JP3667307B2 - Image forming apparatus - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は電子写真方式を用いた画像形成装置に関し、特に第1の画像担持体上に形成された可転写画像(トナー画像)を、一旦中間転写体上に転写させた後に、第2の画像担持体上に更に転写させて画像形成物を得る複写機、プリンター、ファックス等の画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
中間転写体を使用した画像形成装置は、カラー画像情報や多色画像情報の複数の成分色画像を順次積層転写してカラー画像や多色画像を合成再現した画像形成物を出力するカラー画像形成装置や多色画像形成装置、またはカラー画像形成機能や多色画像形成機能を具備させた画像形成装置として有効であり、各成分色画像の重ね合わせズレ(色ズレ)のない画像を得ることが可能である。
【0003】
ローラ形状を有する中間転写体を用いた転写装置である画像形成装置の一例の概略図を図1に示す。
【0004】
図1は電子写真プロセスを利用したカラー画像形成装置(複写機あるいはレーザービームプリンター)である。中間転写体として中抵抗の弾性ローラ20を使用している。
【0005】
1は第1の画像担持体として繰り返し使用される回転ドラム型の電子写真感光体(以下感光ドラムと記す)であり、矢示の時計方向に所定の周速度(プロセススピード)をもって回転駆動される。感光ドラム1は回転過程で、1次帯電器2により所定の極性・電位に一様に帯電処理され、次いで不図示の画像露光手段(カラー原稿画像の色分解・結像露光光学系、画像情報の時系列電気デジタル画素信号に対応して変調されたレーザービームを出力するレーザースキャナによる走査露光系等)による画像露光3を受けることにより目的のカラー画像の第1の色成分像(例えばイエロー成分像)に対応した静電潜像が形成される。
【0006】
次いで、その静電潜像が第1現像器41(イエロー現像器)により第1色であるイエロートナーYにより現像される。このとき第2〜第4の現像器42、43、44(マゼンタ、シアン、ブラックの各現像器)は作動−オフになっていて感光ドラム1には作用せず、上記第1色のイエロートナー画像は上記第2〜第4の現像器42〜44により影響を受けない。中間転写体20は矢示の反時計方向に感光ドラム1と同じ周速度をもって回転駆動されている。
【0007】
本実施例の中間転写体20は、パイプ状の芯金21と、その外周面に形成された弾性層22からなる。感光ドラム1上に形成担持された上記第1色のイエロートナー画像が、感光ドラム1と中間転写体20とのニップ部を通過する過程で、中間転写体20に印加される1次転写バイアスにより形成される電界により、中間転写体20の外周面に順次中間転写されていく。以下同様に、第2色のマゼンタトナー画像、第3色のシアントナー画像、第4色のブラックトナー画像が順次中間転写体20上に重畳転写され、目的のカラー画像に対応した合成カラートナー画像が形成される。
【0008】
感光ドラム1から中間転写体20への第1〜第4色のトナー画像の順次重畳転写のための1次転写バイアスは、トナーとは逆極性(+)でバイアス電源29から印加される。感光ドラム1から中間転写体20への第1〜第4色のトナー画像の順次転写実行工程において、転写ベルト6は中間転写体20から接離可能としている。
【0009】
転写ベルト6は、中間転写体20に対応し平行に軸受させて下面部に接触させて配設してある。転写ベルト6は転写ローラ62とテンションローラ61とによって支持され、転写ローラ62には、バイアス電源28によって所望の2次転写バイアスが印加され、テンションローラ61は接地されている。
【0010】
中間転写体20上に重畳転写された合成カラートナー画像の転写材Pへの転写は、転写ベルト6が中間転写体20に当接されると共に、不図示の給紙カセットから転写材供給ローラ11、転写材ガイド10を通過して中間転写体20と転写ベルト6との当接ニップに所定のタイミングで転写材Pが給送され、同時に2次転写バイアスがバイアス電源28から転写ローラ62に印加される。この2次転写バイアスにより中間転写体20から転写材Pへ合成カラートナー画像が転写される。トナー画像転写を受けた転写材Pは定着器15へ導入され加熱定着される。
【0011】
前述の中間転写体を用いた画像形成装置を有するカラー電子写真装置は、従来の技術である転写ドラム上に第2の画像担持体を張り付けまたは吸着せしめ、そこへ第1の画像担持体上から画像を転写する画像形成装置を有したカラー電子写真装置、例えば特開昭63−301960号公報中で述べられたごとくの転写方法よりは以下の点で優れている。
(1)各色のトナー画像の重ね合わせ時の色ズレが少ない。
(2)図1で示されるごとく、第2の画像担持体になんら加工、制御(例えばグリッパーに把持する、吸着する、曲率を持たせる等)を必要とせずに中間転写体から画像を転写することができるため、第2の画像担持体を多種多様に選択することができる。例えば、封筒、ハガキ、ラベル紙等、薄い紙(40g/m2紙)から厚い紙(200g/m2紙)まで、第2の画像担持体の幅の広狭、長さの長短、あるいは厚さの厚薄によらず転写可能である。
【0012】
このように、中間転写体を用いることによる利点のため、既に市場においてはこの画像形成装置を用いたカラー複写機、カラープリンター等が稼働し始めている。
【0013】
しかし、これらの画像形成装置は、前記の利点を十分に生かし、ユーザーに対して真に期待され、かつ満足を与える装置としては十分機能していないのが現状である。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】
上記の画像形成装置を繰り返し使用する場合には、中間転写体から第2の画像担持体に転写されなかった現像剤(以後、転写残現像剤と称す)を中間転写体の表面から除去して、次の画像形成ステップに入る必要がある。ところが、従来の中間転写体を用いた画像形成装置においては、中間転写体から第2の画像担持体への転写効率(以後、2次転写効率と称す)が十分に高いものでない。このため、転写残現像剤を完全かつ安定的に除去することが困難になり、該転写残現像剤が次の画像に現われてゴースト画像となる、あるいは転写残現像剤が中間転写体の表面に蓄積されて融着する、という問題点がある。融着の発生は画像品位の低下を招くために好ましくない。
【0015】
また、中間転写体に用いる導電剤の種類によっては、該中間転写体の抵抗値が環境(温度及び湿度)により大きく変化するため、あるいは導電剤が中間転写体の表面にブリードアウトして感光体を汚染するために、安定した画像を得ることが困難であるという問題がある。
【0016】
本発明の目的は、中間転写体を用いた画像形成装置において、使用環境によらず、繰り返し高品位な画像を得ることのできる画像形成装置を提供することである。
【0017】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明は、第1の画像担持体上に形成された画像を中間転写体に転写した後、第2の画像担持体上に更に転写する画像形成装置において、
該中間転写体が溶剤可溶型導電性高分子を含有し、
該溶剤可溶型導電性高分子が、下記一般式(1)で示される化合物である
ことを特徴とする画像形成装置である。
一般式(1)
【化3】
(式中、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7及びR8は同一あるいは異なって、炭化水素基、ヒドロキシル基置換炭化水素基、基内にアミド結合及びエステル結合の少なくとも1方を有する炭化水素系の基、基内にエーテル酸素を有する炭化水素系の基、O−炭化水素基置換−3−オキシ−2−ヒドロキシプロピル基、末端ヒドロキシル基置換ポリオキシ炭化水素基、ポリオキシ炭化水素基、カルボニル基を連結基として末端炭化水素基と結合しているポリオキシ炭化水素基、同一原子団内の中心窒素原子ともう一つのN−置換基と共にモルホリン環、ピリジン環またはイミダゾリン環を形成する残基からなる群より選ばれる少なくとも1つの基であり、(A) 2- はSO 3 2- 、S 2 O 5 2- 、S 2 O 4 2- 、S 2 O 3 2- 及びSO 4 2- からなる群より選ばれる少なくとも1つのイオンである。)
【0018】
以下、本発明を詳細に説明する。
【0019】
まず、繰り返し高品位な画像を得るためには、中間転写体上の転写残現像剤を完全に除去する必要がある。転写残現像剤を完全に除去するためには、転写残現像剤が少ないほど有利であることは明らかである。すなわち、2次転写効率が高いほど、転写残現像剤の除去が容易になる。
【0020】
本発明者らによる検討の結果、2次転写効率を向上させるためには中間転写体の抵抗値が重要な因子であることが分かった。すなわち、中間転写体の抵抗値は、下記に示す測定法にて、1×104(Ω)以上1×1010(Ω)未満であることが好ましいことが分かった。
<中間転写体の抵抗値の測定方法>
(1)中間転写体と金属ロールを両者の軸が平行になるように線圧40g/cmで当接させ、直流電源、抵抗器、電位差計をつなぐ(図2)。
