JP2010262279A - コアシェル疎水性中間転写コンポーネント - Google Patents

Abstract

【課題】優れた転写性能を有する溶接可能な中間転写ベルトを提供する。
【解決手段】コアが金属酸化物で構成され、シェルがシリカで構成されるコアシェル成分を含む基材で構成されることを特徴とする中間転写ベルト。
【選択図】なし

Description

中間転写部材、より具体的にはデジタル・イメージ・オン・イメージなどを含む静電写真式機械、例えば電子写真式印刷機、機械又は装置において現像された画像を転写するのに有用な中間転写部材を開示する。実施形態において、金属酸化物コア及びシリカシェルで構成されるコアシェル成分を含む中間転写部材が選択され、ここで、中間転写部材はコアシェル成分を含み、そのシェルはシラザンにより疎水性処理されており、より具体的には金属酸化物を含むコア及びシリカシェルで構成され、そのシェルにはシラザンが添加され、またさらに得られた疎水化されたコアシェル成分は、優れた抵抗率、優れた画像転写及び許容可能な耐擦傷性を可能にする疎水性表面、並びに、例えば部材の撥水特性による優れた電気的安定性及び寸法安定性のような多数の利点を有する。

トナー画像が画像形成部材と中間転写部材の間の電位差によって静電的に転写される静電写真式印刷機において、トナー粒子の中間転写部材への転写及びその保持は、最終的に受像基材に転写される画像が高解像度を有するように実質的に完全でなければならない。画像を構成する大部分又は全てのトナー粒子が転写され、画像をそこから転写させた表面にはほとんど残留トナーが残らないときに実質的に１００％のトナー転写が生じる。

中間転写部材の利点としては、適度なプロセス速度での高い処理量を可能にすること、１つ又はそれ以上の転写ステーションを用いた１つ又はそれ以上のカラー成分の同時現像を利用するカラーシステムにおいて最終カラートナー画像の位置合せを改善すること、及び使用できる最終基材の範囲を拡大することが挙げられる。しかし、中間転写部材を用いることの欠点は、通常、複数の転写段階を必要とし、トナー粒子と転写部材の間に電荷交換が生じる可能性があり、これが、最終的には不完全なトナー転写をもたらす可能性がある。これは、受像基材上に低解像度の画像を生じ、また画像劣化を生じる。画像がカラーである場合、画像はさらに、多数の転写停止に伴うカラーシフト及び退色を生じる可能性がある。

実施形態において、中間転写部材の抵抗率は十分な転写を可能にする範囲内にある。また、中間転写部材は制御された抵抗率を有し、この抵抗率が湿度、温度、バイアス磁場、及び操作時間の変化によって事実上影響を受けないことが望ましい。さらに、制御された抵抗率は、静電転写のためにバイアス磁場を確立できるようにするのに有用である。また、中間転写部材は空気絶縁破壊を起こす可能性があるので、伝導性が高過ぎないことも有益である。

特許文献１には、ポリイミド中間転写部材層内でのフッ素化炭素充填剤の使用を開示している。しかし、これらの部材に関連する欠点があり、例えば未溶解粒子が異常発生し又はポリマー層の表面に移動することが多く、これが不均一な抵抗率特性をもたらし、次にこれが帯電防止特性を劣化させ、機械的強度特性を低下させる。また、ベルト表面に存在するイオン添加剤が、トナーの放出を妨害する可能性があり、そして泡が伝導性ポリマー層内に現れる可能性があり、その一部は顕微鏡によってのみ観察でき、残りは裸眼で観測されるほど十分に大きく、結果として不十分な又は不均一な電気的特性及び不十分な機械的特性を生じる。

さらに、イオン添加剤自体が、温度、湿度及び操作時間の変化に敏感である。こうした敏感さは、抵抗率の範囲を限定することが多い。例えば、抵抗率は、通常、湿度が相対湿度で約２０％から８０％に増大すると２桁又はそれ以上低下する。この影響は中間転写部材の操作又はプロセス許容度を制限する。

従って、優れた転写性能を有する溶接可能な中間転写ベルトを含む中間転写部材を提供することが望ましい。また、パズル・カット・シームを含まず、代わりに溶接可能なシームを有し、それによって、例えば指を使ってパズル・カット・シームどうしを手で繋ぎ合せるような労働集約型の工程なしに、また長期にわたる高温及び高湿度調整工程を必要とせずに製造できるベルトを提供する溶接可能な中間転写ベルトを提供することが望ましい。また、カラー複写機用の許容可能な外周が溶接可能なベルトを提供することが望ましい。

特許文献２には、総固形分の約２乃至約２５重量％の量の、約０．５乃至約５ミクロンの粒径を有するポリアニリン、及び総固形分の約７５乃至約９８重量％の量で存在する熱可塑性ポリイミドを含む均質な組成物を含む基材を含む溶接可能な中間転写ベルトが説明されている。

特許文献３には、総固形分の約２乃至約２５重量％の量の、約０．５乃至約５ミクロンの粒径を有するポリアニリン、及び総固形分の約７５乃至約９８重量％の量の熱可塑性ポリイミドを含む均質な組成物を含む基材を含む溶接可能な中間転写ベルトが説明されている。

ポリイミド中にポリアニリン充填剤を使用することが特許文献４に開示されている。この特許は、例えばポリアニリンで充填されたポリイミドのパズル・カット・シームド・ベルトを開示している。

