JP6503978B2 - 中間転写ベルトおよび画像形成装置 - Google Patents
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Description
本発明は、中間転写ベルトおよびこの中間転写ベルトを備えた画像形成装置に関する。
電子写真方式の画像形成装置においては、例えば、像担持体（感光体）上に形成された潜像をトナーにより現像し、得られたトナー像を無端ベルト状の中間転写ベルトに一時的に保持させ、中間転写ベルト上のトナー像を紙などの画像支持体上に転写することが行われている。
このような中間転写ベルトを用いた画像形成装置における更なる高画質化の手段として、基材上にゴムなどの弾性体によって弾性層を形成させ、凹凸紙との密着性を高めることによって転写性を向上させた中間転写ベルトを用いることが提案されている。
然るに、弾性層が露出された中間転写ベルトは、表面がゴムなどの柔らかい物質からなるために耐摩耗性が低く、使用時に表面が削れてしまうという問題がある。
このような問題を解決するために、弾性層上に例えば架橋性モノマーを重合反応によって硬化した架橋型樹脂による表面層を形成することが行われており、このような架橋型樹脂を得るための原料としては、例えば、多官能アクリレートとウレタンアクリレートとの組み合わせなどが提案されている（特許文献１参照）。
しかしながら、多官能アクリレートとウレタンアクリレートとの共重合体からなる架橋型樹脂による表面層は、弾性層に対する追従性が低く、従って中間転写ベルトを循環移動させて用いたときに屈曲部において割れなどの損傷が発生してしまう。
一方、表面層における弾性層への追従性を高めるために当該表面層を柔らかい材料から形成すると、機内の部材や紙（画像支持体）との摩擦や、応力による塑性変形によって表面層が削られてしまい、表面の不均一性に起因して形成される可視画像に濃度ムラなどが発生して画質が低いものとなってしまう、という問題がある。
一方、表面層における弾性層への追従性を高めるために当該表面層を柔らかい材料から形成すると、機内の部材や紙（画像支持体）との摩擦や、応力による塑性変形によって表面層が削られてしまい、表面の不均一性に起因して形成される可視画像に濃度ムラなどが発生して画質が低いものとなってしまう、という問題がある。
本発明は、以上のような事情を考慮してなされたものであって、その目的は、弾性層への追従性が得られ、優れた凹凸紙への転写性が得られながらも、優れた耐摩耗性を有し、しかも、十分な耐割れ性が得られる中間転写ベルトおよびこれを備える画像形成装置を提供することにある。
本発明の中間転写ベルトは、電子写真方式の画像形成装置に備えられる中間転写ベルトであって、
基材上に弾性層および表面層がこの順に積層されてなり、
前記表面層がウレタンアクリレート樹脂からなり、
当該ウレタンアクリレート樹脂が、イソフタル酸に由来の構造部位、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。）に由来の構造部位よりなる群から選ばれる１つ以上を含有することを特徴とする。
基材上に弾性層および表面層がこの順に積層されてなり、
前記表面層がウレタンアクリレート樹脂からなり、
当該ウレタンアクリレート樹脂が、イソフタル酸に由来の構造部位、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。）に由来の構造部位よりなる群から選ばれる１つ以上を含有することを特徴とする。
本発明の中間転写ベルトにおいては、前記表面層を構成するウレタンアクリレート樹脂が、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アクリレートモノマーとの共重合体からなることが好ましい。
本発明の中間転写ベルトにおいては、前記表面層を構成するウレタンアクリレート樹脂が、下記式（Ａ）で表される構造部位をさらに含有することが好ましい。
式（Ａ）：−Ｏ−ＣＯ−（ＣＨ2 ）n −ＣＯ−
〔ただし、ｎは２〜１０の整数を表す。〕
式（Ａ）：−Ｏ−ＣＯ−（ＣＨ2 ）n −ＣＯ−
〔ただし、ｎは２〜１０の整数を表す。〕
本発明の中間転写ベルトにおいては、前記表面層を構成するウレタンアクリレート樹脂が、イソフタル酸に由来の構造部位、１，３−ナフタレンジカルボン酸に由来の構造部位、１，６−ナフタレンジカルボン酸に由来の構造部位、１，７−ナフタレンジカルボン酸に由来の構造部位、および、２，７−ナフタレンジカルボン酸に由来の構造部位よりなる群から選ばれる１つ以上を含有することが好ましい。
本発明の中間転写ベルトにおいては、前記表面層を構成するウレタンアクリレート樹脂が、イソフタル酸に由来の構造部位を含有することが好ましい。
本発明の画像形成装置は、像担持体上に静電的に形成されたトナー像を、循環移動する中間転写ベルトに一次転写する一次転写手段と、中間転写ベルト上に形成されるトナー像を画像支持体に二次転写する二次転写手段とを具える電子写真方式の画像形成装置において、
中間転写ベルトが上記の中間転写ベルトからなることを特徴とする。
中間転写ベルトが上記の中間転写ベルトからなることを特徴とする。
本発明の中間転写ベルトによれば、表面層を構成するウレタンアクリレート樹脂が、イソフタル酸に由来の構造部位および特定のナフタレンジカルボン酸に由来の構造部位よりなる群から選ばれる１つ以上を含有するので、当該表面層の弾性層への追従性が得られ、優れた凹凸紙への転写性が得られながらも、優れた耐摩耗性を有し、しかも、十分な耐割れ性が得られる。
以下、本発明について詳細に説明する。
〔中間転写ベルト〕
本発明の中間転写ベルトは、電子写真方式の画像形成装置に備えられる、例えば無端ベルト状のものであって、具体的には、図１に示すように、基材２上に弾性層３が形成され、この弾性層３上に表面層４が形成されてなる。
本発明の中間転写ベルトは、電子写真方式の画像形成装置に備えられる、例えば無端ベルト状のものであって、具体的には、図１に示すように、基材２上に弾性層３が形成され、この弾性層３上に表面層４が形成されてなる。
〔基材２〕
本発明の中間転写ベルトを構成する基材２は、例えば無端ベルト状のものであり、単層構成であっても、２層以上の複数層構成であってもよい。
基材２の構成材料としては、特に限定されないが、例えば、ポリイミド樹脂（ＰＩ）、ポリアミドイミド樹脂（ＰＡＩ）、ポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ）、ポリエーテルエーテルケトン樹脂（ＰＥＥＫ）などの高強度および高耐久性を有するものを用いることが好ましい。
また、基材２は導電性を有することが好ましい。導電性を有する基材２は、上記のような樹脂中に導電剤を分散させることによって形成することができる。
導電剤としてはイオン導電剤および電子導電剤などを用いることができる。イオン導電剤としては、ヨウ化銀、ヨウ化銅、過塩素酸リチウム、トリフロオロメタンスルホン酸リチウム、有機ホウ素錯体のリチウム塩、リチウムビスイミド（（ＣＦ3 ＳＯ2 ）2 ＮＬｉ）およびリチウムトリスメチド（（ＣＦ3 ＳＯ2 ）3 ＣＬｉ）などが挙げられる。電子導電剤としては、銀、銅、アルミニウム、マグネシウム、ニッケル、ステンレス鋼などの金属；グラファイト、カーボンブラック、カーボンナノファイバー、カーボンナノチューブなどの炭素化合物などが挙げられる。これらの導電剤は、１種を単独でまたは２種以上を組み合わせて用いることができる。
