JP5738629B2 - 定着材の製造および製品 - Google Patents

Description

本発明は、一般に、ディジタル、多重像（image on image）等を含む、電子写真用画像形成装置において有用な定着部材に関する。本発明はまた、定着部材を作製する方法および使用する方法にも関する。

典型的な電子写真用画像形成装置においては、複写されるべき元の画像または電子文書画像が、感光部材上に静電潜像の形態で記録され、それに続いて潜像が、通常トナーと呼ばれる熱可塑性樹脂の粒子またはそれらの複合体の適用により可視化される。可視的トナー画像は、緩い粉末化形態であり、容易に乱されまたは破壊され得る。トナー画像は、普通紙などの、カットされたシートでも連続的媒体でもよい基材または支持部材の支持体上に通常固定化または定着される。

トナー画像を支持部材上に固定化するための熱エネルギーの使用は周知である。トナー材料を支持体表面上に熱により永久的に定着するためには、トナー材料の温度を、トナー材料の構成要素が合着して（coalesce）粘着性になる点まで上昇させることが必要である。この加熱により、トナーが支持部材の繊維または孔の中にある程度流入する。その後、トナー材料が冷えるにつれ、トナー材料の固化によりトナー材料は支持体に強固に結合する。

トナー画像の熱定着に対する数通りのアプローチが、先行技術に記載されている。これらの方法は、加圧接触に保たれたロールの一対、ロールと加圧接触しているベルト部材等の種々の手段による熱と圧力との実質的に同時の適用を提供することを含む。熱は、ロールの一方もしくは両方、プレート部材またはベルト部材を加熱することにより付与することができる。トナー粒子の定着は、熱、圧力および接触時間の適当な組合せが提供されたときに起こる。トナー粒子の定着を生じさせるこれらのパラメーターの均衡は、当技術分野において周知であり、特定の機械またはプロセス条件に適合するように調節することができる。

熱が適用されてトナー粒子の支持体上への熱定着を起こさせる定着システムの作動中に、トナー画像および支持体の両者が、ロール対、またはプレートまたはベルト部材の間に形成されたニップを通して通過する。ニップにおける同時的熱転写および圧力の付与は、トナー画像の支持体上への定着をもたらす。定着プロセスにおいては、支持体から定着部材へのトナー粒子のオフセットが通常の作動中に起こらないことが重要である。定着部材上にオフセットするトナー粒子は、それに続いてその後の複写サイクルにおいて機械の他の部分または支持体に転写することがあり、そのようにしてバックグラウンドを増大させ、またはそこに複写される材料（material）を損なう。「高温オフセット（またはホットオフセット）」と称される事象は、トナーの温度が、トナー粒子が液化する点まで上昇して、溶融したトナーの分裂が定着作動中に起こって一部が定着部材上に残留するときに起こる。高温オフセット温度または高温オフセット温度への劣化は、定着部材の剥離性の尺度であり、したがって低い表面エネルギーを有して必要な剥離が起こる定着表面を提供することが望ましい。

ロールでもベルトでもよい定着部材または画像固定化部材は、適当な基材に少なくとも１層を適用することにより作製することができる。円筒状の定着ロールおよび固定化ロールは、例えば、エラストマーまたはフルオロエラストマーをアルミニウムシリンダに塗布することにより調製することができる。コーティングされたロールはエラストマーを硬化させるために加熱される。

米国特許第５５０１８８１号明細書 米国特許第５５１２４０９号明細書 米国特許第５７２９８１３号明細書

定着部材は、剥離層としてフルオロポリマーのトップコートを有する弾力のあるシリコーン層で構成することができる。フルオロポリマーは、高温（＞２００℃）および高圧の条件に耐え、化学的安定性および低い表面エネルギーすなわち剥離性を示すことができる。例えば、デュポン社（E.I. DuPont de Nemours,Inc）のテフロン（登録商標）などのフルオロプラスチックは、高いフッ素含有率に基づくより低い表面エネルギーを有し、オイルレス定着のために広く使用される。

ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）およびＰＦＡ（テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体）などのフルオロプラスチックは、コーティング技法により定着部材の基材上に適用されて剥離層を形成することができる。フルオロプラスチックは、連続したフィルムを形成するために、通常、シリコーンゴムの分解温度（約２５０℃）をかなり超える高い焼成温度（すなわち３００℃を超える）を必要とするので、シリコーンを含有する基材上にフルオロプラスチックのトップコートを形成して欠陥のない均質なコーティングを得るための加工処理範囲は極端に狭い。亀裂および泡が、そのような定着部材の製作中に観察される２つの主な欠陥である。