米国特許第６，３９７，０３４号明細書 米国特許第７，１３０，５６９号明細書 米国特許第７，２８０，７９１号明細書 米国特許第６，６０２，１５６号明細書

本開示の範囲内には、コアが金属酸化物で構成され、シェルがシリカで構成されるコアシェル成分を含む基材を備えた中間転写ベルトと、金属酸化物コア、及びそのコアを覆い、トリアルキル−Ｎ−（トリアルキルシリル）−シランアミンを含むシリカシェルで構成される疎水性の中間転写媒体と、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化スズ、酸化アルミニウム亜鉛、二酸化アンチモンチタン、酸化アンチモンスズ、酸化インジウム、酸化インジウムスズ、又はこれらの混合物である金属酸化物コア、及びそのコアを覆い、さらに疎水性添加剤を含むシリカで構成されたシェルを含む中間転写部材と、コアシェル成分、より具体的には、コアが例えば金属酸化物で構成され、シェルが修飾シリカシェルで構成される疎水化コアシェルを含む基材を備えた中間転写ベルト及びベルト以外の中間部材と、コア及びそのコアを覆い、シラザン含有のシリカで構成されるシェルを含む基材を備え、このコアシェルは約３０乃至約１００ｍ²／ｇのＢＥＴ比表面積を有する、中間転写媒体とが含まれ、さらに本開示には、静電潜像を受け取る電荷保持面と、電荷保持面にトナーを塗布して静電潜像を現像し、電荷保持面上に現像された画像を形成するための現像要素と、現像された画像を電荷保持面から基材に転写するための中間転写ベルトとを備えた、記録媒体上に画像を形成するための装置が含まれ、ここで、この中間転写ベルトはその上に伝導性コアシェル成分を含み、そのシェルは多数の適切なシリカから成る群から選択され、このシェルはシラザンなどの疎水性物質を含有し、コアは金属酸化物で構成される。

さらに、本開示は、実施形態において、静電潜像を受け取る電荷保持面、電荷保持面にトナーを塗布して静電潜像を現像し、電荷保持面に現像された画像を形成するための現像要素、現像された画像を電荷保持面から基材に転写するための溶接可能な、本明細書で説明する中間転写ベルト、及び定着要素を備えた、記録媒体上に画像を形成するための装置を提供する。

実施形態において、コアシェル成分は金属酸化物コアと、シリカなどのシェルとで構成され、さらにこのシェルはシラザン、フルオロシラン、ポリシロキサンなどにより疎水化されている。実施形態において、金属酸化物又はドープされた金属酸化物は、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化スズ、アルミニウムドープ酸化亜鉛、アンチモンドープ二酸化チタン、アンチモンドープ酸化スズ、酸化インジウム、酸化インジウムスズ、類似のドープされた酸化物、及びこれらの混合物から成る群から選択することができる。

具体的なシラザンの例は、次の構造式／化学式で表される、ヘキサメチルジシラザン［１，１，１−トリメチル−Ｎ−（トリメチルシリル）−シランアミン］、２，２，４，４，６，６−ヘキサメチルシクロトリシラザン、１，３−ジエチル−１，１，３，３−テトラメチルジシラザン、１，１，３，３−テトラメチル−１，３−ジフェニルジシラザン、及び１，３−ジメチル−１，１，３，３−テトラフェニルジシラザンである。

具体的なフルオロシランの例は、Ｃ₆Ｆ₁₃ＣＨ₂ＣＨ₂ＯＳｉ（ＯＣＨ₃）₃、Ｃ₈Ｈ₁₇ＣＨ₂ＣＨ₂ＯＳｉ（ＯＣ₂Ｈ₅）₃など、及びこれらの混合物である。

具体的なポリシロキサンの例は、２，４，６，８−テトラメチルシクロテトラシロキサン、２，４，６，８，１０−ペンタメチルシクロペンタシロキサン、オクタメチルシクロテトラシロキサン、デカメチルシクロペンタシロキサン、２，４，６−トリメチル−２，４，６−トリフェニルシクロトリシロキサン、ヘキサフェニルシクロトリシロキサン、オクタフェニルシクロテトラシロキサンなど、及びこれらの混合物である。コアシェルの具体的な例は、ＥＶＯＮＩＫ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ（ドイツ、フランクフルト）から市販されているＶＰ ＳＴＸ８０１（ＢＥＴ比表面積＝４０乃至７０ｍ²／ｇ）と呼ばれるものである。ＶＰ ＳＴＸ８０１充填剤は、二酸化チタンコア（８５重量％）及びシリカシェル（１５重量％）を含み、このシェルは１，１，１−トリメチル−Ｎ−（トリメチルシリル）−シランアミン又はヘキサメチルジシラザンにより疎水修飾されている。

一般に、金属酸化物コアは、約５０乃至約９９重量％、約６５乃至約９５重量％、約８０乃至約９０重量％、さらにより具体的には約８５重量％の量で選択され、シェルは、約１乃至約５０重量％、約５乃至約３５重量％、より具体的には約１５重量％の量で存在する。シェルを化学的に処理する成分は、例えば約０．１乃至約４０重量％、約１乃至約３０重量％、又は約１０乃至約２０重量％のような種々の有効な量で選択することができる。より具体的には、化学的な処理に用いるか又はシェルに添加する疎水性成分としては、例えばシラザン、フルオロシラン及びポリシロキサンが挙げられ、その化学的な処理剤は、例えば約１乃至約１５重量％、約１乃至約１０重量％、約０．１乃至約１２重量％の量、及びシェルに対して選択される量に応じて他の適切な量で選択される。実施形態において、コアシェル粒子は、約１０乃至約２００ｍ²／ｇ、約３０乃至約１００ｍ²／ｇ、又は約４０乃至約７０ｍ²／ｇのＢＥＴ比表面積を有する。

コアシェル充填剤又は成分は、例えば、中間転写部材成分に基づいて約３乃至約６０重量％、約１乃至約５０重量％、又は約２０乃至約４０重量％の量で存在する。

実施形態において、コアシェル充填材は、ビスフェノール−Ａ-ポリカーボネート／塩化メチレン（ＣＨ₂Ｃｌ₂）溶液に分散させることができ、次いで分散液を、例えば約３．５ｍｉｌの既知の厚さを有する二軸延伸ポリ（エチレンナフタレート）（ＰＥＮ）基材（ＫＡＬＥＤＥＸ（登録商標）２０００）の上に、既知のドロー・バー・コーティング方法を用いて塗布又はコーティングすることができる。得られたフィルムは、ＰＥＮ基材上に留めたまま、高温、例えば約１００℃乃至約２００℃、又は約１２０℃乃至約１６０℃において、十分な時間、例えば約１乃至約３０分間、又は約５乃至約１５分間乾燥することができる。乾燥し、約２３℃乃至約２５℃の室温に冷却した後、ＰＥＮ基材上のフィルム又は別々のＰＥＮ基材上の複数のフィルムは、基材から自動的に剥離し、本明細書で開示される機能性中間転写部材が得られる。