基材２中の導電剤の含有量は、例えば当該基材２に所望する導電性と用いる導電剤の種類とに応じて適宜に決めることができる。
本発明の中間転写ベルトを構成する基材２は、例えば無端ベルト状のものであり、単層構成であっても、２層以上の複数層構成であってもよい。
基材２の構成材料としては、特に限定されないが、例えば、ポリイミド樹脂（ＰＩ）、ポリアミドイミド樹脂（ＰＡＩ）、ポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ）、ポリエーテルエーテルケトン樹脂（ＰＥＥＫ）などの高強度および高耐久性を有するものを用いることが好ましい。
また、基材２は導電性を有することが好ましい。導電性を有する基材２は、上記のような樹脂中に導電剤を分散させることによって形成することができる。
導電剤としてはイオン導電剤および電子導電剤などを用いることができる。イオン導電剤としては、ヨウ化銀、ヨウ化銅、過塩素酸リチウム、トリフロオロメタンスルホン酸リチウム、有機ホウ素錯体のリチウム塩、リチウムビスイミド（（ＣＦ3 ＳＯ2 ）2 ＮＬｉ）およびリチウムトリスメチド（（ＣＦ3 ＳＯ2 ）3 ＣＬｉ）などが挙げられる。電子導電剤としては、銀、銅、アルミニウム、マグネシウム、ニッケル、ステンレス鋼などの金属；グラファイト、カーボンブラック、カーボンナノファイバー、カーボンナノチューブなどの炭素化合物などが挙げられる。これらの導電剤は、１種を単独でまたは２種以上を組み合わせて用いることができる。
基材２中の導電剤の含有量は、例えば当該基材２に所望する導電性と用いる導電剤の種類とに応じて適宜に決めることができる。
基材２の層厚は、機械的強度、画質などを考慮し、５０〜２５０μｍであることが好ましい。
〔弾性層３〕
本発明の中間転写ベルトを構成する弾性層３は、弾性体よりなり、その構成材料としては、例えば、ゴム、エラストマー、樹脂などが挙げられる。特に、硬度および耐久性の観点から、例えばクロロプレンゴム、ニトリルブタジエンゴム、水素添加ニトリルブタジエンゴム、エピクロルヒドロヒンゴム（ＥＣＯ）などが好ましく挙げられる。
これらは、１種単独で、または２種以上組み合わせて用いてもよい。
また、弾性層３は、本発明に係る効果が得られる範囲内において、他の成分がさらに含有されていてもよい。弾性層３に含有させることができる他の成分としては、上記の導電剤や、離型剤、難燃剤などが挙げられる。
本発明の中間転写ベルトを構成する弾性層３は、弾性体よりなり、その構成材料としては、例えば、ゴム、エラストマー、樹脂などが挙げられる。特に、硬度および耐久性の観点から、例えばクロロプレンゴム、ニトリルブタジエンゴム、水素添加ニトリルブタジエンゴム、エピクロルヒドロヒンゴム（ＥＣＯ）などが好ましく挙げられる。
これらは、１種単独で、または２種以上組み合わせて用いてもよい。
また、弾性層３は、本発明に係る効果が得られる範囲内において、他の成分がさらに含有されていてもよい。弾性層３に含有させることができる他の成分としては、上記の導電剤や、離型剤、難燃剤などが挙げられる。
弾性層３の硬度は、ＪＩＳ Ｋ３６０１（旧ＪＩＳ）に準拠して測定されるＪＩＳ Ａ硬度が６０〜７０であることが好ましい。
弾性層３の層厚は、機械的強度、画質などを考慮し、２００〜５００μｍであることが好ましい。
〔表面層４〕
表面層４は、イソフタル酸に由来の構造部位、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。）に由来の構造部位（以下、これらをまとめて「特定の構造部位」ともいう。）よりなる群から選ばれる１つ以上を含有するウレタンアクリレート樹脂（以下、「特定のウレタンアクリレート樹脂」ともいう。）からなるものである。
特定の構造部位は、イソフタル酸に由来の構造部位、１，３−ナフタレンジカルボン酸に由来の構造部位、１，６−ナフタレンジカルボン酸に由来の構造部位、１，７−ナフタレンジカルボン酸に由来の構造部位、または、２，７−ナフタレンジカルボン酸に由来の構造部位であることが好ましく、特に、イソフタル酸に由来の構造部位であることが好ましい。
表面層４は、イソフタル酸に由来の構造部位、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。）に由来の構造部位（以下、これらをまとめて「特定の構造部位」ともいう。）よりなる群から選ばれる１つ以上を含有するウレタンアクリレート樹脂（以下、「特定のウレタンアクリレート樹脂」ともいう。）からなるものである。
特定の構造部位は、イソフタル酸に由来の構造部位、１，３−ナフタレンジカルボン酸に由来の構造部位、１，６−ナフタレンジカルボン酸に由来の構造部位、１，７−ナフタレンジカルボン酸に由来の構造部位、または、２，７−ナフタレンジカルボン酸に由来の構造部位であることが好ましく、特に、イソフタル酸に由来の構造部位であることが好ましい。
このような特定の構造部位を含有する特定のウレタンアクリレート樹脂は、（Ａ）特定の構造部位を含有するウレタンアクリレート（以下、「特定のウレタンアクリレート」ともいう。）と、（Ｂ）当該特定のウレタンアクリレート以外のアクリレートモノマー（以下、「その他のアクリレート」ともいう。）との共重合体からなるものとすることができる。
〔（Ａ）特定のウレタンアクリレート〕
（Ａ）特定のウレタンアクリレートは、特定の構造部位を含み、かつ、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化合物であれば特に限定されずに用いることができる。
（Ａ）特定のウレタンアクリレートとしては、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。
（Ａ）特定のウレタンアクリレートは、特定の構造部位を含み、かつ、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化合物であれば特に限定されずに用いることができる。
（Ａ）特定のウレタンアクリレートとしては、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。
（Ａ）特定のウレタンアクリレートは、構造中に特定の構造部位が導入されたものであり、このような（Ａ）特定の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、並びに酸成分を重合させることによって得られる。
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、末端に水酸基を有するポリウレタンを、アクリル酸、メタクリル酸、カルボキシル基を有する（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特定の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、ヒドロキシル基と反応性二重結合とを有する化合物、または、カルボキシル基を有する（メタ）アクリレートと反応させることにより特定のウレタンアクリレートを得ることもできる。
特定の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。