定着部材を作製する方法であって、基材上に配置されたシリコーン層を得るステップと、フルオロエラストマーと硬化剤との水性分散体を含むプライマー組成物を前記シリコーン層上にコーティングするステップと、フルオロプラスチック分散体を含むトップコート組成物を前記プライマー組成物上にコーティングするステップと、前記プライマー組成物および前記トップコート組成物を加熱して定着部材を形成するステップと、を含む、方法である。

画像装置の模式的例示である。 定着部材の実施形態の模式図である。 亀裂を含むフルオロプラスチックのトップコートの写真である。 泡を含むフルオロプラスチックのトップコートの写真である。 滑らかな外表面を示す定着部材の写真である。 亀裂を示す定着部材の写真である。

実施形態により、定着部材を作製する方法を開示する。該方法は、基材上に配置されたシリコーン層を得るステップ、およびフルオロエラストマーと硬化剤との水性分散体を含むプライマー組成物をシリコーン層上にコーティングするステップを含む。フルオロプラスチックの分散物を含むトップコート組成物は、プライマー組成物上にコーティングされる。プライマー組成物およびトップコート組成物は加熱されて定着部材を形成する。

実施形態により、基材を含む定着部材が提供される。シリコーン層が基材上に配置される。プライマー層がシリコーン層上に配置され、プライマー層は架橋したアミノシランおよびフルオロエラストマーを含む。フルオロプラスチックを含む外層がプライマー層上に配置される。

実施形態により、基材および基材上に配置されたシリコーン層を含む定着部材が提供される。二重プライマー層がシリコーン層上に配置される。二重プライマー層は、シリコーン層上に配置された、アミノシランとフルオロエラストマーとの架橋生成物を含む第１プライマー層、および第１プライマー層上に配置された、導電性充填剤とフルオロポリマーとを含む第２プライマー層を含む。外層は第２プライマー層上に配置されて、フルオロプラスチックを含む。

図面に例示した本発明の実施形態について、詳細に言及する。図面全体を通して、可能な場合には、同一のまたは類似の部分には同一の符号を使用する。

以下の記載においては、記載の一部を形成する、本発明が実施され得る特定の典型的実施形態が例示されている添付図面を参照する。これらの実施形態は、当業者が本発明を実施することができるように十分詳細に記載されており、また、理解されるべきは、他の実施形態も利用され得ること、および本開示の範囲から逸脱することなく変化がなされ得ることである。したがって、以下の記載は単に典型的なものであるにすぎない。

図１を参照すると、典型的な電子写真再生装置においては、複写されるべき元の光像（light image）は感光部材上に静電潜像の形態で記録され、それに続いて、潜像が、通常トナーと称される検電性熱可塑性樹脂粒子の適用により可視化される。具体的には、受光部１０が、電力供給装置１１から電圧が供給された帯電器１２によりその表面に帯電する。次に、受光部１０は、レーザおよび発光ダイオードなどの光学系または画像入力装置１３からの光で露光されて、その上に静電潜像を形成する。一般的に、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、粉末雲（powder cloud）、または他の知られた現像プロセスの使用により実行することができる。乾式現像剤混合物は、トナー粒子が摩擦帯電で付着しているキャリア顆粒（carrier granules）を通常含む。トナー粒子は、キャリア顆粒から潜像に引きつけられて、その上にトナー粉末画像を形成する。あるいは、中にトナー粒子が分散している液体キャリアを含む液体現像剤を使用することもできる。液体現像剤は、静電潜像との接触にもたらされ、トナー粒子がその上に画像の形状で付着する。

トナー粒子は光導電性の表面上に画像形状で付着した後、それらは転写手段１５により複写シート１６に転写され、それは圧力転写または静電転写であり得る。あるいは、現像された画像は、中間転写部材またはバイアス転写部材に転写して、それから複写シートに転写することもできる。複写基材の例として、紙、ポリエステルもしくはポリカーボネートなどの透明材料（transparency material）、布、木材、または完成画像がその上に描かれる他の任意の所望の材料が挙げられる。

