JPH0872172A - 静電写真用転写部材及びその抵抗率を制御する方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 抵抗率が相対湿度の変動に影響されにくい静
電写真用転写部材を提供すること。 【構成】 導電性基材と少なくとも一つのコーティング
を含む。このコーティングは、ポリイソシアネートプレ
ポリマーと硬化性混合物とから得られる弾性ポリウレタ
ンを含む。前記硬化性混合物は、下式で示されるホスホ
ニウムテトラハロフェレート塩を含む。 〔上式中、Ｒは、炭素原子数１〜２４の未置換アルキル
基；ヒドロキシ基、アルコキシ基、カルボアルコキシ基
等で置換されたＣ１〜２４の置換アルキル基から選ばれ
Ｒ^１，Ｒ^２及びＲ^３は、水素；Ｃ１〜２４の未置換アル
キル基；一つ以上のヒドロキシ基、Ｃ１〜１２のアルコ
キシ基、Ｃ１〜１２のカルボアルコキシ基等から選ば
れ、Ｘは、フッ素、塩素、臭素又はヨウ素から選ばれ
る〕

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、一般に静電写真分野に
関する。より詳細には、本発明は、トナー像をある表面
から別の表面へ転写するための静電写真転写プロセスに
おいて用いられる電気的にバイアス可能な転写部材とそ
の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】静電写真法では、通常は強度が不均一で
ある静電場パターンを含む像（静電潜像とも呼ばれる）
を、静電写真要素の絶縁表面上に何らかの方法によって
形成させる。例えば、静電潜像は、電子写真的に（すな
わち、導電性基材と光導電層を含む電子写真要素の表面
に予め形成された強度が均一の静電場の一部分を像に従
い光誘導散逸させることによって）形成させてもよい
し、また誘電記録法（すなわち、誘電体表面上に静電場
パターンを電気的に直接形成させる方法）によって形成
させてもよい。典型的には、その静電潜像を帯電トナー
粒子と接触させることにより現像してトナー像にする。
所望であれば、続いてそのトナー像を、ウェブやシート
状の紙といった最終支持体材料又は受容体へ転写し、そ
してそこへ定着することで原稿を永久記録することもで
きる。

【０００３】従来より、静電写真用途における支持体表
面間でのトナー像の転写は、コロトロンや他のコロナ発
生装置を用いた静電誘導によって行われている。コロナ
誘導転写法では、トナー像を光導電性表面上に支持させ
たまま、最終支持体シートをトナー像と直接に接触させ
て配置する。トナー粒子とは反対の極性を有するコロナ
放電を支持体シートの背面にスプレーすることによって
転写を誘導し、トナー粒子をシートへ静電的に転写させ
る。コロトロンイオン放射転写法については、米国特許
第２，８０７，２３３号及び同第２，８３６，７２５号
明細書に例示されている。

【０００４】コロトロン法は比較的簡単である。堆積し
た電荷が、コピー紙のような最終支持体材料を、光導電
体のような原稿のトナー支持体に静電気的に粘着させる
ことに加え、トナーの紙への転写に影響を及ぼす所望の
電場を創出する。しかしながら、紙と最初のトナー支持
体との間の引力が強いと、機械的に二つの支持体を分離
することが難しくなる。さらに、この方法は、単一のト
ナー像、すなわち一回の露光、現像工程によって創出さ
れた像、を最終支持体シートへ転写するのに有用である
ことがわかっているが、コロナ誘導転写法は、多くの静
電写真カラー複製装置に例示されるような多数のトナー
像を単一支持体へ逐次転写しなければならない装置では
役に立たない。

【０００５】最近では、転写の際にトナーに作用する力
を制御し且つコロナ誘導系を採用すると起こる重大な粘
着の問題を回避する手段として、バイアスされた転写ロ
ール又はローラーのようなバイアスされた転写部材の助
けを借りて、現像された像を光導電体から最終支持体材
料へ転写させるようになっている。バイアス転写部材
は、導電性支持体表面と電気的に協同し、帯電粒子を該
支持体から部材の方へ引きつけるための部材である。こ
のようなバイアス転写ロールの最初のものは、Ｆｉｔｃ
ｈの米国特許第２，８０７，２３３号明細書に開示され
ている。そこでは、抵抗率が１０⁶ オームｃｍ以上のレ
ジリエントコーティングを被覆した金属ロールがバイア
ス転写部材として用いられた。しかしながら、そのコー
ティングの抵抗率が原因で、ロールに印加することがで
きるバイアス量が、かなり低い動作値に制限されてい
た。というのは、より高いレンジでは、転写帯域内及び
その周囲における空気が分解又はイオン化し始め、転写
の際に像を劣化させるからである。にもかかわらず、バ
イアス転写ロールを使用するとコロナ誘導装置を利用し
た場合に起こる重大な粘着の問題が一般に回避されるの
で、バイアスロール転写法は静電写真複写機に現に選ば
れ、用いられている転写法となっている。

【０００６】例えば、Ｓｈｅｌｆｆｏは、米国特許第
３，５２０，６０４号明細書において、抵抗率が１０¹¹
〜１０¹⁶オームｃｍの範囲にある導電性ゴムでできた転
写ロールについて記載している。これには、たいていの
実用上必要となるレジリエンスをロールに付与するた
め、コーティングを比較的厚くする必要があると報告さ
れている。しかしながら、抵抗率が高く厚いコーティン
グはロール表面に電荷を蓄積するように作用するため、
転写領域において空気が分解し、結果的にコピーの劣化
をもたらしてしまう。

【０００７】さらに最近では、従来の転写技法のいくつ
かに伴う電気的問題や像劣化の問題の多くを克服したと
されている改善されたバイアス転写部材が開示されてい
る。

【０００８】例えば、Ｄｏｌｃｉｍａｓｃｏｌｏらは、
米国特許第３，７０２，４８２号明細書において、制御
された条件下でゼログラフィー像を転写するための多層
転写ロール部材について開示している。この部材は、導
電性支持体表面と電気的に協同し、帯電トナー粒子をそ
の支持体から部材の方へ、或いはこれらの中間に配置さ
せた紙などの転写材料の方へ、引きつけることができ
る。この部材は、バイアスされた電位を表面に担持する
ための導電性基材と、外周部までその基材と接触して配
置された中間ブランケット（一次層）と、転写部材を画
像支持表面と電気的に協同するように配置した場合に環
境のイオン化を最小限に抑える電気抵抗率を有するブラ
ンケット層の上に配置された比較的薄い外部コーティン
グ（二次層）とを含む。

【０００９】Ｍｅａｇｈｅｒは、米国特許第３，７８
１，１０５号明細書において、転写工程中に転写部材上
の様々な地点における電場レベルを自動的に調節して一
定の電流に制御するための可変式電気バイアス手段と併
用される同様の転写部材について記載している。

【００１０】好ましい実施態様では、米国特許第３，７
０２，４８２号明細書及び米国特許第３，７８１，１０
５号明細書に記載されている転写部材は、バイアス可能
な中心導電性コアを有し、さらにそのコアを取り囲み且
つこれと電気的に接触している中間ブランケット又は電
気的に「緩和可能な」層（一次層）と、さらにその一次
層を取り囲み且つこれと電気的に接触している第二のブ
ランケット又は電気的に「セルフ−レベリング」の外部
層（二次層）とを有するロール又はローラーから成るも
のである。動作条件下では、転写ロール表面、転写材料
及び現像された像が転写される光導電性表面の間のニッ
プ領域における電流を約３０マイクロアンペア未満で比
較的一定に維持することが最適な像転写には望まれる。
この状態をある特定の電位において存在させるため、一
次層及び二次層の抵抗率は臨界値の範囲内になければな
らず、そして動作条件の通常予想される極限値の下で比
較的一定であることが好ましい。好適には、一次層が体
積抵抗率が１０⁷ 〜１０¹¹オームｃｍ未満の範囲にある
ポリウレタンのようなレジリエント弾性材料であり、ま
た二次層が体積抵抗率が１０¹¹〜１０¹⁵オームｃｍ未満
の範囲にあるポリウレタンのようなレジリエント弾性材
料でなければならないことがわかった。

【００１１】実際には、これらの転写部材に用いられ且
つ上記範囲内の抵抗率を示すか又は上記範囲内に調節若
しくは制御されうる抵抗率を示す弾性ポリウレタン材料
は、周囲雰囲気から吸収されるか又はそこへ失われる湿
分量の関数として相対湿度１０％〜８０％の間で抵抗率
が５０倍も変動しうるほど感湿性であることが認められ
ている。例えば、一次層として用いられ且つ非常に良好
な電気特性を有するポリウレタン材料の場合、その抵抗
率は、低含水率時（すなわち、湿分約０．１％未満）の
１０¹¹オームｃｍから高含水率時（すなわち、湿分約
２．５％）の１０ ⁹ オームｃｍまで変化することがあ
る。二次層として好適な別のポリウレタンは、含水率の
増加と共に抵抗率が約１０¹⁵オームｃｍから１０¹³オー
ムｃｍへと変動する。結果的に、相対湿度の影響による
抵抗率の変動は、Ｍｅａｇｈｅｒの米国特許第３，７８
１，１０５号明細書に記載されているように一定のニッ
プ電流を維持するに十分な電圧を付随的に変化させて補
償しないかぎり、日によって転写部材の性能、特に転写
効率を不安定にしてしまう。

