JP2003177620A - ポリイミド外層を有する定着器部材 - Google Patents

ポリイミド外層を有する定着器部材

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 コピー欠陥を回避し、又は最小にし得る定着
器構成部分を提供することにある。 【解決手段】 支持体、及びその上に、ポリイミドを含
む外層を含むことを特徴とする定着器構成部分。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は一般にデジタル装置
を含む、静電写真装置用の画像形成装置及びその定着器
構成部分に関する。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】定着器部材、加圧部
材、ドナー部材、外部加熱部材等を含む、定着器構成部
分は、トナー画像をコピー支持体に定着することを含む
多くの目的に有益である。更に詳しくは、本発明はポリ
イミド外層を含む定着器構成部分に関する。実施態様に
おいて、そのポリイミド外層は支持体上に配置され、そ
の支持体はロール、ベルト、フィルム、又は同様の支持
体を含む多くの形態のものであってもよい。その他の実
施態様において、ポリイミド外層はその上に外部離型層
を有する。実施態様において、支持体とポリイミド外層
の間に、中間層及び／又は接着剤層が配置される。実施
態様において、定着器部材は加圧部材、例えば、加圧ベ
ルトである。本発明はカラー機械を含む、ゼログラフィ
ー機械中の定着器部材として有益であり得る。
【０００３】
【課題を解決するための手段】本発明は、実施態様にお
いて、支持体、及びその上に、ポリイミドを含む外層を
含むことを特徴とする定着器構成部分を提供する。本発
明は、実施態様において、ポリイミド支持体、及びその
上に、ポリイミドを含む外層を含む加圧ベルトを更に含
む。更に、本発明は、実施態様において、支持体及びそ
の上に、ポリイミドと充填剤とを含む外層を含む定着器
部材を提供し、その充填剤はポリテトラフルオロエチレ
ン粉末、酸化銅、及びこれらの混合物からなる群から選
ばれる。加えて、本発明は、実施態様において、静電潜
像をその上に受容するための電荷保持表面；トナーを電
荷保持表面に適用して静電潜像を現像して現像された画
像を電荷保持表面に形成するための現像構成部分；現像
された画像を電荷保持表面からコピー支持体に転写する
ための転写フィルム構成部分；及びトナー画像をコピー
支持体の表面に定着するための定着構成部分（その定着
構成部分は支持体、及びその上にポリイミドを含む外層
を含む）を含む画像を記録媒体上に形成するための画像
形成装置を提供する。
【０００４】
【発明の実施の形態】本発明は定着器構成部分、特に、
定着器部材；加圧部材；ドナー部材、例えば、離型剤ド
ナー部材；離型剤計量部材等；同時転写定着部材；外部
加熱部材；洗浄部材等を含む定着構成部分に関する。本
発明の実施態様において、定着器構成部分は支持体とポ
リイミドを含む外層とを含む。別の実施態様において、
定着器構成部分はポリイミドを含む外層をその上に有
し、かつそのポリイミド外層の上に外部離型層を有する
支持体を含む。実施態様において、任意の接着剤層及び
／又は中間層が支持体とポリイミド外層の間、かつ／又
はポリイミド外層と外部離型層の間に存在し得る。実施
態様において、ポリイミド外層は低表面エネルギー充填
剤を含む。その他の実施態様において、支持体はまたポ
リイミドを含む。実施態様において、定着器部材は加圧
ベルトである。
【０００５】図１を参照して、典型的な静電写真再生装
置において、コピーすべきオリジナルの光画像が感光性
部材上に静電潜像の形態で記録され、続いて潜像が検電
性熱可塑性樹脂粒子（普通トナーと称される）の適用に
より目視できるようにされる。詳しくは、フォトレセプ
ター10は電圧が電源11から供給されたチャージャ12によ
りその表面で帯電される。次いでフォトレセプターは光
学系又は画像インプット装置13、例えば、レーザー及び
光放出ダイオードからの光に像様露出されて静電潜像を
その上に形成する。一般に、静電潜像は現像剤ステーシ
ョン14からの現像剤混合物をそれと接触させることによ
り現像される。現像は磁気ブラシ、粉末クラウド、又は
その他の既知の現像方法の使用により行ない得る。乾燥
現像剤混合物は通常帯電接着しているトナー粒子を有す
るキャリヤーグラニュールを含む。トナー粒子はキャリ
ヤーグラニュールから潜像に吸引されてトナー粉末画像
をその上に形成する。また、液体現像剤材料が使用され
てもよく、これはその中に分散されたトナー粒子を有す
る液体キャリヤーを含む。液体現像剤材料は静電潜像と
接触するように進められ、トナー粒子が画像形態でその
上に付着される。
【０００６】トナー粒子が光導電性表面に画像形態で付
着された後に、それらは転写部材15によりコピーシート
16に転写され、これは圧力転写又は静電転写であっても
よい。また、現像された画像は中間転写部材に転写さ