本開示のコアシェル生成物成分は、通常、多くの材料、例えばポリアミック酸溶液及びポリイミド前駆体と共に分散液を形成する。穏やかな機械的攪拌を行い、均一な分散液を得ることができ、次いでドロー・バー・コーティング方法を用いてガラス板上にコーティングすることができる。得られたフィルムは、ガラス板上にフィルムを留めたまま、例えば約１００℃乃至約４００℃において約２０乃至約１８０分間加熱することによって乾燥することができる。乾燥し室温まで冷却した後、ガラス上のフィルムは、一晩、約１８乃至２３時間水に浸し、その後約５０乃至約１５０ミクロン厚のフィルムをガラスから剥離して機能性中間転写部材を形成することができる。

コアシェルを分散させるのに選択される適切なポリアミック酸溶液（ポリイミド前駆体）の例としては、低温かつ急速硬化ポリイミドポリマー、例えば全てＲｉｃｈａｒｄ Ｂｌａｉｎｅ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ社（ペンシルベニア州レディング）から入手可能なＶＴＥＣ（登録商標）ＰＩ１３８８、０８０−０５１、８５１、３０２、２０３、２０１及びＰＥＴＩ−５（登録商標）が挙げられる。熱硬化性ポリイミドは、低い温度、より具体的には約１８０℃乃至約２６０℃において、短時間、例えば約１０乃至約１２０分間、又は約２０乃至約６０分間で硬化し、例えば約５，０００乃至約５００，０００、又は約１０，０００乃至約１００，０００の数平均分子量、及び、例えば約５０，０００乃至約５，０００，０００又は約１００，０００乃至約１，０００，０００の重量平均分子量を有する。ＶＴＥＣ（登録商標）ＰＩポリイミド前駆体より高温（３００℃以上）で硬化し選択することができる熱硬化性ポリイミド前駆体としては、全てＩｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｓｕｍｍｉｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ社（ニュージャージー州パーリン）から市販されているＰＹＲＥ-Ｍ．Ｌ（登録商標）ＲＣ-５０１９、ＲＣ-５０５７、ＲＣ−５０６９、ＲＣ−５０９７、ＲＣ−５０５３、及びＲＫ−６９２、並びに、両方ともにＵｎｉｔｅｃｈ ＬＬＣ（バージニア州ハンプトン）から市販されているＲＰ−４６及びＲＰ−５０、ＦＵＪＩＦＩＬＭ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｕ．Ｓ．Ａ．社（ロードアイランド州ノースキングスタウン）から市販されているＤＵＲＩＭＩＤＥ（登録商標）１００、並びにＥ．Ｉ．ＤｕＰｏｎｔ（デラウェア州ウィルミントン）から市販されているＫＡＰＴＯＮ（登録商標）ＨＮ、ＶＮ及びＦＮが挙げられる。

本開示のコアシェルはまた、熱可塑性材料、例えばポリイミド、ポリアラミド、ポリフタルアミド、フッ素化ポリイミド、ポリイミドスルホンポリカーボネート、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、ポリスルホン、ポリエーテルイミド、ポリ（エチレンテレフタレート）（ＰＥＴ）、ポリ（エチレンナフタレート）（ＰＥＮ）、ポリ（ブチレンテレフタレート）（ＰＢＴ）、ポリビニリデンフルオライド（ＰＶＤＦ）、ポリエチレン−ｃｏ−ポリテトラフルオロエチレン、及び／又はそれらの混合物の中に組み入れることができる。

