説明

UV硬化不均一中間転写ベルト(ITB)

【課題】UV硬化性ポリマ類およびカーボンナノチューブを含む中間転写部材を提供する。
【解決手段】例示的な実施形態は、紫外線(UV)硬化性ポリマ中に、UV硬化性ポリマのバルク硬化を可能にし、硬化ポリマに静電複写装置およびプロセスのために有用な電気抵抗率および/または機械的モジュラスを提供する量で分散された、複数のカーボンナノチューブを含むことができる中間転写部材を提供する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、静電複写装置のために使用される中間転写部材、より詳細には、紫外線(UV)硬化中間転写部材に関する。
【背景技術】
【0002】
中間転写ベルトのための従来の材料としては、ポリイミド樹脂類に分散された導電性粉末が挙げられる。ポリイミド樹脂類としては、熱可塑性ポリイミド樹脂類および熱硬化性ポリイミド樹脂類が挙げられる。導電性粉末としては、カーボンブラック、アセチレンブラック、ポリアニリン、酸化第二スズ、酸化インジウム、酸化スズ、酸化チタン、酸化アンチモンスズ、酸化インジウムスズ、酸化亜鉛、チタン酸カリウム、および他の型の導電性/半導電性粉末が挙げられる。
【0003】
従来のポリイミド系中間転写ベルトは、継ぎ目あり、または継ぎ目なしで製造することができるが、粉末サイズ、粉末濃度およびベルト形成中のミリングプロセスが変動するために、電気抵抗率または他の特性の均一性を制御することが課題である。さらに、従来のポリイミド系中間転写ベルトは通常、350℃を超える高い温度で、1時間を超える期間、熱硬化される。コーティング溶媒はその後、ベルトを形成するために、除去され、しばしば、環境に放出される。しかしながら、中間転写ベルトを作製するためにはより速く、より清浄なプロセスが望ましい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2010−237675号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
そこで、本発明は、先行技術のこれらの、および他の問題を克服するために、UV硬化性ポリマ類およびカーボンナノチューブを含む中間転写部材を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
様々な実施形態によれば、本教示は、中間転写部材を含む。特定的には、中間転写部材は、紫外線(UV)硬化性ポリマ(光開始材がUV硬化性ポリマの硬化を開始させることができる)と、硬化UVポリマに約10Ω/sqから約1013Ω/sqまでの範囲の表面抵抗率を提供するのに十分な量で、UV硬化性ポリマ中に分散された複数のカーボンナノチューブとを含むことができる。実施形態では、UV硬化性ポリマとしては、ウレタンアクリレートが挙げられ、複数のカーボンナノチューブは硬化ポリマの約3重量%以下とすることができる。
【0007】
様々な実施形態によれば、本教示はまた、画像を形成するための装置を含む。画像形成装置は、イメージングステーションと中間転写部材とを含むことができる。イメージングステーションはさらに、画像受理部材と、画像受理部材上で現像されたトナー画像を生成させる少なくとも1つの現像ステーションを含むことができる。中間転写部材は、画像受理部材から現像されたトナー画像を受理し、現像されたトナー画像を画像受理基質に転写するために使用することができる。
【0008】
中間転写部材はさらに、約3重量%以下の量で紫外線(UV)硬化ポリマ中に分散された複数のカーボンナノチューブを含むことができる。結果として、硬化ポリマは約10Ω/sqから約1013Ω/sqまでの範囲の表面抵抗率を有することができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】一般的な静電複写装置を示す。
【図2】本教示の様々な実施形態による中間転写部材を含む例示的な画像現像システムを示す。
【図3A】本教示の様々な実施形態による1つの例示的な中間転写部材を示す。
【図3B】本教示の様々な実施形態による別の例示的な中間転写部材を示す。
【図3C】本教示の様々な実施形態によるさらに別の例示的な中間転写部材を示す。
【発明を実施するための形態】
【0010】
例示的な実施形態は、静電複写装置およびプロセスのために使用される中間転写部材を提供する。実施形態では、開示した中間転写部材は、熱硬化ポリイミド樹脂類を使用する従来の中間転写部材とは対照的に、1つ以上の紫外線(UV)硬化性ポリマ類を含むことができる。実施形態では、開示した中間転写部材は、UV硬化性ポリマ類のバルク硬化を可能とし、中間転写部材のために有用な所望の特性を有する硬化ポリマ類を提供するような量で、UV硬化性ポリマ類中に分散された複数のカーボンナノチューブを含むことができる。
【0011】