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、末端に水酸基を有するポリウレタンを、アクリル酸、メタクリル酸、カルボキシル基を有する（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特定の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、ヒドロキシル基と反応性二重結合とを有する化合物、または、カルボキシル基を有する（メタ）アクリレートと反応させることにより特定のウレタンアクリレートを得ることもできる。
特定の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。
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。
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、特定の構造部位を有する化合物（以下、「特定の芳香族ジカルボン酸化合物」ともいう。）を用いることができる。
特定の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。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好ましい。
このような特定の芳香族ジカルボン酸化合物を用いることにより、特定のウレタンアクリレート樹脂が、上述の特定の構造部位を含有するものとなる。そして、当該特定の構造部位の芳香環（ベンゼン環またはナフタレン環）の存在により分子構造に堅牢さが得られることから表面層４に削れに強い耐磨耗性が得られ、また、当該特定の構造部位における高分子構造に歪みを与える位置に２つのカルボキシル基が存在することによって表面層４に適度な靱性が付与されることから、当該表面層４に弾性が得られながらも弾性層３の伸縮に伴って表面層４が変形したときにも割れを発生させにくいものと推測される。
特定の構造部位における高分子構造に歪みを与える位置とは、ベンゼン環におけるメタ位、並びに、ナフタレン環における１，３−位、１，６−位、１，７−位および２，７−位をいう。フタル酸、１，２−ナフタレンジカルボン酸、１，８−ナフタレンジカルボン酸および２，３−ナフタレンジカルボン酸は、高分子構造に歪みを与える位置に２つのカルボキシル基が存在するが、当該２つのカルボキシル基の立体障害があることから、これらを用いることは好ましくない。
このような特定の芳香族ジカルボン酸化合物を用いることにより、特定のウレタンアクリレート樹脂が、上述の特定の構造部位を含有するものとなる。そして、当該特定の構造部位の芳香環（ベンゼン環またはナフタレン環）の存在により分子構造に堅牢さが得られることから表面層４に削れに強い耐磨耗性が得られ、また、当該特定の構造部位における高分子構造に歪みを与える位置に２つのカルボキシル基が存在することによって表面層４に適度な靱性が付与されることから、当該表面層４に弾性が得られながらも弾性層３の伸縮に伴って表面層４が変形したときにも割れを発生させにくいものと推測される。
特定の構造部位における高分子構造に歪みを与える位置とは、ベンゼン環におけるメタ位、並びに、ナフタレン環における１，３−位、１，６−位、１，７−位および２，７−位をいう。フタル酸、１，２−ナフタレンジカルボン酸、１，８−ナフタレンジカルボン酸および２，３−ナフタレンジカルボン酸は、高分子構造に歪みを与える位置に２つのカルボキシル基が存在するが、当該２つのカルボキシル基の立体障害があることから、これらを用いることは好ましくない。
特定の芳香族ジカルボン酸化合物の使用割合は、（Ａ）特定の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モルである。
酸成分としては、上記の特定の芳香族ジカルボン酸化合物と共に、さらに、式（Ａ）：−Ｏ−ＣＯ−（ＣＨ2 ）n −ＣＯ−（ただし、ｎは２〜１０の整数を表す。）で表される構造部位を有する化合物（以下、「その他のジカルボン酸化合物」ともいう。）を併用することが好ましい。
このようなその他のジカルボン酸化合物を用いることによって、特定のウレタンアクリレート樹脂が、上記式（Ａ）で表される構造部位をさらに含有するものとなる。これにより、弾性層３の伸縮に伴って表面層４が変形したときの影響をより緩和できるものと推測される。
このようなその他のジカルボン酸化合物を用いることによって、特定のウレタンアクリレート樹脂が、上記式（Ａ）で表される構造部位をさらに含有するものとなる。これにより、弾性層３の伸縮に伴って表面層４が変形したときの影響をより緩和できるものと推測される。
その他のジカルボン酸化合物としては、アジピン酸、セバシン酸などを挙げることができる。
その他のジカルボン酸化合物の使用割合は、（Ａ）特定の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０．１〜０．５モルであることが好ましく、より好ましくは０．２〜０．４モルである。
その他のジカルボン酸化合物の使用割合は、（Ａ）特定の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０．１〜０．５モルであることが好ましく、より好ましくは０．２〜０．４モルである。
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。
ヒドロキシル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。
（Ａ）特定のウレタンアクリレートの重量平均分子量は、１，０００以上２０，０００以下であることが好ましく、特に好ましくは３，０００以上１０，０００以下である。
（Ａ）特定のウレタンアクリレートの重量平均分子量が上記範囲内にあることにより、特定のウレタンアクリレート樹脂に柔軟性と伸張性を確実に与えることができ、また、強度低下を抑えることができる。
（Ａ）特定のウレタンアクリレートの重量平均分子量が上記範囲内にあることにより、特定のウレタンアクリレート樹脂に柔軟性と伸張性を確実に与えることができ、また、強度低下を抑えることができる。
（Ａ）特定の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。
以上の特定のウレタンアクリレートは、１種を単独でまたは２種以上を組み合わせて用いることができる。
〔（Ｂ）その他のアクリレート〕
（Ｂ）その他のアクリレートは、１分子中に１個以上のアクリロイルオキシ基を含有するものであって、１分子中に１個のアクリロイルオキシ基を含有する単官能アクリレート、および、１分子中に２個以上のアクリロイルオキシ基を含有する多官能アクリレートのいずれを用いることもできる。
（Ｂ）その他のアクリレートは、１分子中に１個以上のアクリロイルオキシ基を含有するものであって、１分子中に１個のアクリロイルオキシ基を含有する単官能アクリレート、および、１分子中に２個以上のアクリロイルオキシ基を含有する多官能アクリレートのいずれを用いることもできる。
