JP2005092201A - 定着器流体組成物 - Google Patents

Abstract

【課題】離型寿命の改良された定着器部材を提供する。
【解決手段】定着器部材であって、基材と、その上のポリマを含む層と、その層の上の、約０．０５モルパーセント〜約１．００モルパーセントのメルカプト基および約０．０００１モルパーセント〜約０．０６モルパーセントのアミノ基を含み、アミノに対するメルカプトのモルパーセントの数値の比が少なくとも２である、メルカプト官能性基およびアミノ官能性基を含むオルガノシロキサンポリマのコーティングと、を含む定着器部材である。
【選択図】図３

Description

本明細書における開示が目的としているのは、静電トナー粒子の定着の際に使用するために選択される、定着器流体（fuser fluids）、定着器オイルまたは離型剤のような、新規な組成物である。この組成物は多くの利点を有していて、たとえば、定着ロールや、静電複写、特に電子写真（xerographic）複写装置など各種装置における類似の構成要素から、トナー粒子、特にポリエステルおよびスチレン・ブタジエン系トナー粒子の離型（release）を促進する。さらに詳しくは、本明細書の開示が目的としているのは、たとえば溶液の形態の、メルカプト官能性ポリオルガノシロキサン類とアミノ官能性ポリオルガノシロキサン類との混合物と、それによってコーティングまたは含浸された定着器部材（硬質または軟質）であって、それは、各種の実施態様において、離型の促進、定着器の寿命延長、コピー紙との間の相互作用の改良などの面でメリットを与えることができる。本明細書に開示されているさらなる展開が目指しているのは、基材と、その上の、好ましくはフルオロポリマまたはフルオロエラストマを含むポリマ層と、その層の上の、特定の量のメルカプト官能性基およびアミノ官能性基を含む離型剤を含むオルガノシロキサンポリマ離型剤のコーティングと、を含む定着器部材である。

本明細書における展開は、米国仮出願番号第６０／４９８，７５２（２００３年８月３０日出願）からの優先権を主張する。

公知の定着器オイルについて言えば、シリコーンオイルが定着器部材をコーティングするための好適な離型剤として用いられてきた。しかしながら、異なったタイプのシリコーンオイルを使用するには、いくつもの問題点がある。その結果、多くのタイプのシリコーンオイルがあって、それらの性質も官能基、分子量、粘度などに応じて広い範囲で変化するので、改良された定着器オイルやそれらの混合物を開発するための研究が精力的に続けられている。

メルカプト官能性のポリオルガノシロキサン離型流体（release fluids）が、フルオロポリマ定着器部材の外側層に使用されることが多かった。フルオロポリマ定着器部材（またはロール）のそれら外側層あるいはオーバコートには通常、酸化銅または酸化アルミニウムのような金属酸化物フィラーが含まれる。そのようなフルオロポリマ定着ロールの１例としては、酸化銅を充填したバイトン（VITON、登録商標）でオーバコートした定着ロールが挙げられる。メルカプト官能性ポリオルガノシロキサン類中に存在するメルカプト基が酸化銅（ＣｕＯ）サイトに結合して、定着器部材をトナーとの接触から保護するための流体層を与えている。そのような組合せは、スチレン・ブタジエン系トナー樹脂を使用した白黒コピー（ブラックトナー）を作成するには、好結果（すなわち、離型寿命が長い）が得られていた。

しかしながら、メルカプト官能性ポリオルガノシロキサン類をカラープリントを作成するのに使用すると、離型寿命が非常に短くなることが観察された。その原因はいくつか考えられるが、たとえば、より反応性が高いポリエステルトナー樹脂を使用していること、トナー添加物の量が多いこと、トナーの堆積高さ（pile height）が高いこと、ハーフトーンの使用幅が広いこと、印刷面積（coverage）が広いことなどがある。したがって、標準的な白黒（Ｉ）、フルカラーのカラー・イメージ・オン・イメージ（color image on image）（ＩＯＩ）およびハイライトカラーの・イメージ・ネクスト・トゥ・イメージ（image next to image）（ＩＮＩ）用途など、ブラックおよび／またはカラープリントが可能なプリンタにおいて使用する際に、より長い離型寿命を示すような、定着器流体、定着器オイルまたは離型剤が製造できれば好都合である。

この点から、アミノ官能性ポリオルガノシロキサン類がカラープリントには使用されてきた。アミノ基は、メルカプト基の場合のような酸化銅アンカーサイトは必要としないが、その理由は、アミノ基が、定着ロールのバイトン（VITON、登録商標）オーバコートポリマそのものと直接反応することが可能だからである。したがって、アミノ官能性ポリオルガノシロキサン類を使用したカラープリントでは、酸化銅充填バイトン（VITON、登録商標）オーバコート定着ロールは必要としない。

さらに、アミノ官能性ポリオルガノシロキサン類の中のアミノ基がメルカプト基よりも、堅固に定着ロール表面に結合するために、メルカプト官能性ポリオルガノシロキサン類の場合よりもアミノ官能性ポリオルガノシロキサン類を使用した場合の方が、より堅固に保護することが可能であることも、観察された。このようなメカニズムあるために、アミノ官能性ポリオルガノシロキサン類の方が、メルカプト官能性ポリオルガノシロキサン類よりも、明らかに長い定着器の離型寿命を与えることになる。

