DE60026902T2 - Anwendung von Polythiophen fjür ein xerographisches Schmelzfixierelement - Google Patents

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft die Verwendung von auf Thiophen basierenden Materialien zur Herstellung von xerografischen Komponenten, die in xerografischen Anwendungen, einschließlich digitalen, Bild auf Bild- und Kontakt-elektrostatischen Anwendungen nützlich sind. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung die Verwendung von auf Thiophen basierenden Materialien zur Herstellung von Fixierkomponenten. Die auf Thiophen basierenden Materialien werden als Klebstoffe verwendet. Die auf Thiophen basierenden Materialbeschichtungen können sowohl bei trockenen wie auch flüssigen Toneranwendungen und in Farbtoneranwendungen nützlich sein. Die auf Thiophen basierenden Materialbeschichtungen ermöglichen in Ausführungsform die Anpassung und Steuerung des gewünschten Widerstands und ermöglichen auch eine erhöhte Temperatur-, hydrolytische und gute Lichtstabilität. Die auf Thiophen basierenden Materialbeschichtungen werden leicht hergestellt und haben eine erhöhte Stabilität.
  • Die elektrische Eigenschaft vieler xerografischer Komponenten wie der Übertragungselemente, spannungsbeladbaren Elemente, Fixierbauteile, Übertragungsbauteile und anderer ähnlicher xerografischer Komponenten ist eine sehr wichtige Eigenschaft der xerografischen Komponente. Wenn die gewünschten elektrischen Eigenschaften einer xerografischen Komponente nicht erhalten werden, können eine Vielzahl von Kopier- oder Druckfehler zustande kommen. Beispiele von diesen nachteiligen Ergebnissen umfassen die Verringerung der Kopierqualität, Kopierqualitätsmängel, Druckversagen und die Verringerung der Lebensdauer der xerografischen Komponente. Die meisten dieser nachteiligen Ergebnisse bedingen sich durch eine ineffiziente Tonerfreisetzung, die durch das xerografische Bauteil bewirkt wird, das nicht den gewünschten Widerstand besitzt. Die nachteiligen Ergebnisse kommen oft auch zustande, wenn die xerografische Komponente ihren gewünschten Widerstand nicht über einen Zeitraum beibehält.
  • Das Fixieren des Toners auf ein Kopiersubstrat ist ein wichtiger Schritt in dem xerografischen Verfahren und Fixierelemente sind eine Art einer xerografischen Komponente. Es ist in dem Fixierverfahren wichtig, dass während des normalen Betriebes ein minimaler oder kein Offset der Tonerpartikel von dem Träger zu dem Fixierelement zustande kommt. Der Offset von Tonerpartikeln auf das Fixierbauteil kann anschließend auf andere Teile der Maschine übertragen werden oder auf den Träger in anschließenden Kopierzyklen, was den Hintergrund erhöht oder mit dem Material wechselwirkt, das dort kopiert wird. Der bezeichnete "heiße Offset" kommt zustande, wenn die Temperatur des Toners bis zu einem Punkt erhöht wird, bei dem die Tonerpartikel sich verflüssigen und ein Aufspalten des geschmolzenen Toners während des Fixiervorganges zustande kommt, wobei ein Teil auf dem Fixierbauteil verbleibt. Die heiße Offsettemperatur oder Zersetzung der heißen Offsettemperatur ist ein Maß der Freisetzungseigenschaft des Fixierers und dementsprechend ist es erwünscht, eine Fixieroberfläche bereit zu stellen, die eine geringe Oberflächenenergie aufweist, um die notwendige Freisetzung zur Verfügung zu stellen. Um gute Freisetzungseigenschaften des Fixierers herzustellen und beizubehalten, ist es üblich geworden, Freisetzungsmittel auf die Fixierrolle während der Fixierungsdurchführung aufzutragen. Typischer Weise werden diese Materialien als dünne Filme aus z. B. Silkonölen aufgetragen, um Toneroffset zu vermeiden.
  • Es ist wünschenswert, dass beim Fixieren im Wesentlichen kein Toner auf dem Fixierbauteil zurückgelassen wird und so anschließende Kopien verunreinigt werden. Daher ist es erwünscht, die Freisetzungseigenschaften des Fixierbauteils zu erhöhen.
