JP2015007778A - 中間転写体および製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】繰り返しが可能であり、適切な特性を有する中間転写体とその製造方法を提供する。【解決手段】ポリイミドポリマーと、カーボンブラックと、アルコールホスフェートとの層を含む中間転写体とする。アルコールホスフェートは、以下の構造を有し、式中、Ｒは、約２〜約３６個の炭素原子を含むアルキルである。【選択図】なし

Description

本開示は、画像形成装置および中間転写体に関する。

中間転写体を用いてカラー画像または白黒画像を作成し、静電的にトナーを転写する画像形成装置がよく知られている。このような中間転写体を用い、カラー画像形成装置で、紙シートの上に画像を作成するとき、それぞれイエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックの４色画像が、一般的に、まず画像担体（例えば、感光体）から連続して転写され、中間転写体の上で重ね合わされる（一次転写）。次いで、このフルカラー画像を、１工程で紙シートに転写する（二次転写）。白黒の画像形成装置では、黒色画像を感光体から転写し、中間転写体の上で重ね合わせ、次いで、紙シートに転写する。

導電性カーボンブラックは、通常は、非常に狭いパーコレーション閾値範囲を有する。中間転写体の表面導電性（Ω／□）の常用対数は、８〜１３の範囲である。カーボンブラックは、転写体およびフューザー両方の膜に含まれるフィラーであり、そのため、その分散均一性や、ポリマー樹脂との相互作用は、これらの膜の性能に大きな影響を及ぼす。コーティング溶液では、導電性カーボンブラックが、有機溶媒を含むポリマーバインダーに分散している。これらのベルトをコーティングするには、高い溶液粘度を必要とするため、系中でポリマー溶液にカーボンブラックを分散させることはきわめて困難である。コーティングする現行のプロセスでは、中間転写体の場合に、カーボンブラック分散物の分布が不均一であること、コーティングの欠陥、導電性が変動することといった共通の問題点がある。

繰り返しが可能であり、適切な特性を有する許容される転写体を与える、新しい中間転写体材料のプロセスを開発する必要がある。

種々の実施形態によれば、ポリイミドポリマーと、カーボンブラックと、アルコールホスフェートとの層を含む中間転写体を提供する。アルコールホスフェートは、以下の構造

を有し、式中、Ｒは、約２〜約３６個の炭素原子を含むアルキルである。

本明細書に開示するさらなる態様は、基材層と、基材層の上に配置された表面層とを含む、中間転写体である。表面層は、ポリイミドポリマーと、カーボンブラックと、アルコールホスフェートとを含む。アルコールホスフェートは、以下の構造を有し、

式中、Ｒは、約２〜約３６個の炭素原子を含むアルキルであり、カーボンブラックは、基材層に配置された層の少なくとも３重量％含まれる。

本明細書に開示するさらなる態様は、中間転写体を製造する方法である。この方法は、カーボンブラックおよびアルコールホスフェートおよび溶媒を分散させて混合物を作成することを含む。この混合物をポリアミド酸と混合し、ポリアミド酸混合物を作成する。非イオン性ポリマーフルオロケミカル界面活性剤とポリアミド酸混合物とを混合して分散物を作成する。孔径が約１０ミクロン〜約２００ミクロンのフィルターを通して分散物を濾過し、コーティング分散物を作成する。基材にコーティング分散物をコーティングし、このコーティングを約２５０℃〜約３７０℃の温度で約３０分〜約１８０分硬化させ、中間転写体を作成する。

図１は、画像装置の模式図である。 図２は、本明細書に開示する一実施形態の模式図である。 図３は、本明細書に開示する一実施形態の模式図である。 図４は、本明細書に開示する一実施形態の方法のフローチャートである。

図１を参照すると、画像形成装置は、以下にさらに詳細に記載するような中間転写体を備えている。この画像形成装置は、一次転写によって、像保持体で作成されたトナー画像を中間転写体に転写するための第１転写ユニットと、二次転写によって、中間転写体に転写されたトナー画像を転写材料に転写するための第２転写ユニットとを備える、中間転写式の画像形成装置である。また、この画像形成装置において、中間転写体は、トナー画像を転写材料に転写するための転写領域内に、転写材料を搬送するための転写搬送体として与えられてもよい。高品質の画像を転写し、長期間にわたって安定なままである中間転写体を有することが必要である。

本明細書に記載する画像形成装置は、中間転写方式の画像形成装置であれば、特に制限されず、例としては、現像デバイスに単色のみが格納されている通常の単色画像形成装置、像保持体上に保持されているトナー画像を、順次中間転写体に繰り返し一次転写するためのカラー画像形成装置、中間転写体に連続して配置されるそれぞれの色の現像ユニットとともに、複数の像保持体を備えているタンデム型カラー画像形成装置が挙げられる。さらに特定的には、画像形成装置は、適宜、像保持体と、像保持体表面を均一に帯電させる帯電ユニットと、中間転写体表面を露光し、静電潜像を作成する露光ユニットと、現像溶液を用いて、像保持体表面に生成した潜像を現像し、トナー画像を作成する現像ユニットと、トナーユニットを転写材料に定着させる定着ユニットと、像保持体に付着したトナーおよび異物を除去するクリーニングユニットと、像保持体表面に残った静電潜像を除去する静電除去ユニットと、必要な場合には、既知の方法による他のユニットとを備えていてもよい。

