JP2018189882A - Electrophotographic belt, method for manufacturing the same, and electrophotographic apparatus - Google Patents
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Abstract
【課題】高い導電性を有する導電層を備え、長期に亘って導電層の割れの発生が抑制され、安定して電子写真画像の形成に用い得る電子写真用ベルトを提供する。【解決手段】少なくとも基層と、導電層とを有する電子写真用ベルトであって、該導電層は、バインダーとしてのアクリル樹脂と、カーボンブラックと、ポリエーテルエステルアミドとを含有し、該アクリル樹脂の水酸基価が20〜120mgKOH/gであり、該導電層中の該カーボンブラックの含有量が、該導電層中の該アクリル樹脂100質量部に対して10〜18質量部であり、該ポリエーテルエステルアミドの赤外吸収スペクトルにおけるエーテル基由来のC−O結合の吸光度をA、アミド基由来のC=O結合の吸光度をB、エステル基由来のC=O結合の吸光度をCとした場合の強度比[A/(A+B+C)]が、0.05〜0.43である電子写真用ベルト。【選択図】図1An electrophotographic belt that includes a conductive layer having high conductivity, suppresses the occurrence of cracking of the conductive layer over a long period of time, and can be used stably for forming an electrophotographic image. An electrophotographic belt having at least a base layer and a conductive layer, the conductive layer containing an acrylic resin as a binder, carbon black, and a polyether ester amide, The polyether group has a hydroxyl value of 20 to 120 mgKOH / g, and the carbon black content in the conductive layer is 10 to 18 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the acrylic resin in the conductive layer. In the infrared absorption spectrum of an amide, the intensity when the absorbance of the C—O bond derived from the ether group is A, the absorbance of the C═O bond derived from the amide group is B, and the absorbance of the C═O bond derived from the ester group is C. An electrophotographic belt having a ratio [A / (A + B + C)] of 0.05 to 0.43. [Selection] Figure 1
Description
本発明は、複写機やプリンタの如き電子写真方式の画像形成装置(以下、「電子写真装置」と称する)において用いられる電子写真用ベルト及びその製造方法、並びに電子写真装置に関する。 The present invention relates to an electrophotographic belt used in an electrophotographic image forming apparatus (hereinafter referred to as “electrophotographic apparatus”) such as a copying machine or a printer, a manufacturing method thereof, and an electrophotographic apparatus.
電子写真装置では、感光ドラムの如き静電荷像担持体を帯電し、帯電した静電荷像担持体を露光して静電潜像が形成される。その後、摩擦帯電したトナーにより静電潜像が現像され、トナー像が紙の如き記録媒体へ転写・定着されることにより、所望の画像が記録媒体に形成される。 In an electrophotographic apparatus, an electrostatic charge image carrier such as a photosensitive drum is charged, and the charged electrostatic charge image carrier is exposed to form an electrostatic latent image. Thereafter, the electrostatic latent image is developed with the frictionally charged toner, and the toner image is transferred and fixed to a recording medium such as paper, whereby a desired image is formed on the recording medium.
電子写真装置の転写方式としては、感光ドラムの如き静電荷像担持体上の未定着のトナー像を転写電源から供給される電流により中間転写体へ1次転写した後、該未定着のトナー像を前記中間転写体から記録媒体へ2次転写する中間転写方式が用いられている。転写電源としては、1次転写用の電源及び2次転写用の電源がそれぞれに設けられており、各転写工程において、周囲の環境(温湿度)や記録媒体種に応じて最適な電流値となるように制御されている。このような中間転写方式は、特にカラー電子写真装置において採用されている。カラー電子写真装置では、4色(イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック)のトナーを、各色の画像形成部から中間転写体上に順次転写し、得られた合成像を記録媒体に一括して転写するため、印刷の高速化や高品質な画像が得られる利点がある。 As a transfer method of an electrophotographic apparatus, an unfixed toner image on an electrostatic charge image carrier such as a photosensitive drum is primarily transferred to an intermediate transfer member by a current supplied from a transfer power source, and then the unfixed toner image is transferred. An intermediate transfer method is used in which the image is secondarily transferred from the intermediate transfer member to the recording medium. As the transfer power source, a power source for primary transfer and a power source for secondary transfer are respectively provided. In each transfer process, an optimum current value is selected according to the surrounding environment (temperature and humidity) and the type of recording medium. It is controlled to become. Such an intermediate transfer method is particularly employed in color electrophotographic apparatuses. In a color electrophotographic apparatus, toners of four colors (yellow, magenta, cyan, and black) are sequentially transferred from an image forming portion of each color onto an intermediate transfer member, and the resultant composite image is collectively transferred to a recording medium. Therefore, there are advantages that the printing speed can be increased and a high-quality image can be obtained.
近年、複写機やプリンタの小型化・低コスト化のニーズの高まりに伴って、部品点数を削減することが検討されている。具体的には、1次転写用および2次転写用の電源を共通化し、従来よりも導電性の高い中間転写体を用いることで、1つの転写電源から中間転写体を介して周方向に電流を流し、1次転写を行わせる方法が検討されている。 In recent years, as the need for miniaturization and cost reduction of copiers and printers increases, it has been studied to reduce the number of parts. Specifically, by using a common power source for primary transfer and secondary transfer, and using an intermediate transfer member having higher conductivity than the conventional one, current flows in a circumferential direction from one transfer power source through the intermediate transfer member. A method of performing the primary transfer by using the above method is being studied.
ここで、中間転写体の周方向の導電性を高める方法として、カーボンブラックやイオン性の導電剤を添加する方法、またはそれらを併用する方法が知られている。特許文献1には、熱可塑性樹脂中にカーボンブラックとイオン導電剤の一つであるポリエーテルエステルアミドとを添加して導電性を制御した中間転写ベルトが開示されている。具体的な構成としては、厚さ100μmのポリフッ化ビニリデン樹脂中にカーボンブラック及びポリエーテルエステルアミドを含有する中間転写ベルトが記載されている。
Here, as a method of increasing the circumferential conductivity of the intermediate transfer member, a method of adding carbon black or an ionic conductive agent, or a method of using them together is known.
本発明者らは、特許文献1に開示された中間転写ベルトについて、導電性のより一層の向上を図るべく、樹脂中のカーボンブラックの量を増加させることを検討した。しかしながら、多量のカーボンブラックを含む中間転写ベルトは強度が不足し、割れやすくなることがあった。したがって、小型化・低コスト化した電子写真装置により好適に用い得る、導電性の高い層を備えた中間転写ベルトを得るためには、導電層中のカーボンブラックの増量以外の方法で導電性を向上できる技術の開発が必要であると本発明者らは認識した。
The inventors of the present invention have studied to increase the amount of carbon black in the resin in order to further improve the conductivity of the intermediate transfer belt disclosed in
そこで、本発明の一態様は、高い導電性を有する導電層を備え、長期に亘って導電層の割れの発生が抑制され、安定して電子写真画像の形成に用い得る電子写真用ベルトの提供に向けたものである。また、本発明の他の態様は、より一層の低コスト化および小型化を図ることのできる電子写真装置の提供に向けたものである。 Therefore, one embodiment of the present invention provides an electrophotographic belt that includes a conductive layer having high conductivity, can suppress the occurrence of cracks in the conductive layer over a long period of time, and can be used for forming an electrophotographic image stably. It is aimed at. Another aspect of the present invention is directed to providing an electrophotographic apparatus that can be further reduced in cost and size.
本発明の一態様によれば、少なくとも基層と、導電層とを有する電子写真用ベルトであって、該導電層は、バインダーとしてのアクリル樹脂と、カーボンブラックと、ポリエーテルエステルアミドとを含有し、該アクリル樹脂の水酸基価が、20mgKOH/g以上、120mgKOH/g以下であり、該導電層中の該カーボンブラックの含有量が、該導電層中の該アクリル樹脂100質量部に対して10質量部以上、18質量部以下であり、該ポリエーテルエステルアミドの赤外吸収スペクトルにおけるエーテル基由来のC−O結合の吸光度をA、アミド基由来のC=O結合の吸光度をB、エステル基由来のC=O結合の吸光度をCとした場合の強度比[A/(A+B+C)]が、0.05以上、0.43以下であることを特徴とする電子写真用ベルトが提供される。 According to one embodiment of the present invention, an electrophotographic belt having at least a base layer and a conductive layer, the conductive layer containing an acrylic resin as a binder, carbon black, and polyetheresteramide. The hydroxyl value of the acrylic resin is 20 mgKOH / g or more and 120 mgKOH / g or less, and the content of the carbon black in the conductive layer is 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the acrylic resin in the conductive layer. The absorbance of the C—O bond derived from the ether group in the infrared absorption spectrum of the polyether ester amide is A, the absorbance of the C═O bond derived from the amide group is B, and derived from the ester group. The intensity ratio [A / (A + B + C)] where C = O bond absorbance of C is C is 0.05 or more and 0.43 or less. True for the belt is provided.
また、本発明の一態様によれば、本発明に係る電子写真用ベルトの製造方法であって、前記アクリル樹脂の原料モノマー、該原料モノマーを溶解する溶媒、前記カーボンブラックおよび前記ポリエーテルエステルアミドを含む導電層形成用塗料の塗膜を硬化して前記導電層を形成する工程を含むことを特徴とする電子写真用ベルトの製造方法が提供される。 Further, according to one aspect of the present invention, there is provided a method for producing an electrophotographic belt according to the present invention, the raw material monomer for the acrylic resin, a solvent for dissolving the raw material monomer, the carbon black, and the polyether ester amide. A method for producing an electrophotographic belt comprising the step of forming a conductive layer by curing a coating film of a conductive layer-forming coating material comprising:
また、本発明の他の態様によれば、本発明に係る電子写真用ベルトを、中間転写ベルトとして具備していることを特徴とする電子写真装置が提供される。 According to another aspect of the present invention, there is provided an electrophotographic apparatus comprising the electrophotographic belt according to the present invention as an intermediate transfer belt.
また、本発明の他の態様によれば、トナー像を形成する感光ドラムと、該感光ドラムと接して該トナー像が1次転写される中間転写ベルトと、該中間転写ベルトに対向し、記録媒体に該トナー像を2次転写する2次転写部材と、該2次転写部材に2次転写用の電圧を印加可能な電源と、を備える電子写真装置であって、該中間転写ベルトが、本発明に係る電子写真用ベルトであり、該電源は、該2次転写部材に電圧を印加することで該2次転写部材から該中間転写ベルトを介して該感光ドラムに電流を流すことにより、該感光ドラムから該中間転写ベルトに該トナー像を1次転写させることを特徴とする電子写真装置が提供される。 According to another aspect of the present invention, a photosensitive drum for forming a toner image, an intermediate transfer belt on which the toner image is primarily transferred in contact with the photosensitive drum, and the intermediate transfer belt facing the intermediate transfer belt for recording An electrophotographic apparatus comprising: a secondary transfer member for secondary transfer of the toner image to a medium; and a power source capable of applying a secondary transfer voltage to the secondary transfer member, wherein the intermediate transfer belt includes: In the electrophotographic belt according to the present invention, the power source applies a voltage to the secondary transfer member to cause a current to flow from the secondary transfer member to the photosensitive drum via the intermediate transfer belt, An electrophotographic apparatus is provided, wherein the toner image is primarily transferred from the photosensitive drum to the intermediate transfer belt.
本発明の一態様によれば、高い導電性を有する導電層を備え、長期に亘って導電層の割れの発生が抑制され、安定して電子写真画像の形成に用い得る電子写真用ベルトを提供することができる。また、本発明の他の態様によれば、より一層の低コスト化および小型化を図り得る電子写真装置を提供することができる。 According to one embodiment of the present invention, there is provided an electrophotographic belt that includes a conductive layer having high conductivity, suppresses the occurrence of cracking of the conductive layer over a long period of time, and can be used stably for forming an electrophotographic image. can do. In addition, according to another aspect of the present invention, an electrophotographic apparatus that can achieve further cost reduction and size reduction can be provided.
<電子写真用ベルト>
本発明の一態様に係る電子写真用ベルトは、基層と、導電層とを有する。該導電層は、バインダーとしてのアクリル樹脂と、カーボンブラックと、ポリエーテルエステルアミドとを含有する。該アクリル樹脂の水酸基価は、20mgKOH/g以上、120mgKOH/g以下である。該導電層中の該カーボンブラックの含有量は、該導電層中の該アクリル樹脂100質量部に対して10質量部以上、18質量部以下である。該ポリエーテルエステルアミドの赤外吸収スペクトルにおけるエーテル基由来のC−O結合の吸光度をA、アミド基由来のC=O結合の吸光度をB、エステル基由来のC=O結合の吸光度をCとする。この場合、強度比[A/(A+B+C)](以下、IR強度比とも示す)は0.05以上、0.43以下である。
<Electrophotographic belt>
The electrophotographic belt according to one embodiment of the present invention includes a base layer and a conductive layer. The conductive layer contains an acrylic resin as a binder, carbon black, and polyetheresteramide. The hydroxyl value of the acrylic resin is 20 mgKOH / g or more and 120 mgKOH / g or less. The content of the carbon black in the conductive layer is 10 parts by mass or more and 18 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the acrylic resin in the conductive layer. In the infrared absorption spectrum of the polyether ester amide, A represents the absorbance of the C—O bond derived from the ether group, B represents the absorbance of the C═O bond derived from the amide group, and C represents the absorbance of the C═O bond derived from the ester group. To do. In this case, the intensity ratio [A / (A + B + C)] (hereinafter also referred to as IR intensity ratio) is 0.05 or more and 0.43 or less.
