JP6314960B2 - 中間転写体及びそれを用いた電子写真画像形成装置 - Google Patents

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Description

本発明は、中間転写体及びそれを用いた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割れや削れの発生が少なく、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、中間転写ベルトに弾性をもたせることで、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。
しかしながら、弾性体は、表面が柔らかく、摩擦性が高いため、凹凸紙を用いて多数枚のプリントを行うと、表面が削れて、期待した効果が得られない。この対策として、中間転写ベルト面の弾性層の硬度を上げる、弾性層表面にコート層を設けるといった対応が知られている(例えば、特許文献1参照。)。しかしながら、弾性層の硬度を上げると凹凸紙転写性は低下する。またコート層は硬すぎると複写機内の屈曲部で割れてしまい、ハーフトーンのような低濃度画像で割れたところが、スジ状に抜けてしまう。逆に軟らかくすると中間転写ベルトと摺動する感光体やクリーニングシステムで削られてしまい転写性が低下してしまうという問題があった。
特開2011−22271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割れや削れの発生が少なく、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、弾性を持たせた中間転写体の表面がある特定の硬度と弾性率を満たすと、割れや削れが発生せず凹凸のある紙に対しての転写性が確保できることを見いだし本発明に至った。
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、
当該中間転写体の表面のナノインデンテーション法により下記条件によってランダムに10点測定した硬度の平均値が、150〜350MPaの範囲内であり、
下記式(5)によって求められた弾性率が、200〜600MPaの範囲内であり、
下記条件によってランダムに10点測定したユニバーサル硬度の平均値が、0.5〜2.0MPaの範囲内であることを特徴とする中間転写体。
(ナノインデンテーション法測定条件)
測定環境:20℃、60%RH
測定試料:5cm×5cmの大きさに中間転写体を切断して測定試料を作製する。
最大荷重設定:30μN
押し込み速度:最大荷重25μNに5秒で達する速度で、時間に比例して加重を印
加する
式(5)
E=π 1/2 ・S/(β・2・A 1/2
Sは接触剛性、Aは接触射影面積、βは圧子の形状により決まる定数である。
(ユニバーサル硬度測定条件)
測定環境:20℃、60%RH
測定試料:5cm×5cmの大きさに中間転写体を切断して測定試料を作製する。
最大試験加重:2mN
加重条件:最大試験加重に10secで達する速度で、時間に比例して加重を印可する。
加重クリープ時間:5秒
2.前記中間転写体が、基材層、弾性層及び表面層を有することを特徴とする第1項に記載の中間転写体。
3.前記表面層が、ウレタンアクリレートと、当該ウレタンアクリレート以外の不飽和二重結合を有するモノマーとの共重合体を含有す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.前記ウレタンアクリレート以外の不飽和二重結合を有するモノマーが、4官能以上のアクリレートであることを特徴とする第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。
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4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割れや削れの発生が少なく、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、それを具備し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。
一般に硬度が高いと削れ難いが割れやすい。しかし、弾性層上に表面層を設け、中間転写体表面の硬さを維持しながら弾性率を下げると削れ難いが割れにくい状態が達成できる。弾性率を下げることで、応力が加わった時に、変形することで応力が分散し割れを防止できるためであると推察している。また、ユニバーサル硬度を0.5〜2.0MPaにすることで、二次転写ニップ部の応力で弾性層が変形し、紙に追従するので凹凸紙への転写性が向上するものと推察している。
中間転写体の層構成の一例を示す概念断面図である。 ナノインデンテーション法による測定装置の一例を示す模式図である。 ナノインデンテーション法で得られた典型的な荷重−変位曲線を示す。 圧子と試料の接触している状態の模式図を示す。 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、
当該中間転写体の表面のナノインデンテーション法により前記条件によってランダムに10点測定した硬度の平均値が、150〜350MPaの範囲内であり、
