DE112013001907B4

DE112013001907B4 - Elektrofotografisches Zwischentransferelement und elektrofotografische Vorrichtung

Info

Publication number: DE112013001907B4
Application number: DE112013001907.8T
Authority: DE
Inventors: c/o CANON KABUSHIKI KAISHA Sakamoto Rieko; c/o CANON KABUSHIKI KAISHA Sato Koichi; c/o CANON KABUSHIKI KAISHA Onuma Kenji; c/o CANON KABUSHIKI KAISHA Yoshimura Kimihiro; c/o CANON KABUSHIKI KAISHA Kameyama Naoto; c/o CANON KABUSHIKI KAISHA Shimizu Yasushi; Akira c/o CANON KABUSHIKI KAISHA Watanabe
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2012-04-06
Filing date: 2013-04-03
Publication date: 2020-03-12
Anticipated expiration: 2033-04-04
Also published as: US9720353B2; JP2013231964A; JP6112946B2; DE112013001907T5; US20150323888A1; WO2013151182A1

Abstract

Elektrofotografisches Zwischentransferelement (7; 200), das umfasst:
eine Basisschicht (201); und
eine Oberflächenschicht (203),
dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächenschicht (203) in der Dicke-Richtung eine Matrix-Domänen-Struktur aufweist, und
die Matrix (203-1) ein Bindemittelharz enthält, wobei das Bindemittelharz ein acrylisches Harz ist, und
die Domänen (203-3) einen Perfluorpolyether enthalten, und wobei
eine Mikrohärte einer Oberfläche des elektrofotografischen Zwischentransferelements (7; 200), gemessen durch ein Ultramikro-Härtemessgerät, 50 MPa oder mehr ist.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein elektrofotografisches Zwischentransferelement, das in elektrofotografischen bilderzeugenden Vorrichtungen verwendbar ist, wie etwa einer Kopiermaschine und einem Drucker, und auf eine elektrofotografische Vorrichtung, die das obige elektrofotografische Zwischentransferelement verwendet.
Stand der Technik
In elektrofotografischen bilderzeugenden Vorrichtungen (hiernach auch bezeichnet als „elektrofotografische Vorrichtungen“), wie etwa einer Kopiermaschine und einem Drucker, wurden elektrofotografische Vorrichtungen auf den Markt gebracht, die zum Erzeugen von Farbbildern hoher Qualität fähig sind. In solchen elektrofotografischen Vorrichtungen kann als ein Verfahren zum Erzeugen eines Farbbildes auf einem Aufzeichnungsmedium, wie etwa Papier, zum Beispiel das folgende Verfahren genannt werden. Tonerbilder werden unter Verwendung verschiedener Farben entwickelt und werden dann sequenziell auf ein Zwischentransferelement transferiert, sodass Farbtonerbilder auf dem Zwischentransferelement gebildet werden. Nachfolgend werden die Farbtonerbilder, die auf dem Zwischentransferelement gebildet sind, wieder kollektiv auf ein Aufzeichnungsmedium transferiert, wodurch ein Aufzeichnungsmedium erhalten wird, auf welchem die Farbtonerbilder gebildet sind.
Als das Zwischentransferelement, das in diesem Fall verwendet wird, war ein Band bekannt, welches aus einem wärmehärtenden Harz, wie etwa einem Polyimidharz oder einem Poly(amidimid)harz, und einem darin dispergierten Kohlenstoffschwarz gebildet ist. Solch ein wie oben beschriebenes Zwischentransferelement kann erhalten werden durch Bilden eines Beschichtungsfilms von einer Dispersionsflüssigkeit, die aus einem Harzlack oder einem Poly(amidsäure)-Lack, welche eine Harzvorstufenlösung ist, und darin dispergierten Kohlenstoffschwarz gebildet ist, gefolgt durch Brennen.
Zusätzlich wurde in den letzten Jahren ein Zwischentransferelement verstärkt untersucht, das durch Schmelzextrusionsformen unter Verwendung einer Harzzusammensetzung, die aus einem thermoplastischen Harz und darin dispergiertem Kohlenstoffschwarz gebildet ist, hergestellt ist. Da Schmelzextrusionsformen ausgeführt werden kann, weist das Zwischentransferelement, das aus einem thermoplastischen Harz gebildet ist, verglichen zu dem obigen Zwischentransferelement, das aus einem wärmehärtenden Plastik gebildet ist, hinsichtlich der einfachen Formbarkeit, der Reduktion in der Umweltbelastung, der Reduktion in den Kosten und dergleichen, Vorteile auf.
Trotz der oben beschriebenen Vorteile hat ein Zwischentransfer-element, das einfach unter Verwendung eines thermoplastischen Harzes gebildet ist, in elektrofotografischen Vorrichtungen, die benötigt werden, um einen Hochgeschwindigkeitsbetrieb und eine hohe Beständigkeit aufzuweisen, in einigen Fällen nicht ausreichend die Transferleistung erfüllt. Demgemäß wurden verschiedene Behandlungen der Oberfläche des Zwischentransferelements unternommen, um die Transferleistung zu verbessern. Um das Anhaften eines Entwicklers zu der Oberfläche des Zwischentransferelements zu reduzieren, schlugen PTL1 und 2 ein Zwischentransferelement vor, das eine Transfereffizienz aufweist, die durch Aufbringen einer Fluorverbindung mit hydrophoben und lipophoben Eigenschaften auf eine Oberfläche des Zwischentransferelements verbessert ist.
Allerdings nimmt in dem Fall, wo das Zwischentransferelement, das eine mit einer Fluorverbindung versehene Oberfläche aufweist, wiederholt für das Erzeugen von elektrofotografischen Bildern für eine lange Zeit verwendet wird, die Transfereffizienz von Toner von dem Zwischentransferelement zu dem Aufzeichnungsmedium graduell ab, und in Assoziation mit dieser Abnahme kann die Bildqualität, die auf das Aufzeichnungsmedium transferiert wird, in einigen Fällen graduell verschlechtert sein. Demgemäß war die Untersuchung und Entwicklung eines Zwischentransferelements gewünscht, das überlegene Transfereffizienz von Toner beibehalten kann, selbst wenn es für eine lange Zeit verwendet wird.
US 5 774 775 A betrifft ein Bilderzeugungsverfahren, bei dem ein Tonerbild auf einem Bildträger in einem ersten Transferschritt auf ein Zwischenbildtransferelement transferiert wird, wobei das transferierte Tonerbild auf dem Zwischenbildtransferelement anschließend in einem zweiten Transferschritt auf ein Transfermedium transferiert wird. Das Zwischenbildtransferelement weist eine Oberfläche auf, deren Kontaktwinkel mit Wasser mindestens 70 Grad beträgt, und deren Position in der triboelektrischen Reihe in Bezug auf die Position des Toners positiv ist, wenn der Toner auf dem Bildträger negativ geladen wird, und in Bezug auf die Position des Toners negativ ist, wenn der Toner auf dem Bildträger positiv aufgeladen wird.
M. Sangermano et al (Progress in Organic Coatings, 68 (2010), 323-327) bezieht sich auf UV-härtende Epoxidbeschichtungen, die mit Materialien auf Perfluorpolyetherbasis modifiziert sind, wobei ein Perfluorpolyether PFPE-Additiv, ohne Polycaprolactone-Segment, eine zweiphasige Morphologie mit getrennten Domänen innerhalb von 50-100 µm zeigte.
Zitatliste
Patentliteratur

PTL1 JP 2009 - 192 901 A
PTL2 JP 2007 - 316 622 A

Zusammenfassung der Erfindung
Technisches Problem
Die vorliegende Erfindung stellt ein elektrofotografisches Zwischentransferelement bereit, das, selbst wenn Bilder wiederholt und kontinuierlich transferiert werden, seine Transferleistung beibehalten kann und ein überlegenes Bild für eine lange Zeit erhalten kann. Zusätzlich stellt die vorliegende Erfindung auch eine elektrofotografische Vorrichtung bereit, die, selbst wenn Bilder wiederholt und kontinuierlich transferiert werden, ihre Transferleistung beibehalten kann und ein überlegenes Bild für eine lange Zeit erhalten kann.
Lösung des Problems
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein elektrofotografisches Zwischentransferelement, das eine Basisschicht und eine Oberflächenschicht beinhaltet. In diesem elektrofotografischen Zwischentransferelement weist die Oberflächenschicht eine Matrix-Domänen-Struktur in dem Querschnitt in der Dicke-Richtung auf, wobei die Matrix ein Bindemittelharz, das ein acrylisches Harz ist, beinhaltet, die Domänen einen Perfluorpolyether beinhalten und eine Mikrohärte einer Oberfläche des elektrofotografischen Zwischentransferelements, gemessen durch ein Ultramikro-Härtemessgerät, 50 MPa oder mehr ist.
Überdies bezieht sich die vorliegende Erfindung auch auf eine elektrofotografische Vorrichtung, die das oben beschrieben elektrofotografische Zwischentransferelement beinhaltet.
Vorteilhafte Effekte der Erfindung
Durch die Verwendung des elektrofotografischen Zwischentransfer-elements der vorliegenden Erfindung kann die Transferleistung des elektrofotografischen Zwischentransferelements beibehalten werden, selbst wenn Bilder wiederholt und kontinuierlich transferiert werden, und daher kann ein überlegendes Bild für eine lange Zeit erhalten werden. Zusätzlich kann durch die Verwendung der elektrofotografischen Vorrichtung der vorliegenden Erfindung die Transferleistung der elektrofotografischen Vorrichtung beibehalten werden, selbst wenn Bilder wiederholt und kontinuierlich transferiert werden, und daher kann ein überlegendes Bild für eine lange Zeit erhalten werden.
Figurenliste

1 ist eine schematische Ansicht, die ein Beispiel einer elektrofotografischen Vorrichtung der vorliegenden Erfindung zeigt.
2 ist eine schematische Querschnittsansicht in der Dicke-Richtung eines Zwischentransferelements der vorliegenden Erfindung.

Beschreibung von Ausführungsformen
Hiernach wird ein elektrofotografisches Zwischentransferelement (hiernach auch bezeichnet als „Zwischentransferelement“) der vorliegenden Erfindung im Detail beschrieben.
Gemäß dem Ergebnis, das durch einen durch die vorliegenden Erfinder ausgeführten Bildausgabetest erhalten ist, war die Bildqualität, die zu einem frühen Zustand des Druckens durch das in dem obigen PTL1 offenbarten Zwischentransferelement, exzellent. Allerdings nahm in dem Fall, wo das Drucken kontinuierlich ausgeführt wurde, die Transferleistung des Zwischentransferelements graduell ab, und als ein Ergebnis verschlechterte sich in einigen Fällen die Bildqualität auf das Niveau ähnlich zu dem, das unter Verwendung eines Zwischentransferelements ohne aufgebrachte Fluorverbindung erhalten wird.
Es wird angenommen, dass dieses Phänomen auftritt, weil sich eine Fluorverbindung mit hydrophoben und lipophoben Eigenschaften, die auf die Oberfläche des Zwischentransferelements aufgebracht ist, zersetzt, wenn der Transferprozess wiederholt ausgeführt wird.
Zusätzlich wird auch angenommen, dass diese Zersetzung durch die folgenden (i) und (ii) verursacht wird.

(i) Chemische Zersetzung der Oberfläche des Zwischentransferelements verursacht durch Entladung, die durch Hochspannungsanlegen zum Zeitpunkt des Transfers erzeugt wird.
(ii) Physikalische Zersetzung der Oberfläche des Zwischentransferelements verursacht durch Kratzer und dergleichen, die in der Oberflächenschicht zum Zeitpunkt des Reinigens oder dergleichen gebildet werden.