  • Es wurden Versuche unternommen, den Widerstand von xerografischen Komponenten maßzuschneidern und einen kontrollierten Widerstand dieser Komponenten zu erhalten, sobald der gewünschte Widerstand erhalten wird. Diese Verfahren haben die Zugabe leitender Füllmaterialien oder von Ruß zu der äußeren Schicht umfasst. Während die Zugabe ionischer Hilfsmittel zu Elastomeren teilweise den Widerstand der Elastomere in einigem Ausmaß steuern kann, gibt es Probleme, die mit der Verwendung von ionischen Hilfsmitteln assoziiert sind. Insbesondere erscheinen nicht aufgelöste Partikel häufig in dem Elastomer, was eine Beeinträchtigung in dem Elastomer bewirkt. Dieses führt zu einem nicht einheitlichen Widerstand, der wiederum zu schlechten Transfereigenschaften und schwacher mechanischer Beständigkeit führt. Des Weiteren erscheinen Blasen in dem leitenden Elastomer. Diese Blasen stellen die gleiche Art von Schwierigkeit bereit wie die nicht gelösten Partikel in dem Elastomer, nämlich schlechte oder nicht einheitliche elektrische Eigenschaften, schlechte mechanische Eigenschaften wie Härte, Zugstärke, Verlängenrungsfähigkeit, eine Verringerung in dem Modul und eine Verringerung in der Beständigkeit des Materials. Zusätzlich sind die ionischen Hilfsmittel selbst gegen Änderungen in der Temperatur, der Feuchte, der Betriebsdauer und dem aufgetragenen Feld empfindlich. Diese Empfindlichkeiten schränken oft den Widerstandsbereich ein. Zum Beispiel verringert sich die Widerstandsfähigkeit üblicher Weise um bis zu zwei Größenordnungen oder mehr, wenn die Feuchte sich von 20 % bis 80 % relative Feuchte erhöht. Dieser Effekt schränkt die Durchführungs- oder Prozessbreite ein. Zudem kann in diesen Systemen ein Ionentransfer zustande kommen. Der Transfer von Ionen wird zu Kontaminationsproblemen führen, die wiederum die Lebensdauer der Maschine verringern können. Ionentransfer erhöht auch den Widerstand des Bauteils nach wiederholter Verwendung. Dieses kann die Prozess- und Durchführungsbreite einschränken und letztendlich wird die Ionen-gefüllte Komponente nicht nutzbar sein.
  • Leitende partikelförmige Füllmaterialien wie Kohlenstoffe wurden in einem Versuch verwendet, den Widerstand zu steuern. Im Allgemeinen steuern Kohlenstoffhilfsmittel die Widerstände und stellen stabile Widerstände bei Änderungen in der Temperatur, der relativen Feuchte, der Betriebsdauer und dem Auslaugen von Verunreinigung zu den Fotokonduktoren bereit. Jedoch dispergieren sich Kohlenstoffpartikel schlecht in Elastomeren. Des Weiteren war die benötigte Toleranz bei der Beladung mit Füllmaterial zur Erreichung des gewünschten Widerstandsbereiches extrem eng. Dieses zusammen mit der starken "Charge zu Charge" Variation führt zu dem Bedarf an einer extrem engen Widerstandssteuerung. Zusätzlich haben mit Kohlenstoff gefüllte Oberflächen typischer Weise eine sehr schwache dielektrische Stärke und manchmal eine bedeutende Widerstandsabhängigkeit von den angelegten Feldern. Dieses führt bedingt durch die Variabilität in den elektrischen Eigenschaften zu einem Kompromiss in der Wahl des mittleren Widerstands, was wiederum letztendlich zu einem Kompromiss in der Leistung führt. Die Zugabe von Ruß resultierte auch in vielen Problemen, einschließlich der Notwendigkeit dicker Filme und der Unfähigkeit zur Gewinnung durchsichtiger Beschichtungen.
  • Es ist der Gegenstand der vorliegenden Erfindung, eine xerografische Fixierkomponente mit hoher Zuverlässigkeit sowie eine bildgebende Vorrichtung, die dieselbe umfasst, bereit zu stellen.
  • Die vorliegende Erfindung ist auf die Verwendung eines auf Thiophen basierenden Materials zur Herstellung einer Haftschicht zwischen einem Substrat und einer äußeren Schicht auf einer xerografischen Fixierkomponente gerichtet.
  • Die vorliegende Erfindung stellt eine bildgebende Vorrichtung zur Darstellung von Bildern auf einem Aufnahmemedium zur Verfügung, umfassend:
    eine Ladung speichernde Oberfläche zur Aufnahme eines elektrostatisch latenten Bildes darauf;
    eine mit einer Spannung zu versehende Komponente, die in der Lage ist, eine elektrische Spannung zum Aufladen einer xerografischen Komponente oder einer Kopiersubstratoberfläche aufzunehmen;
    eine Entwicklerkomponente zum Auftragen von Toner auf die Ladung speichernde Oberfläche zur Entwicklung des elektrostatisch latenten Bildes zur Ausbildung eines entwickelten Bildes auf der Ladung speichernden Oberfläche;
    eine Transferkomponente zum Übertragen des entwickelten Bildes von der Ladung speichernden Oberfläche auf ein Kopiersubstrat; und
    eine Fixierkomponente zur Fixierung des entwickelten Bildes auf einer Oberfläche des Kopiersubstrats, wobei die Fixierkomponente eine Haftschicht umfasst, die aus einem auf Thiophen basierenden Material hergestellt wird, wobei die Haftschicht zwischen dem Substrat und einer äußeren Schicht der Fixierkomponente bereit gestellt wird.
  • Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden in den Unteransprüchen dargestellt.
  • 1 ist eine Darstellung einer allgemeinen elektrostatografischen Vorrichtung
  • 2 ist eine schematische Ansicht eines Bildentwicklungssystems, das ein Fixierband in Kombination mit einer Druckrolle enthält.
  • 3 ist eine schematische Ansicht eines Bildentwicklungssystems, das ein Transfixbauteil enthält.
  • 4 ist eine Querschnittsansicht einer xerografischen Komponente mit einer auf Thiophen basierenden Klebstoffschicht.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft die Verwendung von auf Thiophen basierenden Materialien zur Herstellung von xerografischen Fixierkomponenten. Die xerografischen Fixierkomponenten sind in xerografischen oder elektrostatografischen, einschließlich Bild auf Bild-, digitalen und Kontakt-elektrostatischen Druckanwendungen nützlich. Die xerografischen Komponenten umfassen Fixierbauteile einschließlich Verbindungs- oder Fixierbauteile.
  • Im Allgemeinen wird das Verfahren des elektrostatografischen Kopierens durch das Aussetzen eines Lichtbildes von einem Originaldokument auf ein im Wesentlichen einheitlich geladenes fotorezeptives Bauteil eingeleitet. Das Aussetzen des geladenen das Foto empfangenden Bauteils gegenüber einem Lichtbild entlädt eine fotoleitende Oberfläche darauf in den Flächen, die mit den Nicht-Bildflächen in dem ursprünglichen Dokument korrespondieren, während die Ladung in Bildflächen beibehalten wird, wodurch ein elektrostatisch latentes Bild des ursprünglichen Dokuments auf dem das Foto empfangenden Bauteil hergestellt wird. Dieses latente Bild wird anschließend in ein sichtbares Bild durch das Absetzen geladenen Entwicklermaterials wie eines Toners auf dem das Foto empfangenden Bauteil entwickelt, so dass das entwickelnde Material von den geladenen Bildflächen auf der fotoleitenden Oberfläche angezogen wird. Danach wird das Entwicklermaterial und, genauer gesagt, der Toner von dem das Foto aufnehmenden Bauteil auf ein Kopierblatt oder ein anderes Bildträgersubstrat übertragen, um ein Bild herzustellen, das permanent auf das Bildträgersubstrat fixiert werden kann, wodurch eine elektrofotografische Wiedergabe des ursprünglichen Dokuments bereit gestellt wird. In einem letzten Schritt in dem Verfahren wird die fotoleitende Oberfläche des das Foto aufnehmenden Bauteils gereinigt, um jegliches verbleibendes Entwicklermaterial, das auf der Oberfläche davon zurückbleiben kann, zur Vorbereitung für folgende bildgebende Zyklen zu entfernen.
  • Es werden verschiedene Komponenten, die in dem elektrofotografischen oder elektrostatografischen Verfahren nützlich sind, beschrieben werden.
  • Spannungsbeladbare Bauteile umfassen sowohl Spannungsübertragungsbauteile wie auch spannungsaufladende Bauteile. Tonermaterial kann von einer ersten Bildträgeroberfläche (d. h. einem Fotorezeptor) in Verbindung mit einem zweiten Bildträgersubstrat (d. h. einem Kopierblatt) unter dem Einfluss elektrostatischer Kraftfelder, die durch ein elektrisch aufgeladenes Bauteil generiert werden, übertragen werden, wobei die Ladung auf dem zweiten Bildträgersubstrat durch z. B. ein Spannungsübertragungselement oder durch das Aufsprühen der Ladung auf die Rückseite des Substrats abgesetzt wird.
  • In Bezug auf die Übertragung von Toner, nachdem das Entwicklermaterial mit dem elektrostatisch latenten Bild in Kontakt gebracht wurde und die Tonerpartikel darauf in Bildkonfiguration abgesetzt wurden, kann das entwickelte Bild auf ein Kopierblatt übertragen werden. Es ist vorteilhaft, das entwickelte Bild auf ein beschichtetes Zwischenübertragungsnetz, Band oder Komponente zu übertragen und das entwickelte Bild anschließend mit sehr hoher Übertragungseffizienz von dem Zwischenübertragungsbauteil auf ein permanentes Substrat zu übertragen.
