JPH10142984A

JPH10142984A - 定着部材

Info

Publication number: JPH10142984A
Application number: JP9295806A
Authority: JP
Inventors: Santokh S Badesha; エスバデシャサントク; David H Pan; エイチパンデビッド; Samuel Kaplan; カプランサミュエル; Clifford O Eddy; オーエディークリフォード; Arnold W Henry; ダブリュヘンリーアーノルド; George J Heeks; ジェイヒークスジョージ; Che C Chow; シーチョウチェ; Louis D Fratangelo; ディーフラタンジェロルイス; David J J Fraser; ジェイジェイフレイザーデビッド; Edward C Hanzlik; シーハンツリクエドワード
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 1996-11-05
Filing date: 1997-10-28
Publication date: 1998-05-29
Anticipated expiration: 2017-10-28
Also published as: EP0840180A2; MX9708199A; EP0840180B1; CA2217584A1; JP4028628B2; CA2217584C; EP0840180A3; DE69714823T2; BR9705421A; US6253055B1; DE69714823D1

Abstract

(57)【要約】【課題】トナーの剥離性を向上できる定着部材を提供
する。【解決手段】トナーの剥離性を向上させるために電子
写真装置において使用する定着ロール１には剥離剤が供
給される。これにより定着ロール１は、ベース部材４
と、導電性充填剤を任意に含むエラストマー表面２に加
え、その上の水素化シリコーン剥離油成分とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は定着部材に関し、特
に、例えば静電複写機、とりわけゼログラッフィク機に
おける定着ロールからのトナーの剥離性を向上させる機
能性剥離剤を備えた定着部材のコ−ティングに関する。
実施形態において、本発明の剥離剤は、定着ロール基板
にコーティングされてオフセットを防止する水素化物
（ＳｉＨ）機能性シリコーン油を含み、耐高温ポリマ
ー、実施形態ではフルオロポリマーの外層を有するのが
好ましい。実施形態では、コーティングが、定着ロール
のポリマー表面層に存在する導電性充填剤と反応する。
本発明の定着部材の利点は、実施形態においては、トナ
ーオフセットを低減し、外部定着層の表面エネルギーを
低下し、定着表面層に定着油をより均一にコーティング
し、トナーに必要なワックスの量を減少させ、定着部材
の剥離性の寿命を長くし、コピー用紙に定着油を迅速に
拡散させることによって、磁性インク等のインクが定着
しにくいという問題を緩和し、接合剤や３−ＭＰｏｓ
ｔ−ＩｔＲ記号等の付着可能記号を接着し易くすること
である。実施形態において、本発明の剥離コーティング
は、水素化物の機能性シロキサンを充填剤成分の活性な
機能性基と混合し、それによって充填剤上に低表面エネ
ルギシリコーン面を与えることによって得られる。多く
の既知の電子写真結像印刷方法に対して選択可能な定着
油を含む本発明の定着部材には、ここで示すように多く
の利点がある。

【０００２】従って、定着部材の外層であるポリマー、
特にフルオロポリマーと共に使用するための定着部材の
剥離剤を特に必要とし、剥離剤は、コピー用紙の表面に
残存しない。さらに、定着部材の導電性粒子充填フルオ
ロポリマー外面に関して有用な剥離剤が特に必要であ
り、剥離剤は、定着部材の外面の導電性充填剤と充分に
反応して、露呈した導電性充填剤の表面エネルギを低下
し、最終的にトナーオフセットを低減し、定着部材の剥
離性の寿命を長くすることが可能である。さらに、定着
部材のポリマー外層と共に使用するための定着部材の剥
離剤が必要であり、剥離剤は比較的少量でよく、また有
効にするために、比較的大量のワックスをトナーに混合
する必要がない。

【０００３】

【課題を解決するための手段】本発明の実施形態におい
て、定着部材は、ａ）基板と、ｂ）前記基板上の外層と
を備え、前記外層はポリマーを含み、さらに、その上に
ｃ）水素化シリコーンの剥離油を含む水素化物剥離用成
分を備える。

【０００４】本発明の実施形態において、定着部材は、
ａ）基板と、ｂ）前記基板上に設けられた外層とを備
え、前記外層は、ポリフルオロアルコキシポリテトラフ
ルオロエチレンを含み、酸化アルミニウムと酸化第二銅
とから成る群から選択した無機粒子充填剤を含有し、前
記充填剤は外層の表面に存在し、さらにｃ）前記外層に
存在する水素化物の剥離用膜とを備え、前記水素化物の
剥離用膜は、ポリメチルヒドロシロキサンを含み、前記
充填剤粒子の表面エネルギを低下するように、前記水素
化物の剥離用膜が、表面充填剤粒子と反応する。

【０００５】さらに、本発明の実施形態において、定着
部材は、ａ）基板と、ｂ）前記基板上に設けられた外層
とを備え、前記外層は、ｉ）ビニリデンフッ化物および
ヘキサフルオロプロピレンの共重合体と、ii）ビニリデ
ンフッ化物、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と、iii）ビニリデンフ
ッ化物、ヘキサフルオロプロピレン、テトラフルオロエ
チレンおよびキュアサイトモノマーのテトラポリマーと
から成る群から選択したフルオロエラストマーとを備
え、前記外層は、そこに分散し、フルオロエラストマー
外層の表面に存在するか焼アルミナ粒子充填剤を含有
し、さらにｃ）前記外部フルオロエラストマー層に存在
する水素化物の剥離用膜を備え、前記水素化物の剥離用
膜は、ポリメチルヒドロシロキサンを含み、前記充填剤
粒子の表面エネルギを低下するように、前記水素化物の
剥離用膜が表面充填剤粒子と反応する。

