定着用サブシステム
【課題】向上した表面剥離特性および機械的堅牢度を備えた定着器部材を有する定着用サブシステムを提供する。
【解決手段】定着器部材１１０は、基体１０２と、基体１０２上に堆積された、疎水性複合体を含むトップコート層１０６とを備える。疎水性複合体は、疎水性ポリマー中に分散された複数のカーボンナノチューブを含み、疎水性複合物を含むトップコート層１０６は、水で測定すると約１２０°以上の接触角を有する。
【解決手段】定着器部材１１０は、基体１０２と、基体１０２上に堆積された、疎水性複合体を含むトップコート層１０６とを備える。疎水性複合体は、疎水性ポリマー中に分散された複数のカーボンナノチューブを含み、疎水性複合物を含むトップコート層１０６は、水で測定すると約１２０°以上の接触角を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、印刷装置、より詳細にはオイルレスの定着用サブシステム、およびそれらの使用方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
競合する定着用製品は、オイルレス定着、エネルギー効率、急速なウォームアップ時間（例えば、誘導加熱による）、ベルト形態、信頼性、および生産性に焦点を合わせる傾向にある。現在、定着、特にオイルレス定着に関する高度の要求に応える材料の解決策は、ほんのわずかしか存在しない。オイルレス定着には、ペルフルオロアルコキシ（ＰＦＡ）およびポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）がもっとも一般的に使用され、一方、高級品の定着には、バイトン型フルオロエラストマーが使用される。さらに、ポリマーの機械的強度および熱伝導率を向上させるために、フィラーがしばしば添加される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−３０４３７４号公報
【特許文献２】特開２００５−０８４１６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、ＰＦＡは、機械的剛性；易損傷性；加工困難性（被覆法を使用する場合、高い硬化温度を必要とする）などの若干の欠点を有し、かつ材料改良の余地を制約している。一方、バイトン（商品名）は、力学的に可撓性であり、衝撃のエネルギーを吸収するその能力により損傷が少ない傾向があり、低い硬化温度を有し、かつ広い材料改良の自由度を備える。それにもかかわらず、バイトンは、その低いフッ素含有量のため、剥離用オイルを必要とする。
【０００５】
したがって、定着器の性能を高めるために、向上した表面剥離特性および機械的堅牢度を備えた材料を提供する必要性が存在する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
定着器部材を含む定着用サブシステムであって、該定着器部材が、基体と、該基体上に堆積された疎水性複合体を含むトップコート層を備え、前記疎水性複合体が、疎水性ポリマー中に分散された複数のカーボンナノチューブを含み、かつ該疎水性複合体が、少なくとも約１２０°の水接触角を有する、定着用サブシステムである。実施の形態では、前記複数のカーボンナノチューブが、織物状の網の形態で堆積される。また別の実施の形態では、疎水性複合体が、平均で約０．０２５μｍ〜約３μｍの範囲の大きさを有する複数の細孔を含む。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】種々の実施形態による典型的な印刷装置を概略的に例示する図である。
【図２】種々の実施形態による、図１に示す典型的な定着器部材の断面を概略的に例示する図である。
【図３】種々の実施形態による、典型的な疎水性複合体を概略的に例示する図である。
【図４】種々の実施形態による、もう１つの典型的な定着器部材の断面を概略的に例示する図である。
【図５】種々の実施形態による、印刷装置の典型的な定着用サブシステムを概略的に例示する図である。
【図６】種々の実施形態による、定着用サブシステムの部材の典型的な作製方法を示す図である。
【図７】種々の実施形態による、典型的な画像形成方法を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
種々の実施形態により、定着用サブシステムが存在する。定着用サブシステムは、定着器部材を含むことができ、該定着器部材には、基体（基材）、および該基体上に堆積された疎水性複合体を含むトップコート層が含まれる。該疎水性複合体は、疎水性ポリマー中に分散された多数のカーボンナノチューブを含むことができ、かつ該疎水性複合体は、少なくとも約１２０°の水接触角を有する。
【０００９】
種々の実施形態により、定着用サブシステムの部材の製造方法が存在する。該方法は、基体を含む定着器部材を準備すること、および多数のカーボンナノチューブ、安定剤、疎水性ポリマー、および溶媒を含有する分散液を準備することを含み、ここで、該多数のカーボンナノチューブは、単一壁（単層）カーボンナノチューブおよび多重壁（多層）カーボンナノチューブからなる群から選択される。該方法は、また、基体上に該分散液を塗布して、被覆された基体を形成すること、および該被覆された基体を加熱して、定着器部材の一番上の表面が少なくとも１２０°の水接触角を有するような疎水性複合体型被覆を形成することを含むことができる。
【００１０】
本明細書中で使用する場合、「疎水性の」および「疎水性」という用語は、ほぼ９０°以上の水接触角を有する表面（例えば、被覆表面）の濡れ性を指し、「超疎水性の」および「超疎水性」という用語は、ほぼ１５０°以上の水接触角および極めて低い接触角ヒステリシス（Δθ＝θＡ−θＢ＜１）を有する表面（例えば、被覆表面）の濡れ性を指す。
【００１１】
図１は、典型的な印刷装置１００を概略的に例示する。典型的な印刷装置１００は、電子写真感光体１７２と、電子写真感光体１７２を一様に帯電させるための帯電ステーション１７４と、を含むことができる。電子写真感光体１７２は、図１に示すようなドラム型感光体、またはベルト型感光体（図示せず）でよい。典型的な印刷装置１００は、また、電子写真感光体１７２上に潜像を形成するために、原稿（図示せず）を光源（図示せず）に露光することができる画像形成ステーション１７６を含むことができる。典型的な印刷装置１００は、さらに、潜像を電子写真感光体１７２上の可視画像に変えるための現像用サブシステム１７８と、該可視画像を記録媒体１２０上に移すための転写用サブシステム１７９と、を含むことができる。印刷装置１００は、また、該可視画像を記録媒体１２０上に固着するための定着用サブシステム１０１を含むことができる。定着用サブシステム１０１は、定着器部材１１０、加圧部材１１２、注油用サブシステム（図示せず）、およびクリーニングウェブ（図示せず）の１つ以上を含むことができ、ここで、該定着器部材および／または加圧部材１１２は、ナノファブリック（ナノ織物、nano-fabric）の形態の疎水性複合体を含むトップコート層を有することができる。いくつかの実施形態において、定着器部材１１０は、図１に示すような定着器ロール１１０でよい。他の実施形態において、定着器部材１１０は、図５に示すような定着器ベルト５１５でよい。種々の実施形態において、加圧部材１１２は、図１に示すような加圧ロール１１２、または加圧ベルト（図示せず）でよい。
