DE4112062C2

DE4112062C2 - Fixierverfahren und Einrichtung dafür

Info

Publication number: DE4112062C2
Application number: DE4112062A
Authority: DE
Inventors: Yoshio Shoji; Yasuhiro Uehara; Yasuji Fukase
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1990-04-12
Filing date: 1991-04-12
Publication date: 1995-03-23
Anticipated expiration: 2011-04-13
Also published as: US5157445A; DE4112062A1; GB2242863A; GB2242863B; GB9107863D0

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fixierverfahren zur Anwendung in bilderzeugenden Geräten, wie elektrophotogra phische Vervielfältiger oder Drucker, in denen ein Kopier medium mit einem nichtfixierten Tonerbild darauf unter Druck zwischen einem sich berührenden Walzenpaar hindurchgeführt wird, so daß das nichtfixierte Tonerbild auf dem Kopierme dium fixiert wird, sowie eine Fixiereinrichtung für das Ver fahren. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Fixierver fahren, bei dem die Abtrennbarkeit des Toners von der Fi xierwalze verbessert ist und eine Fixiereinrichtung für das Verfahren.

Bislang in bilderzeugenden Geräten und dergleichen verwen dete übliche Fixierungsverfahren und Einrichtungen dafür, sind z. B. aus den JP-A-59-4699, 59-75579 und 60-129768 be kannt. Ein Beispiel eines bekannten Fixierverfahrens und einer Einrichtung dafür ist in Fig. 6 erläutert, wobei der wesentliche Teil aus einer beheizten Walze 100, die im Inne ren eine Wärmequelle besitzt und sich in die durch den Pfeil angegebene Richtung dreht, einer Andruckwalze 101, die so angeordnet ist, daß sie unter Druck die beheizte Walze 100 berührt, und die sich in die durch den Pfeil angegebene Richtung dreht und einer Tonertrennmittelzuführungsvorrich tung 102 besteht, die auf der beheizten Walze 100 montiert ist, um zur Vermeidung des Absetzens von Toner auf der äuße ren Oberfläche der beheizten Walze 100 eine Trennung zu be wirken. Gemäß dem erläuterten Verfahren und der Vorrichtung dafür wird ein Kopierpapier 103 mit einem nichtfixierten Tonerbild darauf eingelegt und zur Fixierung des Tonerbildes auf dem Papier zwischen der beheizten Walze 100 und der An druckwalze 101 hindurchgeführt.

Die beheizte Walze 100 besteht im einzelnen aus einer Trä gerwalze 104 mit einer Wärmequelle darin, einer auf die Trä gerwalze 104 aufgebrachten inneren elastischen Schicht 105 und einer äußeren elastischen Schicht 106 darauf, die aus einem abriebfesten elastischen Material wie fluorhaltigem Gummi gefertigt ist, das eine Affinität zum Tonertrennmittel besitzt. Die so aufgebaute beheizte Walze 100 wird aufgrund der elastischen Wirkung der inneren Schicht 105 mit dem Ko pierpapier 103 unter geeignetem Druck und in geeigneter Kon taktbreite in Berührung gebracht. Das Phänomen der Tonerab lagerung wird dabei durch die Wirkung des auf die äußere elastische Schicht 106 aufgebrachten Tonertrennmittels ver hindert.

Als Tonertrennmittel zur Beschichtung der Oberfläche der be heizten Walze 100 wird im allgemeinen ein Polydimethylsi loxan mit einem gewöhnlichen Silicongrundöl verwendet.

Seit kurzem wird oft Viton®gummi (Viton-Kautschuk) als elastisches Material für die äußere Schicht 106 der beheizten Walze 100 verwendet, da dieser fluorhaltige Gummi über eine ausgezeichnete Hitzebe ständigkeit und Abriebfestigkeit verfügt. Viton®gummi besitzt jedoch eine schlechte Affinität zum Tonertrennmittel Polydi methylsiloxan. Daraus erwächst das Problem, daß eine aus diesem Gummi hergestellte äußere elastische Schicht die er forderliche Trennung nur unbefriedigend erreicht.

Um dieses Problem zu lösen, wurde zur Trennung des Toners von der Walze 100 die Verwendung eines mercaptomodifizierten Silikonöls mit einem zum Viton®gummi der äußeren Schicht 106 hoch affinen Mercaptorest vorgeschlagen. Dieses Öl wurde kürzlich als Trennmittel in die Praxis eingeführt.

US 4,185,140 betrifft ein Verfahren zum Fixieren eines Tonerbildes, bei dem neben vielen anderen Tonertrennmitteln, auch Amino- und/oder Hydroxygruppen enthaltende Organopolysiloxane als Tonertrennmittel auf eine Fixierwalze mit einer Oberfläche aus Metall oder Glas gegeben werden. Ebenso betrifft sie auch eine Fixiervorrichtung, bei der mittels einer Tonertrennmittel-Zuführungsvorrichtung die obengenannten Organopolysiloxane auf mindestens eine Fixierwalze mit einer Oberfläche aus Metall oder Glas aufgebracht werden.

Der vorstehende Stand der Technik birgt jedoch auch die nachstehend erörterten Probleme.

Wird ein derartiges zum Viton®gummi hoch affines mercaptomo difiziertes Siliconöl auf dem elastischen Material der äuße ren Schicht der beheizten Walze als Tonertrennmittel verwen det, so geliert es unter Hitzeeinfluß nach längerer Benut zung auf Grund chemischer Umsetzung, wodurch sich die Hitze beständigkeit der beheizten Walze verringert. Wird darüber hinaus zur Verbesserung der Fixierbarkeit des auf dem Ko piermedium erzeugten Tonerbildes die Oberflächentemperatur der beheizten Walze höher eingestellt, so erweist sich das mercaptomodifizierte Siliconöl oft als schädigend für die beheizte Walze und verkürzt deren Einsatzdauer.

In einem farbtüchtigen Vervielfältigungsgerät, bei dem die Bilderzeugung durch die Verwendung mehrerer Toner, wie blaue (Cyan), rote (Magenta) und gelbe Toner bewirkt wird, sind die zu fixierenden Tonermengen ziemlich hoch. Da zur Verbes serung der farberzeugenden Eigenschaften Toner mit niedrigem Schmelzpunkt verwendet werden, sind derartige Toner im all gemeinen hochviskos, so daß ein Tonertrennmittel, das eine hohe Trennbarkeit bewirkt, erforderlich wird. Die Trennwir kung üblicher Tonertrennmittel ist in diesem Fall unbefriedigend.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein Fi xierverfahren und eine Fixiereinrichtung dazu bereitzustel len, bei dem als Material für die äußere Schicht einer Fi xierwalze fluorhaltiges Gummi, wie das sehr hitzebe ständige und abriebfeste Viton®gummi verwendet wird, auf wel ches das Tonertrennmittel, das eine ausreichende Trennwir kung und eine hohe Hitzebeständigkeit aufweist, gegeben wird und wobei die Fixierwalze über einen längeren Verwendungs zeitraum hinreichend gebrauchsfähig bleibt.

