JP6237750B2 - 中間転写体、その製造方法及び電子写真画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、中間転写体、その製造方法及び電子写真画像形成装置に関する。より詳しくは、凹凸のある紙に対して、繰り返し使用してもスジやムラの発生が少なく、優れた二次転写画像を転写することのできる中間転写体、その製造方法及びそれを用いた電子写真画像形成装置に関する。

高速で画像形成し、高品質のトナー画像を得る画像形成方法として、静電潜像担持体上の静電潜像に現像ローラより供給されるトナーにより現像を行い、形成されたトナー画像を中間転写体などの部材を介して紙などの転写材上に転写する工程を経て画像形成する方法がある。

この画像形成方法に用いる中間転写体には、静電潜像担持体から中間転写体への、及び、中間転写体から転写材への良好なトナー転写性と、転写後の残存トナーをきれいに除去するクリーニング性能が求められている。

近年の電子写真画像形成装置においては、種々の転写材が用いられ、普通紙やＯＡ専用紙だけでなく、厚紙やコート紙、更には表面に凹凸のある紙（以下「凹凸紙」ともいう。）などの紙種への対応が求められている。特に表面にエンボス加工を施した凹凸紙は、その独特の質感から名刺や印刷物の表紙などに使用されることが多くなってきている。

厚紙や凹凸紙に良好な２次転写画像を形成するためには、電子写真画像形成装置に用いられる中間転写体として、被転写体（記録紙）の厚さや凹凸を吸収できる中間転写ベルトの使用が考えられる。例えば、中間転写体に弾性を有するゴムを用いることで、厚紙や凹凸紙に対して、中間転写ベルト面が追従し、転写性の改良が期待できる。特許文献１には、アクリロニトリルブタジエンゴムを含む層状のゴム弾性体を用いた電子写真装置用の無端ベルトが開示されている。

しかしながら、弾性体として二重結合を持つゴムを選択すると、複写機内において中間転写体は急速に劣化する。

例えば、ブタジエンゴム（ＢＲ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、アクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）等の二重結合を持つゴムを弾性層に用いた中間転写体は、凹凸のある紙に対して転写性は良好である。しかし、１万枚程度プリントするとベルト表面に亀裂が入り、その亀裂がプリントした画像に転写されてしまう。

原因を確認したところ、複写機内で発生したオゾンが原因であった。ゴム構造中の二重結合とオゾンが反応し、結合の切断、架橋で脆く硬くなったため、われたものと考えられる。

一方、二重結合を持たないゴムは、オゾン耐性に対しては良好であるが、機械的強度が劣り、また電気抵抗値が高いといった点で中間転写体用弾性体として使用するには問題がある。

例えば、エチレンープロピレンゴム（ＥＰＭ）及びアクリルゴム（ＡＣＭ）等の二重結合を持たないゴムは、電気抵抗が高く、抵抗調整のためカーボンブラックなどの電子導電剤を加えるとゴムが硬くなってしまい、凹凸紙転写性に対するメリットが得られない。また、イオン導電剤で電気抵抗を調整すると、複写機内で使用中にイオン導電剤がブリードアウトし、感光体等の部材を汚染し、画質が低下するという問題を生じてしまう。比較的電気抵抗の低いアクリルゴム（ＡＣＭ）の場合は、反発弾性が低く、クリーニング部材、転写部などの押圧部を通過したあとの戻りが悪い。そのため、表面が波打った状態になり、これが濃度ムラの原因になってしまう。

これらの対策として、特許文献２には、アクリロニトリルブタジエンゴムを含むマトリクスポリマーと多価ポリイソシアネートとの熱硬化物を用いた中間転写体が開示されている。しかしながら、凹凸のある紙に対しての転写性は十分ではなかった。

したがって、特に凹凸のある紙に対して、中間転写体の弾性体としてゴムを使い、繰り返し使用してもスジやムラの発生が少ない写画像を転写することのできる中間転写体が望まれていた。

特開２０１０−１５６７６０号公報 特開２０１４−２０９１７６号公報

本発明は、上記問題・状況に鑑みてなされたものであり、その解決課題は、凹凸のある紙に対して、繰り返し使用してもスジやムラの発生が少なく、優れた二次転写画像を転写することのできる中間転写体を提供することである。また、その製造方法及びそれを用いた電子写真画像形成装置を提供することである。

本発明者は、上記課題を解決すべく、上記問題の原因等について検討した結果、中間転写体の弾性層が、二重結合を持つゴムと二重結合を持たないゴムとがウレタン結合を介して結合した構造体を有することにより上記課題を解決できることを見出し本発明に至った。

すなわち、本発明に係る上記課題は、以下の手段により解決される。

１．静電潜像担持体に担持されたトナー像を中間転写体に１次転写した後、１次転写されたトナー像を当該中間転写体から転写材に２次転写する手段を有する電子写真画像形成装置に用いる中間転写体であって、
当該中間転写体が基材層及び弾性層を有し、当該弾性層が、二重結合を持つゴムと二重結合を持たないゴムとがウレタン結合を介して結合した構造体を有することを特徴とする中間転写体。