本発明者らは、カーボンブラックの増量に頼ることなく、電子写真用ベルトの導電層の導電性を向上させる方法を鋭意検討してきた。ところで、導電剤には、カーボンブラックの如き電子導電剤と、ポリエーテルエステルアミドの如きイオン導電剤が存在する。ここで、導電層に多量のポリエーテルエステルアミドを含有させた場合、導電層中のバインダーの割合が相対的に減ることから導電層の機械的特性の低下が生じ得る。そのため、その含有量にはおのずから上限がある。この点を考慮すると、ポリエーテルエステルアミドによって導電層に付与し得る導電性は、カーボンブラックの如き電子導電剤によって付与し得る導電性よりも低いとも思われる。 The present inventors have intensively studied a method for improving the conductivity of the conductive layer of the electrophotographic belt without depending on the increase in the amount of carbon black. By the way, the conductive agent includes an electronic conductive agent such as carbon black and an ionic conductive agent such as polyetheresteramide. Here, when a large amount of polyetheresteramide is contained in the conductive layer, the ratio of the binder in the conductive layer is relatively reduced, and therefore the mechanical properties of the conductive layer may be deteriorated. Therefore, the content naturally has an upper limit. Considering this point, it is considered that the conductivity that can be imparted to the conductive layer by the polyether ester amide is lower than the conductivity that can be imparted by an electronic conductive agent such as carbon black.
しかしながら、本発明者らの検討の結果、特定のポリエーテルエステルアミドが、それ単独で導電剤として用いた場合の導電付与能は限定的であるものの、カーボンブラックと併用することで導電層に高い導電性を付与し得ることを見出した。該導電性は、カーボンブラック単独によって付与し得る導電性を上回る。該特定のポリエーテルエステルアミドは、前記IR強度比が0.05以上、0.43以下の範囲内のものである。 However, as a result of the study by the present inventors, a specific polyetheresteramide has a limited conductivity imparting ability when used alone as a conductive agent, but it is high in a conductive layer when used in combination with carbon black. It has been found that conductivity can be imparted. The conductivity exceeds that which can be imparted by carbon black alone. The specific polyetheresteramide has an IR intensity ratio in the range of 0.05 to 0.43.
そして、前記特定のポリエーテルエステルアミドと、カーボンブラックとの組み合わせによって奏される導電性の向上効果は、前記IR強度比が前記範囲外のポリエーテルエステルアミドとカーボンブラックとの組み合わせによっては得られない。したがって、この組み合わせは特異的なものと考えられる。また、本発明では、前記特定のポリエーテルエステルアミドを、水酸基価が特定の範囲内であるアクリル樹脂と、該アクリル樹脂に対して特定の量のカーボンブラックと共に用いる。これにより、高い導電性を有する導電層を備え、かつ、長期に亘って導電層の割れの発生が抑制され、安定して電子写真画像の形成を行うことができる電子写真用ベルトを提供することができる。 The conductivity improving effect exhibited by the combination of the specific polyetheresteramide and carbon black is obtained by the combination of the polyetheresteramide and carbon black whose IR intensity ratio is outside the range. Absent. Therefore, this combination is considered unique. In the present invention, the specific polyetheresteramide is used together with an acrylic resin having a hydroxyl value within a specific range and a specific amount of carbon black with respect to the acrylic resin. Accordingly, it is possible to provide an electrophotographic belt that includes a conductive layer having high conductivity, suppresses the occurrence of cracking of the conductive layer over a long period of time, and can stably form an electrophotographic image. Can do.
以下に、本発明の一態様に係る電子写真用ベルトについて図面を用いて説明する。
図1(a)は、本発明の一実施形態に係るエンドレスベルト形状を有する電子写真用ベルト100の斜視図である。図1(b)は、図1(a)の軸方向断面の拡大図である。図1に示す電子写真用ベルト100において、導電層102は基層101の内周面に存在しており、該導電層102の全部が電子写真用ベルトの内周面に露出している。
図2(a)は、本発明の他の実施形態に係るエンドレスベルト形状を有する電子写真用ベルト100の斜視図である。図2(b)は、図2(a)の軸方向断面の拡大図である。図2に示す電子写真用ベルト100において、導電層102は基層101の外周面に存在している。該導電層102上には、感光ドラムや他の部材と接触する最外層103が設けられている。最外層103は任意の層であるが、図2のように最外層103を設ける場合、最外層103は、電子写真用ベルトの軸方向全面に設けるのではなく、画像形成領域のみに設けることが好ましい。すなわち、導電層102の一部が非画像形成領域において電子写真用ベルトの表面(外周面)に露出し、導電層の露出部104が形成されていることが好ましい。また、図示はしないが、電子写真用ベルトの内周面と外周面の両方に導電層を設けてもよい。
The electrophotographic belt according to one embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1A is a perspective view of an
FIG. 2A is a perspective view of an
このように、導電層の全部または一部が、電子写真用ベルトの外周面または内周面に露出していることが好ましい。図1及び図2における導電層102の露出部に対して、該露出部に接触する部材を介して、ツェナーダイオードなどの定電圧素子を接続することにより、導電層の電位を一定にすることが可能となる。その結果、該導電層を介して、全ての感光ドラムへ所望の電流を流すことができ、1つの転写電源で2次転写のみならず1次転写も可能となる。詳細は後述する。
Thus, it is preferable that all or part of the conductive layer is exposed on the outer peripheral surface or inner peripheral surface of the electrophotographic belt. By connecting a constant voltage element such as a Zener diode to the exposed portion of the
なお、エンドレスベルト形状とは、例えば、シートまたはフィルム状の成形物を円筒状に繋ぎ合わせて得られる形状を指し、複数のローラで張架し、回転させることが可能な形状を指す。エンドレスベルト形状の中でも、ベルトの厚さムラ低減等の観点から、繋ぎ目(シーム)が存在しないシームレス形状が好ましい。 The endless belt shape refers to, for example, a shape obtained by joining a sheet or film-like molded product in a cylindrical shape, and refers to a shape that can be stretched and rotated by a plurality of rollers. Among endless belt shapes, a seamless shape having no seam is preferable from the viewpoint of reducing uneven thickness of the belt.
次に、電子写真用ベルトの各層の構成材料及び形成方法について、詳細に説明する。
[基層]
基層は、エンドレスベルト形状を有する。基層としては、具体的には、樹脂に導電剤を含有させた半導電性の材料を含む、フィルムを円筒状に繋ぎ合わせたもの、または円筒状のシームレスベルトが挙げられる。
Next, the constituent materials and forming method of each layer of the electrophotographic belt will be described in detail.
[Base layer]
The base layer has an endless belt shape. Specifically, the base layer includes a semi-conductive material containing a conductive agent in a resin, a film in which films are connected in a cylindrical shape, or a cylindrical seamless belt.
(樹脂)
前記樹脂としては、熱可塑性樹脂及び熱硬化性樹脂のいずれの樹脂も使用することが可能である。熱可塑性樹脂として、例えば、以下のものが挙げられる。ポリカーボネート、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン−1、ポリスチレン、ポリアミド、ポリ乳酸(PLLA)、ポリサルフォン、ポリアリレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンナフタレート、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルサルフォン、ポリエーテルニトリル、熱可塑性ポリイミド、ポリエーテルエーテルケトン、サーモトロピック液晶ポリマー、ポリアミド酸など。また、熱硬化性樹脂として、例えば、以下のものが挙げられる。熱硬化性ポリイミド、フェノール樹脂、ポリエステル樹脂、アミノ樹脂、エポシキ樹脂、メラミン樹脂、熱硬化性ポリウレタン樹脂、熱硬化性アクリル樹脂、フッ素変性樹脂など。これらは、1種を単独で用いてもよく、2種以上がブレンド、アロイされた混合体として用いてもよい。
(resin)
As the resin, any of a thermoplastic resin and a thermosetting resin can be used. Examples of the thermoplastic resin include the following. Polycarbonate, polyvinylidene fluoride (PVDF), polyethylene, polypropylene, polymethylpentene-1, polystyrene, polyamide, polylactic acid (PLLA), polysulfone, polyarylate, polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polybutylene naphthalate, Polyphenylene sulfide, polyether sulfone, polyether nitrile, thermoplastic polyimide, polyether ether ketone, thermotropic liquid crystal polymer, polyamic acid and the like. Moreover, as a thermosetting resin, the following are mentioned, for example. Thermosetting polyimide, phenol resin, polyester resin, amino resin, epoxy resin, melamine resin, thermosetting polyurethane resin, thermosetting acrylic resin, fluorine-modified resin, etc. One of these may be used alone, or two or more may be used as a blended and alloyed mixture.
(導電剤)
基層には、導電剤として、電子伝導性物質、イオン電導性物質などを用いることが可能である。電子伝導性物質としては、カーボンブラック、アンチモンドープの酸化錫、酸化チタン、ポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェンなどの導電性高分子などが使用可能である。イオン電導性物質としては、過塩素酸ナトリウム、リチウム、カチオン性またはアニオン性のイオン性界面活性剤、非イオン性界面活性剤、イオン液体、オキシアルキレン繰り返しユニットを持つオリゴマーまたはポリマー化合物などが使用可能である。また、基層中には、必要に応じて、酸化防止剤、紫外線吸収剤、pH調整剤、架橋剤、顔料、エラストマーなどの添加剤を添加することができる。
(Conductive agent)
In the base layer, an electron conductive material, an ion conductive material, or the like can be used as a conductive agent. As the electron conductive substance, conductive polymers such as carbon black, antimony-doped tin oxide, titanium oxide, polyaniline, polypyrrole, and polythiophene can be used. As the ion conductive substance, sodium perchlorate, lithium, cationic or anionic ionic surfactants, nonionic surfactants, ionic liquids, oligomers or polymer compounds having oxyalkylene repeating units can be used. It is. In the base layer, additives such as an antioxidant, an ultraviolet absorber, a pH adjuster, a crosslinking agent, a pigment, and an elastomer can be added as necessary.
(基層の形成方法)
基層は、例えば以下の方法により形成することができる。樹脂としてポリイミドなどの熱硬化性樹脂を用いる場合、導電剤であるカーボンブラックを、ポリイミド前駆体または可溶性ポリイミド及び溶剤とともに、ワニスとして分散する。その後、遠心成形などの装置を用いてコーティングし、焼成工程を経てシームレスベルトとして成形することができる。基層の厚さは、10μm以上500μm以下が好ましく、30μm以上150μm以下がより好ましい。
(Formation method of base layer)
The base layer can be formed, for example, by the following method. When a thermosetting resin such as polyimide is used as the resin, carbon black as a conductive agent is dispersed as a varnish together with a polyimide precursor or a soluble polyimide and a solvent. Then, it coats using apparatuses, such as centrifugal molding, and can shape | mold as a seamless belt through a baking process. The thickness of the base layer is preferably 10 μm or more and 500 μm or less, and more preferably 30 μm or more and 150 μm or less.
また、樹脂として熱可塑性樹脂を用いる場合、導電剤であるカーボンブラックと、樹脂と、必要に応じて添加剤とを混合し、2軸の混錬装置などを用いて溶融混錬して、半導電性のペレットを作製する。次に、該ペレットを溶融押出により、シート形状、フィルム形状またはシームレスベルト形状に押出すことにより、半導電性フィルムを得ることができる。また、熱プレスや射出成形によって成形することもでき、形成したプリフォームを延伸ブローすることによって、半導電性フィルムを得ることもできる。 When a thermoplastic resin is used as the resin, carbon black, which is a conductive agent, resin, and additives as necessary are mixed, melted and kneaded using a biaxial kneader, etc. Conductive pellets are produced. Next, a semiconductive film can be obtained by extruding the pellets into a sheet shape, a film shape or a seamless belt shape by melt extrusion. Moreover, it can also shape | mold by hot press and injection molding, and a semiconductive film can also be obtained by extending-blowing the preform formed.
このようにして得られた基層の電気抵抗としては、250V印加時の体積抵抗率が1.0×108Ω・cm以上1.0×1012Ω・cm以下であることが好ましい。また、表面抵抗率が1.0×108Ω/□以上1.0×1012Ω/□以下であることが好ましい。電気抵抗をこれらの半導電性領域内に制御することによって、低湿環境下や連続駆動時のチャージアップに伴う転写電圧不足による転写画像の不良を抑制できる。 As the electric resistance of the base layer thus obtained, the volume resistivity when 250 V is applied is preferably 1.0 × 10 8 Ω · cm or more and 1.0 × 10 12 Ω · cm or less. The surface resistivity is preferably 1.0 × 10 8 Ω / □ or more and 1.0 × 10 12 Ω / □ or less. By controlling the electrical resistance within these semiconductive regions, it is possible to suppress transfer image defects due to insufficient transfer voltage in a low-humidity environment or due to charge-up during continuous driving.
[導電層]
導電層は、バインダーとしてのアクリル樹脂と、カーボンブラックと、ポリエーテルエステルアミドとを含有する。導電層の10V印加時の表面抵抗率は、1.0×107Ω/□以下であることが好ましく、5.0×106Ω/□以下であることがより好ましく、3.0×106Ω/□以下であることがさらに好ましい。該表面抵抗率の下限は特に限定されない。該表面抵抗率が該範囲内であることにより、複数の転写電源を有する従来の1次転写と同等の一次転写電流を各感光ドラムへ供給することができる。なお、該表面抵抗率は、後述する導電層の表面抵抗率の測定方法により測定される値である。導電層の厚さは、耐屈曲性の観点から、0.05μm以上20μm以下が好ましく、0.1以上5μm以下がより好ましい。
[Conductive layer]
The conductive layer contains an acrylic resin as a binder, carbon black, and polyether ester amide. The surface resistivity of the conductive layer when 10 V is applied is preferably 1.0 × 10 7 Ω / □ or less, more preferably 5.0 × 10 6 Ω / □ or less, and 3.0 × 10. More preferably, it is 6 Ω / □ or less. The lower limit of the surface resistivity is not particularly limited. When the surface resistivity is within this range, a primary transfer current equivalent to the conventional primary transfer having a plurality of transfer power sources can be supplied to each photosensitive drum. In addition, this surface resistivity is a value measured by the measuring method of the surface resistivity of the electroconductive layer mentioned later. The thickness of the conductive layer is preferably 0.05 μm or more and 20 μm or less, and more preferably 0.1 or more and 5 μm or less from the viewpoint of bending resistance.