選択されるポリイミドは、プレポリマー溶液、例えばポリアミック酸又はポリアミック酸のエステルから合成することができ、或は二無水物とジアミンの反応によって合成することができる。適切な二無水物には、芳香族二無水物及び芳香族テトラカルボン酸二無水物、例えば９，９−ビス（トリフルオロメチル）キサンテン−２，３，６，７−テトラカルボン酸二無水物、２，２−ビス−（３，４−ジカルボキシフェニル）−ヘキサフルオロプロパン二無水物、２，２−ビス（（３，４−ジカルボキシフェノキシ）フェニル）−ヘキサフルオロプロパン二無水物、４，４’−ビス（３，４−ジカルボキシ−２，５，６−トリフルオロフェノキシ）オクタフルオロビフェニル二無水物、３，３’，４，４’−テトラカルボキシビフェニル二無水物、３，３’，４，４’−テトラカルボキシベンゾフェノン二無水物、ジ−（４−（３，４−ジカルボキシフェノキシ）フェニル）−エーテル二無水物、ジ−（４−（３，４−ジカルボキシフェノキシ）フェニル）スルフィド二無水物、ジ−（３，４−ジカルボキシフェニル）メタン二無水物、ジ−（３，４−ジカルボキシフェニル）−エーテル二無水物、１，２，４，５−テトラカルボキシベンゼン二無水物、１，２，４−トリカルボキシベンゼン二無水物、ブタンテトラカルボン酸二無水物、シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物、ピロメリット酸二無水物、１，２，３，４−ベンゼンテトラカルボン酸二無水物、２，３，６，７−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、１，４，５，８−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、１，２，５，６−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、３，４，９，１０−ペリレンテトラカルボン酸二無水物、２，３，６，７−アントラセンテトラカルボン酸二無水物、１，２，７，８−フェナントレンテトラカルボン酸二無水物、３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、２，２’，３，３’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、３，３’，４，４’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、２，２’，３，３’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、２，２−ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）プロパン二無水物、２，２−ビス（２，３−ジカルボキシフェニル）プロパン二無水物、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）エーテル二無水物、ビス（２，３−ジカルボキシフェニル）エーテル二無水物、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）スルホン二無水物、ビス（２，３−ジカルボキシフェニル）スルホン二無水物、２，２−ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）−１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロプロパン二無水物、２，２−ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）−１，１，１，３，３，３−ヘキサクロロプロパン二無水物、１，１−ビス（２，３−ジカルボキシフェニル）エタン二無水物、１，１−ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）エタン二無水物、ビス（２，３−ジカルボキシフェニル）メタン二無水物、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）メタン二無水物、４，４’−（ｐ−フェニレンジオキシ）ジフタル酸二無水物、４，４’−（ｍ−フェニレンジオキシ）ジフタル酸二無水物、４，４’−ジフェニルスルフィドジオキシビス（４−フタル酸）二無水物、４，４’−ジフェニルスルホンジオキシビス（４−フタル酸）二無水物、メチレンビス（４−フェニレンオキシ−４−フタル酸）二無水物、エチリデンビス（４−フェニレンオキシ−４−フタル酸）二無水物、イソプロピリデンビス−（４−フェニレンオキシ−４−フタル酸）二無水物、ヘキサフルオロイソプロピリデンビス−（４−フェニレンオキシ−４−フタル酸）二無水物などが含まれる。ポリイミドの調製に用いるのに適した代表的なジアミンには、芳香族ジアミン、例えば、４，４’−ビス−（ｍ−アミノフェノキシ）−ビフェニル、４，４’−ビス−（ｍ−アミノフェノキシ）−ジフェニルスルフィド、４，４’−ビス−（ｍ−アミノフェノキシ）−ジフェニルスルホン、４，４’−ビス−（ｐ−アミノフェノキシ）−ベンゾフェノン、４，４’−ビス−（ｐ−アミノフェノキシ）−ジフェニルスルフィド、４，４’−ビス−（ｐ−アミノフェノキシ）−ジフェニルスルホン、４，４’−ジアミノアゾベンゼン、４，４’−ジアミノビフェニル、４，４’−ジアミノジフェニルスルホン、４，４’−ジアミノ−ｐ−ターフェニル、１，３−ビス−（γ−アミノプロピル）−テトラメチル−ジシロキサン、１，６−ジアミノヘキサン、４，４’−ジアミノジフェニルメタン、３，３’−ジアミノジフェニルメタン、１，３−ジアミノベンゼン、４，４’−ジアミノジフェニルエーテル、２，４’−ジアミノジフェニルエーテル、３，３’−ジアミノジフェニルエーテル、３，４’−ジアミノジフェニルエーテル、１，４−ジアミノベンゼン、４，４’−ジアミノ−２，２’，３，３’，５，５’，６，６’−オクタフルオロビフェニル、４，４’−ジアミノ−２，２’，３，３’，５，５’，６，６’−オクタフルオロフェニルエーテル、ビス［４−（３−アミノフェノキシ）フェニル］スルフィド、ビス［４−（３−アミノフェノキシ）フェニル］スルホン、ビス［４−（３−アミノフェノキシ）フェニル］ケトン、４，４’−ビス（３−アミノフェノキシ）ビフェニル、２，２−ビス［４−（３−アミノフェノキシ）フェニル］プロパン、２，２−ビス［４−（３−アミノフェノキシ）フェニル］−１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロプロパン、４，４’−ジアミノジフェニルスルフィド、４，４’−ジアミノジフェニルエーテル、４，４’−ジアミノジフェニルスルホン、４，４’−ジアミノジフェニルメタン、１，１−ジ（ｐ−アミノフェニル）エタン、２，２−ジ（ｐ−アミノフェニル）プロパン、及び２，２−ジ（ｐ−アミノフェニル）−１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロプロパンが含まれる。二無水物及びジアミンは、通常、ジアミンに対する二無水物の重量比が約２０：８０乃至約８０：２０となるように、又は約５０：５０の重量比に選択される。

実施形態において、ポリイミドは、二無水物及びジアミンを例えば混合物として又は別々に有機溶媒中に懸濁又は溶解させ、反応させてポリアミック酸を形成し、それを熱的又は化学的に脱水し、続いて生成物を分離して精製することにより調製することができる。ポリイミドは、既知の押出成形機を用いて熱融解させ、スリットノズルを有するダイからフィルムの形態で送出し、静電荷をフィルムに印加し、このフィルムを、ポリマーのガラス転移温度（Ｔ_g）、（Ｔ_g）−５０℃〜（Ｔ_g）−１５℃の範囲の表面温度を有する冷却ローラにより冷却して固化し、フィルムをさらに室温まで冷却させる際にローラと接触しないように引っ張りながら送り、巻き取るか又はさらなる工程に移動させる。

選択される多数のポリイミドは、完全にイミド化したポリマーとして調製でき、これは実質的に「アミック」酸を含まず、イミド形に転化するのに高温硬化を必要としない。この型の典型的なポリイミドは、ジ−（２，３−ジカルボキシフェニル）−エーテル二無水物と５−アミノ−１−（ｐ−アミノフェニル）−１，３，３−トリメチルインダンとを反応させることによって調製できる。このポリマーは、Ｃｉｂａ−Ｇｅｉｇｙ社（ニューヨーク州アーズリー）から販売されるＰｏｌｙｉｍｉｄｅ ＸＵ２１８として入手可能である。幾つかの完全にイミド化されたポリイミドは、米国のＬｅｎｚｉｎｇ社（テキサス州ダラス）から販売されるＬｅｎｚｉｎｇＰ８３ポリイミドとして入手可能であり、Ｌａｒｃ−ＴＰ１として三井東圧化学（ニューヨーク州ニューヨーク）から販売されている。

具体的な選択された熱可塑性ポリイミド結合剤の例は、ｘを２とし、ｙを２とし、ｍ及びｎを約１０乃至約３００とする次式で表される、Ｅ．Ｉ．ＤｕＰｏｎｔ（デラウェア州ウィルミントン）から市販されているＫＡＰＴＯＮ（（登録商標）ＫＪ、