【００１２】このような材料の抵抗率を最適な像転写に
必要とされる臨界範囲に制御すると同時に、このような
材料の相対湿度変化に対する感湿性を低下させることに
より該材料の抵抗率を最適な像転写に必要とされる範囲
内で比較的一定に保たせようとする試みがいくつかあ
る。

【００１３】例えば、Ｃｈｅｎらの米国特許第４，７２
９，９２５号明細書及び同第４，７４２，９４１号明細
書は、バイアス可能な転写部材用のコーティング材料と
して、ポリウレタンエラストマーを製造するために用い
られるある種のポリイソシアネートプレポリマー及びポ
リオール硬化性化合物と、特別なポリエステルジオール
で複合化された特殊な金属塩、例えばビス〔オキシジエ
チレンビス（ポリカプロラクトン）イル〕５−スルホ−
１，３−ベンゼンジカルボキシレート，メチルトリフェ
ニルホスホニウム塩、から形成されたある種のポリオー
ル電荷制御剤とを共重合させることによって、抵抗率を
１．０×１０⁹ 〜１．０×１０¹¹オームｃｍに維持する
ことができる特定のポリイソシアネートプレポリマーと
ポリオールから製造されたポリウレタンエラストマーに
ついて記載している。しかしながら、Ｃｈｅｎらのポリ
ウレタンエラストマーは感湿性である。例えば、米国特
許第４，７２９，９２５号明細書の図２にある曲線２を
参照すると、市販のポリウレタン混合物と実施例１０の
ポリオール電荷制御剤、すなわちビス〔オキシジエチレ
ンビス（ポリカプロラクトン）イル〕５−スルホ−１，
３−ベンゼンジカルボキシレート，メチルトリフェニル
ホスホニウム塩、とから調製された実施例１５の導電性
ポリウレタンエラストマーの体積抵抗率は、相対湿度が
２５％から約８５％へ変動したときに約６．５分の１に
低下したことが示されている。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】このように、当該技術
分野では、導電性支持体表面と電気的に協同して帯電ト
ナー粒子を転写部材の方へ又は該部材と該導電性支持体
との間に配置したシート状の紙のような転写材料の方へ
引きつけることができるバイアス可能な転写部材であっ
て、その抵抗率を最適な像転写に必要な特定の範囲内に
制御若しくは調節できるだけでなく、その抵抗率が、最
適な像転写に要求される範囲内で比較的一定に保たれる
ように通常の動作条件下で起こりうる相対湿度の広範囲
にわたる変化に対して実質的に不感受性である、そのよ
うな転写部材に対するニーズのあることがわかる。本発
明は、このようなバイアス可能な転写部材とその製造方
法を提供するものである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明は、バイアス可能
な転写部材、すなわち導電性支持体表面と電気的に協同
して該表面から帯電トナー粒子を該部材の方へ引き付け
ることができる部材、を提供する。このバイアス可能な
転写部材は、均一なバイアス電位を表面に担持すること
ができる導電性基材と少なくとも一つのコーティングを
含む。前記コーティングは、下記の（ａ）と（ｂ）を反
応させて形成されたレジリエント弾性ポリウレタンを含
み、前記導電性基材と電気的に接触しており、且つ、前
記コーティングが前記基材から前記コーティングの外周
部へバイアス電位を伝達することができるような電気抵
抗率を示す。 （ａ）下記の（１）と（２）の反応生成物を含むポリイ
ソシアネートプレポリマー； （１）飽和脂肪族ポリイソシアネート、飽和脂環式ポリ
イソシアネート又は芳香族ポリイソシアネート、及び
（２）脂肪族不飽和を含まないポリオール、並びに （ｂ）下記の（１）と（２）を含む硬化性混合物； （１）前記（ａ）（２）のポリオール若しくは脂肪族不
飽和を含まないジアミン又はこれらの混合物、及び
（２）前記弾性ポリウレタンの抵抗率を制御するための
導電率制御剤として前記ポリウレタンの全重量に対して
０．００１〜５．０重量％の下式で示されるホスホニウ
ムテトラハロフェレート塩；

【００１６】

【化３】

【００１７】〔上式中、Ｒは、炭素原子数１〜２４の未
置換アルキル基；一つ以上のヒドロキシ基、アルコキシ
基、カルボアルコキシ基、ニトロ基、シアノ基、ケト基
若しくはハロ基で置換された炭素原子数１〜２４の置換
アルキル基；炭素原子数３〜７のシクロアルキル基；ア
ルキル基中の炭素原子数が１〜２０でアリール基中の炭
素原子数が６〜１４であるアルカリール基；アルキル基
中の炭素原子数が１〜４でアリール基中の炭素原子数が
６〜１４であるアラルキル基；アルキル基中の炭素原子
数が１〜４でアリール基中の炭素原子数が６〜１４であ
るアラルキル基（該アリール基は、炭素原子数１〜１８
のアルキル基の一つ以上、炭素原子数１〜１２のアルコ
キシ基の一つ以上、ヒドロキシ基、ハロ基、シアノ基、
アミノ基若しくはニトロ基の一つ以上で置換されてい
る）；又はフェニル基から選ばれ、Ｒ¹ 、Ｒ² 及びＲ³
は、同じであっても異なってもよく、各々独立に、水
素；炭素原子数１〜２４の未置換アルキル基；一つ以上
のヒドロキシ基、炭素原子数１〜１２のアルコキシ基、
炭素原子数１〜１２のカルボアルコキシ基、炭素原子数
１〜１２のアシルオキシ基、ニトロ基、シアノ基、ケト
基若しくはハロ基で置換された炭素原子数１〜２４の置
換アルキル基；一つ以上のヒドロキシ基、炭素原子数１
〜１２のアルコキシ基、炭素原子数１〜１２のカルボア
ルコキシ基、炭素原子数１〜１２のアシルオキシ基、ニ
トロ基、シアノ基、ケト基若しくはハロ基で置換された
フェニル基から選ばれ、そしてＸは、同じであっても異
なってもよく、各々独立に、フッ素、塩素、臭素又はヨ
ウ素から選ばれる〕。

【００１８】本明細書中に記載されている導電率制御剤
は、それが内蔵されている弾性ポリウレタンの抵抗率を
制御又は変更するように作用するので、本発明はまた、
別の実施態様として、光導電性表面のような導電性支持
体表面と電気的に協同して該表面から帯電トナー粒子を
部材の方へ引き付けるための部材の抵抗率を制御する方
法であって、均一バイアス電位を表面に担持することが
できる導電性基材に少なくとも一層のレジリエント弾性
ポリウレタンをコーティングする工程を含み、前記コー
ティングは、前記導電性基材と電気的に接触しており、
下記の（ａ）と（ｂ）を反応させて形成され、よって抵
抗率を変えられた前記弾性ポリウレタンが前記基材から
その外周部へバイアス電位を伝達することができる前記
方法をも提供する。 （ａ）下記の（１）と（２）の反応生成物を含むポリイ
ソシアネートプレポリマー； （１）飽和脂肪族ポリイソシアネート、飽和脂環式ポリ
イソシアネート又は芳香族ポリイソシアネート、及び
（２）脂肪族不飽和を含まないポリオール、並びに （ｂ）下記の（１）と（２）を含む硬化性混合物； （１）前記（ａ）（２）のポリオール若しくは脂肪族不
飽和を含まないジアミン又はこれらの混合物、及び
（２）前記弾性ポリウレタンの抵抗率を制御するための
導電率制御剤として前記ポリウレタンの全重量に対して
０．００１〜５．０重量％の下式で示されるホスホニウ
ムテトラハロフェレート塩；

【００１９】

【化４】

【００２０】〔上式中、Ｒは、炭素原子数１〜２４の未
置換アルキル基；一つ以上のヒドロキシ基、アルコキシ
基、カルボアルコキシ基、ニトロ基、シアノ基、ケト基
若しくはハロ基で置換された炭素原子数１〜２４の置換
アルキル基；炭素原子数３〜７のシクロアルキル基；ア
ルキル基中の炭素原子数が１〜２０でアリール基中の炭
素原子数が６〜１４であるアルカリール基；アルキル基
中の炭素原子数が１〜４でアリール基中の炭素原子数が
６〜１４であるアラルキル基；アルキル基中の炭素原子
数が１〜４でアリール基中の炭素原子数が６〜１４であ
るアラルキル基（該アリール基は、炭素原子数１〜１８
のアルキル基の一つ以上、炭素原子数１〜１２のアルコ
キシ基の一つ以上、ヒドロキシ基、ハロ基、シアノ基、
アミノ基若しくはニトロ基の一つ以上で置換されてい
る）；又はフェニル基から選ばれ、Ｒ¹ 、Ｒ² 及びＲ³
は、同じであっても異なってもよく、各々独立に、水
素；炭素原子数１〜２４の未置換アルキル基；一つ以上
のヒドロキシ基、炭素原子数１〜１２のアルコキシ基、
炭素原子数１〜１２のカルボアルコキシ基、炭素原子数
１〜１２のアシルオキシ基、ニトロ基、シアノ基、ケト
基若しくはハロ基で置換された炭素原子数１〜２４の置
換アルキル基；一つ以上のヒドロキシ基、炭素原子数１
〜１２のアルコキシ基、炭素原子数１〜１２のカルボア
ルコキシ基、炭素原子数１〜１２のアシルオキシ基、ニ
トロ基、シアノ基、ケト基若しくはハロ基で置換された
フェニル基から選ばれ、そしてＸは、同じであっても異
なってもよく、各々独立に、フッ素、塩素、臭素又はヨ
ウ素から選ばれる〕。