導電層は、バーコビッチ型圧子を使用したナノインデンター測定法において、最表面から厚さ(膜厚)方向に10〜20%の領域における平均硬度が、0.10GPa以上であることが好ましい。最表面付近である導電層の膜厚の10%未満の領域は、圧子の振動など測定環境の影響を受け易い。また、導電層の膜厚の20%を超える領域は、基層の影響を受け易い。そのため、これらの領域を除外して、導電層の膜厚の10〜20%の領域における平均硬度を算出する。導電層の硬度を該領域における平均硬度として0.10GPa以上にすることで、電子写真装置に搭載される他の摺動部材(例えば、転写ローラやクリーニングブレードなど)との摺擦による摩耗や損耗といった物理的劣化の発生を抑制できる。導電層の該領域における平均硬度の上限値は特に制限されないが、0.50GPa以下であることが、一般的な電子写真装置に搭載される摺動部材への物理的ダメージを抑制することができるため好ましい。すなわち、導電層の該領域における平均硬度は、0.10GPa以上0.50GPa以下であることがより好ましい。該平均硬度は、0.11GPa以上0.40GPa以下であることがさらに好ましく、0.12GPa以上0.30GPa以下であることが特に好ましい。 The conductive layer preferably has an average hardness of 0.10 GPa or more in a region of 10 to 20% in the thickness (film thickness) direction from the outermost surface in a nanoindenter measurement method using a Barkovic indenter. A region less than 10% of the thickness of the conductive layer near the outermost surface is easily affected by the measurement environment such as indenter vibration. Further, the region exceeding 20% of the thickness of the conductive layer is easily affected by the base layer. Therefore, excluding these regions, the average hardness in a region of 10 to 20% of the thickness of the conductive layer is calculated. By setting the hardness of the conductive layer to 0.10 GPa or more as the average hardness in the region, wear or wear due to rubbing with other sliding members (for example, a transfer roller or a cleaning blade) mounted on the electrophotographic apparatus. The occurrence of such physical deterioration can be suppressed. The upper limit value of the average hardness in the region of the conductive layer is not particularly limited, but being 0.50 GPa or less can suppress physical damage to a sliding member mounted on a general electrophotographic apparatus. Therefore, it is preferable. That is, the average hardness in the region of the conductive layer is more preferably 0.10 GPa or more and 0.50 GPa or less. The average hardness is more preferably 0.11 GPa or more and 0.40 GPa or less, and particularly preferably 0.12 GPa or more and 0.30 GPa or less.
(アクリル樹脂)
導電層に用いられるバインダーとしてのアクリル樹脂としては、熱硬化性または光硬化性(以下、反応性と称する)のアクリル樹脂が挙げられる。導電層の厚さを考慮すると、当該アクリル樹脂または当該アクリル樹脂原料としては、溶媒に溶解し、当該アクリル樹脂を含む薄層または当該アクリル樹脂原料を含む薄層を形成可能なものが好ましい。当該アクリル樹脂原料としては、例えば、反応性の(メタ)アクリロイル基を有するモノマーが挙げられる。なお、「(メタ)アクリロイル基」は、アクリロイル基またはメタクリロイル基を意味する。
(acrylic resin)
Examples of the acrylic resin as a binder used in the conductive layer include thermosetting or photocurable (hereinafter referred to as reactive) acrylic resins. In consideration of the thickness of the conductive layer, the acrylic resin or the acrylic resin raw material is preferably one that can be dissolved in a solvent to form a thin layer containing the acrylic resin or a thin layer containing the acrylic resin raw material. As the said acrylic resin raw material, the monomer which has a reactive (meth) acryloyl group is mentioned, for example. The “(meth) acryloyl group” means an acryloyl group or a methacryloyl group.
(メタ)アクリロイル基を有するモノマーとしては、例えば、多官能(メタ)アクリルモノマーが挙げられる。具体例としては、エトキシ化イソシアヌル酸トリ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、グリセリンジ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、1,9−ノナンジオールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリシクロデカンジメタノールジ(メタ)アクリレート、9,9−ビス[4−(2−アクリロイルオキシエトキシ)フェニル]フルオレン、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、イソシアヌル酸エチレンオキシド変性トリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、エトキシ化ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールポリ(メタ)アクリレートが挙げられる。これらは一種を用いてもよく、二種以上を併用してもよい。なお、「(メタ)アクリル」は、アクリルまたはメタクリルを意味し、「(メタ)アクリレート」は、アクリレートまたはメタリレートを意味する。 Examples of the monomer having a (meth) acryloyl group include a polyfunctional (meth) acrylic monomer. Specific examples include tri (meth) acrylate of ethoxylated isocyanuric acid, neopentyl glycol di (meth) acrylate, glycerin di (meth) acrylate, 1,6-hexanediol di (meth) acrylate, 1,9-nonanediol di (Meth) acrylate, triethylene glycol di (meth) acrylate, polyethylene glycol di (meth) acrylate, polypropylene glycol di (meth) acrylate, tricyclodecane dimethanol di (meth) acrylate, 9,9-bis [4- ( 2-acryloyloxyethoxy) phenyl] fluorene, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, isocyanuric acid ethylene oxide modified tri (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, ditri Tyrolpropane tetra (meth) acrylate, ethoxylated pentaerythritol tetra (meth) acrylate, pentaerythritol tetra (meth) acrylate, dipentaerythritol tetra (meth) acrylate, dipentaerythritol penta (meth) acrylate, dipentaerythritol hexa (meta) ) Acrylate and dipentaerythritol poly (meth) acrylate. These may use 1 type and may use 2 or more types together. Note that “(meth) acryl” means acryl or methacryl, and “(meth) acrylate” means acrylate or metallate.
反応性を有するモノマーは、硬化反応の際、空気中の酸素や水の影響を受けるため、硬化膜を形成した際に少なからず未反応物が残る。これらを溶媒抽出などの適切な手段により導電層から分離した後、熱分解GC/MSや、IR、NMR、元素分析などを用いることで、硬化膜からも原料モノマーを同定することができる。 Since the monomer having reactivity is affected by oxygen and water in the air during the curing reaction, not a few unreacted substances remain when the cured film is formed. After separating these from the conductive layer by an appropriate means such as solvent extraction, the raw material monomer can be identified from the cured film by using pyrolysis GC / MS, IR, NMR, elemental analysis, or the like.
導電層は、前記アクリル樹脂に加えて、本発明の効果を損なわない範囲でその他の樹脂を含有してもよい。その他の樹脂は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。 In addition to the acrylic resin, the conductive layer may contain other resins as long as the effects of the present invention are not impaired. Other resin may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
アクリル樹脂の水酸基価は、20mgKOH/g以上、120mgKOH/g以下である。該水酸基価は25mgKOH/g以上、80mgKOH/g以下であることが好ましく、30mgKOH/g以上、60mgKOH/g以下であることがより好ましい。
該水酸基価が20mgKOH/g未満の場合、導電層形成用塗料中でアクリル樹脂がポリエーテルエステルアミドと相溶することができず、均一な導電層形成用塗料を得ることができない。また、該水酸基価が120mgKOH/gを超える場合、ポリエーテルエステルアミドを含む導電層形成用塗料中で、アクリル樹脂がポリエーテルエステルアミドと完全に溶解する。この場合、本発明の効果である、唯一の導電剤としてのカーボンブラックを含む導電層が示す導電性を超える、より高い導電性を発現することができない。詳細は実施例で説明するが、適度な相溶性を有することが該効果に寄与しているものと推測される。ここでいう水酸基価は、一定量秤量した濃度既知の無水酢酸(アセチル化試薬)を用いて、予め秤量した被測定物であるアクリル樹脂中の水酸基をアセチル化し、アセチル化に使われなかった無水酢酸を水酸化カリウム溶液で滴定することで求めることができる。このとき、該被測定物1g中に含まれる水酸基の量を、滴定に要した水酸化カリウムのmg数で表している。水酸基価の詳細な測定方法は後述する。なお、ここではアクリル樹脂の水酸基価について述べたが、アクリル樹脂の原料モノマーについても、その水酸基価は該アクリル樹脂の水酸基価の範囲内であることが好ましい。水酸基価は、重合前後において変化しないためである。該アクリル樹脂の原料モノマーが複数種ある場合には、モノマーの水酸基価とは、複数種のモノマーの混合物の水酸基価を指す。
The hydroxyl value of the acrylic resin is 20 mgKOH / g or more and 120 mgKOH / g or less. The hydroxyl value is preferably 25 mgKOH / g or more and 80 mgKOH / g or less, and more preferably 30 mgKOH / g or more and 60 mgKOH / g or less.
When the hydroxyl value is less than 20 mgKOH / g, the acrylic resin cannot be compatible with the polyether ester amide in the conductive layer forming paint, and a uniform conductive layer forming paint cannot be obtained. In addition, when the hydroxyl value exceeds 120 mgKOH / g, the acrylic resin is completely dissolved in the polyether ester amide in the conductive layer forming paint containing the polyether ester amide. In this case, it is not possible to express higher conductivity exceeding the conductivity exhibited by the conductive layer containing carbon black as the only conductive agent, which is the effect of the present invention. Although details will be described in Examples, it is presumed that having an appropriate compatibility contributes to the effect. The hydroxyl value referred to here is an anhydrous acetic acid (acetylation reagent) weighed in a certain amount and acetylated in the acrylic resin, which is an object weighed in advance, and not used for acetylation. It can be determined by titrating acetic acid with a potassium hydroxide solution. At this time, the amount of hydroxyl group contained in 1 g of the object to be measured is expressed in mg of potassium hydroxide required for titration. A detailed method for measuring the hydroxyl value will be described later. Although the hydroxyl value of the acrylic resin is described here, the hydroxyl value of the acrylic resin raw material monomer is preferably within the range of the hydroxyl value of the acrylic resin. This is because the hydroxyl value does not change before and after polymerization. When there are a plurality of raw material monomers for the acrylic resin, the hydroxyl value of the monomer refers to the hydroxyl value of a mixture of the plurality of monomers.
(カーボンブラック)
カーボンブラックとしては、特に限定されないが、ケッチェンブラック(登録商標)、アセチレンブラック等が挙げられる。これらの中でも、導電性の高いケッチェンブラック(登録商標)が好ましい。導電層中のカーボンブラックの含有量は、前記表面抵抗率の観点から、導電層中のアクリル樹脂100質量部に対して10質量部以上である。また、他の摺動部材(例えば、転写ローラや張架ローラなど)との摺擦による割れや摩耗といった物理的劣化を抑制する観点から、導電層中のカーボンブラックの含有量は、導電層中のアクリル樹脂100質量部に対して18質量部以下である。すなわち、導電層中のカーボンブラックの含有量は、導電層中のアクリル樹脂100質量部に対して、10質量部以上18質量部以下である。導電層中のカーボンブラックの含有量は、導電層中のアクリル樹脂100質量部に対して12質量部以上18質量部以下であることが好ましく、14質量部以上17質量部以下であることがより好ましい。
(Carbon black)
Although it does not specifically limit as carbon black, Ketjen black (trademark), acetylene black, etc. are mentioned. Among these, ketjen black (registered trademark) having high conductivity is preferable. From the viewpoint of the surface resistivity, the content of carbon black in the conductive layer is 10 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the acrylic resin in the conductive layer. In addition, from the viewpoint of suppressing physical deterioration such as cracking and wear due to rubbing with other sliding members (for example, transfer rollers and stretching rollers), the content of carbon black in the conductive layer is It is 18 mass parts or less with respect to 100 mass parts of acrylic resin. That is, the content of carbon black in the conductive layer is 10 parts by mass or more and 18 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the acrylic resin in the conductive layer. The content of carbon black in the conductive layer is preferably 12 parts by mass or more and 18 parts by mass or less, and more preferably 14 parts by mass or more and 17 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the acrylic resin in the conductive layer. preferable.
カーボンブラックの含有量は、導電層を熱分解反応させた残渣の量から求めることができる。本発明に係る導電層を構成する材料の中で、カーボンブラックの熱分解温度は最も高い。そのため、電子写真用ベルトから削り取り秤量した導電層試料を、熱重量分析装置(TGA)を用いて空気雰囲気下でアクリル樹脂及びポリエーテルエステルアミドの分解温度以上、カーボンブラックの分解温度未満の温度で処理して熱分解反応を進める。これにより、含有量を算出することができる。具体的な条件としては、昇温速度20℃/分で500℃まで昇温後、数時間保持することでカーボンブラック以外の熱分解反応を進める。重量減少速度が1%/時間以下になることで熱分解反応が完了したことを判断することができる。また、カーボンブラックの含有量は、導電層形成時のカーボンブラックの添加量から算出してもよい。 The content of carbon black can be determined from the amount of residue obtained by thermally decomposing the conductive layer. Among the materials constituting the conductive layer according to the present invention, carbon black has the highest thermal decomposition temperature. Therefore, the conductive layer sample scraped and weighed from the electrophotographic belt was measured at a temperature not lower than the decomposition temperature of the acrylic resin and polyether ester amide and lower than the decomposition temperature of carbon black in an air atmosphere using a thermogravimetric analyzer (TGA). Proceed with thermal decomposition reaction. Thereby, content can be calculated. As specific conditions, after raising the temperature to 500 ° C. at a rate of temperature rise of 20 ° C./min, the thermal decomposition reaction other than carbon black is advanced by holding for several hours. It can be judged that the thermal decomposition reaction is completed when the weight reduction rate is 1% / hour or less. Further, the content of carbon black may be calculated from the amount of carbon black added when forming the conductive layer.
