JP2011095753A

JP2011095753A - フューザ材料用のハイパーナノ複合体（ｈｎｃ）

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Publication number: JP2011095753A
Application number: JP2010245393A
Authority: JP
Inventors: David J Gervasi; ジェイガーバシーデイビット; Santokh S Badesha; エスバデシャサントク; Alan R Kuntz; アールクンツアラン
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 2009-11-02
Filing date: 2010-11-01
Publication date: 2011-05-12
Anticipated expiration: 2030-11-01
Also published as: DE102010043105A1; US20110103854A1; JP5709468B2; US8260184B2

Abstract

【課題】離型流体を用いずに、または著しく少なくした量の離型流体を用いて、フューザ部材からのトナーの離型を可能にする新しい材料組成物を提供する。
【解決手段】フューザ部材は、基材１０２と、基材１０２の上に配置されている、ハイパーナノ複合体１０６’を含むトップコート層１０６であって、ハイパーナノ複合体１０６’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、およびポリフルオロカーボンからなる群から選ばれる１つ以上の架橋超分岐ポリマー１０３の中に実質的に均一に分散している複数のナノ粒子１０５を含むトップコート層１０６と、を含む。
【選択図】図２Ａ

Description

本発明は、全体として、印刷用デバイスに関し、より詳しくは、オイルレスまたは低オイルのフュージングサブシステムに関する。

カラーフュージング材料の進歩によって、フューザ部材からのトナーの離型改善のためにアミン官能流体が用いられるようになった。アミン官能流体を用いることの重大な弱点の１つは、製本、ラミネート加工およびニス塗りなどのフュージング後の作業にある。フューザ流体中のアミン官能基は紙の表面と反応し、紙の表面に残ってほとんどのフュージング後の作業の障害となり得る。この問題に対する従来の解決策は、洗剤、界面活性剤等を用いてオイルを除去すること、ならびに残留流体の悪影響を防ぐためのプリントポストフュージングの二次処理を含む。

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

従って、先行技術のこれらの問題および他の問題を克服し、離型流体を用いずに、または著しく少なくした量の離型流体を用いて、フューザ部材からのトナーの離型を可能にする新しい材料組成物を提供することが求められている。

さまざまな実施態様によれば、フューザ部材がある。フューザ部材は基材と、基材の上に配置されているトップコート層とを含んでよく、トップコート層はハイパーナノ複合体を含んでいる。ハイパーナノ複合体は、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、およびポリフルオロカーボンからなる群から選ばれる１つ以上の架橋超分岐ポリマーの中に実質的に均一に分散している複数のナノ粒子を含んでよい。

別の実施態様によれば、画像を形成するための装置がある。装置は、電子写真光受容体の表面を均一に帯電させるための帯電ステーション、および電子写真光受容体の上に潜像を形成させるための画像形成ステーションを含んでよい。装置は、電子写真光受容体の上の潜像をトナー像に変換するための現像ステーション、およびトナー像を媒体の上へ定着させるためのフューザサブシステムも含んでよい。フューザサブシステムは、基材の上に配置されているハイパーナノ複合体コーティングを含んでよく、ハイパーナノ複合体コーティングは、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、およびポリフルオロカーボンからなる群から選ばれる１つ以上の架橋超分岐ポリマーの中に実質的に均一に分散している複数のナノ粒子を含んでいる。

本教示のさまざまな実施態様による、例となる印刷装置を示す図である。本教示のさまざまな実施態様による図１に示した、例となるフューザ部材の断面を示す図である。本教示のさまざまな実施態様による、例となる超分岐ナノ複合体を示す図である。本教示のさまざまな実施態様による、別の例となるフューザ部材の断面を示す図である。本教示のさまざまな実施態様による、例となる印刷装置のフューザサブシステムを示す図である。

