表面コーティングおよび定着器部材
【課題】制御可能な画像光沢度を与える電子写真式デバイス用の表面コーティングおよびプロセスを提供する。
【解決手段】第１の弾性率および第１の粗さをもつ、ポリマーバインダーと、その中にフィラー３０が分散している内側層２８と、第２の弾性率をもつ表面層２９とを備えるコーティング２４を備え、第１の弾性率は、第２の弾性率より大きく、コーティング２４にニップ圧がかけられると、コーティング表面は、第１の粗さにほぼ等しい表面粗さを示す。
【解決手段】第１の弾性率および第１の粗さをもつ、ポリマーバインダーと、その中にフィラー３０が分散している内側層２８と、第２の弾性率をもつ表面層２９とを備えるコーティング２４を備え、第１の弾性率は、第２の弾性率より大きく、コーティング２４にニップ圧がかけられると、コーティング表面は、第１の粗さにほぼ等しい表面粗さを示す。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本教示は、一般的に、電子写真式デバイス用の表面コーティングおよびプロセスに関し、さらに具体的には、制御可能な画像光沢度を与える表面コーティングに関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真式マーキングは、望ましい書類の光像であらわされたものを、実質的に均一に帯電した光受容体にさらすことによって行われる。この光像に応答して、光受容体は、光受容体表面で放電し、望ましい書類の静電潜像を作り出す。次いで、この潜像の上にトナー粒子が堆積し、トナー画像を作成する。次いで、このトナー画像を、光受容体から印刷媒体、例えば、紙シートに転写する。次いで、転写されたトナー画像を、通常は、熱および／または圧力を用い、印刷媒体に融合させる。
【０００３】
光沢は、鏡面反射に関係がある表面の性質である。鏡面反射は、平滑で均一な表面から反射して生じる境界のはっきりした光線である。光沢は、光線が表面から反射するときに、入射角が反射角と等しいという反射の法則に従う。光沢特性は、一般的に、光沢計によってガードナー光沢単位（ｇｇｕ）で測定される。
【０００４】
電子写真式印刷産業で、単色印刷およびカラー印刷の両方の融合した画像の光沢を制御し、これを電子写真式印刷のカラー用途に拡張することが望ましい。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
一実施形態によれば、第１の弾性率および第１の粗さをもつ内側層と、第２の弾性率をもつ表面層とを備えるコーティングが提供される。第１の弾性率は、第２の弾性率より大きい。コーティングにニップ圧がかけられると、コーティング表面が、第１の粗さにほぼ等しい表面粗さを示す。
【０００６】
別の実施形態によれば、基材と、基材の上に配置された機能性層と、機能性層の上に配置された外側コーティングとを備える定着器部材が提供される。外側コーティングは、第１の弾性率および第１の粗さをもつ内側層と、第２の弾性率をもつ表面層とを備え、第１の弾性率は、第２の弾性率より大きい。コーティングにニップ圧がかけられると、コーティング表面が、第１の粗さにほぼ等しい表面粗さを示す。
【０００７】
別の実施形態によれば、フルオロエラストマーを含み、その中にエアロゲル粒子が分散した内側層と、内側層の上に配置された、フルオロエラストマーを含む表面層とを備えるコーティングが提供される。表面層は、厚みが約１μｍ〜約２０μｍである。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、画像化装置の模式図である。
【図２】図２は、定着器部材の一実施形態の模式図である。
【図３】図３は、定着器部材の一実施形態の模式図である。
【図４】図４は、種々の定着器部材について、ロールの光沢対印刷回数を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図１を参照すると、典型的な静電複写装置において、複写される元の光像は、感光部材の上に静電潜像の形態で記録され、この潜像は、次いで、一般的にトナーと呼ばれる電気的性質を帯びた熱可塑性樹脂粒子を塗布することによって可視化される。特定的には、光受容体１０は、電源１１から電圧が供給される充電器１２を用い、表面が帯電する。次いで、光受容体１０は、光学系または画像入力装置１３、例えば、レーザーおよび発光ダイオードからの光に画像の形に露光され、表面に静電潜像が作られる。一般的に、静電潜像は、現像ステーション１４からの現像混合物と接触することによって現像される。現像は、磁気ブラシ、パウダークラウド、または他の既知の現像プロセスを用いることによって行われてもよい。乾燥現像混合物は、通常は、トナー粒子が摩擦電気によって接着した顆粒状キャリアを含む。トナー粒子は、顆粒状キャリアから潜像に引き寄せられ、表面にトナー粉末画像を形成する。または、液体現像材料が用いられてもよく、この液体現像材料は、トナー粒子が分散した液体キャリアを含む。液体現像材料が移動して静電潜像と接触し、トナー粒子は、画像の形状になるように堆積する。
【００１０】
光伝導性表面にトナー粒子が画像の形状になるように堆積した後、トナー粒子は、転写手段１５によってコピーシート１６に転写され、転写は、加圧転写であってもよく、静電転写であってもよい。または、現像された画像を中間転写体またはバイアス転写体に転写し、次いで、コピーシートに転写してもよい。コピー基板の例としては、紙、透明材料、例えば、ポリエステル、ポリカーボネートなど、布、木材、または最終画像が表面に乗るであろう任意の他の望ましい材料が挙げられる。
【００１１】
現像された画像の転写が終了した後、コピーシート１６は、融合ステーション１９（図１では定着器ロール２０および加圧ロールとして示されている（しかし、加圧ロールと接触した定着器ベルト、加圧ベルトと接触した定着器ロールなどのような任意の他の融合要素が、本装置とともに使用するのに適している））に進み、現像された画像は、コピーシート１６を融合ロールと加熱ロールの間で押さえつけることによってコピーシート１６に融合され、それによって、永久的な画像が作られる。または、転写および融合は、転写固定装置によって行われてもよい。
【００１２】
光受容体１０は、転写の後に、クリーニングステーション１７に進み、このクリーニングステーション１７で、光受容体１０に残った任意のトナーが、ブレード（図１に示されるもの）、ブラシ、または他のクリーニング装置を用いることによって、クリーニングされる。
【００１３】
図２は、定着器部材の一実施形態の拡大概略図であり、種々の可能な層を示している。図２に示されるように、基板２５は、表面に任意要素の中間層２２を有している。中間層２２の表面には、剥離層２４があり、これについて以下にさらに詳細に記載する。
【００１４】
（基板層）
図２および図３の基材２５は、例えば、開示されている定着器部材について、ベルト、平板、および／または円柱ドラムの形態であってもよい。フュージング部材の基材は、強度が大きく、融合温度で分解しない物理特性をもち得るものなら、限定されない。具体的には、基材は、金属、例えば、アルミニウムまたはステンレス鋼、または耐熱性樹脂のプラスチックから製造することができる。耐熱性樹脂の例としては、ポリイミド、芳香族ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリフタルアミド、ポリエステル、液晶材料、例えば、サーモトロピック液晶ポリマーなどが挙げられる。基材の厚みは、剛性および可とう性によって、フュージングベルトを繰り返し回転させることができる範囲内にあり、例えば、約１０〜約２００マイクロメートル、または約３０〜約１００マイクロメートルの範囲でうまく達成することができる。
【００１５】
（中間層）
図２および図３に示される機能性中間層２２（緩衝層とも呼ばれる）として用いられる材料の例としては、フルオロシリコーン、シリコーンゴム、例えば、室温加硫（ＲＴＶ）シリコーンゴム、高温加硫（ＨＴＶ）シリコーンゴム、低温加硫（ＬＴＶ）シリコーンゴムが挙げられる。これらのゴムは既知であり、商業的に簡単に入手可能であり、例えば、ＳＩＬＡＳＴＩＣ（登録商標）７３５ブラックＲＴＶおよびＳＩＬＡＳＴＩＣ（登録商標）７３２ ＲＴＶ（いずれもＤｏｗ Ｃｏｒｎｉｎｇ製）、１０６ ＲＴＶ Ｓｉｌｉｃｏｎｅ Ｒｕｂｂｅｒおよび９０ ＲＴＶ Ｓｉｌｉｃｏｎｅ Ｒｕｂｂｅｒ（いずれもＧｅｎｅｒａｌ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ製）、ＪＣＲ６１１５ＣＬＥＡＲ ＨＴＶおよびＳＥ４７０５Ｕ ＨＴＶシリコーンゴム（Ｄｏｗ Ｃｏｒｎｉｎｇ Ｔｏｒａｙ Ｓｉｌｉｃｏｎｅｓ製）である。他の適切なシリコーン材料としては、シロキサン（例えば、ポリジメチルシロキサン）、フルオロシリコーン（例えば、Ｓｉｌｉｃｏｎｅ Ｒｕｂｂｅｒ ５５２（Ｓａｍｐｓｏｎ Ｃｏａｔｉｎｇｓ（Ｒｉｃｈｍｏｎｄ、Ｖｉｒｇｉｎｉａ）から入手可能））、液体シリコーンゴム、例えば、ビニル架橋した熱硬化性ゴム、またはシラノールを室温で架橋した材料などが挙げられる。別の特定の例は、Ｄｏｗ Ｃｏｒｎｉｎｇ Ｓｙｌｇａｒｄ １８２である。市販のＬＳＲゴムとしては、Ｄｏｗ Ｃｏｒｎｉｎｇ製のＤｏｗ Ｃｏｒｎｉｎｇ Ｑ３−６３９５、Ｑ３−６３９６、ＳＩＬＡＳＴＩＣ（登録商標）５９０ ＬＳＲ、ＳＩＬＡＳＴＩＣ（登録商標）５９１ ＬＳＲ、ＳＩＬＡＳＴＩＣ（登録商標）５９５ ＬＳＲ、ＳＩＬＡＳＴＩＣ（登録商標）５９６ ＬＳＲ、ＳＩＬＡＳＴＩＣ（登録商標）５９８ ＬＳＲが挙げられる。機能性層は、弾力性を付与し、必要な場合には、例えば、ＳｉＣまたはＡｌ２Ｏ３のような無機粒子と混合してもよい。
【００１６】
また、中間層２２として使用するのに適した材料の他の例としては、フルオロエラストマーも挙げられる。フルオロエラストマーは、（１）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のうち、２つのコポリマー、（２）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のターポリマー、（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、キュアサイトモノマーのテトラポリマーといった種類に由来する。これらのフルオロエラストマーは、種々の名称、例えば、ＶＩＴＯＮ Ａ（登録商標）、ＶＩＴＯＮ Ｂ（登録商標）、ＶＩＴＯＮ Ｅ（登録商標）、ＶＩＴＯＮ Ｅ ６０Ｃ（登録商標）、ＶＩＴＯＮ Ｅ４３０（登録商標）、ＶＩＴＯＮ ９１０（登録商標）、ＶＩＴＯＮ ＧＨ（登録商標）、ＶＩＴＯＮ ＧＦ（登録商標）、ＶＩＴＯＮ ＥＴＰ（登録商標）で商業的に知られている。ＶＩＴＯＮ（登録商標）という名称は、Ｅ．Ｉ．ＤｕＰｏｎｔ ｄｅ Ｎｅｍｏｕｒｓ，Ｉｎｃの商標である。キュアサイトモノマーは、４−ブロモペルフルオロブテン−１、１，１−ジヒドロ−４−ブロモペルフルオロブテン−１，３−ブロモペルフルオロプロペン−１、１，１−ジヒドロ−３−ブロモペルフルオロプロペン−１、または任意の他の適切な既知のキュアサイトモノマー、例えば、ＤｕＰｏｎｔから市販されているものであってもよい。他の市販されているフルオロポリマーとしては、ＦＬＵＯＲＥＬ ２１７０（登録商標）、ＦＬＵＯＲＥＬ ２１７４（登録商標）、ＦＬＵＯＲＥＬ ２１７６（登録商標）、ＦＬＵＯＲＥＬ ２１７７（登録商標）、ＦＬＵＯＲＥＬ ＬＶＳ ７６（登録商標）が挙げられ、ＦＬＵＯＲＥＬ（登録商標）は、３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙの登録商標である。さらなる市販材料としては、ＡＦＬＡＳ（商標）というポリ（プロピレン−テトラフルオロエチレン）、ＦＬＵＯＲＥＬ ＩＩ（登録商標）（ＬＩＩ９００）というポリ（プロピレン−テトラフルオロエチレンビニリデンフルオリド）（これらも、３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能）、ＦＯＲ−６０ＫＩＲ（登録商標）、ＦＯＲ−ＬＨＦ（登録商標）、ＮＭ（登録商標）ＦＯＲ−ＴＨＦ（登録商標）、ＦＯＲ−ＴＦＳ（登録商標）、ＴＨ（登録商標）、ＮＨ（登録商標）、Ｐ７５７（登録商標）ＴＮＳ（登録商標）Ｔ４３９（登録商標）、ＰＬ９５８（登録商標）、ＢＲ９１５１（登録商標）、ＴＮ５０５（登録商標）として特定されるＴｅｃｎｏｆｌｏｎ（Ａｕｓｉｍｏｎｔから入手可能）が挙げられる。
