JP2019200318A - ベルト、無端ベルト、中間転写ベルト、及び画像形成装置 - Google Patents

ベルト、無端ベルト、中間転写ベルト、及び画像形成装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2019200318A
JP2019200318A JP2018094932A JP2018094932A JP2019200318A JP 2019200318 A JP2019200318 A JP 2019200318A JP 2018094932 A JP2018094932 A JP 2018094932A JP 2018094932 A JP2018094932 A JP 2018094932A JP 2019200318 A JP2019200318 A JP 2019200318A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
belt
siloxane
resin
imide resin
mass
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2018094932A
Other languages
English (en)
Other versions
JP7070077B2 (ja
Inventor
健司 大森
Kenji Omori
健司 大森
宏晃 田中
Hiroaki Tanaka
宏晃 田中
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujifilm Business Innovation Corp
Original Assignee
Fuji Xerox Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Xerox Co Ltd filed Critical Fuji Xerox Co Ltd
Priority to JP2018094932A priority Critical patent/JP7070077B2/ja
Publication of JP2019200318A publication Critical patent/JP2019200318A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7070077B2 publication Critical patent/JP7070077B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Electrophotography Configuration And Component (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

【課題】屈曲耐久性に優れるベルトを提供すること。【解決手段】未変性イミド系樹脂(A)と、シロキサン変性イミド系樹脂(B)と、シロキサン処理された導電剤(C)と、を含有するイミド系樹脂層を有するベルトである。【選択図】図1