【０００６】他の実施形態では、記録媒体に画像を形成
するための画像形成装置が、ａ）静電潜像を受けるため
の電荷保持面と、ｂ）前記電荷保持面にトナーを塗っ
て、静電潜像を現像し、現像した画像を前記電荷保持面
に形成するための現像部と、ｃ）前記電荷保持面から複
写基板に現像した画像を転送するための転送部と、ｄ）
前記複写基板の表面にトナー像を定着するための定着部
とを備え、前記定着部が定着部材を備えており、前記定
着部材は、ｉ）基板と、ii）前記基板上に設けられた外
層とを備え、前記外層はポリマーを含み、さらにiii）
前記外部ポリマー層の外面上に水素化物の剥離用膜を備
え、前記水素化物の剥離用膜は、水素化シリコーン剥離
油を含む。

【０００７】本発明の他の実施形態では、電子写真方法
が、ａ）電荷保持面に静電潜像を形成する工程と、ｂ）
前記潜像にトナーを塗って、現像した画像を前記電荷保
持面に形成する工程と、ｃ）前記電荷保持面から複写基
板までトナー像を転送する工程と、ｄ）圧力部材と定着
部材との間で前記トナー像を含む前記複写基板を通過さ
せることにより、前記複写基板に前記トナー像を定着さ
せる工程とを備え、前記圧力部材および前記定着部材
は、圧力接触しており、前記定着部材は、ｉ）基板と、
ii）前記基板上に設けられた外層とを備え、前記外層は
ポリマーを含み、さらにiii）前記外部ポリマー層の外
面に水素化物の剥離用膜を備え、前記水素化物の剥離用
膜は、水素化シリコーン剥離油を含む。

【０００８】ここで提供する定着部材の剥離剤は、その
実施形態をさらに以下で述べているが、トナーの剥離に
必要な定着油の量を減少し、インク、接着剤およびにか
わをコピー用紙の表面に充分に定着させながら、定着部
材の表面に存在する導電性充填剤の表面エネルギを低下
させる。

【０００９】添付図面を参照することにより、本発明を
より理解することができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明は、静電複写機に使用する
ための定着部材に関し、特に、その上に外層を有する支
持部を備えた定着部材に関する。実施形態において、外
層はフルオロポリマー等のポリマーを備え、特定の実施
形態では、無機粒子充填剤をさらに含む。特定の実施形
態では、定着部材が、その外部ポリマー表面層上に水素
化シリコーンの剥離剤の膜を備える。実施形態において
も、露光した導電性粒子充填剤の表面エネルギを低減
し、トナーの剥離性を増大するために、剥離剤が定着部
材の外層に存在する充填剤と反応する。

【００１１】実施形態における方法では、図１に示すよ
うに定着アセンブリに関連して述べるような表面を得
る。図１において、符号１は定着ロールを示しており、
この定着ロールは、例えばアルミニウム、陽極酸化処理
したアルミニウム、鋼、ニッケル、銅等の好適な金属で
形成された中空シリンダまたはコアである好適なベース
部材４上にエラストマー表面２を備え、シリンダと同一
の広がりを持つ中空部分に好適な加熱エレメント６が配
置されている。バックアップまたは圧力ロール８は定着
ロール１と協働してニップまたはコンタクトアーク１０
を形成し、トナー像１４が定着ロール１のエラストマー
表面２と接触するように、コピー用紙または他の基板１
２がニップまたはコンタクトアーク１０を通過する。図
１に示すように、バックアップロール８は、ポリマーも
しくはエラストマー表面または層１８を有する剛性鋼コ
ア１６を備える。水溜２０はポリマー剥離剤２２を含ん
でおり、このポリマー剥離剤２２は、室温で固体または
液体であるが、動作温度では流体である。

【００１２】図１に示すようにポリマー剥離剤２２をポ
リマーまたはエラストマー表面２に塗る実施形態では、
２つの剥離剤デリバリロール１７および１９を、図示し
た方向に回転自在に取り付けており、剥離剤２２をポリ
マーまたはエラストマー表面２に輸送する。デリバリロ
ール１７は水溜２０に部分的に浸漬され、その表面上で
剥離剤を水溜２０からデリバリロール１９に輸送する。
メータリングブレード２４を用いて、ポリマー剥離流体
の層を、マイクロメートル未満から数マイクロメートル
まで調節した厚さで、まずデリバリロール１９に、その
後ポリマーまたはエラストマー表面２に塗ることが可能
である。このように、メータリングブレード２４によ
り、約０．１マイクロメートルから約２マイクロメート
ル以上の厚さの剥離剤流体をエラストマー表面２に塗る
ことが可能である。