実施形態では、UV硬化性ポリマおよび関連するUV硬化プロセスの使用は、多くの利点を提供することができ、例えば、低い製造コスト、短い硬化プロセスを有するなどの高い製造効率、および低いVOC(揮発性有機化合物)が挙げられる。別の例では、例示的な中間転写部材のためのUV硬化材料は、特有の物理特性、例えば、優れた強靱性および高い光沢に加えて、染み、摩耗および溶媒に対する抵抗性を提供することができる。さらに、実施形態では、中間転写部材のためのUV硬化材料は継ぎ目なしベルトとして作製することができる。
【0012】
図1は中間転写部材が使用される、一般的な静電複写装置を示す。静電複写再生装置の技術分野で知られているように、コピーされる元の光画像を、感光性部材上に静電潜像の形態で記録することができ、潜像はその後、通常トナーと呼ばれる検電性熱可塑性樹脂粒子の適用により、可視化させることができる。
【0013】
特定的には、図1に示されるように、フォトレセプタ110は、電圧を電源111から供給することができる荷電器112によりその表面を帯電させることができる。フォトレセプタ110をその後、画像様に、光学システムまたは画像入力装置113、例えばレーザおよび発光ダイオードからの光に暴露させ、その上に静電潜像を形成させることができる。一般に、静電潜像は、現像剤ステーション114からの現像剤混合物を接触させることにより現像することができる。現像は、磁気ブラシ、粉末クラウド、または他の公知の現像プロセスを用いて実施することができる。
【0014】
トナー粒子が光電性表面上に堆積された後、トナー粒子は、圧力転写または静電転写とすることができる転写部材125によりコピーシート116に転写され得る。また、現像された画像は中間転写部材に転写され、その後に、コピーシートに転写され得る。
【0015】
現像された画像の転写が完了した後、コピーシート116は、溶融および加圧ロール(120/121)として図1に示される溶融定着ステーション119まで進むことができ、ここで、現像された画像は、コピーシート116を溶融部材120と加圧部材121との間を通過させることによりコピーシート116に溶融定着することができ、これにより、永久画像が形成される。フォトレセプタ110は、転写後、クリーニングステーション117に進み、ここで、フォトレセプタ110上に残った全てのトナーがブレード122(図1を参照のこと)、ブラシ、または他のクリーニング装置の使用により除去できる。
【0016】
図2は本教示の様々な実施形態による中間転写部材250を含む例示的な画像現像システムを示す。
【0017】
図示されるように、例示的な中間転写部材250はイメージング部材110と転写ローラ260との間に配置することができる。イメージング部材110は、フォトレセプタドラムにより例示することができる。しかしながら、他の静電複写イメージングレセプタ、例えば、イオノグラフィックベルトおよびドラム、静電複写ベルトなどもまた使用することができる。
【0018】
現像後、現像ステーション114からの帯電トナー粒子3がフォトレセプタドラム110により引きつけられ、保持され得、これは、フォトレセプタドラム110がトナー粒子3の電荷とは反対の電荷2を有することができるからである。図2では、トナー粒子は負に帯電されたものとして示されており、フォトレセプタドラム110は正に帯電されたものとして示すことができる。これらの電荷は、トナーの性質および使用する機械によって反対にすることができる。いくつかの実施形態では、トナーは液体現像剤中に存在することができる。他の実施形態では、乾式現像システムもまた使用することができる。
【0019】
実施形態では、中間転写部材250は、例えば、バイアス転写ローラ、コロナまたはフォトレセプタドラム110の表面より高い電圧を有する任意の他の帯電機構(図示せず)により正電荷を用いて帯電させることができる。負に帯電したトナー粒子3が、中間転写部材250の裏側258上の正電荷1により、中間転写部材250の前側255に引きつけられ得る。
【0020】
トナー潜像がフォトレセプタドラム110から中間転写部材250に転写された後、中間転写部材250を加熱および加圧下で紙などの画像受理基質に接触させることができる。中間転写部材250上のトナー画像はその後、画像受理基質に転写され、固定され得る
【0021】
実施形態では、中間転写部材250は任意の適した構造とすることができる。適した構造の例としては、シート、フィルム、ウェブ、箔、ストリップ、コイル、円筒、ドラム、ドレット(drelt)、ローラ、エンドレスストリップ、円板、ベルト、例えば、エンドレスベルト、エンドレス継ぎ目ありフレキシブルベルト、エンドレス継ぎ目なしフレキシブルベルト、パズルカット継ぎ目を有するエンドレスベルト、などが挙げられる。例えば、中間転写部材250は、エンドレス継ぎ目ありフレキシブルベルトまたは継ぎ目ありフレキシブルベルトとすることができる。
【0022】
実施形態では、フィルムまたはベルト構造の中間転写部材250は、例えば1から3以上の層を有することができる。実施形態では、フィルムまたはベルト構造の中間転写部材250の周囲は約8から約60インチまで、または約10から約50インチまで、または約15から約35インチまでの範囲とすることができる。フィルムまたはベルト構造の幅は約8から約40インチまで、または約10から約36インチまで、または約10から約24インチまでの範囲とすることができる。
