JPH06301223A - 中間トナー転写体 - Google Patents

中間トナー転写体

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JPH06301223A
JPH06301223A JP6042492A JP4249294A JPH06301223A JP H06301223 A JPH06301223 A JP H06301223A JP 6042492 A JP6042492 A JP 6042492A JP 4249294 A JP4249294 A JP 4249294A JP H06301223 A JPH06301223 A JP H06301223A
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image
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Santokh S Badesha
エス.バデーシャ サントク
Joseph Mammino
マミーノ ジョゼフ
Dennis A Abramsohn
エイ.エブラムソン デニス
S Cypra Donald
エス.シプラ ドナルド
Arnold W Henry
ダブリュ.ヘンリー アーノルド
George J Heeks
ジェイ.ヒークス ジョージ
David H Pan
エイチ.パン ディビッド
Louis D Fratangelo
ディー.フラタンジェロ ルイス
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 高いカラー再現性でフルカラー画像を発生
することができ、約2×102 秒以下という電荷緩和時
間を有する被覆された中間トナー転写体を提供する。 【構成】 基体と、該基体の上に被覆された、フッ素
エラストマー及びポリオルガノシロキサンのハイブリッ
ド組成物の実質的に均一な完全な相互貫入網目である嵩
高グラフトエラストマーを含む被覆物とを含む中間トナ
ー転写体であって、該嵩高グラフトエラストマーは、求
核脱フッ酸剤による該フッ素エラストマーの脱フッ酸化
と、それに引く続くアルケン又はアルキン官能基を末端
基とするポリオルガノシロキサン及び重合開始剤による
付加重合により形成されることを含むことを特徴とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、画像形成装置及び該装
置の中間トナー転写体に関する。さらに詳細には、本発
明は、画像形成装置及び画像形成方法であって、該方法
は、静電潜像が画像形成部材上に形成され、トナーによ
って現像され、引続き、現像された画像は、被覆された
中間転写ベルト又は転写体に転写され、次に、高い転写
効率で、中間転写体から永久的支持体へと転写されるも
のであり、また、該方法においては、中間転写体は、実
施例において、約2×102 秒以下という短い電荷緩和
時間を有する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】ベルトの如き被覆された中間転写体は、
乾式及び湿式いずれの現像システムのためにも選択しう
る。乾式及び湿式現像剤は、特に液状現像剤を用いる場
合、ベルトの劣化を含む数々の好ましくない影響をトナ
ー転写ベルトに及ぼす。これらの及び他の問題点は、本
発明の被覆された中間トナー転写システムによって、除
去されるか又は最小にされる。いくつかの態様において
は、選択された被覆物は、嵩高グラフトポリマー、及び
さらに詳細には、嵩高グラフト(volume graft)エラス
トマーであって、フッ素エラストマー及びポリオルガノ
シロキサンのハイブリッド組成物の実質的に均一な完全
な相互貫入網目(integral interpenetrating network
)であると考えられる。該嵩高グラフトエラストマー
は、求核脱フッ酸剤による該フッ素エラストマーの脱フ
ッ酸化と、それに引く続くアルケン又はアルキン官能基
を末端基とするポリオルガノシロキサン及び重合開始剤
による付加重合により形成される。さらに、いくつかの
態様においては、被覆物は、例えば、粒子、加工糸、フ
ィラー、コード、繊維等の如き強化成分のような添加剤
を得られた中間トナー転写ベルトの引張特性、可撓性及
びクリープを含む機械特性を向上可能とするために添加
しうる。ポリマーの強化をもたらす方法は、例えば、粒
子状のフィラーをポリマーに混合することにより添加す
ることである。フィラーの例としては、水酸化カルシウ
ム、酸化鉄、二酸化珪素、アルミナ、二酸化チタン、
鉄、錫、ジルコニウム、鉛、カーボンブラック、特に、
コロンビアンケミカルズ(Columbian Chemicals )から
入手可能な導電性カーボンブラック等の如き金属及び金
属酸化物を含むフィラーから選択することができる。前
記の機械特性は、ASTM スタンダードに準拠したイ
ンストロンモデルナンバー1123を使用する如き、多
くの公知の技術によって測定される。引張強度は、AS
TM手順指示D412に従って測定され、可撓性は、A
STM手順指示D3901に従って、ポリマーフィルム
を曲げることによって評価される。クリープは、通常
は、圧縮又はシェアー装置中での機械的オシログラフ及
びASTM D945に従って、測定される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、高い
カラー再現性でフルカラー画像を発生しうる被覆された
中間転写体を使用した画像形成装置及び画像形成方法を
提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】これらの又は他の本発明
の目的は、トナー転写ベルトの如き被覆された中間転写
体及びその画像形成方法を提供することによって達成さ
れた。
【0005】本発明の請求項1記載の発明は、基体と、
該基体の上に被覆された、フッ素エラストマー及びポリ
オルガノシロキサンのハイブリッド組成物の実質的に均
一な完全な相互貫入網目である嵩高グラフトエラストマ
ーを含む被覆物とを含む中間トナー転写体であって、該
嵩高グラフトエラストマーは、求核脱フッ酸剤による該
フッ素エラストマーの脱フッ酸化と、それに引く続くア
ルケン又はアルキン官能基を末端基とするポリオルガノ
シロキサン及び重合開始剤による付加重合により形成さ
