of the belt becomes a smooth surface, and it is difficult to produce the belt having the roughness of the present invention.

そこで、本発明においては、ポリイミド樹脂前駆体を含む塗工液をノズルやディスペンサーによって金型(円筒状の型)の外面に塗布する方法が好ましい。この方法では金型外面に接する面が、ベルトの裏面になるので、金型外面に粗面加工を施せば、その粗面がベルトの裏面に反映されるため、金型外面にサンドブラストなどにより、ベルト裏面の表面粗さRaが0.2〜0.4μmとなるような粗面加工を施す。 Therefore, in the present invention, a method of applying a coating liquid containing a polyimide resin precursor to the outer surface of a mold (cylindrical mold) with a nozzle or a dispenser is preferable. In this method, the surface in contact with the outer surface of the mold is the back surface of the belt, so if the rough surface processing is performed on the outer surface of the mold, the rough surface is reflected on the back surface of the belt. Roughening is performed so that the surface roughness Ra of the belt back surface is 0.2 to 0.4 μm.

次いで、円筒状の金属金型をゆっくりと回転させながら、塗工液をノズルやディスペンサーのような液供給装置にて円筒の外面全体に均一になるように塗布・流延(塗膜を形成)する。その後、回転速度を所定速度まで上げ、所定速度に達したら一定速度に維持し、所望の時間回転を継続する。そして、回転させつつ徐々に昇温させながら、約80〜150℃の温度で塗膜中の溶媒を蒸発させていく。この過程では、雰囲気の蒸気(揮発した溶媒等)を効率よく循環して取り除くことが好ましい。自己支持性のある膜が形成されたところで金型ごと高温処理の可能な加熱炉(焼成炉)に移し、段階的に昇温し、最終的に250℃〜450℃程度の高温加熱処理(焼成)し、十分にポリイミド樹脂前駆体又イミド化を行う。イミド化が完了後、徐冷して成形膜が形成された円筒状の型を取り出し、円筒状の型から離型(脱型)することにより、目的のシームレスベルト(中間転写ベルト)が得られる。
なお、円筒状の金型から離型を容易にするように、金型に離型剤または離型層を形成してもよい。
Next, while slowly rotating the cylindrical metal mold, the coating liquid is applied and cast (forms a coating film) so that the coating liquid is uniformly applied to the entire outer surface of the cylinder with a liquid supply device such as a nozzle or dispenser. To do. Thereafter, the rotation speed is increased to a predetermined speed, and when the predetermined speed is reached, the rotation speed is maintained at a constant speed and the rotation is continued for a desired time. And the solvent in a coating film is evaporated at the temperature of about 80-150 degreeC, heating up gradually while rotating. In this process, it is preferable to efficiently circulate and remove atmospheric vapor (such as a volatilized solvent). When a self-supporting film is formed, the mold is transferred to a heating furnace (firing furnace) capable of high-temperature processing, and the temperature is raised stepwise, and finally high-temperature heat processing (firing is performed at about 250 ° C. to 450 ° C. And sufficiently polyimide resin precursor or imidization. After the imidization is completed, the target seamless belt (intermediate transfer belt) is obtained by taking out the cylindrical mold on which the molded film is formed by slow cooling and releasing from the cylindrical mold (demolding). .
In addition, you may form a mold release agent or a mold release layer in a metal mold | die so that mold release may be made easy from a cylindrical metal mold | die.

本発明で使用するトナーは、好ましくは円形度が0.95以上である。このような球形に近いトナーを使用することで、転写率が向上し、高画質化が図れるが、円形度が0.98よりも大きいと、像担持体やベルト上の残留トナーの除去を行うクリーニング工程で、クリーニング不良が発生しやすくなる。そのため使用するトナーの円形度は0.95以上0.98以下とすることが好ましい。 The toner used in the present invention preferably has a circularity of 0.95 or more. By using such a nearly spherical toner, the transfer rate can be improved and the image quality can be improved. However, if the circularity is greater than 0.98, the residual toner on the image carrier and the belt is removed. In the cleaning process, cleaning defects are likely to occur. Therefore, the circularity of the toner used is preferably 0.95 or more and 0.98 or less.

また、トナーは小径化することでドットの再現性が向上するので、トナーの体積平均粒径は、4μm以上8μm以下が好ましく、さらに4μm以上5.2μm以下とすること高精細な画像が得られる。ただし、トナーが小さすぎると、クリーニング工程でクリーニング不良が発生しやすくなるので、4μm以上の大きさが必要である、
なお、トナーの体積平均粒径及び円形度は、Sysmex製FPIA-2100を用いて測定した。
Further, since the toner reproducibility is improved by reducing the diameter of the toner, the volume average particle diameter of the toner is preferably 4 μm or more and 8 μm or less, and more preferably 4 μm or more and 5.2 μm or less. . However, if the toner is too small, a cleaning failure is likely to occur in the cleaning process, so a size of 4 μm or more is necessary.
The volume average particle diameter and circularity of the toner were measured using FPIA-2100 manufactured by Sysmex.

本発明のトナーは、例えば、少なくともバインダー用の樹脂材料及び/又はそのプレポリマー、着色剤、離型剤を有機溶媒中に含むトナー材料の有機溶媒液を水系媒体中に微細液滴状に分散させた後、該有機溶媒及び水系媒体を除去すること、あるいは該分散している間若しくはその後に該液滴中のプレポリマーを架橋及び/又は伸長反応させた後、該有機溶媒及び水系媒体を除去することにより製造することができる。 In the toner of the present invention, for example, an organic solvent liquid of a toner material containing at least a resin material for a binder and / or a prepolymer thereof, a colorant, and a release agent in an organic solvent is dispersed in fine droplets in an aqueous medium. Then, the organic solvent and the aqueous medium are removed, or the prepolymer in the droplets is crosslinked and / or extended during or after the dispersion, and then the organic solvent and the aqueous medium are used. It can manufacture by removing.