れ、続いてコピーシートに転写し得る。現像された画像
の転写が完結された後に、コピーシート16が定着ロール
及び加圧ロールとして図１に示される定着ステーション
19へと進み、この場合、現像された画像はコピーシート
16を定着部材及び加圧部材の間に通し、それにより永久
画像を形成することによりコピーシート16に定着され
る。フォトレセプター10は、転写に続いて、洗浄ステー
ション17に進み、この場合、フォトレセプター10の上に
残されたあらゆるトナーがブレード（図１に示されるよ
うな）、ブラシ、又はその他の洗浄装置の使用によりそ
れから洗浄される。
【０００７】図２は本発明の実施態様の定着装置19の例
の断面図を示す。図２中、エンドレスベルトの形態の耐
熱性フィルム又は画像定着フィルム24が三つの平行な部
材、即ち、駆動ロール25、金属のフォロアロール26及び
駆動ロール25とフォロアロール26の間に配置された低熱
容量リニアーヒーター20のまわりでトレーニングされ、
又は含まれる。フォロアロール26はまた定着フィルム24
用の張力ロールとして作用する。定着フィルムは駆動ロ
ール25の時計方向の回転により時計方向に前もって決め
た周速度で回転する。周速度は画像をその上に有するシ
ートの輸送速度と同じであり、その結果、フィルムはし
わ形成、ゆがみ又は遅延されない。プレスロール28は離
型性を有するゴム弾性層、例えば、シリコーンゴム等を
有し、定着フィルム24の下部移動によりヒーター20に加
圧接触させられる。プレスロールは推進装置（示されて
いない）により4-7kgの全圧でヒーターに押し付けられ
る。加圧ロールは定着フィルム24と同方向、即ち、逆時
計方向に回転する。
【０００８】ヒーター20はフィルム24表面移動方向と交
差する方向（フィルム幅方向）に延びる低熱容量リニア
ーヒーターの形態である。それは高伝熱性を有するヒー
ターベース27、電力供給後に熱を発生する熱発生抵抗器
22、及び温度センサー23を含み、高伝熱性を有するヒー
ター支持体21に取り付けられる。ヒーター支持体21は画
像定着装置上に断熱でヒーター20を支持し、高熱耐久性
樹脂、例えば、PPS（ポリフェニレンスルフィド）、PAI
（ポリアミドイミド）、PI（ポリイミド）、ポリアラミ
ド、ポリフタルアミド、ポリケトン、PEEK（ポリエーテ
ルエーテルケトン）もしくは液晶ポリマー材料、又はこ
のような樹脂材料とセラミック、金属、ガラスもしくは
同様の材料との複合材料からつくられる。
【０００９】ヒーターベース27の例は高伝導性セラミッ
ク材料を含む1.0mmの厚さ、10mmの幅及び240mmの長さを
有するアルミナプレートの形態である。熱発生抵抗器材
料22はベース27の下表面の、実質的に中央で長さ方向の
線に沿ってスクリーン印刷等により適用される。熱発生
材料22は、例えば、約10ミクロンの厚さ及び1-3mmの幅
を有するAg/Pd（銀パラジウム）、Ta2N又はその他の電
気抵抗器材料である。それは表面保護層としての、約10
ミクロンの厚さの耐熱ガラス21aで被覆される。温度セ
ンサー23はベース27の上表面（熱発生材料22を有する側
と反対の側）の実質的に中央でスクリーン印刷等により
適用される。センサーは低熱容量を有するPtフィルムか
らつくられる。温度センサーの別の例はベース27に接触
された低熱容量サーミスタである。リニアーヒーター又
はストリップヒーター22は長さ方法の反対端部にある電
源と連結され、その結果、熱がヒーターに沿って一様に
発生される。この例の電源はAC100Vを与え、供給された
電力の位相角度が温度検出部材23により測定された温度
に従って制御回路（示されていない）により制御され
る。
【００１０】フォトカップラーの形態のフィルム位置セ
ンサー42はフィルム24の横端部に隣接して配置される。
センサーの出力に応答して、ロール26はフィルム位置を
前もって決めた横範囲内に維持するように、ソレノイド
（示されていない）の形態の駆動装置により変位され
る。画像形成開始シグナル後に、定着されていないトナ
ー画像が画像形成ステーションにある記録材料上に形成
される。定着されていないトナー画像Taをその上に有す
るコピーシート16はガイド29により案内されてヒーター
20及びプレスロール28により与えられたニップＮ（定着
ニップ）の位置で定着フィルム24とプレスロール28の間
に入る。コピーシート16はトナー画像を有する表面が下
表面と接触し、定着フィルム24がコピーシート16と同じ
速度で移動している間に表面のそり、しわ形成又は横シ
フトを生じないで定着フィルム24と一緒にヒーター20と
プレスロール28の間のニップを通過する。ヒーター20は
画像形成開始シグナルの発生後の前もって決めたタイミ
ングで電力を供給され、その結果、トナー画像が軟化又
は定着された画像Tbに軟化され、定着されるようにニッ
プで加熱される。
【００１１】定着フィルム24は、例えば、端部Ｓで約45
度の角度シータで急に曲げられ（その曲率半径は約2mm