【0023】
図3Aは、単一層構造を有する例示的な中間転写部材250Aを示し、一方、図3B〜3Cは、本教示の様々な実施形態による多層構造を有する別の例示的な中間転写部材250B〜Cを示す。
【0024】
特定的には、中間転写部材250Aの単一層は、本明細書で中間転写層250Aとも呼ばれ、多層構造の基材として使用することができる。例えば、図3Bの中間転写部材250Bは、中間転写層250A上に配置された外側剥離層330を有する二層構造を含むことができる。
【0025】
別の実施例では、図3Cの中間転写部材250Cは、中間転写層250A上に配置された、適合層320上に配置された外側剥離層330を含む3層構造を含むことができる。実施形態では、他の追加の機能層、例えば、接着層を中間転写層250A上に形成することができる。
【0026】
図3B〜3Cで示した外側剥離層330は、約0.1から約10milまで、約0.5から約8milまで、または約1から5milまでの範囲の厚さを有することができる。外側剥離層330の例示的な材料としては、フルオロポリマ類などの剥離に適したポリマ類が挙げられる。
【0027】
フルオロポリマ類の例としては、フッ素プラスチック類および/またはフルオロエラストマ類が挙げられる。フッ素プラスチック類としては、例えば、テフロン(登録商標)(TEFLON)材料、例えば、フッ素化エチレンプロピレンコポリマ(FEP)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、および/またはポリフルオロアルコキシポリテトラフルオロエチレン(PFAテフロン(登録商標))が挙げられる。フルオロエラストマ類の例としては、例えば、フッ化ビニリデン、ヘキサフルオロプロピレン、およびテトラフルオロエチレンのコポリマ類およびターポリマ類が挙げられ、これらはヴィトン(VITON)A(登録商標)、ヴィトンE(登録商標)、ヴィトンE60C(登録商標)、ヴィトンE45(登録商標)、ヴィトンE430(登録商標)、ヴィトンB910(登録商標)、ヴィトンGH(登録商標)、ヴィトンB50(登録商標)、ヴィトンE45(登録商標)およびヴィトンGF(登録商標)として様々な名称で市場において知られている。ヴィトン(登録商標)という名称は、E.I.デュポン・ド・ヌムール社(DuPont de Nemours, Inc.)の商標である。とりわけ、2つの公知のフルオロエラストマ類は、(1)ヴィトンA(登録商標)として市場で知られている、フッ化ビニリデン、ヘキサフルオロプロピレン、およびテトラフルオロエチレンのコポリマ類のクラス、(2)ヴィトンB(登録商標)として市場で知られている、フッ化ビニリデン、ヘキサフルオロプロピレン、およびテトラフルオロエチレンのターポリマ類のクラス、ならびに、(3)フッ化ビニリデン、ヘキサフルオロプロピレン、テトラフルオロエチレン、およびキュアサイトモノマのテトラポリマ類のクラス、例えば、35モル%のフッ化ビニリデン、34モル%のヘキサフルオロプロピレン、および29モル%のテトラフルオロエチレン、2%のキュアサイトモノマを有するヴィトンGF(登録商標)を含むことができる。キュアサイトモノマとしては、また、E.I.デュポン・ド・ヌムール社から入手可能なもの、例えば、4−ブロモパーフルオロブテン−1、1,1−ジヒドロ−4−ブロモパーフルオロブテン−1、3−ブロモパーフルオロプロペン−1、1,1−ジヒドロ−3−ブロモパーフルオロプロペン−1、または任意の他の適した、公知の市販のキュアサイトモノマ類が挙げられる。
【0028】
図3Cで示されるように、適合層320は約0.1から約20milまで、または約0.5から約10milまで、または約1から約5milまでの範囲の厚さを有することができる。実施形態では、適合層320は、例えば、当業者に知られているようなシリコーン材料から製造することができる。シリコーン材料の例としては、フルオロシリコーン類およびシリコーンゴム類、例えば、サンプソンコーティングス(Sampson Coatings、バージニア州リッチモンド)から入手可能なシリコーンゴム552が挙げられる。
【0029】
図3A〜Cで示されるように、中間転写部材250Aの単一層は、UV硬化性ポリマ310に分散された複数のカーボンナノチューブ315を含むことができる。さらに、UV硬化性ポリマ310の光誘起硬化プロセスを開始させるために光開始剤318を含有させることができる。
【0030】
カーボンナノチューブ(CNT)315は約100nm以下の少なくとも1つの小さな寸法、例えば幅または直径を有することができる。実施形態では、カーボンナノチューブ315としては、例えば、単層カーボンナノチューブ(SWCNT)、多層カーボンナノチューブ(MWCNT)およびそれらの組み合わせが挙げられる。さらに、CNTは様々な断面形状、例えば、長方形、多角形、楕円形または円形形状を有することができる。したがって、CNTは、例えば、円筒三次元形状を有することができる。
【0031】