【００１２】
定着器部材１１０について再度言及すると、図２は、典型的な定着器部材１１０の断面を概略的に例示する。種々の実施形態において、典型的な定着器部材１１０は、基体１０２上に堆積された、疎水性複合体を含むトップコート層１０６を含むことができる。種々の実施形態において、疎水性複合体は、疎水性ポリマー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。若干の実施形態において、疎水性複合物を含むトップコート層１０６は、水で測定すると約１２０°以上の接触角を有することができる。いくつかの事例において、トップコート層１０６は、約５０ｎｍ〜約３００μｍの厚さを有することができ、他の事例において、トップコート層１０６は、約３μｍ〜約８０μｍの厚さを有することができる。
【００１３】
図３は、疎水性ポリマー３０９中に分散された複数のカーボンナノチューブ３０７を含む典型的な疎水性複合体型被覆３０６’の概略図である。いくつかの実施形態において、疎水性複合体型被覆３０６’は、図３に示すように、複数の細孔３０８を伴う多孔性ナノファブリックを含むことができる。複数の細孔３０８は、例えば、空気、疎水性ポリマー、およびこれらの混合物などの、任意の適切な材料で満たされてもよい。いくつかの事例において、細孔の大きさは、約０．０１μｍ〜約１０μｍ、他の事例において、約０．０２５μｍ〜約３μｍの範囲でよい。いくつかの実施形態において、カーボンナノチューブ３０７は、疎水性ポリマー３０９に物理的に結合されてもよい。他の実施形態において、カーボンナノチューブ３０７は、疎水性ポリマー３０９に化学的に結合されてもよい。「化学結合」という用語は、本明細書中で使用する場合、カーボンナノチューブ３０７と疎水性ポリマー３０９との間の化学反応の結果として形成される共有結合および／またはイオン結合を指す。「物理的結合」という用語は、本明細書中で使用する場合、例えば、水素結合、ファンデルワールス相互作用などの化学結合を除く任意の種類の結合を指す。
【００１４】
種々の実施形態において、複数のカーボンナノチューブ３０７は、複数の単一壁カーボンナノチューブ（ＳＷＮＴ）および複数の多重壁カーボンナノチューブ（ＭＷＮＴ）の１種以上を含むことができる。いくつかの実施形態において、カーボンナノチューブは、半導電性カーボンナノチューブおよび金属性カーボンナノチューブの１種以上でよい。若干の実施形態において、複数のカーボンナノチューブ３０７のそれぞれは、少なくとも約１０のアスペクト比を有することができる。しかし、カーボンナノチューブは、異なる長さ、直径、および／またはキラリティをもつことができる。カーボンナノチューブは、約０．５ｎｍ〜約５０ｎｍの直径、および約１００ｎｍ〜数ｍｍの長さを有することができる。いくつかの事例において、カーボンナノチューブ３０７は、疎水性複合体型被覆３０６’の総固体重量の約５〜約９５重量％の、他の事例において、疎水性複合体型被覆３０６’の総固体重量の約１０〜約９０重量％の量で存在することができる。
【００１５】
いくつかの実施形態において、疎水性ポリマー３０９には、シリコーン、ポリペルフルオロポリエーテル、あるいはエチレン、プロピレン、スチレン、テトラフルオロエチレン、フッ化ビニリデン、ヘキサフルオロプロピレン、ペルフルオロ（メチルビニルエーテル）、ペルフルオロ（プロピルビニルエーテル）、ペルフルオロ（エチルビニルエーテル）、およびこれらの混合物からなる群から選択される１種以上のモノマー繰返し単位を有するポリマーを含めることができる。他の実施形態において、疎水性ポリマー３０９には、テトラフルオロエチレン、ペルフルオロ（メチルビニルエーテル）、ペルフルオロ（プロピルビニルエーテル）、ペルフルオロ（エチルビニルエーテル）、フッ化ビニリデン、ヘキサフルオロプロピレン、およびこれらの混合物からなる群から選択される１種以上のモノマー繰返し単位を有するフルオロポリマーを含めることができる。典型的な疎水性ポリマー３０９には、限定はされないが、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）；ペルフルオロアルコキシポリマー樹脂（ＰＦＡ）；テトラフルオロエチレン（ＴＦＥ）とヘキサフルオロプロピレン（ＨＦＰ）とのコポリマー；ヘキサフルオロプロピレン（ＨＦＰ）とフッ化ビニリデン（ＶＤＦまたはＶＦ２）とのコポリマー；テトラフルオロエチレン（ＴＦＥ）とフッ化ビニリデン（ＶＤＦ）とヘキサフルオロプロピレン（ＨＦＰ）とのターポリマー；およびテトラフルオロエチレン（ＴＦＥ）とフッ化ビニリデン（ＶＦ２）とヘキサフルオロプロピレン（ＨＦＰ）とのテトラポリマーを挙げることができる。
【００１６】
種々の実施形態において、疎水性複合体型被覆３０６’は、約１０００Ω／ｓｑ．未満の表面電気抵抗率を有することができる。
【００１７】
図４は、もう１つの典型的な定着器部材４１０の断面を概略的に例示する。典型的な定着器部材４１０は、基体４０２上に堆積されたコンプライアント層（compliant layer）４０４と、コンプライアント層４０４上に堆積された疎水性複合体３０６’を含むトップコート層４０６と、を含むことができる。種々の実施形態において、コンプライアント層４０４は、シリコーン、フルオロシリコーンまたはフルオロエラストマーの中の少なくとも１種を含むことができる。コンプライアント層のための典型的な材料としては、限定はされないが、室温加硫（ＲＴＶ）シリコーンゴム、高温加硫（ＨＴＶ）シリコーンゴムおよび低温加硫（ＬＴＶ）シリコーンゴムなどのシリコーンゴムを挙げることができる。典型的な市販のシリコーンゴムには、限定はされないが、ＳＩＬＡＳＴＩＣ（登録商標）７３５ブラックＲＴＶおよびＳＩＬＡＳＴＩＣ（登録商標）７３２ＲＴＶ（ダウ・コーニング社、ミッドランド、ミシガン州）；ならびに１０６ＲＴＶシリコーンゴムおよび９０ＲＴＶシリコーンゴム（ジェネラル・エレクトリック社、オールバニー、ニューヨーク州）が含まれる。その他の適切なシリコーン材料には、限定はされないが、Ｓｙｌｇａｒｄ（登録商標）１８２（ダウ・コーニング社、ミッドランド、ミシガン州）；シロキサン類（好ましくはポリジメチルシロキサン類）；シリコーンゴム５５２（サンプソン・コーティングス（Sampson Coatings）社、リッチモンド、ヴァージニア州）などのフルオロシリコーン；ジメチルシリコーン類；ビニル架橋熱硬化性ゴムまたはシラノール室温架橋材料などの液状シリコーンゴム、などが含まれる。いくつかの事例において、コンプライアント層４０４は、約１０μｍ〜約１０ｍｍの、他の事例において、約３ｍｍ〜約８ｍｍの厚さを有することができる。
【００１８】
