JP2011089120A - マーキングサブシステム用途のためのハイパーナノコンポジット（ｈｎｃ）からなる機能性表面 - Google Patents

マーキングサブシステム用途のためのハイパーナノコンポジット（ｈｎｃ）からなる機能性表面 Download PDF

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Abstract

【課題】コーティングのための新規な材料を提供する。
【解決手段】ハイパーナノコンポジット１００’は、ポリカルボシラン、ポリカルボシリキサンまたはポリカルボシロキサン、ポリカルボシラゼンまたはポリカルボシラザン、およびポリフルオロカーボンからなる群より選択される１種または複数の架橋性超分岐状ポリマー１１０’を含むマトリックスと、前記マトリックスの中に実質的に均一に分散された多数のナノ粒子１２０と、を含む。
【選択図】図１Ｂ

Description

本発明の教示は、一般的にはマーキングサブシステムに関し、さらに詳しくはハイパーナノコンポジットを含む機能性表面に関する。
各種のマーキングサブシステムにおいては、表面エネルギー、剥離性、なじみやすさ、適切な伝熱性または導電性、および耐摩耗性に関して調整可能な性質を与え、しかも可能な限りにおいて上述の性質のすべてにわたって安定した性能を維持できるような、機能性表面コーティングの改良が常に要求されている。マーキングサブシステムの性能は、各種の機能性表面コーティングに依存しうるので、改良された、物理的、化学的、機械的および熱的性質を有する、コーティングのための新規な材料が常に必要とされている。
米国特許第６，９９５，２１５号明細書 米国特許第６，３８４，１７２号明細書 米国特許第６，６４６，０８９号明細書
したがって、従来技術におけるこれらおよびその他の問題点を克服し、改良された機能性表面コーティングを与える必要性が存在している。
各種の実施態様において、表面を有する物品が存在し、その表面には少なくとも一つの領域を含むことができる。その物品には、その一つの領域の上に配されたハイパーナノコンポジットコーティングをさらに含むことが可能であり、ここでそのハイパーナノコンポジットコーティングには、ポリカルボシラン、ポリカルボシリキサン（ｐｏｌｙｃａｒｂｏｓｉｌｉｘａｎｅ、）またはポリカルボシロキサン、ポリカルボシラゼン（ｐｏｌｙｃａｒｂｏｓｉｌａｚｅｎｅ）またはポリカルボシラザン、およびポリフルオロカーボンからなる群より選択される１種または複数の架橋性超分岐状ポリマーの中に実質的に均一に分散された多数のナノ粒子を含むことができる。
また別な実施態様においては、受像部材の表面を均質に帯電させるための帯電ステーションと、その受像部材の表面の上に潜像を形成させるための画像形成ステーションと、その受像部材の上で潜像を変換させて可視画像とするための現像ステーションとを含む、画像を形成させるための装置が存在する。その装置にはさらに、その受像部材と転写ロールとの間に位置する、現像された像を受像部材から媒体へと転写させるための転写サブシステム、ならびにその媒体の上に可視画像を定着させるための定着器サブシステムをさらに含むこともできるが、ここで、帯電ステーション、画像形成ステーション、現像サブシステム、転写サブシステム、および定着器サブシステムの内の少なくとも一つには、基材の上に配されたハイパーナノコンポジットコーティングを含むことができ、そのハイパーナノコンポジットコーティングには、ポリカルボシラン、ポリカルボシリキサンまたはポリカルボシロキサン、ポリカルボシラゼンまたはポリカルボシラザン、およびポリフルオロカーボンからなる群より選択される１種または複数の架橋性超分岐状ポリマーの中に実質的に均一に分散された多数のナノ粒子を含む。