(ポリエーテルエステルアミド)
ポリエーテルエステルアミドは、エーテル基、エステル基及びアミド基の繰り返し構造を有するものである。ここで、該ポリエーテルエステルアミドの赤外吸収スペクトルにおけるエーテル基由来のC−O結合の吸光度をA、アミド基由来のC=O結合の吸光度をB、エステル基由来のC=O結合の吸光度をCとする。このとき、強度比[A/(A+B+C)]は0.05以上、0.43以下である。該IR強度比は、ポリエーテルエステルアミド中のエーテル基の割合を表しており、数値が低い場合、エーテル基の割合が低く、高い場合はエーテル基の割合が高いことを示している。ポリエーテルエステルアミドのエーテル基の割合は、合成時の原料の1つであるポリアルキレングリコールのアルキルエーテル鎖の繰り返し構造数、すなわち分子量を変えることで制御可能である。
(Polyetheresteramide)
The polyether ester amide has a repeating structure of an ether group, an ester group and an amide group. Here, the absorbance of the C—O bond derived from the ether group in the infrared absorption spectrum of the polyether ester amide is A, the absorbance of the C═O bond derived from the amide group is B, and the absorbance of the C═O bond derived from the ester group. Is C. At this time, the intensity ratio [A / (A + B + C)] is 0.05 or more and 0.43 or less. The IR intensity ratio represents the proportion of ether groups in the polyether ester amide. When the numerical value is low, the proportion of ether groups is low, and when the numerical value is high, the proportion of ether groups is high. The ratio of the ether group of the polyether ester amide can be controlled by changing the number of repeating structures of the alkyl ether chain of polyalkylene glycol, which is one of the raw materials at the time of synthesis, that is, the molecular weight.
ポリエーテルエステルアミドのエーテル基は、イオン導電性を発現する導電性ユニットである。IR強度比が0.05より低い場合、ポリエーテルエステルアミド自身の導電性が低く、本発明に係る導電層に用いた場合、高い導電性が得られない。また、一分子中のエーテル基の多寡はその分子の極性を左右するため、エーテル基の割合が高い場合、相対的に極性が増し、アクリル樹脂などの極性物質との相溶性が増す。一方、IR強度比が0.43より高い場合、ポリエーテルエステルアミドを含む導電層形成用塗料中で、ポリエーテルエステルアミドが完全に溶解する。この場合、本発明の効果である、唯一の導電剤としてのカーボンブラックを含む導電層が示す導電性を超える、より高い導電性を発現することができない。詳細は実施例で説明するが、適度な相溶性を有することが該効果に寄与しているものと推測される。本発明では、導電層中にカーボンブラックと、IR強度比が前記範囲内のポリエーテルエステルアミドとを併用することで、特異的に導電性が高まることを見出した。IR強度比は0.15以上、0.40以下であることが好ましく、0.25以上、0.40以下であることがより好ましい。本発明に係るポリエーテルエステルアミドのIR強度比の算出方法については後述する。 The ether group of the polyether ester amide is a conductive unit that exhibits ionic conductivity. When the IR intensity ratio is lower than 0.05, the conductivity of the polyether ester amide itself is low, and when used in the conductive layer according to the present invention, high conductivity cannot be obtained. In addition, since the number of ether groups in one molecule affects the polarity of the molecule, when the proportion of ether groups is high, the polarity increases relatively and compatibility with polar substances such as acrylic resins increases. On the other hand, when the IR intensity ratio is higher than 0.43, the polyether ester amide is completely dissolved in the conductive layer forming paint containing the polyether ester amide. In this case, it is not possible to express higher conductivity exceeding the conductivity exhibited by the conductive layer containing carbon black as the only conductive agent, which is the effect of the present invention. Although details will be described in Examples, it is presumed that having an appropriate compatibility contributes to the effect. In this invention, it discovered that electroconductivity increased specifically by using together carbon black and polyether ester amide whose IR intensity ratio is the said range in a conductive layer. The IR intensity ratio is preferably 0.15 or more and 0.40 or less, and more preferably 0.25 or more and 0.40 or less. A method for calculating the IR intensity ratio of the polyether ester amide according to the present invention will be described later.
導電層中の該ポリエーテルエステルアミドの含有量は、該導電層中のアクリル樹脂100質量部に対して3質量部以上、30質量部以下であることが好ましい。該含有量は、5質量部以上、20質量部以下であることがより好ましく、5質量部以上、15質量部以下であることがさらに好ましい。該含有量が3質量部以上であれば、十分に高い導電性を得ることができる。また、該含有量が30質量部以下であれば、導電層の機械的特性の低下を十分に抑制することができる。 The content of the polyetheresteramide in the conductive layer is preferably 3 parts by mass or more and 30 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the acrylic resin in the conductive layer. The content is more preferably 5 parts by mass or more and 20 parts by mass or less, and further preferably 5 parts by mass or more and 15 parts by mass or less. When the content is 3 parts by mass or more, sufficiently high conductivity can be obtained. Moreover, if this content is 30 mass parts or less, the fall of the mechanical characteristic of a conductive layer can fully be suppressed.
前記ポリエーテルエステルアミドの化学構造は、溶媒抽出などの適切な手段により導電層からポリエーテルエステルアミドを単離した後、熱分解GC/MSや、IR、NMR、元素分析を用いて同定することができる。また、導電層中の前記ポリエーテルエステルアミドの含有量は、電子写真用ベルトから削りとった導電層から抽出する際の量比関係で判断することができる。抽出に用いる溶媒としては、前記ポリエーテルエステルアミドを溶解し得る溶媒を選択する。具体的には、テトラヒドロフラン(THF)や酢酸エチル、メチルエチルケトン(MEK)、メチルイソブチルケトン(MIBK)、シクロヘキサノンの如き溶媒を用いることが好ましい。また、溶媒を沸点以下に加温して用いることが好ましい。そして、抽出後の溶液中の溶媒を、ロータリーエバポレーターを用いて除去し、各種クロマトグラフィーにより単離することで、ポリエーテルエステルアミドの含有量を定量できる。 The chemical structure of the polyetheresteramide should be identified using pyrolysis GC / MS, IR, NMR, and elemental analysis after isolating the polyetheresteramide from the conductive layer by appropriate means such as solvent extraction. Can do. The content of the polyether ester amide in the conductive layer can be determined by a quantitative ratio relationship when extracted from the conductive layer shaved from the electrophotographic belt. As a solvent used for extraction, a solvent capable of dissolving the polyether ester amide is selected. Specifically, it is preferable to use a solvent such as tetrahydrofuran (THF), ethyl acetate, methyl ethyl ketone (MEK), methyl isobutyl ketone (MIBK), or cyclohexanone. Further, it is preferable to use the solvent after heating it to the boiling point or lower. And the content of polyetheresteramide can be quantified by removing the solvent in the solution after extraction using a rotary evaporator, and isolating by various chromatography.
(導電層の形成方法)
導電層は、アクリル樹脂の原料モノマー、該原料モノマーを溶解する溶媒、カーボンブラックおよびポリエーテルエステルアミドを含む導電層形成用塗料の塗膜の硬化膜であることができる。すなわち、本発明に係る電子写真用ベルトの製造方法は、アクリル樹脂の原料モノマー、該原料モノマーを溶解する溶媒、カーボンブラックおよびポリエーテルエステルアミドを含む導電層形成用塗料の塗膜を硬化して導電層を形成する工程を含むことができる。
(Method for forming conductive layer)
The conductive layer can be a cured film of a coating film of a conductive layer forming paint containing a raw material monomer of an acrylic resin, a solvent that dissolves the raw material monomer, carbon black, and polyether ester amide. That is, the method for producing an electrophotographic belt according to the present invention comprises curing a coating film of a conductive layer forming paint containing a raw material monomer of an acrylic resin, a solvent for dissolving the raw material monomer, carbon black, and polyether ester amide. A step of forming a conductive layer can be included.
例えば、前記導電層を構成する原材料と溶媒とを混合し、導電層形成用塗料を得る。溶媒としては、前記アクリル樹脂の原料モノマー及び前記ポリエーテルエステルアミドを溶解させることができるものを用いる。ここで言う溶解とは、カーボンブラック以外の原料である溶媒、原料モノマー及びポリエーテルエステルアミドを混合し、撹拌して均一にした後、室温にて24時間静置後の液を目視で確認し、沈降が確認できなかったものを溶解と定義する。この際、沈降が確認されなければ、液が若干白濁していても溶解したものと判断する。溶媒としては、具体的には、メチルエチルケトンやメチルイソブチルケトン、シクロヘキサノンなどを用いることができる。導電層形成用塗料には、必要に応じて重合開始剤やレベリング剤などの添加剤を加えることができる。重合開始剤やレベリング剤としては、公知のものを適宜選択して用いることができる。得られた導電層形成用塗料をディップコート、スプレーコート、リングコート、ロールコートなどの塗布手段によって、エンドレスベルト状の基層上へ塗布する。その後、溶媒を乾燥させて除去した後、加熱硬化または紫外線もしくは電子線などの活性エネルギー照射装置によって塗膜を硬化させて、導電層を形成することができる。 For example, the raw material which comprises the said conductive layer, and a solvent are mixed, and the coating material for conductive layer formation is obtained. As the solvent, a solvent capable of dissolving the raw material monomer of the acrylic resin and the polyether ester amide is used. The term “dissolution” as used herein refers to mixing the solvent, raw material monomer, and polyether ester amide, which are raw materials other than carbon black, and stirring to homogenize, and then visually confirm the liquid after standing at room temperature for 24 hours. The solution where no sedimentation could be confirmed is defined as dissolution. At this time, if sedimentation is not confirmed, it is determined that the solution is dissolved even if the solution is slightly cloudy. Specifically, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, or the like can be used as the solvent. If necessary, additives such as a polymerization initiator and a leveling agent can be added to the conductive layer forming paint. As the polymerization initiator and the leveling agent, known ones can be appropriately selected and used. The obtained conductive layer forming coating material is applied onto the endless belt-like base layer by an application means such as dip coating, spray coating, ring coating, or roll coating. Thereafter, the solvent is dried and removed, and then the coating film is cured by heat curing or an active energy irradiation device such as an ultraviolet ray or an electron beam to form a conductive layer.
[最外層]
電子写真用ベルトでは、感光ドラムやクリーニングブレードの如き他の接触部材との密着や、ブロッキング防止等を目的として、基層または該基層上の導電層の外周面に、適宜、最外層を設けることができる。該最外層は樹脂を含むことができる。該樹脂は特に限定されないが、最外層の厚さを考慮すると、溶媒に可溶な樹脂であり、薄層形成可能なものが好ましい。樹脂としては、例えば、可溶性のポリイミド硬化型のウレタン樹脂やアクリル樹脂などを用いることができる。これらの中でも、耐摺擦性、硬度の観点から、アクリル樹脂が好ましい。具体的には、前記導電層に用いられるアクリル樹脂として例示した樹脂を、最外層の樹脂として用いることができる。
[Outermost layer]
In the electrophotographic belt, an outermost layer is appropriately provided on the outer peripheral surface of the base layer or the conductive layer on the base layer for the purpose of adhesion to other contact members such as a photosensitive drum or a cleaning blade and prevention of blocking. it can. The outermost layer can include a resin. The resin is not particularly limited, but considering the thickness of the outermost layer, a resin that is soluble in a solvent and capable of forming a thin layer is preferable. As the resin, for example, a soluble polyimide curable urethane resin or acrylic resin can be used. Among these, an acrylic resin is preferable from the viewpoint of rubbing resistance and hardness. Specifically, the resin exemplified as the acrylic resin used for the conductive layer can be used as the outermost layer resin.
また、最外層には、前記樹脂の他に、添加剤としてフィラー粒子や潤滑剤を加えることが好ましい。具体的には、以下のようなものが挙げられる。アルミナ、チタニア、シリカ、ジルコニア、酸化亜鉛、アンチモン酸亜鉛、酸化錫、ITO(スズドープ酸化インジウム)、ATO(アンチモンドープ酸化スズ)、二硫化モリブデン、窒化ホウ素、窒化ケイ素、層状粘土鉱物、シリコーン粒子、PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)粒子などのフッ素樹脂粒子、カーボンブラック、グラファイト、カーボンナノチューブ、カーボンマイクロコイル、グラフェン、シリコーンオイル、フッ素オイル、パーフルオロポリエーテル。これらの中でも、低摩擦化の観点から、PTFE粒子が好ましい。これらは一種を用いてもよく、二種以上を併用してもよい。 In addition to the resin, filler particles and a lubricant are preferably added to the outermost layer as additives. Specific examples include the following. Alumina, titania, silica, zirconia, zinc oxide, zinc antimonate, tin oxide, ITO (tin doped indium oxide), ATO (antimony doped tin oxide), molybdenum disulfide, boron nitride, silicon nitride, layered clay mineral, silicone particles, Fluorine resin particles such as PTFE (polytetrafluoroethylene) particles, carbon black, graphite, carbon nanotubes, carbon microcoils, graphene, silicone oil, fluorine oil, perfluoropolyether. Among these, PTFE particles are preferable from the viewpoint of reducing friction. These may use 1 type and may use 2 or more types together.
PTFE粒子を用いる場合、最外層中のPTFE粒子の含有量は、最外層中の樹脂100質量部に対して10質量部以上70質量部以下であることが好ましく、30質量部以上50質量部以下であることがより好ましい。PTFE粒子の含有量を前記範囲内とすることにより、他の接触部材との密着やブロッキングを防止することができる。また、最外層には、必要に応じて、導電剤、硬化剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、pH調整剤、架橋剤、顔料などを添加することもできる。 When using PTFE particles, the content of PTFE particles in the outermost layer is preferably 10 parts by mass or more and 70 parts by mass or less, and 30 parts by mass or more and 50 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the resin in the outermost layer. It is more preferable that By setting the content of the PTFE particles within the above range, adhesion with other contact members and blocking can be prevented. In addition, a conductive agent, a curing agent, an antioxidant, an ultraviolet absorber, a pH adjuster, a crosslinking agent, a pigment, and the like can be added to the outermost layer as necessary.
