JP6617543B2 - Intermediate transfer belt manufacturing apparatus and manufacturing method - Google Patents
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Description
本発明は、中間転写ベルトの製造装置および製造方法に関する。 The present invention relates to an intermediate transfer belt manufacturing apparatus and manufacturing method.
画像形成装置は、感光体で形成されたトナー画像を、中間転写体に転写し、次いで普通紙などの記録媒体に転写する。中間転写体は、例えば、結晶性樹脂製の基材層と、当該基材層上に配置されている光硬化性樹脂製の表面層とを有する、無端状の中間転写ベルトである。これまでに、基材層と、当該基材層上に形成された光硬化性樹脂製の層とを有するフィルムの製造方法が知られている(例えば、特許文献1参照)。 The image forming apparatus transfers the toner image formed on the photosensitive member to an intermediate transfer member, and then transfers the toner image to a recording medium such as plain paper. The intermediate transfer member is, for example, an endless intermediate transfer belt having a base layer made of crystalline resin and a surface layer made of photocurable resin disposed on the base layer. Until now, the manufacturing method of the film which has a base material layer and the layer made from the photocurable resin formed on the said base material layer is known (for example, refer patent document 1).
特許文献1に記載のフィルムの製造方法では、まず、コイル状に巻かれた支持体(基材層)を送り出す。次いで、光重合性モノマーを含有する塗料を、当該基材層の一方の面上に塗布し、乾燥させることで、当該塗料の塗膜を形成する。次いで、当該塗膜に紫外光(活性光線)を照射して、光重合性モノマーを光重合させる。紫外光照射直後の上記基材層は高温になっているため、光重合の後に、上記基材層に当接している冷却ローラーで上記基材層を冷却する。これにより、基材層上に光硬化性樹脂製の層を形成することができる。 In the method for producing a film described in Patent Document 1, first, a support body (base material layer) wound in a coil shape is sent out. Subsequently, the coating material of the said coating material is formed by apply | coating the coating material containing a photopolymerizable monomer on one surface of the said base material layer, and making it dry. Next, the coating film is irradiated with ultraviolet light (active light) to photopolymerize the photopolymerizable monomer. Since the base material layer immediately after the ultraviolet light irradiation is at a high temperature, the base material layer is cooled by a cooling roller in contact with the base material layer after photopolymerization. Thereby, the layer made from a photocurable resin can be formed on a base material layer.
しかしながら、特許文献1に記載のフィルムの製造方法では、紫外光を塗膜に照射した後に、基材層を冷却している。このため、基材層の材料として結晶性樹脂を使用した場合、紫外光を照射した直後であって、基材層を冷却するまでの間に、基材層の結晶性が変化してしまうことがある。結果として、フィルムの屈曲性が低下したり、クリープが発生したりするおそれがある。 However, in the film manufacturing method described in Patent Document 1, the base material layer is cooled after the coating film is irradiated with ultraviolet light. For this reason, when a crystalline resin is used as the material of the base material layer, the crystallinity of the base material layer changes immediately after the irradiation of ultraviolet light and before the base material layer is cooled. There is. As a result, the flexibility of the film may be reduced or creep may occur.
本発明の課題は、活性光線の照射により供給される熱によって、基材層の結晶性が変化してしまうことを抑制することができる中間転写ベルトの製造装置および製造方法を提供することである。 The subject of this invention is providing the manufacturing apparatus and manufacturing method of an intermediate transfer belt which can suppress that the crystallinity of a base material layer changes with the heat | fever supplied by irradiation of actinic light. .
本発明に係る中間転写ベルトの製造装置は、結晶性樹脂製の基材層と光硬化性樹脂製の表面層とを有する無端状の中間転写ベルトの製造装置であって、前記基材層と、前記基材層の外周面上に配置された、光硬化性の表面層用塗料の塗膜とを有する無端ベルトを軸支するための二以上の第1ローラーと、前記第1ローラーの少なくとも1つを回転駆動させるための回転駆動装置と、前記第1ローラーに軸支されている前記無端ベルトの前記塗膜に活性光線を照射する位置に配置されている活性光線照射装置と、前記活性光線照射装置に対向する位置であって、前記第1ローラーに軸支されている前記無端ベルトに、前記活性光線照射装置とは反対側から当接する位置に配置される第2ローラーと、前記第1ローラーと前記第2ローラーとにそれぞれ内蔵されており、前記基材層を冷却するための冷却装置と、を有する。 An intermediate transfer belt manufacturing apparatus according to the present invention is an endless intermediate transfer belt manufacturing apparatus having a base layer made of a crystalline resin and a surface layer made of a photocurable resin, the base layer and Two or more first rollers for supporting an endless belt having a coating film of a photocurable coating material for a surface layer disposed on the outer peripheral surface of the base material layer, and at least one of the first rollers A rotational drive device for rotationally driving one; an actinic ray irradiation device disposed at a position for irradiating the actinic ray to the coating film of the endless belt supported by the first roller; and the activity A second roller disposed at a position facing the light beam irradiating device and abutting on the endless belt supported by the first roller from a side opposite to the active light beam irradiating device; 1 roller and 2nd roller Each incorporates, having a cooling device for cooling the substrate layer.
本発明に係る中間転写ベルトの製造方法は、結晶性樹脂製の基材層と光硬化性樹脂製の表面層とを有する無端状の中間転写ベルトの製造方法であって、前記基材層と、前記基材層の外周面上に配置された、光硬化性の表面層用塗料の塗膜とを有する無端ベルトを軸支する二以上の第1ローラーを回転駆動させて、前記無端ベルトを無端軌道上で移動させる工程と、無端軌道上で移動している前記無端ベルトの前記塗膜に活性光線を照射する工程と、前記第1ローラーと、前記無端ベルトの活性光線が照射されている部分の内側の部分に当接する第2ローラーとを冷却することで、無端軌道上で移動し、その外表面に活性光線が照射されている前記無端ベルトの前記基材層を冷却する工程と、を含む。 The method for producing an intermediate transfer belt according to the present invention is a method for producing an endless intermediate transfer belt having a base layer made of a crystalline resin and a surface layer made of a photocurable resin, Two or more first rollers that pivotally support an endless belt having a coating film of a photocurable surface layer coating disposed on the outer peripheral surface of the base material layer are rotationally driven, and the endless belt is The step of moving on the endless track, the step of irradiating the coating film of the endless belt moving on the endless track, the first roller, and the active light of the endless belt are irradiated Cooling the second roller contacting the inner part of the part, cooling the base material layer of the endless belt moving on an endless track and being irradiated with actinic rays on its outer surface; including.
本発明によれば、活性光線の照射により供給される熱によって、基材層の結晶性が変化してしまうことを抑制しつつ、中間転写ベルトを製造することができる。また、この中間転写ベルトを用いることにより、電子写真方式の画像形成装置において、良好な転写率を実現することができる。 According to the present invention, it is possible to manufacture an intermediate transfer belt while suppressing the crystallinity of the base material layer from being changed by the heat supplied by irradiation with actinic rays. Further, by using this intermediate transfer belt, a good transfer rate can be realized in an electrophotographic image forming apparatus.
