JPH10312121A - 静電写真用転写部材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 両面複写機における剥離油による汚染を防止
すること。 【解決手段】 支持体、並びにポリウレタンシリケート
系の有機−無機混成網状構造を含むセラマーと、ポリエ
ステル系ポリウレタン及びテトラフルオロエチレンを含
むフルオロポリマー組成物とから成る群より選ばれた材
料を含む外面層を含んで成る静電写真用転写部材。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】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、静電写真両面転
写プロセスに特に有用な電気的にバイアスされた転写部
材に関する。本発明の転写部材は、トナー融着器(toner
fuser) の剥離剤による光導電体の汚染をなくすのに有
効な特性を有する表面層を含む。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】静電写
真法では、通常静電潜像と呼ばれている典型的には強度
が不均一な静電場パターンを含む画像を、各種の方法に
より静電写真要素の絶縁表面上に形成させる。例えば、
静電潜像は静電写真法で、すなわち光導電性層と導電性
支持体とを含む電子写真要素の表面上に予め形成された
最初は均一な静電場の一部の強度を像様光誘導的に散逸
させることにより、形成させることができる。静電潜像
はまた、誘電記録法で、すなわち誘電体表面上に静電場
パターンを直接電気的に形成させることにより、形成さ
せることもできる。典型的には、静電潜像を、その後帯
電トナー粒子を含有する現像剤組成物との接触により現
像してトナー像にする。所望であれば、このトナー像
を、ウェブや紙シートのような最終支持体材料に転写
し、そして、例えば、典型的なものとして２本のローラ
ーを含み、その少なくとも一方が加熱されている融着ス
テーション(fusing station)において熱融着することに
より、最終支持体材料に定着させてもよい。これによ
り、永久記録された原稿が得られる。

【０００３】支持表面間のトナー像の転写は、特定の電
位にバイアスした転写ローラー若しくはベルト電極、又
はコロトロン、のいずれかを使用して行われている。例
えば、米国特許第２，８３６，７２５号明細書（その開
示を本明細書に援用する）に記載されているコロナ誘導
式転写法では、トナー像を光導電性表面に支持したまま
直接に該トナー像に最終支持体シートを接触するように
配置する。このシートの裏側、すなわち画像から離れて
いる側に、トナー粒子の帯電極性とは反対の極性を有す
るコロナ放電を与えることによって、トナーをシートに
静電転写させる。コロトロン方式では、付着した電荷に
より最終支持体、例えば紙が原稿のトナー支持体、例え
ば光導電体に吸着し、同時にトナーが紙に転写するのに
必要な電場が発生する。しかしながら、紙と原稿のトナ
ー支持体との間の引力が強く、これら二種の支持体を分
離することが物理的に難しくなる。

【０００４】バイアスされた転写部材、例えばローラー
やドラムは、導電性支持体表面と電気的に協同して、該
支持体表面から帯電粒子を転写部材の方へ引きつける。
当該技術分野では、バイアスされた転写部材を利用して
現像された像を光導電体から最終支持体へ転写する方法
は周知である。米国特許第２，８０７，２３３号明細書
（その開示を本明細書に援用する）では、バイアス転写
部材として、抵抗率が１０⁶ Ωｃｍ以上である弾性コー
ティングで被覆された金属製ローラーが用いられてい
る。該コーティングの抵抗率が高いため、該ローラーに
印加できるバイアス量が比較的低い動作電圧に制限され
てしまう。電圧がより高くなると、転写ゾーンにおける
又はその付近の空気がイオン化し始め、転写工程中に画
像を劣化させてしまう。米国特許第３，５２０，６０４
号明細書（その開示を本明細書に援用する）に、導電性
ゴムでできており抵抗率が１０¹⁶〜１０¹¹Ωｃｍの範囲
にある転写ローラーが記載されている。ここでは、ほと
んどの用途に必要とされるレジリエンスをローラーに付
与するため、コーティングを比較的厚くする必要があ
る。その結果抵抗率が高くなり、ローラー表面に電荷が
蓄積し、ひいては転写領域における空気のイオン化を、
最終的には複写の劣化をもたらすこととなる。

【０００５】従来の転写技法の一部にまつわる電気的な
問題や画質劣化の問題の多くを克服しようとする別のバ
イアスされた転写部材が開示されている。例えば、米国
特許第３，７０２，４８２号明細書（その開示を本明細
書に援用する）に、転写部材を導電性支持体表面と電気
的に協同するように配置した場合に周囲の雰囲気のイオ
ン化を最小限に抑えるようにした電気抵抗率を示す外部
コーティングを有する転写部材が記載されている。米国
特許第３，７８１，１０５号明細書（その開示を本明細
書に援用する）に、電流を一定に制御するために、転写
工程中の転写部材上の各点における電場レベルを自動的
に調節するための可変電気バイアス手段を組み合わせて
同様の転写部材を使用することが記載されている。

【０００６】受容体シートの両面上に融着トナー像を形
成させる両面電子写真プロセスでは、融着ステーション
において、受容体シートの最初に画像化された面に剥離
油が適用される。該シートを、その反対側を画像化する
ためにひっくり返した時、油を適用された最初の面が転
写部材と接触することとなる。この最初の面から油の一
部が転写部材の表面に付着し、そこから受容体シート間
のインターフレーム領域において光導電体へ転写される
恐れがある。その光導電体の油で汚染された領域に蓄積
するトナー粒子が後続の画像化受容体シートに転写さ
れ、その結果バックグラウンド濃度が高くなり、そして
画質が劣化する恐れがある。

