(57)【要約】  本発明は、受容体上に静電潜像を生成するための第１の画像形成部材と、前記潜像にトナー粒子を適用して、前記受容体上に現像トナー画像を形成するための現像ステーションとを備える静電写真再生装置に関する。現像トナー画像を定着させて、受容体上に融着トナー画像を形成するためのフューザーアセンブリが含まれる。前記受容体を前記フューザーアセンブリへ、又はフーザーアセンブリから搬送するための搬送部材が設けられ、この搬送部材は、有機バインダー中に分散した透明シロキサン被覆γ−アルミナ粒子と、フッ素系界面活性剤とを含む油吸収層を支持する基体を有する。
2010537246.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
受容体上に静電潜像を生成させるための第１の画像形成部材と；
前記潜像にトナー粒子を適用して前記受容体上に現像トナー画像を形成するための現像ステーションと；
前記現像トナー画像を定着して前記受容体上に融着トナー画像を形成するためのフューザーアセンブリと；
前記受容体を前記フューザーアセンブリへ、又はフーザーアセンブリから搬送するための搬送部材とを備え、前記搬送部材が、有機バインダー中に分散された透明シロキサン被覆γ−アルミナ粒子と、フッ素系界面活性剤とを含む油吸収層を支持している基体を含んで成る、静電写真再生装置。
【請求項２】
前記フッ素系界面活性剤がＺＯＮＹＬ  ＦＳＮである、請求項１に記載の静電写真再生装置。
【請求項３】
前記フッ素系界面活性剤がＺＯＮＹＬ  ＦＳＯである、請求項１に記載の静電写真再生装置。
【請求項４】
前記搬送部材が、２１．１℃（７０°Ｆ）／相対湿度６０％で５×１０12オーム／ｓｑに等しいか又はそれより高い表面抵抗率を有する、請求項２に記載の静電写真再生装置。
【請求項５】
前記透明シロキサン被覆γ−アルミナ粒子が、０．５ミクロン未満の平均分散粒径を有する、請求項１に記載の静電写真再生装置。
【請求項６】
前記透明γ−アルミナ粒子が、０．３ミクロン未満の平均分散粒径を有する、請求項１に記載の静電写真再生装置。
【請求項７】
前記透明シロキサン被覆γ−アルミナ粒子が、０．２５ミクロン未満の平均分散粒径を有する、請求項１に記載の静電写真再生装置。
【請求項８】
前記透明シロキサン被覆γ−アルミナ粒子が、γアルミナ（４４０）ピークのＸ線線幅の解析に基づき、１００オングストローム又はそれ未満の結晶子サイズを有する、請求項１に記載の静電写真再生装置。
【請求項９】
前記有機バインダーが、ポリ（ビニルアルコール）又はその変性生成物、セルロース誘導体、エーテル置換ポリ（ホスファゼン）、エーテル置換アクリレート、エチレンオキシド−ビニルアルコールコポリマー、ポリ（ビニルブチラール）、ポリ（ビニルホルマール）、ポリオキサゾリン、脂肪族ポリアミド、ポリ（ビニルピロリドン）、及びこれらの混合物からなる群より選択される、請求項１に記載の静電写真再生装置。
【請求項１０】
前記油吸収層が、透明シロキサン被覆γ−アルミナ粒子とポリ（ビニルブチラール）とを、３：１〜２０：１の質量比で含む、請求項１に記載の静電写真再生装置。
【請求項１１】
油吸収層を支持している前記基体が、連続ウェブ、ドラム及びローラーからなる群より選択される、請求項１に記載の静電写真再生装置。
【請求項１２】
前記油吸収層が更にポリジメチルシロキサンを含む、請求項１に記載の静電写真再生装置。
【請求項１３】
前記油吸収層が更にシラノール末端ポリジメチルシロキサンを含む、請求項１に記載の静電写真再生装置。
【請求項１４】
前記搬送部材が、２１．１℃（７０°Ｆ）／相対湿度６０％で５×１０12オーム／ｓｑに等しいか又はそれより高い抵抗率を有する、請求項１に記載の静電写真再生装置。
【請求項１５】
前記現像ステーションが、フルカラー画像再生を可能にするために複数の別個の現像デバイスを含む、請求項１に記載の静電写真再生装置。
【請求項１６】
前記搬送部材が両面印刷用に構成されている、請求項１に記載の静電写真再生装置。
【請求項１７】
前記油吸収層が更に架橋剤を含む、請求項１に記載の静電写真再生装置。
【請求項１８】
前記搬送部材がポリエチレンテレフタレートを含む、請求項１に記載の静電写真再生装置。
【請求項１９】
前記フッ素系界面活性剤がオーバーコート層である、請求項１に記載の静電写真再生装置。
【請求項２０】
受容体上に静電潜像を生成させるための第１の画像形成部材と；
前記潜像にトナー粒子を適用して前記受容体上に現像トナー画像を形成するための現像ステーションと；
前記現像トナー画像を定着して前記受容体上に融着トナー画像を形成するためフューザーアセンブリと；
前記受容体を前記フューザーアセンブリへ、又はフーザーアセンブリから搬送するための搬送部材とを備え、前記搬送部材が、有機バインダー中に分散した透明シロキサン被覆γ−アルミナ粒子と、フッ素系界面活性剤とを含む油吸収層を支持している基体を有し、前記搬送部材が透明であり、かつ２１．１℃（７０°Ｆ）／相対湿度６０％で５×１０12オーム／ｓｑに等しいか又はそれより高い表面抵抗率を有する、静電写真再生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静電写真画像再生に関し、より詳細には、剥離油吸収層（release oil-absorbing layer）を備えた搬送ウェブを含む静電写真装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
静電写真プリンターは、感光体からポリマートナー粒子を受容体に転写し、トナー粒子を熱及び圧力により受容体に定着させることによって、画像を生成する。粒子の転写を促進するために、様々な添加剤及び油が使用される。シリコーン油は、熱的に安定で、プリンター内のトナー粒子及び他のポリマーと不混和性であるため、通常、剥離油として使用されている。しかしながら、残念なことに、剥離油は印刷物が作製されるときに、機械全体に広がる傾向がある。剥離油の広がりは、受容体シートの両面に画像を適用する必要がある両面印刷により悪化する。受容体の片面上への第１の画像の適用中に受容体に供給された油は、反対側に第２の画像を適用する過程で、紙搬送ウェブに接するプリンター内に運ばれ、不均一濃度及び光沢差などの好ましくない画像アーティファクトをもたらす。フューザー油適用の詳細は、米国特許第５，１５７，４４５号及び第５，５１２，４０９号明細書に記載されている。
【０００３】
インクジェットプリンターは、インク滴を、インクを吸収する受容体上に噴出することにより画像を生成する。受容体上の無機粒子の多孔質コーティングは、例えば、インクのより速い乾燥をもたらし、画像の広がりを低減し、及び、より均一なインク画線比率を生じさせることによって、画像品質を向上させる。バインダーポリマーに組み込まれたシリカ及びアルミナ粒子が、紙上のコーティングとして、及びポリエチレンテレフタレートシート等の透明プラスチック上のコーティングとして使用される。大きい粒子は、紙基体上に不透明コーティングを生じさせるために使用できるのに対し、小さい粒子は、バインダー中で透明なコーティングに必要とされ、バインダーも透明かつ無色であることが望ましい。有機ポリマーマトリックス中に擬ベーマイトを使用して調製されるマイクロポラースなインクジェット記録要素は、例えば、米国特許第５，７２３，２１１号、第５，６０５，７５０号、第５，０８５，６９８号、第４，８７９，１６６号及び第４，７８０，３５６号明細書に記載されている。
【０００４】
同様な材料が電子写真において使用されている。Maeyamaらに付与された米国特許第５，４０６，３６４号明細書には、不織布をアルミナ又はシリカゾルのコロイド状溶液中に浸漬することにより調製されたウェブの形態のクリーナーが記載されている。ポリ（ビニルアルコール）を添加してもよい。この特許明細書には、多孔質粒子が剥離剤を吸収して、電子写真装置内の汚染された表面を清浄にできることを教示している。透明さに関する記述も酸化物粒子の寸法に関する言及もない。転写ドラムからシリコーン油を除去するためにウェブが使用される。コーティングは、電子写真工程における繰り返しの帯電及び放電に付されないため、絶縁特性を有する必要はない。更に、その材料自体からは、電子写真工程に由来するトナーを取り除かないため、その材料自体が低い表面エネルギーを有する必要はない。