図１において、例となる印刷装置１００は、電子写真プリンタであってよく、電子写真光受容体１７２と、電子写真光受容体１７２を均一に帯電させるための帯電ステーション１７４とを含んでよい。電子写真光受容体１７２は、図１に示されているドラム光受容体か、またはベルト光受容体（図示せず）であってもよい。例となる印刷装置１００は、画像形成ステーション１７６も含んでよい。画像形成ステーション１７６では、電子写真光受容体１７２の上に潜像を形成させるために原稿（図示せず）を光源（同じく図示せず）に露光させることができる。さらに、例となる印刷装置１００は、潜像を電子写真光受容体１７２の上の可視画像に変換するための現像サブシステム１７８、および可視画像を媒体１２０上へ転写するための転写サブシステム１７９を含んでよい。印刷装置１００は、可視画像を媒体１２０の上へ定着させるためのフューザサブシステム１０１も含んでよい。フューザサブシステム１０１は、フューザ部材１１０、加圧部材１１２、オイル供給サブシステム（図示せず）、およびクリーニングウェブ（図示せず）の１つ以上を含んでよい。実施態様によっては、フューザ部材１１０は、図１に示されているフューザロール１１０であってよい。他の実施態様では、フューザ部材１１０は、図４に示されているフューザベルト４１５であってよい。さまざまな実施態様において、加圧部材１１２は、図１に示されている加圧ロール１１２か、または加圧ベルト（図示せず）であってもよい。特定の実施態様では、フューザサブシステム１０１は、オイルレスフューザサブシステムまたは低オイルフューザサブシステムの少なくとも１つであってよい。

図２Ａは、本教示のさまざまな実施態様による、例となるフューザ部材１１０の断面を略図によって説明している。図２Ａに示されているように、例となるフューザ部材１１０は、基材１０２の上に配置されているトップコート層１０６を含んでよく、トップコート層１０６はハイパーナノ複合体を含んでいる。図２Ｂは例となるハイパーナノ複合体１０６’の概略図であり、ハイパーナノ複合体１０６’は、１つ以上の架橋超分岐ポリマー１０３の中に実質的に均一に分散している複数のナノ粒子１０５を含んでいる。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、ポリフルオロカーボン、およびそれらの共重合体を含むがそれらに限定されない、任意の適当な架橋性超分岐ポリマーを用いてよい。架橋性超分岐ポリマーは、熱硬化、紫外線硬化、電子線硬化、および酸化的硬化を含むがそれらに限定されない任意の適当な技法を用いて架橋させることができる。

超分岐ポリマーは、通常の直鎖または分岐ポリマーより多くの分岐を含む樹木状の構造を有する巨大分子である。従来の分岐ポリマーは、直鎖のポリマー鎖と結合している直鎖を有し、直鎖は１級または２級の枝を有する。超分岐ポリマー中の分岐は、純粋なデンドリマーと従来の分岐ポリマーとの中間である。これらの種類の超分岐ポリマーのための重合は、直截的なＡｘ＋Ｂｙ重合であり、Ａｘ＋Ｂｙ重合は、モノマーの入手しやすさ、広い範囲の末端基の選択、および反応に対する制御向上の点で有利である。

図２Ｂを再び参照して、複数のナノ粒子１０５は、１つ以上の架橋超分岐ポリマー１０３と物理的または化学的に結合していてよい。実施態様によっては、複数のナノ粒子１０５を１つ以上の架橋性超分岐ポリマーと物理的にコンパウンド化してから超分岐ポリマーを架橋させてよい。さまざまな実施態様において、複数のナノ粒子１０５は、ハイパーナノ複合体１０６’組成物の全固体重量の約０．５質量％から約５０質量％、または約３質量％から約３０質量％、または約３質量％から約１５質量％の範囲の量で存在してよい。複数のナノ粒子１０５のそれぞれは、約１ｎｍから約５００ｎｍの範囲、場合によっては約２ｎｍから約１００ｎｍの範囲、他の場合には約５ｎｍから約５０ｎｍの範囲の少なくとも１つの寸法を有してよい。さまざまな実施態様において、複数のナノ粒子１０５は、複数のナノ粒子、複数のナノチューブ、および複数のナノプレートレットの１つ以上を含んでよい。例となるナノ粒子１０５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、単層カーボンナノチューブ、および多層カーボンナノチューブの１つ以上を含んでよいがそれらに限定されない。