米国特許第４，０２９，８２７号明細書 米国特許第４，１０１，６８６号明細書 米国特許第４，１８５，１４０号明細書

しかしながら、白黒プリント（ブラックトナー）に使用する場合には、高いモル％のアミノ官能性ポリオルガノシロキサン類が紙通過ロールを汚染して、その摩擦係数を下げ、スリップの原因となることが見いだされた。これは、オイルのアミノ官能性基と紙の成分との間の化学的な相互作用が原因で起きている。その上、アミノ基の反応性が高いために、場合によっては定着ロールが汚染される。さらに、アミノ官能性基が悪影響を及ぼすこともあり、そのような例としては、プリント物に書き込んだりタイプをしたりする後処理が困難、ラミネートが困難、アミノオイルが原因の紙送りシステムに対する信頼性の低下、などがある。

さらに、メルカプト官能性ポリオルガノシロキサン類を白黒プリント（ブラックトナー）で使用した場合に、トナー組成物によっては、定着器の性能にさらなる問題が発生することも判ってきた。そのような問題としては、たとえば紙詰まり、離型寿命の短縮、および広い印刷面積の場合の画像品質問題などがある。したがって、ブラック、ＩＯＩまたはＩＮＩを使用したハイライトカラーおよびフルカラーで使用することが可能で、上記の欠陥を克服した、定着器流体、オイルおよび／または離型剤を開発することが望まれる。

１つの態様において、本明細書における開示は、メルカプト官能性基およびアミノ官能性基を、約０．０５モルパーセント〜約１．００モルパーセントのメルカプト基、および約０．０００１モルパーセント〜約０．０６モルパーセントのアミノ基の量で含む、定着器流体、定着器オイルまたは離型剤に関する。アミノに対するメルカプトのモルパーセントの比の数値は、少なくとも２である。このモルパーセントの数値は、ポリマ中のオルガノシロキサン繰返し単位の総数に対する、本明細書における開示の流体中に存在する官能基の量を表している。この組成物は、定着器（硬質または軟質）の離型寿命を改良し、定着ロールへの画像オフセットを抑制し、そして広い印刷面積のプリントの品質を改良することが、見いだされた。さらに、この組成物は、ハイライトカラー複写機（ＩＮＩ）に見られるような、反応性の高いカラーポリエステルトナー樹脂および、フルオロポリマまたはフルオロエラストマ充填（例えば、ＣｕＯ、Ａｌ_２Ｏ_３、Ａｌ_３Ｏ_４、など）定着器オーバコートなどと共に使用した場合に、その離型寿命を延長させることができる。

さらなる態様においては、本明細書に開示される開発が目的としているのは、基材と、その上のフルオロポリマまたはフルオロエラストマを含む層と、その層の上の約０．１０モルパーセント〜約０．２０モルパーセントのメルカプト基、及び約０．００３〜約０．０３モルパーセントのアミノ基を含む離型剤のコーティングと、を含む定着器部材である。アミノに対するメルカプトのモルパーセントの比の数値は、少なくとも５である。このモルパーセントの数値は、ポリマ中のオルガノシロキサン繰返し単位の総数に対する、本発明の流体中に存在する官能基の量を表している。反応性の高いポリエステルトナー樹脂のような、反応性トナー材料と共に使用する場合、離型剤をコーティングすることは、その下の定着器部材材料を保護するのに効果がある。

また別の態様においては、本明細書における開示が関するのは、約０．１５モルパーセント〜約０．２０モルパーセントのメルカプト基および０．００３モルパーセント〜約０．０１２モルパーセントのアミノ基を含む、定着器流体、定着器オイルまたは離型剤である。アミノに対するメルカプトのモルパーセントの比の数値は、少なくとも１０である。先にも述べたように、このモルパーセントの数値は、ポリマ中のオルガノシロキサン繰返し単位の総数に対する、本明細書における開示の流体中に存在する官能基の量を表している。この組成物から、離型寿命が大きく改良された定着器流体が得られる。

さらなる態様においては、本発明の開発が目的としているのは、基材と、その上のポリマまたはエラストマを含む層と、その層の上の、メルカプト官能性およびアミノ官能性ポリオルガノシロキサン類を含む離型剤のコーティングと、を含む定着器部材である。そのコーティングには、メルカプト置換したオルガノシロキサンポリマと、微量の、またはより少ない量のアミノ置換したオルガノシロキサンポリマと、を含むことが好ましい。このような離型剤によって、各種の実施態様において、優れた結果、すなわち、紙詰まりの減少、定着器の離型寿命の改良、品質の改良などが得られる。

本出願が目的としているのは、メルカプト官能性基およびアミノ官能性基を含む、改良された定着器流体、定着器オイルまたは離型剤である。これに関連して、本明細書における開示の定着器流体、定着器オイルまたは離型剤には、約０．０５〜約１．００モルパーセントのメルカプト基および約０．０００１〜約０．０６０モルパーセントのアミノ基が含まれる。アミノに対するメルカプトのモルパーセントの比の数値は、少なくとも２である。このモルパーセントの数値は、ポリマ中のオルガノシロキサン繰返し単位の総数に対する、本明細書における開示の流体中に存在する官能基の量を表している。その他の特徴としては、本明細書において開示された、改良された定着器流体、定着器オイルまたは離型剤は、離型性および定着器の寿命、ならびに改良されたコピー紙との間の相互作用などの面で優れている。