(2)上記金属ロールを駆動回転し、これに従動する中間転写体表面の線速度が120mm/secになるように調節する。
(3)直流電源から+1kVを回路に印加し、中間転写体の下流側に挿入した適当な抵抗値R(Ω)を持つ抵抗器の、両端の電位差Vr(V)を電位差計にて測定する。
(4)以下の式に従って、中間転写体の抵抗値を算出する。
中間転写体の抵抗値(Ω)=1000(V)×R(Ω)÷Vr(V)
なお、特に断らない限り、測定時の雰囲気は23℃/55%Rhとする。
【0021】
本発明の中間転写体は、樹脂、エラストマー、ゴム等の材料からなるために、中間転写体の抵抗値を前記範囲に調整するためには、導電剤を使用する必要がある。
【0022】
導電剤としては、従来より、カーボンブラック、金属等の導電性フィラー、界面活性剤型帯電防止剤等が用いられている。
【0023】
しかし、カーボンブラック、金属等の導電性フィラーを用いた場合には、導電性フィラーを均一に分散することが困難であるために、ミクロ的な抵抗ムラを生じ易く、画像品位の低下を招いてしまう場合がある。また、界面活性剤型帯電防止剤を用いると、多くの場合中間転写体の抵抗値が使用環境(特に温度及び湿度)によって大きく変化してしまうために、安定した画像を得ることができない。更に、前記界面活性剤型帯電防止剤が中間転写体の表面にブリードアウトすると感光体を汚染してしまうという問題もある。
【0024】
本発明は、溶剤可溶型導電性高分子を導電剤として用いることにより、上記の問題を解決するものである。
【0025】
すなわち、ミクロ的な抵抗ムラを無くすためには、導電性フィラー分散系よりも、中間転写体の樹脂マトリックス中に導電剤を溶解させた系の方が、より均一に分散できるために有利である。ただし、溶剤に可溶であっても、従来より用いられているような界面活性剤型帯電防止剤では、前述のように、抵抗値の環境安定性が乏しい、感光体を汚染する、という問題があるために使用できない。
【0026】
これに対して、本発明の中間転写体に用いる溶剤可溶型導電性高分子は、
(1)溶剤に可溶であるために中間転写体の樹脂マトリックス中に容易に均一分散することができる、
(2)周囲の環境の変化による抵抗値の変化が小さい、
(3)高分子であるために感光体を汚染しない(中間転写体の表面にブリードアウトしにくい)、という特徴がある。
【0027】
ここで、本発明の中間転写体に用いる溶剤可溶型導電性高分子とは、以下に示す(1)及び(2)を満足するものをいう。
(1)下記に示す溶剤の少なくとも1種に、1質量%以上溶解すること。
メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ベンジルアルコール、ピリジン、N−メチルピロリドン、N,N′−ジメチルホルムアミド、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、ベンゼン、トルエン、キシレン、テトラヒドロフラン、酢酸エチル、酢酸ブチル、シクロヘキサン、n−オクタン、ジエチルエーテル、ジメチルスルホキシド、ジエチレングリコール、2−メトキシエタノール、2−エトキシエタノール、2−ブトキシエタノール、フレオン11、フレオン12、フレオン112。
(2)単体での表面抵抗が1×1010(Ω/□)以下であること。ただし、表面抵抗の測定は23℃/55%RHで行なうものとする。
【0028】
なお、溶剤可溶型導電性高分子が中間転写体の表面にブリードアウトして感光体を汚染することを防止するためには、分子量は大きい方が好ましい。すなわち、上記溶剤可溶型導電性高分子の分子量は4000以上であることが好ましい。ただし、これに限られるものではない。
【0029】
上記(1)及び(2)を満足する化合物について、本発明者らが検討を行なった結果、以下に示す化合物が、本発明の画像形成装置に用いる中間転写体を製造するにあたって好ましいことが分かった。
硫酸イオン、ピロ亜硫酸イオン、亜二チオン酸イオン、チオ硫酸イオン及び亜硫酸イオンからなる群より選ばれる少なくとも1つのイオンと、少なくとも1種の4級アンモニウムイオンを有する化合物。
【0030】
上記化合物について説明する。この化合物は、硫酸イオン、ピロ亜硫酸イオン、亜二チオン酸イオン、チオ硫酸イオン及び亜硫酸イオンからなる群より選ばれる少なくとも1つのイオンと、少なくとも1種の4級アンモニウムイオンを有する化合物であることを特徴としており、電気陰性度の高い原子同士(硫黄及び酸素)の組み合わせからできている電子吸引性基が、4級アンモニウムイオン中に含まれる塩基性窒素化合物と結合したことによって、共鳴構造をとることが可能になり、広範囲の電子移動が起こり、導電性が発現するものと考えられる。すなわち、該化合物の主たる導電機構は電子伝導によるものであると考えられる。従って、該化合物の導電性は使用環境によらず安定している。
【0031】
硫酸イオンと4級アンモニウムイオンとの化合物である場合の、共鳴構造式を下記構造式(1)に示す。
【0032】
構造式(1)
【0033】
【化2】
【0034】
4級アンモニウムイオンとしては、特に前記の一般式(1)において、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7及びR8が、炭化水素基、ヒドロキシル基置換炭化水素基、基内にアミド結合及びエステル結合の少なくとも1方を有する炭化水素系の基、基内にエーテル酸素を有する炭化水素系の基、O−炭化水素基置換−3−オキシ−2−ヒドロキシプロピル基、末端ヒドロキシル基置換ポリオキシ炭化水素基、ポリオキシ炭化水素基、カルボニル基を連結基として末端炭化水素基と結合しているポリオキシ炭化水素基、同一原子団内の中心窒素原子ともう一つのN−置換基と共にモルホリン環、ピリジン環またはイミダゾリン環を形成する残基からなる群より選ばれる少なくとも1つの基である場合、該化合物の導電性がいっそう増して好ましい。これは上記の官能基が、4級アンモニウムイオン中の塩基性窒素の(+)性をより増大させ、安定化させるためであると考えられる。
【0035】
更に、前記一般式(1)の化合物は、多価ヒドロキシ化合物との混合物にしてもよい。この場合、
(i)導電付与効果がより増大する。これは、ヒドロキシル基が4級アンモニウムイオン中の塩基性窒素の(+)性をより増大させ、安定化させるためであると考えられる。
(ii)熱安定性が向上する。
(iii )ゴム、エラストマー、樹脂との相溶性が増す。
等、多くの優れた特徴を有するために、より好ましい。
【0036】
なお、多価ヒドロキシ化合物の例としては、ペンタエリスリトール、ソルビトール、マンニトール、ベンジリデンソルビトール、ジ(ベンジリデン)ソルビトール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ジ(ペンタエリスリトール)、ビスフェノールA、ハイドロキノン、ピロガロール等が挙げられるが、特に限定されるものではない。また、もちろん、これらを2種以上混合して用いることもできる。
【0037】
本発明の中間転写体に用いる溶剤可溶型導電性高分子は、表面層に添加することが好ましいが、場合によっては、その下層に被覆層が有るときにはその被覆層、また弾性層に添加してもよい。
【0038】
本発明に用いる中間転写体の弾性層及び被覆層にはゴム、エラストマー、樹脂を使用することができ、例えば、ゴム、エラストマーとしては、天然ゴム、イソプレンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、ブタジエンゴム、ブチルゴム、エチレン−プロピレンゴム、エチレン−プロピレンターポリマー、クロロプレンゴム、クロロスルホン化ポリエチレン、塩素化ポリエチレン、アクリロニトリルブタジエンゴム、ウレタンゴム、シンジオタクチック1,2−ポリブタジエン、エピクロロヒドリンゴム、アクリルゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム、多硫化ゴム、ポリノルボルネンゴム、水素化ニトリルゴム、熱可塑性エラストマー(例えば、ポリスチレン系、ポリオレフィン系、ポリ塩化ビニル系、ポリウレタン系、ポリアミド系、ポリエステル系、フッ素樹脂系)を用いることができる。
【0039】
