(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子写真プリンタ用の導電性ローラーであって、ポリウレタンおよびイオン性液体を含有するポリウレタン組成物を含み、ポリウレタンが（ｉ）ポリエーテル官能基を含有するポリエステルポリオールから形成され、（ｉｉ）ポリカーボネートポリオールから形成され、または（ｉｉｉ）ポリカプロラクトンポリオールと芳香族イソシアネートとの反応から形成されており、イオン性液体のカチオンがトリブチルメチルアンモニウム（ＴＢＭＡ）、トリメチルブチルアンモニウム（ＢＴＭＡ）、１-エチル-３-メチルイミダゾリウム（ＥＭＩ）、１-ヘキシル-３-メチルイミダゾリウム（ＨＭＩ）、１-デシル-３-メチルイミダゾリウム（ＤＭＩ）、１-ブチル-３-メチルイミダゾリウム（ＢＭＩ）、１-ブチル-３-メチルピリジニウム（ＢＭＰｙ）およびシクロヘキシルトリメチルアンモニウム（ＣＨＴＭＡ）から選択され、そしてポリウレタン組成物が１×１０５Ω・ｃｍから１×１０８Ω・ｃｍの比抵抗を有する、ローラー。
【請求項２】
ポリエーテル官能基を含有するポリエステルポリオールが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）、テトラ（エチレングリコール）、ポリ（ジエチレングリコール）、ポリ（エチレンオキシド）またはこれらの混合物の少なくとも一つから形成されている、請求項１のローラー。
【請求項３】
ポリウレタンがポリオールと芳香族イソシアネートとの反応から形成されている、請求項１または２記載のローラー。
【請求項４】
イオン性液体のアニオンがビス（トリフルオロメタン）スルホンイミド（ＴＦＳＩ）である、請求項１〜３のいずれか１項記載のローラー。
【請求項５】
イオン性液体がポリウレタン組成物の合計重量の０.５から２０重量％の量で存在する、請求項１〜４のいずれか１項記載のローラー。
【請求項６】
ポリウレタン組成物が中心の金属シャフトの周囲に配置されて接触している、請求項１〜５のいずれか１項記載のローラー。
【請求項７】
ポリウレタン組成物が０から０.５重量％未満のリチウム金属塩を含む、請求項１〜６のいずれか１項記載のローラー。
【請求項８】
ポリウレタン組成物が５×１０５Ω・ｃｍから１×１０７Ω・ｃｍの比抵抗を有する、請求項１〜７のいずれか１項記載のローラー。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項記載の導電性ローラーを含む、液体電子写真プリンタ。
【請求項１０】
導電性ローラーと協働する二次的ローラーをさらに含む、請求項９のプリンタ。
【請求項１１】
二次的ローラーが金属から形成されている、請求項１０のプリンタ。
【請求項１２】
インクの現像方法であって：
電場を使用して有機溶媒を含む液体電子写真インクを現像ローラーの表面に塗布し、
二次的ローラーを使用して有機溶媒を現像ローラーの表面から除去し、そして
残存する電子写真インクを現像ローラーの表面から光イメージングプレートに転写してイメージを生成することを含み、
現像ローラーが請求項１〜８のいずれか１項記載の導電性ローラーである、方法。
【発明の詳細な説明】
【発明の背景】
【０００１】
電子写真印刷プロセスは、光導電性表面または光イメージングプレート（ＰＩＰ）上に、イメージを生成することを包含する。光導電性表面上に形成されたイメージは、潜像静電イメージであり、異なる電位を有するイメージ領域とバックグラウンド領域とを有する。荷電インク粒子を含有する電子写真インク組成物が、選択的に帯電された光導電性表面と接触させられた場合、荷電インク粒子は潜像イメージのイメージ領域に付着し、一方バックグラウンド領域はきれいなままである。イメージは次いで印刷基材（例えば紙）へと直接に、または最初に中間転写部材（例えば軟質の膨潤ブランケット）に転写され、次いで印刷基材へと転写される。
【図面の簡単な説明】
【０００２】
添付図面を参照して、種々の実施形態が例として説明される。添付図面において：
【０００３】
【図１】図１は、本開示において記載されるインク現像ユニットの一例によるバイナリイメージ現像ユニットの断面図；
【０００４】
【図２】図２は、実施例１により製造されたポリウレタン組成物の比抵抗が、種々の湿度レベルにおいて、イオン性化合物の濃度の増大と共にどのように変化するかを示すグラフ（実施例２参照）；
【０００５】
【図３】図３は、実施例３のポリウレタン組成物の比抵抗が湿度と共にどのように変化するかを示す棒グラフ（実施例４参照）；
【０００６】
【図４】図４は、実施例３のポリウレタン組成物を使用して形成されたローラーの抵抗値が湿度と共にどのように変化するかを示すグラフ（実施例５参照）；および
【０００７】
【図５】図５は、異なる長さの時間にわたって電場に曝露された場合に、実施例５で調製された試料の抵抗値がどのように変化するかを示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本開示を説明するに先立って理解されるべきことは、この説明に開示された特定のプロセス工程および材料は変更されるものであってよく、この開示はそれらの工程や材料に限定されるものではないことである。また、本開示で使用される術語は、特定の例を記述する目的で使用されていることも理解されるであろう。用語はまた限定的であることを意図していないが、それは範囲は、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって限定されることが意図されたものだからである。
【０００９】
本明細書および添付の請求項で用いられるところでは、「一つの」、「ある」、および「その」といった単数形は、文脈が明らかに別のことを示しているのでない限り、複数の指示対象をも含んでいることが留意される。
【００１０】