説明目的のために本明細書の説明を通して「ナノチューブ」という用語を使用するが、その用語はまた、同様の寸法の他の細長い構造、例えば、限定はされないが、ナノシャフト、ナノピラー、ナノワイヤ、ナノロッド、およびナノニードルならびにそれらの様々な機能化および誘導繊維形態(スレッド、ヤーン、ファブリックなどの例示的な形態を有するナノファイバを含む)を含むことが意図されることに注意されたい。
【0032】
カーボンナノチューブは所望の機能、例えば、機械的、電気的(例えば、導電性)、および熱的(例えば、伝導性)機能を開示した図3A〜3Cの中間転写層250Aに提供することができる。さらに、ナノチューブは様々な物理的および/または化学的改良により制御されたおよび/または増加された機械的、電気的または熱的特性を有する改良/機能化ナノチューブとすることができる。さらに、カーボンナノチューブは、カーボンブラックなどの他の従来の導電性フィラーと比べてよく分散させることができる。
【0033】
これらの特有の特性のために、静電複写装置およびプロセスのために有用な所望の電気的特性、機械的特性および/または他の特性を有する図3A〜3Cの開示した中間転写層250Aを提供するには、少量のカーボンナノチューブで十分である。
【0034】
実施形態では、カーボンナノチューブ315は図3A〜3Cの総UV硬化ポリマまたは総中間転写層250Aの約3重量%以下、または約2重量%以下、または約1重量%以下の量で存在することができる。
【0035】
さらに、この少量であるが、十分な量のCNTにより、UV放射線がUV硬化性ポリマ310全体を貫通することができ、完全な硬化または所望の硬化程度が得られ、図3A〜3Cの中間転写層250Aが形成される。
【0036】
相対的に、カーボンブラックなどの従来の導電性フィラーでは、匹敵する電気抵抗率を達成するには、従来の中間転写部材に対し、約3〜20重量%の高い負荷が必要である。この高負荷は、開示したUV硬化性ポリマ類には適していない。というのは、高負荷カーボンブラックはUV光がUV硬化性ポリマに深く浸透するのを阻止し、望ましくない、または不完全なポリマ硬化を引き起こす可能性があるからである。
【0037】
実施形態では、図3A〜3Cの開示した中間転写層250Aはさらに、CNTと関連する分散剤317を含むことができる。例えば、中間転写部材を形成する前に、適した溶媒中の分散剤317の助けにより、CNTを最初に分散させ、例えば、剥離および/または脱結束(de−bundled)させることができる。そのような剥離および/または脱結束プロセスは、高い導電率および高い透明性を有するCNTを提供することができる。
【0038】
実施形態では、分散剤317は、CNT−分散剤系分散物中に、CNTの約1重量%から約40重量%まで、または約5重量%から約30重量%まで、または約10重量%から約20重量%までの範囲の量で存在することができる。
【0039】
実施形態では、例示的な分散剤は、下記式1を有することができる。
【化1】

式1において、
【化2】

であり、ここで、Fはハロゲン化物であり、例えば、フッ化物、塩化物、臭化物、またはヨウ化物を含み、nは繰り返しセグメントの数を示し、約1から約225まで、約5から約100まで、約50から約125まで、約10から約75まで、などの範囲である。
【0040】
実施形態では、例示的な分散剤は、下記式3を有することができる。
【化3】

式3において、nは繰り返しセグメントの数を示し、約1から約225まで、約5から約100まで、約50から約125まで、約10から約75まで、などの範囲である。
【0041】
実施形態では、UV硬化性ポリマ310としては、例えば、ウレタンアクリレートが挙げられる。ウレタンアクリレート類の例としては、芳香族ウレタンアクリレート類および脂肪族ウレタンアクリレート類およびそれらの混合物が挙げられる。
【0042】
芳香族ウレタンアクリレート類の具体例としては、CN2901、芳香族ウレタントリアクリレートオリゴマ(Tg=35℃);CN2902、芳香族ウレタントリアクリレートオリゴマ(Tg=25℃);CN9782、二官能性芳香族ウレタントリアクリレートオリゴマ;CN9783、二官能性芳香族ウレタントリアクリレートオリゴマ;CN992、芳香族ポリエステル系ウレタンジアクリレートオリゴマ;CN994、芳香族ウレタンアクリレートオリゴマ(Tg=50℃);CN999、低粘度芳香族ウレタンオリゴマ(Tg=97℃);CN997、六官能性芳香族ウレタンアクリレートオリゴマ;CN2600、臭素化芳香族ウレタンアクリレートオリゴマ(Tg=88.8℃);CN902J75、25%アクリル酸イソボルニルを含む臭素化ウレタンアクリレートオリゴマ;CN975、六官能性芳香族ウレタンアクリレートオリゴマ(Tg=−12℃);CN978、芳香族ポリエーテル系ウレタンジアクリレートオリゴマ(Tg=−40℃);CN972、芳香族ポリエーテル系ウレタントリアクリレートオリゴマ(Tg=−47℃);CN9022、ウレタンアクリレートエステル(Tg=−16℃)(全てサートマーカンパニー(Sartomer Company, Inc.)(ペンシルベニア州エクストン)から入手可能)およびBASF(ドイツのルートヴィヒスハーフェン)から入手可能なラロマー(LAROMER、登録商標)UA 9031Vが挙げられる。
