JP4497773B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般的には画像形成装置及びその要素の層、デジタル化されたものを含む静電複写装置において使用される層に関する。これらの層は、転写定着フィルム又は転写溶融フィルムなどに用いられる層を含む、多種の目的に有用である。さらに詳細には、本発明は、基体及び任意の中間層及びフルオロシリコン材料を含む外側層を含む転写定着又は転写溶融部材に関する。本発明の転写定着部材は、ゼログラフィー装置、特に多色複写装置に用いられてもよい。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題及び課題を解決するための手段】
本発明は、具体例においては、記録媒体上に画像を形成するための画像形成装置を提供するものであり、この装置は、ａ）その上に静電潜像を受像するための電荷保持表面と、ｂ）現像された画像を電荷保持表面上に形成するために電荷保持表面に現像剤を塗布して静電潜像を現像する現像要素と、ｃ）現像された画像を電荷保持表面から中間転写要素に転写する転写要素と、ｄ）現像された画像を転写要素から受像し、現像された画像を転写定着要素に転写する中間転写要素と、ｅ）中間転写要素から現像された画像をコピー基体に転写して、現像された画像をコピー基体に定着させるための転写定着要素とを含み、この転写定着装置は、ｉ）その上に外側転写定着層を備える転写定着基体と、ｉｉ）フルオロシリコン材料を含む外側転写定着層と、ｉｉｉ）転写定着基体と共同して作動する加熱部材とを含む。
【０００３】
さらに、具体例は転写定着部材を含み、この転写定着部材は、ａ）転写定着基体と、その上にｂ）ポリマー材料を含む適合性のある中間層と、その上にｃ）フルオロシリコン材料を含む外側転写定着層と、ｄ）転写定着基体と共同して作動する加熱部材とを含む。
【０００４】
具体例はさらに、記録媒体上に画像を形成するための画像形成装置を含み、この画像形成装置は、ａ）静電潜像をその上に受像するための電荷保持表面と、ｂ）電荷保持表面上に現像された画像を形成するために、電荷保持表面に現像剤を塗布し、静電潜像を現像する現像要素と、ｃ）現像された画像を電荷保持表面から中間転写要素に転写する転写要素と、ｄ）現像された画像を転写要素から受像し、現像された画像を転写定着要素に転写する中間転写要素と、ｅ）中間転写要素から現像された画像をコピー基体に転写して、現像された画像をコピー基体に定着させるための転写定着要素とを含み、この転写定着要素は、ｉ）金属と布から成る群から選択される材料を含む転写定着基体と、その上にｉｉ）フルオロポリマーとシリコンゴム材料から成る群から選択される材料を含む適合性のある中間層と、その上にｉｉｉ）フルオロシリコン材料を含む外側転写定着層と、ｉｖ）転写定着基体と共同して作動する加熱部材とを含む。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明は、層を有する転写定着部材に関する。転写定着部材は、フィルム、シート、ベルトなどを含むフィルム要素であることが可能で、デジタル化されたものを含む静電複写装置に有用である。本発明の一つの具体例では、転写定着部材は、基体、任意の中間層、及びフルオロシリコン材料ならびに任意の電気的な導電性フィラーを含む外側層を含む。特に好ましい具体例では、転写定着基体及び／又は中間層は、任意の電気的な導電性フィラーを含んでもよい。他の好ましい具体例においては、中間層は適合性のあるものでもよい。
【０００６】
図１に関しては、ローラ２、３及び４によって運搬される中間転写部材１を含む画像形成装置が記述されている。中間転写部材１はベルト又はフィルム部材として記述されているが、しかし、ベルト、シート、フィルム、ドラム、ローラなどの、他の有用な形態であってもよい。画像は、画像処理ユニット５によって処理され、現像される。ここでは例えば、ブラックのような単色処理のための一つの処理ユニットでもよいし、所望によっては多数の処理ユニットがあってもよい。具体例においては、各々の処理ユニットは特定の色を処理する。好ましい具体例においては、シアン、ブラック、イエロー及びマゼンタを処理する四つの処理ユニットがある。第一の処理ユニットが一つの色を処理し、この現像された単色の画像を転写部材６を介して中間転写部材１に転写しする。中間転写部材１は次の適切な処理ユニット５へと運ばれ、完全に現像された画像が中間転写部材１上に現れるまで、処理が繰り返される。
【０００７】
画像処理部材５によって必要な数の画像が現像され転写部材６を介して中間転写部材１に転写された後、完全に現像された画像が転写定着部材７に転写される。転写定着部材７への現像された画像の転写はローラ４及び８によって行われ、これらのローラの一方又は両方は加圧ローラ又は共同して作動する熱を有するローラであってもよい。好ましい具体例では、４ローラ又は８ローラの一つは、加圧部材であり、他のローラ４又は８は加熱ローラである。熱はローラの内部又は外部に付与されてもよい。熱はどのような公知の熱源から供給されてもよい。
【０００８】
好ましい具体例においては、完全に現像された画像は、その後転写定着部材７からコピー基体９へと転写される。紙などのコピー基体９は、ローラ１０と１１の間を通過し、現像された画像はここで転写定着部材７によってローラ10及び１１を介してコピー基体に対して転写されて溶融される。ローラ１０及び／又は１１は、共同して作動する熱を有していても有さなくてもよい。好ましい具体例においては、ローラ１０及び１１の一方が、現像された画像をコピー基体に転写し溶融するために共同して作動する熱を有する。公知の熱源は、どのような形態でローラ１０及び／又は１１と共同して作動してもよい。
【０００９】
図２は、ベルト、シート、フィルム、ローラ、又はそれらと似たような形態であってもよい、転写定着部材７の好ましい具体例の拡大図を示すものである。中間転写部材１上に位置付けられた現像された画像１２は、ローラ４及び８を介して転写定着部材７に接触、転写される。上述のように、ローラ４及び／又は８は、共同して作動する熱を有しても有さなくてもよい。転写定着部材７は矢印１３の方向へと前進する。コピー基体９がローラ１０及び１１の間を進む際に、現像された画像はコピー基体９に対して転写、溶融される。ローラ１０及び／又は１１は、共同して作動する熱を有しても有さなくてもよい。
【００１０】