本発明の開発の定着器流体、定着器オイルまたは離型剤には、約０．１０〜約０．２０モルパーセントのメルカプト基および約０．００３〜約０．０３０モルパーセントのアミノ基が含まれていることが好ましい。アミノに対するメルカプトのモルパーセントの比の数値は、少なくとも５である。

本明細書に開示する定着器流体、定着器オイルまたは離型剤には、約０．１５〜約０．２０モルパーセントのメルカプト基および約０．００３〜約０．０１２モルパーセントのアミノ基が含まれていることが、より好ましい。アミノに対するメルカプトのモルパーセントの比の数値は、少なくとも１０である。

さらに、本発明の開発がさらに目的としているのは、基材と、その上の、好ましくは充填した（カーボンブラック、窒化ホウ素、ＣｕＯ、Ａｌ_２Ｏ_３、酸化亜鉛など）フルオロポリマまたはフルオロエラストマのポリマ層と、そのポリマ層の上の、メルカプト官能性ポリオルガノシロキサン類と好ましくはより少ないまたは微量のアミノ官能性ポリオルガノシロキサン類との特定のブレンド物を含む離型剤のコーティングと、を含む定着器部材である。本発明の開発がさらに関するのは、静電、特に電子写真（xerographic）複写装置における、トナー粒子、特に、反応性の高いポリエステルトナー粒子の、定着ロール（硬質または軟質）からの離型を促進するための、改良された定着器流体、定着器オイルまたは離型剤の使用である。

ここで図を参照するが、複数の図を通して、同じまたは類似の構成要素には、同様の参照番号を使用して表しており、図１には、典型的な静電写真（electrophotographic）複写装置を示していて、元の物体の光画像をコピーしたものが、感光体部材の上に静電潜像の形態で記録され、次いでその潜像を、検電性（electroscopic）熱可塑性樹脂粒子（一般にトナーと呼ばれる）を塗布することによって、可視化する。具体的には、電源１１から電圧を印加した帯電器１２の手段を用いて、感光体１０を帯電させる。次いでその感光体をレーザおよび／または発光ダイオードのような光学システムまたは画像入力装置１３からの光で像様に露光して、その上に静電潜像を形成させる。その静電潜像は通常、現像ステーション１４からの現像剤混合物と接触させることにより、現像される。現像は、磁気ブラシ、パウダ・クラウド（powder cloud）またはその他公知の現像法を使用して、実施することができる。

トナー粒子を光導電性表面の上に像様の形状で堆積させてから、それを、転写手段１５によってコピーシート１６へ転写するが、転写方法は、加圧転写、静電転写などでよい。それとは別な方法で、現像した画像を中間転写部材に転写させ、その後でコピーシートに転写させることも可能である。

現像した画像の転写が終了したら、コピーシート１６は、図１では定着ロールおよび加圧ロールで示した定着ステーション１９に進み、そこでコピーシート１６を定着器部材２０と加圧部材２１の間を通すことによって、現像された画像をコピーシート１６に定着させて、それにより耐久画像を形成させる。感光体１０は、転写が済むと、クリーニングステーション１７へと進み、そこで、感光体１０の上に残っているトナーをすべて、ブレード２２（図１に示す）、ブラシ、またはその他のクリーニング装置を用いて、感光体から除去する。

図２（説明のみを目的とした図である）を参照すると、定着ステーション１９の実施態様を示すのに定着ロール２０の実施態様を用いているが、それに含まれるのが、適切なベース部材または基材４の上のポリマまたはエラストマ表面５で、この実施態様においてはそのベース部材または基材は中空の円筒であるかまたは、各種適切な金属、例えば、アルミニウム、陽極処理アルミニウム、鋼、ニッケル、銅などで作製した芯部であり、それには適切な加熱要素６を、円筒となっているその中空部分に配している。この定着器部材２０には場合によっては、芯部４と外側層５との間に、接着剤・クッション材その他適当な層７を設けることもできる。バックアップロールまたは加圧ロール２１は、定着ロール２０と組合せることで「ニップ」あるいはコンタクト・アーク（contact arc）１を形成し、その間にコピー紙または他の基材１６を通し、それにより、その上にあるトナー画像２４を、定着ロール２０のポリマまたはエラストマ表面５と接触させる。図２から判るように、バックアップロールまたは加圧ロール２１の実施態様の図では、鋼鉄芯２と、その上のポリマまたはエラストマ表面または層３がある。油溜め２５にはポリマ性離型剤２６が入っているが、それは、室温では固体でも液体でもよいが操作温度では流体となるもので、本発明の定着器部材においては、それはメルカプト官能性基およびアミノ官能性基を含むオルガノシロキサンポリマである。この加圧部材２１は、場合によっては加熱要素（図示せず）を有していてもよい。

図２に示した実施態様においては、ポリマ性離型剤２６をポリマまたはエラストマ表面５に塗布するために、２つの離型剤送出しロール２７および２８を図に示した方向で回転するように取り付けてあって、離型剤２６をポリマまたはエラストマ表面５に移送するようになっている。送出しロール２７はその一部が油溜め２５の中に漬かっていて、その表面を使って、油溜めからの離型剤を送出しロール２８に移送している。調節ブレード２９を使用することによって、ポリマ性離型流体の層を、送出しロール２７にまず塗布し、次いで、厚みをサブミクロンから数ミクロンに調節した離型流体をポリマまたはエラストマ表面５に塗布することができる。このように、調節装置２９によって、好ましくは約０．１〜約２ミクロンまたはそれ以上の厚みの離型流体を、ポリマまたはエラストマ５の表面に塗布することができる。

