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技術 樹脂組成物、並びに、それを用いた画像形成用部材及び画像形成装置

出願人 株式会社リコー
発明者 高橋宏明安永英明泉谷哲松下誠重里圭一郎百瀬綾乃芳賀裕理
出願日 2015年3月13日 (5年9ヶ月経過) 出願番号 2015-051431
公開日 2016年9月23日 (4年3ヶ月経過) 公開番号 2016-169346
状態 特許登録済
技術分野 高分子組成物 電子写真における帯電・転写・分離
主要キーワード 加熱温度特性 pHメータ 超音波振動発生装置 外周面温度 光CVD法 流動成形 ペレット加工 輪切り状
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2016年9月23日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (4)

課題

表面抵抗率のばらつきを小さくするとともに、ブリードの発生を抑制した樹脂組成物の提供。

解決手段

第1の熱可塑性樹脂、第2の熱可塑性樹脂、及び導電性フィラーを含み、前記第1の熱可塑性樹脂の連続相中に前記第2の熱可塑性樹脂が島状となる海島構造を有する樹脂組成物であって、前記樹脂組成物の断面において、前記第1の熱可塑性樹脂及び前記第2の熱可塑性樹脂の両方に存在する前記導電性フィラーの面積の総和に対して、前記第2の熱可塑性樹脂に存在する前記導電性フィラーの面積の比が40%〜75%であり、前記第2の熱可塑性樹脂の融点が170℃以上220℃以下である樹脂組成物である。

概要

背景

電子写真方式画像形成装置には、様々な樹脂組成物が必要とされており、例えば、画像形成用部材として前記樹脂組成物により成形されるシームレスベルトなどが挙げられる。前記シームレスベルトは、例えば、中間転写ベルト搬送ベルト定着ベルトなどとして用いられるが、これらの中でも、前記中間転写ベルトとして好適に用いられる。

前記中間転写ベルトにおいては、前記画像形成装置の画像品質を安定させるため、長期にわたって安定した機械的特性及び電気的特性が必要とされている。前記電気的特性としては、例えば、前記中間転写ベルトの表面抵抗率半導電性を得られる範囲内となるように、前記表面抵抗率のばらつきを小さくすることが求められている。前記表面抵抗率のばらつきが大きくなると、前記中間転写ベルトの表面の電位が一様にならず、前記トナー像が一部転写されない箇所が発生するなどにより画像品質が低下するという問題があった。特に、導電性フィラーを含有する熱可塑性樹脂押出成形で製造された前記シームレスベルトは、連続生産可能であり、低コスト化には有利であるが、成形工程熱処理により前記導電性フィラーが凝集し、前記表面抵抗率のばらつきが前記熱処理前より大きくなる場合がある。

この問題を解決するために、例えば、押出機環状ダイの内部に、温調されたマンドレルを設置して前記熱可塑性樹脂をチューブ状に押し出し、輪切り状に切断することでシームレスベルトを製造するものであって、前記環状ダイの外周面温度を前記マンドレルの温度に近づけるため、前記マンドレルの上流近傍における前記環状ダイの外周面に温調された気体を吹き付けるようにしたシームレスベルトの製造方法が提案されている(特許文献1)。

概要

表面抵抗率のばらつきを小さくするとともに、ブリードの発生を抑制した樹脂組成物の提供。第1の熱可塑性樹脂、第2の熱可塑性樹脂、及び導電性フィラーを含み、前記第1の熱可塑性樹脂の連続相中に前記第2の熱可塑性樹脂が島状となる海島構造を有する樹脂組成物であって、前記樹脂組成物の断面において、前記第1の熱可塑性樹脂及び前記第2の熱可塑性樹脂の両方に存在する前記導電性フィラーの面積の総和に対して、前記第2の熱可塑性樹脂に存在する前記導電性フィラーの面積の比が40%〜75%であり、前記第2の熱可塑性樹脂の融点が170℃以上220℃以下である樹脂組成物である。なし

目的

すると、前記像担持体静電潜像を前記トナー像に現像されない部分が発生し、画像品質が低下する場合もあるため、前記樹脂組成物のブリードの改善が望まれている

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

第1の熱可塑性樹脂、第2の熱可塑性樹脂、及び導電性フィラーを含み、前記第1の熱可塑性樹脂の連続相中に前記第2の熱可塑性樹脂が島状となる海島構造を有する樹脂組成物であって、前記樹脂組成物の断面において、前記第1の熱可塑性樹脂及び前記第2の熱可塑性樹脂の両方に存在する前記導電性フィラーの面積の総和に対して、前記第2の熱可塑性樹脂に存在する前記導電性フィラーの面積の比が40%〜75%であり、前記第2の熱可塑性樹脂の融点が、170℃以上220℃以下であることを特徴とする樹脂組成物。

請求項2

前記第2の熱可塑性樹脂の含有率が、前記樹脂組成物全体の2質量%以上7質量%以下である請求項1に記載の樹脂組成物。

請求項3

前記第2の熱可塑性樹脂の蒸留水へのブリード率が4質量%以下である請求項1から2のいずれかに記載の樹脂組成物。

請求項4

前記第2の熱可塑性樹脂が、ポリエチレンオキシドユニットを有するブロック共重合体である請求項1から3のいずれかに記載の樹脂組成物。

請求項5

前記ポリエチレンオキシドユニットを有するブロック共重合体が、ポリアミドポリエーテル共重合体である請求項4に記載の樹脂組成物。

請求項6

前記第2の熱可塑性樹脂の融点が、200℃以上である請求項1から5のいずれかに記載の樹脂組成物。

請求項7

前記導電性フィラーのDBP吸油量が、200cm3/100g以下である請求項1から6のいずれかに記載の樹脂組成物。

請求項8

前記導電性フィラーの平均1次粒径が、10nm以上40nm以下であり、前記導電性フィラーのpHが、9以上である請求項1から7のいずれかに記載の樹脂組成物。

請求項9

請求項1から8のいずれかに記載の樹脂組成物からなることを特徴とする画像形成用部材

請求項10

像担持体と、前記像担持体に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、前記静電潜像をトナー像現像する現像手段と、前記トナー像を記録媒体転写する転写手段とを有する画像形成装置であって、前記転写手段が、請求項9に記載の画像形成用部材であることを特徴とする画像形成装置。

技術分野

0001

本発明は、樹脂組成物、並びに、それを用いた画像形成用部材及び画像形成装置に関する。

背景技術

0002

電子写真方式の画像形成装置には、様々な樹脂組成物が必要とされており、例えば、画像形成用部材として前記樹脂組成物により成形されるシームレスベルトなどが挙げられる。前記シームレスベルトは、例えば、中間転写ベルト搬送ベルト定着ベルトなどとして用いられるが、これらの中でも、前記中間転写ベルトとして好適に用いられる。

0003

前記中間転写ベルトにおいては、前記画像形成装置の画像品質を安定させるため、長期にわたって安定した機械的特性及び電気的特性が必要とされている。前記電気的特性としては、例えば、前記中間転写ベルトの表面抵抗率半導電性を得られる範囲内となるように、前記表面抵抗率のばらつきを小さくすることが求められている。前記表面抵抗率のばらつきが大きくなると、前記中間転写ベルトの表面の電位が一様にならず、前記トナー像が一部転写されない箇所が発生するなどにより画像品質が低下するという問題があった。特に、導電性フィラーを含有する熱可塑性樹脂押出成形で製造された前記シームレスベルトは、連続生産可能であり、低コスト化には有利であるが、成形工程熱処理により前記導電性フィラーが凝集し、前記表面抵抗率のばらつきが前記熱処理前より大きくなる場合がある。

0004

この問題を解決するために、例えば、押出機環状ダイの内部に、温調されたマンドレルを設置して前記熱可塑性樹脂をチューブ状に押し出し、輪切り状に切断することでシームレスベルトを製造するものであって、前記環状ダイの外周面温度を前記マンドレルの温度に近づけるため、前記マンドレルの上流近傍における前記環状ダイの外周面に温調された気体を吹き付けるようにしたシームレスベルトの製造方法が提案されている(特許文献1)。

発明が解決しようとする課題

0005

しかし、前述の製造方法では、温調された気体を吹き付ける装置を設ける必要があり、製造工程が複雑になるという問題がある。
一方、前記樹脂組成物からなる前記中間転写ベルトが前記画像形成装置に設けられた場合、特に高温高湿の環境では、前記中間転写ベルトの結露に起因して発生したブリードが前記像担持体の表面に付着してしまう。すると、前記像担持体の静電潜像を前記トナー像に現像されない部分が発生し、画像品質が低下する場合もあるため、前記樹脂組成物のブリードの改善が望まれている。
そこで、本発明は、表面抵抗率のばらつきを小さくするとともに、ブリードの発生を抑制した樹脂組成物を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0006