【００２１】用語「バイアス転写部材」又は「バイアス
転写ロール」は、導電性支持体表面と電気的に協同する
ことで、その支持体表面から帯電粒子を部材の方へ引き
つけるための部材又はロールを意味する。特に、バイア
ス転写ロールは、光導電性プレート又は光導電体と接触
させた場合にこれらと電気的に協同し、そのプレートか
ら帯電トナー粒子を該ロールの方へ引きつけるものであ
る。このようにして、現像された像が、光導電体から最
終の支持体材料（紙、等）へ転写される。

【００２２】本発明のバイアス可能な転写部材のポリウ
レタンコーティングの重要な利点は、予め確立されたレ
ベルの抵抗率を保持し且つ高い湿分不感受性を示す能力
を有している点である。

【００２３】本発明のバイアス可能な転写部材は、例え
ば、転写部材、より詳細にはバイアス転写ロールを用い
て、光導電性の要素、プレート又は表面と接触させた場
合にこれらと電気的に協同し、該要素又はプレート上の
電荷を有するトナー粒子を該ロールの方へ引きつける静
電写真装置といった、適当ないずれの静電写真装置にも
応用することができる。転写は、従来技術同様、現像さ
れた像を担持する光導電性の絶縁材料又は要素の表面と
転写ロール表面とによって形成されたニップ領域内へシ
ート状の転写材料を供給し、そしてトナー粒子又は物質
を光導電性の絶縁材料又は要素の表面から隣接した転写
材料の表面へと転写させるのに十分な電位を転写ロール
に印加することによって行われる。実際には、転写ロー
ルの導電性心材に接続され、その転写ロール部材に、光
導電性絶縁表面からトナー像をロールの方へ引きつける
のに十分な電位をかけることができるものであればいず
れの電源でも使用することができる。バイアスロール転
写法に関する原理や形状については、米国特許第２，９
５１，４４３号、同第３，６２０，６１６号、同第３，
６３３，５４３号、同第３，７８１，１０５号又は同第
３，７０８，４８２号明細書に詳細に記載されている。

【００２４】ここで図１を参照しながら転写部材の切断
図によりその内部構造を説明する。この転写部材はロー
ル状であって、導電性金属、例えばアルミニウム、銅、
等でできた印加されたバイアス電位に容易に応答するこ
とができる硬質の中空シリンダー１をベースに形成され
ている。心材１の上には、ポリウレタンの抵抗率を最適
な像転写に適合する好ましい範囲内に変更又は制御する
ことができる導電率制御剤を含有する架橋又は未架橋の
弾性ポリウレタンであるコーティング２が配置されてい
る。

【００２５】レジリエント弾性材料で形成されている外
部コーティング２は、硬度が約２０ショアーＡ〜約８０
ショアーＤ、好ましくは約１５〜１００ショアーＡを示
すように設計することができ、また厚さが約０．０５０
インチ（０．１２７ｃｍ）〜約０．６２５インチ（１．
５８ｃｍ）、好ましくは約０．３０インチ（０．７６２
ｃｍ）であることができ、光導電性ドラム表面に移動し
ながら接触したときにロールを変形させ、接触体間でト
ナー粒子を転写することができる十分なレジリエントを
有する。弾性ポリウレタンコーティングは、バイアス電
位にすばやく応答し、心材上の帯電電位をロール表面の
外端部へ電気的に付与できることが必要である。このポ
リウレタンコーティングの有する抵抗率は、約１．０×
１０⁶ 〜約５．０×１０¹¹オームｃｍ、より好ましくは
約２．０×１０⁸ 〜約２．０×１０¹⁰オームｃｍである
ことが好ましいが、これは最適な像転写に最もよく一致
することがわかったからである。このことは、ポリウレ
タンエラストマーの架橋又は未架橋のポリマー網状構造
内に、本発明の導電率制御剤を包含させることによって
達成される。結果として、このポリウレタンエラストマ
ーには、通常の使用期間中に時間と共に変化することは
実質的にない永久的な、或いは少なくとも比較的一定の
抵抗率が付与される。本発明によると、導電性基材のコ
ーティングは、エラストマーの抵抗率を好ましい又は望
ましい範囲内に変更及び／又は制御することができる導
電率制御剤を有する弾性ポリウレタンの少なくとも一つ
の層から組織されなければならない。バイアス可能な転
写部材に本発明の導電率制御剤を含有する特殊なポリウ
レタンエラストマーをコーティングすることによって、
このバイアス可能な転写部材の抵抗率が制御される他、
相対湿度の変化に対するバイアス可能な転写部材の抵抗
率の感受性も制御される。こうして、図１のバイアス転
写部材の外部コーティングとして用いられるポリウレタ
ンの抵抗率を制御するための導電率制御剤を有する弾性
ポリウレタンの抵抗率は、このような制御剤で処理され
ていない同様の弾性ポリウレタンよりも相対湿度変化に
対する感受性が低下する。エラストマー、すなわちバイ
アス可能な転写部材の抵抗率を制御するために本発明に
よる方法でポリウレタン材料の一体部分として架橋又は
未架橋ポリマー網状構造内に包含された導電率制御剤を
有する弾性の架橋又は未架橋ポリウレタン材料の例を以
下に記載する。

【００２６】本発明により使用可能なポリウレタンエラ
ストマーは、ポリウレタンエラストマーを製造する当該
技術分野では既知の方法を採用して周知の出発物質と本
明細書に記載する導電率制御剤とから製造される周知の
ポリウレタンエラストマーである。この導電率制御剤
は、エラストマーに導電性を付与するために、特定のホ
スホニウムテトラハロフェレート塩を含む。

【００２７】このポリウレタンエラストマーは、（ａ）
イソシアネート（特に、飽和脂肪族ポリイソシアネー
ト、飽和脂環式ポリイソシアネート又は芳香族ポリイソ
シアネート）と脂肪族不飽和を含まないポリオールとを
反応させて得られるポリイソシアネートプレポリマー、
並びに（ｂ）前記ポリオール若しくは脂肪族不飽和を含
まないジアミン又はこれらの混合物、及び該ポリウレタ
ンエラストマーの抵抗率を約１．０×１０⁶ 〜約５．０
×１０¹¹オームｃｍ、より好ましくは約２．０×１０⁸
〜約２．０×１０¹⁰オームｃｍの範囲内に制御するのに
十分量の前記導電率制御剤を含む硬化剤組成物、の化学
反応生成物である。このポリウレタンエラストマーは、
架橋されていてもいなくてもよい。架橋ポリウレタンが
望まれる場合には、エラストマー調製の際に過剰量のポ
リイソシアネート化合物を使用するか、或いはエラスト
マー調製の際に官能価が２よりも高いポリイソシアネー
ト、ポリオール及び／又はポリアミンを使用することに
よって、このようなエラストマーは容易に形成すること
ができる。

【００２８】ポリイソシアネートプレポリマーは、例え
ば、アミン系ポリオール、ポリエーテルポリオール、ポ
リエステルポリオール、これらの混合物、並びに芳香
族、飽和脂肪族及び飽和脂環式のポリイソシアネートを
はじめとする、脂肪族不飽和を含まないものであれば適
当ないずれのポリオール由来の反復単位でも含むことが
できる。但し、一般に、それらはポリウレタンの抵抗率
又は相対湿度感度に悪影響を及ぼす或いは何らかの形で
これらを妨害することはない。このプレポリマーを製造
するのに使用できるポリイソシアネート化合物は、米国
特許第２，９６９，３８６号及び同第４，４７６，２９
２号明細書に記載されている化合物、例えば、４，４’
−メチレンジフェニレンジイソシアネート、１，５−ナ
フタレンジイソシアネート、３−イソシアナトメチル−
３，５，５−トリメチルシクロヘキシルイソシアネート
（イソホロンジイソシアネート）、メチレンビス（４−
イソシアナトシクロヘキサン）、ヘキサメチレンジイソ
シアネート、１，３−シクロヘキサンビス（メチルイソ
シアネート）、２，２，４−トリメチル−ヘキサメチレ
ンジイソシアネート、トルエンジイソシアネート及びこ
れらの混合物並びに重合反応工程に悪影響を及ぼしたり
或いはポリウレタンの相対湿度感度や抵抗率を妨害する
ことのない他の有機又は無機基で置換されていてもよい
関連の飽和脂肪族、飽和脂環式及び芳香族のポリイソシ
アネート、で例示される。

【００２９】本明細書中の用語「脂肪族」には、実質的
に芳香族でない炭素鎖が含まれる。これらは飽和されて
いなければならないが、その形状については分岐してい
ないもの、分岐しているもの、環状のもののいずれであ
ってもよく、また各種置換基を含むこともできる。長鎖
脂肪族ポリイソシアネートの例として、ドデカンジイソ
シアネート、トリデカンジイソシアネート、等が挙げら
れる。