本発明の教示の各種の実施態様に従った、ハイパーナノコンポジットの一例の模式図である。 本発明の教示の各種の実施態様に従った、また別のハイパーナノコンポジットの一例の模式図である。 本発明の教示の各種の実施態様に従った、物品の一部の横断面図の一例を模式的に示した図である。 本発明の教示の各種の実施態様に従った、印刷機器の一例の模式図である。 本発明の教示の各種の実施態様に従った、固体インクジェット印刷機器のトランスフィックスシステムの一例の模式図である。 本発明の教示の各種の実施態様に従った、画像現像サブシステムの一例の模式図である。
図１Ａには、本発明の教示の各種の実施態様に従って一例として挙げたハイパーナノコンポジット（ＨＮＣ）１００を模式的に示している。このハイパーナノコンポジット１００には、１種または複数の架橋性超分岐状ポリマー１１０と、その１種または複数の架橋性超分岐状ポリマー１１０の中に実質的に均一に分散された多数のナノ粒子１２０とを含むマトリックスを含むことができる。各種の適切な架橋性超分岐状ポリマーを使用することができるが、そのようなものとしては、ポリカルボシラン、ポリカルボシリキサンまたはポリカルボシロキサン、ポリカルボシラゼンまたはポリカルボシラザン、ポリフルオロカーボン、ならびにそれらのコポリマーなどが挙げられるが、これらに限定される訳ではない。図１Ｂには、１種または複数の架橋性超分岐状ポリマー１１０’の中に実質的に均一に分散された多数のナノ粒子１２０を含む、また別な例のハイパーナノコンポジット（ＨＮＣ）１００’を模式的に示している。架橋性超分岐状ポリマー１１０は、各種適切な方法、たとえば加熱硬化、ＵＶ硬化、電子ビーム硬化、および酸化的硬化などを用いて架橋させることができるが、これらの方法に限定される訳ではない。
超分岐状ポリマーとは、典型的な直鎖状または分岐状ポリマーよりも多くの分岐を含む樹枝状構造を有するマクロモレキュールである。従来の分岐状ポリマーは、直鎖状のポリマー鎖に結合した、一級または二級の側鎖を有する直鎖を含む。超分岐状ポリマーにおける分岐は、純粋なデンドリマーと、従来の分岐状ポリマーとの中間に相当するものである。これらのタイプの超分岐状ポリマーのための重合は単純明快なＡｘ＋Ｂｙ重合であって、この重合は、モノマーの入手が容易であること、広い範囲で末端基を選択できること、その反応の調節が改良できることなどの利点を有している。
いくつかの実施態様においては、その多数のナノ粒子１２０を、１種または複数の架橋性超分岐状ポリマー１１０に対して物理的または化学的に結合させることができる。他の実施態様においては、その多数のナノ粒子１２０を１種または複数の架橋性超分岐状ポリマーと共に物理的なコンパウンディング（または混合）した後に、その超分岐状ポリマーを架橋させることもできる。各種の実施態様において、その多数のナノ粒子１２０を、ハイパーナノコンポジット１００組成物の全固形物重量の、約０．５質量％〜約５０質量％、または約３質量％〜約３０質量％、または約３質量％〜約１５質量％の範囲の量で存在させることができる。その複数のナノ粒子のそれぞれは、その少なくとも一つの方向の寸法を、約１ｎｍ〜約５００ｎｍの範囲、いくつかの場合においては約２ｎｍ〜約１００ｎｍの範囲、また別な場合には約５ｎｍ〜約５０ｎｍの範囲とすることができる。各種の実施態様においては、その多数のナノ粒子１２０には、多数のナノ粒子、多数のナノチューブ、および多数のナノ微小板の１種または複数を含むことができる。ナノ粒子１２０の例としては、グラフェン、炭素、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、二酸化ケイ素、炭化ケイ素、窒化ケイ素、銅、シングルウォールカーボンナノチューブ、およびマルチウォールカーボンナノチューブなどが挙げられるが、これらに限定される訳ではない。