前記課題を解決するための手段としての本発明の樹脂組成物は、第1の熱可塑性樹脂、第2の熱可塑性樹脂、及び導電性フィラーを含み、前記第1の熱可塑性樹脂の連続相中に前記第2の熱可塑性樹脂が島状となる海島構造を有する樹脂組成物であって、
前記樹脂組成物の断面において、前記第1の熱可塑性樹脂及び前記第2の熱可塑性樹脂の両方に存在する前記導電性フィラーの面積の総和に対して、前記第2の熱可塑性樹脂に存在する前記導電性フィラーの面積の比が40%〜75%であり、
前記第2の熱可塑性樹脂の融点が170℃以上220℃以上である。

発明の効果

0007

本発明によれば、表面抵抗率のばらつきを小さくするとともに、ブリードの発生を抑制した樹脂組成物を提供することができる。

図面の簡単な説明

0008

図1は、本発明の画像形成装置の一例を示す概略断面図である。
図2は、図1における像担持体を有する作像部の一例を示す概略断面図である。
図3は、本発明の画像形成用部材としての中間転写ベルトにおける表面抵抗率の成形温度に対する依存性を示す説明図である。
図4は、押出成形装置の一例を示す説明図である。

0009

(樹脂組成物)
本発明の樹脂組成物は、2種以上の熱可塑性樹脂と、導電性フィラーとを少なくとも含有してなり、更に必要に応じて、その他の成分を含有してなる。
前記樹脂組成物は、前記2種以上の熱可塑性樹脂を相溶しにくい組み合わせとしていることにより、一の熱可塑性樹脂中にその他の熱可塑性樹脂が分散した構造としている。よって、前記樹脂組成物の断面画像走査型電子顕微鏡などで確認した場合、前記一の熱可塑性樹脂の連続相を「海」と表現すると、前記「海」中に前記その他の熱可塑性樹脂が「島」状になる海島構造を示す。前記海島構造を示す前記樹脂組成物では、島状の前記他方の熱可塑性樹脂に前記導電性フィラーが偏在することが好ましい。

0010

前記樹脂組成物としては、半導電性であれば構造などに特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。なお、前記半導電性とは、例えば、抵抗率計などにより500Vを10秒間印加して測定したときの表面抵抗率が107Ω/□〜1013Ω/□の範囲内であるものをいう。

0011

<熱可塑性樹脂>
前記熱可塑性樹脂としては、相溶しにくい前記2種以上の熱可塑性樹脂を組み合わせたものであれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。前記2種以上の熱可塑性樹脂のうち「海」状になる前記一の熱可塑性樹脂を第1の熱可塑性樹脂、「島」状になる前記その他の熱可塑性樹脂を第2の熱可塑性樹脂と称し、以下のように相溶しにくい前記熱可塑性樹脂の例をそれぞれ挙げて説明する。

0012

<<第1の熱可塑性樹脂>>
前記第1の熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリフッ化ビニリデンPVDF樹脂ポリエチレン樹脂ポリプロピレン樹脂ポリスチレン樹脂熱可塑性ポリアミド(PA)樹脂、アクリロニトリルブタジエンスチレン(ABS)樹脂、熱可塑性ポリアセタール(POM)樹脂、熱可塑性ポリアリレート(PAR)樹脂、熱可塑性ポリカーボネート(PC)樹脂、熱可塑性ウレタン樹脂ポリエチレンナフタレート(PEN)樹脂、ポリブチレンナフタレート(PBN)樹脂、ポリアルキレンテレフタレート樹脂ポリエステル系樹脂などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、弾性率、耐折性が高く、難燃性を有する点で、前記ポリフッ化ビニリデン樹脂が好ましい。

0013

−ポリフッ化ビニリデン樹脂−
前記ポリフッ化ビニリデン樹脂としては、ホモポリマー(ポリフッ化ビニリデン)、フッ化ビニリデンヘキサフルオロプロピレン共重合体(VDFとHFPとの共重合体)などが挙げられる。
前記ポリフッ化ビニリデン樹脂は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、乳化重合法又は懸濁重合法により製造される。
前記ホモポリマーとしては、例えば、Kynar(登録商標)710、711、720、721、740、741、760、761、761A、HSV900、466、461、301F、370、9000HD、6000HD、1000HD(いずれも、アルケマ社製)、Solef(登録商標) Visc.8、10、12、15、20(いずれも、ソルベイ社製)などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記フッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体としては、例えば、Kynar(登録商標) Flex2850−00、2851−00、2800−00、2801−00、2800−20、2821−00、2750−01、2751−00、2500−20、2501−20、3120−50(いずれも、アルケマ社製)、Solef(登録商標) flex Visc.8、10、SuperFlex Visc8(ソルベイ社製)などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。

0014

<<第2の熱可塑性樹脂>>
前記第2の熱可塑性樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、ポリエチレンオキシドユニットを有する樹脂が好ましく、例えば、ポリアミドポリエーテル共重合体ポリエーテルエステルアミド系、エチレンオキシドエピクロルヒドリン系、ポリエーテルエステル系の樹脂などが挙げられる。なお、これらの樹脂に導電性を向上させる目的で、有機塩金属塩を含有させてもよい。

0015

なお、未反応の前記ポリエチレンオキシドユニット、前記有機塩、前記金属塩などは、水に溶けやすいため、特に前記樹脂組成物の表面に結露が発生するような高温高湿環境下では、前記ブリードが発生しやすい。
例えば、半導電性とした前記樹脂組成物を用いて前記中間転写ベルトを形成した場合、前記中間転写ベルトの表面に前記ブリードが発生すると、前記中間転写ベルトが当接する像担持体の表面に前記ブリードが付着する。すると、前記像担持体の表面に付着した部分が導電性を有し、静電潜像が形成されにくくなるため、トナーが前記像担持体の表面に付着せず、画像が白くぬけるなどの画像品質異常が発生する場合がある。
このため、本発明の樹脂組成物における前記第2の熱可塑性樹脂としては、前記ポリアミド/ポリエーテル共重合体を有することが、前記ブリードの発生を抑制する点で、好ましい。

0016

蒸留水へのブリード率−
前記第2の熱可塑性樹脂の蒸留水へのブリード率としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、4質量%以下であることが好ましい。前記ブリード率が好ましい範囲内であると、例えば、前記樹脂組成物を用いて前記中間転写ベルトを形成した場合、前記中間転写ベルトと当接する前記像担持体に対して前記ブリードの影響を低減し、画像品質を維持できる点で有利である。

0017

前記ブリード率の測定方法としては、例えば、以下に示す手順で測定することができる。
まず、前記第2の熱可塑性樹脂(質量A)と、蒸留水(質量B)とをガラス容器に入れて密閉し、前記ガラス容器を45℃の乾燥機で1時間乾燥させる。乾燥させた前記ガラス容器を超音波振動発生装置で40分間加振し、再度、前記ガラス容器を45℃の乾燥機で8時間乾燥させる。前記乾燥機から取り出した前記ガラス容器中の蒸留水抽出液(質量D)をガラス製のシャーレ(質量C)に入れる。
次に、前記蒸留水抽出液の水分を蒸発させて固形分を析出させるため、前記シャーレを105℃の乾燥機で3時間乾燥させた後、前記乾燥機から取り出してから1時間空冷し、前記シャーレ(質量E)を計測する。なお、質量A〜質量Eは、精密天秤により計測した。
そして、計測した質量A〜質量Eを下記〔数式1〕に代入し、前記蒸留水へのブリード率を算出する。

0018

〔数式1〕
(蒸留水へのブリード率(%))=((E−C)/((A/B)×D))×100

0019

樹脂組成物全体に対する含有率
前記樹脂組成物全体に対する前記第2の熱可塑性樹脂の含有率は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、2質量%以上7質量%以下が好ましい。前記含有率が好ましい範囲内であると、前記第2の熱可塑性樹脂による前記ブリードの発生を抑制できるとともに、前記導電性フィラーが前記樹脂組成物全体に分散しないため、前記表面抵抗率のばらつきを小さくできる点で有利である。
なお、前記含有率を少なくすると前記表面抵抗率のばらつきが大きくなるが前記ブリード率が低減され、前記含有率を多くすると前記表面抵抗率のばらつきが小さくなるが前記ブリード率が増大されるため、前記表面抵抗率のばらつきと前記ブリード率とのバランスで前記含有率を決定するようにする。

