(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材を提供することと；
少なくとも１つのフルオロ樹脂、少なくとも１つの犠牲ポリマーバインダー、少なくとも１つの溶媒を含む分散物を提供することと；
フローコーティングによって前記分散物を前記基材に塗布し、トップコートを作成することと；
このトップコートを、約１００℃〜約２８０℃の範囲の第１の温度まで加熱することと；
このトップコートを、約２８５℃〜約３８０℃の範囲の第２の温度まで加熱し、フューザー部材の上に均一なトップコートを作成することとを含み、
前記犠牲ポリマーバインダーが、ポリ（プロピレンカーボネート）、ポリ（エチレンカーボネート）、ポリ（ブチレンカーボネート）、ポリ（シクロヘキセンカーボネート）、およびこれらの組み合わせからなる群から選択されるポリ（アルキレンカーボネート）である、フューザー部材を製造する方法。
【請求項２】
前記フルオロ樹脂が、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）、ポリ（テトラフルオロエチレン−コ−ペルフルオロプロピルビニルエーテル）、フッ素化エチレンプロピレンコポリマー（ＦＥＰ）、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ポリ（アルキレンカーボネート）が、約５０，０００〜約５００，０００の範囲の重量平均分子量を有する、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記分散物が、約５０ｃＰ〜約１０００ｃＰの粘度範囲を有する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記分散物が、シリカ、クレイ、金属酸化物、ナノ粒子、カーボンナノチューブ、カーボンナノファイバー、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される添加剤をさらに含む、請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記分散物が、メタクリレート系フルオロ界面活性剤を、フルオロ樹脂粒子の合計重量を基準として約０．１ｗｔ％〜約５ｗｔ％の範囲の量でさらに含む、請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
前記犠牲ポリマーバインダーが、分散物中に、分散物の全固形分を基準として約１〜約３０％の範囲の量で存在する、請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本教示は、一般的に、電子写真式印刷デバイスに用いられるフューザー部材に関し、より特定的には、フューザー部材のトップコート層に使用するフローコーティング可能なフルオロ樹脂、これを製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
典型的な電子写真式の複製装置では、複写される元々の画像の光像は、感光部材の上に静電潜像の形態で記録される。この潜像は、次いで、一般的にトナーと呼ばれる電気を帯びた熱可塑性樹脂粒子を塗布することによって可視化される。可視化されたトナー画像は、固定されていない粉末形態であり、通常は、中間体または印刷媒体であってもよい支持材（例えば、普通紙）の上でフュージング装置を用いて融合される。
【０００３】
従来のフュージング装置は、フューザー部材と加圧部材とを備えており、加圧した状態で接触が維持されるロール対、または加圧した状態でロール部材と接触しているベルト部材を備えた構成であってもよい。融合プロセスでは、フューザー部材、加圧部材のどちらか、または両方を加熱することによって熱を加えてもよい。
【０００４】
フューザー部材を、（良好な剥離特性を維持するために）表面エネルギーが低く、十分に可とう性であり、良好な熱伝導性、および／または（フューザー部材の寿命を延ばすために）機械的な耐久性を有する材料層（例えば、トップコート）でコーティングしてもよい。しかし、すべての特性が望ましい状態の材料は少ない。表面エネルギーの低い材料の中には、比較的に機械強度が低いものも多く、フューザー部材の寿命は短い。機械的な耐久性を有する他の材料は、熱伝導性が悪いことがある。したがって、材料の組み合わせを注意深く選ばなければならない。