【0043】
脂肪族ウレタンアクリレート類の具体例としては、CN9002、二官能性脂肪族ウレタンアクリレートオリゴマ;CN9004、二官能性脂肪族ウレタンアクリレートオリゴマ;CN9005、二官能性脂肪族ウレタンアクリレートオリゴマ(Tg=−10℃);CN9006、六官能性脂肪族ウレタンアクリレートオリゴマ(Tg=83℃);CN9007、二官能性脂肪族ウレタンアクリレートオリゴマ;CN9178、二官能性脂肪族ウレタンアクリレートオリゴマ;CN9290US、二官能性脂肪族ウレタンアクリレートオリゴマ(Tg=−28℃);CN940、二官能性脂肪族ウレタンオリゴマ;CN9788、二官能性脂肪族ウレタンオリゴマ;CN989、三官能性脂肪族ウレタンアクリレートオリゴマ;CN9893、二官能性脂肪族ウレタンオリゴマ;CN996、ウレタンアクリレートオリゴマ;CN9009、脂肪族ウレタンアクリレートオリゴマ(Tg=40℃);CN9010、脂肪族ウレタンアクリレートオリゴマ(Tg=103℃);CN3211、脂肪族ウレタンアクリレートオリゴマ;CN9001、脂肪族ウレタンアクリレートオリゴマ(Tg=60℃);CN2920、脂肪族ウレタンアクリレートオリゴマ(Tg=59℃);CN9011、脂肪族ウレタンオリゴマ;CN929、三官能性脂肪族ポリエステルウレタンアクリレートオリゴマ(Tg=17℃);CN962、脂肪族ポリエステル系ウレタンジアクリレートオリゴマ(Tg=−38℃);CN965、脂肪族ポリエステル系ウレタンジアクリレートオリゴマ(Tg=−37℃);CN991、脂肪族ポリエステル系ウレタンジアクリレートオリゴマ;CN980、ウレタンアクリレートオリゴマ(Tg=−29℃);CN−981、脂肪族ポリエステル/ポリエーテル系ウレタンジアクリレートオリゴマ(Tg=22℃);CN964、脂肪族ポリエステル系ウレタンジアクリレートオリゴマ(Tg=−24℃);CN968、脂肪族ポリエステル系ウレタンヘキサアクリレートオリゴマ(Tg=34℃);CN983、脂肪族ポリエステル系ウレタンジアクリレートオリゴマ;CN984、脂肪族ポリエステル系ウレタンジアクリレートオリゴマ;CN9008、三官能性脂肪族ポリエステルウレタンアクリレートオリゴマ(Tg=111℃);CN9024、脂肪族ウレタンアクリレート;CN9013、多官能性ウレタンアクリレートオリゴマ(Tg=143℃);CN9014、脂肪族ウレタンアクリレートオリゴマ(Tg=−41℃)(全てサートマーカンパニー(ペンシルベニア州エクストン)から入手可能)ならびにラロマー(登録商標)UA 19T、UA 9028V、UA 9030V、LR 8987、UA 9029VおよびUA 9033V(すべてBASF(ドイツのルートヴィヒスハーフェン)から入手可能)が挙げられる。
【0044】
実施形態では、UV硬化性ポリマ310は、数百から数千、またはそれ以上の範囲の分子量を有する粘性液体オリゴマポリマ類を含むことができる。例えば、UV硬化性ウレタンアクリレート類は約300から約5,000まで、または約500から約3,000まで、または約700から約2,000までの範囲の分子量を有することができる。
【0045】
実施形態では、例示的なUV硬化性ウレタンアクリレート類は、約−80℃から約200℃まで、または約−40℃から約150℃まで、または約0℃から約100℃までのガラス転移温度(Tg)を有することができる。
【0046】
実施形態では、UV硬化性ポリマ310はさらに、モノマアクリレート類またはビニル類を含むことができ、これらはオリゴマウレタンアクリレート類と混合することができる。例えば、モノマアクリレート類またはビニル類は、系の粘度を調節するために、調合物中で共反応物、および/または希釈剤として機能することができる。
【0047】
実施形態では、モノマアクリレート類またはビニル類としては、例えば、ラロマー(登録商標)TMPTA(トリメチロールプロパントリアクリレート)、BDDA(ブタンジオールジアクリレート)、HDDA(ヘキサンジオールジアクリレート)、TPGDA(トリプロピレングリコールジアクリレート)、DPGDA(ジプロピレングリコールジアクリレート)、POEA(フェノキシエチルアクリレート)、LR8887(トリメチロールプロパンホルマールモノアクリレート)、TBCH(4−t−ブチルシクロヘキシルアクリレート)、LA(ラウリルアクリレート12/14)、EDGA(エチルジグリコールアクリレート)、BDMA(ブタンジオールモノアクリレート)、DCPA(ジヒドロジシクロペンタジエニルアクリレート)、DVE−3(トリエチレングリコールジビニルエーテル)、ビニルカプロラクタム、n−ビニルホルムアミド(全てBASFから入手可能)、およびサートマーCo.(ペンシルベニア州ウォリントン)から入手可能なCN4000(フッ素化アクリレートオリゴマ)、およびそれらの組み合わせが挙げられる。
【0048】