ハイパーナノ複合体（ＨＮＣ）１０６’を含む本開示のトップコート層１０６は、約７０℃から約３００℃の範囲の温度において、改善された物理特性、化学特性、熱特性、および／または電気特性を有する。一般に、超分岐ポリマーは、改善された機械特性、レオロジー特性、および加工特性を有することがよく知られている。架橋性超分岐ポリマー１０３にナノ粒子１０５をさらに加えると、得られるハイパーナノ複合体１０６’の物理特性、電気特性、熱特性、および／または剥離（離型）特性をさらに操作することが可能になり得る。例えば、カーボンナノチューブ、グラフェン、および炭素などのナノ粒子がハイパーナノ複合体１０６’に電気伝導性を付与することができる。従って、ハイパーナノ複合体１０６’は、機械的に強い上に、電気伝導性とすることができ、静電電荷を散逸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、または窒化ホウ素がハイパーナノ複合体１０６’の熱伝導率を増加させることができる。さまざまな実施態様において、ハイパーナノ複合体１０６’は、約０．１Ｗ／ｍ−Ｋから約１．５Ｗ／ｍ−Ｋ、場合によっては約０．１Ｗ／ｍ−Ｋから約１．２Ｗ／ｍ−Ｋ、他の場合には約０．５Ｗ／ｍ−Ｋから約１Ｗ／ｍ−Ｋの範囲の熱伝導率を有してよい。カーボンナノチューブは、約０．５ｎｍから約２０ｎｍ、または約１ｎｍから約１９ｎｍ、または約１ｎｍから約１８ｎｍの直径と、約０．１μｍから数ｍｍ、または約０．２μｍから約１００μｍ、または約０．２μｍから約１０μｍの長さとを有してよい。グラフェン粒子は、約５ｎｍから約１００ｎｍ、または約８ｎｍから約９０ｎｍ、または約１０ｎｍから約８０ｎｍの厚さと、約０．５μｍから約５μｍ、または約０．８μｍから約４μｍ、または約１μｍから約３μｍの幅とを有してよい。多面体炭素粒子は、約１０ｎｍから約５００ｎｍ、または約１５ｎｍから約４５０ｎｍ、または約２０ｎｍから約４００ｎｍの少なくとも１つの寸法を有してよい。多面体酸化アルミニウム粒子は、約３０ｎｍから約１００ｎｍ、または約３５ｎｍから約８０ｎｍ、または約４０ｎｍから約７５ｎｍの少なくとも１つの寸法を有してよい。酸化アルミニウムファイバーは、約２ｎｍから約１０ｎｍ、または約１ｎｍから約９ｎｍ、または約１ｎｍから約８ｎｍの直径と、約１μｍから約１０μｍ、または約１．２μｍから約９μｍ、または約２μｍから約８μｍの長さとを有してよい。

別の実施態様において、例えばナノサイズの銅粒子などのナノ粒子を加えると、ハイパーナノ複合体１０６’の電気伝導率または熱伝導率を向上させることができる。ナノサイズの銅金属粒子は、約５０ｎｍから約１，５００ｎｍ、または約５０ｎｍから約１，０００ｎｍ、または約５０ｎｍから約５００ｎｍ、または約５０ｎｍから約３００ｎｍの平均粒子直径を有してよい。さらに、ナノサイズの銅金属粒子は、多面体形またはフレーク形状などの他の形状であってよい。銅フレークは、約５ｎｍから約１００ｎｍ、または約８ｎｍから約８０ｎｍの厚さと、約０．５μｍから約５μｍ、または約０．８μｍから約４μｍ、または約１μｍから約３．５μｍの表面長さ（または幅）とを有してよい。多面体銅粒子は、約５μｍから約２０μｍ、または約８μｍから約１８μｍ、または約１０μｍから約１５μｍの長さを有してよく、厚さは、約５０ｎｍから約５００ｎｍ、または約５５ｎｍから約４５０ｎｍ、または約６０ｎｍから約３５０ｎｍであってよい。