前記式(5)によって求められた弾性率が、200〜600MPaの範囲内であり、
前記条件によってランダムに10点測定したユニバーサル硬度の平均値が、0.5〜2.0MPaの範囲内であ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、転写性と耐久性の観点から、前記中間転写体が、基材層、弾性層及び表面層を有することが好ましい。また、前記表面層が、ウレタンアクリレートと、当該ウレタンアクリレート以外の不飽和二重結合を有するモノマーとの共重合体を含有することが、弾性変形量調整の観点から、好ましい。
さらに、本発明においては、前記ウレタンアクリレート以外の不飽和二重結合を有するモノマーが、4官能以上のアクリレートであることが好ましい。これにより、塑性変形抑制の効果が得られる。
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、当該中間転写体の表面のナノインデンテーション法により測定した硬度が、150〜350MPaの範囲内であり、弾性率が、200〜600MPaの範囲内であり、ユニバーサル硬度で規定した硬度が、0.5〜2.0MPaの範囲内であ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。703は表面層を示す。このように基材層上に弾性層及び表面層をこの順で有する構成が、特に中間転写体表面の硬度や弾性率を独立に制御することができることから好ましい。
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得るが、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。
なお、本発明において、表面とは静電潜像担持体に担持されたトナー像が転写される面のことをいう。
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。
先ず、本発明に係るナノインデンテーション法により測定した硬度と弾性率及びユニバーサル硬度で規定される硬度について説明する。
《ナノインデンテーション法により測定した硬度と弾性率》
本発明の中間転写体のナノインデンテーション法により測定した硬度は、150〜350GPa、好ましくは200〜300GPaの範囲内である。また、中間転写体のナノインデンテーション法により測定した弾性率は、200〜600MPaの範囲内である。
本発明においては、上記のように中間転写体の最表面の硬度を維持しつつ弾性率を特定の範囲内に下げ、かつユニバーサル硬度で規定した硬度とすることで弾性層が変形し凹凸紙に対する追従性を改善し、かつ、繰り返し使用しても割れや削れの発生の少ない中間転写体を実現することができる。
ナノインデンテーション法による硬度の測定方法は、微小なダイヤモンド圧子を用いて薄膜に荷重をかけその後除荷しながら荷重と押し込み深さ(変位量)の関係を測定し、その測定値から得ることができる。
特に1μm以下の薄膜の測定に対して、基材の物性の影響を受けにくく、また、押し込んだ際に薄膜に割れが発生しにくいという特徴を有している。一般に非常に薄い薄膜の物性測定に用いられている。
図2は、ナノインデンテーション法による測定装置の一例を示す模式図である。
この測定装置はトランスデューサー31と90°Cube Corner Tip圧子32を用いて、μNオーダーの荷重を加えながらナノメートルの精度で変位量を測定をすることができる。この測定には例えば市販の「Triboscope」(Hysitron社製)を用いることができる。
図3は、ナノインデンテーション法で得られた典型的な荷重−変位曲線を示す。
図4は、圧子と試料の接触している状態の模式図を示す。
(硬度の測定)
ナノインデンテーション法で測定した硬度Hは、下記式(1)から求められる。
式(1)
H=Pmax/A
ここで、Pは、圧子に加えられた最大荷重であり、Aは、そのときの圧子と試料間の接触射影面積である。
接触射影面積Aは、図4におけるhcを用いて、下記式(2)で表すことができる。
式(2)
A=24.5hc
ここでhcは、図4に示すように接触点の周辺表面の弾性へこみにより、全体の押し込み深さhより浅くなり、下記式(3)で表される。
式(3)
hc=h−hs
ここでhsは、弾性によるへこみの量であり、圧子の押し込み後の荷重曲線の勾配(図4の勾配S)と圧子形状から下記式(4)
式(4)
hs=ε×P/S
と表される。
ここで、εは圧子形状に関する定数で、90°Cube Corner Tip圧子では0.75である。
このような測定装置を用いて、中間転写体の表面の硬度を測定することができる。
(弾性率の測定)
ナノインデンテーション法で測定した弾性率Eは、下記式(5)から求めることができる。
式(5)
E=π1/2・S/(β・2・A1/2
Sは接触剛性、Aは接触射影面積、βは圧子の形状により決まる定数である。四角錐圧子ではβ=1.012である。
接触剛性Sは、微小なダイヤモンド圧子を荷重を加えた後に除荷しながら荷重と押し込み深さ(変位量)の関係を測定し、その勾配から求めることができる(図3参照。)。
(測定条件)
測定機:Triscope(Hysitron社製)
測定圧子:90°Cube Corner Tip圧子
測定環境:20℃、60%RH
測定試料:5cm×5cmの大きさに中間転写体を切断して測定試料を作製