また、樹脂としてはポリスチレン、クロロポリスチレン、ポリ−α−メチルスチレン、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−塩化ビニル共重合体、スチレン−酢酸ビニル共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−アクリル酸エステル共重合体(スチレン−アクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリル酸エチル共重合体、スチレン−アクリル酸ブチル共重合体、スチレン−アクリル酸オクチル共重合体及びスチレン−アクリル酸フェニル共重合体等)、スチレン−メタクリル酸エステル共重合体(スチレン−メタクリル酸メチル共重合体、スチレン−メタクリル酸エチル共重合体、スチレン−メタクリル酸フェニル共重合体等)、スチレン−α−クロルアクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル−アクリル酸エステル共重合体等のスチレン系樹脂(スチレンまたはスチレン置換体を含む単重合体または共重合体)、メタクリル酸メチル樹脂、メタクリル酸ブチル樹脂、アクリル酸エチル樹脂、アクリル酸ブチル樹脂、変性アクリル樹脂(シリコーン変性アクリル樹脂、塩化ビニル変性アクリル樹脂、アクリル・ウレタン樹脂等)、塩化ビニル樹脂、スチレン−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ロジン変性マレイン酸樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエステルポリウレタン樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブタジエン、ポリ塩化ビニリデン、アイオノマー樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、ケトン樹脂、エチレン−エチルアクリレート共重合体、キシレン樹脂及びポリビニルブチラール樹脂、ポリアミド樹脂、変性ポリフェニレンオキサイド樹脂等が挙げられる。
【0040】
更に、溶剤可溶型導電性高分子を溶解するための溶媒は、前記のごとく、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ベンジルアルコール、ピリジン、N−メチルピロリドン、N,N′−ジメチルホルムアミド、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、ベンゼン、トルエン、キシレン、テトラヒドロフラン、酢酸エチル、酢酸ブチル、シクロヘキサン、n−オクタン、ジエチルエーテル、ジメチルスルホキシド、ジエチレングリコール、2−メトキシエタノール、2−エトキシエタノール、2−ブトキシエタノール、フレオン11、フレオン12、フレオン112等が挙げられるが、その他の溶剤であっても溶剤可溶型導電性高分子を溶解するものであればよく、良溶媒同士の混合溶媒はもちろんのこと、貧溶媒との混合溶媒であってもよい。
【0041】
また、本発明の画像形成装置に用いる中間転写体を製造するにあたって、上記に示したごとくの溶剤を必ずしも使用する必要はなく、例えば、溶剤可溶型導電性高分子を直接、ゴム、エラストマー、樹脂に練り込む等の製造方法をとることも可能である。この場合には、溶剤を広義に解釈すればよい。すなわち、ゴム、エラストマー、樹脂が、溶剤可溶型導電性高分子の溶媒にあたるとみなすことができる。
【0042】
同じく、本発明の画像形成装置に用いる中間転写体を製造するにあたって、上記の材料群の中から材料選択を行なう必要はなく、中間転写体の抵抗値が前記範囲になるようなものであれば、その他の材料を用いて製造することもできる。
【0043】
本発明に用いる中間転写体は、例えば、円筒状の導電性支持体上に少なくともゴム、エラストマー、樹脂よりなる弾性層及び1層以上の被覆層を有するローラ形状、または、図6に示されるごとくのベルト形状と、種々の態様を目的、必要に応じて選択することができる。その例を図3〜図5に示す。
【0044】
画像の重ね合わせの色ズレ、繰り返しの使用による耐久性を考慮すると、より好ましい本発明の態様としてはローラ形状である。各図において、100は剛体である円筒状導電性支持体、101は弾性層、102及び103は被覆層、そして104は中間転写ベルトを示す。
【0045】
円筒状導電性支持体としては、アルミニウム、鉄、銅及びステンレス等の金属や合金、カーボンや金属粒子等を分散した導電性樹脂等を用いることができ、その形状としては、上述したような円筒状や、円筒の中心に軸を貫通したもの、円筒の内部に補強を施したもの等が挙げられる。
【0046】
中間転写体の弾性層の膜厚は0.5〜10mm、更には1〜5mmにすることが好ましい。また、被覆層の膜厚は、下層の弾性層の柔軟性を、更にその上層あるいは感光体表面に伝えるためには薄層、具体的には1〜500μm、更には5〜200μmが好ましい。
【0047】
また、第1の画像担持体としては、導電性を有する剛体ローラの表面に感光層を被覆した感光ドラム、更には該感光ドラムの少なくとも最外層に、四フッ化エチレン樹脂(PTFE)の微粉末を含有する感光ドラムを用いることが好ましい。特に、少なくとも表面層にPTFEの微粉末を含有する感光ドラムを用いた場合には、より高い1次転写効率が得られる。これは、PTFEの微粉末を含有することにより、該感光ドラム最外層の表面エネルギーが低下し、トナーの離型性が向上するためではないかと考えられる。
【0048】
ここで、本発明の画像形成装置において、より好ましい形態例として、図1に示すごとく転写残現像剤を静電的にクリーニングする画像形成装置を挙げることができる。
【0049】
図1において、8はクリーニング用帯電部材であり、転写残現像剤を感光ドラム1と逆極性に帯電させるものである。9は転写残現像剤回収部材であり、感光ドラム1と同極性のバイアスを印加して、クリーニング用帯電部材8により帯電された先の転写残現像剤を回収するものである。
【0050】
ここで、クリーニング用帯電部材8、転写残現像剤回収部材9は中間転写体20と接触させながらバイアスを印加しているので、中間転写体20の表面はこれらの部材により帯電されることになる。この電荷が減衰しない(中間転写体20の表面電位が大きい)うちに次の画像形成ステップに入ると、感光ドラム1とのニップ部において1次転写電界が乱されるために、画像品位が低下してしまう。しかし、本発明の画像形成装置に用いる溶剤可溶型導電性高分子(特に含窒素電荷移動錯体型ポリ硼素化合物)においては、電荷の減衰が速いためにそのようなことはなく、静電的なクリーニングが可能になるものと考えられる。
【0051】
図1において、クリーニング用帯電部材8及び転写残現像剤回収部材9は、金属ロール、導電性を有する弾性ロール、導電性を有するファーブラシ、導電性を有するブレード等、種々の形態をとることができる。
【0052】
図1の画像形成装置において、例えば電源投入時に転写残現像剤回収部材9に感光ドラム1と逆極性のバイアスを印加して、回収容器内の転写残現像剤を帯電させ、感光ドラムのクリーニング装置13に回収することも考えられる。この方式は、転写残現像剤の回収容器を小型化できるという利点を有している。
【0053】
また、図1の画像形成装置においては転写残現像剤回収部材9を設けることなく、感光ドラム1を転写残現像剤回収部材としてもよい。
【0054】
更に、図1の画像形成装置においては、感光ドラム1から中間転写体20に現像剤94を転写すると同時に、転写残現像剤96を感光ドラム1に戻してもよい(以後、1次転写同時クリーニング方式と称する)。1次転写同時クリーニング方式は、クリーニングステップを特に必要としないために、スループットの低下がないという利点を有している。
【0055】
以上のように、本発明の中間転写体は溶剤可溶型導電性高分子を含有しているために、
(1)中間転写体の抵抗ムラがない、
(2)環境による中間転写体の抵抗値の変動が小さい、
(3)感光体を汚染しない、
という特徴を有している。
【0056】
従って、本発明の画像形成装置は、使用環境によらず、繰り返し安定した画像を得ることができるという効果を有する。
【0057】
本発明の中間転写体は、例えば以下のようにして製造される。
【0058】
まず、円筒状導電性支持体としての金属ロールを用意する。ゴム、エラストマー、樹脂等を金属ロール上に溶融成形、注入成形、浸漬塗工あるいはスプレー塗工等により成形することによって弾性層を設ける。次に、被覆層の材料を弾性層の上に溶融成形、注入成形、浸漬塗工あるいはスプレー塗工等により成形することによって被覆層を設ける。
【0059】
【実施例】
以下に実施例により本発明を詳細に説明する。
(実施例1)
直径182mm、長さ320mm、厚み5mmのアルミニウム製円筒状ローラ表面に下記配合のゴムコンパウンドを金型を用いてトランスファー成形することにより、厚さ5mmの弾性層を有するローラを得た。
【0060】
【0061】
次に、該ローラ上に被覆層を得るための被覆層用塗料を下記処方により作成した。
【0062】
【0063】
ただし、上記塗料配合において、溶剤可溶型導電性高分子1は一般式(1)において、R1=R4=R5=R8=CH3、R2=R6=C2H4OH、R3=R7=C12H25、A=SO4で示される化合物である。該化合物は、分子量=約600、表面抵抗=約1×104(Ω/□)である。
【0064】
上記塗料を前記ローラにスプレー塗布し、その後100℃で2時間加熱することにより残存溶剤を除去し、厚さ35μmの強靱な被覆層を有する中間転写体を得た。
【0065】
得られた中間転写体の抵抗を、上記の<中間転写体の抵抗値の測定方法>に従って、各環境にて測定した。
【0066】
次に、中間転写体を図1に示されるフルカラー電子写真装置に装着し、80g/m2紙にフルカラー画像をプリントし、以下のように転写効率を定義して、転写効率の測定を行なった。
