JP6421575B2 - 中間転写体、及びそれを用いた画像形成装置 - Google Patents
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Description
この中間転写ベルト方式は、1つの感光体に対して4色の現像器を用いるシステムで用いられていたが、プリント速度が遅いという欠点があった。そのため高速プリントには、感光体を4色分並べ、各色を連続して紙に転写する4連タンデム方式が用いられている。しかし、この方式では紙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難しく、色ずれ画像を引き起こしていた。そこで近年は、4連タンデム方式に中間転写方式を採用することが主流になってきている。
ところが、ポリイミド樹脂製の中間転写ベルトは、高強度のため表面硬度が高く、トナー像を転写する際にトナー層に高い圧力がかかり、トナーが局部的に凝集し画像の一部が転写されない、いわゆる中抜け画像が発生することがある。また、転写部における感光体や用紙などの接触部材との接触追従性が劣るため、転写部において部分的な接触不良部(空隙)が発生し、転写ムラが発生することがある。
この課題を解決するため、比較的柔軟性のある弾性層を基層上に積層した様々な中間転写ベルトが提案されている。しかしながら、比較的柔軟性のある層を表層とした場合、転写圧力が低減されたり、用紙凹凸への追従性が向上する反面、表面の離型性が劣るためにトナーがうまく離型できず、転写効率が低下して前者の効果を生かせないという問題が発生する。また、耐摩耗性・耐擦傷性にも劣るという問題もある。更に、この積層構成の中間転写ベルトは難燃性が非常に悪い。そのため表面層に難燃剤を含有させて難燃性を改善しているが、転写性能の劣化、光沢度の低下という問題が発生してしまう。特に難燃剤の他に、導電性の制御に起因する異常画像(濃度ムラ、白抜け、残像)を抑制するため表層に導電剤を含有させると、光沢度の低下が非常に顕著になってしまう。
このため、中間転写ベルトの表面の光沢度が高いことが重要である。
このように、比較的柔軟性のある表層を基層上に積層し、難燃剤、導電剤を含有させた中間転写ベルトの場合、優れた難燃性、高い転写性能、異常画像(濃度ムラ、白抜け、残像)の抑制、中間転写ベルト表面の高光沢性を実現させることは困難であった。
特許文献2では、中間転写体を基層、弾性層、表層の3層構成とし、表層を薄膜のハードコーティングとすることにより耐久性と転写性向上を図っている。しかしながら、この構成では最表面が硬いため、表面性の粗い紙への追従性はどうしても低くなってしまう。また、難燃化に関する記載はない。
特許文献3では、柔軟性があるポリロタキサン架橋体を電子写真用部材に適用し、イオン導電剤を含有させることにより、低硬度な表層の硬度の温度依存性を損なうことなく、表層の体積電気抵抗を低くしている。しかしながら、この文献では、中間転写体に含有されるイオン導電剤の種類による異常画像の抑制効果については何も触れておらず、難燃化に関する記載もない。
1) 少なくとも基層と表層を有し、該表層が、ポリロタキサンの架橋体、リン系難燃剤、及び、第4級アンモニウム塩を含むイオン導電剤を含有し、前記ポリロタキサンが、少なくとも環状分子と、該環状分子を串刺し状に貫通する直鎖状分子と、該直鎖状分子の両末端に結合した前記環状分子の脱離を防止する封鎖基とを有することを特徴とする中間転写体。
2) 前記架橋体を得るための硬化剤がイソシアネートであることを特徴とする1)に記載の中間転写体。
3) 前記イソシアネートがヘキサメチレンジイソシアネート系ポリイソシアネートであることを特徴とする2)に記載の中間転写体。
4) 前記基層を構成する樹脂がポリイミド樹脂又はポリアミドイミド樹脂であることを特徴とする1)〜3)のいずれかに記載の中間転写体。
5) その形態がシームレスベルトであることを特徴とする1)〜4)のいずれかに記載の中間転写体。
6) 潜像が形成されトナー像を担持可能な像担持体と、該像担持体上に形成された潜像をトナーで現像する現像手段と、該現像手段により現像されたトナー像が一次転写される中間転写体と、該中間転写体上に担持されたトナー像を記録媒体に二次転写する転写手段と、該中間転写体上表面に潤滑剤を供給する潤滑剤供給手段とを有し、該中間転写体が1)〜5)のいずれかに記載の中間転写体であることを特徴とする画像形成装置。
7) 各色の現像手段を有する複数の像担持体が直列に配置され、フルカラー画像が形成できることを特徴とする6)に記載の画像形成装置。
電子写真方式の画像形成装置における電気的特性を要求される重要な部材の一つとして中間転写体(中間転写ベルト)がある。該画像形成装置では、幾つかの部材にシームレスベルトが用いられるが、中間転写体としてシームレスベルトが用いられることもある。