図１，２，４に示すような定着器部材１１０，４１０に再度言及すると、基体１０２，４０２は、例えば、ポリイミド、ポリフェニレンスルフィド、ポリアミドイミド、ポリケトン、ポリフタルアミド、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルイミド、およびポリアリールエーテルケトンなどの高温可塑性の基体でよい。他の実施形態において、基体１０２，４０２は、例えば、鋼鉄およびアルミニウムなどの金属基体でよい。基体１０２，４０２は、例えば、円筒およびベルトなどの任意の適切な形状を有することができる。ベルト形態の基体１０２，４０２の厚さは、約５０μｍ〜約３００μｍ、いくつかの事例では約５０μｍ〜約１００μｍでよい。円筒またはロール形状の基体１０２，４０２の厚さは、約２ｍｍ〜約２０ｍｍ、いくつかの事例では約３ｍｍ〜約１０ｍｍでよい。
【００１９】
種々の実施形態において、定着器部材１１０，４１０は、また、場合によっては任意に１つ以上の接着層（図示せず）を含むことができ；該接着層（図示せず）を、基体４０２とコンプライアント層４０４との間に、および／またはコンプライアント層４０４とトップコート層４０６との間に、および／または基体１０２とトップコート層１０６の間に、場合によっては任意に堆積させて、各層１０６，４０４，４０６が互いに適切に結合されることを確実にし、かつ性能目標に合致させることができる。任意に適用し得る接着層のための典型的な材料としては、限定はされないが、エポキシ樹脂およびポリシロキサン類を挙げることができる。
【００２０】
印刷装置１００に再度言及すると、印刷装置１００は、図１に示すような電子写真プリンターでよい。若干の実施形態において、印刷装置１００は、インクジェットプリンター（図示せず）でよい。
【００２１】
図５は、電子写真プリンターにおけるベルト形態の典型的な定着用サブシステム５０１を概略的に例示する。典型的な定着用サブシステム５０１は、定着器ベルト５１５、および定着ニップ５１１を形成して取り付けることができる回転可能な加圧ロール５１２を含むことができる。種々の実施形態において、定着器ベルト５１５および加圧ロール５１２は、図２に示すように基体１０２上に、または図４に示すようなコンプライアント層４０４上に堆積された、疎水性複合体３０６’を含むトップコート層１０６，４０６を含むことができ、その結果、トップコート層１０６，４０６は、水で測定した場合に約１２０°以上の接触角を有することができる。未定着のトナー画像を担持する記録媒体５２０を、定着するために定着ニップ５１１を通して供給することができる。
【００２２】
疎水性複合体３０６’を含む定着器部材１１０，４１０，５１５の開示された典型的なトップコート層１０６，４０６は、オイルレス定着に必要とされる、疎水性ポリマーの低い表面エネルギーおよび化学的不活性を有する。さらに、典型的なトップコート層１０６，４０６は、定着器部材１１０，４１０，５１５の長寿命のために所望される疎水性ポリマーの不活性と共に、カーボンナノチューブの機械的、電気的、および熱的特性を併せもつ。さらに、トップコート層１０６，４０６は、例えば、噴霧コーティング、浸漬コーティング、ブラシコーティング、ローラーコーティング、スピンコーティング、注型、流し込みコーティングなどの単純な技術を使用して形成することができる。
【００２３】
種々の実施形態において、図１，５に示すような加圧部材１１２，５１２は、また、典型的な定着器部材１１０，４１０の図２，４に示すような断面を有することができる。
【００２４】
図６は、定着用サブシステムの部材に関する典型的な作製方法６００を概略的に例示する。該方法６００は、基体を含む定着器部材を準備するステップ６２２、および複数のカーボンナノチューブ、安定剤、疎水性ポリマー、および溶媒を含む分散液を準備するステップ６２４を含むことができる。複数のカーボンナノチューブは、複数の単一壁カーボンナノチューブおよび複数の多重壁カーボンナノチューブの１種以上でよく、ここで、複数のカーボンナノチューブのそれぞれは、少なくとも約１０のアスペクト比を有することができる。例えば、高分子アミン、高分子アミンの塩、高分子酸、複合ポリマー、および天然ゴム材料などの、任意の適切な安定剤を使用することができる。典型的な安定剤としては、限定はされないが、ポリアリルアミン、ポリエチレンイミン、ポリ（ジアリルジメチルアンモニウムクロリド）、ポリ（塩酸アリルアミン）、およびこれらの混合物；ポリ（アクリル酸）、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）と高分子酸との複合体、アラビアゴム（Gum Arobic）、キトサン、およびこれらの混合物；などを挙げることができる。種々の実施形態において、疎水性ポリマーには、シリコーン、ポリペルフルオロポリエーテル、ならびにエチレン、プロピレン、スチレン、テトラフルオロエチレン、フッ化ビニリデン、ヘキサフルオロプロピレン、ペルフルオロ（メチルビニルエーテル）、ペルフルオロ（エチルビニルエーテル）、およびペルフルオロ（プロピルビニルエーテル）からなる群から選択される１種以上のモノマー繰返し単位を有するポリマーの中の１種以上を含めることができる。典型的な疎水性ポリマーとしては、限定はされないが、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、；ペルフルオロアルコキシポリマー樹脂（ＰＦＡ）；テトラフルオロエチレン（ＴＦＥ）とヘキサフルオロプロピレン（ＨＦＰ）とのコポリマー；ヘキサフルオロプロピレン（ＨＦＰ）とフッ化ビニリデン（ＶＤＦまたはＶＦ２）とのコポリマー；テトラフルオロエチレン（ＴＦＥ）とフッ化ビニリデン（ＶＤＦ）とヘキサフルオロプロピレン（ＨＦＰ）とのターポリマー；およびテトラフルオロエチレン（ＴＦＥ）とフッ化ビニリデン（ＶＦ２）とヘキサフルオロプロピレン（ＨＦＰ）とのテトラポリマーを挙げることができる。いくつかの事例において、疎水性ポリマーは、コロイドでよい。他の事例において、疎水性ポリマーは、ラテックスでよい。さらに、いくつかの他の事例において、疎水性ポリマーは懸濁液でよい。限定はされないが、水、アルコール、Ｃ５〜Ｃ１８脂肪族炭化水素、Ｃ６〜Ｃ１８芳香族炭化水素、エーテル、ケトン、アミド、およびこれらの混合物をはじめとする任意の適切な溶媒を使用できる。
【００２５】
定着用サブシステムの部材に関する作製方法６００は、さらに、基体上に分散液を塗布して被覆された基体を形成するステップ６２６を含むことができる。例えば、噴霧コーティング、浸漬コーティング、ブラシコーティング、ローラーコーティング、スピンコーティング、注型、および流し込みコーティングなどの任意の適切な技術を使用して、基体のある領域に分散液を塗布することができる。若干の実施形態において、基体上に分散液を塗布して被覆された基体を形成するステップ６２６は、該基体上にコンプライアント層を形成すること、および該コンプライアント層上に分散液を塗布して被覆された基体を形成することを含むことができる。限定はされないが、シリコーン、フルオロシリコーン、およびフルオロエラストマーをはじめとする任意の適切な材料を使用して、コンプライアント層を形成することができる。
【００２６】
