JP2012150472A

JP2012150472A - ポリアミドイミドポリベンズイミダゾールを含む中間転写体

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Publication number: JP2012150472A
Application number: JP2012003518A
Authority: JP
Inventors: Jin Wu; ジン・ウー; M Pietrantoni Dante; ダンテ・エム・ピエトラントーニ; Tong Yuhua; ユーホワ・トン; Helko Jonathan; ジョナサン・エイチ・ヘルコ
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 2011-01-18
Filing date: 2012-01-11
Publication date: 2012-08-09
Anticipated expiration: 2032-01-11
Also published as: JP5709769B2; US8252420B2; US20120183783A1

Abstract

【課題】既知の中間転写体の多くの欠点を実質的になくすか、またはきわめて少なくする中間転写体の提供。
【解決手段】ポリアミドイミド、ポリベンズイミダゾールの混合物と、任意要素の導電性フィラーとを備える、中間転写体。
【選択図】なし

Description

本開示は、一般的に、ポリアミドイミド、ポリベンズイミダゾール、および導電性成分を含む中間転写体に関する。

多くの中間転写体（例えば、現像された画像をゼログラフィーシステムで転写するために選択された中間転写ベルト）が知られている。例えば、熱硬化性ポリイミドを含む既知の中間転写ベルトがある。これらのイミドは、通常、このようなイミドを長時間にわたって加熱することによって硬化させるため、特に費用が高くなることがある。また、これらの転写体が脆くなってしまうような特徴を有する材料を含むことにより、現像された画像の受け入れが十分ではなく、その後に、ゼログラフィーによる現像された画像が紙のような基板に部分的に転写される中間転写体も知られている。中間転写体に関連するだろう他の欠点は、安定な抵抗率が維持されること、また、転写体から転写された、現像された画像が変性することに関連する。

１種類以上の構成色を同期させて現像し、１つ以上の転写ステーションを用いるゼログラフィーによるカラーシステムにおいて、最終的なカラートナー画像の位置制御を許容されるレベルで可能にする中間転写体が知られている。しかし、カラーシステムで中間転写体を用いる欠点は、現像されたトナーの転写操作を複数回利用するため、時に、トナー粒子と転写体との間の電荷交換が起こり、最終的に、完全なトナーの転写が起こらない場合がある。これにより、紙のような画像を受け入れる基板において、解像度の低い画像が生じ、画像が悪くなる場合がある。画像がカラーである場合、この画像は、さらに、色ずれや、退色が起こることがある。

既知の中間転写体の多くの欠点を実質的になくすか、またはきわめて少なくする中間転写体が必要とされている。

また、脆性がきわめて小さく、かつ高いガラス転移点Ｔ_ｇを有する中間転写体材料が必要とされている。

さらに、経済的かつ効率的に製造することができ、硬化時間を短くする成分を含む中間転写体が必要とされている。

また、優れた転写能を有しており、転写体の成分の脆性がきわめて小さく、許容可能である中間転写体が必要とされている。

さらに、優れた導電性または抵抗率を有し、湿度に対する感度が受け入れ可能なほど低いことにより、現像された画像の解像度の問題がきわめて少ない中間転写体が必要とされている。

さらに、耐摩耗性に優れており、受け入れ可能な耐擦過性を有する中間転写体が必要とされている。

本明細書に開示した中間転写体およびその成分を用い、実施形態において、これらの要求および他の要求を達成することができる。

ポリアミドイミドおよびポリベンズイミダゾールを含むポリマー層を含む中間転写体が開示されている。

本明細書には、支持基板と、ポリアミドイミドおよびポリベンズイミダゾールの混合物を含むポリマー層とを備える中間転写体が示されており、ポリアミドイミドが、以下の式／構造によってあらわされるポリアミドイミドからなる群から選択され、
および
式中、ｎは、約２０〜約１，０００の繰り返しセグメントの数をあらわし、ポリベンズイミダゾールは、以下の式／構造によってあらわされ、
式中、ｎは、約３０〜約５００の繰り返しセグメントの数をあらわす。

また、ポリイミド支持基板と、この支持基板と接しており、ポリアミドイミド、ポリベンズイミダゾール、導電性フィラーの混合物を含む支持基板とを備える中間転写ベルトが開示されており、ポリアミドイミドが、以下の式／構造からなる群から選択され、
および
式中、ｎは、繰り返しセグメントの数をあらわし、ポリベンズイミダゾールは、以下の式／構造によってあらわされ、
式中、ｎは、約１００〜約５００の数であり、ポリアミドイミドは、約４５〜約７５重量％の量で存在し、ポリベンズイミダゾールは、約２５〜約５５重量％の量で存在し、導電性成分は、約５〜約２０重量％の量で存在し、ポリアミドイミド、ポリベンズイミダゾール、導電性成分を合計すると約１００重量％であり、この転写体は、約１０^８〜約１０^１３オーム／スクエアの抵抗率を示す。

以下の図は、本明細書に開示されている中間転写体をさらに説明するために与えられている。

図１は、本開示の１層型中間転写体の例示的な実施形態を示す。図２は、本開示の２層型中間転写体の例示的な実施形態を示す。図３は、本開示の３層型中間転写体の例示的な実施形態を示す。

本明細書には、任意要素の支持基板と、この基板の上に、ポリアミドイミドおよびポリベンズイミダゾールの混合物を含むポリマー層とを備える中間転写体が提供されている。

図１において、ポリアミドイミドおよびポリベンズイミダゾールの混合物２を含み、これに導電性フィラー３が分散したポリマー層１を含む１層型中間転写体が示されている。

図２において、支持基板５と、ポリアミドイミドおよびポリベンズイミダゾールの混合物８を含むポリマー層７と、これに分散したフィラー９とを備える２層型中間転写体が示されている。

図３において、フィラー１６が分散した支持基板１５と、ポリアミドイミドおよびポリベンズイミダゾールの混合物１８を含むポリマー層１７と、剥離要素２０を含む剥離層１９とを備える３層型中間転写体が示されている。