単官能アクリレートとしては、ペンタエリスリトールアクリレート、ｎ−ブチルアクリレート、ｎ−ペンチルアクリレート、ｎ−ヘキシルアクリレート、ｎ−オクチルアクリレート、イソオクチルアクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート、ドデシルアクリレート、ステアリルアクリレート、4−アクロイルモルホリン、1−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシエチルアクリレートなどが挙げられる。
多官能アクリレートとしては、ビス（２−アクリロキシエチル）−ヒドロキシエチル−イソシアヌレート、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、１，４−ブタンジオールジアクリレート、１，９−ノナンジオールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールジアクリレートなどの２官能のアクリレート；トリメチロールプロパントリアクリレート（ＴＭＰＴＡ）、ペンタエリスリトールトリアクリレート、トリス（アクリロキシエチル）イソシアヌレート、ジトリメチロールプロパン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（ＰＥＴＴＡ）、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート（ＤＰＨＡ）、ジペンタエリスリトールポリアクリレート、多価アルコールと多塩基酸およびアクリル酸とから合成されるエステル化合物、例えばトリメチロールエタン／コハク酸／アクリル酸＝２／１／４モルから合成されるエステル化合物などの３官能以上のアクリレートなどが挙げられる。
以上のその他のアクリレートは、１種を単独でまたは２種以上を組み合わせて用いることができる。
以上のような特定のウレタンアクリレート樹脂を構成する共重合体における（Ａ）特定のウレタンアクリレートおよび（Ｂ）その他のアクリレートの共重合比、すなわち（Ａ）特定のウレタンアクリレートに対する（Ｂ）その他のアクリレートの質量比は、３０／７０〜７０／３０の範囲であることが好ましい。
特定のウレタンアクリレート樹脂を構成する共重合体における（Ａ）特定のウレタンアクリレートおよび（Ｂ）その他のアクリレートの共重合比が上記の範囲にあることにより、凹凸紙への転写性、耐摩耗性および耐割れ性を確実に両立して得ることができる。
特定のウレタンアクリレート樹脂を構成する共重合体における（Ａ）特定のウレタンアクリレートおよび（Ｂ）その他のアクリレートの共重合比が上記の範囲にあることにより、凹凸紙への転写性、耐摩耗性および耐割れ性を確実に両立して得ることができる。
特定のウレタンアクリレート樹脂を構成する共重合体は、上記の（Ａ）特定のウレタンアクリレートおよび（Ｂ）その他のアクリレートのみからなる共重合体であることに限定されず、耐割れ性および耐摩耗性などの特性を阻害しない少量の範囲においてその他の重合性成分が共に重合されたものであってもよい。
表面層４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が含有されていてもよい。
表面層４の層厚は、機械的強度、画質などを考慮し、０．５〜１０μｍであることが好ましく、より好ましくは０．５〜５μｍである。
以上のような中間転写ベルトによれば、表面層４が特定の構造部位を含有する特定のウレタンアクリレート樹脂からなるので、当該表面層４の弾性層３への追従性が得られ、優れた凹凸紙への転写性が得られながらも、優れた耐摩耗性を有し、しかも、十分な耐割れ性が得られる。
〔中間転写ベルトの製造方法〕
本発明の中間転写ベルトは、例えば、基材２上に弾性層３を形成するための弾性層形成用塗布液を塗布して塗膜を形成し、この塗膜を乾燥させることにより、弾性層３を形成し、当該弾性層３上に表面層４を形成するための、（Ａ）特定のウレタンアクリレートおよび（Ｂ）その他のアクリレートを含む重合性成分と、重合開始剤とを含有する塗布液（以下、「表面層形成用塗布液」ともいう。）を塗布して塗膜を形成し、この塗膜に活性エネルギー線を照射するなどして重合性成分を重合させることにより、表面層４を形成し、これにより、製造することができる。
本発明の中間転写ベルトは、例えば、基材２上に弾性層３を形成するための弾性層形成用塗布液を塗布して塗膜を形成し、この塗膜を乾燥させることにより、弾性層３を形成し、当該弾性層３上に表面層４を形成するための、（Ａ）特定のウレタンアクリレートおよび（Ｂ）その他のアクリレートを含む重合性成分と、重合開始剤とを含有する塗布液（以下、「表面層形成用塗布液」ともいう。）を塗布して塗膜を形成し、この塗膜に活性エネルギー線を照射するなどして重合性成分を重合させることにより、表面層４を形成し、これにより、製造することができる。
基材２の作製方法としては、構成材料としてポリイミド樹脂を用いる場合においては、例えば、ポリアミド酸溶液を円筒状金型の外周面に浸漬する方式や、内周面に塗布する方式やさらに遠心する方式、または注形型に充填する方式などの適宜な方式でリング状に展開し、その展開層を乾燥製膜してベル卜形に成形し、その成形物を加熱処理してポリアミド酸をイミドに転化して型より回収する方法などの従来に準じた適宜な方法により行うことができる（特開昭６１−９５３６１号公報、特開昭６４−２２５１４号公報、特開平３−１８０３０９号公報など）。無端ベルト状の基体の製造に際しては、型の離型処理や脱泡処理などの適宜な処理を施すことができる。
弾性層形成用塗布液は、例えば、弾性層を形成する構成材料を溶剤に固形分濃度２０〜３０質量％の割合で添加することにより調製される。
弾性層形成用塗布液の塗布方法としては、例えば、ディッピング塗布などが挙げられる。
弾性層形成用塗布液の塗布方法としては、例えば、ディッピング塗布などが挙げられる。
表面層形成用塗布液に含有される重合開始剤は、光などの活性エネルギー線によって重合性成分を重合させることができるものであれば特に限定されずに用いることができる。
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、または２種以上を組み合わせて用いることができる。
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、または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、特定のウレタンアクリレート樹脂との相溶性、低揮発性およ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。
表面層形成用塗布液における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、得られる表面層に十分な硬度が得られながら弾性層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。
表面層形成用塗布液は、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、エチレングリコールジエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートなどが挙げられる。