Die obigen Überlegungen wurden basierend auf den folgenden experimentellen Ergebnissen angestellt.
Das erste experimentelle Ergebnis war wie folgt. Da die durch die Langzeitverwendung verursachte Verschlechterung in der Transferleistung des Zwischentransferelements ein gemeinhin beobachtetes Phänomen war, wenn zerkleinerter Toner verwendet wurde, wurde angenommen, dass die Veränderung in den Oberflächeneigenschaften des Zwischentransferelements auftritt, weil Wachs, das zu der Toneroberfläche exponiert war, zu dem Zwischentransferelement anhaftet. Allerdings konnte, nachdem ein Bild wiederholt ausgestoßen wurde eine so verschlechterte Bildqualität nicht wiedererlangt werden, obwohl das auf der Oberfläche des Zwischentransfer-elements anwesende Wachs sorgfältig mit einem Lösungsmittel beseitigt wurde.
Das zweite experimentelle Ergebnis war wie folgt. Es wurde entdeckt, dass durch das Messen der Oberfläche des Zwischentransferelements unter Verwendung eines Röntgenstrahlenfotoelektronenspektroskopie (XPS)-Verfahrens 10 bis 30 Atomprozent an Fluoratomen an der Oberfläche des Zwischentransferelements anwesend sind, unmittelbar nachdem die Fluorverbindung auf die Oberfläche davon aufgebracht wurde. Allerdings waren nach dem Ausführen von Drucken auf zumindest 1000 Aufzeichnungssheets nur noch mehrere Atomprozent der Fluoratome an der Oberfläche des Zwischentransferelements vorhanden.
Das dritte experimentelle Ergebnis war wie folgt. Der Kontaktwinkel der Oberfläche des Zwischentransferelements mit Hexadecan, gemessen unmittelbar nachdem die Fluorverbindung auf die Oberfläche des Zwischentransferelements aufgebracht wurde, war 40° oder mehr. Allerdings nahm der Kontaktwinkel auf 20° oder weniger ab, nachdem die Bildausgabe wiederholt auf mehrere tausend Aufzeichnungssheets ausgeführt wurde.
Wie dadurch beschrieben wurde, wurde die vorliegende Erfindung basierend auf der Berücksichtigung der obigen experimentellen Ergebnisse getätigt.
2 ist eine schematische Querschnittsansicht in der Dicke-Richtung eines Zwischentransferelements 200 der vorliegenden Erfindung. Wie in 2 gezeigt, beinhaltet das Zwischentransferelement der vorliegenden Erfindung eine Basisschicht 201 und eine Oberflächenschicht 203. Zusätzlich weist die Oberflächenschicht 203 in der Dicke-Richtung eine Matrix-Domänen-Struktur auf, die Domänen 203-3 in einer Matrix 203-1 beinhaltet. In diesem Fall beinhaltet die Matrix 203-1 ein Bindemittelharz und die Domänen 203-3 beinhalten jeweils einen Perfluorpolyether.
Überdies ist eine Mikrohärte, gemessen durch ein Ultramikro-Härtemessgerät, bei einer Oberfläche der Oberflächenschicht 203, auf welcher ein Tonerbild getragen wird, d.h. bei einer Oberfläche des Zwischentransferelements 200, 50 MPa oder mehr.
Gemäß dem Zwischentransferelement mit der wie oben beschriebenen Struktur kann, selbst wenn die Bilderzeugung wiederholt ausgeführt wird, seine exzellente Transferleistung beibehalten werden, und ein elektrofotografisches Bild hoher Qualität kann stabil für eine lange Zeit erzeugt werden. Die vorliegenden Erfinder nahmen an, dass der oben beschriebene Effekt des Zwischentransferelements der vorliegenden Erfindung herrührt von (1) der Mikrohärte der Oberfläche des elektrofotografischen Zwischentransferelements und (2) der Funktion der Oberflächenschicht mit einer Matrix-Domänen-Struktur, die in der Dicke-Richtung gebildet ist.
Mikrohärte
Die Mikrohärte des Zwischentransferelements der vorliegenden Erfindung, gemessen bei der Oberfläche davon, durch ein Ultramikro-Härtemessgerät, ist 50 MPa oder mehr. Die Transferleistung des Zwischentransferelements wird durch das Anhaften von Toner zu der Oberfläche davon beeinflusst. Das Anhaften von Toner zu der Oberfläche des Zwischentransferelements erhöht sich, wenn sich die Kontaktfläche zwischen der Oberfläche des Zwischentransferelements und dem Toner erhöht.
Zusätzlich kann in dem Fall, wo die Mikrohärte, die bei der Oberfläche des Zwischentransferelements durch ein Ultramikro-Härtemessgerät gemessen wird, 50 MPa oder mehr ist, die Kontaktfläche zwischen der Oberfläche des elektrofotografischen Zwischentransferelements und dem Toner reduziert werden. Als ein Ergebnis kann das Anhaften von Toner zu der Oberfläche des elektrofotografischen Zwischentransferelements reduziert werden, und dadurch wird die Transferleistung davon verbessert. Zusätzlich ist die Mikrohärte der Oberfläche des Zwischentransferelements bevorzugt 80 MPa oder mehr, und stärker bevorzugt 100 MPa oder mehr.
Matrix-Domänen-Struktur
Im Übrigen weist ein Perfluorpolyether (hiernach bezeichnet als „PFPE“) eine sehr geringe freie Oberflächenenergie auf. Dadurch fungiert der PFPE, wenn in der Oberflächenschicht des Zwischentransferelements enthalten, als ein Material, das fähig ist zum Reduzieren des Anhaftens von Toner zu der Oberfläche der Oberflächenschicht. Übrigens unterliegt der PFPE durch das Aufweisen dieser sehr geringen freien Oberflächenenergie der Bewegung zu der Grenzfläche mit der Luft, d.h. zu der äußersten Oberflächenseite der Oberflächenschicht. Mit anderen Worten unterliegt der PFPE der Lokalisation zu der Oberflächenseite der Oberflächenschicht.
In der vorliegenden Erfindung ist der PFPE, der die oben beschriebenen Eigenschaften aufweist, willkürlich in der Oberflächenschicht in der Dicke-Richtung verteilt, da er als die Domänen in dem Matrixharz, das die Oberflächenschicht bildet, dispergiert ist.
Die oben beschriebene Struktur indiziert einen Modus, wo der PFPE nicht nur an der äußersten Oberfläche der Oberflächenschicht vorhanden ist, sondern auch in der gesamten Oberflächenschicht, und indiziert zur gleichen Zeit auch einen Modus, wo eine große Menge des PFPE, der die Domänen bildet, enthalten ist. Durch die oben beschriebenen Modi werden, selbst wenn die Bildausgabe wiederholt ausgeführt wird, um verschiedene chemische und physikalische Zersetzungen der Oberflächenschicht des Zwischentransfer-elements zu verursachen, und als ein Ergebnis, selbst wenn der an der Oberfläche vorhandene PFPE verlorengegangen ist, Domänen von PFPE, die innerhalb der Oberflächenschicht vorhanden sind, zu der Oberfläche der Oberflächenschicht exponiert. Dadurch ist es dem PFPE immer ermöglicht, an der Oberfläche der Oberflächenschicht vorhanden zu sein. Demgemäß wird angenommen, dass das Zwischentransferelement der vorliegenden Erfindung exzellente Transfereigenschaft beibehalten kann.
Das oben beschrieben Vorhandensein des PFPE kann auch durch das experimentelle Ergebnis bestätigt werden, bei welchem, nachdem der Bildausstoß auf viele Aufzeichnungssheets durch das Zwischentransferelement der vorliegenden Erfindung ausgeführt wurde, der Wert des Peaks, der von PFPE abstammt, der durch eine Oberflächenanalyse unter Verwendung eines Röntgenstrahlenfotoelektronenspektroskopie (XPS)-Verfahrens gemessen wurde, ungefähr gleich zu dem war, der zu dem initialen Zustand gemessen wurde.
Zusätzlich sind, da die Oberflächenschicht des Zwischentransferelements der vorliegenden Erfindung wie oben beschrieben eine Matrix-Domänen-Struktur in der Dicke-Richtung aufweist, die Domänen, die den PFPE enthalten, statistisch in der Dicke-Richtung der Oberflächenschicht enthalten, d.h. von der Basisschichtseite zu der äußersten Oberflächenseite der Oberflächenschicht.
In der Oberflächenschicht, die die wie oben beschriebene Struktur aufweist, sind Domänen, die an der äußersten Oberflächenseite der Oberflächenschicht lokalisiert sind, teilweise zu der Oberfläche exponiert oder sind dazu bei dem frühesten Zustand der Bilderzeugung exponiert. Als ein Ergebnis wird der Zustand, wo Domänen, die den PFPE enthalten, in der Matrix verstreut sind, auch an der Oberfläche der Oberflächenschicht gebildet. Wie oben beschrieben ist es nicht wahrscheinlich, dass Toner zu der Oberfläche, die Regionen unterschiedlicher Anhaftungsgrade zu dem Toner aufweist, fixiert wird und dadurch kann ein bevorzugter Modus des Beibehaltens exzellenter Transferleistung realisiert werden.
Überdies können abhängig von den Arten der Komponenten, die zum Bilden der Oberflächenschicht der vorliegenden Erfindung verwendet werden, wie etwa einem Bindemittelharz, das in der Matrix enthalten ist, einem PFPE, einem Lösungsmittel und einem Dispergiermittel, und/oder abhängig von der Kombination dazwischen, PFPE-Domänen, die zu der äußersten Oberfläche der Oberflächenschicht exponiert sind, in einigen Fällen gebildet werden, die teilweise Lücken aufweisen. Wenn konkav geformte Domänen bei der äußersten Oberfläche verstreut sind, ist es wegen der Anwesenheit der oben beschriebenen Lücken wahrscheinlich, dass die äußerste Oberfläche durch das Gleiten und die Reibung eines Reinigungsmessers, Papiers, und so weiter, physikalisch abgerieben wird. Als ein Ergebnis wird die Versorgung von PFPE von den konkav geformten PFPE-Domänen erleichtert, und da die äußerste Oberfläche mit einer hohen Wahrscheinlichkeit abgerieben wird, ist es wahrscheinlich, dass PFPE-Domänen, die in der Dicke-Richtung vorhanden sind, zu der äußersten Oberfläche der Oberflächenschicht exponiert werden. Daher kann die PFPE-Funktion effektiv erhalten werden. Zusätzlich nimmt wegen der konkaven Form die Kontaktfläche zwischen der äußersten Oberfläche und dem Toner ab, und als ein Ergebnis wird das Anhaften von Toner zu der Oberflächenschicht reduziert. Durch diese wie oben beschriebenen drei Primärgründe können die PFPE-Domänen, die zu der äußersten Oberfläche der Oberflächenschicht exponiert sind, welche teilweise Lücken aufweist, als eine bevorzugte Struktur angesehen werden, um exzellente Transferleistung beizubehalten. Der oben beschriebene Effekt, der durch die Form der Domäne erhalten wird, kann auch durch Steuern der Form der äußersten Oberfläche durch eine physikalische Oberflächenbehandlung, wie etwa eine Nanoimprint- oder eine Läpp-Behandlung, erhalten werden.
Zusätzlich wurde auch entdeckt, dass selbst wenn Polytetrafluorethylenteilchen, eine Art von Fluorverbindung, einfach in der Oberflächenschicht des Zwischentransferelements dispergiert sind, ein Effekt ähnlich zu dem, der in der vorliegenden Erfindung beschrieben ist, nicht erhalten werden kann. Durch diese Entdeckung wird angenommen, dass der obige Effekt durch die PFPE-Funktion realisiert wird.
Überdies kann, obwohl die Domänen bevorzugt im Wesentlichen aus PFPE gebildet sind, solange der Effekt der vorliegenden Erfindung erhalten werden kann, eine chemische Spezies, die sich von PFPE unterscheidet, auch enthalten sein, und um andere Eigenschaften zu steuern, kann auch zumindest ein Additiv zugegeben werden, das mit PFPE kompatibel ist. Zusätzlich kann der Effekt der vorliegenden Erfindung auch erhalten werden, selbst wenn die Domänen nicht komplett mit PFPE gefüllt sind und Lücken in den Domänen gebildet sind.
Die PFPE enthaltenden Domänen der vorliegenden Erfindung sind von der Matrix, die ein Bindemittelharz enthält, phasengetrennt. Allerdings sind im Allgemeinen die Komponentenzusammensetzung der Matrix und die der Domäne nicht strikt definiert, selbst wenn die Phasentrennung auftritt. Selbst wenn die Domänen von der Matrix mit klaren Grenzflächen dazwischen phasengetrennt sind, kann die Komponente einer Phase eine geringe Menge der Komponente der anderen Phase enthalten. Zusätzlich wurde unter einem akademischen Gesichtspunkt angenommen, dass eine intermediäre Zusammen-setzung zweier Phasen an der Grenzfläche dazwischen vorhanden ist und eine sehr geringe Breite von ungefähr 10 nm aufweist. In der vorliegenden Erfindung kann, wenn eine Probe durch Schneiden des Zwischentransferelements erhalten wird und der Querschnitt der Oberflächenschicht davon in der Dicke-Richtung durch ein Rasterelektronenmikroskop (SEM) beobachtet wird, die Anwesenheit und die Abwesenheit der Matrix-Domänen-Struktur bestätigt werden.
