JP5554577B2

JP5554577B2 - ポリピロール含有中間転写構成要素

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Description

中間転写部材、より詳細には、静電写真、例えば電子写真、例えば、デジタル、イメージオンイメージ、などの機器または装置およびプリンタにおける現像した画像を転写するのに有用な中間転写部材を開示する。実施形態では、表面処理されたカーボンブラックを含む選択された中間転写部材が存在し、より詳細には、この場合、カーボンブラックおよびポリピロール（ＰＰｙ）がその場重合（ｉｎｓｉｔｕｐｏｌｉｍａｒｉｚａｔｉｏｎ）に供せられ、ポリピロールがグラフトされたカーボンブラックが形成され、これが、その後、ポリマー溶液、例えばポリアミック酸溶液と分散または混合され、これにより、調整可能な予め選択された抵抗率を有するベルトのような中間転写構成要素が提供される。

多くの利点が中間転写部材、例えば本開示のベルト（ＩＴＢ：中間転写ベルト）と関連しており、例えば、下記の通りである：例えばＰＰｙがグラフトされたカーボンブラックの負荷または量、固定された負荷を有するＰＰｙグラフト量、またはその両方により調整可能な抵抗率、この場合、表面抵抗率は例えば、１０^８〜１０^１３Ω／ｓｑに容易に調整することができる；優れた寸法安定性；許容される導電率；未処理カーボンブラックを有するＩＴＢと比べた場合の、開示したＩＴＢに対する様々な調合許容度（ｆｏｒｍｕｌａｔｉｏｎｌａｔｉｔｕｄｅ）；延長した期間に対するＩＴＢ湿度非感受性；ポリマー溶液中での優れた分散性；低く、かつ許容される表面摩擦特性；およびＩＴＢ形成に対する単純で経済的な方法。

現像した画像をコーティングされた中間転写ウエブ、ベルトまたは構成要素に転写し、その後、高い転写効率で、現像した画像を中間転写部材から永久基材に転写することが好都合である。トナー画像はその後、通常支持体上で固定または溶融定着されるが、この支持体はそれ自体感光性部材であってもよく、または普通紙などの他の支持シートであってもよい。

静電写真印刷装置では、トナー画像がイメージング部材と中間転写部材との間の電位差により静電的に転写されるが、トナー粒子の中間転写部材への転写およびその保持は、最終的に画像受理基材に転写された画像が高い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。画像を構成するトナー粒子のほとんどまたは全てが転写された場合、実質的に約１００％のトナー転写が起き、そこから画像が転写された表面上に残留するトナーはほとんどない。

中間転写部材は多くの利点を有し、例えば、適度なプロセス速度で高いスループットが可能性であること；１つまたは複数の成分色の同期現像を用い、１つまたは複数の転写ステーションを用いるカラーシステムにおける最終カラートナー画像の位置合わせ精度の改善；および、選択することができる基材数の増加である。しかしながら、中間転写部材を使用する欠点は、複数の転写動作が普通必要とされ、トナー粒子と転写部材との間で電荷交換が生じる可能性があり、これは最終的には、完全ではないトナー転写を引き起こし、最終的には、画像受理基材上の画像の解像度の低下および画像劣化となる可能性があることである。画像がカラーである場合、画像はさらに色ずれおよび色の劣化に苦しむ可能性がある。

中間転写部材は制御された抵抗率を有することが望ましく、この場合、抵抗率は、湿度、温度、バイアス場、および動作時間の変化により実質的に影響されない。さらに、制御された抵抗率は、バイアス場が静電転写に対し確立することができるような値とされる。また、中間転写部材は、空気絶縁破壊が起こる可能性があるので導電性が高すぎないこと、およびその抵抗率は再現可能に調整され、すなわち、例えば、この場合転写部材を電子写真装置に組み入れる前に転写部材の抵抗率を選択することができることが有用である。

例えば、導電性フィラー、例えば、イオン性添加物および／またはカーボンブラックを外側層に添加することにより、中間転写部材の抵抗率を制御しようという試みが、米国特許第６，３９７，０３４号に開示されており、これは、ポリイミド中間転写部材層におけるフッ素化カーボンフィラーの使用を記載する。しかしながら、溶解されていない粒子がしばしば、フッ素化ポリマーの表面を被覆し、または表面に移動し、ポリマーに欠陥を生じさせ、これにより不均一な抵抗率が引き起こされ、ひいては、よくない、または許容されない静電防止特性およびよくない、または許容されない機械的強度特性を引き起こすという点で、そのようなフィラーの使用に関連する問題が生じる可能性がある。また、ＩＴＢ表面上のイオン性添加物はトナー離型を妨害する可能性がある。