【０００５】
Watanabeに付与された米国特許第５，６９３，４４２号は、転写部材及び感光体をクリーニングするために、擬ベーマイト粒子に加えて、シリカ粒子、多孔質セラミックス及び発泡金属を使用する。剥離剤吸収層は、供給物輸送部材等の、電子写真装置の様々な部分に配置される。層が透明である必要はなく、またコーティングは電子写真工程において繰り返しの帯電及び放電に付されないため、粒径は重要ではない。更にその材料自体は、電子写真工程に由来するトナーを取り除かないため、低い表面エネルギーを有する必要はない。
【０００６】
擬ベーマイトコーティングは、電子写真印刷に使用される感光体にも適用されている。米国特許第５，６９３，４４２号明細書には、ニッケル金属化染料を擬ベーマイトのオーバーコートに組み込んで、感光性要素を保護するためのフィルターとして作用させることが記載されている。ポリビニルピロリドンバインダー中の無機粒子及び５質量％の金属化染料は透明層を形成し、この透明層はコロナ帯電装置により帯電し、アクチニド放射線に暴露されることにより除電できる。
【０００７】
擬ベーマイトは、米国特許第７，１２０，３８０号明細書に油吸収層として開示されており、この層は、クリーニング助剤としてフッ素系界面活性剤を使用する。擬ベーマイトは、米国特許出願公開第２００６／０１６５９７４号明細書に、高い摩擦を示す電子写真装置用の搬送部材として開示されている。擬ベーマイトは、米国特許出願公開第２００７／０１９６１５１号明細書に、ワックスオーバーコートをクリーニング助剤として使用する油吸収層として開示されている。γ−アルミナは、米国特許出願公開第２００８／０１０７４６３号明細書に、シロキサン界面活性剤をクリーニング助剤として使用する油吸収層として開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】米国特許第５，１５７，４４５号明細書
【特許文献２】米国特許第５，５１２，４０９号明細書
【特許文献３】米国特許第５，７２３，２１１号明細書
【特許文献４】米国特許第５，６０５，７５０号明細書
【特許文献５】米国特許第５，０８５，６９８号明細書
【特許文献６】米国特許第４，８７９，１６６号明細書
【特許文献７】米国特許第４，７８０，３５６号明細書
【特許文献８】米国特許第５，４０６，３６４号明細書
【特許文献９】米国特許第５，９０３，８０２号明細書
【特許文献１０】米国特許第５，６９３，４４２号明細書
【特許文献１１】米国特許第７，１２０，３８０号明細書
【特許文献１２】米国特許出願第２００６／０１６５９７４号明細書
【特許文献１３】米国特許公開第２００７／０１９６１５１号明細書
【特許文献１４】米国特許公開第２００８／０１０７４６３号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特に両面印刷工程中の、画像形成された受容体から再生装置への剥離油の広がりに起因する不均一濃度及び光沢差等の好ましくない画像アーティファクトの軽減が、本発明によりもたらされる。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、受容体上に静電潜像を生成させるための第１の画像形成部材と、潜像にトナー粒子を適用する現像ステーションであって、受容体上に現像トナー画像を形成する現像ステーションとを備える静電写真再生装置である。現像トナー画像を定着させて受容体上に融着トナー画像を形成するために、フューザーアセンブリが備えられる。受容体を、フューザーアセンブリへ、又はフューザーアセンブリから搬送するための搬送部材が備えられ、当該搬送部材は、有機バインダー中に分散したシロキサン被覆γ−アルミナの透明アルミナ無機粒子と、フッ素系界面活性剤とを含有する油吸収層を支持している基体を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、受容体を、フューザーアセンブリへ、及びフューザーアセンブリから移動するためのエンドレスウェブ搬送部材を含む静電写真再生装置の概略側面図である。
【図２】図２は、フッ素系界面活性剤ゾニル（ＺＯＮＹＬ）ＦＳＮのレベルの増大に伴う表面抵抗率の低下を示すグラフである。表面抵抗率は、多孔質オーバーコートの１０質量％迄のＺＯＮＹＬ  ＦＳＮレベルでは１０13オーム／ｓｑより高い。被覆された搬送ウェブは、より高いＺＯＮＹＬ  ＦＳＮレベルで容易に清浄になった。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明を他の利点及び能力と共により深く理解するために、前述の図面と関連させて、以下の記載及び添付の特許請求の範囲を引用する。
【００１３】
図１は、概して番号１０で示される例示的な画像形成静電写真再生装置を示し、この装置は、第１の画像形成部材、例えば光伝導性表面を有するドラム１２を備え、当該ドラム上に、着色マーキング粒子画像、又は一連の異なる色のマーキング粒子画像が形成される。画像を形成するために、ドラム１２の外側表面をコロナ帯電デバイス１４等の主たる帯電装置により均一に帯電させ、均一に帯電させた表面を、レーザー１５等の適切な露光装置により露光して、ドラム１２の表面上の電荷を選択的に変え、それにより再生すべき画像に対応する静電画像を生成させる。静電画像は、１〜４個（又はそれ以上の数）の別個の現像装置を含むことがある現像ステーション１６によって画像支持光伝導性ドラム１２に着色マーキング粒子を適用することにより現像される。
【００１４】
マーキング粒子画像は、金属導電性コア２２及び比較的低い抵抗率を有するコンプライアント層２４を含む第２の又は中間画像転写部材、例えば中間転写ドラム２０の外側表面へ転写される（又は複数のマーキング粒子画像が、見当合わせした状態で順次転写される）。そのような比較的導電性の中間画像転写部材ドラム２０により、単一色のマーキング粒子画像のドラム２０の表面への転写は、比較的狭いニップ２６と、電位源２８により適用される比較的小さい電位とにより達成できる。
【００１５】
中間画像転写部材ドラム２０の表面上に各々形成された単一のマーキング粒子画像又は複数のマーキング粒子画像を含む多色画像は、中間画像転写部材ドラム２０と転写バッキング部材３２との間のニップ３０に供給される受容体Ｓへ単一ステップで転写される。受容体Ｓは、適切な受容体部材供給装置（図示せず）からニップ３０に供給され、そこでマーキング粒子画像を受容する。受容体Ｓはニップ３０を退出し、搬送ウェブ５４によりフューザーアセンブリ５６に搬送され、ここでマーキング粒子画像が熱及び／又は圧力の適用により受容体Ｓに定着される。融着画像を支持する受容体部材Ｓは、搬送ウェブ５４により貯蔵位置（図示せず）に搬送され、又は第２の画像を受容体Ｓの反対側に転写するための機構（図示せず）により反転される。
【００１６】
エンドレス支持体３４を含む転写バッキング部材３２は、複数の支持部材、例えばローラー４０、４２、４４及び４６を伴う。支持ローラー４２は、中間体画像転写部材ドラム２０から受容体部材Ｓへのマーキング粒子画像の転写を有効に促進するのに十分なレベルに、電位源３３ｂにより電気的にバイアスされる。同時に、支持ローラー４０は、例えば地電位に電気的にバイアスされるか、又は電位源２８若しくは別個の電位源３３ａに電気的に接続されて、ニップ３０の上流のイオン化又は早期移動を排除するに十分なレベルに、電気的にバイアスされる。
【００１７】
再生装置１０内に周知の種類の任意の適切なセンサー（図示せず）を使用して、装置１０用の制御信号を提供してもよく、当該信号は、入力情報として、様々な電子写真プロセスステーションのタイミング操作を制御するための信号を生成するロジック及び制御ユニットＬに供給される。
【００１８】
フューザーアセンブリ５６からの定着したトナー画像の剥離を容易にするために、画像形成された受容体Ｓに、以前引用した米国特許第５，１５７，４４５号の図１に示されている機構等により、シリコーン油等の剥離剤が適用される。既に記したように、この油の過剰分が、特に両面印刷の過程で、装置１０の他の部分に運ばれて、好ましくない画像アーティファクトが生じることがある。