本明細書に開示されたハイパーナノコンポジット（ＨＮＣ）１００は、約７０℃〜約３００℃の温度範囲では、従来からの直鎖状または分岐状ポリマーに比較して改良された物理的、化学的、熱的および／または電気的性質を有している。一般的に、超分岐状ポリマーが改良された機械的、レオロジー的、および加工特性を有していることは周知である。その架橋性超分岐状ポリマー１１０にナノ粒子１２０をさらに加えることによって、得られるハイパーナノコンポジット１００の物理的、電気的、熱的および／または剥離性能にさらに手を加えることが可能となる。たとえばカーボンナノチューブ、グラフェン、および炭素のようなナノ粒子は、それらの導電性をハイパーナノコンポジット１００に与えることができる。したがって、そのハイパーナノコンポジット１００は、機械的に強度があることに加えて、導電性とすることができ、いかなる静電荷も消散させることができる。さらに、カーボンナノチューブ、グラフェン、炭素、窒化アルミニウム、酸化アルミニウム、または窒化ホウ素は、ハイパーナノコンポジット１００の熱伝導率を上げることもできる。各種の実施態様においては、そのハイパーナノコンポジット１００は、約０．１Ｗ／ｍ−Ｋ〜約１．５Ｗ／ｍ−Ｋの範囲、いくつかの場合においては約０．１Ｗ／ｍ−Ｋ〜約１．２Ｗ／ｍ−Ｋの範囲、他の場合においては約０．５Ｗ／ｍ−Ｋ〜約１Ｗ／ｍ−Ｋの範囲の熱伝導率を有することができる。そのカーボンナノチューブは、約０．５ｎｍ〜約２０ｎｍ、または約１ｎｍ〜約１９ｎｍ、または約１ｎｍ〜約１８ｎｍの直径と、約０．１μｍ〜数ｍｍ、または約０．２μｍ〜約１００μｍ、または約０．２〜約１０μｍの長さとを有することができる。グラフェン粒子は、約５ｎｍ〜約１００ｎｍ、または約８ｎｍ〜約９０ｎｍ、または約１０ｎｍ〜約８０ｎｍの厚みと、約０．５μｍ〜約５μｍ、または約０．８μｍ〜約４μｍ、または約１μｍ〜約３μｍの幅とを有することができる。多面体炭素粒子は、その少なくとも一つの方向の寸法を、約１０ｎｍ〜約５００ｎｍ、または約１５ｎｍ〜約４５０ｎｍ、または約２０ｎｍ〜約４００ｎｍとすることができる。多面体酸化アルミニウム粒子は、その少なくとも一つの方向の寸法を、約３０ｎｍ〜約１００ｎｍ、または約３５ｎｍ〜約８０ｎｍ、または約４０ｎｍ〜約７５ｎｍとすることができる。酸化アルミニウム繊維は、約２ｎｍ〜約１０ｎｍ、または約１ｎｍ〜約９ｎｍ、または約１ｎｍ〜約８ｎｍの直径と、約１μｍ〜約１０μｍ、または約１．２μｍ〜約９μｍ、または約２〜約８μｍの長さとを有することができる。
また別の実施態様においては、たとえばナノサイズ銅粒子のようなナノ粒子を添加することによって、ハイパーナノコンポジット１００の導電率または熱伝導率を改良することができる。そのナノサイズ銅金属粒子は、約５０〜約１，５００ｎｍ、または約５０〜約１，０００ｎｍ、または約５０〜約５００ｎｍ、または約５０〜約３００ｎｍの平均粒径を有することができる。さらに、そのナノサイズの銅金属粒子は、他の形態、たとえば多面体またはフレークの形態で存在させることもできる。銅フレークは、約５〜約１００ｎｍ、または約８〜約８０ｎｍの厚みと、約０．５μｍ〜約５μｍ、または約０．８μｍ〜約４μｍ、または約１μｍ〜約３．５μｍの表面長さ（または幅）とを有することができる。多面体の銅粒子は、約５μｍ〜約２０μｍ、または約８μｍ〜約１８μｍ、または約１０μｍ〜約１５μｍの長さと、約５０ｎｍ〜約５００ｎｍ、または約５５ｎｍ〜約４５０ｎｍ、または約６０ｎｍ〜約３５０ｎｍの厚みとを有することができる。