Description

本発明は、ベルト、無端ベルト、中間転写ベルト、及び画像形成装置に関する。
電子写真方式を用いた画像形成装置(複写機、ファクシミリ、プリンタ等)では、像保持体の表面に形成されたトナー像を記録媒体の表面に転写し、記録媒体上に定着して画像が形成される。なお、こうしたトナー像の記録媒体への転写を行う転写装置では、ベルト部材等として管状体のベルトが用いられている。そして、こうしたベルトの形成には、イミド系樹脂等の樹脂を含む樹脂組成物が用いられている。
例えば、特許文献1には、「シロキサン変性ポリイミド樹脂又はシロキサン変性ポリアミドイミド樹脂を含む無端管状ベルトであって、該無端管状ベルトの表面側がポリイミドの性質を有し、その裏面側がシリコーンの性質を有し、かつ、その表面側から裏面側にかけての厚さ方向に物性が連続的に変化する傾斜材料であることを特徴とする無端管状ベルト。」が開示されている。
特許文献2には、「ポリエーテル芳香族イミド系樹脂100重量部に対して、導電性フィラー3重量部〜80重量部を含有し、体積抵抗率が1×104Ω・cm以上、1×1013Ω・cm未満の帯電防止性能を有することを特徴とするポリエーテル芳香族イミド系樹脂組成物。」が開示されている。
特許文献3には、「シリコン含有繰り返し単位のモル含有率が0.1/100〜15/100であるシリコン変性ポリイミドを含む半導電性ポリイミドベルトであって、前記ベルトの引張弾性率が2000MPa以上、ベルト外面の摩擦係数が0.4未満であり、ベルト内面と外面の摩擦係数の比(内面/外面比)が、1.1以上である半導電性ポリイミドベルト」が開示されている。
特開2007−072197号公報 特開2004−182833号公報 特開2008−197365号公報
本発明の課題は、未変性イミド系樹脂とシロキサン変性イミド系樹脂と導電剤とを含有するイミド系樹脂層を有するベルトにおいて、導電剤が未処理導電剤である場合に比べ、屈曲耐久性に優れるベルトを提供することである。
上記課題は、以下の手段により解決される。
<1>
未変性イミド系樹脂(A)と、シロキサン変性イミド系樹脂(B)と、シロキサン処理された導電剤(C)と、を含有するイミド系樹脂層を有するベルト。
<2>
前記シロキサン処理された導電剤(C)がシロキサン処理されたカーボンブラックである<1>に記載のベルト
<3>
前記シロキサン処理された導電剤(C)の前記シロキサン処理がジメチルシロキサン処理である<1>又は<2>に記載のベルト。
<4>
前記シロキサン変性イミド系樹脂(B)がジメチルシロキサン変性イミド系樹脂である<1>〜<3>のいずれか1つに記載のベルト。
<5>
前記未変性イミド系樹脂(A)100質量部に対する前記シロキサン変性イミド系樹脂(B)の含有量が5質量部以上50質量部以下である<1>〜<4>のいずれか1つに記載のベルト。
<6>
前記シロキサン変性イミド系樹脂(B)の含有量が10質量部以上40質量部以下である<5>に記載のベルト。
<7>
前記未変性イミド系樹脂(A)100質量部に対する前記シロキサン処理された導電剤(C)の含有量が10質量部以上40質量部である<1>〜<4>のいずれか1つに記載のベルト。
<8>
前記シロキサン処理された導電剤(C)の含有量が15質量部以上30質量部以下である<7>に記載のベルト。
<9>
前記シロキサン変性イミド系樹脂(B)に対する前記シロキサン処理された導電剤(C)の質量比が0.2以上8.0以下である<5>〜<8>のいずれか1つに記載のベルト。
<10>
<1>〜<9>のいずれか1つに記載のベルトからなる無端ベルト。
<11>
<10>に記載の無端ベルトからなる中間転写ベルト。
<12>
<10>に記載の無端ベルトを備える画像形成装置。
<1>〜<4>に係る発明によれば、
未変性イミド系樹脂とシロキサン変性イミド系樹脂と導電剤とを含有するイミド系樹脂層を有するベルトにおいて、導電剤が未処理導電剤である場合に比べ、屈曲耐久性に優れるベルトが提供される。
<5>、<6>に係る発明によれば、
未変性イミド系樹脂(A)100質量部に対するシロキサン変性イミド系樹脂(B)の含有量が5質量部未満又は50質量部超えである場合に比べ、屈曲耐久性に優れるベルトが提供される。
<7>、<8>に係る発明によれば、
未変性イミド系樹脂(A)100質量部に対してシロキサン処理された導電剤(C)の含有量が10質量部未満又は40質量部超えである場合に比べ、屈曲耐久性に優れるベルトが提供される。
<9>に係る発明によれば、
シロキサン変性イミド系樹脂(B)に対する前記シロキサン処理された導電剤(C)の質量比が0.2未満又は8.0超えである場合に比べ、屈曲耐久性に優れるベルトが提供される。
<10>〜<12>に係る発明によれば、
未変性イミド系樹脂とシロキサン変性イミド系樹脂と導電剤とを含有するイミド系樹脂層を有するベルトにおいて、導電剤が未処理導電剤であるものを適用した場合に比べ、屈曲耐久性に優れる無端ベルト、無端からなる中間転写ベルト、及び前記無端ベルトを備える画像形成装置が提供される。
本実施形態に係る画像形成装置の一例を示す概略構成図である。
以下、本発明の一例である実施形態について説明する。なお、以下の説明において符号を省略する場合がある。
本実施形態のベルトは、未変性イミド系樹脂(A)と、シロキサン変性イミド系樹脂(B)と、シロキサン処理された導電剤(C)と、を含有するイミド系樹脂層を有している。
本実施形態のベルトは、上記構成とすることで、屈曲耐久性に優れるベルトが得られる。その理由は定かではないが、以下のように推測される。
従来、寸法安定性に優れるイミド系樹脂層を有するベルトを例えば中間転写ベルト等のベルトに適用する場合、必要な電気抵抗を得るためには、カーボンブラック等の導電剤を配合する必要があった。しかしながら、導電剤は未処理のものであると、導電剤と非結晶性熱可塑性樹脂の界面の接着強度が不足する傾向があり、ベルトにひび割れ(クラック)が発生することがあった。ベルトにひび割れが発生すると、繰り返し使用した場合、繰り返し変形応力に対して強度が十分でなく、屈曲耐久性に劣ることがあった。
さらに、ベルトの樹脂層中に導電剤が配合されていることにより、変形応力に対してベルトの伸びが抑制され、常にベルトに高い負荷が掛かり、耐久性の面から長期的に使用することが困難であった。
それに対し、本実施形態のベルトは、未変性イミド系樹脂(A)と、シロキサン変性イミド系樹脂(B)と、シロキサン処理された導電剤(C)と、を含有するイミド系樹脂層を有している。
このイミド系樹脂層に含まれるシロキサン変性イミド系樹脂(B)は、イミド基及びシロキサン結合基を有している。また、イミド系樹脂層に含まれる未変性イミド系樹脂(A)はイミド基を有しており、シロキサン処理された導電剤(C)はシロキサン結合基を有している。
それゆえ、シロキサン変性イミド系樹脂(B)は、イミド基を持つもの同士の親和性により未変性イミド系樹脂(A)との親和性が高く、また、シロキサン結合基を有しているもの同士の親和性により導電剤(C)との親和性も高い。
したがって、本実施形態のベルトのイミド系樹脂層に含まれる、未変性イミド系樹脂(A)とシロキサン変性イミド系樹脂(B)とシロキサン処理された導電剤(C)は互いによく混ざり合い、特にシロキサン処理された導電剤(C)は、前述した親和性によりシロキサン変性イミド系樹脂(B)との界面の接着強度は高いものであり、また、イミド樹脂層中における分散性は高いものであると考えられる。
さらに、シロキサン変性イミド系樹脂(B)とシロキサン処理された導電剤(C)の両者は共に、シロキサン基を有しており、シロキサン基は分子構造上、回転自由度が高い官能基であるため、本実施形態のベルトは、繰り返し変形応力に対して追従性を発揮し、長期使用に際し耐久性が発揮されるものと考えられる。
以上から、本実施形態では、屈曲耐久性に優れるベルトが得られると推測される。
本実施形態に係るベルトは、未変性イミド系樹脂(A)と、シロキサン変性イミド系樹脂(B)と、シロキサン処理された導電剤(C)と、を含有するイミド系樹脂層を有する。
上記構成とすることで、本実施形態に係るベルトは、屈曲耐久性、抵抗安定性、及び寸法安定性に優れたものである。また、本実施形態に係るベルトを、例えば電子写真用ベルトとして使用した場合、トナー付着が低減されるためクリーニング不良が抑制される。
本実施形態に係るベルトは、有端ベルトであっても、無端ベルトであってもよく、それらは、イミド系樹脂層のみからなる単層のベルトであってもよいし、その他の層を更に含む積層構造のベルトであってもよい。
[未変性イミド系樹脂(A):成分(A)]
本実施形態の未変性イミド系樹脂(A)とは、未変性のイミド系樹脂を示す。ここで、イミド系樹脂とは、イミド結合を有する構成単位を含む樹脂をさす。イミド系樹脂の種類は特に限定されるものではなく、例えばイミド系樹脂としては、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂等が挙げられ、これらは1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
未変性イミド系樹脂(A)として、ベルトの屈曲耐久性向上の観点から、ポリイミド樹脂、及びポリエーテルイミド樹脂の少なくとも一方を含むことが好ましく、ポリエーテルイミド樹脂であることがより好ましい。
(ポリイミド樹脂)
ポリイミド樹脂としては、例えば、テトラカルボン酸二無水物とジアミン化合物との重合体であるポリアミック酸(ポリイミド樹脂の前駆体)のイミド化物が挙げられる。ポリイミド樹脂として具体的には、テトラカルボン酸二無水物とジアミン化合物との等モル量を溶媒中で重合反応させてポリアミド酸の溶液として得て、そのポリアミド酸をイミド化して得られたものが挙げられる。
ポリイミド樹脂としては、例えば、下記一般式(I)で示される構成単位を有する樹脂が挙げられる。
(一般式(I)中、Rは4価の有機基であり、芳香族基、脂肪族基、環状脂肪族基、芳香族基と脂肪族基を組み合わせた基、又はそれらが置換された基である(例えば後述するテトラカルボン酸二無水物の残基が挙げられる)。Rは2価の有機基であり、芳香族基、脂肪族基、環状脂肪族基、芳香族基と脂肪族基を組み合わせた基、又はそれらが置換された基である(例えば後述するジアミン化合物の残基が挙げられる)。)
