JP6410658B2 - 電子写真用の転写部材及び電子写真画像形成装置 - Google Patents
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Description
基層としては、代表的には、樹脂に導電剤を含有させた半導電性のフィルム、円筒状のシームレスベルト、金属シャフトを芯金とする半導電性のローラが用いられる。樹脂としては熱硬化性、熱可塑性いずれの樹脂を使用することも可能であるが、代表的には高強度かつ高耐久の要求特性から、以下の樹脂が挙げられる。ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンサルファイド、及び、延伸された結晶性ポリエステル。樹脂は、単一の樹脂でもよく、ブレンド、アロイされた混合体でもよい。樹脂中には、目的とする機械強度などの特性に応じて、熱可塑性エラストマーなどを含有させることができる。
〔共重合体〕
表層は、下記式(1)で示される構造を有するポリマーを主鎖とし、該主鎖に対して2種類の基が側鎖として結合している共重合体(以下、「グラフト型の共重合体」という場合がある。)を含有している。このようなポリマーの具体例としては、例えば、ポリアクリレートおよびポリメタクリレートが挙げられる。そして、上記2種類の基の一方は、下記式(2)で示される構造(以下、「ポリシロキサン鎖」ともいう。)を含む基であり、他方は、下記式(3)で示される構造(以下、「パーフルオロポリエーテル鎖」ともいう。)を含む基である。
表層の表面は、本発明に係るグラフト型の共重合体に由来するマトリックス・ドメイン構造(以下、「相分離構造」と称する場合がある。)を有する。当該マトリックス・ドメイン構造は、上記式(2)で示されるポリシロキサン鎖を含む基で形成されてなるマトリックス相と、上記式(3)で示されるパーフルオロポリエーテル鎖を含む基で形成されてなるドメイン相とで構成されている。
上記のミクロ相分離構造を得るには、グラフト型の共重合体中における、ポリシロキサン鎖を含む基の主鎖100質量%に対する質量比は5〜40質量%であり、パーフルオロポリエーテル鎖を含む基の主鎖100質量%に対する質量比は10〜25質量%であることが好ましい。
上記した表層の形成には、まず下記の原料[1]、原料[2]及び原料[3]を適宜希釈・混合し、中間転写部材の表層形成用組成物を得たのち、この組成物を基層上に塗布し、種々の硬化手段を用いて重合反応を開始させることで得ることができる。
原料[1]:グラフト反応点を有するポリアクリレートまたはポリメタクリレートのプレポリマーやポリアクリレート・ポリメタクリレート共重合型のプレポリマー、
原料[2]:主鎖と重合可能な官能基を有するポリシロキサン、
原料[3]:主鎖と重合可能な官能基を有するパーフルオロポリエーテル。
主鎖を構成する式(1)で示される構造を有するポリマー鎖の製造に使用される原料[1]は、ポリアクリレートまたはポリメタクリレートのプレポリマーやポリアクリレート・ポリメタクリレート共重合型のプレポリマーとしてのマクロモノマーである。ここでいうマクロモノマーとは、重合可能な反応性基を持つ高分子量モノマーのことで、他のモノマーと共重合することにより、グラフトポリマーを容易に合成することができるものである。特にアクリル系マクロモノマーの利用により、ラジカル重合が可能であり、物性の異なる樹脂を側鎖に純度良く、簡便に組み込むことができるため、塗料分野などでは汎用されている。
側鎖を構成する式(2)で示される構造を含むポリシロキサン鎖の製造に使用される原料[2]は、主鎖と重合可能な官能基を有する片末端変性のポリシロキサン化合物であり、主鎖とのグラフト反応点となる反応性基を有する化合物である。このような反応性基としては、例えばアクリル基やメタクリル基などのラジカル重合性不飽和結合基などが挙げられる。グラフト骨格を形成するためには、上述のラジカル重合性不飽和結合基等の反応性基はポリシロキサンの片末端に導入される必要がある。ポリシロキサン化合物と反応性基との連結は、シランカップリングなどにより実行が可能であり、ポリシロキサン化合物と反応性基の間の連結は炭化水素を介してもよい。あるいは直接ビニル基やアクリル基等のラジカル重合性不飽和結合をポリシロキサンの片末端に連結することができる。式(2)中のR3〜R9は、各々独立に、水素原子または炭素数1〜10の炭化水素である。
もう一方の側鎖を構成する式(3)で示される構造を含むパーフルオロポリエーテル鎖の製造に使用される原料[3]は、主鎖と重合可能な反応性基を有する片末端変性のパーフルオロポリエーテル化合物である。この原料[3]は、原料[2]のポリシロキサン化合物と同様に主鎖とのグラフト反応点となる反応性基を有する化合物である。このような反応性基としては、例えばアクリル基やメタクリル基などのラジカル重合性不飽和結合基などが挙げられる。パーフルオロポリエーテル化合物に対して反応性基を連結する手段は、特に限定されないが、例えば水酸基を有するパーフルオロポリエーテルとイソシアネート基を有するアクリル酸をウレタン結合により連結することで、グラフト反応点を連結することができる。式(3)中のXは、フッ素原子またはトリフルオロカーボンのいずれかである。pおよびqは、各々独立に、0以上の整数であり、「p+q」は、2以上の整数である。「p+q」は、10以上、15以下であることが好ましい。このような範疇にあるパーフルオロポリエーテル鎖の製造に使用される原料[3]としては、ソルベイソレクシス社のウレタンアクリル基含有の「Fluorolink AD1700」などを好適に用いることができる。