２．前記二重結合を持つゴム（Ｃ_２）と二重結合を持たないゴム（Ｃ_０）の質量比率が下記式１を満たすことを特徴とする第１項に記載の中間転写体。

式１ ： ０．５≦Ｃ_２／（Ｃ_２＋Ｃ_０）≦０．９
３．前記二重結合を持つゴム（Ｃ_２）と二重結合を持たないゴム（Ｃ_０）が、ヒドロキシ基変性ゴムであることを特徴とする第１項又は第２項に記載の中間転写体。

４．静電潜像担持体に担持されたトナー像を中間転写体に１次転写した後、１次転写されたトナー像を当該中間転写体から転写材に２次転写する手段を有する画像形成装置に用いる中間転写体の製造方法であって、
当該中間転写体が基材層及び弾性層を有し、当該弾性層を、多価ポリイソシアネートと、それぞれ活性水素を有する二重結合を持つゴムと二重結合を持たないゴムとを用いて、熱又は紫外線で硬化する工程を経て製造することを特徴とする中間転写体の製造方法。

５．静電潜像担持体に担持されたトナー像を中間転写体に１次転写した後、１次転写されたトナー像を該中間転写体から転写材に２次転写する工程を有する電子写真画像形成装置であって、前記中間転写体として、第１項から第３項までのいずれか一項に記載の中間転写体を用いることを特徴とする電子写真画像形成装置。

本発明の上記手段により、凹凸のある紙に対して、繰り返し使用してもスジやムラの発生が少なく、優れた二次転写画像を転写することのできる中間転写体を提供することができる。また、その製造方法及びそれを用いた電子写真画像形成装置を提供することができる。

本発明の効果の発現機構ないし作用機構については、明確にはなっていないが、以下のように推察している。

二重結合を持つゴムと二重結合を持たないゴムをウレタン結合を介した構造体とすることで、二重結合を持つゴムで抵抗特性と機械特性を持たせ、二重結合のないゴムで耐オゾン性を持たせることができ、更にそれらをウレタン結合させることでポリマー部分がゴム弾性を向上させ、ウレタン部分で電気抵抗調整ができるためであると推察している。

中間転写体の層構成の一例を示す概念断面図である。 中間転写体の層構成の他の一例を示す概念断面図である。 本発明の中間転写体が使用可能な画像形成装置の一例を示す断面構成図である。

本発明の中間転写体は、静電潜像担持体に担持されたトナー像を中間転写体に１次転写した後、１次転写されたトナー像を当該中間転写体から転写材に２次転写する手段を有する電子写真画像形成装置に用いる中間転写体であって、当該中間転写体が基材層及び弾性層を有し、当該弾性層が、二重結合を持つゴムと二重結合を持たないゴムとがウレタン結合を介して結合した構造体を有することを特徴とする。この特徴は、請求項１から請求項５までの請求項に係る発明に共通する技術的特徴である。

本発明の実施態様としては、二重結合を持つゴム（Ｃ_２）と二重結合を持たないゴム（Ｃ_０）の質量比率が前記式１を満たすことが、弾性層の強度とオゾン耐性を両立させる観点から好ましい。また、二重結合を持つゴムと二重結合を持たないゴムが、ヒドロキシ基変性ゴムであることが好ましい。

静電潜像担持体に担持されたトナー像を中間転写体に１次転写した後、１次転写されたトナー像を当該中間転写体から転写材に２次転写する手段を有する画像形成装置に用いる中間転写体の製造方法であって、当該中間転写体が基材層及び弾性層を有し、当該弾性層を、多価ポリイソシアネートと、それぞれ活性水素を有する二重結合を持つゴムと二重結合を持たないゴムとを用いて、熱又は紫外線で硬化する工程を経て製造することを特徴とする中間転写体の製造方法であることが好ましい。

また、本発明の中間転写体は、電子写真画像形成装置に好適に用いられる。

以下、本発明とその構成要素、及び本発明を実施するための形態・態様について詳細な説明をする。なお、本願において、「〜」は、その前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む意味で使用する。

《中間転写体の概要》
本発明の中間転写体は、静電潜像担持体に担持されたトナー像を中間転写体に１次転写した後、１次転写されたトナー像を当該中間転写体から転写材に２次転写する手段を有する電子写真画像形成装置に用いる中間転写体であって、当該中間転写体が基材層及び弾性層を有し、当該弾性層が、二重結合を持つゴムと二重結合を持たないゴムとがウレタン結合を介して結合した構造体を有することを特徴とする。

本発明の中間転写体の層構成は、基材層上に弾性層及び表面層を有する構成が好ましい。

図１は、中間転写体の層構成の一例を示す概念断面図である。

図１において、７０は中間転写体、７０１は基材層、７０２は弾性層を示す。図２のように、弾性層７０２の上にさらに表面層７０３を有していてもよい。表面層３は任意に形成されうる層である。

中間転写体の厚さは、その使用目的などに応じて適宜決定しうるが、一般には強度や柔軟性等の機械特性を満足する１５０〜５００μｍが好ましく、２００〜４００μｍの範囲内がより好ましい。

中間転写体の形状は、無端構造の中間転写ベルトが、重畳による厚さ変化がなく、任意な部分をベルト回転の開始位置とすることができ、回転開始位置の制御機構を省略できる利点などを有し好ましい。