である）、即ち、その端部はヒーター支持体21中で大き
い湾曲を有する。それ故、ニップ中でフィルム24と一緒
に進められたシートは端部Ｓで定着フィルム24からの湾
曲により分離される。次いでコピーシート16はシート排
出トレイに排出される。コピーシート16が排出される時
間まで、トナーは充分に冷却し、固化し、それ故、完全
に定着される（トナー画像Tc）。この実施態様におい
て、ヒーター20の熱発生部材22及びベース27は低熱容量
を有する。加えて、ヒーター部材22は断熱により支持体
21で支持される。ニップ中のヒーター20の表面温度は充
分に高い温度に迅速に達し、これはトナーを定着するた
めに必要である。また、スタンバイ温度制御がヒーター
20の温度を前もって決めたレベルに上昇するのに使用さ
れる。それ故、電力消費が低減でき、温度の上昇が防止
し得る。
【００１２】定着フィルムはヒーターと接触する。定着
フィルムの外層とヒータの間の距離は約0.5mmから約5.0
mmであることが好ましい。同様に、定着フィルムと接地
ロール25及び26の間の距離は約5mm以上であり、例え
ば、約5mmから約25mmまでである。これらの距離は画像
（示されていない）形成ステーションによりコピーシー
ト16に適用された電荷の漏出をコピーシート16により地
面に漏出することから防止する。それ故、不適切な画像
転写による画像品質の可能な劣化が回避でき、又は最小
にし得る。
【００１３】本発明の別の実施態様において、定着フィ
ルムはシートの形態であってもよい。例えば、非エンド
レスフィルムが供給シャフト上で巻かれ、取り出されて
ヒーターとプレスロールの間のニップ中で巻取りシャフ
ト上で包装されてもよい。こうして、フィルムは転写材
料の速度に等しい速度で供給シャフトから巻取りシャフ
トに供給されてもよい（米国特許第5,157,446号を参照
のこと）。別の実施態様が図３に示され、この場合、定
着器部材は定着器部材内に配置された内部ヒーター38を
有する定着器ロール37の形態である。任意の実施態様に
おいて、加熱部材38が定着部材の外部に配置し得る。加
圧ベルト39がロール25、26、及び40のまわりでサイクル
する。この別の配置において、トナー又は別のマーキン
グ材料が定着ロール37によりコピー支持体16に定着され
る。パッド41上の負荷は約1.7kgfである。ポリイミド外
層は定着器ロール及び／又は加圧ベルト上に配置し得
る。特別な実施態様において、ポリイミド外層は加圧ベ
ルト上に配置される。
【００１４】本発明の定着構成部分は少なくとも三つの
異なる配置を含むことができる。本発明の一実施態様に
おいて、定着構成部分は図４に示されるような２層配置
である。図４は定着構成部分を加圧ベルト39として示
す。しかしながら、この配置及び本明細書中のその他の
配置があらゆる定着部材について使用し得ることが理解
される。加圧ベルト39はその中に分散され、又は含まれ
た任意の充填剤31を有する支持体30を含む。支持体の上
に、その中に分散され、又は含まれた任意の充填剤35を
有するポリイミド外層32が配置される。図５は加圧ベル
ト39の別の実施態様を示し、これは３層配置のものであ
る。図５はその中に分散され、又は含まれた任意の充填
剤31を有する支持体30を示す。支持体30の上に、その中
に分散され、又は含まれた任意の充填剤35を有するポリ
イミド外層32が配置される。ポリイミド外層32の上に、
その中に分散され、又は含まれた任意の充填剤36を有す
る外部離型層33が配置される。
【００１５】接着剤層、又は一つ以上のその他の中間層
が支持体とポリイミド外層の間に存在してもよい。この
実施態様の例が図６に示され、この場合、その上に任意
の中間層又は接着剤層43を有する支持体30が示される。
任意の中間層又は接着剤層43はその中に存在する充填剤
44を有してもよい。任意の層43の上に、ポリイミド外層
32が配置される。充填剤31、35、36及び44は任意であ
り、存在する場合には、同じであってもよく、また異な
っていてもよい。好適な支持体材料の例として、ロール
支持体又はフィルム型支持体の場合には、金属、例え
ば、アルミニウム、ステンレス鋼、鋼、ニッケル等が挙
げられる。フィルム型支持体の場合には、好適な支持体
として、高い運転温度（即ち、約80℃より高く、好まし
くは200℃より高い）を可能にするのに適しており、か
つ高い機械強度を示すことができる高温プラスチックが
挙げられる。実施態様において、プラスチックは約2,00
0,000 psi(141,000 kg/cm2)から約3,000,000 psi(211,0
00 kg/cm2)までの曲げ強さ、及び約25,000 psi(1760kg/
cm2)から約55,000 psi(3870kg/cm2)までの曲げモジュラ
スを有する。
【００１６】上記特性を有し、定着器部材の支持体とし
ての使用に適しているプラスチックとして、エポキシ；
ポリフェニレンスルフィド、例えば、ヘキスト・セラニ
ーズから入手し得る商品名フォートロン（登録商標）、
