JP2013103500A

JP2013103500A - フューザー部材

Info

Publication number: JP2013103500A
Application number: JP2012233109A
Authority: JP
Inventors: Jin Wu; ジン・ウー
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 2011-11-16
Filing date: 2012-10-22
Publication date: 2013-05-30
Also published as: US8512840B2; US20130122286A1

Abstract

【課題】熱硬化性ポリイミドに匹敵する耐熱性をもち、製造サイクル時間が短縮可能な、フューザー部材の提供。
【解決手段】フュージング部材または転写固定部材２００は、熱可塑性ポリイミドポリマーとポリベンズイミダゾールとから作られているベルト基板２１０、その上に形成されたシコーンおよびフルオロエラストマーからなる群から選択された材料を含む１つ以上の機能性中間層２２０、およびフルオロポリマーを含む剥離層である外側表面層２３０により構成される。
【選択図】図１

Description

本開示は、一般的に、デジタル、多重画像型などを含む電子写真式画像形成装置で有用なフューザー部材に関する。それに加え、本明細書に記載のフューザー部材を、固体インクジェット印刷機の転写固定装置で使用することもできる。

熱硬化性ポリイミド（ＰＩ）は、ガラス転移点Ｔ_ｇが高い（約３７０℃）ため、一般的にフューザーベルト基材として用いられるが、非常に高価であり、硬化プロセスが長く（少なくとも３時間）、エネルギーを消費する（３００℃より高い温度で硬化）。

したがって、ポリイミドから作られるフューザー基材に関連して、単位製造コストが高い。コストを下げる必要がある。

熱可塑性ポリイミドは、熱硬化性ポリイミドの性質をもっていない。利用可能な熱可塑性ポリイミド材料の最も高いＴ_ｇは、約３００℃である。フューザー基材に使用される他の材料は、脆くなることがあり、受け入れられない性能を生じてしまうことがある。

製造サイクルにかかる時間と費用を減らすために、フューザーベルト基材のための熱硬化性ポリイミドに代わる新規材料を探求する必要性が常に存在する。

それに加え、ポリイミドフューザーベルトは、４，０００ＭＰａより大きな弾性率を必要とする。いくつかの実施形態では、分解開始温度は、４００℃より高くなければならない。このような要求と、製造コストの低減を合わせて満たすことが望ましい。

一実施形態によれば、フューザー部材が提供される。フューザー部材は、熱可塑性ポリイミド／ポリベンズイミダゾールブレンドを含む基板層を備えている。

別の実施形態によれば、熱可塑性ポリイミド／ポリベンズイミダゾールブレンドを含む基材層を含むフューザー部材が記載されている。基材層の上に、シリコーンおよびフルオロエラストマーからなる群から選択される材料を含む中間層が配置されている。中間層の上に、フルオロポリマー剥離層が配置されている。

別の実施形態によれば、熱可塑性ポリイミド／ポリベンズイミダゾールブレンドを含む基材層を含むフューザー部材が提供され、ここで、熱可塑性ポリイミドは、以下の構造
によってあらわされ、Ｒは、約６〜約３６個の炭素原子を含むアリールであり、ｎは、約５０〜約２，０００の繰り返し単位の数であり、ポリベンズイミダゾールは、以下の構造
によってあらわされ、式中、ｎは、約３０〜約５００の繰り返し部分の数をあらわす。フューザー部材は、シリコーンおよびフルオロエラストマーからなる群から選択される材料を含む中間層と、中間層に配置された、フルオロポリマーを含む剥離層とを備えている。

図１は、本教示のベルト基板を備える例示的なフューザー部材を示す。図２Ａは、本教示の図１に示したフューザー部材を用いた例示的なフュージング構造を示す。図２Ｂは、本教示の図１に示したフューザー部材を用いた例示的なフュージング構造を示す。図３は、転写固定装置を用いるフューザー構造を示す。

フューザー部材または固定部材は、その上に１つ以上の機能性中間層が形成された基板を備えていてもよい。本明細書で記載の基板としては、ベルトが挙げられる。１つ以上の中間層としては、緩衝層、剥離層が挙げられる。画像支持材料（例えば、紙のシート）の上にある溶融したトナー画像からのトナー剥離性が良好であり、この性質を維持し、さらに、紙をはがしやすくするために、このようなフューザー部材を、高速高品質の電子写真印刷のための油を用いないフュージング部材として用いてもよい。