図３に本発明のまた別な実施態様の断面図を示すが、ここでは、定着器部材２０に含まれるのは、基材４と、シリコーンゴムおよび場合によってはその中に分散または含有される銅または酸化アルミニウムなどのフィラー３０を含む任意の中間表面層７と、外側のポリマまたはエラストマ表面層５と、である。図３にはさらに、流体離型剤または定着オイル層９としての、メルカプト官能性とアミノ官能性ポリオルガノシロキサン類とのブレンド物も示されている。

本明細書で使用する場合、「定着器部材（fuser member）」という用語は、定着ロール、ベルト、フィルム、シートなどを含む定着器部材；ドナーロール、ベルト、フィルム、シートなどを含むドナー部材；および、加圧ロール、ベルト、フィルム、シートなどを含む加圧部材；ならびに、デジタルも含めた静電写真（electrophotographic）または電子写真（xerographic）機器の定着システムに有用なその他の部材、を指している。本発明の定着器部材は、幅広く各種の機器において使用することが可能で、本明細書に示す特定の実施態様への用途に特に限定される訳ではない。

定着器部材には、各種好適な基材を選択することができる。

任意部材である中間層には、各種好適または所望の材料を使用することができる。たとえば、この任意部材の中間層には、形態順応層（conformable layer）を形成するのに充分な厚みのシリコーンゴムを含んでいてもよい。好適なシリコーンゴムとしては、室温加硫（ＲＴＶ）シリコーンゴム、高温加硫（ＨＴＶ）シリコーンゴム、および低温加硫（ＬＴＶ）シリコーンゴムを挙げることができる。

定着器部材の外側の定着層の好適な例としては、フルオロポリマのようなポリマが挙げられる。本発明のために特に有用なフルオロポリマコーティングの例としては、テフロン（TEFLON、登録商標）類似の材料、たとえば、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コポリマ（ＦＥＰ）、ペルフルオロビニルアルキルエーテルテトラフルオロエチレンコポリマ（ＰＦＡテフロン（PFA TEFLON、登録商標））、ポリエーテルスルホン、それらのコポリマおよびターポリマなどがある。フルオロエラストマのようなエラストマもまた適している。

定着器部材の外側の定着層に、場合によっては、官能性の定着器オイルを使用するような実施態様においては特に、導電性フィラーを分散させることも可能である。好適なフィラーは、離型剤の官能基と相互作用を有していて、熱可塑性樹脂トナーを離型させ、フィラー表面材料そのものとトナーが接触するのを妨げるような熱的に安定な膜を形成することが可能なものである。この結合があれば、離型を促進させるために必要なオイルの量を減らすことも可能である。

外側ポリマ層と基材との間に、接着層、その他の適切なクッション層や導電層など、その他任意の層を加えることも可能である。任意の中間接着層および／またはポリマ層を塗布することにより、所望の性質または性能目標を達成することができる。接着剤中間層は、たとえばエポキシ樹脂やポリシロキサン類から選択することが可能である。

ポリマ性流体離型剤をポリマ外側層と組合せて使用して、流体離型剤の層を形成させることが可能で、それにより、定着器部材の表面に界面バリアを形成しながら、未反応の低表面エネルギーの離型流体を外側の離型フィルムとして残すことができる。離型剤には、官能性離型剤と非官能性流体離型剤とがある。本明細書で使用する場合、「非官能性オイル」という用語は、定着器部材の表面の上のフィラーや定着器部材の表面層を含むポリママトリックスと化学的に反応することが可能な有機官能基を、シロキサンポリマの主鎖またはペンダント基の上に含まないオイルのことを言う。本明細書で使用する場合、「官能性オイル」という用語は、定着器部材の表面上に存在するフィラーまたは定着器部材の表面層に含まれるポリママトリックスと化学的に反応することが可能な官能基を含み、フィラーの表面エネルギーを低下させ、それによって定着器部材の表面からのトナー粒子の離型を容易とするような離型剤のことを言う。

