JP4911987B2 - Seamless belt and image forming apparatus using the same - Google Patents
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Description
本発明は、コピー・プリンタ等の画像形成装置に装備されるシームレスベルト、及びそれを用いた画像形成装置、特にフルカラー画像形成に好適な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。 The present invention relates to a seamless belt provided in an image forming apparatus such as a copy printer, and an image forming apparatus using the same, and more particularly to an intermediate transfer belt suitable for full-color image formation and an image forming apparatus using the same.
従来から、電子写真装置においては様々な用途で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電子写真装置においては、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。 Conventionally, seamless belts have been used as members for various uses in electrophotographic apparatuses. Particularly in recent full-color electrophotographic apparatuses, an intermediate transfer belt that temporarily superimposes developed images of four colors of yellow, magenta, cyan, and black on an intermediate transfer medium and then collectively transfers them onto a transfer medium such as paper. The method is used.
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。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、色ずれ画像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ベルト方式を採用することが主流になってきている。 Such an intermediate transfer belt system has been used in a system that uses four color developing devices for one photoconductor, but has a drawback in that the printing speed is slow. As the high-speed printing, a four-tandem tandem system is used in which the photoreceptors are arranged for four colors and each color is continuously transferred to paper. However, in this method, there are fluctuations due to the environment of the paper, etc., and it is very difficult to match the position accuracy of overlapping each color image, causing a color misregistration image. In recent years, therefore, it has become the mainstream to adopt an intermediate transfer belt system for the 4-drum tandem system.
このため、中間転写ベルトとしても従来より高速、位置精度など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等の変形による変動を抑えることが求められる。また、中間転写ベルトは装置の広い領域に渡ってレイアウトされ、転写のための高電圧を印加されるため、難燃性も求められている。そこで、主に高弾性率で高耐熱樹脂であるポリイミド、ポリアミドイミド樹脂などが用いられている。また、中間転写ベルトには、画像を転写するという機能を有するため、その電気特性が重要な品質となっている。好ましい電気抵抗としては、表面抵抗で１０８〜１０１２Ω／□、体積抵抗で、１０５〜１０１０Ω・ｃｍが求められている。この電気抵抗の領域では、場所によるばらつきや電圧依存性が大きくなりやすい。そのため、カーボンブラックなどの抵抗制御材料の分散の均一性が求められている。このような電気特性に関しては、特許文献１〜６に記載の提案がなされている。 For this reason, it has become necessary for the intermediate transfer belt to satisfy characteristics corresponding to requirements such as high speed and positional accuracy. In particular, for positional accuracy, it is required to suppress fluctuation due to deformation such as elongation of the belt itself due to continuous use. Further, since the intermediate transfer belt is laid out over a wide area of the apparatus and a high voltage for transfer is applied, flame retardancy is also required. Accordingly, polyimide, polyamideimide resin, and the like, which are mainly high elastic modulus and high heat resistance resins, are used. Further, since the intermediate transfer belt has a function of transferring an image, its electrical characteristics are an important quality. Preferred electrical resistance is required to be 10 8 to 10 12 Ω / □ in terms of surface resistance and 10 5 to 10 10 Ω · cm in terms of volume resistance. In this region of electrical resistance, variation depending on location and voltage dependency tend to increase. Therefore, the uniformity of dispersion of the resistance control material such as carbon black is required. Regarding such electrical characteristics, proposals described in Patent Documents 1 to 6 have been made.
本発明は、電気特性が均一で、高画質な画像を提供しうる電子写真用シームレスベルト、特に、中間転写ベルト及び該中間転写ベルトを用いた画像形成装置、特にフルカラー画像形成に好適な画像形成装置を提供することを目的とする。 The present invention relates to a seamless belt for electrophotography that can provide high-quality images with uniform electrical characteristics, in particular, an intermediate transfer belt and an image forming apparatus using the intermediate transfer belt, and particularly suitable for full-color image formation. An object is to provide an apparatus.
本発明者らは鋭意検討した結果、抵抗制御剤、特に、カーボンブラックの分散性に対して、ポリアミック酸樹脂溶液の溶媒に対する溶解性が高いものが好ましく、固形分が２５ｗｔ％以上で、かつ２５℃における粘度が５０Ｐａ・ｓ以下となるものが好ましいことを見出した。そこで、本発明者らは、上記課題を解決することができることを見出し、本発明を完成するに至った。 As a result of intensive studies, the inventors of the present invention have preferred resistance control agents, particularly those having high solubility in the solvent of the polyamic acid resin solution with respect to the dispersibility of the carbon black, the solid content is 25 wt% or more, and 25 It has been found that one having a viscosity at 50 ° C. of 50 Pa · s or less is preferable. Therefore, the present inventors have found that the above problems can be solved, and have completed the present invention.
すなわち、上記課題は本発明の下記（１）〜（２）によって解決される。
（１）「ポリアミック酸樹脂溶液を主成分とする塗工液により成膜され電子写真に用いるシームレスベルト用塗工液の製造方法であって、
固形分が２５ｗｔ％以上で、かつ２５℃における粘度が３５Ｐａ・ｓ以上５０Ｐａ・ｓ未満のポリアミック酸樹脂溶液とカーボンブラックとを含む混合物を分散器により分散して分散液を作製する分散液作製工程と、
作製された該分散液に、さらにポリアミック酸樹脂溶液を加えて混合することにより塗工液を作製する塗工液作製工程を有する
ことを特徴とする電子写真用シームレスベルト用塗工液の製造方法」
（２）「前記分散液は、カーボンブラックを１０ｗｔ％含むものであることを特徴とする前記（１）項に記載の電子写真用シームレスベルト用塗工液の製造方法」
That is, the said subject is solved by following (1)-( 2 ) of this invention.
(1) “ It is a method for producing a coating solution for a seamless belt which is formed into a film by a coating solution containing a polyamic acid resin solution as a main component and used for electrophotography,
Dispersion preparation step of preparing a dispersion by dispersing a mixture containing a polyamic acid resin solution having a solid content of 25 wt% or more and a viscosity at 25 ° C. of 35 Pa · s or more and less than 50 Pa · s by a disperser When,
A coating liquid preparation step of preparing a coating liquid by further adding and mixing a polyamic acid resin solution to the prepared dispersion liquid
Process for producing a coating solution for a seamless belt for electrophotography "
(2) “The method for producing a coating liquid for a seamless belt for electrophotography according to the above item (1), wherein the dispersion liquid contains 10 wt% of carbon black ”.
本発明によれば、従来技術の問題点を改良した以下の効果を有する画像形成装置に用いるシームレスベルト、中間転写ベルト、及び該中間転写ベルトを用いた画像形成装置が提供される。 According to the present invention, there are provided a seamless belt, an intermediate transfer belt, and an image forming apparatus using the intermediate transfer belt, which are used in an image forming apparatus having the following effects, which has improved the problems of the prior art.
具体的には、
前記本発明により、電気抵抗が均一な電子写真用シームレスベルトが得られる。
前記本発明により、機械強度などの付加特性を好ましいものにすることが可能な電子写真用シームレスベルトが得られる。
前記本発明により、本発明の効果を有する電子写真用シームレスベルトを製造することができる。
前記本発明により、本発明の効果を有する電子写真用中間転写ベルトを得ることができる。
前記本発明により、本発明の効果を有するフルカラー画像形成装置を得ることができる。
前記本発明により、より高速なフルカラー画像形成装置を提供することができる。
In particular,
According to the present invention, an electrophotographic seamless belt having uniform electric resistance can be obtained.
According to the present invention, an electrophotographic seamless belt capable of making additional characteristics such as mechanical strength favorable is obtained.
According to the present invention, an electrophotographic seamless belt having the effects of the present invention can be produced.
According to the present invention, an electrophotographic intermediate transfer belt having the effects of the present invention can be obtained.
According to the present invention, a full-color image forming apparatus having the effects of the present invention can be obtained.
According to the present invention, a higher-speed full-color image forming apparatus can be provided.