0020

−樹脂組成物全体に対する導電性フィラー含有率
前記第2の熱可塑性樹脂における前記樹脂組成物全体に対する導電性フィラー含有率としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、40%〜75%が好ましく、50%〜70%がより好ましい。前記導電性フィラー含有率が好ましい範囲内であると、前記表面抵抗率のばらつきが小さくできる点で有利である。
前記導電性フィラー含有率は、前記樹脂組成物の断面を走査型電子顕微鏡(SEM)により撮影し、前記第2の熱可塑性樹脂が含有する前記導電性フィラーの面積の総和と、前記第1の熱可塑性樹脂が含有する前記導電性フィラーの面積の総和との比率を算出して求めることができる。

0021

−融点−
前記融点としては、前記第1の熱可塑性樹脂の融点より高ければ特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、170℃以上220℃以上が好ましく、200℃以上220℃以上がより好ましい。前記融点が好ましい範囲内であると、前記樹脂組成物を用いて成形する場合では、成形工程における加熱温度を高くしても、前記第2の熱可塑性樹脂に偏在する前記導電性フィラーが凝集しにくくなるため、前記表面抵抗率のばらつきを小さくできる点で有利である。
前記融点は、例えば、示差走査熱量計DSC(TAインスツルメンツ社製、Q2000)を用いて測定することができる。

0022

表面固有抵抗率
前記第2の熱可塑性樹脂の前記表面固有抵抗率としては、5×107Ω/□以下が好ましい。前記表面固有抵抗率が好ましい範囲内であると、前記導電性フィラー含有率を低減でき、前記導電性フィラーの凝集を抑制できるため、前記表面抵抗率のばらつきを小さくできる点有利である。なお、前記〔数式1〕で求めた前記ブリード率が同じ場合では、前記表面固有抵抗率が低いほうが、前記表面抵抗率のばらつきと前記ブリード率とを両立させやすい点で、好ましい。
前記表面固有抵抗率は、例えば、ASTMD257に準拠して測定することができる。

0023

<導電性フィラー>
前記導電性フィラーとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、カーボンブラックカーボンナノチューブ金属酸化物イオン導電剤などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、前記カーボンブラックが好ましい。

0024

前記カーボンブラックとしては、例えば、チャンネルブラックケッチェンブラックファーネスブラックアセチレンブラックサーマルブラックガスブラック黒鉛などが挙げられる。また、様々な用途向けに酸化処理をされたものでもよく、官能基を有するカップリング剤などの化合物を付与して表面処理を行い、塩基性又は酸性としたものでもよい。これらの中でも、分散性の点で、前記アセチレンブラックが好ましい。

0025

前記金属酸化物としては、例えば、酸化亜鉛酸化スズ酸化チタン酸化ジルコニウム酸化アルミニウム酸化珪素、又はこれらの表面処理物などが挙げられる。

0027

DBP吸油量
前記DBP吸油量としては、200cm3/100g以下が好ましい。前記DBP吸油量が好ましい範囲内であると、前記導電性フィラーの分散性が高くなり、前記成形工程の熱処理により前記導電性フィラーが凝集しにくくなるため、前記表面抵抗率のばらつきを小さくできる点で有利である。
なお、前記DBP吸油量は、前記導電性フィラー100gが吸収するDBP(ジブチルフタレート)量であり、JIS K6221に準拠して計測できる。

0028

平均1次粒径
前記平均1次粒径としては、10nm以上40nm以下が好ましい。前記平均1次粒径が好ましい範囲内であると、前記樹脂組成物中の前記導電性フィラーの分散性が高くなり、前記導電性フィラーが凝集しにくくなるため、前記表面抵抗率のばらつきを小さくできる点で有利である。
前記平均1次粒径は、例えば、以下のようにして求めることができる。
まず、酸化処理後の導電性フィラー(固形分20質量%)を水で0.1質量%に希釈し、コロジオン膜付きメッシュ上にこの希釈液を噴き付けて乾燥させた。これを透過型電子顕微鏡で撮影し、写真デジタル化して抽出された各1次粒子投影面積と等しい面積を有する円の直径(等面積円径)の分布より求めた算術平均径数平均値)を平均1次粒径として求めることができる。

0029

−pH−
前記pHとしては、9以上が好ましい。前記pHが好ましい範囲内であると、樹脂中の前記導電性フィラーの分散性が高くなり、前記導電性フィラーが凝集しにくくなるため、前記表面抵抗率のばらつきを小さくできる点で有利である。
前記pHは、前記導電性フィラーと蒸留水との混合液からガラス電極pHメータを用いて測定するができる。

0030

<その他の成分>
前記その他の成分としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、滑剤電気抵抗調整剤酸化防止剤補強剤充填剤加硫促進剤増量剤、各種顔料紫外線吸収剤帯電防止剤分散剤中和剤などが挙げられる。

0031

<樹脂組成物の製造方法>
前記樹脂組成物の製造方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記熱可塑性樹脂と前記導電性フィラーとを溶融混練する溶融混練工程とを含むことが、前記熱可塑性樹脂中に前記導電性フィラーを分散させる点で、好ましい。

0032

<<溶融混練工程>>
前記溶融混練工程としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、溶融混練装置を用いて好適に行うことができる。
前記溶融混練装置としては、前記熱可塑性樹脂と前記導電性フィラーと溶融混練することができれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、1軸押出し機、2軸押出し機、バンバリーミキサーロールニーダー等の混練機などが挙げられる。具体的には、神戸製鋼所社製KTK型2軸押出し機、東機械社製TEM型2軸押出し機、日本製鋼所社製TEX型2軸押出し機、池鉄工社製PCM型2軸押出し機、鉄工所社製KEX型2軸押出し機、連続式の1軸混練機であるブッス社製コ・ニーダ等の熱混練機などが挙げられる。

0033

前記溶融混練工程での溶融温度としては、180℃〜240℃が好ましく、180℃〜220℃がより好ましい。前記溶融温度が好ましい範囲内であると、カーボンブラックの分散性の点で有利である。

0034

また、前述のとおり、本発明の樹脂組成物では、前記樹脂組成物全体に対する前記第2の熱可塑性樹脂の前記前記導電性フィラー含有率を40%〜75%にすることが好ましい。
しかし、前記導電性フィラーの分散性は、前記第1の熱可塑性樹脂と前記第2の熱可塑性樹脂とで異なる場合があり、前記第1の熱可塑性樹脂、前記第2の熱可塑性樹脂及び前記導電性フィラーを一度に投入すると、いずれかの前記熱可塑性樹脂に前記導電性フィラーが偏在する可能性があるため、前記導電性フィラー含有率を40%〜75%にできない場合がある。
このような場合、あらかじめ熱可塑性樹脂の種類毎に2軸押出し機などにより別々に前記導電性フィラーと溶融混練を行い、ペレタイザペレットに加工した後で、まとめて混合してもよい。例えば、前記第1の熱可塑性樹脂と前記導電性フィラーとを溶融混練によりペレットAを、前記第2の熱可塑性樹脂と前記導電性フィラーとを溶融混練によりペレットBをそれぞれ作製し、最後にペレットAとペレットBとを溶融混練して前記樹脂組成物を作製するようにしてもよい。

0035

樹脂成形体
本発明で用いられる樹脂成形体は、本発明の前記樹脂組成物を成形してなること以外には、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。

0036

<樹脂成形体の成形方法
前記樹脂成形体の成形方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記樹脂組成物を加熱しながら前記樹脂成形体に成形する成形工程とを含むことが好ましい。

0037

<<成形工程>>
前記成形工程としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、フィルム成形、押出成形、射出成形ブロー成形圧縮成形トランスファ成形カレンダー成形熱成形流動成形積層成形などが挙げられる。これらの中でも、前記樹脂成形体を複写機プリンター等の画像出力機器家電製品等の電気機器又は電子機器などに使用する場合には、フィルム成形、押出成形、及び射出成形から選択されるいずれかが好ましい。
また、前記成形工程は、成形装置を用いて好適に行うことができる。
前記成形装置としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。例えば、前記画像形成装置に設けられる画像形成用部材としてシームレスベルトを成形するために押出成形装置を用いてもよい。

