JPH0225882A - 静電写真に有用なロール - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、静電写真に有用なロールに関する。

このロールは、側鎖（ｐｅｎｄａｒｉｔ）ポリジオルガ
ノシロキサンセグメントが弗素エラストマーの主鎖に共
有結合している硬化弗素エラストマーからなる外層を有
する。この層は熱軟化性静電写真トナー物質に対して非
粘着性である剥ｇｌ（ｒｅｌｅａｓｅ）表面を与える。

〔従来の技術〕

電子写真コピ一方法のようなある種の静電写真画像形成
及び記録方法に於て、光導電性表面上に形成される静電
潜像は、その後基体に溶融される熱可塑性トナー粉末で
現像される。この溶融工程には一般に、トナー粉末がそ
の上に画像様パターンに分布される紙のシートのような
基体を、加熱されたロールと直接接触することが含まれ
る。多くの例で粉末画像が熱により粘着性になると、シ
ーｌにより運ばれた画像の一部はロールの表面に（つつ
き、次のシートが前進したとき、第一のシートから部分
的に除去された粘着性になった画像は次のシートに部分
的に転写され、そして同時に次のシートからの粘着性に
なった画像の一部は加熱されたロールに粘着する。加熱
表面に粘着されたままの全てのトナーは、溶融ロール（
ｆｕｓｉｎｇ　ｒｏｌｌ）と接触する次のシート上に現
われる偽オフセット画像を生じ、また溶融表面の溶融性
能を低下させる。

トナーオフセットを防ぐために、エラストマー例えばフ
ルオロエラストマー又は低表面エネルギーのシリコーン
ポリマーの薄い被覆のような非粘着性表面を溶融ロール
に設けるような多くの方法が試みられてきた。また、ポ
リマー剥離油、例えばポリジメチルシロキサン剥離油の
ようなポリジオルガノシロキサン剥離油を、溶融ロール
表面に適用してきた。しかしながら、このような物質に
より問題点が生じる０問題点の一つは、エラストマー及
びシリコーンポリマーがポリマー剥離油で濡れ難く、十
分な表面温れを達成するために溶融ロールの表面にこの
ようなオイルを過剰量で使用すると、トナーが溶融され
る紙の上にオイル汚れを生じることである。

米国特許第４．２６４．１８１号及び同第４．２７２．
１７９号には、トナー物質に非粘着性でトナーオフセッ
トを減少する表面を与えるための、メルカプト官能性ポ
リジオルガノシロキサン剥離油のような官能性にしたポ
リマー剥離剤と反応するサイトを与えるフルオロエラス
トマー及び金属含有充填剤からなる表面を有する溶融ロ
ールが記載されている。

残念ながら、このようなロー・ルを使用したとき、露出
された新しい活性サイトは、官能性にしたポリマー剥離
剤と反応するのみならず、トナ・−物質の種々の成分及
び紙基体とも反応する。このような反応は、溶融ロール
の表面に残骸を形成し、これはこのような表面に永久的
損傷を与える。このことは溶融ロールの寿命を大きく減
少させる。更に、金属含有充填剤粒子は使用している間
に溶融表面から物理的に剥離され、このこともまた溶融
ロールの寿命を減少させる。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明は、上記の問題点がなく、オフセットに対する改
良された抵抗性と増大した有用な溶融寿命を示すロール
を提供する問題を解決する。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、熱軟化性静電写真トナー物質を基体に溶融す
るために特に有用であるロールを提供する。このロール
は、弗素エラストマーの主鎖に共有結合している側鎖ポ
リジオルガノシロキサンセグメントを有する硬化弗素エ
ラストマーからなる外層を有する。

〔実施の態様〕

本発明で使用される硬化弗素エラストマーは、非硬化弗
素エラストマーの主鎖にポリジオルガノシロキサンセグ
メントを共有結合することによって得られる。このよう
なセグメントは、フルオロカーボン成分からなるランダ
ム又はブロックコポリマーである硬化弗素エラストマー
の主鎖の一体部分をなすのではなく、硬化弗素エラスト
マーの主鎖にぶら下がっている。従って、これらのポリ
ジオルガノシロキサンは本明細書に於てしばしば側鎖ポ
リジオルガノシロキサンセグメントと言われる。側鎖ポ
リジオルガノシロキサンセグメントを含有させることに
より変性される非硬化又は非架橋弗素エラストマーベー
スのポリマーは公知物質であり、ロール表面の製造に使
用されている。

例えば、米国特許第４．２５７．６９９号、同第４．２
６４．１８１号及び同第４，２７２．１７９号参照、必
要なジオルガノシロキサンセグメントは、弗素エラスト
マーベースポリマーを硬化する間に硬化される組成物に
、フェノキシ又はアミノ基のような適当な官能性基を含
有するポリジオルガノシロキサンオリゴマーを単に添加
することにより、硬化弗素エラストマーの主鎖に便利に
付けることができる。少なくとも１個のこれらの官能性
基は、オリゴマーのポリジオルガノシロキサン鎖に存在
し弗素エラストマー主鎖と共有結合を形成しなくてはな
らない。このような基は弗素エラストマーベースポリマ
ーと反応して、硬化の間にベースポリマーの脱弗化水素
を生じる。使用できる弗素エラストマーベースポリマー
は、エチレン性不飽和弗素炭化水素のポリマーである。