れること、を含むことを特徴とする中間トナー転写体に
関する。
【0006】本発明の請求項2記載の発明は、請求項1
記載の中間トナー転写体であって前記中間トナー転写体
が2×102 秒を超える緩和時間を有し、前記基体が約
10 6 から約1012オーム/cmの間の抵抗率を有する
ことを特徴とする。
【0007】本発明の請求項3記載の発明は、基体と、
該基体の上に被覆された、フッ素エラストマー及びポリ
オルガノシロキサンのハイブリッド組成物の実質的に均
一な完全な相互貫入網目である嵩高グラフトエラストマ
ーを含む被覆物と、を含有することを特徴とする中間ト
ナー転写体に関する。
【0008】画像形成方法は、画像形成部材上に静電潜
像を発生させるための手段と、潜像を現像するための手
段と、現像画像が、画像形成部材から転写されるのに、
約2×102 秒以下という電荷緩和時間を有する被覆さ
れた中間転写体又は転写ベルト、及び、現像された画像
を中間転写体から支持体へ転写する手段とからなる。
【0009】実施態様において、本発明は、基体及びそ
の上にある嵩高グラフトエラストマーを含む被覆物から
なる中間トナー転写体に関し、該嵩高グラフトエラスト
マーは、フッ素エラストマー及びポリオルガノシロキサ
ンのハイブリッド組成物の実質的に完全な相互貫入網目
である嵩高グラフトエラストマーを含む被覆物とを含む
中間トナー転写体であって、該嵩高グラフトエラストマ
ーは、求核脱フッ酸剤による該フッ素エラストマーの脱
フッ酸化と、それに引く続くアルケン又はアルキン官能
基を末端基とするポリオルガノシロキサン及び重合開始
剤による付加重合により形成される;さらに、基体及び
その上にある嵩高グラフトエラストマーを含む被覆物か
らなる中間トナー転写体は、フッ素エラストマー及びポ
リオルガノシロキサンのハイブリッド組成物の実質的に
均一な一体的内部浸透ネットワークである。
【0010】本発明の方法は、静電潜像を発生し、現像
するようなすべての手段を採用しうる。例えば、画像形
成部材上に、感光性画像形成部材を画像形状のパターン
で光に暴露することによって画像を形成するような、電
子写真の方法が採用されうる。さらに、誘電画像形成部
材上に、画像形成部材に画像形状の様式で電荷パターン
を適用することによって画像を形成するような、粒子線
写真方法によっても、画像を形成しうる。
【0011】本発明には、いかなる好適な現像プロセス
及び現像物質をも採用することができる。例えば、現像
剤物質がトナー粒子で構成される1成分現像プロセス及
び現像剤物質がトナー粒子とキャリア粒子で構成される
2成分現像プロセスの双方の乾式現像プロセスが採用さ
れうる。典型的なトナー粒子は、樹脂と着色料を含むよ
うな、静電潜像を現像するのに適する如何なる組成物で
あってもよい。
【0012】トナー粒子中には、いかなる好適な顔料又
は染料類、若しくはそれらの混合物をも採用することが
できる。典型的な顔料又は染料としては、リーガル33
0(REGAL 330:登録商標)等のカーボンブラ
ック、マグネタイト及びそれらの混合物を含み、カーボ
ンブラックが好ましい着色料である。一般的には、顔料
粒子は、トナー組成物の総重量を基礎として、約1〜約
20重量%の量で存在する。
【0013】他の着色されたトナー顔料類は、赤、緑、
青、茶、マゼンタ、シアン及びイエローの各粒子、さら
には、これらの混合物も同様に含んでいる。
【0014】顔料粒子が、商業的に入手可能なマピコブ
ラック(MAPICO BLACK:商標)の如き、酸
化鉄(Fe3O4 )の混合物を含む、マグネタイトである場
合、これらの粒子は、トナー組成物中に約10〜約70
重量%、好ましくは約20〜約50重量%の量で含有さ
れる。しかしながら、これら粒子は、本発明の効果を達
成しうるかぎり、より多い、又は、より少ない量であっ
てもよい。
【0015】トナーは、電荷付与添加剤、トナー樹脂、
及び米国特許第4,264,697号、同第4,29
8,672号、同第4,338,390号、同第4,9
04,762号、同第4,937,157号、同第4,
833,736号、同第4,845,003号に記載の
如き、他の添加剤;ジステアリルジメチルアンモニウム
メトチルサルフェート;審査中の米国特許出願第75
5,919号に記載の如き物質等を含みうる。
【0016】他の好適なトナー製造方法は、バンバリー
(Banbury)法として知られており、乾式トナー
配合物を予備配合し、バンバリーミキサーに添加して、
混合プロセスによって発生する熱エネルギーにより、物
質が溶融する点で混合する、バッチプロセスである。混
合物は、その後、一対の熱ロールに滴下され、ニップを
通過する際に応力がかかり、その結果さらなる剪断力混
合となり、トナー物質の薄く広いシート状物が形成され
る。この物質は、その後、ペレット形状に粉砕され、さ
らに、磨砕又は噴射によって粉砕され、粉砕後の粒子は
サイズにより分級される。第三の好適なトナー製造方法
である押出は、トナー配合物の乾式混合、それらの押出
器への供給、混合物の溶融及び混合、物質の押出、押出
された物質のペレット形状への粉砕を伴う連続プロセス
である。該ペレットは、さらに、磨砕又は噴射によって
粉砕され、粉砕後の粒子はサイズにより分級される。2
成分現像剤のための乾式トナー粒子は、通常、平均粒子
直径が、約6〜約20μmのあいだである。他の類似の
トナー混合方法もまた、使用されうる。トナー粒子のサ
イズによる分級に引続き、外的添加剤が、トナー粒子に
混合されうる。得られたトナー組成物は、その後、キャ
リア粒子と、キャリア粒子の約1〜約5重量%、好まし
くは、約3重量%の量存在するように、混合される。し
かしながら、本発明の目的を達成しうるかぎり、キャリ
アに対するトナーの割合が異なったものも使用しうる。
【0017】いかなる好適な外的添加剤もまた、乾式ト
ナー粒子に利用しうる。外的添加剤の量は、トナー組成
物に対する重量%によって計測されるが、それら自体
は、トナーの組成比率を計算する場合には、含まれな
い。例えば、樹脂、顔料及び外的添加剤を含むトナー組
成物は、80重量%の樹脂と20重量%の顔料からな
り;外的添加剤の含有量は、樹脂と顔料の合計に対する
重量%によって報告される。外的添加剤は、静電複写用
トナーに好適に使用されるいかなる添加剤をも含みう
る。該添加剤は、シリカ、デグッサ社(Degussa Inc.)