【０００５】
フルオロポリマー（例えば、ペルフルオロアルコキシ（ＰＦＡ）樹脂）は、表面エネルギーが低く、機械強度が高いため、フューザー部材のトップコートに使用されることが多い。スプレーコーティング、フローコーティング、粉末コーティング、浸漬コーティングを含む、トップコート塗布に利用可能なコーティングプロセスの中で、フローコーティングは、他のプロセスと比べて、移動効率が大きく（例えば、フローコーティングは、効率の良い計量コーティングプロセスを与え、その結果、噴霧飛沫による目減りを含むスプレーコーティングと比較して、コーティング材料の無駄が少ない）、製造速度が速く、空気中を浮遊する毒性のある霧状ＰＦＡ粒子を避けることができるという利点がある。
【０００６】
ＰＦＡトップコートは、通常は、水性分散物からのスプレーコーティングまたは浸漬コーティング、ＰＦＡ粉末を用いた粉末コーティングによってコーティングとして調製されるか、またはＰＦＡ樹脂を押出成型することによってスリーブとして調製される。ペルフルオロプラスチック（例えば、ＰＦＡ、ＰＴＦＥ、ＦＥＰ）は、高度に結晶性のフルオロポリマーであるため、これらのプラスチックは、典型的には有機溶媒に溶けず、高温（すなわち、約２６０℃〜約３２７℃）で融解する。ＰＦＡ樹脂粒子および同様のフルオロプラスチックを分散物の状態でフローコーティングするには、安定で、適切なレオロジーを有するコーティング分散剤が必要である。適切な安定したフローコーティング可能なフルオロプラスチックトップコート配合物は、現在の製造技術では現時点で知られていない。
【０００７】
フューザー部材の製造費用を下げ、寿命を延ばすために、望ましい特性（例えば、低表面エネルギー、十分な可とう性、良好な熱伝導性、機械的な耐久性など）を有し、フローコーティング法によって塗布することが可能なフューザー部材用材料を提供することが望ましい。
【発明の概要】
【０００８】
本明細書に示される実施形態によれば、基材を提供することと；少なくとも１つのフルオロ樹脂、少なくとも１つの犠牲ポリマーバインダー、少なくとも１つの溶媒を含む分散物を提供することと；フローコーティングによって前記分散物を前記基材に塗布し、トップコートを作成することと；このトップコートを、約１００℃〜約２８０℃の範囲の第１の温度まで加熱することと；このトップコートを、約２８５℃〜約３８０℃の範囲の第２の温度まで加熱し、フューザー部材の上に均一なトップコートを作成することとを含む、フューザー部材を製造する方法が提供される。
【０００９】
一実施形態によれば、基材とトップコート層とを備え、トップコート層が、フローコーティングされたフルオロ樹脂を含み、表面エネルギーが約２５ｍＮ／ｍ以下であるような、フューザー部材と；前記フューザー部材のトップコート層とともに接触爪を形成し、この接触爪を通る印刷媒体の上でトナー画像を融合するような構成の加圧部材とを備える、フューザー装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１Ａ】図１Ａは、本教示の種々の実施形態にかかる、本明細書に開示されている例示的な不織布を含む例示的なフューザーロールを示す。
【図１Ｂ】図１Ｂは、本教示の種々の実施形態にかかる、本明細書に開示されている例示的な不織布を含む例示的なフューザーロールを示す。
【図２Ａ】図２Ａは、本教示の種々の実施形態にかかる、図１Ａ〜１Ｂのフューザーロールを備える例示的なフュージング装置を示す。
【図２Ｂ】図２Ｂは、本教示の種々の実施形態にかかる、図１Ａ〜１Ｂのフューザーロールを備える例示的なフュージング装置を示す。
【図３Ａ】図３Ａは、本教示の種々の実施形態にかかる、本明細書に開示されている例示的な不織布を含む例示的なフューザーベルトを示す。
【図３Ｂ】図３Ｂは、本教示の種々の実施形態にかかる、本明細書に開示されている例示的な不織布を含む例示的なフューザーベルトを示す。
【図４Ａ】図４Ａは、本教示の種々の実施形態にかかる、図３Ａ〜３Ｂのフューザーベルトを備える例示的なフュージング装置を示す。