図３は本発明の好ましい具体例を図示し、この転写定着部材７は、その上に中間層１５を有する基体１４を含む。外側層１６は、中間層１５の上に位置付けされる。好ましい具体例においては、基体１４は、電気的な導電性フィラー１７を含んでもよい。他の具体例においては、中間層は電気的な導電性フィラー１８を含んでもよい。さらに他の具体例においては、外側層は電気的な導電性フィラー１９を含んでもよい。基体１４は、好ましい具体例では金属又は布を含む。好ましい具体例では、基体は布材料を含み、中間層１５は適合性のある弾性層であり、外側層１６は薄いオーバーコートである。他の好ましい具体例では、基体１４は金属を含み、中間層１５は薄い層であって、外側層１６は薄いオーバーコートである。
【００１１】
この転写定着外側層は、ここではフルオロシリコン材料を含む外側剥離層を含む。あるトナーや剥離剤と非相溶の材料は、外側層として用いる場合、膨張を最小化して寿命を延ばすことが求められる。例えば、ジメチルシリコンオイルが剥離剤として用いられたときは、適合性のあるジメチルシリコン転写定着コーティングが膨張を示し、これが寿命の短縮につながる。代替として、発明者は、外側剥離層として用いられたフルオロシリコン材料が剥離特性を付与し、膨張を最小化して機械の寿命を増大させることを見出した。他の例は、炭化水素流体を含む特別なトナーを含む。これらのトナーは、ジメチルシリコンコーティングとともに使用されると膨張しがちである。しかし、フルオロシリコン材料においては膨張は最小となった。
【００１２】
さらにフルオロシリコン材料は、フルオロエラストマー、特にＶＩＴＯＮ（登録商標）の名前で販売されるターポリマー及びテトラポリマーなどのフルオロポリマーに比して、より適合性があり、より良い剥離特性を示してきた。
【００１３】
単一コーティングとして、フルオロシリコンは約７５〜約４００ミクロンの間の範囲で基体に適用されるが、電気的な転写のために上限に制約を受ける。もっとも好ましい非導電性コーティングの厚みは、約７５〜約３００ミクロンの間である。コーティングの厚みを増大させるためには、導電性フルオロシリコン又は導電性中間層を、静電転写用の適切なフィールドを達成するまで付加する必要がある。
【００１４】
フルオロシリコン材料の硬度は、典型的には約１０〜約７０ショアーＡであって、好ましい範囲は、約３５〜約６０ショアーＡである。転写定着要素の適合性は常に、要素コート材料のモジュラスと厚みの間のトレードオフの関係にある。
【００１５】
適切なフルオロシリコン材料の例は、エクソン・ケミカル・コーポレーション（Exxon Chemical Corporation）によって商標名ＩＳＯＰＡＲ（登録商標）及びＮＯＲＰＡＲ（登録商標）として販売された非極性絶縁溶剤として用いられたもののような液体現像剤に用いられた枝分かれ脂肪族炭化水素に耐えるものを含む。剥離層は、好ましくは液体キャリヤ中では最小の膨張を示すか、又は何ら膨張を示さない。剥離層の導電性は好ましくは、液体キャリヤの存在には影響を受けないか、受けるとしてもごくわずかである。
【００１６】
適切なフルオロシリコンの例は、米国特許第５，１３２，７４３号及び第５，５７６，８１８号に開示されたものを含む。好ましいフルオロシリコンは、以下の式を有するものを含む。
【００１７】
【化２】
【００１８】
式中のＲ1は、メチル、ビニル、ヒドロキシ、及びメトキシ、エトキシ、プロポキシのようなアルコキシなどであってもよい。好ましい具体例では一つのＲ1置換基がメチルであるときは、他の二つのＲ1置換基は、好ましくはメチル以外のものである。特に好ましい具体例においては、Ｒ1はビニルである。下付き記号ｍ、ｎ及びｐは、約３５０〜約３５００の範囲の間の全体値を有する整数であって、好ましくは約７０５〜約２０２５であり；ｍは例えば約１７５〜約１７２５の範囲の整数、好ましくは約３５０〜約１０００の範囲の整数であってもよい；ｎは例えば約１７５〜約１７２５の範囲の整数、好ましくは、約３５０〜約１０００の範囲の整数であってもよい；ｐの範囲は０〜約５０であって、好ましくは約５〜約２５である。
【００１９】
商業的に入手可能なフルオロシリコンの適切な例は、ダウ・コーニング社（Dow Corning）によってＤＣ５−８７４９及びＤＣ９４−００３として販売されているものを含む。これら二つのダウ・コーニング社のフルオロシリコンの構造式は、ここで論じられる一般的なフルオロシリコンの式の範囲にあると考えられる。さらに、上記の式を有するフルオロシリコンは、公知のシリコンゴム外側剥離層材料と比較して、脂肪族炭化水素中における優れた耐膨張性を示すと考えられる。外側層材料が膨張に対して抵抗性であることが望ましいのは、膨張は材料を弱める傾向があり、摩耗性が劣り転写定着部材の寿命を縮めるためである。
【００２０】
フルオロシリコンは全固形分の約９５〜約３５重量％の量が外部転写定着層に存在するが、好ましくは約９０〜約５０重量％、特に好ましくは約８０〜約７０重量％である。ここで用いられる全固形分とは、フルオロシリコン材料、ドープされた金属酸化物フィラー、及び如何なる追加の添加剤、フィラー又は同種の固形材料の全重量をいう。
【００２１】
基体を含む層は、この具体例においては任意の中間層及び／又は外側剥離層が分散した電気的な導電性粒子をその中に含んでもよい。これらの電気的な導電性粒子は材料の抵抗率を所望の抵抗率の範囲にまで減少させる。所望の表面抵抗率は、約１０6〜約１０14ｏｈｍｓ／ｓｑであり、好ましくは、約１０9〜約１０13であって、さらにより好ましくは約１０10〜約１０14である。好ましい体積（volume）抵抗率の範囲は、約１０5〜約１０14ｏｈｍ−ｃｍであり、好ましくは１０8〜約１０14、特に好ましくは、約１０12〜約１０14である。所望の抵抗率は、導電性フィラーの濃度を変化させることによって提供される。所望の範囲内に抵抗率を保つことは重要である。転写定着要素は、抵抗率が要求された範囲内ではない場合、望ましくない効果を示す可能性がある。他の問題には、温度による変化、相対的な湿度などに影響されやすい抵抗率が含まれる。
【００２２】
絶縁性フルオロシリコンが用いられる場合、厚みは典型的には約２５〜約２５０ミクロンであり、好ましい範囲は約２５〜約７５ミクロンである。特に好ましい具体例においては、この絶縁性トップコートは、好ましくは体積抵抗率が約１０8ｏｈｍ−ｃｍである導電性中間層をコーティングしている。
【００２３】
外側層に用いられる導電性フィラーの例は、金属、金属酸化物、カーボンブラックのような従来の電気的な導電性フィラー及びポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェンなどのような導電性ポリマー及びそれらの混合物を含む。本発明の好ましい具体例においては、電気的な導電性フィラーは、カーボンブラック及び/又はインジウムスズオキシドである。任意の導電性フィラーは、層の中に全固体の約１〜約３０重量％の量で存在し、好ましくは、約２〜約２０重量％である。
【００２４】