最大荷重設定:30μN
押し込み速度:最大荷重25μNに5秒で達する速度で、時間に比例して加重を印加する
なお、測定は各資料ともランダムに10点測定し、その平均値をナノインデンテーション法により測定した硬度とする。
《ユニバーサル硬度》
本発明の中間転写体のユニバーサル硬度は、0.5〜2.0MPaの範囲内である。
ユニバーサル硬度で規定される硬度とは、圧子を荷重をかけながら測定対象物に押し込むことにより、下記式(6)
式(6)
ユニバーサル硬度=(試験荷重)/(試験荷重下での圧子の測定対象物との接触表面積)
として求められ、単位はMPa(N/mm)で表される。このユニバーサル硬度の測定は、市販の硬度測定装置を用いて行うことができ、例えば、超微小硬度計「H−100V」(フィッシャー・インストルメンツ社製)を用いて測定することができる。この測定装置では、四角錐あるいは三角錐形状の圧子を、試験加重をかけながら被測定物に押し込み、所望の深さに達した時点でのその押し込み深さから圧子が被測定物と接触している表面積を求め、上記式(6)よりユニバーサル硬度を算出する。
測定条件
測定機:硬度計押し込み試験機「H−100V」(フィッシャー・インストルメンツ社製)
測定圧子:ヴィッカース圧子
測定環境:20℃、60%RH
測定試料:5cm×5cmの大きさに中間転写体を切断して測定試料を作製
最大試験加重:2mN
加重条件:最大試験加重に10secで達する速度で、時間に比例して加重を印可する
加重クリープ時間:5秒
なお、測定は各資料ともランダムに10点測定し、その平均値をユニバーサル硬度で規定する硬度とする。
次に、本発明の中間転写体の層構成、各層の組成、中間転写体の作製方法等について説明する。
《中間転写体の層構成》
本発明の中間転写体は、基材層、弾性層及び表面層を有することが好ましい。この層構成とすることで、ナノインデンテーション法で測定した塑性変形硬さと弾性率、及びユニバーサル硬度の両方を満足する中間転写体を得やすくなる。
以下、中間転写体を構成する各層について説明する。
〈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。いずれの場合も樹脂材料と各種導電性物質を溶融混練して、押出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2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、単軸押出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。
〈弾性層〉
本実施形態の中間転写体における弾性層は、熱可塑性エラストマー(TPE)を主成分とする材料、加硫ゴムを主成分とする材料、あるいは高分子材料の発泡体により形成され得る。
熱可塑性エラストマー(TPE)としては、例えばスチレン−ブタジエンブロック共重合体(SBS)、スチレン−エチレン−ブチレン−スチレンブロック共重合体(SEBS)等のスチレン系TPE、ウレタン系TPE(TPU)、オレフィン系TPE(TPO)、ポリエステル系TPE(TPEE)、ポリアミド系TPE、フッ素系TPE、塩ビ系TPE等である。これらは単独で若しくは2種以上併せて用いられる。
加硫ゴムとしては、加硫してゴム弾性を示す高分子材料であれば特に限定はないが、高分子材料の例を挙げれば、天然ゴム(NR)、ブタジエンゴム(BR)、アクリロニトリルブタジエンゴム(NBR)、水素添加NBR(H−NBR)、スチレンブタジエンゴム(SBR)、イソプレンゴム(IR)、ウレタンゴム、クロロプレンゴム(CR)、塩素化ポリエチレン(Cl−PE)、エピハロヒドリンゴム(ECO,CO)、ブチルゴム(IIR)、エチレンプロピレンジエンポリマー(EPDM)、フッ素ゴム、シリコーンゴム、アクリルゴム(ACM)等が例示される。
シリコーンゴムとしては、例えば、付加型液状シリコーンゴムが挙げられ、具体的には、信越化学工業(株)製の、KE−106、KE1300等が例示される。
ブチルゴムとしては、イソブチレン−イソプレン共重合体が挙げられる。
アクリルゴムは、アクリル酸エステルの重合、またはそれを主体とする共重合により得られるゴム状弾性体である。
ウレタンゴムとしては、例えば、主鎖がエステル結合のポリエステル系ウレタンゴム(AU)、主鎖がエーテル結合のポリエーテル系ウレタンゴム(EU)等が挙げられる。
ECOとしては、エピハロヒドリン単独重合体およびエピハロヒドリンとアルキレンオキサイドおよび/又はアリルグリシジルエーテルとの共重合体が挙げられる。代表的な例としてはエピクロロヒドリン単独重合体、エピブロムヒドリン単独重合体、エピクロロヒドリン−エチレンオキサイド共重合体、エピクロロヒドリン−プロピレンオキサイド共重合体、エピクロロヒドリン−アリルグリシジルエーテル共重合体、エピクロロヒドリン−エチレンオキサイド−プロピレンオキサイド共重合体、エピクロロヒドリン−エチレンオキサイド−アリルグリシジルエーテル共重合体が挙げられる。
中でも、伸縮疲労や、永久ひずみ、屈曲亀裂について考慮すると、弾性層の材料は、シリコーンゴム、フッ素ゴム、ブチルゴム、ニトリルゴム、クロロプレンゴム、ウレタンゴム及びアクリルゴムからなる少なくとも1種であると好ましい。
