JP6079275B2 - 中間転写ベルト、及びそれを用いた画像形成装置 - Google Patents

中間転写ベルト、及びそれを用いた画像形成装置 Download PDF

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Description

本発明は、中間転写ベルト、及びそれを用いた画像形成装置に関する。
従来、電子写真方式の画像形成装置では、様々な用途でベルト、特にシームレスベルトが部材として用いられている。特に近年のフルカラー画像形成装置においては、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの4色の現像画像を一旦中間転写媒体上に色重ねし、その後一括して紙などの転写媒体に転写する中間転写ベルト方式が用いられている。
このような中間転写ベルト方式は、1つの感光体に対して4色の現像器を用いるシステムで用いられていたが、プリント速度が遅いという欠点があった。そのため、高速プリントとしては、感光体を4色分並べ、各色を連続して紙に転写する4連タンデム方式が用いられている。
しかし、この方式では紙の環境による変動などもあり、各色画像を重ねる位置精度を合わせることが非常に困難であり、画像の色ずれを引き起こしていた。
そこで、近年では、4連タンデム方式に中間転写方式を採用することが主流になってきている。
このような情勢の中で、中間転写ベルトにおいても、従来よりも要求特性(高速転写、位置精度)が厳しいものとなっており、これらの要求に対応する特性を満足することが必要となってきている。特に、位置精度に対しては、連続使用によるベルト自体の伸びなどの変形による変動を抑えることが求められている。また、中間転写ベルトは、装置の広い領域に亘ってレイアウトされ、転写のために高電圧が印加されることから難燃性であることが求められている。このような要求に対応するため、中間転写ベルト材料として主に、高弾性率で高耐熱樹脂であるポリイミド樹脂が用いられている。
転写工程で発生する異常画像として、画像部にトナーが転写されず、転写されない部分が微小な白い斑点が生じる、いわゆる「白ポチ」がある。高い転写バイアスが印加される低温低湿環境時、両面印刷時の裏面、抵抗が高い紙種などの条件で、「白ポチ」が発生しやすい。
このような「白ポチ」に対する解決手段としては、ベルト外周面側に、抵抗が高い層を積層した多層ベルトで解決できることが知られている。(例えば、特許文献1の特開平11−282277号公報、特許文献2の特開2009−258699号公報、特許文献3の特開2010−122437号公報)
ベルト外周面側に高抵抗層を積層したことでベルトの耐圧性が高まり、「白ポチ」の発生が抑制されると考えられる。
一方で、このようなポリイミドベルトを画像形成装置に使用した場合、装置内の温度は50℃程度まで上昇しており、長期的な使用により温度の影響を受けてベルトが徐々に転写面(外周面)側に反ってくる。そのため、ベルトの反りによる走行不良、クリーニング不良が起こり、耐久性が低くなってしまうという問題があった。
特許文献4の特開2005−309181号公報では、中間転写ベルトに熱膨張係数の異なる材料を積層し、外側に反ったベルトの端部に反り抑制用の部材を取り入れた中間転写ベルトが提案されている。しかし、この提案の技術は、抑制部材との接触で摩耗しやすいことに加え、中央部と端部で転写圧が変わりやすいので転写性能にばらつきが発生し、昨今の画像形成装置に要求される高いレベルの画質を満足しうるものが得られないという問題がある。
特許文献5の特許第4396959号公報では、ポリイミド樹脂を主体とする外層と内層とを有し、該外層と該内層の線膨張係数の差を30ppm/℃以下にした半導電性ベルトが提案されている。しかし、この提案の技術は、初期的にはよいものの、長期使用時には徐々に外周面側に反ってきてしまい、耐久性が低いという問題がある。さらに本発明は線膨張係数の差の有無にはよらない点、予め内側に反らせておく点で異なっている。
本発明は、上記従来技術に鑑みてなされたものであり、高品質な画像が得られ、かつベルトの反りによる走行不良、及び画像ムラを起こさず耐久性に優れた中間転写ベルト、並びに該中間転写ベルトを用いた画像形成装置の提供することを目的とする。
本発明者らは鋭意検討した結果、ピロメリット酸二無水物とジアミノジフェニルエーテル成分を含むポリイミドを基層として使用して内側へ反らせ、その上に反りがないポリイミドを積層することにより内反り量を調節(予め内側に反らしておく)し、画像形成装置で長期使用する際に起こるベルト外反りを相殺(緩和)することにより、走行不良のない耐久性の高い中間転写ベルトを提供できることを見出した。
通常、ピロメリット酸二無水物とジアミノジフェニルエーテル成分を含むポリイミドは材料の性質上、金型での乾燥後に離型すると塗膜が内側に大きく反ってしまう。そのため、上記ポリイミド単独での使用は反りが大きいため実用性が低い。そこで本発明者らは、上記ポリイミド上に反りがない別のポリイミドを積層させ、反り量を調節し、本発明を完成するに至った。
従って上記課題は、本発明の下記(1)〜(8)によって解決される。
(1)「像担持体上に形成された潜像をトナーにより現像して得られたトナー像が転写されるポリイミド積層中間転写ベルトであって、基材層からなる内層と、該基材層上に形成された外層とを有し、前記基材層が、少なくともピロメリット酸に由来する構造単位とジアミノジフェニルエーテルに由来する構造単位とを有するポリイミドを含み、該中間転写ベルトの内側への反り量が1.0mm以上10.0mm以下であることを特徴とする中間転写ベルト。」
(2)「基材層の平均厚みが20μm以上80μm以下、かつベルト総膜厚の平均厚みが40μm以上140μm以下であることを特徴とする前記(1)に記載の中間転写ベルト。」
(3)「前記外層が3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物を含むことを特徴とする前記(1)に記載の中間転写ベルト。」
(4)「前記外層が4,4’−オキシジフタル酸二無水物を含むことを特徴とする前記(1)に記載の中間転写ベルト。」
(5)「ベルト周長が2000mm以上であることを特徴とする前記(1)に記載の中間転写ベルト。」
(6)「シームレスベルトであることを特徴とする前記(1)に記載の中間転写ベルト。」
(7)「潜像が形成され、トナー像を担持可能な像担持体と、該像担持体上に形成された潜像をトナーで現像する現像手段と、該現像手段により現像されたトナー像が一次転写される中間転写ベルトと、該中間転写ベルト上に担持されたトナー像を記録媒体に二次転写する転写手段とを有してなり、前記中間転写ベルトが前記(1)乃至(6)のいずれかに記載の中間転写ベルトであることを特徴とする画像形成装置。」
(8)「フルカラー画像形成装置であって、各色の現像手段を有する複数の潜像担持体を直列に配置してなる前記(7)に記載の画像形成装置。」
本発明によれば、予めベルトと基材層側(内側)に反らせておく(内反り)ことにより、長期使用時に起こる外周面側へのベルト端部反り(外反り)による走行不良がない高耐久な電子写真装置に搭載する中間転写ベルトを提供することができる。
本発明に用いられる中間転写ベルトの層構成例を示す図である。 本発明に係るシームレスベルトを装備する画像形成装置の一例を示す要部模式図である。 本発明に係るシームレスベルトを装備する画像形成装置の他の一例を示す要部模式図である。