テトラカルボン酸二無水物として具体的には、ピロメリット酸二無水物、3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、2,3,3’,4−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、2,3,6,7−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、1,2,5,6−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、1,4,5,8−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、2,2’−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)スルホン酸二無水物、ペリレン−3,4,9,10−テトラカルボン酸二無水物、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)エーテル二無水物、エチレンテトラカルボン酸二無水物等が挙げられる。
一方、ジアミン化合物の具体例としては、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、3,3’−ジアミノジフェニルメタン、3,3’−ジクロロベンジジン、4,4’−ジアミノジフェニルスルフィド、3,3’−ジアミノジフェニルスルホン、1,5−ジアミノナフタレン、m−フェニレンジアミン、p−フェニレンジアミン、3,3’−ジメチル4,4’−ビフェニルジアミン、ベンジジン、3,3’−ジメチルベンジジン、3,3’−ジメトキシベンジジン、4,4’−ジアミノジフェニルスルホン、4,4’−ジアミノジフェニルプロパン、2,4−ビス(β−アミノ第三ブチル)トルエン、ビス(p−β−アミノ−第三ブチルフェニル)エーテル、ビス(p−β−メチル−δ−アミノフェニル)ベンゼン、ビス−p−(1,1−ジメチル−5−アミノ−ペンチル)ベンゼン、1−イソプロピル−2,4−m−フェニレンジアミン、m−キシリレンジアミン、p−キシリレンジアミン、ジ(p−アミノシクロヘキシル)メタン、ヘキサメチレンジアミン、ヘプタメチレンジアミン、オクタメチレンジアミン、ノナメチレンジアミン、デカメチレンジアミン、ジアミノプロピルテトラメチレン、3−メチルヘプタメチレンジアミン、4,4−ジメチルヘプタメチレンジアミン、2,11−ジアミノドデカン、1,2−ビス−3−アミノプロボキシエタン、2,2−ジメチルプロピレンジアミン、3−メトキシヘキサメチレンジアミン、2,5−ジメチルヘプタメチレンジアミン、3−メチルヘプタメチレンジアミン、5−メチルノナメチレンジアミン、2,17−ジアミノエイコサデカン、1,4−ジアミノシクロヘキサン、1,10−ジアミノ−1,10−ジメチルデカン、12−ジアミノオクタデカン、2,2−ビス〔4−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕プロパン、ピペラジン、HN(CHO(CHO(CH)NH、HN(CHS(CHNH、HN(CHN(CH(CHNH等が挙げられる。
(ポリアミドイミド樹脂)
ポリアミドイミド樹脂としては、酸無水物基を有する3価のカルボン酸(トリカルボン酸)と、イソシアネート又はジアミンとの重合体が挙げられる。
トリカルボン酸としては、トリメリット酸無水物及びその誘導体が好ましい。トリカルボン酸の他に、テトラカルボン酸二無水物、脂肪族ジカルボン酸、芳香族ジカルボン酸などを併用してもよい。
イソシアネートとしては、3,3'−ジメチルビフェニル−4,4'−ジイソシアネート、2,2'−ジメチルビフェニル−4,4'−ジイソシアネート、ビフェニル−4,4'−ジイソシアネート、ビフェニル−3,3'−ジイソシアネート、ビフェニル−3,4'−ジイソシアネート、3,3'−ジエチルビフェニル−4,4'−ジイソシアネート、2,2'−ジエチルビフェニル−4,4'−ジイソシアネート、3,3'−ジメトキシビフェニル−4,4'−ジイソシアネート、2,2'−ジメトキシビフェニル−4,4'−ジイソシアネート、ナフタレン−1,5−ジイソシアネート、ナフタレン−2,6−ジイソシアネート等が挙げられる。ジアミンとしては、上記のイソシアネートと同様の構造を有し、イソシアナト基の代わりにアミノ基を有する化合物が挙げられる。
(ポリエーテルイミド樹脂)
ポリエーテルイミドは、例えば、エーテル結合を含むジカルボン酸二無水物と、ジアミンとの重合反応により得られたものが挙げられる。つまり、ポリエーテルイミドは、例えば、エーテル結合を含むジカルボン酸二無水物とジアミンとから誘導される繰り返し単位構造を少なくとも有するポリエーテルイミドが挙げられる。
エーテル結合を含むジカルボン酸無二水物としては、例えば、2,2−ビス[4−(3,4−ジカルボキシフェノキシ)フェニル]プロパン二無水物、4,4′−ビス(3,4−ジカルボキシフェノキシ)ジフェニルエーテル二無水物、4,4′−ビス(3,4−ジカルボキシフェノキシ)ジフェニルスルフィド二無水物、4,4′−ビス(3,4−ジカルボキシフェノキシ)ベンゾフェノン二無水物、4,4′−ビス(3,4−ジカルボキシフェノキシ)ジフェニルスルホン二無水物、2,2−ビス[4−(2,3−ジカルボキシフェノキシ)フェニル]プロパン二無水物、4,4′−ビス(2,3−ジカルボキシフェノキシ)ジフェニルエーテル二無水物、4,4′−ビス(2,3−ジカルボキシフェノキシ)ジフェニルスルフィド二無水物、4,4′−ビス(2,3−ジカルボキシフェノキシ)ベンゾフェノン二無水物、4,4′−ビス(2,3−ジカルボキシフェノキシ)ジフェニルスルホン二無水物、4−(2,3−ジカルボキシフェノキシ)−4′−(3,4−ジカルボキシフェノキシ)ジフェニル−2,2−プロパン二無水物、4−(2,3−ジカルボキシフェノキシ)−4′−(3,4−ジカルボキシフェノキシ)ジフェニルエーテル二無水物、4−(2,3−ジカルボキシフェノキシ)−4′−(3,4−ジカルボキシフェノキシ)ジフェニルスルフィド二無水物、4−(2,3−ジカルボキシフェノキシ)−4′−(3,4−ジカルボキシフェノキシ)ベンゾフェノン二無水物及び4−(2,3−ジカルボキシフェノキシ)−4′−(3,4−ジカルボキシフェノキシ)ジフェニルスルホン二無水物等が挙げられる。これらのジカルボン酸二無水物は、1種単独で使用してもよいし、それらのうち選択される2種以上を併用してもよい。
ジアミンとしては、例えば、脂肪族ジアミン、脂環式ジアミン、芳香族ジアミン、複素環を含む芳香族ジアミン等が挙げられる。
ジアミンとしては、分子構造中に2つのアミノ基を有するジアミン化合物であれば特に限定されない。
前記ジアミンは、例えば、p−フェニレンジアミン、m−フェニレンジアミン、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、4,4’−ジアミノジフェニルエタン、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル、4,4’−ジアミノジフェニルスルフィド、4,4’−ジアミノジフェニルスルホン、1,5−ジアミノナフタレン、3,3−ジメチル−4,4’−ジアミノビフェニル、5−アミノ−1−(4’−アミノフェニル)−1,3,3−トリメチルインダン、6−アミノ−1−(4’−アミノフェニル)−1,3,3−トリメチルインダン、4,4’−ジアミノベンズアニリド、3,5−ジアミノ−3’−トリフルオロメチルベンズアニリド、3,5−ジアミノ−4’−トリフルオロメチルベンズアニリド、3,4’−ジアミノジフェニルエーテル、2,7−ジアミノフルオレン、2,2−ビス(4−アミノフェニル)ヘキサフルオロプロパン、4,4’−メチレン−ビス(2−クロロアニリン)、2,2’,5,5’−テトラクロロ−4,4’−ジアミノビフェニル、2,2’−ジクロロ−4,4’−ジアミノ−5,5’−ジメトキシビフェニル、3,3’−ジメトキシ−4,4’−ジアミノビフェニル、4,4’−ジアミノ−2,2’−ビス(トリフルオロメチル)ビフェニル、2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]プロパン、2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]ヘキサフルオロプロパン、1,4−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、4,4’−ビス(4−アミノフェノキシ)−ビフェニル、1,3’−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、9,9−ビス(4−アミノフェニル)フルオレン、4,4’−(p−フェニレンイソプロピリデン)ビスアニリン、4,4’−(m−フェニレンイソプロピリデン)ビスアニリン、2,2’−ビス[4−(4−アミノ−2−トリフルオロメチルフェノキシ)フェニル]ヘキサフルオロプロパン、4,4’−ビス[4−(4−アミノ−2−トリフルオロメチル)フェノキシ]−オクタフルオロビフェニル等の芳香族ジアミン;ジアミノテトラフェニルチオフェン等の芳香環に結合された2個のアミノ基と当該アミノ基の窒素原子以外のヘテロ原子を有する芳香族ジアミン;1,1−メタキシリレンジアミン、1,3−プロパンジアミン、テトラメチレンジアミン、ペンタメチレンジアミン、オクタメチレンジアミン、ノナメチレンジアミン、4,4−ジアミノヘプタメチレンジアミン、1,4−ジアミノシクロヘキサン、イソフォロンジアミン、テトラヒドロジシクロペンタジエニレンジアミン、ヘキサヒドロ−4,7−メタノインダニレンジメチレンジアミン、トリシクロ[6,2,1,02.7]−ウンデシレンジメチルジアミン、4,4’−メチレンビス(シクロヘキシルアミン)等の脂肪族ジアミン及び脂環式ジアミン等が挙げられる。これらのジアミンは、1種単独で使用してもよいし、それらのうち選択される2種以上を併用してもよい。
未変性イミド系樹脂(A)の含有量として、ベルトの屈曲耐久性向上の観点から、イミド系樹脂層に対して20質量%以上80質量%以下が好ましく、40質量%以上60質量%以下であることがより好ましい。
[シロキサン変性イミド系樹脂(B):成分(B)]