【００１３】本発明により、熱可塑性樹脂粉末画像を高
温で定着するための基板は、中空もしくは中実のロー
ル、平面、ベルトまたは他の好適な形状のいずれかであ
る。しかし、本発明の好ましい実施形態において、基板
の形状は中空円筒ロールである。

【００１４】本発明によるコーティングを設けることが
可能なロール等の構成部分の型式は、例として米国特許
第４，３７３，２３９号および第４，５１８，６５５号
に開示されている。基板は、全体的にポリマーで構成す
ることができる。しかし、好ましい実施形態において、
基板は銅、アルミニウム、鋼等の中空円筒金属コアまた
は銅、鋼、アルミニウム等の被覆層から成り、ポリマー
の作業面を有するベース部材を備えたロール構造体であ
り、実施形態において、ポリマーの作業面は、無機粒子
充填剤が分散され、ポリマーの表面に存在している。ベ
ース部材は、ポリマー層を接着した好適な材料でよい。
また、特定の金属、非金属または複合体のいずれにも限
定されない。

【００１５】実施形態においては、定着部材の外面もし
くは上面、または定着部材全体は、ポリマー、好ましく
はフルオロポリマーから成る。フルオロポリマーは、熱
可塑性樹脂粉末を基板に定着させるのに望ましい温度に
従って、一般に約９０℃から約２００℃以上の高温に耐
える熱安定エラストマーまたは樹脂材料でなければなら
ない。本発明で使用するフルオロポリマーは、溶融し
た、または粘着付与した熱可塑性樹脂粉末もしくはトナ
ーを定着部材表面から剥離するのを促進するために使用
する水素化された剥離剤と反応するが、それによって減
成しないものでなければならない。

【００１６】本発明の定着システム部材の外層または中
間層の例として、フルオロポリマー等のポリマーが挙げ
られる。特に、好適なフルオロポリマーは、米国特許第
４，２５７，６９９号、第５，０１７，４３２号および
第５，０６１，９６５号に加えて、第５，１６６，０３
１号、第５，２８１，５０６号、第５，３６６，７７２
号および第５，３７０，９３１号に詳細に述べられてい
る。そこで述べられているように、特に、フッ化ビニリ
デンおよびヘキサフルオロプロピレンの共重合体、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、ならびにフッ化ビニ
リデン、ヘキサフルオロプロピレン、テトラフルオロエ
チレンおよびキュアサイトモノマーのテトラポリマーの
類からのフルオロポリマーは、ＶＩＴＯＮＡＲ、ＶＩ
ＴＯＮＥＲ、ＶＩＴＯＮＥ６０ＣＲ、ＶＩＴＯＮ
Ｅ４３０Ｒ、ＶＩＴＯＮ９１０Ｒ、ＶＩＴＯＮＧＨ
ＲおよびＶＩＴＯＮＧＦＲの名称で商業上知られてい
る。ＶＩＴＯＮＲは、Ｅ．Ｉ．ＤｕＰｏｎｔｄｅＮ
ｅｍｏｕｒｓ、Ｉｎｃ．の登録商標である。キュアサイ
トモノマーは、４−ブロモパーフルオロブテン−１、
１，１−ジヒドロ−４−ブロモパーフルオロブテン−
１、３−ブロモパーフルオロプロペン−１、１，１−ジ
ヒドロ−３−ブロモパーフルオロプロペン−１、または
ＤｕＰｏｎｔから商業上入手可能な他の好適な既知のキ
ュアサイトモノマーでよい。他の商業上入手可能なフル
オロポリマーは、ＦＬＵＯＲＥＬ２１７０Ｒ、ＦＬＵＯ
ＲＥＬ２１７４Ｒ、ＦＬＵＯＲＥＬ２１７６Ｒ、ＦＬＵ
ＯＲＥＬ２１７７ＲおよびＦＬＵＯＲＥＬＬＶＳ７６
Ｒであり、ＦＬＵＯＲＥＬＲは、３Ｍ社の登録商標であ
る。さらに商業上入手可能な材料は、３Ｍ社から入手可
能なＡＦＬＡＳ（商標）ポリプロピレン−テトラフルオ
ロエチレンおよびＦＬＵＯＲＥＬＩＩＲ（ＬＩＩ９０
０）ポリプロピレン−テトラフルオロエチレンビニリデ
ンフッ化物ならびにＭｏｎｔｅｄｉｓｏｎ・Ｓｐｅｃｉ
ａｌｔｙ・Ｃｈｅｍｉｃａｌ社から入手可能なテクノフ
ロン、ＦＯＲ−６０ＫＩＲＲ、ＦＯＲ−ＬＨＦＲ、ＮＭ
ＲＦＯＲ−ＴＨＦＲ、ＦＯＲ−ＴＦＳＲ、ＴＨＲおよ
びＴＮ５０５Ｒが挙げられる。

【００１７】本発明に有用な他のフルオロポリマーは、
ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、フッ素化エ
チレンプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、ポリフルオロア
ルコキシポリテトラフルオロエチレン（ＰＦＡテフロ
ン）等である。

