JP2018533759A - 導電性ローラー - Google Patents
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Abstract
Description
本開示の導電性ローラーを形成するためには、任意の適切なイオン性液体を使用してよい。イオン性液体は、50℃またはそれ未満の温度、例えば40℃またはそれ未満の温度において液体状態であってよい。一つの例において、イオン性液体は30℃またはそれ未満の温度、例えば25℃またはそれ未満の温度において液体状態であってよい。
ポリウレタン組成物には、任意の適切なポリウレタンを使用してよい。例えば、ポリウレタンはポリオール化合物とイソシアネート化合物、例えばジイソシアネートまたはポリイソシアネートの反応生成物であってよい。適切なポリオールには、ポリエステルおよびポリエーテルポリオールが含まれる。
ポリウレタン組成物は、1×105Ω・cmから1×108Ω・cm、例えば5×105Ω・cm、または1×106Ω・cmから1×107Ω・cmの比抵抗を有する。一つの例では、ポリウレタン組成物は3×106から5×106Ω・cmの比抵抗を有する。比抵抗は、所与の物質が電流の流れにどのくらい強く対抗するかを定量する、固有の性質である。それはρ=R(A/l)として定義することができ、ここでρは比抵抗であり、Rは試料の電気抵抗である。Aは接触面積であり、lは試料の長さまたは深さである。比抵抗はASTM D257にしたがって測定することができる。代替的には、それは、既知の厚さ(例えば2mm)を有する所与のポリウレタン試料から形成されたディスクから求めることができる。ディスクは、既知の寸法(例えば30mmの直径)の二つの電極の間に挟み込んでよい。既知の電圧(例えば直流100V)が電極の両端に印加されてよく(例えば20℃で1秒間)、そして抵抗値が測定される。比抵抗は、電極の接触面積とディスクの厚さを用いて、測定された抵抗値から計算することができる。比抵抗は、ポリウレタン組成物が50%の相対湿度において、20℃で5日またはより多い日数、例えば5から10日間または15日間コンディショニングされた時点で測定してよい。一つの例において、比抵抗は、ポリウレタン組成物が50%の相対湿度において、20℃で5日間コンディショニングされた時点で測定してよい。
導電性ローラーは、電子写真プリンタ、例えば液体電子写真プリンタにおける現像ローラーであってよい。現像ローラーは、内側コア(または中心シャフト)および外側層を含むことができる。内側コアは、金属その他の導電性材料で作成してよい。内側コアは十分に剛性であって、外側層を支持すると共に、インク現像ユニット内の二次的ローラー(単数または複数)と相互作用することができる。一つの例では、内側コアは円筒形ロッドの形態を取る。金属または導電性材料が内側を形成するのに使用される場合、金属または導電性材料は、電荷が内側コアから外側層内へと移動することが可能であるよう、十分に導電性のものであってよい。
上述したように、本開示はまた、ポリウレタンおよびイオン性液体を含有するポリウレタン組成物を含む導電性ローラーを含む液体電子写真プリンタに関する。導電性ローラーは、現像ローラーであってよい。プリンタはまた、二次的ローラーを含むものであってよく、これは例えば、現像ローラーと協働して現像ローラーの表面から過剰の液体(例えば有機溶媒)を除去するためのスキージーローラーである。
例として、図1はインク現像ユニットの断面図である。この例において、インク現像ユニットはバイナリイメージ現像ユニット(105)である。バイナリイメージ現像ユニット(105)は、現像ローラー(120)を含んでいる。現像ローラーは、本開示の一つの例によれば、ポリウレタン組成物によって取り巻かれた内側の金属ロッドから形成されていることができる(図示せず)。バイナリイメージ現像ユニット(105)はまた、現像ローラー(120)と協働して、ある量のインクをバイナリイメージ現像ユニット(105)から光イメージングドラム(110)上の光イメージングプレート(115)へと転送する、幾つかの他の固定部品およびローラーを含んでいてよい。図1に示されたバイナリイメージ現像ユニット(105)は、液体電子写真印刷システム(100)の内部に含めることができる。液体電子写真印刷システム(100)は、必要に応じて任意の数のバイナリイメージ現像ユニット(105)を含むことができ、各々のユニット(105)は、光イメージングプレート(115)に適用するための、異なる色または種類のインクを収容している。こうしたシステム(100)の一例は、ヒューレット-パッカード・カンパニーによって製造されている幾つかのINDIGO登録商標デジタル印刷機に見出すことができる。加えて、バイナリイメージ現像ユニット(15)内で使用することのできるインクの例は、ヒューレット-パッカード・カンパニーによって商品名Electroink登録商標の下に開発され製造されている、液体キャリア中に荷電顔料を含有しているインクであってよい。