以下、本発明の中間転写体について説明する。
本発明の中間転写体は、中間転写ベルト方式の画像形成装置における中間転写ベルトとして好適に装備されるものである。該画像形成装置は、像担持体(例えば感光体ドラム)上に順次形成される複数のカラートナー現像画像を中間転写ベルト上に順次重ね合わせて一次転写を行い、一次転写画像を被記録媒体に一括して二次転写する方式の装置である。
図1に、本発明の中間転写体の基本的層構成を示す。基層11の上に表層12が積層されているが、基層11には比較的屈曲性が得られる剛性材料を用い、表層12には柔軟性のある材料を用いる。なお、基層と表層の他に必要に応じて中間層を設けても良い。中間層の例としては、接着性向上のためのプライマー層、転写媒体への追従性を向上させるための比較的柔軟なエラストマーやゴムなどの弾性層が挙げられる。
基層11の構成材料としては、樹脂中に電気抵抗を調整する充填材又は添加材(電気抵抗調整材)を含有するものが挙げられる。
樹脂としては、難燃性の観点から、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、テトラフルオロエチレンとエチレンの共重合体(ETFE)などのフッ素系樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂等が好ましく、機械強度(高弾性)や耐熱性の点から、特にポリイミド樹脂又はポリアミドイミド樹脂が好適である。
ポリイミド樹脂又はポリアミドイミド樹脂としては、東レデュポン、宇部興産、新日本理化、JSR、ユニチカ、アイ・エス・ティー、日立化成、東洋紡績、荒川化学等の各社の市販品を用いることができる。
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る。また、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たものも挙げられる。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。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る。これらを併用してもよい。
また、本発明の中間転写体の製造において用いる樹脂成分を含む塗工液には、必要に応じて、更に分散助剤、補強材、潤滑材、熱伝導材、酸化防止剤などの添加材を含有させてもよい。
基層の膜厚を測定する方法には特に制限はなく、目的に応じて適宜選択でき、例えば、接触式や渦電流式の膜厚計での計測や膜の断面を走査型電子顕微鏡(SEM)で測定する方法が挙げられる。
表層12は、少なくとも、環状分子と、環状分子を串刺し状に包接する直鎖状分子と、直鎖状分子の両末端に結合した環状分子の脱離を防止する封鎖基とを有するポリロタキサンの架橋体、リン系難燃剤、及び第4級アンモニウム塩を含むイオン導電剤を含有する。
ポリロタキサンの柔軟性が適度に保たれるように硬化剤で架橋させれば、表層を転写性に好ましい硬さにすることができる。また、リン系難燃剤と第4級アンモニウム塩を含むイオン導電剤を含有させることにより、優れた難燃性、異常画像(濃度ムラ、白抜け、残像)発生の抑制、中間転写体表面の高光沢性を実現することができる。
図2は、本発明で用いられるポリロタキサンの基本構造を概念的に示す模式図である。1はポリロタキサン、2は直鎖状分子、3は環状分子、3Aは親油性修飾基、4は封鎖基である。但し、親油性修飾基3Aはなくてもよい。
ポリロタキサンは、両末端に封鎖基を持つダンベル形の直鎖状分子に複数の環状分子を嵌め込んだ形の分子である。両末端のダンベル形の封鎖基は環状分子の脱離防止の役割を担う。また、直鎖状分子は環状分子と共有結合により固定されていないので、直鎖状分子が環状分子の穴の中を自由に移動でき、環状分子もまた、直鎖状分子に沿って移動することが可能である。
また、直鎖状分子、環状分子のいずれか一方又は両方が親油性の修飾基を有していても良い。この親油性修飾ポリロタキサンは、有機溶媒に溶解し易くなり、表層として塗工し易くなる。親油性を示す修飾基としては、アルキル基やベンジル基などが挙げられる。
好ましい例としては、シクロデキストリン類、クラウンエーテル類が挙げられる。中でもシクロデキストリン類が有機化合物と抱接化合物を作りやすい点で好ましい。
シクロデキストリン類は、複数のグルコースがα−1、4結合で環状に連なった化合物であるが、6個、7個、8個のグルコースで形成されたα−、β−、γ−シクロデキストリンが特に好ましい。また、包接性の観点からは、α−シクロデキストリンが好ましい。また、シクロデキストリン類の水酸基の少なくとも一つが他の有機官能基によって置換された修飾デキストリン類は、溶剤への溶解性が向上する点で好ましい。
