JP7753076B2 - Electrophotographic belt and electrophotographic image forming apparatus - Google Patents
Electrophotographic belt and electrophotographic image forming apparatusInfo
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Description
本開示は、電子写真用ベルト及び電子写真画像形成装置に関する。 This disclosure relates to an electrophotographic belt and an electrophotographic image forming apparatus.
特許文献1には、熱可塑性ポリエステル樹脂と、イオン導電剤であるポリエーテルエステルアミド(以降、「PEEA」ともいう)とを含有する熱可塑性樹脂組成物からなる基層と該基層上の表面層とを有する電子写真用中間転写ベルトが開示されている。そして、特許文献1では、中間転写ベルトに電圧を印加したときのPEEAに由来する成分のブリードアウトを防止するために、カルボジイミド化合物を含有させている。 Patent Document 1 discloses an electrophotographic intermediate transfer belt having a base layer made of a thermoplastic resin composition containing a thermoplastic polyester resin and a polyetheresteramide (hereinafter also referred to as "PEEA"), an ionic conductive agent, and a surface layer on the base layer. Patent Document 1 also discloses that the intermediate transfer belt contains a carbodiimide compound to prevent bleed-out of components derived from PEEA when a voltage is applied to the intermediate transfer belt.
上記特許文献1に係る中間転写ベルトは、長期に亘って電子写真画像の形成に供したときに表面層が部分的に剥離する場合があった。そして、表面層の剥離について詳細に検討したところ、表面層の部分的な剥離は、表面層と基層との界面で生じているのではなくて、基層内部において発生した剥離に起因していることを見出した。
そこで、本開示の一態様は、長期の使用によっても基層の剥離に起因する表面層の剥離の発生を防止した電子写真用ベルトを提供に向けたものである。
また、本開示の他の態様は、高品位な電子写真画像の安定的な形成に資する電子写真画像形成装置の提供に向けたものである。
The intermediate transfer belt disclosed in Patent Document 1 may have experienced partial peeling of the surface layer when used for forming electrophotographic images over a long period of time. After detailed investigation into the peeling of the surface layer, it was found that the partial peeling of the surface layer was caused not at the interface between the surface layer and the base layer but within the base layer.
Therefore, one aspect of the present disclosure is to provide an electrophotographic belt that prevents the occurrence of peeling of the surface layer due to peeling of the base layer even after long-term use.
Another aspect of the present disclosure is directed to providing an electrophotographic image forming apparatus that contributes to the stable formation of high-quality electrophotographic images.
本開示の一態様によれば、第1の樹脂と、該第1の樹脂とは非相溶の第2の樹脂とを含む基層を備えた電子写真用ベルトであって、該第1の樹脂は、結晶性ポリエステルであり、該基層は、環状カルボジイミド化合物を更に含み、該環状カルボジイミド化合物は、環構造を有し、該環構造の少なくとも一部にカルボジイミド基を有する、電子写真用ベルトが提供される。また、本開示の別の態様によれば、上記の電子写真用ベルトを中間転写ベルトとして具備する電子写真画像形成装置が提供される。 According to one aspect of the present disclosure, there is provided an electrophotographic belt having a base layer containing a first resin and a second resin that is incompatible with the first resin, wherein the first resin is a crystalline polyester, and the base layer further contains a cyclic carbodiimide compound, the cyclic carbodiimide compound having a ring structure and at least a portion of the ring structure having a carbodiimide group. According to another aspect of the present disclosure, there is provided an electrophotographic image forming apparatus that includes the above-mentioned electrophotographic belt as an intermediate transfer belt.
本開示の一態様によれば、長期の使用によっても基層の剥離に起因する表面層の剥離の発生を防止した電子写真用ベルトを得ることができる。また、本開示の他の態様によれば、高品位な電子写真画像の安定的な形成に資する電子写真画像形成装置を得ることができる。 According to one aspect of the present disclosure, an electrophotographic belt can be obtained that prevents peeling of the surface layer due to peeling of the base layer even after long-term use. Furthermore, according to another aspect of the present disclosure, an electrophotographic image forming apparatus can be obtained that contributes to the stable formation of high-quality electrophotographic images.
数値範囲を表す「XX以上YY以下」や「XX~YY」の記載は、特に断りのない限り、端点である下限及び上限を含む数値範囲を意味する。数値範囲が段階的に記載されている場合、各数値範囲の上限及び下限は任意に組み合わせることができる。
本発明者らは、特許文献1に係る中間転写ベルトにおいて、表面層の剥離の原因となった基層の剥離の原因ついて検討した。ここで、熱可塑性ポリエステル樹脂と、イオン導電剤としてのPEEAとが含まれている基層は、熱可塑性ポリエステル樹脂とPEEAとが非相溶である。このため、熱可塑性ポリエステル樹脂のマトリックスと、PEEAを含むドメインとからなるマトリックス・ドメイン構造を有する。そして、基層の剥離部分を詳細に観察すると、ドメインとマトリックスとの界面には大きな空隙が観察された。従来から、熱可塑性ポリエステル樹脂のマトリックスとPEEAを含むドメインとの界面部分で剥離が生じる場合があることは知られていたものの、界面部分における上記のような大きな空隙の発生はこれまでに観察されてこなかった。そこで、この界面部分の大きな空隙の発生の原因を突き止めるべく更なる検討を重ねた結果、特許文献1において用いられているカルボジイミド化合物が、当該空隙を生じさせているものと推定した。
Unless otherwise specified, the expressions "XX to YY" or "XX to YY" representing a range of values mean a range of values including the lower and upper limits, which are the endpoints. When a range of values is described in stages, the upper and lower limits of each range can be combined in any way.
The present inventors investigated the cause of the base layer peeling, which caused the surface layer peeling, in the intermediate transfer belt disclosed in Patent Document 1. Here, the base layer contains a thermoplastic polyester resin and PEEA as an ion conductive agent, and the thermoplastic polyester resin and PEEA are incompatible with each other. Therefore, the base layer has a matrix-domain structure consisting of a thermoplastic polyester resin matrix and a domain containing PEEA. Further observation of the peeled portion of the base layer revealed large voids at the interface between the domain and the matrix. While it has been known that peeling can occur at the interface between the thermoplastic polyester resin matrix and the domain containing PEEA, the occurrence of such large voids at the interface has not been observed until now. Therefore, after further investigation to identify the cause of the large voids at the interface, the inventors concluded that the carbodiimide compound used in Patent Document 1 was responsible for the voids.
すなわち、カルボジイミドは、ポリエステルの加水分解防止剤として知られている。カルボジイミド化合物は酸を捕捉することで、ポリエステルの加水分解の抑制効果を発現するが、酸を捕捉する際に、分解する。ここで、特許文献1に実施例1で用いられたカルボジイミド化合物である「カルボジライトLA-1」(商品名、日清紡績社製)は、鎖状構造を有する。鎖状構造を有するカルボジイミド化合物は、上記の酸捕捉によって、図6(a)に示すように、イソシアネート化合物を発生する。このイソシアネート化合物は常温においては気体であるため、この化合物が基層内に当該空隙を生じさせたものと推察した。 Carbodiimides are known as hydrolysis inhibitors for polyesters. Carbodiimide compounds inhibit the hydrolysis of polyesters by capturing acid, but they decompose when capturing acid. The carbodiimide compound used in Example 1 of Patent Document 1, "Carbodilite LA-1" (trade name, manufactured by Nisshinbo Industries, Inc.), has a chain structure. Carbodiimide compounds with a chain structure generate an isocyanate compound by capturing acid, as shown in Figure 6(a). Because this isocyanate compound is a gas at room temperature, it is believed that this compound caused the voids in the base layer.