【００１８】これらのフルオロポリマーは、接着剤と共
に、中間層として備えることも可能である。

【００１９】本発明における定着部材の表面に有用な好
ましいフルオロポリマーとしては、フルオロエラストマ
ー、例えばコモノマーとして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を含有するビニリデンフ
ッ化物ベースのフルオロエラストマーが挙げられる。好
ましい既知のフルオロエラストマーが３つある。すなわ
ち、（１）商業上ＶＩＴＯＮＡＲで知られるビニリデ
ンフッ化物およびヘキサフルオロプロピレンの共重合体
の類、（２）商業上ＶＩＴＯＮＢＲで知られるビニリ
デンフッ化物、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の類、ならびに（３）
商業上ＶＩＴＯＮＧＨＲまたはＶＩＴＯＮＧＦＲで
知られるビニリデンフッ化物、ヘキサフルオロプロピレ
ン、テトラフルオロエチレンおよびキュアサイトモノマ
ーのテトラポリマーの類である。ＶＩＴＯＮＡＲ、Ｖ
ＩＴＯＮＢＲ、ＶＩＴＯＮＧＨＲ、ＶＩＴＯＮＧ
ＦＲおよび他のＶＩＴＯＮＲは、Ｅ．Ｉ．ＤｕＰｏｎｔ
ｄｅＮｅｍｏｕｒｓ社の登録商標である。

【００２０】Ｅ．Ｉ．ＤｕｐｏｎｔｄｅＮｅｍｏｕ
ｒｓ社から入手可能なフルオロエラストマーＶＩＴＯＮ
ＧＨＲおよびＶＩＴＯＮＧＦＲは、ビニリデンフッ
化物が比較的少量である好ましい実施形態である。ＶＩ
ＴＯＮＧＦＲおよびＶＩＴＯＮＧＨＲは、ビニリデ
ンフッ化物３５重量パーセント、ヘキサフルオロプロピ
レン３４重量パーセント、およびテトラフルオロエチレ
ン２９重量パーセントならびにキュアサイトモノマー２
重量パーセントを含有する。

【００２１】さらに好ましい実施形態において、フルオ
ロポリマーはＰＦＡテフロン、ＦＥＰ、ＰＴＦＥ、ＶＩ
ＴＯＮＧＦＲまたはＶＩＴＯＮＧＨＲである。特に
好ましい実施形態では、フルオロポリマーは、ＰＦＡテ
フロン、ＶＩＴＯＮＧＦＲまたはＶＩＴＯＮＧＨＲ
である。

【００２２】溶液中のフルオロポリマー化合物の量は、
全固形物の約１０重量パーセントから約２５重量パーセ
ント、好ましくは約１６重量パーセントから約２２重量
パーセントである。ここで使用する全固形物は、一定量
のフルオロポリマー、脱水フッ素処理剤および任意の補
助剤、ならびに金属酸化物充填剤等の充填剤を含む。

【００２３】フルオロポリマー表面を生成する際にフル
オロポリマーを溶解するのに適する既知の溶媒を使用し
てもよい。本発明の好適な溶媒の例として、メチルエチ
ルケトン、メチルイソブチルケトン、ジエチルケトン、
ｎ−ブチルアセテート、アミルアセテート等が挙げられ
る。特に、添加する溶媒の量は、全固形物の重量に基づ
いて約７５重量パーセントから約９０重量パーセント、
好ましくは約７８重量パーセントから約８４重量パーセ
ントである。

【００２４】不飽和を生じるフルオロポリマーのヒドロ
フルオロエラストマー類に破壊的化学作用を及ぼす脱水
フッ素処理剤は、ＭｇＯ、ＣａＯ、Ｃａ（ＯＨ）₂等の
塩基性金属酸化物、ならびに第１級、第２級、第３級、
脂肪族および芳香族アミン等の強求核剤から選択され
る。ここで脂肪族および芳香族アミンは約２ないし１５
の炭素原子を有する。約２ないし１５の炭素原子を有す
る脂肪族ならびに芳香族ジアミンおよびトリアミンもま
た含まれ、芳香族は、ベンゼン、トルエン、ナフタレ
ン、アントラセン等でよい。一般に、芳香族ジアミンお
よびトリアミンに対して、芳香族がオルト、メタおよび
パラ位で置換されるのが好ましい。典型的置換基は、エ
チルアミノ、プロピルアミノおよびブチルアミノ等の低
アルキルアミノ基を含んでおり、プロピルアミノが好ま
しい。特に好ましい硬化剤は、促進剤（ＶＣ−２０のよ
うな第４級ホスホニウム塩等）および橋かけ剤（ビスフ
ェノールＡＦまたはＶＣ−３０）を混合したＶＩＴＯＮ
ＣＵＲＡＴＩＶＥＶＣ−５０Ｒ、ＤＩＡＫ１（ヘキ
サメチレンジアミンカルバミン酸塩）およびＤＩＡＫ３
（Ｎ，Ｎ’−ジシンナミリデンー１，６ヘキサンジアミ
ン）等の求核硬化剤である。ＶＣ−５０は、より熱的に
安定した生成物を与えるため、好ましい。脱水フッ素処
理剤を、ヒドロフルオロエラストマー１００部に対し
て、約１部から約２０部の量で、好ましくは、約４部か
ら約６部の量で添加する。