(製造装置の構成)
図1A、Bは、本発明の一実施の形態に係る、中間転写ベルトの製造装置100の一例を示す模式図である。図1Aは、製造装置100の側面模式図であり、図1Bは、活性光線照射装置130およびパージ装置160を除く製造装置100の平面模式図である。本実施の形態に係る製造装置100は、結晶性樹脂製の基材層と光硬化性樹脂製の表面層とを有する無端状の中間転写ベルトの製造装置である。製造装置100は、二以上の第1ローラー110、回転駆動装置120、活性光線照射装置130、第2ローラー140、および冷却装置150を有する。また、必要に応じて、製造装置100は、パージ装置160や塗布装置などの他の装置を有していてもよい。本実施の形態に係る製造装置100は、窒素パージ装置160をさらに有する。
(Configuration of manufacturing equipment)
1A and 1B are schematic diagrams illustrating an example of an intermediate transfer
二以上の第1ローラー110は、基材層と、当該基材層の外周面上に配置された、光硬化性の表面層用塗料の塗膜とを有する無端ベルト10を軸支する。二以上の第1ローラー110の少なくとも1つは、回転駆動装置120に連結されており、回転駆動される。第1ローラー110の数は、二以上である。本実施の形態では、第1ローラー110の数は2つであり、2つの第1ローラー110が回転駆動装置120にそれぞれ連結されている。
The two or more
第1ローラー110の外径が小さすぎると、中間転写ベルトの製造時に、無端ベルト10の、第1ローラー110上の部分の屈曲率が高くなり、クリープが発生しやすくなる傾向がある。一方、第1ローラー110の外径が大きすぎると、第2ローラー140の温度制御が困難となり、無端ベルト10の屈曲性が高くなる傾向がある。このような観点から、第1ローラー110の外径は、例えば、60〜120mmであることが好ましい。また、第1ローラー110の外径は、中間転写ベルトにおける屈曲性の低下およびクリープの発生を抑制する観点から、表面層を形成するときに回転駆動される第1ローラー110の外周面上の1点が1秒当りに進む距離と同じか、それより長いことが好ましい。各第1ローラー110の外径は、それぞれ同じであってもよいし、異なっていてもよい。本実施の形態では、2つの第1ローラー110の外径は、それぞれ同じである。
If the outer diameter of the
回転駆動装置120は、第1ローラー110の少なくとも1つに動力を伝達して、第1ローラー110の少なくとも1つを回転駆動させる。これにより、本実施の形態に係る製造装置100は、第1ローラー110に軸支される無端ベルト10を無端軌道上で移動させることができる。回転駆動装置120は、モーターやギア、動力伝達ベルトなどの部品から構成されている。本実施の形態では、不図示のモーターやギアなどの部品が動力伝達ベルト121を介して2つの第1ローラー110にそれぞれ連結されている。
The
活性光線照射装置130は、光硬化性の表面層用塗料の塗膜に含まれる光重合性モノマーを光重合させるための活性光線を出射する。活性光線照射装置130は、第1ローラー110に軸支されている無端ベルトの上記塗膜に活性光線を照射する位置(無端ベルト10の外側)に配置されている。活性光線照射装置130は、無端ベルト10の幅方向全域に亘って活性光線を照射する。活性光線は、上記塗膜を光硬化させる電磁波であり、例えば、紫外線、電子線またはγ線である。当該活性光線は、紫外線または電子線であることが好ましく、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観点から紫外線であることがより好ましい。
The actinic
活性光線の光源の種類の例には、低圧水銀灯、中圧水銀灯、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、フラッシュ(パルス)キセノン、UV−LEDが含まれる。基材層へ供給される熱を抑制して、中間転写ベルトにおける屈曲性の低下およびクリープの発生を抑制する観点からは、活性光線照射装置130は、光源としてUV−LEDを含むUV−LED照射装置であることが好ましい。
Examples of types of actinic light sources include low-pressure mercury lamps, medium-pressure mercury lamps, ultrahigh-pressure mercury lamps, carbon arc lamps, metal halide lamps, xenon lamps, flash (pulse) xenon, and UV-LEDs. From the viewpoint of suppressing the heat supplied to the base material layer and suppressing the lowering of the flexibility in the intermediate transfer belt and the occurrence of creep, the actinic
第2ローラー140は、後述の冷却装置150により冷却され、活性光線の照射により供給される熱を除去するように、当接する無端ベルト10の基材層を冷却する。第2ローラー140は、活性光線照射装置130に対向する位置であって、第1ローラー110に軸支されている無端ベルト10に、活性光線照射装置130とは反対側から当接する位置(無端ベルト10の内側)に配置される。第2ローラー140の配置は、無端ベルト10への活性光線の照射位置や、冷却装置150の冷却温度などに応じて適宜設定されうる。たとえば、第2ローラー140は、無端ベルト10の幅方向全域に延在するように配置されている。また、第2ローラー140は、無端ベルト10の回転方向において、無端ベルト10の活性光線が照射される部分に対応する位置に配置されている。第2ローラー140は、上記の機能を発揮することができれば、例えば、複数の第2ローラー140のうちの一部が、無端ベルトの活性光線が照射される部分に対応する位置より、無端ベルト10の回転方向における下流側に配置されていてもよい。
The
第2ローラー140の数および外径は、第1ローラー110の外径や活性光線の照射領域の大きさなどに応じて適宜変更されうる。たとえば、第1ローラー110の外径が60〜120mmであるとき、第2ローラー140の外径は、15〜30mmであることが好ましい。中間転写ベルトにおける屈曲性の低下およびクリープの発生を抑制する観点から、第2ローラー140の外径/第1ローラー110の外径は、1/4であることが好ましい。第2ローラー140は、第1ローラー110と同様に、回転駆動装置(不図示)に連結され、回転駆動される。
The number and outer diameter of the
第2ローラー140を介して基材層を冷却することは、例えば、冷却板を当接させて基材層を冷却する場合と比較して、基材層の損傷による劣化を抑制することができる観点から、好ましい。
Cooling the base material layer via the
冷却装置150は、第1ローラー110を冷却することで、第1ローラー110に当接する基材層を冷却し、かつ第2ローラー140を冷却することで第2ローラー140に当接する基材層を冷却する。冷却装置150は、第1ローラー110の少なくとも1つと、第2ローラー140の少なくとも1つとにそれぞれ内蔵されている。基材層を効果的に冷却する観点からは、冷却装置150は、第1ローラー110の全部と、第2ローラー140の全部とにそれぞれ内蔵されていることが好ましい。冷却装置150は、第1ローラー110および第2ローラー140を介して、無端ベルト10への活性光線の照射により基材層に供給される熱を除去するように基材層を冷却する。
The
冷却装置150の冷却機構は、所望の冷却能力に応じて、適宜設計されうる。冷却装置150は、例えば、第1ローラー110および第2ローラー140の内部に温度調整された冷媒を循環させればよい。冷却装置150は、冷媒や当該冷媒を循環させるためのポンプ、当該冷媒の流量および温度を調整するための制御装置などから構成されている。冷媒の例には、空気や水、エチレングリコールなどが含まれる。
The cooling mechanism of the
冷却装置150による第1ローラー110の冷却温度や第2ローラー140の冷却温度などの冷却条件は、本実施形態の目的を達成することができる範囲内で、適宜設定されうる。たとえば、冷却装置150の冷却条件は、活性光線の照射条件や基材層の厚さ、基材層を構成する結晶性樹脂の種類などに応じて、適宜設定されうる。
The cooling conditions such as the cooling temperature of the
結晶性樹脂の結晶性は、ガラス転移温度Tgよりも低い温度でも変化し始める。また、結晶性樹脂の結晶性は、基材層の温度変化によっても変化してしまう。このため、第1ローラー110および第2ローラー140は、基材層の温度を、結晶性樹脂のガラス転移温度よりも低温でかつ一定に保つように冷却することが好ましい。
The crystallinity of the crystalline resin starts to change even at a temperature lower than the glass transition temperature Tg. In addition, the crystallinity of the crystalline resin changes depending on the temperature change of the base material layer. For this reason, it is preferable to cool the
パージ装置160は、無端ベルト10上の雰囲気に窒素ガスや希ガスなどの不活性ガスを供給して、酸素濃度を調整する。本実施の形態では、パージ装置160は、窒素ガスを供給する。本実施の形態では、パージ装置160は、活性光線照射装置130に隣接するように配置されている。
The
塗布装置は、塗料(例えば、表面層用塗料)を無端ベルト10上に塗布する。塗布装置は、塗膜の厚さや塗料方法などの塗布条件に応じて公知の塗布装置から適宜選択されうる。塗布装置の例には、スプレー装置が含まれる。
The coating device applies a paint (for example, a surface layer paint) onto the
(製造装置の動作手順)
次に、本実施の形態に係る製造装置100の動作手順(本実施の形態に係る中間転写ベルトの製造方法)について説明する。図2は、製造装置100の動作手順の一例を示すフローチャートである。
(Operation procedure of manufacturing equipment)
Next, an operation procedure of the
1)工程S10
まず、基材層を含む無端ベルト10を第1ローラー110に設置する(工程S10)。
1) Step S10
First, the
具体的には、基材層を含む無端ベルト10を準備して、準備した無端ベルト10を第1ローラー110に軸支させる。
Specifically, an
たとえば、基材層を含む無端ベルト10は、結晶性樹脂を含む樹脂組成物を公知の溶媒に溶解し、乾燥させることにより形成してもよいし、結晶性樹脂を含む樹脂組成物を加熱、混練し、押出し成形法やインフレーション成形法などの成形法により形成してもよい。
For example, the
基材層に含まれる結晶性樹脂の例には、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、ポリエチレンテレフタレートやポリブチレンテレフタレートなどのポリアレキレンテレフタレート、ポリエーテル、ポリエーテルケトン、ポリアリレート、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、ポリエーテルイミド、ポリイミド、ポリアミドイミドおよびポリエーテルエーテルケトンが含まれる。基材層を構成する、これらの結晶性樹脂の種類は、一種であってもよいし、それ以上であってもよい。中でも、低コスト化の観点から、ポリフェニレンサルファイドが好ましい。 Examples of the crystalline resin contained in the base material layer include polycarbonate, polyphenylene sulfide, polyvinylidene fluoride, polyalkylene terephthalate such as polyethylene terephthalate and polybutylene terephthalate, polyether, polyether ketone, polyarylate, polysulfone, and polyether. Sulphone, polyetherimide, polyimide, polyamideimide and polyetheretherketone are included. The kind of these crystalline resins constituting the base material layer may be one kind or more. Among these, polyphenylene sulfide is preferable from the viewpoint of cost reduction.