好適には、少なくとも有機溶媒中に、活性水素を有する化合物及びこれと反応可能な部位を有する重合体、又は、分子内に活性水素及びこれと反応可能な部位を有すると同時に有する自己重合性材料、着色剤、離型剤を、好ましくはこれらを含有した組成物の形で、溶解又は分散させ、該活性水素と反応可能な部位を反応させた後、もしくは反応させながら、該有機溶媒及び水系媒体を除去し、洗浄、乾燥することにより製造することができる。   Preferably, at least in an organic solvent, a compound having active hydrogen and a polymer having a site capable of reacting with the compound, or a self-polymerizable material having active hydrogen and a site capable of reacting with it in the molecule at the same time The organic solvent and the aqueous system are dissolved or dispersed, preferably in the form of a composition containing them, after reacting with or reacting with the active hydrogen reactive site. It can be produced by removing the medium, washing and drying.

トナーの円形度は、前記反応時に攪拌強さを調整したり、乾燥後に強強攪拌することで調整することもできる。また、樹脂材料又は/及びそのプレポリマーとしては、各種の材料を用いることができるが、特にポリエステル樹脂又は/及びポリエステルプレポリマーを好ましく用いることができる。
なお、これらは単なる一例であって、球形状トナーは、このような製法以外の方法で製造しても無論、かまわない。
The degree of circularity of the toner can also be adjusted by adjusting the stirring strength during the reaction or by stirring vigorously after drying. Moreover, as a resin material or / and its prepolymer, various materials can be used, but especially a polyester resin or / and a polyester prepolymer can be preferably used.
These are merely examples, and the spherical toner may of course be manufactured by a method other than such a manufacturing method.

次に、本発明に使用する画像形成装置について説明する。本発明は、中間転写を使用し、高速かつ高耐久な画像形成装置である。そのため、本発明に使用する中間転写ベルトは、ベルト周長が2000mm以上であり、ベルト線速が350mm/sec以上で駆動する。 Next, the image forming apparatus used in the present invention will be described. The present invention is a high-speed and highly durable image forming apparatus using intermediate transfer. Therefore, the intermediate transfer belt used in the present invention is driven at a belt circumferential length of 2000 mm or more and a belt linear velocity of 350 mm / sec or more.

本発明で使用する画像形成装置は、カラー画像印刷時でも高速印刷ができるように、複数の感光体ドラムをシームレスベルトからなる一つの中間転写ベルトに沿って並設した画像形成装置が望ましく、図2は、このような画像形成装置の一例として、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を示したものである。 The image forming apparatus used in the present invention is preferably an image forming apparatus in which a plurality of photosensitive drums are arranged side by side along a single intermediate transfer belt so that high-speed printing can be performed even during color image printing. As an example of such an image forming apparatus, reference numeral 2 denotes four photosensitive drums (21BK), (21Y), and (21M) for forming toner images of four different colors (black, yellow, magenta, and cyan). , (21C) is a four-drum 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13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い、像坦持体(感光体)上に潜像を形成する。   In FIG. 2, the printer main 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 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 corresponding to each color signal in the image carrier (photoreceptor) (21BK), (21M), (21Y), (21C) having four writing optical paths and provided for each color of the image forming unit 13 Writing is performed to form a latent image on the image carrier (photoconductor).

画像形成部(13)の各像坦持体である感光体(21BK)、(21M)、(21Y)、(21C)は、通常OPC感光体が用いられ、各感光体(21BK)、(21M)、(21Y)、(21C)の周囲には、帯電装置、各像坦持体(感光体)上の潜像を現像してトナー像とするための黒(BK)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)、シアン(C)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)は、トナーとキャリアとからなる2成分磁気ブラシ現像方式を用いている。   As the photoconductors (21BK), (21M), (21Y), and (21C) that are the image carriers of the image forming unit (13), a normal OPC photoconductor is used, and the photoconductors (21BK) and (21M) are used. ), (21Y), and (21C) are black (BK), magenta (M), magenta (M), and a charging device, and a latent image on each image carrier (photoconductor) is developed into a toner image. Developing devices (20BK), (20M), (20Y), (20C) for yellow (Y) and cyan (C) colors, primary transfer bias rollers (23BK), (23M) as primary transfer means, (23Y), (23C), a cleaning device (not shown), a photosensitive member neutralizing device (not shown), and the like are provided. The developing devices (20BK), (20M), (20Y), and (20C) use a two-component magnetic brush developing system that includes toner and a carrier.

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 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)に担持される。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 unit (14) and then carried on the transfer conveyance belt (50), which is a belt component, via the registration roller (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). As a result, 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 discharged out of the printer main body. Is done.

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部材(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部材(25)の下流側には、潤滑剤塗布装置(27)が配設されている。この潤滑剤塗布装置(27)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。前記導電性ブラシは、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。特に小径トナーや円形度の高いトナーはクリーニング性が悪いので、潤滑剤を塗布することが望ましい。固形潤滑剤としては、従来公知の潤滑剤を使用できるが、特にステアリン酸亜鉛で良好なクリーニング性が得られる。   Residual toner remaining on the intermediate transfer belt (22) without being transferred during the secondary transfer is removed from the intermediate transfer belt (22) by the belt cleaning member (25). A lubricant application device (27) is disposed downstream of the belt cleaning member (25). The lubricant application device (27) 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 an effect of improving the cleaning property of the intermediate transfer belt (22), preventing the occurrence of filming and improving the durability. In particular, a small-diameter toner or a toner with a high degree of circularity has poor cleaning properties, so it is desirable to apply a lubricant. As the solid lubricant, conventionally known lubricants can be used, and particularly good cleaning properties can be obtained with zinc stearate.