一般的に、ポリアミドイミドおよびポリベンズイミダゾールのブレンドまたは混合物と、場合により、カーボンブラックのような導電性成分とを含むポリマー層を含む中間転写体が開示されている。ポリアミドイミドおよびポリベンズイミダゾールの混合物は、ポリイミドを用いて作られる従来の中間転写体と同様の性質を示すが、実質的に安い費用で中間転写体を与える。中間転写体は、任意の種々の構造で与えられてもよい（例えば、１層構造、または、例えば、支持基板および／または剥離層を備える多層構造）。最終的な中間転写体は、終点のない可とう性ベルト、ウェブ、可とう性ドラムまたはローラー、剛性のローラーまたはシリンダー、シート、ドレルト（ドラムとベルトの中間）などの形態であってもよい。

ポリアミドイミドおよびポリベンズイミダゾールの混合物を含む中間転写体は、一般的に、優れた機能的な抵抗率を示し、高いヤング率を示し（例えば、約３，０００〜約８，０００ＭＰａ、または約４，５００〜約６，５００ＭＰａ）、約２５０℃〜約４００℃、または約３２０℃〜約３７５℃の高いガラス転移点（Ｔ_ｇ）を示し、ＣＴＥ（熱膨張係数）が約２０〜約７０ｐｐｍｐＫ（パーツパーミリオン／ケルビン度）、または約３０〜約５０ｐｐｍｐＫである。

本明細書に開示されている単層または多層の中間転写体は、一般的に、転写体の成分を硬化させる時間が１〜２時間と短いことに加え、既知のＨｉｇｈＲｅｓｉｓｔｉｖｉｔｙＭｅｔｅｒを用いる場合、例えば、約１０^８〜約１０^１３オーム／スクエア、または約１０^９〜約１０^１２オーム／スクエア、さらに約１０^１０〜約１０^１１オーム／スクエアの優れた抵抗率を有しており、受け入れ可能な耐摩耗性および耐擦過性を有している。

（ポリアミドイミド）
中間転写体にポリアミドイミドを用いる場合、任意の適切なポリアミドイミドを用いることができる。実施形態で用いられるポリアミドイミドは、ポリアミドイミドホモポリマー、ポリアミドイミドコポリマー、または高次ポリアミドイミドポリマーであってもよい。２種類以上の異なるポリアミドの混合物を用いてもよい。例えば、ポリアミドイミドは、以下の式／構造によってあらわされてもよく、
式中、ｎは、ポリマー鎖中の繰り返しセグメントの数をあらわし、例えば、約２０〜約１，０００；約７５〜約９００；約１００〜約７００；約２００〜約６００；または約２７５〜約５００であってもよく、これらの一部分であってもよく、Ａｒは、例えば、約６〜約４２個；約６〜約３６個；約６〜約３０個；約６〜約２４個；約６〜約１８個、または約６〜約１２個の炭素原子を有するアリール基である。

特定の適切なポリアミドイミドの例としては、以下の式／構造によってあらわされるポリアミドイミドが挙げられ、
および
式中、ｎは、上に定義されるような繰り返しセグメントの数をあらわす。

東洋紡から市販されているポリアミドイミドは、以下の少なくとも２つの既知の方法によって合成することができる。（１）イソシアネートと無水トリメリット酸との反応を含むイソシアネート法、または（２）ジアミンと無水トリメリット酸塩化物とを反応させる酸塩化物法。第１の方法（１）では、１種類より多い（例えば、２種類、３種類または４種類の）イソシアネートを選択して無水トリメリット酸と反応させ、ポリアミドイミドコポリマーを作成する。方法（２）では、１種類より多い（例えば、２種類または３種類の）酸塩化物を選択して無水トリメリット酸塩化物と反応させ、ポリアミドイミドコポリマーを作成する。

ポリアミドイミドの市販例または入手可能例としては、ＶＹＬＯＭＡＸ（登録商標）ＨＲ−１１ＮＮ（Ｎ−メチルピロリドン［ＮＭＰ］の１５重量％溶液、Ｔ_ｇ＝３００℃、Ｍ_ｗ＝４５，０００）、ＨＲ−１２Ｎ２（Ｎ−メチルピロリドン／キシレン／メチルエチルケトン＝５０／３５／１５［重量％］の３０重量％［重量％］溶液、Ｔ_ｇ＝２５５℃、Ｍ_ｗ＝８，０００）、ＨＲ−１３ＮＸ（Ｎ−メチルピロリドン／キシレン＝６７／３３［重量％］の３０重量％溶液、Ｔ_ｇ＝２８０℃、Ｍ_ｗ＝１０，０００）、ＨＲ−１５ＥＴ（エタノール／トルエン＝５０／５０［重量％］の２５重量％溶液、Ｔ_ｇ＝２６０℃、Ｍ_ｗ＝１０，０００）、ＨＲ−１６ＮＮ（Ｎ−メチルピロリドンの１４重量％溶液、Ｔ_ｇ＝３２０℃、Ｍ_ｗ＝１００，０００）、ＨＲ−６６ＮＮ（Ｎ−メチルピロリドンの１３重量％溶液、Ｔ_ｇ＝３４０℃）（これらはすべて、日本の東洋紡から市販されている）、ＴＯＲＬＯＮ（登録商標）ＡＩ−１０（Ｔ_ｇ＝２７２℃）（ＳｏｌｖａｙＡｄｖａｎｃｅｄＰｏｌｙｍｅｒｓ、ＬＬＣ、アルファレッタ、ＧＡから市販されている）が挙げられる。

ポリアミドイミドの数平均分子量は、いくつかの実施形態では、例えば、約５，０００〜約５０，０００；約１０，０００〜約３５，０００；または、約１５，０００〜約２５，０００であってもよく；ポリアミドイミドの重量平均分子量は、例えば、約１０，０００〜約５００，０００；約５０，０００〜約３２５，０００；または、約１００，０００〜約３００，０００であってもよく、重量平均分子量および数平均分子量は、ＧＰＣ分析のような既知の方法によって決定される。