像保持体として、既知のものを使用してもよい。像保持体の感光層として、有機系のアモルファスシリコン、または他の既知の材料を使用してもよい。円筒形の像保持体の場合、像保持体は、アルミニウムまたはアルミニウムアロイを押出成形し、表面処理を行う既知の方法によって得られる。ベルト形態の像保持体を使用してもよい。

帯電ユニットは、特に制限されず、既知の充電器を用いてもよく、例えば、導電性ローラーまたは半導体ローラー、ブラシ、膜、ゴム製ブレードを用いた接触型充電器、コロナ放電を利用するスコロトロン充電器またはコロトロン充電器などを用いてもよい。中でも、優れた電荷補償能という観点から、接触型帯電ユニットが好ましい。帯電ユニットは、通常は、直流を電子写真用感光材料に印加するが、交流をさらに重ね合わせてもよい。

露光ユニットは、特に制限されず、例えば、半導体レーザービーム、ＬＥＤビーム、液晶シャッタービームなどの光源を用いることによって、または、このような光源から多面鏡を通すことによって、電子写真用感光材料の表面に所望の画像を露光する光学系デバイスを用いてもよい。

現像ユニットは、適切には、目的に応じて選択されてもよく、例えば、一液型現像溶液または二液型現像溶液を用いることによって現像するための既知の現像ユニットを、ブラシおよびローラーを用いて、接触させるか、または接触させずに使用してもよい。

第１転写ユニットは、既知の転写充電器、例えば、部材、ローラー、膜およびゴム製ブレードを用いる接触型転写充電器、コロナ放電を利用するスコロトロン転写充電器またはコロトロン転写充電器を備えている。中でも、接触型転写充電器は、優れた転写電荷補償能を与える。転写充電器以外に、剥離型の充電器を一緒に使用してもよい。

第２転写ユニットは、第１転写ユニットと同じであってもよく、例えば、転写ローラーなどを用いた接触型転写充電器、スコロトロン転写充電器およびコロトロン転写充電器であってもよい。接触型転写充電器の転写ローラーによって強く押すことによって、画像転写段階を維持することができる。さらに、転写ローラーまたは接触型転写充電器を、中間転写体を導くような位置にローラーを押すことによって、トナー画像を中間転写体から転写材料へと移動させる操作を行ってもよい。

光静電除去ユニットとして、例えば、タングステンランプまたはＬＥＤを用いてもよく、光静電除去プロセスで使用する光質としては、タングステンランプの白色光、ＬＥＤの赤色光を挙げることができる。光静電除去プロセスで、照射光の強度として、通常は、出力を、光質の約数倍〜約３０倍が、電子写真用感光材料の露光感度の半分を示すように設定する。

定着ユニットは、特に制限されず、任意の既知の定着ユニットを使用してもよく、例えば、熱ローラー定着ユニットおよびオーブン定着ユニットを用いてもよい。

クリーニングユニットは、特に制限されず、任意の既知のクリーニングデバイスを用いてもよい。

一次転写を繰り返すためのカラー画像形成装置を、図１に模式的に示している。図１に示す画像形成装置は、像保持体として感光ドラム１と、中間転写体としての転写体２（例えば、転写ベルト）と、転写電極としてバイアスローラー３と、転写材料として紙を供給するためのトレー４と、ＢＫ（ブラック）トナーによる現像デバイス５と、Ｙ（イエロー）トナーによる現像デバイス６と、Ｍ（マゼンタ）トナーによる現像デバイス７と、Ｃ（シアン）トナーによる現像デバイス８と、部材クリーナー９と、剥離爪１３と、ローラー２１、２３および２４と、バックアップローラー２２と、導電性ローラー２５と、電極ローラー２６と、クリーニングブレード３１と、紙の束４１と、ピックアップローラー４２と、フィードローラー４３とを備えている。

図１に示す画像形成装置において、感光ドラム１は、矢印Ａの方向に回転し、帯電デバイス（示していない）の表面を均一に帯電させる。帯電した感光ドラム１に、画像書き込みデバイス（例えば、レーザー書き込みデバイス）によって、第１色（例えば、ＢＫ）の静電潜像が作成される。この静電潜像は、現像デバイス５によって、トナーによって現像され、目に見えるトナー画像Ｔが作成される。トナー画像Ｔは、感光ドラム１が回転することによって、導電性ローラー２５を備える一次転写ユニットに移動し、導電性ローラー２５から、トナー画像Ｔに逆極性の電場がかけられる。トナー画像Ｔは、転写体２に静電的に吸着し、矢印Ｂの方向に転写体２が回転することによって、一次転写が行われる。