基体は、機械の連続使用の間、ローラの周囲を部材が回転するのを可能にする、転写定着部材に用いるための適切な強度と柔軟性を有する、どのような材料も含むことができる。基体用の好ましい材料は、金属とゴムと布とを含む。好ましい金属は、スチール、アルミニウム、ニッケル及びそれらの合金、及び同種の金属とそれらの合金である。適切なゴムはエチレンプロピレンジエン、シリコンラバー、フルオロエラストマー、ｎ−ブチルゴムなどを含む。
【００２５】
ここで用いられるような布材料は、織られていても織られていなくてもよい、機械的に連結された繊維やフィラメントを含む織物構造をいう。布は、繊維又は糸から作られ、布地やフェルト型構造に織られたり、編まれたり、又は圧縮されている。ここで用いられるような「織る」とは、互いに直角にたて糸及びフィラーストランドによって、緻密に方向付けることをいう。ここで用いられるような「織らない」とは、繊維又はフィラメントをランダムにまとめることをいう。布材料は、高度な機械強度と電気的な絶縁特性を有するべきである。
【００２６】
適切な布の例には、織られた又は織られていない綿布、グラファイト布、ファイバーグラス、織られた又は織られていないポリイミド（例えばＤｕＰｏｎｔ社から入手可能なＫＥＬＶＡＲ（登録商標））、ナイロン又はポリフェニレンイソフタルアミド（例えばデラウェア州ウィルミントンのＥ．Ｉ．ＤｕＰｏｎｔ社から入手可能なＮＯＭＥＸ（登録商標））のような織られた又は織られていないポリアミド、ポリエステル、アラミド、ポリカーボネート、ポリアクリル、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、セルロース、ポリスルフォン、ポリキシレン、ポリアセタールなど、及びそれらの混合物が含まれる。
【００２７】
基体は好ましくは約２０〜約６５ミルの厚みを備え、より好ましくは、約４０〜約６０ミルである。
【００２８】
基体は、任意の電気的な導電性フィラーを含んでもよい。適切なフィラーは、金属、金属酸化物、ドープした金属酸化物、ポリマーフィラー、カーボンブラック、およびそれらの混合物を含む。好ましくは、基体は、カーボンブラック、インジウムスズ酸化物はそれらの混合物を含む。
【００２９】
任意の具体例においては、中間層は、基体と外側層の間に位置付けられてもよい。中間層に使用するのに適切な材料は、シリコン材料、フルオロエラストマー、フルオロシリコン、エチレンプロピレンジエンゴムなどを含む。特に好ましい具体例においては、さらに中間層は熱的又は電気的に導電性のフィラーを含む。適切なフィラーは、カーボンブラック(好ましい例は、商品名ＡＣＣＵＦＬＵＯＲ（登録商標）として販売されているようなフッ化カーボン)、金属、金属酸化物、ドープされた金属酸化物、及びそれらの混合物を含む。中間層の好ましいフィラーは、酸化アルミニウム、ボロンニトリド、カーボンブラック及び酸化亜鉛を含む。
【００３０】
中間層は適合性があり、約２〜約６０ミルの厚みがあり、好ましくは約４〜約２５ミルであることが好ましい。
【００３１】
適切な転写定着部材の例は、シート、フィルム、ウェブ、ホイル、ストリップ、コイル、シリンダ、ドラム、エンドレスストリップ、円形ディスク、ならびに、エンドレスベルト、エンドレスシームドフレキシブルベルト、エンドレスシームレスベルト、パズルカットシームを有するエンドレスベルトを含むベルトなどを含む。その上に外側層を有する基体は、エンドレスシームドフレキシブルベルト又はパズルカットシームを含んでいても含んでいなくてもよいシームドフレキシブルベルトであることが好ましい。
【００３２】
好ましくはベルトの形態である転写定着フィルムの幅は、例えば約１５０〜約２，０００ｍｍであって、好ましくは約２５０〜約１，４００ｍｍであり、特に好ましくは約３００〜約５００ｍｍである。ベルトの円周は、好ましくは約７５〜約２，５００ｍｍであって、より好ましくは約１２５〜約２，１００ｍｍであって、特に好ましいのは約１５５〜約５５０ｍｍである。
【実施例】
【００３３】
［実施例１］
ボリウムグラフト（Volume Graft）中間層を有する金属ベルト上のフルオロシリコン外側層の製造
インジウムスズ酸化物で満たされた、約１０-10ｏｈｍｓ／ｓｑの抵抗率を有するポリイミド基体（厚み約３ミル）をＥ．Ｉ．デュポン・ド・ヌムール・アンド・カンパニー社（E．I．Du Pont de Nemours & Company）より得て、ベルト型にテープ状に継ぎ合わせた。次にゼネラル・エレクトリック社（General Electric Co.）接着剤ＧＥ２８７２−０７４を０．２〜０．３ミルの厚み（概ね５〜７．５μｍ）に塗布し、３０分の間、周囲環境で空気乾燥し、１５０℃で３０分焼成した。
【００３４】
次に、下塗りされたベルトがボリュームグラフトエラストマーのコーティングで提供された。このエラストマー溶液はＶＩＴＯＮ ＧＦ（登録商標）２５０ｇを１〜２時間の間、室温でメチルエチルケトン（ＭＥＫ）２．５リットル中で攪拌し、溶解して製造された。次に前記の溶液を５リットルのエルレンマイヤーフラスコ（Erlenmeyer flask）に移し変え、アミン脱フッ化水素剤（ヒュルス・アメリカ社（Huls America Inc.Piscataway, New Jersey））から入手可能な３−（Ｎ−ストリルメチル−２−アミノエチルアミノ）プロピルトリメトキシシラン塩酸塩Ｓ−１５９０）が加えられた。次にフラスコの内容物を、５５〜６０℃の温度を保ちつつ機械的攪拌機を用いて攪拌した。３０分間の攪拌の後、ビニル末端ポリシロキサン（ヒュルス・アメリカ社からＰＳ−４４１として入手可能）の１００センチストークの５０ｍｌを加え、さらに１０分間攪拌を続けた。次にトルエンとＭＥＫ（８０：２０）との混合物１００ｍｌ中に過酸化ベンゾイル１０ｇが含まれた溶液を加えた。フラスコ内容物を約５５℃で加熱する間、攪拌を２時間続けた。この間に溶液の色は薄い黄色に変化した。次にこの溶液を開放トレーに注いだ。このトレーに覆いをして、一晩（約１６時間）放置した。溶剤の蒸発の後、残されて得られた黄色いゴムの固まりを次にはさみで小片に切った。次に、未反応のシロキサンを除去するためにｎ−ヘキサン１，５００ｍｌ（５００ｍｌ分を三つ）を用いて、すみずみまで繰り返しこの材料を抽出した。その後、調製されたシリコングラフト化フルオロエラストマー１１０ｇを、メチルイソブチルケトン１００ｇ及びキャボット社（Cabot Corporation)から入手可能なＲｅｇａｌ Ｒ２５０カーボンブラック２２ｇとともに、セラミック球（媒体）を入れたジャーに加え、４８時間にわたってロールミルした。上記の混合物に、酸化マグネシウム２．２ｇと水酸化カルシウム（ＣａＯＨ）2１．１０ｇを加え、ジャーの内容物をさらに１７〜２４時間にわたって、微細な、粒径が３〜５ミクロンの粒子サイズのフィラーのディスパージョンが得られるまで、ボールミルにかけた。次に、メチルエチルケトンの４５部中のＤｕ Ｐｏｎｔ Ｃｕｒａｔｉｖｅ ＶＣ５０触媒架橋剤５．０ｇを、上記のディスパージョンに加え、１５分にわたって振り動かし、固体の内容物はメチルイソブチルケトンの添加によって５〜７％に減少した。手動混合に引き続いて、混合物を、上記下塗りされたベルト上に約４．５ミル（１１２．５μｍ）の乾燥した厚みになるようにエアスプレーし、２４時間にわたって環境空気の中で硬化させ、次に以下の後工程の硬化手順を行った：９３℃で２時間加熱し、１４９℃で２時間加熱し、１７７℃で２時間加熱し、その後に２０８℃で１６時間加熱し、次に冷却した。