実施形態では、図3A〜3Cの中間転写層250Aはまた、例えば、オリゴマウレタンアクリレート類、または場合によっては、モノマアクリレート類またはビニル類も含むUV硬化性ポリマ310の硬化プロセスを開始させるために光開始剤318を含むことができる。
【0049】
実施形態では、光開始剤318としては、例えば、UV硬化性ポリマ310の表面硬化のための光開始剤、UV硬化性ポリマ310のバルク硬化のための光開始剤、およびそれらの組み合わせが挙げられる。例示的な実施形態では、光開始剤の組み合わせを使用して、例示的なウレタンアクリレート類の硬化プロセスを開始させることができる。
【0050】
光開始剤の例としては、アシルホスフィン類、α−ヒドロキシケトン類、ベンジルケタール類、α−アミノケトン類、およびそれらの混合物が挙げられるが、それらに限定されない。
【0051】
アシルホスフィン光開始剤の例としては、モノアシルホスフィンオキシド(MAPO)、例えばダロクール(DAROCUR、登録商標)TPO、およびビスアシルホスフィンオキシド(BAPO)、例えば、イルガキュア(IRGACURE、登録商標)819(どちらもチバスペシャルティケミカルズ(Ciba Specialty Chemicals)(ニューヨーク州タリタウン)から入手可能)が挙げられる。
【0052】
アシルホスフィン光開始剤の具体例としては、ジフェニル(2,4,6−トリメチルベンゾイル)ホスフィンオキシド(ダロクール(登録商標)TPO)、ジフェニル(2,4,6−トリメチルベンゾイル)ホスフィンオキシド(エサキュア(ESACURE、登録商標)TPO、ランベルティケミカルスペシャルティーズ(LAMBERTI Chemical Specialties)、イタリアのガララーテ)、ジフェニル(2,4,6−トリメチルベンゾイル)ホスフィンオキシド(ルイジアナ州バトンルージュのアルベマール社(Albemarle Corporation)から入手可能なファーストキュア(FIRSTCURE、登録商標)HMPP)、ジフェニル(2,4,6−トリメチルベンゾイル)ホスフィンオキシド(BASF(ドイツのルートヴィヒスハーフェン)から入手可能なルシリン(LUCIRIN、登録商標)TPO)、ジフェニル(2,4,6−トリメチルベンゾイル)ホスフィネート(ルシリン(登録商標)TPO−L)、およびフェニルビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)ホスフィンオキシド(チバスペシャルティケミカルズから入手可能なイルガキュア(登録商標)819)が挙げられる。
【0053】
α−ヒドロキシケトン光開始剤の例としては、1−ヒドロキシ−シクロヘキシルフェニルケトン(イルガキュア(登録商標)184)、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル−1−プロパノン(ダロクール(登録商標)1173)、および2−ヒドロキシ−1−(4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル)−2−メチル−1−プロパノン(イルガキュア(登録商標)2959)(全てチバスペシャルティケミカルズから入手可能)が挙げられる。
【0054】
α−アミノケトン類光開始剤の例としては、2−ベンジル−2−(ジメチルアミノ)−1−(4−(4−モルホリニル)フェニル)−1−ブタノン(イルガキュア(登録商標)369)および2−メチル−1−(4−(メチルチオ)フェニル)−2−(4−モルホリニル)−1−プロパノン(イルガキュア(登録商標)907)(どちらもチバスペシャルティケミカルズから入手可能)が挙げられる。
【0055】
ベンジルケタール光開始剤の例としては、チバスペシャルティケミカルズから入手可能なα,α−ジメトキシ−α−フェニルアセトフェノン(イルガキュア(登録商標)651)が挙げられる。
【0056】
実施形態では、光開始剤318は、例えば、結晶性粉末および/または液体の形態とすることができる。実施形態では、光開始剤318は、UV硬化性ポリマ310の硬化プロセスを開始させるのに十分な量で存在することができる。実施形態では、光開始剤318は、UV硬化性ポリマ310または形成された総中間転写層250Aの約0.5重量%から約10重量%、または約1重量%から約7重量%、または約2重量%から約5重量%の量で存在することができる。
【0057】
実施形態では、図3A〜3Cの開示した中間転写層250Aは、例えば、最初に分散液を形成することにより調製することができる。
【0058】
分散液は、カーボンナノチューブ(CNT)315と、UV硬化性ポリマ310と、光開始剤318と、を含むことができる。実施形態では、CNTを最初に分散剤317と共に分散させ、CNT系分散物を形成させることができる。このCNT系分散物をその後、UV硬化性ポリマ310および/または光開始剤318と共に分散させ、分散液を形成させることができる。UV硬化性ポリマ310および/または光開始剤318は、液体形態とすることができるので、分散液を調製するのに、有機または水性溶媒はそれ以上必要ない。例示的な実施形態では、分散液はCNT315を(分散剤317と共に)液体UV硬化性ポリマ310中でボールミリングし、その後に光開始剤318を添加することにより形成することができる。