現像された画像の転写が完了した後、複写シート１６は定着ロール２０および加圧ロール２１として図１に描かれた定着ステーション１９に進み（加圧ロールと接触している定着ベルト、加圧ベルトと接触している定着ロールなどの任意の他の定着構成要素も、本装置で使用するのに適しているが）、そこで、現像された画像は、複写シート１６を定着部材と加圧部材との間に通すことにより複写シート１６に定着されて、それにより永続性画像を形成する。別法では、転写および定着は転写定着アプリケーション（transfix application）により実行することができる。

転写に続いて、受光部１０はクリーニングステーション１７に進み、受光部１０に残されたいかなるトナーも、ブレード（図１に示すような）、ブラシ、または他のクリーニング装置の使用により、そこから除去される。

図２は、定着部材の実施形態の拡大された模式図であり、種々のあり得る層を示す。図２に示したように、基材２５はその上に中間層２２を有する。中間層２２は、例えば、シリコーンゴムであってよい。中間層２２の上に、例えば、フルオロプラスチックの外層２４がある。外層２４と中間層との間にプライマー層２６が配置される。プライマー層２６は、アミノシランとフルオロエラストマーラテックス分散体との混合物を、中間層２２の上に直接コーティングすることにより調製される。例えば、アミノシランとフルオロエラストマーとの分散体がシリコーンロール基材上にスプレーコーティングされる。それに続いて、プライマー層の上にフルオロプラスチック（例えばＰＦＡ）のコーティング分散体をスプレーコーティングすることにより、定着トップコートが調製される。

次に、定着材は約２００℃から２５０℃まで約１５分から２０分間加熱される。次に、定着材は、フルオロプラスチックの溶融温度を超える２６０℃から３７０℃の範囲の温度にさらに加熱され、フルオロプラスチックが溶融し、トップコートが形成される。最適のプライマー厚さの範囲は、３μｍから１０μｍまで、好ましいトップコート厚さは１５μｍ未満である。

プライマー層の利点には、環境に優しいコーティングが含まれる。プライマー層は、スプレーコートして均質な層を形成することができる水性分散体を使用して適用される。プライマー層の前焼成は、溶媒系コーティングによる場合のようには必要とされない。開示した水性分散体では追加のプライマーは必要とされない。シリコーン層およびトップコートの両方に対する強力な接着性が付与される。最後に、開示した実施形態では、フルオロプラスチックのトップコートを有する定着部材を製作するための加工処理の許容範囲が改善される。

さらに、本明細書中の実施形態は、定着部材の導電性を制御する能力を提供する。フルオロプラスチックは固体の形態で、例えば粉末コーティングにより、適用されるので、十分な量の導電性粒子を定着トップコートに添加することは困難である。本明細書中に開示したプライマー層を使用し、それに導電性粒子を添加すると、導電性が高くて薄いプライマー層を形成することができる。例として、プライマー層は、水性分散体中の導電性粒子、例えばカーボンナノチューブ（ＣＮＴ）とフルオロエラストマーラテックスとを含む混合物をシリコーンロール基材上に直接スプレーコーティングすることにより調製することができる。それに続いて、定着トップコートのＰＦＡ粉末コーティングを、所望の表面導電率を有するトップコートを形成するために適用することができる。プライマー層の表面抵抗率の範囲は、１０^５〜１０^２Ω／ｓｑである。この導電性が高くて薄いプライマー層（２〜１０μｍ）は、たとえ本来のトップコートの抵抗率が＞１０^９Ωであったとしても、完成したトップコートを、定着材の必要条件（＜１０^９Ω）に合う所望の表面導電率を有するように働きかける。

プライマーコーティング分散体は、フルオロエラストマーと硬化剤との水性分散体を含む。フルオロエラストマーは、プライマーコーティング分散体中に、分散体全体の約１５質量パーセントから約７０質量パーセント、または約２０質量パーセントから約６０質量パーセント、または約２５質量パーセントから約５０質量パーセントまでの量で存在する。硬化剤は、プライマー分散体中に、フルオロエラストマーの約１質量パーセントから約２０質量パーセントまたは約２質量パーセントから約１８質量パーセントまたは約３質量パーセントから約１５質量パーセントまでの量で存在する。水系溶媒は、プライマー分散体中に、分散体全体の約２０質量パーセントから約８０質量パーセント、または約２５質量パーセントから約７０質量パーセント、または約３０質量パーセントから約６０質量パーセントまでの量で存在する。コーティング分散体は、水系溶媒中に分散された導電性充填剤を、フルオロエラストマーの約０．１質量パーセントから約１０質量パーセント、または約０．５質量パーセントから約９質量パーセント、または約１質量パーセントから約５質量パーセントまでの量で、さらに含有することができる。安定剤は、プライマー分散体中に、フルオロエラストマーの約０．１から約１０質量パーセント、または約０．５質量パーセントから約９質量パーセント、または約１質量パーセントから約５質量パーセントまでの量で、さらに存在することができる。

