JP2989262B2 - 定着部材用シラン接着システム - Google Patents
定着部材用シラン接着システムInfo
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- JP2989262B2 JP2989262B2 JP34121090A JP34121090A JP2989262B2 JP 2989262 B2 JP2989262 B2 JP 2989262B2 JP 34121090 A JP34121090 A JP 34121090A JP 34121090 A JP34121090 A JP 34121090A JP 2989262 B2 JP2989262 B2 JP 2989262B2
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- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
- G03G15/20—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat
- G03G15/2003—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat
- G03G15/2014—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat using contact heat
- G03G15/2053—Structural details of heat elements, e.g. structure of roller or belt, eddy current, induction heating
- G03G15/2057—Structural details of heat elements, e.g. structure of roller or belt, eddy current, induction heating relating to the chemical composition of the heat element and layers thereof
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- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
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- Y10T428/31663—As siloxane, silicone or silane
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】 本発明は静電複写再生装置のトナー画像定着体および
定着法に関する。特に、定着面もしくは剥離層をベース
支持体に接合させるための接着システムに関する。
定着法に関する。特に、定着面もしくは剥離層をベース
支持体に接合させるための接着システムに関する。
典型的な静電複写再生装置では、コピーすべき光画像
を感光体上に静電潜像の形で記録し、次いで該潜像にト
ナーと称する検電性熱可塑性樹脂粒子を付着させて可視
化（以後、現像と呼称することもある）させる。この可
視化トナー画像は緩い粉末形態をなし、摩擦、振動など
で容易に飛散する状態にある。通常は該トナー画像を、
それ自身が感光性であるか、または白紙のような他の支
持シートから成る支持体上に固定もしくは定着させる。
を感光体上に静電潜像の形で記録し、次いで該潜像にト
ナーと称する検電性熱可塑性樹脂粒子を付着させて可視
化（以後、現像と呼称することもある）させる。この可
視化トナー画像は緩い粉末形態をなし、摩擦、振動など
で容易に飛散する状態にある。通常は該トナー画像を、
それ自身が感光性であるか、または白紙のような他の支
持シートから成る支持体上に固定もしくは定着させる。
トナー画像を支持体上に固定するための加熱方式は公
知である。検電性トナー材料を熱により支持体面上に永
久的に定着させるためには、トナー材料成分が融解し粘
着性を帯びる温度まで該材料を昇温させる必要がある。
この加熱に際してトナー材料の幾分かは支持体の繊維も
しくは細穴中に浸透する。その後、該トナー材料は冷却
すると固化して支持体にしっかりと接合する。
知である。検電性トナー材料を熱により支持体面上に永