Die Aufgabe wurde in überraschender Weise durch die Bereit stellung eines Fixierverfahrens gelöst, bei dem ein Kopier medium mit einem nichtfixierten Tonerbild darauf unter Druck zwischen einem sich berührenden Paar Fixierwalzen hindurch geführt wird, so daß das nichtfixierte Tonerbild auf dem Ko piermedium fixiert wird, das dadurch gekennzeichnet ist, daß ein Tonertrennmittel, das als wirksamen Bestandteil ein funktionelle Gruppen enthaltendes Organopolysiloxan der all gemeinen Formel (I) umfaßt:

in der A die Gruppe -R¹-X darstellt (in der R¹ einen Alkylenrest mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen bedeutet; und X die Gruppen -NH₂ oder -NHR²NH₂ bedeutet, wobei R² einen Alkylenrest mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen darstellt); b und c die Bedingungen 0 b 10 und 10 c 1000 erfüllen, und d die Zahl 2 oder 3 bedeutet, e 0 oder 1 ist und die Summe aus d + e = 3 ist und b und e nicht gleichzeitig 0 sein dürfen, wobei das Organopolysiloxan eine Viskosität von 10 bis 100 000 cSt bei 25°C besitzt, auf mindestens eine der Fi xierwalzen, die eine Oberflächenschicht aus fluorhaltigem Gummi aufweist, gegeben und mit dem nichtfixierten Tonerbild durch das Paar Fixierwalzen in Kontakt gebracht wird. Die Aufgabe wird weiterhin gelöst durch die Bereitstellung einer Fixiereinrichtung, die mit einer derartigen Tonertrennmit telzuführungsvorrichtung ausgerüstet ist, zur Durchführung des Fixierverfahrens.

Der wirksame Bestandteil des für das erfindungsgemäße Fi xierverfahren und die erfindungsgemäße Einrichtung verwende ten Tonertrennmittels ist ein funktionelle Gruppen enthaltendes Organo polysiloxan mit einer Viskosität von 10 bis 100 000 cSt bei 25°C, wiedergegeben durch vorstehende allgemeine Formel (I). Vorzugsweise ist es ein funktionelle Gruppen enthaltendes Organopolysiloxan der allgemeinen Formel (II):

in der A die Gruppe -R¹-X wiedergibt, wobei R¹ einen Alky lenrest mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen bedeutet, und X die Gruppe -NH₂ darstellt; und b und c jeweils den Bedingungen 0 < b 10 und 10 c 1000 genügen. Bevorzugte Beispiele solcher funktionelle Gruppen tragenden Organopolysiloxane sind die nachstehenden:

Aminmodifiziertes Öl α₁: Formel (I)
d = 3 und e = 0, und
A (im Kettenanteil) = -CH₂CH₂CH₂NHCH₂CH₂NH₂
Aminmodifiziertes Öl α₂: Formel (I)
d = 2 und e = 1 (an einem Ende), d = 3 und e = 0 (am ande ren Ende), und
A (im Kettenanteil) = -CH₂CH₂CH₂NHCH₂CH₂NH₂
A (an einem Ende) = -CH₂CH₂CH₂NH₂
Aminmodifiziertes Öl β: Formel (II)
d = 3 und e = 0, und
A (im Kettenanteil) = -CH₂CH₂CH₂NH₂

Am meisten bevorzugt ist das vorstehende aminmodifizierte Öl β.

Das erfindungsgemäß verwendete Tonertrennmittel kann als weiteren wirksamen Bestandteil ein Organopolysiloxan der allgemeinen Formel (III) umfassen:

(R⁵)_aSiO_(4-a)/2 (III)

in der R⁵ einen Alkyl- oder Arylrest mit 1 bis 8 Kohlen stoffatomen darstellt und 1,95 < a < 2,20 ist. Der Substituent R⁵ im Organopolysiloxan der Formel (III) kann einen oder mehrere Kohlenwasserstoffreste, ausgewählt aus Alkylresten, wie der Methyl-, Ethyl-, Propyl-, Butyl-, Pentyl-, Hexyl-, Heptyl- oder Octylgruppe, oder Arylreste, wie die Phenyl- oder Toluylgruppe darstellen. Von den Verbindungen der For mel (III) sind jene der Formel

bevorzugt, in der n eine ganze Zahl von 1 bis 1000 bedeutet. Das am meisten bevorzugte Beispiel vorstehender Verbindungen ist das
Dimethylöl γ: ein Dimethylpolysiloxan der Formel (III), in der R⁵ ≠ -CH₃ bedeutet.

Das Tonertrennmittel der vorliegenden Erfindung kann darüber hinaus auch einen weiteren wirksamen Bestandteil enthalten, nämlich ein aromatische Aminogruppen enthaltendes Organopo lysiloxan der allgemeinen Formel (IV)

in der R³ einen Alkyl- oder Arylrest mit 1 bis 8 Kohlen stoffatomen bedeutet, R⁴ eine Methylgruppe oder einen aromatischen Aminorest der Formel:

bedeutet, D¹ und D² jeweils die vorstehend genannte Gruppe R³ oder die Gruppe -O-R⁴ darstellen; p und q den Bedingungen 0 p 100 und 0 q 10 genügen, mit der Maßgabe, daß wenn q = 0 ist, mindestens einer der Reste D¹ oder D² die Gruppe -O-R⁴ bedeutet. Ein bevorzugtes Beispiel eines sol chen aromatische Aminogruppen enthaltenden Organopolysiloxans ist z. B. die nachstehende Verbindung:

Aromatisches aminmodifiziertes Öl δ: der Formel (IV)
D¹ und D² = -CH₃; R³ = -CH₃;
ein Rest R⁴ = -CH₃; und
der andere Rest R⁴ =

Das vorstehend genannte Fixierwalzenpaar, das im erfindungs gemäßen Fixierverfahren und in der Einrichtung dafür zur An wendung kommt, besteht z. B. aus einer beheizten Walze mit einer Wärmequelle darin und einer Andruckwalze, ebenfalls mit einer Wärmequelle darin, mit denen die Fixierung unter Hitze und Druck durchgeführt wird. Das für diese Erfindung verwendbare Fixierwalzensystem beschränkt sich jedoch nicht allein auf das erläuterte, sondern jedes beliebige andere System, bei dem beispielsweise nur die beheizte Walze eine Wärmequelle be sitzt kann ebenfalls verwendet werden.

Als Tonertrennmittelzuführungseinrichtung zur Zuführung des vorstehenden Tonertrennmittels auf die Oberfläche der Fi xiereinrichtung kann z. B. eine solche verwendet werden, bei der das Tonertrennmittel in einer Ölwanne aufbewahrt und mit einer Beschichtungswalze, die mit der Oberfläche der Fixier walze in Berührung steht, auf die Oberfläche der Fixierwalze aufgebracht wird. Jedoch kann auch jedes andere System, bei dem ein Tonertrennmittel über ein tonergetränktes Gewebe auf die Oberfläche einer Fixierwalze gebracht wird, verwendet werden.

Im folgenden werden das erfindungsgemäße Fixierverfahren und die Einrichtung dafür im einzelnen auf Grund der nachstehen den Beispiele, Versuchsbeispiele, Vergleichsbeispiele und mit den beigefügten Zeichnungen erläutert.

Die Figuren zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Fixiereinrichtung, verwendet in Beispiel 1,

Fig. 2 einen Querschnitt zu Fig. 1,

Fig. 3 eine schematische Darstellung des Deformierungszu stands der Walzen während des Fixierungsvorganges,

Fig. 4 ein Diagramm zur Abhängigkeit zwischen Walzentempe ratur und Kopieglanz nach Beispiel 5,

Fig. 5 ein Diagramm zur Abhängigkeit zwischen Walzentempe ratur und Kopieglanz nach Beispiel 15, und

Fig. 6 einen Querschnitt einer herkömmlichen Fixiereinrich tung.