硬化剤としては、アミノシラン、フェノールシラン、および金属酸化物が含まれる。アミノシランの典型的な例として、（Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピルトリメトキシシラン）、（Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピル−メチルジメトキシシラン）、（Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピル−ジメチルメトキシシラン）、３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−アミノプロピル−メチルジメトキシシランおよび３−アミノプロピル−ジメチルメチルメトキシシランが挙げられる。フェノールシランの例としては、ＨＯ−Ａｒ−Ｏ−Ｌ−ＳｉＲ_ｎ（ＯＲ）_３−ｎの式が挙げられ、式中、Ａｒは炭素原子が約６から約３０個の芳香族基を表し、Ｌはメチレン、エチレン、プロピレン、ブチレン類、ペンチレン、およびヘキシレンからなる群から選択される連結基であり、Ｒはメチル、エチル、プロピル、ブチル、イソプロピル、イソブチルからなる群から選択されるアルキル基を表し、ｎは０から２までの整数である。金属酸化物の例としては、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、酸化スズおよびそれらの混合物が挙げられる。フルオロエラストマーは、ｉ）フッ化ビニリデン、ヘキサフルオロプロピレンおよびテトラフルオロプロピレンおよびテトラフルオロエチレンのコポリマー、ｉｉ）フッ化ビニリデン、ヘキサフルオロプロピレンおよびテトラフルオロエチレンのターポリマー、およびｉｉｉ）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、ペルフルオロアルコキシ、フッ素化エチレンプロピレンおよびテトラフルオロエチレンのテトラポリマーからなる群から選択される。水系溶媒は、アルコール、約６から約２０個の炭素を含む炭化水素、およびそれらの混合物をさらに含むことができる。安定剤の典型的な例としては、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリエチレングリコールを含有する界面活性剤、およびポリアリルアミン、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）ポリ（スチレンスルホネート）などの導電性ポリマーが挙げられる。

導電性粒子または充填剤の例としては、カーボンナノチューブ（ＣＮＴ）；カーボンブラック、グラファイト、アセチレンブラック、グラファイト、グラフェン、フッ素化カーボンブラックなどのカーボンブラック類；金属、酸化スズ、二酸化アンチモン、アンチモンでドープされた酸化スズ、二酸化チタン、酸化インジウム、酸化亜鉛、インジウムでドープされた三酸化スズ、などの金属酸化物およびドープされた金属酸化物、金属炭化物等ならびにそれらの混合物；ならびにポリアニリンが挙げられる。導電性粒子は、プライマー層中に、プライマー層の固体全体の約０．１質量パーセントから約３０質量パーセントおよびまたは約０．５質量パーセントから約２０質量パーセント、または約１質量パーセントから約１０質量パーセントまでの量で存在することができる。

特に断らない限り、本明細書において使用される用語「カーボンナノチューブ（またはＣＮＴ）」は、少なくとも１つの小さい寸法を有する、例えば、幅または直径が１００ナノメートルまでの細長い炭素材料を指す。種々の実施形態において、ＣＮＴは、約１ｎｍから約１００ｎｍ、または幾つか場合には、約１０ｎｍから約５０ｎｍ、もしくは約１０ｎｍから約３０ｎｍまでの範囲の平均直径を有することができる。カーボンナノチューブは、少なくとも１０、または約１０から約１０００、または約１０から約１００までの縦横比を有する。縦横比は長さの直径に対する比として定義される。

種々の実施形態において、カーボンナノチューブは、カーボンナノシャフト、カーボンナノピラー、カーボンナノワイヤ、カーボンナノロッド、およびカーボンナノニードル、ならびにより糸、糸、布帛その他の典型的形態を有するカーボンナノファイバーを含むそれらの種々の官能化されおよび誘導体化されたフィブリル形態を含み得るが、それらに限定されない。１実施形態において、カーボンナノチューブ（ＣＮＴ）類は、ナノメートルサイズのシリンダ、チューブ、または他の形状に巻き上げられた、グラフェンシートと呼ばれるグラファイトの１原子の厚さの層とみなすことができる。