さらに、イオン性添加物はそれ自体、温度、湿度、および動作時間の変化への感受性が高い。これらの感受性によりしばしば、抵抗率範囲が制限される。例えば、イオン性添加物が存在する場合、抵抗率は通常、湿度が約２０％から８０％相対湿度まで増加するにつれ、２桁またはそれ以上だけ減少する。この効果により動作またはプロセス許容度が制限される。

米国特許第７，１３０，５６９号では、例えば、総固体の約２から約２５重量％までの量のポリアニリンと、総固体の約７５から約９８重量％までの量で存在する熱可塑性ポリイミドと、を含む均一組成を有する基材を備え、ポリアニリンが、例えば、約０．５から約５μｍまでの粒子サイズを有する、溶接可能な中間転写ベルトが説明されている。

米国特許第６，３９７，０３４号明細書米国特許第７，１３０，５６９号明細書

そのため、優れた転写能力を有し、優れた湿度不感受性を有し、これにより、高いコピー品質が得られ、解像度問題が最小に抑えられている現像された画像が得られる制御された抵抗率調整可能な中間転写部材を提供することが望ましい。パズルカット（ｐｕｚｚｌｅｃｕｔ）された継ぎ目を有さない可能性があるが、有する可能性があり、代わりに溶接可能な継ぎ目を有し、これにより、大きな労働力を有する工程、例えば、手作業によりパズルカット継ぎ目を指で統合する工程なしで、かつ、非常に長い高温および高湿度調節工程なしで、製造することができるベルトが提供される、溶接可能な中間転写ベルトを提供することもまた望ましい。さらに、導電性フィラーとして開示したピロールがグラフトされたカーボンブラックを選択することにより、ベルトのような中間転写部材（ＩＴＢ）は再現可能に、所望のレベルに調整することができ、この場合、例えば、カーボンブラック表面にグラフトされたＰＰｙの量が増加するにつれ、表面抵抗率がより高くなる。

本発明による中間転写部材は、カーボンブラックと結合された、それに付着された、より詳細には化学的に付着されたポリピロールを含む。

実施形態では、ポリピロールで処理された表面カーボンブラックを含む基材から構成される中間転写部材；ポリピロールが化学的に付着されたカーボンブラックから構成される転写媒体；ポリプピロールがカーボンブラック表面に付着され、または化学的に結合された転写媒体；ポリピロールがその場重合（ｉｎｓｉｔｕｐｏｌｉｍａｒｉｚａｔｉｏｎ）に供せられる転写媒体；ポリピロール処理されたカーボンブラックを含む、すなわち、例えば、ポリピロールがカーボンブラックの表面に付着された、基材を備えた中間ベルトなどの中間転写部材；カルフォルニア州ピノール所在のイーオニクス社（ＥｅｏｎｙｘＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）から、イーオノマー（Ｅｅｏｎｏｍｅｒ、登録商標）シリーズ、例えば、イーオノマー（登録商標）５０Ｆ（ＰＰｙの０％）、１００Ｆ（ＰＰｙの約１１．５％）、２５０Ｆ（ＰＰｙの約２４．２５％）、３００Ｆ（ＰＰｙの約３０％）および３５０Ｆ（ＰＰｙの約４０％）として市販されているポリピロールがグラフトされたカーボンブラックを含み、選択された中間転写部材カーボンブラック約１０から約５００ｍｌ／ｇまでのジブチルフタレート（ＤＢＰ）吸収を有する（ＣＢ構造は、カーボンブラック内の空隙由来のジブチルフタレート吸収により測定される）転写部材；表面処理されたカーボンブラックが約１００から約５００ｍ^２／ｇまでのＢＥＴ表面積を有する中間転写部材；カーボンブラックが約６０から約３００ｍｌ／ｇまでのＤＢＰ吸収を有する中間転写部材；ポリピロール（ＰＰｙ）のカーボンブラック上へのその場重合および堆積が実施され、得られたポリピロールがグラフトされたカーボンブラックが、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリ（エチレンテレフタレート）（ＰＥＴ）、ポリ（ブチレンテレフタレート）（ＰＢＴ）、ポリ（エチレンナフタレート）（ＰＥＮ）、ポリ（エチレン−コ−テトラフルオロエチレン）コポリマー、またはそれらのブレンドの溶液などのポリマー溶液に分散され、これにより、さらに、調整可能な抵抗率を有する機能性中間転写部材が得られる、中間転写ベルトが開示される。