シロキサン変性イミド系樹脂(B)は、イミド系樹脂をシリコーン樹脂により変性して得られ、シロキサン結合を有するイミド系樹脂である。変性対象であるイミド系樹脂は前述したとおりである。
シリコーン樹脂として、公知のシリコーン樹脂から選択でき、例えば、メチル系ストレートシリコーン樹脂、メチルフェニル系ストレートシリコーン樹脂、アクリル樹脂変性シリコーン樹脂、エステル樹脂変性シリコーン樹脂、エポキシ樹脂変性シリコーン樹脂、アルキッド樹脂変性シリコーン樹脂及びゴム系のシリコーン樹脂が挙げられるが、イミド系樹脂への処理のし易さの観点から、ジメチルシロキサン樹脂が特に好ましい。
シロキサン変性イミド系樹脂(B)の変性量としては、ベルトの屈曲耐久性向上の観点から、シロキサン変性イミド系樹脂全体に対して40質量%以上90質量%以下が好ましく、50質量%以上80質量%以下であることがより好ましい。
なお、シロキサン変性イミド系樹脂の変性量は、シロキサン変性イミド系樹脂全体の分子量に対するシロキサン基量とする。
本実施形態に係るベルトは、シロキサン変性イミド系樹脂(B)を含むことにより、シロキサン変性イミド系樹脂(B)が持つシロキサン基の回転自由度の高さから、得られたベルトの屈曲耐久性が向上する。また、シロキサン基の末端がメチル基を有していることにより、得られたベルトに撥水・撥油性が付与されるため、本実施形態のベルトを電子写真用途に適用した場合、トナー成分の付着を低減することができる。
シロキサン変性イミド系樹脂(B)の具体例として、前述した未変性のイミド系樹脂の1つであるポリエーテルイミドをシリコーン樹脂により変性して得られるシロキサン変性ポリエーテルイミドが好ましく、例えば、芳香族ジカルボン酸二無水物とアミン末端オルガノシロキサン及びジアミンとの反応物が挙げられる。
シロキサン変性ポリエーテルイミド(ポリエーテルイミド樹脂とシリコーン樹脂との共重合体)の市販品としては、例えば、SABICイノベーティブプラスチックス社のシルテム(SILTEM)STM1500、1600、1700等がある。
シロキサン変性イミド系樹脂(B)の含有量として、ベルトの屈曲耐久性向上の観点から、イミド系樹脂層に対して20質量%以上80質量%以下が好ましく、40質量%以上60質量%以下であることがより好ましい。
−成分(A)に対する成分(B)の含有量−
未変性イミド系樹脂(A)100質量部に対するシロキサン変性イミド系樹脂(B)の含有量は、ベルトの屈曲耐久性向上の観点から、5質量部以上50質量部以下であることが好ましく、10質量部以上40質量部以下であることがより好ましい。
[シロキサン処理された導電剤(C);成分(C)]
シロキサン処理された導電剤(C)とは、シリコーン樹脂による表面被覆処理により導電剤の表面にシロキサン基が付与された導電剤のことを示す。
シリコーン樹脂として、公知のシリコーン樹脂から選択でき、例えば、メチル系ストレートシリコーン樹脂、メチルフェニル系ストレートシリコーン樹脂、アクリル樹脂変性シリコーン樹脂、エステル樹脂変性シリコーン樹脂、エポキシ樹脂変性シリコーン樹脂、アルキッド樹脂変性シリコーン樹脂及びゴム系のシリコーン樹脂が挙げられるが、イミド系樹脂への処理のし易さの観点から、ジメチルシロキサン樹脂が特に好ましい。
導電剤としては、例えば、カーボンブラック;アルミニウム、ニッケル等の金属;酸化イットリウム、酸化スズ等の金属酸化物;チタン酸カリウム、塩化カリウム等のイオン導電性物質;ポリアニリン、ポリピロール、ポリサルフォン、ポリアセチレン等の導電性高分子等が挙げられる。これらのうち、分散性、導電性、経済性の観点から、カーボンブラックがよい。カーボンブラックは、導電性に優れ、少ない含有量でも高い導電性を付与することができる。
カーボンブラックとしては、例えば、ケッチエンブラック、オイルファーネスブラック、チャンネルブラック、アセチレンブラック、表面が酸化されたカーボンブラック(以下、「表面処理カーボンブラック」と称する)等が挙げられる。このうち、経時での電気抵抗安定性の観点から、表面処理カーボンブラックがよい。
表面処理カーボンブラックは、その表面に、例えば、カルボキシル基、キノン基、ラクトン基、ヒドロキシル基等を付与して得られる。前記表面処理の方法としては、例えば、高温雰囲気下で空気と接触して反応させる空気酸化法、常温(例えば、22℃)下で窒素酸化物やオゾンと反応させる方法、高温雰囲気下での空気酸化後、低温でオゾンにより酸化する方法等を挙げられる。
導電剤の平均一次粒子径は、5nm以上50nm以下が好ましく、10nm以上30nm以下がより好ましく、15nm以上25nm以下が特に好ましい。
導電剤の平均一次粒子径の上限値を50nm以下であれば、イミド系樹脂層内において導電剤の分散性が十分に得られるため、ベルトの表面平滑性が向上し好ましい。一方、導電剤の平均一次粒子径の下限値として、分散時の凝集抑制の観点から、5nm以上であることが好ましく、10nm以上であることがより好ましい。
本実施形態に係るベルトに含まれる導電剤の平均一次粒子径は、次の方法により測定される。
まず、得られたベルトから、ミクロトームにより、100nmの厚さの測定サンプルを採取し、本測定サンプルをTEM(透過型電子顕微鏡)により観察する。そして、導電剤(導電性粒子)50個の各々の投影面積に等しい円の直径を粒子径として、その平均値を平均一次粒子径とする。
シロキサン処理された導電剤(C)の含有量としては、ベルトの屈曲耐久性向上の観点から、イミド系樹脂層に対して10質量%以上40質量%以下が好ましく、15質量%以上30質量%以下であることがより好ましい。
−成分(A)に対する成分(C)の含有量−
未変性イミド系樹脂(A)100質量部に対するシロキサン処理された導電剤(C)の含有量として、ベルトの屈曲耐久性向上の観点から、10質量部以上40質量部以下であることが好ましく、15質量部以上30質量部以下であることがより好ましい。
−成分(B)に対する成分(C)の質量比−
また、シロキサン変性イミド系樹脂(B)に対する前記シロキサン処理された導電剤(C)の質量比が、ベルトの屈曲耐久性向上の観点から、0.2以上8.0以下であることが好ましく、0.4以上6.0以下であることがより好ましい。
シロキサン処理された導電剤(C)は、経時での電気抵抗安定性の観点から、pH9.0以下がよく、pH8.0以下が望ましく、pH7.0以下がより望ましい。
(その他の成分)
本実施形態に係るベルトのイミド系樹脂層は、上述した成分以外の成分であるその他の成分を含むことができる。
例えば、ベルトの熱劣化を防止するための酸化防止剤、流動性を向上させるための界面活性剤、耐熱老化防止剤等、特に、画像形成装置のベルトに配合される公知の添加剤が挙げられる。また、強度を向上させるため、シリコーンパウダー、シリコーンオイル含有シリカ等のケイ素含有粒子を配合してもよい。
その他の成分の含有量は、イミド系樹脂層に対して50質量%以下であることが好ましく、25質量%以下であることがより好ましい。
−イミド系樹脂層の厚さ−
イミド系樹脂層の厚さはベルトの用途に応じて適宜調整できるものであるが、ベルトの屈曲耐久性向上の観点から20μm以上300μm以下であることが好ましく、50μm以上200μm以下であることがより好ましい。
本実施形態に係るベルトの用途として、まず画像形成装置における無端ベルトが挙げられる。具体的には、転写装置用のベルト部材(例えば中間転写ベルト、記録媒体搬送ベルト、一次転写ベルト、二次転写ベルト等)、帯電装置用のベルト部材(例えば帯電ベルト等)等に適用される。なお、これらのベルト部材をさらに金属製ロール、樹脂製ロール等のロール上に被覆することで、ロール部材(転写装置用のロール部材、帯電装置用のロール部材)として用いてもよい。
画像形成装置用の無端ベルト以外にも、本実施形態に係るベルトは円筒形状の太陽電池用基材等にも利用し得る。加えて、例えば、搬送ベルト、駆動ベルト、ラミネートベルト、電気絶縁材、配管被覆材、電磁波絶縁材、熱源絶縁体、電磁波吸収フィルム等のベルト状部材等にも利用し得る。
本実施形態に係る画像形成装置用の無端ベルトは、本実施形態に係るイミド系樹脂層の単層からなるベルトであってもよく、また本実施形態に係るイミド系樹脂層を基材とし、さらにその外周面側および内周面側の少なくとも一方に他の層を積層した積層体のベルトであってもよい。
例えば、基材としての本実施形態に係るイミド系樹脂層の外周面側に、弾性層(例えばシリコーンゴム層)、表面層(例えばフッ素含有樹脂層)等を有する態様であってもよい。
(ベルトの製造方法)
本実施形態に係る管状体を製造する方法は特に限定されないが、例えば、未変性イミド系樹脂、シロキサン変性イミド系樹脂、及びシロキサン処理された導電剤を含む混合樹脂ペレットを作製し、溶融押出してイミド系樹脂層を形成し、イミド系樹脂層を含むベルトを製造することができる。
混合樹脂ペレットは、目標とする表面抵抗率、表面粗さ、繰り返し屈曲耐久性、寸法安定性等に応じて、各成分を配合すればよい。
また、導電剤と各樹脂成分を別々に含む樹脂ペレットをそれぞれ作製し、目標とする表面抵抗率、表面粗さ、繰り返し屈曲耐久性、寸法安定性等に応じて、各樹脂ペレットを配合して溶融押出しを行ってもよい。
また、別の製造方法として、例えば、極性溶剤中に、未変性イミド系樹脂、シロキサン変性イミド系樹脂、及びシロキサン処理された導電剤を溶解した樹脂溶液を作製し、樹脂溶液を塗布して塗膜を形成することによりイミド系樹脂層を形成し、イミド系樹脂層を含むベルトを製造することができる。
極性溶剤として、例えば、N-メチル-2-ピロリドン(NMP)、N,N−ジメチルホルムアミド(DMF)、N,N−ジメチルアセトアミド(DMAc)、N,N−ジエチルアセトアミド(DEAc)、ジメチルスルホキシド(DMSO)、ヘキサメチレンホスホルアミド(HMPA)、N−メチルカプロラクタム、N−アセチル−2−ピロリドン、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン(N,N−ジメチルイミダゾリジノン、DMI)等が挙げられ、これらは1種単独で使用しても2種以上を併用してもよい。
[画像形成装置]
次に、本実施形態に係る画像形成装置について説明する。
本実施形態の画像形成装置は、像保持体と、前記像保持体の表面にトナー像を形成するトナー像形成手段と、転写装置を備え、前記トナー像を記録媒体の表面に転写する転写手段と、を備える。