同様に、第２色のトナー画像、第３色のトナー画像および第４色のトナー画像が、次々と作成され、転写体２に重ねて配置され、多層トナー画像が作成される。

転写体２が回転することによって、転写体２に転写された多層トナー画像が、バイアスローラー３を備える二次転写ユニットに移動する。二次転写ユニットは、転写体２のトナー画像を保持している側の表面に配置されているバイアスローラー３と、転写体２の裏側からバイアスローラー３と向かい合うように配置されているバックアップローラー２２と、バックアップローラー２２と密に接して回転する電極ローラー２６とを備えている。

紙４１は、ピックアップローラー４２によって、紙トレー４に入っている紙束から１枚ずつ取り出され、特定のタイミングで、フィードローラー４３によって、二次転写ユニットの転写体２とバイアスローラー３との間の空間に供給される。供給された紙４１は、バイアスローラー３とバックアップローラー２２とに押されながら搬送され、転写ベルト２の上に保持されているトナー画像が、転写体２が回転することによって紙４１に転写される。

トナー画像が転写された紙４１は、最後のトナー画像の一次転写が終わるまで、剥離爪１３を後退した位置に操作することによって転写体２から剥離され、定着デバイス（示されていない）に搬送される。トナー画像は、圧力や熱を加えることによって定着し、永久的な画像が作成される。多層トナー画像を紙４１に転写した後、転写体２を、二次転写ユニットの下流に配置されているクリーナー９でクリーニングして残留トナーを除去し、次の転写に備える。バイアスローラー３は、ポリウレタンなどでできているクリーニングブレード３１が常に接触していてもよく、転写によって付着したトナー粒子、紙粉、他の異物が除去されるように提供されていてもよい。

単色画像を転写する場合、一次転写の後、トナー画像Ｔは、すぐに二次転写プロセスに送られ、定着デバイスに運ばれる。しかし、複数の色を組み合わせて多色画像を転写する場合には、中間転写体２と感光ドラム１との回転が、一次転写ユニットで複数色のトナー画像の位置が正確に合い、複数色のトナー画像がずれないように同期化される。二次転写ユニットでは、トナーの極性と同じ極性の電力（転写電力）を、バイアスローラー３および転写体２とは反対側に配置されているバックアップローラー２２と密に接触している電極ローラー２６に加えることによって、静電反発力によって、トナー画像が紙４１に転写される。これにより、画像が作成される。

中間転写体２は、任意の適切な形状であってもよい。適切な形状の例としては、シート、膜、ウェブ、箔、片、コイル、円筒形、ドラム、終端のないメビウスの輪、円板、終端のないベルトを含むベルト、終端がなく、つなぎ目のある可とう性ベルト、終端がなく、つなぎ目のない可とう性ベルト、パズルカットのつなぎ目がある、終端のないベルトなどが挙げられる。図１では、転写体２はベルトとして示されている。

画像転写の場合の画像では、カラートナー画像は、まず、光受容体に蓄積し、次いで、すべてのカラートナー画像が、同時に中間転写体に転写される。タンデム型転写では、トナー画像は、所定の時間に、１つの色が、光受容体から中間転写体の同じ領域に転写される。両実施形態が、本明細書に含まれる。

現像した画像を光導電性部材から中間転写体に転写し、この画像を中間転写体から基板に転写することは、電子写真で従来から使用されている任意の適切な技術（例えば、コロナ転写、圧力転写、バイアス転写、およびこれらの転写手段の組み合わせなど）によって行うことができる。

中間転写体は、任意の適切な形状であってもよい。適切な形状の例としては、シート、膜、ウェブ、箔、片、コイル、円筒形、ドラム、終端のない片、円板、ドレルト（ドラムとベルトの中間）、終端のないベルトを含むベルト、終端がなく、つなぎ目のある可とう性ベルト、終端がなく、つなぎ目のある可とう性作像ベルトが挙げられる。

図２に示される一実施形態では、中間転写体５４は、単層構造で、膜の形態である。中間転写体５４は、層５２を含み、この層は、ポリイミドポリマーと、アルコールホスフェートと、カーボンブラック粒子５１とを含む。アルコールホスフェートは、以下の構造を有し、

式中、Ｒは、約２〜約３６個の炭素原子を含むアルキルである。カーボンブラック粒子は、層の少なくとも３重量％である。

高速機の場合、産業のトレンドは、層の機能を分ける多層体に注目が集まっている。図３に示される一実施形態では、中間転写体５４は、二層構造で、膜の形態である。中間転写体５４は、基材層５０を含んでいる。外側層５２は、ポリイミドポリマーと、アルコールホスフェートと、カーボンブラック粒子５１とを含む。アルコールホスフェートは、以下の構造を有し、

式中、Ｒは、約２〜約３６個の炭素原子を含むアルキルである。カーボンブラック粒子５１は、外側層の少なくとも３重量％である。カーボンブラック粒子５１が、場合により基材層５０の中に与えられてもよい。