中間転写部材のために選択されるポリピロールは、例えば、下記式／構造により表され、

式において、各Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３およびＲ_４は独立して少なくとも１つの水素およびアルキルであり、ここで、アルキルは、例えば約１から約１８までの炭素原子、１から約１２までの炭素原子、１から約８までの炭素原子、１から約６までの炭素原子を含み、ｎは重合度または重合量であり、実施形態では、ｎは、例えば、約２から約３００まで、約２から約４００まで、約２から約５００まで、約１０から約３００まで、約２０から約２００まで、約２０から約１００まで、約２５から約９５まで、約１００から約２００まで、約１５０から約２５０までの数、または他の適した数である。

カーボンブラック、とりわけその表面を含む、に付着させるために選択することができるポリピロール類の具体例は、ポリピロール、ポリ（３−ヘキシルピロール）、ポリ（３−オクチルピロール）、ポリ（３，４−ジメチルピロール）、またはポリ（３，４−ジヘキシルピロール）であり、実施形態では、重合度は、約１０〜約５０であり、ここで、ポリピロールは、例えば、ＰＰｙ（ポリピロール）がグラフトされたカーボンブラックの約０．１から約８０まで、約５から約６０まで、または約１０から約４０重量％までの量で存在する。

さらに、本開示は、実施形態で、その上に静電潜像を受容するための電荷保持表面と；トナーを電荷保持表面に適用し、静電潜像を現像し、電荷保持表面上で現像された像を形成させるための現像構成要素と；現像された画像を電荷保持表面から基材に転写するための溶接可能な中間転写ベルトと、固定構成要素と、を含む、記録媒体上に画像を形成するための装置を提供する。

本発明の開示の観点は、ポリピロール、例えばポリピロールで処理されたカーボンブロックを含む基材を備える中間転写部材；化学的にポリピロールが付着されたカーボンブラックを含む転写媒体；その上に静電潜像を受容する電荷保持表面を含む記録媒体上で画像を形成するための装置；トナーを電荷保持表面に適用し、静電潜像を現像し、電荷保持表面上で現像された画像を形成させる現像構成要素；ならびに現像された画像を電荷保持表面から、基材に転写し、カーボンブラックに付着されたポリピロールを含む基材を備える中間転写ベルトに関する。

カーボンブラックは、ほぼ球状のコロイドサイズ粒子の形態の元素炭素であると考えることができ、この粒子は合一して凝集体と呼ばれる三次元粒子となる。

実施形態では、カーボンブラック表面は、例えば、下記で表される縁に酸素および水素を有するグラファイト面から構成される。

カーボンブラック表面基は、酸またはオゾンとの酸化により形成させることができ、この場合、例えば、カルボキシレート類、フェノール類などから酸素基が吸収または化学吸着される。炭素表面は本質的には、主に酸化プロセス、およびフリーラジカル反応を除き、ほとんどの有機反応化学に対し不活性である。

本明細書では、実施形態において、その場重合による、ポリピロールの炭素、例えばカーボンブラック表面への化学的付着が開示されている。特に、例えば、カーボンブラックをピロール、またはその混合物と水などの適した溶媒中で混合する。触媒の存在下、過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウムまたはＦｅＣｌ_３などの重合開始剤、ならびに約６０℃から約９０℃までの加熱などの加熱により、ピロールを重合させ、ポリピロールを形成させる。カーボンブラックとピロールの重量比は、例えば、約２０／８０から約９９／１まで、または約４０／６０から約９０／１０までである。付着されるポリピロールの重量平均分子量は、例えば、ピロール量および開始剤量の両方に依存する。一般に、ピロール／開始剤比が高いほど、ポリピロールの分子量が高くなる。重合が進行する間、カーボンブラック表面上のカルボキシレート類、フェノール類などから生じる吸収または化学吸着された酸素基により、多くのポリマー鎖がカーボンブラック表面上に終端化され、これにより、ポリピロールポリマーがカーボンブラック表面上に化学的に付着されることになる。さらに、本明細書で示されるように、化学的にグラフトされたポリピロールカーボンブラックは市販されている。

加熱により硬化した後、得られた機能性中間転写部材は、カーボンブラック表面に化学的にグラフトされたポリピロール量が約１０重量％〜約２５重量％〜約４０重量％まで変動した場合、例えば、約１０^５〜約１０^９〜約１０^１３Ω／ｓｑまでの調整可能な表面抵抗率を示した。比較として、カーボンブラックの同じ重量％の負荷を有し、その表面へＰＰｙが付着されていない、同様の中間転写部材は約１０^４Ω／ｓｑの低すぎる表面抵抗率を示した。