本開示で使用するところでは、「静電印刷」または「電子写真印刷」は、光導電性表面または光イメージングプレートから直接的に、または中間転写部材を介して間接的に、印刷基材へと転写されるイメージをもたらすプロセスを参照する。したがってイメージは、それが適用された光イメージング基材の内部へと実質的に吸収されるものではない。加えて「電子写真プリンタ」または「静電プリンタ」は、上述したように電子写真印刷または静電印刷を実行することができる種類のプリンタを参照している。電子写真印刷プロセスは、電子写真組成物を電場へと、例えば１〜４００Ｖ／μｍまたはより高い電場勾配、幾つかの例では６００〜９００Ｖ／μｍまたはより高い電場勾配を有する電場に対して曝露することを包含しうる。
【００１１】
本開示で使用するところでは、用語「約」は、ある所与の値が端点よりも少し上でもまたは少し下でもよいと規定して、試験方法または装置における変動を許容することにより、数値または数値範囲の端点に柔軟性を提供するために使用される。この用語の柔軟性の度合いは、具体的な変数によって定まる可能性があり、また経験および本開示における関連記載に基づいて決定するという当業者の知識の範囲内にある。
【００１２】
本願で使用するところでは、便宜上、複数の品目、構成要素、組成要素、および／または物質は、一般的なリストで提示されてよい。しかしながらこうしたリストは、羅列された各々の要素が別々に、唯一の要素として個々に識別されているかのように解釈されるべきである。よって、逆の表示がなければ、こうしたリストの個々の要素のどれ一つも、それらが共通の群に提示されていることのみをもって、同じリストの任意の他の要素の事実上の均等物として解釈されるべきではない。
【００１３】
本開示において、濃度、量、および他の数値データは、範囲形式で表現または提示されてよい。そうした範囲形式は、単に便宜上と簡潔さのために使用されるものであり、よって範囲の端点として明確に示された数値だけでなく、その範囲内に包含される全ての個々の数値または部分範囲をも、あたかも各々の数値および部分範囲が明示的に示されているかのようにして含むよう、柔軟に解釈されるべきであることが理解されよう。例を示せば、「約１重量％から約５重量％」の数値範囲は、明示的に示された約１重量％から約５重量％の値だけを含むようにではなく、示された範囲内の個々の値および部分範囲をも含むように解釈されるべきである。よって、この数値範囲に含まれるものは、２、３.５、および４といった個別の値と、１〜３、２〜４、および３〜５等といった部分範囲である。これと同じ原則が、単一の数値を示す範囲に対しても適用される。さらにまた、このような解釈は、範囲の広さや記述されている特性とは無関係に適用されるべきである。
【００１４】
本開示において、用語「イソシアネート」は、−Ｎ＝Ｃ＝Ｏ（一つの窒素、一つの炭素、一つの酸素）の形態の単位から構成された原子の官能基として広義に理解されることを意図したものである。
【００１５】
本開示は、電子写真プリンタのための導電性ローラーに関する。このローラーは、ポリウレタンおよびイオン性液体を含有するポリウレタン組成物を含む。イオン性液体のカチオンは、有機カチオンである。ポリウレタン組成物は、１×１０５Ω・ｃｍから１×１０８Ω・ｃｍの比抵抗を有する。
【００１６】
本開示はまた、導電性ローラーを含む液体電子写真プリンタにも関する。導電性ローラーは、ポリウレタンおよびイオン性液体を含有するポリウレタン組成物を含む。イオン性液体のカチオンは、有機カチオンである。ポリウレタン組成物は、１×１０５Ω・ｃｍから１×１０８Ω・ｃｍの比抵抗を有する。
【００１７】
本開示はまた、インクの現像方法にも関する。この方法は、現像ローラーの表面に対して有機溶媒を含有する液体電子写真インクを適用するために電場を使用し；二次的ローラーを使用して現像ローラーの表面から有機溶媒を除去し、残存する電子写真インクを現像ローラーの表面から光イメージングプレートの表面に転写してイメージを生成することを含む。現像ローラーは、ポリウレタンおよびイオン性液体を含有するポリウレタン組成物を含む。イオン性液体のカチオンは有機カチオンであり、ポリウレタン組成物は、１×１０５Ω・ｃｍから１×１０８Ω・ｃｍの比抵抗を有する。
【００１８】
導電性ローラーは液体電子写真プリンタにおいて現像ローラーとして使用して、インクの均一な層を光導電性表面上に現像し搬送するようにしてよい。現像ローラーは導電性であり、インクを現像するのに必要とされるところに応じて電荷を保持しまた消失させるのに十分な比抵抗を有する。現像ローラーは弾性ポリマー、例えばポリウレタンから形成してよく、プリンタの他のローラーおよび表面、例えば光イメージングプレートと協働するのに必要とされる機械的性質がもたらされる。
【００１９】
所望とする比抵抗を有する現像ローラーは、ポリマーローラー（例えばポリウレタン）にアルカリ金属塩、例えばリチウム塩をドープすることによって製造できる。しかしながらリチウム塩によってもたらされる導電性は、環境的因子、例えば湿度に依存して、非常に著しく変動しうる。これは、プリンタによって作成されるイメージの品質において、変動を生じさせうる。さらに、時間の経過と共に、リチウムがローラーから浸み出し、導電性が低減される可能性がある。リチウム塩は、プリンタの部品（例えば金属部品）の腐食を生じさせうる。さらにまた、浸み出したリチウムイオンが光イメージングプレートと接触し、光イメージングプレートを導電性にしてしまう可能性がある。光イメージングプレートが導電性になってしまうと、光イメージングプレートを適切に帯電させることは困難になり、劣った潜像の形成に結び付く可能性がある。これは次いで、最終点な印刷物の全体的な品質に影響しうる。
【００２０】
有機カチオンを含有するイオン性液体は、ポリウレタン組成物の比抵抗を１×１０５から１×１０８Ω・ｃｍ（例えば５×１０５から１×１０７Ω・ｃｍ）の範囲内に制御するように使用可能であり、それによって、長期的な期間にわたって導電性が維持された導電性ローラーを製造可能であることが見出された。さらにまた、ローラーの導電性は、周囲の湿度における変化といった、環境的因子の変動によって生ずる変化に対して、より影響を受けにくいものとなりうる。何らかの理論に拘束されることを望むものではないが、イオン性液体の有機カチオンは、ポリウレタンから移動する傾向がより小さいことが見出されている。その結果、それらはポリウレタン組成物からより浸出しにくい。さらにまた、有機カチオンは湿気と、リチウムイオンのように相互作用するものではない。したがって、得られたポリウレタン組成物の導電性は、例えば周囲の湿度における変化による影響をより受けにくくなる。