以下、本発明を詳細に説明する。
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ベルトがある。
本発明は、特にこの中間転写ベルトについて説明する。
本発明の中間転写ベルトは、その構成材料として一般の汎用の樹脂に電気抵抗を調整する充填剤としてカーボンブラックを含有してなるものが挙げられる。該樹脂としては、難燃性の観点からＰＶｄＦ、ＥＴＦＥなどのフッ素系樹脂、ポリイミドまたはポリアミドイミド等が好ましく選択される。
また、電気抵抗を調整するカーボンブラックは、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、ガスブラック等が挙げられる。
ところが、フッ素系樹脂は、カーボンブラックとの親和性に乏しく、均一に分散されることが困難であり、抵抗がばらついたり、長期使用によって抵抗が低下するといった問題が生じやすい。
また、引張り弾性率、引張り強度も低いため、電子写真装置内で一定の張力で張架された状態で長時間静置すると変形してしまい、安定走行できなくなるといった問題が生じている。
これらの問題点に対して、ポリイミド樹脂が最も優れた材料として用いられる。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
In an electrophotographic apparatus, a seamless belt is used for several members, and an intermediate transfer belt is one of important members that require electrical characteristics.
In the present invention, this intermediate transfer belt will be particularly described.
The intermediate transfer belt of the present invention includes a general general-purpose resin as a constituent material containing carbon black as a filler for adjusting electric resistance. The resin is preferably selected from fluorine-based resins such as PVdF and ETFE, polyimide or polyamideimide from the viewpoint of flame retardancy.
Examples of the carbon black for adjusting the electric resistance include ketjen black, furnace black, acetylene black, thermal black, and gas black.
However, fluororesins have poor affinity with carbon black and are difficult to disperse uniformly, and problems such as resistance variation and resistance decrease with long-term use are likely to occur.
In addition, since the tensile modulus and tensile strength are low, there is a problem that when the apparatus is left standing for a long time in a state of being stretched with a constant tension in the electrophotographic apparatus, it is deformed and cannot be stably run.
With respect to these problems, polyimide resin is used as the most excellent material.
＜ポリイミド＞
次に、ポリイミド樹脂について説明する。
本発明に用いられるポリイミドは、一般的に知られている芳香族多価カルボン酸無水物またはその誘導体と芳香族ジアミンとの反応によって、ポリアミック酸（ポリイミド前駆体）を経由して得られる。すなわち、ポリイミドは、その剛直な主鎖構造により溶媒等に対して不溶であり、また不融の性質を持つため、芳香族多価カルボン酸無水物と芳香族ジアミンから、まず有機溶媒に可溶なポリイミド前駆体（ポリアミック酸、またはポリアミド酸）を合成し、この段階で様々な方法で成型加工が行なわれ、その後ポリアミック酸を加熱もしくは化学的な方法で脱水反応させて環化（イミド化）しポリイミドとする。反応の概略を下記に示す。
<Polyimide>
Next, the polyimide resin will be described.
The polyimide used in the present invention is obtained via a polyamic acid (polyimide precursor) by a reaction between a generally known aromatic polycarboxylic acid anhydride or derivative thereof and an aromatic diamine. That is, polyimide is insoluble in solvents due to its rigid main chain structure, and has infusible properties, so it is first soluble in organic solvents from aromatic polycarboxylic anhydrides and aromatic diamines. New polyimide precursor (polyamic acid or polyamic acid) is synthesized and molded by various methods at this stage, and then the polyamic acid is heated or chemically dehydrated to cyclize (imidize) And polyimide. The outline of the reaction is shown below.
上記４価の有機基（Ｒ）としては、例えば、少なくとも１つの炭素６員環を含む４価の芳香族残基（Ａｒ１）、エチレンテトラカルボン酸二無水物残基、シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物残基等が挙げられ、芳香族多価カルボン酸無水物の具体例としては、例えば、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、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等が挙げられる。これらは単独または２種以上混合して用いられる。 Examples of the tetravalent organic group (R) include a tetravalent aromatic residue (Ar 1 ) containing at least one carbon 6-membered ring, an ethylenetetracarboxylic dianhydride residue, and a cyclopentanetetracarboxylic acid. Examples of aromatic polycarboxylic anhydrides include pyromellitic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-benzophenone tetracarboxylic dianhydride, and the like. 2,2 ′, 3,3′-benzophenonetetracarboxylic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 2,2 ′, 3,3′-biphenyltetracarboxylic Acid dianhydride, 2,2-bis (2,3-dicarboxyphenyl) propane dianhydride, bis (3,4-dicarboxyphenyl) ether dianhydride, bis (3,4-dicarboxyphenyl) sulfone Dianhydride, 1, 1-bis (2,3-dicarboxyphenyl) ethane dianhydride, bis (2,3-dicarboxyphenyl) methane dianhydride, bis (3,4-dicarboxyphenyl) methane dianhydride, 2,2 -Bis (3,4-dicarboxylphenyl) -1,1,1,3,3,3-hexafluoropropane dianhydride, 2,3,6,7-naphthalenetetracarboxylic dianhydride, 1,4 , 5,8-Naphthalenetetracarboxylic dianhydride, 1,2,5,6-naphthalenetetracarboxylic dianhydride, 1,2,3,4-benzenetetracarboxylic dianhydride, 3,4,9 , 10-perylenetetracarboxylic dianhydride, 2,3,6,7-anthracenetetracarboxylic dianhydride, 1,2,7,8-phenanthrenetetracarboxylic dianhydride, and the like. These may be used alone or in combination of two or more.
次に、芳香族多価カルボン酸無水物等の多価カルボン酸と反応させる芳香族ジアミンの具体例としては、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、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、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〕ベンゼン等が挙げられる。これらは単独または２種以上を混合して使用される。本発明の物性を効果的に発現するために、特に、少なくとも成分の１つとして、４，４'−ジアミノジフェニルエーテルを用いることが好ましい。 Next, specific examples of the aromatic diamine to be reacted with a polyvalent carboxylic acid such as an aromatic polyvalent carboxylic acid anhydride include, for example, m-phenylenediamine, o-phenylenediamine, p-phenylenediamine, and m-aminobenzyl. Amine, p-aminobenzylamine, 4,4′-diaminodiphenyl ether, 3,3′-diaminodiphenyl ether, 3,4′-diaminodiphenyl ether, bis (3-aminophenyl) sulfide, (3-aminophenyl) (4- Aminophenyl) sulfide, bis (4-aminophenyl) sulfide, bis (3-aminophenyl) sulfide, (3-aminophenyl) (4-aminophenyl) sulfoxide, bis (3-aminophenyl) sulfone, (3-amino Phenyl) (4-aminophenyl) sulfone, bis (4-a Nophenyl) sulfone, 3,3′-diaminobenzophenone, 3,4′-diaminobenzophenone, 4,4′-diaminobenzophenone, 3,3′-diaminodiphenylmethane, 3,4′-diaminodiphenylmethane, 4,4′-diamino Diphenylmethane, bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] methane, bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] methane, 1,1-bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] ethane, 1, 1-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] -ethane, 1,2-bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] ethane, 1,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl ] Ethane, 2,2-bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] propane, 2,2-bis [4- (4-aminophenyl) Noxy) phenyl] propane, 2,2-bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] butane, 2,2-bis [3- (3-aminophenoxy) phenyl] -1,1,1,3,3 , 3-hexafluoropropane, 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] -1,1,1,3,3,3-hexafluoropropane, 1,3-bis (3-aminophenoxy ) Benzene, 1,3-bis (4-aminophenoxy) benzene, 1,4-bis (3-aminophenoxy) benzene, 1,4-bis (4-aminophenoxy) benzene, 4,4′-bis (3 -Aminophenoxy) biphenyl, 4,4'-bis (4-aminophenoxy) biphenyl, bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] ketone, bis [4- (4-aminophenoxy) pheny ] Ketone, bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] sulfide, bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] sulfide, bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] sulfoxide, bis [4- ( 4-aminophenoxy) phenyl] sulfoxide, bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] sulfone, bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] sulfone, bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] ether Bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] ether, 1,4-bis [4- (3-aminophenoxy) benzoyl] benzene, 1,3-bis [4- (3-aminophenoxy) benzoyl] benzene 4,4′-bis [3- (4-aminophenoxy) benzoyl] diphenyl ether, 4,4′- Bis [3- (3-aminophenoxy) benzoyl] diphenyl ether, 4,4′-bis [4- (4-amino-α, α-dimethylbenzyl) phenoxy] benzophenone, 4,4′-bis [4- (4 -Amino-α, α-dimethylbenzyl) phenoxy] diphenylsulfone, bis [4- {4- (4-aminophenoxy) phenoxy} phenyl] sulfone, 1,4-bis [4- (4-aminophenoxy) phenoxy] -Α, α-dimethylbenzyl] benzene, 1,3-bis [4- (4-aminophenoxy) -α, α-dimethylbenzyl] benzene, and the like. These are used individually or in mixture of 2 or more types. In order to effectively express the physical properties of the present invention, it is particularly preferable to use 4,4′-diaminodiphenyl ether as at least one of the components.