カーボンブラックの導電率は、表面積およびその構造を含む多くの特性に依存する。一般に、表面積が大きく、構造が高くなるほど、カーボンブラックがより導電性となる。表面積はＢ．Ｅ．Ｔ（ブルーナエメットテラー（ＢｒｕｎａｕｅｒＥｍｅｔｔＴｅｌｌｅｒ））により測定することができ、単位カーボンブラック重量あたりの窒素吸収表面積が主粒子サイズの測定値である。構造はカーボンブラックの一次凝集体の形態を示す複雑な特性である。一次凝集体を構成する一次粒子の数およびそれらが共に融合される様式の両方の測定である。高次構造カーボンブラックは、かなりの分枝および連鎖形成を有する多くの一次粒子から構成される凝集体により特徴づけられ、一方、低次構造カーボンブラックは少数の一次粒子を含むコンパクトな凝集体により特徴づけられる。構造は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）吸収により測定することができる。構造が高いほど、空隙が多いほど、ＤＢＰ吸収が高くなる。

本開示の実施形態によるカーボンブラックの例としては、キャボット社（ＣａｂｏｔＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）から入手可能なバルカン（ＶＵＬＣＡＮ、登録商標）カーボンブラック、リーガル（ＲＥＧＡＬ、登録商標）カーボンブラック、およびブラックパールズ（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具体例は、ブラックパールズ（登録商標）１０００（Ｂ．Ｅ．Ｔ．表面積＝３４３ｍ^２／ｇ、ＤＢＰ吸収＝１０５ｍｌ／ｇ）、ブラックパールズ（登録商標）８８０（Ｂ．Ｅ．Ｔ．表面積＝２４０ｍ^２／ｇ、ＤＢＰ吸収＝１０６ｍｌ／ｇ）、ブラックパールズ（登録商標）８００（Ｂ．Ｅ．Ｔ．表面積＝２３０ｍ^２／ｇ、ＤＢＰ吸収＝６８ｍｌ／ｇ）、ブラックパールズ（登録商標）Ｌ（Ｂ．Ｅ．Ｔ．表面積＝１３８ｍ^２／ｇ、ＤＢＰ吸収＝６１ｍｌ／ｇ）、ブラックパールズ（登録商標）５７０（Ｂ．Ｅ．Ｔ．表面積＝１１０ｍ^２／ｇ、ＤＢＰ吸収＝１１４ｍｌ／ｇ）、ブラックパールズ（登録商標）１７０（Ｂ．Ｅ．Ｔ．表面積＝３５ｍ^２／ｇ、ＤＢＰ吸収＝１２２ｍｌ／ｇ）、バルカン（登録商標）ＸＣ７２（Ｂ．Ｅ．Ｔ．表面積＝２５４ｍ^２／ｇ、ＤＢＰ吸収＝１７６ｍｌ／ｇ）、バルカン（登録商標）ＸＣ７２Ｒ（バルカン（登録商標）ＸＣ７２の綿毛状形態）、バルカン（登録商標）ＸＣ６０５、バルカン（登録商標）ＸＣ３０５、リーガル（登録商標）６６０（Ｂ．Ｅ．Ｔ．表面積＝１１２ｍ^２／ｇ、ＤＢＰ吸収＝５９ｍｌ／ｇ）、リーガル（登録商標）４００（Ｂ．Ｅ．Ｔ．表面積＝９６ｍ^２／ｇ、ＤＢＰ吸収＝６９ｍｌ／ｇ）、およびリーガル（登録商標）３３０（Ｂ．Ｅ．Ｔ．表面積＝９４ｍ^２／ｇ、ＤＢＰ吸収＝７１ｍｌ／ｇ）である。