また別の実施態様においては、たとえば、フルオロプラスチックまたはフッ素化ポリオルガノシルセスキオキサンのようなナノ粒子を添加することによって、ハイパーナノコンポジット１００の表面剥離性能を改良することもできる。いくつかの実施態様においては、ハイパーナノコンポジット１００は、約１３ｄｙｎｅ／ｃｍ〜約２０ｄｙｎｅ／ｃｍ、いくつかの場合においては約１３ｄｙｎｅ／ｃｍ〜約１８ｄｙｎｅ／ｃｍ、他の場合においては約１３ｄｙｎｅ／ｃｍ〜約１５ｄｙｎｅ／ｃｍの範囲の表面エネルギーを有することができる。そのナノサイズのフルオロプラスチックまたはフッ素化ポリオルガノシルセスキオキサン粒子は、約１０〜約１，５００ｎｍ、または約１０〜約１，０００ｎｍ、または約１０〜約５００ｎｍ、または約１０〜約３００ｎｍの平均粒径を有することができる。
たとえば窒化アルミニウム、酸化アルミニウム、および二酸化ケイ素のようなナノ粒子は、ハイパーナノコンポジット１００の機械的性質、たとえば引張強さ、靱性、および極限強さなどを改良することができる。ある種の実施態様においては、ハイパーナノコンポジット１００は、約８００ｐｓｉ〜約２０００ｐｓｉ、または約８００ｐｓｉ〜約１８００ｐｓｉ、または約１０００ｐｓｉ〜約１５００ｐｓｉの範囲の引張強さを有することができる。各種の実施態様においては、ハイパーナノコンポジット１００は、約８００ｉｎ・ｌｂｆ／ｉｎ3〜約３０００ｉｎ・ｌｂｆ／ｉｎ3、または約１０００ｉｎ・ｌｂｆ／ｉｎ3〜約２２００ｉｎ・ｌｂｆ／ｉｎ3、またはいくつかの場合においては約１２００ｉｎ・ｌｂｆ／ｉｎ3〜約２０００ｉｎ・ｌｂｆ／ｉｎ3の範囲の靱性を有することができる。ある種の実施態様においては、ハイパーナノコンポジット１００は、約５０％〜約４００％、または約８０％〜約３５０％、または約１００％〜約３００％の範囲の％極限歪み（ultimate strain）を有することができる。多面体窒化アルミニウム粒子は、その少なくとも一つの方向の寸法を、約１０ｎｍ〜約５００ｎｍ、または約２０ｎｍ〜約４５０ｎｍ、または約５０ｎｍ〜約４００ｎｍとすることができる。二酸化ケイ素ナノ粒子の直径は、約１ｎｍ〜約１００ｎｍ、または約２ｎｍ〜約９０ｎｍ、または約５ｎｍ〜約８０ｎｍとすることができる。
各種の実施態様においては、ハイパーナノコンポジット１００には、導電性充填剤、伝熱性充填剤、加熱安定剤、着色剤、補強性充填剤、界面活性剤、架橋剤、レベリング剤、および加工助剤からなる群より選択される１種または複数の添加剤をさらに含むことができる。
図２には、物品２００の一部の横断面図の一例を模式的に示している。その一例として挙げた物品２００には表面２３０を含むことができるが、ここでその表面２３０には、少なくとも一つの領域２３５と、その一つの領域２３５の上に配されたハイパーナノコンポジットコーティング２４０とを含むことができる。各種の実施態様においては、そのハイパーナノコンポジットコーティング２４０は、たとえば、図１Ｂに示したような、ポリカルボシラン、ポリカルボシリキサンまたはポリカルボシロキサン、ポリカルボシラゼンまたはポリカルボシラザン、ポリフルオロカーボンからなる群より選択される１種または複数の架橋性超分岐状ポリマー１１０’の中に実質的に均一に分散された多数のナノ粒子１２０を含むハイパーナノコンポジット１００’である。ハイパーナノコンポジットコーティング２４０は、適切であればいかなる厚みをとることも可能である。しかしながら、いくつかの実施態様においては、そのハイパーナノコンポジットコーティング（疎水性複合材料コーティング）２４０は、約１〜約２００μｍ、または５〜約１００μｍ、または１０〜約５０μｍの厚みを有することができる。