  • Nachdem das Tonerbild auf ein Kopierblatt über ein Zwischenübertragungsbauteil übertragen wurde, wird das Tonerbild auf dem Kopierblatt mit Hitze gebunden oder fixiert. Verschiedene Ansätze zum thermischen Fixieren von elektroskopischen Tonerbildern umfassen die Bereitstellung der Anwendung von Hitze und Druck im Wesentlichen gleichzeitig mittels verschiedener Mittel, einem Rollenpaar, das in Druckkontakt gehalten wird, einem Bandelemente in Druckkontakt mit einer Rolle, einem Bandelement in Druckkontakt mit einem Heizgerät und Ähnliches. Die Wärme kann durch das Erwärmen einer oder von beiden der Rollen, Plattenelemente oder Bandbauteile aufgetragen werden. Das Binden der Tonerpartikel kommt zustande, wenn die richtige Kombination aus Hitze, Druck und Kontaktzeit bereit gestellt wird. Das Ausbalancieren dieser Parameter zur Ermöglichung des Bindens der Tonerpartikel ist auf dem Gebiet wohl bekannt und kann angepasst werden, um bestimmte Maschinen oder Verfahrensbedingungen zufrieden zu stellen.
  • Bezug nehmend auf 1 wird in einer typischen elektrostatografisch reproduzierenden Vorrichtung ein Lichtbild eines zu kopierenden Originals in der Form eines elektrostatischen latenten Bildes auf ein fotoempfindliches Bauteil aufgenommen, und das latente Bild wird anschließend durch die Anwendung elektroskopischer thermoplastischer Harzpartikel sichtbar gemacht, die üblicher Weise als Toner bezeichnet werden. Genauer gesagt, wird der Fotorezeptor 10 auf seiner Oberfläche mittels eines Ladegerätes 12 geladen, auf das eine Spannung angelegt wird, die aus der Stromquelle 11 geliefert wird.
  • Der Fotorezeptor wird dann bildweise Licht aus einem optischen System oder einer Bildeingangsvorrichtung 13 ausgesetzt, wie einem Laser und einer Licht aussendenden Diode zur Bildung eines elektrostatischen latenten Bildes darauf. Im Allgemeinen wird das elektrostatische latente Bild durch das Aufbringen einer Entwicklermischung aus der Entwicklerstation 14 in Kontakt damit entwickelt. Die Entwicklung kann durch die Verwendung eines magnetischen Pinsels, einer Pulverwolke oder eines anderen bekannten Entwicklungsverfahrens durchgeführt werden.
  • Nachdem die Tonerpartikel auf der fotoleitenden Oberfläche in Bildkonfiguration abgesetzt wurden, werden sie auf ein Kopierblatt 16 durch das Übertragungsmittel 15 übertragen, das ein Drucktransfer oder elektrostatischer Transfer sein kann. Alternativ dazu kann das entwickelte Bild auf ein Zwischenübertragungselement übertragen werden und anschließend auf ein Kopierblatt übertragen werden.
  • Nachdem die Übertragung des entwickelten Bildes vollständig ist, wird das Kopierblatt 16 der Fixierstation 19, die in 1 als Binde- und Druckrollen gezeigt wird, zugeführt, worin das entwickelte Bild auf das Kopierblatt 16 durch das Durchführen des Kopierblattes 16 zwischen dem fixierenden Bauteil 20 und dem Druckbauteil 21 fixiert wird, wodurch ein permanentes Bild gebildet wird. Der Fotorezeptor 10 fährt nach der Übertragung zur Reinigungsstation 17 fort, wo jeglicher Toner, der auf dem Fotorezeptor 10 verblieben ist, davon gereinigt wird. In 1 wird ein Reinigungsmesser 22 gezeigt, obwohl andere Verfahren des Reinigens wie das Pinselreinigen, Gewebereinigen, Spannungsreinigen oder andere ähnliche Verfahren und bekannte Reinigungsverfahren verwendet werden können.
  • 2 zeigt eine Querschnittsansicht eines Beispiels einer Fixierstation 19 mit einer Heizvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In 2 wird ein wärmewiderstandsfähiger Film oder ein Bildfixierfilm 24 in der Form eines Endlosbandes um drei parallele Bauteile geführt oder darin enthalten, d. h. eine Treibrolle 25, eine Folgerolle 26 aus Metall und einen linearen Heizer 23 mit geringer Wärmekapazität, der zwischen der Treibrolle 25 und der Folgerolle 26 angeordnet ist. Eine Druckrolle 21 wird mit dem Heizer 23 mit der Heizbasis 27 mit dem Bodenschlitten auf dem Fixierfilm 20 dazwischen in Druckkontakt gebracht.