より入手可能なアエロジル R972(AEROSIL
R972:登録商標)の如きコロイド状シリカ、酸化
第二鉄、ユニリン(UNILIN:登録商標)、ポリプ
ロピレンワックス、ポリメチルメタクリレート、ステア
リン酸亜鉛、酸化クロム、酸化アルミニウム、ステアリ
ン酸、ペンウォルトケミカルズ社(Pennwalt Chemicals
Corporation)より入手可能なキナー(KYNER:登
録商標)の如きポリフッ化ビニリデン等を含む。外的添
加剤は、約0.05〜約5重量%の如きいかなる好適な
量でも存在しうる。
【0018】いかなる好適なキャリア粒子も、トナー粒
子とともに採用されうる。典型的なキャリア粒子は、粒
状ジルコン、鋼、ニッケル、鉄フェライト等を含む。
【0019】典型的な乾式トナーは、例えば、米国特許
第2,788,288号、同第3,079,342号及
び米国再発行特許第25,136号等にも、また、記載
されている。
【0020】さらに、現像は、湿式現像剤によっても行
われうる。湿式現像剤は、例えば、米国特許第2,89
0,174号、同第2,899,335号及び審査中の
米国特許出願第986,316号、同第013,132
号、同第009,202号、同第009,192号等に
記載されている。
【0021】本発明に採用される転写体は、いかなる好
適な形態をもとりうる。好適な形態の例としては、シー
ト、ウェブ、箔、ストリップ、コイル、シリンダー、ド
ラム、無端ベルト、無端メビウスの帯、円盤等を含む。
典型的には、転写体は約2〜約10milの厚みを有す
る。
【0022】実施態様における本発明の被覆された転写
体又は転写ベルトは、中間転写体から支持体への効果的
な転写を確実にするために、約2×102 秒以下の電荷
緩和時間を有する。好適な電荷緩和時間の下限は、論理
上は際限がなく、また、金属の如き電導性物質が、転写
体として採用しうる。いかなる理論によっても制限はな
いが、どのような状況にあっても、中間転写体の電荷緩
和時間の下限は、トナー画像が最終的に転写される受像
支持体の電導性によって決定されると考えられる。特
に、短縮は中間体から支持体への転写をもたらす転写領
域において殆ど或いは全く生じないため、画像を構成す
るトナーの積層の周囲では、中間転写体と支持体の間で
は短縮は起こらない。典型的には、紙への転写において
は、電荷緩和時間は、約1×10-3〜約2×102 秒で
ある。物質の電荷緩和時間(τ)は、一般的に、この物
質の誘電率(K)、この物質の体積抵抗率(ρ)及び自
由空間の誘電率(ε0 、定数は、8.854×10-14
F(ファラド)/cmに等しい)の関数であり、ここで
はτ=Kε0 ρである。
【0023】ベルトやロールの如き中間転写媒体に関し
て提起された問題の具体例は、ベース金属、ポリマー、
又はこれらの混合物等の物質の適切な選択を含み、本発
明の実施態様に関しては、特有の被覆物が選択されてい
る。さらに、実施態様においては、接着剤の如き接触領
域物質が選択される。
【0024】被覆されうる、及び好適な電荷緩和時間を
有する物質の具体例は、イーアイデュポン ドゥネモア
ー社(E.I. DuPont de Nemours & Company)より入手可
能なテドラー(TEDLAR:登録商標)の如きポリフ
ッ化ビニル、カーボン粒子、二酸化チタン、チタン酸バ
リウム、又は誘電体の厚みを減少させうる他のフィラー
の如き電導性又は誘電性フィラーを充填したポリフッ化
ビニル、ペンウォルト社製のキナー(登録商標)の如き
ポリフッ化ビニリデン、カーボン粒子、二酸化チタン、
チタン酸バリウム、又は誘電体の厚みを減少させうる他
のフィラーの如き電導性又は誘電性フィラーを充填した
ポリフッ化ビニリデン、ゼロックス社(Xerox Corporat
ion )製の4024ペーパー又はシリーズ10ペーパー
等の如きある種の紙類等を含む。さらに、被覆されうる
金属は、アルミニウム、銅、真鍮、ニッケル、亜鉛、ク
ロム、ステンレス鋼、半透明アルミニウム、鋼、カドミ
ウム、銀、金、インジウム、錫等を含む。酸化錫、酸化
インジウム錫等の金属酸化物もまた好適である。所望の
電荷緩和特性を有する他の如何なる物質もまた採用され
うる。物質の電荷緩和時間を変えるために添加されるフ
ィラーは、所望の緩和時間を達成するのに必要な如何な
る量をも添加しうる;典型的には、フィラーは、0〜約
80重量%の量で存在する。中間体として、相対湿度に
よって電導性に影響を受ける紙やその他の物質を用いた
場合、画像形成プロセスの間、中間転写体を所望の電荷
緩和時間を維持するように、相対湿度を制御しなければ
ならない。一般的に、その電荷緩和時間が相対湿度によ
って大きく変化する物質の中間転写体は、相対湿度60
%以下で最適に稼働する。
【0025】選択された被覆物は、スプレーコーティン
グ、ディップコーティング、フローコーティング等の公
知の方法により中間転写ベルトに適用されるが、該被覆
物は、嵩高グラフトエラストマーを含み、該嵩高グラフ
トエラストマーは、フッ素エラストマー及びポリオルガ
ノシロキサンのハイブリッド組成物の実質的に均一な完
全な相互貫入網目であり、該嵩高グラフトエラストマー
は、求核脱フッ酸剤による該フッ素エラストマーの脱フ
ッ酸化と、それに引く続くアルケン又はアルキン官能基
を末端基とするポリオルガノシロキサン及び重合開始剤
による付加重合により形成される。該フッ素エラストマ
ーは、ポリ(フッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピ
レン)及びポリ(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)からなる群より選択さ
れ、及び実施例において、ポリオルガノシロキサンは下
記の一般式で表されるものである。
【0026】
【化1】