物品２００はその表面２３０に、各種適切な物質、たとえば金属、プラスチック、布帛などを含むことができる。いくつかの実施態様においては、その表面２３０を、耐熱性プラスチック基材たとえば、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とすることができる。他の実施態様においては、その表面２３０を、たとえば、鋼、鉄、およびアルミニウムのような金属基材とすることもできる。表面２３０は、たとえば、フィルム、ベルト、プレート、またはロール構成のような、各種適切な形状をとることができる。ある種の実施態様においては、その物品２００には、その一つの領域２３５とハイパーナノコンポジットコーティング２４０との間に配された中間層（図示せず）を含むこともできる。
本明細書に開示された、一例として挙げたハイパーナノコンポジット１００’およびハイパーナノコンポジットコーティング２４０は、広く各種の用途、たとえばマーキングサブシステムのための機能性表面、または媒体輸送システムなどにおいて使用することができる（これらの用途に限定される訳ではない）。ある種の実施態様においては、一例として挙げた物品２００には、マーキングシステムの構成要素（これに限定される訳ではない）を含むことができるが、そのようなものとしてはたとえば以下のものが挙げられる：バイアス荷電ロール、バイアス転写ロール、磁気ローラスリーブ、中間転写ベルト、転写ベルト、定着器ロール、定着器ベルト、加圧ロール、加圧ベルト、トランスフィックスロール、トランスフィックスベルト、バイアス荷電ロール、外部加熱ロール、およびオイリングサブシステム。いくつかの実施態様においては、その物品２００を電子写真（ｘｅｒｏｇｒａｐｈｉｃ）プリンタとすることができる。他の実施態様においては、その物品２００を固体インクジェットプリンタとすることができる。
図３は、一例として挙げた印刷機器３００を模式的に示している。その一例として挙げた印刷機器３００は電子写真（ｘｅｒｏｇｒａｐｈｉｃ）プリンタとすることもでき、受像部材たとえば電子写真（ｅｌｅｃｔｒｏｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｉｃ）感光体３５２、および電子写真（ｅｌｅｃｔｒｏｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｉｃ）感光体３５２を均質に帯電させるための帯電ステーション３５４を含むことができる。その電子写真（ｅｌｅｃｔｒｏｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｉｃ）感光体３５２は、図３に示したようなドラム感光体、またはベルト感光体（図示せず）とすることができる。一例として挙げたその印刷機器３００にはさらに、画像形成ステーション３５６を含むことも可能であって、そこでオリジナルの文書（図示せず）を光源（これもまた図示せず）に露光させて、その電子写真（ｅｌｅｃｔｒｏｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｉｃ）感光体３５２の上に潜像を形成させる。一例として挙げた印刷機器３００には、電子写真（ｅｌｅｃｔｒｏｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｉｃ）感光体３５２の上で潜像を可視画像に変換させるための現像サブシステム３５８、およびその可視画像を媒体３５５の上に転写させるための転写サブシステム３５３をさらに含むことができる。印刷機器３００には、その可視画像を媒体３５５の上に定着させるための定着器サブシステム３０１をさらに含むことができる。定着器サブシステム３０１には、定着器部材３５７、加圧部材３５９、オイリングサブシステム（図示せず）、およびクリーニングウェブ（図示せず）の内の一つまたは複数を含むことができる。