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、エチレングリコールジエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートなどが挙げられる。
表面層形成用塗布液は、例えば、（Ａ）特定のウレタンアクリレートおよび（Ｂ）その他のアクリレートを含む重合性成分および重合開始剤、並びに必要に応じてその他の成分を溶剤に添加して溶解または分散させることにより、調製することができる。
表面層形成用塗布液の粘度は、１０〜１００ｃＰであることが好ましい。
表面層形成用塗布液の固形分濃度は、５〜４０質量％であることが好ましい。なお、表面層形成用塗布液において、固形分は、（Ａ）特定のウレタンアクリレートおよび（Ｂ）その他のアクリレートを含む重合性成分とされる。
表面層形成用塗布液の固形分濃度は、５〜４０質量％であることが好ましい。なお、表面層形成用塗布液において、固形分は、（Ａ）特定のウレタンアクリレートおよび（Ｂ）その他のアクリレートを含む重合性成分とされる。
表面層形成用塗布液の塗布方法としては、例えば、浸漬塗布法やスプレー塗布法などが挙げられる。
重合性成分の硬化方法としては、活性エネルギー線を照射する方法が挙げられる。
活性エネルギー線としては、紫外線、電子線、γ線などを用いることができ、特に取り扱いが簡便で高エネルギーが容易に得られるという点から、紫外線を用いることが好ましい。紫外線の光源としては、紫外線を発生する光源であればいずれも使用でき、例えば、低圧水銀灯、中圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、カーボンアーク灯、メタルハライドランプ、キセノンランプなどを用いることができる。また、ＡｒＦエキシマレーザ、ＫｒＦエキシマレーザ、エキシマランプまたはシンクロトロン放射光なども用いることができる。スポット状の活性エネルギー線を照射するには、紫外線レーザーを使用することが好ましい。
活性エネルギー線としては、紫外線、電子線、γ線などを用いることができ、特に取り扱いが簡便で高エネルギーが容易に得られるという点から、紫外線を用いることが好ましい。紫外線の光源としては、紫外線を発生する光源であればいずれも使用でき、例えば、低圧水銀灯、中圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、カーボンアーク灯、メタルハライドランプ、キセノンランプなどを用いることができる。また、ＡｒＦエキシマレーザ、ＫｒＦエキシマレーザ、エキシマランプまたはシンクロトロン放射光なども用いることができる。スポット状の活性エネルギー線を照射するには、紫外線レーザーを使用することが好ましい。
活性エネルギー線の照射条件はそれぞれの活性エネルギー線源によって異なるが、照射光量は、硬化ムラ、硬度、硬化時間、硬化速度などを考慮し、５００ｍＪ／ｃｍ2 以上であることが好ましく、より好ましくは０．５〜５Ｊ／ｃｍ2 、特に好ましくは１〜３Ｊ／ｃｍ2 である。
照射光量は、ＵＩＴ２５０（ウシオ電機（株）製）で測定した値を示す。
照射光量は、ＵＩＴ２５０（ウシオ電機（株）製）で測定した値を示す。
活性エネルギー線の照射時間は１０秒間〜８分間が好ましく、硬化効率、作業効率などからさらに好ましくは３０秒間〜５分間である。
活性エネルギー線の照射時の雰囲気は、空気雰囲気であっても支障なく硬化することができるが、硬化ムラ、硬化時間などを考慮すると、雰囲気中の酸素濃度が１％以下、特に５００ｐｐｍ以下とされることが好ましい。このような雰囲気にするには、照射時の雰囲気を、窒素ガスなどを導入して形成することが有効である。
酸素濃度は、雰囲気ガス管理用酸素濃度計「ＯＸ１００」（横河電機（株）製）で測定した値を示す。
酸素濃度は、雰囲気ガス管理用酸素濃度計「ＯＸ１００」（横河電機（株）製）で測定した値を示す。
表面層形成用塗布液を弾性層上に塗布した後、乾燥させることが好ましい。これにより溶剤が除去される。
塗膜の乾燥は、重合性成分の重合の前後、およ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、塗膜の流動性がなくなる程度まで一次乾燥した後、重合性成分の重合を行い、その後、さらに表面層中の揮発性物質の量を規定量にするために二次乾燥を行うことが好ましい。
塗膜の乾燥方法は、溶剤の種類、形成すべき表面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６０〜１２０℃であることが好ましく、より好ましくは６０〜１００℃である。乾燥時間は、例えば１〜１０分間であることが好ましく、より好ましくは５分間程度である。
塗膜の乾燥は、重合性成分の重合の前後、およ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、塗膜の流動性がなくなる程度まで一次乾燥した後、重合性成分の重合を行い、その後、さらに表面層中の揮発性物質の量を規定量にするために二次乾燥を行うことが好ましい。
塗膜の乾燥方法は、溶剤の種類、形成すべき表面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６０〜１２０℃であることが好ましく、より好ましくは６０〜１００℃である。乾燥時間は、例えば１〜１０分間であることが好ましく、より好ましくは５分間程度である。
〔画像形成装置〕
本発明の画像形成装置は、以上のような中間転写ベルトを備えるものである。本発明の画像形成装置は、モノクロの画像形成装置やフルカラーの画像形成装置など電子写真方式の公知の種々の画像形成装置とすることができる。
本発明の画像形成装置は、以上のような中間転写ベルトを備えるものである。本発明の画像形成装置は、モノクロの画像形成装置やフルカラーの画像形成装置など電子写真方式の公知の種々の画像形成装置とすることができる。
図２は、本発明の画像形成装置の構成の一例を示す説明用断面図である。
この画像形成装置は、複数組の画像形成ユニット２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｂｋと、これらの画像形成ユニット２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｂｋにおいて形成されたトナー像を画像支持体Ｐ上に転写する中間転写部１０と、加熱しながら加圧して画像支持体Ｐにトナー像を定着させる定着装置３０とを有する。
画像形成ユニット２０Ｙにおいてはイエローのトナー像形成が行われ、画像形成ユニット２０Ｍにおいてはマゼンタ色のトナー像形成が行われ、画像形成ユニット２０Ｃにおいてはシアン色のトナー像形成が行われ、画像形成ユニット２０Ｂｋにおいては黒色のトナー像形成が行われる。