更に、環状分子3としては、親油性修飾基3Aなどとの結合が行い易くなる点で反応基を有するものが好ましい。このような反応基としてはヒドロキシル基、カルボキシル基、アミノ基などが挙げられるが、封鎖基4を形成する際に、該封鎖基4と反応しないことから、ヒドロキシル基が好ましい。
本発明に好適なポリロタキサン1の例としては、直鎖状分子2がポリエチレングリコール、環状分子3がα−シクロデキストリン、封鎖基4がアダマンタン基であり、前記α−シクロデキストリンのヒドロキシル基の一部又は全部が修飾基で修飾され、その修飾基が、−C3H6−O−基と結合した、カプロラクトンによる修飾基である−CO(CH2)5OH基を有する構造のものが挙げられる。
なお、上記ポリロタキサンは、特許第4376849号などに記載の公知の方法により製造することもできるし、アドバンスト・ソフトマテリアルズ社などの市販品を用いることもできる。
本発明で用いる硬化剤(架橋剤)は特に限定されず市販品でもよいが、ポリロタキサンの柔軟性を適度に保ったまま、表層が転写性に好ましい硬さになるように適宜選択する。
その具体例としては、メラミン樹脂、ポリイソシアネート化合物、ブロックイソシアネート化合物、塩化シアヌル、トリメソイルクロリド、テレフタロイルクロリド、エピクロロヒドリン、ジブロモベンゼン、グルタールアルデヒド、フェニレンジイソシアネート、ジイソシアン酸トリレイン、ジビニルスルホン、1,1′−カルボニルジイミダゾール、アルコキシシラン類が挙げられる。これらは単独で又は2種以上組み合わせて用いることができるが、架橋しやすさの点からイソシアネートが好ましく、中でもヘキサメチレンジイソシアネート系ポリイソシアネートが好ましい。その理由は、ヘキサメチレンジイソシアネートが、2つの1級イソシアネート基を有するため反応性が高く、未架橋のOH基が少なくなるため、架橋させた中間転写体のトナー離型性に優れること、及びイソシアネート基間に6つのメチレン基を有するため、架橋させた中間転写体の可とう性が優れることから、転写性が向上するからである。
ブロックイソシアネートは、活性イソシアネート基をオキシム類、ジケトン類、フェノール類、カプロラクタム類等のブロック剤で保護し、通常の状態では安定を保ち、熱処理することによってブロック剤が解離し、活性イソシアネート基が再生され、硬化・架橋反応を起こすものである。本発明に好適に用いられるイソシアネートはヘキサメチレンジイソシアネート系ポリイソシアネートのブロックイソシアネートである。
また、イソシアネート系硬化剤は市販品を用いることができ、例えば旭化成ケミカルズ社製「デュラネート」、三井化学社製「タケネート」、日本ポリウレタン工業社製「コロネート」、住化バイエルウレタン社製「デスモジュール」などが挙げられる。
本発明で用いる第4級アンモニウム塩を含むイオン導電剤は特に限定されず市販品でもよいが、本発明の所期の効果が得られるように適宜好ましいものを選択する。
その具体例としては、テトラアルキルアンモニウム、トリアルキルベンジルアンモニウム、ヘキサデシルトリメチルアンモニウム、ドデシルトリメチルアンモニウム、ベンジルトリメチルアンモニウム、変性脂肪酸ジメチルエチルアンモニウム等の過塩素酸塩;塩素酸塩、塩酸塩、臭素酸塩、ヨウ素酸塩、ホウ弗化水素酸塩、硫酸塩、エチル硫酸塩、カルボン酸塩、スルホン酸塩などのアンモニウム塩;第4級アンモニウム塩を含む高分子イオン導電剤等が挙げられる。これらは1種を単独で用いても2種以上を組み合わせて用いてもよい。
市販品としては、例えば日本カートリット社製「QAP−01」、大成ファインケミカル社製「1SXシリーズ」、広栄化学社製「IL−Aシリーズ」などが挙げられる。
本発明で用いるリン系難燃剤としては、例えばトリフェニルホスフェート、トリクレジルホスフェート、トリキシレニルホスフェート、トリメチルホスフェート、トリエチルホスフェート、トリオクチルホスフェート、ジフェニルオクチルホスフェート、トリアリルホスフェート、トリクレジルホスフェート、クレジルジフェニルホスフェート、2−エチルヘキシルジフェニルホスフェート、トリアリルホスフェート、トリ(ヒドロキシフェニル)ホスフェート、ジエチルビス(ヒドロキシエチル)アミノメチルホスホネート、トリス(3−ヒドロキシプロピル)ホスフィンオキシド、ジブチルヒドロオキシメチルホスフォネート、ジ(ブトキシ)ホスフィニル・プロピルアミド、ジメチルメチルホスフォネート、リン酸グアニジン、トリスジクロロプロピルホスフェート、トリス(β−クロロプロピル)ホスフェート、ポリブロモスチレン、ポリリン酸アンモニウム、ポリリン酸アミド等が挙げられる。これらは1種を単独で用いても2種以上を組み合わせて用いてもよい。