例えば、像保持体と、像保持体の表面を帯電する帯電手段と、帯電した像保持体の表面に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、トナーを含む現像剤により、像保持体の表面に形成された静電潜像を現像してトナー像を形成する現像手段と、トナー像を記録媒体の表面に転写する転写手段と、トナー像を記録媒体に定着する定着手段と、を備え、転写装置用のベルト部材又はロール部材として、本実施形態に係る画像形成装置用のベルトを備える態様が挙げられる。
以下、本実施形態に係る画像形成装置について図面を参照しつつ説明する。
図1は、本実施形態に係る画像形成装置の構成を示した概略構成図である。なお、中間転写ベルトとして本実施形態に係る画像形成装置用のベルトが適用されている。
本実施形態に係る画像形成装置100は、図1に示すように、例えば、一般にタンデム型と呼ばれる中間転写方式の画像形成装置であって、電子写真方式により各色成分のトナー像が形成される複数の画像形成ユニット1Y、1M、1C、1Kと、各画像形成ユニット1Y、1M、1C、1Kにより形成された各色成分トナー像を中間転写ベルト15に順次転写(一次転写)させる一次転写部10と、中間転写ベルト15上に転写された重畳トナー像を記録媒体である用紙Kに一括転写(二次転写)させる二次転写部20と、二次転写された画像を用紙K上に定着させる定着装置60と、を備えている。また、画像形成装置100は、各装置(各部)の動作を制御する制御部40を有している。
画像形成装置100の各画像形成ユニット1Y,1M,1C,1Kは、表面に形成されるトナー像を保持する像保持体の一例として、矢印A方向に回転する感光体11を備えている。
感光体11の周囲には、帯電手段の一例として、感光体11を帯電させる帯電器12が設けられ、潜像形成手段の一例として、感光体11上に静電潜像を書込むレーザ露光器13(図中露光ビームを符号Bmで示す)が設けられている。
また、感光体11の周囲には、現像手段の一例として、各色成分トナーが収容されて感光体11上の静電潜像をトナーにより可視像化する現像器14が設けられ、感光体11上に形成された各色成分トナー像を一次転写部10にて中間転写ベルト15に転写する一次転写ロール16が設けられている。
更に、感光体11の周囲には、感光体11上の残留トナーが除去される感光体クリーナ17が設けられ、帯電器12、レーザ露光器13、現像器14、一次転写ロール16及び感光体クリーナ17の電子写真用デバイスが感光体11の回転方向に沿って順次配設されている。これらの画像形成ユニット1Y,1M,1C,1Kは、中間転写ベルト15の上流側から、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の順に、略直線状に配置されている。
中間転写体である中間転写ベルト15は、体積抵抗率が例えば1×10Ωcm以上1×1014Ωcm以下となるように形成されており、その厚みは、例えば0.1mm程度に構成されている。
中間転写ベルト15は、各種ロールによって図1に示すB方向に目的に合わせた速度で循環駆動(回転)されている。この各種ロールとして、定速性に優れたモータ(不図示)により駆動されて中間転写ベルト15を回転させる駆動ロール31、各感光体11の配列方向に沿って略直線状に延びる中間転写ベルト15を支持する支持ロール32、中間転写ベルト15に対して張力を与えると共に中間転写ベルト15の蛇行を防止する補正ロールとして機能する張力付与ロール33、二次転写部20に設けられる背面ロール25、中間転写ベルト15上の残留トナーを掻き取るクリーニング部に設けられるクリーニング背面ロール34を有している。
一次転写部10は、中間転写ベルト15を挟んで感光体11に対向して配置される一次転写ロール16で構成されている。そして、一次転写ロール16は中間転写ベルト15を挟んで感光体11に圧接配置され、更に一次転写ロール16にはトナーの帯電極性(マイナス極性とする。以下同様。)と逆極性の電圧(一次転写バイアス)が印加されるようになっている。これにより、各々の感光体11上のトナー像が中間転写ベルト15に順次、静電吸引され、中間転写ベルト15上において重畳されたトナー像が形成されるようになっている。
二次転写部20は、背面ロール25と、中間転写ベルト15のトナー像保持面側に配置される二次転写ロール22と、を備えて構成されている。
背面ロール25は、表面抵抗率が1×10Ω/□以上1×1010Ω/□以下となるように形成され、硬度は、例えば、70°(アスカーC:高分子計器社製、以下同様。)に設定される。この背面ロール25は、中間転写ベルト15の裏面側に配置されて二次転写ロール22の対向電極を構成し、二次転写バイアスが安定的に印加される金属製の給電ロール26が接触配置されている。
一方、二次転写ロール22は、体積抵抗率が107.5Ωcm以上108.5Ωcm以下の円筒ロールである。そして、二次転写ロール22は中間転写ベルト15を挟んで背面ロール25に圧接配置され、更に二次転写ロール22は接地されて背面ロール25との間に二次転写バイアスが形成され、二次転写部20に搬送される用紙K上にトナー像を二次転写する。
また、中間転写ベルト15の二次転写部20の下流側には、二次転写後の中間転写ベルト15上の残留トナーや紙粉を除去し、中間転写ベルト15の表面をクリーニングする中間転写ベルトクリーナ35が接離自在に設けられている。
なお、中間転写ベルト15、一次転写部10(一次転写ロール16)、及び二次転写部20(二次転写ロール22)が、転写手段の一例に該当する。
一方、イエローの画像形成ユニット1Yの上流側には、各画像形成ユニット1Y,1M,1C,1Kにおける画像形成タイミングをとるための基準となる基準信号を発生する基準センサ(ホームポジションセンサ)42が配設されている。また、黒の画像形成ユニット1Kの下流側には、画質調整を行うための画像濃度センサ43が配設されている。この基準センサ42は、中間転写ベルト15の裏側に設けられたマークを認識して基準信号を発生しており、この基準信号の認識に基づく制御部40からの指示により、各画像形成ユニット1Y,1M,1C,1Kは画像形成を開始するように構成されている。
更に、本実施形態に係る画像形成装置では、用紙Kを搬送する搬送手段として、用紙Kを収容する用紙収容部50、この用紙収容部50に集積された用紙Kを予め定められたタイミングで取り出して搬送する給紙ロール51、給紙ロール51により繰り出された用紙Kを搬送する搬送ロール52、搬送ロール52により搬送された用紙Kを二次転写部20へと送り込む搬送ガイド53、二次転写ロール22により二次転写された後に搬送される用紙Kを定着装置60へと搬送する搬送ベルト55、用紙Kを定着装置60に導く定着入口ガイド56を備えている。
次に、本実施形態に係る画像形成装置の基本的な作像プロセスについて説明する。
本実施形態に係る画像形成装置では、図示しない画像読取装置や図示しないパーソナルコンピュータ(PC)等から出力される画像データは、図示しない画像処理装置により画像処理が施された後、画像形成ユニット1Y,1M,1C,1Kによって作像作業が実行される。
画像処理装置では、入力された反射率データに対して、シェーディング補正、位置ズレ補正、明度/色空間変換、ガンマ補正、枠消しや色編集、移動編集等の各種画像編集等の画像処理が施される。画像処理が施された画像データは、Y、M、C、Kの4色の色材階調データに変換され、レーザ露光器13に出力される。
レーザ露光器13では、入力された色材階調データに応じて、例えば半導体レーザから出射された露光ビームBmを画像形成ユニット1Y,1M,1C,1Kの各々の感光体11に照射している。画像形成ユニット1Y,1M,1C,1Kの各感光体11では、帯電器12によって表面が帯電された後、このレーザ露光器13によって表面が走査露光され、静電潜像が形成される。形成された静電潜像は、各々の画像形成ユニット1Y,1M,1C,1Kによって、Y、M、C、Kの各色のトナー像として現像される。
画像形成ユニット1Y,1M,1C,1Kの感光体11上に形成されたトナー像は、各感光体11と中間転写ベルト15とが接触する一次転写部10において、中間転写ベルト15上に転写される。より具体的には、一次転写部10において、一次転写ロール16により中間転写ベルト15の基材に対しトナーの帯電極性(マイナス極性)と逆極性の電圧(一次転写バイアス)が付加され、トナー像を中間転写ベルト15の表面に順次重ね合わせて一次転写が行われる。
トナー像が中間転写ベルト15の表面に順次一次転写された後、中間転写ベルト15は移動してトナー像が二次転写部20に搬送される。トナー像が二次転写部20に搬送されると、搬送手段では、トナー像が二次転写部20に搬送されるタイミングに合わせて給紙ロール51が回転し、用紙収容部50から目的とするサイズの用紙Kが供給される。給紙ロール51により供給された用紙Kは、搬送ロール52により搬送され、搬送ガイド53を経て二次転写部20に到達する。この二次転写部20に到達する前に、用紙Kは一旦停止され、トナー像が保持された中間転写ベルト15の移動タイミングに合わせて位置合わせロール(不図示)が回転することで、用紙Kの位置とトナー像の位置との位置合わせがなされる。
二次転写部20では、中間転写ベルト15を介して、二次転写ロール22が背面ロール25に加圧される。このとき、タイミングを合わせて搬送された用紙Kは、中間転写ベルト15と二次転写ロール22との間に挟み込まれる。その際に、給電ロール26からトナーの帯電極性(マイナス極性)と同極性の電圧(二次転写バイアス)が印加されると、二次転写ロール22と背面ロール25との間に転写電界が形成される。そして、中間転写ベルト15上に保持された未定着トナー像は、二次転写ロール22と背面ロール25とによって加圧される二次転写部20において、用紙K上に一括して静電転写される。
その後、トナー像が静電転写された用紙Kは、二次転写ロール22によって中間転写ベルト15から剥離された状態でそのまま搬送され、二次転写ロール22の用紙搬送方向下流側に設けられた搬送ベルト55へと搬送される。搬送ベルト55では、定着装置60における最適な搬送速度に合わせて、用紙Kを定着装置60まで搬送する。定着装置60に搬送された用紙K上の未定着トナー像は、定着装置60によって熱及び圧力で定着処理を受けることで用紙K上に定着される。そして定着画像が形成された用紙Kは、画像形成装置の排出部に設けられた排紙収容部(不図示)に搬送される。