【0027】式中、Rは例えば、炭素原子数19未満を
有するアルキル基、アルケニル基又はアリール基、又
は、アミノ基、ヒドロキシ基、メルカプト基又は炭素原
子数19未満のアルキル基若しくはアルケニル基で置換
されたアリール基である。置換基Aはアルケン基又はア
ルキン基で、例えば、炭素原子数1〜10のもの、又
は、炭素原子数19未満のアルキル基、アリール基で置
換されたアルケン基又はアルキン基を示し、nは2〜3
50である。アルキル基、アルケニル基又はアリール基
の例は公知であり、メチル、エチル、エチレン、プロピ
ル、プロピレン、ブチル、ブチレン、ペンチル、ペンチ
レン、フェニル、ナフチル、ハロベンジル等を含む。
【0028】中間転写体の特有の被覆物の例は、フッ化
ビニリデンとヘキサフルオロエチレンとのコポリマー;
フッ化ビニリデン、ヘキサフルオロプロピレン、テトラ
フルオロプロピレンのターポリマー;イーアイデュポン
社製のビトン(VITON)E−45(商標)、ビトン
GF(商標)、テフロン(TEFLON:登録商
標);イーアイデュポン社製のアルファス(ALFA
S:商標);スリーエム(3M)社製のフルオレル(F
LUOREL)I(商標)、II(商標);テクノフロン
(TECNOFLON:商標)等がの如きフッ素エラス
トマーが含まれる。
【0029】嵩高グラフトは、実施例において、ハイブ
リッド組成物の実質的に均一な完全な相互貫入網目とし
て記載することを意図しているが、ここで、融着部材の
異なる切片をとった場合、フッ素エラストマー及びポリ
オルガノシロキサンの構造及び組成物はいずれも実質的
に均一である。相互貫入網目は、付加重合マトリックス
であって、フッ素エラストマー及びポリオルガノシロキ
サンのストランドが互いに撚り合わさっていると記載す
ることを意図している。ハイブリッド組成物は、フッ素
エラストマー及びポリオルガノシロキサンのブロックが
ランダムに配列されてなる嵩高グラフトを有する組成物
であると定義することを意図している。
【0030】嵩高グラフトの被覆物質の例は、ビトン
(商標)、及び、付加的なフィラーを併用したポリシロ
キサンであって米国特許第5,141,788号に記載
されているものを含む。供される。
【0031】脱フッ酸剤は、第1級、第2級及び第3級
の脂肪族及び芳香族アミン類からなる群から選択され、
脂肪族基及び芳香族基は2〜15の炭素原子を有し、脂
肪族及び芳香族ジアミン類、トリアミン類は2〜15の
炭素原子を有する。さらに詳細には、脱フッ酸剤は、炭
素原子数19までのアルキルアミンの如き第1級脂肪族
アミンである。重合開始剤は、脂肪族及び芳香族過酸化
物からなる群から選択され、過酸化ベンゾイルアゾビス
ブチロニトリルが好ましい。
【0032】被覆された中間転写体上に現像された画像
は、引続き、支持体へ転写される。好ましくは、中間体
上に現像された画像が転写されるに先立って、例えば、
コロトロンで感光されることによって帯電される、これ
によって、すべてのトナー粒子が同一の電荷に帯電する
ことが確実となり、如何なる異なった(反対の)符号の
トナーをも除去することによって転写率を向上させる。
異なった符号のトナーとは、トナー粒子の大多数のもの
と反対の極性で、且つ、潜像と同じ極性に帯電されたト
ナー粒子である。異なった符号のトナーは、典型的に、
支持体に転写することが困難である。支持体の具体例
は、紙、ポリエステル、ポリカーボネート等の透明物質
等、布、木材、又は、最終的な画像が位置されるその他
所望の物質を含む。所望により、転写された現像された
画像は、その後、汎用の手段によって、支持体に融着さ
れうる。典型的な、周知の電子写真溶着技術は、加熱ロ
ール融着、フラッシュ融着、オーブン融着、ラミネー
ト、ベーパー融着、粘着スプレー定着等が含まれる。
【0033】現像された画像の、画像形成部材から中間
転写体への転写及び画像の中間転写体から支持体への転
写は、コロナ転写、加圧転写、バイアスロール転写及び
これら転写手段の組み合わせ等の如き、電子写真に広く
用いられる如何なる好適な技術をも使用しうる。
【0034】バイアスロール転写は、現像された画像を
一つの部材から他の部材へ効果的に転写を行う方法であ
る。このプロセスにおいては、バイアスされた転写ロー
ル又はベルトは、現像された画像を受像する表面の反対
側の受像部材の表面に沿って回転する。バイアスロール
転写方法に関するさらなる情報は、例えば、米国特許第
2,807,233号、同第3,043,684号等に
記載されている。
【0035】嵩高グラフト化は、2つのステップによっ
て達成されうる、即ち、第1は、好ましくはアミンを使
用して、フッ素エラストマーを脱フッ酸することを伴
う。このステップの間、フッ酸が除去され、フッ素エラ
ストマー上に、炭素間の二重結合である不飽和が形成さ
れる。第2のステップは、フリーラジカル過酸化物が、
フッ素エラストマーの炭素間の二重結合と共に、アルケ
ン又はアルキン末端を有するポリオルガノシロキサンの
付加重合を誘発するものである。
【0036】フッ素エラストマーの具体例は、米国特許
第4,257,699号、同様に、同第5,017,4
32号、同第5,016,965号に記載されている。
これらのフッ素エラストマー、特に、フッ化ビニリデン
とヘキサフルオロプロピレンとのコポリマー;フッ化ビ
ニリデン、ヘキサフルオロプロピレン及びテトラフルオ
ロエチレンのターポリマーのクラスは、ビトンA(商
標)、ビトンE(商標)、ビトンE60C(商標)、ビ
トンE430(商標)、ビトン910(商標)、ビトン
GH(商標)及びビトンGF(商標)の如き種々の名称
の下で、商業的に知られている。
【0037】一つの好ましい態様においては、フッ素エ
ラストマーは、イーアイ デュポンドゥネモアー社製の
ビトンGFの如く、フッ化ビニリデンの量が比較的少な
いエラストマーである。ビトンGFは、35モル%のフ