【００１７】
３種類の既知のフルオロエラストマーの例は、（１）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のうち、２つのコポリマー類、例えば、ＶＩＴＯＮ Ａ（登録商標）として商業的に知られているもの、（２）ＶＩＴＯＮ Ｂ（登録商標）として商業的に知られている、フッ化ビニリデン、ヘキサフルオロプロピレン、テトラフルオロエチレンのターポリマー類、（３）ＶＩＴＯＮ ＧＨ（登録商標）またはＶＩＴＯＮ ＧＦ（登録商標）として商業的に知られている、フッ化ビニリデン、ヘキサフルオロプロピレン、テトラフルオロエチレン、キュアサイトモノマーのテトラポリマー類である。
【００１８】
フルオロエラストマーであるＶＩＴＯＮ ＧＨ（登録商標）およびＶＩＴＯＮ ＧＦ（登録商標）は、フッ化ビニリデンの量が比較的少ない。ＶＩＴＯＮ ＧＦ（登録商標）およびＶＩＴＯＮ ＧＨ（登録商標）は、約３５重量％のフッ化ビニリデンと、約３４重量％のヘキサフルオロプロピレンと、約２９重量％のテトラフルオロエチレンと、約２重量％のキュアサイトモノマーとを有している。
【００１９】
中間層２２の厚みは、約３０μｍ〜約１０ｍｍ、または約１００μｍ〜約８００μｍ、または約１５０μｍ〜約５００μｍである。
【００２０】
（接着層）
場合により、任意の既知の接着層および入手可能な適切な接着層（プライマー層とも呼ばれる）が、剥離層２４、中間層２２、基板２５の間に配置されていてもよい。適切な接着剤の例としては、アミノシランのようなシラン類（例えば、Ｄｏｗ Ｃｏｒｎｉｎｇ製のＨＶ Ｐｒｉｍｅｒ １０）、チタネート、ジルコネート、アルミネートなど、およびこれらの混合物が挙げられる。一実施形態では、接着剤は、約０．００１％溶液〜約１０％溶液の形態で基板にのせられてもよい。接着層は、約２ｎｍ〜約２，０００ｎｍ、または約２ｎｍ〜約５００ｎｍの厚みで基板または外側層にコーティングされてもよい。接着剤を、スプレーコーティングまたはワイピングを含む既知の任意の適切な技術によってコーティングしてもよい。
【００２１】
（剥離層）
図２には、剥離層２４の実施形態が示されている。剥離層２４の多層コーティングは、望ましい粗さの内側層２８（粗い層とも呼ばれる）と、内側層２８または粗い層の上に配置されている最外側層２９（表面層とも呼ばれる）とを備える。最外側層２９は、弾性率が内側層２８よりも低い。最外側層２９は、それ自体が下部層の粗さを受け継いでいてもよく、受け継いでいなくてもよいが、融合プロセス中にニップ圧のような圧力を加えると、下部の粗い層とよく似た表面粗さをもつ。内側層２８の弾性率は、最外側層２９と関連して、フィラー３０を加えることによって制御することができる。内側層２８の弾性率は、最外側層２９と関連して、最外側層２９より弾性率が高い材料で作られた内側層２８を有することによっても制御することができる。内側層２８の粗さは、最外側層２９と関連して、フィラー３０を加えることによって制御することができる。内側層２８の粗さは、最外側層２９と関連して、内側層２８をエンボス加工またはパターン形成して望ましい粗さにすることによっても制御することができる。
【００２２】
図３には、剥離層２４の別の実施形態が示されている。図３において、剥離層２４は、エアロゲル粒子２７をポリマー２６に分散させることによって提供される、望ましい粗さの内側層２８を備えている。最外側層２９は、内側層２８の上に配置されており、内側層２８よりも弾性率が低い。最外側層２９は、それ自体が下部層の粗さを受け継いでいてもよく、受け継いでいなくてもよいが、融合プロセス中にニップ圧のような圧力を加えると、下部の粗い層とよく似た表面粗さをもつ。周囲条件で測定すると、内側層２８の弾性率の範囲は、約５００ｐｓｉ〜約１０，０００ｐｓｉ、または約６００ｐｓｉ〜約５，０００ｐｓｉ、または約８００ｐｓｉ〜約１５００ｐｓｉである。最外側層２９の弾性率の範囲は、約２００ｐｓｉ〜約２０００ｐｓｉ、または約３００ｐｓｉ〜約１５００ｐｓｉ、または約３００ｐｓｉ〜約１０００ｐｓｉである。内側層２８の表面粗さ（Ｓｑ）の範囲は、約１．５μｍ〜約６μｍ、約２．５μｍ〜約５μｍ、約３μｍ〜約４μｍである。
【００２３】
特定の用途にとって、印刷光沢を下げることが必要である。印刷光沢を下げることは、定着器ロールを改質することによって達成することができる。適切なフィラーを定着器ロールに加えることによって印刷光沢を下げることは、トナー配合物を改質することによりも低コストの選択肢である。さまざまな量のフィラーを用いて一連の定着器ロールを製造することができ、これにより、消費者は、適切な定着器部材を選択することによって、印刷物の光沢を選択することができる。この目的のために、フルオロエラストマーマトリックスに分散したシリカエアロゲル粒子を含有するコンポジットｉＧｅｎ定着器トップコートの設計が記載されている（２０１１年３月２２日に出願された米国特許出願第１３／０５３，７３０号）。それに加え、フルオロプラスチックマトリックスに分散したシリカエアロゲル粒子を含有するコンポジットｉＧｅｎ定着器トップコートの設計が記載されている（２０１１年３月２２日に出願された米国特許出願第ＵＳＳＮ １３／０５３，４１８号）。エアロゲル粒子がｉＧｅｎ定着器トップコートに組み込まれると、定着器トップコートは、ｉＧｅｎ３コントロールロールよりも光沢が顕著に低くなる。トップコート層の中のエアロゲル粒子の量を増やすと、光沢が減る。
【００２４】
ｉＧｅｎ機械による長期間の促進試験に基づき、エアロゲル粒子を含有するトップコートを有する定着器は、時間が経過するにつれて印刷光沢が大きくなることがわかった。それに加え、エアロゲル粒子を含有するトップコートを有する定着器は、印刷物の中で光沢の変動が観察される。これらの問題は、フィラー粒子、例えば、エアロゲル粒子が変形し、トップコートまたは剥離層の摩耗が促進され、トップコートが汚染することによって生じると考えられる。これらの影響を軽減し、広範囲の材料／プロセスを可能にするために、多層というアプローチが本明細書に提供される。
【００２５】
剥離層２４の二重層を設計する目的は、内側層２８を薄い層である表面層２９または最外側層２９で覆い、内側層２８の中のフィラー粒子の摩耗または割り込みを最小限にすることによって、表面を維持することである。表面層２９がなければ、最初の１００００〜２５０００回の印刷の間に、光沢の「崩壊」が起こる。表面層２９がなければ、印刷物のトナーの周囲およびトナーのない領域で、印刷内に光沢がまだらな点も存在する。内側層２８を最外側層２９で覆うことによって、印刷物の光沢は低いままで、印刷欠陥が最小化される。
【００２６】
必要な表面粗さを保つ二重層トップコートの設計によって、定着器ローラの寿命全期間にわたって、印刷物の上の単層の光沢の欠陥および光沢の崩壊期間を最小限にしつつ、光沢が低い印刷物が得られる。このことは、特にｉＧｅｎ３ Ｒｏｌｌｅｒシステムに向けたものであるが、ベルト表面に塗布してもよい。
【００２７】
多層剥離層２４の利点としては、トナー剥離、耐摩耗性および耐汚染性のような一般的な定着器表面の要求事項から、低い光沢という機能を切り離すことが挙げられる。それに加え、摩耗および汚染は、内側層２８によって低い光沢という機能を依然として得つつ、最外側層２９の組成物によって対処することができる。剥離および機械的頑丈性を与えるさまざまな材料を最外側層２９として使用することができる（例えば、フルオロエラストマーまたはフルオロプラスチック）。例えば、フィラーの組み込み、エンボス加工およびインプリンティングのような、内側層２８に粗さを与えるさまざまな材料／プロセスを適用することができる。内側層２８は、フルオロプラスチックとフルオロエラストマーとを含むフルオロポリマーマトリックスであってもよい。
【００２８】
いくつかの実施形態では、最外側層２９に適した材料は、弾性率が第１の層よりも小さい限り、フルオロプラスチックまたはフルオロエラストマーであってもよい。いくつかの実施形態では、内側層２８に適した材料２６も、弾性率が第１の層より小さい限り、フルオロプラスチックまたはフルオロエラストマーであってもよい。内側層２８の粗さは、フィラー（粒子３０として示されている）を組み込むことによって、または、内側層２８をエンボス加工またはインプリンティングすることによって作られてもよい。最外側層２９の厚みは、約１μｍ〜約２０μｍ、またはいくつかの実施形態では、約２μｍ〜約１５μｍ、またはいくつかの実施形態では、約３μｍ〜約１０μｍである。内側層２８の厚みは、約１０μｍ〜約２００μｍ、またはいくつかの実施形態では約１０μｍ〜約１００μｍ、またはいくつかの実施形態では、約１０μｍ〜約５０μｍである。多層コーティングは、例えば、フローコーティング、スプレーコーティング、浸漬コーティングのようなさまざまなコーティング技術によって調製することができる。表面粗さを定義するために光沢を用い、粗さを与える層は、７５グロス平均で光沢が約３ｇｇｕ〜約６０ｇｇｕであるか、または約５ｇｇｕ〜約４０ｇｇｕ、または約１０ｇｇｕ〜約２０ｇｇｕである。
【００２９】
ポリマーバインダー２６、内側層２８として使用するのに適したフルオロプラスチック、または本明細書に記載の配合物および剥離層２４中の最外側層２９の材料としては、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）、ポリテトラフルオロエチレンとペルフルオロメチルビニルエーテルのコポリマー、およびこれらの混合物が挙げられる。フルオロプラスチックは、化学安定性および熱安定性をもち、表面エネルギーが低い。フルオロプラスチックは、融点が約１００℃〜約３５０℃、または約１２０℃〜約３３０℃である。
【００３０】
最外側層２９または第１の層２８の材料として３種類の既知のフルオロエラストマーの例は、（１）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のうち２つのコポリマー類、例えば、ＶＩＴＯＮ Ａ（登録商標）として商業的に知られているもの、（２）ＶＩＴＯＮ Ｂ（登録商標）として商業的に知られている、フッ化ビニリデン、ヘキサフルオロプロピレン、テトラフルオロエチレンのターポリマー類、（３）ＶＩＴＯＮ ＧＨ（登録商標）またはＶＩＴＯＮ ＧＦ（登録商標）として商業的に知られている、フッ化ビニリデン、ヘキサフルオロプロピレン、テトラフルオロエチレン、キュアサイトモノマーのテトラポリマー類である。
【００３１】
フルオロエラストマーであるＶＩＴＯＮ ＧＨ（登録商標）およびＶＩＴＯＮ ＧＦ（登録商標）は、フッ化ビニリデンの量が比較的少ない。ＶＩＴＯＮ ＧＦ（登録商標）およびＶＩＴＯＮ ＧＨ（登録商標）は、約３５重量％のフッ化ビニリデンと、約３４重量％のヘキサフルオロプロピレンと、約２９重量％のテトラフルオロエチレンと、約２重量％のキュアサイトモノマーとを有している。
【００３２】
図２および図３の最外側層２９または内側層２８に使用される市販のフルオロエラストマーとしては、例えば、ＶＩＴＯＮ（登録商標）Ａ（ヘキサフルオロプロピレン（ＨＦＰ）およびフッ化ビニリデン（ＶＤＦ（登録商標）またはＶＦ２）のコポリマー）、ＶＩＴＯＮ（登録商標）Ｂ（テトラフルオロエチレン（ＴＦＥ）、フッ化ビニリデン（ＶＤＦ（登録商標））およびヘキサフルオロプロピレン（ＨＦＰ）のターポリマー）、ＶＩＴＯＮ（登録商標）ＧＦ（ＴＦＥ、ＶＦ２、ＨＦＰのテトラポリマー）および、ＶＩＴＯＮ（登録商標）Ｅ、ＶＩＴＯＮ（登録商標）Ｅ−６０Ｃ、ＶＩＴＯＮ（登録商標）Ｅ４３０、ＶＩＴＯＮ（登録商標）９１０、ＶＩＴＯＮ（登録商標）ＧＨおよびＶＩＴＯＮ（登録商標）ＧＦが挙げられる。ＶＩＴＯＮ（登録商標）という名称は、Ｅ．Ｉ．ＤｕＰｏｎｔ ｄｅ Ｎｅｍｏｕｒｓ、Ｉｎｃ．（Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ、ＤＥ）の商標である。