【００２５】無機粒子充填剤は、フルオロポリマー外層
に関して使用可能であり、また通常使用している。実施
形態では、無機粒子充填剤は、外層の摩耗抵抗を増大す
る。無機粒子充填剤は、好適な態様でフルオロポリマー
において分散可能であるが、好ましい実施形態では、無
機粒子充填剤がフルオロポリマー層、コーティングまた
は本体を通じて均一に分散され、特に好ましい実施形態
では、フルオロポリマー外層の表面にも存在する。好ま
しい実施形態では、無機粒子充填剤を望み通りに定着部
材の隣接作業面に分散または配置して、機能性剥離剤と
の相互作用のために表面に、またはその表面近くに与え
る。好ましい充填剤は、金属、合金、金属酸化物、金属
塩または他の金属化合物等の金属含有充填剤を含む。本
発明に適用可能な一般類の金属は、周期表の１ｂ、２
ａ、２ｂ、３ａ、３ｂ、４ａ、４ｂ、５ａ、５ｂ、６
ｂ、７ｂ、８族および希土類元素の金属を含む。好まし
くは、充填剤はアルミニウム、銅、スズ、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
ルおよびその合金の酸化物である。特に好ましい無機粒
子充填剤は、酸化アルミニウムおよび酸化第二銅であ
る。好ましい充填剤は、補強および非補強か焼アルミナ
ならびに板状アルミナもそれぞれ含む。

【００２６】無機粒子充填剤は、機能性基を有する水素
化物の剥離剤と相互作用するのに充分な量でポリマー中
に存在することも可能である。この量は、一般的に、定
着部材の外層におけるポリマーの量に基づいて約１５体
積パーセントから約２５体積パーセント、好ましくは約
１９体積パーセントから約２２体積パーセントである。

【００２７】ポリマー中に分散した充填剤の粒径は、約
１マイクロメートルから約９マイクロメートルであり、
好ましくは約１マイクロメートルから約３マイクロメー
トルである。

【００２８】無機粒子充填剤は不規則な形状であるが、
粉末、小板、回転楕円面、繊維、長円形粒子等の定着面
では、いかなる形態の無機粒子も使用可能である。ベー
ス支持部材は、いかなる好適な材料からも選択可能であ
る。

【００２９】他の補助剤および充填剤は、フルオロポリ
マーの保全性または任意の無機粒子充填剤材料、機能性
基を有する水素化物の剥離剤間の相互作用をもたらさな
い限り、本発明によるフルオロポリマー外層に混合可能
である。フルオロポリマーを配合する際に通常使用する
充填剤として、着色剤、補強充填剤、橋かけ剤、加工助
剤および促進剤が挙げられる。

【００３０】定着部材の外層は、メチルエチルケトン、
メチルイソブチルケトン等の溶媒を、混合用鋼ショット
と共に、望ましい型式および量の無機充填剤粒子および
硬化剤を含有するフルオロポリマー化合物と混合して生
成するのが好ましい。混合物を撹拌して、充填剤および
任意の添加剤を溶媒で湿らせる（約１分間）。次に、一
定量のポリマー、好ましくはフルオロポリマーを添加し
て、内容物を混合する（約２０分から４０分間、好まし
くは３０分間）。その後、硬化剤および安定剤（例えば
メタノール）を添加して、再度混合する（約１５分
間）。分散剤の最終固形分は、約１０重量パーセントか
ら約２５重量パーセントであり、好ましくは、約１６重
量パーセントから約２２重量パーセントである。鋼ショ
ットをフィルタリングし、分散剤を集めて、その後、基
板にコーティングする。コーティングされた層は、まず
風乾され（約２時間から５時間）、その後、プログラマ
ブルオーブンでステップ熱硬化される（６５℃で４時
間、９３℃で２時間、１４４℃で２時間、１７７℃で２
時間、２０４℃で２時間、および２３２℃で１６時
間）。

【００３１】無機充填剤粒子を任意に含有するフルオロ
ポリマーを基板に一度塗るか、または薄いコーテンィン
グを連続して行うかのいずれかの工程から成る周知の方
法で、基板上に外層が配設される。コーティングは、フ
ローコーティング、浸漬または噴霧、例えば非常に薄い
膜の多重噴霧によって都合良く行われる。ウェブ析出、
粉末コーティング等も実施可能である。連続コーティン
グを行う場合、溶媒を除去するために連続コーティング
の後に、フルオロポリマー層を加熱する必要があるかも
しれない。層は、外層に含まれる大部分の溶媒を急速に
気化するように、約２５℃から約５０℃以上に加熱でき
る。

【００３２】定着部材の外部フルオロポリマー表面層の
厚さは、ここでは約２５マイクロメートルから約２５０
マイクロメートルであり、好ましくは約５０マイクロメ
ートルから約２００マイクロメートルである。