【００１９】
本発明によれば、図１に示した静電写真再生装置１０内の搬送部材は、基体上に配置された剥離油吸収層を含む。搬送部材は、図１に連続ウェブ５４として例示されているが、例えばドラム又はローラー等の他の形態をとってもよい。装置１０は更に、第１の画像形成部材を備え、該部材は図１にドラム１２として例示されているが、例えばローラー又はベルト等の他の形態で構成されてもよい。再生装置は、場合により、第１の画像形成部材と機能的に関連した中間画像転写部材を備えていてもよく、この部材は、図１にドラム２０として示されているが、これも同様に例えばローラー又はベルト等の他の形態で構成されてもよい。
【００２０】
本発明に従う油吸収層が提供された搬送部材は、米国特許第６，０７５，９６５号の図８に示されるような、シアン、マゼンタ、イエロー及びブラックのための４つのトナー現像ステーションを有するフルカラー再生装置内に含まれてもよい。フューザーアセンブリによる定着後の現像された多色画像は、貯蔵位置に搬送され、又は米国特許第６，１８４，９１１号に記載されているように、受容体の反対側上に記録するために再循環され得る。
【００２１】
電荷は、各転写ニップにおいて各画像形成サイクルにて、搬送部材の表面に繰り返し適用される。搬送ウェブは各サイクルにおいて、米国特許第６，０７５，９６５号の図８の対向するコロナ帯電装置５２２、５２３により、両方の表面に電荷を付与して再調整される。追加のコロナ帯電装置５２４は、約６００〜９００Ｖの負電荷を提供して紙又は受容体を搬送ウェブにタックダウンし、それにより受容体が電子写真プロセスを経る際に受容体が移動するのを防止する。トナー画像の受容体への転写後、受容体は搬送ウェブに載せられて、電気的バイアスが適用されたニップに搬送され、それにより受容体を脱着され、フューザーステーションに供給できる。さらに、ウェブは、画像濃度及び見当合わせのプロセス制御に使用される様々な着色トナーにより画像形成される。従って、搬送部材が、効率的な帯電と、電子写真サイクル全体における電荷の維持とを可能にする絶縁特性を有することが重要である。搬送部材の抵抗率が高い湿度により低下した場合、プロセスの画像品質が損なわれる。一般的に、ポリ（エチレンテレフタレート）は良好な絶縁特性を有するため、搬送部材の好ましい基体の一つである。搬送部材上の任意のコーティングが同様の絶縁特性を維持することが望ましいであろう。
【００２２】
プロセス制御のためのセンサーを使用してトナー濃度と画像見当合わせとをモニターすることができるように、層が透明又は半透明であることは重要である。これらのセンサーは、反対側の検出器に向けて光を被覆された搬送ウェブを透過させるか、又はセンサーの上方に取り付けられた検出器に向けて光を反射させることにより動作することができる。光がウェブを透過した後に別個の反射器によって、又は支持体自体によって、光は反射されてもよい。
【００２３】
油吸収層に関する以前の発明は、擬ベーマイト粒子を使用していた。擬ベーマイトは、ベーマイトのキセロゲルであり、化学式Ａｌ（Ｏ）ＯＨで表される。これはベーマイト型Ｘ線回折パターンを有する結晶性固体である。擬ベーマイトは、アルミナの高度に水和された一形態であり、多量の水を含み、多量の水を含むことで、擬ベーマイトは不十分な電気絶縁体となっている。擬ベーマイトは水に容易に分散され、そのため、擬ベーマイトをバインダーとしてのポリ（ビニルアルコール）と共に支持体上にコーティングすることができる。
【００２４】
擬ベーマイトのより凝結した形態がγ−アルミナである。γ−アルミナは、酸化アルミニウムの一結晶相であり、擬ベーマイトを５００〜５５０℃で３時間加熱することにより調製できる。これはシリコーンポリマー中の充填剤粒子としてや、石油精製用の触媒として、また、自動車触媒コンバーターにおいて使用される。本発明において、本発明者らは、フューザーに由来する電子写真プリンター内のシリコーン剥離流体を吸収するために、γ−アルミナを透明層中に組み込んだ。γ−アルミナを、粉砕技術により有機溶媒中に分散させて、ポリ（ビニルブチラール）等のバインダーポリマーと共に様々な基体上にコーティングすることができる。これらのコーティングは、高い湿度下においてもより高い電気抵抗率を示すため、擬ベーマイト粒子を使用して形成された多孔質層を越える利点を有する。従って、γ−アルミナで形成された透明な多孔質コーティングはコロナ又はローラー帯電装置により付与された電荷をより長時間保持して、電子写真受容体の改善されたタックダウンと、画像形成のためのトナー粒子のより効率的な転写とを可能にする。加えて、γ−アルミナ及び有機バインダーを有するこれらの多孔質コーティングに、１００℃未満で溶融するワックスをオーバーコートし、クリーニング中にトナーを除去するためのより低い表面エネルギーを有する層を生成させることができる。本発明者らは、抵抗率を更に増大させて、より良好な受容体タックダウンを可能にし、コーティングから電荷が除去された後のトナー除去を促進するために、γ−アルミナ粒子及びコーティングをポリ（シロキサン）により変性できることも以下に示す。
【００２５】
γ−アルミナ無機粒子は、化学式Ａｌ2Ｏ3により表される。γ−アルミナに関する文献としては、K. Sohlberg, S. J. Pennycook及び S. T. Pantelides, J. Am. Chem. Soc. 1999, 121, 7493-7499並びにJ. Temuujin, Ts Jadambaa, K.J.K. MacKenzie, P. Angerrer, F. Porte及びF. Riley, Bull. Mater. Sci, Vol. 23, No. 4, August 2000, pp. 301-304が挙げられる。γ−アルミナの孔の特徴は、粒子の寸法及び形状に応じて変わる。粒径は、塊を細かくして一次粒径を形成する効果により決定される。擬ベーマイト粒子を５００℃で３時間か焼して、寸法はより小さいが、擬ベーマイト前駆体よりも高い孔容積を有するγ−アルミナ結晶子を形成する。より大きい粒子は光を様々な角度で散乱させるため、高い多孔度を有するコーティングも生成する、より小さい粒子を使用することが有利である。γ−アルミナ粒子を比較すると、より小さい粒子はより大きい粒子よりも小さい孔を有し、透明な傾向がある。本発明では０．５ミクロンよりも小さい分散粒径を有する、より小さい粒子が使用されるため、多孔質層は透明又は半透明である。分散粒径は、０．３ミクロン未満であることがより好ましい。分散粒径は０．２５ミクロンであることが最も好ましい。
【００２６】
γ−アルミナ構造の多数の変形が、公知である。アルミナに様々なレベルの酸化ランタン、酸化セリウム、酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化タングステン、酸化ネオジム、酸化ケイ素、及び酸化マグネシウムをドープすることができる。γ−アルミナ結晶中に２種以上のドーパントが存在することができる。混合シリカ−アルミナ粒子は、少量のシリカを含む材料乃至シリカに富んだ材料の、２種の元素のあらゆる組成のものが調製されている。これらの材料の酸性は、W. Daniell, U. Schubert, R. Glockler, A. Meyer, K. Noweck及びH. Knozinger, Applied Catalysis A: General 196 (2000) 247-260による論文でゼオライトと比較されている。これらの粒子の供給源の１つはＳａｓｏｌであり、それらは商品名ＳＩＲＡＬで販売されている。
【００２７】