【００３５】
ゼネラル・エレクトリック社接着剤ＧＥ２８７２−０７４の層を前のようにベルト双方に０．２〜０．３ミル（５〜７μｍ）の厚さに塗布した。
【００３６】
上記のベルトに、フルオロシリコンポリマーのトップコートを以下の技術によって作った。ダウ・コーニング社（Dow Corning Co.）から得られたフルオロシリコンＬＳＲキットＱ５−８６０１は、ここで開示された一般的なフルオロシリコン構造の範囲にあると思われる化学式を有する。このキットは、二つのパート、パートＡとパートＢでフルオロシリコンＬＳＲを含んでいた。パートＡとＢの双方を、セラミック媒体を入れたボールジャーのメチルイソブチルケトン２０００ｇに加え、続いて１時間にわたってボールミルした。得られたディスパージョンは、次に２ミルの乾燥厚みになるように上記ベルト上にスプレイコーティングされた。フルオロシリコントップ層を、２４時間にわたって環境乾燥空気の中で硬化させ、次に１１０℃で加熱した。得られたベルトは、基体として抵抗率を持つポリイミドと、ボリュームグラフト／カーボンブラック中間層、さらにトップ層としてフルオロシリコンとを含んでいた。
【００３７】
［実施例２］
フルオロエラストマー中間層を有する金属ベルト上のフルオロシリコン外側層の製造
ステンレススチール基体とフルオロエラストマーを含む中間層とフルオロシリコンのオーバーコートとを有するベルトは、以下のようにして製造された。フルオロエラストマー（ＶＩＴＯＮ Ｂ５０（登録商標））の溶液は、５００ｇのＢ５０をメチルエチルケトン（ＭＥＫ）5リットルに溶解し、約２５℃の室温で攪拌することによって調製される。以下を、この溶液５リットルに対して添加する。酸化マグネシウム４．４ｇ、水酸化カルシウム２．２ｇ、Ｅ．Ｉ． Ｄｕ Ｐｏｎｔ Ｃｕｒａｔｉｖｅ ＶＣ５０（登録商標）１１ｇ及びヴァンダーブリット社（Vanderblit Corporation）から得られるカーボンブラックＮ９９１を１０ｇ。容器の内容物を媒体とともに１７時間にわたってボールミルする。得られたＶＩＴＯＮ Ｂ５０（登録商標）を含む黒色のディスパージョンを次に、ステンレススチールベルト（約３ミルの厚み）上に約６ミルの乾燥厚みになるようにスプレーコーティングした。
【００３８】
上記のベルトに対して、フルオロシリコンポリマーのトップコートを以下のような技術によって作った。ダウ・コーニング社から得られたフルオロシリコンＬＳＲキットＱ５−８６０１は、ここで開示された一般的なフルオロシリコン構造の範囲にあると思われる化学式を備える。このキットは、二つのパート、パートＡとパートＢでフルオロシリコンＬＳＲを含んでいた。パートＡとＢの双方を、セラミック媒体を入れたボールジャーのメチルイソブチルケトン２０００ｇに加え、１時間にわたってボールミルした。得られたディスパージョンは、次に２．０ミルの乾燥厚みになるように上記ベルト上にスプレイコーティングされた。フルオロシリコントップ層を、２４時間にわたって環境乾燥空気の中で硬化させ、次に１１０℃で加熱した。得られたベルトは、基体としてステンレススチール（抵抗率を持つポリイミド）とフルオロエラストマー/カーボンブラック中間層、さらにトップ層としてフルオロシリコンとを含んでいた。
【００３９】
［実施例３］
金属ベルト上のフルオロシリコン外側層の製造
ステンレススチールベルトはゼネラル・エレクトリック社の接着剤ＧＥ−２８７２−０７４を用いて下塗りされ、フルオロシリコンポリマーのオーバーコートは以下の方法によって作られた。ダウ・コーニング社から得られたフルオロシリコンＬＳＲキットＱ５−８６０１は、ここで開示された一般的なフルオロシリコン構造の範囲にあると思われる化学式を有する。このキットは、二つのパート、パートＡとパートＢでフルオロシリコンＬＳＲを含んでいた。パートＡとＢの双方を、セラミック媒体を入れたボールジャーのメチルイソブチルケトン２０００ｇに加え、つづいて１時間にわたってボールミルした。得られたディスパージョンは、次に６ミルの乾燥厚みになるように上記ベルト上にスプレイコーティングされた。次にフルオロシリコンオーバーコートを、２４時間にわたって環境乾燥空気の中で硬化させ、次に１１０℃で加熱した。得られたベルトは、基体としてステンレススチールと、オーバーコートとしてフルオロシリコンとを含んでいた。
【００４０】
［実施例４］
転写定着ベルトの製造
実施例１〜３において製造されたベルトは、乾燥現像と転写溶融定着の、二つのベルトに取り入れられた。ベルトの温度は約１２０℃に維持された。トナーの約９７〜約９８％はこのベルトから紙に転写されることが観察された。繰り返されるサイクルでも、トナー転写効率は低下することなく、このベルトは実行可能な製品の剥離の寿命を延ばすことが示された。
【図面の簡単な説明】
【図１】転写定着部材を用いる一般的な静電複写装置の図解である。
【図２】転写定着システムの具体例の拡大図である。
【図３】基体、中間層及び薄い外側層を含む、転写定着ベルト構成の好ましい具体例の拡大図である。
【符号の説明】
１ 中間転写部材
２ ローラ
３ ローラ
４ ローラ
５ 画像処理ユニット
６ 転写部材
７ 転写定着部材
８ ローラ
９ コピー基体
１０ ローラ
１１ ローラ
１２ 現像された画像
１３ 矢印
１４ 基体
１５ 中間層
１６ 外側層
１７ 電気的な導電性フィラー
１８ 電気的な導電性フィラー
１９ 電気的な導電性フィラー
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般的には画像形成装置及びその要素の層、デジタル化されたものを含む静電複写装置において使用される層に関する。これらの層は、転写定着フィルム又は転写溶融フィルムなどに用いられる層を含む、多種の目的に有用である。さらに詳細には、本発明は、基体及び任意の中間層及びフルオロシリコン材料を含む外側層を含む転写定着又は転写溶融部材に関する。本発明の転写定着部材は、ゼログラフィー装置、特に多色複写装置に用いられてもよい。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題及び課題を解決するための手段】