リン系難燃剤の配合量は、求められる難燃性に応じて適宜選択できるが、樹脂100重量部に対して1〜100重量部が好ましく、10〜50重量部がより好ましい。1重量部以上であれば充分な難燃性が得られる。また、100重量部以下であれば、液体の場合のブリードアウトによる表面タック性上昇や、凹凸転写性能の低下が起こるようなことはない。また膜の光沢度の低下が起こることもない。
また、リン系難燃剤を配合した表層の難燃性は、UL94−VTM試験(薄手材料垂直燃焼試験)に準拠して評価することができる。
(基層の作製)
基層は、少なくとも樹脂成分を含む塗工液を、螺旋塗工、ダイ塗工、ロール塗工、スプレー塗工などの公知の方法で塗工することにより作製できる。
即ち、円筒状の型(例えば金属金型)をゆっくり回転させながら、少なくとも樹脂成分を含む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より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。次いで、回転させつつ徐々に昇温し、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)を行った後、十分に冷却する。樹脂成分としてポリイミド樹脂前駆体又はポリアミドイミド樹脂前駆体を用いた場合には、焼成により十分にイミド化又はポリアミドイミド化を行う。
表層は、少なくともポリロタキサン、第4級アンモニウム塩を含むイオン導電剤、リン系難燃剤、硬化剤(架橋剤)、を有機溶剤中に溶解又は分散させた塗料を用いる。
上記材料の他に、必要に応じて、酸化防止剤、補強剤、充填剤、加硫促進剤、可塑剤などの材料を適宜含有させても良い。
ポリロタキサンを硬化剤で架橋させる際の両者の配合比は、ポリロタキサンのOH基と該OH基と反応する硬化剤の反応基の当量比が、反応基/OH基=0.5〜3.0になるように調整することが好ましく、反応基/OH基=1.0〜1.2が更に好ましい。
例えば、硬化剤がイソシアネートの場合は、ポリロタキサンとイソシアネートの配合比が、NCO/OH=0.5〜3.0になるよう調整することが好ましく、NCO/OH=1.0〜1.2が更に好ましい。
当量比が0.5以上であれば、架橋が十分に行われ、架橋物の形状維持が困難になることはない。また、当量比が3.0以下であれば、架橋物が硬くなりすぎたり、表層としての柔軟性などが損なわれることはない。
本発明の画像形成装置は、潜像が形成されトナー像を担持可能な像担持体と、該像担持体上に形成された潜像をトナーで現像する現像手段と、該現像手段により現像されたトナー像が一次転写される中間転写体と、該中間転写体上に担持されたトナー像を記録媒体に二次転写する転写手段と、該中間転写体上表面に潤滑剤を供給する潤滑剤供給手段とを有し、更に必要に応じて適宜選択したその他の手段、例えば除電手段、クリーニング手段、リサイクル手段、制御手段等を有する。そして、前記中間転写体として前述した本発明の中間転写体を用いることを特徴とする。
この場合、前記画像形成装置がフルカラー画像形成装置であって、各色の現像手段を有する複数の像担持体を直列に配置したものが好ましい。
図3は、本発明の中間転写体をシームレスのベルト部材として装備する画像形成装置の要部模式図である。
ベルト部材を含む中間転写ユニット500は、複数のローラに張架された中間転写体である中間転写ベルト501などにより構成されている。中間転写ベルト501の周りには、2次転写ユニット600の2次転写電荷付与手段である2次転写バイアスローラ605、中間転写体クリーニング手段であるベルトクリーニングブラシ504、潤滑剤塗布手段の潤滑剤塗布部材である潤滑剤塗布ブラシ505などが対向するように配設されている。
中間転写ベルト501は、通常、半導体又は絶縁体で、単層又は多層構造となっているが、本発明においてはシームレスベルトが好ましく用いられ、これによって耐久性が向上すると共に、優れた画像形成が実現できる。また、中間転写ベルトは、像担持体である感光体ドラム200上に形成されたトナー像を重ね合わせるために、通紙可能最大サイズより大きく設定されている。
図3において、帯電チャージャ203は、コロナ放電によって感光体ドラム200の表面を負電荷で所定電位に一様に帯電する。上記ベルトマーク検知信号に基づき、タイミングを定め、図示しない書き込み光学ユニットにより、BKカラー画像信号に基づいてレーザ光によるラスタ露光を行う。このラスタ像が露光されたとき、当初一様帯電された感光体ドラム200の表面の露光された部分は、露光光量に比例する電荷が消失し、BK静電潜像が形成される。このBK静電潜像に、BK現像器231Kの現像ローラ上の負帯電されたBKトナーが接触することにより、感光体ドラム200の電荷が残っている部分にはトナーが付着せず、電荷の無い部分つまり露光された部分にはトナーが吸着し、静電潜像と相似なBKトナー像が形成される。