カーボンブラックとポリマーの重量比は、例えば、約２０／８０から約９９．１／０．１、約４０／６０から約９５／５、または約６０／４０から約９０／１０である。

本明細書で説明した処理または修飾されたカーボンブラックは通常、多くの材料、例えばポリイミド前駆物質から形成されたポリアミック酸溶液などと分散物を形成する。適した公知のミリングプロセスを用いて、ポリピロールで処理されたカーボンブラックの均一分散物を得ることができ、その後、分散物をガラス板などの基材上に、公知のドローバーコーティング法を用いて塗布、またはコートすることができる。得られた１つまたは複数のフィルムを高温、例えば約１００℃から約４００℃、約１５０℃から約３００℃、および約１７５℃から約２００℃で、十分な期間、例えば、約２０から約１８０分、または約７５から約１００分の間、ガラス板上に残ったまま、乾燥させることができる。乾燥し、室温まで冷却した後、そのガラス板または別のガラス板上の１つまたは複数のフィルムを水に一晩中、約１８から２３時間浸漬させ、その後、形成された５０から１５０μｍの厚さの１つまたは複数のフィルムをガラスから離型させると、本明細書で開示された１つまたは複数の中間転写部材が得られる。

処理されるカーボンブラック混合物のために選択することができる好適なポリアミック酸溶液の例としては、例えば、急速硬化されたポリイミドポリマー類、例えば、ＶＴＥＣ（商標）ＰＩ１３８８、０８０−０５１、８５１、３０２、２０３、２０１およびＰＥＴ１−５が挙げられ、これらは全て、ペンシルベニア州レディング所在のリチャードブレインインターナショナル社（ＲｉｃｈａｒｄＢｌａｉｎｅＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ、Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ）から入手可能である。これらのポリマー類は、熱硬化性ポリイミド類と考えることができるが、適した温度、より特定的には、約１８０℃から約２６０℃で、短期間、例えば、約１０から約１２０分、および約２０から約６０分にわたって硬化され；例えば、約５，０００から約５００，０００、または約１０，０００から約１００，０００までの数平均分子量を有し；約５０，０００から約５，０００，０００、または約１００，０００から約１，０００，０００までの重量平均分子量を有する。カーボンブラック混合物に対しては、ＶＴＥＣ（商標）ＰＩポリイミド前駆物質よりも高い温度（３００℃を超える）で硬化される熱硬化性ポリイミド前駆物質もまた選択されうるが、この前駆物質としては、例えば、ＰＹＲＥ−Ｍ．Ｌ（登録商標）ＲＣ−５０１９、ＲＣ−５０５７、ＲＣ−５０６９、ＲＣ−５０９７、ＲＣ−５０５３およびＲＫ−６９２、これらは全てニュージャージー州パーリン所在のインダストリアルサミットテクノロジー社（ＩｎｄｕｓｔｒｉａｌＳｕｍｍｉｔＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）から入手可能である；ＲＰ−４６およびＲＰ−５０、どちらもバージニア州ハンプトン所在のユニテック（Ｕｎｉｔｅｃｈ）ＬＬＣから入手可能である；ロードアイランド州ノースキングスタウン所在の富士フイルムエレクトロニックマテリアルズ（ＦＵＪＩＦＩＬＭＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＭａｔｅｒｉａｌｓ）Ｕ．Ｓ．Ａ．社（Ｉｎｃ．）から市販されているデュリミド（ＤＵＲＩＭＩＤＥ、登録商標）１００；およびデラウェア州ウィルミントン所在のＥ．Ｉ．デュポン（ＤｕＰｏｎｔ）から市販されているカプトン（ＫＡＰＴＯＮ、登録商標）ＨＮ、ＶＮおよびＦＮが挙げられる。

本開示の導電性ポリピロールポリマーで処理されたカーボンブラック成分はまた、熱可塑性材料、例えば、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリ（ブチレンテレフタレート）（ＰＢＴ）、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（エチレン−コ−テトラフルオロエチレン）コポリマー、またはそれらの混合物に組み入れる、または添加することができる。

特定の選択した熱硬化性ポリイミド類の例は、下記で示されるような、デラウェア州ウィルミントン所在のＥ．Ｉ．デュポンから市販されているカプトン（登録商標）ＫＪ：

（式中、ｘは２に等しく、ｙは２に等しく、ｍおよびｎは約１０から約３００である）；
および、
下記により示されるような、ウエストレイクプラスチックカンパニー（ＷｅｓｔＬａｋｅＰｌａｓｔｉｃＣｏｍｐａｎｙ）から市販されているイミデックス（ＩＭＩＤＥＸ、登録商標）である：

（式中、ｚは１に等しく、ｑは約１０から約３００である）。

中間転写部材中に存在する追加の成分の例は、多くの公知の導電性成分およびポリマー類、例えばポリアニリン類である。実施形態では、ポリアニリン成分は、例えば、約０．５から約５、約１．１から約２．３、約１．２から約２、約１．５から約１．９、または約１．７μｍのかなり小さな粒子サイズを有する。