このような推察に基づき、本発明者らは、ポリエステルとの反応によっても分解物を発生させないカルボジイミド化合物の使用が、基層中への空隙の発生を防止し得るものと考えた。このような考察に基づき、カルボジイミド化合物として、「-N=C=N-」で表されるカルボジイミド基が、環構造の少なくとも一部を構成している環状カルボジイミド化合物を用いた。その結果、基層中への大きな空隙の発生が防止でき、また、基層の剥離に起因する表面層の剥離を防止できることを見出した。 Based on this speculation, the inventors believed that using a carbodiimide compound that does not produce decomposition products even when reacted with polyester could prevent the formation of voids in the base layer. Based on this consideration, they used a cyclic carbodiimide compound in which a carbodiimide group represented by "-N=C=N-" constitutes at least part of the ring structure. As a result, they found that it was possible to prevent the formation of large voids in the base layer and also to prevent peeling of the surface layer due to peeling of the base layer.
鎖状カルボジイミド化合物は、図6(a)に示すように、カルボジイミド基部分で分解すると、一方が酸と結合し、もう一方がガスとなる。それに対し、カルボジイミド基が環構造の少なくとも一部を構成している環状カルボジイミド化合物の場合は、図6(b)に示すように、環状であるがゆえに、カルボジイミド基部分で分解が起きても、一分子のままであるため、酸と結合しても、ガスの発生はない。このことから、本発明者らは、カルボジイミド基が環構造の少なくとも一部を構成している環状カルボジイミド化合物を使用することで、長期の使用においても剥がれが発生しにくくなることを見出し、本発明に至った。
以下、本開示の一態様に係る電子写真用ベルトについて詳細に説明する。なお、本開示は以下の態様に限定されるものではない。
As shown in Figure 6(a), when a linear carbodiimide compound decomposes at the carbodiimide group, one molecule binds with acid and the other molecule becomes gas. In contrast, in the case of a cyclic carbodiimide compound in which the carbodiimide group constitutes at least a part of the ring structure, as shown in Figure 6(b), even if decomposition occurs at the carbodiimide group, the compound remains a single molecule due to its ring structure, and therefore does not generate gas even when it binds with acid. Based on this, the present inventors discovered that by using a cyclic carbodiimide compound in which the carbodiimide group constitutes at least a part of the ring structure, peeling is less likely to occur even during long-term use, and have arrived at the present invention.
An electrophotographic belt according to one embodiment of the present disclosure will be described in detail below, although the present disclosure is not limited to the following embodiment.
・電子写真用ベルトの構成
図5(a)に、本開示の一態様に係る、エンドレスベルト形状を有する電子写真用ベルト500の斜視図を示す。層構成の例としては、図5(a)のA-A´線の断面が、図5(b-1)に示すように基層501のみで構成された単層(モノレイヤー)構造が挙げられる。この場合、基層の外表面500-1が電子写真用ベルトのトナー担持面(外表面)となる。また他の例としては、A-A´線の断面が、図5(b-2)に示すように、基層501と、基層の外周面を被覆する表面層502とを有する積層構造を有するものが挙げられる。表面層502が設けられている場合は、表面層502の外表面500-1が電子写真用ベルトのトナー担持面となる。更に他の例としては、図5(b-3)に示すように、基層501と該基層の内周面を被覆する裏面層503とを有する積層構造を有するものが挙げられる。さらには、基層501の外周面を被覆する表面層と内周面を被覆する裏面層とを有する3層構造(不図示)を有するものが挙げられる。表面層502、裏面層503としては、樹脂層および/または金属層が挙げられる。
Structure of the Electrophotographic Belt FIG. 5( a) shows a perspective view of an electrophotographic belt 500 having an endless belt shape according to one embodiment of the present disclosure. An example of the layer structure is a monolayer structure formed solely of a base layer 501, as shown in FIG. 5( b-1) in the cross section taken along line A-A' in FIG. 5( a). In this case, the outer surface 500-1 of the base layer serves as the toner-carrying surface (outer surface) of the electrophotographic belt. Another example is a laminated structure formed as shown in FIG. 5( b-2) in the cross section taken along line A-A', which has a base layer 501 and a surface layer 502 covering the outer peripheral surface of the base layer. When the surface layer 502 is provided, the outer surface 500-1 of the surface layer 502 serves as the toner-carrying surface of the electrophotographic belt. Yet another example is a laminated structure formed as shown in FIG. 5( b-3) which has a base layer 501 and a back surface layer 503 covering the inner peripheral surface of the base layer. Further, there is also mentioned a three-layer structure (not shown) having a surface layer covering the outer peripheral surface and a back surface layer covering the inner peripheral surface of the base layer 501. The surface layer 502 and the back surface layer 503 may be a resin layer and/or a metal layer.
<<基層>>
まず、本発明の主たる部分である基層に関して記述する。基層は、第1の樹脂と、第2の樹脂とを含む。第2の樹脂は、第1の樹脂とは非相溶である。
<<Base layer>>
First, the base layer, which is the main part of the present invention, will be described. The base layer contains a first resin and a second resin. The second resin is incompatible with the first resin.
<第1の樹脂:結晶性ポリエステル>
ポリエステル樹脂は、ジカルボン酸とジオールとの重縮合、オキシカルボン酸もしくはラクトンの重縮合、または、これらの成分を複数用いた重縮合などにより得ることができる。さらなる多官能性モノマーを併用してもよい。ポリエステル樹脂は、1種のエステル結合を含むホモポリエステルであっても、複数のエステル結合を含むコポリエステル(共重合体)であってもよい。
<First Resin: Crystalline Polyester>
The polyester resin can be obtained by polycondensation of a dicarboxylic acid and a diol, polycondensation of an oxycarboxylic acid or a lactone, or polycondensation of a combination of these components. A polyfunctional monomer may also be used. The polyester resin may be a homopolyester containing one type of ester bond, or a copolyester (copolymer) containing multiple ester bonds.
ポリエステル樹脂としては、強度、耐屈曲性の観点から、その骨格に芳香環を有する芳香族ポリエステルが好ましい。その中でも、高い結晶性を有し、優れた耐熱性を示すポリアルキレンテレフタレート及びポリアルキレンナフタレートからなる群より選択される少なくとも一種が好適な例として挙げることができる。また、ポリアルキレンテレフタレートとポリアルキレンイソフタレートとの共重合体を用いることもできる。このときの共重合体の形態としては、ブロック共重合体であってもランダム共重合体であってもよい。 From the viewpoint of strength and flex resistance, aromatic polyesters having aromatic rings in their skeletons are preferred as polyester resins. Among these, at least one selected from the group consisting of polyalkylene terephthalate and polyalkylene naphthalate is a suitable example, as they have high crystallinity and excellent heat resistance. Copolymers of polyalkylene terephthalate and polyalkylene isophthalate can also be used. The copolymer may be in the form of a block copolymer or a random copolymer.