γ−アルミナは、擬ベーマイトよりも良好な絶縁体である。粒子をか焼して擬ベーマイト形態からγ−アルミナ形態とし、擬ベーマイト構造中の水の多くを追い出す。擬ベーマイトは、高い含水量を反映する式ＡｌＯ（ＯＨ）で表されるのに対し、γ−アルミナは、一般的なアルミナの式Ａｌ2Ｏ3で表す方がより正確であろう。油吸収層の良好な抵抗率を達成するには、高い純度のγ−アルミナも重要であり、これは、擬ベーマイトを製造する際に使用されるプロセスに反映されることがある。γ−アルミナは、擬ベーマイトよりも高い多孔度も有する。従って、コーティングは、より少量の材料を使用してより薄くされ、亀裂及び層間剥離を生じ得るコーティング中の応力を低下させることができる。１０ミクロンのγ−アルミナ／ポリ（ビニルブチラール）で形成されたコーティングは、擬ベーマイト／ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）の２０ミクロンのコーティングと同量のシリコーン剥離流体を吸収する。
【００２８】
層に機械的強度を付与するために、油吸収層中に有機バインダーが使用される。油吸収層の孔特性及び透明度は、使用される個々のバインダーに依存する。適切なバインダーとしては、例えば、澱粉又はその変性生成物の１つ、ポリ（ビニルアルコール）又はその変性生成物の１つ、セルロース誘導体、エーテル置換ポリ（ホスファゼン）、エーテル置換アクリレート、エチレンオキシド−ビニルアルコールコポリマー、ポリ（ビニルブチラール）（ＰＶＢ）、ポリ（ビニルホルマール）、ポリオキサゾリン、脂肪族ポリアミド及びポリ（ビニルピロリドン）等の有機材料が挙げられる。バインダーの選択における主な要素は、多孔質アルミナ粒子と混合可能であり、透明又は半透明層を生じることである。バインダー、好ましくは、ポリ（ビニルブチラール）は、無機粒子の量に基づき、好ましくは３質量％〜３０質量％、より好ましくは５質量％〜２５質量％で存在する。バインダーの量が３質量％未満の場合、油吸収層の強度が不十分となる傾向がある。一方、バインダーの量が３０質量％を越えると、その多孔性が不十分となる傾向がある。透明基体上の０．５ミクロン未満の分散粒径を有する分散γ−アルミナから形成されたコーティングは、透明乃至半透明であり、従ってプロセス制御センサーは有効に機能することができる。ポリ（ビニルブチラール）は、ブチル基で置換されているため、ポリ（ビニルアルコール）よりもポリマー上のヒドロキシル基が少なく、そのため、ポリマーの極性はより低い。一般的に、ポリ（ビニルブチラール）は、アルコール及び有機溶媒に可溶であるが、水に不溶である。
【００２９】
γ−アルミナで調製されたコーティングは、本来、擬ベーマイトで形成されたものよりも絶縁性が高い。上述したように、γ−アルミナ粒子は、本来、擬ベーマイト粒子よりも抵抗が高い。対応して、γ−アルミナゾルは、エタノール又は１−メチル−２−プロパノン等の有機溶媒中で粉砕することにより調製されるが、擬ベーマイトとは異なり、これらは水分散性ではない。ポリ（ビニルブチラール）は有機溶媒に可溶であり、本発明者らは、このバインダーが一般にエタノール又は３Ａアルコール中でγ−アルミナゾルを安定化させて、透明コーティングを得ることを可能にすることを見出した。コーティングは、２１．１℃（７０°Ｆ）／６０％ＲＨ（相対湿度）で１０12オーム／ｓｑに近い抵抗率を有し、これは、水から被覆される擬ベーマイト及びポリ（ビニルアルコール）で形成された同様のコーティングよりも、抵抗率が約２桁高い。γ−アルミナ及びポリ（ビニルブチラール）で形成された２１．１℃（７０°Ｆ）／６０％ＲＨで１×１０11オーム／ｓｑと等しいか又はそれより高い最低表面抵抗率を伴う抵抗率を有する、被覆された搬送ウェブを得ることが好ましい。
【００３０】
本発明の剥離油吸収層は、１μｍ〜４０μｍ、より好ましくは２μｍ〜３０μｍ、最も好ましくは４〜２０μｍの乾燥厚さを有することが好ましい。γ−アルミナ／ＰＶＢの剥離油吸収層は、以前の研究による擬ベーマイト／ＰＶＡ層よりも有効であり、より薄い層で同量の油を吸収することができる。これは、擬ベーマイト／ＰＶＡ層と比較して油吸収能力が有意に向上されていることにより可能である。必要に応じて、油吸収層は、界面活性剤、ｐＨ調整剤、消泡剤、滑剤、保存剤、粘度調整剤、防水剤、分散剤、ＵＶ吸収剤、防カビ剤、媒染剤、ホウ酸又はホウ砂等の架橋剤等を含む、公知の様々な添加剤が組み込まれてもよいが、但し添加剤が層の抵抗率又は透明度を低下させないことを条件とする。油吸収層は、架橋ポリスチレン、架橋ポリアクリレート又はポリテトラフルオロエチレン（ＴＥＦＬＯＮ（登録商標））を含み、好ましくは１μｍ〜３０μｍ、より好ましくは２μｍ〜１０μｍの直径を有する艶消しビーズなどの艶消剤を含んでもよい。
【００３１】
油吸収層用のウェブ基体は、反射性、半透明又は透明であってもよく、好ましくは５０μｍ〜５００μｍ、より好ましくは７５μｍ〜３００μｍの厚さを有してもよい。ウェブ基体は、光を透過させ、又は反射させる必要がある。ポリ（エチレンテレフタレート）（ＰＥＴ）は、好ましい基体である。ポリ（エチレンナフタレート）（ＰＥＮ）等の他の透明な半結晶性基体も有用であると考えられる。抗酸化剤、静電気防止剤、可塑剤及び他の公知の添加剤をウェブ基体に必要に応じて組み込んでもよい。
【００３２】
油吸収層の基体への接着は、油吸収層の適用前の基体表面のコロナ放電処理により向上できる。代わりに、ハロゲン化フェノール又は部分加水分解された塩化ビニル−酢酸ビニルコポリマーから形成され、好ましくは２μｍ未満の厚さ（即ち、乾燥皮膜厚さ）を有する下層又は下引き層を基体表面に適用してもよい。
【００３３】
必要に応じて、搬送ウェブの機械取り扱い特性を向上させ、その摩擦及び抵抗率を制御するために、更なるバッキング層又はコーティングをウェブ基体の裏面、即ち油吸収層を支持する面と反対側の基体の面に適用することができる。典型的には、バッキング層は、バインダー及び充填剤を含有し、充填剤は、例えば、アモルファスシリカ及び結晶性シリカ、ポリ（メチルメタクリレート）、中空球状ポリスチレンビーズ、微結晶セルロース、酸化亜鉛、タルク等であることができる。バッキング層中に含まれる充填剤は、一般的に、バインダーの２質量％未満であり、充填剤材料の平均粒径は５μｍ〜１５μｍの範囲内である。バッキング層中に使用されるバインダーの典型例は、ゼラチン、キトサン、アクリレート、メタクリレート、ポリスチレン、アクリルアミド、ポリ（ビニルアルコール）、ポリ（ビニルピロリドン）、ポリ（塩化ビニル）−コ−ポリ（酢酸ビニル）、ＳＢＲラテックス、ＮＢＲラテックス、及びセルロース誘導体等のポリマー材料である。
【００３４】
基体上に剥離油吸収層を形成するために、無機粒子にバインダーを加えてスラリーを得、これを例えば、ロールコーター、エアナイフコーター、ブレードコーター、ロッドコーター、バーコーター、又はコンマコーターを使用して基体上に被覆した後、乾燥させる。油吸収層のための好ましいコーティング組成物は、γ−アルミナとポリ（ビニルブチラール）を、３：１〜２０：１の質量比で含む。
【００３５】
本発明は、中間転写ドラムの搬送ウェブに対するスリップをなくす方法も提供し、それにより合成画像の向上された見当合わせを提供する。しかしながら、これは、これらの改良を、静電写真プリンター内のこれらの要素にのみ制限することを意味するのではなく、感光体ドラム又はベルトの間のスリップの抑制を含むことがある。本発明によれば、摩擦駆動される静電写真再生装置は、調色分離画像、好ましくはドライな調色画像を生成する各モジュールと摩擦結合した受容体部材搬送ウェブ要素と、フューザーアセンブリとを有し、フューザーアセンブリは、フューザー剥離剤を備えて、現像トナー画像を定着して受容体部材上に融着トナー画像を形成する。受容体部材搬送ウェブは、基体と、有機バインダー中に分散されたγ−アルミナの無機粒子を含んで多孔質層を形成する層とを含むように形成されている。先の米国特許出願第１１／３５９，０６７号明細書には、擬ベーマイト、平板状及び針状の形態をとる凝集した結晶無機亜酸化物として上記無機粒子が記載されている。別の米国特許出願第１１／５５７，８３８号は、より高い抵抗率及びより良好な油吸収などのγ−アルミナ／ポリ（ビニルブチラール）から得られる透明コーティングの追加の利益の全てを含む、上記先の発明からの利点を拡張した。本発明は、以前の発明からの利点を拡張し、より高い抵抗率及び多孔質層表面からのより良好なトナーのクリーニングなどの、γ−アルミナ／ポリ（ビニルブチラール）／シロキサン／フッ素系界面活性剤から得られる透明コーティングの追加の利益の全てを含む。