久的に定着させるためには、トナー材料成分が融解し粘
着性を帯びる温度まで該材料を昇温させる必要がある。
この加熱に際してトナー材料の幾分かは支持体の繊維も
しくは細穴中に浸透する。その後、該トナー材料は冷却
すると固化して支持体にしっかりと接合する。
通常、この熱可塑性樹脂粒子は、トナー用に使用した
樹脂の軟化点に応じて約90ないし約160℃以上の範囲に
加熱して基質に溶着させる。しかし、基質が紙であるよ
うな場合には高温で変色する傾向があるので実質的に約
200℃以上に基質を加熱するのは好ましくない。
樹脂の軟化点に応じて約90ないし約160℃以上の範囲に
加熱して基質に溶着させる。しかし、基質が紙であるよ
うな場合には高温で変色する傾向があるので実質的に約
200℃以上に基質を加熱するのは好ましくない。
検電トナー画像を熱的に定着する試みは文献上種々発
表されてきた。これらの方法には、種々の手段で熱と圧
力との実質的同時付与；一対の圧接ロールの使用；ロー
ルその他と圧接するベルト体の使用などが包含される。
この際、熱はロールの一方もしくは両方、プレート体ま
たはベルト体の加熱により付与する。熱、圧力および接
触時間が適当に組み合わされるとトナー粒子の定着が起
こる。トナー粒子の定着を将に生起させるパラメータの
バランスは当業者が周知のことであり、使用機器や使用
条件により調整できる。
表されてきた。これらの方法には、種々の手段で熱と圧
力との実質的同時付与；一対の圧接ロールの使用；ロー
ルその他と圧接するベルト体の使用などが包含される。
この際、熱はロールの一方もしくは両方、プレート体ま
たはベルト体の加熱により付与する。熱、圧力および接
触時間が適当に組み合わされるとトナー粒子の定着が起
こる。トナー粒子の定着を将に生起させるパラメータの
バランスは当業者が周知のことであり、使用機器や使用
条件により調整できる。
加熱してトナー粒子を支持体上に熱定着させる定着シ
ステムの操作中、トナー画像と支持体の両方をロール
対、またはプレートもしくはベルト体間で創られたニッ
プを通過させる。このニップに熱と圧力を同時に付与す
ると、支持体上のトナー画像の定着が起きる。定着法で
は、通常の操作中支持体から定着体へのトナー粒子のオ
フセットが生起しないことが重要である。定着体へのト
ナー粒子のオフセットは、次いで機器の他の部分への転
移またはコピー・サイクル中での支持体上への転移が生
じ、コピーされる材料に対する裏打ちもしくは干渉が増
加する。定着操作中にトナー粒子が液化し融解トナーが
飛散し、一部が定着体上に残留するような温度までトナ
ーを加熱する際には、いわゆる“ホット・オフセット”
が起きる。このホット・オフセット温度またはホット・
オフセット温度の低下は、定着ロールの剥離性の目安で
あり、したがって必要とする剥離を提供するための表面
エネルギーが低い定着面の提供が望まれる。定着ロール
の優れた剥離性を確保し維持するために、離型剤を定着
体に付与して定着操作中にトナーを定着ロールから完全
に剥離させるのが習慣になっている。これらの材料は例
えば、トナーオフセット防止用のシリコーン油から成る
薄層として施すのが普通である。
ステムの操作中、トナー画像と支持体の両方をロール
対、またはプレートもしくはベルト体間で創られたニッ
プを通過させる。このニップに熱と圧力を同時に付与す
ると、支持体上のトナー画像の定着が起きる。定着法で
は、通常の操作中支持体から定着体へのトナー粒子のオ
フセットが生起しないことが重要である。定着体へのト
ナー粒子のオフセットは、次いで機器の他の部分への転
移またはコピー・サイクル中での支持体上への転移が生
じ、コピーされる材料に対する裏打ちもしくは干渉が増
加する。定着操作中にトナー粒子が液化し融解トナーが
飛散し、一部が定着体上に残留するような温度までトナ
ーを加熱する際には、いわゆる“ホット・オフセット”
が起きる。このホット・オフセット温度またはホット・
オフセット温度の低下は、定着ロールの剥離性の目安で
あり、したがって必要とする剥離を提供するための表面
エネルギーが低い定着面の提供が望まれる。定着ロール
の優れた剥離性を確保し維持するために、離型剤を定着
体に付与して定着操作中にトナーを定着ロールから完全
に剥離させるのが習慣になっている。これらの材料は例
えば、トナーオフセット防止用のシリコーン油から成る
薄層として施すのが普通である。
定着体、剥離剤および定着システムにおける近年の発