【００２１】
イオン性液体
本開示の導電性ローラーを形成するためには、任意の適切なイオン性液体を使用してよい。イオン性液体は、５０℃またはそれ未満の温度、例えば４０℃またはそれ未満の温度において液体状態であってよい。一つの例において、イオン性液体は３０℃またはそれ未満の温度、例えば２５℃またはそれ未満の温度において液体状態であってよい。
【００２２】
イオン性液体は有機カチオンを含む。幾つかの例では、有機カチオンは正に帯電した窒素原子を有する。有機カチオンは５０から１０００の、例えば１００から５００の重量平均分子量Ｍｗを有してよい。
【００２３】
有機カチオンは、イミダゾリウムカチオン、ピペリジニウムカチオン、ピリジニウム、および四級アンモニウムカチオンから選択してよい。一つの例では、有機カチオンはイミダゾリウムカチオンまたは四級アンモニウムカチオンであってよい。四級アンモニウムカチオンは式ＮＲ１Ｒ２Ｒ３Ｒ４＋のものであってよく、式中Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４の各々は独立して、（例えば置換または未置換の）ヒドロカルビル基から選択される。適切なヒドロカルビル基の例には、アルキル基、シクロアルキル基、またはアリール基が含まれる。一つの例では、イオン性カチオンはイミダゾリウムカチオンおよび四級アンモニウムカチオン、例えば式ＮＲ１Ｒ２Ｒ３Ｒ４＋の四級アンモニウムカチオンから選択され、式中Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４の各々は独立して、置換または未置換ヒドロカルビル基、例えばアルキル基、シクロアルキル基、またはアリール基から選択される。
【００２４】
カチオンが式ＮＲ１Ｒ２Ｒ３Ｒ４＋の四級アンモニウムカチオンである場合、それぞれのＲ基は、例えば１から２０の炭素原子、例えば１から１２の炭素原子を含有する置換または未置換ヒドロカルビル基であってよい。置換されている場合には、ヒドロカルビル基はヘテロ原子含有官能基、例えばＯ-、Ｓ-またはＮ-含有官能基で置換されていてよい。適切な官能基の例には、エーテル、チオエーテル、およびアミン官能基が含まれる。
【００２５】
ヒドロカルビル基はアルキル基であってよい。適切なアルキル基には、直鎖または分岐鎖のアルキル基が含まれる。アルキル基は、１から２０の炭素原子、例えば１から１２の炭素原子を有するものであってよい。幾つかの例では、アルキル基は１から１０の炭素原子を有する。適切なアルキル置換基の例には、メチル、エチル、プロピル（例えばｉｓｏ-またはｎ-プロピル）、ブチル（例えばｎ-、ｓｅｃ-またはｔ-ブチル）、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニルまたはデシルが含まれる。
【００２６】
ヒドロカルビル基は、シクロアルキル基であってよい。適切なシクロアルキル基は、３から１２の炭素原子、例えば５または６の炭素原子から形成された環を有するものであってよい。例には、ペンチルおよびヘキシルが含まれる。
【００２７】
ヒドロカルビル基はアリール基であってよい。適切なアリール基には、５員環または６員環から形成されたアリール基が含まれる。一つの例はフェニル基である。
【００２８】
適切なアンモニウムカチオンの例には、Ｎ,Ｎ,Ｎ,Ｎ-テトラブチルアンモニウム、Ｎ,Ｎ,Ｎ,Ｎ-テトラペンチルアンモニウム、Ｎ,Ｎ,Ｎ,Ｎ-テトラヘキシルアンモニウム、Ｎ,Ｎ,Ｎ,Ｎ-テトラヘプチルアンモニウム、Ｎ,Ｎ,Ｎ,Ｎ-テトラオクチルアンモニウム、Ｎ,Ｎ,Ｎ,Ｎ-テトラノニルアンモニウム、Ｎ,Ｎ,Ｎ,Ｎ-テトラデシルアンモニウム、Ｎ,Ｎ,Ｎ,Ｎ-テトラドデシルアンモニウム、Ｎ,Ｎ,Ｎ,Ｎ-テトラヘキサデシルアンモニウム、およびＮ,Ｎ,Ｎ,Ｎ-テトラオクタデシルアンモニウムが含まれる。さらなる例には、Ｎ,Ｎ,Ｎ-トリメチル-Ｎ-プロピルアンモニウム、Ｎ,Ｎ,Ｎ-トリメチル-Ｎ-ブチルアンモニウム、Ｎ,Ｎ,Ｎ-トリメチル-Ｎ-ペンチルアンモニウム、Ｎ,Ｎ,Ｎ-トリメチル-Ｎ-ヘキシルアンモニウム、Ｎ,Ｎ,Ｎ-トリメチル-Ｎ-ヘプチルアンモニウム、Ｎ,Ｎ,Ｎ-トリメチル-Ｎ-オクチルアンモニウム、Ｎ,Ｎ,Ｎ-トリメチル-Ｎ-ノニルアンモニウム、およびＮ,Ｎ,Ｎ-トリメチル-Ｎ-デシルアンモニウムが含まれる。
【００２９】
カチオンがイミダゾリウムカチオンである場合には、イミダゾリウムイオンの両方の窒素原子を（例えば置換または未置換の）ヒドロカルビル基で置換してよい。置換が行われる場合には、ヒドロカルビル基はヘテロ原子含有官能基、例えばＯ-、Ｓ-またはＮ-含有官能基で置換してよい。適切な官能基の例には、エーテル、チオエーテル、およびアミン官能基が含まれる。
【００３０】
ヒドロカルビル基はアルキル基であってよい。適切なアルキル基には、直鎖または分岐鎖のアルキル基が含まれる。アルキル基は、１から２０の炭素原子、例えば１から１２の炭素原子を有するものであってよい。幾つかの例では、アルキル基は１から１０の炭素原子を有する。適切なアルキル置換基の例には、メチル、エチル、プロピル（例えばｉｓｏ-またはｎ-プロピル）、ブチル（例えばｎ-、ｓｅｃ-またはｔ-ブチル）、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニルまたはデシルが含まれる。
【００３１】
ヒドロカルビル基は、シクロアルキル基であってよい。適切なシクロアルキル基は、３から１２の炭素原子、例えば５または６の炭素原子から形成された環を有するものであってよい。例には、ペンチルおよびヘキシルが含まれる。
【００３２】
ヒドロカルビル基はアリール基であってよい。適切なアリール基には、５員環または６員環から形成されたアリール基が含まれる。一つの例はフェニル基である。
【００３３】
適切なイミダゾリウムカチオンの例には、１-エチル-３-メチルイミダゾリウム（ＥＭＩ）、１-ヘキシル-３-メチルイミダゾリウム（ＨＭＩ）、１-デシル-３-メチルイミダゾリウム（ＤＭＩ）、および１-ブチル-３-メチルイミダゾリウム（ＢＭＩ）が含まれる。