In den nachstehenden Beispielen, Versuchsbeispielen und Ver gleichsbeispielen wurden die nachstehenden Verbindungen als Grundöl zur Bereitung eines Tonertrennmittels verwendet.

Als aminmodifiziertes Öl α₁ der Formel (I):

Amin A Öl: Aminäquivalent von 40 000
Amin B Öl: Aminäquivalent von 139 000
Amin C Öl: Aminäquivalent von 195 000
Amin D Öl: Aminäquivalent von 7640

Als aminmodifiziertes Öl α₂ der Formel (I):

Amin E Öl: Aminäquivalent von 32 500

Als aminmodifiziertes Öl β der Formel (II):

Amin F Öl: Aminäquivalent von 28 600
Amin G Öl: Aminäquivalent von 36 500

Als Organopolysiloxan der Formel (III):

Dimethylöl γ: Viskosität von 300 cSt

Als aromatische Aminogruppen haltiges Organopolysiloxan der Formel (IV):

mit aromatischen Aminogruppen modifiziertes Öl δ.

Als anderes Grundöl:

Mercaptomodifiziertes Öl:
Mercaptomodifiziertes Siliconöl (hergestellt von der SWS Co., USA, Viskosität 270 cSt)

Der hier verwendete Begriff "Aminäquivalent" bezeichnet einen Wert, der durch Division des Gesamtmolekulargewichts der Verbindung durch die Anzahl der darin enthaltenen Amino gruppen erhalten wird.

Beispiel 1

Fig. 1 und Fig. 2 erläutern ein Ausführungsbeispiel des er findungsgemäßen Fixierverfahrens und der Einrichtung. Die Fixiereinrichtung besteht hauptsächlich aus einer beheizten Walze 1, und einer Andruckwalze 2; vgl. Fig. 2.

Die beheizte Walze 1 besitzt im Inneren eine 500 Watt Quarz lampe 3 und besteht aus einer Trägerwalze 4 mit einem äuße ren Durchmesser von 44 mm, gefertigt aus Stahlkernmaterial, einer elastischen inneren Schicht 5 darauf, gegebenenfalls mit einer geeigneten Grundierung dazwischen und hergestellt aus einem gründlich vermischten Gemisch, von 100 Gew.-Teilen einer Siliconverbindung (SH841U, hergestellt von der Toray Co.), 100 Gew.-Teilen kristallinem Quarz und 0,8 Gew.-Tei len eines Vulkanisierungsmittels (RC-4, hergestellt von der Toray Co.), wobei die Gummihärte der vulkanisierten Schicht 5 eine JIS-Härte von 60° und eine Dicke t von 3 mm besitzt und einer auf die elastische Innenschicht 5 aufgebrachten elastischen Außenschicht 6 hergestellt aus einem gründlich vermischten Gemisch von 100 Gew.-Teilen eines fluorhaltigen Gummis (z. B. Viton®gummi B-50, hergestellt von der DuPont Co.), 2 Gew.-Teilen Kohlenstoff (thermischer Ruß MT, herge stellt von der Cabbot Co.) und 10 Gew.-Teile Magnesiumoxid (MgO Nr. 30, hergestellt von der Kyowa Chemical Co.), mit einer Dicke t von 40 µm.

Die andere Andruckwalze 2 besitzt im Inneren eine 500 Watt Quarzlampe 7′ und besteht aus einer aus einem Stahlkernma terial gefertigten Trägerwalze 7 mit einem äußeren Durchmes ser von 48 mm, einer elastischen inneren Schicht 8 darauf, gegebenenfalls mit einer geeigneten Grundierung dazwischen und hergestellt aus einem gründlich vermischten Gemisch von 100 Gew.-Teilen einer Siliconverbindung (SH841U, hergestellt von der Toray Co.), 50 Gew.-Teilen kristallinem Quarz und 0,8 Gew.-Teilen eines Vulkanisierungsmittels (RC-4, herge stellt von der Toray Co.), wobei die Gummihärte der vulkani sierten Schicht 8 eine JIS-Härte von 60° und eine Dicke t von 1 mm besitzt und einer auf die elastische innere Schicht 8 aufgebrachten elastischen äußeren Schicht 9, hergestellt aus einem gründlich vermischten Gemisch von 100 Gew.-Teilen eines fluorhaltigen Gummis (z. B. Viton®gummi B-50, herge stellt von der DuPont Co.), 2 Gew.-Teilen Kohlenstoff (ther mischer Ruß MT, hergestellt von der Cabbot Co.) und 10 Gew.- Teilen eines Magnesiumoxids (MgO Nr. 30, hergestellt von der Kyowa Chemical Co.). Die Dicke t der Schicht 9 beträgt 40 µm.

Die beheizte Walze 1 und die Andruckwalze 2 werden mit einem Druckmechanismus (nicht abgebildet) durch Druck unter Erzeu gung einer Preßzonenbreite von 6 mm im mittleren Teil in di rekter Berührung miteinander gehalten. Im allgemeinen wird die beheizte Walze 1 mit einer Oberflächentemperatur von 140°C und die Andruckwalze 2 mit einer Oberflächentemperatur von 130°C betrieben. Die beheizte Walze 1 und die Andruck walze 2 drehen sich in der angezeigten Richtung mit einer Oberflächengeschwindigkeit von 150 mm pro Sekunde.

Das Kopierpapier 10 eines mit der Fixiereinrichtung zu fi xierenden Kopiermediums, trägt wie in Fig. 2 gezeigt, ein nichtfixiertes Tonerbild 11 auf der Oberfläche. Das nichtfi xierte Tonerbild 11 kann z. B. ein Farbtonerbild, zusammenge setzt aus den drei Farben blau (Cyan), rot (Magenta) und gelb sein.

Das Farbtonerbild 11 wird von einem Farbtoner erzeugt, der z. B. drei Farben, nämlich blau (Cyan), rot (Magenta) und gelb, jeweils mit der nachstehenden Zusammensetzung umfaßt:

Blautoner (Cyan):
Polyesterharz 96 Gew.-Teile
antistatisches Mittel 1 Gew.-Teil
Blaupigment (Cyan) 3 Gew.-Teile

Rottoner (Magenta):
Polyesterharz 96 Gew.-Teile
antistatisches Mittel 1 Gew.-Teil
Rotpigment (Magenta) 3 Gew.-Teile

Gelbtoner:
Polyesterharz 96 Gew.-Teile
antistatisches Mittel 1 Gew.-Teil
Gelbpigment 3 Gew.-Teile

Das Kopierpapier 10 mit einem nichtfixierten Farbtonerbild 11 auf der Oberfläche wird zwischen die beheizte Walze 1 und die Andruckwalze 2 gelegt und hindurchgeführt, währenddessen die im Inneren der beheizten Walze 1 eingebaute Quarzlampe 3 über die elastische Innenschicht 5 und dann über das elasti sche Außenmaterial 6 auf das nichtfixierte Tonerbild 11 in geeigneter Weise Wärmeenergie überträgt, wodurch das Toner bild 11 unter Hitze und Druck auf das Kopierpapier 10 fi xiert wird.