【００３０】本明細書中の用語「芳香族」には、ベンゼ
ン、ナフタレン、アントラセン、フェナントレン、ビフ
ェニル、等から誘導されたジアトロパ部分(diatropic m
oiety)が含まれる。これらは置換されていないものであ
っても、例えばハロ、ニトロ、飽和アルキル、飽和アル
コキシ、飽和アルキルチオ又はアリール置換基で置換さ
れているものであってもよい。この定義には、アルキレ
ンジアリーレン構造、例えばメチレンジフェニレンやエ
チレンジフェニレンも含まれる。芳香族ジイソシアネー
トの例として、トルエン−２，４−ジイソシアネート、
ｍ−フェニレンジイソシアネート、メチレン−ジ−ｐ−
フェニレンジイソシアネート、等が挙げられる。

【００３１】ポリイソシアネートプレポリマーやポリウ
レタンエラストマー完成品を製造するのに有用なポリオ
ールは、先に記載したように、ポリウレタン組成物の抵
抗率や相対湿度感度を損なうことがない、或いはそうで
なくても該ポリウレタンが被覆されているバイアス可能
な部材の最適な像転写を行う際にポリウレタンエラスト
マーの特性及び／又は性能に悪影響を及ぼすことがなけ
れば、脂肪族不飽和を含まないいずれのポリオールでも
好適であり、例えば、アミン系ポリオール、ポリエーテ
ルポリオール、ポリエステルポリオール及びこれらの混
合物を挙げることができる。このようなポリオールの例
が、米国特許第２，９６９，３８６号、同第３，４５
５，８５５号、同第４，４７６，２９２号及び同第４，
３９０，６７９号明細書に記載されている。ポリオール
の好ましい一群は脂肪族ポリオール及びグリコール、例
えばグリセロール、トリメチロールプロパン、１，３−
ブチレングリコール、１，４−ブチレングリコール、プ
ロピレングリコール、水酸化ヒマシ油、ポリエーテル、
例えばポリ（テトラメチレングリコール）及びポリ（プ
ロピレングリコール）、低分子量ポリエステルポリオー
ル、例えばポリエチレンアジペート、並びにポリ（カプ
ロラクトン）ジオールである。

【００３２】ポリイソシアネートプレポリマーを調製し
たり、またそのプレポリマーを最終の導電性ポリウレタ
ンバルクへ連鎖延長させたりするのに用いることができ
る特に有用なポリオールは、炭素原子を２個以上、好ま
しくは２〜８個含むアルキレン単位を有するアルキレン
グリコールポリマーである。これらのアルキレングリコ
ールポリマーは、ポリ（エチレングリコール）、ポリ
（プロピレングリコール）及びポリ（テトラメチレング
リコール）によって例示される。二官能性、三官能性及
び四官能性の化合物を利用することができる。三官能性
化合物の例として、グリセロール又はトリメチロールプ
ロパンと酸化プロピレンとの反応生成物が挙げられる。
典型的なポリエーテルポリオールが、Ｕｎｉｏｎ Ｃａ
ｒｂｉｄｅ社から商品名「ＰＰＧ−４２５」として入手
できる。また、本発明のポリウレタン材料を調製する上
で好適な別のポリエーテルポリオールは、Ｄｏｗ Ｃｈ
ｅｍｉｃａｌ社から商品名「Ｖｏｒａｎｏｌ」として入
手できるトリメチロールプロパン系の多官能性ポリオー
ルである。

【００３３】別の群のポリオールはアミン系のポリオー
ルである。様々な種類の芳香族や脂肪族のジアミンがこ
のアミン系ポリオールの一部を構成することができる。
このようなポリオールには、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テト
ラキス（２−ヒドロキシプロピル）エチレンジアミン
や、エチレンジアミンと、酸化プロピレンと、酸化エチ
レンとのポリマーが含まれる。典型的な芳香族アミン系
ポリオールがＵｐｊｏｈｎ社から商品名「ＩＳＯ−ＮＯ
Ｌ １００」として入手でき、典型的な脂肪族アミン系
ポリオールがＢＡＳＦ社から商品名「ＱＵＡＤＲＯＬ」
として入手でき、そして典型的なエチレンジアミン／酸
化プロピレン／酸化エチレン系ポリマーがＰＡＳＦ社か
ら商品名「ＰＬＵＲＡＣＯＬ ３５５」として入手でき
る。

【００３４】一般に、プレポリマーを調製したり、また
そのプレポリマーを最終の導電性ポリウレタンバルクへ
連鎖延長させたりするのに有用な好適なポリオールは、
約６０〜１０，０００、典型的には約５００〜３，００
０の分子量を有する。

【００３５】樹脂性プレポリマーを形成するためのプレ
ポリマーの各成分について好ましい濃度範囲は、プレポ
リマーの全量に対して、ポリイソシアネートが５〜４０
重量％で、ポリオールが６０〜９５重量％である。

【００３６】最終のバルク状の導電性ポリウレタンエラ
ストマーは、上記プレポリマーを、上記の少なくとも１
種の別のポリオール又はポリオール配合物と上記の導電
率制御剤とを含む硬化剤組成物で連鎖延長及び／又は架
橋することによって製造される。

【００３７】このポリオール硬化剤系は、上記の少なく
とも１種のポリオール、例えば、先に記載したアミン系
ポリオール若しくはポリエーテルポリオール又はこれら
のポリオールの配合物を含む。

【００３８】好ましいポリオールは、ポリ（テトラメチ
レングリコール）やＤｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ社から商
品名「Ｖｏｒａｎｏｌ」として入手できるトリメチロー
ルプロパン系多官能性ポリオールに、全ポリウレタンエ
ラストマー重量に対して約０．００１〜約５．０重量％
の上記イオン導電率制御剤を添加したものである。

【００３９】別法として、本発明のポリウレタンエラス
トマーを形成するために用いられる硬化剤組成物におい
て上記の種類のポリオールを使用する代わりに、又はそ
の使用に加えて、脂肪族不飽和を含まない脂肪族若しく
は脂環式のジアミン又は脂肪族不飽和を含まない芳香族
ジアミンをその硬化剤組成物に使用することができる。
但し、それらが、ポリウレタンエラストマー組成物の相
対湿度感度や抵抗率を損なうこと、或いはそうでなくて
も上記導電率制御剤が該ポリウレタンと共にコーティン
グされているバイアス可能な部材の最適な像転写を行う
上でポリウレタンエラストマーの特性及び／又は性能に
悪影響を及ぼすことがあってはならない。本発明の硬化
剤組成物において使用可能なジアミンの例として、４，
４’−メチレンビス（ｏ−クロロアニリン）、フェニレ
ンジアミン、ビス（４−アミノシクロヘキシル）メタ
ン、イソホロニルジアミン及び米国特許第４，３９０，
６７９号明細書に記載されているようなアミン類と無水
物との反応生成物が挙げられる。特に有用なジアミン
は、４，４’−メチレンビス（ｏ−クロロアニリン）、
Ｅｔｈｙｌ社（４５１ Ｆｌｏｒｉｄａビル、Ｂａｔｏ
ｎ Ｒｏｕｇｅ，Ｌａ）から商品名「Ｅｔｈａｃｕｒｅ
１００」で市販されているジエチルトルエンジアミ
ン、及びこれも同様にＥｔｈｙｌ社から商品名「Ｅｔｈ
ａｃｕｒｅ ３００」で市販されているジ（メチルチ
オ）−２，４−トルエンジアミンである。

【００４０】このようなジアミンは、プレポリマーを最
終の導電性ポリウレタンバルクへ連鎖延長させるのに役
立つ。このようなジアミンの好適なものは典型的には約
６０〜約５００の分子量を示し、そして上記導電率制御
剤がポリウレタンの全重量に対して約０．００１〜約
５．０重量％添加されている硬化剤組成物中に単独で用
いられるか、或いは、上記導電率制御剤がポリウレタン
の全重量に対して約０．００１〜約５．０重量％添加さ
れており上記ポリオール成分の１種以上がポリアミン対
ポリオールの重量比１：１〜１：１０で組み合わされて
いるブレンドとして用いられる。

【００４１】本発明のポリウレタンは上記プレポリマー
とポリオール硬化剤とを混合することによって調製され
る。一般に、硬化剤に含まれる官能基当量数がプレポリ
マーに含まれる当量数よりも小さい場合には、架橋され
たポリウレタンエラストマーが得られる。反対に、硬化
剤に含まれる官能基当量数がプレポリマーに含まれる当
量数よりも大きい場合には、架橋されていないポリウレ
タンエラストマーが得られる。しかしながら、これは、
プレポリマーと硬化剤に含まれるすべての成分が二官能
性である場合にのみ当てはまることである。硬化剤組成
物又はプレポリマー組成物のいずれかにおける何らかの
成分が２よりも大きな官能価を有する場合には、得られ
るポリウレタンエラストマーは常に架橋される。

【００４２】さらに、所望である場合には、最初にポリ
イソシアネートプレポリマーと硬化性混合物を形成して
からこれら二つを一緒にして反応させることによって本
発明のポリウレタンエラストマーを調製する代わりに、
単に本発明のポリウレタンエラストマーを形成するのに
必要な出発原料のすべてを一緒に加えて、「ワンショッ
ト」合成法で反応、硬化させてもよい。さらにまた、上
記の導電率制御剤を、硬化剤にではなくポリイソシアネ
ートプレポリマーに加え、そしてその導電率制御剤を含
むプレポリマーと硬化剤とを一緒に反応させて本発明の
ポリウレタンエラストマーを形成させてもよい。これら
２種の調製方法を採用する場合には、一般に導電率制御
剤の量を得られるポリウレタンの全重量に対して約０．
００１〜約５．０重量％とすると、ポリマーエラストマ
ーの抵抗率を所望の限界値範囲内に調節する上で適当で
ある。