【００３３】
内側層２８に含まれてもよい粒子３０（図２）またはフィラーの例としては、カーボンナノチューブ（ＣＮＴ）、カーボンブラック、例えば、カーボンブラック、グラファイト、アセチレンブラック、エアロゲル粒子（図３には２７で示される）、グラファイト、グラフェン、フッ素化カーボンブラックなど、金属、金属酸化物およびドープされた金属酸化物、例えば、酸化スズ、二酸化アンチモン、アンチモンドープされた酸化スズ、二酸化チタン、酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化インジウム、インジウムドープされた三酸化スズ、炭化ケイ素、炭化金属など、およびこれらの混合物が挙げられる。粒子３０またはフィラーは、第１の層２８の固形分全体の約０．１容積％〜約３０容積％、または約０．５容積％〜約２０容積％、または約１容積％〜約１０容積％の容積で存在していてもよい。
【００３４】
一例として、低光沢定着器用途のために、最外側層２９に適した材料は、硬化したフルオロエラストマー（例えば、Ｖｉｔｏｎ）であり、その下側の粗さを与える層に有用な材料は、フルオロポリマー（例えば、ＴＨＶ）である。ＴＨＶは、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、フッ化ビニリデンのポリマーである。粗さは、フィラー（粒子３０として示される）を組み込むことによって、または、内側層２８をエンボス加工またはインプリンティングすることによって作られてもよい。多層コーティングは、フローコーティング、スプレーコーティング、浸漬コーティングのようなさまざまなコーティング技術によって調製することができる。表面粗さを定義するために光沢を用いると、粗さを与える層は、光沢範囲が７５光沢平均で約３ｇｇｕ〜約６０ｇｇｕ、または約５ｇｇｕ〜約４０ｇｇｕ、または約１０ｇｇｕ〜約２０ｇｇｕである。
【００３５】
エアロゲルは、一般的な用語で、孔の液体を除去し、孔の液体を空気と置き換えることによって固体状態まで乾燥したゲルとして記述されてもよい。本明細書で使用する場合、「エアロゲル」は、一般的に非常に低密度のセラミック固体であり、典型的には、ゲルから作られる材料を指す。したがって、用語「エアロゲル」は、乾燥中にゲルがほとんど縮まないように乾燥したゲルを示すために用いられ、これにより、空隙率および関連する特徴が保存される。対照的に、「ヒドロゲル」は、孔の液体が水性液である濡れたゲルを記述するために用いられる。用語「孔の液」は、孔要素を作成する間に孔構造に入り込んだ液体を記述している。乾燥させると（例えば、超臨界乾燥）、顕著な量の空気を含むエアロゲル粒子２７が作られ、低密度の固体と高い表面積が得られる。したがって、種々の実施形態では、エアロゲルは、質量密度が低く、比表面積が大きく、空隙率が非常に高いことを特徴とする低密度マイクロセル材料である。特定的には、エアロゲルは、大量の小さな相互に接続した孔を含む固有の構造を特徴とする。溶媒を除去した後、重合した材料を不活性雰囲気で熱分解させ、エアロゲルを作成する。
【００３６】
任意の適切なエアロゲル成分を使用してもよい。いくつかの実施形態では、エアロゲル成分は、例えば、無機エアロゲル、有機エアロゲル、カーボンエアロゲル、およびこれらの混合物から選択されてもよい。特定の実施形態では、セラミックエアロゲルを適切に使用することができる。これらのエアロゲルは、典型的には、シリカから作られているが、金属酸化物、例えば、アルミナ、チタニアおよびジルコニア、または炭素から構成されていてもよく、場合により、金属のような他の要素でドープされていてもよい。ある実施形態では、エアロゲル成分は、ポリマーエアロゲル、コロイド状エアロゲル、およびこれらの混合物から選択されるエアロゲルを含んでいてもよい。
【００３７】
エアロゲル成分は、最初に望ましい大きさの粒子として作られてもよく、または、もっと大きな粒子として作られ、次いで、望ましい大きさまで小さくしてもよい。例えば、作られたエアロゲル材料を粉砕してもよく、またはナノサイズからミクロンサイズのエアロゲル粒子として直接作ってもよい。
【００３８】
実施形態のエアロゲル粒子２７（図３）は、空隙率が約５０％〜約９９．９％であってもよく、ここで、エアロゲルは、空隙を９９．９％含んでいてもよい。いくつかの実施形態では、エアロゲル粒子は、空隙率が約５０％〜約９９．０％、または５０％〜約９８％である。いくつかの実施形態では、エアロゲル成分の孔は、直径が約２ｎｍ〜約５００ｎｍ、または約１０ｎｍ〜約４００ｎｍ、または約２０ｎｍ〜約１００ｎｍであってもよい。特定の実施形態では、エアロゲル成分は、５０％を超える孔の空隙率を有していてもよく、孔は直径が１００ｎｍ未満であり、さらに、約２０ｎｍ未満であってもよい。いくつかの実施形態では、エアロゲル成分は、球状、またはほぼ球状、円筒形、棒状、ビーズ状、立方体、平板状などの形状をもつ粒子の形態であってもよい。
【００３９】
いくつかの実施形態では、エアロゲル成分としては、平均容積粒径が約１μｍ〜約１００μｍ、または約３μｍ〜約５０μｍ、または約５μｍ〜約２０μｍのエアロゲル粒子２７、粉末、または分散物が挙げられる。エアロゲル成分としては、分散した１個の粒子として、または２個以上の粒子の凝集物、または粒子群としてポリマー材料内に存在するエアロゲル粒子が挙げられる。
【００４０】
一般的に、特定の実施形態に使用されるエアロゲルの種類、空隙率、孔径、量は、得られる組成物の望ましい性質、エアロゲルを混合するポリマーおよび溶液の性質に基づいて選択されてもよい。例えば、プレポリマー（例えば、比較的処理粘度が低く、例えば、１０センチストークス未満の低分子量ポリウレタンモノマー）が一実施形態で使用するのに選択される場合、中エネルギーから高エネルギーの混合技術を使用することによって、例えば、温度を制御し、高せん断および／またはブレンドによって、高い空隙率、例えば、８０％より大きい、高い比表面積、例えば、約５００ｍ２／ｇｍより大きい）、比較的小さな孔径をもつエアロゲル（例えば、約１００ｎｍ未満を比較的高い濃度（例えば、約２重量％より多く、約２０重量％まで）でプレポリマーに混合してもよい。親水性型エアロゲルを用いる場合、プレポリマーを架橋し、硬化させ／後硬化させ、ポリマーおよびエアロゲルフィラーの非常に長いマトリックスを作成すると、得られたコンポジットは、同じように調製したフィラーを含まないポリマーと比較した場合、改良された疎水性を示し、大きな硬度を示すだろう。改良された疎水性は、液相処理中に生じるポリマーとエアロゲルの相互作用に由来していてもよく、これにより、ポリマーの分子鎖の一部が、エアロゲルの孔の一部に入り込み、エアロゲルの孔以外の領域が、分子間の空間のいくらか、または全部を占めるようにはたらき、水分子は、それ以外の場所に入り込み、占有するだろう。
【００４１】
エアロゲル成分を特徴づけるような、相互に接続している孔の連続したモノリス構造によって、高い表面積も導かれ、エアロゲルを製造するために用いられる材料に基づき、電気伝導度は、熱的および電気的に非常に伝導性である範囲から、熱的および電気的に非常に絶縁性である範囲までさまざまであってもよい。さらに、エアロゲル成分は、いくつかの実施形態では、表面積が約４００ｍ２／ｇ〜約１２００ｍ２／ｇ、例えば、約５００ｍ２／ｇ〜約１２００ｍ２／ｇ、または約７００ｍ２／ｇ〜約９００ｍ２／ｇの範囲であってもよい。いくつかの実施形態では、エアロゲル成分は、電気抵抗率が約１．０×１０−４Ω−ｃｍより大きくてもよく、例えば、約０．０１Ω−ｃｍ〜約１．０×１０１６Ω−ｃｍ、約１Ω−ｃｍ〜約１．０×１０８Ω−ｃｍ、または約５０Ω−ｃｍ〜約７５０，０００Ω−ｃｍの範囲であってもよい。種々の実施形態で用いられる異なる種類のエアロゲルは、電気抵抗率が、導電性、約０．０１〜約１．００Ω−ｃｍから絶縁性、約１０１６Ω−ｃｍを超えるにまでわたっていてもよい。実施形態の導電性エアロゲル、例えば、カーボンエアロゲルを、他の導電性フィラーと合わせ、それ以外の方法では得ることが困難な物理特性、機械特性、電気特性の組み合わせを得てもよい。
【００４２】
いくつかの実施形態で適切に使用可能なエアロゲルは、無機エアロゲル、有機エアロゲル、カーボンエアロゲルといった３種類の主なカテゴリーに分けられるだろう。いくつかの実施形態では、定着器部材層は、無機エアロゲル、有機エアロゲル、カーボンエアロゲル、およびこれらの混合物から選択される１種類以上のエアロゲルを含んでいてもよい。例えば、実施形態は、同じ種類の複数のエアロゲル、例えば、２種類以上の無機エアロゲルの組み合わせ、２種類以上の有機エアロゲルの組み合わせ、または２種類以上のカーボンエアロゲルの組み合わせを含んでいてもよく、異なる種類の複数のエアロゲル、例えば、１種類以上の無機エアロゲル、１種類以上の有機エアロゲル、および／または１種類以上のカーボンエアロゲルを含んでいてもよい。例えば、化学修飾された疎水性シリカエアロゲルを、高電気伝導度カーボンエアロゲルと合わせ、コンポジットの疎水性と電気特性を同時に変え、それぞれの性質について望ましい目標レベルを達成してもよい。
【００４３】
無機エアロゲル、例えば、シリカエアロゲルは、一般的に、金属酸化物のゾル−ゲル重縮合によって作られ、硬度に架橋した透明ヒドロゲルを生成する。これらのヒドロゲルを超臨界乾燥させ、無機エアロゲルを作成する。
【００４４】
有機エアロゲルは、一般的に、レゾルシノールとホルムアルデヒドのゾル−ゲル重縮合によって作られる。これらのヒドロゲルを超臨界乾燥させ、有機エアロゲルを作成する。
【００４５】
カーボンエアロゲルは、一般的に、不活性雰囲気下で有機エアロゲルを熱分解することによって作られる。カーボンエアロゲルは、三次元網目構造に整列した、共有結合したナノメートルサイズの粒子で構成されている。カーボンエアロゲルは、高い表面積をもつ炭素粉末とは異なり、酸素を含まない表面をもち、ポリマーマトリックスとの相溶性が上がるように化学修飾することができる。それに加え、カーボンエアロゲルは、一般的に、導電性であり、電気抵抗率が約０．００５Ω−ｃｍ〜約１．００Ω−ｃｍである。特定の実施形態では、コンポジットは、１種類以上のカーボンエアロゲル、および／または１種類以上のカーボンエアロゲルと１種類以上の無機エアロゲルおよび／または有機エアロゲルとのブレンドを含んでいてもよい。
【００４６】
いくつかの実施形態に含まれていてもよいカーボンエアロゲルは、ポリマーおよびコロイドの２種類の形態を示し、これらは別個の特性をもっている。カーボンエアロゲルの形態の種類は、エアロゲルの調製の詳細によって変わるが、両種類とも、分子クラスターの速度論的凝集から得られる。つまり、２０Å（オングストローム）未満であってもよい、ナノ孔であるカーボンエアロゲルの一次粒子と、約２０Å〜約５００Åであってもよい、より合わされたナノ結晶黒煙リボンとで構成され、二次粒子、すなわちメソ細孔を形成する。これらのメソ細孔は、多孔性カーボンエアロゲルマトリックスを作り出すための鎖を形成していてもよい。カーボンエアロゲルマトリックスは、いくつかの実施形態では、例えば、適切な溶融ブレンドまたは溶融混合技術によって、ポリマーマトリックスに分散していてもよい。
【００４７】
いくつかの実施形態では、カーボンエアロゲルを、導電率、磁化率、および／または分散性を高めるために、金属と合わせてもよく、金属でコーティングされてもよく、または金属でドープされてもよい。金属ドープされたカーボンエアロゲルは、いくつかの実施形態では、単独で使用されてもよく、または、他のカーボンエアロゲルおよび／または無機エアロゲルまたは有機エアロゲルとのブレンドの状態で使用されてもよい。任意の適切な金属、または金属の混合物、金属酸化物、アロイが、いくつかの実施形態で含まれていてもよく、この場合、金属ドープされたカーボンエアロゲルを使用する。特定の実施形態では、また、特定的な実施形態では、カーボンエアロゲルを、遷移金属（周期表に定義されているような）およびアルミニウム、亜鉛、ガリウム、ゲルマニウム、カドミウム、インジウム、スズ、水銀、タリウムおよび鉛から選択される１種類以上の金属でドープしてもよい。特定の実施形態では、カーボンエアロゲルを、銅、ニッケル、スズ、鉛、銀、金、亜鉛、鉄、クロム、マンガン、タングステン、アルミニウム、白金、パラジウムおよび／またはルテニウムでドープする。例えば、いくつかの実施形態では、銅ドープされたカーボンエアロゲル、ルテニウムドープされたカーボンエアロゲル、およびこれらの混合物が、コンポジットに含まれていてもよい。