0038

前記成形工程での加熱温度としては、180℃〜240℃が好ましく、180℃〜220℃がより好ましい。前記加熱温度が好ましい範囲内であると、成形性の観点から有利である。

0039

(画像形成用部材)
本発明の画像形成用部材としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、中間転写体としての中間転写ベルト、搬送手段としての搬送ベルト、転写手段としての転写ベルト定着手段としての定着ベルト、現像手段としての現像ベルトなどに用いられることが挙げられるが、前記中間転写ベルトとして用いられることが好ましい。
以下、前記樹脂組成物を用いて成形した前記中間転写ベルトについて説明する。

0040

−平均厚み−
前記中間転写ベルトの平均厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、30μm〜200μmが好ましく、50μm〜150μmがより好ましい。前記平均厚みが、30μm未満であると、強度が小さくなり、前記中間転写ベルトが裂けやすくなることがあり、200μmを超えると、可撓性が失われベルト走行性が低下するとともに、ベルト割れやすくなることがある。
前記中間転写ベルトの平均厚みは、例えば、接触型指針型)乃至渦電流式膜厚計、例えば、電子マイクロメータアンリツ社製)を用いて測定することができる。

0041

−表面抵抗率−
前記表面抵抗率は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、1×108Ω/□〜1×1011Ω/□(ただし、測定時の印加電圧が10V〜500Vの間)が好ましい。
前記表面抵抗率は、例えば、抵抗率計(三菱化学アナリテック社製、ハイレスタUXMCPHT450、ハイレスタURSプローブ)を用いて、温度20℃±3℃で相対湿度50%±10%の条件で測定することができる。

0042

−表面抵抗率のばらつき−
前記表面抵抗率のばらつきは、前記中間転写ベルトが半導電性であれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記表面抵抗率を常用対数目盛プロットした際の1×101の間隔を1としたとき、1未満であることが好ましい。前記表面抵抗率のばらつきが好ましい範囲内であると、前記表面抵抗率が高い部分であっても1次転写及び2次転写が行われ、画像品質を維持することができる点で有利である。

0043

(画像形成装置、及び画像形成方法
本発明の画像形成装置は、静電潜像担持体(以下、「像担持体」と称することがある。)と、静電潜像形成手段と、現像手段と、転写手段とを少なくとも有し、更に必要に応じて、その他の手段を有する。
本発明の画像形成装置は、本発明の前記画像形成用部材を備える。
前記画像形成用部材が中間転写ベルトであり、前記転写手段が前記中間転写ベルトを備えている。
本発明の画像形成方法は、静電潜像形成工程と、現像工程と、転写工程とを少なくとも含み、更に必要に応じて、その他の工程を含む。
前記画像形成方法は、前記画像形成装置により好適に行うことができ、前記静電潜像形成工程は、前記静電潜像形成手段により好適に行うことができ、前記現像工程は、前記現像手段により好適に行うことができ、前記その他の工程は、前記その他の手段により好適に行うことができる。

0044

<静電潜像担持体>
前記静電潜像担持体の材質、構造、大きさとしては、特に制限はなく、公知のものの中から適宜選択することができ、その材質としては、例えば、アモルファスシリコンセレン等の無機像担持体、ポリシランフタポリメチン等の有機像担持体などが挙げられる。これらの中でも、長寿命性の点でアモルファスシリコンが好ましい。

0045

前記アモルファスシリコン像担持体としては、例えば、支持体を50℃〜400℃に加熱し、前記支持体上に真空蒸着法スパッタリング法イオンプレーティング法熱CVD化学気相成長、Chemical Vapor Deposition)法、光CVD法プラズマCVD法等の成膜法によりa−Siからなる光導電層を有する像担持体を用いることができる。これらの中でも、プラズマCVD法、即ち、原料ガス直流又は高周波あるいはマイクロ波グロー放電によって分解し、支持体上にa−Si堆積膜を形成する方法が好適である。

0046

前記静電潜像担持体の形状としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、円筒状が好ましい。前記円筒状の前記静電潜像担持体の外径としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、3mm〜100mmが好ましく5mm〜50mmがより好ましく、10mm〜30mmが特に好ましい。

0047

<静電潜像形成手段及び静電潜像形成工程>
前記静電潜像形成手段としては、前記静電潜像担持体上に静電潜像を形成する手段であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記静電潜像担持体の表面を帯電させる帯電部材と、前記静電潜像担持体の表面を像様に露光する露光部材とを少なくとも有する手段などが挙げられる。
前記静電潜像形成工程としては、前記静電潜像担持体上に静電潜像を形成する工程であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記静電潜像担持体の表面を帯電させた後、像様に露光することにより行うことができ、前記静電潜像形成手段を用いて行うことができる。

0048

−帯電部材及び帯電−
前記帯電部材としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、導電性又は半導電性のローラブラシ、フィルムゴムブレード等を備えたそれ自体公知接触帯電器コロトロンスコロトロン等のコロナ放電を利用した非接触帯電器などが挙げられる。
前記帯電は、例えば、前記帯電部材を用いて前記静電潜像担持体の表面に電圧を印加することにより行うことができる。

0049

前記帯電部材の形状としては、ローラの他にも、磁気ブラシファーブラシ等どのような形態をとってもよく、前記画像形成装置の仕様や形態にあわせて選択することができる。
前記帯電部材として前記磁気ブラシを用いる場合、前記磁気ブラシとしては、例えば、Zn−Cuフェライト等の各種フェライト粒子を帯電部材として用い、これを支持させるための非磁性導電スリーブ、これに内包されるマグネットロールによって構成される。
前記帯電部材として前記ファーブラシを用いる場合、前記ファーブラシの材質としては、例えば、カーボン硫化銅、金属又は金属酸化物により導電処理されたファーを用い、これを金属や他の導電処理された芯金巻き付けたり張り付けたりすることで帯電部材とすることができる。
前記帯電部材としては、前記接触式の帯電部材に限定されるものではないが、帯電部材から発生するオゾンが低減された画像形成装置が得られるので、接触式の帯電部材を用いることが好ましい。

0050

−露光部材及び露光−
前記露光部材としては、前記帯電部材により帯電された前記静電潜像担持体の表面に、形成すべき像様に露光を行うことができる限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、複写光学系、ロッドレンズアレイ系、レーザ光学系液晶シャッタ光学系等の各種露光部材などが挙げられる。
前記露光部材に用いられる光源としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、蛍光灯タングステンランプハロゲンランプ水銀灯ナトリウム灯発光ダイオードLED)、半導体レーザ(LD)、エレクトロルミネッセンス(EL)等の発光物全般などが挙げられる。
また、所望の波長域の光のみを照射するために、シャープカットフィルターバンドパスフィルター近赤外カットフィルター、ダイクロイックフィルター干渉フィルター色温度変換フィルター等の各種フィルターを用いることもできる。
前記露光は、例えば、前記露光部材を用いて前記静電潜像担持体の表面を像様に露光することにより行うことができる。
なお、本発明においては、前記静電潜像担持体の裏面側から像様に露光を行う光背面方式を採用してもよい。

0051

<現像手段及び現像工程>
前記現像手段としては、前記静電潜像担持体に形成された前記静電潜像を現像してトナー像を形成する、トナーを備える現像手段であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記現像工程としては、前記静電潜像担持体に形成された前記静電潜像をトナー像に現像する工程であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記現像手段により行うことができる。

0052

前記現像手段は、乾式現像方式のものであってもよいし、湿式現像方式のものであってもよい。また、単色用現像手段であってもよいし、多色用現像手段であってもよい。
前記現像手段としては、前記トナーを摩擦攪拌させて帯電させる攪拌器と、内部に固定された磁界発生手段を有し、かつ表面に前記トナーを含む現像剤を担持して回転可能な現像剤担持体を有する現像装置が好ましい。
前記現像手段内では、例えば、前記トナーと前記キャリアとが混合攪拌され、その際の摩擦により前記トナーが帯電し、回転するマグネットローラの表面に立ち状態で保持され、磁気ブラシが形成される。前記マグネットローラは、前記静電潜像担持体近傍に配置されているため、前記マグネットローラの表面に形成された前記磁気ブラシを構成する前記トナーの一部は、電気的な吸引力によって前記静電潜像担持体の表面に移動する。その結果、前記静電潜像担持体の表面の前記静電潜像が前記トナー像に現像される。