方法６００は、また、被覆された基体を約２００℃〜約４００℃の範囲の温度で加熱して、ナノファブリックの形態の疎水性複合体型被覆を形成するステップ６２８を含むことができ、ここで、該疎水性複合体型被覆は、１２０°以上の水接触角を有することができる。理論によって拘束されるものではないが、加熱および／または乾燥工程中に、安定剤および溶媒はどちらも蒸発または分解し、疎水性複合型被覆中にカーボンナノチューブと疎水性ポリマーのみを取り残すとも考えられる。種々の実施形態において、疎水性複合型被覆は、平均で約０．１μｍ〜約５μｍの範囲の細孔の大きさを有する複数の細孔を含むことができる。
【００２７】
図７は、本発明の種々の実施形態による、典型的な画像形成方法７００を示す。方法７００は、ステップ７８１におけるがごとく、記録媒体上にトナー画像を形成することを含む。方法７００は、また、定着器部材を含む定着用サブシステムを準備するステップ７８２を含むことができ、ここで、該定着器部材は、基体上に堆積されたナノファブリックの形態の疎水性複合体を含むトップコート層を含むことができ、該疎水性複合体は、疎水性ポリマー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。種々の実施形態において、トップコート層は、少なくとも約１２０°の水接触角を有することができる。いくつかの実施形態において、定着用サブシステムを準備するステップ７８２は、ローラー形状の定着用サブシステムを準備することを含むことができる。他の実施形態において、定着用サブシステムを準備するステップ７８２は、ベルト形態の定着用サブシステムを準備することを含むことができる。種々の実施形態において、定着用サブシステムの定着器部材は、定着器ロール、定着器ベルト、加圧ロール、加圧ベルトの中の１つ以上を含むことができる。方法７００は、さらに、記録媒体上のトナー画像が定着ニップ中で定着器部材のトップコート層に接触するように、定着用サブシステムを通して記録媒体を供給するステップ７８３、および定着ニップを加熱することによって該記録媒体上にトナー画像を定着するステップ７８４を含むことができる。
【実施例】
【００２８】
（実施例１）ＣＮＴ水性分散液の調製
約２０重量％のポリ（アリルアミン）水溶液（約１０ｇ）を、約１１７ｇの水と３ｇの６Ｎ塩酸からなる溶液に溶解して約１重量％のポリ（アリルアミン）溶液を調製した。約９９ｇ（約９９部）のポリ（アリルアミン）溶液に約１ｇ（約１部）の多重壁カーボンナノチューブ（ＣＮＴ）を添加すること、および該溶液を、プローブ型超音波処理器を使用して各回約１分の継続時間で約１０回超音波処理することによって、カーボンナノチューブ（ＣＮＴ）の水性分散液を調製した。生じたＣＮＴ水性分散液は、粒子分析計（Ｎａｎｏｔｒａｃ２５２、マイクロトラック社（Microtrac Inc.）、ノースラーゴ、フロリダ州）で測定すると、約２５０ｎｍの平均粒子径を有した。
【００２９】
（実施例２）被覆用分散液の調製
デュポン社から入手した約０．１６７ｇの約６０ｗｔ％ペルフルオロアルコキシポリマー（ＰＦＡ）分散液を、実施例１のＣＮＴ水性分散液約１０ｇと混合し、生じた被覆用分散液を、回転子のモビルロッド（Movil-Rod）（エベルバッハ社（Eberbach Corp.）、アナーバー、ミシガン州）で約２分間、ロールミル加工した。
【００３０】
（実施例３）定着器部材の形成
実施例２の被覆用分散液を、区分されプライマーで被覆されたシリコーンゴム製ロール上に噴霧コーティングし、生じたトップコート層を、約３５０℃で約２０分間、続いて３６０℃で約１０分間ベーキングした。トップコート層は、一様であり、クラックはなかった。該トップコート層は、約１０μｍの厚さを有することが見出された。被覆されたケイ素の走査電子顕微鏡法（ＳＥＭ）は、カーボンナノチューブ（ＣＮＴ）が、疎水性複合体型被覆中に均一に分布していることを明らかにした。水接触角は、約１４０°と測定された。さらなる実験は、疎水性複合体型被覆の水接触角（ＷＣＡ）がＣＮＴ濃度の増大と共に増加し、約５０％のＣＮＴ担持量で約１５０°に達することを明らかにした。
【符号の説明】
【００３１】
１００ 印刷装置、１０１ 定着用サブシステム、１０２，４０２ 基体、１０６，４０６ トップコート層、１１０ 定着器部材（定着器ロール）、１１２，５１２ 加圧部材（加圧ロール）、１２０，５２０ 記録媒体、１７２ 電子写真感光体、１７４ 帯電ステーション、１７６ 画像形成ステーション、１７８ 現像用サブシステム、１７９ 転写用サブシステム、３０６ 疎水性複合体（疎水性複合体型被覆）、３０７ カーボンナノチューブ、３０８ 細孔、３０９ 疎水性ポリマー、４０４ コンプライアント層、４１０ 定着器部材、５０１ 定着用サブシステム、５１１ 定着ニップ、５１５ 定着器ベルト（定着器部材）。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、印刷装置、より詳細にはオイルレスの定着用サブシステム、およびそれらの使用方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
競合する定着用製品は、オイルレス定着、エネルギー効率、急速なウォームアップ時間（例えば、誘導加熱による）、ベルト形態、信頼性、および生産性に焦点を合わせる傾向にある。現在、定着、特にオイルレス定着に関する高度の要求に応える材料の解決策は、ほんのわずかしか存在しない。オイルレス定着には、ペルフルオロアルコキシ（ＰＦＡ）およびポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）がもっとも一般的に使用され、一方、高級品の定着には、バイトン型フルオロエラストマーが使用される。さらに、ポリマーの機械的強度および熱伝導率を向上させるために、フィラーがしばしば添加される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−３０４３７４号公報
【特許文献２】特開２００５−０８４１６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、ＰＦＡは、機械的剛性；易損傷性；加工困難性（被覆法を使用する場合、高い硬化温度を必要とする）などの若干の欠点を有し、かつ材料改良の余地を制約している。一方、バイトン（商品名）は、力学的に可撓性であり、衝撃のエネルギーを吸収するその能力により損傷が少ない傾向があり、低い硬化温度を有し、かつ広い材料改良の自由度を備える。それにもかかわらず、バイトンは、その低いフッ素含有量のため、剥離用オイルを必要とする。
【０００５】
したがって、定着器の性能を高めるために、向上した表面剥離特性および機械的堅牢度を備えた材料を提供する必要性が存在する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