また、凹凸紙としては、エンボス加工などを施した凹凸の大きな表面形状を有し、坪量としては１５０〜３００ｇｓｍの範囲内の用紙に好ましく適用できる。

《弾性層》
本発明の中間転写体を構成する弾性層は、二重結合を持つゴムと二重結合を持たないゴムとがウレタン結合を介して結合した構造体を有することを特徴とする。

弾性層にこのような構造体を含有させることにより、二重結合を持つゴムで抵抗特性と機械特性を持たせ、二重結合のないゴムで耐オゾン性を持たせることができる。更にそれらをウレタン結合させることでポリマー部分がゴム弾性を向上させ、ウレタン部分で電気抵抗調整ができると考えられる。

このような構造を有する弾性体は、構造中に二重結合を持つゴムと二重結合を持たないゴムと多価ポリイソシアネートとを反応させることにより、二重結合を持つゴムと二重結合を持たないゴムがウレタン結合を介して結合することで得ることができる。具体的には、活性水素を有する官能基（ヒドロキシ基、カルボキシル基、アミノ基等）を持つ各々のゴムと多価ポリイソシアネートとを混合し、加熱することで、又は、紫外線を照射することでこのような構造体を好ましく得ることができる。多価ポリイソシアネートは、二重結合を持つゴムと二重結合を持たないゴムを架橋する架橋剤としての機能を有する。

〔二重結合を持つゴム〕
二重結合を持つゴムとは、主鎖に二重結合を含むゴムであり、例えば、ブタジエンゴム（ＢＲ）、スチレンーブタジエンゴム（ＳＢＲ）、アクリロニトリルーブタジエンゴム（ＮＢＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）等を挙げることができる。活性水素を有する官能基をこれらのゴムに導入する方法は公知の方法で行うことができる。例えば、活性水素を有するモノマーを重合させても良いし、活性水素を有するモノマーを共重合成分として上記ゴムを重合して調製することもできる。

これらのヒドロキシ基又はカルボキシ基等で変性した活性水素を有するゴムは、市販品でも入手することができる。例えば、日本曹達社製Ｇ−１０００、Ｇ−２０００、Ｇ−３０００及びＧＱ−１０００（以上ヒドロキシ基変性ＢＲ）、日本ゼオン社製Ｎｉｐｏｌ １０７２Ｊ、ＮＸ７７５（以上宜カルボニル基変性ＮＢＲ）などを挙げることができる。

〔二重結合を持たないゴム〕
二重結合を持たないゴムとは、重合反応、水素添加（還元）反応等により、二重結合が飽和結合になり、主鎖に二重結合を含まないゴムであれば特に限定されないが、非ジエン系ゴムのオレフィン系共重合ゴムが好適に用いられる。該オレフィン系重合ゴムとしては、エチレン−プロピレンゴム（ＥＰＭ）、エチリデンノルボルネン、ジシクロペンタジエン１，４ヘキサジエンなどの非共役ジエン成分を導入して成るエチレン・プロピレン・非共役ジエンゴム、エチレン・ブテン共重合体、ブチルゴム、クロロスルホン化ポリエチレン、塩素化ポリエチレン等が挙げられる。

上記オレフィン系共重合体以外に、アルキルアクリレート又はアルキルメタアクリレートなどを成分とするアクリルゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴム、ピクロルヒドリンゴム、フッ素ゴム等が挙げられる。これらは、１種類を単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。

活性水素を有する官能基をこれらのゴムに導入する方法は公知の方法で行うことができる。例えば、活性水素を有するモノマーを重合させても良いし、活性水素を有するモノマーを共重合成分として上記ゴムを重合して調製することもできる。あるいはアクリルゴムのエステル部分を還元することによって得ることもできる。

二重結合を持つゴム（Ｃ_２）と二重結合を持たないゴム（Ｃ_０）の質量比率が下記式１を満たすことが好ましい。このような範囲内とすることが、弾性層の強度とオゾン耐性を両立させる観点から好ましい。

式１ ： ０．５≦Ｃ_２／（Ｃ_２＋Ｃ_０）≦０．９
〔多価ポリイソシアネート〕
ポリイソシアネートとしては、１分子中にイソシアネート基を２個以上有するものであれば特に限定されずに用いることができる。

ポリイソシアネートとしては、具体的には、例えば、ＴＤＩ（例えば、２，４−トリレンジイソシアネート（２，４−ＴＤＩ）、２，６−トリレンジイソシアネート（２，６−ＴＤＩ））、ＭＤＩ（例えば、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート（４，４’−ＭＤＩ）、２，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート（２，４’−ＭＤＩ））、１，４−フェニレンジイソシアネート、ポリメチレンポリフェニレンポリイソシアネート、キシリレンジイソシアネート（ＸＤＩ）、テトラメチルキシリレンジイソシアネート（ＴＭＸＤＩ）、トリジンジイソシアネート（ＴＯＤＩ）、１，５−ナフタレンジイソシアネート（ＮＤＩ）、トリフェニルメタントリイソシアネートなどの芳香族ポリイソシアネート；ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＭＤＩ）、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート（ＴＭＨＤＩ）、リジンジイソシアネート、ノルボルナンジイソシアネート（ＮＢＤＩ）などの脂肪族ポリイソシアネート；トランスシクロヘキサン−１，４−ジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）、ビス（イソシアネートメチル）シクロヘキサン（Ｈ_６ＸＤＩ）、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート（Ｈ_１２ＭＤＩ）のような脂環式ポリイソシアネート；これらのカルボジイミド変性ポリイソシアネート；これらのイソシアヌレート変性ポリイソシアネートなどが挙げられる。