画像形成ユニット２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｂｋは、像担持体である感光体１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｂｋと、当該感光体１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｂｋの表面に一様な電位を与える帯電手段２３Ｙ，２３Ｍ，２３Ｃ，２３Ｂｋと、一様に帯電された感光体１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｂｋ上に所望の形状の静電潜像を形成する露光手段２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｂｋと、有彩色トナーを感光体１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｂｋ上に搬送して静電潜像を顕像化する現像手段２１Ｙ，２１Ｍ，２１Ｃ，２１Ｂｋと、一次転写後に感光体１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｂｋ上に残留した残留トナーを回収するクリーニング手段２５Ｙ，２５Ｍ，２５Ｃ，２５Ｂｋとを備えるものである。
中間転写部１０は、循環移動する中間転写ベルト１６と、画像形成ユニット２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｂｋによって形成されたトナー像を中間転写ベルト１６に転写する、一次転写手段としての一次転写ローラ１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｂｋと、一次転写ローラ１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｂｋによって中間転写ベルト１６上に転写されたトナー像を画像支持体Ｐ上に転写する、二次転写手段としての二次転写ローラ１３Ａと、中間転写ベルト１６上に残留した残留トナーを回収するクリーニング手段１２とを有する。
中間転写ベルト１６として本発明の中間転写ベルトが用いられている。
この中間転写ベルト１６は、複数の支持ローラ１６ａ〜１６ｄにより張架され、回動可能に支持された無端ベルト状のものである。
そして、中間転写ベルト１６は、基材２の外周面に弾性層３および特定のウレタンアクリレート樹脂を含有する表面層４が形成されてなる構造を有するものである。
この中間転写ベルト１６は、複数の支持ローラ１６ａ〜１６ｄにより張架され、回動可能に支持された無端ベルト状のものである。
そして、中間転写ベルト１６は、基材２の外周面に弾性層３および特定のウレタンアクリレート樹脂を含有する表面層４が形成されてなる構造を有するものである。
画像形成ユニット２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｂｋにより形成された各色のトナー像は、一次転写ローラ１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｂｋにより、回動する無端の中間転写ベルト１６上に逐次転写されて、重畳されたカラートナー像が形成される。給紙カセット４１内に収容された画像支持体Ｐは、給紙搬送手段４２により給紙され、複数の中間ローラ４４ａ〜４４ｄ、レジストローラ４６を経て、二次転写手段としての二次転写ローラ１３Ａに搬送され、画像支持体Ｐ上にカラートナー像が一括転写される。
カラートナー像が転写された画像支持体Ｐは、熱ローラ定着器が装着された定着装置３０により定着処理され、排紙ローラに挟持されて機外の排紙トレイ上に載置される。
一方、二次転写ローラ１３Ａにより画像支持体Ｐにカラートナー像を転写した後、画像支持体Ｐを曲率分離した無端の中間転写ベルト１６は、クリーニング手段１２により残留トナーが除去される。
カラートナー像が転写された画像支持体Ｐは、熱ローラ定着器が装着された定着装置３０により定着処理され、排紙ローラに挟持されて機外の排紙トレイ上に載置される。
一方、二次転写ローラ１３Ａにより画像支持体Ｐにカラートナー像を転写した後、画像支持体Ｐを曲率分離した無端の中間転写ベルト１６は、クリーニング手段１２により残留トナーが除去される。
以上のような画像形成装置によれば、上記の中間転写ベルトを備えることにより、表面層４の弾性層３への追従性が得られ、優れた凹凸紙への転写性が得られながらも、優れた耐摩耗性を有し、しかも、十分な耐割れ性が得られる。
〔現像剤〕
本発明の画像形成装置において用いられる現像剤は、磁性または非磁性のトナーによる一成分現像剤であってもよく、トナーとキャリアとが混合された二成分現像剤であってもよい。
現像剤を構成するトナーとしては、特に限定されずに公知の種々のものを使用することができるが、例えば体積基準のメジアン径が３〜９μｍであり、重合法によって得られたいわゆる重合トナーを用いることが好ましい。重合トナーを用いることにより、形成される画像において高い解像力および安定した画像濃度が得られると共に画像カブリの発生が極めて抑制される。
本発明の画像形成装置において用いられる現像剤は、磁性または非磁性のトナーによる一成分現像剤であってもよく、トナーとキャリアとが混合された二成分現像剤であってもよい。
現像剤を構成するトナーとしては、特に限定されずに公知の種々のものを使用することができるが、例えば体積基準のメジアン径が３〜９μｍであり、重合法によって得られたいわゆる重合トナーを用いることが好ましい。重合トナーを用いることにより、形成される画像において高い解像力および安定した画像濃度が得られると共に画像カブリの発生が極めて抑制される。
二成分現像剤を構成する場合のキャリアとしては、特に限定されずに公知の種々のものを使用することができるが、例えば体積基準のメジアン径が３０〜６５μｍであり、磁化量が２０〜７０ｅｍｕ／ｇの磁性粒子からなるフェライトキャリアが好ましい。体積基準のメジアン径が３０μｍ未満のキャリアを用いた場合は、キャリア付着が発生して白抜け画像が生じるおそれがあり、また、体積基準のメジアン径が６５μｍよりも大きなキャリアを用いた場合は、均一な画像濃度の画像が形成されない場合が生じうる。
〔画像支持体〕
本発明の画像形成装置に使用される画像支持体Ｐとしては、薄紙から厚紙までの普通紙、上質紙、アート紙あるいはコート紙など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、レザック紙などの凹凸紙、ＯＨＰ用のプラスチックフィルム、布などの各種を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
特に、この画像形成装置は、本発明の中間転写ベルトを備えているために、画像支持体Ｐとしてレザック紙などの凹凸紙を用いた場合にも、優れた凹凸紙への転写性が得られる。
本発明の画像形成装置に使用される画像支持体Ｐとしては、薄紙から厚紙までの普通紙、上質紙、アート紙あるいはコート紙など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、レザック紙などの凹凸紙、ＯＨＰ用のプラスチックフィルム、布などの各種を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
特に、この画像形成装置は、本発明の中間転写ベルトを備えているために、画像支持体Ｐとしてレザック紙などの凹凸紙を用いた場合にも、優れた凹凸紙への転写性が得られる。
以上、本発明の実施形態について具体的に説明したが、本発明の実施形態は上記の例に限定されるものではなく、種々の変更を加えることができる。
以下、本発明の具体的な実施例について説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
〔ポリウレタンアクリレートオリゴマーの合成例１〕