上記芳香族多価カルボン酸無水物成分とジアミン成分とを略等モル用いて有機極性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。以下にポリアミック酸の製造方法について具体的に説明する。
なお、ポリアミック酸の重合反応に使用される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など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など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など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−ピロリドンなどのピロリドン系溶媒、フェノール、ｏ−、ｍ−、またはｐ−クレゾール、キシレノール、ハロゲン化フェノール、カテコールなど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またはヘキサメチルホスホルアミド、γ−ブチロラクトンなどを挙げることができ、これらを単独または混合溶媒として用いるのが望ましい。溶媒は、ポリアミック酸を溶解するものであれば特に限定されないが、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチル−２−ピロリドンが特に好ましい。
A polyimide precursor (polyamic acid) can be obtained by carrying out a polymerization reaction in an organic polar solvent using substantially equimolar amounts of the aromatic polycarboxylic anhydride component and the diamine component. Below, the manufacturing method of a polyamic acid is demonstrated concretely.
Examples of the organic polar solvent used in the polymerization reaction of polyamic acid include sulfoxide solvents such as dimethyl sulfoxide and diethyl sulfoxide, formamide solvents such as N, N-dimethylformamide and N, N-diethylformamide, N , N-dimethylacetamide, N, N-diethylacetamide and other acetamide solvents, N-methyl-2-pyrrolidone, N-vinyl-2-pyrrolidone and other pyrrolidone solvents, phenol, o-, m-, or p- Phenol solvents such as cresol, xylenol, halogenated phenol, catechol, ether solvents such as tetrahydrofuran, dioxane, dioxolane, alcohol solvents such as methanol, ethanol, butanol, cellosolve such as butyl cellosolve or hexa Chill phosphoramide, .gamma.-butyrolactone, etc. may be mentioned, it is desirable to use them alone or as a mixed solvent. The solvent is not particularly limited as long as it dissolves polyamic acid, but N, N-dimethylacetamide and N-methyl-2-pyrrolidone are particularly preferable.
ポリイミド前駆体を製造する場合の例として、まず、アルゴン、窒素などの不活性ガス雰囲気下において、１種または複数種のジアミンを上記の有機溶媒に溶解するか、またはスラリー状に分散させる。この溶液に前記した少なくとも１種の芳香族多価カルボン酸無水物、また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。この際の反応温度は、通常−２０℃〜１００℃、望ましくは６０℃以下に制御することが好ましい。反応時間は、３０分〜１２時間程度である。 As an example for producing a polyimide precursor, first, one or more kinds of diamines are dissolved in the above organic solvent or dispersed in a slurry state in an inert gas atmosphere such as argon or nitrogen. When at least one aromatic polycarboxylic acid anhydride or derivative thereof is added to this solution (either in a solid state, in a solution state dissolved in an organic solvent, or in a slurry state), it generates heat. A ring-opening polyaddition reaction occurs, and the viscosity of the solution rapidly increases, and a high molecular weight polyamic acid solution is obtained. In this case, the reaction temperature is usually controlled to −20 ° C. to 100 ° C., desirably 60 ° C. or less. The reaction time is about 30 minutes to 12 hours.
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またはその誘導体を有機溶媒に溶解または拡散させておき、この溶液中に前記ジアミンを添加させてもよい。ジアミンの添加は、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。すなわち、酸二無水物成分と、ジアミン成分との混合順序は限定されない。さらには、芳香族テトラカルボン酸二無水物と芳香族ジアミン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またはその誘導体と、芳香族ジアミン成分とをおよそ等モル、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。
The above is an example. Contrary to the addition procedure in the reaction, the aromatic polycarboxylic acid anhydride or derivative thereof is first dissolved or diffused in an organic solvent, and the diamine may be added to this solution. Good. The diamine may be added in a solid state, in a solution state dissolved in an organic solvent, or in a slurry state. That is, the mixing order of the acid dianhydride component and the diamine component is not limited. Further, the aromatic tetracarboxylic dianhydride and the aromatic diamine may be simultaneously added to the organic polar solvent for reaction.
As described above, an aromatic polyvalent carboxylic acid anhydride or derivative thereof and an aromatic diamine component are polymerized in about an equimolar amount in an organic polar solvent, so that the polyamic acid is uniformly dispersed in the organic polar solvent. A polyimide precursor solution is obtained in a dissolved state.
本発明におけるポリイミド前駆体溶液（ポリアミック酸溶液）は、上記のようにして合成したものを使用することが可能であるが、簡便には有機溶媒にポリアミック酸組成物が溶解された状態の、いわゆるポリイミドワニスとして上市されているものを入手して使用することもできる。
このような例としては、トレニース（東レ社製）、Ｕ−ワニス（宇部興産社製）、リカコート（新日本理化社製）、オプトマー（ＪＳＲ社製）、ＳＥ８１２（日産化学社製）、ＣＲＣ８０００（住友ベークライト社製）等が代表的なものとして挙げられる。
As the polyimide precursor solution (polyamic acid solution) in the present invention, the one synthesized as described above can be used, but the so-called polyamic acid composition is simply dissolved in an organic solvent. What is marketed as a polyimide varnish can also be obtained and used.
Examples of this include Trenys (manufactured by Toray Industries, Inc.), U-Varnish (manufactured by Ube Industries, Ltd.), Rika Coat (manufactured by Nippon Nippon Chemical Co., Ltd.), Optmer (manufactured by JSR), SE812 (manufactured by Nissan Chemical Industries), CRC8000 ( Sumitomo Bakelite Co., Ltd.) is a typical example.
合成または入手したポリアミック酸溶液に、必要に応じて充填剤を混合・分散して塗工液が調製される。塗工液を後述のように支持体（成形用の型）に塗布した後、加熱等の処理することにより、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の転化（イミド化）が行なわれる。 A coating solution is prepared by mixing and dispersing a filler in the synthesized or obtained polyamic acid solution as necessary. The coating liquid is applied to a support (molding mold) as described later, and then subjected to a treatment such as heating, whereby conversion (imidation) from polyamic acid, which is a polyimide precursor, to polyimide is performed.
ポリアミック酸は、加熱する方法（１）、または化学的方法（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）により反応させた後、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。
The polyamic acid can be imidized by a heating method (1) or a chemical method (2). The heating method (1) is a method of converting polyamic acid to polyimide by heat treatment at, for example, 200 to 350 ° C., and is a simple and practical method for obtaining polyimide (polyimide resin). On the other hand, the chemical method (2) is a method in which a polyamic acid is reacted with a dehydrating cyclization reagent (such as a mixture of a carboxylic acid anhydride and a tertiary amine) and then heat-treated to completely imidize ( Compared with the heating method of 1), the method is complicated and expensive, and therefore the method of (1) is usually used.
In order to exhibit the intrinsic performance of polyimide, it is preferable to complete imidization by heating to a temperature above the glass transition temperature of the corresponding polyimide.
イミド化の進行状況（イミド化の程度）は、通常行なわれているイミド化率の測定手法により評価することができる。
このようなイミド化率の測定方法としては、例えば、９〜１１ｐｐｍ付近のアミド基に帰属される１Ｈと６〜９ｐｐｍ付近の芳香環に帰属される１Ｈとの積分比から算出する核磁気共鳴分光法（ＮＭＲ法）、フーリエ変換赤外分光法（ＦＴ-ＩＲ法）、イミド閉環に伴う水分を定量する方法、カルボン酸中和滴定法など種々の方法が用いられているが、中でもフーリエ変換赤外分光法（ＦＴ-ＩＲ法）は最も一般的な方法である。
The progress of imidization (degree of imidization) can be evaluated by a usual method for measuring the imidization rate.