好適なアミノ置換およびメルカプト置換したオルガノシロキサンポリマは、次の一般式のものであり、


ここでＧは−ＮＨＲ_１１または−ＳＨであり、そしてここで−ＮＨＲ_１１または−ＳＨ基は、同一または異なった鎖の上にあってよく、Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３、Ｒ_４、Ｒ_５、Ｒ_６、Ｒ_７、Ｒ_８、およびＲ_９のそれぞれは互いに独立して、典型的には１〜約１８個の炭素原子、好ましくは１〜約８個の炭素原子、より好ましくは１〜約６個の炭素原子、さらにより好ましくは１〜約３個の炭素原子（ただし、炭素原子の個数がこれらの範囲から外れていてもよい）を有する直鎖状、分岐状、環状、および不飽和のアルキル基を含む、アルキル基；典型的には６〜約１８個の炭素原子、好ましくは６〜約１０個の炭素原子、さらにより好ましくは６〜約８個の炭素原子（ただし、炭素原子の個数がこれらの範囲から外れていてもよい）を有する置換したアリール基を含む、アリール基；または、典型的には７〜約１８個の炭素原子、好ましくは７〜約１２個の炭素原子、より好ましくは７〜約９個の炭素原子（ただし、炭素原子の個数がこれらの範囲から外れていてもよい）を有する置換したアリールアルキル基を含む、アリールアルキル基（その基のアルキルまたはアリール部分のいずれかがケイ素原子に結合しているもの）であり、ここでＲ_４、Ｒ_５およびＲ_９の内の少なくとも１つは、場合によっては、１〜約１００個のジオルガノシロキサンモノマの繰り返し単位を有するポリオルガノシロキサン鎖であってもよく、Ｒ_１０はアルキル基またはアリールアルキル基であるが、そのアルキル基は、典型的には１〜約１８個の炭素原子、好ましくは１〜約８個の炭素原子、より好ましくは１〜約６個の炭素原子、さらにより好ましくは１〜約３個の炭素原子、最も好ましくは約３個の炭素原子、たとえばｎ−プロピル基（ただし、炭素原子の個数がこれらの範囲から外れていてもよい）を有する、直鎖状、分岐状、環状、および不飽和のアルキル基を含み、そのアリールアルキル基（その基のアルキルまたはアリール部分のいずれかがケイ素原子に結合しているもの）は、典型的には７〜約１８個の炭素原子、好ましくは７〜約１２個の炭素原子、より好ましくは７〜約９個の炭素原子（ただし、炭素原子の個数がこれらの範囲から外れていてもよい）を有する、置換したアリールアルキル基を含み、そして、Ｒ_１１は、水素原子、アルキル基、アルキルアミノ基またはアリールアルキル基であるが、そのアルキル基は、典型的には１〜約１８個の炭素原子、好ましくは１〜約８個の炭素原子、より好ましくは１〜約６個の炭素原子、さらにより好ましくは１〜約３個の炭素原子（ただし、炭素原子の個数がこれらの範囲から外れていてもよい）を有する、直鎖状、分岐状、環状、および不飽和のアルキル基を含み、そのアリールアルキル基（その基のアルキルまたはアリール部分のいずれかがケイ素原子に結合しているもの）は、典型的には７〜約１８個の炭素原子、好ましくは７〜約１２個の炭素原子、より好ましくは７〜約９個の炭素原子（ただし、炭素原子の個数がこれらの範囲から外れていてもよい）を有する、置換したアリールアルキル基を含む。さらに、ｐおよびｎはそれぞれ繰り返しモノマ単位の数を表していて、典型的には、ｐは０〜約５、ｎは約５０〜約５，０００であるが、ただし、繰り返しモノマ単位の数がこれらの範囲から外れていてもよい。本発明の範囲では、アミノまたはメルカプト置換基のモルパーセントは、典型的には約０．２〜約５モルパーセントであるが、ただし、官能基のモルパーセントがこの範囲から外れていてもよい。

本発明の１つの具体的な実施態様においては、アミノ基のモルパーセントは、典型的には約０．０００１モルパーセント〜約０．０６０モルパーセント、好ましくは約０．００３モルパーセント〜約０．０３０モルパーセント、より好ましくは約０．００３モルパーセント〜約０．０１２モルパーセントであるが、アミノ官能性基のモルパーセントがこの範囲から外れていてもよい。本発明のまた別の具体的な実施態様においては、メルカプト置換基のモルパーセントは、典型的には約０．０５モルパーセント〜約１．００モルパーセント、好ましくは約０．１０モルパーセント〜約０．２０モルパーセント、より好ましくは約０．１５モルパーセント〜０．２０モルパーセントであるが、メルカプト官能性基のモルパーセントがこの範囲から外れていてもよい。これらの数は、存在しているオルガノシロキサン基の総数に対する、本発明の流体の中に存在する官能基の量を表している。本発明の流体において、示しているパーセント値は、統計的な平均値であり、個々のポリマ分子のあるものでは官能性置換基を全く含まないのに対し、別の個々のポリマ分子ではその上に、１、２、３、４、５またはそれ以上の官能性置換基を含んでいるようなこともあるのは、理解しておかれたい。１つの好ましい実施態様においては、Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３、Ｒ_４、Ｒ_５、Ｒ_６、Ｒ_７、Ｒ_８、およびＲ_９がすべてメチル基である。

市場で入手可能なメルカプト官能性またはアミノ官能性ポリオルガノシロキサン類の例を挙げれば、フューザ・エージェント（Fuser Agent、登録商標）、メルカプトオイル（ワッカー（Wacker）、γ−スルフヒドリルプロピル置換ポリジメチルシロキサン、スルフヒドリル含量、約０．２０モル％）、フューザ・シールド（Fuser Shield、登録商標）（ワッカー（Wacker）、γ−アミノプロピル−置換ポリジメチルシロキサン、アミン含量約０．０６モル％）などがある。

本発明の流体は、典型的には約２５℃において約１００〜約１，０００センチストークス、好ましくは約２５０〜約８００センチストークスの粘度を有するが、粘度がこれらの範囲から外れていてもよい。

本発明の離型剤は典型的には、約５００°Ｆ（２６０℃）まで、好ましくは約３０°Ｆ（−１．１℃）〜約４５０°Ｆ（２３２．２℃）の温度で流動性を有するが、離型剤が流動性を有する温度がこの範囲から外れていてもよい。