弾性層には、導電剤が含まれると好ましい。弾性層中に分散される導電剤としては、例えば、カーボンブラック、グラファイト等の導電性炭素系物質;アルミニウム、銅合金等の金属または合金;更には酸化スズ、酸化亜鉛、酸化アンチモン、酸化インジウム、チタン酸カリウム、酸化アンチモン−酸化スズ複合酸化物(ATO)、酸化インジウム−酸化スズ複合酸化物(ITO)等の導電性金属酸化物等が挙げられ、これらの微粉末を1種単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。中でも、導電性炭素系物質が好ましく、カーボンブラックがさらに好ましい。
導電剤の平均粒径としては、中間転写体に適した電気特性が付与する観点で、20〜150nmの範囲内であることが好ましく、23〜140nmであることがより好ましく、25〜130nmの範囲内であることがさらに好ましい。なお、本明細書中において、導電剤の平均粒径は、フォトンカウンティング方式を用いたFPAR−1000(大塚電子社製)の方法によって測定することができる。
弾性層中における導電剤の含有量は、中間転写体に適した電気特性が付与する観点で、好ましくは5〜35質量%、より好ましくは10〜30質量%、さらに好ましくは15〜25質量%の範囲内である。なお、弾性層中における導電剤の量は、TG−DTAによって測定することができる。
また、弾性層には、必要に応じて硬化剤を添加することができる。例えば、シリコーンゴムの場合、硬化剤としてハイドロジェンオルガノポリシロキサン等が挙げられ、ウレタンゴムの場合、硬化剤として、脂肪族ジアミン、ジイソシアネートまたはポリオールを用いることができる。また、ブチルゴムの場合、硬化剤として、脂肪族ジアミン、芳香族ジアミンを用いることができる。また、クロロプレンゴムの場合、硬化剤として、脂肪族ジアミン、芳香族ジアミンを用いることができる。これらの硬化剤は、該層材料中に配合して用いればよい。
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。
〈表面層〉
本発明に係る表面層は、上記したナノインデンテーション法により測定した硬度と弾性率、及びユニバーサル硬度で規定される硬度が得られれば特に限定されないが、好ましい表面層を形成する樹脂としては、ウレタンアクリレートが好ましい。
ウレタンアクリレートは、ウレタン結合を有し、さらに1分子中に1個以上のアクリロイルオキシ基を有する高分子化合物であれば特に限定されずに用いることができる。
例えば、主鎖にウレタン結合を有し、1個以上のアクリロイルオキシ基が主鎖の末端または側鎖に結合しているオリゴマーやポリマーを用いることができる。
ウレタンアクリレートは、例えばアルコール成分および多価イソシアネート化合物、並びに酸成分及びアクリレートを重合させることによって得ることができる。
具体的には、多価イソシアネート化合物および酸成分並びに過剰のアルコール成分を重合することによって得られる、末端にヒドロキシ基を有するポリウレタンを、アクリル酸、メタクリル酸、カルボキシ基を有する(メタ)アクリレート、グリシシジル(メタ)アクリレートなどのグリシジル基を有する(メタ)アクリレート、または、イソシアネート基を有する(メタ)アクリレートと反応させることによりウレタンアクリレートを得ることができる。
また、アルコール成分および酸成分並びに過剰の多価イソシアネート化合物を重合することによって得られる、末端にイソシアネート基を有するポリウレタンを、ヒドロキシ基と反応性二重結合とを有する化合物、または、カルボキシ基を有する(メタ)アクリレートと反応させることによりウレタンアクリレートを得ることもできる。
ウレタンアクリレートの製造方法は、これらに限定されるものではない。
アルコール成分としては、例えば1,6−ヘキサンジオール、ペンタエリスリトール、ポリブチレングリコール、ポリプロピレングリコール、テトラメチレングリコール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、ネオペンチルグリコール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、2−メチル−1,8−オクタンジオール、1,9−ノナンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、ポリテトラメチレングリコール、エチレングリコール−プロピレングリコール・ブロックコポリマー、エチレングリコール−テトラメチレングリコールコポリマー、メチルペンタンジオール変性ポリテトラメチレングリコール、プロピレングリコール変性ポリテトラメチレングリコール、ビスフェノールAのプロピレンオキシド付加体、水添ビスフェノールAのプロピレンオキシド付加体、ビスフェノールFのプロピレンオキシド付加体、水添ビスフェノールFのプロピレンオキシド付加体などを用いることができる。
以上のアルコール成分は、1種単独でまたは2種以上を組み合わせて使用することができる。
多価イソシアネート化合物としては、例えばイソホロンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、テトラメチルキシリレンジイソシアネート、水素添加されたトリレンジイソシアネート、水素添加されたキシリレンジイソシアネート、水素添加されたジフェニルメタンジイソシアネート、ノルボルネンジイソシアネートなどのジイソシアネート、さらには上記のジイソシアネートの重合体、または、ジイソシアネートの尿素変性体、ビュレット変性体などを用いることができる。