さらに、最外層の表面には凹凸形状を付与してもよい。凹凸形状を付与することで、前記フィラー粒子や潤滑剤などの添加剤による効果に加え、他の接触部材との接触面積が小さくなり、さらなる低摩擦抵抗化が可能となる。凹凸形状の付与方法としては特に限定されないが、例えば、中子などに支持された最外層を有する電子写真用ベルトを、砥粒を含有するラッピングフィルムと当接させながら周方向に回転させて最外層の表面を研磨し、凹凸形状を付与する方法が挙げられる。また、予め所望の形状に加工した型を当接するインプリント加工などの方法も用いることができる。最外層の厚さは、割れや耐屈曲性の観点から、0.05μm以上20μm以下が好ましく、0.1以上5μm以下がより好ましい。 Further, the surface of the outermost layer may be provided with an uneven shape. By providing an uneven shape, in addition to the effects of the filler particles and additives such as lubricants, the contact area with other contact members is reduced, and a further reduction in frictional resistance is possible. The method for providing the uneven shape is not particularly limited. For example, the electrophotographic belt having the outermost layer supported by the core or the like is rotated in the circumferential direction while contacting the wrapping film containing abrasive grains. The method of grind | polishing the surface of an outer layer and providing uneven | corrugated shape is mentioned. Also, a method such as imprinting for contacting a mold that has been processed into a desired shape in advance can be used. The thickness of the outermost layer is preferably 0.05 μm or more and 20 μm or less, and more preferably 0.1 or more and 5 μm or less from the viewpoint of cracking and bending resistance.
<電子写真装置>
本発明の一態様に係る電子写真装置は、本発明に係る電子写真用ベルトを中間転写ベルトとして具備している。該電子写真装置の一例を、図3を用いて説明する。図3は、本発明に係る電子写真用ベルトを中間転写ベルト200として使用したフルカラー電子写真装置の模式図である。中間転写ベルト200は、駆動ローラ兼2次転写対向ローラ201、張架ローラ202及び203の3本のローラによって支持されている。駆動ローラ兼2次転写対向ローラ201の表面には、中間転写ベルト200を駆動するために、摩擦抵抗の高いゴム層が設けられている。該ゴム層は、体積抵抗率が1.0×105Ω・cm以下の導電性を有することができる。また、駆動ローラ兼2次転写対向ローラ201は、中間転写ベルト200を介して2次転写ローラ204と2次転写部を形成している。張架ローラ202にはゴム層が設けられている。該ゴム層は、体積抵抗率が1.0×105Ω・cm以下の導電性を有することができる。また、張架ローラ203は金属ローラとすることができる。2次転写ローラ204は、中間転写ベルト200を介して駆動ローラ兼2次転写対向ローラ201に押圧される。2次転写ローラ204としては、体積抵抗率が1.0×107Ω・cm以上1.0×109Ω・cm以下の弾性ローラを用いることができる。張架ローラ202及び203、並びに2次転写ローラ204は、中間転写ベルト200に従動して回転する。
<Electrophotographic device>
An electrophotographic apparatus according to an aspect of the present invention includes the electrophotographic belt according to the present invention as an intermediate transfer belt. An example of the electrophotographic apparatus will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a schematic diagram of a full-color electrophotographic apparatus using the electrophotographic belt according to the present invention as the
該電子写真装置は、以下の構成を備える。トナー像を形成する感光ドラム、該感光ドラムと接して該トナー像が1次転写される中間転写ベルト、該中間転写ベルトに対向し、記録媒体に該トナー像を2次転写する2次転写部材、および該2次転写部材に2次転写用の電圧を印加可能な電源。
該中間転写ベルトとして、本発明に係る電子写真用ベルトを用いる。該電源は、該2次転写部材に電圧を印加することで該2次転写部材から該中間転写ベルトを介して該感光ドラムに電流を流すことにより、該感光ドラムから該中間転写ベルトに該トナー像を1次転写させる。このように、該電子写真装置においては、1次転写用電源と2次転写用電源が共通化されている。
The electrophotographic apparatus has the following configuration. A photosensitive drum that forms a toner image, an intermediate transfer belt on which the toner image is primarily transferred in contact with the photosensitive drum, a secondary transfer member that faces the intermediate transfer belt and secondary-transfers the toner image to a recording medium And a power source capable of applying a secondary transfer voltage to the secondary transfer member.
As the intermediate transfer belt, the electrophotographic belt according to the present invention is used. The power source applies a voltage to the secondary transfer member to cause a current to flow from the secondary transfer member to the photosensitive drum via the intermediate transfer belt, so that the toner is transferred from the photosensitive drum to the intermediate transfer belt. The image is primarily transferred. Thus, in the electrophotographic apparatus, the primary transfer power source and the secondary transfer power source are shared.
前記電子写真装置の一例について、図3および図4により具体的に説明する。図3に示される電子写真装置は、イエロー色の画像を形成する画像形成部205aと、マゼンタ色の画像を形成する画像形成部205bと、シアン色の画像を形成する画像形成部205cと、ブラック色の画像を形成する画像形成部205dとを備える。画像形成部205aを例として、以下に詳細に説明する。図4は、画像形成部205aの拡大模式図である。画像形成部205aは、像担持体である感光ドラム206aを有している。感光ドラム206aは所定のプロセススピードで回転駆動される。感光ドラム206aの周囲には、帯電部材である帯電ローラ207a、トナー208aが収納された現像部材209a、およびドラムクリーニング部材210aが設置されている。さらに、感光ドラム206aの周囲には、帯電ローラ207aと現像部材209aとの間に、露光部材211aが設置されている。感光ドラム206a上を帯電ローラ207aにより帯電し、露光部材211aで露光して静電潜像(トナー像)が形成される。その後、現像部材209aにおいて摩擦帯電したトナー208aにより静電潜像が現像され、1次転写電圧により、各画像形成部に対向する位置に設置された中間転写ベルト200に転写される(以下、「1次転写」と称する)。画像形成部205b、205c及び205dにおいても同様に、中間転写ベルト200の回転と共に、同期を取りながら1次転写が行われて4色のトナー合成像が形成される。その際、画像形成部205bと205cとの間に、中間転写ベルト200を介して、画像形成部に対向する位置に、1次転写対向部材である金属ローラ212を1つ以上有することが好ましい。対向する該画像形成部に対して、中間転写ベルト200を押圧する金属ローラ212によって1次転写部を形成することで、1次転写部幅(ニップ)を広く安定させることができる。
An example of the electrophotographic apparatus will be specifically described with reference to FIGS. An electrophotographic apparatus shown in FIG. 3 includes an
紙の如き記録媒体213は、中間転写ベルト200上の、4番目の画像形成部205dの位置よりも下流となる位置に供給される。同位置には、2次転写ローラ204(2次転写部材)が配置されている。なお、中間転写ベルト200上におけるトナー像の記録媒体への転写が生じるところの、中間転写ベルト200と2次転写ローラ204とで形成されている間隙及びその近傍を、2次転写部と称する。2次転写部は、図3に示すように駆動ローラ兼2次転写対向ローラ201と2次転写ローラ204とのニップを含み構成されていることが好ましい。中間転写ベルト200上に形成されたトナー合成像の直前の非画像部が2次転写部に到達すると、2次転写ローラ204に電流を供給する電源214から、トナーと反対極性の電圧が印加される。そして、記録媒体213が、図3の矢印Vfの方向で2次転写部を通過する際に、中間転写ベルト200上の4色のトナー合成像が、記録媒体213上に一括して転写される。この転写を「2次転写」と称する。2次転写が行われた記録媒体213は、定着ユニット(不図示)にて定着処理されて、カラー画像となる。一方、2次転写されずに中間転写ベルト200上に残ったトナーは、張架ローラ202が配置されている中間転写ベルト200表面に任意のタイミングで当接するクリーニングブレード215により掻き取られ、廃トナーボックス216内に回収される。このようにして、中間転写ベルト200の表面は初期状態に戻る。
A
該電子写真装置では、電源214から、2次転写に必要な転写電圧に加え、1次転写に必要な転写電圧も得ている。また、中間転写ベルト200は定電圧素子に接続されて接地されていることができる。例えば、本発明における中間転写ベルト200は、図1に示すようにベルトの内周面に導電層を有している。また、図3に示すように、中間転写ベルト200の内周面で当接する4本のローラ201、202、203及び212は、定電圧素子であるツェナーダイオード217に接続され、接地されている。そのため、電源214から印加された電圧により、中間転写ベルト200の導電層の電位が周方向で一定となる。その結果、各画像形成部205a、205b、205c及び205dにおける感光ドラムと中間転写ベルト200との電位差は略同等となり、各感光ドラムへ流れる電流も略同等となり、1次転写が可能となる。なお、画像形成時の温度や湿度などの環境変動によって記録媒体213自体の抵抗値が変わるため、2次転写電圧は、ある範囲で変更させることが好ましい。本発明に係る電子写真装置においては、このような2次転写電圧の変動、例えば、2次転写電圧がより上昇した場合でも、ツェナーダイオード217を接続しているため、ツェナー電位を超えると電流が流れる。これにより、導電層の電位を一定に保つことができ、1次転写性を安定させることができる。具体的には、電源214の印加電圧を1000〜3500V、ツェナー電圧を220〜300Vとすることが好ましい。本発明によれば、前記転写構成を有することにより、1つの転写電源により、1次転写と2次転写を安定的に行うことができる。
In the electrophotographic apparatus, the transfer voltage necessary for the primary transfer is obtained from the
また、本発明の一態様に係る電子写真用ベルトを中間転写ベルトとして搭載した該電子写真装置は、十分な転写電流を画像形成部に供給することができる。また、該電子写真装置は、長期に亘って導電層の割れの発生を抑制することが可能である。 In addition, the electrophotographic apparatus in which the electrophotographic belt according to one embodiment of the present invention is mounted as an intermediate transfer belt can supply a sufficient transfer current to the image forming unit. Further, the electrophotographic apparatus can suppress the occurrence of cracks in the conductive layer over a long period of time.
以下、本発明を、実施例及び比較例を用いて説明する。実施例に先立ち、中間転写ベルト(以下、「転写ベルト」ともいう)の導電層及び該導電層に含有される材料の各測定及び評価の方法を説明する。 Hereinafter, the present invention will be described using examples and comparative examples. Prior to the examples, methods for measuring and evaluating the conductive layer of the intermediate transfer belt (hereinafter also referred to as “transfer belt”) and the materials contained in the conductive layer will be described.
<評価1.導電層の平均硬度の測定>
導電層の硬度は、微小押し込み硬さ試験機(商品名:ナノインデンターG200型、Agilent Technologies,Inc製)を用いて、バーコビッチ型圧子を使用して測定した。なお、測定領域は、導電層の最表面から厚さ方向に10〜20%の領域とし、この領域における平均硬度を算出した。結果を表1に示す。
<
The hardness of the conductive layer was measured using a Barcovic indenter using a microindentation hardness tester (trade name: Nanoindenter G200, manufactured by Agilent Technologies, Inc.). The measurement region was a region of 10 to 20% in the thickness direction from the outermost surface of the conductive layer, and the average hardness in this region was calculated. The results are shown in Table 1.
<評価2.導電層の表面抵抗率の測定>
導電層の表面抵抗率は、日本工業規格(JIS) K 6911に準拠し、抵抗率計(商品名:ハイレスタUP MCP−HT450型、三菱化学アナリテック株式会社製)を用いて測定した。温度23℃、相対湿度50%の環境下で、導電層の露出部に対してURSプローブを当接させ、10秒後の値を測定値とした。転写ベルトの周方向を90°位相ごとに4点測定し、それら測定値の平均値を算出した。結果を表1に示す。尚、表1において、「OVER」とは、測定上限値以上の値であることを示しており、およそ1.0×1013Ω/□以上である。
<Evaluation 2. Measurement of surface resistivity of conductive layer>
The surface resistivity of the conductive layer was measured using a resistivity meter (trade name: Hiresta UP MCP-HT450, manufactured by Mitsubishi Chemical Analytech Co., Ltd.) in accordance with Japanese Industrial Standard (JIS) K6911. Under an environment of a temperature of 23 ° C. and a relative humidity of 50%, the URS probe was brought into contact with the exposed portion of the conductive layer, and the value after 10 seconds was taken as a measured value. Four points were measured in the circumferential direction of the transfer belt for each 90 ° phase, and an average value of the measured values was calculated. The results are shown in Table 1. In Table 1, “OVER” indicates that the value is equal to or greater than the upper limit of measurement, and is approximately 1.0 × 10 13 Ω / □ or more.