  • Nach dem Startsignal zur Bildbildung wird ein nicht-fixiertes Tonerbild auf einem Aufnahmematerial an der bildgebenden Station gebildet. Das aufnehmende Materialblatt P mit einem nicht-fixierten Tonerbild Ta darauf wird zu einer Führung 29 zum Eingang zwischen dem fixierenden Film 24 und der Druckrolle 21 an dem Spalt N (Fixierspalt) geführt, der von dem Heizer 23 und der Druckrolle 21 zur Verfügung gestellt wird. Das Blatt P wird durch den Spalt zwischen dem Heizer 23 und der Druckrolle 21 zusammen mit dem Fixierfilm 24 ohne Oberflächenabweichung, Bruch oder Lateralabweichung durchgeführt, während die das Tonerbild tragende Oberfläche mit der unteren Oberfläche mit dem Fixierfilm 24 in Kontakt steht, der sich in der gleichen Geschwindigkeit wie das Blatt P bewegt. Der Heizer 23 wird mit elektrischem Strom zu einer vorbestimmten Zeit nach der Generierung des bildgebenden Ausgangssignals ausgestattet, so dass das Tonerbild an der Spalte so erwärmt wird, um aufgeweicht zu werden und in ein aufgeweichtes oder gebundenes Bild Tb fixiert wird. Das Blatt P wird dann in die Blattaufnahme entlassen. Zu dem Zeitpunkt, zu dem das Blatt P ausgestoßen wird, hat sich der Toner ausreichend abgekühlt und verfestigt und ist daher vollständig fixiert (Tonerbild Tc).
  • Die Übertragung und Fixierung kann gleichzeitig in einer Transfixkonfiguration zustande kommen. Wie in 3 gezeigt wird, wird eine Übertragungsvorrichtung 15 als Transfixband 6 gezeigt, das durch zwei Treibrollen 28 und eine erwärmte Rolle 8 in Position gehalten wird. Die beheizte Rolle 8 umfasst ein Heizelement 9. Das Transfixband 6 wird durch Treibrollen 28 in der Richtung des Pfeils 18 angetrieben. Das entwickelte Bild von dem Fotorezeptor 10 (der in Richtung 17 durch die Rolle 29 angetrieben wird) wird auf ein Transfixband 6 übertragen, wenn der Kontakt mit dem Fotorezeptor 10 und dem Band 6 zustande kommt. Die Druckrollen 30 unterstützen die Übertragung des entwickelten Bildes von dem Fotorezeptor 10 auf das Transfixband. Das übertragene Bild wird anschließend auf das Kopiersubstrat 16 übertragen und gleichzeitig auf das Substrat 16 durch das Durchführen des Kopiersubstrates 16 in der Richtung des Pfeils 18 zwischen dem Band 6 (das das entwickelte Bild enthält) und der Druckrolle 21 fixiert. Eine Spalte wird durch die Heizrolle 8 und die Druckrolle 21 gebildet.
  • Das auf Thiophen basierende Material wird als ein Klebstoff zwischen einem Substrat und einer äußeren Schicht einer xerografischen Fixierkomponente verwendet.
  • Vorzugsweise ist das auf Thiophen basierende Material ein leitendes Material. Mehr bevorzugt hat das auf Thiophen basierende Material die folgende Formel I:
    Figure 00090001
    worin A eine optional substituierte C1-C4-Alkylengruppe wie z. B. Methylen, Ethylen, Propylen, Butlylen oder Ähnliches bezeichnet und vorzugsweise eine optional Alkylsubstituierte Methylengruppe ist, eine optional C1-C12-Alkyl- oder Phenyl-substituierte 1,2-Ethylengruppe oder eine 1,2-Cyclohexylengruppe.
  • Vorzugsweise ist das auf Thiophen basierende Material aus Struktureinheiten der Formel I aufgebaut. Beispiele von optional substituierten C1-C4-Alkylengruppen umfassen 1,2-Alkylengruppen, die aus 1,2-Dibromalkanen abgeleitet sind, wie sie durch die Bromierung von α-Olefinen wie Ethen, 1-Propen, 1-Hexen, 1-Octen, 1-Decen, 1-Dodecen und Styrol erhalten werden können; zusätzlich können die 1,2-Cyclohexylen-, 2,3-Butylen-, 2,3-Dimethylen-, 2,3-Butylen- und 2,3-Pentylengruppen genannt werden. Bevorzugte Gruppen für diese Ausführungsform sind Methylen-, 1,2-Ethylen- und 1,2-Propylengruppen. Ein besonders bevorzugtes auf Thiophen basierendes Material ist 3,4-Ethylendioxythiophen (EDT), das kommerziell als BAYTRON® M von Bayer Industrials Chemicals Division, Pittsburgh, Pennsylvania verfügbar ist. In einer anderen Ausführungsform sind die auf Thiophen basierenden Materialien Polyethylendioxythiophene. Details der Verbindung von Formel I und das Verfahren zur Herstellung desselben können in dem U.S. Patent 5,035,926 gefunden werden.