以下、実施例に基づいて本発明を更に具体的に説明するが、本発明は、これら実施例によって制限されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない限りこれらの実施例を適宜改変したものも本件の発明の範囲内である。   EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically based on examples. However, the present invention is not limited by these examples, and these examples are appropriately modified without departing from the gist of the present invention. Is also within the scope of the present invention.

下記により塗工液を調製し、この塗工液を用いてシームレスベルトを製造した。
[ベルトの作製]
<塗工液の調製>
先ず、S成分として3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物とp−フェニレンジアミンを反応させたポリイミド樹脂前駆体を主成分とするポリイミドワニス(U−ワニスS;宇部興産社製)と、A成分として3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物と4,4’−ジアミノジフェニルエーテルを反応させたポリイミド樹脂前駆体を主成分とするポリイミドワニス(U−ワニスA;宇部興産社製)とを、U−ワニスSとU−ワニスAのポリアミック酸固形分換算の重量比(S/A)が10/90になるように計り取る。
A coating solution was prepared as follows, and a seamless belt was produced using this coating solution.
[Preparation of belt]
<Preparation of coating solution>
First, a polyimide varnish (U-varnish S; Ube Industries, Ltd.) having a polyimide resin precursor obtained by reacting 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride and p-phenylenediamine as an S component. And polyimide varnish mainly composed of a polyimide resin precursor obtained by reacting 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride and 4,4′-diaminodiphenyl ether as component A -Varnish A (manufactured by Ube Industries) is measured so that the weight ratio (S / A) in terms of polyamic acid solid content of U-varnish S and U-varnish A is 10/90.

次いで、カーボンブラック含有率がポリアミック酸固形分の17重量%になるように、N−メチル−2−ピロリドン中に調合、分散させたカーボンブラック(SpecialBlack4;エボニックデグサ社製)の分散液を収容したビーズミル中で、U−ワニスSとU−ワニスAとをよく攪拌混合して塗工液を調製した。 Subsequently, a dispersion of carbon black (Special Black 4; manufactured by Evonik Degussa) prepared and dispersed in N-methyl-2-pyrrolidone so that the carbon black content was 17% by weight of the polyamic acid solid content was accommodated. In a bead mill, U-varnish S and U-varnish A were thoroughly mixed with stirring to prepare a coating solution.

<中間転写ベルトの製造>
次に、外径700mm、長さ400mmの外面をブラスト処理にて粗面化した円筒状の金型Aを用い、この円筒型を50rpm(回/分)で回転させながら、上記塗工液を円筒外面に均一に流延するようにディスペンサーにて塗布した。所定の全量を流し終えて塗膜がまんべんなく広がった時点で、回転数を100rpmに上げ、熱風循環乾燥機に導入して、110℃まで徐々に昇温して60分加熱した。さらに昇温して200℃で20分加熱し、回転を停止、徐冷して成形膜が形成された円筒型を取り出し、これを高温処理の可能な加熱炉(焼成炉)に導入し、段階的に320℃まで昇温して60分加熱処理(焼成)してシームレスベルトを得た。次いで、このシームレスベルト端部を切断して、周長2200mm、幅長376mm、厚み60.2μmの中間転写ベルトAを得た。
<Manufacture of intermediate transfer belt>
Next, a cylindrical mold A having an outer diameter of 700 mm and a length of 400 mm roughened by blasting is used, and the coating liquid is applied while rotating the cylindrical mold at 50 rpm (times / minute). It apply | coated with the dispenser so that it might cast on a cylindrical outer surface uniformly. When the predetermined amount was completely poured and the coating film was spread evenly, the number of revolutions was increased to 100 rpm, introduced into a hot air circulating dryer, gradually heated to 110 ° C. and heated for 60 minutes. Further, the temperature is raised and heated at 200 ° C. for 20 minutes, the rotation is stopped, and it is slowly cooled to take out the cylindrical mold on which the formed film is formed, and this is introduced into a heating furnace (firing furnace) capable of high-temperature processing. Thus, the temperature was raised to 320 ° C. and heat treatment (firing) was performed for 60 minutes to obtain a seamless belt. Next, this seamless belt end was cut to obtain an intermediate transfer belt A having a circumferential length of 2200 mm, a width of 376 mm, and a thickness of 60.2 μm.

[ベルトの特性値評価]
次に得られたベルトの特性値評価を行なった。測定項目及び測定方法を以下に示す。
[Evaluation of belt characteristic values]
Next, characteristic values of the obtained belt were evaluated. Measurement items and measurement methods are shown below.

<ベルト裏面の表面粗さ>
ベルトの裏面(金型外面と接していた方の面)の表面粗さをJIS B0601:2001に準じ、東京精密社製(SURFCOM 1400D )で測定を行った。測定条件は測定速度0.6mm/sec、カットオフ値0.8mm、測定長さ2.5mmで行った。ベルト周方向に対して3箇所、ベルト幅方向に3箇所(中央部及び両端部)の合計9箇所(周方向3箇所×幅方向3箇所)で、ベルト裏面の計測を行い、その平均値を用いた。
<Surface roughness on the back of the belt>
The surface roughness of the back surface of the belt (the surface that was in contact with the outer surface of the mold) was measured according to JIS B0601: 2001 by Tokyo Seimitsu Co., Ltd. (SURFCOM 1400D). The measurement conditions were a measurement speed of 0.6 mm / sec, a cut-off value of 0.8 mm, and a measurement length of 2.5 mm. Measure the back of the belt at a total of 9 locations (3 locations in the circumferential direction x 3 locations in the width direction), 3 locations in the belt circumferential direction and 3 locations in the belt width direction (center and both ends). Using.