電子写真装置においてはいくつかの部材にシームレスベルトが用いられるが、電気的特性を要求される重要な部材の一つとして中間転写体(中間転写ベルト)がある。以下、本発明の中間転写ベルトについて説明する。
本発明のシームレスベルトは、中間転写ベルト方式の電子写真装置〔いわゆる、像担持体(例えば、感光体ドラム)上に順次形成される複数のカラートナー現像画像を中間転写ベルト上に順次重ね合わせて一次転写を行ない、その一次転写画像を被記録媒体に一括して二次転写する方式の装置〕における中間転写ベルトとして好適に装備されるものである。
図1には、本発明に好適に用いられる中間転写ベルトの層構成を示す。構成としては、少なくともピロメリット酸二無水物とジアミノジフェニルエーテル成分を含むポリイミドな基層11の上に抵抗の高い高抵抗のポリイミド層12が積層されている。
<基材層>
前記基材層は、ピロメリット酸に由来する構造単位とジアミノジフェニルエーテルに由来する構造単位とを有するポリイミドを少なくとも含み、更に必要に応じて、その他の成分を含む。
−ポリイミド−
前記ポリイミドは、ピロメリット酸に由来する構造単位とジアミノジフェニルエーテルに由来する構造単位とを少なくとも有し、更に必要に応じて、その他の構造単位を有する。
−−ピロメリット酸に由来する構造単位−−
前記ピロメリット酸に由来する構造単位は、ピロメリット酸、及びピロメリット酸二無水物の少なくともいずれかを用いてポリイミドを合成することにより、前記ポリイミドに導入することができる。
前記ポリイミドにおける前記ピロメリット酸に由来する構造単位の含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記ポリイミドにおける多価カルボン酸に由来する構造単位全量に対するモル比(ピロメリット酸に由来する構造単位/多価カルボン酸に由来する構造単位全量)で、0.1〜1.0が好ましく、0.2〜1.0がより好ましく、0.3〜1.0が特に好ましい。前記含有量が、前記特に好ましい範囲内であると、内反りさせやすくなる点で有利である。
−−ジアミノジフェニルエーテルに由来する構造単位−−
前記ジアミノジフェニルエーテルに由来する構造単位は、ジアミノジフェニルエーテルを用いてポリイミドを合成することにより、前記ポリイミドに導入することができる。
前記ジアミノジフェニルエーテルとしては、例えば、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル、3,3’−ジアミノジフェニルエーテル、3,4’−ジアミノジフェニルエーテル、などが挙げられる。
前記ポリイミドにおける前記ジアミノジフェニルエーテルに由来する構造単位の含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記ポリイミドにおけるアミン化合物に由来する構造単位全量に対するモル比(ジアミノジフェニルエーテルに由来する構造単位/アミン化合物に由来する構造単位全量)で、0.1〜1.0が好ましく、0.2〜1.0がより好ましく、0.3〜1.0が特に好ましい。前記含有量が、前記特に好ましい範囲内であると、屈曲性が高くなる点で有利である。
−−その他の構造単位−−
前記その他の構造単位としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、多価カルボン酸に由来する構造単位(ただし、前記ピロメリット酸に由来する構造単位を除く)、アミン化合物に由来する構造単位(ただし、前記ジアミノジフェニルエーテルに由来する構造単位を除く)などが挙げられる。
前記ポリイミドが前記その他の構造単位を適宜含むことにより、前記基材層の機械強度(高弾性)、及び屈曲性を適宜設定することができる。
前記多価カルボン酸に由来する構造単位としては、例えば、芳香族テトラカルボン酸に由来する構造単位などが挙げられる。前記芳香族テトラカルボン酸に由来する構造単位としては、例えば、4,4’−オキシジフタル酸に由来する構造単位、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸に由来する構造単位などが挙げられる。
前記芳香族多価カルボン酸に由来する構造単位は、芳香族多価カルボン酸、及び芳香族多価カルボン酸無水物の少なくともいずれかを用いてポリイミドを合成することにより、前記ポリイミドに導入することができる。
前記芳香族多価カルボン酸無水物としては、例えば、4,4’−オキシジフタル酸二無水物、エチレンテトラカルボン酸二無水物、シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、2,2’,3,3’−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、2,2’,3,3’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、2,2−ビス(2,3−ジカルボキシフェニル)プロパン二無水物、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)エーテル二無水物、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)スルホン二無水物、1,1−ビス(2,3−ジカルボキシフェニル)エタン二無水物、ビス(2,3−ジカルボキシフェニル)メタン二無水物、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)メタン二無水物、2,2−ビス(3,4−ジカルボキシルフェニル)−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン二無水物、2,3,6,7−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、1,4,5,8−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、1,2,3,4−ベンゼンテトラカルボン酸二無水物、3,4,9,10−ペリレンテトラカルボン酸二無水物、2,3,6,7−アントラセンテトラカルボン酸二無水物、1,2,7,8−フェナントレンテトラカルボン酸二無水物などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記アミン化合物に由来する構造単位としては、例えば、芳香族ジアミン化合物に由来する構造単位などが挙げられる。前記芳香族ジアミン化合物に由来する構造単位としては、例えば、p−フェニレンジアミンに由来する構造単位などが挙げられる。
前記芳香族ジアミン化合物に由来する構造単位は、芳香族ジアミン化合物を用いてポリイミドを合成することにより、前記ポリイミドに導入することができる。