0053

<転写手段及び転写工程>
前記転写手段としては、トナー像を記録媒体に転写する手段であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記トナー像を中間転写体上に転写して複合転写像を形成する第1次転写手段と、前記複合転写像を記録媒体上に転写する第2次転写手段とを有する態様が好ましい。
前記転写工程としては、前記トナー像を記録媒体に転写する工程であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、中間転写体を用い、前記中間転写体上に前記トナー像を1次転写した後、前記トナー像を前記記録媒体上に2次転写する態様が好ましい。
前記転写工程は、例えば、前記トナー像を、転写帯電器を用いて前記像担持体を帯電することにより行うことができ、前記転写手段により行うことができる。
ここで、前記記録媒体上に2次転写される画像が複数色のトナーからなるカラー画像である場合に、前記転写手段により、前記中間転写体上に各色のトナーを順次重ね合わせて前記中間転写体上に画像を形成し、前記中間転写手段により、前記中間転写体上の画像を前記記録媒体上に一括で2次転写する構成とすることができる。
なお、前記中間転写体としては、特に制限はなく、目的に応じて公知の転写体の中から適宜選択することができ、例えば、本発明の樹脂組成物を用いて成形した中間転写ベルトが好ましい。

0054

前記転写手段(前記第1次転写手段、前記第2次転写手段)は、前記像担持体上に現像された前記トナー像を前記記録媒体側へ剥離帯電させる転写器を少なくとも有するのが好ましい。前記転写器としては、例えば、コロナ放電によるコロナ転写器、転写ベルト、転写ローラ圧力転写ローラ、粘着転写器などが挙げられる。
なお、前記記録媒体としては、代表的には普通紙であるが、現像後の未定着像を転写可能なものなら、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、OHP用のPETベース等も用いることができる。

0055

<その他の手段及びその他の工程>
前記その他の手段としては、例えば、定着手段、クリーニング手段、除電手段、リサイクル手段、制御手段などが挙げられる。
前記その他の工程としては、例えば、定着工程、クリーニング工程、除電工程、リサイクル工程、制御工程などが挙げられる。

0056

−定着手段及び定着工程−
前記定着手段としては、前記記録媒体に転写された転写像を定着させる手段であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、公知の加熱加圧部材が好ましい。前記加熱加圧部材としては、加熱ローラ加圧ローラとの組み合わせ、加熱ローラと加圧ローラと無端ベルトとの組合せなどが挙げられる。
前記定着工程としては、前記記録媒体に転写されたトナー像を定着させる工程であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、各色のトナーに対し前記記録媒体に転写する毎に行ってもよいし、各色のトナーに対しこれを積層した状態で一度に同時に行ってもよい。
前記定着工程は、前記定着手段により行うことができる。
前記加熱加圧部材における加熱は、通常、80℃〜200℃が好ましい。
なお、本発明においては、目的に応じて、前記定着手段と共にあるいはこれらに代えて、例えば、公知の光定着器を用いてもよい。

0057

前記定着工程における面圧としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、10N/cm2〜80N/cm2であることが好ましい。

0058

−クリーニング手段及びクリーニング工程−
前記クリーニング手段としては、前記像担持体上に残留する前記トナーを除去できる手段であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、磁気ブラシクリーナ静電ブラシクリーナ磁気ローラクリーナ、ブレードクリーナブラシクリーナウエブクリーナなどが挙げられる。
前記クリーニング工程としては、前記像担持体上に残留する前記トナーを除去できる工程であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記クリーニング手段により行うことができる。

0059

−除電手段及び除電工程−
前記除電手段としては、前記像担持体に対し除電バイアスを印加して除電する手段であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、除電ランプなどが挙げられる。
前記除電工程としては、前記像担持体に対し除電バイアスを印加して除電する工程であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記除電手段により行うことができる。

0060

−リサイクル手段及びリサイクル工程−
前記リサイクル手段としては、前記クリーニング工程により除去した前記トナーを前記現像装置にリサイクルさせる手段であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、公知の搬送手段などが挙げられる。
前記リサイクル工程としては、前記クリーニング工程により除去した前記トナーを前記現像装置にリサイクルさせる工程であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記リサイクル手段により行うことができる。

0061

−制御手段及び制御工程−
前記制御手段としては、前記各手段の動きを制御できる手段であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、シークエンサーコンピュータ等の機器などが挙げられる。
前記制御工程としては、前記各工程の動きを制御できる工程であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記制御手段により行うことができる。

0062

次に、本発明における画像形成装置の一例について図面を参照して説明する。
なお、下記構成部材の数、位置、形状等は本実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好ましい数、位置、形状等にすることができる。

0063

図1は、本発明の画像形成装置の一例を示す概略断面図である。
図1において、画像形成装置は、複写装置本体150と、給紙テーブル200と、スキャナ300と、原稿自動搬送装置(ADF)400とを備えている。
複写装置本体150には、無端ベルト状の中間転写体50が中央部に設けられている。
中間転写体50は、支持ローラ14、15及び16に張架され、図1中、時計回りに回転可能とされている。支持ローラ15の近傍には、中間転写体50上の残留トナーを除去するための中間転写体クリーニング装置17が配置されている。支持ローラ14と支持ローラ15とにより張架された中間転写体50には、その搬送方向に沿って、イエローシアンマゼンタブラックの4つの画像形成手段18が対向して並置されたタンデム型現像器120が配置されている。タンデム型現像器120の近傍には、前記露光部材である露光装置21が配置されている。中間転写体50における、タンデム型現像器120が配置された側とは反対側には、2次転写装置22が配置されている。2次転写装置22においては、無端ベルトである2次転写ベルト24が一対のローラ23に張架されており、2次転写ベルト24上を搬送される転写紙と中間転写体50とは互いに接触可能である。2次転写装置22の近傍には前記定着手段である定着装置25が配置されている。定着装置25は、無端ベルトである定着ベルト26と、これに押圧されて配置された加圧ローラ27とを備えている。
なお、タンデム画像形成装置においては、2次転写装置22及び定着装置25の近傍に、転写紙の両面に画像形成を行うために前記転写紙を反転させるためのシート反転装置28が配置されている。

0064

次に、タンデム型現像器120を用いたフルカラー画像の形成(カラーコピー)について説明する。即ち、先ず、原稿自動搬送装置(ADF)400の原稿台130上に原稿をセットするか、あるいは原稿自動搬送装置400を開いてスキャナ300のコンタクトガラス32上に原稿をセットし、原稿自動搬送装置400を閉じる。

0065

スタートスイッチ(不図示)を押すと、原稿自動搬送装置400に原稿をセットした時は、原稿が搬送されてコンタクトガラス32上へと移動された後で、一方、コンタクトガラス32上に原稿をセットした時は直ちに、スキャナ300が駆動し、第1走行体33及び第2走行体34が走行する。このとき、第1走行体33により、光源からの光が照射されると共に原稿面からの反射光を第2走行体34におけるミラー反射し、結像レンズ35を通して読取りセンサ36で受光されてカラー原稿(カラー画像)が読み取られ、ブラック、イエロー、マゼンタ及びシアンの画像情報とされる。

0066

そして、ブラック、イエロー、マゼンタ、及びシアンの各画像情報は、タンデム型現像器120における各画像形成手段18(ブラック用画像形成手段、イエロー用画像形成手段、マゼンタ用画像形成手段、及びシアン用画像形成手段)にそれぞれ伝達され、各画像形成手段において、ブラック、イエロー、マゼンタ、及びシアンの各トナー画像が形成される。即ち、タンデム型現像器120における各画像形成手段18(ブラック用画像形成手段、イエロー用画像形成手段、マゼンタ用画像形成手段及びシアン用画像形成手段)は、図2に示すように、それぞれ、静電潜像担持体10(ブラック用静電潜像担持体10K、イエロー用静電潜像担持体10Y、マゼンタ用静電潜像担持体10M、及びシアン用静電潜像担持体10C)と、静電潜像担持体10を一様に帯電させる前記帯電部材である帯電装置160と、各カラー画像情報に基づいて各カラー画像対応画像様に前記静電潜像担持体を露光(図2中、L)し、静電潜像担持体10上に各カラー画像に対応する静電潜像を形成する露光装置と、前記静電潜像を各カラートナーブラックトナーイエロートナーマゼンタトナー、及びシアントナー)を用いて現像して各カラートナーによるトナー画像を形成する前記現像手段である現像装置61と、前記トナー画像を中間転写体50上に転写させるための転写帯電器62と、クリーニング装置63と、除電器64とを備えており、それぞれのカラーの画像情報に基づいて各単色の画像(ブラック画像イエロー画像マゼンタ画像、及びシアン画像)を形成可能である。こうして形成された前記ブラック画像、前記イエロー画像、前記マゼンタ画像及び前記シアン画像は、支持ローラ14、15及び16により回転移動される中間転写体50上にそれぞれ、ブラック用静電潜像担持体10K上に形成されたブラック画像、イエロー用静電潜像担持体10Y上に形成されたイエロー画像、マゼンタ用静電潜像担持体10M上に形成されたマゼンタ画像及びシアン用静電潜像担持体10C上に形成されたシアン画像が、順次転写(1次転写)される。そして、中間転写体50上に前記ブラック画像、前記イエロー画像、前記マゼンタ画像、及び前記シアン画像が重ね合わされて合成カラー画像(カラー転写像)が形成される。