<体積抵抗の電圧依存性>
ハイレスター(三菱化学製)にて、URSプローブを使用して測定した。体積抵抗については、ベルトの裏面で測定を行い、10V/10秒印加時の測定、及び100V/10秒印加時の測定を行い、それぞれの体積抵抗値の常用対数をρv10、ρv100としたとき、その差分値(ρv10−ρv100)で、体積抵抗の電圧依存性を評価した。
<Voltage resistance voltage dependency>
The measurement was performed using a URS probe with a Hirester (Mitsubishi Chemical). For volume resistance, measurement is performed on the back surface of the belt, measurement at the time of application of 10 V / 10 seconds and measurement at the time of application of 100 V / 10 seconds, and when the common logarithm of each volume resistance value is ρv10, ρv100, The voltage dependency of the volume resistance was evaluated using the difference value (ρv10−ρv100).

<表面抵抗のバラツキ>
ハイレスター(三菱化学製)にて、URSプローブを使用し、ベルト裏面の500V/10秒印加時の表面抵抗値を測定した。ベルト周方向に対して3箇所、ベルト幅方向に3箇所(中央部及び両端部)の合計9箇所(周方向3箇所×幅方向3箇所)で計測を行い、その平均値を用いた。
9箇所の表面抵抗値の常用対数値について、その平均値、及びMAX値とMIN値の比(MAX/MIN)を算出した。MAX値とMIN値の比(MAX/MIN)を表面抵抗のバラツキの評価値とした。
<Dispersion of surface resistance>
The surface resistance value when 500 V / 10 seconds were applied to the back side of the belt was measured using a URS probe at Hiresta (manufactured by Mitsubishi Chemical). Measurements were made at a total of 9 locations (3 locations in the circumferential direction × 3 locations in the width direction), 3 locations in the belt circumferential direction and 3 locations in the belt width direction (center and both ends), and the average value was used.
For the common logarithmic values of the surface resistance values at nine locations, the average value and the ratio between the MAX value and the MIN value (MAX / MIN) were calculated. The ratio between the MAX value and the MIN value (MAX / MIN) was used as an evaluation value for variation in surface resistance.

<吸湿線膨張係数>
吸湿線膨張係数は、図1に示す装置において、シームレスベルトの中央部から所定形状(巾10mm、長さ70mm)に切断したサンプルのポリイミドシートを、アーム2、3の内端間の距離が50mmとなるように装着し、サンプルにかかる線圧が150g/cmになるようアルミニウム製の錘4の重量を調整した後、伸び測定装置を恒温恒湿槽に入れ、35℃/85%(RH:相対湿度)及び35℃/35%(RH:相対湿度)の両環境での伸び量を測定し、その差分(ΔL)を求め、次式を用いて吸湿線膨張係数を算出した。
吸湿線膨張係数(ppm/%RH)=(ΔL/50mm)/50%
なお、伸び量は、錘4の下部に設けた反射型のレーザマイクロゲージ5により、錘4の下部とレーザマイクロゲージ5との距離を測定することにより求めた。
これらの試験結果をまとめて表1に示す。
なお、表1中、体積抵抗ρvは、100V/10秒印加時の測定値である。
<Hygroscopic linear expansion coefficient>
The moisture absorption linear expansion coefficient is a distance between the inner ends of the arms 2 and 3 of a sample polyimide sheet cut into a predetermined shape (width 10 mm, length 70 mm) from the center of the seamless belt in the apparatus shown in FIG. After adjusting the weight of the aluminum weight 4 so that the linear pressure applied to the sample is 150 g / cm, the elongation measuring device is placed in a constant temperature and humidity chamber, and 35 ° C./85% (RH: Relative humidity) and 35 ° C./35% (RH: relative humidity) were measured for the amount of elongation, the difference (ΔL) was determined, and the hygroscopic linear expansion coefficient was calculated using the following equation.
Hygroscopic linear expansion coefficient (ppm /% RH) = (ΔL / 50 mm) / 50%
The amount of elongation was determined by measuring the distance between the lower part of the weight 4 and the laser micro gauge 5 with a reflective laser micro gauge 5 provided at the lower part of the weight 4.
These test results are summarized in Table 1.
In Table 1, volume resistance ρv is a measured value when 100 V / 10 seconds are applied.

[実機評価試験]
次に、作製したベルトの実機に装着した実機評価を行なった。
<評価画像形成装置>
上記の方法で作製したベルトの内周長2200mm、幅376mm、厚み60.2μmのベルトAを、図2に示すようなタンデム型の画像形成装置に装着し、中間転写ベルトを線速425mm/secで駆動させて、実機試験を行なった。
<評価トナー>
トナーは体積平均粒径が5.2μm、円形度0.95の重合法で作製したトナーAを使用した。
[Real machine evaluation test]
Next, the actual machine attached to the actual machine of the manufactured belt was evaluated.
<Evaluation image forming apparatus>
A belt A having an inner circumferential length of 2200 mm, a width of 376 mm, and a thickness of 60.2 μm is mounted on a tandem type image forming apparatus as shown in FIG. 2, and the intermediate transfer belt is set at a linear speed of 425 mm / sec. The actual machine test was conducted.
<Evaluation toner>
As the toner, toner A prepared by a polymerization method having a volume average particle diameter of 5.2 μm and a circularity of 0.95 was used.

<ランニング試験評価>
試験環境は2環境で行い、HH環境(32℃、80%)、LL環境(10℃、15%)、の順に環境を変えて試験を行なった。それぞれの環境で、印字率5%文字画像を100P/Jで100K枚出力する印刷試験を行った(合計200K枚)。異常画像の発生や機械に異常がないか確認を行い、各環境のランニング終了時には、全べた画像、ハーフトーン画像、細線画像の出力も行なった。べた画像の均一性、ハーフトーンの均一性、細線の再現性などについて、ランク見本によるランク付け画質の評価を行った。
ランク見本は、最高ランクが5であり、ランク2.5以上が実使用で許容できるレベルである。
<Running test evaluation>
The test environment was two environments, and the test was performed by changing the environment in the order of HH environment (32 ° C., 80%) and LL environment (10 ° C., 15%). In each environment, a printing test was conducted to output 100K character images at a printing rate of 5% at 100 P / J (total 200 K sheets). At the end of running in each environment, we checked for the occurrence of abnormal images and machines, and output full images, halftone images, and fine line images. The ranking image quality was evaluated using rank samples for solid image uniformity, halftone uniformity, and fine line reproducibility.
In the rank sample, the highest rank is 5, and a rank of 2.5 or higher is an acceptable level in actual use.