前記芳香族ジアミン化合物としては、例えば、m−フェニレンジアミン、o−フェニレンジアミン、p−フェニレンジアミン、m−アミノベンジルアミン、p−アミノベンジルアミン、ビス(3−アミノフェニル)スルフィド、(3−アミノフェニル)(4−アミノフェニル)スルフィド、ビス(4−アミノフェニル)スルフィド、ビス(3−アミノフェニル)スルフィド、(3−アミノフェニル)(4−アミノフェニル)スルホキシド、ビス(3−アミノフェニル)スルホン、(3−アミノフェニル)(4−アミノフェニル)スルホン、ビス(4−アミノフェニル)スルホン、3,3’−ジアミノベンゾフェノン、3,4’−ジアミノベンゾフェノン、4,4’−ジアミノベンゾフェノン、3,3’−ジアミノジフェニルメタン、3,4’−ジアミノジフェニルメタン、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、ビス〔4−(3−アミノフェノキシ)フェニル〕メタン、ビス〔4−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕メタン、1,1−ビス〔4−(3−アミノフェノキシ)フェニル〕エタン、1,1−ビス〔4−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕−エタン、1,2−ビス〔4−(3−アミノフェノキシ)フェニル〕エタン、1,2−ビス〔4−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕エタン、2,2−ビス〔4−(3−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〕プロパン、2,2−ビス〔4−(3−アミノフェノキシ)フェニル〕ブタン、2,2−ビス〔3−(3−アミノフェノキシ)フェニル〕−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビス〔4−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン、1,3−ビス(3−アミノフェノキシ)ベンゼン、1,3−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、1,4−ビス(3−アミノフェノキシ)ベンゼン、1,4−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、4,4’−ビス(3−アミノフェノキシ)ビフェニル、4,4’−ビス(4−アミノフェノキシ)ビフェニル、ビス〔4−(3−アミノフェノキシ)フェニル〕ケトン、ビス〔4−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕ケトン、ビス〔4−(3−アミノフェノキシ)フェニル〕スルフィド、ビス〔4−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕スルフィド、ビス〔4−(3−アミノフェノキシ)フェニル〕スルホキシド、ビス〔4−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕スルホキシド、ビス〔4−(3−アミノフェノキシ)フェニル〕スルホン、ビス〔4−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕スルホン、ビス〔4−(3−アミノフェノキシ)フェニル〕エーテル、ビス〔4−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕エーテル、1,4−ビス〔4−(3−アミノフェノキシ)ベンゾイル〕ベンゼン、1,3−ビス〔4−(3−アミノフェノキシ)ベンゾイル〕ベンゼン、4,4’−ビス〔3−(4−アミノフェノキシ)ベンゾイル〕ジフェニルエーテル、4,4’−ビス〔3−(3−アミノフェノキシ)ベンゾイル〕ジフェニルエーテル、4,4’−ビス〔4−(4−アミノ−α,α−ジメチルベンジル)フェノキシ〕ベンゾフェノン、4,4’−ビス〔4−(4−アミノ−α,α−ジメチルベンジル)フェノキシ〕ジフェニルスルホン、ビス〔4−{4−(4−アミノフェノキシ)フェノキシ}フェニル〕スルホン、1,4−ビス〔4−(4−アミノフェノキシ)フェノキシ〕−α,α−ジメチルベンジル〕ベンゼン、1,3−ビス〔4−(4−アミノフェノキシ)−α,α−ジメチルベンジル〕ベンゼンなどが挙げられる。これらは、れらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記ポリイミドが前記その他の構造単位を適宜含むことにより、前記基材層の機械強度(高弾性)、及び屈曲性を適宜設定することができる。
−−ポリイミドの合成方法−−
前記ポリイミド、特に芳香族系ポリイミドは、その剛直な主鎖構造により溶媒などに対して不溶であり、また不融の性質を有する。そのため、例えば、前記ポリイミドは、先ず、芳香族多価カルボン酸無水物と芳香族ジアミン化合物との反応により、有機溶媒に可溶なポリイミド前駆体(ポリアミック酸、又はポリアミド酸)を合成し、このポリアミック酸の段階で様々な方法で成形加工を行ない、その後ポリアミック酸を加熱又は化学的な方法で脱水反応させて環化(イミド化)することで合成される。芳香族系ポリイミドを得る反応を例にして、前記ポリイミドの合成方法の1例の概略を下記反応式(I)に示す。
Figure 0006079275
ただし、前記反応式(I)中、Arは、少なくとも1つの芳香族基を有する4価の芳香族残基を表わし、Arは、少なくとも1つの芳香族基を有する2価の芳香族残基を表わす。
ここで、本発明において、前記芳香族多価カルボン酸であるテトラカルボン酸に由来する構造単位とは、イミド結合から窒素原子を除いた構造を有する下記一般式(1)で表わされる構造単位を意味する。前記ピロメリット酸に由来する構造単位についても同様である。
Figure 0006079275
ただし、前記一般式(1)中、Arは、前記反応式(I)中のArと同じである。
また、前記芳香族ジアミン化合物に由来する構造単位とは、イミド結合から2つのカルボニル基を除いた下記一般式(2)で表わされる構造単位を意味する。前記ジアミノジフェニルエーテルに由来する構造単位についても同様である。
Figure 0006079275
ただし、前記一般式(2)中、Arは、前記反応式(I)中のArと同じである。
例えば、前記芳香族多価カルボン酸無水物と前記芳香族ジアミン化合物とを略等モル用いて有機溶媒中で重合反応させることにより、ポリイミド前駆体(ポリアミック酸)を得ることができる。なお、この際に、前記ポリイミドを得るために、前記ピロメリット酸、及び前記ピロメリット酸二無水物の少なくともいずれかと、前記ジアミノジフェニルエーテルとが少なくとも用いられる。
前記ポリアミック酸の重合反応に使用される有機溶媒としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、有機極性溶媒が好ましい。
前記有機極性溶媒としては、例えば、ジメチルスルホキシド、ジエチルスルホキシド等のスルホキシド系溶媒;N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジエチルホルムアミド等のホルムアミド系溶媒;N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジエチルアセトアミド等のアセトアミド系溶媒;N−メチル−2−ピロリドン、N−ビニル−2−ピロリドン等のピロリドン系溶媒;フェノール、o−、m−、又はp−クレゾール、キシレノール、ハロゲン化フェノール、カテコール等のフェノール系溶媒;テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジオキソラン等のエーテル系溶媒;メタノール、エタノール、ブタノール等のアルコール系溶媒;ブチルセロソルブ等のセロソルブ系溶媒;ヘキサメチルホスホルアミド、γ−ブチロラクトンなどが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチル−2−ピロリドンが、溶解性が高く重合しやすい点で、好ましい。
前記ポリイミド前駆体の合成方法を以下に例示する。