定着器部材を含む定着用サブシステムであって、該定着器部材が、基体と、該基体上に堆積された疎水性複合体を含むトップコート層を備え、前記疎水性複合体が、疎水性ポリマー中に分散された複数のカーボンナノチューブを含み、かつ該疎水性複合体が、少なくとも約１２０°の水接触角を有する、定着用サブシステムである。実施の形態では、前記複数のカーボンナノチューブが、織物状の網の形態で堆積される。また別の実施の形態では、疎水性複合体が、平均で約０．０２５μｍ〜約３μｍの範囲の大きさを有する複数の細孔を含む。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】種々の実施形態による典型的な印刷装置を概略的に例示する図である。
【図２】種々の実施形態による、図１に示す典型的な定着器部材の断面を概略的に例示する図である。
【図３】種々の実施形態による、典型的な疎水性複合体を概略的に例示する図である。
【図４】種々の実施形態による、もう１つの典型的な定着器部材の断面を概略的に例示する図である。
【図５】種々の実施形態による、印刷装置の典型的な定着用サブシステムを概略的に例示する図である。
【図６】種々の実施形態による、定着用サブシステムの部材の典型的な作製方法を示す図である。
【図７】種々の実施形態による、典型的な画像形成方法を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
種々の実施形態により、定着用サブシステムが存在する。定着用サブシステムは、定着器部材を含むことができ、該定着器部材には、基体（基材）、および該基体上に堆積された疎水性複合体を含むトップコート層が含まれる。該疎水性複合体は、疎水性ポリマー中に分散された多数のカーボンナノチューブを含むことができ、かつ該疎水性複合体は、少なくとも約１２０°の水接触角を有する。
【０００９】
種々の実施形態により、定着用サブシステムの部材の製造方法が存在する。該方法は、基体を含む定着器部材を準備すること、および多数のカーボンナノチューブ、安定剤、疎水性ポリマー、および溶媒を含有する分散液を準備することを含み、ここで、該多数のカーボンナノチューブは、単一壁（単層）カーボンナノチューブおよび多重壁（多層）カーボンナノチューブからなる群から選択される。該方法は、また、基体上に該分散液を塗布して、被覆された基体を形成すること、および該被覆された基体を加熱して、定着器部材の一番上の表面が少なくとも１２０°の水接触角を有するような疎水性複合体型被覆を形成することを含むことができる。
【００１０】
本明細書中で使用する場合、「疎水性の」および「疎水性」という用語は、ほぼ９０°以上の水接触角を有する表面（例えば、被覆表面）の濡れ性を指し、「超疎水性の」および「超疎水性」という用語は、ほぼ１５０°以上の水接触角および極めて低い接触角ヒステリシス（Δθ＝θＡ−θＢ＜１）を有する表面（例えば、被覆表面）の濡れ性を指す。
【００１１】
図１は、典型的な印刷装置１００を概略的に例示する。典型的な印刷装置１００は、電子写真感光体１７２と、電子写真感光体１７２を一様に帯電させるための帯電ステーション１７４と、を含むことができる。電子写真感光体１７２は、図１に示すようなドラム型感光体、またはベルト型感光体（図示せず）でよい。典型的な印刷装置１００は、また、電子写真感光体１７２上に潜像を形成するために、原稿（図示せず）を光源（図示せず）に露光することができる画像形成ステーション１７６を含むことができる。典型的な印刷装置１００は、さらに、潜像を電子写真感光体１７２上の可視画像に変えるための現像用サブシステム１７８と、該可視画像を記録媒体１２０上に移すための転写用サブシステム１７９と、を含むことができる。印刷装置１００は、また、該可視画像を記録媒体１２０上に固着するための定着用サブシステム１０１を含むことができる。定着用サブシステム１０１は、定着器部材１１０、加圧部材１１２、注油用サブシステム（図示せず）、およびクリーニングウェブ（図示せず）の１つ以上を含むことができ、ここで、該定着器部材および／または加圧部材１１２は、ナノファブリック（ナノ織物、nano-fabric）の形態の疎水性複合体を含むトップコート層を有することができる。いくつかの実施形態において、定着器部材１１０は、図１に示すような定着器ロール１１０でよい。他の実施形態において、定着器部材１１０は、図５に示すような定着器ベルト５１５でよい。種々の実施形態において、加圧部材１１２は、図１に示すような加圧ロール１１２、または加圧ベルト（図示せず）でよい。
【００１２】
定着器部材１１０について再度言及すると、図２は、典型的な定着器部材１１０の断面を概略的に例示する。種々の実施形態において、典型的な定着器部材１１０は、基体１０２上に堆積された、疎水性複合体を含むトップコート層１０６を含むことができる。種々の実施形態において、疎水性複合体は、疎水性ポリマー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。若干の実施形態において、疎水性複合物を含むトップコート層１０６は、水で測定すると約１２０°以上の接触角を有することができる。いくつかの事例において、トップコート層１０６は、約５０ｎｍ〜約３００μｍの厚さを有することができ、他の事例において、トップコート層１０６は、約３μｍ〜約８０μｍの厚さを有することができる。
【００１３】
図３は、疎水性ポリマー３０９中に分散された複数のカーボンナノチューブ３０７を含む典型的な疎水性複合体型被覆３０６’の概略図である。いくつかの実施形態において、疎水性複合体型被覆３０６’は、図３に示すように、複数の細孔３０８を伴う多孔性ナノファブリックを含むことができる。複数の細孔３０８は、例えば、空気、疎水性ポリマー、およびこれらの混合物などの、任意の適切な材料で満たされてもよい。いくつかの事例において、細孔の大きさは、約０．０１μｍ〜約１０μｍ、他の事例において、約０．０２５μｍ〜約３μｍの範囲でよい。いくつかの実施形態において、カーボンナノチューブ３０７は、疎水性ポリマー３０９に物理的に結合されてもよい。他の実施形態において、カーボンナノチューブ３０７は、疎水性ポリマー３０９に化学的に結合されてもよい。「化学結合」という用語は、本明細書中で使用する場合、カーボンナノチューブ３０７と疎水性ポリマー３０９との間の化学反応の結果として形成される共有結合および／またはイオン結合を指す。「物理的結合」という用語は、本明細書中で使用する場合、例えば、水素結合、ファンデルワールス相互作用などの化学結合を除く任意の種類の結合を指す。
【００１４】
種々の実施形態において、複数のカーボンナノチューブ３０７は、複数の単一壁カーボンナノチューブ（ＳＷＮＴ）および複数の多重壁カーボンナノチューブ（ＭＷＮＴ）の１種以上を含むことができる。いくつかの実施形態において、カーボンナノチューブは、半導電性カーボンナノチューブおよび金属性カーボンナノチューブの１種以上でよい。若干の実施形態において、複数のカーボンナノチューブ３０７のそれぞれは、少なくとも約１０のアスペクト比を有することができる。しかし、カーボンナノチューブは、異なる長さ、直径、および／またはキラリティをもつことができる。カーボンナノチューブは、約０．５ｎｍ〜約５０ｎｍの直径、および約１００ｎｍ〜数ｍｍの長さを有することができる。いくつかの事例において、カーボンナノチューブ３０７は、疎水性複合体型被覆３０６’の総固体重量の約５〜約９５重量％の、他の事例において、疎水性複合体型被覆３０６’の総固体重量の約１０〜約９０重量％の量で存在することができる。