本発明は、具体例においては、記録媒体上に画像を形成するための画像形成装置を提供するものであり、この装置は、ａ）その上に静電潜像を受像するための電荷保持表面と、ｂ）現像された画像を電荷保持表面上に形成するために電荷保持表面に現像剤を塗布して静電潜像を現像する現像要素と、ｃ）現像された画像を電荷保持表面から中間転写要素に転写する転写要素と、ｄ）現像された画像を転写要素から受像し、現像された画像を転写定着要素に転写する中間転写要素と、ｅ）中間転写要素から現像された画像をコピー基体に転写して、現像された画像をコピー基体に定着させるための転写定着要素とを含み、この転写定着装置は、ｉ）その上に外側転写定着層を備える転写定着基体と、ｉｉ）フルオロシリコン材料を含む外側転写定着層と、ｉｉｉ）転写定着基体と共同して作動する加熱部材とを含む。
【０００３】
さらに、具体例は転写定着部材を含み、この転写定着部材は、ａ）転写定着基体と、その上にｂ）ポリマー材料を含む適合性のある中間層と、その上にｃ）フルオロシリコン材料を含む外側転写定着層と、ｄ）転写定着基体と共同して作動する加熱部材とを含む。
【０００４】
具体例はさらに、記録媒体上に画像を形成するための画像形成装置を含み、この画像形成装置は、ａ）静電潜像をその上に受像するための電荷保持表面と、ｂ）電荷保持表面上に現像された画像を形成するために、電荷保持表面に現像剤を塗布し、静電潜像を現像する現像要素と、ｃ）現像された画像を電荷保持表面から中間転写要素に転写する転写要素と、ｄ）現像された画像を転写要素から受像し、現像された画像を転写定着要素に転写する中間転写要素と、ｅ）中間転写要素から現像された画像をコピー基体に転写して、現像された画像をコピー基体に定着させるための転写定着要素とを含み、この転写定着要素は、ｉ）金属と布から成る群から選択される材料を含む転写定着基体と、その上にｉｉ）フルオロポリマーとシリコンゴム材料から成る群から選択される材料を含む適合性のある中間層と、その上にｉｉｉ）フルオロシリコン材料を含む外側転写定着層と、ｉｖ）転写定着基体と共同して作動する加熱部材とを含む。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明は、層を有する転写定着部材に関する。転写定着部材は、フィルム、シート、ベルトなどを含むフィルム要素であることが可能で、デジタル化されたものを含む静電複写装置に有用である。本発明の一つの具体例では、転写定着部材は、基体、任意の中間層、及びフルオロシリコン材料ならびに任意の電気的な導電性フィラーを含む外側層を含む。特に好ましい具体例では、転写定着基体及び／又は中間層は、任意の電気的な導電性フィラーを含んでもよい。他の好ましい具体例においては、中間層は適合性のあるものでもよい。
【０００６】
図１に関しては、ローラ２、３及び４によって運搬される中間転写部材１を含む画像形成装置が記述されている。中間転写部材１はベルト又はフィルム部材として記述されているが、しかし、ベルト、シート、フィルム、ドラム、ローラなどの、他の有用な形態であってもよい。画像は、画像処理ユニット５によって処理され、現像される。ここでは例えば、ブラックのような単色処理のための一つの処理ユニットでもよいし、所望によっては多数の処理ユニットがあってもよい。具体例においては、各々の処理ユニットは特定の色を処理する。好ましい具体例においては、シアン、ブラック、イエロー及びマゼンタを処理する四つの処理ユニットがある。第一の処理ユニットが一つの色を処理し、この現像された単色の画像を転写部材６を介して中間転写部材１に転写しする。中間転写部材１は次の適切な処理ユニット５へと運ばれ、完全に現像された画像が中間転写部材１上に現れるまで、処理が繰り返される。
【０００７】
画像処理部材５によって必要な数の画像が現像され転写部材６を介して中間転写部材１に転写された後、完全に現像された画像が転写定着部材７に転写される。転写定着部材７への現像された画像の転写はローラ４及び８によって行われ、これらのローラの一方又は両方は加圧ローラ又は共同して作動する熱を有するローラであってもよい。好ましい具体例では、４ローラ又は８ローラの一つは、加圧部材であり、他のローラ４又は８は加熱ローラである。熱はローラの内部又は外部に付与されてもよい。熱はどのような公知の熱源から供給されてもよい。
【０００８】
好ましい具体例においては、完全に現像された画像は、その後転写定着部材７からコピー基体９へと転写される。紙などのコピー基体９は、ローラ１０と１１の間を通過し、現像された画像はここで転写定着部材７によってローラ10及び１１を介してコピー基体に対して転写されて溶融される。ローラ１０及び／又は１１は、共同して作動する熱を有していても有さなくてもよい。好ましい具体例においては、ローラ１０及び１１の一方が、現像された画像をコピー基体に転写し溶融するために共同して作動する熱を有する。公知の熱源は、どのような形態でローラ１０及び／又は１１と共同して作動してもよい。
【０００９】
図２は、ベルト、シート、フィルム、ローラ、又はそれらと似たような形態であってもよい、転写定着部材７の好ましい具体例の拡大図を示すものである。中間転写部材１上に位置付けられた現像された画像１２は、ローラ４及び８を介して転写定着部材７に接触、転写される。上述のように、ローラ４及び／又は８は、共同して作動する熱を有しても有さなくてもよい。転写定着部材７は矢印１３の方向へと前進する。コピー基体９がローラ１０及び１１の間を進む際に、現像された画像はコピー基体９に対して転写、溶融される。ローラ１０及び／又は１１は、共同して作動する熱を有しても有さなくてもよい。
【００１０】
図３は本発明の好ましい具体例を図示し、この転写定着部材７は、その上に中間層１５を有する基体１４を含む。外側層１６は、中間層１５の上に位置付けされる。好ましい具体例においては、基体１４は、電気的な導電性フィラー１７を含んでもよい。他の具体例においては、中間層は電気的な導電性フィラー１８を含んでもよい。さらに他の具体例においては、外側層は電気的な導電性フィラー１９を含んでもよい。基体１４は、好ましい具体例では金属又は布を含む。好ましい具体例では、基体は布材料を含み、中間層１５は適合性のある弾性層であり、外側層１６は薄いオーバーコートである。他の好ましい具体例では、基体１４は金属を含み、中間層１５は薄い層であって、外側層１６は薄いオーバーコートである。
【００１１】