【００３６】
シロキサンポリマーは、γ−アルミナ／ポリ（ビニルブチラール）油吸収層の抵抗率を増大させるのに有用であり、層のクリーニングをより効率的にする滑剤としても作用する。一般的に、低分子量ＰＤＭＳは、層の抵抗をＰＥＴ基体と同様の程度まで実質的に高める。例えば、２１．１℃（７０°Ｆ）／６０％ＲＨで１０13〜１０15オーム／ｓｑの表面抵抗率を有する１０ミクロンのコーティングが調製された。これは、機械停止の数分後においても良好な紙又は受容体のタックダウンという重要な利点をもたらす。ポリ（ビニルブチラール）バインダー及びＰＤＭＳを伴うγ−アルミナの安定な電気的特性は、米国特許出願第１１／５５７，８３８号の図２に示されている。最低抵抗率が２１．１℃（７０°Ｆ）／６０％ＲＨで１×１０13オーム／ｓｑと等しいか又はそれより高いという抵抗率を有する、γ−アルミナ、ポリ（ビニルブチラール）及びＰＤＭＳで形成された被覆搬送ウェブを得ることが最も好ましい。
【００３７】
アルコキシシランをコーティング溶液に加えることにより、ＰＤＭＳポリマーをその場で生成することも可能である。ジメトキシジメチルシロキサン（ＤＭＤＭＳ）をエタノールコーティング溶液に加えることは、コーティング中のシロキサンセグメントの形成に繋がり、このセグメントも抵抗率を増大させ、クリーニング特性を向上させる。
【００３８】
低湿度において、多孔質層は乾燥し、高い抵抗率を有する。それにより搬送ウェブの帯電が容易となり、良好な紙タックダウンと、搬送ウェブ上での画像形成からの良好な画像見当合わせ及びプロセス制御がもたされる。
【００３９】
米国特許第７，１２０，３８０号及び米国特許出願第２００６／０１６５９７４号に記載されているように、フッ素系界面活性剤は油吸収層中に含まれるクリーニング助剤として有用であり、被覆基体の表面からのトナー粒子の除去を促進する役割を果たす。フッ素系界面活性剤ＺＯＮＹＬ  ＦＳＮ、水溶性のエトキシル化非イオン性フッ素系界面活性剤を、油吸収層に添加することにより、界面活性剤の不在下で容易に除去されないトナー粒子の除去が可能となる。油吸収層は、無機粒子及び有機バインダーの全量の好ましくは０．０１質量％〜１５質量％、より好ましくは０．０２質量％〜１２質量％の量でフッ素系界面活性剤を含む。
【００４０】
水性用途に向けられたほとんどの界面活性剤と同様、ＺＯＮＹＬ  ＦＳＮは、半分が疎水性尾部、半分が親水性部分からなる。疎水性部分は、短いフルオロカーボン鎖ＣnＦ2n+1からなる。親水性部分は、エチレングリコール鎖（Ｃ2Ｈ4Ｏ）mからなる。純粋な材料は、グリース状で、３０℃の融点を有する黄褐色固体であり、これは、界面活性剤のコーティング助剤として使用される場合には、典型的には０．０１〜０．１質量％のレベルである。しかしながら、本発明では、ＺＯＮＹＬ  ＦＳＮは、搬送ウェブ表面からのトナーのクリーニングにおいてポリウレタンブレードを支援する滑剤として作用する。層中のγ−アルミナ／ポリ（ビニルブチラール）（９０／１０）質量部に対してＺＯＮＹＬ  ＦＳＮを９質量部で添加し、６質量部のシロキサンが含まれる場合に、最適な特性が得られる。これは、多孔質層中の７．８質量％のＺＯＮＹＬ  ＦＳＮに相当する。代わりに、ＺＯＮＹＬ  ＦＳＮは、多孔質アルミナ層上にオーバーコートされてもよい。
【００４１】
以前の発明のいくつかは、搬送ウェブ表面からのトナーのクリーニングを促進するためにフッ素系界面活性剤ＺＯＮＹＬ  ＦＳＮを添加することを記載した。しかしながら、ＺＯＮＹＬ  ＦＳＮは、エチレングリコール及びフルオロカーボンから構成されており、この界面活性剤を擬ベーマイト及びポリ（ビニルアルコール）と組み合わせると、コーティングの抵抗率が低下（特に高湿度下で）することが見出されている。このことは、導電性ＺＯＮＹＬ  ＦＳＮ界面活性剤が、電荷が散逸するための経路を提供するために紙又は受容体の搬送ウェブに対する不十分なタックダウン等の望ましくない多数の性質をもたらす。受容体を定位置に保持するため、および、プロセス制御目的のためにトナーによる画像形成を可能にするために、ウェブ帯電装置により電荷はウェブ上に意図的に配置されるが、電荷散逸によって画像の品質が不十分になることがある。ウェブの抵抗率は、γ−アルミナ／ＰＶＢ／シロキサン多孔質層に添加された場合にも低下するが、抵抗率の低下は擬ベーマイトベースの材料の場合ほど高くない。
【００４２】
ＷＥワックスは、長鎖脂肪酸及びアルコールから形成された脂肪酸エステルであり、日本国の日油株式会社により製造されている。これらは、狭い融点範囲、溶融のための低い吸熱エネルギー、及び高い熱安定性により特徴付けられる高純度固体である。１００℃未満で溶融するワックスは、γ−アルミナの孔を遮断しない。しかしながら、ＷＥワックスは本発明に有用ではない。γ−アルミナ上のシロキサンコーティングは、高表面エネルギーＷＥワックスによるフィルム表面の濡れを防止する。アルミナ分散体にワックスを加えること又はワックスを別個の層にてアルミナ上にコーティングすることは、本発明の目的に適切ではない不十分なコーティングを生じた。本発明者らは、１０質量％のＰＤＭＳとＷＥワックスとを組み込んだ層をオーバーコートすることにより、ワックスのむらのあるコーティングが生じることを見出した。
【００４３】
シロキサンを粉砕する前にシロキサンをコーティング溶液に加えることが特に有利である。これによって、シロキサンの均一な分布と良好なコーティング品質が得られる。シラノール末端ＰＤＭＳは、良好なコーティングの調製に特に有用であるようである。これは、おそらくシラノール基がγ−アルミナの表面と相互作用、さらには縮合するためである。ＰＤＭＳのレベルは比較的高く、コーティング固形分の１０質量％を超える濃度であることができる。しかし、フューザー油の油取り込みにより求めた場合の被覆層の孔容積は、ＰＤＭＳを配合物に加えた場合に増大し得ることは更に驚くべきことである。対照的に、ＺＯＮＹＬ  ＦＳＮ等のフッ素系界面活性剤の添加は、油吸収容積を低下させる。ＰＤＭＳは、また、電子写真プロセス制御の一部としての色及び受容体見当合わせ中に堆積されるトナーのコーティングのクリーニングを促進する。
【００４４】
多孔質層の表面抵抗率の測定は、被覆された搬送ウェブが電荷をいかに良好に保持するかの良好な指標を与える。表面抵抗率は、ケースレー（Keithley）電位計を用いて測定することができる。ＰＥＴ搬送ウェブ上の厚さ１０ミクロンのγ−アルミナ／ポリ（ビニルブチラール）のコーティングは、相対湿度２０〜６０％で１桁の大きさを超えるほどには変化しない１０12オーム／ｓｑ範囲の表面抵抗率を示した。従って、これらのコーティングは、同等の擬ベーマイト／ＰＶＡ油吸収層よりも抵抗率が約２桁高い。フッ素系界面活性剤ＺＯＮＹＬ  ＦＳＮをγ−アルミナ／ポリ（ビニル−ブチラール）に加えて形成した、ＰＥＴ搬送ウェブ上のコーティングでは、抵抗率が僅かに低くなった。６部のＺＯＮＹＬ  ＦＳＮを含むコーティングは、６０％ＲＨで１×１０12オーム／ｓｑの表面抵抗率を示し、１２部のＺＯＮＹＬ  ＦＳＮを有するコーティングは、６×１０11オーム／ｓｑの表面抵抗率を示した。これらの値は、γ−アルミナの代わりに擬ベーマイトを使用した同一のコーティングのものよりも２桁大きかった。
【００４５】
ＺＯＮＹＬ  ＦＳＮ等のフッ素系界面活性剤をγ−アルミナの配合物に添加することは、擬ベーマイトで観察された抵抗率の低下ほどの大きな低下を生じない。これは完全に理解されてはいないが、おそらく、擬ベーマイトよりもγ−アルミナの含水量がより低いことと関係する。さらに、アルミナ粒子上のシロキサンコーティングは、コーティングの水の取り込みを防止することを更に助け、擬ベーマイト／ＺＯＮＹＬ  ＦＳＮコーティングで観察された導電性の増大を軽減する。図２は、γ−アルミナ９０部／ＰＶＢ１０部／ＰＤＭＳ６部の配合物に加えた場合の、フッ素系界面活性剤ＺＯＮＹＬ  ＦＳＮの濃度増加に伴う表面抵抗率の増加を示すグラフである。表面抵抗率は、多孔質オーバーコートのＺＯＮＹＬ  ＦＳＮ濃度が１２部（１０質量％）までは、１０13オーム／ｓｑより大きい。被覆搬送ウェブは、容易にクリーニングされた。表面抵抗率は、このＺＯＮＹＬ  ＦＳＮ濃度領域で指数関数的に低下したが、１０13オーム／ｓｑ未満には低下しなかった。９部（７．８３質量％）のＺＯＮＹＬ  ＦＳＮを含む被覆搬送ウェブが表面抵抗率６×１０13オーム／ｓｑを示した実施例３で、最適なクリーニングが得られた。