弗化ビニリデン、ヘキサフルオロプロピレン及びパーフ
ルオロアルキルビニルエーテルを含む、多くのこれらの
弗素化炭化水素から誘導される弗素エラストマーは、多
くのメーカーから商業的に入手することができ、一般に
、０〜１０℃の範囲のガラス転移温度（Ｔ　ｇ　）を有
している、有用な弗素エラストマーは、コモノマーとし
てヘキサフルオロプロピレンを含む几化ビニリデンベー
スの弗素エラストマーである。二種類の適当な弗素エラ
ストマーは、（１）　Ｖｔｔｏｒ＋　Ａとして商業的に
知られている弗化ビニリデンとへキサフルオロプロピレ
ンとのコポリマー及び（２）Ｖｉｔｏｎ　Ｂとして商業
的に知られている弗化ビニリデンとへキサフルオロプロ
ピレン及びテトラフルオロエチレンとのターポリマーで
ある。　９ｉｔｏｎ　Ａ及びＶｉｔｏｎ　Ｂは、Ｈ，１
，ｄｕＰｏｎｔ　＆　Ｃｏ、の登録商標である。

弗素エラストマーベースポリマーは、前記米国特許第４
．２５７．６９９号、同第４．２６４．１８１号及び同
第４．２７２．１７９号に記載されている種類の塩基性
求核硬化系を使用して硬化できる。このような硬化系は
一般に、加熱及びポリマーの塩基性膜弗化水素化を適用
することにより形成される共存結合で架橋されたポリマ
ー網目を生じさせるためにビスフェノール又はジアミン
カルバメートのような二官能性試薬を使用する。塩基性
鋭部化水素化反応では、硬化される配合物に酸化マグネ
シウム、酸化カルシウム又は酸化鉛のような塩基性金属
酸化物を存在させることが必要である。塩基性金属酸化
物は、弗素エラストマーの硬化の間に生じる弗化水素及
び／又はその誘導体を含むと信じられる酸性の副生物と
反応する。塩基性求核付加硬化系の基本成分と共に適当
な反応性基を含むポリジオルガノシロキサンオリゴマー
を含有させることにより、側鎖のポリジオルガノシロキ
サンセグメントを、硬化させる間に弗素エラストマーベ
ースポリマーの主鎖に共有結合で結合させることができ
る。

ポリジオルガノシロキサンオリゴマーの反応性基の数に
依存して、側鎖セグメントは、弗素エラストマーベース
ポリマーの弗化炭素主鎖に枝を形成し、及び／又は硬化
された弗素エラストマーの架橋綱目の中に入ることがで
きる。前記３件の米国特許に記載されている塩基性求核
硬化系に含まれる基本的反応は、−０−８Ｓｃｈａｉｅ
ｇｅｌにより書かれた”Ｖｉｔｏｎ　Ｆｌｕｏｒｏｅｌ
ａｓｔｏｓｅｒ　Ｃｒｏｓｓｌｉｎｋｉｎｇ　ｂｙＢＬ
ｓｐｈｅｎｏｌｓ”と題する論文を含む神々の雑誌や記
事でも開示され議論され、そして１９７７年４月２８〜
２９日にｔｈｅ　Ｄｅｕｔｓｃｈｅ　Ｋａｕｔｓｔ＋ｕ
ｋ　ＬＩｒ＋ｄ　Ｇｕｅｓｔ　Ｇｅ５ｅｌｌ−ｓｃｈａ
ｆｔのｔｈｅ　５ｏｕｔｈ　Ｇｅｒｍａｎ　Ｉ′ｌｅｅ
ｔｉｎｇで発表されている。求核付加硬化系の一例は、
存機ホスホニウム塩促進剤と一緒のビスフェノール架橋
剤である。

このホスホニウム塩は Φ３ＰｃＨｔΦ 引θ （式中、Φはフェニル基を表わす）で例示でき、そして
、このビスフェノールは、 ヘキサフルオロプロピレン）の硬化を表わす。

＋　２　ＨＯ＋　２Ｆθ で例示される。求核付加硬化系の他の例は、ＤＩＡＫｌ
として普通知られているジアミンカルバメート形硬化剤
での架橋である。３個の分離した反応を示す下記の反応
式は、硬化又は架橋剤としてジアミンカルバメートでの
コポリ（弗化ビニリデンー（式中、工程ｌは塩基の存在
下でのＨＦの離脱を示し、工程２はジアミンカルバメー
ト剤の挿入を示し、そして工程３は加熱下での後硬化を
示す、）この機構は、架橋又は硬化系として当該技術で
よく知られている。ジアミンカルバメート硬化系の例は
、ＤＩＡＫＮｏ、１として商業的に知られているヘキサ
メチレンジアミンカルバメート、及びＩ）ＩＡＸ漱３と
して商業的に知られているＮ、Ｎ’−ジシンナミリデン
ー１，６−ヘキサンジアミンである（ＤＩＡＫはＥ、１
．ｄｕＰｏｎｔ　＆　Ｃｏ、の登録商標である）。