ポリアルキレンテレフタレート、ポリアルキレンナフタレートおよびポリアルキレンイソフタレートにおけるアルキレンの炭素数は、高い結晶性、耐熱性の観点から2以上16以下が好ましい。より具体的には、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンテレフタレート、及びポリブチレンナフタレートからなる群から選ばれる、いずれか一種または二種以上の混合物が好ましい。
ポリエステル樹脂の固有粘度は、好ましくは1.4dL/g以下、より好ましくは0.3dL/g以上1.2dL/g以下である。固有粘度が1.4dL/g以下のポリエステル樹脂は熱溶融混練時の流動性に優れる。固有粘度が0.3dL/g以上であることは、電子写真用ベルトの強度や耐久性をより容易に向上させ得る。なお、ポリエステル樹脂の固有粘度は、ポリエステル樹脂の希釈溶媒としてo-クロロフェノールを用いて、ポリエステル樹脂のo-クロロフェノール溶液の濃度を0.5質量%、温度を25℃にして測定した値である。
また、ポリエステル樹脂の含有量は、機械的物性の観点から、樹脂組成物の全質量に対して好ましくは50質量%以上、90質量%以下、より好ましくは60質量%以上、85質量%以下、さらに好ましくは70質量%以上、80質量%以下である。
From the viewpoint of high crystallinity and heat resistance, the number of carbon atoms in the alkylene in the polyalkylene terephthalate, polyalkylene naphthalate, and polyalkylene isophthalate is preferably 2 or more and 16 or less. More specifically, any one or a mixture of two or more selected from the group consisting of polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polybutylene terephthalate, and polybutylene naphthalate is preferred.
The intrinsic viscosity of the polyester resin is preferably 1.4 dL/g or less, more preferably 0.3 dL/g or more and 1.2 dL/g or less. A polyester resin with an intrinsic viscosity of 1.4 dL/g or less has excellent fluidity during hot melt kneading. An intrinsic viscosity of 0.3 dL/g or more can more easily improve the strength and durability of an electrophotographic belt. The intrinsic viscosity of the polyester resin is a value measured using o-chlorophenol as a diluent solvent for the polyester resin, with the concentration of the o-chlorophenol solution of the polyester resin at 0.5% by mass and at a temperature of 25°C.
Furthermore, from the viewpoint of mechanical properties, the content of the polyester resin is preferably 50% by mass or more and 90% by mass or less, more preferably 60% by mass or more and 85% by mass or less, and even more preferably 70% by mass or more and 80% by mass or less, relative to the total mass of the resin composition.
<非相溶の第2の樹脂>
電子写真用ベルトとして、イオン導電性の付与や、耐屈曲性などの機械的物性の向上、成形時の延伸性などを目的として、第1の樹脂と非相溶の樹脂が添加される。
溶解性パラメーター(SP値)の差が大きいほど非相溶になりやすく、SP値の差が0.9((J/cm3)(1/2))以上であると非相溶になる。具体的には、ポリエーテルエステルアミドやABS樹脂が好適に用いることができる。なお、SP値を求めるにあたっては、ハンセン溶解度パラメータソフトウェアHansen Solubility Parameter in Practice (HSPiP)ver.5.1.08を用いた。
基層中における第2の樹脂の含有量としては、特に限定されるものではないが、基層への導電性の付与、機械的物性の向上の観点から、例えば、基層に対して、5質量%以上、20質量%以下、特には、10質量%以上、15質量%以下とすることが好ましい。
<Incompatible Second Resin>
For the electrophotographic belt, a resin incompatible with the first resin is added for the purposes of imparting ionic conductivity, improving mechanical properties such as flex resistance, and improving stretchability during molding.
The greater the difference in solubility parameters (SP values), the more likely they are to be incompatible, and if the difference in SP values is 0.9 ((J/cm 3 ) (½) ) or more, they become incompatible. Specifically, polyether ester amide and ABS resin are suitable for use. The Hansen Solubility Parameter software Hansen Solubility Parameter in Practice (HSPiP) ver. 5.1.08 was used to determine the SP value.
The content of the second resin in the base layer is not particularly limited, but from the viewpoint of imparting conductivity to the base layer and improving mechanical properties, it is preferable that the content be, for example, 5% by mass or more and 20% by mass or less, and particularly 10% by mass or more and 15% by mass or less, relative to the base layer.
・ポリエーテルエステルアミド(PEEA)
ポリエーテルエステルアミドとしては、例えば、ナイロン6、ナイロン66、ナイロン11、ナイロン12などのポリアミドブロック単位と、ポリエーテルエステル単位とからなる共重合体を主たる成分とする化合物を挙げることができる。例えば、ラクタム(例えばカプロラクタム、ラウリルラクタム)またはアミノカルボン酸の塩と、ポリエチレングリコールと、ジカルボン酸とから誘導される共重合体などが挙げられる。前記ジカルボン酸の具体例としては、テレフタル酸、イソフタル酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ウンデカン2酸、ドデカン2酸等が挙げられる。PEEAは溶融重合などの公知の重合方法で製造することができる。勿論、PEEAはこれらに限定されるものではない。また、PEEAは2種類以上のブレンドまたはアロイであってもよい。
・Polyetheresteramide (PEEA)
Examples of polyetheresteramides include compounds whose main component is a copolymer of polyamide block units, such as nylon 6, nylon 66, nylon 11, or nylon 12, and polyetherester units. Examples include copolymers derived from lactams (e.g., caprolactam and lauryllactam) or salts of aminocarboxylic acids, polyethylene glycol, and dicarboxylic acids. Specific examples of dicarboxylic acids include terephthalic acid, isophthalic acid, adipic acid, azelaic acid, sebacic acid, undecanoic diacid, and dodecanoic diacid. PEEA can be produced by known polymerization methods, such as melt polymerization. Of course, PEEA is not limited to these. PEEA may also be a blend or alloy of two or more types.
・ABS樹脂
ABS樹脂はアクリルニトリル、ブタジエン、スチレンの共重合体であり、ゴムラテックスの存在下でビニルモノマーを重合させる、または得られた共重合体をAS樹脂(アクリルニトリル・スチレンの共重合体)とブレンドすることで得られる。公知の乳化重合、懸濁重合などで製造することができる。
ABS resin is a copolymer of acrylonitrile, butadiene, and styrene, and can be obtained by polymerizing a vinyl monomer in the presence of rubber latex, or by blending the resulting copolymer with AS resin (a copolymer of acrylonitrile and styrene). It can be produced by known methods such as emulsion polymerization and suspension polymerization.
<環状カルボジイミド化合物>
カルボジイミド基(-N=C=N-)を1つ持ち、その二つの窒素が結合基により結合されている。一つの環状構造中には、1つのカルボジイミド基のみを持ち、分子中に複数の環状構造を有する場合には、それぞれの環状構造中に1個のカルボジイミド基を有していれば、複数のカルボジイミド基を有していてもよい。
<Cyclic carbodiimide compound>
It has one carbodiimide group (-N=C=N-), and the two nitrogen atoms are linked by a linking group. One cyclic structure has only one carbodiimide group, but if there are multiple cyclic structures in the molecule, they may have multiple carbodiimide groups as long as each cyclic structure has one carbodiimide group.