【００４８】
例えば、すでに述べたように、エアロゲル成分がナノメートルサイズの粒子２７を含む実施形態では、これらの粒子またはその一部分は、ポリマーの分子格子構造の中にある分子間および分子内の空間を占めていてもよく、したがって、水分子が、これらの分子レベルの空間に組み込まれるのを防ぐことができる。このような防御によって、コンポジット全体の親水性が下がるだろう。それに加え、多くのエアロゲルは疎水性である。疎水性エアロゲル成分を組み込むと、実施例のコンポジットの親水性が下がるだろう。親水性が低いコンポジット、およびこのようなコンポジットから作られる任意の成分は、環境安定性が高く、特に、低湿と高湿を繰り返す条件では安定性が高い。
【００４９】
エアロゲル粒子２７は、アルキルシラン、アルキルクロロシラン、アルキルシロキサン、ポリジメチルシロキサン、アミノシラン、メタクリルシランの群から選択される表面官能基を含んでいてもよい。いくつかの実施形態では、エアロゾルと反応性の官能基を含む表面処置材料によって、改変された表面相互作用が生じるだろう。また、表面処置すると、組成物表面に非粘着性の相互作用が生じるのに役立つ。
【００５０】
それに加え、多孔性エアロゲル粒子２７が、フルオロポリマーに入り込んでいてもよく、より合わされていてもよく、それにより、ポリマー格子の強度があがる。したがって、エアロゲル粒子がポリマー格子に入り込んでいるか、またはより合わされている実施形態のコンポジット全体の機械特性は、向上し、安定化するだろう。
【００５１】
例えば、一実施形態では、エアロゲル成分は、平均粒径が５〜１５ミクロン、空隙率が９０％以上、バルク密度が４０〜１００ｋｇ／ｍ３、表面積が６００〜８００ｍ２／ｇのシリカシリケートであってもよい。もちろん、所望な場合、１つ以上の性質がこれらの範囲を超える材料を使用してもよい。
【００５２】
エアロゲル成分の性質に依存して、エアロゲル成分をそのまま使用してもよく、または、エアロゲル成分を化学修飾してもよい。例えば、エアロゲル表面の化学を種々の用途のために改質してもよい。例えば、エアロゲル表面を、エアロゲルの分子構造の上または内部で化学置換によって改質し、親水性または疎水性にしてもよい。例えば、エアロゲル成分の疎水性を向上させるような化学修飾が望ましいだろう。このような化学処理が望ましい場合、当該技術分野でよく知られている任意の従来の化学処理を使用してもよい。例えば、このようなエアロゲル粉末の化学処理は、表面のヒドロキシル基を有機基または部分的にフッ素化した有機基などと置き換えることを含んでいてもよい。
【００５３】
一般的に、広範囲のエアロゲルが当該技術分野で知られており、種々の用途に適用されてきた。例えば、多くのエアロゲル成分（粉砕した疎水性エアロゲル粒子を含む）は、毛髪、スキンケア、制汗組成物のような配合物の低コスト添加剤として使用されてきた。ある特定の非限定的な例は、すでに化学処理されている市販の粉末であり、粒径が５〜１５ミクロンであるＤｏｗ Ｃｏｒｎｉｎｇ ＶＭ−２２７０エアロゲル微粒子である。
【００５４】
剥離層２４は、フルオロポリマーと内側層２８の粗さに依存する表面自由エネルギーをもつ。いくつかの実施形態では、本明細書に記載の剥離層２４は、表面エネルギーが２０ｍＮ／ｍ２未満の表面層を作り出す。いくつかの実施形態では、表面自由エネルギーは、超疎水性表面では１０ｍＮ／ｍ２未満、または１０ｍＮ／ｍ２〜２ｍＮ／ｍ２であり、または、１０ｍＮ／ｍ２〜５ｍＮ／ｍ２、または１０ｍＮ／ｍ２〜７ｍＮ／ｍ２である。
【００５５】
内側層２８および最外側層２９の組成物を基材にコーティングし、任意の適切な既知の様式で剥離層２４を作成する。このような材料を基材層にコーティングする典型的な技術としては、フローコーティング、液体噴霧コーティング、浸漬コーティング、巻き線によるロッドコーティング、流動床コーティング、粉末コーティング、静電噴霧、音波による噴霧、ブレードコーティング、成型、ラミネート加工などが挙げられる。
【００５６】
スプレーコーティングの方法は、フィラー粒子とフルオロポリマー樹脂粒子の混合物を、溶媒に分散させることを含み、溶媒は、水、アルコール、例えば、メタノール、エタノールまたはイソプロパノール、ケトン、例えば、アセトン、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）またはメチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）、または他の適切な溶媒であってもよい。また、分散物は、分散剤、安定化剤、レベリング剤、または分散物の品質またはコーティング品質を改良する他の添加剤を含んでいてもよい。エアロゲルとフルオロプラスチック粒子を分散させた後、フュージング部材の機能性表面に分散物を噴霧し、溶媒を乾燥させた後、成分を必要な温度で熱処理し、フルオロポリマーを溶融または硬化させ、トップコート層を硬化させる。
【００５７】
粉末コーティングの方法は、フィラーとフルオロポリマー樹脂粉末とを合わせ、ブレンドまたは別の混合システムによって混合し、均一に混合した粉末を作り、粉末コーティングを作ることを含む。
【００５８】
フローコーティングは、分散したポリマー溶液をブレードの間に入れ、定着器ロール表面を回転させる（ｒｐｍ範囲は４０〜２００）ことによって行われる。ポリマー溶液は、あらかじめ計量しておいたコーティング流において、合計固体重量を基準として約１０〜３０％である。ブレードは、定着器基材のロールの円周の周囲で流れをなめらかにする。分散ヘッドおよび計量ブレードは、ロールの長さ方向に沿って約２〜２０ｍｍ／ｓの速度で横切り、ロール表面全体が螺旋形状にコーティングされる。この様式で首尾よく実施されたフローコーティングは、コーティングのレオロジー、ブレードの角度、先端の圧力、横断速度、分散速度および／または液体膜コーティングの分野の当業者なら知っている他の因子によって変わる。
【実施例】
【００５９】
表面コーティングが内側層にコーティングされ、印刷の欠陥が最小限になり、低い印刷光沢を達成した多層コーティングを以下に示す。２セットの定着器ロールを調製した。約５重量％エアロゲル粒子を含むＡＯ７００硬化したＶｉｔｏｎ（約３０ミクロン）のコントロールロールを、シリコーンゴム中間層に上記組成物をフローコーティングし、ポリマーを乾燥させ、硬化させることによって調製した。表面層がＡＯ７００硬化したＶｉｔｏｎ（約４．５ミクロン）であり、約５重量％エアロゲル粒子を含むＡＯ７００硬化したＶｉｔｏｎ（約２５ミクロン）の二重層トップコートを、シリコーンゴム中間層に対し、コントロール中の上記組成物をフローコーティングすることによって調製した。この組成物を乾燥させた。ＡＯ７００とＶｉｔｏｎの組成物を、乾燥した層にスプレーコーティングした。両方の層を乾燥器で硬化させた。
【００６０】
ロールに油を塗り、ｉＧｅｎ３で１３本の縞のある目的物（８．５×１１インチのＤｉｇｉｔａｌ Ｃｏｌｏｒ Ｅｌｉｔｅ Ｇｌｏｓｓ、１２０ｇｓｍ）を用い、２５０００回印刷試験した。このアプローチによる光沢の「崩壊」の改善を、軽く傾斜する光沢線によって図４に示している（理想的には、この線は水平であり、二重層の設計は、単一層のアプローチと比較して、この方向に大きくシフトしていることを示す）。
【００６１】
定着器トップコートのための多層コーティングを以下のように調製した。ＴＨＶＰ２２１（４．１０部）、金属酸化物（０．７８７部の酸化マグネシウム、０．３９３部の水酸化カルシウム）、１．６８部のビスフェノールＶＣ−５０硬化剤（Ｅ．Ｉ．ｄｕ Ｐｏｎｔ ｄｅ Ｎｅｍｏｕｒｓ、Ｉｎｃ．から入手可能なＶｉｔｏｎ（登録商標）Ｃｕｒａｔｉｖｅ Ｎｏ．５０）を、メチルイソブチルケトン（２７．５部）中で混合し、分散物を作成した。この分散物に、０．８２部のエアロゲル粒子を加えた。溶媒を蒸発させた後、コーティングを、例えば、約１４９℃で２時間、約１７７℃で２時間、約２０４℃で２時間、約２３２℃で６時間硬化させた。Ｖｉｔｏｎ ＧＦ（４．１０部）、ＡＯ７００（０．８２部）、メチルイソブチルケトン（６０部）の溶液を作成することによって、トップコートを作成した。得られた溶液をＴＨＶ層の上部にフローコーティングした。溶媒を蒸発させた後、コーティングを、例えば、約４９℃で２時間、約９３℃で２時間、約１４９℃で２時間、約１７７℃で２時間、２０４℃で２時間、２１８℃で１０時間硬化させた。ＴＨＶ材料は、弾性率が４５００ｐｓｉを超えており、一方、Ｖｉｔｏｎ材料は、約６００ｐｓｉであった。
【技術分野】
【０００１】
本教示は、一般的に、電子写真式デバイス用の表面コーティングおよびプロセスに関し、さらに具体的には、制御可能な画像光沢度を与える表面コーティングに関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真式マーキングは、望ましい書類の光像であらわされたものを、実質的に均一に帯電した光受容体にさらすことによって行われる。この光像に応答して、光受容体は、光受容体表面で放電し、望ましい書類の静電潜像を作り出す。次いで、この潜像の上にトナー粒子が堆積し、トナー画像を作成する。次いで、このトナー画像を、光受容体から印刷媒体、例えば、紙シートに転写する。次いで、転写されたトナー画像を、通常は、熱および／または圧力を用い、印刷媒体に融合させる。
【０００３】
光沢は、鏡面反射に関係がある表面の性質である。鏡面反射は、平滑で均一な表面から反射して生じる境界のはっきりした光線である。光沢は、光線が表面から反射するときに、入射角が反射角と等しいという反射の法則に従う。光沢特性は、一般的に、光沢計によってガードナー光沢単位（ｇｇｕ）で測定される。
【０００４】
電子写真式印刷産業で、単色印刷およびカラー印刷の両方の融合した画像の光沢を制御し、これを電子写真式印刷のカラー用途に拡張することが望ましい。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
一実施形態によれば、第１の弾性率および第１の粗さをもつ内側層と、第２の弾性率をもつ表面層とを備えるコーティングが提供される。第１の弾性率は、第２の弾性率より大きい。コーティングにニップ圧がかけられると、コーティング表面が、第１の粗さにほぼ等しい表面粗さを示す。
【０００６】
別の実施形態によれば、基材と、基材の上に配置された機能性層と、機能性層の上に配置された外側コーティングとを備える定着器部材が提供される。外側コーティングは、第１の弾性率および第１の粗さをもつ内側層と、第２の弾性率をもつ表面層とを備え、第１の弾性率は、第２の弾性率より大きい。コーティングにニップ圧がかけられると、コーティング表面が、第１の粗さにほぼ等しい表面粗さを示す。
【０００７】
別の実施形態によれば、フルオロエラストマーを含み、その中にエアロゲル粒子が分散した内側層と、内側層の上に配置された、フルオロエラストマーを含む表面層とを備えるコーティングが提供される。表面層は、厚みが約１μｍ〜約２０μｍである。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、画像化装置の模式図である。
【図２】図２は、定着器部材の一実施形態の模式図である。
【図３】図３は、定着器部材の一実施形態の模式図である。