いくつかの実施態様においては、図３に示すように、その定着器部材３５７を定着器ロール３５７とすることもできる。他の実施態様においては、その定着器部材３５７を、定着器ベルト（図示せず）とすることもできる。各種の実施態様においては、その加圧部材３５９を、図３に示したような加圧ロール３５９とすることも、あるいは加圧ベルト（図示せず）とすることもできる。各種の実施態様においては、帯電ステーション３５４、画像形成ステーション３５６、現像サブシステム３５８、転写サブシステム３５３、および定着器サブシステム３０１の内の少なくとも一つには、基材の上に配したハイパーナノコンポジットコーティング、たとえば、図２に示したような一例として挙げたハイパーナノコンポジットコーティング２４０を含むことができるが、そのハイパーナノコンポジットコーティング２４０には、たとえば図１Ｂに示したハイパーナノコンポジット１００’のような、１種または複数の架橋性超分岐状ポリマーの中に実質的に均一に分散された多数のナノ粒子を含むことができる。
ある種の実施態様においては、その印刷機器を、図４に示した一例として挙げたトランスフィックスシステム４０１を含む、固体インクジェットプリンタ（図示せず）とすることができる。一例として挙げたトランスフィックスシステム４０１には、固体インキリザーバ４６０を含むことができる。その固体インキは、約１５０℃の温度にまで加熱することによって溶融することができ、次いでその溶融したインキ４６２を、固体インキリザーバ４６０から画像ドラム４５７の上に吐出させることができる。各種の実施態様においては、画像ドラム４５７を約７０℃〜約１３０℃の範囲の温度に維持して、インキ４６２が固化することを防止する。画像ドラム４５７は回転可能であって、インキを媒体４５５の上に付着させることができるが、その媒体は、画像ドラム４５７と加圧ロール４５９との間のトランスフィキシング（トランスフュージング）ニップ４６４を通してフィードすることができる。いくつかの実施態様においては、その加圧ロール４５９を室温に保持することができる。他の実施態様においては、加圧ロール４５９を加熱して約５０℃〜約１００℃の範囲の温度とすることができる。各種の実施態様においては、画像ドラム４５７と加圧ロール４５９との内の少なくとも一方に、基材の上に配されたハイパーナノコンポジットコーティング、たとえば、図２に示された例としてのハイパーナノコンポジットコーティング２４０を含むことができるが、そのハイパーナノコンポジットコーティングには、たとえば図１Ｂに示したハイパーナノコンポジット１００’のような、１種または複数の架橋性超分岐状ポリマーの中に実質的に均一に分散された多数のナノ粒子を含む。
図５には、本発明の教示の各種の実施態様に従った、電子写真（ｘｅｒｏｇｒａｐｈｉｃ）トランスフィックス構成中の一例として挙げた画像現像サブシステム５０１を示す。トランスフィックス構成においては、転写と定着とが同時に起きる。図５に見られるように、転写サブシステム５７９には、二つのドライバローラ５７７と加熱ローラ５８２によって位置決めされたトランスフィックスベルト５７１を含むことが可能であり、その加熱ローラ５８２には、ヒーター要素５８４が含まれていてもよい。トランスフィックスベルト５７１は、ドライバローラ５７７によって、矢印５７８の方向に駆動することができる。感光体５７２からの現像された像は、ローラ５７５によって矢印５７３の方向に駆動され、感光体５７２とトランスフィックスベルト５７１との接触が起きると、トランスフィックスベルト５７１へと転写することができる。その画像現像サブシステム５０１には、現像された像を感光体５７２からトランスフィックスベルト５７１へと転写するのに役立ちうる、転写ローラ５７４をさらに含むことができる。