さまざまな実施態様において、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など、例となるナノ粒子をハイパーナノ複合体１０６’に加えて引張り強度、靭性、および極限強度などのハイパーナノ複合体１０６’の、さらにトップコート層１０６の機械特性を向上させることができる。特定の実施態様において、ハイパーナノ複合体１０６’は、約８００ｐｓｉから約２０００ｐｓｉ、または約８００ｐｓｉから約１８００ｐｓｉ、または約１０００ｐｓｉから約１５００ｐｓｉの範囲の引張り強度を有してよい。さまざまな実施態様において、ハイパーナノ複合体１０６’は、約８００ｉｎ・ｌｂｆ／ｉｎ^３から約３０００ｉｎ・ｌｂｆ／ｉｎ^３、または約１０００ｉｎ・ｌｂｆ／ｉｎ^３から約２２００ｉｎ・ｌｂｆ／ｉｎ^３、または場合によっては約１２００ｉｎ・ｌｂｆ／ｉｎ^３から約２０００ｉｎ・ｌｂｆ／ｉｎ^３の範囲の靭性を有してよい。特定の実施態様において、ハイパーナノ複合体１０６’は、約５０％から約４００％、または約８０％から約３５０％、または約１００％から約３００％の範囲の％極限歪みを有してよい。多面体窒化アルミニウム粒子は、約１０ｎｍから約５００ｎｍ、または２０ｎｍから約４５０ｎｍ、または約５０ｎｍから約４００ｎｍの少なくとも１つの寸法を有してよい。二酸化ケイ素ナノ粒子は、約１ｎｍから約１００ｎｍ、または約２ｎｍから約９０ｎｍ、または約５ｎｍから約８０ｎｍの直径を有してよい。

さまざまな実施態様において、トップコート層１０６のハイパーナノ複合体１０６’にフッ素プラスチック、フッ素化ポリオルガノシルセスキオキサン、表面エネルギー増強用添加剤の１つ以上を含ませてハイパーナノ複合体１０６’の、さらにトップコート層１０６の表面剥離（表面離型）特性を向上させることができる。いくつかの実施態様において、ハイパーナノ複合体１０６’は、約１３ダイン／ｃｍから約２０ダイン／ｃｍ、場合によっては約１３ダイン／ｃｍから約１８ダイン／ｃｍ、他の場合には約１３ダイン／ｃｍから約１５ダイン／ｃｍの範囲の表面エネルギーを有してよい。ナノサイズのフッ素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１０ｎｍから約１，５００ｎｍ、または約１０ｎｍから約１，０００ｎｍ、または約１０ｎｍから約５００ｎｍ、または約１０ｎｍから約３００ｎｍの平均粒子直径を有してよい。例となるフッ素プラスチックは、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）などのＴＥＦＬＯＮ（登録商標）様材料、フッ素化エチレン−プロピレン共重合体（ＦＥＰ）、およびポリフルオロアルコキシポリテトラフルオロエチレンなどのペルフルオロビニルアルキルエーテル−テトラフルオロエチレン共重合体（ＰＦＡＴＥＦＬＯＮ（登録商標））、ならびにペルフルオロ（メチルビニルエーテル）共重合体樹脂（ＰＭＶＥ）およびペルフルオロ（エチルビニルエーテル）共重合体樹脂（ＰＥＶＥ）を含んでよいがそれらに限定されない。例えば濡れ剤、界面活性剤、シラン類、および乳化剤などの任意の適当な表面エネルギー増強用添加剤をハイパーナノ複合体１０６’に加えることができる。表面エネルギー増強用添加剤の特定の例は、Ｎｏｖｅｃ（商標）フッ素化界面活性剤（ミネソタ州セントポール（Ｓｔ．Ｐａｕｌ，ＭＮ）のスリーエム世界本社（３ＭＧｌｏｂａｌＨｅａｄｑｕａｒｔｅｒｓ））、Ｚｏｎｙｌ（登録商標）フッ素化界面活性剤（デラウェア州ウィルミントン（Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，ＤＥ）のデュポン（ＤｕＰｏｎｔ））、およびＰｏｌｙＦｏｘ（登録商標）（オハイオ州フェアローン（Ｆａｉｒｌａｗｎ，ＯＨ）のオムノーヴァソルーションズ社（ＯＭＮＯＶＡＳｏｌｕｔｉｏｎｓｉｎｃ．））を含むがそれらに限定されない。