As a method for measuring such an imidization rate, for example, nuclear magnetic resonance spectroscopy calculated from an integration ratio of 1H attributed to an amide group in the vicinity of 9 to 11 ppm and 1H attributed to an aromatic ring in the vicinity of 6 to 9 ppm. Various methods such as a method for NMR (NMR method), Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR method), a method for quantifying moisture accompanying imide ring closure, and a carboxylic acid neutralization titration method are used. Outer spectroscopy (FT-IR method) is the most common method.
フーリエ変換赤外分光法（ＦＴ-ＩＲ法）では、イミド化率を、例えば次のように定義する。
すなわち、焼成段階（イミド化処理段階）でのイミド基のモル数を（Ａ）とし、１００％イミド化された場合（理論的）のイミド基のモル数を（Ｂ）とすると、イミド化率は次により表わされる。
イミド化率（％）［（Ａ）／（Ｂ）］×１００
この定義におけるイミド基のモル数（Ａ）は、ＦＴ-ＩＲ法により測定されるイミド基の特性吸収の吸光度比から求めることができる。例えば、代表的な特性吸収として、以下の吸光度比を用いてイミド化率を評価することができる。
（１）イミドの特性吸収の１つである７２５ｃｍ−１（イミド環Ｃ＝Ｏ基の変角振動帯）と、ベンゼン環の特性吸収１，０１５ｃｍ−１との吸光度比、
（２）イミドの特性吸収の１つである１，３８０ｃｍ−１（イミド環Ｃ−Ｎ基の変角振動帯）と、ベンゼン環の特性吸収１，５００ｃｍ−１との吸光度比、
（３）イミドの特性吸収の１つである１，７２０ｃｍ−１（イミド環Ｃ＝Ｏ基の変角振動帯）と、ベンゼン環の特性吸収１，５００ｃｍ−１との吸光度比、
（４）イミドの特性吸収の１つである１，７２０ｃｍ−１とアミド基の特性吸収１，６７０ｃｍ−１（アミド基Ｎ−Ｈ変角振動とＣ−Ｎ伸縮振動の間の相互作用）との吸光度比、
また、３０００〜３３００ｃｍ−１にかけてのアミド基由来の多重吸収帯が消失していることを確認すればさらにイミド化完結の信頼性は高まる。
上記のような作製方法において、モノマーの種類の組み合わせ、モノマーの仕込み方法や反応温度、反応時間などによって、溶媒に対する溶解度の異なる組成や分子量を調整することができる。
In the Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR method), the imidization rate is defined as follows, for example.
That is, when the mole number of imide groups in the firing stage (imidation treatment stage) is (A) and the mole number of imide groups when 100% imidized (theoretical) is (B), the imidization rate Is represented by:
Imidation rate (%) [(A) / (B)] × 100
The number of moles (A) of the imide group in this definition can be determined from the absorbance ratio of the characteristic absorption of the imide group measured by the FT-IR method. For example, as a typical characteristic absorption, the imidization ratio can be evaluated using the following absorbance ratio.
(1) 725 cm -1, which is one of the characteristic absorption of an imide and (deformation vibration band of an imide ring C = O group), the absorbance ratio of the characteristic absorption 1,015Cm -1 benzene ring,
(2) Absorbance ratio between 1,380 cm −1 (inflection vibration band of imide ring C—N group), which is one of characteristic absorptions of imide, and 1,500 cm −1 of characteristic absorption of benzene ring,
(3) Absorbance ratio between 1,720 cm −1 (immobilization vibration band of imide ring C═O group) which is one of characteristic absorptions of imide and 1,500 cm −1 of characteristic absorption of benzene ring,
(4) 1,720 cm −1 which is one of characteristic absorptions of imide and 1,670 cm −1 (interaction between amide group N—H bending vibration and C—N stretching vibration) Absorbance ratio of
Moreover, if it is confirmed that the multiple absorption band derived from the amide group over 3000 to 3300 cm −1 disappears, the reliability of imidization completion is further increased.
In the production method as described above, the composition and molecular weight having different solubility in the solvent can be adjusted depending on the combination of the types of monomers, the monomer charging method, the reaction temperature, the reaction time, and the like.
本発明では、カーボンブラックとの分散性のため、溶媒としてＮ−メチル−２−ピロリドンを好ましく選択し、この溶媒にてポリアミック酸樹脂溶液を作製する。作製されるポリアミック酸樹脂溶液は、固形分が２５ｗｔ％以上で、かつ２５℃における粘度が５０Ｐａ・ｓ未満となる組成または分子量のものを用いる。
また、上記ポリアミック酸と他のポリアミック酸を混合しても良い。
混合するにあたっては、両者の親和性が良いものを選択することが好ましい。特に、同一組成であり、分子量の異なるものを混合すると良い。
この場合、カーボンブラックは、まず固形分が２５ｗｔ％以上で、かつ２５℃における粘度が５０Ｐａ・ｓ未満であるポリアミック酸にて分散を行ない、後に、他のポリアミック酸を混合することが好ましい。
固形分が２５ｗｔ％以上で、かつ２５℃における粘度が５０Ｐａ・ｓ未満であるポリアミック酸は、溶媒に対する溶解度が良好なため、カーボンの分散性にも優れる。
固形分が２５ｗｔ％で、２５℃における粘度が５０Ｐａ・ｓを超えるものでは、カーボンに対する親和性が劣るため、塗工液に十分にカーボンを分散させた場合でも、乾燥時に溶媒が揮発する過程において、樹脂とカーボンの分離が生じ、カーボン凝集構造を生じやすくなる。このため、電気抵抗のばらつきや電圧依存性が大きくなりやすくなり好ましくない。
In the present invention, N-methyl-2-pyrrolidone is preferably selected as a solvent for dispersibility with carbon black, and a polyamic acid resin solution is prepared with this solvent. The polyamic acid resin solution to be produced has a composition or molecular weight that has a solid content of 25 wt% or more and a viscosity at 25 ° C. of less than 50 Pa · s.
Moreover, you may mix the said polyamic acid and another polyamic acid.
In mixing, it is preferable to select one having good affinity between the two. In particular, it is preferable to mix those having the same composition and different molecular weights.
In this case, it is preferable that the carbon black is first dispersed with a polyamic acid having a solid content of 25 wt% or more and a viscosity at 25 ° C. of less than 50 Pa · s, and then mixed with another polyamic acid.
A polyamic acid having a solid content of 25 wt% or more and a viscosity at 25 ° C. of less than 50 Pa · s is excellent in carbon dispersibility because of its good solubility in a solvent.
In the case where the solid content is 25 wt% and the viscosity at 25 ° C. exceeds 50 Pa · s, since the affinity for carbon is poor, even in the case where the carbon is sufficiently dispersed in the coating solution, the solvent volatilizes during drying. The resin and carbon are separated, and a carbon aggregate structure is likely to occur. For this reason, variation in electric resistance and voltage dependency are likely to increase, which is not preferable.
固形分が２５ｗｔ％以上で、かつ２５℃における粘度が５０Ｐａ・ｓ未満であるポリミック酸からなるポリアミック酸樹脂溶液を用いて作製した塗工液またはそれを成膜してなるシームレスベルトが、物性上、必ずしも好ましくない場合もあり、この場合に他のポリアミック酸を混合することにより補うことができる。
例えば、機械強度が不足する場合には、分子量を大きくしたものや強度が向上する組成のものを混合する。また、塗工液の粘度が低すぎて工法上好ましくない場合には、粘度が高いものを混合するといった選択を行なうことができる。
A coating liquid prepared using a polyamic acid resin solution comprising a polyamic acid having a solid content of 25 wt% or more and a viscosity at 25 ° C. of less than 50 Pa · s, or a seamless belt formed by film formation thereof, However, it may not always be preferable, and in this case, it can be compensated by mixing with another polyamic acid.