【0059】
実施形態では、分散液をその後、コートし、UV硬化させ、その後、要望通り、例えば、継ぎ目なしベルトとして、または溶接して、ベルトを形成させることができる。
【0060】
例示的な実施形態では、分散液は、押出金型、流し塗り、または他の公知のコーティング技術によりコートすることができる。コートされた部材をその後、UV硬化チャンバ内に導入し、UV硬化性ポリマを硬化させることができる。UV硬化ポリマは継ぎ目なしベルトとして、または、例えば超音波溶接により溶接することができ、例示的な中間転写ベルトが形成される。
【0061】
使用するUV硬化性ポリマ類および光開始剤によって、コートされた分散液は、例えば、約200nmから約400nmまで、例えば、約240nmから約370nmまで、または約270nmから約340nmまでの範囲の波長でUV硬化させることができる。
【0062】
実施形態では、硬化および/または溶接された層(図3A〜3Cの250Aを参照されたい)は、約1μmから約500μmまで、約30μmから約500μmまで、または約50μmから約200μmまでの範囲の厚さを有することができるが、他の厚さもまた含むことができる。
【0063】
実施形態では、カーボンナノチューブ315の小量であることおよび特有の寸法および特性により、図3A〜3Cの形成された層250Aは改善された電気的および/または機械的特性、例えば、所望の範囲内の均一な抵抗率および/または均一な機械モジュールを有することができる。実施形態では、均一な抵抗率(またはモジュール)は、層250Aの体積またはバルク抵抗率(またはモジュール)と表面抵抗率(またはモジュール)の間の均一な抵抗率(またはモジュール)を含むことができる。
【0064】
実施形態では、図3A〜3Cの形成された中間転写層250Aは少なくとも約10Ω/sqの、または約10Ω/sqから約1013Ω/sqまでの範囲の、または約10Ω/sqから約1012Ω/sqまでの範囲の表面抵抗率を有することができる。
【0065】
実施形態では、図3A〜3Cの形成された中間転写層250Aは、少なくとも約500MPaの、または約500MPaから約8,000MPaまでの範囲の、または約1,000MPaから約3,000MPaまでの範囲の機械的ヤング率を有することができる。
【0066】
下記実施例は例示的なものであり、本教示はこれらの実施例において説明された材料、条件、またはプロセスパラメータに限定されない。
【実施例】
【0067】
(実施例1)
ナノチューブ系分散物は、ザイベックスパフォーマンスマテリアルズ(Zyvex Performance Materials)(オハイオ州コロンバス)から入手した。ナノチューブ系分散物は塩化メチレン溶媒中に、多層ナノチューブ(MWNT)を下記式4で表される分散剤と共に含ませた。
【化4】

このナノチューブ系分散物では、MWNT/分散剤は83/17の重量比を有し、分散物は約78重量%の量の固体(MWNTおよび分散剤を含む)を有した。
【0068】
約100gの上記ナノチューブ系分散物を(1)約111.8gの芳香族ウレタンアクリレート、(2)約13gのアクリレートモノマ、および(3)約4.4gのそれらの光開始剤と混合した。
【0069】
この混合物中、使用した芳香族ウレタンアクリレートはサートマー(ペンシルベニア州エクストン)からウレタノトリアクリレートオリゴマ(Tg=35℃)のサートマー(登録商標)CN2901として市販されていた。使用したモノマは、BASF(ニュージャージー州フローラムパーク)からラロマー(登録商標)TMPTA(トリメチロールプロパントリアクリレート)として市販されていた。使用した光開始剤は、チバスペシャルティケミカルズ(ニューヨーク州タリタウン)からイルガキュア(登録商標)651(α,α−ジメトキシ−α−フェニルアセトフェノン)として市販されていた。
【0070】
その後、上記混合物を2mmのステンレスショットを用い、アトリタにより1時間ボールミリングすることにより、均一分散液を形成させた。均一分散液をその後、ガラス板上にドローバーコーティング法を用いてコートし、その後、ハノビア(Hanovia)UV機器(ペンシルベニア州フォートワシントン)を用いて約40秒間、約325nm(125ワット)の波長で硬化させた。約100μmの厚さを有するフィルムをその後、ガラス板から剥離させた。
【0071】
実施例1の上記ITBフィルムについて、高抵抗率計測器(三菱化学(株)(Mitsubishi Chemical Corp.)から入手可能なヒレスタ(Hiresta)−Up MCP−HT450)を用いて表面抵抗率(72°F/65%の室内湿度、様々なスポットの4から6の測定値の平均)を測定した。表面抵抗率は約2.4×10Ω/sqであり、約10から約1013Ω/sqまでのITBの機能範囲内であった。
【0072】