転写部材、例えばＩＴＢのために選択されるポリアニリン類の具体例は、フィンランド所在のパニポールオイ（ＰａｎｉｐｏｌＯｙ）から市販されているパニポール（ＰＡＮＩＰＯＬ、商標）Ｆであり、リグノスルホン酸がグラフトされたポリアニリンである。

開示した中間転写部材は、実施形態では、溶接可能であり、すなわち、ベルトのような部材の継ぎ目が溶接可能であり、より特定的には、超音波により溶接され継ぎ目が形成されてもよい。開示した中間転写部材の表面抵抗率は、例えば、約１０^５から約１０^１３Ω／ｓｑまでまたは約１０^９から約１０^１２Ω／ｓｑまでである。溶接可能な中間転写部材のシート抵抗率は、例えば、約１０^５から約１０^３Ω／ｓｑまで、または約１０^９から約１０^１２Ω／ｓｑまでである。ここで、表面抵抗率の単位「Ω／ｓｑ」は、「Ω／スクエア」又は「Ω／□」と標記されることもある。

中間転写ベルトのような、本明細書で説明した中間転写部材は、電子写真印刷を含む、多くの印刷、およびコピー印刷システムに対して選択することができる。例えば、開示した中間転写部材は、転写される各画像が画像形成ステーションでイメージングまたは光導電性ドラム上で形成され、これらの画像の各々がその後、現像ステーションで現像され、中間転写部材に転写されるマルチイメージングシステムに組み入れることができる。画像は連続して光導電体上で形成され、現像され、その後中間転写部材に転写されてもよい。別の方法では、各画像は光導電体またはフォトレセプタドラム（例えば、感光体ドラム）上で形成され、現像され、位置合わせされて中間転写部材に転写されてもよい。実施形態では、マルチイメージシステムは、コピーされる画像の各カラーがフォトレセプタドラム上で形成され、現像され、中間転写部材に転写されるカラーコピーシステムである。

トナー潜像がフォトレセプタドラムから中間転写部材に転写された後、中間転写部材を熱および圧力下で紙などの画像受理基材と接触させてもよい。中間転写部材上のトナー画像はその後、画像構成で、紙などの基材に転写および固定される。

本明細書で説明したイメージングシステム中に存在する中間転写部材、および他の公知のイメージングおよび印刷システムは、シート、ウエブ、ベルト、例えばエンドレスベルト、継ぎ目ありエンドレスフレキシブルベルト；ローラ、フィルム、フォイル、ストリップ、コイル、シリンダ、ドラム、エンドレスストリップ、および円板の構造であってもよい。中間転写部材は、単一層を備えることができ、または複数の層、例えば約２から約５の層を備えることができる。中間転写部材の周囲は、とりわけ、フィルムまたはベルト構造に適用可能であるので、例えば約２５０から約２，５００ｍｍまで、約１，５００から約２，５００ｍｍまで、または約２，０００から約２，２００ｍｍまでであり、対応する幅は、例えば、約１００から約１，０００ｍｍまで、約２００から約５００ｍｍまで、または約３００から約４００ｍｍまでである。

＜比較例１＞
未処理のカーボンブラックを有するＩＴＢの調製：
カルフォルニア州ピノール所在のイーオニクスコーポレーションから入手したイーオノマー（登録商標）５０Ｆカーボンブラック（ＣＢ）をポリアミック酸溶液、ＶＴＥＣ（商標）ＰＩ１３８８（ＰＩ、リチャードブレインインターナショナル社から入手された２０重量％固体を含むＮＭＰ）と、様々な重量比で混合した［比較例１（Ａ）ではＣＢ／ＰＩ＝５／９５；比較例１（Ｂ）ではＣＢ／ＰＩ＝６／９４；比較例１（Ｃ）ではＣＢ／ＰＩ＝７／９３］。一晩中、約２３時間、１６０ｒｐｍで２ｍｍのステンレスショットを用いてボールミリングすると、均一分散物が得られ、その後、ドローバーコーティング法を用いてガラス板上にコートさせた。各々の個々のフィルムを１００℃で２０分間乾燥させ、その後、さらに２０分間２０４℃で、ガラスプレート上に残ったまま乾燥させた。乾燥させ、室温、約２３℃から２５℃まで冷却した後、別のガラス板フィルムを水に一晩中、約２３時間浸漬させ、得られた個々の５０μｍの厚さの独立型フィルムを個々のガラス板から離型させた。