【００３３】本発明の望ましい特性および性能目的を達
成するために、任意の中間接着層および／または中間ポ
リマーもしくはエラストマー層を適用してもよい。中間
層は、基板と外部ポリマー表面との間に存在してもよ
い。接着中間層は。例えば、エポキシ樹脂およびポリシ
ロキサンから選択してもよい。好ましい接着剤は、専有
の物質、例えばＴＨＩＸＯＮ４０３／４０４、Ｕｎｉｏ
ｎＣａｒｂｉｄｅＡー１１００、ＤｏｗＴＡＣＴ
ＩＸ７４０，ＤｏｗＴＡＣＴＩＸ７４１およびＤｏｗ
ＴＡＣＴＩＸ７４２である。上記ＤｏｗＴＡＣＴＩ
Ｘ７４１および７４２接着剤に特に好ましい硬化剤は、
ＤｏｗＨ４１である。中間ポリマー層は、上記フルオ
ロポリマーおよび好適なシリコーンラバーからも選択可
能である。

【００３４】基板と中間層との間に、接着層を設けても
よい。中間層と外層との間に、接着層を設けることも可
能である。中間層が存在しない場合には、接着層を介し
て基板にポリマー外層を結合してもよい。

【００３５】中間層の厚さは、約０．５ｍｍから約２０
ｍｍであり、好ましくは約１ｍｍから約５ｍｍである。

【００３６】ここで述べる剥離剤または定着油は、デリ
バリロール等の搬送機構を介して、定着部材の外層に与
えられる。デリバリロールは、定着油または剥離剤を収
容する油溜に部分的に浸漬される。水素化物の剥離剤ま
たは水素化物油は以下の点で再生可能である。すなわ
ち、剥離油は保持油溜に収容され、必要な時に、任意に
剥離剤ドナーロールを用いて約０．１ｍｇ／ｃｏｐｙか
ら約１０ｍｇ／ｃｏｐｙ、好ましくは約１ｍｇ／ｃｏｐ
ｙから約８ｍｇ／ｃｏｐｙの量、または約０．１マイク
ロメートルから約４マイクロメートル、好ましくは約
０．１マイクロメートルから約２．５マイクロメートル
の厚さで定着ロールに与えられる。定着油が保持油溜お
よび任意のドナーロールを介して定着ロールに与えられ
るシステムは、周知のものである。剥離油は、連続また
は半連続相で定着部材に存在することも可能である。膜
形状の定着油は、連続相であり、定着部材を連続的に被
覆する。

【００３７】表面エネルギを低下させるように定着部材
の外面で充填剤と相互作用する機能性の基を有する水素
化シリコーン油を使用してもよい。機能性を保持しなが
ら用紙のセルロース繊維に吸収するように水素化シリコ
ーン油が機能するのが好ましい。このような好適な機能
性水素化シリコーン油は、非機能性剥離剤と組み合わせ
て使用することも可能である。この応用のために選択さ
れる機能性水素化シリコーン油の特定の例として、ポリ
メチルヒドロシロキサンおよび実施形態では、ペンダン
トまたはターミナル水素化物群を有するポリメチルヒド
ロシロキサンが挙げられる。好ましい例として、Ｈｕｌ
ｓｏｆＡｍｅｒｉｃａから入手可能なもの、例えば
ＨｕｌｓＰＳ１２３．８「０．７５重量％ペンダント
水素化物群を有するポリメチルヒドロシロキサン」、Ｐ
Ｓ１２４．５「３．５重量％ペンダント水素化物群を有
するポリメチルヒドロシロキサン」等のペンダント水素
化物群を有するものが挙げられる。ＨｕｌｓｏｆＡ
ｍｅｒｉｃａから入手可能な水素化末端機能性シリコー
ン油の例として、ＰＳ５４２、末端水素化物群を０．８
重量パーセント含有する５００ｃｓポリジメチルシロキ
サン油、およびＰＳ５４３、末端水素化物群を０．５重
量パーセント含有する１０００ｃｓポリジメチルシロキ
サン油が挙げられる。本発明の水素化シリコーン剥離油
の水素化物含有量は、約０．１重量パーセントから約
５．０重量パーセントの範囲であり、好ましくは約０．
５重量パーセントから約３．５重量パーセントの範囲で
ある。これらの水素化物の機能性油は、供給に応じて選
択可能であるか、または１００ｃｓから２０，０００ｃ
ｓまでの非機能性ポリジメチルシロキサン等の商業上入
手可能な非機能性剥離油で希釈することも可能である。
様々な粘度の標準非機能性シリコーン油が、ＭＩ、Ｍｉ
ｄｌａｎｄのＤｏｗＣｏｒｎｉｎｇＳｉｌｉｃｏｎ
ｅｓのＤＣ２００流体、ＮＹ、Ｗａｔｅｒｆｏｒｄの
Ｇ．Ｅ．ＳｉｌｉｃｏｎｅｓのＳＦ９６流体およびＭ
Ｉ、ＡｄｒｉａｎのＷａｃｋｅｒＳｉｌｉｃｏｎｅｓ
のＳＷＳ１０１流体等の周知のシリコーン材料供給材か
ら入手可能である。