この転写定着外側層は、ここではフルオロシリコン材料を含む外側剥離層を含む。あるトナーや剥離剤と非相溶の材料は、外側層として用いる場合、膨張を最小化して寿命を延ばすことが求められる。例えば、ジメチルシリコンオイルが剥離剤として用いられたときは、適合性のあるジメチルシリコン転写定着コーティングが膨張を示し、これが寿命の短縮につながる。代替として、発明者は、外側剥離層として用いられたフルオロシリコン材料が剥離特性を付与し、膨張を最小化して機械の寿命を増大させることを見出した。他の例は、炭化水素流体を含む特別なトナーを含む。これらのトナーは、ジメチルシリコンコーティングとともに使用されると膨張しがちである。しかし、フルオロシリコン材料においては膨張は最小となった。
【００１２】
さらにフルオロシリコン材料は、フルオロエラストマー、特にＶＩＴＯＮ（登録商標）の名前で販売されるターポリマー及びテトラポリマーなどのフルオロポリマーに比して、より適合性があり、より良い剥離特性を示してきた。
【００１３】
単一コーティングとして、フルオロシリコンは約７５〜約４００ミクロンの間の範囲で基体に適用されるが、電気的な転写のために上限に制約を受ける。もっとも好ましい非導電性コーティングの厚みは、約７５〜約３００ミクロンの間である。コーティングの厚みを増大させるためには、導電性フルオロシリコン又は導電性中間層を、静電転写用の適切なフィールドを達成するまで付加する必要がある。
【００１４】
フルオロシリコン材料の硬度は、典型的には約１０〜約７０ショアーＡであって、好ましい範囲は、約３５〜約６０ショアーＡである。転写定着要素の適合性は常に、要素コート材料のモジュラスと厚みの間のトレードオフの関係にある。
【００１５】
適切なフルオロシリコン材料の例は、エクソン・ケミカル・コーポレーション（Exxon Chemical Corporation）によって商標名ＩＳＯＰＡＲ（登録商標）及びＮＯＲＰＡＲ（登録商標）として販売された非極性絶縁溶剤として用いられたもののような液体現像剤に用いられた枝分かれ脂肪族炭化水素に耐えるものを含む。剥離層は、好ましくは液体キャリヤ中では最小の膨張を示すか、又は何ら膨張を示さない。剥離層の導電性は好ましくは、液体キャリヤの存在には影響を受けないか、受けるとしてもごくわずかである。
【００１６】
適切なフルオロシリコンの例は、米国特許第５，１３２，７４３号及び第５，５７６，８１８号に開示されたものを含む。好ましいフルオロシリコンは、以下の式を有するものを含む。
【００１７】
【化２】
式中のＲ1は、メチル、ビニル、ヒドロキシ、及びメトキシ、エトキシ、プロポキシのようなアルコキシなどであってもよい。好ましい具体例では一つのＲ1置換基がメチルであるときは、他の二つのＲ1置換基は、好ましくはメチル以外のものである。特に好ましい具体例においては、Ｒ1はビニルである。下付き記号ｍ、ｎ及びｐは、約３５０〜約３５００の範囲の間の全体値を有する整数であって、好ましくは約７０５〜約２０２５であり；ｍは例えば約１７５〜約１７２５の範囲の整数、好ましくは約３５０〜約１０００の範囲の整数であってもよい；ｎは例えば約１７５〜約１７２５の範囲の整数、好ましくは、約３５０〜約１０００の範囲の整数であってもよい；ｐの範囲は０〜約５０であって、好ましくは約５〜約２５である。
【００１９】
商業的に入手可能なフルオロシリコンの適切な例は、ダウ・コーニング社（Dow Corning）によってＤＣ５−８７４９及びＤＣ９４−００３として販売されているものを含む。これら二つのダウ・コーニング社のフルオロシリコンの構造式は、ここで論じられる一般的なフルオロシリコンの式の範囲にあると考えられる。さらに、上記の式を有するフルオロシリコンは、公知のシリコンゴム外側剥離層材料と比較して、脂肪族炭化水素中における優れた耐膨張性を示すと考えられる。外側層材料が膨張に対して抵抗性であることが望ましいのは、膨張は材料を弱める傾向があり、摩耗性が劣り転写定着部材の寿命を縮めるためである。
【００２０】
フルオロシリコンは全固形分の約９５〜約３５重量％の量が外部転写定着層に存在するが、好ましくは約９０〜約５０重量％、特に好ましくは約８０〜約７０重量％である。ここで用いられる全固形分とは、フルオロシリコン材料、ドープされた金属酸化物フィラー、及び如何なる追加の添加剤、フィラー又は同種の固形材料の全重量をいう。
【００２１】
基体を含む層は、この具体例においては任意の中間層及び／又は外側剥離層が分散した電気的な導電性粒子をその中に含んでもよい。これらの電気的な導電性粒子は材料の抵抗率を所望の抵抗率の範囲にまで減少させる。所望の表面抵抗率は、約１０6〜約１０14ｏｈｍｓ／ｓｑであり、好ましくは、約１０9〜約１０13であって、さらにより好ましくは約１０10〜約１０14である。好ましい体積（volume）抵抗率の範囲は、約１０5〜約１０14ｏｈｍ−ｃｍであり、好ましくは１０8〜約１０14、特に好ましくは、約１０12〜約１０14である。所望の抵抗率は、導電性フィラーの濃度を変化させることによって提供される。所望の範囲内に抵抗率を保つことは重要である。転写定着要素は、抵抗率が要求された範囲内ではない場合、望ましくない効果を示す可能性がある。他の問題には、温度による変化、相対的な湿度などに影響されやすい抵抗率が含まれる。
【００２２】
絶縁性フルオロシリコンが用いられる場合、厚みは典型的には約２５〜約２５０ミクロンであり、好ましい範囲は約２５〜約７５ミクロンである。特に好ましい具体例においては、この絶縁性トップコートは、好ましくは体積抵抗率が約１０8ｏｈｍ−ｃｍである導電性中間層をコーティングしている。
【００２３】
外側層に用いられる導電性フィラーの例は、金属、金属酸化物、カーボンブラックのような従来の電気的な導電性フィラー及びポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェンなどのような導電性ポリマー及びそれらの混合物を含む。本発明の好ましい具体例においては、電気的な導電性フィラーは、カーボンブラック及び/又はインジウムスズオキシドである。任意の導電性フィラーは、層の中に全固体の約１〜約３０重量％の量で存在し、好ましくは、約２〜約２０重量％である。
【００２４】
基体は、機械の連続使用の間、ローラの周囲を部材が回転するのを可能にする、転写定着部材に用いるための適切な強度と柔軟性を有する、どのような材料も含むことができる。基体用の好ましい材料は、金属とゴムと布とを含む。好ましい金属は、スチール、アルミニウム、ニッケル及びそれらの合金、及び同種の金属とそれらの合金である。適切なゴムはエチレンプロピレンジエン、シリコンラバー、フルオロエラストマー、ｎ−ブチルゴムなどを含む。
【００２５】