典型的な中間転写体組成物は、ポリアミド酸、例えば、ピロメリット酸二無水物／４，４−オキシジアニリンのポリアミド酸（Ｓｕｍｍｉｔ Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ製のＰＹＲＥ（登録商標）ＭＬ ＲＣ−５０８３）、またはビフェニルテトラカルボン酸二無水物／フェニレンジアミンのポリアミド酸（Ｋａｎｅｋａ製のＢＰＤＡ）、カーボンブラック、例えば、チャンネルブラック、例えば、スペシャルブラック４（Ｏｒｉｏｎ製）、アルキルフェノキシポリエトキシエタノールホスフェートＳＴＥＰＦＡＣ（登録商標）８１７１（Ｓｔｅｐａｎ製）およびレベリング剤Ｎｏｖｅｃ（商標） ＦＣ−４４３２（３Ｍ製）を重量比８９／１１／１．５／０．１で含む。抵抗率は、カーボンブラックが約１１％の場合、約１０^１０ｏｈｍ／ｓｑである。しかし、カーボンブラックのパーコレーション閾値に起因して、保持量の小さな変動が、抵抗率を仕様の外に追いやってしまうだろう。それに加え、上述の組成物を含むフローコーティングされたベルトは、コーティングの欠陥を示す。コーティングの欠陥は、アルキルフェノキシポリエトキシエタノールホスフェートによって引き起こされると理論づけられる。

上述の抵抗率の感度またはパーコレーションの問題を解決するために、上述の同じ他の中間転写体構成要素を含む導電性チャンネルブラックを、導電性の低いカーボンブラック（例えば、オイルファーネスブラック）と置き換えた。ＮＥＲＯＸ（登録商標）５０５ファーネスブラック（これもＯｒｉｏｎ製）を使用したが、許容範囲の分散物を得ることはできなかった。

良好なコーティング分散物を得るために、アルキルフェノキシポリエトキシエタノールホスフェートをアルコールホスフェートと置き換えた。オイルファーネスカーボンブラックの表面にある有機基は、チャンネルカーボンブラックの表面にある有機基よりもかなり少ないため、アルコールホスフェートのアルキル鎖は、ポリアミド酸にカーボンブラックを分散させるのに役立つと理論づけられた。

中間転写体を製造するためのプロセスを図４に示す。工程６０で、カーボンブラックとアルコールホスフェートを溶媒に分散させ、機械的に混合する。工程６２で、この混合物にポリアミド酸を加える。得られた混合物をボールミルで粉砕するか、または他の機械混合プロセスを行う。工程６４で、フルオロ界面活性剤のレベリング剤を６２から得た混合物に加える。６４の混合物を機械的に混合する。６４の混合物を工程６６で濾過する。使用するフィルターは、２０ミクロンフィルターである。いくつかの実施形態では、フィルターの孔径は、約１０ミクロン〜約２００ミクロン、または約２０ミクロン〜約１００ミクロンである。工程６８で、工程６６の濾過した混合物で基材をコーティングし、硬化させ、中間転写体を作成する。いくつかの実施形態では、工程６０と工程６２を同時に行うことができる。

開示されるポリアミド酸としては、ピロメリット酸二無水物／４，４’−オキシジアニリンのポリアミド酸、ピロメリット酸二無水物／フェニレンジアミンのポリアミド酸、ビフェニルテトラカルボン酸二無水物／４，４’−オキシジアニリンのポリアミド酸、ビフェニルテトラカルボン酸二無水物／フェニレンジアミンのポリアミド酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物／４，４’−オキシジアニリンのポリアミド酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物／４，４’−オキシジアニリン／フェニレンジアミンのポリアミド酸など、およびこれらの混合物のいずれかが挙げられる。

ピロメリット酸二無水物／４，４’−オキシジアニリンのポリアミド酸の市販の例としては、ＰＹＲＥ−ＭＬ ＲＣ５０１９（Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）中、約１５〜１６重量％）、ＲＣ５０５７（ＮＭＰ／芳香族炭化水素＝８０／２０中、約１４．５〜１５．５重量％）、ＲＣ５０８３（ＮＭＰ／ＤＭＡｃ＝１５／８５中、約１８〜１９重量％）（これらはすべて、Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｓｕｍｍｉｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏｒｐ．（パーリン、ＮＪ）から市販されている）；ＦＵＪＩＦＩＬＭ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｕ．Ｓ．Ａ．，Ｉｎｃ．から市販されているＤＵＲＩＭＩＤＥ（登録商標）１００が挙げられる。

ビフェニルテトラカルボン酸二無水物／４，４’−オキシジアニリンのポリアミド酸の市販の例としては、Ｕ−ＶＡＲＮＩＳＨ ＡおよびＵ−ＶＡＲＮＩＳＨ Ｓ（ＮＭＰ中、約２０重量％）を挙げることができ、これらは両方ともＵＢＥ Ａｍｅｒｉｃａ Ｉｎｃ．（ニューヨーク、ＮＹ）製である。