そして、2次転写対向ローラ510に張架された中間転写ベルト501と2次転写バイアスローラ605によりニップが形成された2次転写部に、上記中間転写ベルト501上のトナー像の先端が差しかかるときに、転写紙Pの先端がこのトナー像の先端に一致するように、レジストローラ610が駆動されて、転写紙ガイド板601に沿って転写紙Pが搬送され、転写紙Pとトナー像とのレジスト合わせが行われる。
このベルトクリーニングブレード504の上記中間転写ベルト501の移動方向上流側には、該中間転写ベルト501のベルト外周面に対して接離するトナーシール部材502が設けられている。このトナーシール部材502は、上記残留トナーのクリーニング時に上記ベルトクリーニングブレード504から落下した落下トナーを受け止めて、該落下トナーが上記転写紙Pの搬送経路上に飛散するのを防止している。このトナーシール部材502は、上記クリーニング部材離接機構によって、上記ベルトクリーニングブレード504とともに、該中間転写ベルト501のベルト外周面に対して接離される。
なお、図3中の符号70は除電ローラ、204は電位センサ、205は画像濃度センサ、503は帯電チャージャ、513はトナー画像、Lは(レーザー露光手段から出射される)レーザー光を示す。
図4の要部模式図は、本発明の中間転写ベルトに沿って複数の像担持体が並設されているフルカラー画像形成装置の一例を示す。すなわち、図4は、4つの異なる色〔ブラック(BK)、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)〕のトナー像を形成するための4つの感光体ドラム21BK、21Y、21M、21Cを備えた4ドラム型のデジタルカラープリンタの一例を示す。
なお、図5では、正反射光を検出するタイプの画像濃度検知センサ17を用いているが、これに限定されるものではなく、例えば、拡散光を検出するタイプのセンサを用いてもよい。
中間転写ベルトの基層及び表層の膜厚は、任意の10箇所の断面の膜厚を走査型電子顕微鏡(SEM)で測定した値の平均値である。
以下の手順で中間転写ベルトAを作製した。
「基層塗工液Aの調製」
ポリイミド樹脂前駆体のポリアミック酸を主成分とするポリイミドワニス(U−ワニスAとU−ワニスSの固形分比6:4の混合物;宇部興産社製)に、予めビーズミルによりN−メチル−2−ピロリドン中に分散させたカーボンブラック(SpecialBlack4;オリオンエンジニアドカーボンズ社製)の分散液を、カーボンブラック含有率がポリアミック酸固形分の17%になるように混合攪拌して基層塗工液Aを調製した。
次に、外径375mm、長さ340mmの外面をブラスト処理により粗面化した金属製の円筒状支持体を型として用い、この円筒型を50rpm(回/分)で回転させながら、基層塗工液Aを円筒外面に均一に流延するようにディスペンサーで塗布した。所定の全量を流し終えて塗膜が満遍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60分加熱した。更に昇温して200℃で20分加熱した後、回転を停止し徐冷して成形膜が形成された円筒型を取り出した。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360℃まで昇温して60分加熱処理(焼成)した。充分に冷却して、膜厚60μmのポリイミド基層ベルトAが形成された円筒状支持体を得た。
直鎖状分子がポリエチレングリコール、封鎖基がアダマンタン基、環状分子がヒドロキシプロピル基を有するα−シクロデキストリンであるポリロタキサン(セルムスーパーポリマーSH3400P;アドバンスト・ソフトマテリアルズ社製)をシクロヘキサノン中に溶解させた後、ヘキサメチレンジイソシアネート系ポリイソシアネート(デュラネートTPA−B80E;旭化成ケミカル社製)[ブロックイソシアネート]を入れて、NCO(硬化剤の反応基)/OHが当量比で1.05となるように調整し、第4級アンモニウム塩を含むイオン導電剤である過塩素酸テトラブチルアンモニウム(QAP−01;日本カートリット社製)、及びリン系難燃剤(アデカスタブFP−2100JC;アデカ社製)を、各々固形分比でポリロタキサンとブロックイソシアネートの固形分の総和の3%及び50%になるように調合し、表層塗工液Aを調製した。
前記ポリロタキサン「セルムスーパーポリマーSH3400P」は化学名が「修飾ポリロタキサン−グラフト−ポリカプロラクトン(CASNo.928045−45−8)」である。