実施例1の上記ITBフィルムについて、ASTM D882−97プロセスに従いヤング率を測定した。実施例1からのサンプル(0.5インチ×12インチ)を測定装置、インストロン引張試験機(Instron Tensile Tester)に入れ、その後、一定の引張速度で破壊に至るまで引き延ばした。機器により結果として得られた負荷対サンプル伸長を記録した。この曲線の初期の線形部分に接線方向である任意の点をとり、引張応力を対応する歪みで割ることによりモジュラスを計算した。引張応力は、試験サンプルの平均断面積で割った負荷により与えられた。
【0073】
実施例1のITBフィルムのヤング率を測定すると約2,000MPaであり、これは、市場の熱可塑性ITBの報告されているモジュラス範囲(約1,000から約3,500MPa)内にあった。比較のためのこれらの熱可塑性ITBの例はポリエステル/カーボンブラックITB(リコー(Ricoh)、約1,200MPaのヤング率)、ポリアミド/カーボンブラックITB(ブラザー(Brother)、約1,100MPaのヤング率)、およびポリイミド/ポリアニリンITB(ゼロックス(Xerox)、約3,500MPaのヤング率)である。
【0074】
(実施例2)
UV硬化フィルムを実施例1で説明した材料および方法を使用して形成させたが、厚さは約10μmとした。UV硬化フィルムは従来のベルト上に生成させ、ゼロックスDC5000印刷装置で印刷試験を実施した。UV硬化フィルム領域上での印刷結果から、従来のベルト領域上での印刷結果と同一の、優れた色密度および画線比率が示された。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
ウレタンアクリレートを含む紫外線(UV)硬化性ポリマと、
UV硬化性ポリマの硬化を開始させることができる光開始剤と、
硬化UVポリマに約10Ω/sqから約1013Ω/sqまでの範囲の表面抵抗率を提供するのに十分な量で、前記UV硬化性ポリマ中に分散され、前記硬化ポリマの約3重量%以下である、複数のカーボンナノチューブと、
を含む中間転写部材。
【請求項2】
前記ウレタンアクリレートは、脂肪族ウレタンアクリレート、芳香族ウレタンアクリレート、およびそれらの組み合わせからなる群より選択され、約300から約5,000までの範囲の分子量を有する、請求項1記載の部材。
【請求項3】
前記UV硬化性ポリマはさらに、トリメチロールプロパントリアクリレート、ヘキサンジオールジアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート、ジプロピレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジビニルエーテル、ビニルカプロラクタム、n−ビニルホルムアミドおよびそれらの組み合わせからなる群より選択されるモノマアクリレートまたはビニルを含む、請求項1記載の部材。
【請求項4】
さらに、前記複数のカーボンナノチューブを剥離および脱結束するために配置された分散剤を、前記複数のカーボンナノチューブの約5重量%から約30重量%までの範囲の量で含み、
前記分散剤は下記式1を有し、
【化1】

式1において、
【化2】

であり、ここで、Fはハロゲン化物であり、nは約1から約225までの範囲である、請求項1記載の部材。
【請求項5】
画像受理部材と、前記画像受理部材上で現像されたトナー画像を生成させる少なくとも1つの現像ステーションとを含むイメージングステーションと、
前記画像受理部材から前記現像されたトナー画像を受理し、前記現像されたトナー画像を画像受理基質に転写するための、中間転写部材と、
を備え、前記中間転写部材は、
約3重量%以下の量で紫外線(UV)硬化ポリマ中に分散された複数のカーボンナノチューブを含み、前記硬化ポリマは約10Ω/sqから約1013Ω/sqまでの範囲の表面抵抗率を有する、画像を形成するための装置。


【図1】
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【図2】
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【図3A】
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【図3B】
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【図3C】
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【公開番号】特開2011−113088(P2011−113088A)
【公開日】平成23年6月9日(2011.6.9)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−258519(P2010−258519)
【出願日】平成22年11月19日(2010.11.19)
【出願人】(596170170)ゼロックス コーポレイション (1,961)
【氏名又は名称原語表記】XEROX CORPORATION
【Fターム(参考)】