カルボジイミド基の二つの窒素を結合している結合基は、脂肪族基、脂環族基、芳香族基またはこれらの組み合わせから成る。結合基は、それぞれヘテロ原子ならびに置換基を含んでいてもよい。環状構造を形成するための必要炭素数を有する結合基が選択される。組み合わせの例としては、アルキレン基とアリーレン基が結合した構造などが挙げられる。
環状構造中の原子数は、10~30が好ましく、10~15がより好ましい。原子数が少ないと化合物の安定性が低くなる場合があり、多すぎると合成の難易度が増す場合がある。環状カルボジイミド化合物の具体的な例としては、下記のものなどが挙げられる。
The linking group connecting the two nitrogen atoms of the carbodiimide group is an aliphatic group, an alicyclic group, an aromatic group, or a combination thereof. Each linking group may contain a heteroatom and a substituent. A linking group having the required number of carbon atoms to form a cyclic structure is selected. An example of a combination is a structure in which an alkylene group and an arylene group are bonded.
The number of atoms in the cyclic structure is preferably 10 to 30, and more preferably 10 to 15. If the number of atoms is too small, the stability of the compound may decrease, and if the number of atoms is too large, the synthesis may become more difficult. Specific examples of cyclic carbodiimide compounds include the following.
環状カルボジイミド化合物の基層中における含有量は0.1質量%以上、5.0質量%以下が好ましい。含有量が0.1質量%以上とすることで、ポリエステルの加水分解による強度低下を有効に抑制し得る。また、5.0質量%以下とすることで、ポリエステルの本来の優れた耐屈曲性を有効に維持し得る。 The content of the cyclic carbodiimide compound in the base layer is preferably 0.1% by mass or more and 5.0% by mass or less. A content of 0.1% by mass or more can effectively prevent a decrease in strength due to hydrolysis of the polyester. Furthermore, a content of 5.0% by mass or less can effectively maintain the excellent flex resistance inherent to polyester.
<1分子内に少なくとも2個のアミド基を有するアミド化合物>
1分子内に少なくとも2個のアミド基を有するアミド化合物を含有することにより、ポリエステルとポリエーテルエステルアミドの相溶性を高め、剥がれをさらに抑制することができる。
1分子内に少なくとも2個のアミド基を有する化合物としては、熱溶融混練時の加熱温度で溶融する化合物が好ましい。その融点は好ましくは70℃以上、200℃未満であり、更に好ましくは100℃以上、170℃未満である。
<Amide Compound Having at Least Two Amide Groups in One Molecule>
By containing an amide compound having at least two amide groups in one molecule, the compatibility between the polyester and the polyetheresteramide can be improved, and peeling can be further suppressed.
The compound having at least two amide groups in one molecule is preferably a compound that melts at the heating temperature during hot melt kneading, and has a melting point of preferably 70°C or higher and lower than 200°C, more preferably 100°C or higher and lower than 170°C.
1分子内に少なくとも2個のアミド基を有する化合物として、脂肪酸ビスアミドを用いることができる。脂肪酸ビスアミドは、分子内に脂肪酸基(好ましくは長鎖脂肪酸基)とアミド基とを含み、熱可塑性ポリエステル樹脂との相溶性に優れ、熱及び化学的に比較的安定である。熱可塑性ポリエステル樹脂との相溶性、ならびに熱及び化学的な安定性の観点から、当該長鎖脂肪酸基の炭素数の範囲は7~23が好ましい。
また、1分子内に少なくとも2個のアミド基を有する化合物として、芳香族ビスアミドを用いてもよい。芳香族ビスアミドとは、分子内に脂肪酸基とアミド基とを含み、アミド基間が芳香族炭化水素で結合しているものである。
脂肪酸ビスアミドとしては、例えば、エチレンビス脂肪酸アミド等のアルキレン脂肪酸ビスアミド類を用いることができる。具体例として下記のものが挙げられる。メチレンビスステアリン酸アミド(C17H35CONHCH2NHCOC17H35、Tm(融点):142℃)、エチレンビスカプリン酸アミド(C9H19CONHCH2CH2NHCOC9H19、Tm:161℃)、エチレンビスラウリン酸アミド(C11H23CONHCH2CH2NHCOC11H23、Tm:157℃)など。
As a compound having at least two amide groups in one molecule, a fatty acid bisamide can be used. The fatty acid bisamide contains a fatty acid group (preferably a long-chain fatty acid group) and an amide group in the molecule, has excellent compatibility with thermoplastic polyester resins, and is relatively stable thermally and chemically. From the viewpoints of compatibility with thermoplastic polyester resins and thermal and chemical stability, the carbon number of the long-chain fatty acid group is preferably in the range of 7 to 23.
Alternatively, an aromatic bisamide may be used as the compound having at least two amide groups in one molecule. The aromatic bisamide contains a fatty acid group and an amide group in the molecule, and the amide groups are bonded to each other via an aromatic hydrocarbon.
Examples of the fatty acid bisamide include alkylene fatty acid bisamides such as ethylene bisfatty acid amide. Specific examples include methylene bisstearic acid amide ( C17H35CONHCH2NHCOC17H35 , Tm (melting point): 142 °C), ethylene biscapric acid amide ( C9H19CONHCH2CH2NHCOC9H19 , Tm : 161 °C), and ethylene bislauric acid amide ( C11H23CONHCH2CH2NHCOC11H23 , Tm : 157 ° C ) .
<添加剤>
前記熱可塑性樹脂組成物には、本発明の効果を損なわない範囲でその他の成分を添加してもよい。その他の成分の例としては、イオン導電剤、導電性高分子化合物、酸化防止剤、紫外線吸収剤、有機顔料、無機顔料、pH調整剤、架橋剤、相溶化剤、離型剤、架橋剤、カップリング剤、滑剤、絶縁性フィラー、導電性フィラーなどが含まれる。これらの添加剤は、1種類を単独で用いてもよいし、2種類以上を組合せて用いてもよい。添加剤の使用量は適宜設定することができ、特に限定されない。
<Additives>
Other components may be added to the thermoplastic resin composition as long as they do not impair the effects of the present invention. Examples of other components include ionic conductive agents, conductive polymer compounds, antioxidants, UV absorbers, organic pigments, inorganic pigments, pH adjusters, crosslinking agents, compatibilizers, release agents, crosslinking agents, coupling agents, lubricants, insulating fillers, and conductive fillers. These additives may be used alone or in combination of two or more. The amount of additive used can be set appropriately and is not particularly limited.
<成形方法>
上記の基層材料を熱溶融混練し、ペレット化し、連続溶融押出成形法、射出成形法、ストレッチブロー成形法、およびインフレーション成形法などの公知の成形方法を用いてエンドレスベルト形状に成形することで、電子写真用ベルトを得ることができる。
熱可塑性樹脂組成物をエンドレスベルト形状に成形する方法としては、連続溶融押出成形法やストレッチブロー成形法が好ましい。連続溶融押出成形法としては、例えば、押し出したチューブの内径を高精度で制御可能な下方押出方式の内部冷却マンドレル方式、およびバキュームサイジング方式などが挙げられる。
ストレッチブロー成形法による電子写真用ベルトの製造方法は、以下の工程を含む。すなわち、基層材料からなるプリフォームを成形する工程。前記プリフォームを加熱する工程。加熱後の前記プリフォームをエンドレスベルト成形用の金型に装着し、その後、該金型内に気体を流入し延伸ブロー成形を行う工程。その延伸ブロー成形により得られる延伸成形物を切断してエンドレス形状のベルトを得る工程。
<Molding method>
The above-mentioned base layer material is hot-melt kneaded, pelletized, and molded into an endless belt shape using a known molding method such as continuous melt extrusion molding, injection molding, stretch blow molding, or inflation molding, to obtain an electrophotographic belt.