0067

一方、給紙テーブル200においては、給紙ローラ142の1つを選択的に回転させ、ペーパーバンク143に多段に備える給紙カセット144の1つからシート(記録紙)を繰り出し、分離ローラ145で1枚ずつ分離して給紙路146に送出し搬送ローラ147で搬送して複写機本体150内の給紙路148に導き、レジストローラ49に突き当てて止める。あるいは、給紙ローラ142を回転して手差しトレイ54上のシート(記録紙)を繰り出し、分離ローラ52で1枚ずつ分離して手差し給紙路53に入れ、同じくレジストローラ49に突き当てて止める。なお、レジストローラ49は、一般には接地されて使用されるが、シートの紙粉除去のためにバイアスが印加された状態で使用されてもよい。そして、中間転写体50上に合成された合成カラー画像(カラー転写像)にタイミングを合わせてレジストローラ49を回転させ、中間転写体50と2次転写装置22との間にシート(記録紙)を送出させ、2次転写装置22により前記合成カラー画像(カラー転写像)を前記シート(記録紙)上に転写(2次転写)することにより、前記シート(記録紙)上にカラー画像が転写され形成される。なお、画像転写後の中間転写体50上の残留トナーは、中間転写体クリーニング装置17によりクリーニングされる。

0068

カラー画像が転写され形成された前記シート(記録紙)は、2次転写装置22により搬送されて、定着装置25へと送出され、定着装置25において、熱と圧力とにより前記合成カラー画像(カラー転写像)が前記シート(記録紙)上に定着される。その後、前記シート(記録紙)は、切換爪55で切り換え排出ローラ56により排出され、排紙トレイ57上にスタックされ、あるいは、切換爪55で切り換えてシート反転装置28により反転されて再び転写位置へと導き、裏面にも画像を記録した後、排出ローラ56により排出され、排紙トレイ57上にスタックされる。

0069

図3は、本発明の画像形成用部材としての中間転写ベルトにおける表面抵抗率の成形温度に対する依存性を示す説明図であり、縦軸を前記樹脂組成物における表面抵抗率(Ω/□、常用対数スケール)とし、横軸を加熱温度(℃)とした片対数グラフを示している。また、図3中の網掛け部は、成形温度範囲を示している。

0070

図3中実線で示す特性Aは、前記第1の熱可塑性樹脂及び前記導電性フィラーからなる樹脂組成物の表面抵抗率−加熱温度特性を示している。
前記特性Aにおいて、前記成形温度範囲より低めの低温領域では、前記表面抵抗率が1×1012Ω/□〜1×1013Ω/□であり、前記加熱温度に対して前記表面抵抗率の変化が少ない。しかし、前記成形温度範囲の近傍から前記導電性フィラーの凝集により前記表面抵抗率が低下し、特に、前記中間転写体などでよく使用される前記表面抵抗率が1×1011Ω/□近傍では、前記加熱温度に対する前記表面抵抗率の変化が急激に大きくなる。
そのため、前記表面抵抗率の目標値を1×1011Ω/□とする前記中間転写体を作製する場合、前記表面抵抗率のばらつきが大きくなる。

0071

図3中一点鎖線で示す特性Bは、前記第1の熱可塑性樹脂、前記第2の熱可塑性樹脂、及び前記導電性フィラーからなり、前記第2の熱可塑性樹脂が含有する前記導電性フィラー含有率が40%未満である樹脂組成物の表面抵抗率−加熱温度特性を示している。
前記特性Bにおいて、前記特性Aと比較すると、前記表面固有抵抗率が低い前記第2の熱可塑性樹脂を混合したことにより、前記低温領域では前記表面抵抗率が低くなり、前記加熱温度に対する前記表面抵抗率の変化が緩やかになるが、前記表面抵抗率のばらつきが大きくなる。

0072

図3太線で示す特性Cは、前記第1の熱可塑性樹脂、前記第2の熱可塑性樹脂、及び前記導電性フィラーからなり、前記第2の熱可塑性樹脂の前記導電性フィラー含有率が40%〜75%である樹脂組成物の表面抵抗率−加熱温度特性を示している。
前記特性Cにおいて、前記特性Bと比較すると、前記低温領域では前記表面抵抗率がさらに低くなり、前記成形温度範囲では1×1011Ω/□で安定し、かつ、前記加熱温度に対する前記表面抵抗率の変化が緩やかになる。
前記低温領域での前記表面抵抗率の低下は、島状の前記第2の熱可塑性樹脂に前記導電性フィラーが偏在することが要因と考えられる。

0073

図3中破線で示す特性Dは、前記第1の熱可塑性樹脂、前記第2の熱可塑性樹脂、及び前記導電性フィラーからなり、前記第2の熱可塑性樹脂が含有する前記導電性フィラー含有率が75%より高い樹脂組成物の表面抵抗率−加熱温度特性を示している。
前記特性Dにおいて、前記特性Cと比較すると、前記低温領域では前記表面抵抗率が高くなる。これは、前記導電性フィラーが島状の前記第2の熱可塑性樹脂にのみに偏在することにより、前記第1の熱可塑性樹脂の前記導電性フィラーが少なくなり、島と島との間の導電性が低下したと考えられる。そのため、前記低温領域及び前記成形温度範囲では、前記目標値から外れることになる。また、前記成形温度範囲よりも高い温度領域では、前記加熱温度に対する前記表面抵抗率が急激に低下していることにより、前記ばらつきが大きくなるため、前記特性Cのほうが、前記特性Dよりも好ましい。

0074

次に、成形方法の一例について図4を参照しながら説明する。
図4は、押出成形装置の一例を示す説明図である。
図4において、押出成形は、まず、スクリュー212の温度の調整をしてから、本発明の樹脂組成物であるコンパウンド214をホッパー210に投入し、コンパウンド214が円筒状のダイ216の内部へ送り出されるようにする。ダイ216の加熱温度をコンパウンド214の融点より高く設定し、円筒状に成形された樹脂組成物が金型から押出される。押出された樹脂はマンドレル218で冷却され、引取手段220や図示しない内と外のローラ等で引っ張るようにしている。
また、押出し機222から押出され溶融した樹脂を円筒状の押出し成形用金型(ダイ216)に流し込むことによりシームレスベルトを作製することができる。押出し機222から流れる樹脂に対しては、金型内流路が8分割され内部で合流してスパイラル状に流れるスパイラルダイを用いることができる。この他にも、流路が分割されておらず、金型内部を樹脂が回り込んで一箇所で合流するコートハンガーダイなどが使用できる。そして樹脂がリップから流れ出てくる。また、周長、形状を決めるインナーコアを通すことにより成形され、ローラなどで内外を挟みながら引っ張る構成がとられる。
なお、前記表面抵抗率は、引き取り速度や加熱温度で調整することができる。

0075

以下、本発明の実施例を説明するが、本発明は、これらの実施例に何ら限定されるものではない。

0076

(実施例1)
使用材料
・第1の熱可塑性樹脂:ポリフッ化ビニリデン(アルケマ社製、Kynar720)・・・86質量部
・第2の熱可塑性樹脂:ポリエーテルエステルアミド(三洋化成工業社製、ペレクトロンAS、表面固有抵抗率4.0×106Ω/□)・・・7質量部
・導電性フィラー:ファーネスブラック(三菱化学社製、#3030B)・・・7質量部

0077

溶融混練方法
前記第1の熱可塑性樹脂を85質量部と、前記第2の熱可塑性樹脂を8質量部と、及び前記導電性フィラーを7質量部と、をヘンシェルミキサーカワタ社製、SPM)にすべて投入して攪拌を行い、これらの材料が混合された粉体を得た。次に、前記粉体を2軸混練機(東芝機械社製、TEM)により1passとして180℃以上220℃以下の溶融温度で溶融混練を行い、ペレットに加工した。更に、前記2軸混練機を用いて2pass溶融混練を行い、ペレット1−1を得た。