冷却管、温度計、撹拌装置、滴下漏斗および空気注入管のついた反応容器に、ポリブチレングリコール２１０ｇ、アクリル酸２−ヒドロキシエチル２．３ｇ、１，６−ヘキサンジオール２．４ｇ、ペンタエリスリトール１．４ｇ、イソフタル酸０．５ｇ、アクリル酸５．７ｇ、重合禁止剤：ｐ−メトキシフェノール０．５ｇ、触媒：ジブチル錫ジラウレート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２２．２ｇ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、両末端に重合性不飽和二重結合を有するポリウレタンアクリレートオリゴマー〔１〕を得た。
冷却管、温度計、撹拌装置、滴下漏斗および空気注入管のついた反応容器に、ポリブチレングリコール２１０ｇ、アクリル酸２−ヒドロキシエチル２．３ｇ、１，６−ヘキサンジオール２．４ｇ、ペンタエリスリトール１．４ｇ、イソフタル酸０．５ｇ、アクリル酸５．７ｇ、重合禁止剤：ｐ−メトキシフェノール０．５ｇ、触媒：ジブチル錫ジラウレート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２２．２ｇ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、両末端に重合性不飽和二重結合を有するポリウレタンアクリレートオリゴマー〔１〕を得た。
〔ポリウレタンアクリレートオリゴマーの合成例２〜１１〕
ポリウレタンアクリレートオリゴマーの合成例１において、表１の処方に従ったこと以外は同様にして、ポリウレタンアクリレートオリゴマー〔２〕〜〔１１〕を得た。
ポリウレタンアクリレートオリゴマーの合成例１において、表１の処方に従ったこと以外は同様にして、ポリウレタンアクリレートオリゴマー〔２〕〜〔１１〕を得た。
〔実施例１：中間転写ベルトの製造例１〕
（１）基材の準備
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。
（１）基材の準備
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。
（２）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、乾燥膜厚が２００μｍの弾性層〔１〕を形成した。
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、乾燥膜厚が２００μｍの弾性層〔１〕を形成した。
（３）表面層の形成
（３−１）表面層形成用塗布液の調製
・ポリウレタンアクリレートオリゴマー〔１〕 ５０質量部
・ペンタエリスリトールトリアクリレート 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および重合開始剤を、溶剤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。
（３−１）表面層形成用塗布液の調製
・ポリウレタンアクリレートオリゴマー〔１〕 ５０質量部
・ペンタエリスリトールトリアクリレート 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および重合開始剤を、溶剤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。
（３−２）表面層の形成
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２μｍ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／ｃｍ2
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
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２μｍ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／ｃｍ2
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
〔実施例２〜９、比較例１，２：中間転写ベルトの製造例２〜１１〕
中間転写ベルトの製造例１において、ポリウレタンアクリレートオリゴマー〔１〕の代わりに表２に従ったものを用いたこと以外は同様にして、中間転写ベルト〔２〕〜〔１１〕を作製した。
中間転写ベルトの製造例１において、ポリウレタンアクリレートオリゴマー〔１〕の代わりに表２に従ったものを用いたこと以外は同様にして、中間転写ベルト〔２〕〜〔１１〕を作製した。
（１）耐摩耗性の評価
中間転写ベルト〔１〕〜〔１１〕を、それぞれ画像形成装置「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１２０万枚形成する耐久試験を行った。この耐久試験後に、中間転写ベルトの表面の状態を顕微鏡で観察し、摩耗の程度を１０点満点中の何点であるか下記の評価基準に従って評価した。結果を表２に示す。
−評価基準−
１０点：摩耗なし（表面層に摩耗に特異的な傷や削れなどの損傷が認められない）（合格）
５点〜９点：軽微な摩耗があるが、画像上問題なし（合格）
４点以下：摩耗あり（表面層に摩耗に特異的な傷や削れなどの損傷が認められる）（不合格）
中間転写ベルト〔１〕〜〔１１〕を、それぞれ画像形成装置「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１２０万枚形成する耐久試験を行った。この耐久試験後に、中間転写ベルトの表面の状態を顕微鏡で観察し、摩耗の程度を１０点満点中の何点であるか下記の評価基準に従って評価した。結果を表２に示す。
−評価基準−
１０点：摩耗なし（表面層に摩耗に特異的な傷や削れなどの損傷が認められない）（合格）
５点〜９点：軽微な摩耗があるが、画像上問題なし（合格）
４点以下：摩耗あり（表面層に摩耗に特異的な傷や削れなどの損傷が認められる）（不合格）
（２）耐割れ性の評価
上記の耐久試験後の各中間転写ベルト〔１〕〜〔１１〕における任意の１０箇所の単位面積（１ｍｍ2）内のクラック数を数え、１０箇所の平均値（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。結果を表２に示す。
−評価基準−
１０点：平均クラック数が０個（合格）
９点：平均クラック数が０個より多く２個以下であり、かつ、画像上問題ない（合格）
８点：平均クラック数が２個より多く４個以下であり、かつ、画像上問題ない（合格）
７点：平均クラック数が４個より多く６個以下であり、かつ、画像上問題ない（合格）
６点：平均クラック数が６個より多く８個以下であり、かつ、画像上問題ない（合格）
５点：平均クラック数が８個より多く１０個以下であり、かつ、画像上問題ない（合格）
４点：平均クラック数が１０個より多く１２個以下である、あるいは、画像上問題となるクラックが１個である（不合格）
３点：平均クラック数が１２個より多く１４個以下である、あるいは、画像上問題となるクラックが１個より多く３個以下である（不合格）
２点：平均クラック数が１４個より多く１６個以下である、あるいは、画像上問題となるクラックが３個より多く５個以下である（不合格）