（ポリベンズイミダゾール）
中間転写体は、ポリアミドイミドとブレンドまたは混合したポリベンズイミダゾールも含む。中間転写体にポリベンズイミダゾールを用いる場合、任意の適切なポリベンズイミダゾール、または、２種類、３種類またはそれ以上の異なるポリベンズイミダゾールの混合物を用いることができる。

中間転写体のポリマー混合物のために選択することが可能な、適切なポリベンズイミダゾールの例は、以下の式／構造によってあらわされ、
式中、ｎは、例えば、約３０〜約６２５；約３０〜約５００；約１００〜約４００；または、さらに、約２００〜約３００、またはこれらの一部分の数である。

市販のポリベンズイミダゾール（ＰＢＩ）は、ＢｏｅｄｅｋｅｒＰｌａｓｔｉｃｓ，Ｉｎｃ．（シャイナー、ＴＸ）から商品名ＣＥＬＡＺＯＬＥ（登録商標）で得ることができ、例えば、ＰＢＩの２６重量％Ｎ，Ｎ’−ジメチルアセトアミド（ＤＭＡｃ）溶液が挙げられる。

ポリベンズイミダゾールは、例えば、以下の反応スキームにしたがって調製することができ、
式中、ｎは、上に定義されるとおりである。

ポリベンズイミダゾールの数平均分子量は、例えば、約２，０００〜約４０，０００；約５，０００〜約２０，０００；または約７，０００〜約１５，０００であってもよく；ポリベンズイミダゾールの重量平均分子量は、例えば、約９，０００〜約１５０，０００；約３０，０００〜約１２０，０００；または、さらに、約６０，０００〜約９０，０００であってもよく、重量平均分子量および数平均分子量は、ＧＰＣ分析のような既知の方法によって決定される。ＰＢＩのガラス転移点Ｔ_ｇは、約３９０℃〜約４２０℃、または約４００℃〜約４１０℃であってもよい。

ポリアミドイミドおよびポリベンズイミダゾールをブレンドする混合物の場合、ポリアミドイミドは、ポリアミドイミドおよびポリベンズイミダゾールの合計重量を基準として、約１〜約９９重量％；約２５〜約７５重量％；約４０〜約６０重量％；または、さらに、約５０重量％の量で存在してもよく、ポリベンズイミダゾールは、約９９〜約１重量％；約７５〜約２５重量％；約４０〜約６０重量％；または、さらに、約５０重量％の量で存在してもよい。

（任意要素のポリマーバインダー）
本開示のいくつかの実施形態では、中間転写体は、任意要素のさらなるポリマーバインダーをさらに含んでいてもよい。このさらなるポリマーバインダーが、ポリアミドイミドおよびポリベンズイミダゾールに加え、ポリマー層に含まれていてもよい。適切なさらなるポリマーバインダーの例としては、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリフェニレンスルフィド、ポリアミド、ポリスルホン、ポリエーテルイミド、ポリエステル、フッ化ポリビニリデン、ポリエチレン−コ−ポリテトラフルオロエチレン、これらの混合物などが挙げられる。

さらなるポリマーバインダーが含まれる場合、任意の望ましい量かつ効果的な量で含まれてもよい。例えば、さらなるポリマーバインダーは、ポリアミドイミド、ポリベンズイミダゾール、さらなるポリマーを含むポリマー層の合計重量を基準として、約１〜約２５重量％、例えば、約１〜約１５重量％、または約１〜約１０重量％の量で存在していてもよい。

（フィラー）
場合により、中間転写体は、１種類以上のフィラーを含んでいてもよい。例えば、導電性フィラーは、中間転写体の導電性を変え、調節するために含まれてもよい。中間転写体が１層構造の場合、導電性フィラーは、ポリアミドイミドおよびポリベンズイミダゾールとともに、ポリアミドイミドおよびポリベンズイミダゾールに分散したポリマー層に含まれていてもよい。しかし、中間転写体が多層構造の場合、導電性フィラーは、転写体の１つ以上の層（例えば、ポリアミドイミドおよびポリベンズイミダゾールとともに、ポリアミドイミドおよびポリベンズイミダゾールに分散したポリマー層、および／または支持基板層のような異なる層）に含まれていてもよい。

望ましい結果を得るために、任意の適切なフィラーを用いてもよい。例えば、適切なフィラーとしては、カーボンブラック、金属酸化物、ポリアニリン、他の既知の適切なフィラー、フィラー混合物が挙げられる。フィラーが存在する場合、フィラーは、フィラーが含まれる層の合計重量の約１〜約６０重量％；約３〜約４０重量％；約１０〜約３０重量％；または、さらに、約５〜約２０重量％の量で存在していてもよい。