離型剤が、ポリマ定着器部材の表面で連続の膜を形成するのが好ましい。本発明のシリコーンオイルは典型的には、コピー（ＵＳレターサイズ）１枚あたり約０．１〜約５０マイクロリットル、好ましくはコピー１枚あたり約２〜約３０マイクロリットル、より好ましくはコピー１枚あたり約３〜約１５マイクロリットルの量で供給されるが、その量がこれらの範囲から外れていてもよい。

さらに本発明の離型剤は、充填した（カーボンブラック、窒化ホウ素、ＣｕＯ、Ａｌ_２Ｏ_３など）バイトン（VITON、登録商標）ＧＦのオーバコートを有する定着ロールの離型寿命を延ばしたり、トナー材料から定着ロールの外側層を保護するための表面被覆を増大させたりするなどのメリットも有している。

本発明で使用するための好適なトナー樹脂を例示的に挙げてみれば、ビニルポリマ類、たとえば、スチレンポリマ類、アクリロニトリルポリマ類、ビニルエーテルポリマ類、アクリレートおよびメタクリレートポリマ類；エポキシポリマ類；ジオレフィン類；ポリウレタン類；ポリアミド類およびポリイミド類；ポリエステル類、たとえば、ジカルボン酸とジオール（ジフェノールを含む）とのポリマ性エステル化物、架橋ポリエステル類；その他がある。本発明のトナー組成物のために選択されるポリマ樹脂には、ホモポリマや、２種以上のモノマからのコポリマが含まれる。さらに、上記のポリマ樹脂は架橋されていてもよい。

次いでこのトナー樹脂を、溶融ブレンドまたはその他の方法で、着色剤、電荷キャリア添加物、界面活性剤、乳化剤、顔料分散体、流動調節添加剤、破砕促進剤、その他と混合することができる。このようにして得られた生成物を次いで、粉砕のような公知の方法で粉体化して、トナー粒子を形成させる。場合によっては、分子量が約１，０００〜約７，０００のたとえばポリエチレン、ポリプロピレンおよびパラフィンワックス類のようなワックスを、定着離型剤として、トナー組成物の中または上に加えることもできる。

着色剤、たとえばカーボンブラック、マグネタイトまたはそれらの混合物、シアン、マゼンタ、イエロ、ブルー、グリーン、レッド、オレンジ、バイオレットまたはブラウンまたはそれらの混合物を、トナーの所望の着色を付与するに充分な量で添加する。一般に顔料または染料は、カラートナーに対しては約２〜約６０重量パーセント、好ましくは約２〜約９重量パーセント、ブラックトナーに対しては約３〜約６０重量パーセントの範囲の量で使用する。

本発明はさらに方法も目的としており、それに含まれるのは、（ａ）画像形成部材の上に静電潜像を発生させる工程；（ｂ）前記画像形成部材を現像剤と接触させて前記潜像を現像する工程；（ｃ）前記現像された画像をコピー基材に転写する工程；そして（ｄ）前記現像された画像を、基材と、その上のフルオロポリマを含む層と、前記フルオロポリマ層の上の、好ましくはより少量のアミノ官能性ポリオルガノシロキサンとブレンドしたメルカプト官能性ポリオルガノシロキサンを含む離型剤のコーティングと、を含む定着器部材と接触させることによって、前記コピー基材に前記現像された画像を固着させる工程；であるが、ここで前記メルカプト官能性またはアミノ官能性ポリオルガノシロキサンは、次式で表され、

ここでＧは−ＮＨＲ_１１または−ＳＨであり、そしてここで、前記−ＮＨＲ_１１または−ＳＨ基は、同一または別の鎖の上にあってよく、Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３、Ｒ_４、Ｒ_５、Ｒ_６、Ｒ_７、Ｒ_８、およびＲ_９のそれぞれは他とは独立して、アルキル基またはアリールアルキル基であり、Ｒ_１０はアルキル基またはアリールアルキル基であり、Ｒ_１１は水素原子、アルキル基、アルキルアミノ基またはアリールアルキル基であり、そしてｎおよびｐはそれぞれ、繰り返しモノマ単位の数を表す整数である。トナーは、ポリエステルまたはスチレン・ブタジエン系トナーであることが好ましい。

本発明はさらに、記録媒体上に画像を形成するための画像形成装置も包含し、それに含まれるのは：ａ）その上に静電潜像を受け取ることが可能な電荷保持性表面；ｂ）前記電荷保持性表面にトナーを塗布し、それによって、前記静電潜像を現像して、前記電荷保持性表面の上に現像された画像を形成する現像装置；ｃ）前記現像された画像を前記電荷保持性表面からコピー基材に転写する転写装置；および、ｄ）前記コピー基材の表面にトナー画像を定着させるための定着装置、であって、前記定着装置には、基材と、その上の、充填した（ＣｕＯ、Ａｌ_２Ｏ_３など）フルオロポリマを含む層と、前記フルオロポリマ層の上の、より少ない量のアミノ官能性ポリオルガノシロキサンをブレンドしたメルカプト官能性ポリオルガノシロキサンを含む離型剤のコーティングと、を含む定着器部材を含む。