The thermoplastic resin composition is preferably molded into an endless belt shape by continuous melt extrusion or stretch blow molding, for example, a downward extrusion method using an internally cooled mandrel, which allows for highly accurate control of the inner diameter of the extruded tube, or a vacuum sizing method.
The method for manufacturing an electrophotographic belt by stretch blow molding includes the following steps: a step of molding a preform made of a base layer material; a step of heating the preform; a step of placing the heated preform in a mold for molding an endless belt and then injecting gas into the mold to perform stretch blow molding; and a step of cutting the stretch-molded product obtained by stretch blow molding to obtain an endless belt.
<<電子写真用ベルト>>
前述したように、電子写真用ベルトの具体的な構成としては、基層のみで用いる場合の他に、外周面および/または内周面上に、別の層を設けて用いる場合が想定される。
電子写真用ベルトの厚みは、40μm以上、500μm以下が好ましく、特には、50μm以上、100μm以下が好ましい。また、電子写真用ベルトの表面の外観改良やトナー等の離型性向上のために、表面に処理剤を塗布してもよく、または、研磨処理等の表面処理を施してもよい。外周面および/または内周面上に、別の層を設けて用いる場合、例えば、基層の表面に、光硬化性の樹脂等の活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を塗布、硬化させることによって最外層を設けることができる。また、熱可塑性樹脂組成物層の表面にスパッタなどによって最外層を設けてもよい。
<<Electrophotographic Belts>>
As described above, the specific configuration of the electrophotographic belt may be a base layer only, or may include an additional layer on the outer peripheral surface and/or inner peripheral surface.
The thickness of the electrophotographic belt is preferably 40 μm or more and 500 μm or less, particularly preferably 50 μm or more and 100 μm or less. Furthermore, in order to improve the appearance of the surface of the electrophotographic belt or to enhance the releasability of toner, etc., the surface may be coated with a treating agent or subjected to a surface treatment such as polishing. When using the electrophotographic belt with a separate layer provided on the outer peripheral surface and/or inner peripheral surface, the outermost layer can be provided, for example, by applying and curing an active energy ray-curable resin composition such as a photocurable resin to the surface of the base layer. Alternatively, the outermost layer may be provided on the surface of the thermoplastic resin composition layer by sputtering or the like.
電子写真用ベルトの用途は、特に制限されるものではないが、例えば、トナー像を一時的に転写保持する中間転写ベルト、転写材としての記録材を搬送する搬送転写ベルトなどに好適に用いられる。特に中間転写ベルトとして好適に使用することができる。また、電子写真用ベルトを中間転写ベルトとして用いる場合には、電子写真用ベルトの表面固有抵抗率が1×103Ω/□以上、1×1012Ω/□以下であることが好ましい。表面固有抵抗率が1×103Ω/□以上であれば、抵抗が低くなることを防ぎ、転写電界を容易に得ることができ、画像の抜けやガサツキが生じることを効果的に抑制することができる。表面固有抵抗率が1×1012Ω/□以下であれば、転写電圧が高くなることをより有効に抑制することができ、電源の大型化やコストの増大を効果的に抑えることができる。 The electrophotographic belt is not particularly limited in its application, but is suitably used, for example, as an intermediate transfer belt for temporarily transferring and holding a toner image, or as a transport transfer belt for transporting a recording material as a transfer material. It is particularly suitable for use as an intermediate transfer belt. Furthermore, when the electrophotographic belt is used as an intermediate transfer belt, it is preferable that the surface resistivity of the electrophotographic belt be 1×10 3 Ω/□ or more and 1×10 12 Ω/□ or less. A surface resistivity of 1×10 3 Ω/□ or more prevents the resistance from decreasing, makes it easy to obtain a transfer electric field, and effectively prevents image omissions and roughness. A surface resistivity of 1×10 12 Ω/□ or less effectively prevents the transfer voltage from increasing, effectively preventing the power supply from becoming larger and the cost from increasing.
<<電子写真画像形成装置>>
以下に、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用いた電子写真画像形成装置の例について説明する。この電子写真画像形成装置は、図1に示したように、複数色の電子写真ステーションを中間転写ベルトの回転方向に並べて配置した、いわゆるタンデム型の構成を有する。なお、以下の説明では、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色に関する構成の符号に、それぞれ、Y、M、C、kの添え字を付しているが、同様の構成については添え字を省略する場合もある。
<<Electrophotographic Image Forming Apparatus>>
An example of an electrophotographic image forming apparatus using an electrophotographic belt according to one embodiment of the present invention as an intermediate transfer belt will be described below. This electrophotographic image forming apparatus has a so-called tandem configuration in which electrophotographic stations of multiple colors are arranged side by side in the rotation direction of the intermediate transfer belt, as shown in Fig. 1. In the following description, the reference numerals for components of yellow, magenta, cyan, and black are suffixed with Y, M, C, and k, respectively, but the suffixes may be omitted for similar components.
図1において、感光ドラム(感光体、像担持体)1Y、1M、1C、1kの周囲には、帯電装置2Y、2M、2C、2k、露光装置3Y、3M、3C、3k、現像装置4Y、4M、4C、4k、中間転写ベルト(中間転写体)6が配置されている。感光ドラム1は、矢印Fの方向(反時計回り方向)に所定の周速度(プロセススピード)で回転駆動される。帯電装置2は、感光ドラム1の周面を所定の極性、電位に帯電する(1次帯電)。露光装置3としてのレーザビームスキャナーは、不図示のイメージスキャナー、コンピュータ等の外部機器から入力される画像情報に対応してオン/オフ変調したレーザ光を出力して、感光ドラム1上の帯電処理面を走査露光する。この走査露光により感光ドラム1面上に目的の画像情報に応じた静電潜像が形成される。 In FIG. 1, photosensitive drums (photoconductors, image carriers) 1Y, 1M, 1C, and 1k are surrounded by charging devices 2Y, 2M, 2C, and 2k, exposure devices 3Y, 3M, 3C, and 3k, developing devices 4Y, 4M, 4C, and 4k, and an intermediate transfer belt (intermediate transfer body) 6. Photosensitive drum 1 rotates in the direction of arrow F (counterclockwise) at a predetermined peripheral speed (process speed). Charging device 2 charges the peripheral surface of photosensitive drum 1 to a predetermined polarity and potential (primary charging). Exposure device 3, a laser beam scanner, outputs on/off-modulated laser light in response to image information input from an external device such as an image scanner or computer (not shown), scanning and exposing the charged surface of photosensitive drum 1. This scanning and exposure forms an electrostatic latent image on the surface of photosensitive drum 1 corresponding to the desired image information.
現像装置4Y、4M、4C、4kは、それぞれイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(k)の各色成分のトナーを内包している。そして、画像情報に基づいて使用する現像装置4を選択し感光ドラム1面上に現像剤(トナー)が現像され、静電潜像がトナー像として可視化される。本実施形態では、このように静電潜像の露光部にトナーを付着させて現像する反転現像方式が用いられる。また、このような帯電装置、露光装置、現像装置により電子写真画像形成手段を構成している。 Developing devices 4Y, 4M, 4C, and 4k each contain toner of the color components yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (k). The developing device 4 to be used is selected based on the image information, and developer (toner) is developed on the surface of the photosensitive drum 1, visualizing the electrostatic latent image as a toner image. This embodiment uses a reversal development method in which toner is deposited on the exposed portion of the electrostatic latent image for development. These charging devices, exposure devices, and developing devices constitute an electrophotographic image forming means.