<ベルトの作製>
U-ワニスSとU−ワニスAの混合比を、ポリアミック酸固形分換算の重量比(S/A)で20/80に変更した以外は、実施例1と同様に作製して、周長2200mm、幅長376mm、厚み60.3μmのベルトBを得た。ベルトBの各種特性値を表1にまとめて示す。
<実機評価>
装着したベルトをベルトBに変更した以外は、実施例1と同様に評価を行なった。その 試験結果は表2まとめて示す。
<Production of belt>
It was produced in the same manner as in Example 1 except that the mixing ratio of U-varnish S and U-varnish A was changed to 20/80 by the weight ratio (S / A) in terms of polyamic acid solid content, and the circumference was 2200 mm. A belt B having a width of 376 mm and a thickness of 60.3 μm was obtained. Various characteristic values of the belt B are summarized in Table 1.
<Evaluation of actual machine>
Evaluation was performed in the same manner as in Example 1 except that the attached belt was changed to belt B. The test results are summarized in Table 2.

<ベルトの作製>
U-ワニスSとU−ワニスAの混合比を、ポリアミック酸固形分換算の重量比(S/A)で40/60に変更した以外は、実施例1と同様に作製を行い、周長2200mm、幅長376mm、厚み61.4μmのベルトCを得た。ベルトCの各種特性値を表1にまとめて示す。
<実機評価>
装着したベルトをベルトCに変更した以外は、実施例1と同様に評価を行なった。
試験結果は表2にまとめて示す。
<Production of belt>
Production was performed in the same manner as in Example 1 except that the mixing ratio of U-varnish S and U-varnish A was changed to 40/60 by weight ratio (S / A) in terms of polyamic acid solid content, and the circumference was 2200 mm. A belt C having a width of 376 mm and a thickness of 61.4 μm was obtained. Various characteristic values of the belt C are summarized in Table 1.
<Evaluation of actual machine>
Evaluation was performed in the same manner as in Example 1 except that the attached belt was changed to belt C.
The test results are summarized in Table 2.

<ベルトの作製>
U−ワニスSとU−ワニスAの混合比を、ポリアミック酸固形分換算の重量比(S/A)を30/70に変更を行い、金型を金型B(金型Aと同じサイズで表面をサンドブラスト処理しているが、金型Aよりも表面粗さが大きい金型)に変更した以外は、実施例1と同様に作製を行い、周長2200mm、幅長376mm、厚み60.8μmのベルトDを得た。ベルトDの各種特性値を表1にまとめて示す。
<実機評価>
装着したベルトをベルトDに変更した以外は、実施例1と同様に評価を行なった。その試験結果は表2にまとめて示す。
<Production of belt>
The mixing ratio of U-varnish S and U-varnish A is changed to 30/70 by weight ratio (S / A) in terms of polyamic acid solid content, and the mold is mold B (the same size as mold A) The surface was sandblasted, but the production was performed in the same manner as in Example 1 except that the surface roughness was changed to a mold having a surface roughness larger than that of the mold A, and the circumference was 2200 mm, the width was 376 mm, and the thickness was 60.8 μm. Belt D was obtained. Various characteristic values of the belt D are summarized in Table 1.
<Evaluation of actual machine>
Evaluation was performed in the same manner as in Example 1 except that the attached belt was changed to belt D. The test results are summarized in Table 2.

<ベルトの作製>
実施例2のベルトBと同様に作製を行って、ベルトEを得た。
<実機評価>
ベルトEを搭載して、重合法で作製したトナーB(体積平均粒径:6.8μm、円形度:0.95)を使用した以外は実施例1と同様に評価を行なった。その試験結果を表2まとめて示す。
<Production of belt>
Fabrication was performed in the same manner as the belt B of Example 2, and a belt E was obtained.
<Evaluation of actual machine>
Evaluation was carried out in the same manner as in Example 1 except that the toner B (volume average particle diameter: 6.8 μm, circularity: 0.95) prepared by the polymerization method and using the belt E was used. The test results are summarized in Table 2.

<ベルトの作製>
実施例2のベルトBと同様に作製を行って、ベルトFを得た。
<実機評価>
ベルトFを搭載して、重合法で作製したトナーC(体積平均粒径:8.1μm、円形度:0.95)を使用した以外は実施例1と同様に評価を行なった。その試験結果を表2にまとめて示す。
<Production of belt>
Fabrication was performed in the same manner as the belt B of Example 2, and a belt F was obtained.
<Evaluation of actual machine>
Evaluation was performed in the same manner as in Example 1 except that the toner C (volume average particle diameter: 8.1 μm, circularity: 0.95) prepared by the polymerization method and using the belt F was used. The test results are summarized in Table 2.

<ベルトの作製>
実施例2のベルトBと同様に作製を行って、ベルトGを得た。
<実機評価>
ベルトGを搭載して、粉砕法で作製したトナーD(体積平均粒径:8.4μm、円形度:0.93)を使用した以外は実施例1と同様に評価を行なった。その試験結果を表2にまとめて示す。
<Production of belt>
Fabrication was performed in the same manner as the belt B of Example 2, and a belt G was obtained.
<Evaluation of actual machine>
Evaluation was performed in the same manner as in Example 1 except that the toner D (volume average particle diameter: 8.4 μm, circularity: 0.93) prepared by the pulverization method using the belt G was used. The test results are summarized in Table 2.