トランスフィックス構成においては、媒体５５５が、加熱ローラ５８２と加圧ローラ５５９によって形成される定着ニップ５６４を通過することができ、現像された像の媒体５５５への転写と定着を同時に起こさせることができる。いくつかの場合においては、トランスフィックスベルト５７１を、それが感光体５７２と再び接触するよりも前に、ローラ５７７の間に予め設けておいた適切な機構により、場合によっては冷却することが必要となるかもしれない。各種の実施態様においては、トランスフィックスベルト５７１、ドライバローラ５７７、ローラ５７５、加熱ローラ５８２、加圧ローラ５５９の内の少なくとも一つには、基材の上に配したハイパーナノコンポジットコーティング、たとえば図２に示したような一例として挙げたハイパーナノコンポジットコーティング２４０を含むことができるが、ここで、そのハイパーナノコンポジットコーティングには、１種または複数の架橋性超分岐状ポリマーの中に実質的に均一に分散された多数のナノ粒子、たとえば図１Ｂに示したようなハイパーナノコンポジット１００’を含むことができる。
以下に実施例を示すが、これらは本明細書の開示を実施する際に使用可能な、各種の量およびタイプの反応剤および反応条件を説明するものである。しかしながら、実施例において使用したものとは異なった量およびタイプの反応剤および反応条件を用いて本明細書の開示を実施することも可能であり、また先の本明細書の開示に従い、以後においても指摘されるような、各種の異なった性質および用途を有するデバイスが得られることは明らかであろう。
実施例：マーキングシステム成分の調製；
約１００ｇの超分岐状ポリマー（ミシガン州ミッドランド（Ｍｉｄｌａｎｄ，Ｍｉｃｈｉｇａｎ）のミシガン・モレキュラー・インスティチュート（Ｍｉｃｈｉｇａｎ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒａ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ）製）を約５００ｍＬのヘキサンの中に溶解させた。約３０ｇのナノ酸化アルミニウム（マサチューセッツ州ワード・ヒル（Ｗａｒｄ Ｈｉｌｌ，ＭＡ）のアルファ−アエサル（Ａｌｆａ−Ａｅｓａｒ）製）、約１０ｇのシラノール官能化ＰＤＭＳ（ペンシルバニア州モリスビル（Ｍｏｒｒｉｓｖｉｌｌｅ，ＰＡ）のゲレスト・インコーポレーテッド（Ｇｅｌｅｓｔ Ｉｎｃ．）製）、および約５ｇのカーボンナノチューブ（バーモント州ブラトルバロ（Ｂｒａｔｔｌｅｂｏｒｏ，ＶＴ）のチープ・チューブズ・インコーポレーテッド（Ｃｈｅａｐ Ｔｕｂｅｓ，Ｉｎｃ．）製）を、その超分岐状ポリマーの溶液に加え、標準的な物理的混合により混合した。得られた配合物を次いで、磁気ポンプシステムに導入し、定着器ローラの上にコーティングした。そのコーティングした定着器ローラを、約２００℃で約１６時間かけて硬化させた。次いでこの定着器ローラを、印刷機に取り付けた。
１００，１００’ ハイパーナノコンポジット、１１０，１１０’ 架橋性超分岐状ポリマー、１２０ ナノ粒子、２００ 物品、２３０ 表面、２３５ 一つの領域、２４０ ハイパーナノコンポジットコーティング、３００ 印刷機器、３０１ 定着器サブシステム、３５２ 電子写真感光体、３５３ 転写サブシステム、３５４ 帯電ステーション、３５５ 媒体、３５６ 画像形成ステーション、３５７ 定着器部材（または定着器ロール）、３５８ 現像サブシステム、３５９ 加圧部材（または加圧ロール）、４０１ トランスフィックスシステム、４５５ 媒体、４５７ 画像ドラム、４５９ 加圧ロール、４６０ 固体インキリザーバ、４６２ インキ、４６４ トランスフィキシングニップ、５０１ 画像現像サブシステム、５５５ 媒体、５５９ 加圧ローラ、５６４ 定着ニップ、５７１ トランスフィックスベルト、５７２ 感光体、５７３，５７８ 矢印、５７４ 転写ローラ、５７５ ローラ、５７７ ドライバローラ、５７９ 転写サブシステム、５８２ 加熱ローラ、５８４ ヒーター要素。