【００１５】
いくつかの実施形態において、疎水性ポリマー３０９には、シリコーン、ポリペルフルオロポリエーテル、あるいはエチレン、プロピレン、スチレン、テトラフルオロエチレン、フッ化ビニリデン、ヘキサフルオロプロピレン、ペルフルオロ（メチルビニルエーテル）、ペルフルオロ（プロピルビニルエーテル）、ペルフルオロ（エチルビニルエーテル）、およびこれらの混合物からなる群から選択される１種以上のモノマー繰返し単位を有するポリマーを含めることができる。他の実施形態において、疎水性ポリマー３０９には、テトラフルオロエチレン、ペルフルオロ（メチルビニルエーテル）、ペルフルオロ（プロピルビニルエーテル）、ペルフルオロ（エチルビニルエーテル）、フッ化ビニリデン、ヘキサフルオロプロピレン、およびこれらの混合物からなる群から選択される１種以上のモノマー繰返し単位を有するフルオロポリマーを含めることができる。典型的な疎水性ポリマー３０９には、限定はされないが、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）；ペルフルオロアルコキシポリマー樹脂（ＰＦＡ）；テトラフルオロエチレン（ＴＦＥ）とヘキサフルオロプロピレン（ＨＦＰ）とのコポリマー；ヘキサフルオロプロピレン（ＨＦＰ）とフッ化ビニリデン（ＶＤＦまたはＶＦ２）とのコポリマー；テトラフルオロエチレン（ＴＦＥ）とフッ化ビニリデン（ＶＤＦ）とヘキサフルオロプロピレン（ＨＦＰ）とのターポリマー；およびテトラフルオロエチレン（ＴＦＥ）とフッ化ビニリデン（ＶＦ２）とヘキサフルオロプロピレン（ＨＦＰ）とのテトラポリマーを挙げることができる。
【００１６】
種々の実施形態において、疎水性複合体型被覆３０６’は、約１０００Ω／ｓｑ．未満の表面電気抵抗率を有することができる。
【００１７】
図４は、もう１つの典型的な定着器部材４１０の断面を概略的に例示する。典型的な定着器部材４１０は、基体４０２上に堆積されたコンプライアント層（compliant layer）４０４と、コンプライアント層４０４上に堆積された疎水性複合体３０６’を含むトップコート層４０６と、を含むことができる。種々の実施形態において、コンプライアント層４０４は、シリコーン、フルオロシリコーンまたはフルオロエラストマーの中の少なくとも１種を含むことができる。コンプライアント層のための典型的な材料としては、限定はされないが、室温加硫（ＲＴＶ）シリコーンゴム、高温加硫（ＨＴＶ）シリコーンゴムおよび低温加硫（ＬＴＶ）シリコーンゴムなどのシリコーンゴムを挙げることができる。典型的な市販のシリコーンゴムには、限定はされないが、ＳＩＬＡＳＴＩＣ（登録商標）７３５ブラックＲＴＶおよびＳＩＬＡＳＴＩＣ（登録商標）７３２ＲＴＶ（ダウ・コーニング社、ミッドランド、ミシガン州）；ならびに１０６ＲＴＶシリコーンゴムおよび９０ＲＴＶシリコーンゴム（ジェネラル・エレクトリック社、オールバニー、ニューヨーク州）が含まれる。その他の適切なシリコーン材料には、限定はされないが、Ｓｙｌｇａｒｄ（登録商標）１８２（ダウ・コーニング社、ミッドランド、ミシガン州）；シロキサン類（好ましくはポリジメチルシロキサン類）；シリコーンゴム５５２（サンプソン・コーティングス（Sampson Coatings）社、リッチモンド、ヴァージニア州）などのフルオロシリコーン；ジメチルシリコーン類；ビニル架橋熱硬化性ゴムまたはシラノール室温架橋材料などの液状シリコーンゴム、などが含まれる。いくつかの事例において、コンプライアント層４０４は、約１０μｍ〜約１０ｍｍの、他の事例において、約３ｍｍ〜約８ｍｍの厚さを有することができる。
【００１８】
図１，２，４に示すような定着器部材１１０，４１０に再度言及すると、基体１０２，４０２は、例えば、ポリイミド、ポリフェニレンスルフィド、ポリアミドイミド、ポリケトン、ポリフタルアミド、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルイミド、およびポリアリールエーテルケトンなどの高温可塑性の基体でよい。他の実施形態において、基体１０２，４０２は、例えば、鋼鉄およびアルミニウムなどの金属基体でよい。基体１０２，４０２は、例えば、円筒およびベルトなどの任意の適切な形状を有することができる。ベルト形態の基体１０２，４０２の厚さは、約５０μｍ〜約３００μｍ、いくつかの事例では約５０μｍ〜約１００μｍでよい。円筒またはロール形状の基体１０２，４０２の厚さは、約２ｍｍ〜約２０ｍｍ、いくつかの事例では約３ｍｍ〜約１０ｍｍでよい。
【００１９】
種々の実施形態において、定着器部材１１０，４１０は、また、場合によっては任意に１つ以上の接着層（図示せず）を含むことができ；該接着層（図示せず）を、基体４０２とコンプライアント層４０４との間に、および／またはコンプライアント層４０４とトップコート層４０６との間に、および／または基体１０２とトップコート層１０６の間に、場合によっては任意に堆積させて、各層１０６，４０４，４０６が互いに適切に結合されることを確実にし、かつ性能目標に合致させることができる。任意に適用し得る接着層のための典型的な材料としては、限定はされないが、エポキシ樹脂およびポリシロキサン類を挙げることができる。
【００２０】
印刷装置１００に再度言及すると、印刷装置１００は、図１に示すような電子写真プリンターでよい。若干の実施形態において、印刷装置１００は、インクジェットプリンター（図示せず）でよい。
【００２１】
図５は、電子写真プリンターにおけるベルト形態の典型的な定着用サブシステム５０１を概略的に例示する。典型的な定着用サブシステム５０１は、定着器ベルト５１５、および定着ニップ５１１を形成して取り付けることができる回転可能な加圧ロール５１２を含むことができる。種々の実施形態において、定着器ベルト５１５および加圧ロール５１２は、図２に示すように基体１０２上に、または図４に示すようなコンプライアント層４０４上に堆積された、疎水性複合体３０６’を含むトップコート層１０６，４０６を含むことができ、その結果、トップコート層１０６，４０６は、水で測定した場合に約１２０°以上の接触角を有することができる。未定着のトナー画像を担持する記録媒体５２０を、定着するために定着ニップ５１１を通して供給することができる。
【００２２】
疎水性複合体３０６’を含む定着器部材１１０，４１０，５１５の開示された典型的なトップコート層１０６，４０６は、オイルレス定着に必要とされる、疎水性ポリマーの低い表面エネルギーおよび化学的不活性を有する。さらに、典型的なトップコート層１０６，４０６は、定着器部材１１０，４１０，５１５の長寿命のために所望される疎水性ポリマーの不活性と共に、カーボンナノチューブの機械的、電気的、および熱的特性を併せもつ。さらに、トップコート層１０６，４０６は、例えば、噴霧コーティング、浸漬コーティング、ブラシコーティング、ローラーコーティング、スピンコーティング、注型、流し込みコーティングなどの単純な技術を使用して形成することができる。