【図４】図４は、種々の定着器部材について、ロールの光沢対印刷回数を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図１を参照すると、典型的な静電複写装置において、複写される元の光像は、感光部材の上に静電潜像の形態で記録され、この潜像は、次いで、一般的にトナーと呼ばれる電気的性質を帯びた熱可塑性樹脂粒子を塗布することによって可視化される。特定的には、光受容体１０は、電源１１から電圧が供給される充電器１２を用い、表面が帯電する。次いで、光受容体１０は、光学系または画像入力装置１３、例えば、レーザーおよび発光ダイオードからの光に画像の形に露光され、表面に静電潜像が作られる。一般的に、静電潜像は、現像ステーション１４からの現像混合物と接触することによって現像される。現像は、磁気ブラシ、パウダークラウド、または他の既知の現像プロセスを用いることによって行われてもよい。乾燥現像混合物は、通常は、トナー粒子が摩擦電気によって接着した顆粒状キャリアを含む。トナー粒子は、顆粒状キャリアから潜像に引き寄せられ、表面にトナー粉末画像を形成する。または、液体現像材料が用いられてもよく、この液体現像材料は、トナー粒子が分散した液体キャリアを含む。液体現像材料が移動して静電潜像と接触し、トナー粒子は、画像の形状になるように堆積する。
【００１０】
光伝導性表面にトナー粒子が画像の形状になるように堆積した後、トナー粒子は、転写手段１５によってコピーシート１６に転写され、転写は、加圧転写であってもよく、静電転写であってもよい。または、現像された画像を中間転写体またはバイアス転写体に転写し、次いで、コピーシートに転写してもよい。コピー基板の例としては、紙、透明材料、例えば、ポリエステル、ポリカーボネートなど、布、木材、または最終画像が表面に乗るであろう任意の他の望ましい材料が挙げられる。
【００１１】
現像された画像の転写が終了した後、コピーシート１６は、融合ステーション１９（図１では定着器ロール２０および加圧ロールとして示されている（しかし、加圧ロールと接触した定着器ベルト、加圧ベルトと接触した定着器ロールなどのような任意の他の融合要素が、本装置とともに使用するのに適している））に進み、現像された画像は、コピーシート１６を融合ロールと加熱ロールの間で押さえつけることによってコピーシート１６に融合され、それによって、永久的な画像が作られる。または、転写および融合は、転写固定装置によって行われてもよい。
【００１２】
光受容体１０は、転写の後に、クリーニングステーション１７に進み、このクリーニングステーション１７で、光受容体１０に残った任意のトナーが、ブレード（図１に示されるもの）、ブラシ、または他のクリーニング装置を用いることによって、クリーニングされる。
【００１３】
図２は、定着器部材の一実施形態の拡大概略図であり、種々の可能な層を示している。図２に示されるように、基板２５は、表面に任意要素の中間層２２を有している。中間層２２の表面には、剥離層２４があり、これについて以下にさらに詳細に記載する。
【００１４】
（基板層）
図２および図３の基材２５は、例えば、開示されている定着器部材について、ベルト、平板、および／または円柱ドラムの形態であってもよい。フュージング部材の基材は、強度が大きく、融合温度で分解しない物理特性をもち得るものなら、限定されない。具体的には、基材は、金属、例えば、アルミニウムまたはステンレス鋼、または耐熱性樹脂のプラスチックから製造することができる。耐熱性樹脂の例としては、ポリイミド、芳香族ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリフタルアミド、ポリエステル、液晶材料、例えば、サーモトロピック液晶ポリマーなどが挙げられる。基材の厚みは、剛性および可とう性によって、フュージングベルトを繰り返し回転させることができる範囲内にあり、例えば、約１０〜約２００マイクロメートル、または約３０〜約１００マイクロメートルの範囲でうまく達成することができる。
【００１５】
（中間層）
図２および図３に示される機能性中間層２２（緩衝層とも呼ばれる）として用いられる材料の例としては、フルオロシリコーン、シリコーンゴム、例えば、室温加硫（ＲＴＶ）シリコーンゴム、高温加硫（ＨＴＶ）シリコーンゴム、低温加硫（ＬＴＶ）シリコーンゴムが挙げられる。これらのゴムは既知であり、商業的に簡単に入手可能であり、例えば、ＳＩＬＡＳＴＩＣ（登録商標）７３５ブラックＲＴＶおよびＳＩＬＡＳＴＩＣ（登録商標）７３２ ＲＴＶ（いずれもＤｏｗ Ｃｏｒｎｉｎｇ製）、１０６ ＲＴＶ Ｓｉｌｉｃｏｎｅ Ｒｕｂｂｅｒおよび９０ ＲＴＶ Ｓｉｌｉｃｏｎｅ Ｒｕｂｂｅｒ（いずれもＧｅｎｅｒａｌ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ製）、ＪＣＲ６１１５ＣＬＥＡＲ ＨＴＶおよびＳＥ４７０５Ｕ ＨＴＶシリコーンゴム（Ｄｏｗ Ｃｏｒｎｉｎｇ Ｔｏｒａｙ Ｓｉｌｉｃｏｎｅｓ製）である。他の適切なシリコーン材料としては、シロキサン（例えば、ポリジメチルシロキサン）、フルオロシリコーン（例えば、Ｓｉｌｉｃｏｎｅ Ｒｕｂｂｅｒ ５５２（Ｓａｍｐｓｏｎ Ｃｏａｔｉｎｇｓ（Ｒｉｃｈｍｏｎｄ、Ｖｉｒｇｉｎｉａ）から入手可能））、液体シリコーンゴム、例えば、ビニル架橋した熱硬化性ゴム、またはシラノールを室温で架橋した材料などが挙げられる。別の特定の例は、Ｄｏｗ Ｃｏｒｎｉｎｇ Ｓｙｌｇａｒｄ １８２である。市販のＬＳＲゴムとしては、Ｄｏｗ Ｃｏｒｎｉｎｇ製のＤｏｗ Ｃｏｒｎｉｎｇ Ｑ３−６３９５、Ｑ３−６３９６、ＳＩＬＡＳＴＩＣ（登録商標）５９０ ＬＳＲ、ＳＩＬＡＳＴＩＣ（登録商標）５９１ ＬＳＲ、ＳＩＬＡＳＴＩＣ（登録商標）５９５ ＬＳＲ、ＳＩＬＡＳＴＩＣ（登録商標）５９６ ＬＳＲ、ＳＩＬＡＳＴＩＣ（登録商標）５９８ ＬＳＲが挙げられる。機能性層は、弾力性を付与し、必要な場合には、例えば、ＳｉＣまたはＡｌ２Ｏ３のような無機粒子と混合してもよい。
【００１６】
また、中間層２２として使用するのに適した材料の他の例としては、フルオロエラストマーも挙げられる。フルオロエラストマーは、（１）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のうち、２つのコポリマー、（２）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のターポリマー、（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、キュアサイトモノマーのテトラポリマーといった種類に由来する。これらのフルオロエラストマーは、種々の名称、例えば、ＶＩＴＯＮ Ａ（登録商標）、ＶＩＴＯＮ Ｂ（登録商標）、ＶＩＴＯＮ Ｅ（登録商標）、ＶＩＴＯＮ Ｅ ６０Ｃ（登録商標）、ＶＩＴＯＮ Ｅ４３０（登録商標）、ＶＩＴＯＮ ９１０（登録商標）、ＶＩＴＯＮ ＧＨ（登録商標）、ＶＩＴＯＮ ＧＦ（登録商標）、ＶＩＴＯＮ ＥＴＰ（登録商標）で商業的に知られている。ＶＩＴＯＮ（登録商標）という名称は、Ｅ．Ｉ．ＤｕＰｏｎｔ ｄｅ Ｎｅｍｏｕｒｓ，Ｉｎｃの商標である。キュアサイトモノマーは、４−ブロモペルフルオロブテン−１、１，１−ジヒドロ−４−ブロモペルフルオロブテン−１，３−ブロモペルフルオロプロペン−１、１，１−ジヒドロ−３−ブロモペルフルオロプロペン−１、または任意の他の適切な既知のキュアサイトモノマー、例えば、ＤｕＰｏｎｔから市販されているものであってもよい。他の市販されているフルオロポリマーとしては、ＦＬＵＯＲＥＬ ２１７０（登録商標）、ＦＬＵＯＲＥＬ ２１７４（登録商標）、ＦＬＵＯＲＥＬ ２１７６（登録商標）、ＦＬＵＯＲＥＬ ２１７７（登録商標）、ＦＬＵＯＲＥＬ ＬＶＳ ７６（登録商標）が挙げられ、ＦＬＵＯＲＥＬ（登録商標）は、３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙの登録商標である。さらなる市販材料としては、ＡＦＬＡＳ（商標）というポリ（プロピレン−テトラフルオロエチレン）、ＦＬＵＯＲＥＬ ＩＩ（登録商標）（ＬＩＩ９００）というポリ（プロピレン−テトラフルオロエチレンビニリデンフルオリド）（これらも、３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能）、ＦＯＲ−６０ＫＩＲ（登録商標）、ＦＯＲ−ＬＨＦ（登録商標）、ＮＭ（登録商標）ＦＯＲ−ＴＨＦ（登録商標）、ＦＯＲ−ＴＦＳ（登録商標）、ＴＨ（登録商標）、ＮＨ（登録商標）、Ｐ７５７（登録商標）ＴＮＳ（登録商標）Ｔ４３９（登録商標）、ＰＬ９５８（登録商標）、ＢＲ９１５１（登録商標）、ＴＮ５０５（登録商標）として特定されるＴｅｃｎｏｆｌｏｎ（Ａｕｓｉｍｏｎｔから入手可能）が挙げられる。
【００１７】
３種類の既知のフルオロエラストマーの例は、（１）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のうち、２つのコポリマー類、例えば、ＶＩＴＯＮ Ａ（登録商標）として商業的に知られているもの、（２）ＶＩＴＯＮ Ｂ（登録商標）として商業的に知られている、フッ化ビニリデン、ヘキサフルオロプロピレン、テトラフルオロエチレンのターポリマー類、（３）ＶＩＴＯＮ ＧＨ（登録商標）またはＶＩＴＯＮ ＧＦ（登録商標）として商業的に知られている、フッ化ビニリデン、ヘキサフルオロプロピレン、テトラフルオロエチレン、キュアサイトモノマーのテトラポリマー類である。
【００１８】
フルオロエラストマーであるＶＩＴＯＮ ＧＨ（登録商標）およびＶＩＴＯＮ ＧＦ（登録商標）は、フッ化ビニリデンの量が比較的少ない。ＶＩＴＯＮ ＧＦ（登録商標）およびＶＩＴＯＮ ＧＨ（登録商標）は、約３５重量％のフッ化ビニリデンと、約３４重量％のヘキサフルオロプロピレンと、約２９重量％のテトラフルオロエチレンと、約２重量％のキュアサイトモノマーとを有している。
【００１９】
中間層２２の厚みは、約３０μｍ〜約１０ｍｍ、または約１００μｍ〜約８００μｍ、または約１５０μｍ〜約５００μｍである。
【００２０】
（接着層）
場合により、任意の既知の接着層および入手可能な適切な接着層（プライマー層とも呼ばれる）が、剥離層２４、中間層２２、基板２５の間に配置されていてもよい。適切な接着剤の例としては、アミノシランのようなシラン類（例えば、Ｄｏｗ Ｃｏｒｎｉｎｇ製のＨＶ Ｐｒｉｍｅｒ １０）、チタネート、ジルコネート、アルミネートなど、およびこれらの混合物が挙げられる。一実施形態では、接着剤は、約０．００１％溶液〜約１０％溶液の形態で基板にのせられてもよい。接着層は、約２ｎｍ〜約２，０００ｎｍ、または約２ｎｍ〜約５００ｎｍの厚みで基板または外側層にコーティングされてもよい。接着剤を、スプレーコーティングまたはワイピングを含む既知の任意の適切な技術によってコーティングしてもよい。
【００２１】
（剥離層）
図２には、剥離層２４の実施形態が示されている。剥離層２４の多層コーティングは、望ましい粗さの内側層２８（粗い層とも呼ばれる）と、内側層２８または粗い層の上に配置されている最外側層２９（表面層とも呼ばれる）とを備える。最外側層２９は、弾性率が内側層２８よりも低い。最外側層２９は、それ自体が下部層の粗さを受け継いでいてもよく、受け継いでいなくてもよいが、融合プロセス中にニップ圧のような圧力を加えると、下部の粗い層とよく似た表面粗さをもつ。内側層２８の弾性率は、最外側層２９と関連して、フィラー３０を加えることによって制御することができる。内側層２８の弾性率は、最外側層２９と関連して、最外側層２９より弾性率が高い材料で作られた内側層２８を有することによっても制御することができる。内側層２８の粗さは、最外側層２９と関連して、フィラー３０を加えることによって制御することができる。内側層２８の粗さは、最外側層２９と関連して、内側層２８をエンボス加工またはパターン形成して望ましい粗さにすることによっても制御することができる。
【００２２】
図３には、剥離層２４の別の実施形態が示されている。図３において、剥離層２４は、エアロゲル粒子２７をポリマー２６に分散させることによって提供される、望ましい粗さの内側層２８を備えている。最外側層２９は、内側層２８の上に配置されており、内側層２８よりも弾性率が低い。最外側層２９は、それ自体が下部層の粗さを受け継いでいてもよく、受け継いでいなくてもよいが、融合プロセス中にニップ圧のような圧力を加えると、下部の粗い層とよく似た表面粗さをもつ。周囲条件で測定すると、内側層２８の弾性率の範囲は、約５００ｐｓｉ〜約１０，０００ｐｓｉ、または約６００ｐｓｉ〜約５，０００ｐｓｉ、または約８００ｐｓｉ〜約１５００ｐｓｉである。最外側層２９の弾性率の範囲は、約２００ｐｓｉ〜約２０００ｐｓｉ、または約３００ｐｓｉ〜約１５００ｐｓｉ、または約３００ｐｓｉ〜約１０００ｐｓｉである。内側層２８の表面粗さ（Ｓｑ）の範囲は、約１．５μｍ〜約６μｍ、約２．５μｍ〜約５μｍ、約３μｍ〜約４μｍである。