中間転写体のために選択することが可能なカーボンブラックフィラーの例としては、ＣａｂｏｔＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ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、ＭＯＮＡＲＣＨ（登録商標）カーボンブラックおよびＢＬＡＣＫＰＥＡＲＬＳ（登録商標）カーボンブラックが挙げられる。導電性カーボンブラックの特定の例は、ＢＬＡＣＫＰＥＡＲＬＳ（登録商標）１０００（Ｂ．Ｅ．Ｔ．表面積＝３４３ｍ^２／ｇ、ＤＢＰ吸収量＝１．０５ｍｌ／ｇ）、ＢＬＡＣＫＰＥＡＲＬＳ（登録商標）８８０（Ｂ．Ｅ．Ｔ．表面積＝２４０ｍ^２／ｇ、ＤＢＰ吸収量＝１．０６ｍｌ／ｇ）、ＢＬＡＣＫＰＥＡＲＬＳ（登録商標）８００（Ｂ．Ｅ．Ｔ．表面積＝２３０ｍ^２／ｇ、ＤＢＰ吸収量＝０．６８ｍｌ／ｇ）、ＢＬＡＣＫＰＥＡＲＬＳ（登録商標）Ｌ（Ｂ．Ｅ．Ｔ．表面積＝１３８ｍ^２／ｇ、ＤＢＰ吸収量＝０．６１ｍｌ／ｇ）、ＢＬＡＣＫＰＥＡＲＬＳ（登録商標）５７０（Ｂ．Ｅ．Ｔ．表面積＝１１０ｍ^２／ｇ、ＤＢＰ吸収量＝１．１４ｍｌ／ｇ）、ＢＬＡＣＫＰＥＡＲＬＳ（登録商標）１７０（Ｂ．Ｅ．Ｔ．表面積＝３５ｍ^２／ｇ、ＤＢＰ吸収量＝１．２２ｍｌ／ｇ）、ＶＵＬＣＡＮ（登録商標）ＸＣ７２（Ｂ．Ｅ．Ｔ．表面積＝２５４ｍ^２／ｇ、ＤＢＰ吸収量＝１．７６ｍｌ／ｇ）、ＶＵＬＣＡＮ（登録商標）ＸＣ７２Ｒ（ＶＵＬＣＡＮ（登録商標）ＸＣ７２の綿毛状の形態）、ＶＵＬＣＡＮ（登録商標）ＸＣ６０５、ＶＵＬＣＡＮ（登録商標）ＸＣ３０５、ＲＥＧＡＬ（登録商標）６６０（Ｂ．Ｅ．Ｔ．表面積＝１１２ｍ^２／ｇ、ＤＢＰ吸収＝０．５９ｍｌ／ｇ）、ＲＥＧＡＬ（登録商標）４００（Ｂ．Ｅ．Ｔ．表面積＝９６ｍ^２／ｇ、ＤＢＰ吸収＝０．６９ｍｌ／ｇ）、ＲＥＧＡＬ（登録商標）３３０（Ｂ．Ｅ．Ｔ．表面積＝９４ｍ^２／ｇ、ＤＢＰ吸収＝０．７１ｍｌ／ｇ）、ＭＯＮＡＲＣＨ（登録商標）８８０（Ｂ．Ｅ．Ｔ．表面積＝２２０ｍ^２／ｇ、ＤＢＰ吸収＝１．０５ｍｌ／ｇ、一次粒子の直径＝１６ナノメートル）、ＭＯＮＡＲＣＨ（登録商標）１０００（Ｂ．Ｅ．Ｔ．表面積＝３４３ｍ^２／ｇ、ＤＢＰ吸収＝１．０５ｍｌ／ｇ、一次粒子の直径＝１６ナノメートル）；Ｅｖｏｎｉｋ−Ｄｅｇｕｓｓａから入手可能なＣｈａｎｎｅｌｃａｒｂｏｎｂｌａｃｋ；ＳｐｅｃｉａｌＢｌａｃｋ４（Ｂ．Ｅ．Ｔ．表面積＝１８０ｍ^２／ｇ、ＤＢＰ吸収＝１．８ｍｌ／ｇ、一次粒子の直径＝２５ナノメートル）、ＳｐｅｃｉａｌＢｌａｃｋ５（Ｂ．Ｅ．Ｔ．表面積＝２４０ｍ^２／ｇ、ＤＢＰ吸収＝１．４１ｍｌ／ｇ、一次粒子の直径＝２０ナノメートル）、ＣｏｌｏｒＢｌａｃｋＦＷ１（Ｂ．Ｅ．Ｔ．表面積＝３２０ｍ^２／ｇ、ＤＢＰ吸収＝２．８９ｍｌ／ｇ、一次粒子の直径＝１３ナノメートル）、ＣｏｌｏｒＢｌａｃｋＦＷ２（Ｂ．Ｅ．Ｔ．表面積＝４６０ｍ^２／ｇ、ＤＢＰ吸収＝４．８２ｍｌ／ｇ、一次粒子の直径＝１３ナノメートル）、ＣｏｌｏｒＢｌａｃｋＦＷ２００（Ｂ．Ｅ．Ｔ．表面積＝４６０ｍ^２／ｇ、ＤＢＰ吸収＝４．６ｍｌ／ｇ、一次粒子の直径＝１３ナノメートル）である。本明細書に特定的に開示されていない他の既知の適切なカーボンブラックを、本明細書に開示されている中間転写体の導電性成分として選択してもよい。

中間転写体に組み込むために選択することが可能な、ポリアニリンフィラーは、ＰＡＮＩＰＯＬ（商標）Ｆ（ＰａｎｉｐｏｌＯｙ（フィンランド）から市販）；および既知のリグノスルホン酸がグラフト結合したポリアニリンである。これらのポリアニリンは、通常は、比較的小さな粒径を有しており、例えば、約０．５〜約５ミクロン；約１．１〜約２．３ミクロン；または、約１．５〜約１．９ミクロンの粒径を有している。

開示されている中間転写体のために選択することが可能な金属酸化物フィラーとしては、例えば、酸化スズ、アンチモンがドープされた酸化スズ、酸化インジウム、インジウムスズ酸化物、酸化亜鉛、酸化チタンなどが挙げられる。

（中間転写体配合物）
ポリマー成分および任意要素のフィラーを、任意の適切な方法によって中間転写体に配合してもよい。例えば、既知の粉砕プロセスを用い、中間転写体混合物の均一な分散物を得て、次いで、これを既知のドローバーコーティング法を用いて個々の金属基板（例えば、ステンレス鋼基板）、ガラス板などにコーティングしてもよい。得られた個々の１つ以上の膜を、基板の上に残したまま、高温で、例えば、約１００℃〜約４００℃、または約１６０℃〜約３００℃まで、適切な時間（例えば、約２０〜約１８０分、または約４０〜約１２０分）加熱することによって乾燥させてもよい。乾燥し、室温（約２３℃〜約２５℃）まで冷却した後、得られた膜を、既知のプロセスによって（例えば、手ではがすことによって）基板からはずしてもよい。得られた膜は、厚みが、例えば、約１５〜約１５０ミクロン；約２０〜約１００ミクロン；または、約２５〜約７５ミクロンであってもよい。