Die gemittelte Hauptachse der Domänen, die durch ein SEM beobachtet werden, ist bevorzugt 30 bis 3000 nm und stärker bevorzugt 100 bis 1000 nm. Die gemittelte Hauptachse der Domänen in dem Bereich von 30 bis 3000 nm indiziert, dass die Domänen jeweils eine vorherbestimmte Größe oder mehr aufweisen, und dadurch kann das Anhaften des Zwischentransferelements zu Toner ferner reduziert werden.
Zusätzlich ist der Anteil der Fläche der Domänen in einer Querschnittsflächeneinheit von 15 µm² der Oberflächenschicht des Zwischentransferelements in der Dicke-Richtung bevorzugt 1 bis 50 Flächenprozent bezüglich der Fläche der Matrix und stärker bevorzugt 3 bis 30 Flächenprozent. Der Flächenanteil der Domänen in dem Bereich von 1 bis 50 Flächenprozent bezüglich der Fläche der Matrix indiziert, dass die Domänen einen vorherbestimmten Anteil oder mehr in der Oberflächenschicht des elektrofotografischen Zwischentransferelements aufweisen, und dadurch kann das Anhaften des Zwischentransferelements zu Toner ferner reduziert werden.
Zusätzlich ist es, wie oben beschrieben, wahrscheinlich, dass in der Oberflächenschicht der vorliegenden Erfindung, in welcher die Matrix-Domänen-Struktur in dem Querschnitt in der Dicke-Richtung beobachtet wird, der Zustand, wo Regionen in der Form von PFPE enthaltenden Inseln bei der äußersten Oberfläche verstreut sind, gebildet wird. Daher wird, wenn die äußerste Oberfläche durch ein SEM untersucht wird, der Zustand, wo Regionen in der Form von PFPE enthaltenden Inseln verstreut sind, in vielen Fällen beobachtet. In dem wie oben beschriebenen Fall sind die Größen der verstreuten inselförmigen Domänen, die bei der Oberfläche beobachtet werden, und der Anteil der Fläche davon, die in der Fläche der Oberfläche besetzt ist, ähnlich zu denen der entsprechenden Wertebereiche, die durch Beobachtung des Querschnitts gemessen werden. Daher ist die gemittelte Hauptachse der Domänen bevorzugt 30 bis 3000 nm und der Anteil der Fläche der Domänen zu der Fläche der Matrix ist bevorzugt 1 bis 50 Flächenprozent.
Zusätzlich kann der in der Domäne enthaltene PFPE durch das Messen unter Verwendung einer Elementaranalyse, wie etwa einer Energie-dispersiven Röntgenstrahlung (EDX), einem TOF-SIMS oder einer Auger-spektroskopischen Analyse, identifiziert werden. Zum Beispiel wurde durch die Elementaranalyse der Domäne des Zwischentransferelements der vorliegenden Erfindung unter Verwendung einer EDX-Analyse ein Fluorelement detektiert und die so analysierte Domäne wurde als eine PFPE enthaltende Domäne identifiziert. Zusätzlich konnte durch eine TOP-SIMS-Analyse auch ein Fragment einer von PFPE abstammenden Fluorkohlenstoffetherstruktur von der Domäne beobachtet werden.
Zusätzlich kann das elektrofotografische Zwischentransferelement der vorliegenden Erfindung in der Form eines Bandes, einer Walze oder dergleichen verwendet werden. Daher kann das Zwischentransferelement frei in irgendeiner bevorzugten zu verwendenden Form gebildet werden.
Hiernach wird mittels eines Beispiels ein bandgeformtes Element als die Struktur des elektrofotografischen Zwischentransferelements beschrieben.
Basisschicht
Die Basisschicht des elektrofotografischen Zwischentransferelement der vorliegenden Erfindung ist bevorzugt ein halbleitender Film eines Harzes, das ein leitfähiges Mittel enthält. In der Basisschicht, obwohl sowohl ein wärmehärtendes Harz als auch ein thermoplastisches Harz als das Harz verwendet werden können, enthält die Basisschicht unter Berücksichtigung von hoher Festigkeit und hoher Haltbarkeit bevorzugt ein Polyimid, ein Poly(amidimid), ein Poly(etheretherketon), ein Polyphenylensulfid oder einen Polyester, und enthält stärker bevorzugt ein Polyimid, ein Poly(amidimid) oder ein Poly(etheretherketon). Sowohl ein einzelnes Harz als auch eine Mischung von Harzen in der Form einer Vermischung oder Legierung kann als das Harz verwendet werden, und ein(e) optimale(s) Harz oder Mischung kann gemäß der gewünschten Eigenschaften wie etwa mechanischen Eigenschaften, ausgewählt werden. Als das leitfähige Mittel kann ein elektronenleitfähiges Material oder ein ionenleitfähiges Material verwendet werden. Als das elektronenleitfähige Material kann zum Beispiel Kohlenstoffschwarz, Antimon-dotiertes Zinnoxid, Titanoxid oder ein leitfähiges Polymer verwendet werden. Als das ionenleitfähige Material kann zum Beispiel Natriumperchlorat, Lithiumperchlorat, ein kationisches oder ein anionisches grenzflächenaktives Mittel, ein nichtionisches grenzflächenaktives Mittel oder ein Oligomer oder ein Polymer mit einer Oxyalkylen-Wiederholungseinheit verwendet werden.
Die obige Basisschicht weist bevorzugt einen Durchgangswiderstand von 1,0×10⁷ bis 1,0×10¹² Ω·cm auf. Zusätzlich weist die Basisschicht bevorzugt einen Oberflächenwiderstand von 1,0×10⁸ bis 1,0×10¹⁴ Ω/□ auf. Wenn der Durchgangswiderstand der Basisschicht in dem obigen Bereich eingestellt ist, kann das Aufladen, das bei einem kontinuierlichen Betrieb erzeugt wird, und Bildfehler, die durch eine unzureichende Transfervorspannung verursacht werden, ferner unterdrückt werden. Zusätzlich können, wenn der Oberflächenwiderstand der Basisschicht innerhalb des obigen Bereichs eingestellt ist, die Trennentladung, die verursacht wird, wenn ein Aufzeichnungssheet S von einem Zwischentransferband getrennt wird, und ein Bildfehler, der durch Tonerstreuung verursacht wird, ferner unterdrückt werden.
Zusätzlich weist das elektrofotografische Zwischentransferelement, das erhalten wird, nachdem die Oberflächenschicht auf der Basisschicht gebildet ist, auch bevorzugt elektrische Leitfähigkeit auf, die zu den oben beschriebenen äquivalent ist. Somit weist die Oberflächenschicht des elektrofotografischen Zwischentransferelements bevorzugt auch eine halbleitende Eigenschaft auf. Das heißt, der Durchgangswiderstand des elektrofotografischen Zwischentransfer-elements ist bevorzugt 1,0×10⁷ bis 1,0×10¹² Ω·cm. Zusätzlich ist der Oberflächenwiderstand des elektrofotografischen Zwischentransferelements bevorzugt 1,0×10⁸ bis 1,0×10¹⁴ Ω/□. Um den Durchgangswiderstand und den Oberflächenwiderstand des elektrofotografischen Zwischentransferelements zu steuern, ist in der Oberflächenschicht bevorzugt ein leitfähiges Mittel enthalten. Als das leitfähige Mittel, das in der Oberflächenschicht enthalten ist, kann auch das gleiche leitfähige Mittel verwendet werden, das für die Basisschicht verwendet wird.
Oberflächenschicht
Als nächstes wird die Oberflächenschicht beschrieben.
Matrix
Als das Bindemittelharz, das in der Matrix der Oberflächenschicht enthalten ist, wird ein acrylisches Harz oder ein methacrylisches Harzund ein gemischtes Harz dazwischen verwendet.
Das Bindemittelharz wird zum Beispiel zum Dispergieren des PFPE, des Sicherstellens des Anhaftens zu der Basisschicht und zum Sicherstellen mechanischer Festigkeitseigenschaften verwendet. Als Bindemittelharz wird, da sie fähig sind zum bevorzugten Dispergieren von Domänen, welche ein Perfluorpolyether enthalten, und welche die Oberflächenschicht des Zwischentransferelements der vorliegenden Erfindung bilden, ein methacrylisches Harz oder ein acrylisches Harz (hiernach gemeinsam bezeichnet als „acrylisches Harz“) verwendet. Insbesondere wird, nachdem ein polymerisierbares Monomer, das ein acrylisches Harz bildet, ein Lösungsmittel, ein Perfluorpolyether und ein Dispergiermittel einheitlich unter Verwendung einer Nassdispergiermaschine einheitlich dispergiert sind, eine so erhaltene Dispersionsflüssigkeit auf die Basisschicht durch ein Beschichtungs-verfahren, wie etwa Rakelbeschichten oder Sprühbeschichten, aufgebracht, das Lösungsmittel wird dann durch Trocknen entfernt und anschließend wird die Polymerisation durch ein Härtungsverfahren ausgeführt, wie etwa ein Wärmehärten, ein Elektronenstrahlhärten oder UV-Härten, wodurch die Oberflächenschicht schließlich gebildet wird.
Um die Polymerisation in diesem Fall auszuführen, kann geeignet ein Polymerisationsinitiator, wie etwa IRGACURE (Handelsname, hergestellt von Ciba-Geigy Co.), verwendet werden. Zusätzlich können auch bekannte Additive, wie etwa das obige leitfähige Mittel, ein Antioxidant, ein Egalisiermittel, ein Vernetzungsmittel und ein Flammschutzmittel bei geeigneten Mengen verwendet werden. Zusätzlich kann auch das Mischen von festem Füllstoff geeignet ausgeführt werden, um benötigte Eigenschaften, wie etwa Festigkeitsverstärkung, zu erfüllen. Der Gehalt des Bindemittelharzes bezüglich der Masse der gesamten Feststoffkomponente der Oberflächenschicht ist bevorzugt 20,0 bis 95,0 Massenprozent, und stärker bevorzugt 30,0 bis 90,0 Massenprozent.
Bezüglich der Dicke der Oberflächenschicht kann die Oberflächenschicht geeignet gebildet sein, um durch Einstellen der Filmbildungsbedingungen (wie etwa einer Feststoffkomponentenkonzentration und einer Filmbildungsgeschwindigkeit) eine gewünschte Dicke aufzuweisen. Die Dicke der Oberflächenschicht ist unter Berücksichtigung des Abriebs und des Verschleißes davon unter tatsächlichen Maschinenbeständigkeitsbedingungen bevorzugt 1 µm oder mehr, und ist bevorzugt 20 µm oder weniger, und unter Berücksichtigung der Biegeermüdungsfestigkeit der Oberflächenschicht, die als ein Teil eines Bandes in einem zugbeanspruchten Zustand verwendet wird, stärker bevorzugt 10 µm oder weniger.
Hiernach, obwohl Beispiele von polymerisierbaren Monomeren, die bestimmte acrylische Harze bilden, unten genannt werden, können auch Verbindungen verwendet werden, die als Beschichtungsmaterialien, kommerziell verfügbar sind.
Zum Beispiel kann verwendet werden, zumindest ein Acrylat (i) ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Pentaerythritoltriacrylat, Pentaerythritoltetraacrylat, Ditrimethylpropantetraacrylat, Dipentaerythritolhexaacrylat, Alkylacrylat, Benzylacrylat, Phenylacrylat, Ethylenglycoldiacrylat und Bisphenol-A-Diacrylat, und zumindest ein Methacrylat (ii) ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Pentaerythritoltrimethacrylat, Pentaerythritoltetra-methacrylat, Ditrimethylolpropantetramethacrylat, Dipentaerythritolhexa-methacrylat, Alkylmethacrylat, Benzylmethacrylat, Phenylmethacrylat, Ethylenglycoldimethacrylat, und Bisphenol-A-Dimethacrylat. Das heißt, ein Polymer, das eine Wiederholungsstruktureinheit aufweist und das erhalten ist durch das Polymerisieren eines der polymerisierbaren Monomere, die obigen Acrylate und Methacrylate, ist bevorzugt. Um das Anhaften zu reduzieren, ist das Bindemittelharz, wie oben beschrieben, bevorzugt hart, und daher wird das acrylische Harz bevorzugt gebildet unter Verwendung einer großen Menge an vernetzbarem Monomer mit zumindest zwei Funktionalitäten, um eine hohe Härte aufzuweisen. Insbesondere ist die mittlere acrylische Funktionalitätsanzahl des polymerisierbaren Monomers bevorzugt 2 oder mehr, stärker bevorzugt 3 oder mehr, und noch stärker bevorzugt 4 oder mehr. Ein Harz mit solch einer hohen vernetzbaren Eigenschaft und einer hohen Härte neigt dazu, eine wärmehärtende Charakteristik aufzuweisen und unter diesem Gesichtspunkt sind wärmehärtende Harze in der vorliegenden Erfindung typischerweise bevorzugt zu verwenden.
Eigenschaften von Bindemittelharz in der Matrix
Als nächstes werden Eigenschaften des Bindemittelharzes, das in der Matrix enthalten ist, beschrieben.
Das Bindemittelharz, das in der Matrix enthalten ist, ist bevorzugt ein Feststoff. Die Glasübergangstemperatur des Bindemittelharzes ist gleich zu oder mehr als ein verwendbarer Temperaturbereich, ist bevorzugt im Wesentlichen 40°C oder mehr, und ist stärker bevorzugt 50°C oder mehr.
Die Mikrohärte des Bindemittelharzes selbst ist bevorzugt 250 MPa oder mehr, die plastische Deformationshärte ist bevorzugt 40 kg/mm² oder mehr, die maximale Indentationstiefe ist bevorzugt 0,3 µm oder weniger und der YoungModul ist bevorzugt 5,0 GPa oder mehr. Zusätzlich werden die Messbedingungen der Eigenschaften mit dem Ultramikro-Härtemessgerät später beschrieben.