【0067】
1次転写効率=中間転写体上の画像濃度/(感光ドラム上の転写残画像濃度+中間転写体上の画像濃度)×100(%)。
【0068】
2次転写効率=紙上の画像濃度/(紙上の画像濃度+中間転写体上の転写残画像濃度)×100(%)。
【0069】
なお、クリーニング用帯電部材8には1×108(Ω)の抵抗を持つ弾性ローラを、転写残現像剤回収部材9には1×102(Ω)の抵抗を持つ導電性ファーブラシを用いた。
【0070】
次に、フルカラー画像にて5000枚の連続プリントを行なったが、クリーニング不良に起因する画像不良は一切発生しなかった。
【0071】
また、中間転写体の抵抗値の環境依存性が画像に与える影響を調べるために、5000枚の連続プリントを行なう前後にて、15℃/10%、23℃/55%、30℃/80%の3環境(以後、3環境と略す)で画像を出力したが、全て良好な画像を得ることができた。
【0072】
結果を表1及び表2に示す。
【0073】
以下に本実施例の作像条件を示す。
【0074】
感光体:OPC感光ドラム
カラー現像剤:非磁性1成分トナー(4色共に)
1次転写電位:+100V
2次転写電流:+15μA
プロセススピード:120mm/sec
中間転写体と感光ドラムとの当接圧:2kgf
中間転写体と転写ベルトとの当接圧:5kgf
中間転写体とクリーニング用帯電部材との当接圧:1kgf
【0075】
(実施例2)
実施例1のゴム配合で得られた弾性層を有するローラ上に、被覆層を得るための被覆層用塗料を下記処方により作成した。
【0076】
【0077】
ここで、溶剤可溶型導電性高分子1とヒドロキシ化合物の共晶物は、以下のようにして製造した。
【0078】
フラスコに溶剤可溶型導電性高分子1を100g、ヒドロキシ化合物としてペンタエリスリトールを200g、純水を900g入れ、窒素気流下で徐々に加熱しながら脱水を行ない、更に加熱して注入した純水を全て蒸発させる。この操作により、溶剤可溶型導電性高分子1とペンタエリスリトールとの共晶物を得た。
【0079】
なお、上記の共晶物の表面抵抗は約5×103(Ω/□)である。
【0080】
上記塗料を前記ローラにスプレー塗布し、その後100℃で2時間加熱することにより残存溶剤を除去し、厚さ30μmの強靱な被覆層を有する中間転写体を得た。
【0081】
得られた中間転写体の抵抗値を実施例1と同様に測定した。
【0082】
次に、中間転写体を図1に示されるフルカラー電子写真装置に装着した。なお、クリーニング用帯電部材8は実施例1と同じものを用いたが、転写残現像剤回収部材9は使用せず、1次転写同時クリーニング方式とした。なお、バイアス電源26からクリーニング用帯電部材8に印加した電流値は+40(μA)である。
【0083】
また、転写効率の測定及び5000枚の耐久試験を実施例1と同様に行なった。5000枚耐久後もクリーニング不良に起因する画像不良は発生せず、1次転写同時クリーニングが可能であった。これは本実施例に用いた共晶物が、中間転写体の電荷の漏洩をが非常に速めているためと考えられる。なお、その他の作像条件は実施例1と同様である。
【0084】
また、中間転写体の抵抗値の環境依存性が画像に与える影響を調べるために、5000枚の連続プリントを行なう前後にて、3環境で画像を出力したが、全て良好な画像を得ることができた。
【0085】
結果を表1及び表2に示す。
【0086】
(比較例1)
実施例1のゴム配合で得られた弾性層を有するローラ上に、被覆層を得るための被覆層用塗料を下記処方により作成した。
【0087】
【0088】
上記塗料を前記ローラにスプレー塗布し、その後100℃で1時間加熱することにより残存溶剤を除去し、かつ被覆層に架橋を施し、厚さ25μmの強靱な被覆層を有する中間転写体を得た。
【0089】
得られた中間転写体の抵抗値を実施例1と同様に測定した。
【0090】
次に、中間転写体を図1に示されるフルカラー電子写真装置に装着し、実施例1と同様に転写効率の測定及び5000枚のフルカラー連続プリントを行なった。中間転写体の抵抗値にムラがあるために、ハーフトーン画像にガサツキが見られた。
【0091】
なお、クリーニング用帯電部材8及び転写残現像剤回収部材9は実施例1と同じものを用いた。作像条件も実施例1と同様である。
【0092】
また、中間転写体の抵抗値の環境依存性が画像に与える影響を調べるために、5000枚の連続プリントを行なう前後にて、3環境で画像を出力した。どの環境においてもハーフトーンにガサツキが見られ、その程度は5000枚プリント後の方が悪かった。
【0093】
結果を表1及び表2に示す。
【0094】
(比較例2)
一般に用いられている界面活性剤型帯電防止剤の1種である、N,N′−ジ(ポリオキシエチレン)アルキルアミンを添加して、被覆層用塗料を作成した。
【0095】
【0096】
上記塗料を実施例1のゴム配合で得られた弾性層を有するローラ上にスプレー塗布し、その後80℃で2時間加熱することにより残存溶剤を除去し、かつ被覆層に架橋を施し、厚さ50μmの強靱な被覆層を有する中間転写体を得た。
【0097】
得られた中間転写体の抵抗値を実施例1と同様に測定した。
【0098】
次に、中間転写体を図1に示されるフルカラー電子写真装置に装着し、実施例1と同様に転写効率の測定及び5000枚のフルカラー連続プリントを行なった。
【0099】
初期は良好な画像が得られたが、導電剤として用いたN,N′−ジ(ポリオキシエチレン)アルキルアミンが中間転写体の表面にブリードアウトしてくるために、次第に感光体を汚染し、5000枚の連続プリントには耐えられなかった。
【0100】
なお、クリーニング用帯電部材8及び転写残現像剤回収部材9は実施例1と同じものを用いた。作像条件も実施例1と同様である。
【0101】
また、中間転写体の抵抗値の環境依存性が画像に与える影響を調べるために、5000枚の連続プリントを行なう前後にて、新しい感光ドラムを用いて3環境で画像を出力した。中間転写体の抵抗値が、特に低温/低湿環境にて非常に大きくなってしまうために、初期より15℃/10%の環境で転写不良が発生し、良好な画像を得ることはできなかった。
【0102】
結果を表1及び表2に示す。
【0103】
【表1】
【0104】
【発明の効果】
以上述べてきたように、本発明は、第1の画像担持体上に形成された画像を中間転写体に転写した後、第2の画像担持体上に更に転写する画像形成装置において、該中間転写体が溶剤可溶型導電性高分子を含有し、該溶剤可溶型導電性高分子が、前記一般式(1)で示される化合物であることを特徴とする画像形成装置である。
【0105】
従って、本発明の画像形成装置は、使用環境によらず、繰り返し安定した画像を得ることができるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】ローラ形状の中間転写体を用いたカラー画像出力装置の概略図である。
【図2】本発明に用いる中間転写体の抵抗値の測定回路図である。
【図3】本発明に用いる、弾性層を有するローラ形状の中間転写体の断面図である。
【図4】本発明に用いる、弾性層の上に被覆層を有するローラ形状の中間転写体の断面図である。
【図5】本発明に用いる、弾性層の上に複数の被覆層を有するローラ形状の中間転写体の断面図である。
【図6】本発明の実施例5に用いたカラー画像出力装置の概略図である。
【符号の説明】
1 感光ドラム
2 1次帯電器
3 像露光手段
6 転写ベルト
8 クリーニング用帯電部材
9 転写残現像剤回収部材
10 転写材ガイド
11 転写材供給ローラ
13 感光ドラムのクリーニング装置
15 定着器
20 中間転写体
21 芯金
22 弾性層
26 バイアス電源
27 バイアス電源
28 バイアス電源
29 バイアス電源
41 イエロー色現像装置
42 マゼンタ色現像装置
43 シアン色現像装置
44 ブラック色現像装置
61 テンションローラ
62 転写ローラ
100 芯金
101 弾性層
102 被覆層
103 被覆層
104 ベルト状中間転写体
200 金属ロール
201 抵抗器
202 電源
203 電位差計
P 転写材[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an image forming apparatus using an electrophotographic method, and in particular, a transferable image (toner image) formed on a first image carrier is temporarily transferred onto an intermediate transfer member, and then a second image. The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, and a fax machine that obtains an image formed product by further transferring it onto a carrier.