また、中間転写ベルト6は、無端状のベルト(エンドレスベルト)で、感光ドラム1の表面に当接されるよう配設され、複数の張架ローラ20、21、22に張架されている。そして、矢印Gの方向へ回動するようになっている。本実施形態では、張架ローラ20は中間転写ベルト6の張力を一定に制御するようにしたテンションローラ、張架ローラ22は中間転写ベルト6の駆動ローラ、張架ローラ21は2次転写用の対向ローラである。また、中間転写ベルト6を挟んで感光ドラム1と対向する1次転写位置には、それぞれ、1次転写ローラ5Y、5M、5C、5kが配置されている。 The intermediate transfer belt 6 is an endless belt that is arranged to contact the surface of the photosensitive drum 1 and is stretched over multiple tension rollers 20, 21, and 22. It rotates in the direction of arrow G. In this embodiment, tension roller 20 is a tension roller that keeps the tension of the intermediate transfer belt 6 constant, tension roller 22 is a drive roller for the intermediate transfer belt 6, and tension roller 21 is an opposing roller for secondary transfer. Furthermore, primary transfer rollers 5Y, 5M, 5C, and 5k are disposed at primary transfer positions facing the photosensitive drum 1 across the intermediate transfer belt 6.
感光ドラム1にそれぞれ形成された各色未定着トナー像は、1次転写ローラ5に定電圧源または定電流源によりトナーの帯電極性と逆極性の1次転写バイアスを印加することにより、中間転写ベルト6上に順次静電的に1次転写される。そして、中間転写ベルト6上に4色の未定着トナー像が重ね合わされたフルカラー画像を得る。中間転写ベルト6は、このように感光ドラム1から転写されたトナー像を担持しつつ回転する。1次転写後の感光ドラム1の1回転毎に感光ドラム1の表面は、クリーニング装置11で転写残トナーがクリーニングされ、繰り返し作像工程に入る。 The unfixed toner images of each color formed on the photosensitive drum 1 are electrostatically transferred sequentially onto the intermediate transfer belt 6 by applying a primary transfer bias of opposite polarity to the toner's charge polarity to the primary transfer roller 5 using a constant voltage or constant current source. A full-color image is then obtained on the intermediate transfer belt 6, with the four unfixed toner images superimposed on top of each other. The intermediate transfer belt 6 rotates while carrying the toner images transferred from the photosensitive drum 1 in this way. After each rotation of the photosensitive drum 1 after the primary transfer, the surface of the photosensitive drum 1 is cleaned of any residual toner by a cleaning device 11, and the image formation process is repeated.
また、記録材7の搬送経路に面した中間転写ベルト6の2次転写位置には、中間転写ベルト6のトナー像担持面側に2次転写ローラ(転写部)9を圧接配置している。また、2次転写位置の中間転写ベルト6の裏面側には、2次転写ローラ9の対向電極をなし、バイアスが印加される対向ローラ21が配設されている。中間転写ベルト6上のトナー像を記録材7に転写する際、対向ローラ21にはトナーと同極性のバイアスが転写バイアス印加手段28により印加され、例えば-1000~-3000Vが印加されて-10~-50μAの電流が流れる。このときの転写電圧は転写電圧検知手段29により検知される。更に、2次転写位置の下流側には、2次転写後の中間転写ベルト6上に残留したトナーを除去するクリーニング装置(ベルトクリーナ)12が設けられている。 At the secondary transfer position of the intermediate transfer belt 6 facing the transport path of the recording material 7, a secondary transfer roller (transfer unit) 9 is positioned in pressure contact with the toner image-bearing surface of the intermediate transfer belt 6. Also, on the back side of the intermediate transfer belt 6 at the secondary transfer position, an opposing roller 21, which serves as the opposing electrode for the secondary transfer roller 9 and to which a bias is applied, is disposed. When the toner image on the intermediate transfer belt 6 is transferred to the recording material 7, a bias of the same polarity as the toner is applied to the opposing roller 21 by a transfer bias application unit 28. For example, -1000 to -3000 V is applied, resulting in a current of -10 to -50 μA. The transfer voltage at this time is detected by a transfer voltage detection unit 29. Furthermore, a cleaning device (belt cleaner) 12 is provided downstream of the secondary transfer position to remove toner remaining on the intermediate transfer belt 6 after secondary transfer.
記録材7は搬送ガイド8を通過して矢印Hの方向に搬送され、2次転写位置に導入される。2次転写位置に導入された記録材7は、2次転写位置で挾持搬送され、その時に、2次転写ローラ9の対向ローラ21に2次転写バイアス印加手段28から所定の値に制御された定電圧バイアス(転写バイアス)が印加される。対向ローラ21にトナーと同極性の転写バイアスを印加することで転写部位において中間転写ベルト6上に重ね合わされた4色のフルカラー画像(トナー像)を記録材7へ一括転写し、記録材上にフルカラーの未定着トナー像を形成する。トナー画像の転写を受けた記録材7は不図示の定着器へ導入され加熱定着される。 The recording material 7 passes through a transport guide 8 and is transported in the direction of arrow H, arriving at the secondary transfer position. Once introduced into the secondary transfer position, the recording material 7 is nipped and transported at the secondary transfer position, at which point a constant voltage bias (transfer bias) controlled to a predetermined value is applied from a secondary transfer bias application means 28 to the opposing roller 21 of the secondary transfer roller 9. By applying a transfer bias of the same polarity as the toner to the opposing roller 21, the four-color full-color image (toner image) superimposed on the intermediate transfer belt 6 at the transfer site is transferred all at once to the recording material 7, forming an unfixed full-color toner image on the recording material. After the toner image has been transferred, the recording material 7 is introduced into a fixing unit (not shown) where it is heated and fixed.
以下に、実施例および比較例を示し、本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
実施例および比較例に係る電子写真用ベルトの製造に用いる材料として表1~5に記載の材料を用いた。
EXAMPLES The present invention will be specifically explained below with reference to examples and comparative examples, but the present invention is not limited to these.
The materials shown in Tables 1 to 5 were used to manufacture the electrophotographic belts according to the examples and comparative examples.
<評価方法>
・空隙の有無
クロスセクションポリッシャー(商品名:SM-09010、日本電子(株)製)を使用し、断面を作製した。この断面を、走査型電子顕微鏡(SEM、製品名:XL-300-SFEG、FEI製)で観察し、基層部の空隙の有無を判断した。
<Evaluation method>
Presence or absence of voids A cross section was prepared using a cross section polisher (product name: SM-09010, manufactured by JEOL Ltd.) and the cross section was observed with a scanning electron microscope (SEM, product name: XL-300-SFEG, manufactured by FEI) to determine the presence or absence of voids in the base layer.
・剥がれが発生する印刷枚数
カラーレーザプリンタ(商品名:Satera LBP 712Ci;キヤノン社製)の中間転写ベルトとして評価対象の電子写真用ベルトを装着し、画像形成を行って、1万枚ごとに、基層の剥離に起因する電子写真用ベルトの表面の剥がれの発生の有無を確認した。紙としては、「Vitality」(商品名、ゼロックス社製)を用いた。
Number of Printed Sheets at Which Peeling Occurs The electrophotographic belt to be evaluated was mounted as an intermediate transfer belt in a color laser printer (product name: Satera LBP 712Ci; manufactured by Canon Inc.), images were formed, and the presence or absence of peeling on the surface of the electrophotographic belt due to peeling of the base layer was confirmed every 10,000 sheets. "Vitality" (product name, manufactured by Xerox Corporation) was used as the paper.