【００４６】
これらの抵抗率の値は、最初にγ−アルミナにＰＤＭＳをコーティングした場合に得られた値ほどには高くはない。先の出願で報告されたように、１０質量％までのシラノール末端ポリ（ジメチルシロキサン）の添加により、フィルムの抵抗率が更に１０14オーム／ｓｑ範囲に増大する。実際に、これらのフィルムは、抵抗率の読み取り値がＰＥＴについて得られたものに匹敵する程、良好な絶縁体であり、ケースレー電位計で測定可能な範囲の限界に接近していると思われる。γ−アルミナ／ＰＤＭＳ被覆ウェブに対する受容体のタックダウンは、非被覆ＰＥＴウェブを用いた場合と同様に良好であり、これは、これらの材料に関する高い抵抗率値に対応する。本発明者らは、目下、ＺＯＮＹＬ  ＦＳＮのγ−アルミナ／ポリ（ビニルブチラール）／シロキサンに対する添加が、コーティングの抵抗率を深刻に低下させることなく、フィルム表面からのトナー除去を向上させることを見出した。これらのコーティングは、５×１０12オーム／ｓｑを超える表面抵抗率を示し、１２部までのＺＯＮＹＬ  ＦＳＮの添加量では、殆どの場合１０13〜１０14オーム／ｓｑの範囲内にある。フッ素系界面活性剤は、コーティングの他の構成要素と混合可能であり、３Ａアルコールのコーティング溶液に直接添加することができる。
【００４７】
シロキサンは、フッ素系界面活性剤がコーティング中に存在しない場合に、油吸収層のコーバーコートとしても有用である。シロキサンは、高い相対湿度において抵抗率を低下させ得る、湿度に対する別の保護層を提供し、また、クリーニングブレードによるトナーのクリーニングを促進することを助ける。シロキサンは、アルミナ層の表面エネルギーを低下させ、滑剤として作用する。シロキサンオーバーコートは、油吸収を妨害することもないし、電子写真プリンターからの印刷物上の画像アーティファクトを生じることもない。シロキサンは、環境的に許容可能な様々な溶媒からコーティングできる。本発明者らは、以前に、エタノールが粘度２０〜３５センチストークスの低分子量シラノール末端ＰＤＭＳのオーバーコートの形成に使用できることを示した。ヒドロキシル基を持たない１０，０００センチストロークの高分子量ＰＤＭＳは、２−ブタノンから調製できる。多量のＰＤＭＳを用いて、６０％ＲＨで１０15オーム／ｓｑの高い表面抵抗率がフィルムで得られた。しかしながら、１００，０００センチストークスのＰＤＭＳを使用する試みは、プリンター内での搬送ウェブのスリップを引き起こした。これは、おそらく、ウェブ自体が巻回された際の、ＰＤＭＳの裏面への転写によるものと思われる。オーバーコートを使用することによる特有の欠点は、コーティングプロセスがより複雑となり、費用が加算される追加のコーティングステップを必要とすることである。しかしながら、オーバーコートが透明であり、また剥離油を下方の油吸収アルミナ層へ通過させる十分な多孔性を有する限り、オーバーコートによって、ウェブの摩耗及びクリーニング等の特性のために層を特別に設計することが可能となる。残念なことに、ＰＤＭＳのコーティング溶液は、続くコーティングのためのコーティング機を汚す傾向がある。ＰＤＭＳは、コーティングローラーの表面の性質を変化させ、次のコーティング設定において望ましくないコーティングアーティファクトの原因となり得る。作業完了後の、コーティング機のコーティングローラーからの、オーバーコート中に使用されたシロキサンのクリーニングは、有機溶媒を用いた長く困難なクリーニング作業を必要とすることがあり、これはそのようなフィルムの製造を、極端に費用のかかるものとすることがある。シロキサンは、その低い表面エネルギーのために、他の表面との接触によって容易に広がる液体である。それらは、収容しておくことが困難であるとして有名である。
【００４８】
フッ素系界面活性剤のオーバーコートは、周囲の表面を汚染する不都合なしに、シロキサンオーバーコートと同様の多数の利点を有する。ＰＤＭＳ材料の液体の性質と対照的に、フッ素系界面活性剤は、ワックス状固体である傾向を有する。これらは、別個の層として被覆された際に、コーティング機を汚さず、シロキサンの有機溶媒に対する溶解度に代わる水性アルコールに対する溶解度により、コーティングローラーからのクリーニングが容易である。またこれらは、アルケンオキシ−フルオロカーボンの固体の性質により、全表面を覆うよう流動することはない。本発明者らは、フッ素系界面活性剤を、ＰＶＢバインダー中のシロキサン被覆γ−アルミナ粒子に加えることにより、抵抗率が深刻に低下することなく、多孔質層のクリーニングが向上することを見出した。フルオロカーボンは、シロキサンと比較して表面活性が高いため、材料は乾燥中にコーティングの上部へ転写する。このことは、電子写真印刷中のプロセス制御及びカラー見当合わせのために、フィルム上に配置されたトナーを除去することによるフィルムのクリーニングを更に助ける。
【００４９】
必要に応じて、コーティング表面をより完全に覆うために、フルオロカーボンを、水性アルコール等の適切な溶媒からオーバーコートすることができる。ＺＯＮＹＬ  ＦＳＮをアルコール又は水のいずれかで希釈することにより、良好な結果が得られた。これは、フルオロカーボンが必要な箇所にのみ配置されることにより、アルミナの基部層中に使用されるフルオロカーボンが低減されること等を含むいくつかの利点を有する。これは、フッ素系界面活性剤の使用量がより少なく、環境的及び経済的利点の両方を有する。更に、層全体にわたってアルミナ孔に過剰なフッ素系界面活性剤が充填されない場合、フィルムの油吸収は一般的により高い。より低いレベルのフッ素系界面活性剤は、多孔質コーティングの抵抗率をより高くするという結果ももたらす。別の選択肢は、アルミナ、シロキサン、バインダー及びフルオロカーボンの薄いオーバーコートを、ベースコートにおけるよりも高いレベルでコーティングすることである。例えば、３０％もの多量のフッ素系界面活性剤を含有する層を、被覆ウェブのトップ層として使用できる。これによりトップ層はフルオロカーボンのリザーバとしての役割を果たし、より下方の層を、より多量の剥離油を保持できるように残す。
【００５０】
特定の記載した再生装置により両面画像を印刷する場合、画像形成された受容体に適用された剥離油が、第２面が印刷されるべきシートから、搬送ウェブに転写する。両面ランレングスの関数としての油濃度の比較測定を、標準的な未被覆紙搬送ウェブに対して、及び本発明に従う油吸収層を備えたウェブに対して行った。油吸収コーティングは、剥離油をコーティングの多孔質の内部に引き込んで、機械の他の部分への転写のための表面に存在する剥離油の量を減少させることにより、剥離油アーティファクトの予防をもたらす。この機構に基づくと、ウェブの有用寿命はコーティングの油収容力に依存し、油収容力は、コーティングの厚さに依存することが予想される。コーティングの有効寿命は、その概算収容力、及び測定された油取り込み速度に基づき予想することができる。本発明のγ−アルミナ／ポリ（ビニルブチラール）／ＰＤＭＳ／フッ素系界面活性剤搬送ウェブは、ほぼ３０，０００枚のＡ４相当の印刷後に、画像平坦領域上に油筋防止性を示した。ウェブは、除去後でも尚機能していた。擬ベーマイトを用いた実験から、実験を更に長く継続できることが判った。未被覆ウェブは１８刷後にフューザー油の縞痕跡を示した。
【００５１】
結論として、γ−アルミナ／ポリ（ビニルブチラール）／シロキサン／フッ素系界面活性剤搬送ウェブの重要な特性としては、以下のものが挙げられる：
【００５２】
表面からの電荷の流出と、ウェブに対する受容体のタックダウン力の低下を防止する高い抵抗率（＞５×１０12オーム／ｓｑ）。
【００５３】
受容体からフューザー流体剥離油を吸収して、流体が他の構成要素に広がり、画像アーティファクトの原因となることを防止する高い多孔性（２００〜６００ｍｇ／ｍ2／μｍ）。
【００５４】
粉末又は粉化が全くなく、長寿命のコーティングを生成する良好な機械的特性。