基材層のガラス転移温度Tgは、中間転写ベルトにおける屈曲性の低下およびクリープの発生を抑制する観点から、90℃以上であることが好ましく、180℃以上であることがより好ましい。 The glass transition temperature Tg of the base material layer is preferably 90 ° C. or higher, and more preferably 180 ° C. or higher, from the viewpoint of suppressing lowering of flexibility and occurrence of creep in the intermediate transfer belt.
上記樹脂組成物は、必要に応じて、結晶性樹脂以外の成分をさらに含んでいてもよい。結晶性樹脂以外の成分の例には、導電性フィラー、滑剤、および安定剤が含まれる。 The resin composition may further contain a component other than the crystalline resin as necessary. Examples of components other than the crystalline resin include conductive fillers, lubricants, and stabilizers.
導電性フィラーの例には、カーボンブラックが含まれる。カーボンブラックは、例えば、中性のカーボンブラックである。導電性フィラーの添加量は、結晶性樹脂100質量部に対して、10〜20質量部であることが好ましく、10〜16質量部であることがさらに好ましい。 Examples of the conductive filler include carbon black. Carbon black is, for example, neutral carbon black. The addition amount of the conductive filler is preferably 10 to 20 parts by mass, and more preferably 10 to 16 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the crystalline resin.
滑剤の例には、パラフィンワックスやポリオレフィンワックスなどの脂肪族炭化水素;ラウリン酸やミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、ベヘニン酸などの高級脂肪酸;当該高級脂肪酸のナトリウム塩やリチウム塩、カルシウム塩などの高級脂肪酸金属塩が含まれる。これらの滑剤の種類は、1種であってもよいし、それ以上であってもよい。滑剤の含有量は、結晶性樹脂100質量%に対して0.1〜0.5質量部であることが好ましく、0.1〜0.3質量部であることがさらに好ましい。 Examples of lubricants include aliphatic hydrocarbons such as paraffin wax and polyolefin wax; higher fatty acids such as lauric acid, myristic acid, palmitic acid, stearic acid, and behenic acid; sodium salts, lithium salts, calcium salts of the higher fatty acids, etc. Of higher fatty acid metal salts. These lubricants may be of one type or more. The content of the lubricant is preferably 0.1 to 0.5 parts by mass, more preferably 0.1 to 0.3 parts by mass with respect to 100% by mass of the crystalline resin.
安定剤の例には、フェノール系酸化防止剤、アミン系酸化防止剤、ハイドロキノン系酸化防止剤、硫黄系酸化防止剤およびリン酸系防止剤が含まれる。これらの安定剤の種類は、1種であってもよいし、それ以上であってもよい。安定剤の含有量は、結晶性樹脂100質量%に対して2〜10質量部であることが好ましく、2〜5質量部であることがさらに好ましい。 Examples of stabilizers include phenolic antioxidants, amine antioxidants, hydroquinone antioxidants, sulfur antioxidants and phosphoric acid antioxidants. These stabilizers may be of one type or more. The content of the stabilizer is preferably 2 to 10 parts by mass and more preferably 2 to 5 parts by mass with respect to 100% by mass of the crystalline resin.
2)工程S20
次いで、上記基材層と、上記基材層の外周面上に配置された、光硬化性の表面層用塗料の塗膜とを有する無端ベルト10を軸支する二以上の第1ローラー110を回転駆動させて、無端ベルト10を無端軌道上で移動させる(工程S20)。
2) Step S20
Next, two or more
具体的には、まず、光重合性モノマーを含有する表面層用塗料を調製する。次いで、調製した表面層用塗料を第1ローラー110に軸支されている、無端ベルト10の外周面上に塗布して、表面層用塗料の塗膜を形成する。最後に、回転駆動装置120により第1ローラー110を回転駆動させて無端ベルト10を無端軌道上で移動させる。
Specifically, first, a coating material for a surface layer containing a photopolymerizable monomer is prepared. Next, the prepared coating material for the surface layer is applied on the outer peripheral surface of the
表面層用塗料は、例えば、表面層を構成する光硬化性樹脂の前駆体である光重合性モノマーと、光重合開始剤とを、公知の溶媒に添加することで調製されうる。表面層用塗料は、必要に応じて、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、界面活性剤および表面改質剤などの他の成分をさらに含有していてもよい。 The coating material for the surface layer can be prepared, for example, by adding a photopolymerizable monomer that is a precursor of a photocurable resin constituting the surface layer and a photopolymerization initiator to a known solvent. Surface layer coatings are light stabilizers, UV absorbers, catalysts, colorants, antistatic agents, lubricants, leveling agents, antifoaming agents, polymerization accelerators, antioxidants, flame retardants, and infrared absorbers as necessary. It may further contain other components such as an agent, a surfactant and a surface modifier.
光重合性モノマーの例には、スチレン系モノマー、アクリル系モノマー、メタクリル系モノマー、ビニルトルエン系モノマー、酢酸ビニル系モノマー、およびN−ビニルピロリドン系モノマーが含まれる。これらの重合性モノマーの種類は、1種であってもよいし、それ以上であってもよい。 Examples of the photopolymerizable monomer include styrene monomers, acrylic monomers, methacrylic monomers, vinyl toluene monomers, vinyl acetate monomers, and N-vinyl pyrrolidone monomers. These polymerizable monomers may be of one kind or more.
光重合性モノマーは、少ない光量または短い時間での重合が可能であることから、アクリロイル基(CH2=CHCO−)またはメタクリロイル基(CH2=C(CH3)CO−)の反応性基を有する化合物であることが好ましい。また、光重合性モノマーは、これらの反応基を2個以上有するアクリル系モノマーであることが好ましい。さらに、光重合性モノマーのオリゴマーであることが好ましい。 Since the photopolymerizable monomer can be polymerized in a small amount of light or in a short time, a reactive group of an acryloyl group (CH 2 ═CHCO—) or a methacryloyl group (CH 2 ═C (CH 3 ) CO—) is added. It is preferable that it is a compound which has. The photopolymerizable monomer is preferably an acrylic monomer having two or more of these reactive groups. Furthermore, it is preferably an oligomer of a photopolymerizable monomer.
アクリロイル基またはメタクリロイル基を有する光重合性モノマーの例には、下記式No.1〜21で示される化合物が含まれる。 Examples of the photopolymerizable monomer having an acryloyl group or a methacryloyl group include the following formula No. The compound shown by 1-21 is included.
光重合開始剤の例には、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、ジベンゾスロベンおよびビスアシルフォスフィンオキサイドが含まれる。 Examples of the photopolymerization initiator include benzophenone, Michler ketone, 1-hydroxycyclohexyl-phenyl ketone, thioxanthone, benzobutyl ether, acyloxime ester, dibenzothroben and bisacylphosphine oxide.
光重合開始剤の添加量は、光重合性モノマー100質量部に対して0.1〜30質量部であることが好ましく、0.5〜10質量部であることがより好ましい。 The addition amount of the photopolymerization initiator is preferably 0.1 to 30 parts by mass, and more preferably 0.5 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the photopolymerizable monomer.
表面層用塗料に用いられる溶媒の例には、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およびメチルエチルケトンが含まれる。 Examples of the solvent used for the coating material for the surface layer include n-butyl alcohol, isopropyl alcohol, ethyl alcohol, methyl alcohol, methyl isobutyl ketone and methyl ethyl ketone.