種々の実施形態において、カーボンナノチューブ（ＣＮＴ）は、上に記載した全ての可能なカーボンナノチューブから変形されたカーボンナノチューブおよびそれらの組合せを含むことができる。カーボンナノチューブの変形は、物理的および／または化学的変形を含むことができる。

種々の実施形態において、カーボンナノチューブ（ＣＮＴ）は、単一壁カーボンナノチューブ（ＳＷＣＮＴ）、多壁カーボンナノチューブ（ＭＷＣＮＴ）、およびそれらの種々の官能化されたおよび誘導体化された、カーボンナノファイバーなどのフィブリル形態を含むことができる。

カーボンナノチューブ（ＣＮＴ）は、導電性または半導電性材料の形態を呈することができる。幾つかの実施形態において、ＣＮＴは、低いおよび／または高い純度の乾燥した紙の形態で得ることができ、または種々の溶液で購入することができる。他の実施形態において、ＣＮＴは加工されたままの精製されていない状態で入手可能であり、その場合、精製プロセスをそれに続いて実施することができる。

カーボンナノチューブは、カーボンナノチューブとプライマー層との合計質量を基準にして、約０．１から約３０質量パーセントまたは約０．５から約１０質量パーセント、または約１から約５質量パーセントまでの量で存在する。

フルオロプラスチックは、それらの優れた剥離性のために、オイルレス定着のためのトップコート材料として使用されてきた。定着用途に最も代表的なフルオロプラスチックであるＰＦＡおよびＰＴＦＥは、化学的におよび熱的に安定でもあり、低い表面エネルギーを有する。しかしながら、これらの材料は、高度に結晶性でもあり、それ故加工するのが困難である。高温焼き付け（＞３５０℃）が連続したフィルムにする唯一の方法である。シリコーンゴム層はおよそ２５０℃で分解し始める。トップコートが３００℃を超える温度で溶融する間に、シリコーンゴムがガスまたは低分子を放出することは理論化されている。このことが、トップコート層に、図３（亀裂）および図４（泡）に示すように、亀裂または泡を生じさせる。フルオロプラスチック表面層のコーティング中に形成された亀裂および泡は、フルオロプラスチック表面層を高温で焼成する間に、シリコーンゴムの分解により惹起される。ＰＦＡに対して必要とされる焼き付け温度は３２０℃を超え、それはシリコーンゴムの分解温度（約２５０℃）をかなり超える。フルオロプラスチック表面層の形成中に、分解した材料が遊離するときに、亀裂または泡が形成される。現行のフルオロプラスチックのコーティング配合物は、欠陥のないフルオロプラスチックのトップコートを得るのに極端に狭い加工処理範囲を示す。フルオロプラスチックの定着トップコートの製作収率は非常に低い。

トップコート配合物の典型的実施形態はフルオロポリマー粒子を含む。本明細書に記載した配合物における使用に適したフルオロポリマー粒子は、フッ素を含有するポリマーを含む。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、およびそれらの混合物からなる群から選択されるモノマー反復ユニットを含むフルオロポリマーを含む。フルオロポリマーは、直鎖または分岐ポリマー、および架橋フルオロエラストマーを含むことができる。フルオロポリマーの例として、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）、およびヘキサフルオロプロピレン（ＨＦＰ）のターポリマー；ならびにテトラフルオロエチレン（ＴＦＥ）、フッ化ビニリデン（ＶＦ２）、およびヘキサフルオロプロピレン（ＨＦＰ）のテトラポリマー、ならびにそれらの混合物が挙げられる。フルオロポリマー粒子は、化学的安定性および熱安定性を提供し、低い表面エネルギーを有する。フルオロポリマー粒子は、約２５５℃から約３６０℃または約２８０℃から約３３０℃までの溶融温度を有する。