並びに、ｚを１とし、ｑを約１０乃至約３００とする次式で表される、Ｗｅｓｔ Ｌａｋｅ Ｐｌａｓｔｉｃ社から市販されているＩＭＩＤＥＸ（登録商標）である。

選択されるポリカーボネートの例としては、ポリ（４，４’−イソプロピリデン−ジフェニレン）カーボネート（ビスフェノール−Ａ−ポリカーボネートとも称される）、ポリ（４，４’−シクロヘキシリデンジフェニレン）カーボネート（ビスフェノール−Ｚ−ポリカーボネートとも称される）、ポリ（４，４’−イソプロピリデン−３，３’−ジメチル−ジフェニル）カーボネート（ビスフェノール−Ｃ−ポリカーボネートとも称される）などが挙げられる。実施形態において、中間転写部材結合剤は、例えば重量平均分子量が約５０，０００乃至約５００，０００である、ＭＡＫＲＯＬＯＮ（登録商標）として市販されているビスフェノール−Ａ−ポリカーボネート樹脂で構成される。

中間転写部材内に存在する付加的な成分の例は、例えば、約３乃至約２０重量％の量で存在する多数の既知の伝導性成分、例えばポリアニリン及びカーボンブラックなどである。実施形態において、ポリアニリン成分は、例えば約０．５乃至約５、約１．１乃至約２．３、約１．２乃至約２、約１．５乃至約１．９、又は約１．７ミクロンの比較的小さい粒径を有する。

ＩＴＢのような転写部材用に選択されるポリアニリンの具体的な例は、Ｐａｎｉｐｏｌ Ｏｙ（フィンランド）から市販されているＰＡＮＩＰＯＬ（商標）Ｆ、及びリグノスルホン酸グラフトポリアニリンである。

中間転写部材のカーボンブラックの例としては、Ｃａｂｏｔ社から入手可能な、ＶＵＬＣＡＮ（登録商標）カーボンブラック、ＲＥＧＡＬ（登録商標）カーボンブラック、及びＢＬＡＣＫ ＰＥＡＲＬＳ（登録商標）カーボンブラックが挙げられる。伝導性カーボンブラックの具体例は、ＢＬＡＣＫ ＰＥＡＲＬＳ（登録商標）１０００（ＢＥＴ比表面積＝３４３ｍ²／ｇ、ＤＢＰ吸収量＝１０５ｍｌ／ｇ）、ＢＬＡＣＫ ＰＥＡＲＬＳ（登録商標）８８０（ＢＥＴ比表面積＝２４０ｍ²／ｇ、ＤＢＰ吸収量＝１０６ｍｌ／ｇ）、ＢＬＡＣＫ ＰＥＡＲＬＳ（登録商標）８００（ＢＥＴ比表面積＝２３０ｍ²／ｇ、ＤＢＰ吸収量＝６８ｍｌ／ｇ）、ＢＬＡＣＫ ＰＥＡＲＬＳ（登録商標）Ｌ（ＢＥＴ比表面積＝１３８ｍ²／ｇ、ＤＢＰ吸収量＝６１ｍｌ／ｇ）、ＢＬＡＣＫ ＰＥＡＲＬＳ（登録商標）５７０（ＢＥＴ比表面積＝１１０ｍ²／ｇ、ＤＢＰ吸収量＝１１４ｍｌ／ｇ）、ＢＬＡＣＫ ＰＥＡＲＬＳ（登録商標）１７０（ＢＥＴ比表面積＝３５ｍ²／ｇ、ＤＢＰ吸収量＝１２２ｍｌ／ｇ）、ＶＵＬＣＡＮ（登録商標）ＸＣ７２（ＢＥＴ比表面積＝２５４ｍ²／ｇ、ＤＢＰ吸収量＝１７６ｍｌ／ｇ）、ＶＵＬＣＡＮ（登録商標）ＸＣ７２Ｒ（ＶＵＬＣＡＮ（登録商標）ＸＣ７２の綿毛状形態）、ＶＵＬＣＡＮ（登録商標）ＸＣ６０５、ＶＵＬＣＡＮ（登録商標）ＸＣ３０５、ＲＥＧＡＬ（登録商標）６６０（ＢＥＴ比表面積＝１１２ｍ²／ｇ、ＤＢＰ吸収量＝５９ｍｌ／ｇ）、ＲＥＧＡＬ（登録商標）４００（ＢＥＴ比表面積＝９６ｍ²／ｇ、ＤＢＰ吸収量＝６９ｍｌ／ｇ）、及びＲＥＧＡＬ（登録商標）３３０（ＢＥＴ比表面積＝９４ｍ²／ｇ、ＤＢＰ吸収量＝７１ｍｌ／ｇ）が挙げられる。カーボンブラック内の空隙によるジブチルフタレート（ＤＢＰ）吸収量は、カーボンブラックの構造を評価するのに用いられる。構造がより高度であると、空隙が多くなり、ＤＢＰ吸収量が大きくなる。

実施形態において、ドープされた金属酸化物とは、例えば少なくとも２つの金属を含む混合金属酸化物を指す。従って、例えば、酸化アンチモンスズは、約５０％に等しいか又はそれ以下の酸化アンチモンを含み、残りは酸化スズであり、酸化スズアンチモンは、約５０％に等しいか又はそれ以下の酸化スズを含み、残りは酸化アンチモンである。

一般に、実施形態において、コアの酸化アンチモンスズは、Ｓｂ_xＳｎ_yＯ_z（ｘは、例えば約０．０２乃至約０．９８であり、ｙは約０．５１乃至約０．９９であり、ｚは約２．０１乃至約２．４９である）によって表すことができ、より具体的にはこの酸化物は、約１乃至約４９％のＳｂ₂Ｏ₃、及び約５１乃至約９９％のＳｎＯ₂で構成される。実施形態において、ｘは約０．４０乃至約０．９０であり、ｙは約０．７０乃至約０．９５であり、ｚは約２．１０乃至約２．３５であり、より具体的にはｘは約０．７５であり、ｙは約０．４５であり、ｚは約２．２５であり、ここでコアは約１乃至約４９％の酸化アンチモン及び約５１乃至約９９％の酸化スズで構成され、約１５乃至約３５％の酸化アンチモン及び約８５乃至約６５％の酸化スズで構成され、それらの総量は約１００％であり、或は、約４０％の酸化アンチモン及び約６０％の酸化スズで構成され、それらの総量は約１００％である。