展については、本発明と同一出願人による米国特許第4,
264,181号、同第4,257,699号、同第4,271,179号に開示
がある。これらの特許では、官能基を有するポリマー離
型剤を定着体面に施して熱可塑性樹脂トナー画像を定着
させる定着体および定着方法を開示している。この定着
体は、金属含有フィラーを含むエラストマー面を有する
ベース体から成り、該エラストマーは求核性付加硬化剤
で硬化してある。かかる定着体の例としては、ビスフェ
ノール系硬化剤で硬化してあり、その中にフィラーとし
て鉛酸化物を分散したポリ（ビニリデンフルオライド−
ヘキサフルオロプロピレン）共重合体を具備したアルミ
ニウムベースの定着体があり、離型剤としてメルカプト
基を有するポリオルガノシロキサン油を使用する。これ
らの定着法では、このポリマー離型剤は官能基（化学反
応性官能基）を有しているので、このものはエラストマ
ー中に分散している金属含有フィラーまたは定着体面の
樹脂材料と反応して熱的に安定なフィルムを形成し、こ
のフィルムが熱可塑性樹脂トナーを剥離し、かつ該熱可
塑性樹脂トナーがエラストマー材料自身と接触するのを
防止する。この定着体面上のエラストマーもしくは樹脂
中に分散している金属酸化物、金属塩、金属合金または
他の適当な金属化合物フィラーはポリマー離型剤の官能
基と反応する。この金属含有フィラー材料は官能基を有
するポリマー離型剤を劣化させたり、逆効果を及ぼすこ
とのない材料であることが望ましい。金属含有フィラー
を含むエラストマーと官能基含有ポリマー離型剤との間
の反応のために、静電複写再生装置を高速度で操作して
も優れた離型性と高品位のコピーが得られる。
展については、本発明と同一出願人による米国特許第4,
264,181号、同第4,257,699号、同第4,271,179号に開示
がある。これらの特許では、官能基を有するポリマー離
型剤を定着体面に施して熱可塑性樹脂トナー画像を定着
させる定着体および定着方法を開示している。この定着
体は、金属含有フィラーを含むエラストマー面を有する
ベース体から成り、該エラストマーは求核性付加硬化剤
で硬化してある。かかる定着体の例としては、ビスフェ
ノール系硬化剤で硬化してあり、その中にフィラーとし
て鉛酸化物を分散したポリ（ビニリデンフルオライド−
ヘキサフルオロプロピレン）共重合体を具備したアルミ
ニウムベースの定着体があり、離型剤としてメルカプト
基を有するポリオルガノシロキサン油を使用する。これ
らの定着法では、このポリマー離型剤は官能基（化学反
応性官能基）を有しているので、このものはエラストマ
ー中に分散している金属含有フィラーまたは定着体面の
樹脂材料と反応して熱的に安定なフィルムを形成し、こ
のフィルムが熱可塑性樹脂トナーを剥離し、かつ該熱可
塑性樹脂トナーがエラストマー材料自身と接触するのを
防止する。この定着体面上のエラストマーもしくは樹脂
中に分散している金属酸化物、金属塩、金属合金または
他の適当な金属化合物フィラーはポリマー離型剤の官能
基と反応する。この金属含有フィラー材料は官能基を有
するポリマー離型剤を劣化させたり、逆効果を及ぼすこ
とのない材料であることが望ましい。金属含有フィラー
を含むエラストマーと官能基含有ポリマー離型剤との間
の反応のために、静電複写再生装置を高速度で操作して
も優れた離型性と高品位のコピーが得られる。
機構については完全に解明されていないが、官能基を
有するある種のポリマー流体を、金属酸化物、金属塩、
金属、金属合金またはその他の適当な金属化合物を分散
・含有するエラストマー面を具備する定着体面に施す
と、エラストマー中のフィラー金属と官能基含有ポリマ
ー流体との間に相互反応（配位錯体形成、水素結合形成
その他の機構による化学反応）が生じ、液状または流体
状の官能基含有ポリマー離型剤が優れた剥離面を提供
し、しかも定着体面への残留性も優れている。機構の如
何に係わりなく、エラストマー組成とは異なり、かつ官
能基含有ポリマー離型剤の組成とも異なるフィルムがエ
ラストマー面に形成されるものと考えられる。しかし、
このフィルムはトナーに対するよりも寧ろ金属化合物含
有エラストマーに対して親和性が強いので、エラストマ
ー面に対して優れた剥離被膜を生ずる。この剥離被膜
は、加熱トナーと被施工基質間の接着力およびトナーの
凝集力よりも小さな凝集力を有する。ポリマー離型剤の
官能基と金属含有エラストマー間の相互反応は、金属含