本明細書に開示されているポリマー混合物および１種類以上のフィラーを堆積させるために選択される金属基板として、ステンレス鋼、アルミニウム、ニッケル、銅、およびこれらのアロイ、または他の従来の材料から選択されてもよい。使用可能な他の適切な基板としては、ガラス板などが挙げられる。

ポリマーおよびフィラー要素の混合物を作成するために選択される溶媒は、例えば、ポリマー層混合物のためのコーティング分散物の合計の約６０〜約９５重量％、または約７０〜約９０重量％の量で選択されてもよく、溶媒の例としては、例えば、ハロゲン化アルキレン（例えば、塩化メチレン）、テトラヒドロフラン、トルエン、モノクロロベンゼン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、これらの混合物などが挙げられる。

（支持基板）
所望な場合、支持基板が、中間転写体に含まれてもよい（例えば、ポリアミドイミドおよびポリベンズイミダゾールのブレンドを含むポリマー層の下）。支持基板は、例えば、中間転写体に剛性または強度を与えるために含まれていてもよい。支持基板が用いられる場合、転写体を作成する際に使用されると上に記載されている金属またはガラスの基板を、支持基板の材料と置き換えてもよく、または、最初に、金属またはガラスの基板の上に支持基板を作成し、次いで、支持基板の上にポリマー層を作成してから、完成した構造を金属またはガラスの基板からはずしてもよい。

この実施形態では、ポリマー層のコーティング分散物で任意の適切な支持基板材料をコーティングし、二重層の中間転写体を作成してもよい。例示的な支持基板材料としては、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、これらの混合物などが挙げられる。

より特定的には、中間転写体の支持基板の例は、既知の低温で迅速に硬化するポリイミドポリマーを包含するポリイミドであり、例えば、ＶＴＥＣ（商標）ＰＩ１３８８、０８０−０５１、８５１、３０２、２０３、２０１およびＰＥＴＩ−５（すべて、ＲｉｃｈａｒｄＢｌａｉｎｅＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ，Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ（リーディング、ＰＡ．から入手可能）、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミドなどである。熱硬化性ポリイミドを、約１８０℃〜約２６０℃の温度で、短い時間（約１０〜約１２０分、または約２０〜約６０分）で硬化させてもよく、一般的に、このポリイミドの数平均分子量は、約５，０００〜約５００，０００、または約１０，０００〜約１００，０００であり、重量平均分子量は、約５０，０００〜約５，０００，０００、または約１００，０００〜約１，０００，０００である。また、支持基板のために、３００℃よりも高い温度で硬化させることが可能な熱硬化性ポリイミドを選択してもよく、例えば、ＰＹＲＥＭ．Ｌ（登録商標）ＲＣ−５０１９、ＲＣ５０５７、ＲＣ−５０６９、ＲＣ−５０９７、ＲＣ−５０５３およびＲＫ−６９２（すべて、ＩｎｄｕｓｔｒｉａｌＳｕｍｍｉｔＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（ニュージャージー州パーリン）から市販されている）；ＲＰ−４６およびＲＰ−５０（両方とも、ＵｎｉｔｅｃｈＬＬＣ（バージニア州ハンプトン）から市販されている）；ＤＵＲＩＭＩＤＥ（登録商標）１００（ＦＵＪＩＦＩＬＭＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＭａｔｅｒｉａｌｓＵ．Ｓ．Ａ．、Ｉｎｃ．（ロードアイランド州ノースキングストン）から市販）；ＫＡＰＴＯＮ（登録商標）ＨＮ、ＶＮおよびＦＮ（すべて、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）から選択してもよい。

本明細書に開示されている中間転写体のための支持基板として選択することが可能なポリアミドイミドの例は、ＶＹＬＯＭＡＸ（登録商標）ＨＲ−１１ＮＮ（Ｎ−メチルピロリドンの１５重量％溶液、Ｔ_ｇ＝３００℃、Ｍ_ｗ＝４５，０００）、ＨＲ−１２Ｎ２（Ｎ−メチルピロリドン／キシレン／メチルエチルケトン＝５０／３５／１５［重量％］の３０重量％溶液、Ｔ_ｇ＝２５５℃、Ｍ_ｗ＝８，０００）、ＨＲ−１３ＮＸ（Ｎ−メチルピロリドン／キシレン＝６７／３３［重量％］の３０重量％溶液、Ｔ_ｇ＝２８０℃、Ｍ_ｗ＝１０，０００）、ＨＲ−１５ＥＴ（エタノール／トルエン＝５０／５０［重量％］の２５重量％溶液、Ｔ_ｇ＝２６０℃、Ｍ_ｗ＝１０，０００）、ＨＲ−１６ＮＮ（Ｎ−メチルピロリドンの１４重量％溶液、Ｔ_ｇ＝３２０℃、Ｍ_ｗ＝１００，０００）（すべて、日本の東洋紡から市販）、ＴＯＲＬＯＮ（登録商標）ＡＩ−１０（Ｔ_ｇ＝２７２℃）（ＳｏｌｖａｙＡｄｖａｎｃｅｄＰｏｌｙｍｅｒｓ、ＬＬＣ（ジョージア州アルファレッタ）から市販）である。