In der Fixiereinrichtung gemäß Beispiel 1 sind sowohl die elastische innere Schicht 5, der beheizten Walze 1 und die elastische innere Schicht 8 der Andruckwalze 2 aus demselben Viton®gummi mit derselben Gummihärte gefertigt, wobei jedoch die Dicke der vorstehenden inneren elastischen Schicht 5 der beheizten Walze 1 größer ist als die letztere. Falls die be heizte Walze 1 und die Andruckwalze 2 unter Druck miteinan der in Berührung gehalten werden, wird daher die elastische Innenschicht 5 der beheizten Walze 1 durch die Andruckwalze 2 eingedrückt und zu einer konkaven eingedrückten Form de formiert, so daß in der Berührungszone der elastischen In nenschicht 5 der beheizten Walze 1 ein Eindruck 12 erzeugt wird. Falls der Eindruck 12 auf der Seite der beheizten Walze 1 erzeugt wird, so wird das Kopierpapier 10 während es durch den Preßzonenbereich der beheizten Walze 1 und der An druckwalze 2 hindurchgeführt wird folglich zur selben Form des Eindruckes 12 der beheizten Walze 1 deformiert. Die Be wegungsgeschwindigkeit des Kopierpapiers 10 wird daher im Preßzonenbereich im Verhältnis des Weges der äußeren Peri pherie der beheizten Walze 1 erhöht, da der Weg durch die Form des Eindrucks länger ist als jener von der nicht defor mierten Andruckwalze 2. Im Ergebnis entsteht eine sogenannte "Quetschkraft", die die Oberfläche des Kopierpapiers 10 von der Oberfläche der beheizten Walze 1 trennt, während das Papier 10 durch den Preßzonenbereich zwischen der beheizten Walze 1 und der Andruckwalze 2 hin durchgeführt wird. Auf Grund dessen wird das Kopierpapier 10 verbunden mit dem nachstehend erläuterten Antibelegungs effekt des Tonertrennmittels von der beheizten Walze 1 nach der Fixierung des Tonerbildes auf dem Papier 10 besser abge trennt, ohne daß das Papier 10 an der Walze 1 anhaftet und von dieser in ungewünschter Richtung mitgerissen wird. Das Anhaften des Kopierpapier 10 an der beheizten Walze 1 und das vorstehend genannte Mitreißen kann folglich sogar in einer Fixiereinrichtung, in der große Mengen leicht absetz baren Farbtoners fixiert werden, wirksam verhindert werden.

Die beheizte Walze 1 ist mit einer Tonertrennmittelzufüh rungseinrichtung 13 ausgerüstet. Die Tonertrennmittelzufüh rungseinrichtung 13 besteht aus einer Ölwanne 15, die ein Tonertrennmittel 14 enthält, einer Zuführungswalze 16, deren Boden in das in der Ölwanne 15 befindliche Tonertrennmittel taucht und einer Beschichtungswalze 17, welche sowohl mit der Zuführungswalze 16 als auch der beheizten Walze 1 in Be rührung steht. In dieser Anordnung wird das Tonertrennmittel 14 über die Beschichtungswalze 17 in ausgewogener Menge (z. B. in einer derartigen Menge, daß eine Tonertrennmittel schicht mit einer Dicke von etwa 0,1 µm auf dem Kopierpapier 10 erzeugt wird) auf die Oberfläche der beheizten Walze 1 aufgetragen.

Im vorliegenden Beispiel 1 wird als Tonertrennmittel 14 eine Ölzusammensetzung mit einer Viskosität von 300 cSt, erhält lich durch Vermischen von 1000 Gew.-Teilen eines aminmodifi zierten Öls α₁ der vorstehenden Formel (I); des Amin A Öls (Aminäquivalent von 40 000), und einen Gewichtsteil eines aromatischen Aminogruppen enthaltenden Organopolysiloxans der vorstehenden Formel (IV), des aromatisch aminmodifizier ten Öls δ, verwendet.

Versuchsbeispiel 1

Versuchsweise wird die Einrichtung nach Fig. 1 angefertigt und hinsichtlich der Trennwirkung (Anfangsversuch) unter sucht, wobei ein Kopierpapier 10 mit einem Farbtonerbild 11 darauf, einer Fixierung des darauf befindlichen Bildes unterzogen wird, um zu prüfen, ob sich Toner absetzt oder nicht und ob das Kopierpapier 10 anhaftet oder von der be heizten Walze 1 in unerwünschter Richtung mitgerissen wird.

Als Farbtonerbild 11, werden drei Farbtoner, nämlich blau (Cyan), rot (Magenta) und gelb auf das Kopierpapier 10 je weils in einer Menge von 0,7 mg/cm² und in einer Gesamtmenge von 2,1 mg/cm² aufgebracht. Als Kopierpapier 10 wird entwe der ein dickes Papier (65 g/m²) oder ein dünnes Papier (56 g/m²) verwendet. In beiden Fällen wird das Papier sowohl in Längsrichtung als auch in Querrichtung eingezogen, um den Abtrennbarkeitsversuch aussagekräftig zu gestalten. Im Ver such wird die Oberflächentemperatur der beheizten Walze 1 von 120°C bis 180°C in Intervallen von 20°C geändert, wäh rend die der Andruckwalze 2 auf 130°C konstant gehalten wird. Die Versuchsergebnisse des Kopierpapierabtrennungs versuchs sind in Tabelle I nachstehend dargestellt.

Tabelle I

In vorstehender Tabelle I bedeutet "○", daß sich das Kopier papier 10 gut und problemlos von der Walze ablöst, "∆" be deutet, daß die letzte Hälfte des Kopierpapiers 10 sich teilweise absetzt und "×" bedeutet, daß das Kopierpapier 10 an der beheizten Walze 1 anhaftet und nach oben hin mitge rissen wird.

Wie aus den Ergebnissen eindeutig hervorgeht, wird die Fi xierung unter Verwendung der erfindungsgemäßen Fixierungs vorrichtung problemlos am besten in einem Temperaturbereich von 120°C bis 160°C durchgeführt. Im Hinblick auf das Pa piereinzugssystem ist zu erkennen, daß das Zuführungssystem in Längsrichtung gut und ohne Probleme im Temperaturbereich von 120 bis 180°C betrieben werden kann.

Versuchsbeispiel 2

Als nächstes wird ein Durchlaufversuch unter den Bedingungen von Versuchsbeispiel 1 durchgeführt, bei dem allerdings die Temperatur der beheizten Walze 1 auf 140°C festgelegt wird und das Kopierpapier 10 ein dickes Papier ist. Es werden 30 000 Kopien in Querrichtung kontinuierlich fixiert.

Als ein Versuchsergebnis kann ermittelt werden, daß weder auf der Oberfläche der beheizten Walze 1 noch auf der Ober fläche der Andruckwalze 2 ein Gelprodukt erzeugt wird. Die Abtrennbarkeit des Kopierpapiers 10 ist wie in nachstehender Tabelle II ausgeführt nach kontinuierlicher Fixierung von 30 000 Kopien kaum unterscheidbar von der im Anfangsversuch.

Tabelle II

Aus den Ergebnissen der vorstehenden Tabelle II geht hervor, daß das zwei aminmodifizierte Öle umfassende Tonertrennmittel immer eine hohe Abtrennbarkeit zeigt, sogar wenn es auf einer mit einer aus fluorhaltigem Gummi (Viton®gummi) herge stellten elastischen Außenschicht 6 versehenen beheizten Walze 1 verwendet wird. Das Tonertrennmittel der Zusammen setzung besitzt außerdem eine ausgezeichnete Hitzebeständig keit. Das aminmodifizierte Öl unterliegt bei längerem Ge brauch und hohen Temperaturen keinen chemischen Reaktionen, so daß es die anfänglichen ausgezeichneten Trenneigenschaf ten über eine lange Zeit beibehält.