有フィラー中の金属の臨界的または高い表面エネルギー
を総体的に低減させる。
有するある種のポリマー流体を、金属酸化物、金属塩、
金属、金属合金またはその他の適当な金属化合物を分散
・含有するエラストマー面を具備する定着体面に施す
と、エラストマー中のフィラー金属と官能基含有ポリマ
ー流体との間に相互反応（配位錯体形成、水素結合形成
その他の機構による化学反応）が生じ、液状または流体
状の官能基含有ポリマー離型剤が優れた剥離面を提供
し、しかも定着体面への残留性も優れている。機構の如
何に係わりなく、エラストマー組成とは異なり、かつ官
能基含有ポリマー離型剤の組成とも異なるフィルムがエ
ラストマー面に形成されるものと考えられる。しかし、
このフィルムはトナーに対するよりも寧ろ金属化合物含
有エラストマーに対して親和性が強いので、エラストマ
ー面に対して優れた剥離被膜を生ずる。この剥離被膜
は、加熱トナーと被施工基質間の接着力およびトナーの
凝集力よりも小さな凝集力を有する。ポリマー離型剤の
官能基と金属含有エラストマー間の相互反応は、金属含
有フィラー中の金属の臨界的または高い表面エネルギー
を総体的に低減させる。
定着体と反応して検電性熱可塑性樹脂トナーに対する
優れた剥離性を有する熱安定性で、再生可能な自己清浄
性層を形成するような、官能基含有ポリマー離型剤を使
用することは、本出願人と同一名義の米国特許第4,029,
827号、同第4,101,686号、同第4,185,140号公報に記載
がある。特に、同第4,029,827号公報は、離型剤として
メルカプト官能基を有するポリオルガノシロキサンの使
用を指向している。米国特許第4,101,686号公報および
同第4,185,140号公報はカルボキシ、ヒドロキシ、エポ
キシ、アミノ、イソシアネート、チオエーテル、および
メルカプト基のような官能基を有するポリマー離型剤を
剥離流体として指向している。これらの定着システムの
ある種のものは工業的にも利用されている。例えば、
「Viton E 45」（商品名）（77モル％のビニリデンフル
オライドと23モル％のヘキサフルオロプロピレンとの共
重合体）から製造した定着ロールで酸化鉛を充填したも
のは、メルカプト官能基含有ポリオルガノシロキサン離
型剤使用定着システムにおいて成功裡に使用されてい
る。
優れた剥離性を有する熱安定性で、再生可能な自己清浄
性層を形成するような、官能基含有ポリマー離型剤を使
用することは、本出願人と同一名義の米国特許第4,029,
827号、同第4,101,686号、同第4,185,140号公報に記載
がある。特に、同第4,029,827号公報は、離型剤として
メルカプト官能基を有するポリオルガノシロキサンの使
用を指向している。米国特許第4,101,686号公報および
同第4,185,140号公報はカルボキシ、ヒドロキシ、エポ
キシ、アミノ、イソシアネート、チオエーテル、および
メルカプト基のような官能基を有するポリマー離型剤を
剥離流体として指向している。これらの定着システムの
ある種のものは工業的にも利用されている。例えば、
「Viton E 45」（商品名）（77モル％のビニリデンフル
オライドと23モル％のヘキサフルオロプロピレンとの共
重合体）から製造した定着ロールで酸化鉛を充填したも
のは、メルカプト官能基含有ポリオルガノシロキサン離
型剤使用定着システムにおいて成功裡に使用されてい
る。
これらの材料は種々の工業液用途に使用されてはいる
が、にも係わらずある種の条件下または用途では困難が
伴う。定着ロール温度が240℃に達するような用途で
は、鋼製基質に接着する定着層もしくは剥離層に困難が
伴う。通常、「Thixon300/301」（商品名）のようなエ
ポキシ系接着剤を鋼製基質とポリビニリデンフルオライ
ド・ヘキサフルオロプロピレン定着層面との間に使用す
る。このものは高温での接着破壊（adhesion failure）
が経験されている。この接着破壊の経験中には、共重合
体が鋼製基質から500時間以内に剥離する早期破壊およ
び取替えを必要とする経験が包含される。このような高
温における共重合体定着面の剥離の原因には多くの要因
が含まれるが、エポキシ接着剤が金属に対する接着効力
を失うか、または弱く裂け易くなる事実が包含される。
また高温では鋼が錆びる傾向があり、これが良好な接着
を妨げる。さらに、ある種の用途では、定着ロールと加
圧ロール間の定着ニップにおける引張りエネルギーが高
水準であることが接着破壊に寄与している。