【００３４】
一つの例では、カチオンはトリブチルメチルアンモニウム（ＴＢＭＡ）、トリメチルブチルアンモニウム（ＢＴＭＡ）、１-エチル-３-メチルイミダゾリウム（ＥＭＩ）、１-ヘキシル-３-メチルイミダゾリウム（ＨＭＩ）、１-デシル-３-メチルイミダゾリウム（ＤＭＩ）、１-ブチル-３-メチルイミダゾリウム（ＢＭＩ）、１-ブチル-３-メチルピリジニウム（ＢＭＰｙ）、およびシクロヘキシルトリメチルアンモニウム（ＣＨＴＭＡ）から選択される。別の例では、カチオンはトリブチルメチルアンモニウム（ＴＢＭＡ）、１-エチル-３-メチルイミダゾリウム（ＥＭＩ）、および１-ヘキシル-３-メチルイミダゾリウム（ＨＭＩ）から選択される。
【００３５】
イオン性液体には、任意の適切なアニオンが存在していてよい。適切な例には、ハロゲンイオン、ＢＦ４−、ＰＦ６−、ＣＦ３ＳＯ３−（トリフルオロメタンスルホニルイオン）、および（ＣＦ３ＳＯ２）２Ｎ−（ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミドイオンすなわちＴＦＳＩ）が含まれる。一つの例では、アニオンはビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミドイオン（ＴＦＳＩ）である。
【００３６】
イオン性液体は、ポリウレタン組成物の０.５から２０重量％の濃度で存在してよい。例えばイオン性液体は、ポリウレタン組成物の０.５から１０重量％、例えば１から５重量％の濃度で存在してよい。一つの例では、用いられるイオン性液体の量は、ポリウレタン組成物に対して１×１０５から１×１０８Ω・ｃｍまたは１×１０６から１×１０７Ω・ｃｍの比抵抗をもたらすように制御される。一つの例では、用いられるイオン性液体の量は、ポリウレタン組成物に対して５×１０５から１×１０７Ω・ｃｍの比抵抗をもたらすように制御される。一つの例では、用いられるイオン性液体の量は、ポリウレタン組成物に対して１×１０６から５×１０６Ω・ｃｍの比抵抗をもたらすように制御される。一つの例では、イオン性液体の量は、ポリウレタン組成物の合計重量の１０重量％未満、例えば５重量％未満である。イオン性液体の量は、ポリウレタン組成物に対して、ローラーの機械的性質を過剰に妥協させることなく、目標とする導電性を付与するように制御されてよい。一つの例では、イオン性液体はポリウレタン組成物の１から３重量％の量、例えば１から２重量％の量で存在する。
【００３７】
ポリウレタン
ポリウレタン組成物には、任意の適切なポリウレタンを使用してよい。例えば、ポリウレタンはポリオール化合物とイソシアネート化合物、例えばジイソシアネートまたはポリイソシアネートの反応生成物であってよい。適切なポリオールには、ポリエステルおよびポリエーテルポリオールが含まれる。
【００３８】
一つの例では、ポリオールは、ポリエーテル官能基を含有するポリオールまたはポリカプロラクトンポリオールであってよい。こうしたポリオールは、イオン性液体の有機カチオンと相互作用することができるポリウレタンを形成するように使用することができ、かくして得られるポリウレタン組成物の導電性は、イオン性液体単独の導電性に基づいて予期される導電性を上回って増大する。何らかの理論に拘束されることを望むものではないが、エーテル官能性またはカプロラクトン官能性が有機カチオンと相互作用して導電性を向上させうるものと考えられる。
【００３９】
ポリエーテル官能基が用いられる場合には、ポリオールはエトキシレート化されていてよく、それによって酸素原子の間に少なくとも二つの炭素原子を有する官能基を含むことになる。この部分は、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）、テトラ（エチレングリコール）、ポリ（ジエチレングリコール）、ポリ（エチレンオキシド）またはこれらの混合物の少なくとも一つから誘導されることができる。この部分は、ポリオール鎖中または末端に存在してよい。この部分は（-ＣＨ２ＣＨ２Ｏ-）基または（-ＣＨ２ＣＨ２Ｏ-）ｎ基を含んでよく、ここでｎは２、３、４またはより大きな整数である。例えば、ｎは１から３０、例えば１から１０であってよい。
【００４０】
一つの例では、この部分はポリオールの少なくとも約１０モル％の量で存在する。別の例では、この部分はポリオールの２０モル％から５０モル％の量で存在する。
【００４１】
ポリオールはまた、例えば約０℃未満の低いガラス転移温度を有してよい。
【００４２】
ポリオールは、ポリエステルポリオールまたはポリエーテルポリオールであってよい。ポリオールは、ジオールのジカルボン酸との縮合反応などの技術によって合成することができる。ジオールには、限定するものではないが、グリコールが含まれうる。例えば、ＤＥＧ、ＴＥＧ、テトラエチレングリコールといったポリアルキレングリコール、またはこれらの混合物を使用することができる。ジカルボン酸には、アジピン酸（「ＡＡ」）、マロン酸、グルタル酸、ピメリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、スベリン酸、ブラシル酸、コハク酸、デカンジカルボン酸、ドデカンジカルボン酸、１,３-シクロヘキサンジカルボン酸、１,４-シクロヘキサンジカルボン酸、フタル酸、テレフタル酸、イソフタル酸、およびこれらの混合物が含まれる。一つの例では、ポリエステルポリオールはＡＡおよびＤＥＧを含み、以下の構造を有する：
【化１】
0006718506.tif 000002
【００４３】
別の例では、ポリエステルポリオールはＡＡおよびＴＥＧを含む。ＡＡの他に、他のジカルボン酸もポリエステルポリオールにおいて使用してよいことが理解されよう。ポリエーテルポリオールの例には、限定するものではないが、ポリ（エチレングリコール）、ポリ（プロピレングリコール）、およびポリ（テトラメチレングリコール）が含まれる。
【００４４】
適切なポリオールには、ポリエーテル基を含有するポリエステルポリオール、例えば商品名Ｄｅｓｍｏｐｈｅｎｅ Ｆ２０７-６０Ａ（Ｃｏｖｅｒｓｔｒｏ登録商標）の下で販売されている如きものが含まれる。他の例には、ポリカプロラクトンポリオール、例えば商品名Ｃａｐａ ２０１０Ａ（Ｐｅｒｓｔｏｒｐ登録商標）の下で販売されている如きものが含まれる。