Claims (6)

  1. ポリカルボシラン、ポリカルボシリキサンまたはポリカルボシロキサン、ポリカルボシラゼンまたはポリカルボシラザン、およびポリフルオロカーボンからなる群より選択される１種または複数の架橋性超分岐状ポリマーを含むマトリックスと、
    前記マトリックスの中に実質的に均一に分散された多数のナノ粒子と、
    を含むハイパーナノコンポジット。
  2. 前記多数のナノ粒子が、グラフェン、炭素、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、二酸化ケイ素、炭化ケイ素、窒化ケイ素、銅、シングルウォールカーボンナノチューブ、およびマルチウォールカーボンナノチューブの１種以上の複数を含み、前記複数のナノ粒子のそれぞれが、約１ｎｍ〜約５００ｎｍの範囲に入る少なくとも一つの方向の寸法を有する、請求項１に記載のハイパーナノコンポジット。
  3. 前記ハイパーナノコンポジットが、約０．１Ｗ／ｍ−Ｋ〜約１．５Ｗ／ｍ−Ｋの範囲の熱伝導率、約１３ｄｙｎｅ／ｃｍ〜約２０ｄｙｎｅ／ｃｍの範囲の表面エネルギー、約８００ｐｓｉ〜約２０００ｐｓｉの範囲の引張強さ、約８００ｉｎ・ｌｂｆ／ｉｎ3〜約３０００ｉｎ・ｌｂｆ／ｉｎ3の範囲の靱性、または約５０％〜約４００％の範囲の％極限歪みを有する、請求項１に記載のハイパーナノコンポジット。
  4. 少なくとも一つの領域を含む表面と、
    前記一つの領域の上に配されたハイパーナノコンポジットコーティングであって、ポリカルボシラン、ポリカルボシリキサンまたはポリカルボシロキサン、ポリカルボシラゼンまたはポリカルボシラザン、およびポリフルオロカーボンからなる群より選択される１種または複数の架橋性超分岐状ポリマーの中に実質的に均一に分散された多数のナノ粒子を含むハイパーナノコンポジットコーティングと、
    を含む、物品。
  5. 前記物品が、バイアス荷電ロール、バイアス転写ロール、磁気ローラスリーブ、中間転写ベルト、転写ベルト、定着器ロール、定着器ベルト、加圧ロール、加圧ベルト、トランスフィックスロール、トランスフィックスベルト、外部加熱ロール、オイリングサブシステム、および媒体輸送システムからなる群より選択される、請求項４に記載の物品。
  6. 受像部材の表面を均一に帯電させるための帯電ステーションと、
    前記受像部材の表面の上に潜像を形成させるための画像形成ステーションと、
    前記受像部材の表面上の前記潜像を可視画像へと変換させるための現像ステーションと、
    前記現像された像を前記受像部材から媒体に転写させるための、前記受像部材と転写ローラとの間に位置する転写サブシステムと、
    前記可視画像を前記媒体の上に定着させるための定着器サブシステムと、
    を含み、
    前記帯電ステーション、前記画像形成ステーション、前記現像サブシステム、前記転写サブシステム、および前記定着器サブシステムの内の少なくとも一つが、基材の上に配されたハイパーナノコンポジットコーティングを含み、前記ハイパーナノコンポジットコーティングが、ポリカルボシラン、ポリカルボシリキサンまたはポリカルボシロキサン、ポリカルボシラゼンまたはポリカルボシラザン、およびポリフルオロカーボンからなる群より選択される１種または複数の架橋性超分岐状ポリマーの中に実質的に均一に分散された多数のナノ粒子を含む、画像を形成させるための装置。
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