【図４Ｂ】図４Ｂは、本教示の種々の実施形態にかかる、図３Ａ〜３Ｂのフューザーベルトを備える例示的なフュージング装置を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
例示的な実施形態は、電子写真式印刷デバイスで用いられるフューザー部材およびフュージング装置を製造する材料および方法を提供する。フューザー部材は、フローコーティング法によって塗布され、融合プロセスに適した望ましい表面特性を与えるフルオロ樹脂（本明細書では、「フローコーティング可能なフルオロ樹脂」とも呼ぶ）を含むトップコートを備えていてもよい。本明細書に開示されているように、用語「フローコーティング可能な」は、当該技術分野で既知のフローコーティング法によって塗布し、滑らかで均一なコーティングを達成することが可能な材料を指す。
【００１２】
フローコーティング可能なフルオロ樹脂に使用する例示的な材料としては、フルオロプラスチックおよびフッ素化ポリエーテルのようなフルオロ樹脂を挙げることができる。いくつかの実施形態では、フルオロ樹脂の特定の例としては、限定されないが、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）、ポリ（テトラフルオロエチレン−コ−ペルフルオロプロピルビニルエーテル）、フッ素化エチレンプロピレンコポリマー（ＦＥＰ）、他の同様のフルオロ樹脂、およびこれらの組み合わせが挙げられる。非限定的な市販のフルオロ樹脂としては、ＴＥＦＬＯＮ（登録商標）ＰＦＡ（ポリフルオロアルコキシポリテトラフルオロエチレン）、ＴＥＦＬＯＮ（登録商標）ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、またはＴＥＦＬＯＮ（登録商標）ＦＥＰ（フッ素化エチレンプロピレンコポリマー）が挙げられ、これらはＥ．Ｉ．ＤｕＰｏｎｔ  ｄｅ  Ｎｅｍｏｕｒｓ、Ｉｎｃ．（ウィルミントン、ＤＥ）から入手可能である。ＴＥＦＬＯＮ（登録商標）という名称は、Ｅ．Ｉ．ＤｕＰｏｎｔ  ｄｅ  Ｎｅｍｏｕｒｓ，Ｉｎｃ．の商標である。
【００１３】
本明細書に開示されているように、フルオロ樹脂は、犠牲ポリマーバインダーとともに溶液中で溶解または分散させ、分散物を作成することができる。一局面では、分散物は、溶液中でフルオロ樹脂を安定化させる犠牲ポリマーバインダーを含む。犠牲ポリマーバインダーの非限定的で例示的な材料としては、ポリ（アルキレンカーボネート）、例えば、ポリ（プロピレンカーボネート）、ポリ（エチレンカーボネート）、ポリ（ブチレンカーボネート）、ポリ（シクロヘキセンカーボネート）など、およびこれらの組み合わせを挙げることができる。一実施形態では、犠牲ポリマーバインダーは、重量平均分子量が、約５０，０００〜約５００，０００、例えば、約７５，０００〜約４００，０００、例えば、約１００，０００〜約２００，０００の範囲であってもよい。一局面では、犠牲ポリマーバインダーは、ポリ（アルキレンカーボネート）であってもよい。非限定的な市販の犠牲ポリマーバインダー材料としては、分解温度が約２５０℃のポリ（プロピレンカーボネート）、例えば、Ｅｍｐｏｗｅｒ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ（ニューキャッスル、ＤＥ）から入手可能な、二酸化炭素と１つ以上のエポキシドとの共重合によって製造されるものが挙げられる。犠牲ポリマーバインダーの重要な特徴は、最終的なトップコートから除去される能力であり、任意の残渣が、最終的なトップコートに対して不活性なままでなければならない。言い換えると、犠牲ポリマーバインダーは、分解した後でさえ、トップコートの最終的な特性に影響を与えてはならない。犠牲ポリマーバインダーは、フルオロ樹脂の融点より低い温度で分解するように選択されるべきである。高温（例えば、＞３２０℃）で分解するバインダー（例えば、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）およびアクリルポリマー）は、本発明にとって望ましくない。一実施形態では、犠牲ポリマーバインダーは、ポリ（プロピレンカーボネート）などであってもよく、分解して水と二酸化炭素になる。
【００１４】