フィリップス・ペトロレウムから入手し得るライトンR-
4（登録商標）、及びゼネラル・エレクトリックから入
手し得るスペック（登録商標）として販売されるもの；
ポリイミド、例えば、アモコから入手し得る商品名トー
ロン（登録商標）7130として販売されるポリアミドイミ
ド；ポリケトン、例えば、アモコから入手し得る商品名
カデル（登録商標）E1230として販売されるもの、ビク
トレックスから商品名ピーク450GL30として販売される
ポリエーテルケトン、ポリアリールエーテルケトン等；
ポリアミド、例えば、アモコから入手し得る商品名アモ
デル（登録商標）として販売されるポリフタルアミド；
ポリエーテル、例えば、ポリエーテルスルホン、ポリエ
ーテルイミド、ポリアリールエーテルケトン等；ポリパ
ラバン酸等；アモコから入手し得る液晶樹脂（キシダー
（登録商標））；ゼネラル・エレクトリックから入手し
得るウルテム（登録商標）；BASFから入手し得るウルト
ラペック（登録商標）等、及びこれらの混合物が挙げら
れる。その他の好適な支持体材料として、フルオロエラ
ストマー、例えば、デュポンから商品名ビトン（登録商
標）として販売されるもの；シリコーンゴム、及びその
他のエラストマー材料が挙げられる。支持体はまた上記
材料のいずれかの混合物を含んでもよい。
【００１７】支持体、例えば、フィルム、シート、ベル
ト等は約25マイクロメートルから約250マイクロメート
ルまで、又は約60マイクロメートルから約100マイクロ
メートルまでの厚さを有する。ポリイミド外層は高い運
転温度（即ち、約80℃より高く、好ましくは約200℃よ
り高く、更に特別には、約150℃から約250℃まで）を可
能にするのに好適であり、高い機械強度を示すことがで
き、必要により特注の電気特性を有することができる。
ポリイミドは電導性粒子の添加後に導電性フィルムにな
ることができるあらゆる好適な高耐久性ポリイミドであ
ってもよい。ポリイミドは液体現像剤又はトナー添加剤
に対する化学安定性、同時転写定着適用及び改良された
オーバーコーティング製造のための熱安定性、転写構成
部分用のフィルムに使用される既知の材料と較べて改良
された耐溶剤性、及び所望の範囲内の一様な抵抗を含む
改良された電気的性質という利点を有する。
【００１８】好適なポリイミドとして、種々のジアミン
及びジ酸無水物から生成されたもの、例えば、ポリアミ
ドイミド（例えば、BPアモコ・ポリマーズ社（アルファ
レッタ、ジョージア）からのアマコAI-10（登録商
標））；ポリエーテルイミド；シロキサンポリエーテル
イミドブロックコポリマー、例えば、ゼネラル・エレク
トリック（ピッツフィールド、マサチューセッツ）から
入手し得るシルテム（登録商標）STM-1300等が挙げられ
る。ポリイミドのその他の例として、芳香族ポリイミ
ド、例えば、デュポンから入手し得る商品名カプトン
（登録商標）型HNとして販売されるピロメリット酸及び
ジアミノジフェニルエーテルを反応させることにより生
成されたものが挙げられる。デュポンから入手でき、カ
プトン（登録商標）型FPC-Eとして販売される別の好適
なポリイミドは、コポリマー酸、例えば、ビフェニルテ
トラカルボン酸及びピロメリット酸と２種の芳香族ジア
ミン、例えば、p-フェニレンジアミン及びジアミノジフ
ェニルエーテルのイミド化により製造される。別の好適
なポリイミドとして、エチル・コーポレーション（バト
ン・ルージュ、ルイジアナ）からエチミド型L-20Nとし
て入手し得る2,2-ビス〔4-(8-アミノフェノキシ)フェノ
キシ〕-ヘキサフルオロプリパンと反応させられたピロ
メリット酸２無水物及びベンゾフェノンテトラカルボン
酸２無水物コポリマー酸が挙げられる。その他の好適な
芳香族ポリイミドとして、1,2,1',2'-ビフェニルテトラ
カルボキシミド及びパラ-フェニレン基を含むもの、例
えば、ユニグローブ・キスコ社（ホワイト・プレーン
ズ、ニューヨーク）から入手し得るユピレックス（登録
商標）Ｓ、並びにジフェニルエーテル末端スペーサー特
性を有するビフェニルテトラカルボキシミド官能基を有
するもの、例えば、ユニグローブ・キスコ社から入手し
得るユピレックス（登録商標）Ｒが挙げられる。ポリイ
ミドの混合物がまた使用し得る。
【００１９】ポリイミドは全固形分の約40体積％から約
100体積％まで、もしくは約60体積％から約99体積％ま
で、又は約70体積％から約90体積％までの量で定着構成
部分中に存在する。本明細書に使用される全固形分の体
積％はポリマー、導電性充填剤、低表面エネルギー充填
剤、耐磨耗性充填剤、着色剤充填剤、及び層中のあらゆ
る添加剤を含む固形分の全体積％を含む。低表面エネル
ギー充填剤及び／又は導電性充填剤及び／又は化学反応
性充填剤がポリイミド外層中に存在してもよい。低表面
エネルギー充填剤及び／又は導電性充填剤はまた支持体
及び／又は接着剤層もしくは中間層中に存在してもよ
い。同様に、低表面エネルギー充填剤及び／又は導電性
充填剤は外部離型層中に存在してもよい。最も外の層中