表面層用塗料の塗布方法は、塗膜の厚さや表面層用塗料の組成などに応じて公知の方法から適宜選択されうる。たとえば、表面層用塗料は、公知のスプレー塗布装置を使用して、無端ベルト10上にスプレー塗布すればよい。
The method for applying the surface layer coating material can be appropriately selected from known methods according to the thickness of the coating film, the composition of the surface layer coating material, and the like. For example, the coating material for the surface layer may be spray applied onto the
上記塗膜は、光硬化後の厚さ(表面層の厚さ)が2.0〜5.0μmとなるように形成されることが好ましい。表面層の厚さが薄すぎると、機械的強度が不十分となることがあり、また、表面層に含まれるフィラーが不十分となって転写率が低下してしまうおそれがある。また、表面層の厚さが厚すぎると、中間転写ベルトの屈曲性が低下してしまうおそれがある。表面層の厚さは、公知の手法によって測定することが可能であり、後述する表面層用の塗料の塗布方法や塗布回数などによって調整することが可能である。表面層の厚さは、例えば、中間転写ベルトを積層方向に切断したときの断面から得られる測定値またはその平均値として求めることができる。 The coating film is preferably formed such that the thickness after photocuring (the thickness of the surface layer) is 2.0 to 5.0 μm. If the thickness of the surface layer is too thin, the mechanical strength may be insufficient, and the filler contained in the surface layer may be insufficient, resulting in a decrease in transfer rate. If the surface layer is too thick, the flexibility of the intermediate transfer belt may be reduced. The thickness of the surface layer can be measured by a known method, and can be adjusted by the coating method and the number of coatings for the surface layer described later. The thickness of the surface layer can be obtained, for example, as a measured value obtained from a cross section when the intermediate transfer belt is cut in the stacking direction or an average value thereof.
第1ローラー110の回転速度および周回数は、第1ローラー110の外径や活性光線の照射条件、基材層の冷却条件などに応じて適宜調整されうる。中間転写ベルトの屈曲性の低下およびクリープの発生を抑制し、かつ画像形成装置における所望の転写性を実現する観点から、第1ローラー110の外周面上の1点が1秒当りに進む距離が第1ローラー110の外径と同じか、それより短くなるように第1ローラー110を回転駆動させることが好ましい。
The rotation speed and the number of rotations of the
また、無端ベルト10を無端軌道上で移動させる周回数は、少なくとも2周である。無端ベルト10を無端軌道上で少なくとも2周移動させることにより、後述の工程S30において、活性光線の照射によって無端ベルト10に供給される熱の量を調整することができる。
In addition, the number of turns for moving the
3)工程S30
次いで、無端軌道上で移動している無端ベルト10の上記塗膜に活性光線を照射する(工程S30)。
3) Step S30
Next, actinic rays are applied to the coating film of the
光重合性モノマーを光重合させて、表面層を形成するために上記塗膜へ活性光線を照射する。このとき、無端ベルト10を周回させながら、上記塗膜に活性光線を照射することにより、基材層の温度上昇を抑制し、基材層の結晶性の変化を抑制しつつ、光重合性モノマーを光重合させることができる。活性光線の照射エネルギーや照射回数、照射時間などは、光源の出力や光重合性モノマーの種類などに応じて適宜設定されうる。
The coating film is irradiated with actinic rays in order to photopolymerize the photopolymerizable monomer and form a surface layer. At this time, by irradiating the coating film with actinic rays while rotating the
上記活性光線の照射光量は、上記塗膜の硬化ムラ、硬度、硬化時間、硬化速度などの観点から、100mJ/cm2以上であることが好ましく、120〜200mJ/cm2であることがより好ましく、150〜180mJ/cm2であることがさらに好ましい。照射光量は、例えば、UIT250(ウシオ電機株式会社製)で測定することが可能である。前述のとおり、基材層に供給される熱を低減させる観点から、上記塗膜には、UV−LED光源装置からの紫外線を照射することが好ましい。
Irradiation light amount of the active ray curing unevenness of the coating film hardness, curing time, from the viewpoint of curing speed, it is preferably 100 mJ / cm 2 or more, more preferably 120~200mJ /
活性光線の照射時間は、0.5秒間から5分間であることが好ましく、上記塗膜の硬化効率や作業効率などの観点から、3秒間から2分間であることがより好ましい。 The irradiation time of the actinic ray is preferably 0.5 seconds to 5 minutes, and more preferably 3 seconds to 2 minutes from the viewpoint of the curing efficiency and work efficiency of the coating film.
上記塗膜に活性光線を照射するときの雰囲気中の酸素濃度は、上記塗膜の硬化ムラや硬化時間(硬化効率)などの観点から、5%以下であることが好ましく、1%以下であることがより好ましい。当該酸素濃度は、例えば、パージ装置160による雰囲気への窒素ガスの導入によって調整することが可能である。上記酸素濃度は、例えば、雰囲気ガス管理用酸素濃度計「OX100」(横河電機株式会社製)によって測定することが可能である。
The oxygen concentration in the atmosphere when irradiating the coating film with actinic rays is preferably 5% or less, and preferably 1% or less, from the viewpoint of curing unevenness and curing time (curing efficiency) of the coating film. It is more preferable. The oxygen concentration can be adjusted, for example, by introducing nitrogen gas into the atmosphere by the
4)工程S40
次いで、第1ローラー110と、無端ベルト10の活性光線が照射されている部分の内側の部分に当接する第2ローラー140と、を冷却することで、無端軌道上で移動し、その外表面に活性光線が照射されている無端ベルト10の上記基材層を冷却する(工程S40)。
4) Step S40
Next, by cooling the
無端ベルト10の外表面に活性光線を照射するとともに、第1ローラー110と第2ローラー140とを冷却することで、第1ローラー110と第2ローラー140とに当接する基材層を冷却する。活性光線の照射により基材層に供給される熱を除去することで、基材層を構成する結晶性樹脂の結晶性の変化を抑制することができる。結果として、中間転写ベルトにおける屈曲性の低下およびクリープの発生を抑制しつつ、表面層を形成することができる。
While irradiating the outer surface of the
このとき、良好な屈曲性、クリープ性および転写性を実現させる観点からは、第2ローラー140の外径/第1ローラー110の外径が1/4となる、第1ローラー110および第2ローラー140を冷却して、無端ベルト10の基材層を冷却することが好ましい。
At this time, from the viewpoint of realizing good bendability, creep properties, and transferability, the
第1ローラー110の冷却温度や第2ローラー140の冷却温度などの冷却条件は、本実施形態の目的を達成することができる範囲内で、適宜設定されうる。たとえば、第1ローラー110および第2ローラー140の冷却温度は、活性光線の照射条件や基材層の厚さ、基材層を構成する結晶性樹脂の種類などに応じて、適宜設定されうる。
The cooling conditions such as the cooling temperature of the
前述のとおり、結晶性樹脂の結晶性は、ガラス転移温度Tgよりも低い温度でも変化し始める。また、結晶性樹脂の結晶性は、基材層の温度変化によっても変化してしまう。このため、第1ローラー110および第2ローラー140は、基材層の温度を、結晶性樹脂のガラス転移温度よりも低温でかつ一定に保つように冷却することが好ましい。たとえば、結晶性樹脂としてポリフェニレンサルファイド(Tg:90℃)を使用した場合には、基材層は40℃程度になるように冷却すればよい。
As described above, the crystallinity of the crystalline resin starts to change even at a temperature lower than the glass transition temperature Tg. In addition, the crystallinity of the crystalline resin changes depending on the temperature change of the base material layer. For this reason, it is preferable to cool the
また、第2ローラー140は、第1ローラー110と比較して、より低い温度で冷却することが好ましい。基材層の第2ローラー140上の部分には、基材層の第1ローラー110上の部分と比較して、活性光線の照射による熱がより多く供給されるため、第2ローラー140をより低温で冷却することで、活性光線により基材層に供給される熱を効率よく除去して、基材層の温度を一定に維持することができる。
In addition, the
以上の説明から明らかなように、本実施の形態に係る中間転写ベルトの製造装置は、結晶性樹脂製の基材層と光硬化性樹脂製の表面層とを有する無端状の中間転写ベルトの製造装置であって、前記基材層と、前記基材層の外周面上に配置された、光硬化性の表面層用塗料の塗膜とを有する無端ベルトを軸支するための二以上の第1ローラーと、前記第1ローラーの少なくとも1つを回転駆動させるための回転駆動装置と、前記第1ローラーに軸支されている前記無端ベルトの前記塗膜に活性光線を照射する位置に配置されている活性光線照射装置と、前記活性光線照射装置に対向する位置であって、前記第1ローラーに軸支されている前記無端ベルトに、前記活性光線照射装置とは反対側から当接する位置に配置される第2ローラーと、前記第1ローラーと前記第2ローラーとにそれぞれ内蔵されており、前記基材層を冷却するための冷却装置と、を有する。したがって、活性光線の照射により供給される熱によって、基材層の結晶性が変化してしまうことを抑制しつつ、中間転写ベルトを製造することができる。また、この中間転写ベルトを用いることにより、電子写真方式の画像形成装置において、良好な転写率を実現することができる。 As is clear from the above description, the intermediate transfer belt manufacturing apparatus according to the present embodiment is an endless intermediate transfer belt having a base layer made of crystalline resin and a surface layer made of photocurable resin. Two or more manufacturing apparatuses for supporting an endless belt having the base material layer and a coating film of a photocurable coating material for the surface layer disposed on the outer peripheral surface of the base material layer. A first roller, a rotational drive device for rotationally driving at least one of the first rollers, and a position for irradiating the coating film of the endless belt supported by the first roller with actinic rays The actinic ray irradiating device and the position facing the actinic ray irradiating device, the position abutting on the endless belt pivotally supported by the first roller from the side opposite to the actinic ray irradiating device A second roller disposed on the 1 are built respectively and the second roller with the roller, having a cooling device for cooling the substrate layer. Accordingly, the intermediate transfer belt can be manufactured while suppressing the crystallinity of the base material layer from being changed by the heat supplied by the irradiation of the actinic ray. Further, by using this intermediate transfer belt, a good transfer rate can be realized in an electrophotographic image forming apparatus.