  • Vorzugsweise wird ein auf Thiophen basierendes Polymer als ein Klebemittel verwendet. In dieser Ausführungsform umfasst ein bevorzugtes auf Thiophen basierendes Polymer, das exzellente Klebstoffeigenschaften besitzt, Polyethylendioxythiophene. Beispiele von Polyethylendioxythiophenen umfassen eine Zusammensetzung, die eine Mischung aus Polyethylendioxythiophen und Polystyrolsulfonsäure umfasst, z. B. Gruppen mit den folgenden Formeln II und III, die zusammen Polyethylendioxythiophenpolystyrolsulphonat zeigen (PEDT/PSS):
    Figure 00100001
    (Formel II) worin n in Formel II eine Zahl von 1 bis 1000, vorzugsweise 1 bis 100 ist.
    Figure 00100002
    (Formel III) worin n in Formel III eine Zahl von 1 bis 100, vorzugsweise 1 bis 50 ist. Eine Zusammensetzung, die Formel II in Kombination mit Formel III umfasst, ist kommerziell als BAYTRON® P von Bayer verfügbar.
  • Eine Ausführungsform wird in 4 gezeigt, worin das Substrat 40 darauf die klebende auf Thiophen basierende Materialschicht 42 aufweist. Die äußere Schicht 43 ist auf der auf Thiophen basierenden Zwischen- oder Klebeschicht positioniert.
  • Geeignete Substrate für die xerografischen Komponenten umfassen Rollen, Bänder, Blätter, Filme, Gewebe, Folien, Streifen, Wicklungen, Endlosstreifen, runde Platten und Ähnliches. Wenn die Komponente in der Form eines Bandes vorliegt, kann diese ein Endlosband umfassen, ein endloses genähtes flexibles Band, ein endloses nahtloses flexibles Band, ein endloses Band mit einer gezackt geschnitten Naht und Ähnliches. Es ist bevorzugt, dass das Band ein Substrat in der Form eines endlosen, genähten, flexiblen Bandes oder genähten, flexiblen Bandes umfasst, das gezackt geschnittene Nähe enthalten oder nicht enthalten kann. Beispiele von solchen Bändern werden in den U.S. Patenten mit den Nr. 5,487,707; 5,514,436 und in der U.S. Patentanmeldung mit der Serien-Nr. 08/297,203, die am 29. August 1994 angemeldete wurde, beschrieben. Ein Verfahren zur Herstellung verstärkter nahtloser Bänder wird in dem U.S. Patent 5,409,557 dargestellt.
  • Wenn das Substrat ein Band, Blatt, Film, Gewebe, endloser Streifen oder Ähnliches ist, kann das Substrat Polyamid- oder Polyimidpolymere wie Polyamidimid, Polyimid, Polyaramid, Polyphthalamid; und andere Polymere wie Polyphenylensulfid, Polyethylennaphthalat, Epoxide, Acrylnitrilbutadienstyrolpolycarbonate (ABS), Polyacrylate, Polyvinylfluorid, Polyethylenterephthalat (PET), Polyetheretherketon (PEEK) und Urethane umfassen. Bevorzugte Urethane umfassen Polyester, Polyether und Polycarpronbasierende Urethane, die von Uniroyal, Bayer, Conap und Anderen verfügbar sind. Andere geeignete Substratmaterialien umfassen Fasern, Metalle und elastomere Materialien. Wenn das Substrat in der Form einer zylindrischen Rolle oder eines Bandes vorliegt, kann die Rolle oder das Band ein Metall wie Aluminium, Zinn, Edelstahl, Nickel oder Ähnliches umfassen oder kann ein wärmewiderstandsfähiges Elastomermaterial wie Urethane, EPDM, Nitrile, Fluorkohlenstoffelastomere, Silikongummis, Epichlorhydrin und Ähnliche umfassen.
  • Beispiele von geeigneten äußeren Materialschichten umfassen feste und formbare Polymere einschließlich thermisch härtende Polymere. Beispiele von thermisch härtenden Polymeren umfassen Fluorpolymere, Chlorpolymere, Silikongummis, Polyimide, Polyamide, Polypropylene, Polyethylene, Polybutylene, Polyarylene, Acrylnitrile, Polycarbonate, Polysulfone, Ethylendienpropenmonomer, Nitrilgummis und Mischungen davon.