本発明の実施に使用される硬化弗素エラストマーの重要
な特徴は、これらが主鎖に共有結合した側鎖のポリジオ
ルガノシロキサンセグメントを有する主鎖からなること
である。このような硬化弗素エラストマーは、このよう
なセグメントを含まない先行技術の硬化弗素エラストマ
ーに比較して、溶融ロールに於て優れた性質を示す、か
くして、このようなセグメントは熱軟化性トナー物質に
対して非粘着性である溶融表面の「内部潤滑剤」を与え
る。このような内部潤滑剤は、溶融ロールに比較的低い
表面エネルギーの被覆物を与え、溶融表面に適用される
剥離液体の取り込み及び濡れを容易にする。ポリジオル
ガノシロキサンセグメントは、この目的のために適当で
あることが先行技術で知られている全ての方法により、
硬化弗素エラストマーの主鎖に共有結合で結合できる。

しかしながら、前記のような塩基性求核付加硬化系を使
用することは、硬化弗素エラストマー主鎖にポリジオル
ガノシロキサンセグメントを含存させる非常に便利な方
法である。所望の硬化弗素エラストマーは、多官能性ジ
オルガノシロキサンオリゴマー、例えば、ジアミノアル
キル末端オリゴマーを、硬化工程の間に非硬化弗素エラ
ストマーと反応させることにより合成できる。適当なポ
リジオルガノシロキサンには、公知であり、多くの場合
最小の通常の実験を使用して最適剥離性を与えるように
当業者により選択できるホモ及びコポリマーが含まれる
。典型的に、オリゴマー中の有機基には、普通脂肪族不
飽和が含まれず、アルキル、例えばメチル、エチル、プ
ロピル、オクチル；シクロアルキル、例えばシクロペン
チル及びシクロヘキシル；アリール、例えばフェニル；
アラルキル、例えばベンジル並びに上記基のハロゲン化
誘導体、例えばクロロメチル、トリフルオロメチル、シ
フロモフェニル及びテトラクロロフェニルのような基が
含まれる。使用されるポリジオルガノシロキサンオリゴ
マーは硬化性組成物と相溶性であり、所望のポリジオル
ガノシロキサンセグメントを含む硬化弗素エラストマー
を生成する如何なるオリゴマーであってもよいが、好ま
しいオリゴマーは、ビス（アミノプロピル）末端ポリ（
ジメチルシロキサン）のようなα、ω−二官能性ポリジ
オルガノシロキサンである。このようなオリゴマーは、
例えば、Ｙｉｌｇｏｒ　ｅｔ　ａｌ　’Ｓｅｇｍｅｎｔ
ｅｄ　Ｏｒｇａｎｏ−ｓｉｌｏｘａｎｅ　Ｃｏｐｏｌｙ
ｍｅｒｓ　、　　Ｐｏ１ｙａ＋ｅｒ、　１９８４年、２
５巻、１８００−１８０６頁及びＮｏ５ｈａｙ　ａｎｄ
　ＭｅＧｒａｔｈによる’Ｂｌｏｃｋ　ｔＱａｐｏｌｙ
ｍｅｒｓ　Ｉ　Ａｃａｄｅｍｉｃ　Ｐｒｅｓｓ（１９７
７年）３９２−４２８頁の論文に開示されているように
、・一連の分子量で使用できる。これらは、ＭｃＧｒａ
ｔｈ　ｅｔ　ａｌに記載されているように、１，３−ビ
ス（３−アミノプロピル）テトラメチルジシロキサン及
び開始剤の存在下でオクタメチルシクロテトラシロキサ
ンの開環平衡により製造される。入手性を基準にして、
ポリジオルガノシロキサンオリゴマーの好ましい種類に
は、硬化弗素エラストマーの主鎖との共有結合を与える
アミン、フェノール及びチオールを含む官能性基を有す
るものが含まれる。

本発明の実施で使用できるこのようなオリゴマーの例は
、下記一般式で表わすことができる。

ＣＭ３Ｃ８３Ｒ’　　　ＲＣＨ３ （式中、Ｒは、メチル、エチル、フルオロプロピルのよ
うな低級アルキル若しくはハロアルキル又はフェニルの
ようなアリールであり、 Ｒ′は、メチレン、エチレン若しくはイソプロピレンの
ような低級アルキレン又はフェニレンのようなアリーレ
ンであり、 Ｘは−ＯＨ、−ＮＨ，、−ＮＲ”　Ｈ、−５ｌｌ　、　
−ＮＨＣ（ｈ（但し、Ｒ／／は水素又は低級アルキルで
ある）のような活性水素を有する官能性基であり、ｎ、
ｍ及び０は、ｎ＋ｍ＋ｏが１　、０００〜２０，０００
、しばしば２．０００−１４．０００の範囲の数平均分
子量（Ｍｎ）を与えるような正の整数である）本発明で
使用される未硬化弗素エラストマーの数平均分子量（Ｍ
ｎ）は、一般に７５，０００〜１２５，０００　、　Ｌ
ばしば１００．０００又はそれ以上の範囲である。