【００４５】
上述したように、イソシアネート化合物をポリオールと反応するように用いて、ポリウレタンを製造してよい。イソシアネート化合物は、限定するものではないが、トルエンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、ナフチレンジイソシアネート、パラフェニレンジイソシアネート、テトラメチルキシレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、４,４-ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、またはトリジンジイソシアネートといった、ジイソシアネートを含むものであってよい。一つの例では、芳香族イソシアネート化合物が用いられ、例えばジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）である。一つの例では、高分子イソシアネート化合物が使用され、例えばジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）から形成された高分子イソシアネートである。イソシアネートはまた、ポリエーテル／エトキシレート官能部分を含んでよい。例えば、イソシアネートはまた、本願に記載したポリオールのようなポリエーテル／エトキシレート官能部分をも含んでよい。
【００４６】
幾つかの例では、ポリオール化合物とイソシアネート化合物の間の反応を触媒するために、触媒が使用される。適切な触媒の例は、１,４-ジアザビシクロ［２.２.２］オクタン溶液（例えばＡｉｒ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ ａｎｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ社により供給されているＤａｂｃｏ ３３-ＬＶ）である。
【００４７】
ポリウレタン組成物
ポリウレタン組成物は、１×１０５Ω・ｃｍから１×１０８Ω・ｃｍ、例えば５×１０５Ω・ｃｍ、または１×１０６Ω・ｃｍから１×１０７Ω・ｃｍの比抵抗を有する。一つの例では、ポリウレタン組成物は３×１０６から５×１０６Ω・ｃｍの比抵抗を有する。比抵抗は、所与の物質が電流の流れにどのくらい強く対抗するかを定量する、固有の性質である。それはρ＝Ｒ（Ａ／ｌ）として定義することができ、ここでρは比抵抗であり、Ｒは試料の電気抵抗である。Ａは接触面積であり、ｌは試料の長さまたは深さである。比抵抗はＡＳＴＭ Ｄ２５７にしたがって測定することができる。代替的には、それは、既知の厚さ（例えば２ｍｍ）を有する所与のポリウレタン試料から形成されたディスクから求めることができる。ディスクは、既知の寸法（例えば３０ｍｍの直径）の二つの電極の間に挟み込んでよい。既知の電圧（例えば直流１００Ｖ）が電極の両端に印加されてよく（例えば２０℃で１秒間）、そして抵抗値が測定される。比抵抗は、電極の接触面積とディスクの厚さを用いて、測定された抵抗値から計算することができる。比抵抗は、ポリウレタン組成物が５０％の相対湿度において、２０℃で５日またはより多い日数、例えば５から１０日間または１５日間コンディショニングされた時点で測定してよい。一つの例において、比抵抗は、ポリウレタン組成物が５０％の相対湿度において、２０℃で５日間コンディショニングされた時点で測定してよい。
【００４８】
ポリウレタン組成物は、２０〜７０、例えば３０〜５０のショアＡ硬度を有してよい。ショアＡデュロメーターは、ＡＳＴＭＤ２２４０-８６の方法にしたがって測定を行ってよい。
【００４９】
ポリウレタン組成物は、電子写真プリンタの他のローラー、例えば光導電性プレート、スキージーローラーおよび／またはクリーナーローラーと協働するのに、十分に弾性のものであってよい。
【００５０】
ポリウレタン組成物は、ＡＳＴＭ３９５の方法Ｂ（２５％の圧縮率、温度１００℃で７０時間）によって測定された永久圧縮歪みＢとして、元の撓みの＜５０％の範囲を示す。この試料は最終的な厚みの測定のため、室温で３０分間回復するようにされた。
【００５１】
ポリウレタン組成物は、ポリオール化合物（またはポリオール前駆体）およびイソシアネート化合物（例えばジイソシアネート化合物）のいずれかまたは双方に、イオン性液体を添加することによって形成することができる。ポリオールがイソシアネートと反応してポリウレタンを形成する場合、イオン性化合物は現場で、得られるポリウレタン組成物中へと取り込むことができる。
【００５２】
ポリウレタン組成物は、５重量％未満のリチウム塩、例えば２重量％未満のリチウム塩を含んでいてよい。一つの例では、ポリウレタン組成物は１重量％未満のリチウム塩、例えば０.５重量％未満のリチウム塩を含む。別の例では、ポリウレタン組成物は実質的にリチウム塩を含んでいない。
【００５３】
ポリウレタン組成物は、さらなる添加剤を含んでよい。そうした添加剤の例には、酸化防止剤（例えばカルボジイミド）、消泡剤、難燃化剤、硬化促進剤、増粘剤、光安定剤、湿潤剤、および離型剤が含まれる。存在する添加剤の合計量は、５重量％まで、例えば０.０１から５重量％であってよい。
【００５４】
導電性ローラー
導電性ローラーは、電子写真プリンタ、例えば液体電子写真プリンタにおける現像ローラーであってよい。現像ローラーは、内側コア（または中心シャフト）および外側層を含むことができる。内側コアは、金属その他の導電性材料で作成してよい。内側コアは十分に剛性であって、外側層を支持すると共に、インク現像ユニット内の二次的ローラー（単数または複数）と相互作用することができる。一つの例では、内側コアは円筒形ロッドの形態を取る。金属または導電性材料が内側を形成するのに使用される場合、金属または導電性材料は、電荷が内側コアから外側層内へと移動することが可能であるよう、十分に導電性のものであってよい。
【００５５】