まず、アルゴン、窒素などの不活性ガス雰囲気下において、前記4,4’−ジアミノジフェニルエーテルを少なくとも含むジアミン化合物を前記有機溶媒に溶解するか、又はスラリー状に分散させる。この溶液に前記した、前記ピロメリット酸二無水物を少なくとも含む芳香族多価カルボン酸無水物、又はその誘導体を添加(固体状態のままでも、有機溶媒に溶解した溶液状態でも、スラリー状態でもよい)すると、発熱を伴って開環重付加反応が起こり、急速に溶液の粘度増大が見られ、高分子量のポリアミック酸溶液が得られる。
前記ポリイミド前駆体の合成における反応時間としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、30分間〜12時間程度が挙げられる。
前記ポリイミド前駆体の合成における反応温度としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、−20℃〜100℃が好ましく、60℃以下であることがより好ましい。
上記は一例であり、反応における上記添加手順とは逆に、まず芳香族多価カルボン酸無水物又はその誘導体を有機溶媒に溶解又は分散させておき、この溶液中に前記芳香族ジアミン化合物を添加させてもよい。芳香族ジアミン化合物の添加は、固体状態のままでも、有機溶媒に溶解した溶液状態でも、スラリー状態でもよい。即ち、芳香族多価カルボン酸二無水物と、芳香族ジアミン化合物との混合順序は限定されない。更には、芳香族多価カルボン酸無水物としての芳香族テトラカルボン酸二無水物と芳香族ジアミン化合物とを同時に有機極性溶媒中に添加して反応させてもよい。
上記のようにして、芳香族多価カルボン酸無水物又はその誘導体と、芳香族ジアミン化合物とをおよそ等モル、有機極性溶媒中で重合反応することにより、ポリアミック酸が有機極性溶媒中に均一に溶解した状態でポリイミド前駆体溶液が得られる。
前記ポリアミック酸は、加熱する方法(1)、又は化学的方法(2)によってイミド化することができる。加熱する方法(1)は、ポリアミック酸を、例えば、200℃〜350℃に加熱処理することによってポリイミドに転化する方法であり、ポリイミド(ポリイミド樹脂)を得る簡便かつ実用的な方法である。一方、化学的方法(2)は、ポリアミック酸を脱水環化試薬(カルボン酸無水物と第3アミンの混合物など)により反応した後、加熱処理して完全にイミド化する方法であり、(1)の加熱する方法に比べると煩雑でコストのかかる方法であるため、通常(1)の方法が多く用いられている。
なお、ポリイミドの本来的な性能を発揮させるためには、相当するポリイミドのガラス転移温度以上に加熱して、イミド化を完結させることが好ましい。
−その他の成分−
前記その他の成分としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、電気抵抗調整材、分散助剤、補強材、潤滑材、熱伝導材、酸化防止剤などが挙げられる。
<表面層(高抵抗層)>
前記基材層に積層する表面層はピロメリット酸に由来する構造単位以外の上述したポリイミドであればいずれを使用してもよく、屈曲性、強度の点で3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、もしくは4,4’−オキシジフタル酸二無水物を含有し、基材層よりも抵抗を高くすることが望ましい。
−−電気抵抗調整材−−
前記電気抵抗調整剤は、前記基材層中の電気抵抗を調整する充填剤(又は、添加剤)である。
前記電気抵抗調整材としては、例えば、金属酸化物、カーボンブラック、イオン導電剤、導電性高分子材料などが挙げられる。
前記金属酸化物としては、例えば、酸化亜鉛、酸化スズ、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化アルミニウム、酸化珪素などが挙げられる。また、分散性をよくするため、前記金属酸化物に予め表面処理を施したものも挙げられる。
前記カーボンブラックとしては、例えば、ケッチェンブラック、ファーネスブラック、アセチレンブラック、サーマルブラック、ガスブラックなどが挙げられる。
前記イオン導電剤としては、例えば、テトラアルキルアンモニウム塩、トリアルキルベンジルアンモニウム塩、アルキルスルホン酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルサルフェート、グルセリン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシエチレン脂肪アルコールエステル、アルキルベタイン、過塩素酸リチウムなどが挙げられる。
前記導電性高分子材料としては、例えば、ポリパラフェニレン、ポリアニリン、ポリチオフェン、ポリパラフェニレンビニレンなどが挙げられる。
前記電気抵抗調整材は、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
本発明における前記電気抵抗調整材の含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記電気抵抗調整材が前記カーボンブラックの場合には、前記基材層、表面層に対して、それぞれ10質量%〜25質量%が好ましく、15質量%〜20質量%がより好ましい。また、前記電気抵抗調整材が前記金属酸化物の場合には、前記基材層、表面層に対して、1質量%〜50質量%が好ましく、10質量%〜30質量%がより好ましい。
前記含有量が、前記好ましい範囲の下限値未満であると、電気抵抗を調整する効果が充分に得られないことがあり、前記好ましい範囲の上限値を超えると、前記中間転写ベルトの機械強度が低下することがある。
前記基材層、表面層の平均厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、基材層は20μm〜80μmが好ましく、30μm〜70μmがより好ましい。前記平均厚みが、20μm未満であると、内反り量が少なくなりすぎてしまい、前記平均厚みが、80μmを超えると、中間転写ベルトの内反りが大きくなりすぎてしまう。またベルト全体の平均厚みとしては40μm〜140μmが好ましく、50μm〜120μmがより好ましい。ベルト全体の平均厚みが40μm未満だとベルトが端部から切れやすくなり、140μmを超えるとベルトがローラとの屈曲により割れやすくなるため好ましくない。
前記平均厚みは、任意に10点の厚みを測定した際の平均値である。なお、前記厚みは、例えば、アンリツ社のエレクトリックマイクロメーターにより測定することができる。
前記中間転写ベルトの電気抵抗としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、上述した白ポチなどの異常画像問題から、表面抵抗値で裏面が1×10Ω/□〜1×1014Ω/□、表面が1×10Ω/□〜1×1015Ω/□で表面の表面抵抗を高くし、体積抵抗値で1×10Ω・cm〜1×1013Ω・cmであることが好ましい。
前記基材層としては、無端の基材層が好ましい。
−基材層、表面層の形成方法−
前記中間転写ベルトの形成方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記ポリイミド前駆体溶液(ポリアミック酸溶液)に、必要に応じて、前記電気抵抗調整材などの前記その他の成分を分散した塗工液を調製し、該塗工液を支持体に塗布した後、加熱などの処理をすることにより、層を形成するとともに、ポリイミド前駆体であるポリアミック酸からポリイミドへ転化(イミド化)を行なうことにより形成する方法などが挙げられる。
前記支持体としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、円筒状の金属金型などが挙げられる。