<評価3.赤外吸収スペクトル測定>
ポリエーテルエステルアミド中のエーテル基の割合を算出するため、単離したポリエーテルエステルアミドの全反射型赤外吸収(ATR−IR)スペクトルを測定し、IR強度比を算出した。詳細な測定条件及びIR強度比の定義は、下記の通りとした。
(測定条件)
装置 Spotlight400 ユニバーサルATR(パーキンエルマー社製)
検出器 MIR−TGS
分解能 4cm−1
積算回数 8回
ATR結晶 ダイヤモンド/ZnSe
バックグラウンド エアー
横軸単位 波数
縦軸単位 %A(吸光度)
吸光度A エーテル基に特徴的な1100cm−1付近の吸収(C−O伸縮振動)におけるピークトップの吸光度
吸光度B アミド基に特徴的な1635cm−1付近の吸収(C=O伸縮振動)におけるピークトップの吸光度
吸光度C エステル基に特徴的な1730cm−1付近の吸収(−C=O伸縮振動)におけるピークトップの吸光度
IR強度比=[吸光度A/(吸光度A+吸光度B+吸光度C)]
評価3に基づく、後述する各実施例及び各比較例に係る転写ベルトの導電層に用いたポリエーテルエステルアミドのIR強度比を表2に示す。また、本実施形態に係る転写ベルトの導電層に含まれるポリエーテルエステルアミドの赤外線吸収スペクトルの一例を図5に示す。図5において、Aは、エーテル基に特徴的な1100cm−1付近の吸収(C−O伸縮振動)におけるピークを示す。Bは、アミド基に特徴的な1635cm−1付近の吸収(C=O伸縮振動)におけるピークを示す。Cは、エステル基に特徴的な1730cm−1付近の吸収(−C=O伸縮振動)におけるピークを示す。
<Evaluation 3. Infrared absorption spectrum measurement>
In order to calculate the ratio of ether groups in the polyether ester amide, the total reflection infrared absorption (ATR-IR) spectrum of the isolated polyether ester amide was measured, and the IR intensity ratio was calculated. Detailed measurement conditions and definitions of IR intensity ratio were as follows.
(Measurement condition)
Equipment Spotlight 400 Universal ATR (Perkin Elmer)
Detector MIR-TGS
Resolution 4cm -1
Integration times 8 times ATR crystal Diamond / ZnSe
Background Air Horizontal axis unit Wave number Vertical axis unit% A (absorbance)
Absorbance A Absorbance at the peak top in the absorption near 1100 cm −1 characteristic for the ether group (C—O stretching vibration) Absorbance B Peak top in the absorption near the 1635 cm −1 characteristic for the amide group (C═O stretching vibration) Absorbance C Absorbance C Absorbance at peak top in absorption around 1730 cm −1 characteristic of ester group (−C═O stretching vibration) IR intensity ratio = [Absorbance A / (Absorbance A + Absorbance B + Absorbance C)]
Table 2 shows the IR intensity ratios of the polyether ester amides used in the conductive layers of the transfer belts according to Examples and Comparative Examples described later based on Evaluation 3. FIG. 5 shows an example of an infrared absorption spectrum of the polyether ester amide contained in the conductive layer of the transfer belt according to this embodiment. In FIG. 5, A shows a peak in absorption (C—O stretching vibration) near 1100 cm −1 characteristic of an ether group. B shows a peak in absorption (C═O stretching vibration) near 1635 cm −1 characteristic of an amide group. C shows a peak in absorption (—C═O stretching vibration) near 1730 cm −1 characteristic of an ester group.
<評価4.ポリエーテルエステルアミドの相溶性評価>
導電層形成用塗料を得る際に、予めカーボンブラック以外の材料を混合し、混合液中におけるポリエーテルエステルアミドの相溶性を確認した。該混合液を室温にて24時間静置後、目視で確認し、相溶性を下記基準により評価した。結果を表1に示す。
ランクA:若干白濁していたが沈降は確認されず溶解する。
ランクB:白濁も沈降も確認されず完全に溶解する。
ランクC:相分離に伴う沈降が確認され溶解しない。
ランクN:評価なし(ポリエーテルエステルアミド未含有)。
<Evaluation 4. Compatibility evaluation of polyetheresteramide>
When obtaining the coating material for forming the conductive layer, materials other than carbon black were mixed in advance, and the compatibility of the polyetheresteramide in the mixed solution was confirmed. The mixture was allowed to stand at room temperature for 24 hours and then visually confirmed, and the compatibility was evaluated according to the following criteria. The results are shown in Table 1.
Rank A: Slightly clouded but not settled and dissolved.
Rank B: No cloudiness or sedimentation is observed, and it completely dissolves.
Rank C: Precipitation accompanying phase separation is confirmed and does not dissolve.
Rank N: No evaluation (polyether ester amide not contained).
<評価5.水酸基価の測定>
アクリル樹脂および該アクリル樹脂の原料モノマーの水酸基価は、日本工業規格(JIS) K 0070(アセチル化法)を参考に酸価を求め、指示薬滴定法による水酸基価滴定分析を行い、下記式(1)および(2)より算出した。算出されたアクリル樹脂の水酸基価を表1に示す。
水酸基価(mgKOH/g)={(V1−V0)×f1×0.5×56.11}/S1+酸価 (1)
S1:採取試料の質量(g)
V0:空試験で要した0.5mol/L水酸化カリウムアルコール溶液の量(mL)
V1:本試験で要した0.5mol/L水酸化カリウムアルコール溶液の量(mL)
f1:0.5mol/L水酸化カリウムのアルコール溶液のファクター(1.005)
酸価(mgKOH/g)={(V3−V2)×f2×0.1×56.11}/S2 (2)
S2:採取試料の質量(g)
V2:空試験で要した0.1mol/L水酸化カリウムアルコール溶液の量(mL)
V3:本試験で要した0.1mol/L水酸化カリウムアルコール溶液の量(mL)
f2:0.1mol/L水酸化カリウムのアルコール溶液のファクター(1.006)。
水酸基価滴定分析について、以下に詳細を述べる。200mLの三角フラスコに、測定対象の試料約2gとアセチル化試薬5mLを加えた後、空冷管を取り付け100℃の油浴で1時間反応させた。室温にて放冷後、水を1mL加えた。再度10分間100℃の油浴で加熱した。放冷後にエタノールで空冷管内部とフラスコ内壁面を洗い流した。溶液をピリジン30mLで希釈した。指示薬に1質量%フェノールフタレイン溶液を用い、0.5mol/L水酸化カリウムのアルコール溶液(f=1.005)で滴定を行い、薄く赤色に着色した時点を終点とした。同様の方法で空試験も行い、前記式(1)より水酸基価を算出した。尚、アセチル化試薬は、無水酢酸20gをフラスコに秤量した後、ピリジンを加えて100mLとしたものを使用した。
酸価滴定分析について、以下に詳細を述べる。100mLの三角フラスコに試料約2gとエタノール30mLと2−ブタノン30mLを投入し、室温で溶解させた。指示薬に1質量%フェノールフタレイン溶液を用い、0.1mol/L水酸化カリウムのアルコール溶液(f=1.006)で滴定を行い、薄く赤色に着色した時点を終点とした。同様の方法で空試験も行い、前記式(2)より酸価を算出した。
<Evaluation 5. Measurement of hydroxyl value>
The hydroxyl value of the acrylic resin and the raw material monomer of the acrylic resin is determined with reference to the Japanese Industrial Standard (JIS) K 0070 (acetylation method), and the hydroxyl value titration analysis by indicator titration method is performed. ) And (2). Table 1 shows the calculated hydroxyl value of the acrylic resin.
Hydroxyl value (mgKOH / g) = {(V 1 −V 0 ) × f 1 × 0.5 × 56.11} / S 1 + acid value (1)
S 1 : Mass of collected sample (g)
V 0 : amount of 0.5 mol / L potassium hydroxide alcohol solution required for the blank test (mL)
V 1 : Amount of 0.5 mol / L potassium hydroxide alcohol solution required in this test (mL)
f 1 : Factor of an alcohol solution of 0.5 mol / L potassium hydroxide (1.005)
Acid value (mgKOH / g) = {(V 3 −V 2 ) × f 2 × 0.1 × 56.11} / S 2 (2)
S 2 : Mass of collected sample (g)
V 2 : Amount of 0.1 mol / L potassium hydroxide alcohol solution required in the blank test (mL)
V 3 : Amount of 0.1 mol / L potassium hydroxide alcohol solution required in this test (mL)
f 2 : Factor (1.006) of an alcohol solution of 0.1 mol / L potassium hydroxide.
Details of the hydroxyl value titration analysis will be described below. After adding about 2 g of the sample to be measured and 5 mL of the acetylating reagent to a 200 mL Erlenmeyer flask, an air-cooled tube was attached and reacted in an oil bath at 100 ° C. for 1 hour. After allowing to cool at room temperature, 1 mL of water was added. The mixture was heated again in an oil bath at 100 ° C. for 10 minutes. After cooling, the inside of the air-cooled tube and the inner wall surface of the flask were washed away with ethanol. The solution was diluted with 30 mL of pyridine. A 1% by mass phenolphthalein solution was used as an indicator, and titration was performed with an alcohol solution of 0.5 mol / L potassium hydroxide (f = 1.005). A blank test was also performed by the same method, and the hydroxyl value was calculated from the above formula (1). As the acetylating reagent, 20 g of acetic anhydride was weighed into a flask and pyridine was added to make 100 mL.
The acid value titration analysis is described in detail below. About 2 g of a sample, 30 mL of ethanol, and 30 mL of 2-butanone were charged into a 100 mL Erlenmeyer flask and dissolved at room temperature. A 1% by mass phenolphthalein solution was used as an indicator, and titration was performed with an alcohol solution of 0.1 mol / L potassium hydroxide (f = 1.006). A blank test was also performed by the same method, and the acid value was calculated from the above formula (2).
<評価6.画質評価>
電子写真装置(商品名:LaserJet Enterprise Color M552dn、株式会社 日本HP社製)に備え付けられている1次転写対向部材等を取り外し、図3に示す装置構成となるように変更した。その際、ツェナー電圧は300Vとした。また、前記電子写真装置に備え付けられている転写ベルトを取り外し、代わりに下記実施例及び比較例の各々に係る転写ベルトを装着した。画像評価は、A4サイズの普通紙(商品名:CS814、キヤノン株式会社製)上に、シアン及びマゼンタの現像剤を用いて2次色のベタ画像を1枚出力し、得られたベタ画像を目視及び倍率20倍のルーペにより観察した。そして、転写電圧不足に伴う転写ムラの発生の有無を、下記基準により評価した。結果を表1に示す。
ランクA:目視観察及びルーペによる観察共に転写ムラが認められず極めて良好である。
ランクB:目視観察では転写ムラが認められず良好である。
ランクC:目視観察で転写ムラが確認される。
ランクN:導電層形成用の均一な塗料を得ることができず評価不能である。
<Evaluation 6. Image quality evaluation>
The primary transfer counter member and the like provided in the electrophotographic apparatus (trade name: LaserJet Enterprise Color M552dn, manufactured by Japan HP Co., Ltd.) were removed and changed to the apparatus configuration shown in FIG. At that time, the Zener voltage was set to 300V. Further, the transfer belt provided in the electrophotographic apparatus was removed, and a transfer belt according to each of the following examples and comparative examples was attached instead. For image evaluation, a solid image of a secondary color was output on A4 size plain paper (trade name: CS814, manufactured by Canon Inc.) using cyan and magenta developers, and the resulting solid image was output. Observation was carried out visually and with a magnifier with a magnification of 20 times. Then, the occurrence of transfer unevenness due to insufficient transfer voltage was evaluated according to the following criteria. The results are shown in Table 1.
Rank A: The transfer unevenness is not recognized in both visual observation and observation with a magnifying glass, which is very good.
Rank B: Transfer unevenness is not recognized by visual observation, which is good.
Rank C: Transfer unevenness is confirmed by visual observation.
Rank N: A uniform coating material for forming the conductive layer cannot be obtained and cannot be evaluated.
<評価7.割れ評価>
導電層の割れ評価は、前記評価6と同じ電子写真装置を用いて行った。A4サイズの普通紙上に、サイズ4ポイントのアルファベット「E」の文字が、印字濃度1%となるように形成された画像(以下、「E文字画像」と称する)を75000枚出力した。なお、画像の形成には、前記電子写真装置のプリントカートリッジに搭載されているブラック現像剤を用いた。また、画像の出力は、常湿常温(23℃、相対湿度50%)環境下で行った。通紙耐久後の転写ベルトを取り外し、導電層の表面を目視により観察した。そして、導電層の強度不足に伴う割れの発生の有無を、下記基準により評価した。結果を表1に示す。
ランクA:目視観察で割れが認められず良好である。
ランクC:目視観察で割れが確認される。
ランクN:導電層形成用の均一な塗料を得ることができず評価不能である。
<Evaluation 7. Crack evaluation>
The evaluation of the crack of the conductive layer was performed using the same electrophotographic apparatus as in the evaluation 6. On an A4 size plain paper, 75,000 images (hereinafter referred to as “E character images”) in which the letter “E” of size 4 points was formed to have a printing density of 1% were output. For image formation, a black developer mounted on the print cartridge of the electrophotographic apparatus was used. The image was output in an environment of normal humidity and normal temperature (23 ° C., relative humidity 50%). The transfer belt after paper passing durability was removed, and the surface of the conductive layer was visually observed. And the presence or absence of the generation | occurrence | production of the crack accompanying the intensity | strength lack of a conductive layer was evaluated by the following reference | standard. The results are shown in Table 1.
Rank A: Good with no cracks observed by visual observation.
Rank C: A crack is confirmed by visual observation.
Rank N: A uniform coating material for forming the conductive layer cannot be obtained and cannot be evaluated.