  • Besonders nützliche Fluorpolymere für äußere Beschichtungen umfassen TEFLON®-artige Materialien wie Polytetrafluorethylen (PTFE), fluoriertes Ethylenpropylencopolymer (FEP), Perfluorvinylalkylethertetrafluorethylencopolymer (PFA TEFLON®, Polyethersulfon, Fluorsilikone, Copolymere und Termpolymere davon und Ähnliche. Es sind auch Fluorelastomere wie solche bevorzugt, die im Detail in den U.S. Patenten 5,166,031; 5,281,506; 5,366,772; 5,370,931; 4,257,699; 5,017,432; und 5,061,965 beschrieben werden. Diese Fluorelastomere, insbesondere aus der Klasse der Copolymere, Terpolymere und Tetrapolymere aus Vinylidenfluorid, Hexafluorpropylen und Tetrafluorethylen und einem möglichen Härtungsmonomer sind kommerziell unter verschiedenen Bezeichnungen wie VITON A®, VITON E®, VITON E60C®, VITON E430®, VITON 910®, VITON GH®, VITON GF®, VITON E45®, VITON A201C® und VITON B50® bekannt. Die Die VITON® Bezeichnung ist ein Markenname von E.I. DuPont de Nemours, Inc. Andere kommerziell verfügbare Materalien umfassen FLUOREL 2170®, FLUOREL 2174®, FLUOREL 2176®, FLUOREL 2177® und FLUOREL LVS 76®, wobei FLUOREL® ein Markenname der 3M Company ist. Zusätzliche kommerziell verfügbare Materialien umfassen AFLAS®, ein Poly(propylentetrafluorethylen) und FLUOREL II® (LII900), ein Poly(propylentetrafluorethylenvinylidenfluorid), die beide von der 3M Company verfügbar sind, sowie die TECNOFLONS®, die als FOR-60KIR®, FOR-LHF®, NM® FOR-THF®, FOR-TFS®, TH®, TN505® identifiziert werden, die von der Montedison Specialty Chemical Company verfügbar sind. In einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist das Fluorelastomer eines mit einer relativ niedrigen Menge an Vinylidenfluorid wie VITON GF®, das von E.I. DuPont de Nemours, Inc. verfügbar ist. Das VITON GF® hat ungefähr 35 Gew.-% Vinylidenfluorid, ungefähr 34 Gew.-% Hexafluorpropylen und ungefähr 29 Gew.-% Tetrafluorethylen mit ungefähr 2 Gew.-% Härtungsmonomer. Das Härtungsmonomer können solche sein, die von DuPont verfügbar sind, wie 4-Bromperfluorbuten-1, 1,1-Dihydro-4-bromperfluorbuten-1, 3-Bromperfluorpropen-1, 1,1-Dihydro-3-bromperfluorpropen-1 und jegliches andere geeignete bekannte kommerziell verfügbare Härtungsmonomer.
  • Andere geeignete Fluorpolymere umfassen Hybridfluorelastomere wie volumengepfropfte Fluorelastomere, Titamere, gepfropfte Titamere, Ceramere, gepfropfte Ceramere und Ähnliche.
  • Die auf Thiophen basierenden Materialien werden als Klebstoffmaterialien verwendet. Eine bevorzugte auf Thiophen basierende Materialzusammensetzung umfasst PEDT/PSS und 3-Glycidoxypropyltrimethoxysilan (wie z. B. Dynasylan Glyma®. Das auf Thiophen basierende Material ist in einer Menge von 0,1 bis 100 Gew.-% vorhanden. Wenn das Material als eine Beschichtung selbst verwendet wird, dann ist es bevorzugt, dass das auf Thiophen basierende Material in einer Menge von ungefähr 100 Gew.-% vorhanden ist. Wenn das Material in einem Beschichtungsmaterial enthalten ist, ist es bevorzugt, dass das auf Thiophen basierende Material in einer Menge von 0,1 bis 25 Gew.-% und vorzugsweise 0,5 bis 15 Gew.-% vorhanden ist.
  • In einer Ausführungsform, die in 4 gezeigt wird, ist es bevorzugt, dass die Dicke der äußeren Schicht bei 0,1 μm bis 250 μm mit einem bevorzugten Bereich von 1 bis 75 μm liegt.
  • Die xerografischen Komponenten können durch bekannte Verfahren hergestellt werden. Die Beschichtungen können z. B. durch Gravurdrucken, Rollauftragung, Sprühbeschichtung, Tauchen, Pinselauftragung, Pulverbeschichtung und Ähnliches aufgetragen werden.