Vergleichsbeispiel 1

Die gleiche Fixiereinrichtung gemäß Beispiel 1 wird vorbe reitet, wobei allerdings das Tonertrennmittel 14 durch ein mercaptomodifiziertes Öl ersetzt wird. Der Versuch wird ge mäß Versuchsbeispiel 1 durchgeführt. Die Ergebnisse sind nachstehend in Tabelle III dargestellt.

Tabelle III

Wie aus den Ergebnissen der vorstehenden Tabelle III klar hervorgeht, ist die Abtrennbarkeit des mit einem Polyester toner beschichteten Kopierpapiers von der beheizten Walze schlecht, falls mercaptomodifiziertes Öl als Tonertrennmit tel 14 verwendet wird.

Versuchsbeispiel 3

Um die gute Abtrennbarkeit aminmodifizierten Öls zu ergrün den, wird der nachstehende Absetzungsversuch durchgeführt. Im einzelnen werden 10 × 10 cm große quadratische Platten ver schiedener Materialien hergestellt und Tonertrennöl ver schiedenster Art dünn auf jede quadratische Platte gestri chen, wobei die Temperatur der Platte in einem Temperaturbe reich von 90 bis 230°C in Intervallen von jeweils 10°C gere gelt wird. Dann wird ein Kopierpapier 10 mit einem nichtfi xierten Tonerbild 11 darauf auf die Oberfläche einer solchen beschichteten Platte unter Druck für einige Sekunden gege ben. Danach wird das Kopierpapier 10 ruckartig von der Platte abgezogen, worauf das Tonerbild, falls Absetzungen auf der Oberfläche vorhanden sind, auf der quadratischen Platte geprüft wird. Die Ergebnisse sind nachstehend in den Tabellen IV bis Tabelle XVII dargestellt.

Als Prüfmaterialien für die quadratischen Versuchsplatten werden 13 verschiedene Materialien, nämlich Kupfer, Alumi nium, Nickel, Zink, rostfreier Stahl, Quarzglas, Silicon RTV-Gummi, Fluorsilicongummi, Viton®gummi I (mit 70 Gew.-Tei len MgO als Füllstoff), Viton®gummi II (mit 70 Gew.-Teilen PbO als Füllstoff), Viton®gummi III (mit 20 Gew.-Teilen MgO und 50 Gew.-Teilen SiO₂ als Füllstoff), Viton®gummi IV (mit 20 Gew.-Teilen MgO und 50 Gew.-Teilen Al₂O₃ als Füllstoff) und Viton®gummi V (mit 20 Gew.-Teilen MgO und 50 Gew.-Teilen ZnO als Füllstoff) verwendet.

Als Tonertrennmittel 14, das auf die Oberfläche der quadra tischen Platte aus den jeweils vorstehenden Materialien ge strichen wird, werden Dimethylöl γ mit einer Viskosität von 300 cSt, ein mercaptomodifiziertes Öl mit einer Mercapto gruppenkonzentration von 0,1% und einer Viskosität von 300 cSt und dieselbe Ölzusammensetzung gemäß Anspruch 1 verwen det. Als Toner werden Toner A, umfassend 96 Gew.-Teile eines Polyesterharzes mit einem Molekulargewicht (MG) von 15 000, 1 Gew.-Teil eines antistatischen Mittels und 3 Gew.-Teile eines Rotpigments (Magenta) und Toner B, umfassend 96 Gew.- Teile eines Styrol-Acrylsäureharzes mit einem Molekularge wicht (MG) von 100 000, 1 Gew.-Teil eines antistatischen Mittels und 3 Gew.-Teilen eines Rotpigment (Magenta) verwen det.

In den nachstehenden Tabellen zeigt das Symbol "" an, daß sich das Kopierpapier ohne Probleme gut ablöst; "○" zeigt an, daß sich das Kopierpapier ohne Absetzung des Toners ab löst; "∆" zeigt an, daß sich das Kopierpapier mit teilweisen Tonerabsetzungen ablöst und "×" zeigt an, daß sich der Toner nach der Entfernung des Kopierpapiers völlig abgesetzt hat. Falls zwei Symbole in einer Spalte angegeben sind, so sind in dem Versuch die beiden Ergebnisse erhalten worden.

Tabelle IV

Probestück:Kupferplatte

Tabelle V

Probestück: Aluminiumplatte

Tabelle VI

Probestück: Platte aus rostfreiem Stahl

Tabelle VII

Probestück: Nickelplatte

Tabelle VIII

Probestück: Zinkplatte

Tabelle IX

Probestück: Glasplatte

Tabelle X

Probestück: Teflonplatte

Tabelle XI

Probestück: Platte aus Silicon RTV

Tabelle XII

Probestück: Platte aus Fluorsilicon

Tabelle XIII

Probestück: Platte aus Viton®-Gummi I

Tabelle XIV

Probestück: Platte aus Viton®-Gummi II

Tabelle XV

Probestück: Platte aus Viton®-Gummi III

Tabelle XVI

Probestück: Platte aus Viton®-Gummi IV

Tabelle XVII

Probestück: Platte aus Viton®-Gummi V

Aus den Ergebnissen der vorstehenden Tabellen geht hervor, daß eine so hergestellte, gemäß Beispiel 1 verwendete Ölzusammensetzung nicht nur auf Gummis sondern auch auf verschiedene andere Materialien anwendbar ist und eine hohe Abtrennbarkeit zeigt.

Die Ursache dafür könnte darin bestehen, daß aufgrund der funktionellen Aminogruppen in der Ölzusammensetzung diese leicht an Metalle, Metalloxide und Gummi unter Herstellung eines chemischen Absorptionsüberzuges oder eines Überzuges infolge einer chemischen Umsetzung des Öls mit der Oberfläche des Materials gebunden wird.

Im Gegensatz zur erfindungsgemäß verwendeten Ölzusammensetzung wirkt das vergleichsweise untersuchte Dimethylsiliconöl nur bei Silicon-RTV-Gummi leicht abtrennend, jedoch schwer bei den anderen Materialien. Das andere vergleichsweise untersuchte mercaptomodifizierte Siliconöl bewirkt eine etwas bessere Abtrennung als das Dimethylsiliconöl und eine gute Abtrennbarkeit bei einigen Viton®gummis, jedoch eine schlechte bei den anderen Materialien.

Versuchsbeispiel 4

Um die Ölzusammensetzung gemäß Beispiel 1 und ein mercaptomodifiziertes Öl hinsichtlich ihrer Affinität zu verschiedenen Materialien zu untersuchen, wird ein weiterer Versuch durchgeführt, in dem der Kontaktwinkel einer nach 2 verschiedenen Verfahren ölbeschichteten Probe mit reinem Wasser vermessen wird. In dem Versuch wird das zu untersuchende Öl auf eine Platte gestrichen und die beschichtete Oberfläche wie nachstehend behandelt. Im ersten Verfahren wird das zu untersuchende Öl auf eine Versuchsplatte aufgetragen und die beschichtete Oberfläche mit einem Stück trockenem Papier abgerieben, um das Öl wegzuwischen. Im zweiten Verfahren wird das zu untersuchende Öl auf eine Versuchsplatte in gleicher Weise aufgetragen und die beschichtete Oberfläche mit Methanol gewaschen.

Als Versuchsplatte, die mit dem zu untersuchenden Öl beschichtet werden soll, werden Viton®gummi I (mit 70 Gew.-Teilen MgO als Füllstoff), Viton®gummi II (mit 20 Gew.-Teilen MgO und 50 Gew.-Teilen SiO₂ als Füllstoff), rostfreier Stahl, Aluminium, Quarzglas, ein Blatt OHP und eine 40 µm stark Perfluoralkoxy-beschichtete (PFA) Platte verwendet.