1.中間転写ベルトの製造
主鎖となるマクロモノマーの原料として東亞合成(株)製のマクロモノマー45%−AA6(メチルメタクリレート)を用いた。ポリシロキサン鎖の原料としてチッソ(株)製のサイラプレーンFM−0711(数分子量1,000)、及び、パーフルオロポリエーテル鎖の原料として、ソルベイソレクシス社製のFluorolink AD1700(数平均分子量1,000)を用いた。表1に示す配合量(質量部)のこれらの材料と、メチルイソブチルケトンを用いて、樹脂固形分濃度が25質量%の混合分散液を調製した。さらに添加剤としてはCIKナノテック製の導電性金属酸化物(ガリウムドープ酸化亜鉛)25質量部および重合開始剤としてチバガイキ社のイルガキュアー184(光重合開始剤)3質量部を混合攪拌し、混合分散液を得た。
中間転写ベルト1の表面および断面を走査型電子顕微鏡(SEM、FEI製XL−300−SFEG)で観察した。表面においては図1に示すように、パーフルオロポリエーテルのドメイン相が均一に分布している様子が観察され、その円形ドメイン相の直径は0.8μmであった。また断面観察においては図2に示すように、表面近傍にのみパーフルオロポリエーテルのドメイン相が存在し、ドメイン相の深さは0.2μmであることが確認できた。
フルカラー電子写真画像形成装置(商品名:Image RUNNER ADVANCE C5051;キヤノン(株)製)から、ポリイミド製中間転写ベルトを取り外して、その代わりに前記中間転写ベルト1を取り付けた。そして、初期の出力画像と、通紙耐久試験を実施した3万枚印刷後の出力画像の評価を行った。このとき、被記録媒体である紙は、ゼロックス社の普通紙4024を使用した。なお、評価はシアンとマゼンタの二次色青画像を出力し、目視評価で、以下の基準で表示した。その評価結果を表3に示す。
A:全く色ムラが見られず良好である。
B:色ムラがほとんどなく良い。
C:それに準じて良い。
D:ところどころ転写が十分でなく色ムラが確認できる。
実施例1において、側鎖用の原料の配合量を表1に示す値に変更したこと以外は、実施例1と同様にして、中間転写ベルト2〜6を得た。各中間転写ベルトについて実施例1と同様の方法で表面および断面について観察を行ったところ、いずれの表面においても、均一なパーフルオロポリエーテルのドメイン相が存在し、またいずれの断面においても表面近傍にのみパーフルオロポリエーテルのドメイン相が存在していた。円形ドメイン相の直径及び深さを表3に示す。また、実施例1と同様にして行った画像評価の結果を表3に示す。
実施例1において、側鎖用の原料の配合量を表2に示す値に変更したこと以外は、実施例1と同様にして、中間転写ベルト7〜12を得た。各中間転写ベルトについて実施例1と同様の方法で表面および断面について観察を行ったところ、いずれの表面においても、パーフルオロポリエーテルのドメイン相の存在が確認できず、またいずれの断面においてもパーフルオロポリエーテルのドメイン相の存在は確認できなかった。実施例1と同様にして行った画像評価の結果を表3に示す。
2 ドメイン相
3 基層
Claims (9)
- トナーを担持する表面を有する表層を有する電子写真用の転写部材であって、
該表層は、下記式(1)で示される構造を有するポリマーを主鎖とし、該主鎖に対して、下記式(2)で示される構造を含む基と、下記式(3)で示される構造を含む基とが側鎖として結合しているグラフト型の共重合体を含有し、
該表層の表面は、下記式(2)で示される構造を含む基で形成されてなるマトリックス相と、下記式(3)で示される構造を含む基で形成されてなるドメイン相と、を有することを特徴とする転写部材:
- 前記共重合体において、前記式(2)で示される構造を含む基の前記主鎖に対する質量比が5〜40質量%であり、前記式(3)で示される構造を含む基の前記主鎖に対する質量比が10〜25質量%である請求項1に記載の転写部材。
- 前記ドメイン相の深さが、前記表層の膜厚に対して10〜15%である請求項1または2に記載の転写部材。
- 前記表層の膜厚が、1μm以上、20μm以下である請求項1〜3のいずれか一項に記載の転写部材。
- 前記ドメイン相の直径が、0.8〜1.5μmである請求項1〜4のいずれか一項に記載の転写部材。
- 前記転写部材が、さらに基層を有する請求項1〜5のいずれか一項に記載の転写部材。
- 前記転写部材の体積抵抗率が、1.0×108Ω・cm以上、1.0×1014Ω・cm以下である請求項1〜6のいずれか一項に記載の転写部材。
- 前記転写部材の表面抵抗率が、1.0×107Ω/□以上、1.0×1013Ω/□以下である請求項1〜7のいずれか一項に記載の転写部材。
- 第1の画像担持体と、中間転写体と、該第1の画像担持体上に形成されたトナー画像を中間転写体に1次転写する手段と、該中間転写体に1次転写されたトナー画像を第2の画像担持体上に2次転写する手段と、を有する電子写真画像形成装置であって、
該中間転写体が、請求項1〜8のいずれか一項に記載の転写部材であることを特徴とする電子写真画像形成装置。
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