[0002]
[Prior art]
An image forming apparatus that uses an intermediate transfer member is a color image forming device that sequentially stacks and transfers a plurality of component color images of color image information and multicolor image information, and outputs an image formed product in which color images and multicolor images are synthesized and reproduced. It is effective as an image forming apparatus, a multicolor image forming apparatus, or an image forming apparatus having a color image forming function or a multicolor image forming function, and can obtain an image having no component color misregistration (color misregistration). Is possible.
[0003]
FIG. 1 shows a schematic diagram of an example of an image forming apparatus which is a transfer apparatus using an intermediate transfer member having a roller shape.
[0004]
FIG. 1 shows a color image forming apparatus (copier or laser beam printer) using an electrophotographic process. An intermediate resistance
[0005]
Reference numeral 1 denotes a rotating drum type electrophotographic photosensitive member (hereinafter referred to as a photosensitive drum) that is repeatedly used as a first image bearing member, and is rotated at a predetermined peripheral speed (process speed) in a clockwise direction indicated by an arrow. . The photosensitive drum 1 is uniformly charged to a predetermined polarity / potential by the
[0006]
Next, the electrostatic latent image is developed with yellow toner Y, which is the first color, by the first developing device 41 (yellow developing device). At this time, the second to fourth developing
[0007]
The
[0008]
A primary transfer bias for sequentially superimposing and transferring toner images of the first to fourth colors from the photosensitive drum 1 to the
[0009]
The transfer belt 6 corresponds to the
[0010]
In transferring the composite color toner image superimposed and transferred onto the
[0011]
In a color electrophotographic apparatus having an image forming apparatus using the above-described intermediate transfer member, a second image carrier is pasted or adsorbed on a transfer drum, which is a conventional technique, and from there on the first image carrier. A color electrophotographic apparatus having an image forming apparatus for transferring an image, for example, the transfer method described in JP-A-63-301960 is superior in the following points.
(1) There is little color misregistration when the toner images of each color are superimposed.
(2) As shown in FIG. 1, the image is transferred from the intermediate transfer member without requiring any processing or control (eg, gripping, adsorbing, giving a curvature, etc.) to the second image carrier. Therefore, a wide variety of second image carriers can be selected. For example, thin paper (40 g / m, envelope, postcard, label paper, etc.)2Paper) to thick paper (200g / m2Paper), the second image bearing member can be transferred regardless of the width, length, or thickness.
[0012]
As described above, because of the advantage of using the intermediate transfer member, color copiers, color printers, and the like using this image forming apparatus are already in operation on the market.
[0013]
However, the present situation is that these image forming apparatuses make full use of the above-mentioned advantages and do not function sufficiently as apparatuses that are truly expected and satisfying users.
[0014]
[Problems to be solved by the invention]
When the above image forming apparatus is used repeatedly, the developer that has not been transferred from the intermediate transfer member to the second image carrier (hereinafter referred to as transfer residual developer) is removed from the surface of the intermediate transfer member. It is necessary to enter the next image forming step. However, in the conventional image forming apparatus using the intermediate transfer member, the transfer efficiency from the intermediate transfer member to the second image carrier (hereinafter referred to as secondary transfer efficiency) is not sufficiently high. For this reason, it becomes difficult to remove the transfer residual developer completely and stably, and the transfer residual developer appears in the next image to become a ghost image, or the transfer residual developer is formed on the surface of the intermediate transfer member. There is a problem of being accumulated and fused. The occurrence of fusion is not preferable because it causes a reduction in image quality.
[0015]
Also, depending on the type of conductive agent used for the intermediate transfer member, the resistance value of the intermediate transfer member varies greatly depending on the environment (temperature and humidity), or the conductive agent bleeds out to the surface of the intermediate transfer member to cause a photosensitive member. Therefore, it is difficult to obtain a stable image.
[0016]
An object of the present invention is to provide an image forming apparatus using an intermediate transfer member that can repeatedly obtain high-quality images regardless of the use environment.
[0017]
[Means for Solving the Problems]
That is, the present invention provides an image forming apparatus in which an image formed on a first image carrier is transferred to an intermediate transfer member and then further transferred onto a second image carrier.
The intermediate transfer member contains a solvent-soluble conductive polymer,
The solvent-soluble conductive polymer isIt is shown by the following general formula (1)Is a compound
An image forming apparatus characterized by the above.
General formula (1)
[Chemical Formula 3]
(Wherein R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7 and R8 are the same or different and have a hydrocarbon group, a hydroxyl group-substituted hydrocarbon group, and at least one of an amide bond and an ester bond in the group. Hydrocarbon group, hydrocarbon group having ether oxygen in the group, O-hydrocarbon group-substituted-3-oxy-2-hydroxypropyl group, terminal hydroxyl group-substituted polyoxyhydrocarbon group, polyoxyhydrocarbon group, Residues that form a morpholine ring, a pyridine ring or an imidazoline ring together with a polyoxyhydrocarbon group bonded to a terminal hydrocarbon group with a carbonyl group as a linking group, a central nitrogen atom in the same atomic group and another N-substituent At least one group selected from the group consisting of: (A) 2- Is SO Three 2- , S 2 O Five 2- , S 2 O Four 2- , S 2 O Three 2- And SO Four 2- At least one ion selected from the group consisting of )
[0018]
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
[0019]
First, in order to repeatedly obtain a high-quality image, it is necessary to completely remove the transfer residual developer on the intermediate transfer member. Obviously, the smaller the residual transfer developer, the more advantageous in order to completely remove the residual transfer developer. That is, the higher the secondary transfer efficiency, the easier the removal of the transfer residual developer.
[0020]
As a result of studies by the present inventors, it has been found that the resistance value of the intermediate transfer member is an important factor for improving the secondary transfer efficiency. That is, the resistance value of the intermediate transfer member is 1 × 10 5 by the measurement method shown below.Four(Ω) or more 1 × 10TenIt was found that it was preferable to be less than (Ω).
<Method for measuring resistance value of intermediate transfer member>
(1) The intermediate transfer member and the metal roll are brought into contact with each other at a linear pressure of 40 g / cm so that both axes are parallel to each other, and a DC power source, a resistor, and a potentiometer are connected (FIG. 2).
(2) The metal roll is driven to rotate and adjusted so that the linear velocity of the surface of the intermediate transfer member following the metal roll is 120 mm / sec.
(3) Apply +1 kV from a DC power source to the circuit, and measure the potential difference Vr (V) at both ends of a resistor having an appropriate resistance value R (Ω) inserted downstream of the intermediate transfer member with a potentiometer. .
(4) The resistance value of the intermediate transfer member is calculated according to the following equation.
Resistance of intermediate transfer member (Ω) = 1000 (V) × R (Ω) ÷ Vr (V)
Unless otherwise specified, the measurement atmosphere is 23 ° C./55% Rh.
[0021]
Since the intermediate transfer member of the present invention is made of a material such as resin, elastomer, rubber or the like, it is necessary to use a conductive agent in order to adjust the resistance value of the intermediate transfer member within the above range.