Die Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle XVIII aufgeführt, wobei die Zahlen in Klammern den Wert der Standardabweichung anzeigen.

Tabelle XVIII

Wie aus den Ergebnissen der vorstehenden Tabelle XVIII hervorgeht, hat die Ölzusammensetzung gemäß Beispiel 1, die zwei aminmodifizierte Öle umfaßt, einen größeren Kontaktwinkel mit der Versuchsplatte als das mercaptomodifizierte Vergleichsöl und hat daher eine größere Affinität als lezteres. Es ist daher verständlich, daß eine ziemlich große Menge aminmodifizierten Öls auf der Versuchsplatte verbleibt, selbst wenn diese mit Methanol gewaschen wird. Die Affinität des Öls zur Versuchsplatte ist daher außerordentlich groß.

Beispiel 2

Es wird dieselbe Fixiereinrichtung wie in Beispiel 1 vorbereitet, wobei als Tonertrennmittel 14 das Amin A Öl (Aminäquivalent von 40 000) des aminmodifizierten Öls α gemäß Formel I verwendet wird. Unter Verwendung dieser Einrichtung wird der Versuch gemäß Versuchsbeispiel 1 durchgeführt. Die Ergebnisse entsprechen denen von Versuchsbeispiel 1.

Nun wird der gleiche Durchlauftest wie in Beispiel 1 durchgeführt, wobei die Oberflächentemperatur der beheizten Walze 1 auf 140°C gehalten wird, die gleichen drei Sorten Farbtoner verwendet werden, das gleiche dicke Papier mit gleichem Quereinzug transportiert wird und 30 000 Kopien kontinuierlich fixiert werden. Im Ergebnis des Durchlauftests wird weder auf der Oberfläche der beheizten Walze 1 noch auf der Oberfläche der Andruckwalze 2 ein gelförmiges Produkt ermittelt, jedoch erhöht sich die Viskosität des Öls im Ölvorratsbehälter des Tonertrennmittels 14, so daß eine weitere Fortsetzung des Fixierungsvorganges einen Ölüberschuß auf die Beschichtungswalze 17 nach sich ziehen würde, oder Unregelmäßigkeiten bei der Ölzuführung entstünden. Die Farbe des Tonertrennmittels schwankt etwas um hellbraun, was jedoch keine Probleme aufwirft. Die Ergebnisse der Bewertung der Abtrennbarkeit des Kopierpapiers des Versuchs sind in Tabelle XIX angeführt, aus der hervorgeht, daß die Abtrennbarkeit etwas geringer ist als jene bei Versuchsbeginn.

Tabelle XIX

Versuchsbeispiel 5

Um eine eventuell vorhandene Veränderung bei der Abtrennung des Kopierpapiers von der Walze 1 zu untersuchen, werden die Benetzbarkeit und der Glanz der Kopie in Abhängigkeit von einer Änderung der Tonertrennmittelbestandteile 14 untersucht.

Die Menge des aromatisch aminmodifizierten Öls δ der Formel IV gemäß Beispiel 1 wird mit 0,1% festgelegt, während der andere Ölbestandteil, der zugemischt wird, geändert wird und ausgewählt ist aus Amin B Öl, Amin C Öl und Amin D Öl des aminmodifizierten Öls α₁ der Formel (I), wobei die Werte b und c so variiert werden, daß die Aminäquivalente der betreffenden Verbindungen sich dabei ändern, Amin E Öl des aminmodifizierten Öls α₂ der Formel (I), Amin F Öl des aminmodifizierten Öls β der Formel (II) und das mercaptomodifizierte Öl. Unter Verwendung der so hergestellten Tonertrennmittelproben werden die Abtrennung des Kopierpapiers von der Walze 1, die Benetzbarkeit der Walze 1 und der Glanz der Kopie untersucht.

Die Kopierpapierabtrennbarkeit wird im Kopierversuch dadurch bewertet, ob während des Versuchs das Kopierpapier 10 an der beheizten Walze 1 anhaftet und/oder in unerwünschter Richtung mitgerissen wird. Die Benetzbarkeit wird durch Beobachtung des Feuchtegrades der Oberfläche der beheizten Walze 1 mit bloßem Auge während des Testes bewertet. Der Glanz der Kopie wird durch Vermessen der Oberfläche des fixierten Tonerbildes auf dem Papier mit einem Oberflächenglanzmeßgerät Einfalls- und Ausfallwinkel 75° bestimmt.

Im Ergebnis des Versuchs liefern das Amin A Öl, Amin C Öl und das Amin D Öl eine ausgezeichnete Benetzung. Die Benetzung durch das Amin E Öl und das Amin F Öl war normal. Im Gegensatz dazu zeigt das mercaptomodifzierte Öl eine schlechte Benetzung.

Die Ergebnisse der Glanzmessungen der Kopien sind in Fig. 4 dargestellt, aus der hervorgeht, daß das Amin D Öl in höheren Temperaturbereichen einen etwas niedrigeren Kopieglanz zeigt. Der etwas verminderte Glanz der Kopien mit dem Amin D Öl in höheren Temperaturbereichen wirft aber bei der praktischen Verwendung keine Probleme auf. Im Gegensatz dazu ist der Glanz der Kopie, der mit dem mercaptomodifizierten Öl erhalten wird, sehr schlecht. Alle anderen Öle erreichen etwa im gleichen Maße befriedigende Ergebnisse.

Bezüglich der Kopierpapierabtrennbarkeit liefern das Amin A Öl, das Amin B Öl, das Amin C Öl, das Amin E Öl und das Amin F Öl dieselben Ergebnisse, wie jene der vorstehenden Tabelle XIX, während das Amin D Öl die in Tabelle XX nachstehend aufgeführten Ergebnisse erreicht. Im Gegensatz dazu stehen die Ergebnisse mit dem mercaptomodifizierten Öl, dargestellt in nachstehender Tabelle XXI.

Tabelle XX

Tabelle XXI

Wie aus den vorstehenden Tabellen hervorgeht, ergeben mit Ausnahme des Amin D Öls und des mercaptomodifizierten Öls alle untersuchten Öle dieselben Ergebnisse. Das mercaptomodifizierte Öl weist eine schlechte Benetzbarkeit auf und liefert in höheren Temperaturbereichen einen verminderten Kopieglanz, trennt aber das Kopierpapier. Das Amin D Öl zeigt andererseits eine schlechte Kopierpapierabtrennbarkeit unter den Bedingungen höherer Temperaturen. Als Grund dafür könnte die hohe Aminogruppenkonzentration des Amin D Öls in Betracht kommen (ist das Aminäquivalent gering, so ist die Aminogruppenkonzentration hoch). Infolgedessen ist der Anteil an Methylgruppen im Öl, die einen großen Einfluß auf die Abtrennbarkeit des Öls selbst besitzen, verringert, so daß das Öl eine verminderte Trennwirkung besitzt. Der gleiche Grund kann für das Ergebnis des vorstehend genannten Glanzes der Kopie angenommen werden. Aufgrund der Ergebnisse kann festgestellt werden, daß das aminmodifizierte Öl α₁ der Formel (I) einen geeigneten Bereich bezüglich der Aminogruppenkonzentration aufweist. Insbesondere kann festgestellt werden, daß das aminmodifizierte Öl α₁ der Formel (I) mit einer Aminogruppenkonzentration im Bereich von Amin D Öl bis Amin B Öl (von etwa 10 000 bis etwa 140 000 als Aminäquivalent) eine gute Abtrennbarkeit liefert.