種々の実施形態では、フューザー部材としては、例えば、その上に１つ以上の機能性中間層が形成された基板が挙げられる。基板は、例えば、図１に示されるように、特定の構造に依存して非導電性または導電性である適切な材料を用い、種々の形状（例えば、ベルトまたは膜）で作られてもよい。

図１において、例示的な実施形態のフュージング部材または転写固定部材２００は、その上に１つ以上の機能性中間層（例えば、２２０）および外側表面層２３０が形成されたベルト基板２１０を備えていてもよい。外側表面層２３０は、剥離層とも呼ばれる。ベルト基板２１０についてさらに記載するが、熱可塑性ポリイミドポリマーとポリベンズイミダゾールとから作られている。

（機能性中間層）
機能性中間層２２０（緩衝層または中間層とも呼ばれる）に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）７３２ＲＴＶ（いずれもＤｏｗＣｏｒｎｉｎｇ製）；１０６ＲＴＶＳｉｌｉｃｏｎｅＲｕｂｂｅｒおよび９０ＲＴＶＳｉｌｉｃｏｎｅＲｕｂｂｅｒ（いずれもＧｅｎｅｒａｌＥｌｅｃｔｒｉｃ製）；ＪＣＲ６１１５ＣＬＥＡＲＨＴＶおよびＳＥ４７０５ＵＨＴＶシリコーンゴム（ＤｏｗＣｏｒｎｉｎｇＴｏｒａｙＳｉｌｉｃｏｎｅｓ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、ＳｉｌｉｃｏｎｅＲｕｂｂｅｒ５５２（ＳａｍｐｓｏｎＣｏａｔｉｎｇｓ（リッチモンド、バージニア）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、ＤｏｗＣｏｒｎｉｎｇＳｙｌｇａｒｄ１８２である。市販のＬＳＲゴムとしては、ＤｏｗＣｏｒｎｉｎｇ製のＤｏｗＣｏｒｎｉｎｇＱ３−６３９５、Ｑ３−６３９６、ＳＩＬＡＳＴＩＣ（登録商標）５９０ＬＳＲ、ＳＩＬＡＳＴＩＣ（登録商標）５９１ＬＳＲ、ＳＩＬＡＳＴＩＣ（登録商標）５９５ＬＳＲ、ＳＩＬＡＳＴＩＣ（登録商標）５９６ＬＳＲ、ＳＩＬＡＳＴＩＣ（登録商標）５９８ＬＳＲ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Ａｌ_２Ｏ_３のような無機粒子と混合してもよい。

機能性中間層２２０として用い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つのコポリマー類、例えば、ＶＩＴＯＮＡ（登録商標）として商業的に知られているもの；（２）ＶＩＴＯＮＢ（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）ＶＩＴＯＮＧＨ（登録商標）またはＶＩＴＯＮＧＦ（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、上に列挙したもののような種々の名称で商業的に知られているものに加え、ＶＩＴＯＮＥ（登録商標）、ＶＩＴＯＮＥ６０Ｃ（登録商標）、ＶＩＴＯＮＥ４３０（登録商標）、ＶＩＴＯＮ９１０（登録商標）、ＶＩＴＯＮＥＴＰ（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．ＤｕＰｏｎｔｄｅＮｅｍｏｕｒｓ，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、ＦＬＵＯＲＥＬ２１７０（登録商標）、ＦＬＵＯＲＥＬ２１７４（登録商標）、ＦＬＵＯＲＥＬ２１７６（登録商標）、ＦＬＵＯＲＥＬ２１７７（登録商標）、ＦＬＵＯＲＥＬＬＶＳ７６（登録商標）が挙げられ、ＦＬＵＯＲＥＬ（登録商標）は、３ＭＣｏｍｐａｎｙ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）、ＦＬＵＯＲＥＬＩＩ（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）（いずれも、３ＭＣｏｍｐａｎｙ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。

フルオロエラストマーであるＶＩＴＯＮＧＨ（登録商標）およびＶＩＴＯＮＧＦ（登録商標）は、フッ化ビニリデンの量が比較的少ない。ＶＩＴＯＮＧＦ（登録商標）およびＶＩＴＯＮＧＨ（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。