[比較例1]
<ベルトの作製>
U-ワニスSとU−ワニスAの混合比を、ポリアミック酸固形分換算の重量比(S/A)で20/80に変更を行い、金型を金型C(金型Aと同じサイズで表面をサンドブラスト処理しているが、金型Aよりも表面が滑らかな金型)に変更を行った以外は、実施例1と同様に作製を行い、周長2200mm、幅長376mm、厚み59.8μmのベルトHを得た。ベルト特性を表1にまとめて示す。
<実機評価>
装着したベルトをベルトHに変更した以外は、実施例1と同様に評価を行なった。LL環境の試験において、ベルトの偏倚によりベルト端部側に激しい損傷が発生した。画像端部に画像の乱れが発生しため、その後の試験を中止している。その試験結果を表2に示す。
[Comparative Example 1]
<Production of belt>
The mixing ratio of U-varnish S and U-varnish A was changed to 20/80 by weight ratio (S / A) in terms of polyamic acid solid content, and the mold was mold C (the same size as mold A) The surface was sandblasted, but the surface was made in the same manner as in Example 1 except that the surface was changed to a mold having a smoother surface than the mold A). The circumference was 2200 mm, the width was 376 mm, and the thickness was 59. An 8 μm belt H was obtained. The belt characteristics are summarized in Table 1.
<Evaluation of actual machine>
Evaluation was performed in the same manner as in Example 1 except that the attached belt was changed to belt H. In the test of the LL environment, severe damage occurred on the belt end side due to the deviation of the belt. Since the image is disturbed at the edge of the image, the subsequent test is stopped. The test results are shown in Table 2.

[比較例2]
<ベルトの作製>
U-ワニスSとU−ワニスAの混合比を、ポリアミック酸固形分換算の重量比(S/A)で40/60に変更を行い、かつ使用する金型を実施例4で使用した金型Bに変更した以外は、実施例1と同様に作製を行い、周長2200mm、幅長376mm、厚み60.4μmのベルトIを得た。ベルトIの各種特性値を表1にまとめて示す。
<実機評価>
装着したベルトをベルトIに変更した以外は、実施例1と同様に評価を行なった。
HH環境の試験において、ベルトスリップによる色ずれが多発したため、試験を中止した。その試験結果を表2に示す。
[Comparative Example 2]
<Production of belt>
A mold in which the mixing ratio of U-varnish S and U-varnish A was changed to 40/60 by weight ratio (S / A) in terms of polyamic acid solid content, and the mold used was the same as in Example 4. A belt I having a peripheral length of 2200 mm, a width of 376 mm, and a thickness of 60.4 μm was obtained in the same manner as in Example 1 except that B was changed. Various characteristic values of the belt I are summarized in Table 1.
<Evaluation of actual machine>
Evaluation was performed in the same manner as in Example 1 except that the attached belt was changed to belt I.
In the HH environment test, color misregistration due to belt slip occurred frequently, so the test was stopped. The test results are shown in Table 2.

[比較例3]
<ベルトの作製>
U-ワニスSとU−ワニスAの混合比を、ポリアミック酸固形分換算の重量比(S/A)で5/95に変更を行った以外は、実施例1と同様に作製を行い、周長2200mm、幅長376mm、厚み60.8μmのベルトJを得た。ベルトJの各種特性値を表1にまとめて示す。
<実機評価>
装着したベルトをベルトJに変更した以外は、実施例1と同様に評価を行なった。
HH環境の試験において、ベルトスリップによる色ずれが多発したため、試験を中止した。その試験結果を表2に示す。
[Comparative Example 3]
<Production of belt>
The mixing ratio of U-varnish S and U-varnish A was prepared in the same manner as in Example 1, except that the weight ratio (S / A) in terms of polyamic acid solid content was changed to 5/95. A belt J having a length of 2200 mm, a width of 376 mm, and a thickness of 60.8 μm was obtained. Various characteristic values of the belt J are summarized in Table 1.
<Evaluation of actual machine>
Evaluation was performed in the same manner as in Example 1 except that the attached belt was changed to belt J.
In the HH environment test, color misregistration due to belt slip occurred frequently, so the test was stopped. The test results are shown in Table 2.

[比較例4]
<ベルトの作製>
U-ワニスSとU−ワニスAの混合比を、ポリアミック酸固形分換算の重量比(S/A)で50/50に変更を行った以外は、実施例1と同様に作製を行い、周長2200mm、幅長376mm、厚み60.9μmのベルトKを得た。ベルトKの各種特性値を表1にまとめて示す。
<実機評価>
装着したベルトをベルトKに変更した以外は、実施例1と同様に評価を行なった。その試験結果を表2にまとめて示す。
[Comparative Example 4]
<Production of belt>
The mixing ratio of U-varnish S and U-varnish A was prepared in the same manner as in Example 1, except that the weight ratio (S / A) in terms of polyamic acid solid content was changed to 50/50. A belt K having a length of 2200 mm, a width of 376 mm, and a thickness of 60.9 μm was obtained. Various characteristic values of the belt K are summarized in Table 1.
<Evaluation of actual machine>
Evaluation was performed in the same manner as in Example 1 except that the attached belt was changed to belt K. The test results are summarized in Table 2.