ここで用いられるような布材料は、織られていても織られていなくてもよい、機械的に連結された繊維やフィラメントを含む織物構造をいう。布は、繊維又は糸から作られ、布地やフェルト型構造に織られたり、編まれたり、又は圧縮されている。ここで用いられるような「織る」とは、互いに直角にたて糸及びフィラーストランドによって、緻密に方向付けることをいう。ここで用いられるような「織らない」とは、繊維又はフィラメントをランダムにまとめることをいう。布材料は、高度な機械強度と電気的な絶縁特性を有するべきである。
【００２６】
適切な布の例には、織られた又は織られていない綿布、グラファイト布、ファイバーグラス、織られた又は織られていないポリイミド（例えばＤｕＰｏｎｔ社から入手可能なＫＥＬＶＡＲ（登録商標））、ナイロン又はポリフェニレンイソフタルアミド（例えばデラウェア州ウィルミントンのＥ．Ｉ．ＤｕＰｏｎｔ社から入手可能なＮＯＭＥＸ（登録商標））のような織られた又は織られていないポリアミド、ポリエステル、アラミド、ポリカーボネート、ポリアクリル、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、セルロース、ポリスルフォン、ポリキシレン、ポリアセタールなど、及びそれらの混合物が含まれる。
【００２７】
基体は好ましくは約２０〜約６５ミルの厚みを備え、より好ましくは、約４０〜約６０ミルである。
【００２８】
基体は、任意の電気的な導電性フィラーを含んでもよい。適切なフィラーは、金属、金属酸化物、ドープした金属酸化物、ポリマーフィラー、カーボンブラック、およびそれらの混合物を含む。好ましくは、基体は、カーボンブラック、インジウムスズ酸化物はそれらの混合物を含む。
【００２９】
任意の具体例においては、中間層は、基体と外側層の間に位置付けられてもよい。中間層に使用するのに適切な材料は、シリコン材料、フルオロエラストマー、フルオロシリコン、エチレンプロピレンジエンゴムなどを含む。特に好ましい具体例においては、さらに中間層は熱的又は電気的に導電性のフィラーを含む。適切なフィラーは、カーボンブラック(好ましい例は、商品名ＡＣＣＵＦＬＵＯＲ（登録商標）として販売されているようなフッ化カーボン)、金属、金属酸化物、ドープされた金属酸化物、及びそれらの混合物を含む。中間層の好ましいフィラーは、酸化アルミニウム、ボロンニトリド、カーボンブラック及び酸化亜鉛を含む。
【００３０】
中間層は適合性があり、約２〜約６０ミルの厚みがあり、好ましくは約４〜約２５ミルであることが好ましい。
【００３１】
適切な転写定着部材の例は、シート、フィルム、ウェブ、ホイル、ストリップ、コイル、シリンダ、ドラム、エンドレスストリップ、円形ディスク、ならびに、エンドレスベルト、エンドレスシームドフレキシブルベルト、エンドレスシームレスベルト、パズルカットシームを有するエンドレスベルトを含むベルトなどを含む。その上に外側層を有する基体は、エンドレスシームドフレキシブルベルト又はパズルカットシームを含んでいても含んでいなくてもよいシームドフレキシブルベルトであることが好ましい。
【００３２】
好ましくはベルトの形態である転写定着フィルムの幅は、例えば約１５０〜約２，０００ｍｍであって、好ましくは約２５０〜約１，４００ｍｍであり、特に好ましくは約３００〜約５００ｍｍである。ベルトの円周は、好ましくは約７５〜約２，５００ｍｍであって、より好ましくは約１２５〜約２，１００ｍｍであって、特に好ましいのは約１５５〜約５５０ｍｍである。
【実施例】
【００３３】
［実施例１］
ボリウムグラフト（Volume Graft）中間層を有する金属ベルト上のフルオロシリコン外側層の製造
インジウムスズ酸化物で満たされた、約１０-10ｏｈｍｓ／ｓｑの抵抗率を有するポリイミド基体（厚み約３ミル）をＥ．Ｉ．デュポン・ド・ヌムール・アンド・カンパニー社（E．I．Du Pont de Nemours & Company）より得て、ベルト型にテープ状に継ぎ合わせた。次にゼネラル・エレクトリック社（General Electric Co.）接着剤ＧＥ２８７２−０７４を０．２〜０．３ミルの厚み（概ね５〜７．５μｍ）に塗布し、３０分の間、周囲環境で空気乾燥し、１５０℃で３０分焼成した。
【００３４】
次に、下塗りされたベルトがボリュームグラフトエラストマーのコーティングで提供された。このエラストマー溶液はＶＩＴＯＮ ＧＦ（登録商標）２５０ｇを１〜２時間の間、室温でメチルエチルケトン（ＭＥＫ）２．５リットル中で攪拌し、溶解して製造された。次に前記の溶液を５リットルのエルレンマイヤーフラスコ（Erlenmeyer flask）に移し変え、アミン脱フッ化水素剤（ヒュルス・アメリカ社（Huls America Inc.Piscataway, New Jersey））から入手可能な３−（Ｎ−ストリルメチル−２−アミノエチルアミノ）プロピルトリメトキシシラン塩酸塩Ｓ−１５９０）が加えられた。次にフラスコの内容物を、５５〜６０℃の温度を保ちつつ機械的攪拌機を用いて攪拌した。３０分間の攪拌の後、ビニル末端ポリシロキサン（ヒュルス・アメリカ社からＰＳ−４４１として入手可能）の１００センチストークの５０ｍｌを加え、さらに１０分間攪拌を続けた。次にトルエンとＭＥＫ（８０：２０）との混合物１００ｍｌ中に過酸化ベンゾイル１０ｇが含まれた溶液を加えた。フラスコ内容物を約５５℃で加熱する間、攪拌を２時間続けた。この間に溶液の色は薄い黄色に変化した。次にこの溶液を開放トレーに注いだ。このトレーに覆いをして、一晩（約１６時間）放置した。溶剤の蒸発の後、残されて得られた黄色いゴムの固まりを次にはさみで小片に切った。次に、未反応のシロキサンを除去するためにｎ−ヘキサン１，５００ｍｌ（５００ｍｌ分を三つ）を用いて、すみずみまで繰り返しこの材料を抽出した。その後、調製されたシリコングラフト化フルオロエラストマー１１０ｇを、メチルイソブチルケトン１００ｇ及びキャボット社（Cabot Corporation)から入手可能なＲｅｇａｌ Ｒ２５０カーボンブラック２２ｇとともに、セラミック球（媒体）を入れたジャーに加え、４８時間にわたってロールミルした。上記の混合物に、酸化マグネシウム２．２ｇと水酸化カルシウム（ＣａＯＨ）2１．１０ｇを加え、ジャーの内容物をさらに１７〜２４時間にわたって、微細な、粒径が３〜５ミクロンの粒子サイズのフィラーのディスパージョンが得られるまで、ボールミルにかけた。次に、メチルエチルケトンの４５部中のＤｕ Ｐｏｎｔ Ｃｕｒａｔｉｖｅ ＶＣ５０触媒架橋剤５．０ｇを、上記のディスパージョンに加え、１５分にわたって振り動かし、固体の内容物はメチルイソブチルケトンの添加によって５〜７％に減少した。手動混合に引き続いて、混合物を、上記下塗りされたベルト上に約４．５ミル（１１２．５μｍ）の乾燥した厚みになるようにエアスプレーし、２４時間にわたって環境空気の中で硬化させ、次に以下の後工程の硬化手順を行った：９３℃で２時間加熱し、１４９℃で２時間加熱し、１７７℃で２時間加熱し、その後に２０８℃で１６時間加熱し、次に冷却した。