[0022]
Conventionally, conductive fillers such as carbon black and metal, surfactant type antistatic agents, and the like have been used as the conductive agent.
[0023]
However, when a conductive filler such as carbon black or metal is used, it is difficult to uniformly disperse the conductive filler, so micro resistance unevenness is likely to occur, resulting in a reduction in image quality. May end up. In addition, when a surfactant type antistatic agent is used, the resistance value of the intermediate transfer member largely varies depending on the use environment (particularly temperature and humidity), so that a stable image cannot be obtained. Further, when the surfactant type antistatic agent bleeds out on the surface of the intermediate transfer member, there is a problem that the photosensitive member is contaminated.
[0024]
The present invention solves the above problems by using a solvent-soluble conductive polymer as a conductive agent.
[0025]
That is, in order to eliminate microscopic resistance unevenness, a system in which a conductive agent is dissolved in a resin matrix of an intermediate transfer member is more advantageous than a conductive filler dispersion system because it can be more uniformly dispersed. . However, even if it is soluble in the solvent, the conventional surfactant type antistatic agent has a problem that the environmental stability of the resistance value is poor and the photoreceptor is contaminated as described above. Can not be used because there is.
[0026]
In contrast, the solvent-soluble conductive polymer used in the intermediate transfer member of the present invention is
(1) Since it is soluble in a solvent, it can be easily and uniformly dispersed in the resin matrix of the intermediate transfer member.
(2) Little change in resistance due to changes in the surrounding environment,
(3) Since it is a polymer, it does not contaminate the photoreceptor (it is difficult to bleed out on the surface of the intermediate transfer member).
[0027]
Here, the solvent-soluble conductive polymer used for the intermediate transfer member of the present invention refers to those satisfying the following (1) and (2).
(1) Dissolve 1% by mass or more in at least one of the following solvents.
Methanol, ethanol, isopropyl alcohol, benzyl alcohol, pyridine, N-methylpyrrolidone, N, N'-dimethylformamide, acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, benzene, toluene, xylene, tetrahydrofuran, ethyl acetate, butyl acetate, cyclohexane, n -Octane, diethyl ether, dimethyl sulfoxide, diethylene glycol, 2-methoxyethanol, 2-ethoxyethanol, 2-butoxyethanol,
(2) Single surface resistance of 1 × 10Ten(Ω / □) or less. However, the surface resistance is measured at 23 ° C./55% RH.
[0028]
In order to prevent the solvent-soluble conductive polymer from bleeding out on the surface of the intermediate transfer member and contaminating the photoreceptor, it is preferable that the molecular weight is large. That is, the molecular weight of the solvent-soluble conductive polymer is preferably 4000 or more. However, the present invention is not limited to this.
[0029]
As a result of studies by the present inventors on the compounds satisfying the above (1) and (2), it has been found that the following compounds are preferable for producing the intermediate transfer member used in the image forming apparatus of the present invention. It was.
A compound having at least one ion selected from the group consisting of sulfate ion, pyrosulfite ion, dithionite ion, thiosulfate ion and sulfite ion, and at least one quaternary ammonium ion.
[0030]
The said compound is demonstrated. This compound is a compound having at least one ion selected from the group consisting of sulfate ion, pyrosulfite ion, dithionite ion, thiosulfate ion and sulfite ion, and at least one quaternary ammonium ion. It is characterized by an electron-withdrawing group made up of a combination of atoms (sulfur and oxygen) with high electronegativity, and has a resonance structure by binding to a basic nitrogen compound contained in a quaternary ammonium ion. Therefore, it is considered that a wide range of electron transfer occurs and conductivity is developed. That is, it is considered that the main conductive mechanism of the compound is due to electronic conduction. Therefore, the conductivity of the compound is stable regardless of the use environment.
[0031]
The resonance structural formula in the case of a compound of sulfate ion and quaternary ammonium ion is shown in the following structural formula (1).
[0032]
Structural formula (1)
[0033]
[Chemical 2]
[0034]
As quaternary ammonium ion, SpecialIn the general formula (1), R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7 and R8 are a hydrocarbon group, a hydroxyl group-substituted hydrocarbon group, and at least one of an amide bond and an ester bond in the group. A hydrocarbon group having an ether oxygen in the group, an O-hydrocarbon group-substituted-3-oxy-2-hydroxypropyl group, a terminal hydroxyl group-substituted polyoxyhydrocarbon group, a polyoxyhydrocarbon Form a morpholine ring, a pyridine ring or an imidazoline ring together with a group, a polyoxyhydrocarbon group bonded to a terminal hydrocarbon group with a carbonyl group as a linking group, a central nitrogen atom in the same atomic group and another N-substituent In the case of at least one group selected from the group consisting of residues, the conductivity of the compound is further increased, which is preferable. This is considered to be because the functional group described above increases and stabilizes the (+) property of basic nitrogen in the quaternary ammonium ion.
[0035]
Further, the compound of the general formula (1) is mixed with a polyvalent hydroxy compound.May. in this case,
(I) The conductivity imparting effect is further increased. This is presumably because the hydroxyl group increases and stabilizes the (+) nature of the basic nitrogen in the quaternary ammonium ion.
(Ii) Thermal stability is improved.
(Iii) Compatibility with rubber, elastomer and resin is increased.
It is more preferable because it has many excellent features.
[0036]
Examples of the polyvalent hydroxy compound include pentaerythritol, sorbitol, mannitol, benzylidene sorbitol, di (benzylidene) sorbitol, trimethylolethane, trimethylolpropane, di (pentaerythritol), bisphenol A, hydroquinone, pyrogallol and the like. However, it is not particularly limited. Of course, a mixture of two or more of these may be used.
[0037]
The solvent-soluble conductive polymer used in the intermediate transfer member of the present invention is preferably added to the surface layer. However, in some cases, when a coating layer is present in the lower layer, it is added to the coating layer or the elastic layer. May be.
[0038]
Rubber, elastomer, and resin can be used for the elastic layer and the coating layer of the intermediate transfer member used in the present invention. For example, natural rubber, isoprene rubber, styrene-butadiene rubber, butadiene rubber, butyl rubber can be used as the rubber and elastomer. , Ethylene-propylene rubber, ethylene-propylene terpolymer, chloroprene rubber, chlorosulfonated polyethylene, chlorinated polyethylene, acrylonitrile butadiene rubber, urethane rubber, syndiotactic 1,2-polybutadiene, epichlorohydrin rubber, acrylic rubber, silicone rubber , Fluorinated rubber, polysulfide rubber, polynorbornene rubber, hydrogenated nitrile rubber, thermoplastic elastomer (eg polystyrene, polyolefin, polyvinyl chloride, polyurethane, polyamide, polyester It can be used system, the fluorine resin).
[0039]
The resins include polystyrene, chloropolystyrene, poly-α-methylstyrene, styrene-butadiene copolymer, styrene-vinyl chloride copolymer, styrene-vinyl acetate copolymer, styrene-maleic acid copolymer, styrene- Acrylate ester copolymer (styrene-methyl acrylate copolymer, styrene-ethyl acrylate copolymer, styrene-butyl acrylate copolymer, styrene-octyl acrylate copolymer and styrene-phenyl acrylate copolymer) Styrene-methacrylic acid ester copolymer (styrene-methyl methacrylate copolymer, styrene-ethyl methacrylate copolymer, styrene-phenyl methacrylate copolymer, etc.), styrene-α-methyl chloroacrylate Copolymer, styrene-acrylonitrile-acrylic Styrenic resins such as acid ester copolymers (monopolymers or copolymers containing styrene or styrene-substituted products), methyl methacrylate resins, butyl methacrylate resins, ethyl acrylate resins, butyl acrylate resins, modified acrylic resins (Silicone-modified acrylic resin, vinyl chloride-modified acrylic resin, acrylic / urethane resin, etc.), vinyl chloride resin, styrene-vinyl acetate copolymer, vinyl chloride-vinyl acetate copolymer, rosin-modified maleic acid resin, phenol resin, epoxy Resin, polyester resin, polyester polyurethane resin, polyethylene, polypropylene, polybutadiene, polyvinylidene chloride, ionomer resin, polyurethane resin, silicone resin, fluororesin, ketone resin, ethylene-ethyl acrylate copolymer, xylene resin Fine polyvinyl butyral resins, polyamide resins, modified polyphenylene oxide resins.