【００２３】
特定の用途にとって、印刷光沢を下げることが必要である。印刷光沢を下げることは、定着器ロールを改質することによって達成することができる。適切なフィラーを定着器ロールに加えることによって印刷光沢を下げることは、トナー配合物を改質することによりも低コストの選択肢である。さまざまな量のフィラーを用いて一連の定着器ロールを製造することができ、これにより、消費者は、適切な定着器部材を選択することによって、印刷物の光沢を選択することができる。この目的のために、フルオロエラストマーマトリックスに分散したシリカエアロゲル粒子を含有するコンポジットｉＧｅｎ定着器トップコートの設計が記載されている（２０１１年３月２２日に出願された米国特許出願第１３／０５３，７３０号）。それに加え、フルオロプラスチックマトリックスに分散したシリカエアロゲル粒子を含有するコンポジットｉＧｅｎ定着器トップコートの設計が記載されている（２０１１年３月２２日に出願された米国特許出願第ＵＳＳＮ １３／０５３，４１８号）。エアロゲル粒子がｉＧｅｎ定着器トップコートに組み込まれると、定着器トップコートは、ｉＧｅｎ３コントロールロールよりも光沢が顕著に低くなる。トップコート層の中のエアロゲル粒子の量を増やすと、光沢が減る。
【００２４】
ｉＧｅｎ機械による長期間の促進試験に基づき、エアロゲル粒子を含有するトップコートを有する定着器は、時間が経過するにつれて印刷光沢が大きくなることがわかった。それに加え、エアロゲル粒子を含有するトップコートを有する定着器は、印刷物の中で光沢の変動が観察される。これらの問題は、フィラー粒子、例えば、エアロゲル粒子が変形し、トップコートまたは剥離層の摩耗が促進され、トップコートが汚染することによって生じると考えられる。これらの影響を軽減し、広範囲の材料／プロセスを可能にするために、多層というアプローチが本明細書に提供される。
【００２５】
剥離層２４の二重層を設計する目的は、内側層２８を薄い層である表面層２９または最外側層２９で覆い、内側層２８の中のフィラー粒子の摩耗または割り込みを最小限にすることによって、表面を維持することである。表面層２９がなければ、最初の１００００〜２５０００回の印刷の間に、光沢の「崩壊」が起こる。表面層２９がなければ、印刷物のトナーの周囲およびトナーのない領域で、印刷内に光沢がまだらな点も存在する。内側層２８を最外側層２９で覆うことによって、印刷物の光沢は低いままで、印刷欠陥が最小化される。
【００２６】
必要な表面粗さを保つ二重層トップコートの設計によって、定着器ローラの寿命全期間にわたって、印刷物の上の単層の光沢の欠陥および光沢の崩壊期間を最小限にしつつ、光沢が低い印刷物が得られる。このことは、特にｉＧｅｎ３ Ｒｏｌｌｅｒシステムに向けたものであるが、ベルト表面に塗布してもよい。
【００２７】
多層剥離層２４の利点としては、トナー剥離、耐摩耗性および耐汚染性のような一般的な定着器表面の要求事項から、低い光沢という機能を切り離すことが挙げられる。それに加え、摩耗および汚染は、内側層２８によって低い光沢という機能を依然として得つつ、最外側層２９の組成物によって対処することができる。剥離および機械的頑丈性を与えるさまざまな材料を最外側層２９として使用することができる（例えば、フルオロエラストマーまたはフルオロプラスチック）。例えば、フィラーの組み込み、エンボス加工およびインプリンティングのような、内側層２８に粗さを与えるさまざまな材料／プロセスを適用することができる。内側層２８は、フルオロプラスチックとフルオロエラストマーとを含むフルオロポリマーマトリックスであってもよい。
【００２８】
いくつかの実施形態では、最外側層２９に適した材料は、弾性率が第１の層よりも小さい限り、フルオロプラスチックまたはフルオロエラストマーであってもよい。いくつかの実施形態では、内側層２８に適した材料２６も、弾性率が第１の層より小さい限り、フルオロプラスチックまたはフルオロエラストマーであってもよい。内側層２８の粗さは、フィラー（粒子３０として示されている）を組み込むことによって、または、内側層２８をエンボス加工またはインプリンティングすることによって作られてもよい。最外側層２９の厚みは、約１μｍ〜約２０μｍ、またはいくつかの実施形態では、約２μｍ〜約１５μｍ、またはいくつかの実施形態では、約３μｍ〜約１０μｍである。内側層２８の厚みは、約１０μｍ〜約２００μｍ、またはいくつかの実施形態では約１０μｍ〜約１００μｍ、またはいくつかの実施形態では、約１０μｍ〜約５０μｍである。多層コーティングは、例えば、フローコーティング、スプレーコーティング、浸漬コーティングのようなさまざまなコーティング技術によって調製することができる。表面粗さを定義するために光沢を用い、粗さを与える層は、７５グロス平均で光沢が約３ｇｇｕ〜約６０ｇｇｕであるか、または約５ｇｇｕ〜約４０ｇｇｕ、または約１０ｇｇｕ〜約２０ｇｇｕである。
【００２９】
ポリマーバインダー２６、内側層２８として使用するのに適したフルオロプラスチック、または本明細書に記載の配合物および剥離層２４中の最外側層２９の材料としては、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）、ポリテトラフルオロエチレンとペルフルオロメチルビニルエーテルのコポリマー、およびこれらの混合物が挙げられる。フルオロプラスチックは、化学安定性および熱安定性をもち、表面エネルギーが低い。フルオロプラスチックは、融点が約１００℃〜約３５０℃、または約１２０℃〜約３３０℃である。
【００３０】
最外側層２９または第１の層２８の材料として３種類の既知のフルオロエラストマーの例は、（１）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のうち２つのコポリマー類、例えば、ＶＩＴＯＮ Ａ（登録商標）として商業的に知られているもの、（２）ＶＩＴＯＮ Ｂ（登録商標）として商業的に知られている、フッ化ビニリデン、ヘキサフルオロプロピレン、テトラフルオロエチレンのターポリマー類、（３）ＶＩＴＯＮ ＧＨ（登録商標）またはＶＩＴＯＮ ＧＦ（登録商標）として商業的に知られている、フッ化ビニリデン、ヘキサフルオロプロピレン、テトラフルオロエチレン、キュアサイトモノマーのテトラポリマー類である。
【００３１】
フルオロエラストマーであるＶＩＴＯＮ ＧＨ（登録商標）およびＶＩＴＯＮ ＧＦ（登録商標）は、フッ化ビニリデンの量が比較的少ない。ＶＩＴＯＮ ＧＦ（登録商標）およびＶＩＴＯＮ ＧＨ（登録商標）は、約３５重量％のフッ化ビニリデンと、約３４重量％のヘキサフルオロプロピレンと、約２９重量％のテトラフルオロエチレンと、約２重量％のキュアサイトモノマーとを有している。
【００３２】
図２および図３の最外側層２９または内側層２８に使用される市販のフルオロエラストマーとしては、例えば、ＶＩＴＯＮ（登録商標）Ａ（ヘキサフルオロプロピレン（ＨＦＰ）およびフッ化ビニリデン（ＶＤＦ（登録商標）またはＶＦ２）のコポリマー）、ＶＩＴＯＮ（登録商標）Ｂ（テトラフルオロエチレン（ＴＦＥ）、フッ化ビニリデン（ＶＤＦ（登録商標））およびヘキサフルオロプロピレン（ＨＦＰ）のターポリマー）、ＶＩＴＯＮ（登録商標）ＧＦ（ＴＦＥ、ＶＦ２、ＨＦＰのテトラポリマー）および、ＶＩＴＯＮ（登録商標）Ｅ、ＶＩＴＯＮ（登録商標）Ｅ−６０Ｃ、ＶＩＴＯＮ（登録商標）Ｅ４３０、ＶＩＴＯＮ（登録商標）９１０、ＶＩＴＯＮ（登録商標）ＧＨおよびＶＩＴＯＮ（登録商標）ＧＦが挙げられる。ＶＩＴＯＮ（登録商標）という名称は、Ｅ．Ｉ．ＤｕＰｏｎｔ ｄｅ Ｎｅｍｏｕｒｓ、Ｉｎｃ．（Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ、ＤＥ）の商標である。
【００３３】
内側層２８に含まれてもよい粒子３０（図２）またはフィラーの例としては、カーボンナノチューブ（ＣＮＴ）、カーボンブラック、例えば、カーボンブラック、グラファイト、アセチレンブラック、エアロゲル粒子（図３には２７で示される）、グラファイト、グラフェン、フッ素化カーボンブラックなど、金属、金属酸化物およびドープされた金属酸化物、例えば、酸化スズ、二酸化アンチモン、アンチモンドープされた酸化スズ、二酸化チタン、酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化インジウム、インジウムドープされた三酸化スズ、炭化ケイ素、炭化金属など、およびこれらの混合物が挙げられる。粒子３０またはフィラーは、第１の層２８の固形分全体の約０．１容積％〜約３０容積％、または約０．５容積％〜約２０容積％、または約１容積％〜約１０容積％の容積で存在していてもよい。
【００３４】
一例として、低光沢定着器用途のために、最外側層２９に適した材料は、硬化したフルオロエラストマー（例えば、Ｖｉｔｏｎ）であり、その下側の粗さを与える層に有用な材料は、フルオロポリマー（例えば、ＴＨＶ）である。ＴＨＶは、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、フッ化ビニリデンのポリマーである。粗さは、フィラー（粒子３０として示される）を組み込むことによって、または、内側層２８をエンボス加工またはインプリンティングすることによって作られてもよい。多層コーティングは、フローコーティング、スプレーコーティング、浸漬コーティングのようなさまざまなコーティング技術によって調製することができる。表面粗さを定義するために光沢を用いると、粗さを与える層は、光沢範囲が７５光沢平均で約３ｇｇｕ〜約６０ｇｇｕ、または約５ｇｇｕ〜約４０ｇｇｕ、または約１０ｇｇｕ〜約２０ｇｇｕである。
【００３５】
エアロゲルは、一般的な用語で、孔の液体を除去し、孔の液体を空気と置き換えることによって固体状態まで乾燥したゲルとして記述されてもよい。本明細書で使用する場合、「エアロゲル」は、一般的に非常に低密度のセラミック固体であり、典型的には、ゲルから作られる材料を指す。したがって、用語「エアロゲル」は、乾燥中にゲルがほとんど縮まないように乾燥したゲルを示すために用いられ、これにより、空隙率および関連する特徴が保存される。対照的に、「ヒドロゲル」は、孔の液体が水性液である濡れたゲルを記述するために用いられる。用語「孔の液」は、孔要素を作成する間に孔構造に入り込んだ液体を記述している。乾燥させると（例えば、超臨界乾燥）、顕著な量の空気を含むエアロゲル粒子２７が作られ、低密度の固体と高い表面積が得られる。したがって、種々の実施形態では、エアロゲルは、質量密度が低く、比表面積が大きく、空隙率が非常に高いことを特徴とする低密度マイクロセル材料である。特定的には、エアロゲルは、大量の小さな相互に接続した孔を含む固有の構造を特徴とする。溶媒を除去した後、重合した材料を不活性雰囲気で熱分解させ、エアロゲルを作成する。
【００３６】
任意の適切なエアロゲル成分を使用してもよい。いくつかの実施形態では、エアロゲル成分は、例えば、無機エアロゲル、有機エアロゲル、カーボンエアロゲル、およびこれらの混合物から選択されてもよい。特定の実施形態では、セラミックエアロゲルを適切に使用することができる。これらのエアロゲルは、典型的には、シリカから作られているが、金属酸化物、例えば、アルミナ、チタニアおよびジルコニア、または炭素から構成されていてもよく、場合により、金属のような他の要素でドープされていてもよい。ある実施形態では、エアロゲル成分は、ポリマーエアロゲル、コロイド状エアロゲル、およびこれらの混合物から選択されるエアロゲルを含んでいてもよい。
【００３７】
エアロゲル成分は、最初に望ましい大きさの粒子として作られてもよく、または、もっと大きな粒子として作られ、次いで、望ましい大きさまで小さくしてもよい。例えば、作られたエアロゲル材料を粉砕してもよく、またはナノサイズからミクロンサイズのエアロゲル粒子として直接作ってもよい。