【００４３】硬化剤組成物中に必要に応じて含めること
ができる添加剤、添加物として、例えば、エチルアクリ
レート−２−エチルヘキシルアクリレートコポリマー、
ジメチルシロキサンコポリマー及びその他、例えば、Ｕ
ｎｉｏｎ Ｃａｒｂｉｄｅ社から市販されているＳＡＧ
−４７のようなシリコーン、酸化防止剤、例えば、β−
（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）
プロピオン酸と一価又は多価アルコール、例えば、メタ
ノール、オクタデカノール、１，６−ヘキサンジオー
ル、ネオペンチルグリコール、チオジエチレングリコー
ル、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、
ペンタエリトリトール、トリス（ヒドロキシエチル）イ
ソシアヌレート及びジ（ヒドロキシエチル）シュウ酸ジ
アミドとのエステル、ＵＶ吸収剤及び光安定剤、例え
ば、２−（２’ヒドロキシフェニル）ベンジルトリアゾ
ール及び立体障害アミン、例えば、ビス（２，２，６，
６−テトラメチルピペリジル）セバケート、ビス（１，
２，２，６，６−ペンタメチルピペリジル）セバケー
ト、ｎ−ブチル−３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロ
キシベンジルマロン酸、ビス（１，２，２，６，６−ペ
ンタメチルピペリジル）エステル、１−ヒドロキシ−
２，２，６，６−テトラメチル−４−ヒドロキシピペリ
ジンとコハク酸との縮合生成物、Ｎ，Ｎ’−ビス（２，
２，６，６−テトラメチルピペリジル）ヘキサメチレン
ジアミンと４−ｔ−オクチルアミノ−２，６−ジクロロ
−１，３，５−ｓ−トリアジンとの縮合生成物、トリス
（２，２，６，６−テトラメチルピペリジル）ニトリロ
トリアセテート、テトラキス（２，２，６，６−テトラ
メチル−４−ピペリジル）−１，２，３，４−ブタン四
炭酸及び１，１’−（１，２−エタンジイル）−ビス−
３，３，５，５−テトラメチルピペラジノン）、可塑
剤、例えば、フタレート、アジペート、グルタレート、
エポキシ化植物油、等、殺虫剤、顔料、染料、反応性染
料、湿分掃去剤、等を挙げることができる。

【００４４】硬化する前のプレポリマー／硬化剤混合物
は、混合、注型及び気泡拡散を促進するに十分に低い粘
度を示すので、転写ローラー又はベルトの形状において
気泡を含まない流延物を形成することができる。本発明
の導電率制御剤を内蔵させることができる上記の種類の
２成分系ポリウレタン混合物は市販されている。このよ
うな市販されているポリウレタン系の例として、Ｃｏｎ
ａｐ社（Ｏｌｅａｎ，Ｎ．Ｙ．）から市販されているＣ
ＯＮＡＴＨＡＮＥ ＴＵ−５００及びＣＯＮＡＴＨＡＮ
Ｅ ＴＵ−４００（商品名）や、Ｗｉｎｆｉｅｌｄ Ｉ
ｎｄｕｓｔｒｉｅｓ社（Ｂｕｆｆａｌｏ，Ｎ．Ｙ．）か
ら商品名「Ｗｉｎｔｈａｎｅ Ｗ６４３」として市販さ
れている系がある。

【００４５】該ポリマーに付与される導電率の程度は、
主として、出発原料の組合せに含まれる導電率制御剤の
量や、特定のポリマー及び使用した場合の架橋剤に固有
の特性（すなわち、導電率制御剤が含まれない場合にポ
リマーが示す導電率の程度）によって変わる。本発明に
よると、弾性ポリウレタン材料の抵抗率を所望の限界値
範囲、例えば、より高い抵抗率から約１．０×１０⁶ 〜
約５．０×１０¹¹オームｃｍの範囲まで、又はその範囲
内へ調節又は変更するに十分量であればいずれの量の導
電率制御剤でも使用可能である。この範囲内にある抵抗
率は、最適な像転写効率に適合することがわかってい
る。一般に、先にも記載したように、弾性ポリウレタン
の全重量に対して約０．００１〜５．０重量％の範囲に
ある濃度が、該ポリマーの抵抗率を所望の限界値範囲内
に調節する上で適当であることがわかっている。

【００４６】しかしながら、さらに多量の導電率制御剤
を用いてポリウレタンエラストマーの抵抗率を制御する
こともできる。但し、バイアス可能な転写部材の導電性
基材用の被覆材料として用いられる弾性ポリウレタンが
所望の抵抗率を示さなければならないという制限はあ
る。

【００４７】導電率制御剤は、出発原料の組合せにおい
て、典型的には、しかし必ずしもそうである必要はない
が硬化剤組成物の一成分として、所望量で単に含められ
る。導電率制御剤が、例えばヒドロキシル基のような官
能基を含む場合には、導電率制御剤は、例えば、通常の
エラストマー調製過程においてポリマー骨格及び／又は
架橋及び／又は分岐部分におけるウレタン結合を形成す
るプレポリマー／硬化剤混合物中に存在する過剰量のイ
ソシアネートとそのヒドロキシル基との反応によってポ
リマーマトリックス、すなわちポリマーの骨格及び／又
は架橋及び／又は分岐部分へ共有結合するため、導電率
制御剤は高分子網状構造内にしっかりと係留されること
になる。

【００４８】ポリウレタンの抵抗率を制御又は調節し且
つ該ポリウレタンエラストマーの相対湿度変化に対する
抵抗率感度を低減するための本発明によりポリウレタン
エラストマー中に導入される導電率制御剤は、下式で示
されるような塩である。

【００４９】

【化５】

【００５０】上式中、Ｒは、炭素原子数１〜２４の未置
換アルキル基；一つ以上のヒドロキシ基、アルコキシ
基、カルボアルコキシ基、ニトロ基、シアノ基、ケト基
若しくはハロ基で置換された炭素原子数１〜２４の置換
アルキル基；炭素原子数３〜７のシクロアルキル基；ア
ルキル基中の炭素原子数が１〜２０でアリール基中の炭
素原子数が６〜１４であるアルカリール基；アルキル基
中の炭素原子数が１〜４でアリール基中の炭素原子数が
６〜１４であるアラルキル基；アルキル基中の炭素原子
数が１〜４でアリール基中の炭素原子数が６〜１４であ
るアラルキル基（該アリール基は、炭素原子数１〜１８
のアルキル基の一つ以上、炭素原子数１〜１２のアルコ
キシ基の一つ以上、ヒドロキシ基、ハロ基、シアノ基、
アミノ基若しくはニトロ基の一つ以上で置換されてい
る）；又はフェニル基から選ばれ、Ｒ¹ 、Ｒ² 及びＲ³
は、同じであっても異なってもよく、各々独立に、水
素；炭素原子数１〜２４の未置換アルキル基；一つ以上
のヒドロキシ基、炭素原子数１〜１２のアルコキシ基、
炭素原子数１〜１２のカルボアルコキシ基、炭素原子数
１〜１２のアシルオキシ基、ニトロ基、シアノ基、ケト
基若しくはハロ基で置換された炭素原子数１〜２４の置
換アルキル基；一つ以上のヒドロキシ基、炭素原子数１
〜１２のアルコキシ基、炭素原子数１〜１２のカルボア
ルコキシ基、炭素原子数１〜１２のアシルオキシ基、ニ
トロ基、シアノ基、ケト基若しくはハロ基で置換された
フェニル基から選ばれ、そしてＸは、同じであっても異
なってもよく、各々独立に、フッ素、塩素、臭素又はヨ
ウ素から選ばれる。

【００５１】本明細書で示した未置換アルキル基の例と
して、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチ
ル、イソブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、デシ
ル、ドデシル、ペンタデシル、オクタデシル、ドコシ
ル、等が挙げられる。本明細書で示した置換アルキル基
の例として、２−ヒドロキシメチル、ニトロメチル、ク
ロロメチル、２−ブロモエチル、トリクロロメチル、２
−ヨードプロピル、ブロモ−ｔ−ブチル、１，３，３−
トリクロロブチル、３，３−ジブロモペンチル、３−ク
ロロヘキシル、１，４−ジクロロヘキシル、ブロモオク
チル、２−メトキシエチル、３−オキソブチル、等が挙
げられる。

【００５２】本明細書で示したシクロアルキル基の例と
して、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシ
ル、等が挙げられる。本明細書で示したアルカリール基
の例として、４−メチルフェニル、４−ｔ−ブチルフェ
ニル、６−メチル−２−ナフチル、２−フルオレニル、
等が挙げられる。

【００５３】本明細書で示したアラルキル基の例とし
て、ベンジル、２−フェニルエチル、３−フェニルプロ
ピル、２−メチルベンジル、３−メチルベンジル、４−
メチルベンジル、３−ブチルベンジル、４−イソブチル
ベンジル、３−デシルベンジル、３−ペンタデシルベン
ジル、４−メトキシベンジル、４−エトキシベンジル、
４−ｎ−ブトキシベンジル、４−ヘプチルオキシベンジ
ル、２−ヒドロキシベンジル、３−ヒドロキシベンジ
ル、２，４−ジヒドロキシベンジル、４−ブロモベンジ
ル、４−クロロベンジル、４−フルオロベンジル、２，
４−ジクロロベンジル、２−ニトロベンジル、４−ニト
ロベンジル、２，４−ジニトロベンジル、２−アミノベ
ンジル、４−アミノベンジル、２，４−ジアミノベンジ
ル、２−シアノベンジル、４−シアノベンジル、２，４
−ジシアノベンジル、等が挙げられる。