が、にも係わらずある種の条件下または用途では困難が
伴う。定着ロール温度が240℃に達するような用途で
は、鋼製基質に接着する定着層もしくは剥離層に困難が
伴う。通常、「Thixon300/301」（商品名）のようなエ
ポキシ系接着剤を鋼製基質とポリビニリデンフルオライ
ド・ヘキサフルオロプロピレン定着層面との間に使用す
る。このものは高温での接着破壊（adhesion failure）
が経験されている。この接着破壊の経験中には、共重合
体が鋼製基質から500時間以内に剥離する早期破壊およ
び取替えを必要とする経験が包含される。このような高
温における共重合体定着面の剥離の原因には多くの要因
が含まれるが、エポキシ接着剤が金属に対する接着効力
を失うか、または弱く裂け易くなる事実が包含される。
また高温では鋼が錆びる傾向があり、これが良好な接着
を妨げる。さらに、ある種の用途では、定着ロールと加
圧ロール間の定着ニップにおける引張りエネルギーが高
水準であることが接着破壊に寄与している。
上記の引用文献中、米国特許第4,264,181号、同第4,2
57,699号、同第4,271,179号においては、金属基質に対
するフルオロエラストマー類の接合に関してエポキシ樹
脂を開示し、さらにフルオロエラストマー類に対するプ
ライマーとしての溶解シランポリマーの使用について触
れている。例えば、米国特許第4,257,699号公報の第20
欄の31行始めを参照されたい。
57,699号、同第4,271,179号においては、金属基質に対
するフルオロエラストマー類の接合に関してエポキシ樹
脂を開示し、さらにフルオロエラストマー類に対するプ
ライマーとしての溶解シランポリマーの使用について触
れている。例えば、米国特許第4,257,699号公報の第20
欄の31行始めを参照されたい。
米国特許第4,323,603号公報は100重量部のフルオロエ
ラストマーに対して0.1ないし10重量部の硬化性シラン
を含むフルオロエラストマー・フィルム組成物を開示し
ている。これらの組成物は金属酸化物を含まず、このシ
ランは直接フルオロエラストマーに添加し次いで被覆す
るか、または先ず基質に施しその上にフルオロエラスト
マーを施してから溶剤を蒸発するかの何れかである。
ラストマーに対して0.1ないし10重量部の硬化性シラン
を含むフルオロエラストマー・フィルム組成物を開示し
ている。これらの組成物は金属酸化物を含まず、このシ
ランは直接フルオロエラストマーに添加し次いで被覆す
るか、または先ず基質に施しその上にフルオロエラスト
マーを施してから溶剤を蒸発するかの何れかである。
したがって本発明の目的は、高温における定着環境で
使用しても、定着面とベース支持体間の接着が良好な定
着体を提供することにある。
使用しても、定着面とベース支持体間の接着が良好な定
着体を提供することにある。
本発明の一提案によれば、順次（ａ）ないし（ｃ）か
ら成る多層構造定着体が提供される：（ａ）ベース支持
体と接着層；該接着層はビニリデンフルオライドとヘキ
サフルオロプロピレンとの共重合体および該接着層に対
して少なくとも20重量％のカップリング剤（少なくとも
一種の有機官能基含有シランと活性剤とから成る）とか
ら成り、 （ｂ）タイ・コート（tie coat）層；該層はビニリデン
フルオライドとヘキサフルオロプロピレンとの共重合体
から成り、および （ｃ）エラストマー定着層外側面；該面はビニリデンフ
ルオライドとヘキサフルオロプロピレンとの共重合体か
ら成り、官能基を有するポリマー離型剤と反応して定着
面とトナー間に界面バリアー層を形成するのに充分な量
で存在する金属酸化物を含有している。
ら成る多層構造定着体が提供される：（ａ）ベース支持
体と接着層；該接着層はビニリデンフルオライドとヘキ
サフルオロプロピレンとの共重合体および該接着層に対
して少なくとも20重量％のカップリング剤（少なくとも
一種の有機官能基含有シランと活性剤とから成る）とか
ら成り、 （ｂ）タイ・コート（tie coat）層；該層はビニリデン
フルオライドとヘキサフルオロプロピレンとの共重合体
から成り、および （ｃ）エラストマー定着層外側面；該面はビニリデンフ
ルオライドとヘキサフルオロプロピレンとの共重合体か
ら成り、官能基を有するポリマー離型剤と反応して定着
面とトナー間に界面バリアー層を形成するのに充分な量
で存在する金属酸化物を含有している。
本発明の他の提案によれば、少なくとも一種の有機官