【００２３】
種々の実施形態において、図１，５に示すような加圧部材１１２，５１２は、また、典型的な定着器部材１１０，４１０の図２，４に示すような断面を有することができる。
【００２４】
図６は、定着用サブシステムの部材に関する典型的な作製方法６００を概略的に例示する。該方法６００は、基体を含む定着器部材を準備するステップ６２２、および複数のカーボンナノチューブ、安定剤、疎水性ポリマー、および溶媒を含む分散液を準備するステップ６２４を含むことができる。複数のカーボンナノチューブは、複数の単一壁カーボンナノチューブおよび複数の多重壁カーボンナノチューブの１種以上でよく、ここで、複数のカーボンナノチューブのそれぞれは、少なくとも約１０のアスペクト比を有することができる。例えば、高分子アミン、高分子アミンの塩、高分子酸、複合ポリマー、および天然ゴム材料などの、任意の適切な安定剤を使用することができる。典型的な安定剤としては、限定はされないが、ポリアリルアミン、ポリエチレンイミン、ポリ（ジアリルジメチルアンモニウムクロリド）、ポリ（塩酸アリルアミン）、およびこれらの混合物；ポリ（アクリル酸）、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）と高分子酸との複合体、アラビアゴム（Gum Arobic）、キトサン、およびこれらの混合物；などを挙げることができる。種々の実施形態において、疎水性ポリマーには、シリコーン、ポリペルフルオロポリエーテル、ならびにエチレン、プロピレン、スチレン、テトラフルオロエチレン、フッ化ビニリデン、ヘキサフルオロプロピレン、ペルフルオロ（メチルビニルエーテル）、ペルフルオロ（エチルビニルエーテル）、およびペルフルオロ（プロピルビニルエーテル）からなる群から選択される１種以上のモノマー繰返し単位を有するポリマーの中の１種以上を含めることができる。典型的な疎水性ポリマーとしては、限定はされないが、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、；ペルフルオロアルコキシポリマー樹脂（ＰＦＡ）；テトラフルオロエチレン（ＴＦＥ）とヘキサフルオロプロピレン（ＨＦＰ）とのコポリマー；ヘキサフルオロプロピレン（ＨＦＰ）とフッ化ビニリデン（ＶＤＦまたはＶＦ２）とのコポリマー；テトラフルオロエチレン（ＴＦＥ）とフッ化ビニリデン（ＶＤＦ）とヘキサフルオロプロピレン（ＨＦＰ）とのターポリマー；およびテトラフルオロエチレン（ＴＦＥ）とフッ化ビニリデン（ＶＦ２）とヘキサフルオロプロピレン（ＨＦＰ）とのテトラポリマーを挙げることができる。いくつかの事例において、疎水性ポリマーは、コロイドでよい。他の事例において、疎水性ポリマーは、ラテックスでよい。さらに、いくつかの他の事例において、疎水性ポリマーは懸濁液でよい。限定はされないが、水、アルコール、Ｃ５〜Ｃ１８脂肪族炭化水素、Ｃ６〜Ｃ１８芳香族炭化水素、エーテル、ケトン、アミド、およびこれらの混合物をはじめとする任意の適切な溶媒を使用できる。
【００２５】
定着用サブシステムの部材に関する作製方法６００は、さらに、基体上に分散液を塗布して被覆された基体を形成するステップ６２６を含むことができる。例えば、噴霧コーティング、浸漬コーティング、ブラシコーティング、ローラーコーティング、スピンコーティング、注型、および流し込みコーティングなどの任意の適切な技術を使用して、基体のある領域に分散液を塗布することができる。若干の実施形態において、基体上に分散液を塗布して被覆された基体を形成するステップ６２６は、該基体上にコンプライアント層を形成すること、および該コンプライアント層上に分散液を塗布して被覆された基体を形成することを含むことができる。限定はされないが、シリコーン、フルオロシリコーン、およびフルオロエラストマーをはじめとする任意の適切な材料を使用して、コンプライアント層を形成することができる。
【００２６】
方法６００は、また、被覆された基体を約２００℃〜約４００℃の範囲の温度で加熱して、ナノファブリックの形態の疎水性複合体型被覆を形成するステップ６２８を含むことができ、ここで、該疎水性複合体型被覆は、１２０°以上の水接触角を有することができる。理論によって拘束されるものではないが、加熱および／または乾燥工程中に、安定剤および溶媒はどちらも蒸発または分解し、疎水性複合型被覆中にカーボンナノチューブと疎水性ポリマーのみを取り残すとも考えられる。種々の実施形態において、疎水性複合型被覆は、平均で約０．１μｍ〜約５μｍの範囲の細孔の大きさを有する複数の細孔を含むことができる。
【００２７】
図７は、本発明の種々の実施形態による、典型的な画像形成方法７００を示す。方法７００は、ステップ７８１におけるがごとく、記録媒体上にトナー画像を形成することを含む。方法７００は、また、定着器部材を含む定着用サブシステムを準備するステップ７８２を含むことができ、ここで、該定着器部材は、基体上に堆積されたナノファブリックの形態の疎水性複合体を含むトップコート層を含むことができ、該疎水性複合体は、疎水性ポリマー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。種々の実施形態において、トップコート層は、少なくとも約１２０°の水接触角を有することができる。いくつかの実施形態において、定着用サブシステムを準備するステップ７８２は、ローラー形状の定着用サブシステムを準備することを含むことができる。他の実施形態において、定着用サブシステムを準備するステップ７８２は、ベルト形態の定着用サブシステムを準備することを含むことができる。種々の実施形態において、定着用サブシステムの定着器部材は、定着器ロール、定着器ベルト、加圧ロール、加圧ベルトの中の１つ以上を含むことができる。方法７００は、さらに、記録媒体上のトナー画像が定着ニップ中で定着器部材のトップコート層に接触するように、定着用サブシステムを通して記録媒体を供給するステップ７８３、および定着ニップを加熱することによって該記録媒体上にトナー画像を定着するステップ７８４を含むことができる。
【実施例】
【００２８】
（実施例１）ＣＮＴ水性分散液の調製
約２０重量％のポリ（アリルアミン）水溶液（約１０ｇ）を、約１１７ｇの水と３ｇの６Ｎ塩酸からなる溶液に溶解して約１重量％のポリ（アリルアミン）溶液を調製した。約９９ｇ（約９９部）のポリ（アリルアミン）溶液に約１ｇ（約１部）の多重壁カーボンナノチューブ（ＣＮＴ）を添加すること、および該溶液を、プローブ型超音波処理器を使用して各回約１分の継続時間で約１０回超音波処理することによって、カーボンナノチューブ（ＣＮＴ）の水性分散液を調製した。生じたＣＮＴ水性分散液は、粒子分析計（Ｎａｎｏｔｒａｃ２５２、マイクロトラック社（Microtrac Inc.）、ノースラーゴ、フロリダ州）で測定すると、約２５０ｎｍの平均粒子径を有した。
【００２９】
（実施例２）被覆用分散液の調製