【００５４】本発明を実施する上で有用な塩の特別な例
として、下記のものが挙げられるが、これらに限定はさ
れない。メチルトリフェニルホスホニウムテトラブロモ
フェレート；メチルトリフェニルホスホニウムテトラヨ
ードフェレート；メチルトリフェニルホスホニウムテト
ラフルオロフェレート；エチルトリフェニルホスホニウ
ムテトラクロロフェレート；エチルトリフェニルホスホ
ニウムテトラブロモフェレート；エチルトリフェニルホ
スホニウムテトラヨードフェレート；エチルトリフェニ
ルホスホニウムテトラフルオロフェレート；ｎ−プロピ
ルトリフェニルホスホニウムテトラブロモフェレート；
ｎ−ブチルトリフェニルホスホニウムテトラクロロフェ
レート；ｎ−ブチルトリフェニルホスホニウムテトラブ
ロモフェレート；イソブチルトリフェニルホスホニウム
テトラクロロフェレート；ｎ−アミルトリフェニルホス
ホニウムテトラブロモフェレート；イソアミルトリフェ
ニルホスホニウムテトラブロモフェレート；イソアミル
トリフェニルホスホニウムテトラフルオロフェレート；
ｎ−ヘキシルトリフェニルホスホニウムテトラクロロフ
ェレート；ｎ−ヘプチルトリフェニルホスホニウムテト
ラブロモフェレート；ｎ−オクチルトリフェニルホスホ
ニウムテトラブロモフェレート；ｎ−ノニルトリフェニ
ルホスホニウムテトラクロロフェレート；ｎ−デシルト
リフェニルホスホニウムテトラブロモフェレート；ｎ−
ウンデシルトリフェニルホスホニウムテトラブロモフェ
レート；ｎ−ドデシルトリフェニルホスホニウムテトラ
ブロモフェレート；ｎ−テトラデシルトリフェニルホス
ホニウムテトラブロモフェレート；ｎ−ヘキサデシルト
リフェニルホスホニウムテトラクロロフェレート；２−
クロロエチルトリフェニルホスホニウムテトラブロモフ
ェレート；２−クロロエチルトリフェニルホスホニウム
テトラフルオロフェレート；２−ヒドロキシエチルトリ
フェニルホスホニウムテトラブロモフェレート；３−ブ
ロモプロピルトリフェニルホスホニウムテトラブロモフ
ェレート；４−ブロモブチルトリフェニルホスホニウム
テトラブロモフェレート；シクロプロピルメチルトリフ
ェニルホスホニウムテトラブロモフェレート；イソプロ
ピルトリフェニルホスホニウムテトラヨードフェレー
ト；２−ブチルトリフェニルホスホニウムテトラブロモ
フェレート；シクロプロピルトリフェニルホスホニウム
テトラブロモフェレート；シクロペンチルトリフェニル
ホスホニウムテトラクロロフェレート；シクロヘキシル
トリフェニルホスホニウムテトラブロモフェレート；ベ
ンジルトリフェニルホスホニウムテトラクロロフェレー
ト；ベンジルトリフェニルホスホニウムテトラブロモフ
ェレート；ベンジルトリフェニルホスホニウムテトラヨ
ードフェレート；ベンジルトリフェニルホスホニウムテ
トラフルオロフェレート；２−メチルベンジルトリフェ
ニルホスホニウムテトラクロロフェレート；２−メチル
ベンジルトリフェニルホスホニウムテトラブロモフェレ
ート；３−メチルベンジルトリフェニルホスホニウムテ
トラクロロフェレート；４−メチルベンジルトリフェニ
ルホスホニウムテトラクロロフェレート；４−メチルベ
ンジルトリフェニルホスホニウムテトラブロモフェレー
ト；４−メトキシベンジルトリフェニルホスホニウムテ
トラクロロフェレート；４−メトキシベンジルトリフェ
ニルホスホニウムテトラフルオロフェレート；４−ｎ−
ブトキシベンジルトリフェニルホスホニウムテトラブロ
モフェレート；４−エトキシベンジルトリフェニルホス
ホニウムテトラブロモフェレート；４−ヒドロキシベン
ジルトリフェニルホスホニウムテトラブロモフェレー
ト；４−ブロモベンジルトリフェニルホスホニウムテト
ラブロモフェレート；４−クロロベンジルトリフェニル
ホスホニウムテトラクロロフェレート；４−フルオロベ
ンジルトリフェニルホスホニウムテトラクロロフェレー
ト；２−ニトロベンジルトリフェニルホスホニウムテト
ラブロモフェレート；４−ニトロベンジルトリフェニル
ホスホニウムテトラブロモフェレート；４−シアノベン
ジルトリフェニルホスホニウムテトラクロロフェレー
ト；テトラフェニルホスホニウムテトラクロロフェレー
ト；テトラフェニルホスホニウムテトラブロモフェレー
ト；テトラフェニルホスホニウムテトラヨードフェレー
ト；メチルトリフェニルホスホニウムブロモトリクロロ
フェレート；エチルトリフェニルホスホニウムブロモト
リクロロフェレート；ｎ−オクチルトリフェニルホスホ
ニウムブロモトリヨードフェレート；２−クロロヘキシ
ルトリフェニルホスホニウムブロモトリクロロフェレー
ト；ベンジルトリフェニルホスホニウムブロモトリヨー
ドフェレート；シクロプロピルトリフェニルホスホニウ
ムブロモトリクロロフェレート；メチルビス（４−カル
ボメトキシフェニル）フェニルホスホニウムテトラクロ
ロフェレート；メチルビス（４−アセトキシフェニル）
フェニルホスホニウムテトラクロロフェレート；メチル
トリス（４−アセトキシフェニル）フェニルホスホニウ
ムテトラクロロフェレート；メチルトリス（４−メトキ
シフェニル）フェニルホスホニウムテトラクロロフェレ
ート；メチルトリトリルホスホニウムテトラクロロフェ
レート；メチルトリス（４−クロロフェニル）ホスホニ
ウムテトラクロロフェレート；メチルトリス（４−カル
ボメトキシフェニル）ホスホニウムテトラクロロフェレ
ート；メチル４−アセトキシフェニルジフェニルホスホ
ニウムテトラクロロフェレート；メチル３，５−ビス
（４−カルボメトキシ）フェニルジフェニルホスホニウ
ムテトラクロロフェレート；４−カルボエトキシブチル
トリフェニルホスホニウムブロモトリクロロフェレー
ト；３−フェニルプロピルトリフェニルホスホニウムブ
ロモトリクロロフェレート；及び１−ナフチルメチルト
リフェニルホスホニウムテトラクロロフェレート

【００５５】本発明を実施する際に導電率制御剤として
用いられるホスホニウムテトラハロフェレート塩は、適
当なホスホニウムハロゲン化物と適当な無水鉄ハロゲン
化物、例えば、フッ化第二鉄、塩化第二鉄又は臭化第二
鉄とから、そのホスホニウムハロゲン化物と無水鉄ハロ
ゲン化物とを無水メタノール中、モル比１：１で反応さ
せることで適宜調製することができる。

【００５６】例えば、塩化ベンジルトリフェニルホスホ
ニウムと塩化第二鉄とを適量の無水メタノールに溶解
し、その混合物を加熱沸騰させ、その溶液を高温のまま
濾過し、そしてその溶液を冷却することによって固体結
晶物質としてベンジルトリフェニルホスホニウムテトラ
クロロフェレート塩を調製することができる。

【００５７】上述のように、本発明のバイアス可能な転
写部材の導電性基材上に被膜を形成するポリウレタンエ
ラストマーの抵抗率を制御又は調節するために本発明で
用いられる導電率制御剤は、ポリウレタンの抵抗率の相
対湿度変化に対する感受性を著しく低下させる作用をも
有する。

【００５８】表面に均一なバイアス電位を支持するため
の導電性基材に少なくとも一つの弾性ポリウレタンコー
ティングを被覆することによってバイアス可能な転写部
材を製造するための本発明に用いられる弾性ポリウレタ
ンの相対湿度感度は、相対湿度０％及び１００％におけ
るポリウレタンの体積抵抗率を測定することによって得
られた。相対湿度１００％における抵抗率に対する相対
湿度０％における抵抗率の比率が、相対湿度感度であ
る。この相対湿度感度は相対湿度スイングとも呼ばれ
る。本発明による好適なバイアス可能な転写を得るため
には、相対湿度１００％における感度に対する相対湿度
０％における感度の比率は、約１〜１２でなければなら
ない。理想的には、この比率を１にすべきである。上記
のように、バイアス可能な転写部材として有用な弾性ポ
リウレタンは、相対湿度スイングが低いという望ましい
特性に加え、約１．０×１０⁶ 〜約５．０×１０¹¹オー
ムｃｍ、好ましくは約２．０×１０⁸ 〜約２．０×１０
¹⁰オームｃｍの抵抗率を示さなければならない。特定の
弾性ポリウレタンが示す抵抗率が所望の値よりも高い場
合には、先に記載したように適当量の導電率制御剤を含
有させてそのポリマー材料の抵抗率を調節することがで
きる。