【０００７】融着ステーションにおける剥離油の適用
は、ローラー、パッド、ウィック(wick)、等のような各
種手段により行うことができる。複写の際に、トナー融
着器の剥離油を制御された実質的に一定の割合で送り出
すことが望ましいことは明らかである。しかしながら、
この望ましい定常状態にある油の送り出しは、例えば、
新品のパッドやウィックを設置する場合や、複写運転の
合間に休止期間が含まれる場合など、様々な出来事によ
り中断されることがある。かかる出来事により、平衡状
態が再確立される前に過剰量の油が融着ステーションに
送り込まれ、そのため光導電体の油汚染の問題を一層悪
化させてしまう恐れがある。こうした問題が、本発明の
トナー転写部材によって実質的に軽減される。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明による静電写真用
トナー転写部材は、支持体、並びにポリウレタンシリケ
ート系の有機−無機混成網状構造を含むセラマーと、ポ
リエステル系ポリウレタン及びポリテトラフルオロエチ
レンを含むフルオロポリマー組成物とから成る群より選
ばれた材料を含む外面層を含んで成る。本発明の転写部
材は、両面静電写真式複写プロセスに特に有用であっ
て、その外面層が、融着ステーションから該転写部材を
介して光導電体へ移行するトナー剥離油を実質的に減少
させることにより、受容体シートの両面で高品位融着画
像が確保される。

【０００９】本発明の転写部材は、金属心材とレジリエ
ントの導電性エラストマー性被覆層とを有する支持体を
含んで成るローラーであって、その表面にトナー融着器
の剥離油による浸透性が低い薄い外面層が形成されてい
るものであることが好ましい。該外面層の厚さは、好ま
しくは約１μｍ〜２０μｍ、より好ましくは約２μｍ〜
１２μｍである。運転条件下では、転写ロール面と、受
容体と、現像された画像の転写元である光導電性面との
間のニップ領域における電流を約３０〜７０マイクロア
ンペアの範囲で比較的一定に維持することによって、画
像転写の最適化が図られる。被覆層を構成するレジリエ
ントのエラストマー材料は、好ましくは約１０⁷ Ωｃｍ
〜約１０¹¹Ωｃｍの範囲に含まれる体積抵抗率を示す。

【００１０】適当に構築された静電写真装置は両面複写
が可能であり、受容体シートの各面について融着ステー
ションを別々に通過させることにより、受容体シートの
各面に画像が融着される。トナー融着器の剥離剤が、両
面複写の最初の画像化面から転写ドラムに移り、その後
画像部材に移ることにより該画像部材を汚染することを
防止するため、本発明は転写ローラーに適用すべき表面
層を提供する。両面複写法における剥離油の管理法の一
つが、米国特許第５，１３２，７３９号明細書（その開
示を本明細書に援用する）に記載されており、両面複写
の最初の面の融着に際して剥離油の適用を回避又は減量
するためのプロセスアルゴリズムが開示されている。同
様な方法が米国特許第５，５６３，６９５号明細書（そ
の開示を本明細書に援用する）にも記載されている。米
国特許第５，５２３，８３０号明細書（その開示を本明
細書に援用する）には、転写材料支持部材から融着油を
除去するための方法が、また米国特許第５，５３４，９
８３号明細書（その開示を本明細書に援用する）には、
不織布を使用して光導電体を清浄して融着器油を除去す
ることが、それぞれ記載されている。

【００１１】本発明は、特に両面処理モードで運転した
場合に、融着器の油が融着器部材から転写部材を介して
光導電体へ実質的に移行しないようにするのに有効な特
性を有する転写ローラーのオーバーコート材を記述する
ものである。この光導電体の汚染問題は、融着器ローラ
ーへのトナー融着器油の公称適用速度が過剰になった場
合に、或いは油の適用が公称速度を超える期間中に起こ
る。過剰量の油が送り込まれる一時的な期間は、新品の
ウィックを設置した後や、静電写真装置のあき時間が長
くなった後に発生することが普通である。8.5"×11"(2
1.59 cm×27.94cm) の紙のように比較的小さな受容体を
使用して数百〜数千枚の両面プリントを続けて実行する
と、画像化に欠陥が発生する。受容体シートの画像化す
べき最初の面と接触するローラーに融着ステーションで
剥離油が適用され、一回の通過の際にシートのその面上
に多量の剥離油が付着する。このシートは一般的な機構
の一つによりひっくり返され、該受容体シートの反対側
が両面転写のため画像化された光導電体に向けられる。
最初の通過時に融着ステーションで油を塗布された受容
体面が今度は転写部材と接触することとなり、該受容体
シート表面に含まれる油の一部が該転写部材に移る。こ
の転写部材上の油は、受容体シート間のインターフレー
ム領域において光導電体へと移行する恐れがある。その
後、より大きな受容体シート、例えば11" ×17" (27.94
cm ×43.18 cm) の紙を使用して仕事を行った場合、画
像の欠陥は明らかとなる。先にインターフレーム領域に
蓄積していた融着器油がトナー供給装置からのトナーを
引きつけるため、11" ×17" (27.94 cm ×43.18 cm) の
受容体上のそのより大きなシートが前のインターフレー
ムと重なる領域において帯状のトナーが発生することと
なる。