[実施例1]
表1~3及び表5に記載のPEN、PEEA、環状NCN、導電剤及び着色剤を、表8に記載の配合比で混合したプリブレンドサンプルを用意した。このプリブレンドサンプルを二軸押出し機(商品名:TEX44α、(株)日本製鋼所製)を用いて、熱溶融混練してペレット状の樹脂組成物を調製した。熱溶融混練温度は、ポリエステルの融点以上、当該融点プラス40℃以下の範囲内となるように調整し、熱溶融混練時間はおよそ3分間とした。
得られたペレット状の樹脂組成物を、ポリエステルのガラス転移温度より20℃程度高い温度で6時間乾燥させた。
[Example 1]
A preblend sample was prepared by mixing the PEN, PEEA, cyclic NCN, conductive agent, and colorant listed in Tables 1 to 3 and Table 5 in the blending ratios listed in Table 8. This preblend sample was hot-melt kneaded using a twin-screw extruder (product name: TEX44α, manufactured by The Japan Steel Works, Ltd.) to prepare a pellet-shaped resin composition. The hot-melt kneading temperature was adjusted to be within the range of the melting point of the polyester or higher and the melting point plus 40°C or lower, and the hot-melt kneading time was approximately 3 minutes.
The resulting pellet-shaped resin composition was dried for 6 hours at a temperature about 20° C. higher than the glass transition temperature of the polyester.
次に、図2に示した構成を有する射出成形装置(商品名:SE180D、住友重機械工業(株)製)のホッパー48に、乾燥させたペレット状の樹脂組成物を投入した。
そして、シリンダ設定温度をポリエステルの融点より概ね20℃から30℃高い温度に設定し、スクリュー42および42A内で溶融させ、ノズル41Aを通して、金型(不図示)内に射出成形してプリフォーム104(図3参照)を作製した。このときの射出成形金型温度は30℃とした。得られたプリフォームは、外径が50mm、内径が48mm、長さが150mm、厚みが2.0mmの試験管形状を有していた。
Next, the dried resin composition in pellet form was charged into hopper 48 of an injection molding machine (product name: SE180D, manufactured by Sumitomo Heavy Industries, Ltd.) having the configuration shown in FIG.
The cylinder temperature was set to a temperature approximately 20°C to 30°C higher than the melting point of the polyester, and the polyester was melted in screws 42 and 42A and injection-molded into a mold (not shown) through nozzle 41A to produce preform 104 (see FIG. 3). The injection mold temperature was 30°C. The obtained preform had a test tube shape with an outer diameter of 50 mm, an inner diameter of 48 mm, a length of 150 mm, and a thickness of 2.0 mm.
次に、図3に示す1次ブロー成形装置の、温度500℃の加熱装置107内にプリフォーム104を入れて軟化させ、プリフォーム104を500℃で加熱した。そして、金型温度を室温に保ったブロー金型108内で、延伸棒109とエアーの力でプリフォーム温度160℃、エアー圧力0.3MPa、延伸棒速度1000mm/sでブロー成形してブローボトル112を得た。なお、ブローエアーは注入部分110から注入される。 Next, the preform 104 was placed in the heating device 107 of the primary blow molding device shown in Figure 3 at a temperature of 500°C and softened, and the preform 104 was heated to 500°C. Then, in a blow mold 108, with the mold temperature maintained at room temperature, the preform was blown using a stretch rod 109 and air force at a preform temperature of 160°C, an air pressure of 0.3 MPa, and a stretch rod speed of 1000 mm/s to obtain a blown bottle 112. The blown air was injected through the injection section 110.
次に、図4に示した2次ブロー成形装置の、電鋳で作製されたニッケル製円筒金型201の中に、得られたブローボトル205をセットし、外型203を装着した。エアー圧力0.1MPaをブローボトル205内に印加し、外部にエアーが漏出しないよう調整することでブローボトル205を金型内面に転写させた。そして、ニッケル製円筒金型201を回転させながら加熱ヒータ202にてポリエステルのガラス転移温度より70℃程度高い温度で合計60秒間均一に加熱した。 Next, the resulting blow bottle 205 was set into the electroformed nickel cylindrical mold 201 of the secondary blow molding device shown in Figure 4, and the outer mold 203 was attached. An air pressure of 0.1 MPa was applied to the inside of the blow bottle 205, and the pressure was adjusted so that no air leaked to the outside, thereby transferring the blow bottle 205 to the inner surface of the mold. Then, while rotating the nickel cylindrical mold 201, it was uniformly heated by the heater 202 to a temperature approximately 70°C higher than the glass transition temperature of the polyester for a total of 60 seconds.
その後、このニッケル製円筒金型にエアーを吹き当てて常温まで冷却し、ブローボトル内に印加された圧力を解除し、アニールにより寸法が改善されたブローボトルを得た。このブローボトルの両端をカットすることにより厚み70μmのエンドレスベルトを得た。
このエンドレスベルトを基層とし、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、トナーの離型性を向上することを目的として、活性エネルギー線硬化性樹脂であるアクリル樹脂からなる最外層を以下のようにして設けた。
Thereafter, the nickel cylindrical mold was cooled to room temperature by blowing air onto it, the pressure applied inside the blown bottle was released, and a blown bottle with improved dimensions was obtained by annealing. Both ends of the blown bottle were cut to obtain an endless belt with a thickness of 70 μm.
This endless belt was used as a base layer, and an outermost layer made of an acrylic resin, which is an active energy ray curable resin, was provided as follows, with the aim of improving adhesion with other contact members such as a photosensitive drum and a cleaning blade, and improving toner releasability.
アクリル樹脂最外層の原料として、表6に示す材料を混合した。 The materials shown in Table 6 were mixed as raw materials for the outermost acrylic resin layer.
そして、この混合物を、樹脂固形分濃度が6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、均一なアクリル樹脂最外層形成用の混合液を得た。この混合液を、上記基層の外周面にスプレー法で均一に塗布し、温度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。このようにして、基層の外周面に、厚み2μmのアクリル樹脂最外層を形成した電子写真用ベルトを得た。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社製)を使用して、積算光量が1000mJ/cm2になるまで紫外線を照射し、アクリル樹脂最外層のUV硬化を行った。得られた電子写真用ベルトについて評価を行った結果を表9に示した。 This mixture was then diluted with methyl ethyl ketone to a resin solids concentration of 6% by mass and stirred with a stirrer to obtain a uniform mixture for forming an acrylic resin outermost layer. This mixture was uniformly applied to the outer 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 irradiating with ultraviolet light. In this manner, an electrophotographic belt was obtained in which an acrylic resin outermost layer having a thickness of 2 μm was formed on the outer peripheral surface of the base layer. An ultraviolet irradiation device (product name: UE06/81-3, manufactured by iGraphics Co., Ltd.) was used as the ultraviolet light source, and ultraviolet light was irradiated until an integrated light intensity of 1000 mJ/ cm2 was reached, thereby UV curing the acrylic resin outermost layer. The evaluation results of the obtained electrophotographic belt are shown in Table 9.