Zusätzlich ist die Massenabnahme der Oberflächenschicht des elektrofotografischen Zwischentransferelements, gemessen durch einen Kegel-Abriebstest (JIS-K-7204, Last: 4,9 N, Anzahl an Rotationen: 100) bevorzugt 4,0 mg oder weniger. Die Massenabnahme des Bindemittelharzes selbst, das in der Matrix enthalten ist, durch den Kegel-Abriebstest ist bevorzugt 4,5 mg oder weniger.
Domänen
In der vorliegenden Erfindung indiziert der die Domänen bildende Perfluorpolyether (PFPE) ein Oligomer oder ein Polymer mit einem Perfluoralkylenether als eine Wiederholungseinheit.
Als die Wiederholungseinheit des Perfluoralkylenethers können zum Beispiel Wiederholungseinheiten von einem Perfluormethylenether, einem Perfluorethylenether und einem Perfluorpropylenether genannt werden. Insbesondere können DEMNUM (Handelsname), hergestellt von Daikin Industries, Ltd., Krytox (Handelsname), hergestellt von Dupont, und FOMBLIN (Handelsname), hergestellt von Solvay-Solexis, genannt werden. Unter diesen oben Genannten ist ein Perfluorpolyether mit zumindest einer aus einer durch die folgende Formel (a) dargestellten Wiederholungsstruktureinheit 1 und einer durch die folgende Formel (b) dargestellten Wiederholungsstruktureinheit 2 bevorzugt.
Zusätzlich ist unter den PFPEs ein PFPE mit einer reaktiven funktionalen Gruppe bevorzugt, die fähig ist zum Binden oder zum beinahe Binden zu dem Bindemittelharz der Oberflächenschicht des elektrofotografischen Zwischentransferelements. Demgemäß wird der in der Oberflächenschicht enthaltene PFPE durch die Interaktion mit dem Bindemittelharz unterdrückt, um sich zu der Oberfläche zu bewegen, und als ein Ergebnis ist es wahrscheinlicher, dass sich Domänen, die PFPE enthalten, in der Oberflächenschicht des Zwischentransferelements bilden. Als die reaktive funktionale Gruppe können zum Beispiel eine acrylische Gruppe, eine methacrylische Gruppe und eine Oxysilanylgruppe genannt werden.
Als der PFPE mit solch einer bevorzugten funktionalen Gruppe kann zum Beispiel Fluorolink MD500, MD700, 5101X, 5113X und AD1700, die eine acrylische Gruppe oder eine methacrylische Gruppe aufweisen, hergestellt von Solvay-Solexis, OPTOOL DAC, hergestellt von Daikin Industries, Ltd. und Fluorlink S10, das als ein Silankupplungsmittel fungiert, genannt werden. Unter diesen oben Genannten wird bevorzugt ein PFPE mit der durch die folgende Formel (1) oder (2) dargestellten Struktur verwendet.
In der obigen Formel (1) stellt A zumindest eine von den Wiederholungsstruktureinheiten 1 und 2 dar; die Wiederholungsanzahl p der Wiederholungsstruktureinheit 1 und die Wiederholungsanzahl q der Wiederholungsstruktureinheit 2 erfüllen unabhängig 0≤p≤50, bzw. 0≤q≤50 und p+q≥1 wird eingehalten; und wenn sowohl die Wiederholungsstruktureinheit 1 als auch die Wiederholungsstruktureinheit 2 gleichzeitig vorhanden sind, können die Wiederholungsstruktureinheit 1 und die Wiederholungsstruktureinheit 2 entweder eine Blockcopolymerstruktur oder eine willkürliche Copolymerstruktur bilden.
In der obigen Formel (2) stellt B zumindest eine von der Wiederholungsstruktureinheit 1 und 2 dar; die Wiederholungsanzahl r der Wiederholungsstruktureinheit 1 und die Wiederholungsanzahl s der Wiederholungsstruktureinheit 2 erfüllen unabhängig 0≤r≤50, bzw. 0≤s≤50 und r+s≥1 wird eingehalten; und wenn sowohl die Wiederholungsstruktureinheit 1 als auch die Wiederholungsstruktureinheit 2 gleichzeitig vorhanden sind, können die Wiederholungsstruktureinheit 1 und Wiederholungsstruktureinheit 2 entweder eine Blockcopolymerstruktur oder eine willkürliche Copolymerstruktur bilden.
Das zahlengemittelte Molekulargewicht des PFPE ist bevorzugt 100 bis 20000, und stärker bevorzugt 380 bis 20000.
Zusätzlich sind im Allgemeinen, obwohl es nicht notwendig ist ein System zu bilden, in welchem einige PFPE-Teilchen in der Oberflächenschicht des Zwischentransferelements fixiert sind und die anderen PFPE-Teilchen nicht daran fixiert sind, in vielen Fällen der fixierte PFPE und der nichtfixierte PFPE gleichzeitig in der Oberflächenschicht vorhanden. In dem wie oben beschriebenen System wird angenommen, dass der darin notwendige Gehalt an PFPE das Gesamte der Menge an PFPE ist, die ausreichend ist, um die freie Oberflächenenergie der Oberfläche des Zwischentransferelements zu reduzieren, und der Menge an PFPE, die ausreichend ist, um die PFPE-Domäne in der Oberflächenschicht des Zwischentransferelements beizubehalten. Zusätzlich ist, selbst wenn die Oberflächenschicht, die die PFPE-Domänen enthält, durch verschiedene chemische Zersetzungen und/oder physikalische Zersetzung durch wiederholt ausgeführtes Bildausstoßen beschädigt wird, bevorzugt eine ausreichende Menge an PFPE in der Oberflächenschicht enthalten, sodass der PFPE kontinuierlich in der Oberflächenschicht vorhanden ist und auch kontinuierlich exzellent Transferleistung zeigt. Gemäß der durch die vorliegende Erfindung ausgeführten Untersuchung, um stabil und effektiv einen Effekt zum Unterdrücken des Anhaftens eines Entwicklers und dergleichen zu der Oberfläche der Oberflächenschicht für eine lange Zeit zu erhalten, ist der Gehalt an PFPE in der Oberflächenschicht bezüglich der Masse der Gesamtfeststoffkomponente von 5,0 bis 70,0 Massenprozent, bevorzugt 10,0 bis 60,0 Massenprozent, und stärker bevorzugt 20,0 bis 50,0 Massenprozent.
Zusätzlich, um stabil die Domänen in der Oberflächenschicht des Zwischentransferelements von PFPE zu bilden, kann auch ein Dispergiermittel verwendet werden. Als das Dispergiermittel kann eine Verbindung genannt werden, die gleichzeitig Abschnitte mit Affinitäten zu einer Perfluoralkylkette und einem Kohlenwasserstoff aufweist, d.h. eine Verbindung mit amphiphilen Eigenschaften, fluorphilen und fluorphoben Eigenschaften, und zum Beispiel kann bevorzugt ein grenzflächenaktives Mittel, ein amphiphiles Blockcopolymer und ein amphiphiles Propfcopolymer verwendet werden. Unter diesen oben genannten Verbindungen ist (i) ein Blockcopolymer, das erhalten ist durch eine Copolymerisation zwischen einem Vinylmonomer, das eine Fluoralkylgruppe aufweist, und einem Acrylat oder einem Methacrylat oder (ii) einem Kamm-Propf-Copolymer, das erhalten ist durch Copolymerisation zwischen einem Methacrylatmakromonomer, das ein Polymethylmethacrylat als einer Seitenkette aufweist, und einem Acrylat oder einem Methacrylat, das eine Fluoralkylgruppe aufweist, bevorzugt. Als das Blockcopolymer des Obigen (i) können zum Beispiel „Modiper F200“, „Modiper F210“, „Modiper F2020“, „Modiper F600“ und „Modiper FT-600“ (jeweils Handelsname, hergestellt von NOF Corp.) genannt werden. Als das Kamm-Propf-Copolymer des Obigen (ii) können zum Beispiel „ALON GF-150“, „ALON GF-300“ und „ALON GF-400“ (jeweils Handelsname, hergestellt von TOAGOSEI Co., Ltd.) genannt werden.
Der Gehalt des Dispergiermittel bezüglich der Masse der gesamten Feststoffkomponente der Oberflächenschicht ist bevorzugt 1,0 bis 70,0 Massenprozent und stärker bevorzugt 5,0 bis 60,0 Massenprozent.
In dem obigen Herstellungsbeispiel wird, wenn das polymerisierbare Monomer, das ein Bindemittelharz bildet, wie etwa ein acrylisches Harz, das Lösungsmittel, der Perfluorpolyether und das Dispergiermittel durch eine NassDispergiermaschine einheitlich dispergiert werden, der Dispersionszustand der Domänen als ein Vorläuferzustand davon gebildet. Nachdem die dadurch gebildete Dispersionsflüssigkeit auf die Basisschicht durch ein Beschichtungsverfahren, wie etwa Rakelbeschichten, Sprühbeschichten oder Ringbeschichten, aufgebracht wird, wird das Lösungsmittel durch Trocknen entfernt, und Härtung wird dann durch ein Härtungsverfahren ausgeführt, wie etwa Wärmehärten, Elektronenstrahlhärten, UV-Härten, wodurch die Oberflächenschicht mit einer Matrix-Domänen-Struktur auf der Basisschicht gebildet wird.
Zusätzlich kann das Ultramikro-Härtemessgerät, das zum Messen der Mikrohärte der Oberfläche des Zwischentransferelements verwendet wird, auch die plastische Deformationshärte, die maximale Indentationstiefe und den Youngmodul messen. Die plastische Deformationshärte des Zwischentransfer-elements der vorliegenden Erfindung ist bevorzugt 15 kg/mm² oder mehr, die maximale Indentationstiefe ist bevorzugt 0,4 µm oder weniger und der Youngmodul ist bevorzugt 2,0 GPa oder mehr. Zusätzlich werden diese Arten von Messung bevorzugt ausgeführt bei einer Deformation von mehreren bis 20 Prozent der Filmdicke.
Verfahren zum Herstellen des Zwischentransferelements
Hiernach wird ein bestimmtes Verfahren zum Herstellen des Zwischentransferelements der vorliegenden Erfindung beschrieben. Allerdings ist die vorliegende Erfindung nicht auf das folgende Herstellungsverfahren beschränkt.
Die Basisschicht des Zwischentransferelements kann durch das folgende Verfahren gebildet werden.
Zum Beispiel wird in dem Fall eines wärmehärtenden Harzes, wie etwa einem Polyimid, nachdem Kohlenstoffschwarz, das als ein leitfähiges Mittel fungiert, in einem Lösungsmittel mit einer Vorstufe des wärmehärtenden Harzes oder einem löslichen wärmehärtenden Harz dispergiert wird, um einen Lack zu bilden, dieser Lack einer Formdüse einer zentrifugalen Formgebungsmaschine zugeführt und wird dann in einem Brennschritt gebrannt, sodass ein halbleitender Film gebildet wird. Die Dicke des als die Basisschicht zu verwendenden halbleitenden Films ist bevorzugt 30 bis 150 µm.
Zusätzlich werden in dem Fall eines thermoplastischen Harzes Kohlenstoffschwarz, das als ein leitfähiges Mittel fungiert, und ein thermoplastisches Harz miteinander vermischt, falls notwendig mit zumindest einem Additiv, und werden dann unter Verwendung einer biaxialen Knetmaschine schmelzgeknetet, sodass eine halbleitende Harzzusammensetzung gebildet wird. Als nächstes kann durch ein Extrusionsverfahren des Ausführens von Schmelzextrusion dieser Harzzusammensetzung in die Form eines Sheets, eines Films oder eines nahtlosen Bandes, ein halbleitender Film erhalten werden. Das nahtlose Band kann entweder gebildet werden durch die Extrusion unter Verwendung einer zylindrischen Düse oder durch das Binden zwischen Sheets, die durch Extrusion gebildet sind. Zusätzlich kann neben dem oben beschriebenen Formgebungsverfahren die Formgebung auch durch Wärmepressformgebung oder Spritzgussformgebung ausgeführt werden. Die Dicke des halbleitenden Films, der als die Basisschicht zu verwenden ist, ist bevorzugt 30 bis 150 µm.
Zusätzlich wird, um die mechanische Festigkeit und die Haltbarkeitsfestigkeit des Zwischentransferelements zu verbessern, bevorzugt eine Kristallisationsbehandlung ausgeführt. Als die Kristallisationsbehandlung kann zum Beispiel eine Temperbehandlung, die bei nicht weniger als der Glasübergangstemperatur (Tg) eines zu verwendenden Harzes ausgeführt wird, genannt werden, und durch diese Behandlung kann die Kristallisation des zu verwendeten Harzes begünstigt werden. Das so erhaltene Zwischentransfer-element ist nicht nur exzellent in der mechanischen Festigkeit und der Beständigkeitsfestigkeit, sondern auch in dem Abriebswiderstand, der chemischen Beständigkeit, der Gleitleistung, der Zähigkeit und dem Flammwiderstand.
Zusätzlich wurde durch einen Zugtest, der gemäß JIS K 7113 ausgeführt wurde, bestätigt, dass das Zwischentransferelement der vorliegenden Erfindung eine exzellente mechanische Festigkeit aufweist. Insbesondere ist der Zugmodul des Zwischentransferelements bevorzugt 1,5 GPa oder mehr, stärker bevorzugt 2,0 GPa oder mehr, und noch stärker bevorzugt 2,5 GPa oder mehr. Die Zugbruchdehnung des Zwischentransferelements ist bevorzugt 10% oder mehr, und stärker bevorzugt 20% oder mehr. Zusätzlich wurde durch einen bekannten Biegeermüdungstest, der gemäß JIS P 8115 ausgeführt wurde, bestätigt, dass das Zwischentransferelement exzellente Leistung aufweist.
Verfahren zum Bilden der Oberflächenschicht
Die Oberflächenschicht der vorliegenden Erfindung kann durch das folgende Verfahren gebildet werden.
Das heißt, die Oberflächenschicht kann gebildet werden durch die Schritte von:

(1) Mischen eines Perfluorpolyethers, eines polymerisierbaren Monomers, das ein Bindemittelharz bildet, eines Dispergiermittels und eines Polymerisationsinitiators, um eine Mischung zu bilden;
(2) Aufbringen der Mischung auf eine Basisschicht; und
(3) Bestrahlen der Mischung mit Ultraviolettstrahlen, um das polymerisierbare Monomer zu polymerisieren.

Zunächst werden in dem Mischungsschritt (1) der Perfluorpolyether, das polymerisierbare Monomer, das ein Bindemittelharz bildet, das Dispergiermittel und der Polymerisationsinitiator durch einen Agitationstyp- und/oder einen Ultraschalltyp-Homogenisator zusammengemischt, um eine Mischung zu erhalten. In diesem Schritt können ferner ein Lösungsmittel, ein UV-Härtungsmittel, ein leitfähiges Mittel und zumindest ein Additiv zu der Mischung zugegeben werden. In diesem Fall können als das Lösungsmittel zum Beispiel Methylethylketon (MEK), Methylisobutylketon (MIBK) und/oder Ethylenglykol verwendet werden. Zusätzlich kann als das UV-Härtungsmittel zum Beispiel ein Fotopolymerisationsinitiator oder ein Wärmepolymerisationsinitiator verwendet werden. Zusätzlich können als das Additiv zum Beispiel ein leitfähiges Mittel, Füllstoffteilchen, ein Färbemittel und/oder ein Egalisiermittel verwendet werden.
Als nächstes wird in dem Aufbringungsschritt (2) die erhaltene Mischung auf die Basisschicht durch Rakelbeschichten oder Sprühbeschichten aufgebracht. Zusätzlich wird nach dem Aufbringen das Lösungsmittel durch Trocknen bei einer Temperatur von 60°C bis 90°C entfernt.
Nachfolgend wird in dem Polymerisationsschritt (3) das polymerisierbare Monomer in der Mischung durch das Bestrahlen der auf die Basisschicht aufgebrachten Mischung mit Ultraviolettstrahlen unter Verwendung einer UV-Bestrahlungsmaschine bestrahlt. Durch die wie oben beschriebenen Schritte kann das Zwischentransferelement der vorliegenden Erfindung erhalten werden. Zusätzlich kann als ein Aufbringungsverfahren auf einen Bandkörper ein Ringbeschichtungsverfahren verwendet werden.
Elektrofotografische Vorrichtung
Als nächstes wird unter Bezugnahme auf 1 ein Beispiel einer elektrofotografischen Vorrichtung unter Verwendung des Zwischentransferelements der vorliegenden Erfindung beschrieben. Eine in 1 gezeigte elektrofotografische Vorrichtung 100 ist eine elektrofotografische farbbilderzeugende Vorrichtung (Farblaserdrucker).
In der Bilderzeugungsvorrichtung 100 in 1 sind Bilderzeugungseinheiten Py, Pm, Pc und Pk, welches Bilderzeugungsabschnitte von individuellen Farbkomponenten Gelb (Y), Magenta (M), Zyan (C) und Schwarz (K) sind, in dieser Reihenfolge entlang eines flachen Oberflächenabschnitts eines Zwischentransferbands 7 angeordnet, welches das Zwischentransferelement ist, in der Bewegungsrichtung davon. Da die Basisstrukturen der individuellen Bilderzeugungseinheiten zueinander äquivalent sind, werden die Details davon nur unter Verwendung der gelben Bilderzeugungseinheit Py beschrieben.
Die gelbes Bild erzeugende Einheit Py weist ein trommelartiges elektrofotografisches fotosensitives Element (hiernach bezeichnet als „fotosensitive Trommel“) 1Y als ein bildtragendes Element auf. Die fotosensitive Trommel 1Y wird gebildet durch Laminieren einer ladungserzeugenden Schicht, einer ladungstransportierenden Schicht und einer Oberflächenschutzschicht in dieser Reihenfolge auf einem Aluminiumzylinder, der als ein Basiskörper fungiert.
Zusätzlich weist die gelbes Bild erzeugende Einheit Py auch eine Ladungswalze 2Y auf, die als eine Ladeeinheit fungiert. Durch Anlegen einer Ladevorspannung auf die Ladungswalze 2Y wird die Oberfläche der fotosensitiven Trommel 1Y einheitlich geladen.
Ein Laseraussetzungsgerät 3Y, das als eine Bildaussetzungseinheit fungiert, wird über der fotosensitiven Trommel 1Y angeordnet. Das Laseraussetzungsgerät 3Y führt Scannaussetzungen gemäß der Bildinformation auf der Oberfläche der einheitlich geladenen fotosensitiven Trommel 1Y aus, um ein elektrostatisches latentes Bild einer gelben Farbkomponente auf der Oberfläche der fotosensitiven Trommel 1Y zu bilden.
Das elektrostatische latente Bild, das auf der fotosensitiven Trommel 1Y erzeugt ist, wird mit Toner, der als ein Entwickler verwendet wird, durch ein Entwicklungsgerät 4Y, das als eine Entwicklungseinheit fungiert, entwickelt. Das heißt, das Entwicklungsgerät 4Y beinhaltet eine Entwicklungswalze 4Ya als einen Entwicklungsträger und ein Regelungsschaufelblatt 4Yb als ein Entwicklermengenregulierungselement, und beinhaltet auch einen gelben Toner als den Entwickler. Die Entwicklungswalze 4Ya, zu welchem der gelbe Toner zugeführt wird, ist in leichtem Druckkontakt mit der fotosensitiven Trommel 1Y bei einem Entwicklungsabschnitt platziert und wird damit in einer Vorwärtsrichtung bei einer Geschwindigkeit rotiert, die sich von der der fotosensitiven Trommel 1Y unterscheidet. Der gelbe Toner, der zu dem Entwicklungsabschnitt durch die Entwicklungswalze 4Ya transportiert wird, wird zu dem elektrostatischen latenten Bild, das auf der fotosensitiven Trommel 1Y gebildet ist, durch das Aufbringen einer Entwicklungsvorspannung auf die Entwicklungswalze 4Ya angehaftet. Als ein Ergebnis wird ein sichtbares Bild (gelbes Tonerbild) auf der fotosensitiven Trommel 1Y gebildet.
Das Zwischentransferband 7, welches das Zwischentransferelement ist, ist auf eine Steuerungswalze 71, eine Druckwalze 72 und eine Steuerungswalze 73 gespannt und wird in der Richtung, die durch einen Pfeil in der Zeichnung angezeigt ist, bewegt (rotierend gesteuert), während es in Kontakt mit der fotosensitiven Trommel 1Y ist. Zusätzlich wird das gelbe Tonerbild, das einen ersten Transferabschnitt Ty erreicht, auf das Zwischentransferband 7 durch eine erste Transferwalze 5Y, die als ein erstes Transferelement fungiert, transferiert, die in Druckkontakt mit der fotosensitiven Walze 1Y mit dem dazwischen eingefügten Zwischentransferband 7 platziert ist.
In der gleichen wie oben beschriebenen Weise werden die Bilderzeugungsoperationen in jeder der Einheiten Pm, Pc und Pk von Magenta (M), Zyan (C) bzw. Schwarz (K) gemäß der Bewegung des Zwischentransferbands 7 ausgeführt, um Tonerbilder von vier Farben, Gelb, Magenta, Zyan und Schwarz, auf dem Zwischentransferband 7 zu laminieren. Die vier Farbtonerschichten werden durch die Bewegung des Zwischentransferbands 7 transportiert und werden kollektiv zu einem zweiten Transferabschnitt T' durch eine zweite Transferwalze 8, die als eine zweite Transfereinheit dient, auf ein Aufzeichnungssheet S, das bei einem vorherbestimmten Timing zugeführt wird, transferiert. In dem wie oben beschriebenen zweiten Transfer wird generell eine Transferspannung von mehreren kV angelegt, um eine ausreichende Transferrate sicherzustellen, und in diesem Fall kann in der Nähe eines Transferspalts in einigen Fällen eine Entladung erzeugt werden. Als ein Ergebnis ist diese Entladung teilweise für die chemische Zersetzung des Transferelements in einigem Ausmaß verantwortlich.
Die Aufzeichnungssheets S sind in einer Kassette 12, die als ein Aufzeichnungssheetspeicherabschnitt verwendet wird, gespeichert, werden separat in eine Maschine durch eine Aufnahmewalze 13 zugeführt und werden dem zweiten Transferabschnitt T' durch ein Paar Transportwalzen 14 und ein Paar Erfassungswalzen 15 in Synchronisation mit den vier Tonerfarbbildern, die auf dem Zwischentransferband 7 transferiert werden, bereitgestellt.
Das Tonerbild, das auf das Aufzeichnungssheet S transferiert wird, wird durch ein Fixiergerät 9 fixiert, um zum Beispiel ein Vollfarbbild zu erzeugen. Das Fixiergerät 9 weist eine Fixierwalze 91 mit einer Heizeinheit und eine Druckwalze 92 auf und fixiert unfixierte Tonerbilder auf das Aufzeichnungssheet S durch das darauf Anlegen von Wärme und Druck.
Nachfolgend wird das Aufzeichnungssheet S aus der Maschine unter Verwendung eines Paares von Bereitstellungswalzen 16, eines Paares von Ausgabewalzen 17 und dergleichen ausgestoßen.
Als eine Reinigungseinheit für das Zwischentransferband 7 ist eine Reinigungsklinge 11 an der stromabwärtigen Seite des zweiten Transferabschnitts T' in der Steuerungsrichtung des Zwischentransferbands 7 angeordnet, und ein nach dem Transfer verbleibender Toner, der nicht auf das Aufzeichnungssheet S bei dem zweiten Transferabschnitt T' transferiert wurde, sondern auf dem Zwischentransferband 7 verbleibt, wird entfernt.
Wie oben beschrieben, wird der elektrische Transferprozess des Tonerbildes von dem fotosensitiven Körper zu dem Zwischentransferband, und der von dem Zwischentransferband zu dem Aufzeichnungsmedium wiederholt ausgeführt. Zusätzlich wird, da das Aufzeichnen wiederholt auf eine große Anzahl von Aufzeichnungssheets ausgeführt wird, der elektrische Transferprozess ferner wiederholt ausgeführt.
In dem Bildausgabetest, der durch die vorliegenden Erfinder ausgeführt wurde, werden gemäß der Bewegung des Zwischentransferbands 7 die vier Farbtonerbilder von Gelb, Magenta, Zyan und Schwarz auf das Zwischentransferband 7 in den Einheiten Py, Pm, Pc und Pk von Gelb (Y), Magenta (M), Zyan (C) bzw. Schwarz (K) laminiert. Die vier Farbtonerschichten werden gemäß der Bewegung des Zwischentransferbands 7 transportiert und kollektiv zu dem zweiten Transferabschnitt T' durch die zweite Transferwalze 8, die als eine zweite Transfereinheit fungiert, auf das Aufzeichnungssheet S transferiert, das bei einem vorbestimmten Timing bereitgestellt wird. In diesem Fall kann zum Beispiel, wie in dem obigen PTL 1 beschrieben, wenn ein Zwischentransferband mit einer Oberflächenschicht, die mit niedrig-haftender hydrophober und lipophober Fluorbeschichtung prozessiert ist, verwendet wird, die in dem Transferprozess auftretende Verschlechterung der Bildqualität unterdrückt werden.
Beispiele
(A) Verfahren zum Messen von Eigenschaften des Zwischentransferelements der vorliegenden Erfindung werden beschrieben.
Messung von Durchgangswiderstand und Oberflächenwiderstand
Der Durchgangswiderstand und der Oberflächenwiderstand des Zwischentransferelements werden unter Verwendung eines Widerstandsmessgeräts (Hiresta UP (MCP-HT450), hergestellt von Mitsubishi Chemical Corp.) gemessen. Als eine Oberflächenelektrode wurde eine Ringprobe verwendet (Handelsname: URS (Durchmesser von Zentralelektrode: 0,59 cm, Innendurchmesser der Außenelektrode: 1,1 cm, Außendurchmesser der Außenelektrode: 1,78 cm, hergestellt von Mitsubishi Chemical Corp.).
Der Durchgangswiderstand wurde in einer Weise gemessen, dass, nachdem eine Messprobe in eine Metalloberflächenseite von REGI-TABLE UFL (hergestellt von Mitsubishi Chemical Corp.) platziert wurde, 100 V zwischen die Zentralelektrode der Ringprobe und der Metalloberfläche von REGI-TABLE UFL angelegt wurde, und der Wert, der nach 10 Sekunden nach dem Anlegen erhalten wurde, wurde als der Messwert betrachtet.
Zusätzlich wurde der Oberflächenwiderstand in solch einer Weise gemessen, dass, nachdem eine Messprobe auf eine Polyamidoberflächenseite von REGI-TABLE UFL (hergestellt von Mitsubishi Chemical Corp.) platziert wurde, 100 V zwischen die Zentralelektrode und die Außenelektrode der Ringprobe angelegt wurde, und der Wert, der nach 10 Sekunden nach dem Anlegen erhalten wurde, wurde als der Messwert betrachtet.
Messung von Mikrohärte
Die Mikrohärte der Oberfläche des Zwischentransferelements wurde durch ein Ultramikro-Härtemessgerät (Handelsname: ENT-1100, hergestellt von Elionix Co., Ltd.) gemessen. In diesem Ultramikro-Härtemessgerät wurde ein dreieckiggeformter Diamantstempel mit einem Eckenwinkel von 115° verwendet und die Mikrohärte wurde bei einer Last von 50 mg gemessen.
Messung von Abriebsmenge
Die Abriebsmenge des Zwischentransferelements wurde mit einem Taber-Abriebstestverfahren gemäß JIS-K-7204 gemessen. Als eine Messvorrichtung wurde ein rotierendes Abriebstestgerät (hergestellt von Toyo Seiki Seisaku-sho, Ltd.) mit einem Abriebsrad CS-17 verwendet, und die Menge der Massenabnahme, die mit 100 Rotationen bei einer Last von 4,9 N und einer Rotationsgeschwindigkeit von 60 U/min abgerieben wurde, wurde als die Abriebsmenge gemessen.
Gemittelte Hauptachse von Domänen
Die gemittelte Hauptachse von Domänen wurde gemessen durch das Beobachten des Querschnitts der Oberflächenschicht des Zwischentransfer-elements unter Verwendung eines Rasterelektrodenmikroskops (S-4800, hergestellt von Hitachi High-Technologies Corp.). Zunächst wurde als eine Probe ein dünner Film verwendet, der erhalten ist von dem Querschnitt der Oberflächenschicht des Zwischentransferelements durch Schneiden mit einem Mikrotom (Handelsname: EM UC7, hergestellt von Leica Microsystems). In diesem Fall wurde der Querschnitt bei einer 20000-fachen Vergrößerung beobachtet, und ein Querschnitts-SEM-Bild, in welchem in einer Flächeneinheit von 15 µm²zumindest eine Domäne erkannt werden konnte, wurde verwendet. Wenn die Anzahl von Domänen 10 oder weniger war, wurden die Hauptachsen aller der Domänen in dem Sichtfeld gemessen. Zusätzlich wurden, wenn die Anzahl von Domänen mehr als 10 war, 10 Domänen willkürlich ausgewählt und die Hauptachsen davon wurden gemessen. Die gleiche Operation unter Verwendung eines SEM, wie oben beschrieben, wurde 10-mal wiederholt auf den Querschnitt durch Verändern des Sichtfelds ausgeführt und der Durchschnitt der Hauptachsen der Domänen, die in 10 SEM-Bildern des Querschnitts gemessen wurden, wurde als die gemittelte Hauptachse der Domänen betrachtet.
Fläche von Domänen
Bezüglich der Fläche der Domänen wurde eine Probe verwendet, die ähnlich zu der war, die für das Messen der gemittelten Hauptachse der Domänen verwendet wurde, und der Querschnitt der Oberflächenschicht des Zwischentransferelements wurde durch ein Rasterelektronenmikroskop (S-4800, hergestellt von Hitachi High-Technologies Corp.) beobachtet. In diesem Fall wurde der Querschnitt bei einer 20000-fachen Vergrößerung beobachtet, und der Anteil der Fläche der Domänen in einer Flächeneinheit von 15µm² wurde gemessen. Die gleiche Operation unter Verwendung eines SEM, wie oben beschrieben, wurde 10-fach wiederholt auf den Querschnitt durch Verändern des Sichtfelds ausgeführt, und der gemittelte Anteil der Fläche von Domänen, die in 10 SEM-Bildern des Querschnitts gemessen wurde, wurde als der Anteil der Fläche der Domänen betrachtet.
(B) Ein Polyimid-hergestelltes Zwischentransferband, das in einer elektrofotografischen Vorrichtung (Handelsname: iRC2620, hergestellt von CANON KABUSHIKI KAISHA) montiert ist, wurde als die Basisschicht verwendet, und die Oberflächenschicht wurde auf der Oberfläche dieser Basisschicht durch das folgende Verfahren gebildet, sodass Zwischentransferelemente von Beispielen und Vergleichsbeispielen gebildet wurden.
Zusätzlich sind Eigenschaften (Durchgangswiderstand, Oberflächenwiderstand, Mikrohärte, Abriebsmenge, gemittelte Hauptachse von Domänen und Fläche von Domänen) von Zwischentransferbändern 1 bis 18 von Beispielen 1 bis 13 und Vergleichsbeispielen 1 bis 5 in Tabelle 1 gezeigt und die Ergebnisse von Bildevaluation von Beispielen 1 bis 13 und Vergleichsbeispielen 1 bis 5 sind in Tabelle 2 gezeigt.
Zusätzlich wurde in den Zwischentransferbändern 1 bis 13 von Beispielen 1 bis 13 bestätigt, dass der Querschnitt der Oberflächenschicht in der Dicke-Richtung eine Matrix-Domänen-Struktur aufweist, die Matrix ein Bindemittelharz enthält und die Domänen ein Perfluorpolyether enthalten.
Beispiel 1