本明細書における定着部材の外側フルオロプラスチック表面層の厚さは、約１０μｍから約２５０μｍ、または約１５μｍから約１００μｍまでである。

中間層は、室温加硫（ＲＴＶ）シリコーンゴム、高温加硫（ＨＴＶ）シリコーンゴム、低温加硫（ＬＴＶ）シリコーンゴムおよび液体シリコーンゴム（ＬＳＲ）などのシリコーンゴムを含むことができる。これらのゴムは知られており、市販で容易に入手することができ、例えば、ＳＩＬＡＳＴＩＣ（登録商標）７３５ｂｌａｃｋＲＴＶおよびＳＩＬＡＳＴＩＣ（登録商標）７３２ＲＴＶ（両者ともＤｏｗ Ｃｏｒｎｉｎｇ）；ならびに１０６ＲＴＶシリコーンゴムおよび９０ＲＴＶシリコーンゴム（両者ともＧｅｎｅｒａｌ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ）などである。他の適当なシリコーン材料は、シロキサン（ポリジメチルシロキサンなど）；Ｓａｍｐｓｏｎ Ｃｏａｔｉｎｇｓ、Ｒｉｃｈｍｏｎｄ、Ｖａ．から入手可能なシリコーンゴム５５２などのフルオロシリコーン；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等を含む。他の具体的な例はＤｏｗ Ｃｏｒｎｉｎｇ Ｓｙｌｇａｒｄ １８２である。

外層のヤング率は、約５０ｋｐｓｉから約１００ｋｐｓｉ、または約７０ｋｐｓｉから約９５ｋｐｓｉ、または約８５ｋｐｓｉから約９５ｋｐｓｉまでである。外層の引っ張り応力は、約１０００ｐｓｉから約５０００ｐｓｉ、または約２０００ｐｓｉから約４０００ｐｓｉ、または約２７００ｐｓｉから約３３００ｐｓｉまでである。（なお、１ｐｓｉは約６．９ｋＰａである。）

種々の実施形態において、コーティング組成物は、例えば、コーティング技法、押出し技法および／または成形技法（molding techniques）を使用してコートすることができる。本明細書において使用される用語「コーティング技法」は、分散体（dispersion）を材料または表面に、塗工、形成、または沈着する技法またはプロセスを指す。それ故、用語「コーティング」または「コーティング技法」は、本教示に特に限定されず、浸漬コーティング、塗装、ブラシコーティング、ローラコーティング、パッド印刷（pad application）、スプレーコーティング、スピンコーティング、キャスティング、または流動コーティングを使用することができる。

具体的に、プライマー層はスプレーコーティング技法によりコートすることができる。典型的には、シリコーン成形された（silicone-molded）金属ロールがコーティング前に約４０から８０℃で加熱され、次に支持具上に載せられ、それは次に垂直方向に回転される。次にプライマー分散体がシリコーンロールに噴霧される。その結果、ＰＦＡなどのフルオロポリマーが、液体分散体を噴霧することによるかまたはフルオロポリマー樹脂粉末を粉末コーティングすることによるかのいずれかでコートされてトップコートを形成する。次に、コートされた定着材部分が約２５０℃で約３０分間焼成されて室温に冷却され、次にオーブン中３５５℃で１５分間焼成される。

［実施例１］フルオロプラスチックの定着トップコートのためのアミノシラン架橋フルオロエラストマープライマー層を調製する一般的手順

プライマーコーティングの調製：ＡＯ７００（アミノシラン、０．３５グラム）を１０グラムのフルオロエラストマーラテックス（Ｓｏｌｖａｙ Ｓｏｌｅｘｉｓから得たＴＮラテックス）および１０グラムの脱イオン水と混合して、プライマーコーティング分散体を形成した。

ＣＮＴ水性分散体：約１．１４グラムのポリアクリル酸を約３８．４グラムの脱イオン水中に溶解することにより、界面活性剤溶液を調製した。次に、約０．４グラムのＣＮＴを界面活性剤溶液中に添加して、次に、高出力の超音波処理器を６０％出力で用いて、約３分間溶液を超音波処理する。超音波処理は１０回繰り返した。その結果生じる１ｗｔ％ＣＮＴ水性分散体は安定でかつ均質である。

ＣＮＴ／ＰＦＡコーティング配合物：上に記載した約１７．５グラムのＣＮＴ分散体を、約２２．５グラムの質量を有するＰＦＡ分散体とさらに混合し、それによりＰＦＡ中約２％のＣＮＴが生じる。ＣＮＴ／ＰＦＡ分散体は室温で安定である。コーティングに先だって、ＣＮＴ／ＰＦＡ分散体を約１分間超音波処理した。