１点：平均クラック数が１６個より多い、あるいは、画像上問題となるクラックが５個より多い（不合格）
上記の耐久試験後の各中間転写ベルト〔１〕〜〔１１〕における任意の１０箇所の単位面積（１ｍｍ2）内のクラック数を数え、１０箇所の平均値（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。結果を表２に示す。
−評価基準−
１０点：平均クラック数が０個（合格）
９点：平均クラック数が０個より多く２個以下であり、かつ、画像上問題ない（合格）
８点：平均クラック数が２個より多く４個以下であり、かつ、画像上問題ない（合格）
７点：平均クラック数が４個より多く６個以下であり、かつ、画像上問題ない（合格）
６点：平均クラック数が６個より多く８個以下であり、かつ、画像上問題ない（合格）
５点：平均クラック数が８個より多く１０個以下であり、かつ、画像上問題ない（合格）
４点：平均クラック数が１０個より多く１２個以下である、あるいは、画像上問題となるクラックが１個である（不合格）
３点：平均クラック数が１２個より多く１４個以下である、あるいは、画像上問題となるクラックが１個より多く３個以下である（不合格）
２点：平均クラック数が１４個より多く１６個以下である、あるいは、画像上問題となるクラックが３個より多く５個以下である（不合格）
１点：平均クラック数が１６個より多い、あるいは、画像上問題となるクラックが５個より多い（不合格）
（３）凹凸紙への転写性の評価
画像形成装置「ｂｉｚｈｕｂ ＰＲＥＳＳ Ｃ１１００」（コニカミノルタ社製）に上記の中間転写ベルト〔１〕〜〔１１〕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」（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。結果を表２に示す。
−評価基準−
Ａ：画像濃度９０％以下の面積率が３％以下（合格）
Ｂ：画像濃度９０％以下の面積率が３％より大きい（不合格）
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〔１〕〜〔１１〕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」（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。結果を表２に示す。
−評価基準−
Ａ：画像濃度９０％以下の面積率が３％以下（合格）
Ｂ：画像濃度９０％以下の面積率が３％より大きい（不合格）
２ 基材
３ 弾性層
４ 表面層
１０ 中間転写部
１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｂｋ 感光体
１２ クリーニング手段
１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｂｋ 一次転写ローラ
１３Ａ 二次転写ローラ
１６ 中間転写ベルト
１６ａ〜１６ｄ 支持ローラ
２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｂｋ 画像形成ユニット
２１Ｙ，２１Ｍ，２１Ｃ，２１Ｂｋ 現像手段
２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｂｋ 露光手段
２３Ｙ，２３Ｍ，２３Ｃ，２３Ｂｋ 帯電手段
２５Ｙ，２５Ｍ，２５Ｃ，２５Ｂｋ クリーニング手段
３０ 定着装置
４１ 給紙カセット
４２ 給紙搬送手段
４４ａ，４４ｂ，４４ｃ，４４ｄ 中間ローラ
４６ レジストローラ
Ｐ 画像支持体
３ 弾性層
４ 表面層
１０ 中間転写部
１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｂｋ 感光体
１２ クリーニング手段
１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｂｋ 一次転写ローラ
１３Ａ 二次転写ローラ
１６ 中間転写ベルト
１６ａ〜１６ｄ 支持ローラ
２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｂｋ 画像形成ユニット
２１Ｙ，２１Ｍ，２１Ｃ，２１Ｂｋ 現像手段
２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｂｋ 露光手段
２３Ｙ，２３Ｍ，２３Ｃ，２３Ｂｋ 帯電手段
２５Ｙ，２５Ｍ，２５Ｃ，２５Ｂｋ クリーニング手段
３０ 定着装置
４１ 給紙カセット
４２ 給紙搬送手段
４４ａ，４４ｂ，４４ｃ，４４ｄ 中間ローラ
４６ レジストローラ
Ｐ 画像支持体
Claims (6)
- 電子写真方式の画像形成装置に備えられる中間転写ベルトであって、
基材上に弾性層および表面層がこの順に積層されてなり、
前記表面層がウレタンアクリレート樹脂からなり、
当該ウレタンアクリレート樹脂が、イソフタル酸に由来の構造部位、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。）に由来の構造部位よりなる群から選ばれる１つ以上を含有することを特徴とする中間転写ベルト。 - 前記表面層を構成するウレタンアクリレート樹脂が、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アクリレートモノマーとの共重合体からなることを特徴とする請求項１に記載の中間転写ベルト。
- 前記表面層を構成するウレタンアクリレート樹脂が、下記式（Ａ）で表される構造部位をさらに含有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の中間転写ベルト。
式（Ａ）：−Ｏ−ＣＯ−（ＣＨ2 ）n −ＣＯ−
〔ただし、ｎは２〜１０の整数を表す。〕 - 前記表面層を構成するウレタンアクリレート樹脂が、イソフタル酸に由来の構造部位、１，３−ナフタレンジカルボン酸に由来の構造部位、１，６−ナフタレンジカルボン酸に由来の構造部位、１，７−ナフタレンジカルボン酸に由来の構造部位、および、２，７−ナフタレンジカルボン酸に由来の構造部位よりなる群から選ばれる１つ以上を含有することを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の中間転写ベルト。
- 前記表面層を構成するウレタンアクリレート樹脂が、イソフタル酸に由来の構造部位を含有することを特徴とする請求項４に記載の中間転写ベルト。
- 像担持体上に静電的に形成されたトナー像を、循環移動する中間転写ベルトに一次転写する一次転写手段と、中間転写ベルト上に形成されるトナー像を画像支持体に二次転写する二次転写手段とを具える電子写真方式の画像形成装置において、
中間転写ベルトが請求項１〜請求項５のいずれかに記載の中間転写ベルトからなることを特徴とする画像形成装置。
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| JP2015166986A JP6503978B2 (ja) | 2015-08-26 | 2015-08-26 | 中間転写ベルトおよび画像形成装置 |
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