さまざまな実施態様において、トップコート層１０６のハイパーナノ複合体１０６’は、例えば架橋剤および平滑剤などの１つ以上の任意選択の添加剤をさらに含んでよい。任意選択の添加剤の特定の例は、デュポン（デラウェア州ウィルミントン）からのＶＣ−５０の成分であるビスフェノールＡＦ［２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）ヘキサフルオロプロパン］を含むビスフェノール類、またはユーシーティー（ＵＣＴＩｎｃ．）（ペンシルヴェニア州ブリストル（Ｂｒｉｓｔｏｌ，ＰＡ））からの［３−（２−アミノエチル）アミノプロピル］トリメトキシシランであるＡＯ７００などのアミノシラン類を含むがそれらに限定されない。

さまざまな実施態様において、トップコート層１０６は、約５０ｎｍから約３００μｍ、または約５００ｎｍから約２００μｍ、または約３μｍから約８０μｍの厚さを有してよい。

図３は、別の例となるフューザ部材３１０の断面を略図によって説明している。例となるフューザ部材３１０は、基材３０２の上に配置されている適合層３０４と、適合層３０４の上に配置されているトップコート層３０６とを含んでよく、トップコート層３０６は、ハイパーナノ複合体、例えば図２Ｂに示されているハイパーナノ複合体１０６’を含んでいる。さまざまな実施態様において、適合層３０４は、シリコーン、フルオロシリコーン、またはフッ素エラストマーの少なくとも１つを含んでよい。適合層３０４のための例となる材料は、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含んでよいがそれらに限定されない。例となる市販シリコーンゴムは、ＳＩＬＡＳＴＩＣ（登録商標）７３５ブラックＲＴＶおよびＳＩＬＡＳＴＩＣ（登録商標）７３２ＲＴＶ（ミシガン州ミッドランド（Ｍｉｄｌａｎｄ，ＭＩ）のダウ・コーニング社（ＤｏｗＣｏｒｎｉｎｇＣｏｒｐ．））、ならびに１０６ＲＴＶシリコーンゴムおよび９０ＲＴＶシリコーンゴム（ニューヨーク州オルバニー（Ａｌｂａｎｙ，ＮＹ）のジェネラルエレクトリック（ＧｅｎｅｒａｌＥｌｅｃｔｒｉｃ））を含むがそれらに限定されない。他の適当なシリコーン材料は、Ｓｙｌｇａｒｄ（登録商標）１８２（ミシガン州ミッドランドのダウ・コーニング社）、シロキサン類（好ましくはポリジメチルシロキサン）、シリコーンゴム５５２（ヴァージニア州リッチモンド（Ｒｉｃｈｍｏｎｄ，ＶＡ）のサンプソンコーティングス（ＳａｍｐｓｏｎＣｏａｔｉｎｇｓ））などのフッ素化シリコーン類、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体シリコーンゴムおよび類似物を含むがそれらに限定されない。さまざまな実施態様において、適合層３０４は、約１０μｍから約１０ｍｍ、または約１００μｍから約９ｍｍ、または約３ｍｍから約８ｍｍの厚さを有してよい。

図２Ａおよび図３に示されているフューザ部材１１０，３１０を再び参照して、基材１０２，３０２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プラスチック基材であってよい。実施態様によっては、基材１０２，３０２は、例えば鋼、鉄、およびアルミニウムなどの金属基材であってよい。基材１０２，３０２は、例えば円筒およびベルトなどの任意の適当な形状を有してよい。ベルト構成の基材１０２，３０２の厚さは、約２５μｍから約２５０μｍ、または約４０μｍから約２００μｍ、または約５０μｍから約１２５μｍであってよい。円筒構成またはロール構成の基材１０２，３０２の厚さは、約０．５ｍｍから約２０ｍｍ、または約０．８ｍｍから約１５ｍｍ、または約１ｍｍから約１０ｍｍであってよい。