本明細書に開示されている中間転写体に選択することが可能な特定のポリエーテルイミド支持基板の例は、ＵＬＴＥＭ（登録商標）１０００（Ｔ_ｇ＝２１０℃）、１０１０（Ｔ_ｇ＝２１７℃）、１１００（Ｔ_ｇ＝２１７℃）、１２８５、２１００（Ｔ_ｇ＝２１７℃）、２２００（Ｔ_ｇ＝２１７℃）、２２１０（Ｔ_ｇ＝２１７℃）、２２１２（Ｔ_ｇ＝２１７℃）、２３００（Ｔ_ｇ＝２１７℃）、２３１０（Ｔ_ｇ＝２１７℃）、２３１２（Ｔ_ｇ＝２１７℃）、２３１３（Ｔ_ｇ＝２１７℃）、２４００（Ｔ_ｇ＝２１７℃）、２４１０（Ｔ_ｇ＝２１７℃）、３４５１（Ｔ_ｇ＝２１７℃）、３４５２（Ｔ_ｇ＝２１７℃）、４０００（Ｔ_ｇ＝２１７℃）、４００１（Ｔ_ｇ＝２１７℃）、４００２（Ｔ_ｇ＝２１７℃）、４２１１（Ｔ_ｇ＝２１７℃）、８０１５、９０１１（Ｔ_ｇ＝２１７℃）、９０７５および９０７６であり、すべて、ＳａｂｉｃＩｎｎｏｖａｔｉｖｅＰｌａｓｔｉｃｓから市販されている。

作成したときに、支持基板は、任意の望ましく、かつ適切な厚みを有していてもよい。例えば、支持基板は、厚みが約１０〜約３００ミクロン、例えば、約５０〜約１５０ミクロン、または約７５〜約１２５ミクロンであってもよい。

（任意要素の剥離層）
いくつかの実施形態では、中間転写体は、外側剥離層をさらに備えていてもよく、通常は、ポリマー層の上部に存在していてもよい。剥離層は、例えば、中間転写体の表面特性を、中間転写体からトナー材料を簡単に剥離させることができるように変えるために含まれてもよい。この場合、剥離層を、ポリマーの反対側に支持基板を備える実施形態で用いてもよく、または、支持基板を使用しない実施形態で用いてもよい。

剥離層で使用するのに適した例示的な材料としては、ＴＥＦＬＯＮ（登録商標）型の材料（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））および他のＴＥＦＬＯＮ（登録商標）型材料を含む）；シリコーン材料、例えば、フルオロシリコーンおよびシリコーンゴム、例えば、シリコーンＲｕｂｂｅｒ５５２（ＳａｍｐｓｏｎＣｏａｔｉｎｇｓ（リッチモンド、Ｖａ．から入手可能）、（ポリジメチルシロキサン／ジブチルスズジアセテート、ポリジメチルシロキサンゴム混合物１００グラムあたり、ＤＢＴＤＡ０．４５グラム、分子量Ｍ_ｗは約３，５００）；フルオロエラストマー（例えば、ＶＩＴＯＮ（登録商標）として販売されているもの、例えば、フッ化ビニリデン、ヘキサフルオロプロピレン、テトラフルオロエチレンのコポリマーおよびターポリマー（これらは、ＶＩＴＯＮＡ（登録商標）、ＶＩＴＯＮＥ（登録商標）、ＶＩＴＯＮＥ６０Ｃ（登録商標）、ＶＩＴＯＮＥ４５（登録商標）、ＶＩＴＯＮＥ４３０（登録商標）、ＶＩＴＯＮＢ９１０（登録商標）、ＶＩＴＯＮＧＨ（登録商標）、ＶＩＴＯＮＢ５０（登録商標）、ＶＩＴＯＮＥ４５（登録商標）、ＶＩＴＯＮＧＦ（登録商標）のような種々の名称で商業的に知られている）が挙げられる。ＶＩＴＯＮ（登録商標）という商品名は、Ｅ．Ｉ．ＤｕＰｏｎｔｄｅＮｅｍｏｕｒｓ，Ｉｎｃの商標である。２種類の既知のフルオロエラストマーは、（１）フッ化ビニリデン、ヘキサフルオロプロピレン、テトラフルオロエチレンのコポリマー類、例えば、ＶＩＴＯＮＡ（登録商標）として商業的に知られているもの；（２）ＶＩＴＯＮＢ（登録商標）として商業的に知られている、フッ化ビニリデン、ヘキサフルオロプロピレン、テトラフルオロエチレンのターポリマー類；（３）３５モル％のフッ化ビニリデン、３４モル％のヘキサフルオロプロピレン、２９モル％のテトラフルオロエチレンと、２％のキュアサイトモノマーとを有する、ＶＩＴＯＮＧＦ（登録商標）のような、フッ化ビニリデン、ヘキサフルオロプロピレン、テトラフルオロエチレン、キュアサイトモノマーのテトラポリマー類で構成される。キュアサイトモノマーは、Ｅ．Ｉ．ＤｕＰｏｎｔｄｅＮｅｍｏｕｒｓ，Ｉｎｃ．から入手可能な、例えば、４−ブロモペルフルオロブテン−１，１，１−ジヒドロ−４−ブロモペルフルオロブテン−１，３−ブロモペルフルオロプロペン−１，１，１−ジヒドロ−３−ブロモペルフルオロプロペン−１、または任意の他の適切な既知の市販されているキュアサイトモノマーであってもよい。

剥離層を、任意の既知のコーティングプロセスによってポリマー層の上に堆積させてもよい。外側剥離層を作成するための既知の方法としては、浸漬、噴霧（例えば、非常に薄い膜を複数回噴霧して塗布することによる）、鋳造、フローコーティング、ウェブコーティング、ロールコーティング、押出成形、成型などが挙げられる。

開示されている中間転写体は、いくつかの実施形態では、溶接可能である。つまり、作成した膜の相対する端を、例えば、超音波溶接によって溶接し、つなぎ目を作成してもよい。開示されている中間転写体の表面抵抗率は、例えば、約１０^９〜約１０^１３オーム／スクエア、または約１０^１０〜約１０^１２オーム／スクエアである。溶接可能な中間転写体のシート抵抗率は、例えば、約１０^９〜約１０^１３オーム／スクエア、または約１０^１０〜約１０^１２オーム／スクエアである。