本発明で使用される硬化弗素エラストマーのポリジオル
ガノシロキサンセグメントの数平均分子量は、一般に１
，０００〜２０．０００の範囲内である。それよりも低
い分子量では認識できる剥離効果は観察されず、それよ
りも高い分子量ではエラストマーの物理的強度が著しい
劣化を示す。ロール上に所望の＠離表面を与える硬化弗
素エラストマー中のポリジオルガノシロキサンの適当な
濃度は、−般に１〜ｉｏ、ｔ、ばしば３〜７重量％であ
る。このような重量％を達成するために、１５重量％ま
での、一般に５〜ｉｏ重量％のポリジオルガノシロキサ
ンオリゴマーを、硬化させる配合物に添加する。この後
者の濃度は、非硬化弗素化エラストマー、触媒、充填剤
及び配合物中に存在する他の物質を含む配合物の全重量
基準である。

本発明のロールの外層も、充填剤又は充填剤の混合物を
含むことができる。このような充填剤は当該技術で公知
であり、硬化弗素エラストマーの重量基準で１ｏ−ｉｏ
ｏ重量％、しばしば２５〜７５重量％の範囲の濃度で弗
素エラストマーと共に従来通り使用される。適当な充填
剤には、核層の物理的又は熱的性質を改良する炭素のよ
うな強化充填剤が含まれる。特に有用な充填剤は、官能
性基を有するポリマー剥離剤と反応する金属、合金、金
属塩又は金属酸化物のような金属含有充填剤であり、溶
融ロール表面に適用して熱軟化性トナー物質に対し非粘
着性の表面を与える。液体又は流体の状態にある金属含
有充填剤とこのようなポリマー剥離剤との間の相互作用
は、剥離剤の性質と組合わさって剥離のために優れた表
面を与え、溶融ロールの表面に残留している。充填剤と
官能性基を有するポリマー剥離剤とのこの相互作用は、
当該技術で公知であり、米国特許第４．２５７．６９９
号、同第４．２６４，１８１号及び同第４，２７２．１
７９号を含むいくつかの米国特許に記載されている。し
かしながら、この時点でこのような物質の記載は本発明
のよりよい理解を与えるために有用である。

剥離油又は液体と相互作用する活性サイトを与えるため
に使用される金属酸化物、金属塩、金属、合金又は他の
金属化合物充填剤は、溶融組立体で使用される官能性基
を有する特別のポリマー剥離剤に依存して変わる。適用
できる金属の一般的な種類には、周期律表の１ｂ、２，
３，４，５゜６ｂ、７ｂ、及び８族の金属並びに希土類
元素が含まれる。ある例では、特に塩及び合金の形で、
周期律表のｌａ族のある種の金属も含まれる。

金属酸化物充填剤は、弗素エラストマー又は官能性基を
存するポリマー剥離剤に悪い影響を与えないで硬化弗素
エラストマーに含有できる全ての金属酸化物である０例
えば、本明細書に記載した利点は、硬化弗素エラストマ
ー中に分散された金属酸化物充填剤が、アルミニウム、
銅、錫、亜鉛、鉛、鉄、白金、金、銀、アンチモン、ビ
スマス、イリジウム、ルテニウム、タングステン、マン
ガン、カドミウム、水銀、バナジウム、クロム、マグネ
シウム、ニッケル、及びそれらの合金の酸化物である。

当業者は、これらの金属酸化物を含む種々の硬化弗素エ
ラストマーの剥離性を比較し、最適金属酸化物又はその
組合せ及びその濃度を決定することができる０例えば、
ポリマー剥離剤がメルカプト官能性（チオ官能性）基を
有するものであるとき、好ましい金属含有充填剤は、メ
ルカプト官能性基の硫黄と作用して金属硫化物を形成す
るものである。弗素化エラストマーベースポリマーの硬
化の間に塩基性の鋭部化水素化反応にも麻値する酸化鉛
のような金属酸化物充填剤は、硬化性組成物中にこれら
を使用することにより、官能性基を有するポリマー剥離
剤と相互作用する第二の充填剤の必要性が無いので、し
ばしば好ましい。熱伝導性が重要である態様に於て、好
ましい金属酸化物充填剤は、より大きい熱伝導性を有す
るものである。かくして、硬化弗素エラストマー中に分
散される更に好ましい金属酸化物充填剤は、銅、銀又は
金を含む。