これらのポリイソシアネートは、１種単独で又は２種以上を組み合わせて使用することができる。

また、ポリイソシアネートはゴムの総質量に対して、２〜８質量％の範囲内で使用することが好ましい。

〔弾性層の形成方法〕
弾性層の作製方法としては、基材上に、上記のそれぞれ活性水素を有する二重結合を持つゴム、二重結合を持たないゴム、ポリイソシアネートと、必要に応じて溶剤などのその他の成分とを含む塗布組成物を塗布して塗布膜を形成し、これを熱処理して弾性層を形成することが好ましい。または、塗布組成物に重合開始剤を含有させて、紫外線や熱などによって弾性層を形成しても良い。

〔重合開始剤〕
重合開始剤としては、例えば、アセトフェノン系化合物、ベンゾインエーテル系化合物、ベンゾフェノン系化合物、硫黄化合物、アゾ化合物、パーオキサイド化合物、ホスフィンオキサイド系化合物などの光重合開始剤を用いることができる。

具体的には、例えば、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、アセトイン、ブチロイン、トルオイン、ベンジル、ベンゾフェノン、ｐ−メトキシベンゾフェノン、ジエトキシアセトフェノン、α，α−ジメトキシ−α−フェニルアセトフェノン、メチルフェニルグリオキシレート、エチルフェニルグリオキシレート、４，４’−ビス（ジメチルアミノベンゾフェノン）、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン、２，２−ジメトキシ−１，２−ジフェニルエタン−１−オン、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンなどのカルボニル化合物；テトラメチルチウラムモノスルフィド、テトラメチルチウラムジスルフィドなどの硫黄化合物；アゾビスイソブチロニトリル、アゾビス−２，４−ジメチルバレロなどのアゾ化合物；ベンゾイルパーオキサイド、ジ−ｔ−ブチルパーオキサイドなどのパーオキサイド化合物などが挙げられ、これらは１種単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。

これらのうち、光安定性、光開裂の高効率性、表面硬化性、特定の硬化樹脂との相溶性、低揮発性及び低臭気性が得られるという観点から、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニル−プロパン−１−オン、１−［４−（２−ヒドロキシエトキシ）−フェニル］−２−ヒドロキシ−２−メチル−１−プロパン−１−オンを用いることが好ましい。

塗布組成物における光重合開始剤の含有割合は、１〜１０質量％であることが好ましく、硬化性に優れ、得られる特定の表面層に十分な硬度が得られながらベルト基材への高い密着性が得られるという理由から、２〜８質量％であることがより好ましく、３〜６質量％であることがさらに好ましい。

塗布組成物は、塗布性（作業性）が良好となるという理由から、溶剤を含有することが好ましい。溶剤としては、具体的には、例えば、エタノール、イソプロパノール、ブタノール、トルエン、キシレン、アセトン、メチルエチルケトン、酢酸エチル、酢酸ブチルなどが挙げられる。

また、本発明の目的を損なわない範囲で、種々の添加剤、例えば、導電材、充填剤、老化防止剤、帯電防止剤、難燃剤、接着性付与剤、分散剤、酸化防止剤、消泡剤、レベリング剤、艶消し剤、光安定剤（例えば、ヒンダードアミン系化合物など）、染料、顔料などのその他の成分を含有していてもよい。

基材上に塗布組成物を塗布する方法としては、特に限定されず、例えば、はけ塗り法、流し塗り法、浸漬塗布法、スプレー塗布法、スピンコート法などの公知の塗布方法を採用できる。

塗布組成物の塗布量は、得られる特定の表面層が所期の厚みとなるよう調整された量であればよい。

塗布組成物の硬化方法としては、例えば熱を加える方法、紫外線などの光を照射する方法が挙げられる。

塗布組成物を熱によって硬化させる場合においては、例えば８０〜１２０℃の条件下で加熱することができる。

塗布組成物を紫外線を照射することによって硬化させる場合においては、紫外線の照射量としては、速硬化性、作業性の観点から、５００〜３，０００ｍＪ／ｃｍ^２ とされることが好ましい。

塗布組成物を紫外線を照射することによって硬化させる場合の温度は、２０〜８０℃とされることが好ましい。

紫外線を照射するための装置としては特に制限されず、従来公知のものを使用することができる。

塗布組成物が塗布されてなる塗布膜は、乾燥させることにより溶媒が除去される。塗布膜の乾燥は、重合性成分の重合の前後、及びその重合中のいずれにおいて行われてもよく、これらを組み合わせて適宜選択することができるが、具体的には、塗布膜の流動性がなくなる程度まで１次乾燥した後、重合性成分の重合を行い、その後、さらに保護層中の揮発性物質の量を規定量にするために２次乾燥を行うことが好ましい。

塗布膜の乾燥方法は、溶媒の種類、形成すべき保護層の層厚などよって適宜選択することができるが、乾燥温度は、例えば４０〜１００℃であることが好ましく、より好ましくは６０℃程度である。乾燥時間は、例えば１〜５分間であることが好ましく、より好ましくは３分間程度である。

弾性層の厚さは、本発明の目的を達成できる限り特に規定しないが、紙の厚さや凹凸紙に柔軟に対応できる中間転写体の機能を考慮すると、好ましくは１５０〜４００μｍ、より好ましくは１５０〜３００μｍの範囲内である。