以下、具体的な実施例及び比較例について説明する。なお、以下の実施例及び比較例において、塗料中の材料が溶剤により希釈・分散されている場合があるが、各材料の使用量(質量部)は、特に明示しない限り不揮発分に関する量であって、溶剤(揮発分)が除かれた量を意味する。表1において、実施例1〜8および比較例1〜15に係る転写ベルト1〜23の導電層の材料構成、並びに転写ベルトの評価結果を示す。また、表2において、表1中のポリエーテルエステルアミド(「PEEA(1)〜(8)」と表記)の種類及び前記評価3に基づくIR強度比を示す。
Hereinafter, specific examples and comparative examples will be described. In the following examples and comparative examples, the materials in the paint may be diluted / dispersed with a solvent, but the amount of each material used (parts by mass) is the amount related to the nonvolatile content unless otherwise specified. Means the amount of solvent (volatile matter) removed. In Table 1, the material composition of the conductive layer of the
[実施例1]
(基層の用意)
基層として、電子写真装置(商品名:LaserJet Enterprise Color M552dn、株式会社 日本HP社製)に備え付けられていた転写ベルトを用いた。該転写ベルトはエンドレスベルト形状を有し、厚さは70μmであった。また、体積抵抗率は2.2×1010Ω・cmであり、表面抵抗率は1.0×1010Ω/□であった。
[Example 1]
(Preparation of base layer)
As a base layer, a transfer belt provided in an electrophotographic apparatus (trade name: LaserJet Enterprise Color M552dn, manufactured by Japan HP Co., Ltd.) was used. The transfer belt had an endless belt shape and had a thickness of 70 μm. The volume resistivity was 2.2 × 10 10 Ω · cm, and the surface resistivity was 1.0 × 10 10 Ω / □.
(導電層の形成)
以下の材料を混合した。
・水酸基価30mgKOH/gのジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(主成分)(以下、「DPHA(1)」と称する)(商品名:アロニックスM−402、東亜合成株式会社製) 100質量部
・カーボンブラック(ケッチェンブラック(登録商標))としての、MHIブラック#273(商品名、御国色素株式会社製) 15質量部
・IR強度比0.38のポリエーテルエステルアミド(以下、「PEEA(1)」と称する)(商品名:TPAE−826、株式会社T&K TOKA社製) 5質量部
・光重合開始剤(商品名:イルガキュア184、BASFジャパン株式会社製) 5質量部。
得られた混合物を、樹脂固形分濃度が10質量%になるようにメチルエチルケトンで希釈し、スターラーで撹拌して、均一な導電層形成用塗料を得た。この塗料を、前記基層の内周面にスプレー法で均一に塗布し、60℃で1分間乾燥させて溶媒を除去した後、紫外線を照射して硬化させた。これにより、基層の内周面に、厚さ2μmの導電層が形成された転写ベルト1を得た。なお、紫外線源として、紫外線照射装置(商品名:UE06/81−3、アイグラフィックス株式会社製)を使用した。波長365nmのピーク照度が150mW/cm2で積算光量が2000mJ/cm2になるまで紫外線を照射し、導電層のUV硬化を行った。得られた転写ベルト1を前記評価1〜7に供した。評価結果を表1に示す。
(Formation of conductive layer)
The following materials were mixed.
・ Dipentaerythritol hexaacrylate (main component) having a hydroxyl value of 30 mgKOH / g (hereinafter referred to as “DPHA (1)”) (trade name: Aronix M-402, manufactured by Toagosei Co., Ltd.) 100 parts by mass Met Black # 273 (trade name, manufactured by Mikuni Dye Co., Ltd.) as a ketjen black (registered trademark) 15 parts by mass and a polyether ester amide having an IR intensity ratio of 0.38 (hereinafter referred to as “PEEA (1)”) (Trade name: TPAE-826, manufactured by T & K TOKA Co., Ltd.) 5 parts by mass / photopolymerization initiator (trade name: Irgacure 184, manufactured by BASF Japan Ltd.) 5 parts by mass.
The obtained mixture was diluted with methyl ethyl ketone so that the resin solid content concentration was 10% by mass, and stirred with a stirrer to obtain a uniform coating for forming a conductive layer. This paint was uniformly applied to the inner peripheral surface of the base layer by a spray method, dried at 60 ° C. for 1 minute to remove the solvent, and then cured by irradiation with ultraviolet rays. As a result, a
[実施例2]
導電層形成用塗料を調製する際に、PEEA(1)を表1に示す含有量で配合したこと以外は、実施例1と同様にして転写ベルト2を作製した。得られた転写ベルト2を前記評価1〜7に供した。評価結果を表1に示す。
[Example 2]
A transfer belt 2 was produced in the same manner as in Example 1 except that PEEA (1) was blended in the content shown in Table 1 when the conductive layer forming coating material was prepared. The obtained transfer belt 2 was subjected to the
[実施例3]
導電層形成用塗料を調製する際に、DPHA(1)を水酸基価52mgKOH/gのジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(主成分)(以下「DPHA(2)」と示す)(商品名:ライトアクリレートDPE−6A、共栄社化学株式会社製)に変更した。それ以外は、実施例1と同様にして転写ベルト3を作製した。得られた転写ベルト3を前記評価1〜7に供した。評価結果を表1に示す。
[Example 3]
When preparing a coating for forming a conductive layer, DPHA (1) is dipentaerythritol hexaacrylate (main component) (hereinafter referred to as “DPHA (2)”) having a hydroxyl value of 52 mgKOH / g (trade name: Light Acrylate DPE- 6A, manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.). Otherwise, the transfer belt 3 was produced in the same manner as in Example 1. The obtained transfer belt 3 was subjected to the
[実施例4]
導電層形成用塗料を調製する際に、DPHA(1)をペンタエリスリトールテトラアクリレート(主成分)(以下、「PETA(1)」と称する)(商品名:アロニックスM−305、東亜合成株式会社製)に変更した。それ以外は、実施例1と同様にして転写ベルト4を作製した。得られた転写ベルト4を前記評価1〜7に供した。評価結果を表1に示す。
[Example 4]
When preparing the coating material for forming the conductive layer, DPHA (1) is pentaerythritol tetraacrylate (main component) (hereinafter referred to as “PETA (1)”) (trade name: Aronix M-305, manufactured by Toagosei Co., Ltd.) ). Otherwise, a transfer belt 4 was produced in the same manner as in Example 1. The obtained transfer belt 4 was subjected to the
[実施例5および6]
導電層形成用塗料を調製する際に、カーボンブラックを表1に示す含有量で配合したこと以外は、実施例2と同様にして転写ベルト5及び6を作製した。得られた転写ベルト5及び6を前記評価1〜7に供した。評価結果を表1に示す。
[Examples 5 and 6]
Transfer belts 5 and 6 were produced in the same manner as in Example 2 except that carbon black was blended in the content shown in Table 1 when the conductive layer forming coating material was prepared. The obtained transfer belts 5 and 6 were subjected to the
[実施例7]
(ポリエーテルエステルアミドの製造)
窒素流入口及び留去管を取り付けたフラスコに、水添タイプの重合脂肪酸(商品名:プリポール1009、クローダジャパン株式会社製)100.0g、アゼライン酸96.6g、およびヘキサメチレンジアミン69.9gを添加した。窒素フローさせながら撹拌下で昇温し、250℃で脱水重縮合反応を進め、ポリエーテルエステルアミドの前駆体であるポリアミドオリゴマーを得た。該ポリアミドオリゴマーは、ヘキサメチレンジアミン〜重合脂肪酸重縮合物(N−6,36)とヘキサメチレンジアミン〜アゼライン酸重合脂肪酸重縮合物(N−6,9)との共重合体を含む。次に、この温度下において該ポリアミドオリゴマーにアゼライン酸39.3g、トリエチレングリコール44.6gを添加し、均一に混合した。その後、触媒としてステアリン酸ジルコニウム0.86gを添加し、0.8kPaまで減圧し、更に30分反応を進め、ポリエーテルエステルアミド2(以下、「PEEA(2)」と称する)を得た。PEEA(2)のIR強度比は0.05であった。
[Example 7]
(Production of polyetheresteramide)
In a flask equipped with a nitrogen inlet and a distilling tube, 100.0 g of hydrogenated polymerized fatty acid (trade name: Pripol 1009, manufactured by Croda Japan Co., Ltd.), 96.6 g of azelaic acid, and 69.9 g of hexamethylenediamine were added. Added. The temperature was raised with stirring while flowing nitrogen, and the dehydration polycondensation reaction was advanced at 250 ° C. to obtain a polyamide oligomer as a precursor of polyetheresteramide. The polyamide oligomer includes a copolymer of hexamethylene diamine to polymerized fatty acid polycondensate (N-6, 36) and hexamethylene diamine to azelaic acid polymerized fatty acid polycondensate (N-6, 9). Next, at this temperature, 39.3 g of azelaic acid and 44.6 g of triethylene glycol were added to the polyamide oligomer and mixed uniformly. Thereafter, 0.86 g of zirconium stearate was added as a catalyst, the pressure was reduced to 0.8 kPa, and the reaction was further continued for 30 minutes to obtain polyether ester amide 2 (hereinafter referred to as “PEEA (2)”). The IR intensity ratio of PEEA (2) was 0.05.
(導電層の形成)
導電層形成用塗料を調製する際に、PEEA(1)をPEEA(2)に変更したこと以外は、実施例2と同様にして転写ベルト7を作製した。得られた転写ベルト7を前記評価1〜7に供した。評価結果を表1に示す。
(Formation of conductive layer)
A transfer belt 7 was produced in the same manner as in Example 2 except that PEEA (1) was changed to PEEA (2) when the conductive layer-forming coating material was prepared. The obtained transfer belt 7 was subjected to
[実施例8]
(ポリエーテルエステルアミドの製造)
実施例7に記載した方法でポリエーテルエステルアミドを製造する際に、トリエチレングリコールの代わりに数平均分子量300のポリエチレングリコール89.2gを用いた。それ以外は実施例7と同様にして、ポリエーテルエステルアミド3(以下、「PEEA(3)」と称する)を得た。PEEA(3)のIR強度比は0.43であった。
[Example 8]
(Production of polyetheresteramide)
In producing the polyetheresteramide by the method described in Example 7, 89.2 g of polyethylene glycol having a number average molecular weight of 300 was used instead of triethylene glycol. Otherwise in the same manner as in Example 7, polyether ester amide 3 (hereinafter referred to as “PEEA (3)”) was obtained. The IR intensity ratio of PEEA (3) was 0.43.
(導電層の形成)
導電層形成用塗料を調製する際に、PEEA(1)をPEEA(3)に変更したこと以外は、実施例2と同様にして転写ベルト8を作製した。得られた転写ベルト8を前記評価1〜7に供した。評価結果を表1に示す。
(Formation of conductive layer)
A transfer belt 8 was produced in the same manner as in Example 2 except that PEEA (1) was changed to PEEA (3) when the conductive layer-forming coating material was prepared. The obtained transfer belt 8 was subjected to the
[比較例1〜3]
導電層形成用塗料を調製する際に、ポリエーテルエステルアミドを加えず、かつ、カーボンブラックを表1に示す含有量で配合したこと以外は、実施例1と同様にして転写ベルト9〜11を作製した。得られた転写ベルト9〜11を前記評価1〜7に供した。評価結果を表1に示す。
[Comparative Examples 1-3]
Transfer belts 9 to 11 were prepared in the same manner as in Example 1 except that polyether ester amide was not added and carbon black was blended in the content shown in Table 1 when preparing the conductive layer forming coating. Produced. The obtained transfer belts 9 to 11 were subjected to the
[比較例4]
(ポリエーテルエステルアミドの製造)
実施例7に記載した方法でポリエーテルエステルアミドを製造する際に、トリエチレングリコールの代わりにエチレングリコール18.2gを用いた。それ以外は実施例7と同様にして、ポリエーテルエステルアミド4(以下、「PEEA(4)」と称する)を得た。PEEA(4)のIR強度比は0.02であった。
[Comparative Example 4]
(Production of polyetheresteramide)
In producing the polyetheresteramide by the method described in Example 7, 18.2 g of ethylene glycol was used instead of triethylene glycol. Otherwise in the same manner as in Example 7, polyether ester amide 4 (hereinafter referred to as “PEEA (4)”) was obtained. The IR intensity ratio of PEEA (4) was 0.02.
(導電層の形成)
導電層形成用塗料を調製する際に、PEEA(1)をPEEA(4)に変更したこと以外は、実施例2と同様にして転写ベルト12を作製した。得られた転写ベルト12を前記評価1〜7に供した。評価結果を表1に示す。
(Formation of conductive layer)
A transfer belt 12 was produced in the same manner as in Example 2 except that PEEA (1) was changed to PEEA (4) when the conductive layer-forming coating material was prepared. The obtained transfer belt 12 was subjected to the
[比較例5]
(ポリエーテルエステルアミドの製造)
実施例7に記載した方法でポリエーテルエステルアミドを製造する際に、トリエチレングリコールの代わりに数平均分子量400のポリエチレングリコール118.7gを用いた。それ以外は実施例7と同様にして、ポリエーテルエステルアミド5(以下、「PEEA(5)」と称する)を得た。PEEA(5)のIR強度比は0.46であった。
[Comparative Example 5]
(Production of polyetheresteramide)
In producing the polyether ester amide by the method described in Example 7, 118.7 g of polyethylene glycol having a number average molecular weight of 400 was used instead of triethylene glycol. Otherwise in the same manner as in Example 7, polyether ester amide 5 (hereinafter referred to as “PEEA (5)”) was obtained. The IR intensity ratio of PEEA (5) was 0.46.