機能性中間層２２０の厚みは、約３０ミクロン〜約１，０００ミクロン、約１００ミクロン〜約８００ミクロン、または約１５０ミクロン〜約５００ミクロンである。

（剥離層）
剥離層２３０の例示的な実施形態は、フルオロポリマー粒子を含む。本明細書に記載の配合物で使用するのに適したフルオロポリマー粒子は、フッ素含有ポリマーを含む。これらのポリマーは、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、ペルフルオロアルキルビニルエーテル、およびこれらの混合物からなる群から選択されるモノマー繰り返し単位を含むフルオロポリマーを含む。フルオロポリマーは、直鎖または分枝鎖のポリマー、架橋したフルオロエラストマーを含んでいてもよい。フルオロポリマーの例としては、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）；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（登録商標）またはＶＦ２）とのコポリマー；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））、ヘキサフルオロプロピレン（ＨＦＰ）のターポリマー；テトラフルオロエチレン（ＴＦＥ）、フッ化ビニリデン（ＶＦ２）、ヘキサフルオロプロピレン（ＨＦＰ）のテトラポリマー、およびこれらの混合物が挙げられる。フルオロポリマー粒子は、化学薬品および熱に安定であり、表面エネルギーが低い。フルオロポリマー粒子は、融点が約２５５℃〜約３６０℃、または約２８０℃〜約３３０℃である。これらの粒子が融解して剥離層を形成する。

フューザー部材２００の場合、外側表面層または剥離層２３０の厚みは、約１０ミクロン〜約１００ミクロン、約２０ミクロン〜約８０ミクロン、または約４０ミクロン〜約６０ミクロンであってもよい。

（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２３０、機能性中間層２２０、基板２１０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、ＤｏｗＣｏｒｎｉｎｇ製のＨＶＰｒｉｍｅｒ１０）、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、約０．００１％溶液〜約１０％溶液中の接着剤が基板にワイピングされてもよい。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。

図２Ａおよび２Ｂは、本教示のフュージングプロセスのための例示的なフュージング構造を示す。それぞれ図２Ａ〜２Ｂに示されているフュージング構造３００Ｂおよび４００Ｂが、一般化された模式的な図を示しており、他の部材／層／基板／構造を追加してもよく、または、すでに存在している部材／層／基板／構造を取り除くか、または変えてもよいことが当業者には容易に明らかになるはずである。本明細書では電子写真式プリンターを記載しているが、開示されている装置および方法を、他の印刷技術に応用してもよい。例としては、オフセット印刷およびインクジェット機および固体転写固定機が挙げられる。

図２Ａは、本教示の図１に示されるフューザーベルトを用いたフュージング構造３００Ｂを示す。構造３００Ｂは、図１のフューザーベルトを備えていてもよく、このベルトは、加圧機構３３５（例えば、加圧ベルト）とともに、画像支持材料３１５のためのフューザー用爪を形成する。種々の実施形態では、加圧機構３３５を、加熱ランプ（示していない）とともに用い、トナー粒子を画像支持材料３１５の上で溶融させるプロセスのために圧力と熱を両方加えてもよい。それに加え、構造３００Ｂは、図２Ａに示されているように、１つ以上の外部熱ロール３５０を、例えば、クリーニングウェブ３６０とともに備えていてもよい。

図２Ｂは、本教示の図１に示されるフューザーベルトを用いたフュージング構造４００Ｂを示す。構造４００Ｂは、フューザーベルト（すなわち、図１の２００）を備えていてもよく、このベルトは、加圧機構４３５（例えば、図２Ｂの加圧ベルト）とともに、媒体基板４１５のためのフューザー用爪を形成する。種々の実施形態では、加圧機構４３５を、加熱ランプとともに用い、トナー粒子を媒体基板４１５の上で溶融させるプロセスのために圧力と熱を両方加えてもよい。それに加え、構造４００Ｂは、フューザーベルト２００を動かし、トナー粒子を溶融し、媒体基板４１５の上に画像を形成するような機械システム４４５を備えていてもよい。機械システム４４５は、１つ以上のロール４４５ａ〜ｃを備えていてもよく、必要な場合には、これらを加熱ロールとして用いてもよい。

図３は、ベルト、シート、膜などの形態であってもよい、転写固定部材７の一実施形態の図を示す。転写固定部材７は、上述のフューザーベルトと似た構成である。現像した画像１２が中間転写体１の上にあり、ローラー４および８を介して転写固定部材７と接触し、転写固定部材７に転写される。ローラー４および／またはローラー８は、これらに関連して熱を伴ってもよいし、伴わなくてもよい。転写固定部材７は、矢印１３の方向に進む。複写基板９がローラー１０と１１との間を進むにつれて、現像した画像が複写基板９に転写され、溶融する。ローラー１０および／または１１は、これらに関連して熱を伴ってもよいし、伴わなくてもよい。