金属充填剤が使用されるとき、硬化弗素エラストマー又
は官能性基を有するポリ”７−剥離剤に悪影響が無い限
り、ぞして、ポリマー剥離剤の官能性基（１個又はそれ
以１）と相互作用する限り、全ての安定な金属又は合金
を使用することができる。本発明で有用な金属又は合金
充填剤の例は、アルミニウム、銅、錫、亜鉛、鉛、ベリ
リウム、鉄、白金、金、銀、イリジウム、ルテニウム、
タングステン、バナジウム、カドミウム、クロム、マン
ガン、マグネシウム、ビスマス、アンチモン、ニッケル
及び上記金属の合金である。

金属塩も本発明に従って使用できる。ポリマー剥離剤の
官能性基（１個又はそれ以上）と相互作用できる元素周
期律表の位置について記載した金属の全ての安定な塩が
、硬化弗素エラストマー又は官能性基を有するポリマー
剥離剤に悪影響を及ぼさない限り充填剤として使用でき
る０例えば、ポリマー剥離剤の官能性基がヒドロキシル
であるとき、金属塩はヒドロキシル基の酸素と作用して
金属−酸素相互作用生成物を形成しな（ではならない０
本発明で有用な金属塩のいくつかの例は、リチウム、ナ
トリウム、カリウム、カルシウム、鉄、ニッケル、銅、
亜鉛、アルミニウム、カドミウム、銀、鉛、錫、金、ク
ロム又はタングステンの、酢酸塩、ハロゲン化物（塩化
物、弗化物、沃化物及び臭化物）、炭酸塩、硫化物、硫
酸塩、燐酸塩又は硝酸塩である。好ましい金属塩は、こ
のような剥離剤に溶解しゲル化のような悪影響を及ぼす
傾向が小さいので、ポリマー剥離剤に非常に溶解し難い
重金属の塩である。

本発明のロールは、トナー剥離を増強するために溶融ロ
ールの活性表面に普通適用される公知の剥離剤（オイル
又は液体）と共に使用できる。このような物質には、例
えば、低粘度及び高粘度のシリコーン液体およびポリ（
ジメチルシロキサン）オイルが含まれる。剥離剤の好ま
しい種類は、本明細書に記載した利点を達成するために
剥離剤が金属含有充填剤を含む溶融ロールと共に使用で
きるので、官能、性基を有するポリマー剥離剤である。

適当な剥離剤には、米国特許第４，０２９，８２７号、
同第４．０７８．２８５号、同第４，０１１，３６２号
、同第４．１０１，６８６号、同第４．０４６．７９５
号、同第４，２５７．６９９号、同第４．２６４．１８
１号及び同第４．２７２．１７９号に記載されているも
のが含まれる。

本発明のロールの作業表面を形成する外層は、硬化弗素
エラストマーと抗酸化剤、安定剤及び熱軟化性トナー物
質の溶融ロールへの粘着を更に減少する剥離剤のような
任意の公知の添加物からなる。このような剥離剤の例は
、ポリ（テトラフルオロエチレン）、窒化硼素及び弗素
グラファイトである。このような剥離剤は、５〜２５重
量％の濃度で非硬化弗素エラストマーとブレンドできる
。

この外層は一般に１５〜７５趨、しばしば２０〜３０趨
の厚さである。

本発明のロールは、本発明の外層又は作業表面を含む、
１個又はそれ以上の層で被覆された円筒状のコアからな
る。適当なコアは、例えばアルミニウム、スチール及び
種々の合金並びに繊維再強化された又はされない熱硬化
性樹脂のようなポリマー物質を含む、全ての硬い金属又
は可塑性物質からなる。

溶融ロールは、先ず非硬化弗素エラストマーと、ロール
の作業表面に含有させることが所望される充填剤及び剥
離剤のような添加剤との混合物を調製することによって
製作される。混合物は均一なブレンド物を得るために配
合ロール上でブレンドされる０次いで得られたブレンド
物をメチルエチルケトン又はメチルイソブチルケトンの
ような適当な溶剤に分散する。液体又はオイル状のポリ
ジオルガノシロキサンオリゴマーをこの分散物に添加す
る。

次いでこの組成物を、適当な基体の上に被覆し２て溶融
ロールの外層を形成する。被覆は、グラビア又はスプレ
ーコーティングを含む全ての便利な方法を使用して行な
うことができる。基体はアルミニウム又はスチール製円
筒であり、当該技術で良く知られたブライマー　（下塗
剤）又は他の下層から成る。当業者は、特定の弗素エラ
ストマーを基体に粘着するために使用できる多（の公知
の粘着剤又はブライマーの一つを容易に選定できる。

また、例えば、高品質のコピー・を作成するために適当
な把持を形成する助けとなる弾力性層のような広範囲の
種々の下層が、熔融ロールに使用するために良く知られ
ている。