For example, when the mechanical strength is insufficient, a compound having an increased molecular weight or a composition improving the strength is mixed. Moreover, when the viscosity of a coating liquid is too low and it is unpreferable on a construction method, selection with what has a high viscosity can be performed.
該塗工液は、以下の要領で作製することが好ましい。
まず、カーボンブラックを、固形分２５ｗｔ％以上で、かつ、２５℃における粘度が５０Ｐａ・ｓ未満となるようなポリアミック酸からなる樹脂溶液に、ビーズミル、ボールミル、ナノマイザー、ペイントシェーカー、ジェットミルなどの分散器を用いて微分散させ、分散液を作製する。
該分散液を取り出した後、同一のポリアミック酸もしくは他のポリアミック酸樹脂溶液を、所望の電気と特性が得られるカーボン濃度になるように混合することによって、塗工液を作製する。
The coating solution is preferably prepared as follows.
First, carbon black is dispersed in a resin solution comprising a polyamic acid having a solid content of 25 wt% or more and a viscosity at 25 ° C. of less than 50 Pa · s, such as a bead mill, a ball mill, a nanomizer, a paint shaker, or a jet mill. Using a vessel, finely disperse to prepare a dispersion.
After the dispersion is taken out, the same polyamic acid or another polyamic acid resin solution is mixed so as to obtain a carbon concentration at which desired electricity and characteristics can be obtained, thereby preparing a coating liquid.
上記の分散液を作製する工程においては、分散しやすい様、樹脂とカーボンブラックの比率を選択し、溶媒にて適当な粘度に希釈して良い。また、界面活性剤などの汎用の分散剤を添加しても良い。 In the step of preparing the dispersion, the ratio of the resin and carbon black may be selected so as to be easily dispersed and diluted to an appropriate viscosity with a solvent. Moreover, you may add general purpose dispersing agents, such as surfactant.
次に、ポリアミック酸を含む塗工液を用いてシームレスベルトを製造する方法として、最も好ましい方法の一つである遠心成形について説明する。
以下の説明は、ベルト作製の一例でありこれに限定されるものではない。
遠心成型は円筒状の回転体から構成されるものであり、この円筒状の回転体をゆっくりと回転させながら塗工液を円筒の内面全体に均一になるように塗布・流延（塗膜を形成）する。そして、回転させつつ徐々に昇温させながら、約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得られたところで常温に戻し、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３００℃〜４００℃程度の加熱処理を行なう。加熱完了後、徐冷して膜を型から剥離する。このようにしてシームレスベルトが形成される。なお、型には、剥離しやすいように予め、離型剤または離型層を形成しておくことが好ましい。
Next, centrifugal molding, which is one of the most preferable methods, will be described as a method for producing a seamless belt using a coating solution containing polyamic acid.
The following description is an example of belt production and is not limited to this.
Centrifugal molding is composed of a cylindrical rotating body. While this cylindrical rotating body is slowly rotated, coating and casting (coating film coating) is performed so that the coating liquid is uniform over the entire inner surface of the cylinder. Form. And the solvent in a coating film is evaporated at the temperature of about 80-150 degreeC, heating up gradually while rotating. In this process, it is preferable to efficiently circulate and remove atmospheric vapor (such as a volatilized solvent). When a self-supporting film is obtained, it is returned to room temperature, transferred to a heating furnace (firing furnace) capable of high-temperature processing, heated in stages, and finally subjected to heat treatment at about 300 ° C. to 400 ° C. . After the heating is completed, the film is slowly cooled to peel the film from the mold. A seamless belt is thus formed. In addition, it is preferable to previously form a mold release agent or a mold release layer on the mold so that the mold can be easily peeled off.
次に、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これに限定されるものではない。
図１の模式図に、ベルト部材等を装備した画像形成装置の要部概略構成を示す。
図１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。
Next, a seamless belt used in a belt constituting unit provided in the image forming apparatus according to the present invention will be described in detail below with reference to a schematic diagram of a main part. The schematic diagram is an example, and the present invention is not limited to this.
The schematic diagram of FIG. 1 shows a schematic configuration of a main part of an image forming apparatus equipped with a belt member and the like.
The intermediate transfer unit (500) including the belt member shown in FIG. 1 includes an intermediate transfer belt (501) that is an intermediate transfer member stretched around a plurality of rollers. Around the intermediate transfer belt (501), there are a secondary transfer bias roller (605) as a secondary transfer charge applying means of the secondary transfer unit (600), and a belt cleaning blade (504) as an intermediate transfer body cleaning means. A lubricant application brush (505), which is a lubricant application member of the lubricant application means, is disposed so as to face each other.
また、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。 Also, position detection marks (not shown) are provided on the outer peripheral surface or inner peripheral surface of the intermediate transfer belt (501). However, on the outer peripheral surface side of the intermediate transfer belt (501), it is necessary to devise a position detection mark that avoids the passing area of the belt cleaning blade (504), which may be difficult to arrange. In this case, a position detection mark may be provided on the inner peripheral surface side of the intermediate transfer belt (501). The optical sensor (514) serving as a mark detection sensor is provided at a position between the primary transfer bias roller (507) and the belt driving roller (508) on which the intermediate transfer belt (501) is stretched.
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。 The intermediate transfer belt (501) includes a primary transfer bias roller (507), a belt driving roller (508), a belt tension roller (509), a secondary transfer counter roller (510), which are primary transfer charge applying means, and a cleaning device. It is stretched between the counter roller (511) and the feedback current detection roller (512). Each roller is made of a conductive material, and each roller other than the primary transfer bias roller (507) is grounded. The primary transfer bias roller (507) is controlled by a primary transfer power source (801) controlled by a constant current or a constant voltage so that the current or voltage is controlled to a predetermined magnitude according to the number of superimposed toner images. A bias is applied.
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、または絶縁体で、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。
The intermediate transfer belt (501) is driven in the direction of the arrow by a belt drive roller (508) that is driven to rotate in the direction of the arrow by a drive motor (not shown).
The intermediate transfer belt (501) as the belt member is usually a semiconductor or an insulator and has a single-layer or multi-layer structure, but in the present invention, a seamless belt is preferably used, thereby improving durability. In addition, excellent image formation can be realized. In addition, the intermediate transfer belt is set to be larger than the maximum sheet passing size in order to superimpose the toner images formed on the photosensitive drum (200).
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。 A secondary transfer bias roller (605), which is a secondary transfer means, is in contact with / separating means, which will be described later, with respect to the belt outer peripheral surface of a portion of the intermediate transfer belt (501) stretched around the secondary transfer counter roller (510). It is comprised so that contact / separation is possible by the contact / separation mechanism. The secondary transfer bias roller (605) sandwiches the transfer paper (P) as a recording medium between the secondary transfer counter roller (510) and the intermediate transfer belt (501) stretched between the secondary transfer counter roller (510). A transfer bias having a predetermined current is applied by a secondary transfer power source (802) that is arranged and controlled at a constant current.
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。 The registration roller (610) is a transfer sheet as a transfer material at a predetermined timing between the secondary transfer bias roller (605) and the intermediate transfer belt (501) stretched around the secondary transfer counter roller (510). Send (P). Further, a cleaning blade (608) as a cleaning unit is in contact with the secondary transfer bias roller (605). The cleaning blade (608) removes and removes adhering material adhering to the surface of the secondary transfer bias roller (605).
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。 In the color copying machine having such a configuration, when the image forming cycle is started, the photosensitive drum (200) is rotated in a counterclockwise direction indicated by an arrow by a driving motor (not shown), and the photosensitive drum (200) is rotated on the photosensitive drum (200). In addition, Bk (black) toner image formation, C (cyan) toner image formation, M (magenta) toner image formation, and Y (yellow) toner image formation are performed. The intermediate transfer belt (501) is rotated clockwise by the belt driving roller (508) as indicated by an arrow. As the intermediate transfer belt (501) rotates, the primary transfer of the Bk toner image, the C toner image, the M toner image, and the Y toner image is performed by the transfer bias by the voltage applied to the primary transfer bias roller (507). Finally, toner images are formed on the intermediate transfer belt (501) in the order of Bk, C, M, and Y.