Dipentaerythritolhexaacrylat	8,0 Massenteile
Pentaerythritoltetraacrylat	17,0 Massenteile
Pentaerythritoltriacrylat	5,0 Massenteile
Methylethylketon	43,0 Massenteile
Ethylenglycol	15,0 Massenteile
Antimon-dotierte Zinnoxidfeinteilchen(Handelsname: SN-100P, hergestellt von Ishihara Sangyo Kaisha, Ltd.)	4,0 Massenteile
Fotopolymerisationsinitiator (Handelsname:IRGACURE 184, hergestellt von Ciba- Geigy Co.)	2,0 Massenteile
Dispergiermittel (Handelsname: GF-300,Feststoffkomponentenkonzentration: 25%, hergestellt von TOAGOSEI Co., Ltd.)	20,0 Massenteile
PFPE mit der durch die obige Formel (1) dargestellten Struktur (Handelsname: MD500, zahlengemitteltes Molekulargewicht: 1700, hergestellt von Solvay-Solexis)	7,0 Massenteile

Nachdem diese Materialien durch einen Agitationstyp-Homogenisator (hergestellt von AS ONE Corp.) gemischt und dispergiert wurden, wurde ferner Dispergieren durch eine Dispergiermaschine, Nanomizer (hergestellt von Yoshida Kikai Co., Ltd.) ausgeführt, sodass eine gemischte Dispersionsflüssigkeit der obigen Materialien erhalten wurde. Nachdem diese gemischte Dispersionsflüssigkeit auf die Oberfläche des Polyimid-hergestellten Zwischentransferbands, das in der obigen elektrofotografischen Vorrichtung montiert ist, aufgebracht wurde, und dann bei 70°C für drei Minuten getrocknet wurde, wurde diese getrocknete Mischung mit UV bei 500 mJ/cm² bestrahlt, und als ein Ergebnis wurde ein Zwischentransferband 1 mit einer 4 µm dicken Oberflächenschicht erhalten. Die Eigenschaften des Zwischentransferbands 1, das so erhalten wurde, sind in Tabelle 1 gezeigt.
Bildevaluation
Dieses Zwischentransferband 1, das als das Zwischentransfer-element fungiert, war in der elektrofotografischen Vorrichtung anstelle des Polyimid-hergestellten Zwischentransferbands montiert, das darin montiert gewesen war, und ein blaues Feststoffbild wurde auf die gesamte Oberfläche eines Aufzeichnungsmediums für Bildevaluation ausgedruckt.
Die Bildevaluation wurde anhand der folgenden Kriterien für visuelle Inspektion von Bildern ausgeführt, die auf einem Aufzeichnungsmedium gebildet sind, unmittelbar nachdem das Drucken gestartet wurde, nachdem das Drucken auf 3000 Stücken Papier ausgeführt wurde, und nachdem Drucken auf 30000 Stücken Papier ausgeführt wurde. In dieser Evaluation wurde als das Papier für das Aufzeichnungsmedium reguläres Papier 4024, hergestellt von Xerox Corp. verwendet. Die Ergebnisse dieser Bildevaluation sind in Tabelle 2 gezeigt.