以上の多価イソシアネート化合物は、1種単独でまたは2種以上を組み合わせて使用することができる。
酸成分としては、ジカルボン酸を用いることができる。ジカルボン酸としては、アルカン、アルケン、アルキンなどから誘導される2価の置換基の両末端にカルボキシ基を有するものでも、芳香族基を有し末端にカルボキシ基を有する芳香族ジカルボン酸化合物でも構わない。
例えば、アジピン酸、セバシン酸などを用いることができる。
芳香族ジカルボン酸化合物としては、イソフタル酸、および、ナフタレンジカルボン酸(ただし、1,4−ナフタレンジカルボン酸、1,5−ナフタレンジカルボン酸および2,6−ナフタレンジカルボン酸を除外する。)よりなる群から選ばれる1つ以上を用いることができる。特に、イソフタル酸、1,3−ナフタレンジカルボン酸、1,6−ナフタレンジカルボン酸、1,7−ナフタレンジカルボン酸または2,7−ナフタレンジカルボン酸を用いることが好ましく、特に、イソフタル酸を用いることが、削れに強く耐磨耗性に優れる中間転写体を実現する観点から好ましい。
ジカルボン酸化合物の使用割合は、ウレタンアクリレートを形成するためのアルコール成分および多価イソシアネート化合物の重合体1モルに対して0.03〜0.3モルであることが好ましく、より好ましくは0.05〜0.2モルの範囲内である。
以上の酸成分は、1種単独でまたは2種以上を組み合わせて使用することができる。
ヒドロキシ基と反応性二重結合とを有する化合物としては、2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキシプロピルアクリレート、3−ヒドロキシプロピルアクリレート、4−ヒドロキシブチルアクリレート、ポリエチレングリコールモノアクリレート、ポリプロピレングリコールモノアクリレート、エチレングリコール−プロピレングリコール・ブロックコポリマーモノアクリレート、エチレングリコール−テトラメチレングリコールコポリマーモノアクリレート、カプロラクトン変性モノアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレートなどのアクリル酸誘導体、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、2−ヒドロキシプロピルメタクリレート、3−ヒドロキシプロピルメタクリレート、4−ヒドロキシブチルメタクリレート、ポリエチレングリコールモノメタクリレート、ポリプロピレングリコールモノメタクリレート、エチレングリコール−プロピレングリコール・ブロックコポリマーモノメタクリレート、エチレングリコール−テトラメチレングリコールコポリマーモノメクタリレート、カプロラクトン変性モノメクタリレート、ペンタエリスリトールトリメタクリレートなどのメタクリル酸誘導体などが挙げられる。これらは、1種単独でまたは2種以上を組み合わせて使用することができる。
上記したウレタンアクリレートの中でも、分子鎖両末端にアクリロイル基を有する、重量平均分子量が3000〜10000の範囲内のウレタンアクリレートであることが好ましい。より好ましくは、重量平均分子量が3000〜5000の範囲内である。
また、表面層に含まれるウレタンアクリレートは、1分子中にアクリロイル基またはメタアクリロイル基が4官能以上有するものであることが、架橋密度を上げ、削れに強く耐磨耗性に優れる中間転写体が得られやすくなることから好ましい。
ウレタンアクリレートの例としてはポリオール型のウレタンアクリレートを挙げることができる。また市販品としては、例えば日本合成化学社製の紫外線硬化型ウレタンアクリレートを用いることができる。
さらに、表面層は上記したウレタンアクリレートとウレタンアクリレート以外の不飽和二重結合を有するモノマーとの共重合体を含有することが好ましい。また、ウレタンアクリレート以外の不飽和二重結合を有するモノマーは4官能以上のアクリレートであることが好ましい。
ウレタンアクリレート以外の不飽和二重結合を有するモノマーとして、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート、エトキシ化ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールポリアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ε−カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールヘキサアクリレートなどを挙げることができる。
ウレタンアクリレート以外の不飽和二重結合を有するモノマー/ウレタンアクリレート質量比は50/50〜70/30の範囲内であることが好ましい。
表面層の厚さは、本発明の目的を達成できる限り特に規定しないが、好ましくは1〜7μm、より好ましくは2〜5μmの範囲内である。
ウレタンアクリレートの重量平均分子量は、ゲル浸透クロマトグラフィー(Gel Permeation Chromatography)法により測定される値である。
〈表面層の形成方法〉
本発明に係る表面層は、ウレタンアクリレート、ウレタンアクリレート以外の不飽和二重結合を有するモノマー、添加剤及び重合開始剤を有する塗膜層を形成後、紫外線や電子線を照射して得ることができる。