  • Das folgende Beispiel steht nicht im Einklang mit der vorliegenden Erfindung.
  • Beispiel
  • Herstellung von Polyimidsubstrat, das mit auf Thiophen basierendem Polymer beschichtet ist.
  • Auf Probenschichten von 300 pb Polyimid (KAPTON®) wurde ein auf Thiophen basierendes Material (ein Polyethylendioxythiophen, das unter dem Namen BAYTRON® P vertrieben wird) auf die Polyimidschicht geschichtet. Die Aufgabe des Experiments war es, zu bestimmen, ob das auf Thiophen basierende Material den Oberflächenwiderstand des Basisschichtmaterials ändern würde. Das auf Thiophen basierende Material bildete einen permanenten Film über dem Polyimidmaterial und änderte den Oberflächenwiderstand von 1012 zu 104 Ohm/m2. Dies ist für viele Komponenten in dem xerografischen Verfahren eine Änderung zu einem besseren Widerstand.
  • Die andere experimentelle Beobachtung war, dass sich die Oberflächenabziehstärke, nachdem die auf Thiophen basierende Beschichtung aufgetragen worden war, um ungefähr die Hälfte der ursprünglichen Abziehstärke des Polyimidmaterials verringert. Dies zeigt an, dass die beschichteten Proben Bilder leichter als die nicht beschichteten Proben freisetzen oder übertragen.

Claims (8)

  1. Verwendung eines auf Thiophen basierenden Materials zur Herstellung einer Haftschicht zwischen einem Substrat und einer äußeren Schicht auf einer xerografischen Fixierkomponente.
  2. Die Verwendung von Anspruch 1, wobei das Substrat ein Polymer umfasst, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Fluorpolymeren, Chlorpolymeren, Silikongummis, Polyimiden, Polyamiden, Polypropylenen, Polyethylenen, Polybutylenen, Polyarylenen, Acrylnitrilen, Polycarbonaten, Polysulfonen, Ethylendienpropenmonomer, Nitrilgummis und Mischungen davon besteht.
  3. Die Verwendung von Anspruch 2, wobei das Fluorpolymer aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus a) Copolymeren aus Vinylidenfluorid, Hexafluorpropylen und Tetrafluorethylen; b) Terpolymeren aus Vinylidenfluorid, Hexafluorpropylen und Tetrafluorethylen; und c) Tetrapolymeren aus Vinylidenfluorid, Hexafluorpropylen und Tetrafluorethylen und einem härtenden Monomer besteht.
  4. Die Verwendung von einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die xerografische Fixierkomponente zusätzlich eine Zwischenschicht umfasst, die zwischen dem Substrat und der Haftschicht positioniert ist.
  5. Die Verwendung von Anspruch 4, wobei die Zwischenschicht ein Polymer umfasst, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Fluorpolymeren, Chlorpolymeren, Silikongummis, Polyimiden, Polyamiden, Polypropylenen, Polyethylenen, Polybutylenen, Polyarylenen, Arcylnitrilen, Polycarbonaten, Polysulfonen, Ethylendienpropenmonomer, Nitnlgummis und Mischungen davon besteht.
  6. Die Verwendung von Anspruch 1, wobei die äußere Schicht ein Polymer umfasst.
  7. Die Verwendung von Anspruch 1, wobei die Haftschicht zusätzlich Polystyrolsulfonsäure umfasst.
  8. Eine bildgebende Vorrichtung zur Darstellung von Bildern auf einem Aufnahmemedium, umfassend: eine Ladung speichernde Oberfläche zur Aufnahme eines elektrostatisch latenten Bildes darauf; eine mit einer Spannung zu versehende Komponente, die in der Lage ist, eine elektrische Spannung zum Aufladen einer xerografischen Komponente oder einer Kopiersubstratoberfläche aufzunehmen; eine Entwicklerkomponente zum Auftragen von Toner auf die Ladung speichernde Oberfläche zur Entwicklung des elektrostatisch latenten Bildes zur Ausbildung eines entwickelten Bildes auf der Ladung speichernden Oberfläche; eine Transferkomponente zum Übertragen des entwickelten Bildes von der Ladung speichernden Oberfläche auf ein Kopiersubstrat; und eine Fixierkomponente zur Fixierung des entwickelten Bildes auf einer Oberfläche des Kopiersubstrats, wobei die Fixierkomponente eine Haftschicht umfasst, die aus einem auf Thiophen basierenden Material hergestellt wird, wobei die Haftschicht zwischen einem Substrat und einer äußeren Schicht der Fixierkomponente bereit gestellt wird.
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