[0040]
Further, as described above, the solvent for dissolving the solvent-soluble conductive polymer is methanol, ethanol, isopropyl alcohol, benzyl alcohol, pyridine, N-methylpyrrolidone, N, N'-dimethylformamide, acetone, methyl ethyl ketone. , Methyl isobutyl ketone, benzene, toluene, xylene, tetrahydrofuran, ethyl acetate, butyl acetate, cyclohexane, n-octane, diethyl ether, dimethyl sulfoxide, diethylene glycol, 2-methoxyethanol, 2-ethoxyethanol, 2-butoxyethanol,
[0041]
Further, in producing the intermediate transfer member used in the image forming apparatus of the present invention, it is not always necessary to use a solvent as described above. For example, a solvent-soluble conductive polymer is directly used as a rubber, an elastomer, It is also possible to take a manufacturing method such as kneading into a resin. In this case, the solvent may be interpreted broadly. That is, it can be considered that rubber, elastomer, and resin correspond to the solvent of the solvent-soluble conductive polymer.
[0042]
Similarly, in manufacturing the intermediate transfer member used in the image forming apparatus of the present invention, it is not necessary to select a material from the above material group, and the intermediate transfer member can have a resistance value within the above range. It can also be manufactured using other materials.
[0043]
The intermediate transfer member used in the present invention is, for example, a roller shape having at least a rubber, elastomer, resin elastic layer and one or more coating layers on a cylindrical conductive support, or as shown in FIG. The belt shape and various modes can be selected according to the purpose and necessity. Examples thereof are shown in FIGS.
[0044]
In consideration of the color misalignment of the superimposed images and durability due to repeated use, a more preferable aspect of the present invention is a roller shape. In each figure, 100 is a rigid cylindrical conductive support, 101 is an elastic layer, 102 and 103 are coating layers, and 104 is an intermediate transfer belt.
[0045]
As the cylindrical conductive support, metals or alloys such as aluminum, iron, copper and stainless steel, conductive resins in which carbon, metal particles, etc. are dispersed can be used. The shape, what penetrated the axis | shaft in the center of a cylinder, what gave reinforcement to the inside of a cylinder, etc. are mentioned.
[0046]
The film thickness of the elastic layer of the intermediate transfer member is preferably 0.5 to 10 mm, more preferably 1 to 5 mm. The film thickness of the coating layer is preferably a thin layer, specifically 1 to 500 μm, more preferably 5 to 200 μm, in order to further convey the flexibility of the lower elastic layer to the upper layer or the photoreceptor surface.
[0047]
Further, as the first image carrier, a photosensitive drum in which a photosensitive layer is coated on the surface of a conductive rigid roller, and a fine powder of tetrafluoroethylene resin (PTFE) is formed on at least the outermost layer of the photosensitive drum. It is preferable to use a photosensitive drum containing In particular, when a photosensitive drum containing at least the surface layer containing PTFE fine powder is used, higher primary transfer efficiency can be obtained. This is considered to be because the surface energy of the outermost layer of the photosensitive drum is lowered and the toner releasability is improved by containing the fine powder of PTFE.
[0048]
Here, in the image forming apparatus of the present invention, as a more preferable embodiment, an image forming apparatus that electrostatically cleans the residual transfer developer as shown in FIG. 1 can be exemplified.
[0049]
In FIG. 1, reference numeral 8 denotes a cleaning charging member that charges a transfer residual developer with a polarity opposite to that of the photosensitive drum 1. A transfer residual developer collecting member 9 applies a bias having the same polarity as that of the photosensitive drum 1 and collects the previous transfer residual developer charged by the cleaning charging member 8.
[0050]
Here, since the cleaning charging member 8 and the residual transfer developer collecting member 9 are biased while being in contact with the
[0051]
In FIG. 1, the cleaning charging member 8 and the residual transfer developer collecting member 9 can take various forms such as a metal roll, a conductive elastic roll, a conductive fur brush, and a conductive blade. it can.
[0052]
In the image forming apparatus of FIG. 1, for example, when the power is turned on, a bias having a polarity opposite to that of the photosensitive drum 1 is applied to the transfer residual developer collecting member 9 to charge the transfer residual developer in the collection container, thereby cleaning the photosensitive drum. It is also conceivable to collect it at 13. This method has an advantage that the transfer residual developer collecting container can be reduced in size.
[0053]
In the image forming apparatus of FIG. 1, the photosensitive drum 1 may be used as a residual transfer developer collecting member without providing the residual transfer developer collecting member 9.
[0054]
Further, in the image forming apparatus shown in FIG. 1, the developer 94 may be transferred from the photosensitive drum 1 to the
[0055]
As described above, since the intermediate transfer member of the present invention contains a solvent-soluble conductive polymer,
(1) There is no resistance unevenness of the intermediate transfer member,
(2) The fluctuation of the resistance value of the intermediate transfer member due to the environment is small.
(3) Does not contaminate the photoreceptor.
It has the characteristics.
[0056]
Therefore, the image forming apparatus of the present invention has an effect that a stable image can be obtained repeatedly regardless of the use environment.
[0057]
The intermediate transfer member of the present invention is produced, for example, as follows.
[0058]
First, a metal roll as a cylindrical conductive support is prepared. An elastic layer is provided by molding rubber, elastomer, resin or the like on a metal roll by melt molding, injection molding, dip coating or spray coating. Next, the coating layer is provided by molding the material of the coating layer on the elastic layer by melt molding, injection molding, dip coating, spray coating, or the like.
[0059]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described in detail by way of examples.
Example 1
A roller having an elastic layer having a thickness of 5 mm was obtained by transfer molding a rubber compound having the following composition on the surface of an aluminum cylindrical roller having a diameter of 182 mm, a length of 320 mm, and a thickness of 5 mm using a mold.
[0060]
[0061]
Next, a coating material for a coating layer for obtaining a coating layer on the roller was prepared according to the following formulation.
[0062]
[0063]
However, in the coating composition, the solvent-soluble conductive polymer 1 is R1 = R4 = R5 = R8 = CH in the general formula (1).Three, R2 = R6 = C2HFourOH, R3 = R7 = C12Htwenty five, A = SOFourIt is a compound shown by these. The compound has a molecular weight of about 600 and a surface resistance of about 1 × 10Four(Ω / □).
[0064]
The coating material was sprayed onto the roller and then heated at 100 ° C. for 2 hours to remove the residual solvent, and an intermediate transfer member having a tough coating layer with a thickness of 35 μm was obtained.
[0065]
The resistance of the obtained intermediate transfer member was measured in each environment according to the above <Method for measuring resistance value of intermediate transfer member>.
[0066]
Next, the intermediate transfer member is mounted on the full-color electrophotographic apparatus shown in FIG.2A full color image was printed on paper, the transfer efficiency was defined as follows, and the transfer efficiency was measured.
[0067]
Primary transfer efficiency = image density on the intermediate transfer member / (transfer residual image density on the photosensitive drum + image density on the intermediate transfer member) × 100 (%).
[0068]
Secondary transfer efficiency = image density on paper / (image density on paper + transfer residual image density on intermediate transfer member) × 100 (%).
[0069]
The cleaning charging member 8 is 1 × 108An elastic roller having a resistance of (Ω) is applied to the transfer residual developer collecting member 9 by 1 × 10.2A conductive fur brush having a resistance of (Ω) was used.
[0070]
Next, continuous printing of 5,000 sheets was performed with a full-color image, but no image defect due to poor cleaning occurred.
[0071]
Further, in order to investigate the influence of the environmental dependency of the resistance value of the intermediate transfer member on the image, before and after continuous printing of 5000 sheets, 15 ° C./10%, 23 ° C./55%, 30 ° C./80%. Images were output in these three environments (hereinafter abbreviated as three environments), but all of them could obtain good images.
[0072]
The results are shown in Tables 1 and 2.
[0073]
The image forming conditions of this embodiment are shown below.