フルオロ樹脂は、分散物中に、犠牲ポリマーバインダーとともに、分散物の合計重量を基準として、約２０〜約６０％、例えば、約２５〜約５０％、例えば、約３０〜約４０％の範囲の量で存在していてもよい。犠牲ポリマーバインダーは、分散物中に、分散物の全固形分を基準として、約１〜約３０％、例えば、約２〜約２０％、例えば、約５〜約１０％の範囲の量で存在してもよい。全固形分は、当該技術分野で知られている任意の方法によって計算することができる。例えば、Ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｔｏｔａｌ  Ｓｏｌｉｄｓ  ｉｎ  Ｒｅｓｉｎ  Ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ、ＭｃＫｉｎｎｅｙら、Ｉｎｄ．Ｅｎｇ．Ｃｈｅｍ．Ａｎａｌ．Ｅｄ．、１９４６、１８（１）、ｐｐ１４−１６を参照。分散物は、粘度が約５０ｃＰ〜約１，０００ｃＰの範囲であってもよい。
【００１５】
理論によって束縛されないが、犠牲ポリマーバインダーは、分散物中でフローコーティング可能なフルオロ樹脂を安定化することができ、その結果、分散物をフローコーティング方法によって基材に均一にコーティングし、なめらかで均一なトップコート層を作成することができると考えられる。言い換えると、適切な分子量と、溶媒媒体中での粘度を有する犠牲ポリマーバインダーによって、フローコーティング法を用いて塗布することができるような安定性および適切なレオロジーを有する分散剤を提供することができる。フルオロエラストマー（例えば、典型的には溶媒に可溶性のＶｉｔｏｎエラストマー）とは異なり、フルオロプラスチック（例えば、上述のＰＦＡフルオロ樹脂）は、典型的には不溶性であり、フローコーティング法で使用するのは困難である。この様式で、犠牲ポリマーバインダーによって、フローコーティング可能なフルオロ樹脂を分散物に安定に懸濁させやすくすることができる。次いで、分散物を、フローコーティング法を用いて塗布することができる。
【００１６】
次いで、フローコーティングの後、犠牲ポリマーバインダーの融点よりも高い温度で加熱することによって、犠牲ポリマーバインダーを除去することができる（例えば、分解、エバポレーション、焼き切るなどによって）。そのため、犠牲ポリマーバインダーは、最終的なＰＦＡトップコートから除去され、したがって、トップコートの最終的な特性に影響を与えない。
【００１７】
この様式で、これ以外の方法では溶液または分散物で安定化させることが困難なフルオロ樹脂をフローコーティング法に用い、フューザートップコートを作成してもよい。一実施形態では、フューザー部材は、基材、基材の上のシリコーン層、シリコーン層の上のＰＦＡトップコート層をフローコーティングすることによって、１回の製造プロセスで製造することができる。
【００１８】
いくつかの実施形態では、分散物は、少なくとも１つの溶媒を含んでいてもよい。溶媒は、水性溶媒および／または有機溶媒、または溶媒混合物であってもよい。例示的な有機溶媒としては、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、酢酸エチル、メトキシエチルエーテル、塩化メチレンなど、およびこれらの組み合わせが挙げられる。いくつかの実施形態では、溶媒は、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、またはＭＥＫとシクロヘキサノンの混合物である。
【００１９】
いくつかの実施形態では、分散物は、添加剤材料をさらに含んでいてもよく、添加剤材料としては、限定されないが、シリカ、クレイ、金属酸化物、ナノ粒子、カーボンナノチューブ、カーボンナノファイバーなどが挙げられる。
【００２０】