さまざまな実施態様において、図２Ａおよび図３に示されているフューザ部材１１０，３１０は、１つ以上の任意選択の接着層（図示せず）も含むことができる。任意選択の接着層（図示せず）は、基材３０２と適合層３０４との間、および／または適合層３０４とトップコート層３０６との間、および／または基材１０２とトップコート層１０６の間に配置してそれぞれの層１０６，３０４，３０６が互いに適切に貼り合わされることを確実にし、性能目標を満たすことができる。任意選択の接着層のための例となる材料は、例えばチキソン（ＴＨＩＸＯＮ）４０３／４０４（ペンシルヴェニア州フィラデルフィア（Ｐｈｉｌａｄｅｌｐｈｉａ，ＰＡ）のロームアンドハース社（ＲｏｈｍａｎｄＨａａｓＣｏｍｐａｎｙ））、Ａ−１１００（コネティカット州ダンベリー（Ｄａｎｂｕｒｙ，ＣＴ）のユニオンカーバイド社（ＵｎｉｏｎＣａｒｂｉｄｅＣｏｒｐ．））、ＴＡＣＴＩＸ７４０（商標）、ＴＡＣＴＩＸ７４１（商標）、およびＴＡＣＴＩＸ７４２（商標）（テキサス州ザ・ウッドランズ（ＴｈｅＷｏｏｄｌａｎｄｓ，ＴＸ）のハンツマンアドヴァンストマテリアルズ（ＨｕｎｔｓｍａｎＡｄｖａｎｃｅｄＭａｔｅｒｉａｌｓ））などのエポキシ樹脂およびポリシロキサンを含んでよいがそれらに限定されない。

図４は、電子写真プリンタのベルト構成における例となるフューザサブシステム４０１を略図によって説明している。例となるフューザサブシステム４０１は、フューザベルト４１５と回転可能な加圧ロール４１２とを含んでよく、回転可能な加圧ロール４１２はフュージングニップ４１１を形成させて取り付けることができる。さまざまな実施態様において、フューザベルト４１５および加圧ロール４１２はトップコート層、例えば図２Ａに示されている基材１０２の上に配置されているトップコート層１０６、または例えば図３に示されている適合層３０４の上に配置されているトップコート層３０６を含んでよい。フュージング前のトナー画像を保持している媒体４２０をフュージングのためにフュージングニップ４１１を通して供給することができる。

さまざまな実施態様において、図１および図４に示されている加圧部材１１２，４１２も、例となるフューザ部材１１０，３１０の図２Ａおよび３に示されている断面を有してよい。

本開示の例となるフューザ部材１１０，３１０，４１５のトップコート層１０６，３０６はハイパーナノ複合体１０６’を含んでよく、ハイパーナノ複合体１０６’は１つ以上の架橋超分岐ポリマー１０３の中に実質的に均一に分散している複数のナノ粒子１０５を含んでいる。さらに、例となるトップコート層１０６，３０６は、フューザ部材１１０，３１０，４１５の長い寿命にとって望ましいナノ粒子１０５の機械特性、電気特性および熱特性を兼ね備えている。ハイパーナノ複合体１０６’を含んでいる本開示のトップコート層１０６，３０６は、離型流体を用いずに、または著しく少なくした量の離型流体を用いて、フューザ部材１１０，３１０，４１５からのトナーの離型を可能にすることができる。フューザ部材１１０，３１０，４１５および加圧部材１１２，４１２のトップコート層１０６，３０６の中にハイパーナノ複合体１０６’を用いれば、紙の破片、トナー、トナー添加剤、およびそれらの反応生成物などのシステム汚染物も減るはずである。さらに、トップコート層１０６，３０６は、例えばスプレーコーティング、ディップコーティング、ブラシコーティング、ローラコーティング、スピンコーティング、キャスティング、およびフローコーティングなどの簡単な技法を用いて形成させることができる。

本明細書において、下記に実施例を示し、本開示を実施する際に利用し得る種々の量および種類の反応体および反応条件を説明する。しかし、実施例において用いられているものと異なる他の量および種類の反応体および反応条件を用いて本開示を実施することができ、得られるデバイスは、上記開示および本明細書において以降に指摘される開示によるさまざまな異なる特性および使用を提供し得ることが明らかである。