（基板層）
本明細書に開示されている基材層２１０は、熱可塑性ポリイミドとポリベンズイミダゾールとを含む組成物である。

フューザー部材の調製に利用されるポリイミドは、ポリイミドホモポリマー、ポリイミドコポリマー、高次ポリイミドポリマー、またはこれらの混合物であってもよい。例えば、熱可塑性ポリイミド（ＨＰＰｏｌｙｍｅｒｓＩｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄから入手可能）は、以下の構造
によってあらわすことができ、式中、Ｒは、例えば、約６〜約３６個の炭素原子、約６〜約２４個の炭素原子、約６〜約１２個の炭素原子、または約１２〜約２４個の炭素原子を含むアリールまたはその置換誘導体であり、ｎは、繰り返し単位または繰り返し部分の数をあらわす。例えば、ｎは、約５０〜約２，０００、約１００〜約１，０００、約２７５〜約７００、約４００〜約６００、または約１５０〜約４００の数であってもよい。

本明細書に記載のフューザー部材を作成するために選択される特定の適切な熱可塑性ポリイミドの例としては、以下の構造
によってあらわされるものが挙げられ、式中、ｎは、本明細書に示されるとおりの数であるか、または、例えば、約５０〜約２，０００、約１００〜約１，０００、約２７５〜約４５０、または約１００〜約３７５である。

フューザー部材のために選択することができる熱可塑性ポリイミドコポリマーの例は、以下の構造
によってあらわされ、式中、ｎおよびｍは、それぞれ、約５０〜約２，０００、または約１００〜約１，０００の繰り返し単位または繰り返し部分をあらわす。

開示されている熱可塑性ポリイミドの数平均分子量は、例えば、約５，０００〜約５０，０００、約１０，０００〜約３５，０００、約１０，０００〜約２５，０００、または約１５，０００〜約２５，０００であってもよく、ポリイミドの重量平均分子量は、例えば、約１０，０００〜約３００，０００、約１０，０００〜２００，０００、約２０，０００〜約１５０，０００、または約５０，０００〜約１００，０００であってもよく、重量平均分子量および数平均分子量は、既知の方法（例えば、ＧＰＣ分析）によって決定される。

ガラス転移点は、本明細書に示すポリイミドの既知のＤＳＣ分析によって決定される場合、例えば、約２７５℃〜約３３５℃、約２７５℃〜約３１５℃、または約２９０℃〜約３０５℃である。

本明細書に記載のフューザー部材は、ポリイミドとブレンドまたは混合されるポリベンズイミダゾールも含む。フューザー部材がポリベンズイミダゾールである場合、任意の適切なポリベンズイミダゾール、または２種、３種またはそれ以上の異なるポリベンズイミダゾールの混合物を選択することができる。

フューザー部材混合物のために選択することができる適切なポリベンズイミダゾール（ＰＢＩ）の例は、以下の構造
によってあらわされ、式中、ｎは、例えば、約１０〜約８００、約３０〜約７００、約３０〜約６２５、約３０〜約５００、約１００〜約４００、約１００〜約３００、約２００〜約３００、または約２００〜約７００の数である。

市販のポリベンズイミダゾール（ＰＢＩ）は、ＢｏｅｄｅｋｅｒＰｌａｓｔｉｃｓ，Ｉｎｃ．（シャイナー、ＴＸ）から商品名ＣＥＬＡＺＯＬＥ（登録商標）から得ることができ、例えば、ＰＢＩの２６重量％Ｎ，Ｎ’−ジメチルアセトアミド（ＤＭＡｃ）溶液を含む。

一実施形態では、ポリベンズイミダゾールは、以下の反応スキームにしたがって調製することができ、ｎの値は、本明細書に示されるとおりである。

ポリベンズイミダゾールの数平均分子量は、例えば、約２，０００〜約４０，０００、約３，０００〜約４０，０００、約１０，０００〜約２５，０００、約５，０００〜約２０，０００、約９，０００〜約１５，０００、または約７，０００〜約１５，０００であってもよく、ポリベンズイミダゾールの重量平均分子量は、例えば、約９，０００〜約１５０，０００、約３０，０００〜約１２０，０００、約２０，０００〜約１２０，０００、約５０，０００〜約１００，０００、または約６０，０００〜約９０，０００であってもよく、重量平均分子量および数平均分子量は、既知の方法（例えば、ＧＰＣ分析）によって決定される。