例えば、上記Ｂｋトナー像形成は次のように行なわれる。
図１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、電荷の無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。
For example, the Bk toner image formation is performed as follows.
In FIG. 1, a charging charger (203) uniformly charges the surface of the photosensitive drum (200) to a predetermined potential with a negative charge by corona discharge. The timing is determined based on the belt mark detection signal, and raster exposure with laser light is performed based on the Bk color image signal by a writing optical unit (not shown). When this raster image is exposed, the charge proportional to the exposure light amount disappears in the exposed portion of the surface of the photosensitive drum (200) that is initially charged uniformly, and a Bk electrostatic latent image is formed. When the negatively charged Bk toner on the developing roller of the Bk developing device (231K) comes into contact with this Bk electrostatic latent image, the toner adheres to the portion where the charge of the photosensitive drum (200) remains. In other words, toner is attracted to a portion having no charge, that is, an exposed portion, and a Bk toner image similar to the electrostatic latent image is formed.
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Ｙ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Ｙ画像データの読み取りが始まり、そのＹ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Ｙ静電潜像を形成する。 The Bk toner image formed on the photosensitive drum (200) in this way is primary on the belt outer peripheral surface of the intermediate transfer belt (501) rotating at a constant speed while being in contact with the photosensitive drum (200). Transcribed. Some untransferred residual toner remaining on the surface of the photoreceptor drum (200) after the primary transfer is cleaned by the photoreceptor cleaning device (201) in preparation for reuse of the photoreceptor drum (200). Is done. On the photosensitive drum (200) side, the process proceeds to the Y image forming process after the Bk image forming process, and reading of Y image data by a color scanner starts at a predetermined timing. A Y electrostatic latent image is formed on the surface of the body drum (200).
そして、先のＢｋ静電潜像の後端部が通過した後で、且つＹ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、Ｙ現像機（２３１Ｙ）が現像位置にセットされ、Ｙ静電潜像がＹトナーで現像される。以後、Ｙ静電潜像領域の現像を続けるが、Ｙ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Ｃ現像機（２３１Ｃ）を現像位置に移動させる。これもやはり次のＣ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、Ｃ及びＭ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、Ｙの工程と同様であるので説明は省略する。 Then, after the rear end portion of the previous Bk electrostatic latent image passes and before the front end portion of the Y electrostatic latent image arrives, the revolver developing unit (230) is rotated, and the Y developing machine ( 231Y) is set at the development position, and the Y electrostatic latent image is developed with Y toner. Thereafter, the development of the Y electrostatic latent image area is continued, but when the rear end of the Y electrostatic latent image passes, the revolver developing unit is rotated in the same manner as in the previous Bk developing machine (231K). Then, the next C developing machine (231C) is moved to the developing position. This is also completed before the leading edge of the next C electrostatic latent image reaches the developing position. Note that the C and M image forming steps are the same as the Bk and Y steps described above because the color image data reading, electrostatic latent image forming, and developing operations are the same as those described above.
このようにして感光体ドラム（２００）上に順次形成されたＢｋ、Ｙ、Ｃ、Ｍ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。
The Bk, Y, C, and M toner images sequentially formed on the photosensitive drum (200) in this manner are sequentially aligned on the same surface on the intermediate transfer belt (501) and primarily transferred. As a result, a toner image having a maximum of four colors superimposed on the intermediate transfer belt (501) is formed. On the other hand, at the time when the image forming operation is started, the transfer paper P is fed from a paper feed unit such as a transfer paper cassette or a manual feed tray, and is waiting at the nip of the registration roller (610).
Then, on the intermediate transfer belt (501), the intermediate transfer belt (501) stretched around the secondary transfer counter roller (510) and the secondary transfer bias roller (605) form a nip. When the leading edge of the toner image approaches, the registration roller (610) is driven so that the leading edge of the transfer paper (P) coincides with the leading edge of the toner image, and is transferred along the transfer paper guide plate (601). The paper (P) is conveyed and registration of the transfer paper (P) and the toner image is performed.
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１参照）。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。 In this way, when the transfer paper (P) passes through the secondary transfer portion, the intermediate transfer belt (501) is transferred by the transfer bias generated by the voltage applied to the secondary transfer bias roller (605) by the secondary transfer power source (802). ) The four-color superimposed toner image on the top is transferred onto the transfer paper (P) at once (secondary transfer). This transfer paper (P) is conveyed along the transfer paper guide plate (601) and passes through a portion facing the transfer paper neutralization charger (606) comprising a static elimination needle disposed downstream of the secondary transfer portion. After being neutralized by this, the belt is conveyed toward the fixing device (270) by the belt conveying device (210) which is a belt component (see FIG. 1). Then, after the toner image is melted and fixed at the nip portion of the fixing rollers (271) and (272) of the fixing device (270), the transfer paper (P) is sent out of the apparatus main body by a discharge roller (not shown). Stacked face up on a copy tray (not shown). Note that the fixing device (270) may be configured to include a belt component if necessary.
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。 On the other hand, the surface of the photosensitive drum (200) after the belt transfer is cleaned by the photosensitive member cleaning device (201) and is uniformly discharged by the discharging lamp (202). The residual toner remaining on the outer peripheral surface of the intermediate transfer belt (501) after the toner image is secondarily transferred to the transfer paper (P) is cleaned by the belt cleaning blade (504). The belt cleaning blade (504) is configured to contact and separate at a predetermined timing with respect to the belt outer peripheral surface of the intermediate transfer belt (501) by a cleaning member separating and contacting mechanism (not shown).
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（５０３）が設けられている。このトナーシール部材（５０３）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（５０３）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。 A toner seal member (503) that contacts and separates from the belt outer peripheral surface of the intermediate transfer belt (501) is provided on the upstream side of the belt cleaning blade (504) in the moving direction of the intermediate transfer belt (501). Yes. The toner seal member (503) receives the falling toner dropped from the belt cleaning blade (504) during cleaning of the residual toner, and the falling toner is scattered on the transfer path of the transfer paper (P). It is preventing. The toner seal member (503) is brought into contact with and separated from the belt outer peripheral surface of the intermediate transfer belt (501) together with the belt cleaning blade (504) by the cleaning member separating and contacting mechanism.
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。 The lubricant (506) scraped by the lubricant application brush (505) is applied to the belt outer peripheral surface of the intermediate transfer belt (501) from which the residual toner has been removed in this way. The lubricant (506) is made of, for example, a solid body such as zinc stearate, and is disposed so as to come into contact with the lubricant application brush (505). Further, residual charges remaining on the outer peripheral surface of the intermediate transfer belt (501) are removed by a neutralizing bias applied by a belt neutralizing brush (not shown) in contact with the outer peripheral surface of the intermediate transfer belt (501). Here, the lubricant application brush (505) and the belt neutralizing brush are brought into and out of contact with the outer peripheral surface of the intermediate transfer belt (501) at a predetermined timing by a contact / separation mechanism (not shown). It has become.
ここで、リピートコピーの時は、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（Ｍ）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。 Here, at the time of repeat copy, the operation of the color scanner and the image formation on the photosensitive drum (200) are performed at a predetermined timing following the image formation process for the fourth color (M) of the first sheet. The process proceeds to the image forming process for the first color (Bk). The intermediate transfer belt (501) has two sheets in the area cleaned by the belt cleaning blade (504) on the outer peripheral surface of the belt following the batch transfer process of the first four-color superimposed toner image to the transfer paper. The Bk toner image of the eye is primarily transferred. After that, the operation is the same as the first sheet. The above is a copy mode for obtaining a four-color full-color copy. In the three-color copy mode and the two-color copy mode, the same operation as described above is performed for the designated color and number of times. In the case of the single color copy mode, only the developing device of the predetermined color of the revolver developing unit (230) is set in the developing operation state until the predetermined number of sheets is completed, and the belt cleaning blade (504) is moved to the intermediate transfer belt (501). The copy operation is performed with the touch panel kept in contact.
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２に示すような複数の感光体ドラムを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２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。
In the above embodiment, the copying machine having only one photosensitive drum has been described. However, in the present invention, for example, a plurality of photosensitive drums as shown in FIG. 2 are arranged side by side along one intermediate transfer belt. It can also be applied to an image forming apparatus.