活性光線照射装置が活性光線として紫外光を照射するためのUV−LED照射装置であることは、基材層へ供給される熱を抑制して、中間転写ベルトにおける屈曲性の低下およびクリープの発生を抑制する観点から、より一層効果的である。 The actinic ray irradiation device is a UV-LED irradiation device for irradiating ultraviolet light as actinic rays, suppressing heat supplied to the base material layer, lowering the flexibility of the intermediate transfer belt and generating creep. From the viewpoint of suppressing the above, it is more effective.
上記第2ローラーの外径/上記第1ローラーの外径が1/4であることは、より良好な屈曲性、クリープ性および転写性を実現させる観点から、より一層効果的である。 The fact that the outer diameter of the second roller / the outer diameter of the first roller is 1/4 is even more effective from the viewpoint of realizing better bendability, creep properties, and transferability.
上記第1ローラーの外径が回転駆動されている前記第1ローラーの外周面上の1点が1秒当りに進む距離と同じか、それより長いことは、より良好な屈曲性、クリープ性および転写性を実現させる観点から、より一層効果的である。 When the outer diameter of the first roller is rotationally driven, one point on the outer peripheral surface of the first roller is equal to or longer than the distance traveled per second, which means that better flexibility, creep properties and This is even more effective from the viewpoint of realizing transferability.
上記第1ローラーの外径が60〜120mmであり、かつ上記第2ローラーの外径が15〜30mmであることは、中間転写ベルトにおけるクリープの発生を抑制する観点から、より一層効果的である。 The outer diameter of the first roller is 60 to 120 mm and the outer diameter of the second roller is 15 to 30 mm, which is more effective from the viewpoint of suppressing the occurrence of creep in the intermediate transfer belt. .
また、本実施の形態に係る中間転写ベルトの製造方法は、結晶性樹脂製の基材層と光硬化性樹脂製の表面層とを有する無端状の中間転写ベルトの製造方法であって、前記基材層と、前記基材層の外周面上に配置された、光硬化性の表面層用塗料の塗膜とを有する無端ベルトを軸支する二以上の第1ローラーを回転駆動させて、前記無端ベルトを無端軌道上で移動させる工程と、無端軌道上で移動している前記無端ベルトの前記塗膜に活性光線を照射する工程と、前記第1ローラーと、前記無端ベルトの活性光線が照射されている部分の内側の部分に当接する第2ローラーとを冷却することで、無端軌道上で移動し、その外表面に活性光線が照射されている前記無端ベルトの前記基材層を冷却する工程と、を含む。したがって、活性光線の照射により供給される熱によって、基材層の結晶性が変化してしまうことを抑制しつつ、中間転写ベルトを製造することができる。また、この中間転写ベルトを用いることにより、電子写真方式の画像形成装置において、良好な転写率を実現することができる。 Further, the method for producing an intermediate transfer belt according to the present embodiment is a method for producing an endless intermediate transfer belt having a base layer made of crystalline resin and a surface layer made of photocurable resin, Two or more first rollers that pivotally support an endless belt having a base material layer and a coating film of a photocurable surface layer paint disposed on the outer peripheral surface of the base material layer are rotationally driven, The step of moving the endless belt on an endless track, the step of irradiating the coating film of the endless belt moving on the endless track, the first roller, and the active light of the endless belt The second roller that contacts the inner part of the irradiated part is cooled to cool the base material layer of the endless belt that moves on the endless track and is irradiated with actinic rays on the outer surface. And a step of performing. Accordingly, the intermediate transfer belt can be manufactured while suppressing the crystallinity of the base material layer from being changed by the heat supplied by the irradiation of the actinic ray. Further, by using this intermediate transfer belt, a good transfer rate can be realized in an electrophotographic image forming apparatus.
前記塗膜に活性光線を照射する工程で、UV−LED照射装置からの紫外光を照射することは、基材層へ供給される熱を抑制して、中間転写ベルトにおける屈曲性の低下およびクリープの発生を抑制する観点から、より一層効果的である。 In the step of irradiating the coating film with actinic rays, irradiating with ultraviolet light from a UV-LED irradiator suppresses heat supplied to the base material layer, thereby lowering flexibility and creeping in the intermediate transfer belt. From the viewpoint of suppressing the occurrence of the above, it is more effective.
前記基材層を冷却する工程で、前記第2ローラーの外径/前記第1ローラーの外径が1/4となる、前記第1ローラーおよび前記第2ローラーを冷却することは、より良好な屈曲性、クリープ性および転写性を実現させる観点から、より一層効果的である。 In the step of cooling the base material layer, the outer diameter of the second roller / the outer diameter of the first roller is 1/4, and it is better to cool the first roller and the second roller. From the viewpoint of realizing flexibility, creep property, and transfer property, it is more effective.
前記無端ベルトを無端軌道上で移動させる工程で、回転駆動されている前記第1ローラーの外周面上の1点が1秒当りに進む距離が前記第1ローラーの外径と同じか、それより短くなるように前記第1ローラーを回転駆動させることは、より良好な屈曲性、クリープ性および転写性を実現させる観点から、より一層効果的である。 In the step of moving the endless belt on the endless track, the distance traveled by one point on the outer peripheral surface of the first roller that is rotationally driven per second is equal to the outer diameter of the first roller, or Driving the first roller so as to be shorter is more effective from the viewpoint of realizing better bending properties, creep properties, and transfer properties.
前記塗膜の光硬化後の厚さが2.0〜5.0μmとなるように前記塗膜を形成する工程をさらに含むことは、より良好な機械的強度および転写率を実現させる観点から、より一層効果的である。 From the viewpoint of realizing better mechanical strength and transfer rate, further including the step of forming the coating film so that the thickness after photocuring of the coating film is 2.0 to 5.0 μm, Even more effective.
また、本発明に係る中間転写ベルトの製造方法では、必要に応じて、上記塗膜を乾燥させる工程を含んでいてもよい。工程S20において、表面層用塗料の塗膜を形成した後に上記塗膜を乾燥させてもよいし、工程S40において、光重合反応を行った後に上記塗膜を乾燥させてもよい。上記塗膜の乾燥方法は、溶媒の種類や表面層の所望の厚みなどに応じて適宜選択されうる。上記塗膜の乾燥方法の例には、自然乾燥および熱乾燥が含まれる。 In addition, the method for producing an intermediate transfer belt according to the present invention may include a step of drying the coating film as necessary. In step S20, the coating film may be dried after forming the coating film for the surface layer coating, or in step S40, the coating film may be dried after the photopolymerization reaction. The method for drying the coating film can be appropriately selected according to the type of solvent and the desired thickness of the surface layer. Examples of the method for drying the coating film include natural drying and heat drying.
本発明を、以下の実施例および比較例を用いてさらに具体的に説明する。なお、本発明は、以下の実施例に限定されない。 The present invention will be described more specifically with reference to the following examples and comparative examples. In addition, this invention is not limited to a following example.
1.中間転写ベルトの作製
[中間転写ベルト1]
(1)基材層の形成
まず、混練二軸押出機(PMT32−III:IKG株式会社製)を使用し、下記の量の各成分を混練して、結晶性樹脂組成物のペレットを作製した。このとき、結晶性樹脂としては、130℃で8時間乾燥し、60℃程度まで冷ましたものを混練に使用した。
ポリフェニレンサルファイド 100質量部
フェノール系酸化防止剤 5質量部
アセチレンブラック 16質量部
モンタン酸カルシウム 0.2質量部
1. Preparation of intermediate transfer belt [Intermediate transfer belt 1]
(1) Formation of base material layer First, using a kneading twin screw extruder (PMT32-III: manufactured by IKG Corporation), the following amounts of each component were kneaded to prepare pellets of a crystalline resin composition. . At this time, the crystalline resin was dried at 130 ° C. for 8 hours and cooled to about 60 ° C. and used for kneading.