0078

<シームレスベルトの製造方法>
次に、得られたペレット1−1を用いて溶融混練押出成形用円筒状金型により200℃の加熱温度で成形し、周長960mm、平均厚み120μmのシームレスベルト1を得た。

0079

前記第2の熱可塑性樹脂のみの各種物性を以下のように測定した。

0080

<融点の測定>
融点は、以下のように測定した。
<<測定装置>>
DSC:TAインスツルメンツ社製 Q2000
<<測定条件>>
サンプル容器アルミニウムサンプパン(蓋有り)
サンプル量:5mg
リファレンス:アルミニウム製サンプルパン(空の容器
雰囲気窒素(流量50mL/min)
−第1昇温過程
開始温度:−20℃
昇温速度:10℃/min
終了温度:230℃
保持時間:1min
−降温過程
温速度:10℃/min
終了温度:−50℃
保持時間:5min
−第2昇温過程−
昇温速度:10℃/min
終了温度:230℃
※前記第1昇温過程の最大吸熱ピーク温度を融点とした。

0081

<蒸留水へのブリード率>
前記ブリード率は、例えば、以下に示す手順で求めた。
まず、前記第2の熱可塑性樹脂(質量A=0.4g)及び蒸留水(質量B=34g)をガラス容器に入れて密閉し、前記ガラス容器を45℃の乾燥機で1時間乾燥させた。乾燥させた前記ガラス容器を超音波振動発生装置で40分間加振し、再度、前記ガラス容器を45℃の乾燥機で8時間乾燥させた。前記乾燥機から取り出した前記ガラス容器中の蒸留水抽出液(質量D)をガラス製のシャーレ(質量C)に入れた。
次に、前記シャーレを105℃の乾燥機で3時間乾燥させた後、前記乾燥機から取り出してから1時間空冷させた。前記固形分を析出させた前記シャーレ(質量E)を計測した。
そして、計測した質量A〜Eを下記数式1に代入し、前記ブリード率を求めた。
〔数式1〕
(蒸留水へのブリード率(%))=((E−C)/((A/B)×D))×100

0082

<表面固有抵抗率の測定>
前記表面固有抵抗率は、ASTMD257に準拠して測定した。

0083

前記導電性フィラーの各種物性を以下のように測定した。

0084

<pHの測定>
前記pHは、pHメータ(東亜化学社製、HM−30G)を用いて、温度25℃の環境で測定した。

0085

<平均1次粒径の測定>
前記平均1次粒径は、前記カーボンブラックの粒子電子顕微鏡で観察し、算術平均径を求めた。

0086

<DBP吸油量の測定>
前記DBP吸油量は、JIS K6217−4に準拠して測定した。

0087

次に、シームレスベルト1の評価を以下のように行った。

0088

<海島構造を有していることの確認>
シームレスベルト1が海島構造を有しているか否かは、シームレスベルト1の断面切片を電子顕微鏡により観察することにより確認した。具体的には、走査型電子顕微鏡を用いて観察した。

0089

<導電性フィラー含有率の測定>
前記導電性フィラー含有率は、得られたSEM画像に基づいて、前記第2の熱可塑性樹脂が含有する前記導電性フィラーの面積の総和と、前記第1の熱可塑性樹脂が含有する前記導電性フィラーの面積の総和との比率を算出して求めた。具体的には、得られたSEM画像を、画像処理ソフトで読み込み、画像明度を基準にして2値化を行い、熱可塑性樹脂と導電性フィラーとを区別し、画像処理を行う範囲を選択することにより、それぞれの前記導電性フィラーの面積を求めた。

0090

<表面抵抗率の測定>
得られたシームレスベルト1の前記表面抵抗率を、抵抗率計(三菱化学アナリテック社製、ハイレスタUXMCP−HT450、ハイレスタURSプローブ)により、絶縁板としてのレジテーブルを用いて測定した。測定条件としては、温度23℃で相対湿度50%の環境で、印加電圧を500Vとし、シームレスベルト1の周方向に30mm間隔で32点測定した。

0091

<表面抵抗率のばらつきの範囲の評価>
32点の測定値について、それぞれ常用対数値をとり、その最大値から最小値を引いた差分を抵抗のばらつきとして算出した。

0092

ブリード性評価>
得られたシームレスベルト1を40mm×130mmの寸法の短冊状に切り出し、画像形成装置から取り外した像担持体に巻きつけた。前記像担持体を温度50℃で相対湿度98%の環境で14日間保管し、取り出した。
取り出した像担持体から、巻きつけた短冊状のシームレスベルトを取り外し、その像担持体を画像形成装置に装着して、マゼンダ色ハーフトーン画像を出力し、シームレスベルトを巻きつけた部分に、白抜けなどの異常画像が発生しないか否か、目視により以下の基準で付着状態を評価した。なお、本評価が◎又は○であれば、実使用上問題ないレベルである。
評価基準
◎:未発生
○:実使用上問題なし
×:実使用上問題あり

0093

前記第2の熱可塑性樹脂、前記導電性フィラー、及びシームレスベルトの評価結果をそれぞれ表1−1、表1−2、及び表2に示した。

0094

(実施例2)
実施例1において、表1−1に示すように前記第2の熱可塑性樹脂をポリエーテルエステルアミド(三洋化成工業社製、ペレクトロンAS、表面固有抵抗率4.0×106Ω/□)からポリアミド/ポリエーテル共重合体(アルケマ社製、PebaxMH2030、表面固有抵抗率1.0×107Ω/□)に代えた以外は、実施例1と同様に溶融混練を行い、得られたペレット2-1からシームレスベルト2を作製し、各種評価を行った。結果を表1−1、表1−2、及び表2に示した。

0095

(実施例3)
実施例1において、表1−1に示すように前記第2の熱可塑性樹脂をポリエーテルエステルアミド(三洋化成工業社製、ペレクトロンAS、表面固有抵抗率4.0×106Ω/□)からポリアミド/ポリエーテル共重合体(アルケマ社製、PebaxMH1657、表面固有抵抗率1.5×109Ω/□)に代えた以外は、実施例1と同様に溶融混練を行い、得られたペレット3−1からシームレスベルト3を作製し、各種評価を行った。結果を表1−1、表1−2、及び表2に示した。

0096

(実施例4)
実施例1において、表1−2に示すように前記導電性フィラーを代え、溶融混練方法を下記のように変えた以外は、実施例1と同様に、得られたペレット4−3からシームレスベルト4を作製し、各種評価を行った。結果を表1−1、表1−2、及び表2に示した。

0097

<溶融混練方法>
−溶融混練1−
ここでは、前記第1の熱可塑性樹脂及び前記導電性フィラーのみで溶融混練を行った。
前記第1の熱可塑性樹脂92.5質量部と導電性フィラー7.5質量部とをヘンシェルミキサー(カワタ社製、SPM)に投入して攪拌を行い、混合された粉体を2軸混練機(東芝機械社製、TEM)により溶融混練を1pass行い、ペレット加工してペレット4−1を得た。

0098

−溶融混練2−
ここでは、前記第2の熱可塑性樹脂及び前記導電性フィラーのみで溶融混練を行った。
前記第2の熱可塑性樹脂99.5質量部と導電性フィラー0.5質量部とをヘンシェルミキサー(カワタ社製、SPM)に投入して攪拌を行い、混合された粉体を2軸混練機(東芝機械社製、TEM)により溶融混練を1pass行い、ペレット加工してペレット4−2を得た。

0099

−溶融混練3−
溶融混練1で得られたペレット4−1を92質量部と、溶融混練2で得られたペレット4−2を7質量部とを2軸混練機(東芝機械社製、TEM)により溶融混練を1pass行い、ペレット加工してペレット4−3を得た。

0100

(実施例5)
実施例1において、表1−2に示すように前記導電性フィラーを代えた以外は、実施例1と同様に溶融混練を行い、得られたペレット5−1からシームレスベルト5を作製し、各種評価を行った。結果を表1−1、表1−2、及び表2に示した。

0101

(実施例6)
実施例1において、表1−2に示すように前記導電性フィラーを代えた以外は、実施例1と同様に溶融混練を行い、得られたペレット6−1からシームレスベルト6を作製し、各種評価を行った。結果を表1−1、表1−2、及び表2に示した。