本明細書で開示された中間転写部材の表面抵抗率は、例えば約１０⁹乃至約１０¹³ｏｈｍ／ｓｑ、又は約１０¹⁰乃至約１０¹²ｏｈｍ／ｓｑである。開示された中間転写溶接可能部材のシート抵抗率は、例えば約１０⁹乃至約１０¹³ｏｈｍ／ｓｑ、又は約１０¹⁰乃至約１０¹²ｏｈｍ／ｓｑである。

中間転写部材は、いずれかの適切な構成にすることができる。適切な構成の例には、シート、フィルム、ウェブ、箔、ストリップ、コイル、シリンダー、ドラム、エンドレスストリップ、円形ディスク、エンドレスベルトを含むベルト、及びエンドレス・シームド・フレキシブル・ベルトが含まれる。１乃至２又はそれ以上の層のベルト構成の外周は、例えば約２５０乃至約２，５００ミリメートル、約１，５００乃至約２，５００ミリメートル、又は約２，０００乃至約２，２００ミリメートルである。フィルム又はベルトの幅は、例えば約１００乃至約１，０００ミリメートル、約２００乃至約５００ミリメートル、又は約３００乃至約４００ミリメートルである。

本明細書で説明する、中間転写ベルトのような中間転写部材は、電子写真式印刷を含む多数の印刷及び複写システムに対して選択することができる。例えば、開示された中間転写部材は、転写される各画像が画像形成ステーションの画像形成又は感光体ドラム上に形成される多重画像形成システムに組み込むことができ、この場合、これらの画像の各々は次いで現像ステーションにおいて現像され、中間転写部材に転写される。画像は、感光体上に形成し、順次現像し、次いで中間転写部材に転写することができる。代替的な方法において、各画像は、感光体又は光受容ドラム上に形成し、現像し、中間転写部材に位置決めして転写することができる。実施形態において、多重画像システムはカラー複写システムであり、この場合、複写される画像の各色は光受容ドラム上に形成され、現像され、中間転写部材に転写される。

トナー潜像を光受容ドラムから中間転写部材に転写した後、中間転写部材を、熱及び圧力下において紙のような受像基材と接触させることができる。中間転写部材上のトナー像は、次いで紙のような基材に、画像構成において転写し定着させる。

本明細書で説明する画像形成システム及び他の既知の画像形成及び印刷システムの内部に存在する中間転写部材は、シート、ウェブ、エンドレスベルト、エンドレス・シームド・フレキシブル・ベルト、及びエンドレス・シームド・フレキシブル・ベルトを含むベルト、ローラ、フィルム、箔、ストリップ、コイル、シリンダー、ドラム、エンドレスストリップ及び円形ディスクの構成にすることができる。中間転写部材は、単一層又は幾つかの層、例えば、約２乃至約５層で構成することができる。実施形態において、中間転写部材はさらに、外側剥離層を含む。

コアシェルの上に位置し、これと層状に接触する剥離層の例としては、低表面エネルギー材料、例えばフッ素化エチレンプロピレンコポリマー（ＦＥＰ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリフルオロアルコキシポリテトラフルオロエチレン（ＰＦＡＴＥＦＬＯＮ（登録商標））及び他のＴＥＦＬＯＮ（登録商標）類似材料を含むＴＥＦＬＯＮ（登録商標）類似材料、シリコーン材料、例えばフルオロシリコーン及びシリコーン・ラバー、例えばＳａｍｐｓｏｎ Ｃｏａｔｉｎｇｓ（バージニア州リッチモンド）から入手可能なシリコーン・ラバー５５２（ポリジメチルシロキサン／ジブチル錫ジアセテート、ポリジメチルシロキサン・ラバー混合物１００グラム当り０．４５グラムのＤＢＴＤＡ、約３，５００の分子量Ｍ_w）、及び、フルオロエラストマー、例えばＶＩＴＯＮ（登録商標）として販売されるもの、例えばＶＩＴＯＮ（登録商標）Ａ、ＶＩＴＯＮ（登録商標）Ｅ、ＶＩＴＯＮ（登録商標）Ｅ６０Ｃ、ＶＩＴＯＮ（登録商標）Ｅ４５、ＶＩＴＯＮ（登録商標）Ｅ４３０、ＶＩＴＯＮ（登録商標）Ｂ９１０、ＶＩＴＯＮ（登録商標）ＧＨ、ＶＩＴＯＮ（登録商標）Ｂ５０、ＶＩＴＯＮ（登録商標）Ｅ４５及びＶＩＴＯＮ（登録商標）ＧＦのような種々の名称で市販されている、既知のビニリデンフルオライド、ヘキサフルオロプロピレン、及びテトラフルオロエチレンのコポリマー及びターポリマーである。ＶＩＴＯＮ（登録商標）は、Ｅ．Ｉ．ＤｕＰｏｎｔ ｄｅ Ｎｅｍｏｕｒｓ社の登録商標である。２つの既知のフルオロエラストマーは、（１）ＶＩＴＯＮ（登録商標）Ａとして市販の既知のビニリデンフルオライド、ヘキサフルオロプロピレン、及びテトラフルオロエチレンのコポリマーの類、（２）ＶＩＴＯＮ（登録商標）Ｂとして市販の既知のビニリデンフルオライド、ヘキサフルオロプロピレン、及びテトラフルオロエチレンのターポリマーの類、並びに、（３）３５モル％のビニリデンフルオライド、３４モル％のヘキサフルオロプロピレン、及び２９モル％のテトラフルオロエチレン並びに２％の硬化部位モノマーを有するＶＩＴＯＮ ＧＦ（登録商標）のようなビニリデンフルオライド、ヘキサフルオロプロピレン、テトラフルオロエチレン、及び硬化部位モノマーのテトラポリマーの類を含む。硬化部位モノマーの例は、Ｅ．Ｉ．Ｄｕｐｏｎｔ ｄｅ Ｎｅｍｏｕｒｓ社から入手可能な、例えば４−ブロモパーフルオロブテン−１、１，１−ジヒドロ−４−ブロモパーフルオロブテン−１、３−ブロモパーフルオロプロペン−１、１，１−ジヒドロ−３−ブロモパーフルオロプロペン−１、又は他の適切な既知の市販の硬化部位モノマーである。