に存在する場合の充填剤は存在するいずれかの離型剤中
のいずれかの官能基と反応することにより離型を助ける
ことがある。導電性充填剤は定着器部材の電荷を調節し
て非目視オフセットもしくはプレ-ニップトナー乱れの
如き性能を増進し、又は同時転写定着部材としての使用
を可能にし得る。
【００２０】好適な充填剤の例として、カーボン充填
剤、金属、金属酸化物、ドーピングされた金属酸化物、
セラミック、ポリマー充填剤等、及びこれらの混合物が
挙げられる。約５ナノメートルから約350ナノメートル
まで、又は約20ナノメートルから約100ナノメートルま
での粒子サイズを有するナノ充填剤を含む、ナノ充填剤
がまた本明細書における使用に適している。好適なカー
ボン充填剤の例として、カーボンブラック（例えば、カ
ボット（アルファレッタ、ジョージア）からのN330（登
録商標））グラファイト、フッ素化カーボンブラック
（例えば、アキュフルオー（登録商標）又はカーボフル
オー（登録商標））等、及びこれらの混合物が挙げられ
る。金属充填剤の例として、アルミニウム、銅、銀等、
及びこれらの混合物が挙げられる。好適な無機物／セラ
ミックの例として、炭化ケイ素、窒化ケイ素、窒化ホウ
素、窒化アルミニウム、炭化ホウ素、炭化タングステン
等、及びこれらの混合物が挙げられる。好適な金属酸化
物の例として、酸化銅、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、
酸化チタン、酸化鉄等、及びこれらの混合物が挙げられ
る。好適なドーピングされた金属酸化物の例として、ア
ンチモンドーピングされた酸化スズ（例えば、デュポン
・ケミカルズ・ジャクソン・ラボラトリィズ（ディープ
ウォーター、ニュージャージー）の商品名であるゼレッ
ク（登録商標））、アルミニウムドーピングされた酸化
亜鉛、アンチモンドーピングされた二酸化チタン、同様
のドーピングされた酸化物、及びこれらの混合物が挙げ
られる。好適なポリマー充填剤の例として、ポリアニリ
ン、ポリテトラフルオロエチレン粉末、ペルフルオロア
ルコキシ粉末、エチレンクロロトリフルオロエチレン、
エチレンテトラフルオロエチレン、ポリテトラフルオロ
エチレンペルフルオロメチルビニルエーテルコポリマ
ー、フッ素化エチレンプロピレン粉末等、及びこれらの
混合物が挙げられる。
【００２１】実施態様において、一種より多い型の充填
剤がポリイミド外層、及び／又はその他の支持体、接着
剤層もしくは中間層、及び／又は外部離型層のいずれか
中に存在する。実施態様において、カーボン充填剤、金
属酸化物充填剤、及び／又はポリマー充填剤がポリイミ
ド外層中に存在する。実施態様において、カーボン充填
剤が全固形分の約０体積％から約20体積％まで、又は約
５体積％から約10体積％までの量で存在する。実施態様
において、カーボンブラックがカーボン充填剤である。
実施態様において、金属酸化物充填剤は全固形分の約０
体積％から約20体積％まで、又は約５体積％から約10体
積％までの量で存在する。実施態様において、酸化銅が
金属酸化物充填剤である。実施態様において、ポリマー
充填剤が全固形分の約０体積％から約50体積％まで、又
は約５体積％から約40体積％までの量で存在する。実施
態様において、ポリテトラフルオロエチレン粉末がポリ
マー充填剤である。実施態様において、約５体積％から
約10体積％までのカーボンブラック及び約10体積％から
約40体積％、又は約20体積％までのポリテトラフルオロ
エチレン粉末がポリイミド外層中に存在する。実施態様
において、約５体積％から約10体積％までの酸化銅及び
約10体積％から約40体積％、又は約20体積％までのポリ
テトラフルオロエチレン粉末がポリイミド外層中に存在
する。
【００２２】充填剤は全固形分の約０体積％から約60体
積％まで、もしくは約１体積％から約40体積％まで、又
は約10体積％から約30体積％までの量でポリイミド層中
に存在してもよい。充填剤は全固形分の約０体積％から
約45体積％まで、もしくは約0.01体積％から約15体積％
まで、又は約１体積％から約５体積％までの量で支持体
中に存在してもよい。加えて、充填剤は全固形分の約０
体積％から約55体積％まで、もしくは約10体積％から約
40体積％、又は約30体積％までの量で外部離型層中に存
在してもよい。更に、充填剤は全固形分の約０体積％か
ら約40体積％まで、又は約0.01体積％から約５体積％ま
での量で接着剤層及び／又は中間層中に存在してもよ
い。本明細書中の定着構成部分部材は、例えば、N-メチ
ル-2-ピロリドンの如き溶剤に溶解されたジアミンとジ
酸無水物の反応生成物を使用することにより、ポリイミ
ドの調製により調製し得る。次いで適当量の充填剤が添
加され、その中に分散される。充填剤が添加され、混合
物がロールミル、アトリッター又はサンドミル中でペブ
ル混錬される。ポリ（アミド酸）充填剤混合物は表面に
キャストされ、溶剤が蒸発により除去され、加熱されて
ポリ（アミド酸）をポリイミドに変換する。