外側層は、本開示に記載するように、ポリウレタンから形成されてよい。ポリウレタン組成物は、内側コアと直接に接触してよい。ポリウレタン組成物は、内側コア、例えば金属製のコア上に、鋳造、コーティング、または成型されてローラーを形成してよい。外側層のポリウレタンは、少なくとも１ｍｍ、例えば１から１０ｍｍの厚さを有してよい。
【００５６】
液体電子写真プリンタ
上述したように、本開示はまた、ポリウレタンおよびイオン性液体を含有するポリウレタン組成物を含む導電性ローラーを含む液体電子写真プリンタに関する。導電性ローラーは、現像ローラーであってよい。プリンタはまた、二次的ローラーを含むものであってよく、これは例えば、現像ローラーと協働して現像ローラーの表面から過剰の液体（例えば有機溶媒）を除去するためのスキージーローラーである。
【００５７】
スキージーローラーは現像ローラーと比較してより多く帯電（インク粒子の電荷に応じて正または負に）されたものであってよく、また現像ローラーに当接してニップを作り出すことができる。使用時にスキージーローラーが現像ローラーと接触すると、現像ローラー上のインク層は一層濃縮されることができる。一つの例では、スキージーローラーはインク層を現像し、十分な溶媒をインクから除去するのに役立ち、かくして粒子の濃度は増大される。
【００５８】
プリンタは付加的に、さらなる二次的ローラー、例えばクリーナーローラーを含むことができる。クリーナーローラーは、ある割合のインクが光イメージングプレートへと転写された後に、現像ローラーから過剰のインクを除去するために使用することができる。クリーナーローラーは、現像ローラーと比較して、より正のまたは負のバイアス（インク粒子の電荷に応じて）を有することができる。したがって荷電インク粒子はクリーナーローラーに誘引され、それによって現像ローラーから除去されうる。
【００５９】
スキージーローラーおよび／またはクリーナーローラーは、金属から形成することができる。
【００６０】
現像ローラーは、電極または二次的ローラー（単数または複数）に対して異なるバイアス電位にあることができる。相違は１００から１２００Ｖであってよい。現像ローラーまたは任意の二次的ローラーの間のニップ抵抗は、ローラーの長さについて０.０３〜３０ｋオーム／ｃｍ、例えばローラーの長さについて００.６〜１５ｋオーム／ｃｍであってよい。二次的ローラーは金属で形成されてよい。
【００６１】
図１の説明
例として、図１はインク現像ユニットの断面図である。この例において、インク現像ユニットはバイナリイメージ現像ユニット（１０５）である。バイナリイメージ現像ユニット（１０５）は、現像ローラー（１２０）を含んでいる。現像ローラーは、本開示の一つの例によれば、ポリウレタン組成物によって取り巻かれた内側の金属ロッドから形成されていることができる（図示せず）。バイナリイメージ現像ユニット（１０５）はまた、現像ローラー（１２０）と協働して、ある量のインクをバイナリイメージ現像ユニット（１０５）から光イメージングドラム（１１０）上の光イメージングプレート（１１５）へと転送する、幾つかの他の固定部品およびローラーを含んでいてよい。図１に示されたバイナリイメージ現像ユニット（１０５）は、液体電子写真印刷システム（１００）の内部に含めることができる。液体電子写真印刷システム（１００）は、必要に応じて任意の数のバイナリイメージ現像ユニット（１０５）を含むことができ、各々のユニット（１０５）は、光イメージングプレート（１１５）に適用するための、異なる色または種類のインクを収容している。こうしたシステム（１００）の一例は、ヒューレット-パッカード・カンパニーによって製造されている幾つかのＩＮＤＩＧＯ登録商標デジタル印刷機に見出すことができる。加えて、バイナリイメージ現像ユニット（１５）内で使用することのできるインクの例は、ヒューレット-パッカード・カンパニーによって商品名Ｅｌｅｃｔｒｏｉｎｋ登録商標の下に開発され製造されている、液体キャリア中に荷電顔料を含有しているインクであってよい。
【００６２】
現像ローラー（１２０）に加えて、バイナリイメージ現像ユニット（１０５）は、背面電極（１５０）、主電極（１４５）、スキージーローラー（１２５）、クリーナーローラー（１３０）、ワイパーブレード（１３５）、スポンジローラー（１４０）、インクチャンバー（１５５）、インクリザーバ（１６０）、インク入口（１７０）、およびインク出口を含んでいてよい。かくして液体電子写真印刷システム（１００）は、バイナリイメージ現像ユニット（１０５）と、また光イメージングドラム（１１０）に連結された光イメージングプレート（１１５）およびイメージャー（１６５）を含むものであってよい。これらの各々について、以下で詳細に説明する。
【００６３】
バイナリイメージ現像ユニット（１０５）は、光イメージングプレート（１１５）にある量のインクを選択的に塗布する。これを達成するには、インクの密度や導電性といったインクの所望の性質を維持し制御するための、別個のインクタンクを用いてよい。それぞれの色ごとに、一つのインクタンクを使用してよい。アイドリング状態、例えば印刷の開始前には、バイナリイメージ現像ユニット（１０５）は空（すなわちインクを欠いている）であってよい。インクの現像を開始するためには、バイナリイメージ現像ユニット（１０５）に、現像領域、すなわち現像ローラー（１２０）と電極（１５０,１４５）の間のギャップ（１７３,１７５）にインクを連続的に供給することを可能にするインク入口（１７０）を通して、インクタンク（図示せず）から給送されるインク流が供給されてよい。先に記載したように、インクは正または負に帯電されていてよい。図示を簡略化する目的で、図１におけるバイナリイメージ現像ユニット（１０５）内部のインクは、負に帯電されているものとして記載する。さらにまた、インクはインク溶液内に、種々の量の固形分を含んでいてよい。一つの例では、インクは２〜３％の固形分を含むものであってよい。
【００６４】
インクがインク入口（１７０）を介してインクチャンバー（１５５）へと給送されるにつれて、二つの電極、すなわち主電極（１４５）および背面電極（１５０）は、二つのギャップ（１７３,１７５）を横断して電場を印加する。第一のギャップ（１７３）は主電極（１４５）と現像ローラー（１２０）の間に位置しており、第二のギャップ（１７５）は背面電極（１５０）と現像ローラー（１２０）の間に位置している。これらのギャップ（１７３,１７５）を横断する電場は、インク粒子がより正に帯電された現像ローラー（１２０）に引きつけられるようにする。