【００５５】
搬送ウェブに対する中間透明ドラムのスリップをなくすことによる、合成画像の改良された見当合わせ。
【００５６】
電子写真見当合わせ中に堆積したトナーの容易な除去を可能にする、良好な表面特性。
【００５７】
フッ素系界面活性剤が、ワックス状固体を適用する際に使用されるコーティング機を汚染しないことによる製造の容易さ。
【００５８】
本発明を以下の実施例により更に説明するが、当然のことながら、本発明はこれらの実施例に決して限定されない。
【実施例】
【００５９】
擬ベーマイト粒子を、商品名DISPAL 18N4-80で、テキサス州ヒューストンのSasol North America, Incから得た。この粒子は１１０ナノメートルと報告される分散粒径を有していた。γ−アルミナ粉末を、商品名CATALOX 18HTa-150アルミナで、Sasol North Americaから入手し、この粉末は１５０ｍ2／ｇの表面積と０．４４６ｃｃ／ｇの孔容積とを有していた。
【００６０】
コーティング配合物のための一般的手順をここに記載する。γ−アルミナを、２ミクロンのジルコニア又は１．８ミクロンのイットリアドープジルコニアビーズを使用して、３Ａ−アルコール中２０％固形分で、５日間ロール粉砕した。ステンレス鋼篩を使用してビーズを濾過して取り除き、４０ミクロンＰＡＬＬフィルターを使用してアルミナ分散体を濾過した。分散体を、粉砕材料として１．０ミクロンのイットリアドープジルコニアビーズを使用するNetzsch LabStar LSI超微粉砕機に通す前に、ポリ（ビニルブチラール）バインダー及びシラノール末端ポリ（ジメチルシロキサン）を分散体に加えた。典型的には、固形分１４％の１リットルの溶液を１時間粉砕した。時折、追加のバインダー又はシロキサンを加え、分散体を１０ミクロンＰＡＬＬフィルターで濾過した。シラノール末端ポリ（ジメチルシロキサン）は、Gelest,Inc.（米国ペンシルベニア州タリータウン）製の分子量４００〜７００、粘度１６〜３２センチストークのＤＭＳ−Ｓ１２であった。ポリ（ビニルブチラール）は、Sekisui Products LLC（ミシガン州トロイ）から得たＢＨ−６（分子量９．２×１０4；ブチラール含有率６９＋／−３モル％）であった。ジメトキシジメチルシロキサン（ＤＭＤＭＳ）は、Sigma-Aldrich（ウィスコンシン州ミルウォーキー）から得た。ＢＹＫ−３３３は、BYK-Chemie GmbHから入手可能なシリコーン表面添加剤であった。
【００６１】
白色γ−アルミナ分散体を、押出ホッパーを使用して、１０２μｍ厚のポリエチレンテレフタレートフィルムの片面上のアクリロニトリル−塩化ビニル−アクリル酸の下引き層上にコーティングし、２２０℃以下の温度で２０〜３０分間乾燥した。コーティングは、可撓性の澄んだ透明フィルムであり、これらは、ループの外側にコーティングが存在するようにして超音波封止によりループ状に形成した。
【００６２】
比較例１  擬ベーマイト／ＰＶＡ／ＺＯＮＹＬ  ＦＳＮ
この擬ベーマイト／ポリ（ビニルアルコール）（ＰＶＡ）（９／１）コーティング及び６部のＺＯＮＹＬ  ＦＳＮの調合物は、以下のように調製した。９０ｇのDISPAL 18N4-80アルミナ粒子を２７０ｇの撹拌した脱イオン水に加えることにより２５質量％擬ベーマイト分散体を調製した。撹拌した脱イオン水９０ｇに対してポリ（ビニルアルコール）粉末（KH-20 GOHSENOL、Nippon Gohsei）が１０ｇという比率で、１０質量％ポリ（ビニルアルコール）溶液を調製し、この混合物を８０℃に１時間加熱して澄んだ粘性溶液を調製した。溶液を混合し、適切な量のＺＯＮＹＬ  ＦＳＮフッ素系界面活性剤（イソプロパノール／水中で４０質量％活性）を固形分６質量部（５．７質量％）で加えた。最終的な配合物は、９０ｇのベーマイトと、１０ｇのＰＶＡと、６ｇのＺＯＮＹＬ  ＦＳＮからなっていた。
【００６３】
比較例２  γ−アルミナ／ＰＶＢ／シロキサン／ＤＭＤＭＳ
γ−アルミナ（４００ｇ）、３Ａアルコール（１０００ｇ）、及び２．０ｍｍジルコニア粒（５０００ｇ）を１ガロンの広口瓶内に入れ、９０ＲＰＭで４８時間ロール粉砕した。ショットを濾過により除去することでアルミナを収集し、３Ａ−アルコール（１４００ｇ）で濯いで、固形分１４．３％の分散体を得た。この分散体を４０ミクロンＰＡＬＬフィルターで濾過して、合計約２８００ｇを得た。この方法で、アルミナ分散体の１０バッチを調製した。２２リットルの３口丸底フラスコに機械撹拌機を装着し、２１，０００ｇのアルミナ分散体を入れた。ポリ（ビニルブチラール）ＢＨ−６（３Ａ−アルコール中１０質量％溶液３３３７ｇ）を添加漏斗により加えて、１０質量％ポリ（ビニルブチラール）を含む配合物を得た。シラノール−末端ＰＤＭＳ、ＤＭＳ−Ｓ１２（２００．２ｇ）を、アルミナ及びＢＨ−６固形分の合計量の６質量％で加え、固形分１３．７％の分散体を得た。分散体を、溶液の各リットルにつき２５分間、全体で７５１分間Ｎｅｔｓｃｈ粉砕した後、１０ミクロンＰＡＬＬフィルターで濾過した。ジメトキシジメチルシロキサン（ＤＭＤＭＳ）（１００．１ｇ）を、撹拌した分散体に滴下添加し、これはアルミナ及びＢＨ−６の合計量の３質量％であった。
【００６４】
比較例３
４ミルＰＥＴから形成されたＮｅｘＰｒｅｓｓ搬送ウェブ。
【００６５】
実施例１〜４、比較例４〜７  一般的なアルミナ分散体
９０部のγ−アルミナ／１０部のポリ（ビニルブチラール）バインダー／６部のシラノール末端ＰＤＭＳ
γ−アルミナ（４００ｇ）、３Ａアルコール（１０００ｇ）、及び２．０ｍｍジルコニア粒（５０００ｇ）を１ガロンの広口瓶内に入れ、９０ＲＰＭで４８時間ロール粉砕した。ショットを濾過により除去することによりアルミナを収集し、３Ａ−アルコール（１４００ｇ）で濯いで、固形分１４．３％の分散体を得、この分散体を４０ミクロンＰＡＬＬフィルターで濾過して、合計約２８００ｇを得た。この方法で、アルミナ分散体の１０バッチを調製した。２２Ｌの３口丸底フラスコに機械撹拌機を装着した後、１４００５ｇのアルミナ分散体を入れた。ポリ（ビニルブチラール）ＢＨ−６（３Ａ−アルコール中１０質量％溶液２２２５ｇ）を添加漏斗により加えて、１０質量％ポリ（ビニルブチラール）を含む配合物を得た。シラノール−末端ＰＤＭＳ、ＤＭＳ−Ｓ１２（１３３．５ｇ）を、アルミナ及びＢＨ−６固形分の合計量の６質量％で加え、固形分１３．７％の分散体を得た。分散体を、溶液の各リットルにつき２５分間、全体で５０１分間Ｎｅｔｓｃｈ粉砕した後、１０ミクロンＰＡＬＬフィルターで濾過した。
【００６６】
実施例１  アルミナ及びＢＨ−６の合計量の１．３質量％のＺＯＮＹＬ  ＦＳＮ。上記の一般的なアルミナ分散体（２３３．７ｇ）からなる撹拌した分散体に、ＺＯＮＹＬ  ＦＳＮ（２．３８ｇ、４０％活性）を加えた。
【００６７】
実施例２  アルミナ及びＢＨ−６の合計量の６質量％のＺＯＮＹＬ  ＦＳＮ。上記の一般的なアルミナ分散体（２３３．７ｇ）からなる撹拌した分散体に、ＺＯＮＹＬ  ＦＳＮ（４．７７ｇ、４０％活性）を加えた。
【００６８】
実施例３  アルミナ及びＢＨ−６の合計量の９質量％のＺＯＮＹＬ  ＦＳＮ。上記の一般的なアルミナ分散体（２３３．７ｇ）からなる撹拌した分散体に、ＺＯＮＹＬ  ＦＳＮ（７．１５ｇ、４０％活性）を加えた。
【００６９】
実施例４  アルミナ及びＢＨ−６の合計量の１２質量％のＺＯＮＹＬ  ＦＳＮ。上記の一般的なアルミナ分散体（２３３．７ｇ）からなる撹拌した分散体に、ＺＯＮＹＬ  ＦＳＮ（９．５３ｇ、４０％活性）を加えた。
【００７０】
比較例４  上記の一般的なアルミナ分散体（２３３．７ｇ）からなる撹拌した分散体に、アルミナ及びＢＨ−６（１．９１ｇ）の合計量の６質量％のジメトキシジメチルシロキサンを加えた。
【００７１】
比較例５  アルミナ及びＢＨ−６の合計量の６質量％のＢＹＫ−３３３。上記の一般的なアルミナ分散体（２３３．７ｇ）からなる撹拌した分散体に、ＢＹＫ−３３３（１．９１ｇ）を加えた。
【００７２】
比較例６  アルミナ及びＢＨ−６の合計量の３％のジメトキシジメチルシロキサン及び６％のＺＯＮＹＬ  ＦＳＮ。上記の一般的なアルミナ分散体（２３３．７ｇ）からなる撹拌した分散体に、ジメトキシジメチルシロキサン（０．９５ｇ）及びＺＯＮＹＬ  ＦＳＮ（４．７７ｇ、４０％活性）を加えた。