いくつかの実施形態では、分散物は、界面活性剤をさらに含んでいてもよい。界面活性剤は、メタクリレート系フルオロ界面活性剤であってもよい。この種の界面活性剤は、米国特許第７，４６２，３９５号に記載されており、この開示内容は、全体的に本明細書に参考として組み込まれる。メタクリレート系フルオロ界面活性剤の市販例としては、限定されないが、東亞合成化学工業から入手可能なＧＦ３００および／またはＧＦ４００（ポリ（フルオロアクリレート）−グラフト−ポリ（メタクリル酸メチル）など、およびこれらの組み合わせが挙げられる。界面活性剤は、分散物中に、フルオロ樹脂粒子の合計重量を基準として、約０．１ｗｔ％〜約５ｗｔ％、例えば、約０．５〜約３ｗｔ％、例えば、約１〜約３ＸＸ  ｗｔ％の範囲の量で存在してもよい。理論によって束縛されないが、界面活性剤は、フルオロ樹脂、任意のフッ素化フィラーを分散物に均一に分散し、不均一なフルオロ樹脂の凝集を避けることができる。したがって、分散物は、基材の上に簡単かつ均一にコーティングすることができ、コーティングの欠陥（例えば、「バーバーポール」）が最低限になるか、無くなる。
【００２１】
分散物を、フローコーティング法を用いて塗布してもよい。一実施形態では、分散物を基材の上にフローコーティングしてもよい。別の実施形態では、分散物を、一度にすべてを行う製造様式で、基材の上にシリコーン層とともにフローコーティングしてもよい。開示した分散物を基材の上にフローコーティングした後、コーティングされた基材を、次いで、第１の温度まで、または犠牲ポリマーバインダーの融点より高い温度で、フルオロ樹脂の融点よりも低い温度に加熱し、次いで、フルオロ樹脂の融点以上の第２の温度まで加熱してもよい。例えば、コーティングされた基材を、約１００℃〜約２８０℃、例えば、約１５０℃〜約２７０℃、例えば、約２００℃〜約２５０℃の範囲の第１の温度まで加熱してもよい。理論によって束縛されないが、第１の温度まで加熱すると、トップコート層から犠牲ポリマーバインダーを（例えば、分解、エバポレーション、焼き切るなどによって）除去することができると考えられる。しかし、不完全な除去によって、トップコート層に痕跡量のバインダーが残ることがある。一局面では、第１の温度まで加熱した後、犠牲バインダーは、トップコート層中に、トップコート組成物の合計重量に対し、約０重量％〜約５重量％、例えば、約０．１〜約３ｗｔ％、例えば、約０．５〜約１ｗｔ％の量で存在してもよい。
【００２２】
コーティングされた基材を、約２８５℃〜約３８０℃、例えば、約３００℃〜約３６０℃、例えば、約３１０℃〜約３５０℃の範囲の第２の温度まで加熱してもよい。第２の温度まで加熱すると、フルオロ樹脂が溶融し、連続コーティング（すなわち、トップコート層）を作成することができる。
【００２３】
トップコート層は、望ましい表面エネルギーを有していてもよく、例えば、約２５ｍＮ／ｍ２以下、例えば、表面エネルギーが、約２５ｍＮ／ｍ２〜約１ｍＮ／ｍ２、または約２２ｍＮ／ｍ２〜約５ｍＮ／ｍ２、または約２０ｍＮ／ｍ２〜約１０ｍＮ／ｍ２であってもよい。この低い表面エネルギーによって、例えば、電子写真式印刷デバイスのフューザー部材の表面剥離性能を制御することができる。
【００２４】
トップコート層は、望ましい機械特性を有していてもよい。例えば、トップコート層は、引張強度が約５００ｐｓｉ〜約５，０００ｐｓｉ、または約１，０００ｐｓｉ〜約４，０００ｐｓｉ、または約１，５００ｐｓｉ〜約３，５００ｐｓｉであってもよく、伸長度％が、約２０％〜約１０００％、または約５０％〜約５００％、または約１００％〜約４００％であってもよく、靱性が、約５００ｉｎ．−ｌｂｓ．／ｉｎ．３〜約１０，０００ｉｎ．−ｌｂｓ．／ｉｎ．３、または約１，０００ｉｎ．−ｌｂｓ．／ｉｎ．３〜約５，０００ｉｎ．−ｌｂｓ．／ｉｎ．３、または約２，０００ｉｎ．−ｌｂｓ．／ｉｎ．３〜約４，０００ｉｎ．−ｌｂｓ．／ｉｎ．３であってもよく、初期弾性率が、約１００ｐｓｉ〜約２，０００ｐｓｉ、または約５００ｐｓｉ〜約１，５００ｐｓｉ、または約８００ｐｓｉ〜約１，０００ｐｓｉであってもよい。
【００２５】
トップコート層は、約０．０１ｍｍ２／ｓ〜約０．５ｍｍ２／ｓ、または約０．０５ｍｍ２／ｓ〜約０．２５ｍｍ２／ｓ、または約０．１ｍｍ２／ｓ〜約０．１５ｍｍ２／ｓの範囲の望ましい熱拡散率を有していてもよく、約０．０１Ｗ／ｍＫ〜約１．０Ｗ／ｍＫ、または約０．１Ｗ／ｍＫ〜約０．７５Ｗ／ｍＫ、または約０．２５Ｗ／ｍＫ〜約０．５Ｗ／ｍＫの範囲の望ましい平均熱伝導性を有していてもよい。
【００２６】
いくつかの実施形態では、トップコート層は、任意の適切な電子写真式部材およびデバイスで使用することができる。例えば、トップコート層を、電子写真式デバイスの印刷部材（限定されないが、フューザー部材、加圧部材および／またはドナー部材）に使用してもよい。トップコート層は、薄くてもよく、厚みが約５０ｎｍ〜約３μｍ、または約１００ｎｍ〜約３μｍ、または約５００ｎｍ〜約２μｍであってもよい。