ビフェニルテトラカルボン酸二無水物／フェニレンジアミンのポリアミド酸の市販の例としては、Ｋａｎｅｋａ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（ＴＸ）製のＢＰＤＡ樹脂（ＮＭＰ中、約１６．６重量％）；ＰＩ−２６１０（ＮＭＰ中、約１０．５重量％）およびＰＩ−２６１１（ＮＭＰ中、約１３．５重量％）を挙げることができ、これらは両方ともＨＤ ＭｉｃｒｏＳｙｓｔｅｍｓ（パーリン、ＮＪ）製である。

ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物／４，４’−オキシジアニリンのポリアミド酸の市販の例としては、ＲＰ４６およびＲＰ５０（ＮＭＰ中、約１８重量％）を挙げることができ、これらは両方ともＵｎｉｔｅｃｈ Ｃｏｒｐ．（ハンプトン、ＶＡ）製である。

ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物／４，４’−オキシジアニリン／フェニレンジアミンのポリアミド酸の市販の例としては、ＰＩ−２５２５（ＮＭＰ中、約２５重量％）、ＰＩ−２５７４（ＮＭＰ中、約２５重量％）、ＰＩ−２５５５（ＮＭＰ／芳香族炭化水素＝８０／２０中、約１９重量％）およびＰＩ−２５５６（ＮＭＰ／芳香族炭化水素／プロピレングリコールメチルエーテル＝７０／１５／１５中、約１５重量％）を挙げることができ、これらはすべてＨＤ ＭｉｃｒｏＳｙｓｔｅｍｓ（パーリン、ＮＪ）製である。

ポリアミド酸の種々の量は、基材について、例えば、約６０〜約９８重量％、６５〜約９０重量％、または７０〜約８５重量％になるように選択することができる。

中間転写体に含まれてもよい他のポリアミド酸またはポリアミド酸エステルの例は、酸二無水物とジアミンの反応から得られる。適切な酸二無水物としては、芳香族酸二無水物およ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酸二無水物、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酸二無水物、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酸二無水物、３，３’，４，４’−テトラカルボキシビフェニル酸二無水物、３，３’，４，４’−テトラカルボキシベンゾフェノン酸二無水物、ジ−（４−（３，４−ジカルボキシフェノキシ）フェニル）エーテル酸二無水物、ジ−（４−（３，４−ジカルボキシフェノキシ）フェニル）スルフィド酸二無水物、ジ−（３，４−ジカルボキシフェニル）メタン酸二無水物、ジ−（３，４−ジカルボキシフェニル）エーテル酸二無水物、１，２，４，５−テトラカルボキシベンゼン酸二無水物、１，２，４−トリカルボキシベンゼン酸二無水物、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）プロパン酸二無水物、２，２−ビス（２，３−ジカルボキシフェニル）プロパン酸二無水物、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）エーテル酸二無水物、ビス（２，３−ジカルボキシフェニル）エーテル酸二無水物、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）スルホン酸二無水物、ビス（２，３−ジカルボキシフェニル）スルホン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酸二無水物、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酸二無水物、１，１−ビス（２，３−ジカルボキシフェニル）エタン酸二無水物、１，１−ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）エタン酸二無水物、ビス（２，３−ジカルボキシフェニル）メタン酸二無水物、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）メタン酸二無水物、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）二無水物などが挙げられる。ポリアミド酸の調製に使用するのに適した例示的なジアミンとしては、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’−オクタフルオロジフェニルエーテル、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）プロパンおよび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など、およびこれらの混合物が挙げられる。

酸二無水物およびジアミンは、例えば、酸二無水物とジアミンの重量比が約２０：８０〜約８０：２０、さらに具体的には、重量比が約５０：５０になるように選択される。芳香族テトラカルボン酸酸二無水物のような上述の芳香族酸二無水物と、芳香族ジアミンのようなジアミンを、それぞれ単独で、または混合物として使用する。

カーボンブラックと、ポリアミド酸、例えば、ピロメリット酸二無水物／フェニレンジアミンのポリアミド酸を含む内部剥離剤とを含む分散剤として選択されるアルコールホスフェートとしては、以下の構造を有するアルコールホスフェートが挙げられ、

式中、Ｒは、約２〜約３６個の炭素原子を含むアルキルである。アルコールホスフェートは、ＺＥＬＥＣ（登録商標）ＵＮとしてＳｔｅｐａｎから入手可能であり、ここで、Ｒは、約８〜約１０個の炭素原子を含む。アルコールホスフェートの種々の量は、層について、例えば、約０．０５〜約２０重量％、０．２〜約１０重量％、または０．５〜約５重量％になるように選択することができる。

カーボンブラックの導電性は、主に、表面積とそのストラクチャーによって変わり、一般的に、表面積が大きく、ストラクチャーが大きくなるほど、カーボンブラックの導電性が大きくなる。表面積は、カーボンブラックの単位重量あたりのＢ．Ｅ．Ｔ．窒素表面積によって測定され、一次粒径の指標である。本明細書に記載するカーボンブラックの表面積は、約４６０ｍ^２／ｇ〜約３５ｍ^２／ｇである。ストラクチャーは、カーボンブラックの一次凝集物の形態を指す複雑な特性である。ストラクチャーは、一次凝集物を含む一次粒子の数と、一緒に「融合する」様式の両方の指標である。ストラクチャーが大きなカーボンブラックは、かなりの量の「分岐」および「鎖」を含む多くの一次粒子で構成される凝集物を特徴とし、一方、ストラクチャーが小さなカーボンブラックは、もっと少ない一次粒子で構成される小さな凝集物を特徴とする。ストラクチャーは、カーボンブラック内の空隙によるフタル酸ジブチル（ＤＢＰ）吸収によって測定される。ストラクチャーが大きいほど、空隙が多く、ＤＢＰ吸収量が大きくなる。