Versuchsbeispiel 6

Das Amin D Öl wird mit Dimethylöl γ auf 1/5 der Konzentration oder 1/18 der Konzentration verdünnt, so daß das Aminäquivalent im Bereich von 38 200 bzw. 137 520 eingestellt wird. Beide so verdünnte Proben werden im gleichen Versuch der Bewertung der Kopierpapierabtrennbarkeit unterworfen. In beiden Fällen werden die gleichen Resultate wie die in Tabelle XIX dargestellten erhalten. Aus den Ergebnissen erhärtet sich, daß die Zugabe von Dimethyl Öl γ zum Amin D Öl, um das Aminäquivalent des erhaltenen Gemisches zu erhöhen, die Trennwirkung des Ölgemischs verbessert.

Versuchsbeispiel 7

Es wird ein weiterer Versuch zur Untersuchung einer gegebenenfalls vorhandenen Änderung der Kopierpapierabtrennbarkeit unter Verwendung verschiedener Ölzusammensetzungen durchgeführt, die das Amin A Öl und das aromatisch aminmodifizierte Öl δ in verschiedenen Verhältnissen umfassen. Im einzelnen wird das Verhältnis von Amin A Öl zum aromatisch aminmodifizierten Öl δ in einer Weise verändert, daß das Verhältnis von aromatisch aminmodifiziertem Öl δ 0,5 Gew.-Teile, 1 Gew.-Teil, 2 Gew.-Teile, 3 Gew.-Teile oder 5 Gew.-Teile jeweils zu 1000 Gew.-Teile Amin A Öl beträgt. Der Kopierpapierabtrennbarkeitsversuch wird unter den gleichen Bedingungen wie in Versuchsbeispiel 1 durchgeführt.

In allen Fällen, in denen das Verhältnis von aromatisch aminmodifiziertem Öl δ zum Amin A Öl geändert wird, werden die gleichen Ergebnisse wie in vorstehender Tabelle I erhalten. Falls das Verhältnis von aromatisch aminmodifiziertem Öl δ 5 Gew.-Teile übersteigt, ist die Kopierpapierabtrennbarkeit des Tonertrennmittels jedoch vermindert und die Verträglichkeit des Bestandteils zum Amin A Öl vermindert. Dies äußert sich durch Ausfallen von Bestandteilen der Tonertrennmittelzusammensetzung und durch eine hellbraune Verfärbung der Zusammensetzung.

Beispiel 3 und Versuchsbeispiel 8

Die gleiche Fixierungseinrichtung wie in Fig. 1 und Fig. 2 erläutert, wird hergestellt, mit Ausnahme einer 700 Watt Quarzlampe 3, die ins Innere der beheizbaren Walze 1 montiert wird, der elastischen äußeren Schicht 6 mit einer Dicke von 30 µm, einer 300 Watt Quarzlampe 7, die ins Innere der Andruckwalze 2 eingesetzt wird, und der elastischen äußeren Schicht 9 mit einer Dicke von 30 µm. Die Oberflächentemperatur der Andruckwalze 2 wird auf 150°C konstant gehalten und die Oberflächengeschwindigkeit sowohl der beheizten Walze als auch der Andruckwalze 2 auf 160 mm/Sekunde konstant gehalten.

Als Tonertrennmittel 14 wird ein aminmodifiziertes Öl β der Formel (II) verwendet, wobei die Werte b und c verändert werden, um verschiedene aminmodifizierte Öle β′ mit einem unterschiedlichen Aminäquivalent gemäß Tabelle XXII herzustellen. Alle diese Öle besitzen eine Viskosität von etwa 320 cSt. Die Oberflächentemperatur der beheizten Walze 1 wird auf 130°C, 150°C, 170°C und 190°C verändert und nur dünnes Papier wird im Versuch verwendet. Die anderen Bedingungen sind die gleichen wie jene im Versuchsbeispiel 1 und die Kopierpapierabtrennbarkeit der Versuchsöle wird bewertet. Die erhaltenen Ergebnisse sind nachstehend in Tabelle XXII dargestellt.

Tabelle XXII

Aus den Ergebnissen geht hervor, daß das aminmodifizierte Öl β der Formel (II) mit einem Aminäquivalent von 7500 bis 500 000 sogar bei dünnem Kopierpapier als Tonertrennmittel gut verwendbar ist, und daß die Fixierung ohne Probleme bei der Tonerabtrennbarkeit in einem Fixiertemperaturbereich zwischen 130 bis 190°C gut durchführbar ist.

Versuchsbeispiel 9

Als Tonertrennmittel 14 werden verschiedene Ölzusammensetzungen, jeweils ein aminmodifiziertes Öl β der Formel (II) mit einem Aminäquivalent von 7500 und Dimethylöl γ (Viskosität 300 cSt) umfassend, mit einem wie in nachstehender Tabelle XXIII ausgewiesenen Aminäquivalent verwendet. Die anderen Bedingungen sind dieselben wie im Versuchsbeispiel 8 des vorstehend erwähnten Beispiels 3. Die Kopierpapierabtrennbarkeit wurde für alle Versuchsölzusammensetzungen geprüft und die Ergebnisse in Tabelle XXIII dargestellt.

Tabelle XXIII

Wie aus vorstehender Tabelle XXIII zu sehen, werden auch im vorliegenden Versuchsbeispiel 9 die gleichen Ergebnisse wie im Versuchsbeispiel 8 erhalten.

Versuchsbeispiel 10

Nach dem Versuch des vorangehenden Versuchsbeispiels 8, bei dem ein Tonertrennmittel mit einem Aminäquivalent von 36 500 und einer Viskosität von 320 cSt verwendet worden ist, wird ein Durchlaufversuch durchgeführt, bei dem die Temperatur der beheizten Walze 1 auf 150°C eingestellt wird und 30 000 Blatt dickes Papier als Kopiermedium 10 kontinuierlich in die Fixiereinrichtung zur kontinuierlichen Durchlauffixierung eingezogen werden, wobei die Kopierpapiereinzugrichtung quer ist. Die anderen Bedingungen sind die gleichen wie im Versuchsbeispiel 8 von Beispiel 3.

Nach dem Durchlauftest werden die Oberfläche der beheizten Walze 1 und jene der Andruckwalze 2 untersucht, ob entweder irgendein Gelprodukt erzeugt wurde oder ein Schleier als Vorstufe dazu erkennbar ist. Zusätzlich wird nach dem Durchlauftest ein weiterer Papierabtrennbarkeitsversuch durchgeführt, bei dem dünnes Kopierpapier verwendet wird. Im Ergebnis des Versuchs kann die Abtrennbarkeit des geprüften dünnen Papiers unter den Temperaturbedingungen im Bereich von 130 bis 190°C entsprechend dem vorangehenden Versuchsbeispiel 10 als gut bewertet werden.

Versuchsbeispiel 11

Als Tonertrennmittel 14 wird ein aminmodifiziertes Öl β der Formel (II) mit einem Aminäquivalent von 100 000 und einer Viskosität von 300 cSt, ein mercaptomodifiziertes Öl oder Dimethylöl γ verwendet. Die gleiche Einrichtung nach Fig. 1 und Fig. 2 von Beispiel 3 wird verwendet. Die Versuche zur Prüfung der Kopierpapierabtrennbarkeit, Benetzbarkeit und des Glanzes der Kopie werden unter den gleichen Bedingungen wie jene im Versuchsbeispiel 5 durchgeführt.