[比較例5]
<ベルトの作製>
使用したワニスが、U−ワニスSを混合せず、U-ワニスAのみとした以外は、実施例1と同様に作製を行い、周長2200mm、幅長376mm、厚み60.1μmのベルトLを得た。ベルトLの各種特性値を表1にまとめて示す。
<実機評価>
装着したベルトをベルトLに変更した以外は、実施例1と同様に評価を行なった。HH環境の試験において、ベルトスリップによる色ずれが多発したため、試験を中止した。その試験結果を表2に示す。
[Comparative Example 5]
<Production of belt>
A belt L having a circumference length of 2200 mm, a width length of 376 mm, and a thickness of 60.1 μm was prepared except that the used varnish was not mixed with U-varnish S and only U-varnish A was used. Obtained. Various characteristic values of the belt L are summarized in Table 1.
<Evaluation of actual machine>
Evaluation was performed in the same manner as in Example 1 except that the attached belt was changed to belt L. In the HH environment test, color misregistration due to belt slip occurred frequently, so the test was stopped. The test results are shown in Table 2.

[比較例6]
<ベルトの作製>
使用したワニスが、U−ワニスAを混合せず、U-ワニスSのみとして、かつ塗工方法を円筒内面を鏡面加工を施した処理した金型Dを使用し、ディスペンサーで金型Dの内面に塗布液を一様に塗布/乾燥/硬化を行なう遠心成型法で作製した以外は、実施例1と同様に作製を行い、周長2200mm、幅長376mm、厚み60.1μmのベルトMを得た。ベルトMの各種特性値を表1にまとめて示す。
<実機評価>
装着したベルトをベルトMに変更した以外は、実施例1と同様に評価を行なった。
LL環境の試験において、ベルトの偏倚によりベルト端部側に激しい損傷が発生した。画像端部に画像の乱れが発生しため、その後の試験を中止している。その試験結果を表2に示す。
[Comparative Example 6]
<Production of belt>
The used varnish does not mix U-varnish A, uses only U-varnish S, and uses a mold D in which the inner surface of the cylinder is mirror-finished. The inner surface of the mold D is dispensed by a dispenser. A belt M having a peripheral length of 2200 mm, a width of 376 mm, and a thickness of 60.1 μm was obtained except that the coating solution was prepared by a centrifugal molding method in which coating solution was uniformly applied / dried / cured. It was. Various characteristic values of the belt M are summarized in Table 1.
<Evaluation of actual machine>
Evaluation was performed in the same manner as in Example 1 except that the attached belt was changed to the belt M.
In the test of the LL environment, severe damage occurred on the belt end side due to the deviation of the belt. Since the image is disturbed at the edge of the image, the subsequent test is stopped. The test results are shown in Table 2.

Figure 0005748092
ここで、吸湿線膨張係数は、ppm/%RH、表面抵抗ρsは、LogΩ/□、体積抵抗率ρvは、LogΩ・cmである。
Figure 0005748092
Here, the hygroscopic linear expansion coefficient is ppm /% RH, the surface resistance ρs is LogΩ / □, and the volume resistivity ρv is LogΩ · cm.

Figure 0005748092
Figure 0005748092

表1、2に示すように、実施例1〜7では、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物とp−フェニレンジアミンがイミド結合したポリイミド樹脂成分(S成分)と3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物と4,4’−ジアミノジフェニルエーテルがイミド結合したポリイミド樹脂成分(A成分)との重量比(S/A)が10/90〜40/60、裏面の表面粗さRaが0.2〜0.4μm、吸湿線膨張係数が22ppm/%RH以下の規定を満たし、表面抵抗のバラツキも小さいため、画質の評価も、ランク2.5以上であり実使用で許容できるレベルである。 As shown in Tables 1 and 2, in Examples 1 to 7, a polyimide resin component (S component) in which 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride and p-phenylenediamine are imide-bonded, and The weight ratio (S / A) of 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride to the polyimide resin component (component A) in which 4,4′-diaminodiphenyl ether is imide-bonded is 10/90 to 40/60, the surface roughness Ra of the back surface is 0.2 to 0.4 μm, the coefficient of hygroscopic expansion is 22 ppm /% RH or less, and the variation in surface resistance is small. It is 5 or more and is a level acceptable in actual use.

また、実施例5〜7では、用いるトナーの粒径が大きいため、画質のランクも2.5〜3.5であるが、トナーの粒径を小さくした実施例1〜4では、画質のランクが3.5以上を示し、特に、電圧依存性も小さい実施例1、2では、画質のランクは4を示している。 In Examples 5 to 7, since the toner particle size used is large, the image quality rank is 2.5 to 3.5. However, in Examples 1 to 4 in which the toner particle size is small, the image quality rank is In the first and second embodiments, in which the voltage dependency is small, particularly, the image quality rank is 4.

一方、比較例1、6では、ベルト裏面の表面粗さRaが小さいため、駆動ローラとベルトの摩擦力が大きく、走行中にベルトの偏倚が発生し、ベルト端部の損傷がひどくなり、比較例2では、ベルトの裏面の粗さが大きく、ベルトと駆動ローラの接触面積が減少するため、駆動ローラとベルトの間でスリップが発生し、比較例3、5では、樹脂中のS成分が少ないかないため、吸湿線膨張係数が大きく、中間ベルトの走行中に大きな伸びにより、ベルトがスリップし、色ずれが発生している。また、比較例4では、樹脂中のS成分が高いため、表面抵抗のバラツキが大きく、電圧依存性も大きいため、べたやハーフトーンでは、画像のランクも2となり、実用上許容できる範囲とならない。 On the other hand, in Comparative Examples 1 and 6, since the surface roughness Ra of the belt back surface is small, the frictional force between the driving roller and the belt is large, the belt is biased during running, and the belt end is severely damaged. In Example 2, the roughness of the back surface of the belt is large and the contact area between the belt and the driving roller is reduced, so that slip occurs between the driving roller and the belt. In Comparative Examples 3 and 5, the S component in the resin is Since there is not a small amount, the coefficient of linear expansion of moisture absorption is large, and the belt slips due to large elongation during running of the intermediate belt, resulting in color misregistration. In Comparative Example 4, since the S component in the resin is high, the variation in surface resistance is large and the voltage dependency is large. Therefore, in solid and halftone images, the image rank is 2, which is not in a practically acceptable range. .