【００５９】先に記載したように、本発明の弾性ポリウ
レタンの硬度は、約１０ショアーＡ〜約８０ショアー
Ｄ、好ましくは約１５〜１００ショアーＡの範囲にあ
る。硬度の制御は当業者の技術範囲に含まれ、用いる反
応体の種類や量を変更したり、可塑剤などの各種添加剤
を使用したりして制御することができる。

【００６０】本発明によると、バイアス可能な転写部材
の抵抗率を制御するための方法も開示される。また、均
一なバイアス電位を表面に支持するための導電性基材上
のコーティングとして用いられる弾性ポリウレタンの抵
抗率の相対湿度変化に対する感度を低下させる方法も開
示される。このコーティングは、スプレー法、金型キャ
スト法、適当な機械的手段又は適当な接着剤により基材
にシート状の材料を付着させる方法をはじめとする当該
技術分野で周知の適当な何らかの方法によって基材に適
用することができる。

【００６１】以下の実施例及び比較試験は、相対湿度の
変化に対する抵抗率の感度を制御することを含む本発明
のバイアス可能な転写部材の抵抗率を制御するため且つ
本発明のバイアス可能な転写部材を製造する際に使用す
ることができる弾性ポリウレタン材料をさらに明確に説
明するものであるが、これらによって本発明が限定され
るものではない。

【００６２】

【実施例】試料の調製 試験に供すべき特定の弾性ポリウレタンのスラブをステ
ンレススチール製金型において厚さ０．２５インチ
（０．６３５ｃｍ）のシート状にキャストした。各種キ
ャスト材料の試料を湿度を制御した室内に表記の日数入
れて置いた。一組の室内を相対湿度０％で維持し、別の
組の室内を相対湿度１００％で維持した。相対湿度０％
の環境は、１インチ（２．５４ｃｍ）のＤｒｉｅｒｉｔ
ｅ（商標）を含む封止したジャーの中に２４℃で被検体
試料を吊り下げることによって創出した。相対湿度１０
０％の環境は、封止したジャーの中に水を入れて、その
上で２４℃で被検体試料を吊り下げることによって創出
した。これらの試料は、室内においてどちらの面も雰囲
気にさらされるように吊り下げた。このようにすると、
試料は１４日以内に平衡量の水分に非常に近い値をとる
ようになる。１４日後、試料の体積抵抗率を、試料を表
面積が既知の二つの軟質電極間に配置し、２０ｐｓｉの
圧力をかけると共にＴｒｅｋ ６１０Ｃ Ｃｏｒ−Ａ−
Ｔｒｏｌ（高電圧電源）から１キロボルトのＤＣバイア
スを一方の電極に印加し、そしてＫｉｅｔｈｌｙ ４８
５ Ｐｉｃｏａｍｍｅｔｅｒ（商標）で第二の電極から
の電流を測定することによって、ＡＳＴＭ試験法Ｄ−２
５７に従い測定した。これらの値はオームｃｍで報告し
た。

【００６３】相対湿度０％と１００％の両方において測
定した抵抗率を記録した。以下の例では、相対湿度１０
０％における抵抗率に対する相対湿度０％における抵抗
率の比を決定した。得られた比をＲＨ感度又はＲＨスイ
ングと表示し、そして以下の表１ではＲＨ感度として報
告した。尚、試験した各種試料の相対湿度０％及び１０
０％における抵抗率についても記載してある。

【００６４】実施例１ この例は、本発明において有用である導電率制御剤、ベ
ンジルトリフェニルホスホニウムテトラクロロフェレー
トの調製について説明するものである。１２０ｍｌの無
水メタノール中に２３．２５ｇ（０．０５９７９モル）
のベンジルトリフェニルホスホニウムクロリドを含む溶
液を含有する２５０ｍｌフラスコへ、２５ｍｌの無水メ
タノールでリンスしながら９．６９８ｇ（０．０５９７
９モル）の塩化第二鉄を少しずつ加え、その混合物を加
熱沸騰させ、それを高温のままスーパーセルで濾過し、
そして冷却することによって、ベンジルトリフェニルホ
スホニウムテトラクロロフェレートを調製した。生成物
は黄色固体として結晶化し、これを集めて乾燥すると２
５．３ｇ（理論量の７６．７８％）、ｍｐ＝１１７〜１
１７．５℃の生成物が得られた。 Ｃ₂₅Ｈ₂₂Ｃｌ₄ ＦｅＰの元素分析データ 理論値：Ｃ＝５４．４９；Ｈ＝４．０２；Ｐ＝５．６
２；Ｃｌ＝２５．７３；Ｆｅ＝１０．１３ 測定値：Ｃ＝５４．２２；Ｈ＝４．０１；Ｐ＝５．６；
Ｃｌ＝２５．３６；Ｆｅ＝１１．００

【００６５】実施例２ この例は、実施例１の導電率制御剤を含有する本発明の
架橋弾性ポリウレタン（デュロメーター硬度３５ショア
ーＡ）の調製について説明するものである。Ｄｏｗ Ｃ
ｈｅｍｉｃａｌ社よりＶｏｒａｎｏｌ（商標）として市
販されているトリメチロールプロパン系多官能性ポリオ
ール１３．１６ｇ（１４８．１４ｍｅｑ）と、実施例１
のベンジルトリフェニルホスホニウムテトラクロロフェ
レート導電率制御剤０．５０ｇ（１．２ミリモル）と、
Ｕｎｉｏｎ Ｃａｒｂｉｄｅ社よりＳＡＧ ４７（商
標）として市販されているポリジメチルシロキサン消泡
剤２滴とを含む１リットルのプラスチック製ビーカー
へ、Ｕｎｉｒｏｙａｌ社よりＶｉｂｒａｔｈａｎｅ（商
標）として市販されているポリエステル系ポリウレタン
（分析によるとトルエンジイソシアネート／アジペート
／ポリプロピレングリコールプレポリマー）１８６．３
４ｇ（１４８．１４ｍｅｑ）を加えた。その反応混合物
を室温で、窒素下、２分間攪拌し、減圧下（０．１ｍｍ
Ｈｇ）で脱気し、そしてステンレススチール製金型内へ
注ぎ込んだ。ポリマーを１００℃で１６時間硬化し、そ
して金型から取り出した。次いで、そのスラブを室温ま
で冷却し、厚さ０．２５インチ（０．６３５ｃｍ）に成
形されたスラブの抵抗率を上記のように１４日間平衡化
させた後表記の２種の相対湿度において測定してその相
対湿度感度を決定した。これらの結果を表１、実施例２
の欄に示した。

【００６６】比較例３ この例は、本発明の範囲から外れた弾性ポリウレタンを
調製して、本発明のポリウレタンエラストマーが、従来
技術のポリウレタンエラストマー、具体的にはＣｈｅｎ
らの米国特許第４，７２９，９２５号明細書に記載され
ているものよりも湿分安定性に優れていることを示すも
のである。この例では、Ｃｏｎａｐ社（Ｏｌｅａｎ，
Ｎ．Ｙ．）よりＣＯＮＡＴＨＡＮＥ ＴＵ−５００（商
標）として市販されている２成分系ポリウレタン混合物
に、上記米国特許第４，７２９，９２５号明細書の例１
０に記載されている導電率制御剤、すなわちビス〔オキ
シジエチレンビス（ポリカプロラクトン）イル〕５−ス
ルホ−１，３−ベンゼンジカルボキシレート、メチルト
リフェニルホスホニウム塩を０．０７５重量％含めて調
製したポリウレタンエラストマーを示す。この導電率制
御剤をポリウレタン混合物のＢ部分に加えた後に、その
Ｂ部分をＡ部分へ加えた。

【００６７】混合容器としては、Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｏｎ
ｔｒｏｌ社製のＴｗｉｎ ＦｌｏｗＳｔａｔｉｃ Ｍｉ
ｘｅｒを使用した。そのミキサーへ全部で３２５５．２
５ｇのＣＯＮＡＴＨＡＮＥ ＴＵ−５００（商標）混合
物のＡ部分を移し、高真空下で３時間脱気した。ＣＯＮ
ＡＴＨＡＮＥ ＴＵ−５００（商標）混合物のＢ部分５
００ｇをビーカーに入れ、そして米国特許第４，７２
９，９２５号明細書の例１０に記載されている方法によ
って調製したポリオール系導電率制御剤４３．４９ｇを
ＣＯＮＡＴＨＡＮＥ ＴＵ−５００（商標）混合物のＢ
部分へ攪拌しながら添加した。攪拌は、マグネチックス
ターラーによって混合物が完全に均質になるまで継続し
た。次いで、その混合物を２０００ｇのＣＯＮＡＴＨＡ
ＮＥ ＴＵ−５００（商標）Ｂ部分と一緒にし、そして
十分に攪拌した。上記のポリオール系導電率制御剤４
３．４９ｇを含むＣＯＮＡＴＨＡＮＥ ＴＵ−５００
（商標）Ｂ部分２５００ｇを、Ｔｗｉｎ Ｆｌｏｗ Ｍ
ｉｘｅｒに入れ、高真空下で１時間脱気し、ＣＯＮＡＴ
ＨＡＮＥ ＴＵ−５００（商標）２成分混合物のＡ部分
と静かに混合してから金型成形を行った。導電率制御剤
を含むＣＯＮＡＴＨＡＮＥ ＴＵ−５００（商標）Ｂ部
分に対するＣＯＮＡＴＨＡＮＥ ＴＵ−５００（商標）
Ａ部分の重量比は１．２９〜１．００とした。混合と脱
気をした後、真空を解き、先の静かに混合したポリウレ
タンの溶液の一部をスチール金型に注入し、８０℃の高
温空気炉に入れ、そして３時間硬化した。次いで、その
スラブを金型から取り出して、８０℃の高温空気炉内で
１６時間後硬化させた。スラブを炉から取り出し、室温
まで冷却した。先の記載と同様に、一定の相対湿度の室
内で１４日間平衡化させた後に表記の２種の相対湿度に
おける抵抗率を測定し、その相対湿度感度を決定した。
これらの結果を表１、比較例３の欄に記載した。表１：実施例２及び比較例３のポリウレタンエラストマ
ーの湿分感受性