一方、用紙Kへの転写が終了した後、中間転写ベルト15上に残った残留トナーは、中間転写ベルト15の回転に伴ってクリーニング部まで搬送され、クリーニング背面ロール34及び中間転写ベルトクリーナ35によって中間転写ベルト15上から除去される。
以上、本実施形態について説明したが、上記実施の形態に限定的に解釈されるものではなく、種々の変形、変更、改良が可能である。
<実施例1>
−混合樹脂ペレットの作製−
未変性イミド系樹脂としてポリエーテルイミド樹脂(「ULTEM1010V」、サビック社製)100質量部、シロキサン変性イミド系樹脂としてシロキサン変性ポリエーテルイミド樹脂10質量部(「シルテム1500」、ジメチルシロキサン変性、シロキサン変性量50質量%、サビック社製)、シロキサン処理された導電剤としてシロキサン処理カーボンブラック(「OTS−8(商品名)」、ジメチルシロキサン変性、大東化成社製)20質量部を用いた。
まず、未変性イミド系樹脂とシロキサン変性イミド系樹脂とを予め前述の配合量となるように混合ミキサーを用いてブレンドして、ブレンドされた樹脂組成物を得た。
ブレンドされた樹脂組成物を二軸押出溶融混練機(二軸溶融混練押出機L/D60、パーカーコーポレーション社製)を用い、溶融された樹脂組成物中にシロキサン処理カーボンブラックをサイドフィード等にて所定量配合し、溶融混練、混練された溶融物を水槽中に入れて冷却固化、所定のサイズにカットし、混合樹脂ペレットを得た。
−無端ベルトの作製−
混合樹脂ペレットを一軸溶融押出機(L/D24、溶融押出装置(三葉製作所社製))に投入(加熱温度340℃)し、330℃に設定した金型ダイとニップルの間隙から溶融押出しながら、溶融樹脂の内周面に円筒状のインナーサイジングダイの外面を接触させて冷却し、その後所定の幅に切断し、平均膜厚120μmの無端ベルトを得た。
<実施例2>
混合樹脂ペレットの作製において、シロキサン変性イミド系樹脂としてシロキサン変性ポリエーテルイミド樹脂(「シルテム1500」、サビック社製)30質量部用いた以外は、実施例1と同様に無端ベルトを作製した。
<実施例3>
混合樹脂ペレットの作製において、シロキサン変性イミド系樹脂としてシロキサン変性ポリエーテルイミド樹脂(「シルテム1500」、サビック社製)50質量部用いた以外は、実施例1と同様に無端ベルトを作製した。
<実施例4>
混合樹脂ペレットの作製において、未変性イミド系樹脂としてポリイミド樹脂(「オーラム(商品名)」、三井化学社製)を用い、シロキサン変性ポリエーテルイミド樹脂(「シルテム1500」、サビック社製)20質量部用いた以外は、実施例1と同様にして無端ベルトを作製した。
<実施例5>
混合樹脂ペレットの作製において、シロキサン処理された導電剤としてシロキサン処理カーボンブラック30質量部用いた以外は、実施例2と同様に無端ベルトを作製した。
<比較例1>
混合樹脂ペレットの作製において、ブレンドされた樹脂組成物に代えて、未変性イミド系樹脂であるポリエーテルイミド樹脂(「ULTEM1010V」、サビック社製)100質量部のみからなるものを用い、さらに、シロキサン処理カーボンブラックに代えて、シロキサン処理されてないカーボンブラック(「Monark880(商品名)」、CABOT社製)15質量部を用いた以外は、実施例1と同様にして無端ベルトを作製した。
<比較例2>
混合樹脂ペレットの作製において、シロキサン変性樹脂イミドに代えて、未変性のポリエーテルイミド樹脂(「ULTEM1010V」、サビック社製)35質量部を用い、さらに、シロキサン処理された導電剤としてシロキサン処理カーボンブラック17質量部用いた以外は、実施例1と同様にして無端ベルトを作製した。
<比較例3>
混合樹脂ペレットの作製において、シロキサン変性樹脂イミドに代えて、未変性のポリエーテルイミド樹脂(「ULTEM1010V」、サビック社製)35質量部を用い、さらに、シロキサン処理カーボンブラックに代えて、シロキサン処理されてないカーボンブラック(「Monark880(商品名)」、CABOT社製)22質量部用いた以外は、実施例1と同様にして無端ベルトを得た。
[評価]
各例で製造した無端ベルトについて、下記の評価を実施した。
−繰り返し屈曲耐久性(MIT試験)−
試験方法:JIS−P8115:2001準拠(MIT試験機、試料幅15mm、引張り荷重1kgにおける破断までの耐久回数)
各例で得られた無端ベルトについて、周方向に幅15mm、長さ200mmの短冊状サンプルに切り取り、両端を固定し1kgfの引張張力をかけて、曲率形状R0.38の端子を支点として左右90°方向に繰返し屈曲(折り曲げ)させた。このときにサンプルが破断するまでの回数を耐屈曲回数として評価した。ここでは、常温常湿(温度22℃、湿度55%RH)環境下で上記試験を行った。
−表面抵抗率(画像出力前)−
各例で得られた無端ベルトの表面抵抗率(logΩ/□)をAdvantest微小電流計(URプローブ/100V/荷重2kg/10秒)で測定した。ここでは、温度22℃、湿度55%RHの環境下で測定を行った。
−表面抵抗率(画像出力後)−
各例で得られた無端ベルトを中間転写ベルトとしてそれぞれ富士ゼロックス社製画像形成装置「DocuPrint C2250」に搭載した。
そして、10℃/10%RHの低温低湿環境下において、50,000枚の画像出力後の無端ベルト(中間転写ベルト)の表面抵抗率(logΩ/□)について、画像出力前の表面抵抗率と同様に測定した。
−表面粗さ(画像出力前)−
各例で得られた無端ベルトの表面粗さRa(μm)を、サーフコム(東京精密社製)等を使用してJIS−B0601:2001に準拠して測定した。
−表面粗さ(画像出力後)−
各例で得られた無端ベルトを中間転写ベルトとしてそれぞれ富士ゼロックス社製画像形成装置「DocuPrint C2250」に搭載した。
そして、温度20〜25℃、相対湿度50〜55%の環境下において、50,000枚の画像出力後のベルト(中間転写ベルト)の表面粗さRa(μm)について、画像出力前の表面抵抗率と同様に測定した
−吸湿による寸法安定性(伸長率)−
各例で得られた無端ベルトを、45℃、90%RHの環境と、45℃、10%RHの環境とを交互に設定できる恒温槽にて、環境変化前後の伸縮量について測定した。測定方法は以下の方法で行った。
各例で得られた無端ベルトから長辺30cm×短辺2.5cmの試料を採取し、試料を45℃、90%RHの環境下で48時間吊架した後の試料の長辺の寸法を測定し、次いで試料を45℃、10%RHの環境下で48時間吊架した後の試料の長辺の寸法を測定した。45℃、90%RHの環境下で48時間吊架した後の試料の長辺の寸法に対する45℃、10%RHの環境下で48時間吊架した後の試料の長辺の寸法の割合を伸長率とした。
−連続使用時のクリーニング耐久試験−
各例で得られた無端ベルトを中間転写ベルトとして、画像形成装置「富士ゼロックス社製C2250」に搭載し、10℃/10%RHの低温低湿環境下(転写時における中間転写ベルト表面での用紙剥離にともなう放電が起きやすい環境下)で、連続、50,000枚の画像出力した後、ハーフトーン(マゼンダ30%)画像について画質評価を行った。 また、この連続、50,000枚の画像出力前後の無端ベルト(中間転写ベルト)の表面抵抗率(常温常湿(22℃55RH%)、印加電圧100V)を測定した。
ここで、画質評価は以下の基準で評価した。
A:画像濃度低下なし
B:わずかに画像濃度が低下
C:画像濃度低下あり(許容できないレベル)
−吸湿寸法変化が画像形成に及ぼす影響の評価−
各例で得られた無端ベルトを中間転写ベルトとしてそれぞれ富士ゼロックス社製画像形成装置「DocuPrint C2250」に搭載した。40℃、95%RHの環境下で100時間放置した後、10℃、10%RHの環境下で、A5用紙にハーフトーン(マゼンダ30%)画像を連続、1,000枚の画像出力を行い、中間転写ベルトの変形等による画質への影響を確認した。ここで、10枚目の画像と1,000枚目の画像を目視にて比較し、以下の基準で画質評価を行った。
A:画像濃度低下なし
B:わずかに画像濃度が低下
C:画像濃度低下あり(許容できないレベル)
各例で用いた樹脂及び導電剤の配合量(質量比)及び評価結果を下記表1に示す。
上記結果から、本実施例の無端ベルトは、比較例の無端ベルトに比べ、屈曲耐久性に優れていた。
また、本実施例の無端ベルトは、画像出力前後において、無端ベルトの表面抵抗率に顕著な低下がみられず、また、ベルトに表面荒れが発生しなかった。一方、比較例のベルトは、画像出力前後において、ベルトの表面抵抗率に顕著な低下がみられ、また、ベルトに表面荒れが発生したことがわかる。
さらに、吸湿による寸法安定性の評価において、本実施例の無端ベルトは吸湿による寸法変化は軽微だったが、比較例の無端ベルトは吸湿による伸びが顕著だった。
また、クリーニング耐久試験において、本実施例の無端ベルトは、画像濃度低下はみられなかったが、比較例の無端ベルトは、無端ベルトの表面荒れに起因するクリーニング不良から生じる画像白スジや、画像出力前後の顕著な表面抵抗の低下によるハーフトーン画像濃度斑の発生がみられた。
また、吸湿寸法変化が画像形成に及ぼす実機における画像評価結果についてみると、本実施例のベルトは、画像への影響見受けられなかったが、比較例の無端ベルトは画質不良が発生したため、本実施例のベルトは、吸湿下における画像形成において画質に優れるといえる。
したがって、本実施例で得られた無端ベルトは、吸湿による寸法安定性に優れ、かつ、トナー付着が低減されクリーニング性が良好であることがわかる。
1Y,1M,1C,1K 画像形成ユニット
10 一次転写部
11 感光体
12 帯電器
13 レーザ露光器
14 現像器
15 中間転写ベルト
16 一次転写ロール
17 感光体クリーナ
20 二次転写部
22 二次転写ロール
25 背面ロール
26 給電ロール
31 駆動ロール
32 支持ロール
33 張力付与ロール
34 クリーニング背面ロール
35 中間転写ベルトクリーナ
40 制御部
42 基準センサ
43 画像濃度センサ
50 用紙収容部
51 給紙ロール
52 搬送ロール
53 搬送ガイド
55 搬送ベルト
56 定着入口ガイド
60 定着装置
100 画像形成装置