【００３８】
実施形態のエアロゲル粒子２７（図３）は、空隙率が約５０％〜約９９．９％であってもよく、ここで、エアロゲルは、空隙を９９．９％含んでいてもよい。いくつかの実施形態では、エアロゲル粒子は、空隙率が約５０％〜約９９．０％、または５０％〜約９８％である。いくつかの実施形態では、エアロゲル成分の孔は、直径が約２ｎｍ〜約５００ｎｍ、または約１０ｎｍ〜約４００ｎｍ、または約２０ｎｍ〜約１００ｎｍであってもよい。特定の実施形態では、エアロゲル成分は、５０％を超える孔の空隙率を有していてもよく、孔は直径が１００ｎｍ未満であり、さらに、約２０ｎｍ未満であってもよい。いくつかの実施形態では、エアロゲル成分は、球状、またはほぼ球状、円筒形、棒状、ビーズ状、立方体、平板状などの形状をもつ粒子の形態であってもよい。
【００３９】
いくつかの実施形態では、エアロゲル成分としては、平均容積粒径が約１μｍ〜約１００μｍ、または約３μｍ〜約５０μｍ、または約５μｍ〜約２０μｍのエアロゲル粒子２７、粉末、または分散物が挙げられる。エアロゲル成分としては、分散した１個の粒子として、または２個以上の粒子の凝集物、または粒子群としてポリマー材料内に存在するエアロゲル粒子が挙げられる。
【００４０】
一般的に、特定の実施形態に使用されるエアロゲルの種類、空隙率、孔径、量は、得られる組成物の望ましい性質、エアロゲルを混合するポリマーおよび溶液の性質に基づいて選択されてもよい。例えば、プレポリマー（例えば、比較的処理粘度が低く、例えば、１０センチストークス未満の低分子量ポリウレタンモノマー）が一実施形態で使用するのに選択される場合、中エネルギーから高エネルギーの混合技術を使用することによって、例えば、温度を制御し、高せん断および／またはブレンドによって、高い空隙率、例えば、８０％より大きい、高い比表面積、例えば、約５００ｍ２／ｇｍより大きい）、比較的小さな孔径をもつエアロゲル（例えば、約１００ｎｍ未満を比較的高い濃度（例えば、約２重量％より多く、約２０重量％まで）でプレポリマーに混合してもよい。親水性型エアロゲルを用いる場合、プレポリマーを架橋し、硬化させ／後硬化させ、ポリマーおよびエアロゲルフィラーの非常に長いマトリックスを作成すると、得られたコンポジットは、同じように調製したフィラーを含まないポリマーと比較した場合、改良された疎水性を示し、大きな硬度を示すだろう。改良された疎水性は、液相処理中に生じるポリマーとエアロゲルの相互作用に由来していてもよく、これにより、ポリマーの分子鎖の一部が、エアロゲルの孔の一部に入り込み、エアロゲルの孔以外の領域が、分子間の空間のいくらか、または全部を占めるようにはたらき、水分子は、それ以外の場所に入り込み、占有するだろう。
【００４１】
エアロゲル成分を特徴づけるような、相互に接続している孔の連続したモノリス構造によって、高い表面積も導かれ、エアロゲルを製造するために用いられる材料に基づき、電気伝導度は、熱的および電気的に非常に伝導性である範囲から、熱的および電気的に非常に絶縁性である範囲までさまざまであってもよい。さらに、エアロゲル成分は、いくつかの実施形態では、表面積が約４００ｍ２／ｇ〜約１２００ｍ２／ｇ、例えば、約５００ｍ２／ｇ〜約１２００ｍ２／ｇ、または約７００ｍ２／ｇ〜約９００ｍ２／ｇの範囲であってもよい。いくつかの実施形態では、エアロゲル成分は、電気抵抗率が約１．０×１０−４Ω−ｃｍより大きくてもよく、例えば、約０．０１Ω−ｃｍ〜約１．０×１０１６Ω−ｃｍ、約１Ω−ｃｍ〜約１．０×１０８Ω−ｃｍ、または約５０Ω−ｃｍ〜約７５０，０００Ω−ｃｍの範囲であってもよい。種々の実施形態で用いられる異なる種類のエアロゲルは、電気抵抗率が、導電性、約０．０１〜約１．００Ω−ｃｍから絶縁性、約１０１６Ω−ｃｍを超えるにまでわたっていてもよい。実施形態の導電性エアロゲル、例えば、カーボンエアロゲルを、他の導電性フィラーと合わせ、それ以外の方法では得ることが困難な物理特性、機械特性、電気特性の組み合わせを得てもよい。
【００４２】
いくつかの実施形態で適切に使用可能なエアロゲルは、無機エアロゲル、有機エアロゲル、カーボンエアロゲルといった３種類の主なカテゴリーに分けられるだろう。いくつかの実施形態では、定着器部材層は、無機エアロゲル、有機エアロゲル、カーボンエアロゲル、およびこれらの混合物から選択される１種類以上のエアロゲルを含んでいてもよい。例えば、実施形態は、同じ種類の複数のエアロゲル、例えば、２種類以上の無機エアロゲルの組み合わせ、２種類以上の有機エアロゲルの組み合わせ、または２種類以上のカーボンエアロゲルの組み合わせを含んでいてもよく、異なる種類の複数のエアロゲル、例えば、１種類以上の無機エアロゲル、１種類以上の有機エアロゲル、および／または１種類以上のカーボンエアロゲルを含んでいてもよい。例えば、化学修飾された疎水性シリカエアロゲルを、高電気伝導度カーボンエアロゲルと合わせ、コンポジットの疎水性と電気特性を同時に変え、それぞれの性質について望ましい目標レベルを達成してもよい。
【００４３】
無機エアロゲル、例えば、シリカエアロゲルは、一般的に、金属酸化物のゾル−ゲル重縮合によって作られ、硬度に架橋した透明ヒドロゲルを生成する。これらのヒドロゲルを超臨界乾燥させ、無機エアロゲルを作成する。
【００４４】
有機エアロゲルは、一般的に、レゾルシノールとホルムアルデヒドのゾル−ゲル重縮合によって作られる。これらのヒドロゲルを超臨界乾燥させ、有機エアロゲルを作成する。
【００４５】
カーボンエアロゲルは、一般的に、不活性雰囲気下で有機エアロゲルを熱分解することによって作られる。カーボンエアロゲルは、三次元網目構造に整列した、共有結合したナノメートルサイズの粒子で構成されている。カーボンエアロゲルは、高い表面積をもつ炭素粉末とは異なり、酸素を含まない表面をもち、ポリマーマトリックスとの相溶性が上がるように化学修飾することができる。それに加え、カーボンエアロゲルは、一般的に、導電性であり、電気抵抗率が約０．００５Ω−ｃｍ〜約１．００Ω−ｃｍである。特定の実施形態では、コンポジットは、１種類以上のカーボンエアロゲル、および／または１種類以上のカーボンエアロゲルと１種類以上の無機エアロゲルおよび／または有機エアロゲルとのブレンドを含んでいてもよい。
【００４６】
いくつかの実施形態に含まれていてもよいカーボンエアロゲルは、ポリマーおよびコロイドの２種類の形態を示し、これらは別個の特性をもっている。カーボンエアロゲルの形態の種類は、エアロゲルの調製の詳細によって変わるが、両種類とも、分子クラスターの速度論的凝集から得られる。つまり、２０Å（オングストローム）未満であってもよい、ナノ孔であるカーボンエアロゲルの一次粒子と、約２０Å〜約５００Åであってもよい、より合わされたナノ結晶黒煙リボンとで構成され、二次粒子、すなわちメソ細孔を形成する。これらのメソ細孔は、多孔性カーボンエアロゲルマトリックスを作り出すための鎖を形成していてもよい。カーボンエアロゲルマトリックスは、いくつかの実施形態では、例えば、適切な溶融ブレンドまたは溶融混合技術によって、ポリマーマトリックスに分散していてもよい。
【００４７】
いくつかの実施形態では、カーボンエアロゲルを、導電率、磁化率、および／または分散性を高めるために、金属と合わせてもよく、金属でコーティングされてもよく、または金属でドープされてもよい。金属ドープされたカーボンエアロゲルは、いくつかの実施形態では、単独で使用されてもよく、または、他のカーボンエアロゲルおよび／または無機エアロゲルまたは有機エアロゲルとのブレンドの状態で使用されてもよい。任意の適切な金属、または金属の混合物、金属酸化物、アロイが、いくつかの実施形態で含まれていてもよく、この場合、金属ドープされたカーボンエアロゲルを使用する。特定の実施形態では、また、特定的な実施形態では、カーボンエアロゲルを、遷移金属（周期表に定義されているような）およびアルミニウム、亜鉛、ガリウム、ゲルマニウム、カドミウム、インジウム、スズ、水銀、タリウムおよび鉛から選択される１種類以上の金属でドープしてもよい。特定の実施形態では、カーボンエアロゲルを、銅、ニッケル、スズ、鉛、銀、金、亜鉛、鉄、クロム、マンガン、タングステン、アルミニウム、白金、パラジウムおよび／またはルテニウムでドープする。例えば、いくつかの実施形態では、銅ドープされたカーボンエアロゲル、ルテニウムドープされたカーボンエアロゲル、およびこれらの混合物が、コンポジットに含まれていてもよい。
【００４８】
例えば、すでに述べたように、エアロゲル成分がナノメートルサイズの粒子２７を含む実施形態では、これらの粒子またはその一部分は、ポリマーの分子格子構造の中にある分子間および分子内の空間を占めていてもよく、したがって、水分子が、これらの分子レベルの空間に組み込まれるのを防ぐことができる。このような防御によって、コンポジット全体の親水性が下がるだろう。それに加え、多くのエアロゲルは疎水性である。疎水性エアロゲル成分を組み込むと、実施例のコンポジットの親水性が下がるだろう。親水性が低いコンポジット、およびこのようなコンポジットから作られる任意の成分は、環境安定性が高く、特に、低湿と高湿を繰り返す条件では安定性が高い。
【００４９】
エアロゲル粒子２７は、アルキルシラン、アルキルクロロシラン、アルキルシロキサン、ポリジメチルシロキサン、アミノシラン、メタクリルシランの群から選択される表面官能基を含んでいてもよい。いくつかの実施形態では、エアロゾルと反応性の官能基を含む表面処置材料によって、改変された表面相互作用が生じるだろう。また、表面処置すると、組成物表面に非粘着性の相互作用が生じるのに役立つ。
【００５０】
それに加え、多孔性エアロゲル粒子２７が、フルオロポリマーに入り込んでいてもよく、より合わされていてもよく、それにより、ポリマー格子の強度があがる。したがって、エアロゲル粒子がポリマー格子に入り込んでいるか、またはより合わされている実施形態のコンポジット全体の機械特性は、向上し、安定化するだろう。
【００５１】
例えば、一実施形態では、エアロゲル成分は、平均粒径が５〜１５ミクロン、空隙率が９０％以上、バルク密度が４０〜１００ｋｇ／ｍ３、表面積が６００〜８００ｍ２／ｇのシリカシリケートであってもよい。もちろん、所望な場合、１つ以上の性質がこれらの範囲を超える材料を使用してもよい。
【００５２】
エアロゲル成分の性質に依存して、エアロゲル成分をそのまま使用してもよく、または、エアロゲル成分を化学修飾してもよい。例えば、エアロゲル表面の化学を種々の用途のために改質してもよい。例えば、エアロゲル表面を、エアロゲルの分子構造の上または内部で化学置換によって改質し、親水性または疎水性にしてもよい。例えば、エアロゲル成分の疎水性を向上させるような化学修飾が望ましいだろう。このような化学処理が望ましい場合、当該技術分野でよく知られている任意の従来の化学処理を使用してもよい。例えば、このようなエアロゲル粉末の化学処理は、表面のヒドロキシル基を有機基または部分的にフッ素化した有機基などと置き換えることを含んでいてもよい。
【００５３】
一般的に、広範囲のエアロゲルが当該技術分野で知られており、種々の用途に適用されてきた。例えば、多くのエアロゲル成分（粉砕した疎水性エアロゲル粒子を含む）は、毛髪、スキンケア、制汗組成物のような配合物の低コスト添加剤として使用されてきた。ある特定の非限定的な例は、すでに化学処理されている市販の粉末であり、粒径が５〜１５ミクロンであるＤｏｗ Ｃｏｒｎｉｎｇ ＶＭ−２２７０エアロゲル微粒子である。
【００５４】
剥離層２４は、フルオロポリマーと内側層２８の粗さに依存する表面自由エネルギーをもつ。いくつかの実施形態では、本明細書に記載の剥離層２４は、表面エネルギーが２０ｍＮ／ｍ２未満の表面層を作り出す。いくつかの実施形態では、表面自由エネルギーは、超疎水性表面では１０ｍＮ／ｍ２未満、または１０ｍＮ／ｍ２〜２ｍＮ／ｍ２であり、または、１０ｍＮ／ｍ２〜５ｍＮ／ｍ２、または１０ｍＮ／ｍ２〜７ｍＮ／ｍ２である。
【００５５】