【００２７】
プリンター部材は、例えば、ロール、ドラム、円筒形、または図１Ａ〜１Ｂおよび図２Ａ〜２Ｂに示されるようなロール部材の形態であってもよい。いくつかの実施形態では、プリンター部材は、ベルト、ドレルト、平板、シート、または図３Ａ〜３Ｂおよび図４Ａ〜４Ｂに示されるようなベルト部材の形態であってもよい。
【００２８】
図１Ａ〜１Ｂを参照すると、フューザー部材１００Ａ〜Ｂは、基材１１０と、基材１１０の上に作られたトップコート層１２０とを備えていてもよい。トップコート層１２０は、例えば、本明細書に記載のフローコーティング可能なフルオロ樹脂を含んでいてもよい。
【００２９】
いくつかの実施形態では、基材１１０は、円筒管の形（例えば、内部に加熱ランプを備える中空構造を有するもの、または中身が詰まった円筒状のシャフト）をした円筒形基材であってもよい。基材１１０は、限定されないが、金属、ポリマー（例えば、プラスチック）および／またはセラミックを含む材料から作ることができる。例えば、金属としては、アルミニウム、陽極酸化アルミニウム、鋼、ニッケルおよび／または銅が挙げられる。プラスチックとしては、例えば、ポリイミド、ポリエステル、ポリケトン、例えば、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリ（アリーレンエーテル）、ポリアミド、ポリアラミド、ポリエーテルイミド、ポリフタルアミド、ポリアミド−イミド、ポリフェニレンスルフィド、フルオロポリイミドおよび／またはフルオロポリウレタンが挙げられる。
【００３０】
トップコート層１２０は、図１Ａに例示的に示されているように、基材１１０の上に直接作成されていてもよい。種々の実施形態では、１つ以上のさらなる機能性層は、部材の用途によっては、トップコート層１２０と基材１１０の間に形成されていてもよい。例えば、部材１００Ｂは、柔軟層／弾性層１３０（例えば、シリコーンゴム層）がトップコート層１２０と基材１１０の間に配置されている２層構造であってもよい。別の例では、例示的なフューザー部材は、例えば、弾性層１３０と基材１１０の間、または弾性層１３０とトップコート層１２０の間に形成された接着層（示していない）を備えていてもよい。
【００３１】
本明細書に開示されるように、例示的なフューザー部材１００Ａ〜Ｂを従来のフュージングシステムで使用し、フュージング性能を高めることができる。図２Ａ〜２Ｂは、図１Ａ〜１Ｂの開示されている部材１００Ａまたは１００Ｂを用いた例示的なフュージング装置２００Ａ〜Ｂを示す。
【００３２】
例示的なフュージング装置２００Ａ〜Ｂは、適切な基材１１０（例えば、任意の適切な金属から加工される中空の円筒形）の上にトップコート層１２０を備える例示的なフューザー部材１００Ａ／Ｂを備えていてもよい。フューザー部材２００Ａ／Ｂは、基材１１０の中空部分に配置された、円筒形と同延の適切な加熱要素２１０がさらに組み込まれていてもよい。バックアップ（または加圧）ロール２３０（図２Ａを参照）またはバックアップ（または加圧）ベルト２５０（図２Ｂを参照）をフューザー部材２００Ａ／Ｂと協働させ、接触爪Ｎを形成してもよく、この接触爪Ｎを介し、印刷媒体２１２（例えば、コピー紙または他の印刷基材）が通過し、印刷媒体２１２の上のトナー画像２１４が、融合プロセス中にトップコート層１２０と接する。機械的な要素２３５は、協働して加圧ベルト２１８を動かす１個以上のロールを備えていてもよい。融合プロセスは、約６０℃（１４０°Ｆ）〜約３００℃（５７２°Ｆ）、または約９３℃（２００°Ｆ）〜約２３２℃（４５０°Ｆ）、または約１６０℃（３２０°Ｆ）〜約２３２℃（４５０°Ｆ）の範囲の温度で行ってもよい。融合プロセスの後、印刷媒体２１２が接触爪Ｎを介して通過した後、融合したトナー画像２１６が、印刷媒体２１２の上に作られてもよい。
【００３３】