中間転写体のために選択されるカーボンブラックの例としては、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ＢＬＡＣＫ ＰＥＡＲＬＳ（登録商標）カーボンブラック（Ｃａｂｏｔ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから入手可能）が挙げられる。導電性カーボンブラックの具体例は、ＢＬＡＣＫ ＰＥＡＲＬＳ（登録商標）１０００（Ｂ．Ｅ．Ｔ．表面積＝３４３ｍ^２／ｇ、ＤＢＰ吸収量＝１．０５ｍｌ／ｇ）、ＢＬＡＣＫ ＰＥＡＲＬＳ（登録商標）８８０（Ｂ．Ｅ．Ｔ．表面積＝２４０ｍ^２／ｇ、ＤＢＰ吸収量＝１．０６ｍｌ／ｇ）、ＢＬＡＣＫ ＰＥＡＲＬＳ（登録商標）８００（Ｂ．Ｅ．Ｔ．表面積＝２３０ｍ^２／ｇ、ＤＢＰ吸収量＝０．６８ｍｌ／ｇ）、ＢＬＡＣＫ ＰＥＡＲＬＳ（登録商標）Ｌ（Ｂ．Ｅ．Ｔ．表面積＝１３８ｍ^２／ｇ、ＤＢＰ吸収量＝０．６１ｍｌ／ｇ）、ＢＬＡＣＫ ＰＥＡＲＬＳ（登録商標）５７０（Ｂ．Ｅ．Ｔ．表面積＝１１０ｍ^２／ｇ、ＤＢＰ吸収量＝１．１４ｍｌ／ｇ）、ＢＬＡＣＫ ＰＥＡＲＬＳ（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の綿状形態）、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吸収量＝０．５９ｍｌ／ｇ）、ＲＥＧＡＬ（登録商標）４００（Ｂ．Ｅ．Ｔ．表面積＝９６ｍ^２／ｇ、ＤＢＰ吸収量＝０．６９ｍｌ／ｇ）、ＲＥＧＡＬ（登録商標）３３０（Ｂ．Ｅ．Ｔ．表面積＝９４ｍ^２／ｇ、ＤＢＰ吸収量＝０．７１ｍｌ／ｇ）、ＭＯＮＡＲＣＨ（登録商標）８８０（Ｂ．Ｅ．Ｔ．表面積＝２２０ｍ^２／ｇ、ＤＢＰ吸収量＝１．０５ｍｌ／ｇ、一次粒子径＝１６ナノメートル）およびＭＯＮＡＲＣＨ（登録商標）１０００（Ｂ．Ｅ．Ｔ．表面積＝３４３ｍ^２／ｇ、ＤＢＰ吸収量＝１．０５ｍｌ／ｇ、一次粒子径＝１６ナノメートル）；Ｅｖｏｎｉｋ−Ｄｅｇｕｓｓａから入手可能なＣｈａｎｎｅｌカーボンブラック；Ｓｐｅｃｉａｌ Ｂｌａｃｋ 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）、Ｓｐｅｃｉａｌ Ｂｌａｃｋ ５（Ｂ．Ｅ．Ｔ．表面積＝２４０ｍ^２／ｇ、ＤＢＰ吸収量＝１．４１ｍｌ／ｇ、一次粒子径＝２０ナノメートル）、Ｃｏｌｏｒ Ｂｌａｃｋ ＦＷ１（Ｂ．Ｅ．Ｔ．表面積＝３２０ｍ^２／ｇ、ＤＢＰ吸収量＝２．８９ｍｌ／ｇ、一次粒子径＝１３ナノメートル）、Ｃｏｌｏｒ Ｂｌａｃｋ ＦＷ２（Ｂ．Ｅ．Ｔ．表面積＝４６０ｍ^２／ｇ、ＤＢＰ吸収量＝４．８２ｍｌ／ｇ、一次粒子径＝１３ナノメートル）およびＣｏｌｏｒ Ｂｌａｃｋ ＦＷ２００（Ｂ．Ｅ．Ｔ．表面積＝４６０ｍ^２／ｇ、ＤＢＰ吸収量＝４．６ｍｌ／ｇ、一次粒子径＝１３ナノメートル）である。

種々の量のカーボンブラックが、中間転写体の層に含まれていてもよい。層の中のカーボンブラックの量は、約３〜約３０重量％、または約６〜約２５重量％、または約１０〜約２０重量％である。