ッ化ビニリデン、34%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及び2%の硬化部
位モノマーを有すると考えられている。一般的には、ビ
スフェノールホスホニウム塩又は汎用の脂肪族過酸化物
硬化剤によって硬化が行われる。
【0038】官能基を有するポリオルガノシロキサンの
例は、前記一般式において、Rが、炭素原子数約20未
満のアルキル基、アルケニル基若しくはアリール基、又
は、アミノ基、ヒドロキシ基、メルカプト基又は炭素原
子数19未満のアルキル基若しくはアルケニル基で置換
されたアリール基で表されうる。官能基Aは、炭素数約
10を有するアルケン基若しくはアルキン基、又は、炭
素原子数19未満のアルキル基若しくはアリール基で置
換されたアルケン基若しくはアルキン基を示し、nは2
〜350である。この一般式において、典型的なRの基
は、メチル、エチル、プロピル、オクチル、ビニル、ア
リル、クロトニル、フェニル、ナフチル及びフェナント
リルを含み、また、典型的な置換アリール基は、オル
ト、メタ、パラ位に、炭素原子数15未満の低級アルキ
ル基によって置換されている。さらに、好ましい態様に
おいては、フッ素エラストマーにグラフトさせる反応基
の充分な数を形成するために、nは60〜80の範囲で
ある。典型的なアルケン、アルキン官能基は、ビニル、
アクリル、クロトン及びアセチルを含み、これらは典型
的にメチル、プロピル、ブチル、ベンジル及びトリル基
で置換されていてもよい。
【0039】フッ素エラストマーを攻撃して不飽和結合
を生成させる脱フッ酸剤は、過酸化物、水素化物、塩
基、酸化物等の強求核試薬の群から選択される。好まし
い剤は、第1級、第2級及び第3級の脂肪族及び芳香族
アミン類からなる群から選択され、この脂肪族及び芳香
族基は炭素原子数2〜15を有する。該剤は、さらに、
炭素原子数2〜15を有する脂肪族及び芳香族ジアミン
類、トリアミン類をも含みうる、また、ここにおける芳
香族基は、ベンゼン、トルエン、ナフタレン又はアント
ラセン等であってもよい。芳香族ジアミン類及びトリア
ミン類としては、一般的に、芳香族基がオルト、メタ、
パラ位で置換されていることが好ましい。典型的な置換
基は、エチルアミノ、プロピルアミノ及びブチルアミノ
の如き低級アルキルアミノ基を含み、プロピルアミノ基
が好ましい。好適なアミン脱フッ酸剤は、N−(2−ア
ミノエチル−3−アミノプロピル)−トリメトキシシラ
ン、3−(N−スチリルメチル−2−アミノエチルアミ
ノ)プロピルトリメトキシシランハイドロクロライド及
び(アミノエチルアミノメチル)フェネチルトリメトキ
シシランを含む。
【0040】他のアジュバント及びフィラーは、フッ素
エラストマーの結合性に悪影響を及ぼさないかぎりは、
本発明のエラストマー中に添加しうる。そのようなフィ
ラーは、通常、エラストマーのコンパウンド中で一緒に
されるが、着色剤、強化フィラー、架橋剤、加工助剤、
促進剤及び重合開始剤を含む。基体上にフッ素エラスト
マーを被覆したのち、以下の硬化プロセスのステップに
付される、即ち、約38℃で2時間、引続き、77℃で
4時間、、92℃で2時間、149℃で2時間、177
℃で2時間、208℃で16時間である。
【0041】本明細書に述べた該嵩高グラフトオーバー
コーティングは、米国特許出願第961,969号に記
載の如く、基体又はベース層上に、接着剤層を介して、
又は、介さずに被覆されうる。層はアクリル、エポキ
シ、シラン等の好適なポリマーを含みうるが、該層の厚
みは、約0.2〜約1mil、好ましくは約0.25〜
約5milの範囲である。
【0042】中間体ベルトの被覆物は、メチルエチルケ
トン、メチルイソブチルケトン等の如き典型的な溶媒中
でフッ素エラストマーを溶解させ、続いて、15〜60
分間、45〜85℃で攪拌し、その後、通常はトルエン
の如き芳香族溶媒に溶解されている重合開始剤を、攪拌
を継続しながら5〜25分間で添加することによって、
製造される。その後、ポリオルガノシロキサンが、攪拌
下で、45〜85℃の温度で、30分〜10時間かけて
添加される。室温即ち約25℃まで冷却後、ビトンキュ
ラティブ VC50(VITON CURATIVE
VC50:商標)(イーアイデュポン社製のビスフェノ
ールAベースの硬化剤)のごとき求核硬化剤が、該硬化
剤には、促進剤、(第4級ホスホニウム塩又は塩類)及
び架橋剤、ビスフェノールAFが、含まれているが、単
一硬化システムにおいては、フッ素エラストマー化合物
中に、3〜7%事前に溶解して添加される。最適には、
塩基性酸化物、酸化マグネシウム、水酸化カルシウム
が、粒子形状で、溶液混合物中に添加される。基体上に
層を形成するために、最も簡単なのは、嵩高グラフトの
均一な分散体の溶液を約12.5〜約125μmの厚み
のフィルムのレベルまでスプレー又はディッピング等に
よって行われる。この厚みの範囲は、層の薄さが、高転
写率を達成するのに充分で、且つ、厚さが充分な装着寿
命を可能にする範囲において選択される。モールディン
グ、押出及びラッピングは代替手段であり、いずれも使
用しうるが、発明者らは、溶媒溶液の連続スプレー装置
が好ましいと考える。被覆物の所望の厚みが得られる場
合、被覆物は硬化され、基体表面に結合される。典型的
な硬化プロセスのステップは、2時間にわたり93℃に
加熱し、引続き、149℃で2時間、177℃で2時
間、さらに、208℃で16時間加熱するものである。
別の方法によれば、溶媒は公知の手段によって蒸発によ
り除去され、残留物は、望ましくない反応生成物が存在
する場合、それを除去するためにヘキサンの如き炭化水
素溶媒で洗浄され、さらに、残留物は元の溶媒で再溶解
され、引続き、キュラティブNo.50(商標)及び酸
化マグネシウム、水酸化カルシウム等の如き塩基性酸化
物が添加され、その結果、層を形成しうる。