紫外線硬化樹脂の重合開始剤としては、ベンゾフェノン、ミヒラーケトン、1−ヒドロキシシクロヘキシル−フェニルケトン、チオキサントン、ベンゾブチルエーテル、アシロキシムエステル、ジベンゾスロベン、ビスアシルフォスフィンオキサイド等を挙げることができる。
表面層は、必要に応じ導電性物質、無機フィラー、電気抵抗調整剤等の添加剤を添加して形成することができる。
表面層のナノインデンテーション法により測定した硬度と弾性率、及びユニバーサル硬度で規定される硬度は、用いる紫外線硬化性ウレタンアクリレート、ウレタンアクリレート以外の不飽和二重結合を有するモノマーとその組成比、重合開始剤の種類と量、層の厚さ、紫外線硬化条件、必要に応じ添加する導電性物質、無機フィラー、電気抵抗調整剤の種類や量等により制御することができる。
特に、ウレタンアクリレートアクリルモノマーの種類、その組成比、紫外線硬化条件等により影響される。
基材層の上に表面層を設ける方法としては、表面層用塗布液を基材層上にスプレー塗布して塗膜を形成し、塗膜の流動性が無くなる程度まで1次乾燥した後、紫外線を照射して紫外線硬化樹脂を硬化し、更に塗膜中の揮発性物質の量を規定量にするため2次乾燥を行って作製する方法が好ましい。
スプレー塗布液は、ウレタンアクリレート、ウレタンアクリレート以外の不飽和二重結合を有するモノマーと重合開始剤、希釈溶剤、必要に応じ導電性物質、無機フィラー、電気抵抗調整剤等を混合後、サンドミルや撹拌装置を用いて分散して作製することができる。
希釈溶剤としては、紫外線硬化ウレタンアクリレート、ウレタンアクリレート以外の不飽和二重結合を有するモノマーと重合開始剤を溶解するものであれば特に限定されず、具体的にはn−ブチルアルコール、イソプロピルアルコール、エチルアルコール、メチルアルコール、メチルイソブチルケトン、メチルエチルケトン等を挙げることができる。
紫外線を照射する装置としては、紫外線硬化樹脂を硬化させるのに用いられている公知の装置を用いることができる。
樹脂を紫外線硬化させる紫外線の量(mJ/cm)は、紫外線照射強度と照射時間で制御することが好ましい。
《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。このような装置では、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やすくなるが、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5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5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1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1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1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1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、転写材ある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。
以下に、本発明に係る実施例を記載するが、以下の実施例に限定されるものではない。なお、下記文中の質量部は、特に断りがない限り単量体換算あるいは固形分換算の質量部を表す。
《中間転写ベルト1の作製》
[ウレタンアクリレートAの合成]
冷却管、温度計、撹拌装置、滴下ロートおよび空気注入管のついた反応容器に、ポリプロピレングリコール(分子量:2000)167g、2−ヒドロキシエチルアクリレート4.86g、イソフタル酸5.79g、重合禁止剤としてp−メトキシフェノール0.5g、触媒としてジブチルスズジラウレート0.05gを投入し、空気を流しながら70℃に昇温後、70〜75℃で撹拌しながらイソホロンジイソシアネート26.3gを2時間かけて均一に滴下し、反応を行った。滴下終了後、約5時間反応させたところで、IR測定の結果、イソシアネートの消失を確認して反応を終了し、ポリプロピレングリコール、イソフタル酸とイソホロンジイソシアネートを繰り返し単位として有し、両末端に重合性を有する不飽和二重結合を有するオリゴマーであるウレタンアクリレートAを得た。
[基材]
コニカミノルタ製bizhub PRESS C1100の中間転写ベルトを基材として使用した。
[弾性層の形成]
カーボンブラックをクロロプレンゴムに混錬し、そのコンパウンドをトルエン中に溶解、分散させることにより、弾性層形成用塗布液1を調製した。次いで、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、60分加硫して乾燥膜厚が200μmの弾性層1形成した。
[表面層の形成]
表面層形成用塗布液1の調製
・KAYARAD DPCA−30(日本化薬社製) 50質量部
・ウレタンアクリレートA 50質量部
・重合開始剤:「IRGACURE184」(BASF社製) 4質量部
からなる単量体組成物及び重合開始剤を、溶剤(酢酸エチル)にモノマー濃度として10質量%となるように添加して溶解させることにより、表面層形成用塗布液1を調製した。