前記中間転写ベルトの製造方法の一例を具体的に説明する。
円筒状の型、例えば、円筒状の金属金型をゆっくりと回転させながら、ポリイミド前駆体を含有する塗工液を、ノズル、ディスペンサーなどの液供給装置にて前記円筒状の型の外面全体に均一になるように塗布し流延(塗膜を形成)する。その後、回転速度を所定速度まで上げ、所定速度に達したら一定速度に維持し、所望の時間回転を継続する。そして、回転させつつ徐々に昇温させながら、80℃〜150℃の温度で塗膜中の溶媒を蒸発させていく。この過程では、雰囲気の蒸気(揮発した溶媒等)を効率よく循環して取り除くことが好ましい。自己支持性のある膜が形成されたところで金型ごと高温処理の可能な加熱炉(焼成炉)に移し、段階的に昇温し、最終的に250℃〜450℃程度で高温加熱処理(焼成)し、ポリイミド前駆体のイミド化をある程度行なう。この際、完全にイミド化をしてしまうと、次に積層する表面層とのポリイミドとの接着性が悪くなってしまうので注意する。充分に冷却した後、続いて表面層の塗工液を基材層と同様に塗布、乾燥を行ない、ここで充分にポリイミド前駆体のイミド化を行なう。
<中間転写ベルトの反り量>
前記中間転写ベルトの反り量は、10cm角に切り出したサンプルを用い、25℃50RH環境下で24時間放置後、最も反りの大きい箇所を測定することにより求めることができる。なお、外反り(表面層側への反り)をマイナス、内反り(基材層側への反り)をプラスとする。本測定法によれば、ベルトの反り量は+1.0mm〜+10.0mmの範囲であることが好ましく、+2.0mm〜+8.0mmであることがより好ましい。+1.0mm以下では効果が低く、通紙中にすぐに外反りが起こってしまう。+10mm以上では内反り量が大きすぎて、通紙初期段階からベルト走行不良が起こってしまうため好ましくない。
前記中間転写ベルトは、昨今の電子写真装置の高速化、高画質化、感光体ドラム(現像ユニット)の多数化から、周長2000mm以上で、かつシームレス形状であることが好ましい。
<画像形成装置>
前述の方法により製造されたシームレスベルトは、例えば、像担持体上に順次形成される複数のカラートナー現像画像を中間転写ベルト上に順次重ね合わせて一次転写を行ない、その一次転写画像を被記録媒体に一括して二次転写する、いわゆる中間転写方式の電子写真装置の中間転写ベルトとして好適に用いられ、高画質画像形成な電子写真画像形成装置を構成することができる。
本発明における画像形成装置に装備されるベルト構成部に用いられるシームレスベルトについて、要部模式図を参照しながら以下に詳しく説明する。なお、模式図は一例であって本発明はこれに限定されるものではない。
図2は、本発明に係る製造方法により得られるシームレスベルトをベルト部材として装備する画像形成装置を説明するための要部模式図である。図2に示すベルト部材を含む中間転写ユニット500は、複数のローラに張架された中間転写体である中間転写ベルト501などにより構成されている。この中間転写ベルト501の周りには、2次転写ユニット600の2次転写電荷付与手段である2次転写バイアスローラ605、中間転写体クリーニング手段であるベルトクリーニングブレード504、潤滑剤塗布手段の潤滑剤塗布部材である潤滑剤塗布ブラシ505などが対向するように配設されている。
また、位置検知用マークが中間転写ベルト501の外周面または内周面に図示しない位置検知用マークが設けられる。ただし、中間転写ベルト501の外周面側については位置検知用マークがベルトクリーニングブレード504の通過域を避けて設ける工夫が必要であり、配置上の困難さを伴うことがあるので、その場合には位置検知用マークを中間転写ベルト501の内周面側に設けてもよい。マーク検知用センサとしての光学センサ514は、中間転写ベルト501が架け渡されている1次転写バイアスローラ507とベルト駆動ローラ508との間の位置に設けられる。
この中間転写ベルト501は、1次転写電荷付与手段である1次転写バイアスローラ507、ベルト駆動ローラ508、ベルトテンションローラ509、2次転写対向ローラ510、クリーニング対向ローラ511、及びフィードバック電流検知ローラ512に張架されている。各ローラは導電性材料で形成され、1次転写バイアスローラ507以外の各ローラは接地されている。1次転写バイアスローラ507には、定電流または定電圧制御された1次転写電源801により、トナー像の重ね合わせ数に応じて所定の大きさの電流または電圧に制御された転写バイアスが印加されている。
中間転写ベルト501は、図示しない駆動モータによって矢印方向に回転駆動されるベルト駆動ローラ508により、矢印方向に駆動される。このベルト部材である中間転写ベルト501は、通常、半導体、又は絶縁体で、単層または多層構造となっているが、本発明においてはシームレスベルトが好ましく用いられ、これによって耐久性が向上すると共に、優れた画像形成が実現できる。また、中間転写ベルトは、感光体ドラム200上に形成されたトナー像を重ね合わせるために、通紙可能最大サイズより大きく設定されている。
2次転写手段である2次転写バイアスローラ605は、2次転写対向ローラ510に張架された部分の中間転写ベルト501のベルト外周面に対して、後述する接離手段としての接離機構によって、接離可能に構成されている。2次転写バイアスローラ605は、2次転写対向ローラ510に張架された部分の中間転写ベルト501との間に被記録媒体である転写紙Pを挟持するように配設されており、定電流制御される2次転写電源802によって所定電流の転写バイアスが印加されている。
レジストローラ610は、2次転写バイアスローラ605と2次転写対向ローラ510に張架された中間転写ベルト501との間に、所定のタイミングで転写材である転写紙Pを送り込む。また、2次転写バイアスローラ605には、クリーニング手段であるクリーニングブレード608が当接している。該クリーニングブレード608は、2次転写バイアスローラ605の表面に付着した付着物を除去してクリーニングするものである。
このような構成のカラー複写機において、画像形成サイクルが開始されると、感光体ドラム200は、図示しない駆動モータによって矢印で示す半時計方向に回転され、該感光体ドラム200上に、Bk(ブラック)トナー像形成、C(シアン)トナー像形成、M(マゼンタ)トナー像形成、Y(イエロー)トナー像形成が行なわれる。中間転写ベルト501はベルト駆動ローラ508によって矢印で示す時計回りに回転される。この中間転写ベルト501の回転に伴って、1次転写バイアスローラ507に印加される電圧による転写バイアスにより、Bkトナー像、Cトナー像、Mトナー像、Yトナー像の1次転写が行なわれ、最終的にBk、C、M、Yの順に中間転写ベルト501上に各トナー像が重ね合わせて形成される。
例えば、上記Bkトナー像形成は次のように行なわれる。図2において、帯電チャージャ203は、コロナ放電によって感光体ドラム200の表面を負電荷で所定電位に一様に帯電する。上記ベルトマーク検知信号に基づき、タイミングを定め、図示しない書き込み光学ユニットにより、Bkカラー画像信号に基づいてレーザ光によるラスタ露光を行なう。
このラスタ像が露光されたとき、当初一様帯電された感光体ドラム200の表面の露光された部分は、露光光量に比例する電荷が消失し、Bk静電潜像が形成される。このBk静電潜像に、Bk現像器231Kの現像ローラ上の負帯電されたBkトナーが接触することにより、感光体ドラム200の電荷が残っている部分にはトナーが付着せず、電荷のない部分つまり露光された部分にはトナーが吸着し、静電潜像と相似なBkトナー像が形成される。