定着ロールの調製：モールド成形されたシリコーンを有する金属ロールを１２０℃で２０分間予備加熱した。プライマー分散体を、ロールに回転させながらスプレーコートした。下塗りされたロールを１２０℃で２０分間加熱して、トップコート分散体のＣＮＴ／ＰＦＡ分散体をスプレーコーティングにより塗工した。コートされたロールは、先ずオーブン中２５０℃で２０分間加熱して室温に冷却し、次に、オーブン中３５５℃で１５分間焼成した。図５は生じた定着部材の写真であり、欠陥（亀裂または泡）は存在しない。

［比較例］
定着ロールは、プライマーコーティングが透明なプライマー（Ｄｕｐｏｎｔから購入した９９０ＣＬ）であった以外は、上記の例で記載したようにして調製した。図６は、生じた定着部材の写真であり、それは表面の欠陥、例えば亀裂を示す。

［実施例２］ＣＮＴで下塗りされた導電性定着ロールの調製
ＣＮＴ水性分散体：約１．１４グラムのポリアクリル酸を約３８．４グラムの脱イオン水中に溶解することにより、界面活性剤溶液を調製した。約０．４グラムのＣＮＴを界面活性剤溶液中に添加して、次に、高出力の超音波処理器を６０％出力で用いて約３分間、溶液を超音波処理する。超音波処理は、間に１０分の間隔をおいて１０回繰り返す。生じる１ｗｔ％ＣＮＴ水性分散体は安定でかつ均質である。

定着ロールの調製：モールド成形されたシリコーンを有する金属ロールを１２０℃で２０分間予備加熱し、続いてＡＯ７００（アミノシラン、０．３５グラム）、１０グラムのフルオロエラストマーラテックス（Ｓｏｌｖａｙ Ｓｏｌｅｘｉｓから得たＴＮラテックス）、および１０グラムの脱イオン水の混合物のコーティングを噴霧して第１プライマー層を形成する。ＣＮＴ水性分散体（５グラム）および３．５グラムのフルオロエラストマーラテックス（Ｓｏｌｖａｙ Ｓｏｌｅｘｉｓから得たＴＮラテックス）を、アミノシラン−フルオロエラストマープライマー上にスプレーコートして第２プライマー層を形成した。定着ロールはＰＦＡ（ＤｕＰｏｎｔからのＭＰ６１０）で粉末コートした。コートされたロールを赤外線オーブン中３４３℃で１０分間硬化させて、約１０^６Ωの表面抵抗率を有する良好な表面品質の定着ロールを製造した。

１０ 受光部、１１ 電力供給装置、１２ 帯電器、１３ 画像入力装置、１４ 現像剤ステーション、１５ 転写手段、１６ 複写シート、１７ クリーニングステーション、１９ 定着ステーション、２０ 定着ロール、２１ 加圧ロール、２２ 中間層、２４ 外層、２５ 基材、２６ プライマー層。

Claims (3)

1. 定着部材を作製する方法であって、
   基材上に配置されたシリコーン層を得るステップと、
   フルオロエラストマーと硬化剤との水性分散体を含むプライマー組成物を前記シリコーン層上にコーティングするステップと、
   フルオロプラスチック分散体を含むトップコート組成物を前記プライマー組成物上にコーティングするステップと、
   前記プライマー組成物および前記トップコート組成物を加熱して定着部材を形成するステップと、
   を含み、
   前記プライマー組成物は前記硬化剤としてアミノシランまたはフェノールシランを含む、方法。
2. 基材と、
   前記基材上に配置されたシリコーン層と、
   前記シリコーン層上に配置されたプライマー層であって、アミノシランとフルオロエラストマーとの架橋生成物を含む、プライマー層と、
   前記プライマー層上に配置された、フルオロプラスチックを含む外層と、
   を含む、定着部材。
3. 基材と、
   前記基材上に配置されたシリコーン層と、
   二重プライマー層であって、前記シリコーン層上に配置された、アミノシランとフルオロエラストマーとの架橋生成物を含む第１プライマー層と、前記第１プライマー層上に配置された、導電性充填剤とフルオロポリマーとを含む第２プライマー層と、を含む、二重プライマー層と、
   前記第２プライマー層上に配置された、フルオロプラスチックを含む外層と、
   を含む、定着部材。