このように、本発明は、中間転写ベルトの裏面(内側の面)の表面粗さRaを0.2μm〜0.4μm、ベルトの吸湿線膨張係数を22ppm/%RH以下、ベルトに使用するポリイミド樹脂を、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラアルボン酸二無水物とp−フェニレンジアミンがイミド結合したポリイミド樹脂成分(S成分)と、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物と4,4’−ジアミノジフェニルエーテルがイミド結合したポリイミド樹脂成分(A成分)とをブレンドし、かつS成分とA成分の重量比(S/A)を10/90〜40/60とすることで、中間転写ベルトを2000mm以上の周長とし、線速を350mm/sec以上の高速駆動させた画像形成装置であっても、中間転写ベルトのスリップや伸びを発生せず、色ずれもない優れた画像が形成できるものである。 As described above, the present invention is a polyimide used for the belt, with the surface roughness Ra of the back surface (inner surface) of the intermediate transfer belt being 0.2 μm to 0.4 μm, the moisture absorption linear expansion coefficient of the belt being 22 ppm /% RH or less. The resin is composed of a polyimide resin component (S component) in which 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetraarbonic dianhydride and p-phenylenediamine are imide-bonded, and 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetra. A carboxylic acid dianhydride and a polyimide resin component (component A) imide-bonded with 4,4′-diaminodiphenyl ether are blended, and the weight ratio (S / A) of the component S to the component A is 10/90 to 40 /. Therefore, even in an image forming apparatus in which the intermediate transfer belt has a peripheral length of 2000 mm or more and the linear speed is driven at a high speed of 350 mm / sec or more, the intermediate transfer belt slips or stretches. Without generating, in which color shift can be no good image formation.

1 伸び張測定装置
2、3 アーム
4 錘
5 レーザマイクロゲージ
11 画像形成装置
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 像坦持体
22 中間転写ベルト
23 バイアスローラ
25 クリーニング部材
26 駆動ローラ
27 潤滑剤塗布装置
50 転写搬送ベルト
60 2次転写バイアスロール
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Elongation measuring apparatus 2, 3 Arm 4 Weight 5 Laser micro gauge 11 Image forming apparatus 12 Image writing part 13 Image forming part 14 Paper feeding part 15 Fixing apparatus 16 Registration roller 20BK, 20M, 20Y, 20C Developing apparatus
21BK, 21M, 21Y, 21C Image carrier 22 Intermediate transfer belt 23 Bias roller 25 Cleaning member 26 Drive roller 27 Lubricant coating device 50 Transfer conveyance belt 60 Secondary transfer bias roll

特開2008−225182JP 2008-225182 A 特開2005−74914JP-A-2005-74914 特開2001−142313JP 2001-142313 A 特開2004−77576JP2004-77576

Claims (7)

静電潜像担持体上に形成されたトナー像を350mm/sec以上で駆動する中間転写ベルトを介して記録媒体へ転写する画像形成装置であって、
前記中間転写ベルトが、少なくともポリイミド樹脂から形成され、周長が2000mm以上、裏面(内側の面)の表面粗さRaが0.2〜0.4μm、吸湿線膨張係数が19.6ppm/%RH以下であり、前記ポリイミド樹脂が、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物とp−フェニレンジアミンがイミド結合したポリイミド樹脂成分(S成分)と3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物と4,4’−ジアミノジフェニルエーテルがイミド結合したポリイミド樹脂成分(A成分)とがブレンドされ、該S成分とA成分の重量比(S/A)が30/70〜40/60であることを特徴とする画像形成装置。
An image forming apparatus that transfers a toner image formed on an electrostatic latent image carrier to a recording medium via an intermediate transfer belt that is driven at 350 mm / sec or more,
The intermediate transfer belt is formed of at least a polyimide resin, has a circumference of 2000 mm or more, a back surface (inner surface) surface roughness Ra of 0.2 to 0.4 μm, and a moisture absorption linear expansion coefficient of 19.6 ppm /%. RH or less, and the polyimide resin is a polyimide resin component (S component) in which 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride and p-phenylenediamine are imide-bonded, and 3,3 ′, 4 , 4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride and 4,4′-diaminodiphenyl ether imide-bonded polyimide resin component (component A) are blended, and the weight ratio (S / A) of the component S to component A is An image forming apparatus, wherein the image forming apparatus is 30/70 to 40/60 .
前記中間転写ベルトが、10V印加時及び100V印加時の体積抵抗の常用対数値をそれぞれ、ρv10、ρv100としたとき、その差ρv10−ρv100が2.0以下であることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 2. The difference ρv10−ρv100 is 2.0 or less when the intermediate transfer belt has ρv10 and ρv100 as common logarithmic values of volume resistance when 10 V and 100 V are applied, respectively. The image forming apparatus described in 1. 前記トナー像を形成するトナーの円形度が、0.95〜0.98であることを特徴とする請求項1または2に記載の画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1, wherein the toner forming the toner image has a circularity of 0.95 to 0.98. 前記トナー像を形成するトナーの体積平均粒径が、4μm〜8μmであることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の画像形成装置。 4. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the toner forming the toner image has a volume average particle diameter of 4 μm to 8 μm. 前記トナー像を形成するトナーの体積平均粒径が、4μm〜5.2μmであることを特徴とする請求項4に記載の画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 4, wherein a volume average particle diameter of the toner forming the toner image is 4 μm to 5.2 μm. 前記中間転写ベルトの表面に潤滑剤を塗布する固形潤滑剤塗布装置を備えることを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1, further comprising a solid lubricant application device that applies a lubricant to a surface of the intermediate transfer belt. 前記潤滑剤がステアリン酸亜鉛であ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 the lubricant is zinc stearate.
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