【0043】
【実施例】
実施例I ステンレス鋼のベルトをサンドペーパーで研磨し、引き
続き、脱脂し、研磨クリーナーで洗浄し、完全に水洗し
た。エポキシプライマーチオクソン(THIOXON)
330/301を2〜3×10-1mil(5〜7.5μ
m)の厚みで適用し、雰囲気条件下で30分、空気乾燥
し、30分間、150℃で焼成した。引続き、該下塗り
したベルトを250gのビトンGF(商標)を2.5リ
ットルのメチルエチルケトン(MEK)に室温で攪拌し
ながら溶解することによって製造した嵩高側鎖グラフト
エラストマーで被覆した。この操作を、4リットルのプ
ラスチックボトルと可動ベース振盪器で約1〜2時間、
振盪器の速度に依存する溶解が完了するまで行うことに
よって達成した。前記溶液を、その後、5リットルのエ
ルレンマイヤーフラスコに移し、アミン脱フッ酸剤であ
る、3−(N−スチリルメチル−2−アミノエチルアミ
ノ)プロピルトリメトキシシランハイドロクロライド
〔S−1590、ニュージャージー州ピスカタウェイの
ヒュールスアメリカ社(Huls America Inc. )製〕25
ミリリットルを加えた。フラスコの内容物を、温度を5
5〜60℃に保ちながら、機械的攪拌器で攪拌した。3
0分間震盪した後、ヒュールスアメリカ社製の100セ
ンチストークスのビニル末端ポリシロキサン(PS−4
41)50ミリリットルを加え、さらに10分間攪拌を
継続した。100ミリリットルのトルエン及びMEK
(80:20)の混合物に溶解した過酸化ベンゾイル1
0gの溶液を添加した。フラスコの内容物を約55℃に
加熱しながら、攪拌をさらに2時間継続した。この時
に、溶液の色が薄黄色に変化し、その後、該溶液をオー
プントレイに注いだ。トレイを一晩(16時間)フード
中に放置した。得られた黄色のゴム状塊を、溶媒を蒸発
させた後、はさみで小片に切断した。この物質を、15
00ミリリットル(500ミリリットルづつの3回)の
n−ヘキサンで未反応のシロキサンを除去するために、
広範囲で、繰り返し抽出した。
【0044】その後、生成したシリコングラフトフッ素
エラストマー54.5gを、495gのメチルイソブチ
ルケトン、1.1gの酸化マグネシウム及び0.55g
の水酸化カルシウム(CaOH2 )とともにセラミック
ボールが入ったジャーに加え、引続き(平均的に)15
〜24時間、細かい、粒子直径が3〜5μmのフィラー
の分散物となるまでロールミリングした。引続き、前記
分散物に、22.5部のメチルエチルケトン中に溶解し
た2.5gのデュポン社製のキュラティブVC50架橋
触媒を添加し、約15分間振盪し、メチルイソブチルケ
トンを添加することにより、固体の濃度が5〜7%に減
少した。引続きハンドミキシングし、混合物を、前記の
下塗りしたベルト上に、乾燥時の厚みが4.5mil
(112.5μm)となるようにエアスプレーし、24
時間雰囲気乾燥空気中で硬化し、その後、前記のポスト
ステップ硬化手順、即ち、2時間にわたり93℃に加熱
し、引続き、149℃で2時間、177℃で2時間、さ
らに、208℃で16時間加熱した後、冷却した。
【0045】実施例II 実施例Iの製造方法が、以下の如く、本質的に繰り返さ
れた:ニッケルのベルトをサンドペーパーで研磨し、引
き続き、脱脂し、研磨クリーナーで洗浄し、完全に水洗
した。エポキシプライマーチオクソン330/301を
2〜3×10-1mil(5〜7.5μm)の厚みで適用
し、雰囲気条件下で30分、空気乾燥し、30分間、1
50℃で焼成した。引続き、該下塗りしたベルトを25
0gのビトンGF(商標)を2.5リットルのメチルエ
チルケトン(MEK)に室温で攪拌しながら溶解するこ
とによって製造した嵩高グラフトエラストマーで被覆し
た。この操作を、4リットルのプラスチックボトルと可
動ベース振盪器で約1〜2時間、振盪器の速度に依存す
る溶解が完了するまで行うことによって達成した。前記
溶液を、その後、5リットルのエルレンマイヤーフラス
コに移し、アミン脱フッ酸剤である、3−(N−スチリ
ルメチル−2−アミノエチルアミノ)プロピルトリメト
キシシランハイドロクロライド(S−1590、ニュー
ジャージー州ピスカタウェイのヒュルスアメリカ社製)
25ミリリットルを加えた。フラスコの内容物を、温度
を55〜60℃に保ちながら、機械的攪拌器で攪拌し
た。30分間攪拌した後、ヒュルスアメリカ社製の10
0センチストークスのビニル末端ポリシロキサン(PS
−441)50ミリリットルを加え、さらに10分間震
盪を継続した。100ミリリットルのトルエン及びME
K(80:20)の混合物に溶解した過酸化ベンゾイル
10gの溶液を添加した。フラスコの内容物を約55℃
に加熱しながら、攪拌をさらに2時間継続した。この時
に、溶液の色が薄黄色に変化した。
【0046】前記溶液2リットルに、2.2gの酸化マ
グネシウム及び1.1gの水酸化カルシウムを加え、内
容物を、実施例Iと同様に約17時間、媒体を用いてボ
ールジャーミリングし、その後、微細分散物で、直径が
3〜5μmのものを得た。前記分散物に、50ミリリッ
トルのメチルエチルケトン中に溶解した5.5gのイー
アイデュポン社製のキュラティブVC50を添加し、得
られた混合物を約15分間振震した。その後、得られた
混合物を、ブリンクスナンバー62手動ガン(Brinks N
umber 62 hand held gun)を用いて、該研磨されたベル
ト上に、乾燥時の厚みが4.5mil(112μm)と
なるようにスプレーし、24時間雰囲気乾燥空気中で硬
化し、その後、前記の実施例Iのポストステップ硬化手
順を付した。
【0047】得られたベルトは、3milの厚みのニッ
ケル基体、6μmの厚みの中間相、及び約4.5mil
(112μm)の厚みの硬化された嵩高グラフトエラス
トマーの被覆物を有していた。
【0048】実施例III 実施例IIの溶液2リットルに、2.2gの酸化マグネシ