ポリベンズイミダゾールのガラス転移点（Ｔ_ｇ）は、既知のＤＳＣ分析によって決定する場合、例えば、約３９０℃〜約４２０℃、約４００℃〜約４１５℃、約３８０℃〜約４２０℃、または約３９５℃〜約４１０℃であってもよい。

ポリイミドおよびポリベンズイミダゾールをブレンドした混合物を含むフューザー部材の場合、ポリイミドは、合計固形分を基準として約１〜約９９重量％、約１〜約９５重量％、約２５〜約７５重量％、約４０〜約６０重量％、約２〜約８０重量％、約１０〜約７０重量％、または約５０重量％の量で存在してもよく、ポリベンズイミダゾールは、合計固形分を基準として約９９〜約１重量％、約９５〜約１重量％、約８０〜約２重量％、約７０〜約１０重量％、約７５〜約２５重量％、約６０〜約４０重量％、または約５０重量％の量で存在してもよい。

本開示のいくつかの実施形態では、本明細書に示されるフューザー部材は、任意要素のさらなるポリマーバインダーをさらに含んでいてもよい。さらなるポリマーバインダーが、ポリイミドおよびポリベンズイミダゾールの混合物中に含まれていてもよい。適切なさらなるポリマーバインダーの例としては、ポリカーボネート、ポリフェニレンスルフィド、ポリアミド、ポリスルホン、ポリエーテルイミド、ポリアミドイミド、ポリエステル、ポリフッ化ビニリデン、ポリエチレン−コ−ポリテトラフルオロエチレンなど、およびこれらの混合物が挙げられる。

さらなるポリマーバインダーをポリイミドおよびポリベンズイミダゾールの混合物に加える場合、任意の望ましい有効な量で含まれていてもよい。例えば、さらなるポリマーバインダーは、合計固形分を基準として約１〜約２５重量％、約１〜約１５重量％、または約１〜約１０重量％の量で存在してもよい。

開示されている熱可塑性ポリイミド／ポリベンズイミダゾール基材層２１０は、ヤング弾性率が約４，０００ＭＰａ〜約１０，０００ＭＰａ、または約５，０００ＭＰａ〜約９，０００ＭＰａ、または約６，０００ＭＰＡ〜約８，０００ＭＰａ、分解開始温度が約４００℃〜約６００℃、または約４２５℃〜約５７５℃、または約４５０℃〜約５５０℃である。

ポリイミドおよびポリベンズイミダゾールの混合物成分を、任意の適切な方法によってフューザー部材に配合することができる。例えば、既知の粉砕プロセスを用い、フューザー部材混合物の均一な分散物を得ることができ、次いで、既知のドローバーコーティング方法を用い、個々の金属部材（例えば、ステンレス鋼基材）、ガラス板などにコーティングすることができる。例えば、約１００℃〜約２５０℃、または約１５０℃〜約２２０℃で適切な時間（例えば、約２０〜約１２０分、または約４０〜約６０分）加熱することによって、得られた個々の１つ以上の膜を基材の上に維持しつつ、硬化し、乾燥させてもよい。乾燥させ、室温（約２３℃〜約２５℃）まで冷却した後、得られた膜を既知のプロセスによって（例えば、手で剥がすことによって）基材から外してもよい。得られた膜は、厚みが、例えば、約１５〜約１５０ミクロン、約２０〜約１００ミクロン、約４０〜約８０ミクロン、または約２５〜約７５ミクロンであってもよい。

ポリイミドを蓄積させるために選択される金属基材、また、本明細書に開示されているポリベンズイミダゾールを含有する混合物および１種類以上のフィラーとして、ステンレス鋼、アルミニウム、ニッケル、銅、およびこれらのアロイ、または他の従来の材料を選択してもよい。使用可能な他の適切な基材としては、ガラス板などが挙げられる。

ポリイミド、ポリベンズイミダゾール、任意要素のフィラー成分を作成するために選択される溶媒の例としては、ハロゲン化アルキレン、例えば、塩化メチレン、テトラヒドロフラン、トルエン、モノクロロベンゼン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド（ＤＭＡｃ）、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、これらの混合物などが挙げられ、溶媒は、コーティング分散物の合計固形分の約６０〜約９５重量％、または約７０〜約９０重量％の量で選択されてもよい。