表面層形成用塗布液1を、上記の弾性層1の外周面上に塗布装置を使用した浸漬塗布法によって乾燥膜厚が3μmとなるように塗膜を形成し、この塗膜に、紫外線を下記の照射条件で照射することにより、塗膜を硬化して表面層を形成し、これにより、中間転写体として中間転写ベルト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
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
《中間転写ベルト2〜13の作製》
弾性層1及び表面層1の形成において、表面層形成用塗布液中の多官能アクリレート(表中Acと略記した。)であるKAYARAD DPCA−30(日本化薬社製)とウレタンアクリレート(表中Uacと略記した。)の種類と質量比(Ac/Uac)及び表面層の厚さを表1のように変えた以外は中間転写ベルト1の作製と同様にして各弾性層と各表面層を形成し、中間転写体として中間転写ベルト2〜13を得た。
なお、KAYARAD DPCA−30及びDPCA−60は、いずれも日本化薬社製であり、ウレタンアクリレート以外の不飽和二重結合を有するモノマーでありアクリル基を5官能以上有するアクリレート化合物である。また、ウレタンアクリレート UV−1700B及びUV−3000Bは日本合成化学社製、ペンタエリスリトールアクリレートは日本化薬社製、アクリロイルモルホリンは4−アクリロイルモルホリン(和光純薬(株)製)及びトリメチロールプロパントリアクリレートは東京化成工業(株)製をそれぞれ用いた。
Figure 0006314960
《中間転写ベルト1〜13の評価》
作製した中間転写ベルト1〜13に対して、割れ耐性、削れ耐性、ハーフトーン画質、凹凸紙転写性、ナノインデンテーション法による硬度、弾性率、及びユニバーサル硬度を評価した。
〈割れ耐性〉
「bizhub PRESS C1100」(コニカミノルタ社製)に中間転写ベルトとして搭載し、印字率10%の画像を100万枚形成する耐久試験を行った。
上記の耐久試験後の各中間転写ベルトにおける任意の10か所の単位面積(1mm)内のクラック数を数え、10か所の平均値(平均クラック数)を算出し、下記の評価基準に従って評価した。
−評価基準−
○:平均クラック数が0個(合格)
△:平均クラック数が0個より多く10個未満(合格)
×:平均クラック数が10個以上(不合格)
〈削れ耐性〉
「bizhub PRESS C1100」(コニカミノルタ社製)に中間転写ベルトとして搭載し、印字率10%の画像を100万枚形成する耐久試験を行った。この耐久試験前後に、中間転写ベルトの表面十点平均粗さを、JIS B0601 表面十点平均粗さ(Rz)に従って測定し、下記の評価基準に従って評価した。
−評価基準−
○:表面十点平均粗さ(Rz)の差分ΔRzが0.5μm未満である(合格)
△:表面十点平均粗さ(Rz)の差分ΔRzが0.5μm以上、1.0μm未満である(合格)
×:表面十点平均粗さ(Rz)の差分ΔRzが1.0μm以上である(不合格)
〈ハーフトーン画質〉
画像形成装置「bizhub PRESS C1100」(コニカミノルタ社製)に上記の中間転写ベルトを取り付けた評価機をそれぞれ作製し、これを用いてレザック紙(凹凸紙)上にシアン色のハーフトーン画像を出力した。これを下記の評価基準に従って評価した。
−評価基準−
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以上の白いスジがあり、3本未満(合格)
×:長さ5mm以上の白いスジ3本以上(不合格)
〈凹凸紙転写性〉
画像形成装置「bizhub PRESS C1100」(コニカミノルタ社製)に上記の中間転写ベルトを取り付けた評価機をそれぞれ作製し、これを用いてレザック紙(凹凸紙)上にトナー濃度100%のベタ画像を10枚ずつ出力した。得られた各ベタ画像を、スキャナーによってデジタル情報化し、画像編集、加工ソフト(「フォトショップ(登録商標)」:アドビ システムズ社製)を用い、画像処理により各ベタ画像の画像濃度の平均値を求めた。そして、各ベタ画像における、当該平均値の90%以下の領域の面積率を求め、当該面積率の中間転写ベルトごとの平均値を算出した。これを画像濃度90%以下の面積率とする。これを下記の評価基準に従って評価した。
−評価基準−
○:画像濃度90%以下の面積率が1%未満(合格)
△:画像濃度90%以下の面積率が1%以上5%未満(合格)
×:画像濃度90%以下の面積率が5%以上(不合格)
〈硬度、弾性率の測定〉
ナノインデンテーション法による硬度、弾性率、及びユニバーサル硬度で規定される硬度は前記の測定方法を用いて測定した。
以上の結果を表2に示す。
Figure 0006314960
表1の結果から明らかなように、本発明の中間転写体1〜6は、比較例の中間転写体7〜13に比べ、割れ耐性、削れ耐性、ハーフトーン画質及び凹凸紙転写性に良好な結果が得られた。
70 中間転写体
701 基材層
702 弾性層
703 表面層
31 トランスデューサー
32 90°Cube Corner Tip圧子

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、
    当該中間転写体の表面のナノインデンテーション法により下記条件によってランダムに10点測定した硬度の平均値が、150〜350MPaの範囲内であり、