ポリイミド基層ベルトAが形成された円筒状支持体を回転させながら、ノズルから表層塗工液Aをポリイミド基層上に連続的に吐出し、円筒状支持体の軸方法に移動させて螺旋状に塗工した。塗布量は表層の最終的な膜厚が60μmになるようにした。次いで、円筒状支持体を回転させながら熱風循環乾燥機に投入し、昇温速度3℃/分で150℃まで昇温して30分加熱処理し、中間転写ベルトAを得た。
実施例1の「表層塗工液Aの調製」におけるリン系難燃剤を「アデカスタブFP−600JC;アデカ社製」に変えて表層塗工液Bを調製した点以外は、実施例1と同様にして、中間転写ベルトBを得た。
実施例1の「表層塗工液Aの調製」における過塩素酸テトラブチルアンモニウムを、第4級アンモニウム塩を組み込んだアクリルポリマー(1SX−1055;大成ファインケミカル社製)に変えた点以外は、実施例1と同様にして、中間転写ベルトCを得た。
実施例1の「表層塗工液Aの調製」における過塩素酸テトラブチルアンモニウム、及びリン系難燃剤を、それぞれ、第4級アンモニウム塩を組み込んだアクリルポリマー(1SX−1055;大成ファインケミカル社製)、及び「アデカスタブFP−600JC;アデカ社製)に変えた点以外は、実施例1と同様にして、中間転写ベルトDを得た。
実施例1の「表層塗工液Aの調製」における「デュラネートTPA−B80E」を、ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネート(日化トレーディング社製)に変えた点以外は、実施例1と同様にして、中間転写ベルトEを得た。
実施例1の「表層塗工液Aの調製」における「デュラネートTPA−B80E」を、塩化シアヌル(メルク社製)に変えた点以外は、実施例1と同様にして、中間転写ベルトFを得た。
「基層塗工液Gの調製」
ポリアミドイミド樹脂溶液であるポリアミドイミドワニス(バイロマックスHR−16NN;東洋紡績社製)に、予めビーズミルによりN−メチル−2−ピロリドン中に分散させたカーボンブラック(MA77;三菱化学社製)の分散液を、カーボンブラック含有率がポリアミドイミド固形分の24%になるように混合攪拌して基層塗工液Gを調製した。
実施例1の「ポリイミド基層ベルトAの作製」における基層塗工液Aを基層塗工液Gに変え、成形膜が形成された円筒型の高温処理の温度を360℃から250℃に変えた点以外は、実施例1と同様にして、ポリアミドイミド基層ベルトGが形成された円筒状支持体を得た。
実施例1の「中間転写ベルトAの作製」におけるポリイミド基層ベルトAが形成された円筒状支持体を、ポリアミドイミド基層ベルトGが形成された円筒状支持体に変えた点以外は、実施例1と同様にして、中間転写ベルトGを得た。
実施例1のポリロタキサン(セルムスーパーポリマーSH3400P;アドバンスト・ソフトマテリアルズ社製)を、ポリロタキサン(セルムスーパーポリマーSH2400P;アドバンスト・ソフトマテリアルズ社製)に変えた点以外は、実施例1と同様にして、中間転写ベルトHを得た。
「中間転写ベルトIの作製」
実施例1の「中間転写ベルトAの作製」において、表層を積層しなかった点以外は、実施例1と同様にして、中間転写ベルトIを得た。
「表層塗工液Jの調製」
実施例1の「表層塗工液Aの調製」において、第4級アンモニウム塩を含むイオン導電剤及びリン系難燃剤を調合しなかった点以外は、実施例1と同様にして、表層塗工液Jを調製した。
「中間転写ベルトJの作製」
実施例1の「中間転写ベルトAの作製」における表層塗工液Aを、表層塗工液Jに変えた点以外は、実施例1と同様にして、中間転写ベルトJを得た。
「表層塗工液Kの調製」
実施例1の「表層塗工液Aの調製」において、リン系難燃剤を調合しなかった点以外は、実施例1と同様にして、表層塗工液Kを調製した。
「中間転写ベルトKの作製」
実施例1の「中間転写ベルトAの作製」における表層塗工液Aを、表層塗工液Kに変えた点以外は、実施例1と同様にして、中間転写ベルトKを得た。
「表層塗工液Lの調製」
実施例1の「表層塗工液Aの調製」において、第4級アンモニウム塩を含むイオン導電剤を調合しなかった点以外は、実施例1と同様にして、表層塗工液Lを調製した。
「中間転写ベルトLの作製」
実施例1の「中間転写ベルトAの作製」における表層塗工液Aを、表層塗工液Lに変えた点以外は、実施例1と同様にして、中間転写ベルトLを得た。
「表層塗工液Mの調製」
実施例1の「表層塗工液Aの調製」において、第4級アンモニウム塩を含むイオン導電剤を調合せず、リン系難燃剤に代えて水酸化アルミニウム(ハイジライトH42M;昭和電工社製)を調合した点以外は、実施例1と同様にして、表層塗工液Mを調製した。
「中間転写ベルトMの作製」