ＥＶＯＮＩＫ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓから市販のコアシェル充填剤ＶＰ ＳＴＸ８０１（ＢＥＴ比表面積は約４０乃至７０ｍ²／ｇであり、二酸化チタンコア（８５％）及びシリカシェル（１５％）を含み、シェルは１，１，１−トリメチル−Ｎ−（トリメチルシリル）−シランアミンで疎水修飾され、それを含む）２ｇを、８グラムのＦａｒｂｅｎｆａｂｒｉｋｅｎ Ｂａｙｅｒ Ａ．Ｇ．から市販されている平均分子量が約５０，０００乃至約１００，０００のビスフェノール−Ａ−ポリカーボネートＭＡＫＲＯＬＯＮ（登録商標）５７０５、及び１００グラムの塩化メチレンと混合した。この混合物を２ミリメートルのステンレスショットを用いて、一晩２３時間、ボールミル粉砕することにより、均一な分散液を得た。次いで、分散液を、３．５ｍｉｌの厚さを有する二軸延伸ポリ（エチレンナフタレート）（ＰＥＮ）基材（ＫＡＬＥＤＥＸ（商標）２０００）の上に、既知のドロー・バー・コーティング方法を用いてコーティングした。得られたフィルムは、ＰＥＮ基材上に留めたまま約１２０℃で１分間乾燥させた。乾燥させ室温まで冷却した後、ＰＥＮ基材上のフィルムは基材から自動的に剥離し、重量比２０／８０の１，１，１−トリメチル−Ｎ−（トリメチルシリル）−シランアミン疎水化二酸化チタンシリカコアシェル充填剤／ポリカーボネートの５０ミクロン厚の中間転写部材を得た。

ＥＶＯＮＩＫ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓから市販のコアシェル充填剤ＶＰ ＳＴＸ８０１（ＢＥＴ比表面積は約４０〜７０ｍ²／ｇであり、二酸化チタンコア（８５％）及びシリカシェル（１５％）を含み、このシェルは１，１，１−トリメチル−Ｎ−（トリメチルシリル）シランアミンで疎水修飾されている）３ｇを、７グラムのＦａｒｂｅｎｆａｂｒｉｋｅｎ Ｂａｙｅｒ Ａ．Ｇ．から市販されている平均分子量が約５０，０００乃至約１００，０００のビスフェノール−Ａ−ポリカーボネートＭＡＫＲＯＬＯＮ（登録商標）５７０５、及び１００グラムの塩化メチレンと混合した。この混合物を２ミリメートルのステンレスショットを用いて、一晩２３時間、ボールミル粉砕することにより、均一な分散液を得た。次いで、得られた分散液を、３．５ｍｉｌの厚さを有する二軸延伸ポリ（エチレンナフタレート）（ＰＥＮ）基材（ＫＡＬＥＤＥＸ（商標）２０００）の上に、既知のドロー・バー・コーティング方法を用いてコーティングした。得られたフィルムをＰＥＮ基材上に留めたまま約１２０℃で１分間乾燥させた。乾燥させ室温まで冷却した後、ＰＥＮ基材上のフィルムは基材から自動的に剥離し、重量比３０／７０の１，１，１−トリメチル−Ｎ−（トリメチルシリル）−シランアミン疎水化二酸化チタンコアシリカシェル充填剤／ポリカーボネートの５０ミクロン厚の中間転写部材を得た。

１，１，１−トリメチル−Ｎ−（トリメチルシリル）−シランアミンの代わりに、２，２，４，４，６，６−ヘキサメチルシクロトリシラザン、１，３−ジエチル−１，１，３，３−テトラメチルジシラザン、１，１，３，３−テトラメチル−１，３−ジフェニルジシラザン、若しくは１，３−ジメチル−１，１，３，３−テトラフェニルジシラザンのシラザン、Ｃ₆Ｆ₁₃ＣＨ₂ＣＨ₂ＯＳｉ（ＯＣＨ₃）₃、若しくはＣ₈Ｈ₁₇ＣＨ₂ＣＨ₂ＯＳｉ（ＯＣ₂Ｈ₅）₃のフルオロシラン、又は、２，４，６，８−テトラメチルシクロテトラシロキサン、２，４，６，８，１０−ペンタメチルシクロペンタシロキサン、オクタメチルシクロテトラシロキサン、デカメチルシクロペンタシロキサン、２，４，６−トリメチル−２，４，６−トリフェニルシクロトリシロキサン、ヘキサフェニルシクロトリシロキサン、若しくはオクタフェニルシクロテトラシロキサンのポリシロキサンを選択して、実施例２のプロセスを繰り返した。

二酸化チタンコアの代わりに、酸化亜鉛、酸化スズ、アルミニウムドープ酸化亜鉛、アンチモンドープ二酸化チタン、アンチモンドープ酸化スズ、酸化インジウム、又は酸化インジウムスズの金属酸化物を選択して、実施例１のプロセスを繰り返した。