外層を空気中で乾燥して揮発性溶剤を除去し、次いで前
記のように求核付加硬化させる９この硬化時間は、ポリ
ジオルガノシロキサンセグメントが弗素エラストマー・
の主鎖に共有結合する時間である。硬化処理は、少なく
とも一部は、好ましくは少なくとも２３０°Ｃの温度で
行なわれる。硬化処理は、例えば組成物の温度が１２〜
２４時間の間に２０’Ｃから２３０’Ｃに傾斜している
（徐々に増加する）最初の段階及び次いでその温度又は
僅か（こ高い温度、例えば２３２°Ｃで２４時間硬化す
るように、段階的に行なうことができる。

側鎖ジＪ・ルガノシロキサンを有する硬化弗素エラスト
マ・−からなる外層は、溶融ロー・・ル以外のロールに
適用して、当該ロールと接触する熱軟化性トナー物質に
非粘着性である剥離性表面を与える。

例えば、本明細書に記載した種類の溶融ロールは、典型
的に、溶融ロールと加圧ロール（バックアップロールと
も言われる）とが、トナー画像が基体に溶融されるロー
ル間の接触弧を定義する力ｎ圧溶融システムに使用され
る。このようなシステムに於て、アプリケ−クロール（
オイリング口・−ルとも言われる）が、剥離剤を溶融ロ
ールの外層又は作業表面に適用してトナーオフセラｌ−
・を防ぐために使用できる。このような加圧ロール又は
アプリケータロールは、所１の剥離表面を与えるために
側鎖ポリジオルガノシロキサンセグメントを有する硬化
弗素エラストマーの外層からなっていてもよい。

本発明のロールはす′δ融ｔ」−ルとして使′用され、
その種々の物理的性質を決定するために試験もされた。

溶融ロールとして使用されるとき、それに熱及び種々の
剥離液を適用して、ロールは優れた溶融性能と長いコピ
ー操作に亘る耐久性を示す。

更に、硬化弗素エラストマーの主鎖に共有結合している
ポリジオルガノシロキサン七グメン１−の種類は、多く
の剥離オイル中に存在するオルガノシロキサンポリマー
単位と構造的に相溶性であるようにし、そうして該セグ
メントが制限され制御された景の剥離オイルを吟収する
よう番ご調整できることが分かった。この利益は、ロー
ルの表面への剥離オイルの通常の供給が中断された場合
でも、溶融ロールの外層が剥離オイルの受器として機能
することである。若しこのようなオイル供、給が中断さ
れると、本発明の溶融ロール外層に保有されたオイルが
即時の画像欠陥を防ぐ。この画像欠陥は、先行技術の硬
化弗素エラストマーのような非吸収性ポリマーが溶融表
面として使用されたとき普通生じる。また、上記相溶性
は、ポリマールＩ離剤を溶融ロールの表面に−・層直接
結合するようにし、ポリジオルガノシロキサンセグメン
トが硬化弗素エラストマー中に存在しないことになる。

同様に、その調和したポリジオルガノシロキサンセグメ
ント含量のために、溶融口・−ルの全表面は適度に少量
の剥離オイルにより容易に濡れる。

対照的に、剥離オイルともつと相溶性でない先行技術の
ような被覆弗素エラストマーは、その表面を被覆するた
めに過剰のオイルを必要とする。熱軟化性トナー物質を
剥離させるためにそのような多くのオイルを使用する結
果として、このオイルは溶融ロールによりトナーが溶融
される紙を汚す。

このようなロールがまた金属含有充填剤を含有しこのよ
うな充填剤と相互作用する官能基を含むポリマー剥離削
と共に使用されるとき、本発明の溶融ロールに存在する
ポリジオルガノシロキサンセグメントを有することが、
特に有利である。かくして、ポリジオルガノシロキサン
セグメントは、トナー物質が高エネルギー金属含有充填
剤と接触して溶融ロールの表面に蓄積しその使用寿命を
減少する反応生成物を形成することを防ぐ、溶融ロール
の表面上の境界層を与える。

本発明の溶融ロールは、公知であり乾式静電写真トナー
物質に必要な物理的性質を有する種類の熱軟化性トナー
物質を溶融するために使用される。

このようなトナー物質又は粒子は、紙又はプラスチック
のような受容シートに熱的に定着又は粘着させることが
できる。これらの熱定着技術は当該技術で公知である。

多くのポリマーがドライ静電写真トナーで有用であるも
のとして文献に報告されている。このようなトナーで有
用なポリマーには、スチレンのホモポリマー及びコポリ
マーのようなビニルポリマー並びにポリエステル及びコ
ポリエステルのような縮合ポリマーが含まれる。　Ｊａ
ｄｗｉｎ　ｅｔ　ａｌの米国再発行特許第３１，０７２
号に開示されているような、ジビニルベンゼンのような
ジビニル化合物で共有結合により少し架橋されている溶
融性スチレン−アクリルコポリマーが有用である。また
、イソフタル酸又はテレフタル酸とエチレングリコール
、シクロヘキサンジメタツール、及びビスフェノールの
ようなジオールとのポリエステルのような、芳香族ジカ
ルボン酸と１種又はそれ以上の脂肪族ジオールとのポリ
エステルも有用である０例はＪａｄｗｉｎ　ａｔ　ａｌ
の特許に開示されている。