能性シランはトリエトキシアミノシランとトリエトキシ
ビニルシランとの混合物であり、さらに詳しくは約４重
量部のエテニル（ethenyl）トリエトキシシランと約１
重量部の３−（トリエトキシシリル）−１−プロパンア
ミンから成る。
能性シランはトリエトキシアミノシランとトリエトキシ
ビニルシランとの混合物であり、さらに詳しくは約４重
量部のエテニル（ethenyl）トリエトキシシランと約１
重量部の３−（トリエトキシシリル）−１−プロパンア
ミンから成る。
本発明の他の特徴は次の詳細な説明および添加図面を
参照することにより、一層明瞭に理解できるはずであ
る。
参照することにより、一層明瞭に理解できるはずであ
る。
第１図は本発明の定着体に使用する一定着システムの
断面図である。
断面図である。
第２図は本発明の定着体の一実施態様を示す部分断面
図である。
図である。
第３図は本発明の定着体の他の一実施態様を示す部分
断面図である。
断面図である。
本発明の代表的な定着体を付帯設備と共に第１図に示
すが、ここでは10が多層構造定着ロールであり、ベース
支持体18、接着層16、タイ・コート層14、およびその中
に分散した金属酸化物フィラー（図示せず）を有するエ
ラストマー定着面12を順次示す。このベース支持体18は
中空シリンダーもしくはコアであってその中空部分に加
熱要素11が配設されている。バックアップロールもしく
は加圧ロール20が定着ロール10と協調して定着ニップも
しくは接触アーク26を形成しており、このアークを通じ
てコピー紙もしくは他の基質38が通過し、その上のトナ
ー画像36が定着ロール10のエラストマー定着面12に接触
する。第１図に見られるように、バックアップロール20
はエラストマー面もしくは層24をその上に有する堅い鋼
製コア22を包含している。貯槽34中には官能基含有ポリ
マー剥離剤32があり、この剥離剤は常温で固体であるが
操作温度では流体をなす。この剥離剤は官能基を有する
ので、定着面とトナー間に界面バリアー層を形成させ
る。第１図に示す実施態様では、二つの離型剤デリベリ
ロール28および30がポリマー剥離剤32を貯槽34からエラ
ストマー面12へ搬送する。これら二つの離型剤デリベリ
ロール28および30は貯槽からエラストマー定着面へ離型
剤を搬送するように矢印方向に回転する。第１図に示す
ように、ロール28は貯槽34中に一部浸漬し、その表面で
離型剤を搬送する。メータブレード32を使用してポリマ
ー剥離流体層を先ずデリベリロール30に送り、次いで剥
離流体の厚さがサブミクロンないし数ミクロンの範囲に
なるように制御しながらエラストマー定着面に搬送す
る。メータデバイス31を使用することにより、約0.1な
いし２ミクロン以上の厚さの剥離流体がエラストマー定
着面に供給できる。
すが、ここでは10が多層構造定着ロールであり、ベース
支持体18、接着層16、タイ・コート層14、およびその中
に分散した金属酸化物フィラー（図示せず）を有するエ
ラストマー定着面12を順次示す。このベース支持体18は
中空シリンダーもしくはコアであってその中空部分に加
熱要素11が配設されている。バックアップロールもしく
は加圧ロール20が定着ロール10と協調して定着ニップも
しくは接触アーク26を形成しており、このアークを通じ
てコピー紙もしくは他の基質38が通過し、その上のトナ
ー画像36が定着ロール10のエラストマー定着面12に接触
する。第１図に見られるように、バックアップロール20
はエラストマー面もしくは層24をその上に有する堅い鋼
製コア22を包含している。貯槽34中には官能基含有ポリ
マー剥離剤32があり、この剥離剤は常温で固体であるが
操作温度では流体をなす。この剥離剤は官能基を有する
ので、定着面とトナー間に界面バリアー層を形成させ
る。第１図に示す実施態様では、二つの離型剤デリベリ
ロール28および30がポリマー剥離剤32を貯槽34からエラ
ストマー面12へ搬送する。これら二つの離型剤デリベリ
ロール28および30は貯槽からエラストマー定着面へ離型
剤を搬送するように矢印方向に回転する。第１図に示す
ように、ロール28は貯槽34中に一部浸漬し、その表面で
離型剤を搬送する。メータブレード32を使用してポリマ
ー剥離流体層を先ずデリベリロール30に送り、次いで剥
離流体の厚さがサブミクロンないし数ミクロンの範囲に
なるように制御しながらエラストマー定着面に搬送す
る。メータデバイス31を使用することにより、約0.1な