FIG. 2 shows a four-drum type digital color printer having four photosensitive drums (21BK, 21Y, 21M, 21C) for forming toner images of four different colors (black, yellow, magenta, cyan). An example of the configuration is shown.
図２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。 In FIG. 2, the printer main body (10) includes an image writing unit (12), an image forming unit (13), and a paper feeding unit (14) for performing color image formation by electrophotography. Based on the image signal, the image processing unit converts the image into black (BK), magenta (M), yellow (Y), and cyan (C) color signals for image formation, and the image writing unit (12). Send to. The image writing unit (12) is a laser scanning optical system including, for example, a laser light source, a deflector such as a rotary polygon mirror, a scanning imaging optical system, and a mirror group. Image writing corresponding to each color signal is performed on an image carrier (photoreceptor) (21BK, 21M, 21Y, 21C) provided for each color of the image forming unit (13).
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。 The image forming unit (13) includes photosensitive members (21BK, 21M, 21Y, and 21C) that are image carriers for black (BK), magenta (M), yellow (Y), and cyan (C). I have. As each photoconductor for each color, an OPC photoconductor is usually used. Around each photosensitive member (21BK, 21M, 21Y, 21C), there are a charging device, a laser beam exposure unit from the writing unit (12), and a developing device (20BK) for each color of black, magenta, yellow, and cyan. , 20M, 20Y, 20C), a primary transfer bias roller (23BK, 23M, 23Y, 23C) as a primary transfer unit, a cleaning device (not shown), a photoconductor neutralizing device (not shown), and the like. . The developing device (20BK, 20M, 20Y, 20C) uses a two-component magnetic brush developing system. The intermediate transfer belt (22), which is a belt component, is interposed between each photoconductor (21BK, 21M, 21Y, 21C) and each primary transfer bias roller (23BK, 23M, 23Y, 23C). The toner images of the respective colors formed on the photoconductor are sequentially superimposed and transferred.
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。 On the other hand, the transfer paper (P) is fed from the paper feeding section (14) and then carried on the transfer conveyance belt (50), which is a belt constituting section, via the registration rollers (16). When the intermediate transfer belt (22) and the transfer conveying belt (50) come into contact with each other, the toner image transferred onto the intermediate transfer belt (22) is transferred to a secondary transfer bias roller (60) as a secondary transfer unit. ) For secondary transfer (collective transfer). Thereby, a color image is formed on the transfer paper (P). The transfer paper (P) on which the color image is formed is conveyed to the fixing device (15) by the transfer conveying belt (50). After the image transferred by the fixing device (15) is fixed, the transfer paper (P) is removed from the printer main body. To be discharged.
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装置（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装置（２５）の下流側には、潤滑剤塗布装置（表示略）が配設されている。この潤滑剤塗布装置は、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。該導電性ブラシは、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。 The residual toner that is not transferred during the secondary transfer and remains on the intermediate transfer belt (22) is removed from the intermediate transfer belt (22) by the belt cleaning device (25). A lubricant application device (not shown) is disposed on the downstream side of the belt cleaning device (25). This lubricant application device includes a solid lubricant and a conductive brush that rubs the intermediate transfer belt (22) to apply the solid lubricant. The conductive brush is always in contact with the intermediate transfer belt (22) and applies a solid lubricant to the intermediate transfer belt (22). The solid lubricant has an effect of improving the cleaning property of the intermediate transfer belt (22), preventing the occurrence of filming and improving the durability.
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。
以下の実施例で評価する特性は、以下の方法にて評価したものである。
＜粘度＞
回転粘度計レオストレスＲＳ６００（英弘精機）にて測定。
φ３５ｍｍ／１°コーンセンサー使用。
２５℃／０．５ｒｐｍの条件で、１分後の値とした。
＜電気抵抗測定＞
ハイレスター（三菱化学）にて測定。
ＵＲＳプローブ使用。
１００Ｖ／１０秒印加時の体積抵抗を１０点測定し、その最大値の対数値と最小値の対数値の差を「体積抵抗ばらつき」として求めた。この値が、０．５以下に収まることが好ましい。
＜電子写真装置における評価＞
図２のフルカラー電子写真装置に搭載し、画像評価を行なった。
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically based on examples. However, the present invention is not limited by these examples, and these examples are appropriately modified without departing from the gist of the present invention. Is also within the scope of the present invention.
The characteristics evaluated in the following examples are evaluated by the following methods.
<Viscosity>
Measured with rotational viscometer Rheostress RS600 (Eihiro Seiki).
Use φ35mm / 1 ° cone sensor.
The value after 1 minute was set at 25 ° C./0.5 rpm.
<Electrical resistance measurement>
Measured with Hi-Lester (Mitsubishi Chemical).
Uses URS probe.
The volume resistance at the time of application of 100 V / 10 seconds was measured at 10 points, and the difference between the logarithmic value of the maximum value and the logarithm value of the minimum value was obtained as “volume resistance variation”. This value is preferably within 0.5 or less.
<Evaluation in electrophotographic apparatus>
It was mounted on the full-color electrophotographic apparatus of FIG. 2 and image evaluation was performed.
（実施例）
ピロメリット酸二無水物１ｍｏｌと４，４’-ジアミノジフェニルエーテル０．８ｍｏｌ、４，４'-ジアミノジフェニルメタン０．２ｍｏｌを、Ｎ−メチル−２−ピロリドン中にて攪拌しながら３０℃で２ｈ重合反応させ、固形分２６ｗｔ％の［ポリアミック酸Ａ］（ポリアミック酸の樹脂溶液Ａ；以下、単に［ポリアミック酸Ａ］と略記する）を得た。このときの溶液粘度は、２０Ｐａ・ｓであった。
(Example)
Polymerization reaction of 1 mol of pyromellitic dianhydride, 0.8 mol of 4,4'-diaminodiphenyl ether and 0.2 mol of 4,4'-diaminodiphenylmethane at 30 ° C. for 2 hours with stirring in N-methyl-2-pyrrolidone [Polyamic acid A] (resin solution A of polyamic acid; hereinafter simply abbreviated as [polyamic acid A]) was obtained. The solution viscosity at this time was 20 Pa · s.
また、上記重合反応時の温度及び時間を調整して重合することにより、固形分、粘度が
異なる以下のものを作製した。
ポリアミック酸Ｂ（２０℃で２ｈの反応条件で得られた、固形分２６ｗｔ％、粘度５Ｐａ・ｓのもの）
ポリアミック酸Ｃ（３０℃で３ｈの反応条件で得られた、固形分２６ｗｔ％、粘度３５Ｐａ・ｓのもの）、
ポリアミック酸Ｄ（６０℃で１ｈの反応条件で得られた、固形分２６ｗｔ％、粘度５０Ｐａ・ｓのもの）
ポリアミック酸Ｅ（６０℃で２ｈの反応条件で得られた、固形分２６ｗｔ％、粘度８０Ｐａ・ｓのもの）
Moreover, the following things from which solid content and a viscosity differ were produced by adjusting the temperature and time at the time of the said polymerization reaction, and superposing | polymerizing.
Polyamic acid B (obtained at 20 ° C. under reaction conditions of 2 h, solid content of 26 wt%, viscosity of 5 Pa · s)
Polyamic acid C (obtained at 30 ° C. under reaction conditions of 3 h, solid content of 26 wt%, viscosity of 35 Pa · s),
Polyamic acid D (obtained at 60 ° C. under reaction conditions of 1 h, solid content of 26 wt%, viscosity of 50 Pa · s)
Polyamic acid E (obtained under reaction conditions of 2 hours at 60 ° C.,
（参考例１）
［ポリアミック酸Ａ］１０ｗｔ％、カーボンブラック（ＳｐｅｃａｉｌＢｌａｃｋ４；デグサ製）１０ｗｔ％、Ｎ−メチル−２−ピロリドン８０ｗｔ％の混合物をビーズミル分散器に投入し、所定時間分散した後、ビーズと液を分離し、分散液を取り出した。
当分散液１００重量部に、［ポリアミック酸Ａ］を３００重量部を投入し、減圧機能付きの３軸遊星式混練機にて混合、脱泡し、「塗工液ａ」を作製した。
( Reference Example 1 )
[Polyamic acid A] A mixture of 10 wt%, carbon black (SpecailBlack 4; manufactured by Degussa), 10 wt%, and N-methyl-2-
To 100 parts by weight of the dispersion, 300 parts by weight of [polyamic acid A] was added, and mixed and defoamed with a triaxial planetary kneader with a decompression function to prepare “Coating Liquid a”.