〔実施例〕

下記の製造及び実施例は、本発明により作られるロール
の製造及び優れた性質を示すために記載する０部及び重
量は、他に特定しない限り重量基準である。

旦二上盟遣 円筒状アルミニウムコアを清浄にし洗浄して汚れを除去
し、公知のシリコーン下塗剤で被覆した。

下塗したコアを乾燥し、ポリジメチルシロキサンエラス
トマーの層で被覆し、ついでエラストマーを硬化させて
乾燥厚さ２．５■を有する弾力性下層を設けた。このロ
ールを表面研磨し、再び硬化した。硬化の後、本発明に
よる溶融表面を形成する外層の粘着性を改良するために
、下層を処理した。

外層又は溶融層を、下記実施例に記載した弗素エラスト
マーベース組成物を使用して製造した。

未硬化弗素エラストマーベースポリマー、ポリジオルガ
ノシロキサンオリゴマー、顔料、充填側及び硬化剤から
なる組成物を、二輪ロールミル上で均一なブレンド物が
得られるまで配合した。

次いで、ブレンド物を少なくとも２時間攪拌しながらメ
チルエチルケトン溶剤に分散させた０分散物を沈降を避
けるためにゆっくり混合し、溶剤損失と大気湿分への露
出を防ぐために密封したままにし、次いで弾力性下層の
上に２１’Ｃの温度（相対湿度５０％）でロールコーテ
ィングして、乾燥厚さ３０ｎを有する外層を形成した。

この外層を、下記条件を使用して硬化させた。

空気乾燥２４時間 ２３２°Ｃへ２４時間傾斜（徐々に増加）２３２℃で２
４時間 溶融ロールは、トナー粒子を熱定着する前にｒ前調節（
ｐｒｅｃｏｒｉｄｉｔｉｏｒｉ）　Ｊ　シた。この前調
節は溶融ロールをアルミニウム加圧ロールと接触させな
がら回転することにより行なった。これらのロールは、
シリコーン剥離オイル５ｉｌｉｃｏｎｅ　ＦｌｕｉｄＦ
６５５Ｂ　、　２５℃で１０．０００センチストークス
の粘度を有するメルカプト官能性ポリジメチルシロキサ
ン（Ｓｔａｕｆｆｅｒ−Ｗａｃｋｅｒ　５ｉｌｉｃｏｎ
ｅ　Ｃｏｒｐ、から入手）で、回転ウィック（＋ｍ１ｃ
ｋ）により１０分間被覆した。

ウィックを解放し、溶融ロールを加圧ロールと接触させ
ながら４時間１８８°Ｃで回転した。溶融ロールを使用
するために準備した。

１隻斑上 本発明の溶融ロールは優れた溶融寿命とオフセットに対
する抵抗性を示す０例示のために、下記の組成物を製造
し、上記ロール製造方法に従って溶融ロールの外層を形
成するために被覆し硬化した。

底−分 入子ノ ４．５ 酸化マグネシウム 水酸化カルシウム メチルエチルケトン イエロー顔料、帯電剤、及びポリエステルバインダー（
テレフタル酸／グル、タル酸（８７／１３、重量％）と
１，２−プロパンジオール／グリセリン（９５１５、重
量％）とのポリエステル）からなる乾燥トナー粒子の画
像を定着するために、この溶融ロールを、Ｈｋｔａｐｒ
ｌｎｔ　２５０　ＤｕｐＨｃａｔｏｒ（ｆ！ａｓｔｍａ
ｎにｏｄａｋ　ＣｏＩＩｐすｙの登録商！！りの溶融組
立体で使用した。溶融条件及び剥離オイルは下記の通り
であった。

溶融ロール温度１７１’Ｃ 加圧ロール温度１７１°Ｃ 約ｉｏ、ｏｏｏ枚のコピーを熱オフセットの形跡無しに
溶融した。これは本発明の溶融ロールの優れたオフセッ
ト抵抗性を示している。

４５．０００枚コピーした後、溶融ロール表面のポリエ
ステル蓄積について分析した。このような蓄積は、ロー
ル表面とトナー中のポリエステルバインダー樹脂との反
応の証拠である。ロール表面上のカルボニル吸収を決定
するために、フーリエ変換赤外分析（Ｆｏｕｒｉｅｒ　
Ｔｒａｎｓｆｏｒｅａ　Ｉｎｆｒａｒｅｄ　ａｎａｌｙ
ｓｉｓ）方法を使用した。この方法で、ロール表面の平
方ミリメーター当りの赤外吸収の単位、即ち、光透過の
逆数の負のｌｏｇで、測定値を示した。この数値が太き
（なるほどロール表面のカルボニルの濃度が大きくなり
、ロールの使用可能寿命が短くなる０本発明の溶融ロー
ルの平方ミリメーター当りの赤外吸収は２であった。そ
れに対して、組成物からα、ω−アミノプロピル末端ポ
リジメチルシロキチンオリゴマーを除いた他は、全”Ｃ
の点で同一のロールは、平方ミリメー・ター当りの赤外
吸収は７であった。ポリエステル蓄積の減少は、本発明
の溶融ロールに弗素エラストマーの主鎖に共有結合した
側鎖のポリジオルガノシロキサンセグメントを有する硬
化弗素エラストマーを使用することが、このようなロー
ルの使用寿命を増加させることを明らかに示している。