添加剤およびさらなる導電性フィラーまたは非導電性フィラーが、上述の組成物中に存在してもよい。種々の実施形態では、コーティング組成物のため、また、その後に作成される表面層のために、例えば、無機粒子を含む他のフィラー材料または添加剤を使用してもよい。本明細書で使用されるフィラーとしては、カーボンブラック、例えば、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、酸化アルミニウム、グラファイト、グラフェン、銅フレーク、ナノダイヤモンド、カーボンブラック、カーボンナノチューブ、金属酸化物、ドープされた金属酸化物、金属フレーク、およびこれらの混合物が挙げられる。種々の実施形態では、開示されているコンポジット材料を作成するために、当業者に知られている他の添加剤も含まれていてもよい。

実験的に、ＮＭＰ／ＤＭＡｃ中、熱可塑性ポリイミド／ＰＢＩの比率が約７０／３０であり、固形分が約１８重量％である熱可塑性ポリイミド／ＰＢＩ溶液を調製した。この溶液をドローバーコーターを用いてガラス板にコーティングし、その後、１９０℃で１時間硬化させた。得られた熱可塑性ポリイミド／ＰＢＩ膜は、厚みが約８０μｍであった。

熱可塑性ポリイミド／ＰＢＩベルトについて、ヤング弾性率、分解開始温度をさらに試験した。弾性率は、約６，６００ＭＰａであり、分解開始温度は、約５２０℃であった。比較として、市販の熱硬化性ポリイミドベルトは、弾性率が約６，０００ＭＰａであり、分解開始温度が約５３０℃である。

もっと高価な熱硬化性ポリイミドフューザーベルト基材の硬化プロセスと比較すると（少なくとも３時間、硬化時間は３２０℃を超える）、開示されている熱可塑性ポリイミド／ＰＢＩブレンドのフューザーベルト基材を１９０℃で１時間硬化させると、製造コストおよびサイクル時間が顕著に減る。本明細書に記載するフューザー部材は、熱硬化性ポリイミドフューザーベルト基材に代わる代替物を提供する。本明細書に記載するフューザー部材は、熱硬化性ポリイミドベルトに匹敵する性質をもち、製造コストを下げ、サイクル時間を短縮させる。

Claims

熱可塑性ポリイミド／ポリベンズイミダゾールブレンドを含む基材層を備えるフューザー部材。
前記熱可塑性ポリイミドが、以下の構造
によってあらわされ、式中、Ｒは、約６〜約３６個の炭素原子を含むアリールであり、ｎは、約５０〜約２，０００の繰り返し単位の数である、請求項１に記載のフューザー部材。
前記熱可塑性ポリイミドが、以下の構造
のいずれかによってあらわされるものからなる群から選択され、式中、ｎおよびｍは、それぞれ、約５０〜約２，０００の繰り返し単位の数をあらわし、前記ポリベンズイミダゾールは、以下の構造
によってあらわされ、式中、ｎは、約３０〜約５００の繰り返し部分の数をあらわす、請求項１に記載のフューザー部材。
前記ポリベンズイミダゾールが、以下の構造
によってあらわされ、式中、ｎは、約３０〜約５００の繰り返し部分の数をあらわす、請求項１に記載のフューザー部材。
前記熱可塑性ポリイミドが、前記基材層の約１〜約９５重量％の量で存在し、前記ポリベンズイミダゾールが、前記基材層の約１〜約９５重量％の量で存在する、請求項１に記載のフューザー部材。
熱可塑性ポリイミド／ポリベンズイミダゾールブレンドを含む基材層と、
シリコーンおよびフルオロエラストマーからなる群から選択される材料を含む中間層と、
中間層の上に配置された、フルオロポリマーを含む剥離層と
を備える、フューザー部材。
前記中間層または前記基板層の上に配置された接着層をさらに備える、請求項６に記載のフューザー部材。
熱可塑性ポリイミド／ポリベンズイミダゾールブレンドを含む基材層（この熱可塑性ポリイミドが、以下の構造
によってあらわされ、式中、Ｒが、約６〜約３６個の炭素原子を含むアリールであり、ｎは、約５０〜約２，０００の繰り返し単位の数であり、前記ポリベンズイミダゾールは、以下の構造
によってあらわされ、式中、ｎは、約３０〜約５００の繰り返し部分の数をあらわす）と、
シリコーンおよびフルオロエラストマーからなる群から選択される材料を含む中間層と、
中間層の上に配置された、フルオロポリマーを含む剥離層と
を備える、フューザー部材。
前記熱可塑性ポリイミドが、前記基材層の約１〜約９５重量％の量で存在し、前記ポリベンズイミダゾールが、前記基材層の約１〜約９５重量％の量で存在する、請求項８に記載のフューザー部材。