(導電層の形成)
導電層形成用塗料を調製する際に、PEEA(1)をPEEA(5)に変更したこと以外は、実施例2と同様にして転写ベルト13を作製した。得られた転写ベルト13を前記評価1〜7に供した。評価結果を表1に示す。
(Formation of conductive layer)
A transfer belt 13 was produced in the same manner as in Example 2 except that PEEA (1) was changed to PEEA (5) when the conductive layer forming coating material was prepared. The obtained transfer belt 13 was subjected to the
[比較例6]
導電層形成用塗料を調製する際に、PEEA(1)をIR強度比0.52のポリエーテルエステルアミド(以下、「PEEA(6)」と称する)(商品名:TPAE−32、株式会社T&K TOKA社製)に変更した。それ以外は、実施例2と同様にして転写ベルト14を作製した。得られた転写ベルト14を前記評価1〜7に供した。評価結果を表1に示す。
[Comparative Example 6]
When preparing the coating material for forming a conductive layer, PEEA (1) is an polyether ester amide having an IR intensity ratio of 0.52 (hereinafter referred to as “PEEA (6)”) (trade name: TPAE-32, T & K Corporation). To TOKA). Otherwise, the transfer belt 14 was produced in the same manner as in Example 2. The obtained transfer belt 14 was subjected to the
[比較例7]
導電層形成用塗料を調製する際に、PEEA(1)をIR強度比0.52のポリエーテルエステルアミド(以下、「PEEA(7)」と称する)(商品名:ペレスタットNC6321、三洋化成工業株式会社製)に変更した。それ以外は、実施例2と同様にして転写ベルト15を作製した。得られた転写ベルト15を前記評価1〜7に供した。評価結果を表1に示す。
[Comparative Example 7]
When preparing a coating material for forming a conductive layer, PEEA (1) is an polyether ester amide having an IR intensity ratio of 0.52 (hereinafter referred to as “PEEA (7)”) (trade name: Pelestat NC6321, Sanyo Chemical Industries Ltd.) Changed to company-made). Otherwise, the transfer belt 15 was produced in the same manner as in Example 2. The obtained transfer belt 15 was subjected to the
[比較例8]
導電層形成用塗料を調製する際に、PEEA(1)をIR強度比0.65のポリエーテルエステルアミド(以下、「PEEA(8)」と称する)(商品名:TPAE−475、株式会社T&K TOKA社製)に変更した。それ以外は、実施例2と同様にして転写ベルト16を作製した。得られた転写ベルト16を前記評価1〜7に供した。評価結果を表1に示す。
[Comparative Example 8]
When preparing the coating material for forming the conductive layer, PEEA (1) is polyether ester amide having an IR intensity ratio of 0.65 (hereinafter referred to as “PEEA (8)”) (trade name: TPAE-475, T & K Co., Ltd.) To TOKA). Otherwise, the transfer belt 16 was produced in the same manner as in Example 2. The obtained transfer belt 16 was subjected to the
[比較例9]
導電層形成用塗料を調製する際に、DPHA(1)を水酸基価0mgKOH/gのペンタエリスリトールテトラアクリレート(以下、「PETA(2)」と称する)(商品名:ライトアクリレートPE−4A、共栄社化学株式会社製)に変更した。それ以外は、実施例2と同様にして転写ベルト17を作製した。得られた転写ベルト17を前記評価1〜7に供した。評価結果を表1に示す。
[Comparative Example 9]
When preparing a coating for forming a conductive layer, DPHA (1) is converted to pentaerythritol tetraacrylate (hereinafter referred to as “PETA (2)”) having a hydroxyl value of 0 mg KOH / g (trade name: Light Acrylate PE-4A, Kyoeisha Chemical Co., Ltd.) (Made by Co., Ltd.) Otherwise, the transfer belt 17 was produced in the same manner as in Example 2. The obtained transfer belt 17 was subjected to the
[比較例10]
導電層形成用塗料を調製する際に、DPHA(1)をPETA(2)とDPHA(1)との混合物(PETA(2):DPHA(1)=2:1(質量比))に変更した。それ以外は、実施例2と同様にして転写ベルト18を作製した。得られた転写ベルト18を前記評価1〜7に供した。評価結果を表1に示す。
[Comparative Example 10]
When preparing the coating material for forming a conductive layer, DPHA (1) was changed to a mixture of PETA (2) and DPHA (1) (PETA (2): DPHA (1) = 2: 1 (mass ratio)). . Otherwise, the transfer belt 18 was produced in the same manner as in Example 2. The obtained transfer belt 18 was subjected to the
[比較例11]
導電層形成用塗料を調製する際に、DPHA(1)をDPHA(1)と2−ヒドロキシエチルメタクリレート(以下、「HEMA」と称する)(東京化成工業株式会社製)との混合物(DPHA(1):HEMA=2:1(質量比))に変更した。それ以外は、実施例2と同様にして転写ベルト19を作製した。得られた転写ベルト19を前記評価1〜7に供した。評価結果を表1に示す。
[Comparative Example 11]
When preparing the coating material for forming a conductive layer, DPHA (1) is a mixture of DPHA (1) and 2-hydroxyethyl methacrylate (hereinafter referred to as “HEMA”) (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) (DPHA (1 ): HEMA = 2: 1 (mass ratio)). Otherwise, a transfer belt 19 was produced in the same manner as in Example 2. The obtained transfer belt 19 was subjected to
[比較例12]
導電層形成用塗料を調製する際に、カーボンブラックおよびポリエーテルエステルアミドを加えなかったこと以外は、実施例2と同様にして転写ベルト20を作製した。得られた転写ベルト20を前記評価1〜7に供した。評価結果を表1に示す。
[Comparative Example 12]
A transfer belt 20 was produced in the same manner as in Example 2 except that carbon black and polyether ester amide were not added when preparing the conductive layer-forming paint. The obtained transfer belt 20 was subjected to the
[比較例13]
導電層形成用塗料を調製する際に、カーボンブラックを加えなかったこと以外は、実施例2と同様にして転写ベルト21を作製した。得られた転写ベルト21を前記評価1〜7に供した。評価結果を表1に示す。
[Comparative Example 13]
A transfer belt 21 was produced in the same manner as in Example 2 except that carbon black was not added when preparing the conductive layer-forming paint. The obtained transfer belt 21 was subjected to the
[比較例14および15]
導電層形成用塗料を調製する際に、カーボンブラックを加えず、かつ、表1に示す種類のポリエーテルエステルアミドを用いたこと以外は、実施例2と同様にして転写ベルト22および23を作製した。得られた転写ベルト22および23を前記評価1〜7に供した。評価結果を表1に示す。
[Comparative Examples 14 and 15]
Transfer belts 22 and 23 were prepared in the same manner as in Example 2 except that carbon black was not added and the polyether ester amide of the type shown in Table 1 was used when preparing the conductive layer forming coating. did. The obtained transfer belts 22 and 23 were subjected to the
以下に、表1に示した評価結果について述べる。導電層の表面抵抗率については、転写ベルト1、5及び6の評価結果から、本発明に係る転写ベルトは、カーボンブラックの量を減らしても十分高い導電性を発現することが分かった。
The evaluation results shown in Table 1 are described below. As for the surface resistivity of the conductive layer, it was found from the evaluation results of the
また、唯一の導電剤としてPEEA(1)を含む転写ベルト21と、唯一の導電剤としてカーボンブラックを含む転写ベルト10について、導電層の表面抵抗率を対比すると、転写ベルト21の方が導電層の表面抵抗率が高い。しかしながら、導電剤としてカーボンブラックとポリエーテルエステルアミド(PEEA(1))とを併用している転写ベルト1および2の導電層の表面抵抗率は、転写ベルト10および21のそれらよりも低い。すなわち、導電剤として本発明に係るポリエーテルエステルアミドとカーボンブラックとを併用した場合、各々の導電剤を単独で使用した場合よりも導電層の導電性が向上していることが分かった。
Further, regarding the transfer belt 21 containing PEEA (1) as the only conductive agent and the transfer belt 10 containing carbon black as the only conductive agent, when comparing the surface resistivity of the conductive layer, the transfer belt 21 is more conductive layer. High surface resistivity. However, the surface resistivity of the conductive layers of the
一方、IR強度比が本発明に係る範囲内のポリエーテルエステルアミドを含む転写ベルト2、7および8と、該範囲外のポリエーテルエステルアミドを含む転写ベルト12〜16について、導電層の表面抵抗率を対比する。この場合、該範囲内のポリエーテルエステルアミドを用いた転写ベルト2、7および8の方が導電性が高い。これは、表1に示す相溶性評価の結果と関連するものと考えられる。本発明に係るポリエーテルエステルアミドの相溶性評価において、すべての実施例において沈降は確認されないが若干の白濁が確認された。また、相溶性評価に用いた混合液の硬化膜の断面を透過型電子顕微鏡で観察すると、硬化膜中に直径数100nm程度のポリエーテルエステルアミドが観察された。さらに、カーボンブラックを含む混合液で同様の観察を行ったところ、ポリエーテルエステルアミドとカーボンブラックとが接触している様子も確認された。すなわち、本発明に係るアクリル樹脂とポリエーテルエステルアミドとを組み合わせた場合、適度な相溶性を示し、特異的な断面モルフォロジーを形成する。これにより、ポリエーテルエステルアミドがカーボンブラックの効率的な導電パス形成の一助となり、導電性の向上が発現したと推察される。 On the other hand, for the transfer belts 2, 7 and 8 containing the polyether ester amide having an IR intensity ratio within the range according to the present invention, and the transfer belts 12 to 16 containing the polyether ester amide outside the range, the surface resistance of the conductive layer. Contrast rates. In this case, the transfer belts 2, 7 and 8 using the polyether ester amide within this range have higher conductivity. This is considered to be related to the results of the compatibility evaluation shown in Table 1. In the compatibility evaluation of the polyether ester amide according to the present invention, precipitation was not confirmed in all Examples, but some cloudiness was confirmed. Moreover, when the cross section of the cured film of the mixed solution used for compatibility evaluation was observed with a transmission electron microscope, polyether ester amide having a diameter of about 100 nm was observed in the cured film. Furthermore, when the same observation was performed with a mixed liquid containing carbon black, it was confirmed that the polyether ester amide and carbon black were in contact. That is, when the acrylic resin according to the present invention and the polyether ester amide are combined, they exhibit appropriate compatibility and form a specific cross-sectional morphology. Thus, it is presumed that the polyether ester amide contributed to the formation of an efficient conductive path of carbon black, and the improvement in conductivity was expressed.
また、導電層の表面抵抗率については、転写ベルト1及び2の評価結果から、アクリル樹脂に対するポリエーテルエステルアミドの量を増加させることで導電性が高まっており、前記導電パス形成の補助機能が高められている。しかしながら、従来、特許文献1の図8にも記載されている通り、転写ベルト中のポリエーテルエステルアミドの量を増加させた場合、むしろカーボンブラックの導電性を阻害し、抵抗率が上昇する。本発明では真逆な挙動を示していることから、本発明の効果は上述した新たなメカニズムにより発現したと推察される。
In addition, regarding the surface resistivity of the conductive layer, from the evaluation results of the
100 電子写真用ベルト
101 基層
102 導電層
104 導電層の露出部
200 中間転写ベルト
DESCRIPTION OF
Claims (9)
該導電層は、バインダーとしてのアクリル樹脂と、カーボンブラックと、ポリエーテルエステルアミドとを含有し、
該アクリル樹脂の水酸基価が、20mgKOH/g以上、120mgKOH/g以下であり、
該導電層中の該カーボンブラックの含有量が、該導電層中の該アクリル樹脂100質量部に対して10質量部以上、18質量部以下であり、
該ポリエーテルエステルアミドの赤外吸収スペクトルにおけるエーテル基由来のC−O結合の吸光度をA、アミド基由来のC=O結合の吸光度をB、エステル基由来のC=O結合の吸光度をCとした場合の強度比[A/(A+B+C)]が、0.05以上、0.43以下であることを特徴とする電子写真用ベルト。 An electrophotographic belt having at least a base layer and a conductive layer,
The conductive layer contains an acrylic resin as a binder, carbon black, and polyetheresteramide,
The hydroxyl value of the acrylic resin is 20 mgKOH / g or more and 120 mgKOH / g or less,
The carbon black content in the conductive layer is 10 parts by mass or more and 18 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the acrylic resin in the conductive layer.
In the infrared absorption spectrum of the polyether ester amide, A represents the absorbance of the C—O bond derived from the ether group, B represents the absorbance of the C═O bond derived from the amide group, and C represents the absorbance of the C═O bond derived from the ester group. An electrophotographic belt, wherein the strength ratio [A / (A + B + C)] is from 0.05 to 0.43.
前記アクリル樹脂の原料モノマー、該原料モノマーを溶解する溶媒、前記カーボンブラックおよび前記ポリエーテルエステルアミドを含む導電層形成用塗料の塗膜を硬化して前記導電層を形成する工程を含むことを特徴とする電子写真用ベルトの製造方法。 It is a manufacturing method of the belt for electrophotography according to any one of claims 1 to 5,
The method includes the step of forming the conductive layer by curing a coating film of a conductive layer forming paint containing the acrylic resin raw material monomer, a solvent for dissolving the raw material monomer, the carbon black and the polyether ester amide. A method for producing an electrophotographic belt.
該感光ドラムと接して該トナー像が1次転写される中間転写ベルトと、
該中間転写ベルトに対向し、記録媒体に該トナー像を2次転写する2次転写部材と、
該2次転写部材に2次転写用の電圧を印加可能な電源と、
を備える電子写真装置であって、
該中間転写ベルトが、請求項1〜5のいずれか一項に記載の電子写真用ベルトであり、
該電源は、該2次転写部材に電圧を印加することで該2次転写部材から該中間転写ベルトを介して該感光ドラムに電流を流すことにより、該感光ドラムから該中間転写ベルトに該トナー像を1次転写させることを特徴とする電子写真装置。 A photosensitive drum for forming a toner image;
An intermediate transfer belt on which the toner image is primarily transferred in contact with the photosensitive drum;
A secondary transfer member facing the intermediate transfer belt and secondarily transferring the toner image to a recording medium;
A power source capable of applying a secondary transfer voltage to the secondary transfer member;
An electrophotographic apparatus comprising:
The intermediate transfer belt is an electrophotographic belt according to any one of claims 1 to 5,
The power source applies a voltage to the secondary transfer member to cause a current to flow from the secondary transfer member to the photosensitive drum via the intermediate transfer belt, so that the toner is transferred from the photosensitive drum to the intermediate transfer belt. An electrophotographic apparatus characterized by primary transfer of an image.
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