【００６５】
現像ローラー（１２０）は、ある量の導電性フィラー、例えば材料中に混合されたカーボンブラックを有する、ポリウレタン材料から作成されたものであることができる。上記したように、これによって現像ローラー（１２０）には、現像ローラー（１２０）が直接に相互作用する他のローラー（１２５,１１０,１３０）と比較して、より高いまたはより低い負の帯電を有する、特定の電荷を保持する能力が与えられる。
【００６６】
一つの例では、電極（１４５,１５０）と現像ローラー（１２０）の間の電気的バイアスは、電極（１４５,１５０）と現像ローラーの間に、約８００〜１０００ボルトの電場を生成する。ギャップ（１７３,１７５）が約４００〜５００μｍであると、電場は相対的に高くなり、負に帯電したインク粒子は現像ローラー（１２０）に引きつけられる。これは現像ローラー（１２０）上に、インクの層を作り出す。
【００６７】
インク粒子が現像ローラー（１２０）上に蓄積されたなら、スキージーローラー（１２５）が使用されて、最上層の油をインクから絞り去る。スキージーローラー（１２５）はまたインクの幾らかを、現像ローラー（１２０）上に現像する。これら二つの目的を達成するために、スキージーローラー（１２５）は現像ローラー（１２０）より相対的に負に帯電されてよいと共に、また現像ローラー（１２０）に当接してニップを作り出すことができる。スキージーローラー（１２５）が現像ローラー（１２０）と接触するにつれて、現像ローラー（１２０）上のインク層は今や、より濃縮されることができる。一つの例では、スキージーローラー（１２５）はインク層を現像すると共に、インクから十分な油（または有機溶媒）を除去してよく、かくして粒子濃度が増大される。一つの例では、得られたインク濃度は、約２０％から２５％の着色剤濃度でありうる。
【００６８】
現像ローラー（１２０）上のインクがスキージーローラー（１２５）によってさらに現像され濃縮された後に、インクは光導電性の光イメージングプレート（１１５）へと転写されることができる。一つの例において、光イメージングプレート（１１５）は光イメージングドラム（１１０）に結合されていてよい。別の例では、光イメージングドラム（１１０）は、光イメージングドラム（１１０）と光イメージングプレート（１１５）が光導電性材料の単一部材であるようにして、イメージングプレート（１１５）を取り込んでいることができる。しかしながら、図示を単純化する目的で、光イメージングプレート（１１５）と光イメージングドラム（１１０）は別部材とされており、それによって光イメージングプレートは、必要であれば交換を行うために、光イメージングドラム（１１０）から選択的に取り外し可能なようにされている。
【００６９】
一つの例では、インクを現像ローラー（１２０）から光イメージングプレート（１１５）へと転写する前に、光イメージングプレート、または代替的には光イメージングドラム（１１０）およびプレート（１１５）は、帯電ローラーによって負に帯電されてよい。したがって潜像は、光イメージングプレート（１１５）の選択的な部分を、例えばレーザー（１６５）で選択的に放電させることによって、光イメージングプレート（１１５）上で現像させることができる。光イメージングプレート（１１５）上の放電された領域は、このとき現像ローラー（１２０）と比較してより正となっていてよく、一方で光イメージングプレート（１１５）の帯電された領域は、現像ローラー（１２０）と比較して依然としてより負のままであってよい。現像ローラー（１２０）が光イメージングプレート（１２０）と接触した場合、負に帯電したインク粒子は光イメージングプレート（１１５）上の放電領域に対して引きつけられ、その一方でその上の、依然として負に帯電されている部分からは反発される。これは光イメージングプレート（１１５）上にイメージを作り出し、イメージは次いで、別の中間ドラムへと転写されるか、または用紙のようなシート媒体へと直接に転写される。
【００７０】
インクの一部は現像ローラー（１２０）から光イメージングプレート（１１５）へと転写されることから、過剰のインクは現像ローラー（１２０）からクリーナーローラー（１３０）を使用して除去されてよい。クリーナーローラー（１３０）は、現像ローラー（１２０）と比較して、より正のバイアスを有していてよい。かくして、負に帯電したインク粒子はクリーナーローラー（１３０）に引きつけられ、それによって現像ローラー（１２０）から除去される。ワイパーブレード（１３５）とスポンジローラー（１４０）は続いて、インクをクリーナーローラー（１３０）から除去してよい。
【００７１】
現像ローラー（１２０）は、それが相互作用する他のローラー；すなわちスキージーローラー（１２５）、クリーナーローラー（１３０）、および光イメージングプレート（１１５）並びにドラム（１１０）に対して柔軟適合性であってよい。これらのローラー（１２５,１３０）および光イメージングプレート（１１５）は、金属のような硬質材料から作られている。したがって現像ローラー（１２０）は、これらの他のローラー（１２５,１３０）、光イメージングプレート（１１５）、および光イメージングドラム（１１０）と比較して、低い硬度値を有する材料から作成されてよい。
【００７２】
実施例１
ポリウレタン組成物Ａが、種々の量の以下のイオン性化合物：リチウムビス（トリフルオロメタン）スルホンイミド（ＬｉＴＦＳＩ）およびトリブチルメチルアミンビス（トリフルオロメタン）スルホンイミド（ＴＢＭＡ）を有する、ジエチレングリコール含有ポリエステルポリオールから調製された。このポリウレタン組成物は、以下の表Ａに示す成分および量から形成された。
【表１】
0006718506.tif 000003
【００７３】
ポリオールとイオン性化合物の混合物は７０℃に加熱し、混合しながら真空下に脱ガスした。触媒が次いで、溶液として添加された。室温で真空下に脱ガスしたジイソシアネートを、成型の直前に配合物に添加した。配合物は型に鋳造して２ｍｍ厚のシートとし、１２０℃で３時間硬化した。これらの試料は次いで脱型し、２０℃で所定の相対湿度ＲＨ％下に、測定の前に少なくとも７日間コンディショニングした。