＜実施例１＞
処理されたカーボンブラックを用いたＩＴＢの調製：
カルフォルニア州ピノール所在のイーオニクスコーポレーションから入手したポリピロール（ＰＰｙ）で処理したイーオノマー（登録商標）１００Ｆカーボンブラック（ＰＰｙ−ｇ−ＣＢの重量％比は１１．５／８８．５）をポリアミック酸溶液、ＶＴＥＣ（商標）ＰＩ１３８８（ＰＩ、リチャードブレインインターナショナル社から入手された２０重量％固体を含むＮＭＰ）と、６／９４の重量比で混合した。一晩中、約２３時間、１６０ｒｐｍで２ｍｍのステンレスショットを用いてボールミリングすると、均一分散物が得られ、続いて、ドローバーコーティング法を用いてガラス板上にそのコーティングを作製した。得られたフィルムを１００℃で２０分間乾燥させ、その後、さらに２０分間２０４℃で、ガラスプレート上に残ったまま乾燥させた。乾燥させ、室温まで冷却した後、ガラス板上の得られたフィルムを水に一晩中、約２３時間浸漬させ、得られた５０μｍの厚さの独立型フィルムをガラス板から離型させた。

＜実施例２＞
カルフォルニア州ピノール所在のイーオニクスコーポレーションから入手したＰＰｙで処理したイーオノマー（登録商標）２５０Ｆカーボンブラック（ＰＰｙ−ｇ−ＣＢ＝２４．２５／７５．７５）をポリアミック酸溶液、ＶＴＥＣ（商標）ＰＩ１３８８（ＰＩ、リチャードブレインインターナショナル社から入手された２０重量％固体を含むＮＭＰ）と、５／９５の重量比で混合した。一晩中、約２３時間、１６０ｒｐｍで２ｍｍのステンレスショットを用いてボールミリングすると、均一分散物が得られ、続いて、ドローバーコーティング法を用いてガラス板上にそのコーティングを作製した。得られたフィルムを１００℃で２０分間乾燥させ、その後、さらに２０分間２０４℃で、ガラスプレート上に残ったまま乾燥させた。乾燥させ、室温まで冷却した後、ガラス板上の得られたフィルムを水に一晩中、約２３時間浸漬させ、得られた５０μｍの厚さの独立型フィルムをガラス板から離型させた。

＜実施例３＞
カルフォルニア州ピノール所在のイーオニクスコーポレーションから入手したＰＰｙで処理したイーオノマー（登録商標）２５０Ｆカーボンブラック（ＰＰｙ−ｇ−ＣＢ＝２４．２５／７５．７５）をポリアミック酸溶液、ＶＴＥＣ（商標）ＰＩ１３８８（ＰＩ、リチャードブレインインターナショナル社から入手された２０重量％固体を含むＮＭＰ）と、６／９４の重量比で混合した。一晩中、約２３時間、１６０ｒｐｍで２ｍｍのステンレスショットを用いてボールミリングすると、均一分散物が得られ、続いて、ドローバーコーティング法を用いてガラス板上にそのコーティングを作製した。得られたフィルムを１００℃で２０分間乾燥させ、その後、さらに２０分間２０４℃で、ガラスプレート上に残ったまま乾燥させた。乾燥させ、室温まで冷却した後、ガラス板上の得られたフィルムを水に一晩中、約２３時間浸漬させ、得られた５０μｍの厚さの独立型フィルムをガラス板から自動的に離型させた。

＜実施例４＞
カルフォルニア州ピノール所在のイーオニクスコーポレーションから入手したＰＰｙで処理したイーオノマー（登録商標）２５０Ｆカーボンブラック（ＰＰｙ−ｇ−ＣＢ＝２４．２５／７５．７５）をポリアミック酸溶液、ＶＴＥＣ（商標）ＰＩ１３８８（ＰＩ、リチャードブレインインターナショナル社から入手された２０重量％固体を含むＮＭＰ）と、７／９３の重量比で混合した。一晩中、約２３時間、１６０ｒｐｍで２ｍｍのステンレスショットを用いてボールミリングすると、均一分散物が得られ、続いて、ドローバーコーティング法を用いてガラス板上にそのコーティングを作製した。得られたフィルムを１００℃で２０分間乾燥させ、その後、さらに２０分間２０４℃で、ガラスプレート上に残ったまま乾燥させた。乾燥させ、室温まで冷却した後、ガラス板上の得られたフィルムを水に一晩中、約２３時間浸漬させ、得られた５０μｍの厚さの独立型フィルムをガラス板から離型させた。