（参考例２）
参考例１の［ポリアミック酸Ａ］の代わりに、［ポリアミック酸Ｂ］とする他は同じとして、［塗工液ｂ］を作製した。
( Reference Example 2)
[Coating fluid b] was produced in the same manner as in [ Example 1] except that [Polyamic acid B] was used instead of [Polyamic acid A].
（実施例１）
参考例１の［ポリアミック酸Ａ］の代わりに、［ポリアミック酸Ｃ］とする他は同じとして、［塗工液ｃ］を作製した。
(Example 1 )
Instead of [polyamic acid A] in Reference Example 1, [coating liquid c] was prepared in the same manner except that [polyamic acid C] was used.
（比較例１）
参考例１の［ポリアミック酸Ａ］の代わりに、［ポリアミック酸Ｄ］とする他は同じとして、［塗工液ｄ］を作製した。
(Comparative Example 1)
Instead of [polyamic acid A] in Reference Example 1, [coating liquid d] was prepared in the same manner except that [polyamic acid D] was used.
（比較例２）
参考例１の［ポリアミック酸Ａ］の代わりに、［ポリアミック酸Ｅ］とする他は同じとして、［塗工液ｅ］を作製した。
(Comparative Example 2)
Instead of [polyamic acid A] in Reference Example 1, [coating liquid e] was prepared in the same manner except that [polyamic acid E] was used.
（参考例３）
［ポリアミック酸Ｂ］１０ｗｔ％、カーボンブラック（ＳｐｅｃａｉｌＢｌａｃｋ４；デグサ製）１０ｗｔ％、Ｎ−メチル−２−ピロリドン８０ｗｔ％の混合物をビーズミル分散器に投入し、所定時間分散した後、ビーズと液を分離し、分散液を取り出した。
当分散液１００重量部に、［ポリアミック酸Ｅ］を３００重量部投入し、減圧機能付きの３軸遊星式混練機にて混合、脱泡し、「塗工液ｆ」を作製した。
( Reference Example 3 )
[Polyamic acid B] 10 wt%, carbon black (SpecailBlack4; manufactured by Degussa) 10 wt%, N-methyl-2-
300 parts by weight of [Polyamic acid E] was added to 100 parts by weight of the dispersion, mixed and defoamed with a triaxial planetary kneader with a decompression function to prepare “Coating Liquid f”.
（比較例３）
［ポリアミック酸Ｅ］１０ｗｔ％、カーボンブラック（ＳｐｅｃａｉｌＢｌａｃｋ４；デグサ製）１０ｗｔ％、Ｎ−メチル−２−ピロリドン８０ｗｔ％の混合物をビーズミル分散器に投入し、所定時間分散した後、ビーズと液を分離し、分散液を取り出した。
当分散液１００重量部に、［ポリアミック酸Ａ］を３００重量部投入し、減圧機能付きの３軸遊星式混練機にて混合、脱泡し、［塗工液ｇ］を作製した。
(Comparative Example 3)
[Polyamic acid E] 10 wt%, carbon black (SpecailBlack4; manufactured by Degussa) 10 wt%, N-methyl-2-
300 parts by weight of [Polyamic acid A] was added to 100 parts by weight of this dispersion, and mixed and defoamed with a triaxial planetary kneader with a decompression function to prepare [Coating liquid g].
［シームレスベルトの作製］
次に、内径１００ｍｍ、長さ３００ｍｍの内面を鏡面仕上げした磁性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、上記各塗工液を円筒内面に均一に流延するように流して塗布した。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、熱風循環乾燥機に投入して、１１０℃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、次いで、３００℃で３０分加熱し、回転を停止、徐冷して取り出し、形成された塗膜を円筒内面から剥離し、膜厚８２μｍの各シームレスベルトを得た。
[Production of seamless belt]
Next, a magnetic metal cylinder having an inner diameter of 100 mm and a length of 300 mm and having a mirror finish on the inner surface is used as a mold, and the coating liquid is uniformly applied to the inner surface of the cylinder while rotating the cylinder at 50 rpm (times / minute). The solution was applied by casting. When the predetermined amount was completely poured and the coating film was evenly spread, the number of revolutions was increased to 100 rpm, the hot air circulating dryer was introduced, and the temperature was gradually raised to 110 ° C. and heated for 60 minutes. The temperature is further raised, heated at 200 ° C. for 20 minutes, then heated at 300 ° C. for 30 minutes, stopped and slowly cooled, taken out, and the formed coating is peeled off from the inner surface of the cylinder. I got a belt.
得られた各シームレスベルトの電気抵抗並びに図２の画像形成装置における画像評価の結果を表１に示す。 Table 1 shows the electrical resistance of each seamless belt obtained and the results of image evaluation in the image forming apparatus of FIG.
上記結果の通り、本発明のシ−ムレスベルトとすることによって、電子写真装置における電気抵抗が均一で良質な画像を提供できるフルカラー電子写真装置とすることができる。 上記実施例の結果から理解されるように、本発明において実際には、カーボンを分散させる際には、ポリアミック酸溶液をさらに希釈した状態で分散させることができる。しかし、本発明は、予め作製した特定物性のポリアミック酸を使って良好なカーボン分散を実現している。上記物性値のポリアミック酸溶液（即ちポリアミック酸）は、本発明に用いるポリアミック酸としてどの程度の物性（特に分子量）のものが分散性に優れているかを規定したものとも云うことができ、重合時該特定物性の範囲を外れるようなポリアミック酸にしかならないもの（例えば、固形分が低く粘度が高くなってしまうもの）は、その後いくら希釈してもカーボン分散性は良くないことが、前記比較例から理解される。 As described above, by using the seamless belt of the present invention, it is possible to provide a full-color electrophotographic apparatus that can provide a high-quality image with uniform electric resistance in the electrophotographic apparatus. As understood from the results of the above Examples, in the present invention, when carbon is actually dispersed, the polyamic acid solution can be dispersed in a further diluted state. However, the present invention realizes good carbon dispersion using a polyamic acid having specific physical properties prepared in advance. The polyamic acid solution having the above physical property values (ie, polyamic acid) can be said to define what physical properties (particularly molecular weight) of the polyamic acid used in the present invention are excellent in dispersibility. The comparative example shows that the carbon dispersibility of a polyamic acid that is only a polyamic acid that falls outside the range of the specific physical properties (for example, a low solid content and a high viscosity) is not good no matter how much it is diluted thereafter. Understood from
（図１）
Ｐ 転写紙
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 トナー画像濃度センサ
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
５０３ トナーシール部材
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２）
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装置
５０ 転写搬送ベルト
６０ ２次転写バイアスローラ
(Figure 1)
Claims (2)
固形分が２５ｗｔ％以上で、かつ２５℃における粘度が３５Ｐａ・ｓ以上５０Ｐａ・ｓ未満のポリアミック酸樹脂溶液とカーボンブラックとを含む混合物を分散器により分散して分散液を作製する分散液作製工程と、 Dispersion preparation step of preparing a dispersion by dispersing a mixture containing a polyamic acid resin solution having a solid content of 25 wt% or more and a viscosity at 25 ° C. of 35 Pa · s or more and less than 50 Pa · s by a disperser When,
作製された該分散液に、さらにポリアミック酸樹脂溶液を加えて混合することにより塗工液を作製する塗工液作製工程を有する A coating liquid preparation step of preparing a coating liquid by further adding and mixing a polyamic acid resin solution to the prepared dispersion liquid
ことを特徴とする電子写真用シームレスベルト用塗工液の製造方法。 A method for producing a coating solution for a seamless belt for electrophotography.
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