裏立舅叉 酸化鉛のような金属含有充填剤が本発明の実施に使用で
きる０例示のために、下記の組成物を使用して実施例１
を繰り返した。

底−分 」［ 一酸化鉛 カーボンブラック（Ｒ，Ｔ、Ｖａｎｄｅｒｂｉｌｔ　Ｃ
ｏ、からＴｈｅｒｓ＋ａｘ　ＭＴとして入手） α、ω−アミノプロピル末テボリジメチルシロキサンオ
リゴマー数平均分　量ｓ、ｏｏ。

メチルエチルケトン ４５．０００枚コピーした後、本発明により製造した溶
融ロールは、熱オフセットの形跡を示さず、平方ミリメ
ーター当りの赤外吸収は０であった。更に、α、ω−ア
ミノプロピル末端ポリジメチルシロキサンオリゴマーを
使用しない他はこの方法により製造した溶融ロールは、
平方ミリメーター当りの赤外吸収はｌであった。このこ
とは、本発明による側鎖ポリジオルガノシロキサンセグ
メントを有する硬化弗素エラストマーを含む溶融ロール
の優秀性を明らかに示している。

１１舅主 溶融ロールを形成するために、分子量及び濃度を変えた
α、ω−アミノプロピル末端ポリジメチルシロキサンオ
リゴマーを使用した他は、実施例２を繰り返した。　１
４．０００の数平均分子量を有するα、ω−アミノプロ
ピル末端ポリジメチルシロキサンオリゴマー５ｇを使用
して、１個のロールを形成し、８，０００の数平均分子
量を有す名α、ω−アミノプロピル末端ポリジメチルシ
ロギサンオリゴマーを、他の５個のロールに２．５ｇ、
５ｇ。

７．５ｇ、１０ｇ及び１５ｇの濃度で使用した。６個の
溶融ロールは優れたトナー剥離を示し、各ロールの寿命
は、本発明により製造した実施例２に記載したロールに
匹敵する。

１指舅土 本発明の溶融ロールの外層は、トナー物質に対し非粘着
性である表面を与える低表面エネルギーを示す。本発明
のこの特徴を示すために、異なった数平均分子量のα、
ω−アミノプロピル末端ポリジメチルシロキサンオリゴ
マーを濃度を変えて使用し、実施例２に従って、弗素エ
ラストマー組成物を調製した。それぞれの組成物を平ら
な表面上にスプレーコーティングし、硬化させた後被覆
物の水接触角を測定した。その結果を下記表に示すや 対・　照 な　　し　　　　　　な　　し ｓ、ｏｏｏ　　　ｔ ８．０００　　５ Ｂ、０００　　１０ ２．５００　　５ １４．０００　　５ ＋１５ ＋４０ ＋５１ ＋４５ ＋４０ 上記データは、本発明により弗素エラストマーに該オリ
ゴマーを含有させることにより、改良された剥離性を有
する表面を与えることを示している。かくして、接触角
が高くなるほど被覆物の表面エネルギーは低くなり、そ
の表面剥離性が良くなる。

対照組成物及び組成物１及び２で調製した被覆物につい
ても、トナー剥離について評価した。これは、上記３個
の組成物から調製した硬化被覆物上に、実施例１に記載
したイエロートナー粒子的０．５ｇを置くことにより行
なった。トナー粒子を１７５°Ｃ（該粒子の溶融温度）
で１時間ベークし、冷却し、被覆物から引き剥した。溶
融トナーは、組成物ｌ及び２から調製した被覆物に比較
して、対照組成物から調製した被覆物から引き剥すこと
は非常に困難であった。

〔発明の効果〕

本発明のロールの外層は、トナーオフセットを最小にす
る剥離表面を提供する。この剥離表面は、望ましい物理
的性質、例えば、弗素エラストマーの物理的強度の著し
い犠牲無しに達成される。更に実施例に示されるように
、本発明により弗素エラストマーに比較的低濃度の側鎖
ポリジオルガノシロキサンセグメントを含有させること
は、外見上の小さい改良で当然に期待されるものよりも
十分に超えた溶融ロールの寿命の増大を達成する。

更に、弗素エラストマーに含有された側鎖ポリジオルガ
ノシロキサンは、溶融ロールの表面の総耐久性、トナー
オフセットへの潜在的開始段階を減少する内部潤滑剤と
しても機能する。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、弗素エラストマーの主鎖に共有結合している側鎖ポ
   リジオルガノシロキサンセグメントを有する硬化弗素エ
   ラストマーの外層を含んでなり、該層が熱軟化性静電写
   真トナー物質に対して非粘着性の表面を与えるロール。