いくつかの実施形態では、フューザー部材は、図３Ａ〜３Ｂに示されるように、ベルト基材３１０の上にトップコート層３２０が作られたフューザーベルトであってもよい。他の実施形態では、層３３０（例えば、柔軟／弾性層または接着層）は、トップコート層３２０と基材３１０との間に配置されていてもよい。本明細書で記載されるように、トップコート層３２０は、本明細書に開示されているフローコーティング可能なフルオロ樹脂を含んでいてもよい。
【００３４】
図１Ａ〜１Ｂに示されるフューザーロール１００Ａ〜Ｂと比較すると、フューザーベルト３００Ａ〜Ｂは、ベルト基材３１０を有していてもよい。ベルト基材３１０は、当業者に既知の任意の適切なベルト基材であってもよい。例えば、ベルト基材３１０は、高い屈曲強度および高い屈曲弾性率を示すことが可能な高温プラスチックを含んでいてもよい。または、ベルト基材３１０は、膜、シートなどを含んでいてもよく、厚みが、２５μｍ〜約２５０μｍの範囲であってもよい。ベルト基材３１０としては、例えば、ポリイミド、ポリエステル、ポリケトン（例えば、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ））、ポリ（アリーレンエーテル）、ポリアミド、ポリアラミド、ポリエーテルイミド、ポリフタルアミド、ポリアミド−イミド、ポリフェニレンスルフィド、フルオロポリイミドおよび／またはフルオロポリウレタンが挙げられる。
【００３５】
図４Ａ〜４Ｂは、本教示の種々の実施形態にかかる、図３Ａ〜３Ｂのフューザーベルトを用いた例示的なフュージング装置４００Ａ〜Ｂを示す。装置４００Ａ／Ｂは、例えば、図４Ａの加圧ロール４３０または図２Ｂの加圧ベルト４４５とともに接触爪を形成するフューザーベルト３００Ａ／Ｂを含んでいてもよい。次いで、固定されていないトナー画像（示されていない）を有する印刷媒体４２０は、接触爪Ｎを介して通過し、印刷媒体４２０の上にある、固定されていないトナー画像を融合させてもよい。いくつかの実施形態では、加圧ロール４３０または加圧ベルト４４５を、加熱ランプと組み合わせて用い、印刷媒体４２０の上にあるトナー画像を融合させるために圧力および熱を加えてもよい。それに加え、装置４００Ａ／Ｂは、フューザーベルト３００Ａ／Ｂを動かし、トナー画像を融合させ、印刷媒体４２０の上に画像を作成する機械的な要素４１０を備えていてもよい。機械的な要素４１０は、１個以上のロール４１０ａ〜ｃを備えていてもよく、これらのロールは、必要な場合には加熱ロールとして用いられてもよい。
【００３６】
一局面では、本明細書には、基材を提供することと；少なくとも１つのフルオロ樹脂、少なくとも１つの犠牲ポリマーバインダー、少なくとも１つの溶媒を含む分散物を提供することと；フローコーティングによって前記分散物を前記基材に塗布し、トップコートを作成することと；このトップコートを、約１００℃〜約２８０℃の範囲の第１の温度まで加熱することと；このトップコートを、約２８５℃〜約３８０℃の範囲の第２の温度まで加熱することとを含む、フューザー部材を製造する方法が開示されている。
【００３７】
別の局面では、フューザー部材を備えるフューザー装置が開示されている。フューザー部材は、基材とトップコート層とを備え、トップコート層は、フローコーティングされたフルオロ樹脂を含み、表面エネルギーが２５ｍＮ／ｍ２以下である。フューザー装置は、さらに、フューザー部材のトップコート層とともに接触爪を形成し、この接触爪を通る印刷媒体の上でトナー画像を融合するような構成の加圧部材を備えていてもよい。
【００３８】
広範囲の開示内容を設定する数値範囲およびパラメーターは、概算値であるが、特定の実施例で記載される数値範囲は、できる限り正確に報告している。しかし、いかなる数値も、それぞれの試験による測定値にみられる標準偏差から必然的に生じる特定の誤差を本質的に含んでいる。さらに、本明細書に開示されているすべての範囲は、その範囲の任意の部分範囲およびすべての部分範囲を包含すると理解されるべきである。
【実施例】
【００３９】
（比較例１）