ウム、5gのカーボンブラック、リーガルN−99(商
標)及び1.1gの水酸化カルシウムを加え、内容物
を、約17時間、媒体を用いてボールジャーミリング
し、その後、微細、直径が3〜5μmの、分散物を得
た。前記分散物に、50ミリリットルのメチルエチルケ
トン中に溶解した5.5gのイーアイデュポン社製のキ
ュラティブVC50(商標)を添加し、得られた混合物
を約15分間振盪した。その後、得られた混合物を、実
施例Iと同様にして、プライマーチオクソン330/3
31(商標)エポキシを被覆した、表面抵抗約109
ーム/cmのポリイミドシートにスプレーした。ポリイ
ミド基体の厚みは75μmであった。ポリイミドシート
は、端と端とを連結した無端ベルトで、その上に乾燥時
の厚み4.5mil(112μm)の層が形成され、2
4時間雰囲気乾燥空気中で硬化し、その後、前記の実施
例Iのポストステップ硬化手順を付した。
【0049】得られたベルトは、実施例Iに記載された
のと同様の成分、同様の厚みを有していた。
【0050】実施例III の嵩高側鎖グラフト被覆ベルト
を、その後、研究用液状現像テスト装置内に配置したと
ころ、該ベルトは、ニューヨークのマクベス社(Macbet
h Inc.)製のデンシトメーターRD918で測定するに
98%という、優れた転写率を示し、これらのベルト
は、現像されたゼログラフィーの潜像の上質な転写を可
能にするという優れた特性を示した。それぞれのベルト
はマクベス社製のデンシトメーターで測定するに、光受
容体からベルトへ、及びベルトから紙支持体への転写共
に100%という優れたトナー転写率を達成した。該中
間転写体は、米国特許出願第957,140号に記載の
如き、少なくとも1つの画像形成デバイスを含むシステ
ムにおいて、トナー画像を静電気的に転写するための電
子写真画像形成システム中に使用しうる。典型的には、
4つの画像形成デバイスが有用である。画像形成デバイ
スは、画像形成装置の画像発生要素として位置せられた
光受容体の形式の画像受信体をそれぞれ含んでいる。画
像発生要素は、さらに、露光部材、現像部材、転写部
材、クリーニング部材及び帯電部材とを含む。帯電部材
は、汎用のコロナ放電デバイスを含みうる。中間転写ベ
ルトの如き本発明の中間転写体は、無端経路を移動する
ように支持され、画像発生要素を通過する際に、その広
範な部分が画像受信部材それぞれからの画像を転写する
ものである。画像発生要素のそれぞれは、中間転写体が
異なる色のトナー画像を中間転写体へ互いに重なる位置
合わせで連続して転写可能にするように調整されて位置
する。
【0051】露光装置は、当該技術分野で用いられる如
何なる好適な形も使用しうる。典型的な使用される露光
装置は、これらに制限されないが、走査線インプット/
アウトプット走査装置(RIS/ROS)又はRIS/
ROSデバイスを用いたすべての組み合わせ装置が含ま
れる。使用される光源は、レーザーの如き、当該技術分
野で用いられる如何なる好適な光源をも使用しうる。
【0052】中間転写体は、その広範な部分が画像発生
部材を通過するような方法で使用される。複写されるオ
リジナルドキュメントの黄色要素に相当する着色画像
は、帯電部材、露光部材及び現像部材を用いて、画像受
信部材(感光性ドラム又は光受容体)上に形成される。
現像部材は画像受信部材上で黄色のトナー画像を現像す
る。コロナ放電デバイスを含みうる転写部材は、受像部
材と中間転写体との接触領域における画像の黄色要素の
転写を行うのに役立つ。
【0053】さらに、類似の方法で、オリジナルドキュ
メントのマゼンタ、シアン及び黒色要素に対応する、マ
ゼンタ、シアン及び黒色画像要素は、中間転写体上に、
他の色の最上部にひとつの色が形成され、フルカラーの
画像を形成する。
【0054】中間転写体は、多色画像を静電気的に転写
シート又は複写シートに転写する転写ステーションを通
って移動する。転写シート又は複写シート自体は、転写
ステーションにおいてコロトロンデバイスによって静電
気的に帯電している。転写シート又は複写シートは、転
写ステーションにおいてトナー画像と接触するように移
動する。該シートは、好適なシートフィーディング装置
によって転写ステーションへと進む。例えば、フィード
ロールが回転して、スタックされたシートの一番上のシ
ートを前進させ、該シートは、次々に中間転写体と接触
し、転写ステーションにおいて、その上に形成されたト
ナー画像が前進してきたシートと接触する。転写ステー
ションにおいては、転写中に、シートとトナー画像との
間の接触が良好に行われるように、バイアスされた転写
ロール(BTR)が用いられる。コロナ転写デバイスも
また、画像転写を行う場合にBTRを補助するために、
用いられうる。これらの画像形成ステップは、中間転写
体の異なる増加部分においても、同時に起こりうる。
【0055】前記のように製造されたベルトは、ゼロッ
クス社の5090テスト設備に類似した実験用乾式トナ
ー現像機にもまた組み込まれ、画像形成部材からベルト
のそれぞれへの、及びそれぞれのベルトから紙への、転
写率を測定したところ、96%であった。紙上に現像さ
れた画像は、汎用の加熱及び加圧手段によって定着され
た。
【0056】実施例IV 54.5gのポリオルガノシロキサン側鎖グラフトのフ
ッ素エラストマーを495gのメチルイソブチルケト
ン、5gのカーボンブラック、バンデルビルト社(Vand
erbilt Corporation)製のN991(商標)とともに、
ガラスビーズ入りのロールミルに加え、約24時間、エ
ラストマーが溶解し、カーボンブラックが分散するよう
にロールミリングした。22.5gのMICR中に溶解
した2.5gのキュラティブVC50(商標)架橋触媒
を添加し、該混合物をさらに約15分間ミリングした。
MIBKを添加して、固体含有量を約7重量%まで減少