このようにして感光体ドラム200上に形成されたBkトナー像は、感光体ドラム200と接触状態で等速駆動回転している中間転写ベルト501のベルト外周面に1次転写される。この1次転写後の感光体ドラム200の表面に残留している若干の未転写の残留トナーは、感光体ドラム200の再使用に備えて、感光体クリーニング装置201で清掃される。この感光体ドラム200側では、Bk画像形成工程の次にC画像形成工程に進み、所定のタイミングでカラースキャナによるC画像データの読み取りが始まり、そのC画像データによるレーザ光書き込みによって、感光体ドラム200の表面にC静電潜像を形成する。
そして、先のBk静電潜像の後端部が通過した後で、且つC静電潜像の先端部が到達する前にリボルバ現像ユニット230の回転動作が行なわれ、C現像機231Cが現像位置にセットされ、C静電潜像がCトナーで現像される。以後、C静電潜像領域の現像を続けるが、C静電潜像の後端部が通過した時点で、先のBk現像機231Kの場合と同様にリボルバ現像ユニットの回転動作を行ない、次のM現像機231Mを現像位置に移動させる。
これもやはり次のY静電潜像の先端部が現像位置に到達する前に完了させる。なお、M及びYの画像形成工程については、それぞれのカラー画像データ読み取り、静電潜像形成、現像の動作が上述のBk、Cの工程と同様であるので説明は省略する。
このようにして感光体ドラム200上に順次形成されたBk、C、M、Yのトナー像は、中間転写ベルト501上の同一面に順次位置合わせされて1次転写される。これにより、中間転写ベルト501上に最大で4色が重ね合わされたトナー像が形成される。一方、上記画像形成動作が開始される時期に、転写紙Pが転写紙カセット又は手差しトレイなどの給紙部から給送され、レジストローラ610のニップで待機している。そして、2次転写対向ローラ510に張架された中間転写ベルト501と2次転写バイアスローラ605によりニップが形成された2次転写部に、上記中間転写ベルト501上のトナー像の先端がさしかかるときに、転写紙Pの先端がこのトナー像の先端に一致するように、レジストローラ610が駆動されて、転写紙ガイド板601に沿って転写紙Pが搬送され、転写紙Pとトナー像とのレジスト合わせが行なわれる。
このようにして、転写紙Pが2次転写部を通過すると、2次転写電源802によって2次転写バイアスローラ605に印加された電圧による転写バイアスにより、中間転写ベルト501上の4色重ねトナー像が転写紙P上に一括転写(2次転写)される。この転写紙Pは、転写紙ガイド板601に沿って搬送されて、2次転写部の下流側に配置した除電針からなる転写紙除電チャージャ606との対向部を通過することにより除電された後、ベルト構成部であるベルト搬送装置210により定着装置270に向けて送られる(図3参照)。そして、この転写紙Pは、定着装置270の定着ローラ271、272のニップ部でトナー像が溶融定着された後、図示しない排出ローラで装置本体外に送り出され、図示しないコピートレイに表向きにスタックされる。なお、定着装置270は必要によりベルト構成部を備えた構成とすることもできる。
一方、上記ベルト転写後の感光体ドラム200の表面は、感光体クリーニング装置201でクリーニングされ、上記除電ランプ202で均一に除電される。また、転写紙Pにトナー像を2次転写した後の中間転写ベルト501のベルト外周面に残留した残留トナーは、ベルトクリーニングブレード504によってクリーニングされる。該ベルトクリーニングブレード504は、図示しないクリーニング部材離接機構によって、該中間転写ベルト501のベルト外周面に対して所定のタイミングで接離されるように構成されている。
このベルトクリーニングブレード504の上記中間転写ベルト501の移動方向上流側には、該中間転写ベルト501のベルト外周面に対して接離するトナーシール部材502が設けられている。このトナーシール部材502は、上記残留トナーのクリーニング時に上記ベルトクリーニングブレード504から落下した落下トナーを受け止めて、該落下トナーが上記転写紙Pの搬送経路上に飛散するのを防止している。このトナーシール部材502は、上記クリーニング部材離接機構によって、上記ベルトクリーニングブレード504とともに、該中間転写ベルト501のベルト外周面に対して接離される。
このようにして残留トナーが除去された中間転写ベルト501のベルト外周面には、上記潤滑剤塗布ブラシ505により削り取られた潤滑剤506が塗布される。該潤滑剤506は、例えば、ステアリン酸亜鉛などの固形体からなり、該潤滑剤塗布ブラシ505に接触するように配設されている。また、この中間転写ベルト501のベルト外周面に残留した残留電荷は、該中間転写ベルト501のベルト外周面に接触した図示しないベルト除電ブラシにより印加される除電バイアスによって除去される。ここで、上記潤滑剤塗布ブラシ505及び上記ベルト除電ブラシは、それぞれの図示しない接離機構により、所定のタイミングで、上記中間転写ベルト501のベルト外周面に対して接離されるようになっている。
ここで、リピートコピーのときは、カラースキャナの動作及び感光体ドラム200への画像形成は、1枚目の4色目(Y)の画像形成工程に引き続き、所定のタイミングで2枚目の1色目(Bk)の画像形成工程に進む。また、中間転写ベルト501は、1枚目の4色重ねトナー像の転写紙への一括転写工程に引き続き、ベルト外周面の上記ベルトクリーニングブレード504でクリーニングされた領域に、2枚目のBkトナー像が1次転写されるようにする。その後は、1枚目と同様動作になる。以上は、4色フルカラーコピーを得るコピーモードであったが、3色コピーモード、2色コピーモードの場合は、指定された色と回数の分について、上記同様の動作を行なうことになる。また、単色コピーモードの場合は、所定枚数が終了するまでの間、リボルバ現像ユニット230の所定色の現像機のみを現像動作状態にし、ベルトクリーニングブレード504を中間転写ベルト501に接触させたままの状態にしてコピー動作を行なう。
上記実施形態では、感光体ドラムを一つだけ備えた複写機について説明したが、本発明は、例えば、図3の要部模式図に一構成例を示すような、複数の感光体ドラムをシームレスベルトからなる一つの中間転写ベルトに沿って並設した画像形成装置にも適用できる。
図3は、4つの異なる色(ブラック、イエロー、マゼンタ、シアン)のトナー像を形成するための4つの感光体ドラム21BK、21Y、21M、21Cを備えた4ドラム型のデジタルカラープリンタの一構成例を示す。
図3において、プリンタ本体10は電子写真方式によるカラー画像形成を行なうための、画像書込部12、画像形成部13、給紙部14、から構成されている。画像信号を元に画像処理部で画像処理して画像形成用の黒(BK)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)、シアン(C)の各色信号に変換し、画像書込部12に送信する。画像書込部12は、例えば、レーザ光源と、回転多面鏡等の偏向器と、走査結像光学系、及びミラー群、からなるレーザ走査光学系であり、上記の各色信号に対応した4つの書込光路を有し、画像形成部13の各色毎に設けられた像坦持体(感光体)21BK、21M、21Y、21Cに各色信号に応じた画像書込を行なう。