【００３８】機能性水素化シリコーン油を非機能性シリ
コーン油と組み合わせて使用する際、機能性水素化物油
の量は、非機能性シリコーン油の約０．５重量パーセン
トから約９９．５重量パーセントであり、好ましくは約
１５重量パーセントから約８５重量パーセントである。
上記希釈非機能性油の濃度は、例えば機能性水素化物油
の約０．５重量パーセントから約９９．５重量パーセン
トであり、好ましくは約１５重量パーセントから約８５
重量パーセントである。非機能性および機能性油の好ま
しい組成の１つとしては、１５重量パーセントのＰＳ１
２４．５および８５重量パーセントの非機能性油から成
る。機能性水素化物油に対する分子量および粘度は、例
えば、それぞれ約５，０００グラム／モルから約３０，
０００グラム／モル、約１００センチストークスから約
１，０００センチストークスの範囲でよいが、非機能性
油に対しては、対応する値が、それぞれ約５，０００グ
ラム／モルから約８０，０００グラム／モル、約１００
センチストークスから約２０，０００センチストークス
となる。

【００３９】ここで使用する非機能性油は、定着部材の
表面で充填剤と化学的に反応しない油に関する。ここで
使用する機能性油は、充填剤の表面エネルギを低下させ
て、定着部材の表面からのトナー粒子の剥離を改善する
ように、定着部材の表面に存在する充填剤と化学的に反
応する機能性の基を有する剥離剤に関する。充填剤の表
面エネルギが低下しない場合、トナー粒子が定着油の表
面で充填剤粒子に付着する傾向があり、その結果、複写
品質に欠陥が生じることになる。

【００４０】ここでは触媒を使用してもよいが、本発明
では触媒を添加する必要はない。有効ヒドロシラン化反
応には、触媒の使用が可能である。好適な触媒の例とし
て、クロロ白金酸、またはパラジウム、ロジウムもしく
はルテニウム等の貴金属の他の錯体が挙げられる。これ
らの触媒は、通常、水素化物油１００万部に対して白
金、パラジウム、ロジウムまたはルテニウム約５部から
約１０部を基準に添加される。

【００４１】水素化物の機能性油のポリマーとの反応の
機構は周知ではないが、実施形態では、水素結合による
か焼アルミナ等の充填剤のヒドロキシ基およびポリマー
の不飽和サイトと水素化物油が反応することが理論づけ
られる。剥離剤が、トナーよりも定着部材の表面上の充
填剤に対して高い親和力を有する。剥離コーティング
は、加熱したトナーと、それを塗る基板間の接着力およ
びトナーの凝集力よりも弱い凝集力を有する。剥離剤層
は、トナーと定着部材との間にバリヤを形成し、トナー
が定着部材の表面に接着しないように助ける。これによ
って、トナーオフセットが低減し、定着部材の剥離性の
寿命が延びる結果となる。実施形態においても、水素化
物の機能性油はコピー用紙（セルロース繊維）に吸収す
ることができ、コピー用紙の表面に残存しない。このよ
うに、コピー用紙の表面に最小限、または全く油が残存
しないため、インク、にかわおよび接着剤がコピー用紙
に付着し易くなる。

【００４２】この蓋然的反応機構は、アミノシリコーン
油を使用する反応機構とは対照的である。アミノシリコ
ーン油を使用することにより、恐らく用紙の表面上のセ
ルロース環とアミノ基との加水分解反応によってコピー
用紙の表面に油が残存する。その結果、表面に残存する
アミノシリコーン油により、インク、にかわおよび接着
剤がコピー用紙に付着できなくなる。

【００４３】実施形態Ｉ触媒を添加していない３．５ｗｔ％の水素化物群を含有
するＨｕｌｓｏｆＡｍｅｒｉｃａのポリメチルヒドロ
シロキサン油ＰＳ１２４．５を、ＸｅｒｏｘＣｏｒｐｏ
ｒａｔｉｏｎ４６３５ＭＸ複写機における定着油剥離剤
として用いた。定着油は、定着油溜に加えられ、約１ｍ
ｇ／ｃｏｐｙから８ｍｇ／ｃｏｐｙの定着油コーティン
グの層を定着部材に設けた。Ｘｅｒｏｘ４６３５ＭＸ複
写機における定着ロールコーティングは、周知の方法を
用いて、特に上で概説した手順に従って生成した２０体
積パーセントのか焼アルミナを充填したＶＩＴＯＮＧＦ
から成るものであった。

【００４４】上記ポリメチルヒドロシロキサン油を用い
てＸｅｒｏｘ４６３５ＭＸ複写機で、事前印刷した銀行
のパーソナルチェックを１００枚印刷した。その後、チ
ェックを標準サイズにカットし、チェックの量を示すチ
ェック上の連続インクを印刷するために、量符号化装置
を介して提示された。その後、信号強度を決定するため
に、標準最高資格付与機にチェックを配置した。信号強
度は、銀行チェックに残存するインクの量を表す。この
試験を最初に行って、本発明による水素化物定着油に事
前に晒した銀行チェックにインクがうまく付着したかど
うかを決定する。

【００４５】以下の表１に示すように、印刷試験によ
り、水素化物油の信号強度が高く、白紙の信号強度に近
いことがわかった。これは、以下で示すいくつかの比較
アミノ油の場合ではない。信号強度は、用紙（この場合
は銀行チェック）に残存するインクの量を表す。したが
って、試験により、本発明の水素化物油が銀行チェック
へのインクの付着を妨害するどころか、銀行チェックが
白紙に近いことがわかる。