【００２３】ポリイミド外層はあらゆる好適な既知の様
式を使用して支持体に被覆し得る。このような材料を強
化部材に被覆するのに典型的な技術として、液体及び乾
燥粉末噴霧被覆、浸漬被覆、ワイヤ巻き付けロッド被
覆、流動床被覆、粉体被覆、静電噴霧、音波被覆、ブレ
ード被覆等が挙げられる。実施態様において、ポリイミ
ド層が支持体に噴霧被覆又はフローコーティングされ
る。ポリイミド外層は約５μmから約50μmまで、又は約
７μmから約30μmまでの厚さで支持体に被覆し得る。実
施態様において、ポリイミド外層はあらゆる既知の技
術、例えば、サンディング、研磨、粉砕、ブラスチン
グ、被覆等により改質される。実施態様において、ポリ
イミド外層は約0.02マイクロメートルから約1.5マイク
ロメートルまで、又は約0.3マイクロメートルから約0.8
マイクロメートルまでの表面粗さを有する。任意の離型
層がポリイミド外層の上に用意される３層実施態様にお
いて、外部離型層表面はまた上記されたのと同じ様式又
は同様の様式で粗くし得る。
【００２４】実施態様において、ポリイミド外層（２層
配置における）又は外部離型層（３層配置における）は
二重プリント用のコピー支持体の第一面と第二面の約5g
gu未満、又は約0.1gguから約5gguまでの差を得るために
約30gguから約100gguまでのガードナー光沢を有する。
好適な中間層の例として、合致層を形成することができ
るあらゆる材料、例えば、外部離型層に好適としてリス
トされたポリマーが挙げられる。好適な接着剤層の例が
以下にリストされる。外部離型層は、存在する場合に
は、低表面エネルギー材料、例えば、シリコーンゴム、
フルオロポリマー、ウレタン、アクリル、チタマー、セ
ラマー、ヒドロフルオロエラストマー、例えば、体積グ
ラフト化フルオロエラストマー、又はこれらの混合物、
コポリマー、もしくはポリマーを含むことができる。
【００２５】好適なフルオロポリマーの例として、フル
オロエラストマー、例えば、フッ化ビニリデン、ヘキサ
フルオロプロピレン及びテトラフルオロエチレンのコポ
リマー及びターポリマーが挙げられ、これらは種々の表
示、例えば、ビトンＡ（登録商標）、ビトンＥ（登録商
標）、ビトンE60C（登録商標）、ビトンE45（登録商
標）、ビトンE430（登録商標）、ビトン910（登録商
標）、ビトンGH（登録商標）、ビトンB50（登録商
標）、及びビトンGF（登録商標）として商業上知られて
いる。ビトン（登録商標）表示はデュポン社のトレード
マークである。その他の市販材料として、フルオレル21
70（登録商標）、フルオレル2174（登録商標）、フルオ
レル2176（登録商標）、フルオレル2177（登録商標）及
びフルオレルLVS76（登録商標）が挙げられ、フルオレ
ル（登録商標）は３Ｍ社のトレードマークである。付加
的な市販材料として、アフラスTMポリ（プロピレン-テ
トラフルオロエチレン）及びフルオレルII（登録商標）
(LII900)ポリ（プロピレン-テトラフルオロエチレンフ
ッ化ビニリデン）（両方とも３Ｍ社から入手し得る）、
並びにモンテエジソン・スペシャルティ・ケミカル社か
ら入手し得る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）、TN505（登録商標）と
して同定されるテクノフロンが挙げられる。
【００２６】２種の特別な既知のフルオロエラストマー
は(1)ビトンＡ（登録商標）として商業上知られている
フッ化ビニリデン、テトラフルオロエチレン及びヘキサ
フルオロプロピレンの一種以上、又はあらゆる組み合わ
せのコポリマーのクラス及び(2)ビトンＢ（登録商標）
として商業上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、及びテトラフルオロエチレンのター
ポリマーのクラスである。ビトンＡ（登録商標）、及び
ビトンＢ（登録商標）、並びにその他のビトン（登録商
標）表示はデュポン社のトレードマークである。別の実
施態様において、フルオロエラストマーは比較的少ない
量のフッ化ビニリデンを有するテトラポリマーである。
例はデュポンから入手し得るビトンGF（登録商標）であ
る。ビトンGF（登録商標）は２重量％の硬化部位モノマ
ーとともに35重量％のフッ化ビニリデン、34重量％のヘ
キサフルオロプロピレン及び29重量％のテトラフルオロ
エチレンを有する。硬化部位モノマーはデュポンから入
手し得るもの、例えば、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、又はあらゆるその他の好適な
既知の市販の硬化部位モノマーであってもよい。
【００２７】本発明の別の実施態様において、フルオロ
エラストマーは体積グラフト化エラストマーである。体
積グラフト化エラストマーはヒドロフルオロエラストマ
ーの特別な形態であり、フルオロエラストマーとポリオ
ルガノシロキサンのハイブリッド組成物の実質的に一様
な一体の相互侵入網状構造であり、体積グラフトが求核