0102

(実施例7)
実施例4において、表1−2に示すように前記導電性フィラーを代えた以外は、実施例4と同様に溶融混練を行い、得られたペレット7−3からシームレスベルト7を作製し、各種評価を行った。結果を表1−1、表1−2、及び表2に示した。

0103

(実施例8)
実施例6において、表1−1に示すように前記第2の熱可塑性樹脂をポリエーテルエステルアミド(三洋化成工業社製、ペレクトロンAS、表面固有抵抗率4.0×106Ω/□)からポリオレフィン/ポリエーテル共重合体(BASF社製、イルガスタットP18FCA、表面固有抵抗率8.0×107Ω/□)に代えた以外は、実施例6と同様に溶融混練を行い、得られたペレット8−1からシームレスベルト8を作製し、各種評価を行った。結果を表1−1、表1−2、及び表2に示した。

0104

(実施例9)
実施例6において、表1−1に示すように前記第2の熱可塑性樹脂をポリエーテルエステルアミド(三洋化成工業社製、ペレクトロンAS)からポリアミド/ポリエーテル共重合体(イオンフェーズ社製、U3)に代えた以外は、実施例6と同様に溶融混練を行い、得られたペレット9−1からシームレスベルト9を作製し、各種評価を行った。結果を表1−1、表1−2、及び表2に示した。

0105

(実施例10)
実施例1において、表1−1に示すように前記第2の熱可塑性樹脂をポリエーテルエステルアミド(三洋化成工業社製、ペレクトロンAS、表面固有抵抗率4.0×106Ω/□)からポリアミド/ポリエーテル共重合体(アルケマ社製、PebaxMH1657、表面固有抵抗率1.5×109Ω/□)に代え、表1−2に示すように前記導電性フィラーを代えた以外は、実施例1と同様に溶融混練を行い、得られたペレット10−1からシームレスベルト10を作製し、各種評価を行った。結果を表1−1、表1−2、及び表2に示した。

0106

(比較例1)
実施例4において、溶融混練方法を下記のように変えた以外は、実施例4と同様に、得られたペレット11−3からシームレスベルト11を作製し、各種評価を行った。結果を表1−1、表1−2、及び表2に示した。

0107

<溶融混練方法>
前記第1の熱可塑性樹脂を85質量部と、前記第2の熱可塑性樹脂を7質量部と、前記導電性フィラーを6質量部と、をヘンシェルミキサー(カワタ社製、SPM)に投入して攪拌を行い、混合された粉体を2軸混練機(東芝機械社製、TEM)により溶融混練を2pass行い、ペレット加工してペレット11−1を得た。

0108

(比較例2)
実施例7において、溶融混練方法を下記のように変えた以外は、実施例7と同様に、得られたペレット12−3からシームレスベルト12を作製し、各種評価を行った。結果を表1−1、表1−2、及び表2に示した。
<溶融混練方法>
−溶融混練4−
ここでは、前記第1の熱可塑性樹脂及び前記導電性フィラーのみで溶融混練を行った。
前記第1の熱可塑性樹脂92.5質量部と導電性フィラー7.5質量部とをヘンシェルミキサー(カワタ社製、SPM)に投入して攪拌を行い、混合された粉体を2軸混練機(東芝機械社製、TEM)により溶融混練を1pass行い、ペレット加工してペレット12−1を得た。

0109

−溶融混練5−
ここでは、前記第2の熱可塑性樹脂及び前記導電性フィラーのみで溶融混練を行った。
前記第2の熱可塑性樹脂99.9質量部と導電性フィラー0.1質量部とをヘンシェルミキサー(カワタ社製、SPM)に投入して攪拌を行い、混合された粉体を2軸混練機(東芝機械社製、TEM)により溶融混練を1pass行い、ペレット加工してペレット12−2を得た。

0110

−溶融混練6−
溶融混練4で得られたペレット12−1を92質量部と、溶融混練5で得られたペレット12−2を8質量部とを2軸混練機(東芝機械社製、TEM)により溶融混練を1pass行い、ペレット加工してペレット12−3を得た。

0111

(比較例3)
実施例1において、表1−1に示すように前記第2の熱可塑性樹脂をポリエーテルエステルアミド(三洋化成工業社製、ペレクトロンAS、表面固有抵抗率4.0×106Ω/□)からポリアミド/ポリエーテル共重合体(アルケマ社製、Pebax MV1074、表面固有抵抗率2.5×109Ω/□)に代えた以外は、実施例1と同様に溶融混練を行い、得られたペレット13−1からシームレスベルト13を作製し、各種評価を行った。結果を表1−1、表1−2、及び表2に示した。

0112

0113

0114

0115

表2より、実施例1〜実施例10では、前記導電性フィラーの40%〜75%が前記第2の熱可塑性樹脂に存在し、かつ、前記第2の熱可塑性樹脂の融点が170℃以上220℃であるため、前記シームレスベルトにおける前記表面抵抗率のばらつきの範囲が1以内であるのに対し、比較例1〜比較例3では前記表面抵抗率のばらつきの範囲が1より大きい。
表1−1より、実施例1と実施例3とを対比すると、前記融点が200℃以上である実施例3のほうが実施例1よりも前記表面抵抗率のばらつきが小さくなる。
また、表1−2より、実施例1と実施例4とを対比すると、前記平均1次粒径が小さい実施例4のほうが実施例1よりも前記表面抵抗率のばらつきが小さくなる。また、実施例4と実施例5とを対比すると、pHが9以上である実施例5のほうが実施例4よりも前記表面抵抗率のばらつきが小さくなる。更に、実施例5と実施例6とを対比すると、DBP吸油量が200cm3/100g以下の実施例6のほうが実施例5よりも前記表面抵抗率のばらつきが小さくなる。
ブリード性評価については、実施例1から実施例3を対比すると、前記第2の熱可塑性樹脂として前記ポリアミド/ポリエーテル共重合体を用いた実施例2及び実施例3のほうが実施例1よりも、高温高湿放置後の画像品質が良いことが確認できる。

実施例

0116

本発明の態様としては、例えば、以下のとおりである。
<1> 第1の熱可塑性樹脂、第2の熱可塑性樹脂、及び導電性フィラーを含み、前記第1の熱可塑性樹脂の連続相中に前記第2の熱可塑性樹脂が島状となる海島構造を有する樹脂組成物であって、
前記樹脂組成物の断面において、前記第1の熱可塑性樹脂及び前記第2の熱可塑性樹脂の両方に存在する前記導電性フィラーの面積の総和に対して、前記第2の熱可塑性樹脂に存在する前記導電性フィラーの面積の比が40%〜75%であり、
前記第2の熱可塑性樹脂の融点が、170℃以上220℃以下である樹脂組成物である。
<2> 前記第2の熱可塑性樹脂の含有率が、前記樹脂組成物全体の2質量%以上7質量%以下である前記<1>に記載の樹脂組成物である。
<3> 前記第2の熱可塑性樹脂の蒸留水へのブリード率が4質量%以下である前記<1>から<2>のいずれかに記載の樹脂組成物である。
<4> 前記第2の熱可塑性樹脂が、ポリエチレンオキシドユニットを有するブロック共重合体である前記<1>から<3>のいずれかに記載の樹脂組成物である。
<5> 前記ポリエチレンオキシドユニットを有するブロック共重合体が、ポリアミド/ポリエーテル共重合体である前記<4>に記載の樹脂組成物である。
<6> 前記第2の熱可塑性樹脂の融点が、200℃以上である前記<1>から<5>のいずれかに記載の樹脂組成物である。
<7> 前記導電性フィラーのDBP吸油量が、200cm3/100g以下である前記<1>から<6>のいずれかに記載の樹脂組成物である。
<8> 前記導電性フィラーの平均1次粒径が、10nm以上40nm以下であり、
前記導電性フィラーのpHが、9以上である前記<1>から<7>のいずれかに記載の樹脂組成物である。
<9> 前記<1>から<8>のいずれかに記載の樹脂組成物からなることを特徴とする画像形成用部材である。
<10>像担持体と、前記像担持体に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、前記静電潜像をトナー像に現像する現像手段と、前記トナー像を記録媒体に転写する転写手段とを有する画像形成装置であって、
前記転写手段が、前記<9>に記載の画像形成用部材であることを特徴とする画像形成装置

0117

210ホッパー
212スクリュー
214コンパウンド
216 ダイ
218マンドレル
220引取装置
222 押出し機

先行技術

0118

特開平04−255332号公報

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