【００１２】上記の問題は、本発明の転写部材、すなわ
ち、融着器部材からの剥離油を有効にはじくことによ
り、油の付着した両面コピーから光導電体へ融着器油が
移行しないように又はその量を減少するようにする転写
部材によって解決される。このようにサイクルを破壊す
ることにより、インターフレーム領域における油の蓄積
が防止される。その後トナーに晒されても、トナーが光
導電体表面に強く付着することにはならないため、静電
写真装置の清浄二次装置により容易に清浄することがで
きる。

【００１３】用語「セラマー」は、「セラミック」と
「ポリマー」を合併してできたものである。セラマー
は、Chemical Abstracts Service (CAS)により、モノマ
ー系ポリマーの登録が認められている（１９９４年６
月、第１２１巻）。セラマーとは、ＣＡＳのChange in
Indexing Policy for Siloxanes (1/95)に、「トリアル
コキシシリル末端を有する有機ポリマーであることがで
きるアルコキシシラン含有有機部分とテトラアルコキシ
シランとの加水分解重合（ゾル−ゲル法）により調製さ
れた有機−無機混成網状構造体」と記述されている。本
発明では、この記述を、中間転写部材の表面層を構成す
るセラマーに適用することができ、該アルコキシシラン
はアルコキシシリル末端を有するポリウレタンを含んで
成る。熱可塑性のゾル−ゲル、好ましくはセラマーの薄
い層がオーバーコートされている被覆部材を有する中間
転写部材が、譲受人が同じ同時係属米国特許出願第０８
／６５３，５１８号（出願日１９９６年５月２４日、Ri
mai ら、発明の名称「小粒子の転写を改良するための静
電写真装置及び方法(ELECTROSTATOGRAPHIC APPARATUS A
NDMETHOD FOR IMPROVED TRANSFER OF SMALL PARTICLES)
」）に記載されており、本明細書ではその開示を援用
する。

【００１４】本発明の一実施態様では、静電写真用転写
部材は、支持体と、ポリウレタンシリケート系の有機−
無機混成網状構造体であるセラマーを含む外面層とを含
んで成る。該支持体は、熱可塑性ポリウレタンでできた
被覆層を有するローラーであることが好ましく、また外
面層のセラマーは、反応性アルコキシシラン末端部分を
有するポリウレタンとテトラシロキシシラン化合物との
反応生成物を含むことが好ましい。

【００１５】本発明の好ましい実施態様では、アルコキ
シシラン末端基を有するポリウレタンは、ヒドロキシル
末端基を有する一種又は二種以上の脂肪族ポリオールと
アルコキシシラン置換されたアルキルイソシアネート化
合物との反応生成物である。好適な脂肪族ポリオール
は、約６０〜８０００の分子量を有し、またポリマー性
であってもよい。ポリマー性の脂肪族ポリオールは、エ
ステル、エーテル、ウレタン、非末端ヒドロキシル、及
びこれらの混合物から成る群より選ばれた複数の官能部
分をさらに含むことができる。エーテル官能価を含む高
分子ポリオールは、数平均分子量が約２００〜６５００
の範囲にあるポリテトラメチレングリコールであること
が好ましく、これらは各種市販品として入手することが
できる。例えば、上記数平均分子量を有する Terathane
（商標）-2900 、-2000 、-1000 及び-650のポリテトラ
メチレングリコールが DuPont 社より市販されている。

【００１６】複数のウレタン基及びエーテル基を含有す
る高分子ポリオールは、約４〜１６個の脂肪族炭素原子
を含有するアルキレンジイソシアネート化合物、例え
ば、１，４−ジイソシアナトブタン、１，６−ジイソシ
アナトヘキサン、１，１２−ジイソシアナトドデカン及
び、好ましくは、イソホロンジイソシアネート（５−イ
ソシアナト−１−（イソシアナトメチル）−１，３，３
−トリメチルシクロヘキサン）と、ポリエチレングリコ
ールとの反応により得られる。この反応混合物は、３〜
約１６個の炭素原子を含有するモノマー性ジオール及び
トリオールをさらに含むことができ、トリオール化合物
の場合にはポリウレタンを架橋させる非末端ヒドロキシ
ル置換基が提供される。本発明の好ましい実施態様で
は、高分子ポリオールを、イソホロンジイソシアネート
と、数平均分子量約２９００のポリテトラメチレングリ
コールと、１，４−ブタンジオールと、トリメチロール
プロパンとのモル比約８：３：５：１の混合物から調製
する。

【００１７】ヒドロキシル末端基を有する（好ましくは
ポリマー性の）脂肪族ポリオールとアルコキシシラン置
換されたアルキルイソシアネート化合物との反応（該反
応は縮合触媒、例えば、ジブチル錫ジラウレートのよう
な有機錫化合物触媒により促進され得る）により、反応
性アルコキシシラン末端部分を有するポリウレタンが得
られ、これをさらにテトラアルコキシシラン化合物と反
応（好ましくは酸触媒反応）させることにより、本発明
の転写部材の外面層として有用なセラマーが得られる。
脂肪族ポリオール：アルコキシシラン置換されたアルキ
ルイソシアネートのモル比は、好ましくは約４：１〜約
１：４とし、より好ましくは約２：１〜約１：２とす
る。