結晶性樹脂としては、融点280℃、Tg90℃のポリフェニレンサルファイド(E2180:東レ株式会社製)を使用し、安定剤としては、フェノール系酸化防止剤(アデカスタブAO−50:株式会社ADEKA製、「アデカスタブ」は同社の登録商標)を使用し、導電性フィラーとしては、アセチレンブラック(デンカブラックHS−100:デンカ株式会社製、「デンカブラック」は同社の登録商標)を使用し、滑剤としては、モンタン酸カルシウム(セリダスト5551:クラリアントジャパン株式会社製、「セリダスト」は登録商標)を使用した。 As the crystalline resin, polyphenylene sulfide (E2180: manufactured by Toray Industries, Inc.) having a melting point of 280 ° C. and Tg of 90 ° C. is used. ”Is a registered trademark of the company, acetylene black (DENKA BLACK HS-100: manufactured by DENKA CORPORATION,“ DENKA BLACK ”is a registered trademark of the company) is used as the conductive filler, and Montan is used as the lubricant. Calcium acid (Seridust 5551: manufactured by Clariant Japan, “Seridust” is a registered trademark) was used.
次いで、作製したペレットを130℃で8時間乾燥した。径150mm、リップ幅1mmの6条スパイラル型環状ダイの軸上に、支持棒を介して外径140mmのマンドレルを装着された、径40mmの押出機を使用し、乾燥したペレットを溶融チューブ状態で押し出した。押し出した溶融チューブを、60℃に冷却された上記マンドレルの外表面に接触させ、冷却固化させることで無端ベルトを製造した。次いで、当該無端ベルトの中に設置されている中子と、外側に設置されているロールにより無端ベルトを円筒形状に保持した状態で、290mm超の長さで輪切りにした。以上より、基材層を含む無端ベルトを製造した。 Next, the produced pellets were dried at 130 ° C. for 8 hours. Using a 40 mm diameter extruder equipped with a mandrel with an outer diameter of 140 mm on a shaft of a six-spiral spiral annular die having a diameter of 150 mm and a lip width of 1 mm, the dried pellets in a molten tube state Extruded. The extruded melt tube was brought into contact with the outer surface of the mandrel cooled to 60 ° C. and cooled and solidified to produce an endless belt. Next, the endless belt was held in a cylindrical shape by a core installed in the endless belt and a roll installed on the outside, and was cut into a ring with a length exceeding 290 mm. From the above, an endless belt including the base material layer was manufactured.
(2)表面層の形成
次いで、下記に示す成分を下記の量で、固形分濃度が10質量%となるように、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PMA)中に溶解させ、分散させて、表面層用塗料を調製した。
ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(DPHA) 85質量部
重合性高分子化合物 10質量部
酸化スズ 5質量部
(2) Formation of surface layer Next, the following components were dissolved and dispersed in propylene glycol monomethyl ether acetate (PMA) in the following amounts so that the solid content concentration would be 10% by mass. A paint was prepared.
Dipentaerythritol hexaacrylate (DPHA) 85 parts by weight
光重合性モノマーとしては、多官能(メタ)アクリレートであるDPHA(日本化薬株式会社製)を使用し、重合性高分子化合物としては、低表面エネルギー基を有する重合性高分子化合物(メガファック:DIC株式会社製、「メガファック」は同社の登録商標)を使用し、金属酸化物粒子としては、酸化スズ(CIKナノテック株式会社製)を使用した。 DPHA (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.), which is a polyfunctional (meth) acrylate, is used as the photopolymerizable monomer, and a polymerizable polymer compound having a low surface energy group (Megafac) is used as the polymerizable polymer compound. : DIC Corporation, “Megafuck” is a registered trademark of the company, and tin oxide (CIK Nanotech Co., Ltd.) was used as the metal oxide particles.
次いで、外径が120mmである2つの第1ローラーと、2つの第1ローラーを回転駆動させるための回転駆動装置と、UV−LED照射装置と、外径が30mmである3つの第2ローラーと、2つの第1ローラーと3つの第2ローラーとに内蔵されている冷却装置とを有する、中間転写ベルトの製造装置の第1ローラーに、基材層を含む無端ベルトを軸支させた。次いで、スプレー装置(株式会社ワイディー・メカトロソリューションズ製)を使用し、下記の塗布条件で上記無端ベルトの外表面上に表面層用塗料をノズルからスプレー塗布して、表面層用塗料の塗膜を形成した。
ノズルのスキャン速度:1〜10mm/秒
無端ベルトおよびノズルの間隔:100〜150mm
ノズル数:1
塗料の供給量:1〜5mL/分
O2の流量:2〜6L/分
Next, two first rollers having an outer diameter of 120 mm, a rotation driving device for rotating and driving the two first rollers, a UV-LED irradiation device, and three second rollers having an outer diameter of 30 mm, An endless belt including a base material layer was pivotally supported on a first roller of an intermediate transfer belt manufacturing apparatus having cooling devices built in two first rollers and three second rollers. Next, using a spray device (manufactured by WIDY Mechatronic Solutions Co., Ltd.), the surface layer paint is spray-applied from the nozzle onto the outer surface of the endless belt under the following application conditions to form a coating film of the surface layer paint. Formed.
Nozzle scan speed: 1 to 10 mm / sec. Distance between endless belt and nozzle: 100 to 150 mm
Number of nozzles: 1
Supply amount of paint: 1 to 5 mL / min Flow rate of O 2 : 2 to 6 L / min
次いで、第1ローラーを回転速度60mm/秒で回転駆動させて、上記無端ベルトを無端軌道上で移動させた。次いで、UV−LED照射装置から、下記の照射条件で表面層用塗料の塗膜に紫外光を照射した。このとき、第1ローラーおよび第2ローラーを冷却することで、基材層の温度が40℃を超えないように、基材層を冷却した。
光源の種類:UV−LEDランプ(UV−SPXシリーズ:レボックス株式会社製)
無端ベルトおよびUV−LED照射装置の間隔:40mm
紫外光の波長:365nm
紫外光の照射時間:150秒
無端ベルト表面における紫外光の照射光量:100mW/cm2
無端ベルトの周回数:3周
Next, the first roller was driven to rotate at a rotational speed of 60 mm / second, and the endless belt was moved on the endless track. Subsequently, the UV-LED irradiation device irradiated ultraviolet light onto the coating film of the surface layer coating material under the following irradiation conditions. At this time, the base material layer was cooled so that the temperature of the base material layer did not exceed 40 ° C. by cooling the first roller and the second roller.
Type of light source: UV-LED lamp (UV-SPX series: manufactured by Rebox Co., Ltd.)
Distance between endless belt and UV-LED irradiation device: 40 mm
Ultraviolet light wavelength: 365 nm
Irradiation time of ultraviolet light: 150 seconds Irradiation light amount of ultraviolet light on the endless belt surface: 100 mW / cm 2
Endless belt laps: 3 laps
以上の手順により、中間転写ベルト1を作製した。中間転写ベルト1の表面層の光硬化後の厚さは、3μmであった。 The intermediate transfer belt 1 was produced by the above procedure. The thickness of the surface layer of the intermediate transfer belt 1 after photocuring was 3 μm.
[中間転写ベルト2]
第1ローラーの外径を80mmとし、第2ローラーの外径を20mmとし、無端ベルトの周回数を2周とし、かつ表面層の厚さを2μmとしたこと以外は、中間転写ベルト1と同様にして中間転写ベルト2を作製した。
[Intermediate transfer belt 2]
Same as the intermediate transfer belt 1 except that the outer diameter of the first roller is 80 mm, the outer diameter of the second roller is 20 mm, the number of laps of the endless belt is 2, and the thickness of the surface layer is 2 μm. Thus, an intermediate transfer belt 2 was produced.
[中間転写ベルト3]
無端ベルトの周回数を4周とし、かつ表面層の厚さを4μmとしたこと以外は、中間転写ベルト2と同様にして中間転写ベルト3を作製した。
[Intermediate transfer belt 3]
An intermediate transfer belt 3 was produced in the same manner as the intermediate transfer belt 2 except that the number of times of the endless belt was 4 and the thickness of the surface layer was 4 μm.