【００６８】

【表１】

【００６９】表１が示すように、Ｃｈｅｎらの米国特許
第４，７２９，９２５号明細書の例１０に記載されてい
る導電率制御剤、すなわちビス〔オキシジエチレンビス
（ポリカプロラクトン）イル〕５−スルホ−１，３−ベ
ンゼンジカルボキシレート、メチルトリフェニルホスホ
ニウムを含有する比較例３のポリウレタンエラストマー
の相対湿度感度及び抵抗率と、本発明の導電率制御剤を
含有する実施例２のポリウレタンエラストマーの相対湿
度感度及び抵抗率とを比較すると、本発明の導電率制御
剤を用いてポリウレタンエラストマーの抵抗率を制御し
た場合に本発明の導電率制御剤が相対湿度感度（ＲＨ感
度）を実質的に低下させたことを明らかに示している。

【００７０】本出願人は、本発明のバイアス可能な部材
被覆材料をポリウレタン材料について説明してきたが、
厳密に解釈すると、硬化性組成物中にポリアミンが存在
する場合には得られる弾性材料はポリウレタン／ポリウ
レアエラストマーを含むものとなることを理解された
い。また、本発明はその好ましい実施態様を特に参照し
ながら詳細に説明されているが、本発明の精神及び範囲
に包含される変更や改質が可能であることはいうまでも
ない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のバイアス可能な転写ロールの構造を示
す斜視部分断面図である。

【符号の説明】

１…心材 ２…コーティング

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 マーク シー ザレツスキー アメリカ合衆国，ニューヨーク 14818, ロチェスター，シャリマー ドライブ 30

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 導電性支持体表面と電気的に協同して該
   表面から帯電トナー粒子を引き付けるための部材であっ
   て、前記部材は、均一バイアス電位を表面に担持するこ
   とができる導電性基材と少なくとも一つのコーティング
   を含み、前記コーティングは、下記の（ａ）と（ｂ）を
   反応させて形成されたレジリエント弾性ポリウレタンを
   含み、前記導電性基材と電気的に接触しており、且つ、
   前記コーティングが前記基材から前記コーティングの外
   周部へバイアス電位を伝達することができるような電気
   抵抗率を示す前記部材： （ａ）下記の（１）と（２）の反応生成物を含むポリイ
   ソシアネートプレポリマー； （１）飽和脂肪族ポリイソシアネート、飽和脂環式ポリ
   イソシアネート又は芳香族ポリイソシアネート、及び
   （２）脂肪族不飽和を含まないポリオール、並びに （ｂ）下記の（１）と（２）を含む硬化性混合物； （１）前記（ａ）（２）のポリオール若しくは脂肪族不
   飽和を含まないジアミン又はこれらの混合物、及び
   （２）前記弾性ポリウレタンの抵抗率を制御するための
   導電率制御剤として前記ポリウレタンの全重量に対して
   ０．００１〜５．０重量％の下式で示されるホスホニウ
   ムテトラハロフェレート塩； 【化１】 〔上式中、Ｒは、炭素原子数１〜２４の未置換アルキル
   基；一つ以上のヒドロキシ基、アルコキシ基、カルボア
   ルコキシ基、ニトロ基、シアノ基、ケト基若しくはハロ
   基で置換された炭素原子数１〜２４の置換アルキル基；
   炭素原子数３〜７のシクロアルキル基；アルキル基中の
   炭素原子数が１〜２０でアリール基中の炭素原子数が６
   〜１４であるアルカリール基；アルキル基中の炭素原子
   数が１〜４でアリール基中の炭素原子数が６〜１４であ
   るアラルキル基；アルキル基中の炭素原子数が１〜４で
   アリール基中の炭素原子数が６〜１４であるアラルキル
   基（該アリール基は、炭素原子数１〜１８のアルキル基
   の一つ以上、炭素原子数１〜１２のアルコキシ基の一つ
   以上、ヒドロキシ基、ハロ基、シアノ基、アミノ基若し
   くはニトロ基の一つ以上で置換されている）；又はフェ
   ニル基から選ばれ、 Ｒ¹ 、Ｒ² 及びＲ³ は、同じであっても異なってもよ
   く、各々独立に、水素；炭素原子数１〜２４の未置換ア
   ルキル基；一つ以上のヒドロキシ基、炭素原子数１〜１
   ２のアルコキシ基、炭素原子数１〜１２のカルボアルコ
   キシ基、炭素原子数１〜１２のアシルオキシ基、ニトロ
   基、シアノ基、ケト基若しくはハロ基で置換された炭素
   原子数１〜２４の置換アルキル基；一つ以上のヒドロキ
   シ基、炭素原子数１〜１２のアルコキシ基、炭素原子数
   １〜１２のカルボアルコキシ基、炭素原子数１〜１２の
   アシルオキシ基、ニトロ基、シアノ基、ケト基若しくは
   ハロ基で置換されたフェニル基から選ばれ、そしてＸ
   は、同じであっても異なってもよく、各々独立に、フッ
   素、塩素、臭素又はヨウ素から選ばれる〕。
2. 【請求項２】 導電性支持体表面と電気的に協同して該
   表面から帯電トナー粒子を引き付けるための部材の抵抗
   率を制御する方法であって、均一バイアス電位を表面に
   担持することができる導電性基材に少なくとも一層のレ
   ジリエント弾性ポリウレタンをコーティングする工程を
   含み、前記コーティングは、前記導電性基材と電気的に
   接触しており、下記の（ａ）と（ｂ）を反応させて形成
   され、よって抵抗率を変えられた前記弾性ポリウレタン
   が前記基材からその外周部へバイアス電位を伝達するこ
   とができる前記方法： （ａ）下記の（１）と（２）の反応生成物を含むポリイ
   ソシアネートプレポリマー； （１）飽和脂肪族ポリイソシアネート、飽和脂環式ポリ
   イソシアネート又は芳香族ポリイソシアネート、及び
   （２）脂肪族不飽和を含まないポリオール、並びに （ｂ）下記の（１）と（２）を含む硬化性混合物； （１）前記（ａ）（２）のポリオール若しくは脂肪族不
   飽和を含まないジアミン又はこれらの混合物、及び
   （２）前記弾性ポリウレタンの抵抗率を制御するための
   導電率制御剤として前記ポリウレタンの全重量に対して
   ０．００１〜５．０重量％の下式で示されるホスホニウ
   ムテトラハロフェレート塩； 【化２】 〔上式中、Ｒは、炭素原子数１〜２４の未置換アルキル
   基；一つ以上のヒドロキシ基、アルコキシ基、カルボア
   ルコキシ基、ニトロ基、シアノ基、ケト基若しくはハロ
   基で置換された炭素原子数１〜２４の置換アルキル基；
   炭素原子数３〜７のシクロアルキル基；アルキル基中の
   炭素原子数が１〜２０でアリール基中の炭素原子数が６
   〜１４であるアルカリール基；アルキル基中の炭素原子
   数が１〜４でアリール基中の炭素原子数が６〜１４であ
   るアラルキル基；アルキル基中の炭素原子数が１〜４で
   アリール基中の炭素原子数が６〜１４であるアラルキル
   基（該アリール基は、炭素原子数１〜１８のアルキル基
   の一つ以上、炭素原子数１〜１２のアルコキシ基の一つ
   以上、ヒドロキシ基、ハロ基、シアノ基、アミノ基若し
   くはニトロ基の一つ以上で置換されている）；又はフェ
   ニル基から選ばれ、 Ｒ¹ 、Ｒ² 及びＲ³ は、同じであっても異なってもよ
   く、各々独立に、水素；炭素原子数１〜２４の未置換ア
   ルキル基；一つ以上のヒドロキシ基、炭素原子数１〜１
   ２のアルコキシ基、炭素原子数１〜１２のカルボアルコ
   キシ基、炭素原子数１〜１２のアシルオキシ基、ニトロ
   基、シアノ基、ケト基若しくはハロ基で置換された炭素
   原子数１〜２４の置換アルキル基；一つ以上のヒドロキ
   シ基、炭素原子数１〜１２のアルコキシ基、炭素原子数
   １〜１２のカルボアルコキシ基、炭素原子数１〜１２の
   アシルオキシ基、ニトロ基、シアノ基、ケト基若しくは
   ハロ基で置換されたフェニル基から選ばれ、そしてＸ
   は、同じであっても異なってもよく、各々独立に、フッ
   素、塩素、臭素又はヨウ素から選ばれる〕。