A: Keine uneinheitlichen Flächen werden auf dem Bild beobachtet.
B: Uneinheitliche Flächen werden auf dem Bild kaum beobachtet.
C: Mehrere uneinheitliche Flächen werden auf dem Bild beobachtet.
D: Obwohl nicht-blaue Flächen auf dem Bild beobachtet werden, werden keine weißen Flächen, wo Toner nicht darauf transferiert ist, beobachtet.
E: Weiße Flächen werden auf dem Bild beobachtet.

Beispiel 2
Mit der Ausnahme, dass Dipentaerythritolhexaacrylat nicht verwendet wurde, die Menge an Pentaerythritoltetraacrylat zu 20,0 Massenteilen verändert wurde und die Menge von Pentaerythritoltriacrylat zu 10,0 Massenteilen verändert wurde, wurde ein Zwischentransferband 2 in ähnlicher Art und Weise zu der in Beispiel 1 gebildet. Die Eigenschaften des Zwischentransferbands 2, das so erhalten wurde, sind in Tabelle 1 gezeigt. Zusätzlich wurde eine Bildevaluation ähnlich zu der in Beispiel 1 ausgeführt und die Evaluationsergebnisse davon sind in Tabelle 2 gezeigt.
Beispiel 3
Mit der Ausnahme, dass die Menge des Dispergiermittels zu 6,0 Massenteilen verändert wurde und die Menge des PFPE zu 2,5 Massenteilen verändert wurde, wurde ein Zwischentransferband 3 in ähnlicher Art und Weise zu der in Beispiel 1 gebildet. Die Eigenschaften des Zwischentransferbands 3, das so erhalten wurde, sind in Tabelle 1 gezeigt. Zusätzlich wurde eine Bildevaluation ähnlich zu der in Beispiel 1 ausgeführt und die Evaluationsergebnisse davon sind in Tabelle 2 gezeigt.
Bespiel 4
Mit der Ausnahme, dass die Menge des Dispergiermittels zu 14,0 Massenteilen verändert wurde und die Menge des PFPE zu 2,5 Massenteilen verändert wurde, wurde ein Zwischentransferband 4 in einer ähnlichen Art und Weise zu der in Beispiel 1 gebildet. Die Eigenschaften des Zwischentransferbands 4, das so erhalten wurde, sind in Tabelle 1 gezeigt. Zusätzlich wurde eine Bildevaluation ähnlich zu der in Beispiel 1 ausgeführt und die Evaluationsergebnisse davon sind in Tabelle 2 gezeigt.
Bespiel 5
Mit der Ausnahme, dass die Menge des Dispergiermittels zu 12,0 Massenteilen verändert wurde und die Menge des PFPE zu 4,0 Massenteilen verändert wurde, wurde ein Zwischentransferband 5 in einer ähnlichen Art und Weise zu der in Beispiel 1 gebildet. Die Eigenschaften des Zwischentransferbands 5, das so erhalten wurde, sind in Tabelle 1 gezeigt. Zusätzlich wurde eine Bildevaluation ähnlich zu der in Beispiel 1 ausgeführt und die Evaluationsergebnisse davon sind in Tabelle 2 gezeigt.
Beispiel 6
Mit der Ausnahme, dass die Menge des Dispergiermittels zu 28,0 Massenteilen verändert wurde und die Menge des PFPE zu 4,5 Massenteilen verändert wurde, wurde ein Zwischentransferband 6 in einer ähnlichen Art und Weise zu der in Beispiel 1 gebildet. Die Eigenschaften des Zwischentransferbands 6, das so erhalten wurde, sind in Tabelle 1 gezeigt. Zusätzlich wurde eine Bildevaluation ähnlich zu der in Beispiel 1 ausgeführt und die Evaluationsergebnisse davon sind in Tabelle 2 gezeigt.
Beispiel 7
Mit der Ausnahme, dass die Menge des Dispergiermittels zu 40,0 Massenteilen verändert wurde, der PFPE zu einem PFPE mit der durch die obige Formel (2) dargestellten Struktur (Handelsname: MD700, zahlengemitteltes Molekulargewicht: 1500, hergestellt von Solvay-Solexis) verändert wurde und die Menge des obigen PFPE zu 12,5 Massenteilen verändert wurde, wurde ein Zwischentransferband 7 in einer ähnlichen Art und Weise zu der in Beispiel 1 gebildet. Die Eigenschaften des Zwischentransferbands 7, das so erhalten wurde, sind in Tabelle 1 gezeigt. Zusätzlich wurde eine Bildevaluation ähnlich der in Beispiel 1 ausgeführt und die Evaluationsergebnisse davon sind in Tabelle 2 gezeigt.
Beispiel 8
Mit der Ausnahme, dass die Menge des Dispergiermittels zu 20,0 Massenteilen verändert wurde und die Menge des PFPE zu 7,0 Massenteilen verändert wurde, wurde ein Zwischentransferband 8 in einer ähnlichen Art und Weise zu der in Beispiel 7 gebildet. Die Eigenschaften des Zwischentransferbands 8, das so erhalten wurde, sind in Tabelle 1 gezeigt. Zusätzlich wurde eine Bildevaluation ähnlich zu der in Beispiel 1 ausgeführt und die Evaluationsergebnisse davon sind in Tabelle 2 gezeigt.
Beispiel 9
Mit der Ausnahme, dass in Beispiel 2 die Menge des Dispergiermittels zu 64,0 Massenteilen verändert wurde und die Menge des PFPE zu 21,0 Massenteilen verändert wurde, wurde ein Zwischentransferband 9 in einer ähnlichen Art und Weise zu der in Beispiel 1 gebildet. Die Eigenschaften des Zwischentransferbands 9, das so erhalten wurde, sind in Tabelle 1 gezeigt. Zusätzlich wurde eine Bildevaluation ähnlich zu der in Beispiel 1 ausgeführt und die Evaluationsergebnisse davon sind in Tabelle 2 gezeigt.
Beispiel 10
Mit der Ausnahme, dass die Menge des Dispergiermittels zu 64,0 Massenteilen verändert wurde und die Menge des PFPE zu 21,0 Massenteilen verändert wurde, wurde ein Zwischentransferband 10 in einer ähnlichen Art und Weise zu der in Beispiel 7 gebildet. Die Eigenschaften des Zwischentransferbands 10, das so erhalten wurde, sind in Tabelle 1 gezeigt. Zusätzlich wurde eine Bildevaluation ähnlich zu der in Beispiel 1 ausgeführt und die Evaluationsergebnisse davon sind in Tabelle 2 gezeigt.
Beispiel 11
Mit der Ausnahme, dass die Menge des Dispergiermittels zu 102,0 Massenteilen verändert wurde, und die Menge des PFPE zu 25,5 Massenteilen verändert wurde, wurde ein Zwischentransferband 11 in einer ähnlichen Art und Weise zu der in Beispiel 7 gebildet. Die Eigenschaften des Zwischentransferbands 11, das so erhalten wurde, sind in Tabelle 1 gezeigt. Zusätzlich wurde eine Bildevaluation ähnlich zu der in Beispiel 1 ausgeführt und die Evaluationsergebnisse davon sind in Tabelle 2 gezeigt.
Beispiel 12
Mit der Ausnahme, dass Dipentaerythritolhexaacrylat, Pentaerythritoltetraacrylat und Pentaerythritoltriacrylat nicht verwendet wurden, und 30,0 Massenteile 2-Ethylhexylacrylat verwendet wurde, wurde ein Zwischentransferband 12 in einer ähnlichen Art und Weise zu der in Beispiel 10 gebildet. Die Eigenschaften des Zwischentransferbands 12, das so erhalten wurde, sind in Tabelle 1 gezeigt. Zusätzlich wurde eine Bildevaluation ähnlich zu der in Beispiel 1 ausgeführt und die Evaluationsergebnisse davon sind in Tabelle 2 gezeigt.
Beispiel 13
Mit der Ausnahme, dass Dipentaerythritolhexaacrylat, Pentaerythritoltetraacrylat und Pentaerythritoltriacrylat nicht verwendet wurden, und 20,0 Massenteile 2-Ethylhexylacrylat und 10 Massenteile Butylacrylat verwendet wurden, wurde ein Zwischentransferband 13 in einer ähnlichen Art und Weise zu der in Beispiel 10 gebildet. Die Eigenschaften des Zwischentransferbands 13, das so erhalten wurde, sind in Tabelle 1 gezeigt. Zusätzlich wurde eine Bildevaluation ähnlich zu der in Beispiel 1 ausgeführt und die Evaluationsergebnisse davon sind in Tabelle 2 gezeigt.
Vergleichsbeispiel 1
Mit der Ausnahme, dass das Dispergiermittel nicht verwendet wurde und die Menge des PFPE zu 0,3 Massenteilen verändert wurde, wurde ein Zwischentransferband 14 in einer ähnlichen Art und Weise zu der in Beispiel 1 gebildet. Die Eigenschaften des Zwischentransferbands 14, das so erhalten wurde, sind in Tabelle 1 gezeigt. Zusätzlich wurde eine Bildevaluation ähnlich zu der in Beispiel 1 ausgeführt und die Evaluationsergebnisse davon sind in Tabelle 2 gezeigt.
Zusätzlich konnte, wenn der Querschnitt des Zwischentransferbands 14 in der Dicke-Richtung durch ein SEM beobachtet wurde, ungleich zu den Zwischentransferbändern der obigen Beispiele die Matrix-Domänen-Struktur nicht bestätigt werden. Daher konnte eine gemittelte Hauptachse und die Fläche von Domänen des Zwischentransferbands 14 nicht gemessen werden.
Vergleichsbeispiel 2
Mit der Ausnahme, dass die Menge des PFPE zu 2,5 Massenteilen verändert wurde, wurde ein Zwischentransferband 15 in einer ähnlichen Art und Weise zu der in Vergleichsbeispiel 1 gebildet. Die Eigenschaften des Zwischentransferbands 15, das so erhalten wurde, sind in Tabelle 1 gezeigt. Zusätzlich wurde eine Bildevaluation ähnlich zu der in Beispiel 1 ausgeführt und die Evaluationsergebnisse davon sind in Tabelle 2 gezeigt.
Zusätzlich konnte, wenn der Querschnitt des Zwischentransferbands 15 in der Dicke-Richtung durch ein SEM beobachtet wurde, ungleich zu den Zwischentransferbändern der obigen Beispiele die Matrix-Domänen-Struktur nicht bestätigt werden.
Vergleichsbeispiel 3
Im Vergleichsbeispiel 1 wurde die Menge von Dipentaerythritoltetraacrylat zu 19,0 Massenteilen verändert, die Menge an Pentaerythritoltriacrylat wurde zu 3,0 Massenteilen verändert, die Menge des Dispergiermittels wurde zu 1,0 Massenteilen verändert, der PFPE wurde nicht verwendet, 15,0 Massenteile an Tetrafluorethylenfeinteilchen (Handelsname: Lubron L-2, hergestellt von Daikin Industries, Ltd.) mit einem mittleren Primärteilchendurchmesser von 0,3 µm und 0,3 Massenteile eines silikonbasierten Egalisiermittels eines Polyphenylmethylsiloxans wurde ferner zugegeben und die Dicke der Oberflächenschicht wurde von 4 auf 3 µm verändert. Mit der Ausnahme des oben Beschriebenen, wurde ein Zwischentransferband 16 in einer ähnlichen Art und Weise zu der in Vergleichsbeispiel 1 gebildet. Die Eigenschaften des Zwischentransferbands 16, das so erhalten wurde, sind in Tabelle 1 gezeigt. Zusätzlich wurde eine Bildevaluation ähnlich zu der in Beispiel 1 ausgeführt und die Evaluationsergebnisse davon sind in Tabelle 2 gezeigt.
Zusätzlich konnte, wenn der Querschnitt des Zwischentransferbands 16 in der Dicke-Richtung durch ein SEM beobachtet wurde, ungleich zu den Zwischentransferbändern der obigen Beispiele die Matrix-Domänen-Struktur nicht bestätigt werden.
Vergleichsbeispiel 4
Mit der Ausnahme, dass Dipentaerythritolhexaacrylat, Pentaerythritoltetraacrylat und Pentaerythritoltriacrylat nicht verwendet wurden und 30,0 Massenteile an Butylacrylat verwendet wurde, wurde ein Zwischentransferband 17 in einer ähnlichen Art und Weise zu der in Beispiel 10 gebildet. Die Eigenschaften des Zwischentransferbands 17, das so erhalten wurde, sind in Tabelle 1 gezeigt. Zusätzlich wurde eine Bildevaluation ähnlich zu der in Beispiel 1 ausgeführt und die Evaluationsergebnisse davon sind in Tabelle 2 gezeigt.
Zusätzlich wurde, obwohl ein Taber-Abriebstest unter Verwendung dieses Zwischentransferbands 17 ausgeführt wurde, alles von der Oberflächenschicht davon abgerieben, und dadurch konnte die Abriebsmenge nicht gemessen werden.
Vergleichsbeispiel 5
Mit der Ausnahme, dass der PFPE zu einem PFPE (Handelsname: 5113X, zahlengemitteltes Molekulargewicht: 1000, hergestellt von Solvay-Solexis) verändert wurde, wurde ein Zwischentransferband 18 in einer ähnlichen Art und Weise zu der in Beispiel 10 gebildet. Die Eigenschaften des Zwischentransferbands 18, das so erhalten wurde, sind in Tabelle 1 gezeigt. Zusätzlich wurde eine Bildevaluation ähnlich zu der in Beispiel 1 ausgeführt und die Evaluationsergebnisse davon sind in Tabelle 2 gezeigt.