【００１８】本発明のセラマーの合成に用いられる脂肪
族ヒドロキシル末端ポリオールは、以下の一般式で表さ
れる分子量約６０〜８０００のものである。 ＨＯ−Ｒ¹ −ＯＨ 上記したように、少なくとも一種のポリオールはポリマ
ー性であることが好ましく、またＲ¹ はエステル、エー
テル、ウレタン及び非末端ヒドロキシル基を含むことが
できる。

【００１９】アルコキシシラン置換されたアルキルイソ
シアネートは以下の一般式で表されるものであることが
好ましい。 ＯＣＮ−Ｒ² −Ｓｉ（ＯＲ³ ）Ｚ¹ Ｚ² 上式中、Ｒ² は約２〜８個の炭素原子を含むアルキレン
基であり、ＯＲ³ は１〜約６個の炭素原子を含むアルコ
キシ基であり、そしてＺ¹ とＺ² は、１〜約６個の炭素
原子を含むアルコキシ、水素、ハロ及びヒドロキシから
成る群より各々独立に選ばれた部分である。より好まし
くは、Ｒ² は２〜約４個の炭素原子を含み、そしてＯＲ
³ 、Ｚ¹ 及びＺ² は各々１〜約４個の炭素原子を含むア
ルコキシ基である。特に好適なアルコキシシラン置換さ
れたアルキルイソシアネート化合物は、３−イソシアナ
トプロピル−トリエトキシシランである。

【００２０】テトラアルコキシシラン化合物は、テトラ
ブチルオルトシリケート、テトラプロピルオルトシリケ
ート及びテトラエチルオルトシリケート（より好まし
い）から成る群より選ばれることが好ましい。本発明の
転写部材の外面層を構成するセラマーの有機−無機混成
網状構造は、以下の一般構造式で表される。

【００２１】

【化１】

【００２２】上式中、Ｒ¹ 及びＲ² は先に定義した通り
である。この有機−無機混成網状構造体には、約１０〜
８０重量％、より好ましくは約２５〜６５重量％、最も
好ましくは約３５〜５０重量％の酸化珪素が含まれる。

【００２３】本発明の別の実施態様では、該転写部材の
外面層は、ポリエステル系ポリウレタン及びポリテトラ
フルオロエチレン（ＰＴＦＥ）を含むフルオロポリマー
組成物を含んで成る。このフルオロポリマー組成物は、
約３０〜９５重量％のポリエステル系ポリウレタンと約
５〜７０重量％のＰＴＦＥを含むことが好ましい。より
好ましくは、このフルオロポリマー組成物は、約４０〜
８０重量％のポリエステル系ポリウレタンと約２０〜６
０重量％のＰＴＦＥを含む。該フルオロポリマー組成物
には、必要により、炭酸カルシウム、二酸化チタン及び
フタロシアニン顔料から成る群より選ばれることが好ま
しい顔料を、最大で約１５重量％まで含めることができ
る。本発明の転写部材の外面層を形成するのに有用な材
料として、例えば、Whitford社(West Chester PA) より
商品名「Xylan 」で市販されているフルオロポリマー組
成物が挙げられる。

【００２４】

【実施例】以下の実施例により本発明をさらに説明す
る。実施例１：ポリウレタンセラマーの合成 窒素雰囲気下の３００ｇの乾燥テトラヒドロフラン（Ｔ
ＨＦ）を含有する１リットルの三口丸底フラスコに、１
００．０ｇ（０．０３４５モル）の Terathane（商標）
2900ポリテトラメチレングリコールと、４．９４ｇ
（０．０５４９モル）の１，４−ブタンジオールと、
１．５２ｇ（０．０１１３モル）のトリメトロールプロ
パンとを加えた。この混合物を窒素雰囲気下で溶液が得
られるまで攪拌し、その後１９．７２ｇ（０．０８８７
モル）のイソホロンジイソシアネートを添加し、その混
合物を減圧下（０．１０ｍｍＨｇ）で脱気した。０．０
１２７ｇ（０．０１８７ミリモル）のジブチル錫ジラウ
レートを添加し、その混合物を窒素雰囲気下、６０℃で
５．５時間加熱した。上記溶液に９．９３ｇ（０．０４
０１モル）の３−イソシアナトプロピル−トリエトキシ
シラン及び１３０．０ｇの乾燥ＴＨＦを添加した。その
混合物を６０℃で１５時間加熱すると、２４．０重量％
の固形分溶解物を含有する溶液が得られた。

【００２５】上記溶液６４．７ｍＬを５００ｍＬのプラ
スチック製ビーカーに入れ、これに６０ｍＬのイソプロ
ピルアルコールと５１．４ｍＬのテトラエチルオルトシ
リケートを添加した。得られた溶液を室温で数分間攪拌
した後、１８ｍＬの０．１５Ｎ塩酸を添加した。その溶
液を室温で４８時間攪拌した後、０．５ｇのSilwet（商
標）7002を添加した。得られた溶液を１５分間攪拌して
１５分以上静置した後、実施例２に記載したように製造
したポリウレタンローラーの上に環状塗布(ring coat)
した。