[0074]
Photoconductor: OPC photosensitive drum
Color developer: Non-magnetic one-component toner (both four colors)
Primary transfer potential: + 100V
Secondary transfer current: +15 μA
Process speed: 120mm / sec
Contact pressure between the intermediate transfer member and the photosensitive drum: 2 kgf
Contact pressure between intermediate transfer member and transfer belt: 5 kgf
Contact pressure between intermediate transfer member and cleaning charging member: 1 kgf
[0075]
(Example 2)
On the roller having the elastic layer obtained by the rubber composition of Example 1, a coating material for coating layer for obtaining a coating layer was prepared according to the following formulation.
[0076]
[0077]
Here, the eutectic of the solvent-soluble conductive polymer 1 and the hydroxy compound was produced as follows.
[0078]
Put 100 g of solvent-soluble conductive polymer 1 in a flask, 200 g of pentaerythritol as a hydroxy compound, and 900 g of pure water, perform dehydration while gradually heating in a nitrogen stream, and further add pure water injected by heating. Evaporate all. By this operation, a eutectic of solvent-soluble conductive polymer 1 and pentaerythritol was obtained.
[0079]
The surface resistance of the eutectic is about 5 × 10Three(Ω / □).
[0080]
The paint was spray-applied to the roller and then heated at 100 ° C. for 2 hours to remove the residual solvent, thereby obtaining an intermediate transfer member having a tough coating layer having a thickness of 30 μm.
[0081]
The resistance value of the obtained intermediate transfer member was measured in the same manner as in Example 1.
[0082]
Next, the intermediate transfer member was mounted on the full-color electrophotographic apparatus shown in FIG. The cleaning charging member 8 was the same as in Example 1, but the transfer residual developer collecting member 9 was not used, and the primary transfer simultaneous cleaning method was used. The current value applied from the
[0083]
Further, the measurement of the transfer efficiency and the endurance test for 5000 sheets were carried out in the same manner as in Example 1. Even after the endurance of 5,000 sheets, there was no image defect due to poor cleaning, and primary transfer simultaneous cleaning was possible. This is presumably because the eutectic used in this example has a very rapid charge leakage of the intermediate transfer member. Other image forming conditions are the same as those in the first embodiment.
[0084]
In addition, in order to investigate the influence of the environmental dependency of the resistance value of the intermediate transfer member on the image, images were output in three environments before and after the continuous printing of 5000 sheets. did it.
[0085]
The results are shown in Tables 1 and 2.
[0086]
(Comparative Example 1)
On the roller having the elastic layer obtained by the rubber composition of Example 1, a coating material for coating layer for obtaining a coating layer was prepared according to the following formulation.
[0087]
[0088]
The coating material was spray-coated on the roller and then heated at 100 ° C. for 1 hour to remove the residual solvent, and the coating layer was crosslinked to obtain an intermediate transfer member having a tough coating layer having a thickness of 25 μm. .
[0089]
The resistance value of the obtained intermediate transfer member was measured in the same manner as in Example 1.
[0090]
Next, the intermediate transfer member was mounted on the full-color electrophotographic apparatus shown in FIG. 1, and the transfer efficiency was measured and 5000 full-color continuous prints were performed in the same manner as in Example 1. Since the resistance value of the intermediate transfer member was uneven, the halftone image was gritty.
[0091]
The cleaning charging member 8 and the transfer residual developer collecting member 9 were the same as those in Example 1. The image forming conditions are the same as in the first embodiment.
[0092]
Further, in order to investigate the influence of the environmental dependency of the resistance value of the intermediate transfer member on the image, images were output in three environments before and after continuous printing of 5000 sheets. In any environment, the halftone was gritty, and the degree was worse after printing 5000 sheets.
[0093]
The results are shown in Tables 1 and 2.
[0094]
(Comparative Example 2)
A coating for a coating layer was prepared by adding N, N′-di (polyoxyethylene) alkylamine, which is one of surfactant type antistatic agents that are generally used.
[0095]
[0096]
The paint is spray-coated on a roller having an elastic layer obtained by blending the rubber of Example 1, and then the remaining solvent is removed by heating at 80 ° C. for 2 hours, and the coating layer is crosslinked to obtain a thickness. An intermediate transfer member having a tough coating layer of 50 μm was obtained.
[0097]
The resistance value of the obtained intermediate transfer member was measured in the same manner as in Example 1.
[0098]
Next, the intermediate transfer member was mounted on the full-color electrophotographic apparatus shown in FIG. 1, and the transfer efficiency was measured and 5000 full-color continuous prints were performed in the same manner as in Example 1.
[0099]
Initially, good images were obtained, but the N, N'-di (polyoxyethylene) alkylamine used as the conductive agent bleeds out to the surface of the intermediate transfer member, which gradually contaminates the photoreceptor. It could not withstand 5000 continuous prints.
[0100]
The cleaning charging member 8 and the transfer residual developer collecting member 9 were the same as those in Example 1. The image forming conditions are the same as in the first embodiment.
[0101]
Further, in order to investigate the influence of the environmental dependency of the resistance value of the intermediate transfer member on the image, images were output in three environments using a new photosensitive drum before and after continuous printing of 5000 sheets. Since the resistance value of the intermediate transfer member becomes very large particularly in a low temperature / low humidity environment, transfer failure occurred in an environment of 15 ° C./10% from the initial stage, and a good image could not be obtained. .
[0102]
The results are shown in Tables 1 and 2.
[0103]
[Table 1]
[0104]
【The invention's effect】
As described above, the present invention provides an image forming apparatus in which an image formed on a first image carrier is transferred to an intermediate transfer member and then further transferred onto a second image carrier. The transfer body contains a solvent-soluble conductive polymer, and the solvent-soluble conductive polymer isShown by the general formula (1)An image forming apparatus comprising a compound.
[0105]
Therefore, the image forming apparatus of the present invention has an effect that a stable image can be obtained repeatedly regardless of the use environment.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic view of a color image output apparatus using a roller-shaped intermediate transfer member.
FIG. 2 is a measurement circuit diagram of a resistance value of an intermediate transfer member used in the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view of a roller-shaped intermediate transfer member having an elastic layer used in the present invention.
FIG. 4 is a cross-sectional view of a roller-shaped intermediate transfer member having a coating layer on an elastic layer used in the present invention.
FIG. 5 is a cross-sectional view of a roller-shaped intermediate transfer member having a plurality of coating layers on an elastic layer used in the present invention.
FIG. 6 is a schematic diagram of a color image output apparatus used in Embodiment 5 of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Photosensitive drum
2 Primary charger
3 Image exposure means
6 Transfer belt
8 Charging member for cleaning
9 Transfer residual developer recovery member
10 Transfer material guide
11 Transfer material supply roller
13 Photosensitive drum cleaning device
15 Fixing device
20 Intermediate transfer member
21 Core
22 Elastic layer
26 Bias power supply
27 Bias power supply
28 Bias power supply
29 Bias power supply
41 Yellow color developing device
42 Magenta color developing device
43 Cyan developing device
44 Black color developing device
61 Tension roller
62 Transfer roller
100 cored bar
101 Elastic layer
102 coating layer
103 coating layer
104 belt-shaped intermediate transfer member
200 Metal roll
201 resistors
202 power supply
203 Potentiometer
P transfer material
Claims (6)
該中間転写体が溶剤可溶型導電性高分子を含有し、
該溶剤可溶型導電性高分子が、下記一般式(1)で示される化合物である
ことを特徴とする画像形成装置。
一般式(1)
The intermediate transfer member contains a solvent-soluble conductive polymer,
The image-forming apparatus, wherein the solvent-soluble conductive polymer is a compound represented by the following general formula (1) .
General formula (1)
該中間転写体が溶剤可溶型導電性高分子を含有し、The intermediate transfer member contains a solvent-soluble conductive polymer,
該溶剤可溶型導電性高分子が、硫酸イオン、ピロ亜硫酸イオン、亜二チオン酸イオン、チオ硫酸イオン及び亜硫酸イオンからなる群より選ばれる少なくとも1つのイオンと、少なくとも1種の4級アンモニウムイオンを有する化合物と、多価ヒドロキシ化合物との混合物であるThe solvent-soluble conductive polymer comprises at least one ion selected from the group consisting of sulfate ion, pyrosulfite ion, dithionite ion, thiosulfate ion and sulfite ion, and at least one quaternary ammonium ion. And a mixture of a polyvalent hydroxy compound
ことを特徴とする画像形成装置。An image forming apparatus.
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