Claims (12)

  1. 未変性イミド系樹脂(A)と、
    シロキサン変性イミド系樹脂(B)と、
    シロキサン処理された導電剤(C)と、
    を含有するイミド系樹脂層を有するベルト。
  2. 前記シロキサン処理された導電剤(C)がシロキサン処理されたカーボンブラックである請求項1に記載のベルト。
  3. 前記シロキサン処理された導電剤(C)の前記シロキサン処理がジメチルシロキサン処理である請求項1又は請求項2に記載のベルト。
  4. 前記シロキサン変性イミド系樹脂(B)がジメチルシロキサン変性イミド系樹脂である請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載のベルト。
  5. 前記未変性イミド系樹脂(A)100質量部に対する前記シロキサン変性イミド系樹脂(B)の含有量が5質量部以上50質量部以下である請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載のベルト。
  6. 前記シロキサン変性イミド系樹脂(B)の含有量が10質量部以上40質量部以下である請求項5に記載のベルト。
  7. 前記未変性イミド系樹脂(A)100質量部に対する前記シロキサン処理された導電剤(C)の含有量が10質量部以上40質量部である請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載のベルト。
  8. 前記シロキサン処理された導電剤(C)の含有量が15質量部以上30質量部以下である請求項7に記載のベルト。
  9. 前記シロキサン変性イミド系樹脂(B)に対する前記シロキサン処理された導電剤(C)の質量比が0.2以上8.0以下である請求項5〜請求項8のいずれか1項に記載のベルト。
  10. 請求項1〜請求項9のいずれか1項に記載のベルトからなる無端ベルト。
  11. 請求項10に記載の無端ベルトからなる中間転写ベルト。
  12. 請求項10に記載の無端ベルトを備える画像形成装置。
JP2018094932A 2018-05-16 2018-05-16 ベルト、無端ベルト、中間転写ベルト、及び画像形成装置 Active JP7070077B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018094932A JP7070077B2 (ja) 2018-05-16 2018-05-16 ベルト、無端ベルト、中間転写ベルト、及び画像形成装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018094932A JP7070077B2 (ja) 2018-05-16 2018-05-16 ベルト、無端ベルト、中間転写ベルト、及び画像形成装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2019200318A true JP2019200318A (ja) 2019-11-21
JP7070077B2 JP7070077B2 (ja) 2022-05-18