【００２６】本発明の転写部材は支持体を含むが、これ
はポリウレタンローラーであることが好ましい。このよ
うなローラーは、ポリウレタン二成分混合物の各種市販
品から、又は各種市販のプレポリマー樹脂、連鎖延長
剤、帯電防止剤及び架橋剤の組合せから、製造すること
ができる。市販のポリウレタン二成分混合物の具体例と
して、Conap 社(Olean NY)から市販されている Conatha
ne（商標）TU-400、TU-500及びTU-900、又はWinfield I
ndustries(Buffalo NY) から市販されているポリエーテ
ル系ポリウレタンが挙げられる。市販のプレポリマー樹
脂の具体例として、いずれもUniroyalから市販されてい
るAdiprene（商標）L100及びL42 並びにVibrathane（商
標）8011が挙げられる。市販の連鎖延長剤の具体例とし
て、Ethyl社から市販されているEthacure（商標）100
及び300 並びに1,4-ブタンジオールが挙げられる。市販
の架橋剤の具体例として、Dow Chemicalから市販されて
いるVoranol（商標）234-630 、ARCO Chemical から市
販されているLHT-28、及びトリメチロールプロパンが挙
げられる。転写ローラー用支持体の製法については、米
国特許第５，２１２，０３２号、同第５，５４１，００
１号、同第５，５５４，４７４号、同第５，１５６，９
１５号、同第５，２１７，８３８号及び同第５，２５
０，３５７号に記載されており、本明細書ではそれらの
開示を援用する。

【００２７】実施例２：転写ローラーの製作 金属心材と、D2181 ポリエーテル系ポリウレタン製の被
覆層とを有する転写ローラー支持体を、Winfield Indus
tries, Buffalo NY から入手した。米国特許第４，７２
９，９２５号（本明細書ではその開示を援用する）に記
載されているように、D2181 組成物にポリオール系電荷
制御剤を導入することにより、被覆層の体積抵抗率を
1.0×10⁹ Ω-cm に調整しておいた。後硬化に続き、金
型と注型品を室温まで冷まし、その後その注型品を金型
から取り出した。次いで、外径約１インチ(2.54 cm) の
ローラー支持体の表面を研磨し、粗さ値(R_a ）約30マイ
クロインチ(0.762μｍ) の若干艶消し状の均一表面とし
た。表面粗さの測定は、2.5mm/秒で移動する横たがね針
(transverse chisel stylus)を具備したFederalSurfana
lyzer 4000 Profilometer を使用して長さ５インチ（1
2.7cm）のローラー上で実施した。もちろん、導電性ロ
ーラーの寸法その他の特性は、それが導入されるべき複
写装置の設計によって指図されている。

【００２８】実施例１に記載したように合成したセラマ
ーの厚さ１０μｍのオーバーコート層を環状塗布法によ
り転写ローラー支持体に適用した。このオーバーコート
を室温で１．５時間風乾させた。このオーバーコートを
被覆した支持体をオーブンに入れ、１時間かけて８０℃
の温度まで昇温した。転写ローラーを８０℃で２４時間
保持した後、室温まで冷ました。

【００２９】さらに、セラマーのオーバーコートの代わ
りに厚さ１０μｍの Xylan（商標）1237 Whiteを有する
第二の転写ローラーも製作した。 Xylan（商標）1237 W
hiteは、ポリエステル系ポリウレタンとポリテトラフル
オロエチレンを含有する水分散性の着色組成物であり、
Whitford社(West Chester PA) から市販されている。こ
の材料を赤外分光分析法及び原子吸光分光分析法で自家
分析したところ、おおよそ下記の組成を有することが示
された：ポリエステルポリウレタン４８〜５５重量％、
ポリテトラフルオロエチレン３２〜３９重量％及び炭酸
カルシウム７〜１０重量％。

【００３０】第二の転写ローラーは以下の手順で製作し
た。Whitford社から入手した Xylan（商標）1237 White
をそのままボールミル中で室温で４時間微粉砕した。Un
itedChemical Technologies社から入手できるA0700[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] を使用してプライマー溶液を調製した。１
０ｇのシラン化合物を１０ｇのメタノールに添加し、こ
れに２ｇの蒸留水を添加した。この溶液を室温で３０分
間攪拌し、７５ｇのメチルエチルケトンを添加し、得ら
れた溶液を栓をしたフラスコの中で室温で１５分間攪拌
した。次いで、そのプライマーを上記のように製作した
D2146転写ローラー支持体に適用した。下塗りした支持
体を室温で３０分間風乾し、８０℃で１時間硬化し、そ
して室温まで冷ました。ボールミル粉砕後の Xylan（商
標）1237 Whiteを１００ｇ含有する２５０ｍＬの丸底フ
ラスコに、磁気攪拌しながら、３５．８ｇの蒸留水を添
加した。その溶液を室温で２時間攪拌した。次いで、下
塗りした転写ローラー支持体に Xylan（商標）1237 Whi
te希釈液を環状塗布法により上塗りした。上塗り直後、
そのローラーを８０℃のオーブン内にまっすぐに立てて
１時間入れておき、その後取り出して室温まで冷まし
た。