実施例1の「中間転写ベルトAの作製」における表層塗工液Aを、表層塗工液Mに変えた点以外は、実施例1と同様にして、中間転写ベルトMを得た。
「表層塗工液Nの調製」
実施例1の「表層塗工液Aの調製」におけるリン系難燃剤に代えて、水酸化アルミニウム(ハイジライトH42M;昭和電工社製)を調合した点以外は、実施例1と同様にして表層塗工液Nを調製した。
「中間転写ベルトNの作製」
実施例1の「中間転写ベルトAの作製」における表層塗工液Aを、表層塗工液Nに変えた点以外は、実施例1と同様にして、中間転写ベルトNを得た。
「表層塗工液Oの調製」
実施例1の「表層塗工液Aの調製」におけるリン系難燃剤に代えて、ポリシラン(SI−30−10;大阪ガスケミカル社製)を調合した点以外は、実施例1と同様にして表層塗工液Oを調製した。
「中間転写ベルトOの作製」
実施例1の「中間転写ベルトAの作製」における表層塗工液Aを、表層塗工液Oに変えた点以外は、実施例1と同様にして、中間転写ベルトOを得た。
「表層塗工液Pの調製」
実施例1の「表層塗工液Aの調製」における第4級アンモニウム塩を含むイオン導電剤をテトラメチレンアンモニウムクロライドに変え、リン系難燃剤に代えて、水酸化アルミニウム(ハイジライトH42M;昭和電工社製)を調合した点以外は、実施例1と同様にして、表層塗工液Pを調製した。
「中間転写ベルトPの作製」
実施例1の「中間転写ベルトAの作製」における表層塗工液Aを、表層塗工液Pに変えた点以外は、実施例1と同様にして、中間転写ベルトPを得た。
「表層塗工液Qの調製」
実施例1の「表層塗工液Aの調製」における第4級アンモニウム塩を含むイオン導電剤を、第4級アンモニウム塩を含まない導電剤(IL−AP3;広栄化学社製)に変えた点以外は、実施例1と同様にして、表層塗工液Qを調製した。
「中間転写ベルトQの作製」
実施例1の「中間転写ベルトAの作製」における表層塗工液Aを、表層塗工液Qに変えた点以外は、実施例1と同様にして、中間転写ベルトQを得た。
「表層塗工液Rの調製」
実施例1の「表層塗工液Aの調製」における第4級アンモニウム塩を含むイオン導電剤を、第4級アンモニウム塩を含まない導電剤(IL−P18;広栄化学社製)に変えた点以外は、実施例1と同様にして、表層塗工液Rを調製した。
「中間転写ベルトRの作製」
実施例1の「中間転写ベルトAの作製」における表層塗工液Aを、表層塗工液Rに変えた点以外は、実施例1と同様にして、中間転写ベルトRを得た。
「表層塗工液Sの調製」
実施例1の「表層塗工液Aの調製」における第4級アンモニウム塩を含むイオン導電剤を、第4級アンモニウム塩を含まない導電剤(IL−AP3;広栄化学社製)に変え、リン系難燃剤に代えて、水酸化アルミニウム(ハイジライトH42M;昭和電工社製)を調合した点以外は、実施例1と同様にして、表層塗工液Sを調製した。
「中間転写ベルトSの作製」
実施例1の「中間転写ベルトAの作製」における表層塗工液Aを、表層塗工液Sに変えた点以外は、実施例1と同様にして、中間転写ベルトSを得た。
「表層塗工液Tの調製」
実施例1の「表層塗工液Aの調製」における第4級アンモニウム塩を含むイオン導電剤を、第4級アンモニウム塩を含まない導電剤(IL−P18;広栄化学社製)に変え、リン系難燃剤に代えて、ポリシラン(SI−30−10;大阪ガスケミカル社製)を調合した点以外は、実施例1と同様にして、表層塗工液Tを調製した。
「中間転写ベルトTの作製」
実施例1の「中間転写ベルトAの作製」における表層塗工液Aを、表層塗工液Tに変えた点以外は、実施例1と同様にして、中間転写ベルトTを得た。
〔光沢度〕
各中間転写ベルトの鏡面光沢度(入射角20°)を、ハンディ型光沢計(PG−1M;日本電色工業社製)を用いて測定し、12点の測定値の平均値を算出し、次の基準で評価した。
〔評価基準〕
○:鏡面光沢度70以上
×:鏡面光沢度70未満
各中間転写ベルトを画像形成装置(imagioMPC7501;リコー社製)に搭載し、(1)普通紙(TYPE6200;リコー社製)、及び、(2)さざなみ紙FC和紙(リコー社製)を用いて、それぞれ1000枚ずつ出力した。(1)についてはブラック単色でハーフトーン画像を、(2)についてはシアンとマゼンタのブルーベタ画像を出力した。なお、さざなみ紙FC和紙は、和紙風に凹凸模様がある粗い紙のため画像の濃度ムラや白抜けが起こり易い。
(1)(2)の各出力用紙の991枚目〜1000枚目の10枚の中で、異常画像(残像、濃度ムラ、白抜け)の程度が最も悪いサンプルを抽出し、(1)については残像を、(2)については濃度ムラと白抜けを、目視により、次の基準で評価した。
〔評価基準〕
◎:非常に良好
○:良好
△:実用可能レベル
×:実用不可レベル