約４０重量％のＰＦＡ粉末（ＭＰ３２０、Ｅ．Ｉ．ｄｕ  Ｐｏｎｔ  ｄｅ  Ｎｅｍｏｕｒｓ，Ｉｎｃ．から入手可能）をメチルエチルケトン（ＭＥＫ）溶媒に分散させ、複数回音波処理し、ＰＦＡ分散物を作成した。ＰＦＡ分散物を、フローコーティングによって、透明プライマーを有するシリコーンロール（Ｏｌｙｍｐｉａ  ｒｏｌｌ）に塗布した。このロールを２５０℃で３０分間焼き、次いで、さらに３５０℃で８分間焼き、ＰＦＡトップコートを備えるフューザーロールを作成した。トップコートは、厚みが約２０〜３０μｍであり、平らではなく、不均一であることが観察された。フローコーティングによって、（理論によって束縛されることを意図しないが）溶媒が蒸発するにつれて、ロール表面をＰＦＡ粒子が移動し、トップコート中に平らではなく、不均一なＰＦＡ片が生じると考えられるため、ＰＦＡ分散物を含む完全なフィルムを製造することはできなかった。したがって、引張強度、靱性、熱拡散率などのＰＦＡトップコートの特性を決定することはできなかった。
【００４０】
（本発明の実施例１）
約４０重量％のＰＦＡ粉末（ＭＰ３２０、Ｅ．Ｉ．ｄｕ  Ｐｏｎｔ  ｄｅ  Ｎｅｍｏｕｒｓ，Ｉｎｃ．から入手可能）をＭＥＫ溶媒に分散させ、複数回音波処理し、ＰＦＡ分散物を作成した。このＰＦＡ分散物に、約２０重量％の分子量が２６５，０００ｇ／ｍｏｌポリ（プロピレンカーボネート）（ＰＰＣ）（ＱＰＡＣ（登録商標）４０、Ｅｍｐｏｗｅｒ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓから入手可能）を含む別個のＭＥＫ溶液を加え、１０重量％のポリ（プロピレンカーボネート）を含む安定なコーティング分散物を作成した。安定なコーティング分散物を、フローコーティングによって、透明プライマーを有するシリコーンロール（Ｏｌｙｍｐｉａ  ｒｏｌｌ）に塗布した。このロールを２５０℃で３０分間焼いてポリ（プロピレンカーボネート）を除去し、次いで、さらに３５０℃で８分間焼いてＰＦＡを溶融させ、ＰＦＡトップコートを備えるフューザーロールを作成した。トップコートは、厚みが約５０μｍであり、なめらかで平らであることが観察された。このトップコートは、表面エネルギーが約１９〜２１ｍＮ／ｍ２であった。
【００４１】
Ｉｎｓｔｒｏｎ（登録商標）３３６７で、ＡＳＴＭ  Ｄ６３８プロトコルにしたがう本発明の実施例１（硬化させた後にロールから剥がした）の機械試験は、以下の表１に示されるように、従来のスプレーコーティングしたＰＦＡ膜と非常によく似た引張特性を示した。
【表１】
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【００４２】
表１から示されるように、本発明の実施例１のフューザートップコート（ＰＦＡ分散物を用い、フローコーティング法によって作成した）は、従来のスプレーコーティングしたトップコートの機械評価と同様に行った。さらに、本発明の実施例１をフローコーティングによって塗布し、このプロセスは、スプレーコーティングに関連する有害な副次的影響（例えば、空気中を浮遊する毒性のある霧状ＰＦＡ粒子および噴霧飛沫による目減り）を引き起こさず、もっと効率的な計量コーティングプロセスを与える。また、本発明の実施例１は、既存の製造ラインを利用することによって費用対効果の高い製造プロセスを与え、それによって、スプレーコーティング法と比較して、製造資本費用が低くなる。
【００４３】
（本発明の実施例２）
約４０重量％のＰＦＡ粉末（ＭＰ３２０）をＭＥＫ溶媒に分散させ、複数回音波処理し、ＰＦＡ分散物を作成した。次いで、このＰＦＡ分散物に、約１重量％のＧＦ３００界面活性剤（東亞合成株式会社）を加えた。このＰＦＡ分散物に、約２０重量％のＰＰＣ（ＱＰＡＣ（登録商標）４０）を含む別個のＭＥＫ溶液を加え、約５重量％のＰＰＣを含む安定なコーティング分散物を作成した。安定なコーティング分散物中、ＰＦＡの凝集は最小であることが観察された。安定なコーティング分散物を、フローコーティングによって、透明プライマーを有するシリコーンロール（Ｏｌｙｍｐｉａ  ｒｏｌｌ）に塗布した。このロールを１６０℃で３０分間焼き、次いで、さらに３５０℃で１２分間焼いてＰＦＡを溶融させ、ＰＦＡトップコートを備えるフューザーロールを作成した。このトップコートは、厚みが≧３０μｍであり、欠陥がないことが観察された。このトップコートは、表面エネルギーが約１９〜２１ｍＮ／ｍであった。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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