【００３１】実施例３：油の展開速度の測定 実施例２に記載した転写ローラーの製作に用いた Xylan
（商標）1237 White組成物及びセラマーを、それぞれ E
star（商標）シート上に手塗りした。得られた塗被シー
トを周囲温度で１時間風乾させた後、８０℃２４時間硬
化させた。上記コーティング上及び転写ローラー支持体
用のポリエーテルポリウレタン D2181スラブ上での油の
展開速度の測定を、Rame-Hart Model 100-00-115 Gonio
meter(測角器）を用いて実施した。 D2181スラブ（対照
用）並びにセラマー及び Xylan（商標）1237 Whiteのコ
ーティングについて、水、ジヨードメタン及び2%のSilw
et（商標）7002を含有するDow Corning DC 200シリコー
ンオイル (粘度60,000センチストークス) を使用して、
時間を関数とした接触角の変化を測定した。本試験を実
施するに当たり、各試料表面の一定領域を蒸留水で洗浄
し、次いで拭き取りを行わずに風乾してから試験液を一
滴適用した。これらの測定結果を以下の表１にまとめ
た。

【００３２】

【表１】

【００３３】表１中、１分時と５分時の接触角測定値の
変化量であるΔ値は、各試料表面に適用された三種の液
滴について観測された展開速度を表す値である。Ｈ₂ Ｏ
又はＣＨ₂ Ｉ₂ については、展開がほとんど認められな
かった。しかしながら、シリコーン系トナー剥離油の場
合には、対照用試料（１−１）は、３０度という高いΔ
値が示すように、相当量の油の展開が認められた。それ
ぞれセラマー及び Xylan（商標）1237 Whiteがオーバー
コートされている試料（１−２）、（１−３）の場合に
は、それぞれΔ値が１９度及び２１度とかなり低下して
いることに反映されているように、油の展開が実質的に
抑えられた。これらの結果は、本発明の転写部材の外面
層に使用されるオーバーコート材料により支持体表面に
付与される剥離油忌避性が改良されたことを例証するも
のである。

【００３４】実施例４：各種転写ローラーを使用したト
ナー剥離油人工物の評価 トナー融着器剥離油人工物(artifact)の原因となる可能
性を評価するため、融着ステーションで剥離油を適用す
るための回転ウィックを具備した高容量複写機でＬ−１
２直交アレイを走行させる試験手順を開発した。実験の
ばらつきに影響を及ぼす最も大きな要因は、融着器にお
けるウィッキング装置による油の送出精度であることが
わかった。また、トナー付着領域が転写ローラーへ転写
させた油量は、裸の紙よりも少ないことも観測された。

【００３５】ウィックからの油の送り出しに関しては、
その送り出しに影響を及ぼす二つの大きな要因が、ウィ
ックの古さ及び休止／運転効果であることがわかった。
新品のウィックを設置すると油の速度が非常に高くなる
ことが観察された。この原因は、製造プロセス中にウィ
ック内に充填された油の量であることがわかった。ウィ
ックが製造された時に充填された油量は、機械運転中に
ウィックにより得られる定常状態の油の大量送り出し条
件よりも多くなった。また、ウィックの油の送り出し速
度が休止期間後に高くなることも認められた。ウィック
は、ウィック内部にポンプ輸送された油がウィック表面
に移行するまでにはかなり長い時定数を有するため、休
止後の多量の油の送り出しに続き、ウィックが再度定常
状態に達するまで油の送り出しの少ない期間があった。

【００３６】油の送り出しが画質に与える影響を説明す
るため、以下の実験手順を開発した。 １．各試験のセットアップの始めに、融着器のウィック
の状態を観察する。そのウィックの表面がトナーで顕著
に汚れていたら、そのウィックを交換する。油人工物の
試験前に、ウィックの油送り出し状態を定常状態とする
ため、最低８千（８Ｋ）枚のシンプレックス(simplex)
シートを走行させなければならない。 ２．休止／運転の油の送り出しの移行を排除するため、
画像被覆量が少ない（＜６％）１千（１Ｋ）枚のシンプ
レックスシート（8.5"×11" 20# ボンドペーパー) を走
行させる。この運転中、油のポンプが正しく機能してい
ることを確認する。これがその日の最初の運転である場
合には、1.5 K のシンプレックス運転を行う。 ３．8.5"×11" 20# ボンドペーパーで２千（２Ｋ）枚の
シート（４千（４Ｋ）枚の画像）の両面運転を行い、イ
ンターフレーム領域を油で汚染させる。この汚染実験の
際の画像運転は、0.250"(6.35 mm) のイントラックバー
を0.740 分離したものとする。この汚染運転は、油の送
り出しが確実に定常状態となるように、工程２の完了後
１０分以内に開始しなければならない。 ４．光導電体のアラインメントを３”(7.62 cm) シフト
させ、8.5"×11"(21.59 cm×27.94 cm) のインターフレ
ーム領域が11" ×17" (27.94 cm ×43.18 cm)の紙上で
見えるようにする。画像を含まない１２枚の11" ×17"
(27.94 cm ×43.18 cm) のシンプレックスシートを走行
させ、油の人工物について評価する。 ５．前のインターフレーム領域においてバックグラウン
ドが観察されなくなるまで、11" ×17" (27.94 cm ×4
3.18 cm) のシンプレックスシートを走行させる。 ６．光導電体のアラインメントを正規の位置に戻す。 ７．次の試験条件のために工程１〜６を繰り返す。