《基材層》
本発明に係る基材層は、特に限定されず、公知の材料を用い、公知の形成方法で作製することができる。

公知の材料としては、例えば、ポリカーボネート、ポリフェニレンサルファイド、ポリフッ化ビニリデン、ポリイミド、ポリエーテル、エーテルケトン等の樹脂材料、ポリフェニレンサルファイドを主成分とする樹脂等が挙げられる。

公知の形成方法としては、樹脂を溶剤に溶解した塗布液を塗布して形成する方法、樹脂を直接製膜する方法が挙げられるが、樹脂を直接製膜する方法が好ましい。

樹脂を直接製膜して基材層を形成する方法としては、押し出し成形、インフレーション成形等がある。何れの場合も樹脂材料と各種導電性物質を溶融混練して、押し出し機の場合は樹脂を押し出しして冷却して成形し、インフレーション法の場合は型内で溶融樹脂を筒状とし、その中にブロアーで空気を吹き込み、冷却して無端ベルト形状に成形することにより作製することができる。

以下、ポリフェニレンサルファイドを主成分とする樹脂を用いる基材層、押し出し成形法で基材層を作製する方法について具体的に説明する。

ポリフェニレンサルファイドを主成分とする基材層は、ポリフェニレンサルファイド、エポキシ基含有オレフィン共重合体とビル系（共）重合体とからなるグラフト共重合体、導電性フィラー及び滑材から形成されている。

本発明で使用されるポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）は、フェニレン単位と硫黄原子が交互に並んでなる構造を有する熱可塑性のプラスチックである。

フェニレン単位は置換基を有していても良いｏ−フェニレン単位、ｍ−フェニレン単位又はｐ−フェニレン単位であり、それらが混合されていても良い。好ましいフェニレン単位は少なくともｐ−フェニレン単位を含み、その含有量は全フェニレン単位に対して５０％以上である。フェニレン単位は特に無置換ｐ−フェニレン単位のみからなっていることが好ましい。

本発明に使用される導電性フィラーとしては、カーボンブラックを使用することができる。カーボンブラックとしては、中性カーボンブラックを使用することができる。導電性フィラーの使用量は、使用する導電性フィラーの種類によっても異なるが中間転写体の体積抵抗値及び表面抵抗値が所定の範囲になるように添加すれば良く、通常、ポリフェニレンサルファイド１００質量部に対して１０〜２０質量部、好ましくは１０〜１６質量部の範囲内である。

本発明に使用される滑材は、中間転写体への成形加工性を改良させるものであり、例えば、パラフィンワックス、ポリオレフィンワックス等の脂肪族炭化水素系、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、ベヘニン酸等の高級脂肪酸、該高級脂肪酸のナトリウム塩、リチウム塩、カルシウム塩等の高級脂肪酸金属塩等である。これらの滑材は単独で用いても良く、また、二種以上のものを併用しても良い。滑材の使用量はポリフェニレンサルファイド１００質量部に対して０．１〜０．５質量部、好ましくは０．１〜０．３質量部の範囲内が好適である。

本発明に係る基材層は、単軸押し出し機に環状ダイスを取り付け、該押出機に上記した材料からなる混合物を投入し、環状ダイス先端のシームレスベルト形状の樹脂吐出口より溶融樹脂組成物を押し出し、その後冷却機構を有する冷却筒に外挿することにより樹脂を固化させて、シームレス円筒形状に容易に成形することができる。

このとき、結晶化を起させない工夫として、金型からベルトが吐出された直後に水、エアー、冷却された金属ブロック等で冷却を行うことが好ましい。具体的には金型に断熱材を挟んで付設された冷却筒を用い、これによりベルトの熱を急速に奪う。冷却筒の内側には常に３０℃以下に温度調整された水を循環させている。また、金型から吐出されたベルトを高速で引き取ることにより、薄膜化して冷却速度を高めても良い。この場合、引き取り速度は１ｍ／分以上、特に２〜７ｍ／分の範囲内が好ましい。

環状ダイスの径ΦＤと冷却筒の径Φｄの比の値、Ｄ／ｄが０．９〜１．１の範囲内である場合に環状ダイスから冷却筒へ押し出ししされた樹脂を外挿入しながら引き取り装置により引き取る。その際、Ｄ／ｄが０．９〜０．９８の範囲内の場合は冷却筒に樹脂を沿わすために環状ダイスから冷却筒の間に真空引きすることが必要となる。しかし、Ｄ／ｄが０．９９〜１．０２の範囲内の場合は環状ダイスから冷却筒の間での真空引きをすることなく冷却筒に樹脂を沿わすことができ、また、真空引きでの脈動が起こらず引き取り方向での膜厚変動が起こり難い有利が得られる。

《表面層》
本発明の中間転写体において、表面層は、任意に形成される層である。このような表面層を有することで、中間転写体の耐久性が向上しうる。中間転写体を構成する表面層は、硬化（メタ）アクリル樹脂と、表面処理が施された金属酸化物微粒子とを含有することが好ましい。

硬化（メタ）アクリル樹脂は、多官能（メタ）アクリレート、ポリウレタンアクリレート及び低表面エネルギー基を有する重合性成分の少なくとも３種を含有する硬化型組成物を硬化することによって得られるものであることが好ましい。これらの材料の具体的な構成について特に制限はなく、従来公知の知見が適宜参照されうる。