ゼログラフィー式印刷システムを含む多くの印刷システムおよび複写システムのために、本明細書に示されている中間転写体を選択してもよい。例えば、転写されるべきそれぞれの現像されたトナー画像が、画像形成ステーションで画像形成ドラムまたは光伝導ドラムの上に作成され、次いで、これらの画像が、現像ステーションでそれぞれ現像され、中間転写体に転写されるマルチイメージングゼログラフィー機に、開示されている中間転写体を組み込んでもよい。画像を光伝導体の上に作成し、連続して現像し、次いで、中間転写体に転写してもよい。代替的な方法では、それぞれの画像を光伝導ドラムまたは光受容ドラムの上に作成し、現像し、次いで、中間転写体に位置制御しつつ転写する。一実施形態では、多重画像システムは、カラー複写システムであり、複写される画像のそれぞれの色が光伝導ドラムの上に作成され、現像され、中間転写体に転写される。

トナー潜像が光受容ドラムから中間転写体に転写された後、中間転写体に熱および圧力を加え、画像を受け入れる基板（例えば、紙）と接してもよい。次いで、中間転写体の上のトナー画像を画像の形状で基板（例えば、紙）に転写し、固定する。

（実施例１）
日本の東洋紡から得られるような８．６重量％のポリアミドイミド（ＰＡＩ）ＶＹＬＯＭＡＸ（登録商標）ＨＲ−１１ＮＮ（Ｎ−メチルピロリドンの１５重量％溶液、Ｔ_ｇ＝３００℃、重量平均分子量Ｍ_ｗ＝４５，０００）、ＢｏｅｄｅｋｅｒＰｌａｓｔｉｃｓ、Ｉｎｃ．（シャイナー、ＴＸ）から得られるような８．６重量％のポリベンズイミダゾール（ＰＢＩ）Ｃｅｌａｚｏｌｅ（登録商標）（Ｎ，Ｎ’−ジメチルアセトアミドの２６重量％溶液、Ｔ_ｇ＝３９９℃、重量平均分子量、Ｍ_ｗ＝３０，０００）を、ＤｅＧｕｓｓａＣｈｅｍｉｃａｌｓから得られるような２．８重量％のカーボンブラック４（Ｂ．Ｅ．Ｔ．表面積＝１８０ｍ^２／ｇ、ＤＢＰ吸収量＝１．８ｍｌ／ｇ、一次粒子径＝２５ナノメートル）、８０重量％のＮ−メチルピロリドンと混合し、次いで、アトライタ中、２ミリメートルのステンレスショットを用いたボールミルによって１時間粉砕した。

次いで、上のようにして得られた分散物を、既知のドローバーコーティング法を用い、０．５ミリメートルの厚みでステンレス鋼基板にコーティングし、次いで、鋼鉄基板の上に残したままで、１２５℃で２０分間乾燥させ、次いで、１９０℃でさらに４０分間乾燥させた。

得られた乾燥コーティングをステンレス鋼基板から手で剥がすことによってはずし、ＰＡＩ／ＰＢＩ／カーボンブラックの重量比が、上の初期混合物原料の量を基準として４３／４３／１４［重量％］であるような、厚みが約１００ミクロンの中間転写体膜を得た。

（実施例２）
東洋紡から得られるような８．６重量％のポリアミドイミドＶＹＬＯＭＡＸ（登録商標）ＨＲ−６６ＮＮ（Ｎ−メチルピロリドンの１３重量％溶液、Ｔ_ｇ＝３４０℃、重量平均分子量Ｍ_ｗ＝１００，０００）、ＢｏｅｄｅｋｅｒＰｌａｓｔｉｃｓ、Ｉｎｃ．（シャイナー、ＴＸ）から得られるような８．６重量％のＰＢＩ、Ｃｅｌａｚｏｌｅ（登録商標）（Ｎ，Ｎ’−ジメチルアセトアミドの２６重量％溶液、Ｔ_ｇ＝３９９℃、重量平均分子量Ｍ_ｗ＝３０，０００）を、ＤｅＧｕｓｓａＣｈｅｍｉｃａｌｓから得られるような２．８重量％のカーボンブラック４（Ｂ．Ｅ．Ｔ．表面積＝１８０ｍ^２／ｇ、ＤＢＰ吸収量＝１．８ｍｌ／ｇ、一次粒子径＝２５ナノメートル）、８０重量％のＮ−メチルピロリドンと混合し、次いで、アトライタ中、２ミリメートルのステンレスショットを用いたボールミルによって１時間粉砕した。

次いで、上のようにして得られた分散物を、既知のドローバーコーティング法を用い、０．５ミリメートルの厚みでステンレス鋼基板にコーティングし、次いで、鋼鉄基板の上に残したままで、１２５℃で２０分間乾燥させ、次いで、２９０℃でさらに４０分間乾燥させた。

（比較例１）
ＩｎｄｕｓｔｒｉａｌＳｕｍｍｉｔｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙＣｏｒｐ．（パーリン、ＮＪ）から得られるような８．６重量％のポリアミド酸（ポリイミド前駆体）ＰＹＲＥ−ＭＬＲＣ５０８３（ＮＭＰ／ＤＭＡｃ＝１５／８５［重量％］中、約１８〜１９重量％）を、Ｅｖｏｎｉｋ−Ｄｅｇｕｓｓａから得られるような１４重量％のカーボンブラック４（Ｂ．Ｅ．Ｔ．表面積＝１８０ｍ^２／ｇ、ＤＢＰ吸収量＝１．８ｍｌ／ｇ、一次粒子径＝２５ナノメートル）と、適切な量の溶媒ＮＭＰと混合し、合計固形物含有量を約１７重量％に調節した後、得られた混合物を、アトライタ中、２ミリメートルのステンレスショットを用いたボールミルによって１時間粉砕した。

次いで、得られた分散物を、既知のドローバーコーティング法を用い、０．５ミリメートルの厚みでステンレス鋼基板にコーティングし、次いで、鋼鉄基板の上に残したままで、１２５℃で２０分間乾燥させ、次いで、１９０℃で４０分間乾燥させ、３２０℃で６０分間乾燥させた。