した。得られた混合物を、厚さ3mil、幅12イン
チ、長さ36インチのポリイミドシートに、乾燥時の厚
みが約5milとなるようにスプレーコートし、24時
間雰囲気乾燥空気中で硬化し、その後、前記のポストス
テップ硬化手順を付した。被覆物の表面抵抗は、約4×
108 オーム/cmであり、基体から剥離した被覆物の
バルク抵抗は、約7×10インチ(オーム/cm)であ
った。被覆されたシートの引張モジュラスは、約45
0,000psiであった。シートは、加熱活性化接着
剤を用いて端と端とを連結して、中間トナー転写無端ベ
ルトを形成した。該ベルトは、サビン870(Savi
n 870)の如き、米国特許出願第009,202号
及び同第009,192号に記載された、液体現像画像
形成システムに組み込まれ、多色画像を形成するのに使
用された。該ベルトは、画像が加圧によって転写定着さ
れ、その後紙に融着される場合に、約90%という好適
な転写率を達成し、ポリオルガノシロキサングラフトの
フッ素エラストマー表面から紙への好適な表示を可能に
する非伸縮性能を示し、ベルトは液体現像剤に対して抵
抗性である。
【0057】比較例 被覆物に、イーアイデュポン社製のビトンB−50(登
録商標)を含んでいる、これは、フッ化ビニリデン、ヘ
キサフルオロプロピレン及びテトラフルオロエチレンの
モル比が61:17:22であるコポリマーを含有する
フッ素ポリマーと考えられるものであるが、その他は実
施例I〜IVに記載されたのと類似の方法でベルトを作成
した。
【0058】250gのB−50を2.5リットルのM
EKに室温約25℃で攪拌しながら溶解して、ビトンB
−50の溶液を調製した。溶液2リットルに反応器中
で、2.2gの酸化マグネシウム、1.1gの水酸化カ
ルシウム、5.5gのイーアイデュポン社製のキュラテ
ィブVC50(商標)及び5gのカーボンブラック、バ
ンデルビルト社(Vanderbilt Corporation)製のN99
1(商標)を添加した。反応器の内容物を、約17時
間、媒体を用いてボールミリングした。その後、得られ
た黒色分散物を、実施例I〜III と同様にして、下塗り
されたステンレス鋼のベルト上にスプレーコートした。
このベルトは、実施例Iのベルトと同様の成分を含有
し、同様の厚みであったが、実施例III の液体画像形成
装置に組み込みこんだところ、実施例Iに記載したのと
同様に測定して、光受容体からベルトへの液体トナーの
転写は、85%にすぎず、ベルトから紙へは80%であ
った。
【0059】同様に、前記のように製造されたベルトを
前記の乾式現像テスト設備に組み込んだところ、トナー
転写率は、画像形成部材からベルトへの、及び、ベルト
から紙へのいずれも約80%であった。
【0060】
【発明の効果】本発明は上記構成としたため、高いカラ
ー再現性でフルカラー画像を発生しうる被覆された中間
トナー転写体を得ることができた。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジョゼフ マミーノ アメリカ合衆国 ニューヨーク州 14526 ペンフィールド ベラ ドライヴ 59 (72)発明者 デニス エイ.エブラムソン アメリカ合衆国 ニューヨーク州 14534 ピッツフォード クレストビュー ドラ イブ 23 (72)発明者 ドナルド エス.シプラ アメリカ合衆国 ニューヨーク州 14526 ペンフィールド ジャクソン ロード エクステンション 138 (72)発明者 アーノルド ダブリュ.ヘンリー アメリカ合衆国 ニューヨーク州 14534 ピッツフォード ディア クリーク ロ ード 43 (72)発明者 ジョージ ジェイ.ヒークス アメリカ合衆国 ニューヨーク州 14617 ロチェスター オーククレスト ドライ ヴ 72 (72)発明者 ディビッド エイチ.パン アメリカ合衆国 ニューヨーク州 14625 ロチェスター ウェストフィールド コ モンズ 10 (72)発明者 ルイス ディー.フラタンジェロ アメリカ合衆国 ニューヨーク州 14450 フェアポート ウィンチェスター ドラ イヴ 14

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基体と、 該基体の上に被覆された、フッ素エラストマー及びポリ
    オルガノシロキサンのハイブリッド組成物の実質的に均
    一な完全な相互貫入網目である嵩高グラフトエラストマ
    ーを含む被覆物とを含む中間トナー転写体であって、該
    嵩高グラフトエラストマーは、求核脱フッ酸剤による該
    フッ素エラストマーの脱フッ酸化と、それに引く続くア
    ルケン又はアルキン官能基を末端基とするポリオルガノ
    シロキサン及び重合開始剤による付加重合により形成さ
    れること、 を含むことを特徴とする中間トナー転写体。
  2. 【請求項2】 前記中間トナー転写体が2×102
    を超える緩和時間を有し、前記基体が約106 から約1
    12オーム/cmの間の抵抗率を有することを特徴とす
    る請求項1記載の中間トナー転写体。
  3. 【請求項3】 基体と、 該基体の上に被覆された、フッ素エラストマー及びポリ
    オルガノシロキサンのハイブリッド組成物の実質的に均
    一な完全な相互貫入網目である嵩高グラフトエラストマ
    ーを含む被覆物と、 を含有することを特徴とする中間トナー転写体。
JP6042492A 1993-03-22 1994-03-14 中間トナー転写体 Withdrawn JPH06301223A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US035023 1993-03-22
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