ポリウレタン組成物Aが、種々の量の以下のイオン性化合物:リチウムビス(トリフルオロメタン)スルホンイミド(LiTFSI)およびトリブチルメチルアミンビス(トリフルオロメタン)スルホンイミド(TBMA)を有する、ジエチレングリコール含有ポリエステルポリオールから調製された。このポリウレタン組成物は、以下の表Aに示す成分および量から形成された。
硬化の後に、DEG含有ポリエステルポリオール(上記A参照)から形成され、20℃に設定され異なるRH%、例えば20%、50%、80%の環境チャンバー中で、抵抗測定の前に少なくとも7日間コンディショニングした、ポリウレタン組成物の比抵抗を測定した。
ポリウレタン組成物Dの比抵抗を、上記した実施例2に関して説明した手順を使用して、20%および80%の相対湿度レベルにおいて求めた。
上記実施例3のポリウレタン組成物を、ローラーのシャフトを予め設置したローラーの型に流し込み、120℃で3時間硬化した。ローラーを次いで脱型し、20℃で所定の相対湿度%下に、測定の前に少なくとも7日間コンディショニングした。
この実施例では、実施例4で試験したローラーの性質を、電気的特性および印刷特性について試験した。ローラーの電気的特性を以下の表に示す。イオン性液体を用いて形成したローラーは、時間および温度に関してより安定であったことが看取できる。
この実施例においては、LiTFSI、EMITFSI、TBMA TFSIおよびLiClO4-を含有するポリウレタン組成物が調製され、アルミニウム金属から形成された金属ストリップ上に鋳造された。
Claims (15)
- 電子写真プリンタ用の導電性ローラーであって、ポリウレタンおよびイオン性液体を含有するポリウレタン組成物を含み、イオン性液体のカチオンが有機カチオンであり、そしてポリウレタン組成物が1×105Ω・cmから1×108Ω・cmの比抵抗を有する、ローラー。
- ポリウレタンがポリエーテル官能基またはポリカプロラクトンポリオールを含有するポリオールから形成されている、請求項1のローラー。
- ポリオールがエチレングリコール、ジ(エチレングリコール)、トリ(エチレングリコール)、テトラ(エチレングリコール)、ポリ(ジエチレングリコール)、ポリ(エチレンオキシド)またはこれらの混合物の少なくとも一つから形成されたポリエーテル官能基を含有するポリエステルポリオールである、請求項2のローラー。
- ポリウレタンがポリオールと芳香族イソシアネートとの反応から形成されている、請求項2のローラー。
- イオン性液体が、イミダゾリウムカチオン、ピペリジニウムカチオン、ピリジニウム、および式NR1R2R3R4 +の四級アンモニウムカチオンから選択されたカチオンを含み、式中R1、R2、R3およびR4の各々は独立してアルキル基、シクロアルキル基またはアリール基から選択される、請求項1のローラー。
- カチオンが、トリブチルメチルアンモニウム(TBMA)、トリメチルブチルアンモニウム(BTMA)、1-エチル-3-メチルイミダゾリウム(EMI)、1-ヘキシル-3-メチルイミダゾリウム(HMI)、1-デシル-3-メチルイミダゾリウム(DMI)、1-ブチル-3-メチルイミダゾリウム(BMI)、1-ブチル-3-メチルピリジニウム(BMPy)およびシクロヘキシルトリメチルアンモニウム(CHTMA)である、請求項5のローラー。
- イオン性液体のアニオンがビス(トリフルオロメタン)スルホンイミド(TFSI)である、請求項1のローラー。
- イオン性液体がポリウレタン組成物の合計重量の0.5から20重量%の量で存在する、請求項1のローラー。
- ポリウレタン組成物が中心の金属シャフトの周囲に配置されて接触している、請求項1のローラー。
- ポリウレタン組成物が0から0.5重量%未満のリチウム金属塩を含む、請求項1のローラー。
- ポリウレタン組成物が5×105Ω・cmから1×107Ω・cmの比抵抗を有する、請求項1のローラー。
- ポリウレタンおよびイオン性液体を含有するポリウレタン組成物を含み、イオン性液体のカチオンが有機カチオンであり、そしてポリウレタン組成物が1×105Ω・cmから1×108Ω・cmの比抵抗を有する導電性ローラーを含む、液体電子写真プリンタ。
- 導電性ローラーと協働する二次的ローラーをさらに含む、請求項12のプリンタ。
- 二次的ローラーが金属から形成されている、請求項13のプリンタ。
- インクの現像方法であって:
電場を使用して有機溶媒を含む液体電子写真インクを現像ローラーの表面に塗布し、
二次的ローラーを使用して有機溶媒を現像ローラーの表面から除去し、そして
残存する電子写真インクを現像ローラーの表面から光イメージングプレートに転写してイメージを生成することを含み、
現像ローラーがポリウレタンおよびイオン性液体を含有するポリウレタン組成物を含み、イオン性液体のカチオンが有機カチオンであり、そしてポリウレタン組成物が1×105Ω・cmから1×108Ω・cmの比抵抗を有する、方法。
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