画像形成部13は黒(BK)用、マゼンタ(M)用、イエロー(Y)用、シアン(C)用の各像坦持体である感光体21BK、21M、21Y、21Cを備えている。この各色用の各感光体としては、通常OPC感光体が用いられる。各感光体21BK、21M、21Y、21Cの周囲には、帯電装置、上記書込部12からのレーザ光の露光部、黒、マゼンタ、イエロー、シアンの各色用の現像装置20BK、20M、20Y、20C、1次転写手段としての1次転写バイアスローラ23BK、23M、23Y、23C、クリーニング装置(表示略)、及び図示しない感光体除電装置等が配設されている。なお、上記現像装置20BK、20M、20Y、20Cには、2成分磁気ブラシ現像方式を用いている。ベルト構成部である中間転写ベルト22は、各感光体21BK、21M、21Y、21Cと、各1次転写バイアスローラ23BK、23M、23Y、23Cとの間に介在し、各感光体上に形成された各色のトナー像が順次重ね合わせて転写される。
一方、転写紙Pは、給紙部14から給紙された後、レジストローラ16を介して、ベルト構成部である転写搬送ベルト50に担持される。そして、中間転写ベルト22と転写搬送ベルト50とが接触するところで、上記中間転写ベルト22上に転写されたトナー像が、2次転写手段としての2次転写バイアスローラ60により2次転写(一括転写)される。
これにより、転写紙P上にカラー画像が形成される。このカラー画像が形成された転写紙Pは、転写搬送ベルト50により定着装置15に搬送され、この定着装置15により転写された画像が定着された後、プリンタ本体外に排出される。
なお、上記2次転写時に転写されずに上記中間転写ベルト22上に残った残留トナーは、ベルトクリーニング部材25によって中間転写ベルト22から除去される。このベルトクリーニング部材25の下流側には、潤滑剤塗布装置27が配設されている。この潤滑剤塗布装置27は、固形潤滑剤と、中間転写ベルト22に摺擦して固形潤滑剤を塗布する導電性ブラシとで構成されている。前記導電性ブラシは、中間転写ベルト22に常時接触して、中間転写ベルト22に固形潤滑剤を塗布している。固形潤滑剤は、中間転写ベルト22のクリーニング性を高め、フィルミィングの発生を防止し耐久性を向上させる作用がある。
以下、実施例に基づいて本発明を更に具体的に説明するが、本発明は、これら実施例によって制限されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない限りこれらの実施例を適宜改変したものも本件の発明の範囲内である。なお、ベルトの反り量は10cm角に切り出したサンプルで行ない、内反りをプラス、外反りをマイナスとして最も反りの大きい箇所を測定した。
<実施例1>
「ポリイミド前駆体溶液A1の調製」
ピロメリット酸二無水物(PMDA)と4,4’−ジアミノジフェニルエーテル(DDE)をモル比1:1でN―メチル―2―ピロリドン(NMP)中で重合して固形分20%、粘度8.3Pa・s(25℃)のポリイミド前駆体溶液A1を調製した。
「カーボンブラック分散液A1、基層用塗工液A1の調製」
エボニックデグサ社製SpecialBlack4と上記ポリイミド前駆体溶液A1とNMPを重量比12:13:75で混合した溶液をφ1mmジルコニア製メディアのボールミルにて10時間分散し、カーボンブラック分散液A1を調製した。その後、上記カーボンブラック分散液A1とポリイミド前駆体溶液A1をカーボンブラック固形分が17.4%となるように混合して充分に攪拌、脱泡して基層用塗工液A1を調製した。
「ポリイミド基層ベルトAの作製」
次に、外径700mm、長さ360mmの外面をブラスト処理にて粗面化した金属製円筒を型として用い、この円筒型を50rpm(回/分)で回転させながら、上記基層用塗工液A1を円筒外面に均一に流延するようにディスペンサーにて塗布した。所定の全量を流し終えて塗膜がまんべんなく広がった時点で、回転数を100rpmに上げ、熱風循環乾燥機に導入して、120℃まで徐々に昇温して60分加熱した。さらに昇温して200℃で20分加熱し、回転を停止、徐冷して成形膜が形成された円筒型を取り出し、これを高温処理の可能な加熱炉(焼成炉)に導入し、段階的に260℃まで昇温して20分加熱処理(焼成)し、膜厚40μmのポリイミド基層ベルトAを得た。
「ポリイミド前駆体溶液A2の調製」
3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物(BPDA)と4,4’−ジアミノジフェニルエーテル(DDE)をモル比1.0:1.0でN―メチル―2―ピロリドン(NMP)中で重合して固形分18%。粘度6.3Pa・s(25℃)のポリイミド前駆体溶液A2を調製した。
「カーボンブラック分散液A2、基層用塗工液A2の調製」
エボニックデグサ社製SpecialBlack4と上記ポリイミド前駆体溶液A2とNMPを重量比12:13:75で混合した溶液をφ1mmジルコニア製メディアのボールミルにて9時間分散し、カーボンブラック分散液A2を調製した。その後、上記カーボンブラック分散液A2とポリイミド前駆体溶液A2をカーボンブラック固形分が14.0%となるように混合して充分に攪拌、脱泡して基層用塗工液A2を調製した。
「中間転写ベルトAの作製」
次に、上記ポリイミド基層ベルトAの上に、この円筒型を50rpm(回/分)で回転させながら、上記基層用塗工液A2を円筒外面に均一に流延するようにディスペンサーにて塗布した。所定の全量を流し終えて塗膜がまんべんなく広がった時点で、回転数を100rpmに上げ、熱風循環乾燥機に導入して、120℃まで徐々に昇温して60分加熱した。
さらに昇温して200℃で20分加熱し、回転を停止、徐冷して成形膜が形成された円筒型を取り出し、これを高温処理の可能な加熱炉(焼成炉)に導入し、段階的に320℃まで昇温して60分加熱処理(焼成)し、充分に冷却後、金型から離型して総膜厚70μmの中間転写ベルトAを得た。このときのベルトの反り量はプラス2.5mmであった。
<実施例2>
実施例1のポリイミド基層ベルトAの膜厚を25μm、外層(表面層)の膜厚を40μmとした以外は実施例1と同様にして、中間転写ベルトBを得た。このときのベルトの反り量はプラス1.2mmであった。
<実施例3>
実施例1のポリイミド基層ベルトAの膜厚を75μm、外層(表面層)の膜厚を30μmとした以外は実施例1と同様にして、中間転写ベルトCを得た。このときのベルトの反り量はプラス9.6mmであった。
<実施例4>
実施例1のポリイミド基層ベルトAの膜厚を70μm、外層(表面層)の膜厚を80μmとした以外は実施例1と同様にして、中間転写ベルトDを得た。このときのベルトの反り量はプラス7.2mmであった。
<実施例5>
実施例1において、基材層のポリイミド前駆体A1を以下に変更した。
3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物(BPDA)とピロメリット酸二無水物(PMDA)と4,4’−ジアミノジフェニルエーテル(DDE)をモル比0.6:0.4:1.0でN―メチル―2―ピロリドン(NMP)中で重合して固形分20%、粘度13.2Pa・sのポリイミド前駆体溶液Eを調製した。その後は実施例1と同様にしてシームレスベルトEを得た。このときのベルトの反り量はプラス1.6mmであった。
<実施例6>
実施例1において、表面層のポリイミド前駆体A2を以下に変更した。
4,4’−オキシジフタル酸二無水物(ODPA)と4,4’−ジアミノジフェニルエーテル(DDE)をモル比1.0:1.0でN−メチル−2−ピロリドン(NMP)中で重合して固形分20%のポリイミド前駆体溶液Fを調製した。その後は実施例1と同様にしてシームレスベルトFを得た。このときのベルトの反り量はプラス2.7mmであった。
<実施例7>