（実施例１）
ゼロックス・コーポレーション（Xerox Corporation）のＤＴ１８０コピー機に、試験のための非相互作用的（non−interactive）現像システムを後付けした。９種の寿命延長試験のための材料及び機器条件は以下に示す通りである：
例１：実験条件
トナー：
樹脂：プロポキシル化ビスフェノールＡフマレート（ゲル含量３０〜４０％）
顔料：リソール・スカーレット（Lithol Scarlet）
添加物：シリカ、チタニアおよびステアリン酸カルシウム
キャリア：ＰＭＭＡコーティングした鋼製粗粒（steel grit）
定着器材料：
定着ロール：バイトン（VITON、登録商標）−ＧＦを、メチルエチルケトンとメチルイソブチルケトンとの混合物中で、酸化銅、焼成アルミナ、水酸化カルシウム、酸化マグネシウムおよびデュポン・キュラティブ（DuPont Curative）Ｎｏ．５０とブレンドし、円筒状の鋼製ロールの上に、公称厚み約８ミルでオーバコートした。こうしてコーティングした定着器部材を、空気中で順に、９５℃で２時間、１７５℃で２時間、２０５℃で２時間、そして２３０℃で１６時間かけて硬化させた（米国特許第５，７２９，８１３号の記載にしたがった）。
加圧ロール：Ｂ．Ｆ．グッドリッチ（Goodrich）から商品名エプカー（EPCAR）３４６として供給されるエチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）でコーティングした鋼鉄（rigid steel）芯に、金属とゴムの界面に２液性の接着材料を使用し、同時に２０ミルのＰＦＡテフロン（TEFLON、登録商標）スリーブで覆った。このゴムは、硬化させた後では、高い架橋密度を有していた（米国特許第４，０８３，０９２号の記載にしたがった）。
メルカプトオイル（Ｍ）：ゼロックス（Xerox）フューザ・エージェント（Fuser Agent、登録商標）、２５０ｃＳ、０．２モル％メルカプト官能化流体。
アミノオイル（Ａ）：ゼロックス（Xerox）フューザ・シールド（Fuser Shield、登録商標）、３５０ｃＳ、０．０６モル％アミノ官能化流体。
作業条件：
定着ロール表面温度：２００℃
紙：８．５×１４”ゼロックス（Xerox）４０２４、２０ポンド ボンド紙
モード：複式（Duplex）
画像：３アップチェック（3-up checks）、試験用（survey form）
ＴＭＡ（単位面積あたりのトナー質量）：約０．８ｍｇ／ｃｍ^２

すべての寿命試験は、使用した定着器流体の種類を除いては、同一の条件で実施した。試験１および２では、１００％フューザ・エージェント（Fuser Agent、登録商標）を使用した。試験３〜９では、フューザ・エージェント（Fuser Agent、登録商標）とフューザ・シールド（Fuser Shield、登録商標）のブレンドを、記載の比率で使用した。５０／５０の比率のブレンド流体では、０．１０モルパーセントのメルカプト基と０．０３モルパーセントのアミノ基を含む。９０／１０の比率のブレンド流体では、０．１８モルパーセントのメルカプト基と０．００６モルパーセントのアミノ基を含む。９５／５の比率のブレンド流体では、０．１９モルパーセントのメルカプト基と０．００３モルパーセントのアミノ基を含む。

これらの結果から判ることは、１００％のフューザ・エージェント（Fuser Agent、登録商標）を使用した寿命試験１および２では、わずか２５０Ｋ印刷しただけで、定着ロール上に画像オフセットが起きた。しかしながら、ブレンド流体を使用した試験３〜８では、２５０Ｋ印刷した後でもオフセットは起きず、それぞれの試験はこの時点で中止した。さらに試験９では、１，２００Ｋ印刷後でも効果があることが認められた。

さらに、試験１、３および４における定着ロール、加圧ロール、ドナーロールおよび調節ロールについての観察を行った。試験１の定着ロールの中央には、わずか５０Ｋ印刷の後には、明らかにオフセットが認められた。図４〜図７参照。試験３および４からの定着ロールでは、トナーオフセットは認められないが、定着ロールにわずかな汚れがあった。このように、ブレンドした流体の場合には、オフセットは認められなかった。それに加えて、注目すべきは、アミン含量が高いほど、定着ロールの汚れが少ないことが観察されたことである。

さらに、約９０重量パーセントのメルカプト官能性ポリオルガノシロキサンと約１０重量パーセントのアミノ官能性ポリオルガノシロキサンをブレンドすることで、有利な結果が得られることが判った。アミンの量が多いほど、多くの問題が起き、たとえば、フィードロールでスリップが起きたり、印刷したコピーの表面にポスト・イット（Post-it、登録商標）その他の粘着材が付着しなかったりする。さらに、アミン含量が高いほど、ＰＤＭＳ（polydimethyl siloxane）環状揮発分の発生が増加するようになる。

（実施例２）
フルオロポリマ定着器部材と組合せて使用した場合に充分な離型を与えるためには、定着器オイルブレンド物のアミン官能基を、定着器部材の外側層に含まれるフルオロポリマに対して充分に反応性があるものとすべきである。それと同時に、ポスト・イット（Post-it、登録商標）や粘着材が定着後の紙の表面に付着できるようにするために、ブレンド物のアミン官能基が紙の中のセルロースやフィラー類と反応したり結合したりするのを最小限に抑えるようにすべきである。ブレンド物中のアミン基の、バイトン（VITON、登録商標）フルオロポリマおよび紙に対する反応性は、以下の実験で確かめた。