中間転写体に場合により含まれていてもよいカーボンブラックに加え、導電性フィラーの例としては、金属酸化物およびドープされた金属酸化物、例えば、酸化スズ、二酸化アンチモン、アンチモンがドープされたスズ酸化物、アルミニウムがドープされた酸化亜鉛、二酸化チタン、酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化インジウム、インジウムがドープされた三酸化スズおよびポリマー、例えば、ポリアニリン、ポリピロールおよびポリチオフェン、およびこれらの混合物が挙げられる。

中間転写体は、レベリング剤として非イオン性ポリマーフルオロケミカル界面活性剤を含んでいてもよい。このようなフルオロケミカル界面活性剤は、３Ｍから商標名Ｎｏｖｅｃ（登録商標）で市販されているか、または、Ｄｕｐｏｎｔから商標名Ｃａｐｓｔｏｎｅ（登録商標）で市販されている。非イオン性ポリマーフルオロケミカル界面活性剤は、層の約０．０１重量％〜約５重量％、または約０．０５〜約２重量％、または約０．１〜約０．５重量％である。

中間転写体のコーティング組成物は、溶媒を含む。組成物を作成するために選択される溶媒の例としては、トルエン、ヘキサン、シクロヘキサン、ヘプタン、テトラヒドロフラン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、Ｎ，Ｎ’−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ’−ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）、塩化メチレンなど、およびこれらの混合物が挙げられ、溶媒は、例えば、コーティング混合物中のポリイミドおよびアルコールホスフェートエステルの量を基準として、約７０重量％〜約９５重量％、８０重量％〜約９０重量％の量になるように選択される。

ポリイミドポリマー、カーボンブラックおよびアルコールホスフェートの層を含む中間転写体は、ヤング弾性率が、約４，０００〜約１０，０００、または５，０００〜約９，０００、または約６，０００〜約８，０００ＭＰａであり；破断強さが、約８０〜約３００、または約１００〜約２５０、または約１２０〜約２００ＭＰａであり；光沢が約１００〜約１４０、または約１０５〜約１３５、または約１１０〜約１３０である。

中間転写体の外側層は、表面抵抗率が約１０^９オーム／スクエア〜約１０^１３オーム／スクエア、または約１０^９オーム／スクエア〜約１０^１２オーム／スクエア、または約１０^９オーム／スクエア〜約１０^１１オーム／スクエアである。

図２に示す中間転写体の厚みは、約３０ミクロン〜約４００ミクロン、または約５０ミクロン〜約２００ミクロン、または約７０ミクロン〜約１５０ミクロンである。

図３では、外側層の厚みは、約１ミクロン〜約１５０ミクロン、または約１０ミクロン〜約１００ミクロンである。

図４に記載するように分散物を製造した後、この分散物で基材（例えば、ガラス、アルミニウムまたはステンレス）をコーティングし、単一層になるように硬化させる。硬化した層を基材から分離する。二層または多層の中間転写体が望ましい実施形態では、図４に記載する分散物で、基材（例えば、ポリイミド、ポリアミドイミドまたはポリエーテルイミド）をコーティングし、硬化させる。

この分散物で、基材層を任意の適切な既知の様式でコーティングする。基板層にこのような材料をコーティングする典型的な技術としては、フローコーティング、液体噴霧コーティング、浸漬コーティング、巻き線によるロッドコーティング、流動床コーティング、粉末コーティング、静電噴霧、音波による噴霧、ブレードコーティング、成型、ラミネート加工などが挙げられる。

中間転写体層の厚みは、シングルパスコーティングまたはマルチパスコーティングによって達成することができる。いくつかの実施形態では、図４の分散物をコーティングし、約１２５℃〜約１９０℃で約３０〜約９０分かけて前硬化させ、次いで、約２５０℃〜約３７０℃で約３０〜約９０分かけて完全に硬化させる。いくつかの実施形態では、コーティングした分散物を約２５０℃〜約３７０℃の温度で約３０〜約１８０分かけて完全に硬化させる。一実施形態では、ステンレスベルトを基材として使用する。コーティングを熱によって硬化させている間、基材を約２０ｒｐｍ〜約１００ｒｐｍの速度で回転させる。図４から得たコーティングされた分散物は、硬化プロセス中ずっとコーティング基材の上に留まっている。

（実施例１）
ＤＭＡｃ／ＮＭＰ中にピロメリット酸二無水物／４，４−オキシジアニリンのポリアミド酸（ＰＹＲＥ（登録商標）ＭＬ ＲＣ−５０８３）、オイルファーネスカーボンブラック（ＮＥＲＯＸ（登録商標）５０５）、アルコールホスフェート（ＺＥＬＥＣ（登録商標）ＵＮ）およびレベリング剤（Ｎｏｖｅｃ（商標） ＦＣ−４４３２）を重量比８５／１５／１．５／０．１で含むコーティング分散物を調製した。オイルファーネスカーボンブラックとアルコールホスフェートをＮＭＰに分散させ、機械的に混合した。カーボンブラック／アルコールホスフェート／ＮＭＰ混合物にポリアミド酸を加え、ボールミルで粉砕した。ボールミルで粉砕した混合物にレベリング剤を加え、孔径が２０ミクロンのフィルターによって濾過した。