【００４６】

【表１】信号強度剥離剤の型式平均信号強度試剤なし、白紙１０９モノアミノ油（Dow Corning ９５ γ−アミノプロピル置換ポリジメチルシロキサン、アミン含有量約０．０６mol%）メルカプト油（Wacker、γ−スルヒ９５ドリルプロピル置換ポリジ−メチルシロキサン、スルヒドリル含有量約０．２０mol%）定着シールド（Wacker、γ−アミノ５２プロピル置換ポリジメチルシロキサン、アミン含有量約０．０６mol%）水素化物油（Huls of America−Huls of ９９ America PS124.5 水素置換ポリジメチルシロキサン、水素化物含有量約３．５mol%）表１に示す結果は、本発明の水素化物油での信号強度
が、試験した他の油よりも高いことを示している。さら
に、水素化物油の信号強度が白紙の信号強度に近い。こ
れらの結果により、本発明の水素化物油の用紙表面に対
する接着性が比較的低く、後の印刷応用に優れた品質を
提供することがわかる。

【００４７】実施形態ＩＩ用紙のセルロース繊維、モノアミンシリコーン油のアミ
ン間に特定の相互作用が生じるが、水素化シリコーン油
の水素化物機能性基では相互作用を生じなかったことを
実験は示している。モノアミノ油（ＤｏｗＣｏｒｎｉ
ｎｇ、アミン含有量０．６０モルパ−セントのγ−アミ
ノプロピル置換ポリジメチルシロキサン）および水素化
シリコーン油（ＨｕｌｓｏｆＡｍｅｒｉｃａＰＳ
１２４．５，水素化物含有量３．５パーセントの水素置
換ポリジメチルシロキサン）の各々を０．５グラムず
つ、ヘキサン４．５グラムで希釈し、その結果生じた混
合物を、合計６．７グラムの綿セルロースで包装した１
２個のピペットを通過させた。溶液が、重力の影響のみ
で、カラムをゆっくりと通過した。集めた濾液を窒素の
流れで乾燥した。ＮｕｃｌｅａｒＭａｇｎｅｔｉｃ
ＲｅｓｏｎａｎｃｅＳｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙで測定さ
れるように、アミン機能性化流体は最初、０．６０モル
パーセントのアミン基を含有していたが、濾過後、この
量は３分の１から０．４０パーセント減少した。一方、
水素化物群の濃度は、最初、３．５パーセントであり、
濾過中、３．４パーセントとほとんど変化しなかった。

【００４８】セルロースベッドにより濾過するアミンの
含有量がかなり減少したことを結果は示している。これ
は、セルロース繊維にアミン基をかなり吸着したことを
示している。対照的に、水素化シリコーン油がセルロー
スベッドを通過すると、測定した水素化物含有量がわず
かに減少した。このデータは、モノアミノ流体とは異な
り、水素化シリコーン油が用紙セルロース繊維に吸収さ
れず、用紙に拡散できないことを示している。結果とし
て、チェック裏書きインクやＰｏｓｔ−Ｉｔ（ポストイ
ット）（商標）Ｎｏｔｅｓ等の付着可能符号の優れた表
面接着性が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態による定着システムを示す
図である。

【符号の説明】

１定着ロール、２エラストマー表面、４ベース部
材、６加熱エレメント、８バックアップまたは圧力
ロール、１０ニップまたはコンタクトアーク、１２
コピー用紙または他の基板、１４トナー像、１６鋼
コア、１７，１９デリバリロール、１８ポリマーも
しくはエラストマー表面または層、２０水溜、２２ポ
リマー剥離剤、２４メータリングブレード。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者デビッドエイチパンアメリカ合衆国ニューヨーク州ロチェスターウェストフィールドコモンズ 10 (72)発明者サミュエルカプランアメリカ合衆国ニューヨーク州ワルワースフィンリーロード 1974 (72)発明者クリフォードオーエディーアメリカ合衆国ニューヨーク州ウェブスターショアウッドドライブ 248 (72)発明者アーノルドダブリュヘンリーアメリカ合衆国ニューヨーク州ピッツフォードディアクリークロード 43 (72)発明者ジョージジェイヒークスアメリカ合衆国ニューヨーク州ロチェスターオークレストドライブ 72 (72)発明者チェシーチョウアメリカ合衆国ニューヨーク州ペンフィールドバレーグリーンドライブ 286 (72)発明者ルイスディーフラタンジェロアメリカ合衆国ニューヨーク州フェアポートウィンチェスタードライブ 14 (72)発明者デビッドジェイジェイフレイザーアメリカ合衆国ニューヨーク州ウェブスターディアハーストエルエヌ 116 −10 (72)発明者エドワードシーハンツリクアメリカ合衆国ニューヨーク州フェアポートラウドロード 316

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ａ）基板と、ｂ）前記基板上の外層とを
備え、前記外層はフルオロポリマーを含み、さらに、そ
の上にｃ）水素化シリコーンの剥離油を含む水素化物剥
離用成分を備えることを特徴とする定着部材。
【請求項２】請求項１に記載の定着部材において、前
記水素化シリコーン剥離油がポリメチルヒドロシロキサ
ンであることを特徴とする定着部材。
【請求項３】請求項１に記載の定着部材において、前
記水素化物油が３．５モルパーセントペンダント水素化
物群を有するポリメチルヒドロシロキサンであることを
特徴とする定着部材。