【００７３】
比較例７  アルミナ及びＢＨ−６の合計量の３質量％のＢＹＫ−３３３及び６質量％のＺＯＮＹＬ  ＦＳＮ。上記の一般的なアルミナ分散体（２３３．７ｇ）からなる撹拌した分散体に、ＢＹＫ−３３３（０．９５ｇ）及びＺＯＮＹＬ  ＦＳＮ（４．７７ｇ、４０％活性）を加えた。
【００７４】
表１に、これらのフィルムが、被覆搬送ウェブに関して良好な油収容力及び抵抗率を有することを示す。コーティングの厚さは、光学顕微鏡を用いて、その断面により求めた。表面抵抗率は、ケースレー６５１７電位計／高抵抗システム及びケースレー８００９抵抗試験フィクスチャ（Resistance Test Fixture）を用いて測定した。サンプルをTenney Six Chamber内で一晩、一定の温度及び湿度に保ち、各サンプルを試験前に直ちに別々に除去した。サンプルは約７×７ｃｍの正方形であった。ＰＥＴ上の１０×１０ｃｍコーティングを用いて、重力測定法により油吸収を測定した。サンプル質量を小数点以下四位まで記録した。過剰のＮｅｘＰｒｅｓｓフューザー油を、油中に浸したステンレス鋼ローラーによりサンプル上に配置した。油をサンプルの背面に付けないように注意を払った。サンプルは、概して、油がコーティングを浸透するにつれ、光学的に澄んだものとなった。１０分後、3M High Performance Cloth 5208-Wを用いて過剰の油をサンプルから除去し、サンプルを再度計量した。質量における差異を、油収容力として報告する。
【００７５】
表２に、ウェブ上の高電圧の応力クリーニング条件下で試験した、より高いＺＯＮＹＬ  ＦＳＮ含有量により改善されたトナーのブレードクリーニングを示す。これは、支持ローラー（図１に４２で示し、上記の記載中で詳細に説明したような）上のバイアスを増大させて、ウェブ上の電圧を上昇させることにより行う。これらのローラーは、紙搬送ローラー（ＰＴＲ）とも称される。通常の稼働条件下で、良好なクリーニングが得られた。全サンプルに関する表面抵抗率は、擬ベーマイトアルミナコーティングを除いて、全サンプルに関して１×１０13オーム／ｓｑであった。ＺＯＮＹＬ  ＦＳＮ含有量の増加に伴って表面抵抗率が低下する傾向は、実施例１〜４において高い湿度にて観察され、ここで実施例１及び実施例２は、各々、３％及び６％のフッ素系界面活性剤を含み、表面抵抗率は２×１０14オーム／ｓｑより高く、９％フッ素系界面活性剤を含む実施例３は、６×１０13オーム／ｓｑへの抵抗率の低下を示し、１２％フッ素系界面活性剤を含む実施例４は、２×１０13オーム／ｓｑの最も低い抵抗率を有した。フッ素系界面活性剤濃度の関数としての表面抵抗率のプロットを図２に示す。
【００７６】
表面抵抗率は、このＺＯＮＹＬ  ＦＳＮ濃度の領域内で指数関数的に低下したが、１０13オーム／ｓｑ未満に降下しなかった。実施例３にて最良のクリーニングが得られ、９部（７．８３質量％）のＺＯＮＹＬ  ＦＳＮを有する被覆搬送ウェブが６×１０13オーム／ｓｑの表面抵抗率を有した。
【００７７】
【表１】
2010537246.tif 000003
【００７８】
【表２】
2010537246.tif 000004
【００７９】
実施例５  ９部のＺＯＮＹＬ  ＦＳＮ。配合物を上記の実施例３に記載したように調製した。配合物の２つの層を他方の上部に被覆して、油吸収に関する２倍の収容力を付与した。
【００８０】
ＮｅｘＰｒｅｓｓプリンターでのこのウェブのクリーニングを、表３の他の３つの搬送ウェブと比較する。ＰＥＴから形成されているＮｅｘＰｒｅｓｓ搬送（比較例３）ウェブは、良好なクリーニングを示した。しかしながら、このウェブは、油を吸収せず、両面印刷物上に望ましくない画像アーティファクトを残すであろう。擬ベーマイト被覆ウェブ（比較例１）は、紙タックダウンの困難さの原因となる僅かに低い抵抗率を有するため、高い湿度における画像見当合わせの問題を有する。ジメトキシジメチルシロキサンウェブ（比較例２）は、良好な油吸収と、高い抵抗率の両方を示したが、印刷物を汚染し得る少量のトナーをウェブ上に残した。実施例５は、良好な油吸収、十分な表面電気抵抗率、及び良好なクリーニングの特性の最良の組み合わせを与えた。
【００８１】
【表３】
2010537246.tif 000005
【００８２】
実施例６  γ−アルミナ９０部／ポリ（ビニルブチラール）バインダー１０部／シラノール末端ＰＤＭＳ６部上のＺＯＮＹＬオーバーコート
γ−アルミナ（４００ｇ）、３Ａアルコール（１０００ｇ）、及び２．０ｍｍジルコニア粒（５０００ｇ）を１ガロンの広口瓶内に配置し、９０ＲＰＭで４８時間ロール粉砕した。ショットを濾過により除去することによりアルミナを収集し、３Ａ−アルコール（１４００ｇ）で濯ぎ、固形分１４．３％の分散体を得た。このアルミナ分散体（２８００ｇ）を、４０ミクロンＰＡＬＬフィルターで濾過することにより、械的撹拌機を装着した２２リットルの３口丸底フラスコ内に他の４つと一緒に入れ、合計１３，９１０ｇを得た。ポリ（ビニルブチラール）ＢＨ−６（３Ａ−アルコール中１０質量％溶液２２１０ｇ）を添加漏斗により加えて、１０質量％ポリビニルブチラールを含む配合物を得た。シラノール−末端ＰＤＭＳ、ＤＭＳ−Ｓ１２（１３２．６ｇ）を、アルミナ及びＢＨ−６固形分の６質量％で加えて、固形分１３．７％の分散体を得た。分散体を、溶液の各リットルにつき２５分間、全体で４５３分間Ｎａｔｓｃｈ粉砕した後、１０ミクロンＰＡＬＬフィルターで濾過した。
【００８３】
溶液を、上述したＰＥＴ支持体上にコーティングして、厚さ６ミクロンのコーティングを得た。ＺＯＮＹＬ  ＦＳＮ（１０ｇ、４０％活性）を３Ａアルコール（１９０ｇ）で希釈することにより調製した２％溶液を用いて、ＺＯＮＹＬ  ＦＳＮのオーバーコートを０．５ミクロンの目標厚さでコーティングした。
【００８４】
実施例７  ＺＯＮＹＬ−アルミナオーバーコート
実施例６と同一のアルミナベースを使用した。ベースコートを被覆するのに使用したアルミナ分散体（３０ｇ）、１７５．５ｇの３Ａアルコール、及びＺＯＮＹＬ  ＦＳＮ（０．９ｇ、４０％活性）を混合することにより、トップコート溶液を調製した。コーティングの目標厚さは０．５ミクロンであった。
【００８５】
実施例８  ＺＯＮＹＬ−アルミナオーバーコート
実施例６と同じのアルミナベースコートを使用した。ベースコートを被覆するのに使用したアルミナ分散体（３０ｇ）、１７５．５ｇの３Ａアルコール、及びＺＯＮＹＬ  ＦＳＮ（４．１９ｇ、４０％活性）を混合することにより、トップコート溶液を調製した。コーティングの目標厚さは０．５ミクロンであった。
【００８６】
実施例６、実施例７及び実施例８は、良好なクリーニングを示した。しかしながら、実施例７は、実施例６及び実施例８ほど良好ではなかった。実施例７フィルムの劣るクリーニング性能は、トップコートとして使用されたＺＯＮＹＬ  ＦＳＮのより低いレベルに対応する。しかし、表１は、最低量のフッ素系界面活性剤を有することによる、卓越した油吸収量と高い抵抗率を示す。
【００８７】
両面印刷からの油画像アーティファクトの排除。実施例６に、ＮｅｘＰｒｅｓｓ  ２１００プリンター内で、７４８０タブロイド両面印刷と等価な８サイクルの両面印刷を行い、これは２９，９００枚のＡ４印刷に相当する。標的画像は、多量のトナー縞模様を有した。油関連の筋による画像アーティファクトは、全く観察されなかった。平坦領域上に、密度不均一性増大の指標は全く存在しなかった。続く油吸収は、ウェブが、より多数のサイクルにて連続稼働し得たことを示した。これらは、擬ベーマイトコーティングに関して以前に得られた結果と同様である。参照として、縞は、比較例３の未被覆ウェブを用いて１８刷後に平坦領域上に出現し始めるが、比較例１の擬ベーマイトウェブは、有意な画像アーティファクトの問題なしに、１５０００刷りまで稼働した。
【図１】
2010537246.tif 000006
【図２】
2010537246.tif 000007
【国際調査報告】
2010537246.tif 000008
2010537246.tif 000009