デュポン社から入手した約０．１６７ｇの約６０ｗｔ％ペルフルオロアルコキシポリマー（ＰＦＡ）分散液を、実施例１のＣＮＴ水性分散液約１０ｇと混合し、生じた被覆用分散液を、回転子のモビルロッド（Movil-Rod）（エベルバッハ社（Eberbach Corp.）、アナーバー、ミシガン州）で約２分間、ロールミル加工した。
【００３０】
（実施例３）定着器部材の形成
実施例２の被覆用分散液を、区分されプライマーで被覆されたシリコーンゴム製ロール上に噴霧コーティングし、生じたトップコート層を、約３５０℃で約２０分間、続いて３６０℃で約１０分間ベーキングした。トップコート層は、一様であり、クラックはなかった。該トップコート層は、約１０μｍの厚さを有することが見出された。被覆されたケイ素の走査電子顕微鏡法（ＳＥＭ）は、カーボンナノチューブ（ＣＮＴ）が、疎水性複合体型被覆中に均一に分布していることを明らかにした。水接触角は、約１４０°と測定された。さらなる実験は、疎水性複合体型被覆の水接触角（ＷＣＡ）がＣＮＴ濃度の増大と共に増加し、約５０％のＣＮＴ担持量で約１５０°に達することを明らかにした。
【符号の説明】
【００３１】
１００ 印刷装置、１０１ 定着用サブシステム、１０２，４０２ 基体、１０６，４０６ トップコート層、１１０ 定着器部材（定着器ロール）、１１２，５１２ 加圧部材（加圧ロール）、１２０，５２０ 記録媒体、１７２ 電子写真感光体、１７４ 帯電ステーション、１７６ 画像形成ステーション、１７８ 現像用サブシステム、１７９ 転写用サブシステム、３０６ 疎水性複合体（疎水性複合体型被覆）、３０７ カーボンナノチューブ、３０８ 細孔、３０９ 疎水性ポリマー、４０４ コンプライアント層、４１０ 定着器部材、５０１ 定着用サブシステム、５１１ 定着ニップ、５１５ 定着器ベルト（定着器部材）。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
定着器部材を含む定着用サブシステムであって、該定着器部材が、
基体と、
該基体上に堆積された疎水性複合体を含むトップコート層を備え、前記疎水性複合体が、疎水性ポリマー中に分散された複数のカーボンナノチューブを含み、かつ該疎水性複合体が、少なくとも約１２０°の水接触角を有する、定着用サブシステム。
【請求項２】
前記複数のカーボンナノチューブが、織物状の網の形態で堆積される、請求項１に記載の定着用サブシステム。
【請求項３】
前記疎水性複合体が、平均で約０．０２５μｍ〜約３μｍの範囲の大きさを有する複数の細孔を含む、請求項１に記載の定着用サブシステム。
【請求項４】
前記細孔が、空気、疎水性ポリマー、およびこれらの混合物からなる群から選択される物質で満たされる、請求項３に記載の定着用サブシステム。
【請求項５】
疎水性複合体型被覆が、
該疎水性複合体型被覆の総重量の、約１０〜約９０重量％の範囲の量で存在する複数のカーボンナノチューブと、
該疎水性複合体型被覆の総重量の、約１０〜約９０重量％の範囲の量で存在する疎水性ポリマーを含有し、前記疎水性ポリマーが、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ペルフルオロアルコキシポリマー樹脂（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレン（ＴＦＥ）とヘキサフルオロプロピレン（ＨＦＰ）とのコポリマー、ヘキサフルオロプロピレン（ＨＦＰ）とフッ化ビニリデン（ＶＤＦまたはＶＦ２）とのコポリマー、テトラフルオロエチレン（ＴＦＥ）とフッ化ビニリデン（ＶＤＦ）とヘキサフルオロプロピレン（ＨＦＰ）とのターポリマー、テトラフルオロエチレン（ＴＦＥ）とフッ化ビニリデン（ＶＦ２）とヘキサフルオロプロピレン（ＨＦＰ）とのテトラポリマーからなる群から選択される、請求項１に記載の定着用サブシステム。
【請求項６】
前記定着器部材が、
基体上に堆積されたコンプライアント層と、
該コンプライアント層上に堆積された疎水性複合体を含有するトップコート層と、
をさらに備える、請求項１に記載の定着用サブシステム。
【請求項１】
定着器部材を含む定着用サブシステムであって、該定着器部材が、
基体と、
該基体上に堆積された疎水性複合体を含むトップコート層を備え、前記疎水性複合体が、疎水性ポリマー中に分散された複数のカーボンナノチューブを含み、かつ該疎水性複合体が、少なくとも約１２０°の水接触角を有する、定着用サブシステム。
【請求項２】
前記複数のカーボンナノチューブが、織物状の網の形態で堆積される、請求項１に記載の定着用サブシステム。
【請求項３】
前記疎水性複合体が、平均で約０．０２５μｍ〜約３μｍの範囲の大きさを有する複数の細孔を含む、請求項１に記載の定着用サブシステム。
【請求項４】
前記細孔が、空気、疎水性ポリマー、およびこれらの混合物からなる群から選択される物質で満たされる、請求項３に記載の定着用サブシステム。
【請求項５】
疎水性複合体型被覆が、
該疎水性複合体型被覆の総重量の、約１０〜約９０重量％の範囲の量で存在する複数のカーボンナノチューブと、
該疎水性複合体型被覆の総重量の、約１０〜約９０重量％の範囲の量で存在する疎水性ポリマーを含有し、前記疎水性ポリマーが、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ペルフルオロアルコキシポリマー樹脂（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレン（ＴＦＥ）とヘキサフルオロプロピレン（ＨＦＰ）とのコポリマー、ヘキサフルオロプロピレン（ＨＦＰ）とフッ化ビニリデン（ＶＤＦまたはＶＦ２）とのコポリマー、テトラフルオロエチレン（ＴＦＥ）とフッ化ビニリデン（ＶＤＦ）とヘキサフルオロプロピレン（ＨＦＰ）とのターポリマー、テトラフルオロエチレン（ＴＦＥ）とフッ化ビニリデン（ＶＦ２）とヘキサフルオロプロピレン（ＨＦＰ）とのテトラポリマーからなる群から選択される、請求項１に記載の定着用サブシステム。
【請求項６】
前記定着器部材が、
基体上に堆積されたコンプライアント層と、
該コンプライアント層上に堆積された疎水性複合体を含有するトップコート層と、
をさらに備える、請求項１に記載の定着用サブシステム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１０−１７０１３４（Ｐ２０１０−１７０１３４Ａ）
【公開日】平成２２年８月５日（２０１０．８．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−９０１３（Ｐ２０１０−９０１３）
【出願日】平成２２年１月１９日（２０１０．１．１９）
【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）】
【公開日】平成２２年８月５日（２０１０．８．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１月１９日（２０１０．１．１９）
【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）】
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