    下記式(5)によって求められた弾性率が、200〜600MPaの範囲内であり、
    下記条件によってランダムに10点測定したユニバーサル硬度の平均値が、0.5〜2.0MPaの範囲内であることを特徴とする中間転写体。
    (ナノインデンテーション法測定条件)
    測定環境:20℃、60%RH
    測定試料:5cm×5cmの大きさに中間転写体を切断して測定試料を作製する。
    最大荷重設定:30μN
    押し込み速度:最大荷重25μNに5秒で達する速度で、時間に比例して加重を印
    加する。
    式(5)
    E=π 1/2 ・S/(β・2・A 1/2
    Sは接触剛性、Aは接触射影面積、βは圧子の形状により決まる定数である。
    (ユニバーサル硬度測定条件)
    測定環境:20℃、60%RH
    測定試料:5cm×5cmの大きさに中間転写体を切断して測定試料を作製する。
    最大試験加重:2mN
    加重条件:最大試験加重に10secで達する速度で、時間に比例して加重を印可する。
    加重クリープ時間:5秒
  2. 前記中間転写体が、基材層、弾性層及び表面層を有することを特徴とする請求項1に記載の中間転写体。
  3. 前記表面層が、ウレタンアクリレートと、当該ウレタンアクリレート以外の不飽和二重結合を有するモノマーとの共重合体を含有す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. 前記ウレタンアクリレート以外の不飽和二重結合を有するモノマーが、4官能以上のアクリレートであることを特徴とする請求項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。
  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4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。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108225864B (zh) * 2018-01-19 2020-10-20 国电锅炉压力容器检验中心 材料延伸率的测量方法
KR102561186B1 (ko) * 2018-04-19 2023-07-28 삼성디스플레이 주식회사 기재 부착 방법 및 기재 부착 장치
JP7094822B2 (ja) * 2018-08-07 2022-07-04 キヤノン株式会社 中間転写ベルト及び画像形成装置並びに中間転写ベルトの製造方法
JP2020056928A (ja) * 2018-10-03 2020-04-09 コニカミノルタ株式会社 中間転写ベルト、その製造方法及び電子写真画像形成装置
WO2021075296A1 (ja) * 2019-10-18 2021-04-22 キヤノン株式会社 電子写真用ベルト及び電子写真画像形成装置
JP2021089394A (ja) * 2019-12-05 2021-06-10 キヤノン株式会社 中間転写ベルト及び画像形成装置
JP2024034937A (ja) * 2022-09-01 2024-03-13 富士フイルムビジネスイノベーション株式会社 転写装置、及び画像形成装置

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005043456A (ja) * 2003-07-23 2005-02-17 Ricoh Co Ltd 定着用部材評価方法並びに定着ベルトおよび加熱定着ローラ
JP4810673B2 (ja) * 2006-02-13 2011-11-09 コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 中間転写体、中間転写体の製造方法、画像形成方法、画像形成装置
JP2008310110A (ja) * 2007-06-15 2008-12-25 Konica Minolta Business Technologies Inc 画像形成装置
CN102356359B (zh) * 2009-03-18 2015-06-17 柯尼卡美能达商用科技株式会社 中间转印体
JP5737832B2 (ja) * 2009-07-14 2015-06-17 グンゼ株式会社 中間転写ベルト
JP2011059220A (ja) * 2009-09-08 2011-03-24 Konica Minolta Business Technologies Inc 転写部材および画像形成装置
US20120064350A1 (en) * 2010-09-10 2012-03-15 Konica Minolta Business Technologies, Inc. Intermediate transfer belt, image forming apparatus, and method for producing the intermediate transfer belt
JP5983647B2 (ja) * 2014-02-05 2016-09-06 コニカミノルタ株式会社 転写部材および画像形成装置

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