性脱フッ化水素剤によるフルオロエラストマーの脱フッ
化水素、続いてアルケン又はアルキン官能基末端ポリオ
ルガノシロキサンと重合開始剤の添加による付加重合に
より形成されていた。体積グラフトは、実施態様におい
て、ハイブリッド組成物の実質的に一様な一体の相互侵
入網状構造を表し、この場合、フルオロエラストマー及
びポリオルガノシロキサンの構造及び組成の両方は定着
器部材の異なるスライスにより採取された場合に実質的
に一様である。体積グラフト化エラストマーは求核性脱
フッ化水素剤によるフルオロエラストマーの脱フッ化水
素、続いてアルケン又はアルキン官能基末端ポリオルガ
ノシロキサンの添加による付加重合により形成されたフ
ルオロエラストマーとポリオルガノシロキサンのハイブ
リッド組成物である。特別な体積グラフトエラストマー
の例が米国特許第5,166,031号、同第5,281,506号、同第
5,366,772号、及び同第5,370,931号に開示されている。
【００２８】外部離型層として有益なその他のポリマー
として、シリコーンゴム、例えば、フルオロシリコー
ン、フェニルシリコーン、シリコーンブレンド等を含
む、シリコーンゴムが挙げられる。外部離型層として有
益な付加的なポリマーとして、フルオロポリマー、例え
ば、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、フッ素化エチ
レンプロピレンコポリマー(FEP)、ポリフルオロアルコ
キシポリテトラフルオロエチレン（PFAテフロン（登録
商標））、エチレンクロロトリフルオロエチレン(ECTF
E)、エチレンテトラフルオロエチレン(ETFE)、ポリテト
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
コポリマー(MFA)等が挙げられる。これらのポリマー
は、接着剤と一緒に、また中間層として含まれてもよ
い。外部離型層はあらゆる既知の好適な技術を使用して
ポリイミド外層に被覆し得る。実施態様において、外部
離型層がポリイミド外層に噴霧被覆又はフローコーティ
ングし得る。外部離型層は約１μmから約50μmまで、又
は約５μmから約20μmまでの厚さまでポリイミド外層に
被覆し得る。
【００２９】低表面エネルギー材料は全固形分の約０体
積％から約40体積％まで、又は約10体積％から約30体積
％、もしくは約20体積％までの量で外部離型層中に存在
する。支持体の上又は接着剤層／中間層の上の、ポリイ
ミド層の塗工紙に対して測定された静止摩擦は約0.45未
満、もしくは約0.01から約0.45まで、又は約0.24未満或
いは約0.1から約0.24までであってもよい。これらの数
値の静止摩擦は全ての波欠陥を排除するのに充分であろ
う。本発明に使用される定着構成部分はあらゆる好適な
形状のものであってもよい。好適な形状の例として、シ
ート、フィルム、ウェブ、箔、ストリップ、コイル、シ
リンダー、ドラム、ロール、エンドレスストリップ、円
形ディスク、エンドレスベルトを含むベルト、エンドレ
スシームド可撓性ベルト、エンドレスシームレス可撓性
ベルト、パズルカットシームを有するエンドレスベルト
等が挙げられる。
【００３０】必要により、あらゆる既知の入手し得る好
適な接着剤層がポリイミド外層と支持体の間、及び／又
はポリイミド外層と外部離型層の間に配置されてもよ
い。好適な接着剤の例として、シラン、例えば、アミノ
シラン（例えば、OSIスペシャルティズ（フレンドリィ
・ウェスト、バージニア）からのA1100）、チタネー
ト、ジルコネート、アルミネート等、及びこれらの混合
物が挙げられる。実施態様において、約0.25％から約10
％の溶液中の接着剤が支持体の上に塗りつけられる。接
着剤層は約２ナノメートルから約2,000ナノメートルま
で、又は約２ナノメートルから約500ナノメートルまで
の厚さまで、支持体、又はポリイミド外層に被覆し得
る。接着剤は噴霧被覆又は塗りつけを含むあらゆる既知
の技術により被覆し得る。
【００３１】
【実施例】例１ ペルフルオロアルコキシ被覆物を有するポリイミド加圧
ベルト 約25μmの硬化されたペルフルオロアルコキシで被覆さ
れた75μmのポリイミドベルトを富士ゼロックスから得
た。例２ フルオロエラストマー中間層及び充填剤入りのポリアミ
ドイミド被覆物を有するポリイミド加圧ベルト 180μmのフルオロエラストマーの中間層を有する75μm
のポリアミドイミド支持体を含む標準ドクカラー（富士
ゼロックス社から得られた）加圧ベルトを、約１体積％
の酸化銅を添加したキシラン（登録商標）1010（約40体
積％のポリテトラフルオロエチレン充填剤を有するポリ
アミドイミド）で被覆した。
【００３２】サンプルを以下のように調製した。約１体
積％の酸化銅（ナノフェーズ・テクノロジィズ、バーリ
ッジ、イリノイ）をアセトン中10％の固形分で約18時間
にわたってセラミック媒体でボールミルにかけた。約60
体積％のキシラン（登録商標）1010を分散されるまで最