【００７４】
上記の方法を繰り返して、以下の表に示す材料および量からポリウレタン組成物ＢおよびＣを作成した。
【表２】
0006718506.tif 000004
【表３】
0006718506.tif 000005
【００７５】
実施例２
硬化の後に、ＤＥＧ含有ポリエステルポリオール（上記Ａ参照）から形成され、２０℃に設定され異なるＲＨ％、例えば２０％、５０％、８０％の環境チャンバー中で、抵抗測定の前に少なくとも７日間コンディショニングした、ポリウレタン組成物の比抵抗を測定した。
【００７６】
比抵抗は、関連したポリウレタンの２ｍｍ厚のディスクを形成することによって求めた。ディスクは、直径３０ｍｍの二つの電極の間に挟んだ。直流１００Ｖの電圧をＤＣ電極の両端に印加し、電力供給から１秒後に抵抗値を測定した。比抵抗は、電極の接触面積およびディスクの厚さを使用して、抵抗測定値から計算した。
【００７７】
図２は相対湿度レベル２０％、５０％および８０％のそれぞれについて、組成物Ａの比抵抗をイオン性化合物の濃度の増大に対してプロットしている。ＴＢＭＡＴＦＳＩについては、比抵抗は湿度変化に伴う変動に対して、より変化の影響を受けにくいことを看取できる。
【００７８】
ポリカプロラクトンポリオール（Ｂ参照）から形成されたポリウレタン組成物の比抵抗を、上記の手順を使用して、２０％、５０％および８０％の相対湿度レベルにおいて求めた。
【００７９】
図２はまた、相対湿度レベル２０％、５０％および８０％のそれぞれについて、これらの組成物の比抵抗を、イオン性化合物の濃度の増大に対して示している。ＴＢＭＡＴＦＳＩがイオン性化合物であると、比抵抗は湿度変化に伴う変動の影響をより受けにくいことを看取できる。
【００８０】
ポリカーボネートポリオールから形成されたポリウレタン組成物の比抵抗もまた、ＴＢＭＡＴＦＳＩがイオン性化合物として使用された場合には、湿度変化に対してより影響を受けにくいことが見出された。しかしながら、ポリウレタン組成物ＡおよびＢに必要とされる濃度と比較して、目標とする比抵抗値を達成するためには、より高い濃度のＴＢＭＡＴＦＳＩが必要であった。これは、Ｃにおいてポリウレタン組成物を調整するのに使用されたポリオール（ポリカーボネートポリオール）の性質によるものであると考えられた。
【００８１】
実施例３
ポリウレタン組成物Ｄが、以下の表に示す成分および量を使用して調製された。
【表４】
0006718506.tif 000006
【００８２】
実施例４
ポリウレタン組成物Ｄの比抵抗を、上記した実施例２に関して説明した手順を使用して、２０％および８０％の相対湿度レベルにおいて求めた。
【００８３】
結果を図３に示す。棒グラフから看取されうるように、イオン性液体を用いると、比抵抗が湿度の変化により受ける影響はより小さかった。
【００８４】
実施例５
上記実施例３のポリウレタン組成物を、ローラーのシャフトを予め設置したローラーの型に流し込み、１２０℃で３時間硬化した。ローラーを次いで脱型し、２０℃で所定の相対湿度％下に、測定の前に少なくとも７日間コンディショニングした。
【００８５】
抵抗値は、動的なローラー抵抗工具を使用して測定した。試験下のローラーは三つの金属製ローラーの間で回転された。電源からは直流約１００ボルトが金属製ローラーの一つのシャフトに供給され、接地帰路は試験中のローラーのシャフトを通る。測定中に、ローラーのポリウレタン層を通って電流が流れ、ポリウレタン層の実効抵抗が、オームの法則Ｒ＝Ｖ／Ｉを用いて計算された。
【００８６】
結果を図４に示す。リチウム塩が用いられた場合と比較して、イオン性液体が用いられた場合には、抵抗値はより変動を受けにくいことが看取できる。
【００８７】
実施例６
この実施例では、実施例４で試験したローラーの性質を、電気的特性および印刷特性について試験した。ローラーの電気的特性を以下の表に示す。イオン性液体を用いて形成したローラーは、時間および温度に関してより安定であったことが看取できる。
【００８８】
ローラーの印刷特性は実質的に同じであった。
【表５】
0006718506.tif 000007
【００８９】
実施例４
この実施例においては、ＬｉＴＦＳＩ、ＥＭＩＴＦＳＩ、ＴＢＭＡ ＴＦＳＩおよびＬｉＣｌＯ４-を含有するポリウレタン組成物が調製され、アルミニウム金属から形成された金属ストリップ上に鋳造された。
【００９０】
ポリウレタンがコーティングされたストリップは、６０℃および相対湿度７５％において３週間貯蔵した。金属ストリップは次いで、腐食に関して検査した。
【表６】
0006718506.tif 000008
【００９１】
実施例８
ポリウレタン組成物Ｅは、以下の表に示す成分および量を使用して調製した。
【表７】
0006718506.tif 000009
【００９２】
ポリウレタン組成物Ｅは鋳造して、所定の厚さの同一の複数のディスクとした。試料は１００℃で３時間にわたって硬化し、次いで５０％の相対湿度（ＲＨ）においてコンディショニングした。試料は一ヶ月間貯蔵し、次いで応力シーケンスＡ、Ｂ、Ｃ、ＤおよびＥにかけたが、それによれば各々の試料の両端には１００Ｖ（直流）が印加されて、試料は５×１０４Ｖ／ｍの電場に３秒間（工程Ａ）、２分間（工程Ｂ）、３秒間（工程Ｃ）、２分間（工程Ｄ）、そして次いで３秒間（工程Ｅ）曝露された。それぞれの試料の抵抗値を求め、工程の各々の期間にわたってモニターした。結果を図５に示す。電場に長期間曝露された場合、ＥＭＩＴＦＳＩ、ＨＭＩ ＴＦＳＩおよびＴＢＭＡ ＴＦＳＩを使用して調製した試料は、ＬｉＴＦＳＩを使用して調製されたポリウレタン組成物よりも、抵抗のより小さな増大を示すことが看取できる。
【図１】
0006718506.tif 000010
【図２】
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【図３】
0006718506.tif 000012
【図４】
0006718506.tif 000013
【図５】
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