[実施例2~5]
PEN、PEEA、環状NCN、導電剤及び着色剤の配合比を表8に記載したとおりとした以外は実施例1と同様にして電子写真用ベルトを作製し、評価し、評価の結果を表9に示した。
[実施例6]
PEEAの代わりにABSを用いた以外は実施例1と同様にして電子写真用ベルトを作製し、評価し、評価の結果を表9に示した。
[Examples 2 to 5]
An electrophotographic belt was produced and evaluated in the same manner as in Example 1, except that the compounding ratios of PEN, PEEA, cyclic NCN, conductive agent, and colorant were as shown in Table 8. The evaluation results are shown in Table 9.
[Example 6]
An electrophotographic belt was produced and evaluated in the same manner as in Example 1, except that ABS was used instead of PEEA. The evaluation results are shown in Table 9.
[実施例7~9]
ポリエステル種を表8に記載したとおりとした以外は実施例1と同様にして電子写真用ベルトを作製し、評価し、評価の結果を表9に示した。
[実施例10]
PEN及びアミド(材料9)の配合比を表8に記載したとおりとした以外は実施例1と同様にして電子写真用ベルトを作製し、評価し、評価の結果を表9に示した。
[Examples 7 to 9]
An electrophotographic belt was produced and evaluated in the same manner as in Example 1, except that the polyester type was changed to that shown in Table 8. The evaluation results are shown in Table 9.
[Example 10]
An electrophotographic belt was produced and evaluated in the same manner as in Example 1, except that the compounding ratio of PEN and amide (material 9) was as shown in Table 8. The evaluation results are shown in Table 9.
実施例1~9では、基層断面に空隙は観察されなかった。剥がれの発生印刷枚数は31万枚または32万枚印刷後であり、剥がれが発生しにくいという結果が得られた。環状カルボジイミド化合物を用いたことにより剥がれが抑制された。
実施例10でも、基層断面に空隙は観察されなかった。剥がれの発生印刷枚数は45万枚であり、剥がれが非常に発生しにくいという結果が得られた。環状カルボジイミド化合物に加えて1分子内に少なくとも2個のアミド基を有するアミド化合物を用いたことにより剥がれが抑制された。
In Examples 1 to 9, no voids were observed in the cross section of the base layer. Peeling occurred after printing 310,000 or 320,000 sheets, indicating that peeling was unlikely to occur. Peeling was suppressed by using a cyclic carbodiimide compound.
In Example 10, no voids were observed in the cross section of the base layer. The number of printed sheets on which peeling occurred was 450,000, and the result was that peeling was extremely unlikely to occur. Peeling was suppressed by using an amide compound having at least two amide groups in one molecule in addition to a cyclic carbodiimide compound.
[実施例11]
実施例1と同様に基層と最外層からなるエンドレスベルトを得た後、さらに、内周面の摩耗低減、導電性向上を目的として、活性エネルギー線硬化性樹脂であるアクリル樹脂からなる内面層を以下のようにして設けた。
[Example 11]
An endless belt consisting of a base layer and an outermost layer was obtained in the same manner as in Example 1, and then an inner surface layer made of an acrylic resin, which is an active energy ray-curable resin, was provided in the following manner in order to reduce wear on the inner peripheral surface and improve conductivity.
アクリル樹脂内面層の原料として、表7に示す材料を混合した。 The materials shown in Table 7 were mixed to form the acrylic resin inner layer.
そして、この混合物を、樹脂固形分濃度が6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、均一なアクリル樹脂内面層形成用の混合液を得た。この混合液を、上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。このようにして、基層の内周面に、厚み2μmのアクリル樹脂最外層を形成した電子写真用ベルトを得た。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社製)を使用して、積算光量が1000mJ/cm2になるまで紫外線を照射し、アクリル樹脂内面層のUV硬化を行った。得られた電子写真用ベルトについて評価を行った結果を表9に示す。 This mixture was then diluted with methyl ethyl ketone to a resin solids concentration of 6% by mass and stirred with a stirrer to obtain a uniform mixture for forming an acrylic resin inner surface layer. This mixture was uniformly applied to the inner circumferential surface of the base layer by a spray method, dried at 60°C for 1 minute to remove the solvent, and then cured by irradiating with ultraviolet light. In this manner, an electrophotographic belt was obtained in which an acrylic resin outermost layer having a thickness of 2 μm was formed on the inner circumferential surface of the base layer. An ultraviolet irradiation device (product name: UE06/81-3, manufactured by iGraphics Co., Ltd.) was used as the ultraviolet light source, and ultraviolet light was irradiated until an integrated light intensity of 1000 mJ/ cm2 was reached, thereby UV curing the acrylic resin inner surface layer. The evaluation results of the obtained electrophotographic belt are shown in Table 9.
実施例11でも、基層断面に空隙は観察されなかった。剥がれの発生印刷枚数は32万枚印刷後であり、剥がれが発生しにくいという結果が得られた。環状カルボジイミド化合物を用いたことにより剥がれが抑制されている。 In Example 11, no voids were observed in the cross section of the base layer. Peeling occurred after 320,000 printed sheets, demonstrating that peeling is unlikely to occur. Peeling is suppressed by using a cyclic carbodiimide compound.
[比較例1~3]
材料種および配合量を下記表8に記載したとおりとしたこと以外、実施例1と同様にして電子写真用ベルトを作製した。これらの評価結果を表9に示す。
比較例1~3では、基層断面に空隙が存在した。剥がれの発生印刷枚数は13万枚印刷後であり、剥がれが比較的発生しやすかった。鎖状カルボジイミド化合物を用いたことにより空隙が発生し、剥がれの起点が存在していたと考えられる。
[Comparative Examples 1 to 3]
An electrophotographic belt was produced in the same manner as in Example 1, except that the types and amounts of materials were as shown in Table 8 below. The evaluation results are shown in Table 9.
In Comparative Examples 1 to 3, voids were present in the cross section of the base layer. Peeling occurred after printing 130,000 sheets, and peeling was relatively likely to occur. It is believed that the use of a chain carbodiimide compound caused voids, which were the starting points for peeling.
1 感光ドラム
2 帯電装置
3 露光装置
4 現像装置
5 1次転写ローラ
6 中間転写ベルト
7 記録材
9 2次転写ローラ
11 クリーニング装置(ドラムクリーナ)
12 クリーニング装置(ベルトクリーナ)
20 テンションローラ
21 対向ローラ
22 駆動ローラ
28 転写バイアス印加手段
29 転写高圧検知手段
1 Photosensitive drum 2 Charging device 3 Exposure device 4 Developing device 5 Primary transfer roller 6 Intermediate transfer belt 7 Recording material 9 Secondary transfer roller 11 Cleaning device (drum cleaner)
12 Cleaning device (belt cleaner)
20 tension roller 21 opposing roller 22 driving roller 28 transfer bias applying means 29 transfer high voltage detecting means
Claims (12)
該第1の樹脂は、結晶性ポリエステルであり、
該基層は、環状カルボジイミド化合物を更に含み、該環状カルボジイミド化合物は、環構造を有し、該環構造の少なくとも一部にカルボジイミド基を有する、ことを特徴とする電子写真用ベルト。 An electrophotographic belt having a base layer containing a first resin and a second resin incompatible with the first resin,
the first resin is a crystalline polyester;
The electrophotographic belt is characterized in that the base layer further contains a cyclic carbodiimide compound, the cyclic carbodiimide compound having a ring structure and a carbodiimide group in at least a part of the ring structure.
12. An electrophotographic image forming apparatus comprising the electrophotographic belt according to claim 1 as an intermediate transfer belt.
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