【００３５】
ゼネラル・エレクトリック社接着剤ＧＥ２８７２−０７４の層を前のようにベルト双方に０．２〜０．３ミル（５〜７μｍ）の厚さに塗布した。
【００３６】
上記のベルトに、フルオロシリコンポリマーのトップコートを以下の技術によって作った。ダウ・コーニング社（Dow Corning Co.）から得られたフルオロシリコンＬＳＲキットＱ５−８６０１は、ここで開示された一般的なフルオロシリコン構造の範囲にあると思われる化学式を有する。このキットは、二つのパート、パートＡとパートＢでフルオロシリコンＬＳＲを含んでいた。パートＡとＢの双方を、セラミック媒体を入れたボールジャーのメチルイソブチルケトン２０００ｇに加え、続いて１時間にわたってボールミルした。得られたディスパージョンは、次に２ミルの乾燥厚みになるように上記ベルト上にスプレイコーティングされた。フルオロシリコントップ層を、２４時間にわたって環境乾燥空気の中で硬化させ、次に１１０℃で加熱した。得られたベルトは、基体として抵抗率を持つポリイミドと、ボリュームグラフト／カーボンブラック中間層、さらにトップ層としてフルオロシリコンとを含んでいた。
【００３７】
［実施例２］
フルオロエラストマー中間層を有する金属ベルト上のフルオロシリコン外側層の製造
ステンレススチール基体とフルオロエラストマーを含む中間層とフルオロシリコンのオーバーコートとを有するベルトは、以下のようにして製造された。フルオロエラストマー（ＶＩＴＯＮ Ｂ５０（登録商標））の溶液は、５００ｇのＢ５０をメチルエチルケトン（ＭＥＫ）5リットルに溶解し、約２５℃の室温で攪拌することによって調製される。以下を、この溶液５リットルに対して添加する。酸化マグネシウム４．４ｇ、水酸化カルシウム２．２ｇ、Ｅ．Ｉ． Ｄｕ Ｐｏｎｔ Ｃｕｒａｔｉｖｅ ＶＣ５０（登録商標）１１ｇ及びヴァンダーブリット社（Vanderblit Corporation）から得られるカーボンブラックＮ９９１を１０ｇ。容器の内容物を媒体とともに１７時間にわたってボールミルする。得られたＶＩＴＯＮ Ｂ５０（登録商標）を含む黒色のディスパージョンを次に、ステンレススチールベルト（約３ミルの厚み）上に約６ミルの乾燥厚みになるようにスプレーコーティングした。
【００３８】
上記のベルトに対して、フルオロシリコンポリマーのトップコートを以下のような技術によって作った。ダウ・コーニング社から得られたフルオロシリコンＬＳＲキットＱ５−８６０１は、ここで開示された一般的なフルオロシリコン構造の範囲にあると思われる化学式を備える。このキットは、二つのパート、パートＡとパートＢでフルオロシリコンＬＳＲを含んでいた。パートＡとＢの双方を、セラミック媒体を入れたボールジャーのメチルイソブチルケトン２０００ｇに加え、１時間にわたってボールミルした。得られたディスパージョンは、次に２．０ミルの乾燥厚みになるように上記ベルト上にスプレイコーティングされた。フルオロシリコントップ層を、２４時間にわたって環境乾燥空気の中で硬化させ、次に１１０℃で加熱した。得られたベルトは、基体としてステンレススチール（抵抗率を持つポリイミド）とフルオロエラストマー/カーボンブラック中間層、さらにトップ層としてフルオロシリコンとを含んでいた。
【００３９】
［実施例３］
金属ベルト上のフルオロシリコン外側層の製造
ステンレススチールベルトはゼネラル・エレクトリック社の接着剤ＧＥ−２８７２−０７４を用いて下塗りされ、フルオロシリコンポリマーのオーバーコートは以下の方法によって作られた。ダウ・コーニング社から得られたフルオロシリコンＬＳＲキットＱ５−８６０１は、ここで開示された一般的なフルオロシリコン構造の範囲にあると思われる化学式を有する。このキットは、二つのパート、パートＡとパートＢでフルオロシリコンＬＳＲを含んでいた。パートＡとＢの双方を、セラミック媒体を入れたボールジャーのメチルイソブチルケトン２０００ｇに加え、つづいて１時間にわたってボールミルした。得られたディスパージョンは、次に６ミルの乾燥厚みになるように上記ベルト上にスプレイコーティングされた。次にフルオロシリコンオーバーコートを、２４時間にわたって環境乾燥空気の中で硬化させ、次に１１０℃で加熱した。得られたベルトは、基体としてステンレススチールと、オーバーコートとしてフルオロシリコンとを含んでいた。
【００４０】
［実施例４］
転写定着ベルトの製造
実施例１〜３において製造されたベルトは、乾燥現像と転写溶融定着の、二つのベルトに取り入れられた。ベルトの温度は約１２０℃に維持された。トナーの約９７〜約９８％はこのベルトから紙に転写されることが観察された。繰り返されるサイクルでも、トナー転写効率は低下することなく、このベルトは実行可能な製品の剥離の寿命を延ばすことが示された。
【図面の簡単な説明】
【図１】転写定着部材を用いる一般的な静電複写装置の図解である。
【図２】転写定着システムの具体例の拡大図である。
【図３】基体、中間層及び薄い外側層を含む、転写定着ベルト構成の好ましい具体例の拡大図である。
【符号の説明】
１ 中間転写部材
２ ローラ
３ ローラ
４ ローラ
５ 画像処理ユニット
６ 転写部材
７ 転写定着部材
８ ローラ
９ コピー基体
１０ ローラ
１１ ローラ
１２ 現像された画像
１３ 矢印
１４ 基体
１５ 中間層
１６ 外側層
１７ 電気的な導電性フィラー
１８ 電気的な導電性フィラー
１９ 電気的な導電性フィラー
Claims (3)
- 記録媒体上に画像を形成するための画像形成装置であって、
ａ）静電潜像をその上に受像するための電荷保持表面と、
ｂ）現像された画像を前記電荷保持表面上に形成するために、前記電荷保持表面に現像剤を塗布し、前記静電潜像を現像する現像要素と、
ｃ）前記現像された画像を前記電荷保持表面から中間転写要素に転写する転写要素と、
ｄ）前記現像された画像を前記転写要素から受像し、前記現像された画像を転写定着要素に転写する中間転写要素と、
ｅ）前記中間転写要素から現像された画像をコピー基体に転写して、前記現像された画像を前記コピー基体に定着させるための転写定着要素と、
前記転写定着要素には、
ｉ）その上に外側転写定着層を備える転写定着基体と、
ｉｉ）フルオロシリコン材料を含む外側転写定着層と、
ｉｉｉ）前記転写定着基体と共同して作動する加熱部材とを含む、
を含む、画像形成装置。 - 前記フルオロシリコン材料が以下の式を有する請求項１に記載された画像形成装置。
- 前記アルコキシがメトキシ、エトキシ及びプロポキシから成る群から選択される、請求項２に記載された画像形成装置。
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