実施例1において、基材層のポリイミド前駆体A1の4,4’−ジアミノジフェニルエーテルを3,4’−ジアミノジフェニルエーテルに変更した以外は実施例1と同様にしてシームレスベルトGを得た。このときのベルトBの反り量はプラス2.2mmであった。
<実施例8>
実施例1において、表面層のポリイミド前駆体A2の4,4’−ジアミノジフェニルエーテルをp−フェニレンジアミン(PDA)に変更した以外は実施例1と同様にしてシームレスベルトHを得た。このときのベルトHの反り量はプラス1.1mmであった。
<実施例9>
実施例1において、表面層のポリイミド前駆体A2の3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物(BPDA)を4,4’−オキシジフタル酸二無水物(ODPA)に変更した以外は実施例1と同様にしてシームレスベルトIを得た。このときのベルトIの反り量はプラス3.7mmであった。
<比較例1>
実施例1の基材層の膜厚を15μm、外層(表面層)の膜厚を100μmにした以外は実施例1と同様にして中間転写ベルトJを得た。このときのベルトJの反り量はプラス0.5mmであった。
<比較例2>
実施例1の基材層の膜厚を100μm、外層(表面層)の膜厚を20μmにした以外は実施例1と同様にして中間転写ベルトKを得た。このときのベルトKの反り量はプラス14.7mmであった。
<比較例3>
実施例1の基材層の膜厚を60μm、かつ外層(表面層)を塗布しなかった以外は実施例1と同様にして中間転写ベルトLを得た。このときのベルトLの反り量はプラス18mmであった。
上記各実施例、比較例の中間転写ベルトA〜Kを、図2の電子写真装置に搭載して1万枚の通紙を行ない、ベルト反りによる走行不良を確認した。この際、1度も走行不良が起こらなかったベルトについては○、1〜10回の走行不良は△、それ以外は×とした。
また、端部と中央部の濃度ムラも確認し、濃度ムラなしは○、一部濃度が薄いところがあるが実使用可能レベルを△、濃度ムラが大きく、実使用不可レベルを×とした。
結果を表1に示す。
Figure 0006079275
以上、本発明の構成とすることにより、高品質な画像が得られ、かつベルトの反りによる走行不良、及び画像ムラを起こさず耐久性に優れた中間転写ベルト、並びに該中間転写ベルトを用いた画像形成装置の提供することができる。
(図1について)
11 PMDA系ポリイミド基層(内層)
12 ポリイミド表面層(外層)
(図2について)
P 転写紙
L レーザ光
70 除電ローラ
80 アースローラ
200 感光体ドラム
201 感光体クリーニング装置
202 除電ランプ
203 帯電チャージャ
204 電位センサ
205 画像濃度センサ
210 ベルト搬送装置
230 リボルバ現像ユニット
231Y Y現像機
231K Bk現像機
231C C現像機
231M M現像機
270 定着装置
271、272 定着ローラ
500 中間転写ユニット
501 中間転写ベルト
502 トナーシール部材
503 帯電チャージャ
504 ベルトクリーニングブレード
505 潤滑剤塗布ブラシ
506 潤滑剤
507 1次転写バイアスローラ
508 ベルト駆動ローラ
509 ベルトテンションローラ
510 2次転写対向ローラ
511 クリーニング対向ローラ
512 フィードバッグ電流検知ローラ
513 トナー画像
514 光学センサ
600 2次転写ユニット
601 転写紙ガイド板
605 2次転写バイアスローラ
606 転写紙除電チャージャ
608 クリーニングブレード
610 レジストローラ
801 1次転写電源
802 2次転写電源
(図3について)
P 転写紙
10 プリンタ本体
12 画像書込部
13 画像形成部
14 給紙部
15 定着装置
16 レジストローラ
20BK、20M、20Y、20C 現像装置
21BK、21M、21Y、21C 感光体
22 中間転写ベルト
23BK、23M、23Y、23C 1次転写バイアスローラ
25 ベルトクリーニング部材
26 駆動ローラ
27 潤滑剤塗布装置
50 転写搬送ベルト
60 2次転写バイアスローラ
70 転写電圧印加電源
特開平11−282277号公報 特開2009−258699号公報 特開2010−122437号公報 特開2005−309181号公報 特許第4396959号公報

Claims (8)

  1. 像担持体上に形成された潜像をトナーにより現像して得られたトナー像が転写される中間転写ベルトであって、
    前記中間転写ベルトは、基材層からなる内層のポリイミド層と、該基材層上に形成された外層のポリイミド層とが積層された構造を有し、前記基材層が、少なくともピロメリット酸に由来する構造単位とジアミノジフェニルエーテルに由来する構造単位とを有するポリイミドを含み、前記中間転写ベルトの内側への反り量が1.0mm以上10.0mm以下であることを特徴とする中間転写ベルト。
  2. 基材層の平均厚みが20μm以上80μm以下、かつ前記中間転写ベルト総膜厚の平均厚みが40μm以上140μm以下であることを特徴とする請求項1に記載の中間転写ベルト。
  3. 前記外層が3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物に由来する構造単位を有するポリイミドを含むことを特徴とする請求項1に記載の中間転写ベルト。
  4. 前記外層が4,4’−オキシジフタル酸二無水物に由来する構造単位を有するポリイミドを含むことを特徴とする請求項1に記載の中間転写ベルト。
  5. 前記中間転写ベルト周長が2000mm以上であることを特徴とする請求項1に記載の中間転写ベルト。
  6. 前記中間転写ベルトがシームレスベルトであることを特徴とする請求項1に記載の中間転写ベルト。
  7. 潜像が形成され、トナー像を担持可能な像担持体と、該像担持体上に形成された潜像をトナーで現像する現像手段と、該現像手段により現像されたトナー像が一次転写される中間転写ベルトと、該中間転写ベルト上に担持されたトナー像を記録媒体に二次転写する転写手段とを有してなり、前記中間転写ベルトが請求項1乃至6のいずれかに記載の中間転写ベルトであることを特徴とする画像形成装置。
  8. フルカラー画像形成装置であって、各色の現像手段を有する複数の潜像担持体を直列に配置してなる請求項7に記載の画像形成装置。
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JP2003270967A (ja) * 2002-03-18 2003-09-25 Nitto Denko Corp 転写定着ベルト
JP2005024873A (ja) * 2003-07-02 2005-01-27 Fuji Xerox Co Ltd 半導電性ベルト、及び半導電性ベルトの製造方法
JP2005099182A (ja) * 2003-09-22 2005-04-14 Fuji Xerox Co Ltd 半導電性ベルト、及びそれを用いた電子写真画像形成装置
JP5308701B2 (ja) * 2008-03-31 2013-10-09 日東電工株式会社 シームレスベルトの製造方法及び製造装置
JP2010085450A (ja) * 2008-09-29 2010-04-15 Ube Ind Ltd シームレスベルトおよびシームレスベルトの製造方法
JP2012118446A (ja) * 2010-12-03 2012-06-21 Ricoh Co Ltd 画像形成装置

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