小約10分にわたってロールミルで混合した。次いで酸化
銅混合物をキシラン（登録商標）1010の固形分の約１体
積％の酸化銅の割合でキシラン（登録商標）1010に添加
した。その材料を2:1混合物のNMPとキシレンで約30％だ
け希釈した。次いで表面をヘキサン続いてイソプロピル
アルコールでふいた。次いでその被覆混合物を約７μm
から約15μmまでの厚さ（乾燥）まで加圧ベルトの表面
に噴霧した。続いて加圧ベルトを約232℃（450°F）で
約20分間焼き付けた。例３ 充填剤入りのポリアミドイミド被覆物を有するポリイミ
ド加圧ベルト フルオロエラストマー中間層を支持体に被覆せず、被覆
物を343℃（650°F）で約20分間焼き付けた以外は、ポ
リイミドベルトを例２に概説された方法に従って調製し
た。これは１％の酸化銅を含むキシラン（登録商標）10
10で被覆されたポリイミド支持体をもたらした。
【００３３】例４ ポリアミドイミド被覆物を有するポリイミド加圧ベルト 酸化銅充填剤をポリアミドイミド被覆物に添加しなかっ
た以外は、ポリイミドベルトを例３のように調製した。例５ 充填剤入りのポリアミドイミド被覆物を有するポリイミ
ド加圧ベルト キシラン（登録商標）1010被覆物に代えてアモコAI-10
を使用した以外は、ポリイミドベルトを例３のように調
製した。AI-10を等しい量のNMPとアセトンに溶解した。例６ 充填剤入りのポリイミド被覆物を有するポリイミド加圧
ベルト 被覆された材料がキシラック（登録商標）4100/870-E81
86Aとキシラック（登録商標）4100/870-D3534の6:1混合
物であった以外は、ベルトを例４に従って調製した。被
覆ベルトをマンドレルの上に置き、回転させ、表面を15
μmの酸化アルミニウム3Mインペリアル精密仕上げフィ
ルムでサンディングした。次いでマンドレル／ベルトを
回転させ、“微細”3Mスコッチブライトで研磨した。
【００３４】例７ ベルトの試験 上記ベルトをドクカラー2060（ゼロックス社）中で運転
し、プリント上のオフセット又はベルト上に堆積した汚
れ（これらはレリース不合格が起こったことを示すであ
ろう）についてチェックした。またベルトを約10,000の
プリント毎にベルト上にストリッパーフィンガー磨耗に
より生じたプリント中の目視できる線についてチェック
した。プリント中のストリッパーフィンガーマーク又は
オフセットの出現はベルトについて不合格点と考えられ
た。上記サンプルの試験結果を以下の表１に示す。
【００３５】
【表１】
【００３６】上記結果はポリイミドを含む外層でつくら
れたベルトが汚れがベルト上に堆積されず、コピー品質
欠陥が観察されず、かつコピーカウントが良好であった
点で優れた結果を示したことを実証する。これらの結果
がフルオロポリマー外層を含むベルトと比較される。こ
のベルト（サンプル１）は30K未満のコピーでコピー品
質欠陥を示した。
【図面の簡単な説明】
【図１】一般の静電写真装置の略図である。
【図２】本発明の一実施態様の定着ベルトの断面図であ
る。
【図３】本発明の一実施態様の加圧ベルトの断面図であ
る。
【図４】本発明の実施態様の略図であり、２層配置を有
する定着器構成部分を示す。
【図５】本発明の実施態様の略図であり、ポリイミド層
が中間層である３層配置を有する定着器構成部分を示
す。
【図６】本発明の実施態様の略図であり、ポリイミド層
が最も外の層である３層配置を有する定着器ベルトを示
す。
フロントページの続き (72)発明者 ロバート エス パウリック アメリカ合衆国 ニューヨーク州 14580 ウェブスター パインヴィル レーン 360 (72)発明者 エリザベス エル バーレス アメリカ合衆国 ニューヨーク州 14609 ロチェスター シダーウッド テラス 500 (72)発明者 ディヴィッド ジェイ ジャーヴァシ アメリカ合衆国 ニューヨーク州 14586 ウェスト ヘンリエッタ アルトン ウ ェイ 88 (72)発明者 パット グッド アメリカ合衆国 ニューヨーク州 14502 メイシダン レイス ストリート ２ Ｆターム(参考） 2H033 AA02 AA14 BA11 BA12 BA25 BA26 BA31 BA32 BB29 BE03

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 支持体、及びその上に、ポリイミドを含
    む外層を含むことを特徴とする定着器構成部分。
  2. 【請求項２】 前記支持体が金属及びポリマーからなる
    群から選ばれた材料を含む請求項１記載の定着器構成部
    分。
  3. 【請求項３】 前記ポリマーがポリイミド、ポリアミ
    ド、エポキシ、ポリフェニレンスルフィド、ポリケト
    ン、ポリエーテル、ポリパラバン酸、液晶樹脂、及びこ
    れらの混合物からなる群から選ばれた材料である請求項
    ２記載の定着器構成部分。
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