【００３７】各種転写ローラーの性能を定量化するた
め、インターフレーム領域におけるＲＭＳＧＳバックグ
ラウンド測定を実施した。ＲＭＳＧＳバックグラウンド
測定は、バックグラウンドのトナー粒子の面積被覆量に
相当する重みつきの値が得られるものであるが、Edinge
r, "The Image Analyzer -- A Tool for the Evaluatio
n of Electrophotographic Text Quality" (Journal of
Imaging Science, 1987, Vol. 31, No. 4, pp. 177-18
3)及びEdinger, "Color Background in Electrophotogr
aphic Prints and Copies" (Journal of Imaging Scien
ce and Technology, 1992, Vol. 36, No. 3, pp. 249f
f)(これらの開示を本明細書中に援用する）に記載され
ているものと類似のアルゴリズム及びイメージアナライ
ザーを使用して実施した。

【００３８】標準の試験運転は、４０００（４Ｋ）枚の
画像、すなわち２０００（２Ｋ）枚の両面処理した受容
体シートを含むものとした。本発明の転写ローラーで採
用した「ストレス」試験は、１万（１０Ｋ）枚又は２万
（２０Ｋ）枚の画像の運転によるものとした。さらに、
これらのストレス試験には、新たに設置したウィック、
すなわち光導電体の剥離油及びトナーによる汚染を悪化
させる条件、を含めることとした。

【００３９】試験結果を以下の表２にまとめた。該試験
に使用した転写ローラーとしては、本発明のオーバーコ
ートしたローラー（試験２−４及び２−５）の他、以下
の対照物を含めた：粗さ値(R_a ）約30マイクロインチ
(0.762μｍ) の標準粉砕Ｄ２１８１支持体；平滑な（注
型したままの）未粉砕Ｄ２１８１ローラー；及び粗さ値
(R_a ）約 300マイクロインチ(7.62 μｍ) の粗粉砕Ｄ２
１８１ローラー。

【００４０】

【表２】

【００４１】表２のデータが示すように、転写ローラー
として標準粉砕Ｄ２１８１支持体を使用した対照試験
（２−１）によるＲＭＳＧＳ値は２．４１であった。対
照試験（２−２）として平滑な（注型したままの）Ｄ２
１８１ローラーに置き換えると、ＲＭＳＧＳ値は改良さ
れた、すなわち０．５３低下した。反対に、対照試験
（２−３）として表面の一層粗いローラーを使用する
と、さらに悪い結果となった、すなわちＲＭＳＧＳ値が
１．６９増加した。

【００４２】試験（２−４）は、セラマーオーバーコー
トを有する本発明の転写ローラーを使用したものである
が、新品のウィックを使用し処理量も大幅に増加させた
にも係わらず、ＲＭＳＧＳ値が大幅に改良され、対照試
験（２−１）の測定値よりも０．８５も低下した１．５
６を示した。同様に、試験（２−４）は、本発明により
Xylan（商標）1237 Whiteをオーバーコートした支持体
を使用したものであるが、ストレス条件下、実質的に改
良されたＲＭＳＧＳ値の１．６５を示した。表２の結果
は、両面処理の際の光導電体のトナー融着器油及びトナ
ーの汚染が原因となる画像人工物を減少させる上での本
発明の利点を顕著に例証するものである。

【００４３】以下、本発明の実施態様を項分け記載す
る。 〔１〕支持体、並びにポリウレタンシリケート系の有機
−無機混成網状構造を含むセラマーと、ポリエステル系
ポリウレタン及びテトラフルオロエチレンを含むフルオ
ロポリマー組成物とから成る群より選ばれた材料を含む
外面層を含んで成る静電写真用転写部材。 〔２〕前記セラマーが、反応性アルコキシシラン末端基
を有するポリウレタンとテトラアルコキシシラン化合物
との反応生成物を含む、〔１〕項に記載の転写部材。 〔３〕前記ポリウレタンが、ヒドロキシル末端基を有す
る一種又は二種以上の脂肪族ポリオールとアルコキシシ
ラン置換されたアルキルイソシアネート化合物との反応
生成物を含む、〔２〕項に記載の転写部材。 〔４〕前記脂肪族ポリオールの分子量が約６０〜８００
０である、〔３〕項に記載の転写部材。 〔５〕前記脂肪族ポリオールの少なくとも一種がポリマ
ーである、〔３〕項に記載の転写部材。

【００４４】〔６〕前記ポリマーの脂肪族ポリオール
が、エステル、エーテル、ウレタン、非末端ヒドロキシ
ル、及びこれらの混合物から成る群より選ばれた複数の
官能部分をさらに含む、〔５〕項に記載の転写部材。 〔７〕前記ポリマーの脂肪族ポリオールがポリテトラメ
チレングリコールを含む、〔６〕項に記載の転写部材。 〔８〕前記ポリテトラメチレングリコールの数平均分子
量が約２００〜６５００である、〔７〕項に記載の転写
部材。