内側層２８および最外側層２９の組成物を基材にコーティングし、任意の適切な既知の様式で剥離層２４を作成する。このような材料を基材層にコーティングする典型的な技術としては、フローコーティング、液体噴霧コーティング、浸漬コーティング、巻き線によるロッドコーティング、流動床コーティング、粉末コーティング、静電噴霧、音波による噴霧、ブレードコーティング、成型、ラミネート加工などが挙げられる。
【００５６】
スプレーコーティングの方法は、フィラー粒子とフルオロポリマー樹脂粒子の混合物を、溶媒に分散させることを含み、溶媒は、水、アルコール、例えば、メタノール、エタノールまたはイソプロパノール、ケトン、例えば、アセトン、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）またはメチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）、または他の適切な溶媒であってもよい。また、分散物は、分散剤、安定化剤、レベリング剤、または分散物の品質またはコーティング品質を改良する他の添加剤を含んでいてもよい。エアロゲルとフルオロプラスチック粒子を分散させた後、フュージング部材の機能性表面に分散物を噴霧し、溶媒を乾燥させた後、成分を必要な温度で熱処理し、フルオロポリマーを溶融または硬化させ、トップコート層を硬化させる。
【００５７】
粉末コーティングの方法は、フィラーとフルオロポリマー樹脂粉末とを合わせ、ブレンドまたは別の混合システムによって混合し、均一に混合した粉末を作り、粉末コーティングを作ることを含む。
【００５８】
フローコーティングは、分散したポリマー溶液をブレードの間に入れ、定着器ロール表面を回転させる（ｒｐｍ範囲は４０〜２００）ことによって行われる。ポリマー溶液は、あらかじめ計量しておいたコーティング流において、合計固体重量を基準として約１０〜３０％である。ブレードは、定着器基材のロールの円周の周囲で流れをなめらかにする。分散ヘッドおよび計量ブレードは、ロールの長さ方向に沿って約２〜２０ｍｍ／ｓの速度で横切り、ロール表面全体が螺旋形状にコーティングされる。この様式で首尾よく実施されたフローコーティングは、コーティングのレオロジー、ブレードの角度、先端の圧力、横断速度、分散速度および／または液体膜コーティングの分野の当業者なら知っている他の因子によって変わる。
【実施例】
【００５９】
表面コーティングが内側層にコーティングされ、印刷の欠陥が最小限になり、低い印刷光沢を達成した多層コーティングを以下に示す。２セットの定着器ロールを調製した。約５重量％エアロゲル粒子を含むＡＯ７００硬化したＶｉｔｏｎ（約３０ミクロン）のコントロールロールを、シリコーンゴム中間層に上記組成物をフローコーティングし、ポリマーを乾燥させ、硬化させることによって調製した。表面層がＡＯ７００硬化したＶｉｔｏｎ（約４．５ミクロン）であり、約５重量％エアロゲル粒子を含むＡＯ７００硬化したＶｉｔｏｎ（約２５ミクロン）の二重層トップコートを、シリコーンゴム中間層に対し、コントロール中の上記組成物をフローコーティングすることによって調製した。この組成物を乾燥させた。ＡＯ７００とＶｉｔｏｎの組成物を、乾燥した層にスプレーコーティングした。両方の層を乾燥器で硬化させた。
【００６０】
ロールに油を塗り、ｉＧｅｎ３で１３本の縞のある目的物（８．５×１１インチのＤｉｇｉｔａｌ Ｃｏｌｏｒ Ｅｌｉｔｅ Ｇｌｏｓｓ、１２０ｇｓｍ）を用い、２５０００回印刷試験した。このアプローチによる光沢の「崩壊」の改善を、軽く傾斜する光沢線によって図４に示している（理想的には、この線は水平であり、二重層の設計は、単一層のアプローチと比較して、この方向に大きくシフトしていることを示す）。
【００６１】
定着器トップコートのための多層コーティングを以下のように調製した。ＴＨＶＰ２２１（４．１０部）、金属酸化物（０．７８７部の酸化マグネシウム、０．３９３部の水酸化カルシウム）、１．６８部のビスフェノールＶＣ−５０硬化剤（Ｅ．Ｉ．ｄｕ Ｐｏｎｔ ｄｅ Ｎｅｍｏｕｒｓ、Ｉｎｃ．から入手可能なＶｉｔｏｎ（登録商標）Ｃｕｒａｔｉｖｅ Ｎｏ．５０）を、メチルイソブチルケトン（２７．５部）中で混合し、分散物を作成した。この分散物に、０．８２部のエアロゲル粒子を加えた。溶媒を蒸発させた後、コーティングを、例えば、約１４９℃で２時間、約１７７℃で２時間、約２０４℃で２時間、約２３２℃で６時間硬化させた。Ｖｉｔｏｎ ＧＦ（４．１０部）、ＡＯ７００（０．８２部）、メチルイソブチルケトン（６０部）の溶液を作成することによって、トップコートを作成した。得られた溶液をＴＨＶ層の上部にフローコーティングした。溶媒を蒸発させた後、コーティングを、例えば、約４９℃で２時間、約９３℃で２時間、約１４９℃で２時間、約１７７℃で２時間、２０４℃で２時間、２１８℃で１０時間硬化させた。ＴＨＶ材料は、弾性率が４５００ｐｓｉを超えており、一方、Ｖｉｔｏｎ材料は、約６００ｐｓｉであった。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コーティングであって、
第１の弾性率および第１の粗さをもち、ポリマーバインダーを含み、その中にフィラーが分散している内側層と、
第２の弾性率をもつ表面層と、を備え、前記第１の弾性率が、前記第２の弾性率より大きく、前記コーティングにニップ圧がかけられると、前記コーティングの表面が、前記第１の粗さにほぼ等しい表面粗さを示す、コーティング。
【請求項２】
前記フィラーが、カーボンブラック、カーボンナノチューブ、グラファイト、グラフェン、エアロゲル粒子、金属酸化物、ドープされた金属酸化物、エアロゲル粒子、およびこれらの混合物からなる群から選択される、請求項１に記載のコーティング。
【請求項３】
前記ポリマーバインダーが、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）、ポリテトラフルオロエチレンとペルフルオロメチルビニルエーテルとのコポリマー、およびこれらの混合物からなる群から選択されるフルオロプラスチックを含む、請求項１に記載のコーティング。
【請求項４】
前記フィラーが、表面積が約４００ｍ２／ｇ〜約１２００ｍ２／ｇのエアロゲル粒子を含む、請求項２に記載のコーティング。
【請求項５】
前記第１の弾性率が約５００〜約１０，０００であり、前記第２の弾性率が約２００〜約２，０００である、請求項１に記載のコーティング。
【請求項６】
前記内側層が、粗さが約１．５μｍ〜約６．０μｍである、請求項１に記載のコーティング。
【請求項７】
前記表面層が、（１）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のうち２つのコポリマー、（２）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のターポリマー、（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、キュアサイトモノマーのテトラポリマーからなる群から選択されるフルオロエラストマーを含む、請求項１に記載のコーティング。
【請求項８】
基材と、
前記基材の上に配置された機能性層と、
前記機能性層の上に配置された外側コーティングと、を備え、前記外側コーティングが、第１の弾性率および第１の粗さをもつ内側層を備え、前記内側層が、その中にエアロゲル粒子が分散しているフルオロプラスチックと、第２の弾性率をもつ表面層とを備え、前記第１の弾性率が、前記第２の弾性率より大きく、前記コーティングにニップ圧がかけられると、前記コーティングの表面が、前記第１の粗さにほぼ等しい表面粗さを示す、定着器部材。
【請求項９】
前記第１の弾性率が約５００〜約１０，０００であり、前記第２の弾性率が約２００〜約２，０００である、請求項８に記載の定着器部材。
【請求項１０】
その中にエアロゲル粒子が分散するフルオロエラストマーを含み、前記第１の層が、弾性率が約５００〜約５，０００である内側層と、
前記内側層の上に配置され、厚みが約１μｍ〜約２０μｍである、フルオロエラストマーを含む表面層と、を備える、コーティング。
【請求項１】
コーティングであって、
第１の弾性率および第１の粗さをもち、ポリマーバインダーを含み、その中にフィラーが分散している内側層と、
第２の弾性率をもつ表面層と、を備え、前記第１の弾性率が、前記第２の弾性率より大きく、前記コーティングにニップ圧がかけられると、前記コーティングの表面が、前記第１の粗さにほぼ等しい表面粗さを示す、コーティング。
【請求項２】
前記フィラーが、カーボンブラック、カーボンナノチューブ、グラファイト、グラフェン、エアロゲル粒子、金属酸化物、ドープされた金属酸化物、エアロゲル粒子、およびこれらの混合物からなる群から選択される、請求項１に記載のコーティング。
【請求項３】
前記ポリマーバインダーが、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）、ポリテトラフルオロエチレンとペルフルオロメチルビニルエーテルとのコポリマー、およびこれらの混合物からなる群から選択されるフルオロプラスチックを含む、請求項１に記載のコーティング。
【請求項４】
前記フィラーが、表面積が約４００ｍ２／ｇ〜約１２００ｍ２／ｇのエアロゲル粒子を含む、請求項２に記載のコーティング。
【請求項５】
前記第１の弾性率が約５００〜約１０，０００であり、前記第２の弾性率が約２００〜約２，０００である、請求項１に記載のコーティング。
【請求項６】
前記内側層が、粗さが約１．５μｍ〜約６．０μｍである、請求項１に記載のコーティング。
【請求項７】
前記表面層が、（１）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のうち２つのコポリマー、（２）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のターポリマー、（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、キュアサイトモノマーのテトラポリマーからなる群から選択されるフルオロエラストマーを含む、請求項１に記載のコーティング。
【請求項８】
基材と、
前記基材の上に配置された機能性層と、
前記機能性層の上に配置された外側コーティングと、を備え、前記外側コーティングが、第１の弾性率および第１の粗さをもつ内側層を備え、前記内側層が、その中にエアロゲル粒子が分散しているフルオロプラスチックと、第２の弾性率をもつ表面層とを備え、前記第１の弾性率が、前記第２の弾性率より大きく、前記コーティングにニップ圧がかけられると、前記コーティングの表面が、前記第１の粗さにほぼ等しい表面粗さを示す、定着器部材。
【請求項９】
前記第１の弾性率が約５００〜約１０，０００であり、前記第２の弾性率が約２００〜約２，０００である、請求項８に記載の定着器部材。
【請求項１０】
その中にエアロゲル粒子が分散するフルオロエラストマーを含み、前記第１の層が、弾性率が約５００〜約５，０００である内側層と、
前記内側層の上に配置され、厚みが約１μｍ〜約２０μｍである、フルオロエラストマーを含む表面層と、を備える、コーティング。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１３−８０２２３（Ｐ２０１３−８０２２３Ａ）
【公開日】平成２５年５月２日（２０１３．５．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−２０８７９５（Ｐ２０１２−２０８７９５）
【出願日】平成２４年９月２１日（２０１２．９．２１）
【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２５年５月２日（２０１３．５．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年９月２１日（２０１２．９．２１）
【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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