また、表面層に含まれうる表面処理が施された金属酸化物微粒子は、未処理の金属酸化物微粒子（以下、「未処理金属酸化物微粒子」とも称する）を、表面処理剤によって表面処理することにより得ることができる。

本発明に用いられる未処理金属酸化物微粒子は、遷移金属も含めた金属の酸化物であればよく、例えば、酸化ケイ素（シリカ）、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、酸化鉛、酸化アルミニウム、酸化タンタル、酸化インジウム、酸化ビスマス、酸化イットリウム、酸化コバルト、酸化銅、酸化マンガン、酸化セレン、酸化鉄、酸化ジルコニウム、酸化ゲルマニウム、酸化錫、酸化チタン、酸化ニオブ、酸化モリブデン、酸化バナジウムなどが例示されるが、中でも、酸化チタン、アルミナ、酸化亜鉛、酸化錫などが好ましく、特にアルミナ、酸化錫が好ましい。

また、未処理金属酸化物微粒子の表面処理に用いる表面処理剤としては、例えば、ラジカル重合性官能基を有する化合物などが挙げられる。このラジカル重合性官能基としては、アクリロイル基やメタクリロイル基などが挙げられる。

なお、表面層中には必要に応じて、有機溶剤、光安定剤、紫外線吸収剤、触媒、着色剤、帯電防止剤、滑剤、レベリング剤、消泡剤、重合促進剤、酸化防止剤、難燃剤、赤外線吸収剤、界面活性剤、表面改質剤などの添加成分を含ませることができる。また、表面層の厚さは、機械的強度、画質、製造コストなどを考慮し、１〜５μｍであることが好ましい。

《画像形成方法、画像形成装置》
次に、本発明に係る画像形成方法、画像形成装置について説明する。

画像形成装置は、静電潜像担持体（以下、感光体ともいう）上に、帯電手段、露光手段、小径トナーを含む現像剤による現像手段、現像手段により形成したトナー像を中間転写体を介して転写材に転写する転写手段とを有することが好ましい。

具体的には、複写機やレーザプリンタ等が挙げられるが、特に、５０００枚以上の連続プリントが可能な画像形成装置が好ましい。この様な装置では、短時間に大量のプリント作成を行う分、中間転写体と転写材との間に電界が発生し易くなるが、本発明の中間転写体により電界の発生が抑制されて安定した２次転写が行える。

本発明の中間転写体の使用が可能な画像形成装置は、画像情報に応じた静電潜像を形成する感光体、感光体上に形成された静電潜像を現像する現像装置、感光体上のトナー像を中間転写体上に転写する１次転写手段、中間転写体上のトナー像を紙やＯＨＰシートなどの転写材上に転写する２次転写手段等を有する。そして、中間転写体として本発明の中間転写体を有することにより、２次転写時に剥離放電を発生させずに安定したトナー画像形成を行える。

本発明の中間転写体が使用可能な画像形成装置としては、単色のトナーで画像形成を行うモノクロ画像形成装置や、感光体上のトナー像を中間転写体に順次転写するカラー画像形成装置、各色毎の複数の感光体を中間転写体上に直列配置させたタンデム型カラー画像形成装置等が挙げられる。

本発明の中間転写体は、タンデム型のカラー画像形成に用いると有効である。

図３は、本発明の中間転写体が使用可能な画像形成装置の一例を示す断面構成図である。

図３において、１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ及び１Ｋは感光体、４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ及び４Ｋは現像手段、５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ及び５Ｋは１次転写手段としての１次転写ローラ、５Ａは２次転写手段としての２次転写ローラ、６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ及び６Ｋはクリーニング手段、７は中間転写体ユニット、２４は熱ロール式定着装置、７０は中間転写体を示す。

この画像形成装置は、タンデム型カラー画像形成装置と称せられるもので、複数組の画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ及び１０Ｋと、転写部としての無端ベルト状中間転写体ユニット７と、記録部材Ｐを搬送する無端ベルト状の給紙搬送手段２１及び定着手段としての熱ロール式定着装置２４とを有する。画像形成装置の本体Ａの上部には、原稿画像読み取り装置ＳＣが配置されている。

各感光体に形成される異なる色のトナー像の一つとして、イエロー色の画像を形成する画像形成部１０Ｙは、第１の感光体としてのドラム状の感光体１Ｙ、該感光体１Ｙの周囲に配置された帯電手段２Ｙ、露光手段３Ｙ、現像手段４Ｙ、１次転写手段としての１次転写ローラ５Ｙ及びクリーニング手段６Ｙを有する。また、別の異なる色のトナー像の一つとして、マゼンタ色の画像を形成する画像形成部１０Ｍは、第１の感光体としてのドラム状の感光体１Ｍ、該感光体１Ｍの周囲に配置された帯電手段２Ｍ、露光手段３Ｍ、現像手段４Ｍ、１次転写手段としての１次転写ローラ５Ｍ及びクリーニング手段６Ｍを有する。また、更に別の異なる色のトナー像の一つとして、シアン色の画像を形成する画像形成部１０Ｃは、第１の感光体としてのドラム状の感光体１Ｃ、該感光体１Ｃの周囲に配置された帯電手段２Ｃ、露光手段３Ｃ、現像手段４Ｃ、１次転写手段としての１次転写ローラ５Ｃ及びクリーニング手段６Ｃを有する。また、更に他の異なる色のトナー像の一つとして、黒色画像を形成する画像形成部１０Ｋは、第１の感光体としてのドラム状の感光体１Ｋ、該感光体１Ｋの周囲に配置された帯電手段２Ｋ、露光手段３Ｋ、現像手段４Ｋ、１次転写手段としての１次転写ローラ５Ｋ及びクリーニング手段６Ｋを有する。