実施例１：コーティング溶液の調製
約５００ｍｌのヘキサンの中に約１００ｇの超分岐ポリマー（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チチュート（ＭｉｃｈｉｇａｎＭｏｌｅｃｕｌａｒＩｎｓｔｉｔｕｔｅ））を溶解させた。約３０ｇのナノ酸化アルミニウム（マサチューセッツ州ウォードヒル（ＷａｒｄＨｉｌｌ，ＭＡ）のアルファ・イーザー（Ａｌｆａ−Ａｅｓａｒ））、約１０ｇのシラノール官能化ＰＤＭＳ（ペンシルヴェニア州モリスヴィル（Ｍｏｒｒｉｓｖｉｌｌｅ，ＰＡ）のジェレスト社（ＧｅｌｅｓｔＩｎｃ．））、および約５ｇのカーボンナノチューブ（ヴァーモント州ブラットルボロ（Ｂｒａｔｔｌｅｂｏｒｏ，ＶＴ）のチープチューブズ社（ＣｈｅａｐＴｕｂｅｓ，Ｉｎｃ．））を超分岐ポリマー溶液に加え、標準的な物理的混合法によって混合した。

実施例２：フューザ部材の形成
実施例１の調合物を磁力ポンプシステムの中に導入し、中間シリコーン層を有するアルミニウムフューザロールの上へコーティングした。トップコート（実施例１の調合物）の接着力を十分なものとするために、シリコーン層を事前に調製した。次に、トップコートを有するフューザローラを約２００℃で約１６時間硬化させた。次に、このフューザローラを印刷用機械の中に取り付けた。

１００印刷装置、１０１フューザサブシステム、１０２，３０２基材、１０３超分岐ポリマー、１０５ナノ粒子、１０６，３０６トップコート層、１０６’ ハイパーナノ複合体、１１０，３１０，４１５フューザ部材、１１２，４１２加圧部材、１２０，４２０媒体、１７２電子写真光受容体、１７４帯電ステーション、１７６画像形成ステーション、１７８現像サブシステム、１７９転写サブシステム、３０４適合層、４０１フューザサブシステム、４１１フュージングニップ。

Claims

基材と、
前記基材の上に配置されている、ハイパーナノ複合体を含むトップコート層であって、前記ハイパーナノ複合体が、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、およびポリフルオロカーボンからなる群から選ばれる１つ以上の架橋超分岐ポリマーの中に実質的に均一に分散している複数のナノ粒子を含むトップコート層と、
を含むフューザ部材。
請求項１に記載のフューザ部材であって、
前記複数のナノ粒子は、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、単層カーボンナノチューブ、および多層カーボンナノチューブの１つ以上を含むフューザ部材。
請求項１に記載のフューザ部材であって、
前記ハイパーナノ複合体は、約１３ダイン／ｃｍから約２０ダイン／ｃｍの範囲の表面エネルギー、約８００ｐｓｉから約２０００ｐｓｉの範囲の引張り強度、約８００ｉｎ・ｌｂｆ／ｉｎ^３から約３０００ｉｎ・ｌｂｆ／ｉｎ^３の範囲の靭性、および約５０％から約４００％の範囲の％極限歪みから選ばれる１つ以上の特性を有するフューザ部材。
請求項１に記載のフューザ部材であって、
前記複数のナノ粒子が、前記ハイパーナノ複合体組成物の全固体重量の約０．５質量％から約５０質量％の範囲の量で存在するフューザ部材。
電子写真光受容体の表面を均一に帯電させるための帯電ステーションと、
前記電子写真光受容体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、
前記潜像を前記電子写真光受容体の上のトナー像に変換するための現像ステーションと、
前記トナー像を媒体の上に定着させるためのフューザサブシステムと、
を含む、画像を形成するための装置であって、
前記フューザサブシステムは、基材の上に配置されているハイパーナノ複合体コーティングを含み、前記ハイパーナノ複合体コーティングは、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、およびポリフルオロカーボンからなる群から選ばれる１つ以上の架橋超分岐ポリマーの中に実質的に均一に分散している複数のナノ粒子を含む装置。