得られた乾燥コーティングをステンレス鋼基板から手で剥がすことによってはずし、上の初期混合物の量を基準としてポリイミド／カーボンブラックの重量比が８６／１４［重量％］であるような、厚みが約１００ミクロンの中間転写体膜を得た。

（表面抵抗率の測定）
実施例Ｉおよび比較例１の上の中間転写体について、ＨｉｇｈＲｅｓｉｓｔｉｖｉｔｙＭｅｔｅｒ（三菱化学株式会社から入手可能なＨｉｒｅｓｔａ−ＵｐＭＣＰ−ＨＴ４５０）を用い、表面抵抗率（相対湿度７２°Ｆ／５０％で、転写体の位置を変えて４〜６回測定して平均をとる）を測定した。結果を表１に提示している。
比較例１のＩＴＢデバイスも実施例ＩのＩＴＢデバイスも、両方とも、表面抵抗率が約１０^９〜約１０^１３オーム／スクエアの範囲におさまり、機能的であった。

（ヤング率の測定）
比較例１および実施例Ｉの上の中間転写体について、既知のＡＳＴＭＤ８８２−９７プロセスにしたがってヤング率を測定した。比較例１または実施例Ｉのサンプル（０．５インチ×１２インチ）を測定装置ＩｎｓｔｒｏｎＴｅｎｓｉｌｅＴｅｓｔｅｒに置き、次いで、一定の引張速度で破断するまで伸ばした。この間に、サンプルの伸長度に対して、得られた負荷を記録した。この曲線の初期の直線部分に対して接線方向に任意の点をとり、引張応力を対応するひずみで割ることによって弾性率を算出した。引張応力は、それぞれの試験サンプルの平均断面積で負荷を割ることによって算出した。この結果も、表１に提示している。

実施例Ｉの中間転写体のヤング率は、約５，０００ＭＰａ（メガパスカル）であると測定され、一方、比較例１の中間転写体のヤング率は、約３，６００ＭＰａであった。開示されている実施例ＩのＰＡＩ／ＰＢＩＩＴＢは、比較例１の一般的に使用されるポリイミドＩＴＢよりも高いヤング率を有していた。

さらに、実施例Ｉの中間転写体の調製は、主に、乾燥時間が短くなり（例えば、実施例Ｉでは１時間であるのに対し、比較例１では２時間）、乾燥温度が低いため（実施例Ｉでは１９０℃であるのに対し、比較例１では３２０℃）、安い費用（約５０％安い費用）で行われた。

実施例Ｉおよび実施例ＩＩの上で調製した中間転写体を、本明細書に示されるように、ポリイミドのような支持基板の上に堆積させてもよい。

Claims

ポリアミドイミドおよびポリベンズイミダゾールを含むポリマー層を備える、中間転写体。
支持基板をさらに備えており、前記ポリマー層が、導電性フィラー成分をさらに含む、請求項１に記載の中間転写体。
前記ポリアミドイミドが、以下の式／構造によってあらわされ、
式中、ｎは、繰り返しセグメントの数をあらわし、Ａｒはアリール基である、請求項１に記載の中間転写体。
前記ポリアミドイミドが、以下の式／構造のいずれかひとつによってあらわされるポリアミドイミドからなる群から選択される、請求項１に記載の中間転写体。
および
ｎが、約１００〜約５００の数である、請求項４に記載の中間転写体。
前記ポリアミドイミドが、約１〜約９５重量％の量で存在し、前記ポリベンズイミダゾールが、約１〜約９５重量％の量で存在し、前記導電性フィラーが、約４〜約３０重量％の量で存在し、前記ポリアミドイミド、前記ポリベンズイミダゾール、前記導電性成分の合計が約１００重量％である、請求項１に記載の中間転写体。
前記ポリアミドイミドの数平均分子量が、約５，０００〜約５０，０００であり、重量平均分子量が約１０，０００〜約２００，０００であり、前記ポリベンズイミダゾールの数平均分子量が、約３，０００〜約４０，０００であり、重量平均分子量が約９，０００〜約１５０，０００であり、前記転写体の抵抗率が、約１０^８〜約１０^１３オーム／スクエアである、請求項１に記載の中間転写体。
前記ポリマー層の上に層の構造で外側剥離層をさらに備えており、前記剥離層が、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、フッ化ビニリデンとヘキサフルオロプロピレンとテトラフルオロエチレンのターポリマー、およびこれらの混合物からなる群から選択される、請求項１に記載の中間転写体。
支持基板と、ポリアミドイミドおよびポリベンズイミダゾールの混合物を含むポリマー層とを備え、前記ポリアミドイミドが、以下の式／構造によってあらわされるポリアミドイミドからなる群から選択され、
および
式中、ｎは、約２０〜約１，０００の繰り返しセグメントの数をあらわし、前記ポリベンズイミダゾールは、以下の式／構造によってあらわされ、
式中、ｎは、約３０〜約５００の繰り返しセグメントの数をあらわす、中間転写体。
ポリイミド支持基板と、前記支持基板と接しており、ポリアミドイミド、ポリベンズイミダゾール、導電性フィラーの混合物を含むポリマー層とを備え、このポリアミドイミドが、以下の式／構造からなる群から選択され、
および
式中、ｎは、繰り返しセグメントの数をあらわし、前記ポリベンズイミダゾールは、以下の式／構造によってあらわされ、
式中、ｎは、約１００〜約５００の数であり、前記ポリアミドイミドは、約４５〜約７５重量％の量で存在し、前記ポリベンズイミダゾールは、約２５〜約５５重量％の量で存在し、前記導電性成分は、約５〜約２０重量％の量で存在し、前記ポリアミドイミド、前記ポリベンズイミダゾール、前記導電性成分の合計は、約１００重量％であり、転写体の抵抗率は、約１０^８〜１０^１３オーム／スクエアである、中間転写ベルト。