Family

ID=68611262

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018094932A Active JP7070077B2 (ja) 2018-05-16 2018-05-16 ベルト、無端ベルト、中間転写ベルト、及び画像形成装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7070077B2 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021085131A1 (ja) 2019-11-01 2021-05-06 キヤノン株式会社 有機化合物及び有機発光素子
JP7434959B2 (ja) 2020-02-03 2024-02-21 富士フイルムビジネスイノベーション株式会社 ベルト、定着装置及び画像形成装置

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006133510A (ja) * 2004-11-05 2006-05-25 Nitto Denko Corp 半導電性ポリイミドベルトおよびその製造方法
JP2007164029A (ja) * 2005-12-16 2007-06-28 Ricoh Co Ltd 中間転写体及びその製造方法、並びに画像形成装置
JP2008180984A (ja) * 2007-01-25 2008-08-07 Mitsubishi Chemicals Corp 画像形成装置用エンドレスベルト及び画像形成装置
US20100248106A1 (en) * 2009-03-30 2010-09-30 Xerox Corporation Polyimide polysiloxane intermediate transfer members
JP2017025213A (ja) * 2015-07-23 2017-02-02 富士ゼロックス株式会社 画像形成装置用表面処理カーボンブラック、画像形成装置用管状体、画像形成装置用管状体ユニット、及び画像形成装置
JP2017026820A (ja) * 2015-07-22 2017-02-02 富士ゼロックス株式会社 無端ベルト、転写ユニット、及び画像形成装置
JP2017146504A (ja) * 2016-02-18 2017-08-24 富士ゼロックス株式会社 管状体、転写ベルト、転写ユニット、及び、画像形成装置

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006133510A (ja) * 2004-11-05 2006-05-25 Nitto Denko Corp 半導電性ポリイミドベルトおよびその製造方法
JP2007164029A (ja) * 2005-12-16 2007-06-28 Ricoh Co Ltd 中間転写体及びその製造方法、並びに画像形成装置
JP2008180984A (ja) * 2007-01-25 2008-08-07 Mitsubishi Chemicals Corp 画像形成装置用エンドレスベルト及び画像形成装置
US20100248106A1 (en) * 2009-03-30 2010-09-30 Xerox Corporation Polyimide polysiloxane intermediate transfer members
JP2017026820A (ja) * 2015-07-22 2017-02-02 富士ゼロックス株式会社 無端ベルト、転写ユニット、及び画像形成装置
JP2017025213A (ja) * 2015-07-23 2017-02-02 富士ゼロックス株式会社 画像形成装置用表面処理カーボンブラック、画像形成装置用管状体、画像形成装置用管状体ユニット、及び画像形成装置
JP2017146504A (ja) * 2016-02-18 2017-08-24 富士ゼロックス株式会社 管状体、転写ベルト、転写ユニット、及び、画像形成装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021085131A1 (ja) 2019-11-01 2021-05-06 キヤノン株式会社 有機化合物及び有機発光素子
JP7434959B2 (ja) 2020-02-03 2024-02-21 富士フイルムビジネスイノベーション株式会社 ベルト、定着装置及び画像形成装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP7070077B2 (ja) 2022-05-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2009139657A (ja) ベルト部材、転写装置、画像形成装置及びベルト部材仕様決定評価方法
JP7415709B2 (ja) ベルト、中間転写ベルト、及び画像形成装置
JP2017146504A (ja) 管状体、転写ベルト、転写ユニット、及び、画像形成装置
JP7070077B2 (ja) ベルト、無端ベルト、中間転写ベルト、及び画像形成装置
JP5747535B2 (ja) 円筒状成形体及びその製造方法、円筒状成形体ユニット、画像形成装置用部材、画像形成装置、並びに樹脂組成物
JP2008116838A (ja) ポリイミド樹脂製無端ベルト及びそれを備えた画像形成装置、並びにポリイミド樹脂製無端ベルトの製造方法
US11537073B2 (en) Fixing belt, fixing device, and image forming apparatus
JP2007316272A (ja) 中間転写体、画像形成方法
JP2001242725A (ja) 中間転写体及び画像形成装置
JP2022181638A (ja) 定着ベルト、定着装置、及び画像形成装置
JP7298253B2 (ja) 転写ベルト、転写装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置
JP2010151969A (ja) 電子写真用部材、無端ベルト、定着装置及び画像形成装置
JP2017026820A (ja) 無端ベルト、転写ユニット、及び画像形成装置
JP5157330B2 (ja) 成形用芯体、シームレス管状物の製造方法
JP5044944B2 (ja) 半導電性ポリアミドイミドベルト、半導電性ポリアミドイミドベルトの製造方法、及び画像形成装置
JP2018146635A (ja) 電子写真装置用無端ベルト、画像形成装置、及び、無端ベルトユニット
JP2017146503A (ja) 管状体、転写ベルト、転写ユニット、及び、画像形成装置
JP2002174959A (ja) 中間体転写体及びそれを備えた画像形成装置
JP7434959B2 (ja) ベルト、定着装置及び画像形成装置
JP2005084169A (ja) ポリイミドフィルム、及びこれを有する転写ロール、転写搬送ベルト、中間転写体、並びにこれらを備えた画像形成装置
JP5352976B2 (ja) シームレス管状物の製造方法
JP2019159153A (ja) ベルト、無端ベルト、中間転写ベルト、画像形成装置、及びベルトの製造方法
JP6859664B2 (ja) ベルト部材、ベルト部材ユニット、及び画像形成装置
JP2017173739A (ja) 画像形成装置用の無端ベルト、画像形成装置用のベルトユニット、画像形成装置、及び樹脂組成物
JP5991218B2 (ja) 管状体、管状体ユニット、中間転写体、及び、画像形成装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20210319

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20220222

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20220222

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20220325

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20220405

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20220418

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7070077

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150