（実施例２）
実施例２では、実施例１と同じ構成要素を使用した。カーボンブラック、アルコールホスフェート、ポリアミド酸および溶媒をワンポットで、ボールミルで粉砕した。次いで、レベリング剤を加え、分散物を孔径が２０ミクロンのフィルターに通した。

（実施例３）
実施例３では、実施例１と同じ構成要素を使用した。カーボンブラック、ポリアミド酸および溶媒をワンポットで、ボールミルで粉砕した。ボールミルで粉砕した混合物にアルコールホスフェートを加えた。次いで、レベリング剤を加え、分散物を孔径が２０ミクロンのフィルターに通した。

実施例１で調製した分散物は、２０ミクロンナイロン布フィルターを通って簡単に濾過された。対照的に、実施例２で調製した分散物は、同じ２０ミクロンナイロン布フィルターを通って非常にゆっくりと濾過された。実施例３では、大部分の分散物は、２０ミクロンナイロン布フィルターを通らなかった。濾過された部分のＣＢ粒径をＭＡＬＶＥＲＮ ＨＰＰＳ５００１動的光散乱装置を用いて測定し、結果を表１に示す。

実施例１は、最も小さなカーボンブラック粒径を有する最良の分散品質を得た。この分散物は、２０ミクロンフィルターを簡単に通過した。アルコールホスフェート剥離剤／分散剤は、実施例１のポリアミド酸が乱されることなく、カーボンブラック表面を覆う機会を有していた。実施例２および実施例３は、両方とも、濾過のときに不規則性を示し、中間転写体でのコーティングの不規則性を生じることがある。

（実施例４）
実施例１のアルコールホスフェートの代わりに、アルキルフェノキシポリエトキシエタノールホスフェート（Ｓｔｅｐｆａｃ ８１７１）を用い、同様にコーティング分散物を調製した。分散物の大部分は、２０ミクロンナイロン布フィルターを通過しなかった。濾過された部分のＣＢ粒径をＭＡＬＶＥＲＮ ＨＰＰＳ５００１動的光散乱装置を用いて測定し、結果を表２に示す。

２種類の分散物の濾過された部分のカーボンブラック粒径は同様であった。しかし、アルコールホスフェートを含む分散物は、フィルターを容易に通過し、一方、アルキルフェノキシポリエトキシエタノールホスフェートを含む制御された分散物の大部分は、フィルターを通過しなかった。結果として、アルコールホスフェートを用いた分散物は、小さなカーボンブラック粒子を含むコーティング混合物を製造した。

実施例１の分散物をフローコーティングし、硬化させた。得られたベルトは、望ましい抵抗率（約５×１０^１０ｏｈｍ／ｓｑ）、優れた機械特性（ヤング弾性率＝４，２００ＭＰａおよび破断強さ＝１２０ＭＰａ）、光沢約１２０を示し、この特性は、ＦＸのＣｈａｍｏｎｉｘ中間転写体の特性と同等であった。

それに加え、ベルトは、コーティングの欠陥を実質的に含まなかった。アルキルフェノキシポリエトキシエタノールホスフェートベルトから以前に観察された特徴的ではないコーティングの欠陥は、開示したアルコールホスフェートベルトでは観察されなかった。

まとめると、開示したアルコールホスフェートは、中間転写体の構成要素として、コーティング基材から硬化したベルトを剥離する内部剥離剤として役立つだけではなく、カーボンブラック、特に、表面に有機基をほとんど含まないカーボンブラックのための優れた分散剤として役立つ。得られた中間転写体分散物は、コーティングの欠陥を実質的に含まずに、フローコーティングすることができる。

Claims (3)

1. ポリイミドポリマーと、カーボンブラックと、以下の構造
   

   

   を有し、式中、Ｒが、約２〜約３６個の炭素原子を含むアルキルである、アルコールホスフェートとを含む層を含む、中間転写体。
2. 基材層と；
   基材層の上に配置された表面層とを含み、表面層が、ポリイミドポリマーと、カーボンブラックと、以下の構造
   

   

   を有し、式中、Ｒが、約２〜約３６個の炭素原子を含むアルキルである、アルコールホスフェートとを含み、カーボンブラックが、基材層に配置された層の少なくとも３重量％含まれる、中間転写体。
3. 中間転写体を製造する方法であって、この方法は、
   カーボンブラックおよびアルコールホスフェートおよび溶媒を分散させて混合物を作成することと；
   ポリアミド酸と、この混合物とを混合してポリアミド酸混合物を作成することと；
   非イオン性ポリマーフルオロケミカル界面活性剤とポリアミド酸混合物とを混合して分散物を作成することと；
   孔径が約１０ミクロン〜約２００ミクロンのフィルターを通して分散物を濾過し、コーティング分散物を作成することと；
   基材にコーティング分散物をコーティングすることと；
   このコーティングを約２５０℃〜約３７０℃の温度で約３０分〜約１８０分硬化させ、中間転写体を作成することとを含む、方法。

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