無端ベルト状中間転写体ユニット７は、複数のローラにより巻回され、回動可能に支持された中間転写エンドレスベルト状の第２の像担持体としての無端ベルト状中間転写体７０を有する。

画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ及び１０Ｋより形成された各色の画像は、１次転写ローラ５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ及び５Ｋにより、回動する無端ベルト状中間転写体７０上に逐次転写されて、合成されたカラー画像が形成される。給紙カセット２０内に収容された転写材として用紙等の記録部材Ｐは、給紙搬送手段２１により給紙され、複数の中間ローラ２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ、２２Ｄ及びレジストローラ２３を経て、２次転写手段としての２次転写ローラ５Ａに搬送され、記録部材Ｐ上にカラー画像が一括転写される。カラー画像が転写された記録部材Ｐは、熱ロール式定着装置２４により定着処理され、排紙ローラ２５に挟持されて機外の排紙トレイ２６上に載置される。

一方、２次転写ローラ５Ａにより記録部材Ｐにカラー画像を転写した後、記録部材Ｐを曲率分離した無端ベルト状中間転写体７０は、クリーニング手段６Ａにより残留トナーが除去される。

画像形成処理中、１次転写ローラ５Ｋは常時、感光体１Ｋに圧接している。他の１次転写ローラ５Ｙ、５Ｍ及び５Ｃはカラー画像形成時にのみ、それぞれ対応する感光体１Ｙ、１Ｍ及び１Ｃに圧接する。

２次転写ローラ５Ａは、ここを記録部材Ｐが通過して２次転写が行われる時にのみ、無端ベルト状中間転写体７０に圧接する。

また、装置本体Ａから筐体８を支持レール８２Ｌ、８２Ｒを介して引き出し可能にしてある。

筐体８は、画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ及び１０Ｋと、無端ベルト状中間転写体ユニット７とを有する。

画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ及び１０Ｋは、垂直方向に縦列配置されている。感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの図示左側方には無端ベルト状中間転写体ユニット７が配置されている。無端ベルト状中間転写体ユニット７は、ローラ７１、７２、７３、７４及び７６を巻回して回動可能な無端ベルト状中間転写体７０、１次転写ローラ５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ及びクリーニング手段６Ａとからなる。

筐体８の引き出し操作により、画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ及び１０Ｋと、無端ベルト状中間転写体ユニット７とは、一体となって、本体Ａから引き出される。

このように感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ及び１Ｋ上に帯電、露光、現像によりトナー像を形成し、無端ベルト状中間転写体７０上で各色のトナー像を重ね合わせ、一括して記録部材Ｐに転写し、熱ロール式定着装置２４で加圧及び加熱により固定して定着する。トナー像を記録部材Ｐに転移させた後の感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ及び１Ｋは、クリーニング装置６Ａで転写時に感光体に残されたトナーを清掃した後、上記の帯電、露光、現像のサイクルに入り、次の像形成が行われる。

〈転写材〉
本発明に用いられる転写材としては、トナー画像を保持する支持体で、通常画像支持体、転写材或いは転写紙といわれるものである。具体的には薄紙から厚紙までの普通紙、アート紙やコート紙等の塗工された印刷用紙、市販されている和紙やはがき用紙、ＯＨＰ用のプラスチックフィルム、布等の各種転写材を挙げることができるが、本発明においては、特に、エンボス加工などを施した凹凸の大きな表面形状を有し、坪量としては１５０〜３００ｇｓｍの範囲内の用紙に好ましく適用できる。

以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、実施例において「部」又は「％」の表示を用いるが、特に断りがない限り「質量部」又は「質量％」を表す。

〔実施例１〕
《中間転写体１の作製》
［基材］
基材として、「ｂｉｚｈｕｂ ＰＲＥＳＳ Ｃ１１００」（コニカミノルタ社製）に使用されているベルトを用意した。これを無端ベルト状基材〔１〕とする。

［弾性層の準備］
二重結合を持つゴムとしてヒドロキシ基変性ブタジエンゴム（ＢＲ１）（ＧＱ−１０００ 日本曹達社製）２０質量部及び二重結合を持たないゴムとしてヒドロキシ基変性アクリルゴム（ＡＣＭ１）８０質量部を混練後、メチルエチルケトンに濃度２０質量％になるように溶解し、架橋剤として多価イソシアネートであるヘキサメチレンンジイソシアネート（ＨＭＤＩ）（デュラネートＤ１０１ 旭化成社製）４質量部を添加し、撹拌溶解し弾性層形成用塗布液〔１〕とした。

なお、二重結合を持たないヒドロキシ基変性アクリルゴム（ＡＣＭ１）は、アクリルゴム（ＪＳＲ社製 ＡＰＲＥＸ１１０）のエステル部分を還元することにより得た。

［弾性層の形成］
この弾性層形成用塗布液〔１〕を上記の無端ベルト状基材〔１〕の外周面上に、ディッピング塗布法により塗布、乾燥し、乾燥時の厚さが２００μｍの膜〔１〕を形成した。