上記の試験を、メルカプト官能性およびアミノ官能性ＰＭＤＳの各種のブレンド物（５０／５０、８５／１５、９０／１０、９５／５および１００／０）について、繰り返して実施した。その結果、１００％メルカプト官能性ＰＭＤＳを使用したのでは、受容可能な結果は得られないということが判明した（すなわち、ロール表面でのトナーの汚染が著しいために試験を停止した）。

本明細書に示した情報を見直せば、当業者ならば本明細書における開示の、他の実施態様や変更が可能であろう。それらの実施態様および修正、さらにはその同等物もまた、本発明の範囲の中に包含される。

一般的な静電写真（electrophotographic）装置を示す図である。 本発明の開発の実施態様による定着システムを示す図である。 本発明の開発の実施態様を示す断面図である。 各種のシリコーンオイルでコーティングした定着ロールを示す顕微鏡写真である。 各種のシリコーンオイルでコーティングした定着ロールを示す顕微鏡写真である。 各種のシリコーンオイルでコーティングした定着ロールを示す顕微鏡写真である。 各種のシリコーンオイルでコーティングした定着ロールを示す顕微鏡写真である。

符号の説明

１ コンタクト・アーク（ニップ）、２ 鋼鉄芯、３ ポリマまたはエラストマ表面または層、４ 基材（ベース部材、芯部）、５ ポリマまたはエラストマ表面（外側層）、６ 加熱要素、７ 接着剤・クッション材その他適当な層（中間表面層）、９ 流体離型剤または定着オイル層、１０ 感光体、１１ 電源、１２ 帯電器、１３ 画像入力装置（光学システム）、１４ 現像ステーション、１５ 転写手段、１６ コピーシート（コピー紙または他の基材）、１７ クリーニングステーション、１９ 定着ステーション、２０ 定着器部材（定着ロール）、２１ 加圧部材（バックアップロール、加圧ロール）、２２ ブレード、２４ トナー画像、２５ 油溜め、２６ ポリマ性離型剤、２７ 離型剤送出しロール（送出しロール）、２８ 離型剤送出しロール（送出しロール）、２９ 調節ブレード（調節装置）、３０ フィラー。

Claims (5)

1. 定着器部材であって、
   基材と、
   その上のポリマを含む層と、
   前記層の上の、約０．０５モルパーセント〜約１．００モルパーセントのメルカプト基および約０．０００１モルパーセント〜約０．０６モルパーセントのアミノ基を含み、ここでアミノに対するメルカプトのモルパーセントの数値の比が少なくとも２である、メルカプト官能性基およびアミノ官能性基を含むオルガノシロキサンポリマのコーティングと、
   を含む定着器部材。
2. 請求項１に記載の定着器部材であって、
   前記コーティングは、次式のメルカプト官能性およびアミノ官能性ポリオルガノシロキサンを含むブレンド物であり：
   
   ここでＧは−ＮＨＲ_１１または−ＳＨであり、そしてここで、前記−ＮＨＲ_１１または−ＳＨ基は同一または別の鎖の上にあってよく、Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３、Ｒ_４、Ｒ_５、Ｒ_６、Ｒ_７、Ｒ_８、およびＲ_９のそれぞれは他とは独立して、アルキル基またはアリールアルキル基であり、Ｒ_１０はアルキル基またはアリールアルキル基であり、Ｒ_１１は水素原子、アルキル基、アルキルアミノ基またはアリールアルキル基であり、そしてｎおよびｐはそれぞれ、繰り返しモノマ単位の数を表す整数である、定着器部材。
3. 方法であって、
   （ａ）画像形成部材の上に静電潜像を発生させる工程；
   （ｂ）前記画像形成部材を現像剤と接触させて前記潜像を現像する工程；
   （ｃ）前記現像された画像をコピー基材に転写する工程；そして
   （ｄ）前記現像された画像を、
   基材と、
   その上のポリマを含む層と、
   前記層の上の、約０．０５モルパーセント〜約１．００モルパーセントのメルカプト基および約０．０００１モルパーセント〜約０．０６モルパーセントのアミノ基を含み、ここでアミノに対するメルカプトのモルパーセントの数値の比が少なくとも２である、オルガノシロキサンポリマのコーティングと、
   を含む定着器部材と接触させることによって、前記現像された画像を前記コピー基材に固着させる工程；を含む方法。
4. 定着器部材であって、
   基材と、
   その上のポリマを含む層と、
   前記層の上の、約０．１０モルパーセント〜約０．２０モルパーセントのメルカプト基および約０．００３モルパーセント〜約０．０３モルパーセントのアミノ基を含み、ここでアミノに対するメルカプトのモルパーセントの数値の比が少なくとも５である、オルガノシロキサンポリマのコーティングと、
   を含む定着器部材。
5. 定着器部材であって、
   基材と、
   その上のポリマを含む層と、
   前記層の上の、約０．１５モルパーセント〜約０．２０モルパーセントのメルカプト基および０．００３モルパーセント〜約０．０１２モルパーセントのアミノ基を含み、ここでアミノに対するメルカプトのモルパーセントの数値の比が少なくとも１０である、オルガノシロキサンポリマのコーティングと、
   を含む定着器部材。