各中間転写ベルトを再度作製し、各々難燃性試験用に、長さ200mm、幅50mmの試験片を5片切り出し、UL94−VTM試験(薄手材料垂直燃焼試験)に準拠して難燃性試験を行って評価した。
VTM−1以上(VTM−0、VTM−1)は非常に良好であるが、NOTは実用不可レベルである。
なお、表1中の略号で示した材料の詳細は次のとおりである。
*1:セルムスーパーポリマーSH2400P(アドバンスト・ソフトマテリアルズ社
製)
*2:ヘキサメチレンジイソシアネート系ポリイソシアネート(デュラネートTPA−
B80E;旭化成ケミカル社製)
*3:ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネート(日化トレーディング社製)
*4:テトラメチレンアンモニウムクロライド
11 基層
12 表層
1 ポリロタキサン
2 直鎖状分子
3 環状分子
3A 親油性修飾基
4 封鎖基
P 転写紙
L レーザ光
70 除電ローラ
80 アースローラ
200 感光体ドラム
201 感光体クリーニング装置
202 除電ランプ
203 帯電チャージャ
204 電位センサ
205 画像濃度検知センサ
210 ベルト搬送装置
230 リボルバ現像ユニット
231Y Y現像機
231K BK現像機
231C C現像機
231M M現像機
270 定着装置
271 定着ローラ
272 定着ローラ
500 中間転写ユニット
501 中間転写ベルト
502 トナーシール部材
503 帯電チャージャ
504 ベルトクリーニングブレード
505 潤滑剤塗布ブラシ
506 潤滑剤
507 1次転写バイアスローラ
508 ベルト駆動ローラ
509 ベルトテンションローラ
510 2次転写対向ローラ
511 クリーニング対向ローラ
512 フィードバッグ電流検知ローラ
513 トナー画像
514 光学センサ
600 2次転写ユニット
601 転写紙ガイド板
605 2次転写バイアスローラ
606 転写紙除電チャージャ
608 クリーニングブレード
610 レジストローラ
801 1次転写電源
802 2次転写電源
P 転写紙
10 プリンタ本体
12 画像書込部
13 画像形成部
14 給紙部
15 定着装置
16 レジストローラ
17 画像濃度検知センサ
20BK BK現像装置
20M M現像装置
20Y Y現像装置
20C C現像装置
21BK BK感光体ドラム
21M M感光体ドラム
21Y Y感光体ドラム
21C C感光体ドラム
22 中間転写ベルト
23BK BK1次転写バイアスローラ
23M M1次転写バイアスローラ
23Y Y1次転写バイアスローラ
23C C1次転写バイアスローラ
25 ベルトクリーニングブラシ
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ラ
70 除電ローラ
α 入射角
17 画像濃度検知センサ
22 中間転写ベルト
101 LEDなどの発光素子
102 フォトダイオードなどの受光素子
103 濃度バッチ
104 検知位置
Claims (7)
- 少なくとも基層と表層を有し、該表層が、ポリロタキサンの架橋体、リン系難燃剤、及び第4級アンモニウム塩を含むイオン導電剤を含有し、前記ポリロタキサンが、少なくとも環状分子と、該環状分子を串刺し状に貫通する直鎖状分子と、該直鎖状分子の両末端に結合した前記環状分子の脱離を防止する封鎖基とを有することを特徴とする中間転写体。
- 前記架橋体を得るための硬化剤がイソシアネートであることを特徴とする請求項1に記載の中間転写体。
- 前記イソシアネートがヘキサメチレンジイソシアネート系ポリイソシアネートであることを特徴とする請求項2に記載の中間転写体。
- 前記基層を構成する樹脂がポリイミド樹脂又はポリアミドイミド樹脂であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の中間転写体。
- その形態がシームレスベルトであることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の中間転写体。
- 潜像が形成されトナー像を担持可能な像担持体と、該像担持体上に形成された潜像をトナーで現像する現像手段と、該現像手段により現像されたトナー像が一次転写される中間転写体と、該中間転写体上に担持されたトナー像を記録媒体に二次転写する転写手段と、該中間転写体上表面に潤滑剤を供給する潤滑剤供給手段とを有し、該中間転写体が請求項1〜5のいずれかに記載の中間転写体であることを特徴とする画像形成装置。
- 各色の現像手段を有する複数の像担持体が直列に配置され、フルカラー画像が形成できることを特徴とする請求項6に記載の画像形成装置。
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