［表面処理］
この膜〔１〕に、紫外線を下記の照射条件で照射することにより、膜表面を硬化して弾性層１を形成し、これにより、中間転写体１を得た。

−紫外線の照射条件−
光源の種類：高圧水銀ランプ「Ｈ０４−Ｌ４１」（アイグラフィックス社製）
照射口から塗膜の表面までの距離：１００ｍｍ
照射光量：１Ｊ／ｃｍ^２
固定光源に対する塗膜の移動速度（周速度）：６０ｍｍ／秒
照射時間（塗膜を回転させている時間）：２４０秒間
《中間転写体２〜７の作製》
中間転写体１の作製において、弾性層を構成する二重結合を持つゴム（Ｃ_２）と二重結合を持たないゴム（Ｃ_０）とその質量比を表１のように変えて、中間転写体１の作製と同様にして弾性層を形成して、中間転写体２〜７を得た。

なお、中間転写体７の作製において、架橋剤としてＨＭＤＩの代わりに硫黄を２質量部用いた。

表中の略号は以下のとおりである。
ＢＲ１：ヒドロキシ基変性ＢＲ（ＧＱ−１０００ 日本曹達社製）
ＮＢＲ１：カルボキシ基変性アクリロニトリル・ブタジエンゴム（日本ゼオン（株）製Ｎｉｐｏｌ １０７２）
ＢＲ２：ブタジエンゴム（ＢＲ０１ ＪＳＲ社製）
ＡＣＭ１：ヒドロキシ基変性アクリルゴム

《中間転写体１〜７の評価》
画像形成装置「ｂｉｚｈｕｂ ＰＲＥＳＳ Ｃ１１００」（コニカミノルタ社製）に上記の中間転写体を取り付けた評価機をそれぞれ作製し、これを用いてコニカミノルタ Ｊペーパー（６８ｇ／ｍ^２）上に印字率１０％の画像を１０万枚形成する耐久試験を行った。この耐久試験の前後に凹凸紙の、特殊東海製紙製レザック６６（３０２ｇ／ｍ^２）上にシアン色のハーフトーン画像とシアンとマゼンタの２色ベタ画像を出力し、軸方向のスジ及び濃度ムラを評価した。

＜軸方向のスジ＞
−評価基準−
シアン色のハーフトーン画像で以下の評価基準に従って評価した。
Ａ３サイズ １枚中に
○：長さ５ｍｍ以上の白いスジはない（合格）
△：長さ５ｍｍ以上の白いスジ１〜２本（合格）
×：長さ５ｍｍ以上の白いスジ３本以上（不合格）
＜濃度ムラ＞
−評価基準−
シアンとマゼンタの２色ベタ画像で以下の評価基準に従って評価した。
Ａ４サイズ １枚を４×４で１６分割し、各ポイントの透過濃度を測定した。
○：濃度の最大と最小の差異が０．１未満（合格）
△：濃度の最大と最小の差異が０．１以上、０．３未満（合格）
×：濃度の最大と最小の差異が０．３以上（不合格）
以上の結果を表２に示す。

表２から、本発明の中間転写体１〜４は、比較の中間転写体５〜７に対して、耐久試験のあとでもスジ及び濃度ムラが少なく良好であることが分かる。

７０ 中間転写体
７０１ 基材層
７０２ 弾性層
７０３ 表面層

Claims (5)

1. 静電潜像担持体に担持されたトナー像を中間転写体に１次転写した後、１次転写されたトナー像を当該中間転写体から転写材に２次転写する手段を有する電子写真画像形成装置に用いる中間転写体であって、
   当該中間転写体が基材層及び弾性層を有し、当該弾性層が、二重結合を持つゴムと二重結合を持たないゴムとがウレタン結合を介して結合した構造体を有することを特徴とする中間転写体。
2. 前記二重結合を持つゴム（Ｃ_２）と二重結合を持たないゴム（Ｃ_０）の質量比率が下記式１を満たすことを特徴とする請求項１に記載の中間転写体。
   式１ ： ０．５≦Ｃ_２／（Ｃ_２＋Ｃ_０）≦０．９
3. 前記二重結合を持つゴム（Ｃ_２）と二重結合を持たないゴム（Ｃ_０）が、ヒドロキシ基変性ゴムであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の中間転写体。
4. 静電潜像担持体に担持されたトナー像を中間転写体に１次転写した後、１次転写されたトナー像を当該中間転写体から転写材に２次転写する手段を有する画像形成装置に用いる中間転写体の製造方法であって、
   当該中間転写体が基材層及び弾性層を有し、当該弾性層を、多価ポリイソシアネートと、それぞれ活性水素を有する二重結合を持つゴムと二重結合を持たないゴムとを用いて、熱又は紫外線で硬化する工程を経て製造することを特徴とする中間転写体の製造方法。
5. 静電潜像担持体に担持されたトナー像を中間転写体に１次転写した後、１次転写されたトナー像を該中間転写体から転写材に２次転写する工程を有する電子写真画像形成装置であって、前記中間転写体として、請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の中間転写体を用いることを特徴とする電子写真画像形成装置。

Images