比較例１
テイカ株式会社（日本）から市販の二酸化チタンＭＴ−１５０ＡＷ（ＢＥＴ比表面積は約５０ｍ²／ｇに等しく、表面処理なし）３ｇを、７グラムのＦａｒｂｅｎｆａｂｒｉｋｅｎ Ｂａｙｅｒ Ａ．Ｇ．から市販されている平均分子量が約５０，０００乃至約１００，０００のビスフェノール−Ａ−ポリカーボネートＭＡＫＲＯＬＯＮ（登録商標）５７０５、及び１００グラムの塩化メチレンと混合した。この混合物を２ミリメートルのステンレスショットを用いて、一晩２３時間、ボールミル粉砕することにより、均一な分散液を得た。次いで、得られた分散液を、３．５ｍｉｌの厚さを有する二軸延伸ポリ（エチレンナフタレート）（ＰＥＮ）基材（ＫＡＬＥＤＥＸ（商標）２０００）の上に、既知のドロー・バー・コーティング方法を用いてコーティングした。得られたフィルムをＰＥＮ基材に留めたまま約１２０℃で１分間乾燥させた。乾燥させ室温まで冷却した後、ＰＥＮ基材上のフィルムは基材から自動的に剥離し、重量比３０／７０の二酸化チタン／ポリカーボネートの５０ミクロン厚の中間転写部材を得た。

表面抵抗率の測定
比較例１並びに実施例１及び２の上記ＩＴＢ部材又はデバイスについて、１日後（約２４時間後）に、Ｈｉｇｈ Ｒｅｓｉｓｔｉｖｉｔｙ Ｍｅｔｅｒ（三菱化学工業株式会社のＨｉｒｅｓｔａ−Ｕｐ ＭＣＰ−ＨＴ４５０）を用いて、表面抵抗率（種々のスポットにおける４乃至６回の測定の平均値、７２°Ｆ／６５％室内湿度）を測定した。次いで、比較例１及び実施例２のＩＴＢデバイスを、経時劣化調査のためにＡゾーン（８０°Ｆ／８０％湿度）に順応させ、表面抵抗率を２ヶ月後に再び測定した。結果を表１に示す。
表１

機能性ＩＴＢデバイス（実施例１及び２）を得た。このＩＴＢの抵抗率はコアシェル充填剤の充填量が増大するにつれて低下した。比較例１の３０重量％の二酸化チタンを含むＩＴＢデバイスと比較すると、実施例２の３０重量％の疎水化シリカ／二酸化チタンのコアシェル充填剤を含むＩＴＢデバイスは、１日目では同程度の抵抗率を示した。

ＩＴＢの経時劣化に対するストレス環境のＡゾーンにおける２カ月の経時劣化後、開示されたＩＴＢデバイスの表面抵抗率（Ａゾーンにおける２ヶ月経時劣化の実施例２）は０．５９桁低下したが、一方Ａゾーンでの２ヶ月の経時劣化後の比較例１のＩＴＢデバイスの表面抵抗率は１．４桁低下した。開示されたＩＴＢデバイスは、主に、疎水化コアシェル充填剤の撥水特性のため、加速された経時劣化によっても電気的により安定であった。

接触角の測定
比較例１及び実施例２のＩＴＢデバイスにおける水の前進接触角（脱イオン水中）を、Ｃｏｎｔａｃｔ Ａｎｇｌｅ Ｓｙｓｔｅｍ ＯＣＡ（Ｄａｔａｐｈｙｓｉｃｓ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ ＧｍｂＨ、モデルＯＣＡ１５）を用いて、周囲温度（約２３℃）において測定した。少なくとも１０回の測定を行い、それらの平均値を表２に示す。
表２

開示された実施例３のＩＴＢデバイスは、比較例１のＩＴＢデバイスよりも２０°小さい接触角を示し、この小さい接触角は、比較例１と比べて、トナー転写及び洗浄性を改善すると考えられる。

Claims (4)

1. コアが金属酸化物で構成され、シェルがシリカで構成されるコアシェル成分を含む基材で構成されることを特徴とする中間転写ベルト。
2. 前記シェルは疎水性物質を含有し、疎水性物質で化学修飾され、
   前記金属酸化物は、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化スズ、酸化アルミニウム亜鉛、二酸化アンチモンチタン、酸化アンチモンスズ、酸化インジウム、酸化インジウムスズ、又はこれらの混合物であり、
   前記疎水性物質は、ヘキサメチルジシラザン、２，２，４，４，６，６−ヘキサメチルシクロトリシラザン、１，３−ジエチル−１，１，３，３−テトラメチルジシラザン、１，１，３，３−テトラメチル−１，３−ジフェニルジシラザン、１，３−ジメチル−１，１，３，３−テトラフェニルジシラザン、及びこれらの混合物から成る群から選択されるシラザンであり、
   前記コアシェル成分は、総固形分の重量に基づいて約１０乃至約４０重量％の量で存在し、随意にさらに、それぞれ総固形分の重量に基づいて約１〜約３０重量％の量で存在するポリアニリン、カーボンブラック、及びこれらの混合物のうちの少なくとも１つの伝導性成分を含む、
   ことを特徴とする、請求項１に記載の中間転写ベルト。
3. 前記基材の上に配置された剥離層をさらに含み、
   前記剥離層は、フッ素化エチレンプロピレンコポリマー、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフルオロアルコキシポリテトラフルオロエチレン、フルオロシリコーン、ビニリデンフルオライド及びヘキサフルオロプロピレン及びテトラフルオロエチレンのコポリマー又はターポリマー、或は随意にこれらの混合物を含む、
   ことを特徴とする、請求項１に記載の中間転写ベルト。
4. 前記コアは、Ｓｂ_xＳｎ_yＯ_zによって表される酸化アンチモンスズで構成され、ここで、ｘは約０．０２乃至約０．９８であり、ｙは約０．５１乃至約０．９９であり、ｚは約２．０１乃至約２．４９であり、前記シリカシェルは疎水性物質を含有し、疎水性物質で化学処理される、
   或は、
   前記コアは、Ｓｂ_xＳｎ_yＯ_zによって表される酸化アンチモンスズで構成され、ここで、ｘは約０．４０乃至約０．９０であり、ｙは約０．７０乃至約０．９５であり、ｚは約２．１０乃至約２．３５であり、前記シリカシェルは、１，１，１−トリメチル−Ｎ−（トリメチルシリル）−シランアミンで処理されたシリカを含む、
   ことを特徴とする、請求項１に記載の中間転写ベルト。