[中間転写ベルト4]
結晶性樹脂として、融点343℃、Tg145℃のポリエーテルエーテルケトン(PEEK、ビクトレックス社製)を使用したこと以外は、中間転写ベルト2と同様にして中間転写ベルト4を作製した。
[Intermediate transfer belt 4]
An intermediate transfer belt 4 was produced in the same manner as the intermediate transfer belt 2 except that polyether ether ketone (PEEK, manufactured by Victrex) having a melting point of 343 ° C. and a Tg of 145 ° C. was used as the crystalline resin.
[中間転写ベルト5]
第1ローラーの外径を60mmとし、かつ第2ローラーの外径を15mmとしたこと以外は、中間転写ベルト1と同様にして中間転写ベルト5を作製した。
[Intermediate transfer belt 5]
An intermediate transfer belt 5 was produced in the same manner as the intermediate transfer belt 1 except that the outer diameter of the first roller was 60 mm and the outer diameter of the second roller was 15 mm.
[中間転写ベルト6]
無端ベルトの周回数を4周とし、表面層の厚さを4μmとしたこと以外は、中間転写ベルト5と同様にして中間転写ベルト6を作製した。
[Intermediate transfer belt 6]
An intermediate transfer belt 6 was produced in the same manner as the intermediate transfer belt 5 except that the number of times of the endless belt was 4 and the thickness of the surface layer was 4 μm.
[中間転写ベルト7]
第2ローラーの外径を10mmとしたこと以外は、中間転写ベルト6と同様にして中間転写ベルト7を作製した。
[Intermediate transfer belt 7]
An intermediate transfer belt 7 was produced in the same manner as the intermediate transfer belt 6 except that the outer diameter of the second roller was 10 mm.
[中間転写ベルト8]
第1ローラーの外径を40mmとし、かつ第2ローラーの外径を15mmとしたこと以外は、中間転写ベルト1と同様にして中間転写ベルト8を作製した。
[Intermediate transfer belt 8]
An intermediate transfer belt 8 was produced in the same manner as the intermediate transfer belt 1 except that the outer diameter of the first roller was 40 mm and the outer diameter of the second roller was 15 mm.
[中間転写ベルト9]
第2ローラーを有していない製造装置を用い、かつ、無端ベルトの周回数を2周としたこと以外は、中間転写ベルト5と同様にして中間転写ベルト9を作製した。
[Intermediate transfer belt 9]
An intermediate transfer belt 9 was produced in the same manner as the intermediate transfer belt 5 except that a manufacturing apparatus having no second roller was used and the number of times of the endless belt was changed to two.
[中間転写ベルト10]
第1ローラーの代わりにベルトの送出し機と巻取り機とを有する製造装置、すなわち1パスの製造装置を用い、かつ第2ローラーの外径を20mmとしたこと以外は、中間転写ベルト1と同様にして中間転写ベルト10を作製した。
[Intermediate transfer belt 10]
The intermediate transfer belt 1 except that a manufacturing apparatus having a belt feeding machine and a winder instead of the first roller, that is, a one-pass manufacturing apparatus is used and the outer diameter of the second roller is 20 mm. Similarly, an
2.評価
(1)屈曲性
中間転写ベルト屈曲性は、JIS P−8115(耐折性試験)に準拠した測定方法により、耐折回数を測定し、下記の評価基準により評価した。中間転写ベルト1〜10について、それぞれ3回ずつ耐折回数を測定し、平均値を算出した。実使用に耐えうる観点から、耐折回数が15,000回以上であれば合格と判断した。
(評価基準)
◎:耐折回数が20,000回以上
○:耐折回数が15,000回以上かつ20,000回未満
△:耐折回数が10,000回以上かつ15,000回未満
×:耐折回数が10,000回未満
2. Evaluation (1) Flexibility The intermediate transfer belt bendability was evaluated based on the following evaluation criteria by measuring the number of folding times by a measuring method based on JIS P-8115 (folding resistance test). For the intermediate transfer belts 1 to 10, the number of folding times was measured three times, and the average value was calculated. From the standpoint of enduring actual use, it was judged as acceptable if the folding resistance was 15,000 times or more.
(Evaluation criteria)
A: Folding number of times is 20,000 times or more. ○: Folding number of times is 15,000 times or more and less than 20,000 times. Δ: Folding number of times is 10,000 times or more and less than 15,000 times. Less than 10,000 times
(2)クリープ性
中間転写ベルト1〜10について、それぞれ幅50mm、長さ130mmの大きさに切断した試験片を作製した。次いで、各試験片の初期状態の長さ方向の寸法aを測定した。次いで、内径28mmのアルミニウム製のパイプ内に試験片を入れ、パイプを40℃、95%rhの環境下に100時間放置した。次いで、パイプを23℃、50%rhの環境下に12時間放置した。最後に、パイプから試験片を取り出し、直ちに試験片の長さ方向の寸法bを測定し、下記(1)式によりクリープ率を算出した。
クリープ率(%)=(a−b)/(a−X)×100 …(1)
[上記式(1)において、Xは、パイプ内における試験片同士の重なり部分の寸法を示す。本評価においては内径28mmのパイプを用いているため、Xは42.0mm(130−28π)である。]
(2) Creepability For the intermediate transfer belts 1 to 10, test pieces cut into a size of 50 mm in width and 130 mm in length were prepared. Subsequently, the dimension a of the length direction of each test piece in the initial state was measured. Next, the test piece was put in an aluminum pipe having an inner diameter of 28 mm, and the pipe was left in an environment of 40 ° C. and 95% rh for 100 hours. The pipe was then left for 12 hours in an environment of 23 ° C. and 50% rh. Finally, the test piece was taken out from the pipe, the dimension b in the length direction of the test piece was immediately measured, and the creep rate was calculated by the following equation (1).
Creep rate (%) = (ab) / (ax) × 100 (1)
[In the above formula (1), X represents the size of the overlapping portion of the test pieces in the pipe. In this evaluation, since a pipe having an inner diameter of 28 mm is used, X is 42.0 mm (130-28π). ]
たとえば、パイプから試験片を取り出した直後に試験片の長さ方向の寸法bが元の長さ方向の寸法aに戻ったときは、b=aとなるためクリープ率は0となる。一方、パイプから試験片を取り出した直後に試験片がパイプ内での形態を保っていたときは、b=−Xとなるためクリープ率は100%となる。中間転写ベルト1〜10について、クリープ率を算出し、下記の評価基準により評価した。画像濃度のムラを抑制しうる観点から、クリープ率が75%未満であれば合格と判断した。
(評価基準)
◎:クリープ率が40%未満
○:クリープ率が40%以上かつ75%未満
△:クリープ率が75%以上かつ80%未満
×:クリープ率が80%以上
For example, when the dimension b in the length direction of the test piece returns to the original dimension a in the length direction immediately after the test piece is taken out from the pipe, the creep rate becomes 0 because b = a. On the other hand, when the test piece keeps the shape in the pipe immediately after taking out the test piece from the pipe, b = −X, and the creep rate becomes 100%. For the intermediate transfer belts 1 to 10, the creep rate was calculated and evaluated according to the following evaluation criteria. From the viewpoint of suppressing unevenness in image density, it was determined that the creep rate was less than 75%.
(Evaluation criteria)
◎: Creep rate is less than 40% ○: Creep rate is 40% or more and less than 75% △: Creep rate is 75% or more and less than 80% ×: Creep rate is 80% or more
(3)転写性
コニカミノルタ株式会社製のカラープリンタ(MAGICOLOR2400、露光記録密度600X1200dpi)に中間転写ベルト1〜10をそれぞれ搭載し、体積メディアン径(D50)が6.5μmの湿式重合トナーを使用して5万枚の印刷試験を行った。当該印刷試験後にイエロー(Y)およびシアン(C)の2色を重ねたベタ画像を印刷したとき、二次転写前における中間転写ベルト上のトナーの質量に対する、二次転写後における記録紙上に転写されたトナーの質量の比率(転写率)を算出した。
(3) Transferability A color printer (MAGICCOLOR 2400, exposure recording density 600 × 1200 dpi) manufactured by Konica Minolta Co., Ltd. is mounted with intermediate transfer belts 1 to 10, respectively, and wet polymerization toner having a volume median diameter (D 50 ) of 6.5 μm is used. Then, a printing test of 50,000 sheets was conducted. When a solid image in which two colors of yellow (Y) and cyan (C) are overlaid is printed after the printing test, the image is transferred onto the recording paper after the secondary transfer with respect to the toner mass on the intermediate transfer belt before the secondary transfer. The mass ratio (transfer rate) of the toner thus obtained was calculated.