Zusätzlich konnte, wenn der Querschnitt des Zwischentransferbands 18 in der Dicke-Richtung durch ein SEM beobachtet wurde, ungleich zu den Zwischentransferbändern der obigen Beispiele die Matrix-Domänen-Struktur nicht bestätigt werden.

[Tabelle 2]

	ELEKTROFOTOGRAFISCHES ZWISCHENTRANSFERELEMENT	UNMITTELBAR NACH DEM BEGINN DES DRUCKENS	NACH DEM DRUCKEN AUF 3000 STÜCKEN PAPIER	NACH DEM DRUCKEN AUF 30000 STÜCKEN PAPIER
BEISPIEL 1	ZWISCHENTRANSFERBAND 1	A	B	B
BEISPIEL 2	ZWISCHENTRANSFERBAND 2	B	B	C
BEISPIEL 3	ZWISCHENTRANSFERBAND 3	B	C	C
BEISPIEL 4	ZWISCHENTRANSFERBAND 4	C	C	C
BEISPIEL 5	ZWISCHENTRANSFERBAND 5	B	B	C
BEISPIEL 6	ZWISCHENTRANSFERBAND 6	B	B	C
BEISPIEL 7	ZWISCHENTRANSFERBAND 7	A	A	A
BEISPIEL 8	ZWISCHENTRANSFERBAND 8	B	B	C
BEISPIEL 9	ZWISCHENTRANSFERBAND 9	A	A	B
BEISPIEL 10	ZWISCHENTRANSFERBAND 10	A	A	A
BEISPIEL 11	ZWISCHENTRANSFERBAND 11	A	A	A
BEISPIEL 12	ZWISCHENTRANSFERBAND 12	C	D	D
BEISPIEL 13	ZWISCHENTRANSFERBAND 13	C	D	D
VERGLEICHSBEISPIEL 1	ZWISCHENTRANSFERBAND 14	B	E	E
VERGLEICHSBEISPIEL 2	ZWISCHENTRANSFERBAND 15	B	E	E
VERGLEICHSBEISPIEL 3	ZWISCHENTRANSFERBAND 16	D	E	E
VERGLEICHSBEISPIEL 4	ZWISCHENTRANSFERBAND 17	D	E	E
VERGLEICHSBEISPIEL 5	ZWISCHENTRANSFERBAND 18	B	E	E

Während die vorliegende Erfindung mit Bezug auf exemplarische Ausführungsformen beschrieben wurde, ist es zu verstehen, dass die Erfindung nicht auf diese offenbarten exemplarischen Ausführungsformen beschränkt ist. Der Schutzbereich der folgenden Ansprüche steht im Einklang mit der breitesten Interpretation, um all solche Modifikationen und äquivalenten Strukturen und Funktionen mit zu umfassen.
Bezugszeichenliste

1Y, 1M, 1C, 1K: Fotosensitive Trommel
2Y, 2M, 2C, 2K: Ladungswalze
3Y, 3M, 3C, 3K: Laseraussetzungsgerät
4Y, 4M, 4C, 4K: Entwicklungsgerät
5Y, 5M, 5C, 5K: Erste Transferwalze
7: Zwischentransferband
8: Zweite Transferwalze
9: Fixiergerät
S: Aufzeichnungssheet

Claims

Elektrofotografisches Zwischentransferelement (7; 200), das umfasst: eine Basisschicht (201); und eine Oberflächenschicht (203), dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächenschicht (203) in der Dicke-Richtung eine Matrix-Domänen-Struktur aufweist, und die Matrix (203-1) ein Bindemittelharz enthält, wobei das Bindemittelharz ein acrylisches Harz ist, und die Domänen (203-3) einen Perfluorpolyether enthalten, und wobei eine Mikrohärte einer Oberfläche des elektrofotografischen Zwischentransferelements (7; 200), gemessen durch ein Ultramikro-Härtemessgerät, 50 MPa oder mehr ist.
Elektrofotografisches Zwischentransferelement (7; 200) nach Anspruch 1, wobei die gemittelte Hauptachse der Domänen (203-3) 30 bis 3000 nm ist.
Elektrofotografisches Zwischentransferelement (7; 200) nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Anteil der Fläche der Domänen (203-3) in einer Flächeneinheit von 15 µm² eines Querschnitts der Oberflächenschicht (203) in der Dicke-Richtung 1 bis 50 Flächenprozent ist.
Elektrofotografisches Zwischentransferelement (7; 200) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Oberflächenschicht (203) ein Dispergiermittel enthält, um den Perfluorpolyether in der Matrix (203-1) zu dispergieren.
Elektrofotografisches Zwischentransferelement (7; 200) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Perfluorpolyether zumindest eine Wiederholungsstruktureinheit aufweist, die ausgewählt ist aus einer durch die folgende Formel (a) dargestellten Wiederholungsstruktureinheit 1 und einer durch die folgende Formel (b) dargestellten Wiederholungsstruktureinheit 2:

und wobei das zahlengemittelte Molekulargewicht des Perfluorpolyethers 100 bis 20000 ist.
Elektrofotografisches Zwischentransferelement (7; 200) nach Anspruch 5, wobei der Perfluorpolyether die durch die folgende Formel (1) dargestellte Struktur oder die durch die folgende Formel (2) dargestellte Struktur aufweist:
in der Formel (1) stellt A zumindest eine aus der Wiederholungsstruktureinheit 1 und der Wiederholungsstruktureinheit 2 dar; die Wiederholungsanzahl p der Wiederholungsstruktureinheit 1 und die Wiederholungsanzahl q der Wiederholungsstruktureinheit 2 erfüllen unabhängig 0≤p≤50 und 0≤q≤50, und p+q≥1 wird eingehalten,
in der Formel (2) stellt B zumindest eine aus der Wiederholungsstruktureinheit 1 und der Wiederholungsstruktureinheit 2 dar; die Wiederholungsanzahl r der Wiederholungsstruktureinheit 1 und die Wiederholungsanzahl s der Wiederholungsstruktureinheit 2 erfüllen unabhängig 0≤r≤50 und 0≤s≤50, und r+s≥1 wird eingehalten.
Elektrofotografisches Zwischentransferelement (7; 200) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Gehalt des Perfluorpolyethers in der Oberflächenschicht (203) 5 bis 70 Massenprozent bezüglich der Masse der Gesamtfeststoffkomponente in der Oberflächenschicht (203) ist.
Elektrofotografisches Zwischentransferelement (7; 200) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das acrylische Harz ein Polymer ist, das eine Wiederholungsstruktureinheit aufweist und das erhalten ist durch das Polymerisieren einer von polymerisierbaren Monomeren: einem Acrylat (i) und einem Methacrylat (ii), wobei das Acrylat (i) zumindest eines ist, das ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Pentaerythritoltriacrylat, Pentaerythritoltetraacrylat, Ditrimethylolpropantetraacrylat, Dipentaerythritolhexaacrylat, Alkylacrylat, Benzylacrylat, Phenylacrylat, Ethylenglycoldiacrylat und Bisphenol-A-Diacrylat; wobei das Methacrylat (ii) zumindest eines ist, das ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Pentaerythritoltrimethacrylat, Pentaerythritoltetra-methacrylat, Ditrimethylolpropantetramethacrylat, Dipentaerythritolhexa-methacrylat, Alkylmethacrylat, Benzylmethacrylat, Phenylmethacrylat, Ethylenglycoldimethacrylat und Bisphenol-A-Dimethacrylat.
Elektrofotografisches Zwischentransferelement (7; 200) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Oberflächenschicht (203) durch ein Verfahren gebildet ist, das umfasst: (1) Mischen des Perfluorpolyethers, eines polymerisierbaren Monomers, das das Bindemittelharz bildet, des Dispergiermittels und eines Polymerisationsinitiators, um eine Mischung zu bilden; (2) Aufbringen der Mischung auf die Basisschicht (201); und (3) Bestrahlen der Mischung mit Ultraviolettstrahlen, um das polymerisierbare Monomer zu polymerisieren.
Elektrofotografisches Zwischentransferelement (7; 200) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Basisschicht (201) eines aus einem Polyimid, einem Poly(amidimid), einem Poly(etheretherketon), einem Polyphenylensulfid und einem Polyester beinhaltet.
Elektrofotografische Vorrichtung (100), die umfasst: das elektrofotografische Zwischentransferelement (7; 200) nach einem der Ansprüche 1 bis 10.