〔９〕前記ポリマーの脂肪族ポリオールが、約４〜１６
個の脂肪族炭素原子を含有するアルキレンジイソシアネ
ート化合物及びポリテトラメチレングリコールを含む混
合物の反応生成物を含む、〔６〕項に記載の転写部材。 〔１０〕前記混合物が、それぞれ３〜約１６個の炭素原
子を含有するモノマー性脂肪族ジオール及びモノマー性
脂肪族トリオールをさらに含む、

〔９〕項に記載の転写
部材。 〔１１〕前記ポリテトラメチレングリコールの数平均分
子量が約２９００であり、前記モノマー性脂肪族ジオー
ルが１，４−ブタンジオールであり、前記モノマー性脂
肪族トリオールがトリメチロールプロパンであり、そし
て前記アルキレンジイソシアネート化合物がイソホロン
ジイソシアネートである、〔１０〕項に記載の転写部
材。

【００４５】〔１２〕イソホロンジイソシアネート：ポ
リテトラメチレングリコール：１，４−ブタンジオー
ル：トリメチロールプロパンのモル比が約８：３：５：
１である、〔１１〕項に記載の転写部材。 〔１３〕前記脂肪族ポリオール：アルコキシシラン置換
されたアルキルイソシアネート化合物のモル比が約４：
１〜約１：４である、〔３〕項に記載の転写部材。 〔１４〕前記脂肪族ポリオール：アルコキシシラン置換
されたアルキルイソシアネート化合物のモル比が約２：
１〜約１：２である、〔１３〕項に記載の転写部材。 〔１５〕前記アルコキシシラン置換されたアルキルイソ
シアネート化合物が、下記一般式で表される、〔３〕項
に記載の転写部材。 ＯＣＮ−Ｒ² −Ｓｉ（ＯＲ³ ）Ｚ¹ Ｚ² （上式中、Ｒ² は２〜約８個の炭素原子を含むアルキレ
ン基であり、ＯＲ³ は１〜約６個の炭素原子を含むアル
コキシ基であり、そしてＺ¹ とＺ² は、１〜約６個の炭
素原子を含むアルコキシ、水素、ハロ及びヒドロキシか
ら成る群より各々独立に選ばれた部分である。）

【００４６】〔１６〕Ｒ² が２〜約４個の炭素原子を含
むアルキレン基であり、そしてＯＲ ³ 、Ｚ¹ 及びＺ² は
各々１〜約４個の炭素原子を含むアルコキシ基である、
〔１５〕項に記載の転写部材。 〔１７〕前記テトラアルコキシシラン化合物が、テトラ
エチルオルトシリケート、テトラプロピルオルトシリケ
ート及びテトラブチルオルトシリケートから成る群より
選ばれた、〔１６〕項に記載の転写部材。 〔１８〕前記アルコキシシラン置換されたアルキルイソ
シアネート化合物が３−イソシアナトプロピル−トリエ
トキシシランであり且つ、前記テトラアルコキシシラン
化合物がテトラエチルオルトシリケートである、〔１
７〕項に記載の転写部材。 〔１９〕前記セラマーが、その約１０〜８０重量％を構
成する酸化珪素網状構造を有する、〔１〕項に記載の転
写部材。 〔２０〕前記酸化珪素網状構造が前記セラマーの約２５
〜６５重量％を構成している、〔１９〕項に記載の転写
部材。 〔２１〕前記酸化珪素網状構造が前記セラマーの約３５
〜５０重量％を構成している、〔２０〕項に記載の転写
部材。

【００４７】〔２２〕前記フルオロポリマー組成物が約
３０〜９５重量％のポリエステル系ポリウレタンと約５
〜７０重量％のテトラフルオロエチレンを含む、〔１〕
項に記載の転写部材。 〔２３〕前記フルオロポリマー組成物が約４０〜８０重
量％のポリエステル系ポリウレタンと約２０〜６０重量
％のテトラフルオロエチレンを含む、〔２２〕項に記載
の転写部材。 〔２４〕前記フルオロポリマー組成物が最大で約１５重
量％までの顔料をさらに含む、〔２３〕項に記載の転写
部材。 〔２５〕前記顔料が、炭酸カルシウム、二酸化チタン及
びフタロシアニン顔料から成る群より選ばれた、〔２
４〕項に記載の転写部材。 〔２６〕前記外面層の厚さが約１μｍ〜２０μｍであ
る、〔１〕項に記載の転写部材。 〔２７〕前記外面層の厚さが約２μｍ〜１２μｍであ
る、〔２６〕項に記載の転写部材。 〔２８〕前記支持体が、熱可塑性ポリウレタンを含む被
覆層及び金属心材を含んで成る導電性ローラーである、
〔１〕項に記載の転写部材。 〔２９〕両面複写用に適合させた、〔１〕項に記載の転
写部材。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 支持体、並びにポリウレタンシリケート
   系の有機−無機混成網状構造を含むセラマーと、 ポリエステル系ポリウレタン及びテトラフルオロエチレ
   ンを含むフルオロポリマー組成物とから成る群より選ば
   れた材料を含む外面層を含んで成る静電写真用転写部
   材。