具体的には、吸引装置を使用し、一次転写後であって、二次転写前の中間転写ベルト上の所定の面積の領域(10mm×50mmを3点)のトナーを採取し、二次転写前のトナーの質量Aを測定した。次いで、二次転写後の中間転写ベルト上の転写残トナーを、ブッカーテープにより採取し、白色用紙に貼付けた。次いで、分光測色計(CM−2002:コニカミノルタセンシング株式会社製)を使用し、転写残トナーを貼付けた白色用紙を測色した。測色結果と、予め準備しておいた検量線とに基づいて、転写残トナーの質量Bを測定した。最後に下記(2)式により転写率を算出した。
転写率(%)=(1−B/A)×100 …(2)
Specifically, using a suction device, a toner having a predetermined area (3 points of 10 mm × 50 mm) on the intermediate transfer belt after the primary transfer and before the secondary transfer is collected and subjected to the secondary transfer. The previous toner mass A was measured. Next, the transfer residual toner on the intermediate transfer belt after the secondary transfer was collected with a booker tape and attached to a white paper. Next, using a spectrocolorimeter (CM-2002: manufactured by Konica Minolta Sensing Co., Ltd.), the color of the white paper to which the transfer residual toner was attached was measured. Based on the color measurement result and a calibration curve prepared in advance, the mass B of the transfer residual toner was measured. Finally, the transfer rate was calculated by the following equation (2).
Transfer rate (%) = (1−B / A) × 100 (2)
中間転写ベルト1〜10について、転写率を算出し、下記の評価基準により評価した。実使用に耐えうる観点から、転写率が95%以上であれば合格と判断した。
(評価基準)
○:転写率が95%以上
△:転写率が85%以上かつ95%未満
×:転写率が85%未満
For the intermediate transfer belts 1 to 10, the transfer rate was calculated and evaluated according to the following evaluation criteria. From the standpoint of enduring actual use, if the transfer rate was 95% or more, it was judged as acceptable.
(Evaluation criteria)
○: Transfer rate is 95% or more Δ: Transfer rate is 85% or more and less than 95% ×: Transfer rate is less than 85%
区分、中間転写ベルトNo.、第1ローラーの外径(A)、第2ローラーの外径(B)、B/Aの値、回転速度、無端ベルトの周回数、光源の種類、結晶性樹脂、表面層の厚さおよび評価結果を表1に示す。表1において、結晶性樹脂の「PPS」は、ポリフェニレンサルファイドを意味し、「PEEK」は、ポリエーテルエーテルケトンを意味する。 Classification, intermediate transfer belt No. The outer diameter (A) of the first roller, the outer diameter (B) of the second roller, the value of B / A, the rotational speed, the number of revolutions of the endless belt, the type of light source, the crystalline resin, the thickness of the surface layer, and The evaluation results are shown in Table 1. In Table 1, “PPS” of the crystalline resin means polyphenylene sulfide, and “PEEK” means polyetheretherketone.
表1から明らかなように、中間転写ベルトベルト1〜8では、いずれも、屈曲性、クリープ性および転写性のいずれにも十分な性能を示していた。これは、表面層を形成するときに、第1ローラーおよび第2ローラーを冷却することで、無端軌道上で移動し、その外表面に活性光線が照射されている無端ベルトの基材層を冷却しているため、と考えられる。 As is clear from Table 1, all of the intermediate transfer belt belts 1 to 8 showed sufficient performance in all of flexibility, creep property and transfer property. This is because when the surface layer is formed, the first roller and the second roller are cooled to move on the endless track, and the base layer of the endless belt whose outer surface is irradiated with actinic rays is cooled. It is thought that it is because.
また、中間転写ベルト1〜6では、いずれも、屈曲性、クリープ性、またはこれら両方について、より優れた性能を示していた。これは、第1ローラーの外径が回転駆動されている第1ローラーの外周面上の1点が1秒当りに進む距離と同じか、それより長く、かつ第2ローラーの外径/第1ローラーの外径(B/A)が1/4であるため、と考えられる。 Moreover, in the intermediate transfer belts 1 to 6, all of the intermediate transfer belts 1 to 6 showed better performance with respect to flexibility, creep property, or both. This is because the outer diameter of the first roller is equal to or longer than the distance traveled by one point on the outer peripheral surface of the first roller being driven to rotate per second, and the outer diameter / first of the second roller. This is considered because the outer diameter (B / A) of the roller is 1/4.
これに対して、中間転写ベルトベルト9および10では、いずれも、屈曲性、クリープ性および転写性のいずれもが不十分であった。これは、中間転写ベルト9については、表面層を形成するときに、無端軌道上で移動し、その外表面に活性光線が照射されている無端ベルトの、活性光線が照射される部分の内側の部分を冷却していないため、と考えられる。中間転写ベルト10については、表面層を形成するときに、基材層のうち、無端ベルトを支持するローラー上の部分を冷却していないため、と考えられる。
On the other hand, in the intermediate
本発明によれば、電子写真方式の画像形成装置におけるさらなる高性能化が期待され、当該画像形成装置のさらなる普及が期待される。 According to the present invention, further improvement in performance of an electrophotographic image forming apparatus is expected, and further spread of the image forming apparatus is expected.
10 無端ベルト
100 製造装置
110 第1ローラー
120 回転駆動装置
121 動力伝達ベルト
130 活性光線照射装置
140 第2ローラー
150 冷却装置
160 パージ装置
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記基材層と、前記基材層の外周面上に配置された、光硬化性の表面層用塗料の塗膜とを有する無端ベルトを軸支するための二以上の第1ローラーと、
前記第1ローラーの少なくとも1つを回転駆動させるための回転駆動装置と、
前記第1ローラーに軸支されている前記無端ベルトの前記塗膜に活性光線を照射する位置に配置されている活性光線照射装置と、
前記活性光線照射装置に対向する位置であって、前記第1ローラーに軸支されている前記無端ベルトに、前記活性光線照射装置とは反対側から当接する位置に配置される第2ローラーと、
前記第1ローラーと前記第2ローラーとにそれぞれ内蔵されており、前記基材層を冷却するための冷却装置と、
を有する、中間転写ベルトの製造装置。 An apparatus for producing an endless intermediate transfer belt having a base layer made of crystalline resin and a surface layer made of photocurable resin,
Two or more first rollers for pivotally supporting an endless belt having the base material layer and a coating film of a photocurable surface layer paint disposed on the outer peripheral surface of the base material layer;
A rotational drive device for rotationally driving at least one of the first rollers;
An actinic ray irradiation device disposed at a position where the actinic ray is applied to the coating film of the endless belt that is pivotally supported by the first roller;
A second roller disposed at a position facing the actinic ray irradiation device and in contact with the endless belt pivotally supported by the first roller from a side opposite to the actinic ray irradiation device;
Built in each of the first roller and the second roller, a cooling device for cooling the base material layer,
An intermediate transfer belt manufacturing apparatus.
前記第2ローラーの外径は、15〜30mmである、
請求項1〜4のいずれか一項に記載の中間転写ベルトの製造装置。 The outer diameter of the first roller is 60 to 120 mm,
The outer diameter of the second roller is 15 to 30 mm.
The intermediate transfer belt manufacturing apparatus according to any one of claims 1 to 4.
前記基材層と、前記基材層の外周面上に配置された、光硬化性の表面層用塗料の塗膜とを有する無端ベルトを軸支する二以上の第1ローラーを回転駆動させて、前記無端ベルトを無端軌道上で移動させる工程と、
無端軌道上で移動している前記無端ベルトの前記塗膜に活性光線を照射する工程と、
前記第1ローラーと、前記無端ベルトの活性光線が照射されている部分の内側の部分に当接する第2ローラーとを冷却することで、無端軌道上で移動し、その外表面に活性光線が照射されている前記無端ベルトの前記基材層を冷却する工程と、
を含む、中間転写ベルトの製造方法。 A method for producing an endless intermediate transfer belt having a base layer made of crystalline resin and a surface layer made of photocurable resin,
Two or more first rollers that pivotally support an endless belt having the base material layer and a coating film of a photocurable surface layer paint disposed on the outer peripheral surface of the base material layer are driven to rotate. Moving the endless belt on an endless track;
Irradiating the coating film of the endless belt moving on an endless track with actinic rays;
The first roller and the second roller in contact with the inner portion of the endless belt irradiated with the actinic ray move to cool the first roller and move on an endless track, and the outer surface is irradiated with the actinic ray Cooling the base material layer of the endless belt,
A process for producing an intermediate transfer belt, comprising:
The intermediate transfer belt according to any one of claims 6 to 9, further comprising a step of forming the coating film so that a thickness after photocuring of the coating film is 2.0 to 5.0 µm. Production method.
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