Aus den Versuchsergebnissen geht hervor, daß das aminmodifizierte Öl β eine ausgezeichnete Benetzbarkeit zeigt, die anderen jedoch, das mercaptomodifizierte Öl bzw. das Dimethylöl γ, diese nicht aufweisen. Bezüglich des Glanzes der Kopie gibt das aminmodifizierte Öl β der Kopie einen ausgezeichneten Glanz, wie in Fig. 5 dargestellt. Der Glanz der Kopie, wie er im Falle der Verwendung von mercaptomodifiziertem Öl erhalten wird, kann jedoch als nicht so gut bezeichnet werden, zeigt aber bei praktischer Verwendung keine Schwierigkeiten. Im Gegensatz dazu ist der Glanz der Kopie, der im Falle der Verwendung des Dimethylöls γ erhalten wird, ziemlich schlecht. Die Ergebnisse der Kopierpapierabtrennbarkeit mit jedem Öl (Tonertrennmittel) erhalten im vorliegenden Versuch, sind in nachstehender Tabelle XXIV dargestellt.

Tabelle XXIV

Versuchsbeispiel 12

Die gleiche Einrichtung nach Fig. 1 und Fig. 2 von Beispiel 3 wird hergestellt unter Verwendung eines aminmodifizierten Öls β der Formel (II) mit einem Aminäquivalent von 100 000 und einer Viskosität von 300 cSt, eines mercaptomodifizierten Öls oder des Dimethylöls γ als Tonertrennmittel 14. Die Heiztemperatur der beheizten Walze 1 und der Andruckwalze 2 werden auf 160°C eingestellt und die Einrichtung wird 80 Stunden durchgehend ohne Zuführung von Kopierpapier mit eingeklinkten drehenden Walzen betrieben.

Nach diesem Versuch werden die beiden Walzen 1 und 2 mit Alkohol abgewischt und die abgewischten Oberflächen mit bloßem Auge untersucht, ob ein Gelprodukt oder ein Schleier feststellbar ist. Die Oberflächen sind in allen Fällen makellos. Aus den Versuchsergebnissen geht folglich hervor, daß das aminmodifizierte Öl β im Vergleich zu dem üblichen mercaptomodifiziertem Öl und Dimethylöl γ ausgezeichnet hitzebeständig ist.

Im Einklang mit dem Fixierverfahren und der Einrichtung der vorliegenden Erfindung besitzt das Tonertrennmittel nicht nur eine ausgezeichnete Tonerabtrennbarkeit sondern auch eine ausgezeichnete Hitzebeständigkeit. Das Tonertrennmittel ist folglich für einen langen Zeitraum unter hohen Temperaturbedingungen ohne Verschlechterung dauerhaft verwendbar. Unter Verwendung des erfindungsgemäßen Tonertrennmittels wird das Tonerbild daher auf dem Kopiermedium problemlos fixiert.

Claims

1. Verfahren zum Fixieren eines Tonerbildes, bei dem ein Kopiermedium mit einem nichtfixierten Tonerbild darauf unter Druck zwischen einem sich berührenden Paar Fixierwalzen hindurchgeführt wird, so daß das nichtfixierte Tonerbild auf dem Kopiermedium fixiert wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein Tonertrennmittel, das als wirksamen Bestandteil ein funktionelle Gruppen enthaltendes Organopolysiloxan der allgemeinen Formel (I) umfaßt: in der A die Gruppe -R¹-X darstellt (in der R¹ einen Alkylenrest mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen bedeutet; X die Gruppen -NH₂ oder -NHR²NH₂ bedeutet, wobei R² einen Alkylenrest mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen darstellt); b und c die Bedingungen 0 b 10 und 10 c 1000 erfüllen, und d die Zahl 2 oder 3 bedeutet, e 0 oder 1 ist, die Summe aus d + e = 3 ist und b und e nicht gleichzeitig 0 sein dürfen, wobei das Organopolysiloxan eine Viskosität von 10 bis 100 000 cSt bei 25°C besitzt, auf mindestens eine der Fixierwalzen, die eine Oberflächenschicht aus fluorhaltigem Gummi aufweisen, gegeben und mit dem nichtfixierten Tonerbild durch das Paar Fixierwalzen in Kontakt gebracht wird.

2. Fixierverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das funktionelle Gruppen enthaltende Organopolysiloxan durch die allgemeine Formel (II) wiedergegeben wird: in der A die Gruppe -R¹-X darstellt, wobei R¹ einen Alkylenrest mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen bedeutet und X die Gruppe -NH₂ darstellt; und b und c die Bedingungen 0 < b 10 und 10 c 1000 erfüllen.

3. Fixierverfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Tonertrennmittel zusätzlich als wirksamen Bestandteil ein Organopolysiloxan der allgemeinen Formel (III) beinhaltet: (R⁵)_aSiO_(4-a)/2 (III)in der R⁵ einen Alkyl- oder Arylrest mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen bedeutet und 1,95 < a < 2,20 ist.

4. Fixierverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Tonertrennmittel zusätzlich als wirksamen Bestandteil ein aromatische Aminogruppen enthaltendes Organopolysiloxan der allgemeinen Formel (IV) umfaßt: in der R³ einen Alkyl- oder Arylrest mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen bedeutet; R⁴ eine Methylgruppe oder einen aromatischen Aminorest der Formeln: darstellt,
D¹ und D² jeweils den vorstehenden Rest R³ oder die Gruppe -O-R⁴ bedeuten; p und q die Bedingungen 0 p 100 und 0 q 10 erfüllen, mit der Maßgabe, daß mindestens einer der Reste D¹ oder D² die Gruppe -O-R⁴ bedeutet, falls q gleich 0 ist.

5. Fixiereinrichtung, bei der ein Kopiermedium mit einem nichtfixierten Tonerbild darauf unter Druck zwischen einem sich berührenden Paar Fixierwalzen hindurchgeführt wird, so daß das nichtfixierte Tonerbild auf dem Kopiermedium fixiert wird, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Tonertrennmittelzuführungseinrichtung zum Aufbringen eines Tonertrennmittels auf mindestens eine Fixierwalze, die eine Oberfläche aus fluorhaltigem Gummi aufweist und die über das Paar Fixierwalzen mit dem nichtfixierten Tonerbild in Berührung steht, besitzt, wobei das Tonertrennmittel als einen wirksamen Bestandteil mindestens ein funktionelle Gruppen enthaltendes Organopolysiloxan der allgemeinen Formel (I) umfaßt: in der A, b, c, d, e und die Viskosität gemäß Anspruch 1 definiert sind.

6. Fixiereinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das funktionelle Gruppen enthaltende Organopolysiloxan des Tonertrennmittels durch die allgemeine Formel (II) wiedergegeben wird: in der A, b und c gemäß Anspuch 2 definiert sind.

7. Fixiereinrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Tonertrennmittel zusätzlich als wirksamen Bestandteil ein Organopolysiloxan der allgemeinen Formel (III) umfaßt: (R⁵)_aSiO_(4-a)/2 (III)in der R⁵ und a gemäß Anspruch 3 definiert sind.

8. Fixiereinrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Tonertrennmittel zusätzlich als wirksamen Bestandteil ein aromatische Aminogruppen enthaltendes Organopolysiloxan der allgemeinen Formel (IV) umfaßt: in der R³, R⁴, D¹ und D² sowie p und q gemäß Anspruch 4 definiert sind.