＜実施例５＞
カルフォルニア州ピノール所在のイーオニクスコーポレーションから入手したＰＰｙで処理したイーオノマー（登録商標）３５０Ｆカーボンブラック（ＰＰｙ−ｇ−ＣＢ＝４０／６０）をポリアミック酸溶液、ＶＴＥＣ（商標）ＰＩ１３８８（ＰＩ、リチャードブレインインターナショナル社から入手された２０重量％固体を含むＮＭＰ）と、６／９４の重量比で混合した。一晩中、約２３時間、１６０ｒｐｍで２ｍｍのステンレスショットを用いてボールミリングすると、均一分散物が得られ、続いて、ドローバーコーティング法を用いてガラス板上にそのコーティングを作製した。得られたフィルムを１００℃で２０分間乾燥させ、その後、さらに２０分間２０４℃で、ガラスプレート上に残ったまま乾燥させた。乾燥させ、室温、実施例全体を通して約２３℃から約２５℃まで冷却した後、ガラス板上の得られたフィルムを水に一晩中、約２３時間浸漬させ、得られた５０μｍの厚さの独立型フィルムをガラス板から自動的に離型させた。

表面抵抗率測定：
比較例１（Ａ）、１（Ｂ）および１（Ｃ）ならびに実施例１，２，３，４および５のＩＴＢ装置に対し、表面抵抗率について高抵抗率メーター（ＨｉｇｈＲｅｓｉｓｔｉｖｉｔｙＭｅｔｅｒ）（三菱化学（株）（ＭｉｔｓｕｂｉｓｈｉＣｈｅｍｉｃａｌＣｏｒｐ．）から入手可能なヒレスタ−アップ（Ｈｉｒｅｓｔａ−Ｕｐ）ＭＣＰ−ＨＴ４５０）を用いて測定し（５００Ｖ下、様々なスポット、７２°Ｆ／６５％室内湿度（約２２℃／６５％室内湿度）での４つの測定を平均する）、その結果を表１に示す。

未処理カーボンブラックを有する比較ＩＴＢ装置では、ＣＢ負荷％の小さな変化により表面抵抗率に逆効果が与えられ、この場合、抵抗率は導電性すぎる、または十分導電性ではない、のいずれかであり、これは主に、要求されるＣＢ負荷が浸透曲線の垂直部分に配置され、これは製造ロバスト性を達成するための問題を提供するためであった。対照的に、開示した、ＰＰｙで処理されたカーボンブラックを有するＩＴＢ装置は、約１０^５から約１０^１３Ω／ｓｑのより適した範囲内の表面抵抗率を有した。ここで、「ＣＢ」は、「カーボンブラック」を意味する。

特定的には、得られた機能性中間転写部材は、ＣＢ負荷が６重量％に固定された場合、カーボンブラック表面上に化学的にグラフトされたポリピロール量が約１０％〜約２５％〜約４０％まで変動した時に約１０^５（実施例１）〜約１０^９（実施例３）〜約１０^１３Ω／ｓｑ（実施例５）の調整可能な表面抵抗率を示した。比較として、ＰＰｙが表面に付着されていない６重量％のカーボンブラック自体を有する中間転写部材は１０^４Ω／ｓｑの低い表面抵抗率を示した。

導電性フィラーとして開示したポリピロールがグラフトされたカーボンブラックを用いると、ＩＴＢの抵抗率は所望のレベルまで再現可能に調整することができる。通常、ＰＰｙがグラフトされたＣＢの負荷が高いほど、表面抵抗率が低くなり、比較例１（Ａ）、１（Ｂ）および１（Ｃ）における未処理ＣＢとは異なる、実施例２，３および４のようなフィラー負荷による表面抵抗率の制御の他に、開示した中間転写部材の表面抵抗率はまた、通常、ＣＢ表面にグラフトされたＰＰｙが多いほど、表面抵抗率が高くなる実施例１，３および５のようにフィラー中のＰＰｙグラフト量により制御することができる。

Claims

ポリピロールで表面処理されたカーボンブラックを含む、基材を備える中間転写部材。
前記ポリピロールは前記カーボンブラック表面に化学的に付着され、
前記ポリピロールは、下記式により表される、請求項１記載の中間転写部材。

（式中、各Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３およびＲ_４は独立して水素またはアルキルであり、ｎは重合度を示す。）
ｎは２から４００までである、請求項２記載の中間転写部材。
前記ポリピロールはポリ（３−ヘキシルピロール）である、請求項１記載の中間転写部材。