いし２ミクロン以上の厚さの剥離流体がエラストマー定
着面に供給できる。
第２および３図には、定着体の多層構造を示すために
本発明の定着体の他の実施態様の部分断面拡大図を示し
てある。両図共、金属酸化物フィラー40がイレギュラー
形を有するように示してあるが、このエラストマー定着
面12ではその形態は問わず、例えば粉末状、平板状、回
転楕円状、繊維状、卵状等でもよい。
本発明の定着体の他の実施態様の部分断面拡大図を示し
てある。両図共、金属酸化物フィラー40がイレギュラー
形を有するように示してあるが、このエラストマー定着
面12ではその形態は問わず、例えば粉末状、平板状、回
転楕円状、繊維状、卵状等でもよい。
さらに、官能基を有するポリマー離型剤のフィルムが
エラストマー定着面12の表面に見られ、これを42として
示してある。第２図は、接着層が直接ベース支持体に接
合する態様を、第３図は、ベース支持体18上に追加的金
属層44が被覆され、接着層に対する接合層を提供してい
る一態様を示してある。このベース支持体の材質は問わ
ないが、アルミニウム、陽性処理アルミニウム、鋼、ニ
ッケル、銅、その他から選択する。第２図に見られるよ
うに、一つの好ましい態様ではアルミニウムチューブで
あるか、または第３図に見られるように溶射アルミニウ
ム被覆チューブである。
エラストマー定着面12の表面に見られ、これを42として
示してある。第２図は、接着層が直接ベース支持体に接
合する態様を、第３図は、ベース支持体18上に追加的金
属層44が被覆され、接着層に対する接合層を提供してい
る一態様を示してある。このベース支持体の材質は問わ
ないが、アルミニウム、陽性処理アルミニウム、鋼、ニ
ッケル、銅、その他から選択する。第２図に見られるよ
うに、一つの好ましい態様ではアルミニウムチューブで
あるか、または第３図に見られるように溶射アルミニウ
ム被覆チューブである。
本発明によれば、この接着層はベース支持体をタイ・
コート層に接着させ、一方このタイ・コート層は該接着
層を定着層もしくは剥離層に接合させる。接着および剥
離層間にタイ・コート層を設けることにより、高温でも
接着破壊の心配がなく、定着ロールの長期寿命が確保で
きる。接着層、タイ・コート層および剥離層の全てはビ
ニリデンフルオライドとヘキサフルオロプロピレンとの
共重合体をベース成分とし、このために隣接層との親和
性および最大限の接着性が確保できる。加えて、この接
着層は本質的にタイ・コート層と同一組成であり、少な
くとも一種の有機官能性シランおよび活性剤から成るカ
ップリング剤の一定量を含有している。この有機官能性
シランおよび活性剤は、無溶剤接着組成物もしくは接着
層に対して少なくとも20重量％含まれる。
コート層に接着させ、一方このタイ・コート層は該接着
層を定着層もしくは剥離層に接合させる。接着および剥
離層間にタイ・コート層を設けることにより、高温でも
接着破壊の心配がなく、定着ロールの長期寿命が確保で
きる。接着層、タイ・コート層および剥離層の全てはビ
ニリデンフルオライドとヘキサフルオロプロピレンとの
共重合体をベース成分とし、このために隣接層との親和
性および最大限の接着性が確保できる。加えて、この接
着層は本質的にタイ・コート層と同一組成であり、少な
くとも一種の有機官能性シランおよび活性剤から成るカ
ップリング剤の一定量を含有している。この有機官能性
シランおよび活性剤は、無溶剤接着組成物もしくは接着
層に対して少なくとも20重量％含まれる。
特殊態様として、この有機官能性シランは約４重量部
のエテニルトリエトキシシラン１重量部の３−（トリエ
トキシシリル）−１−プロパンアミン、例えば3M社から
発売される「Dynamer 5150」（商品名）の混合物であ
る。
のエテニルトリエトキシシラン１重量部の３−（トリエ
トキシシリル）−１−プロパンアミン、例えば3M社から
発売される「Dynamer 5150」（商品名）の混合物であ
る。
約240℃のような高温で5,000ないし7,000時間に亙っ
て操作する定着ロールでは、このベース支持体に定着面
を強固に接合するためには、この有機官能性シランはこ
の接着層中に実質的に有効な量で存在しなければならな
いことが判明した。この有機官能性シランと活性剤の合
計量が該接着層に対して約20重量％以下である場合に
は、操作温度が240℃の場合、定着寿命が著しく短くな
る。
て操作する定着ロールでは、このベース支持体に定着面
を強固に接合するためには、この有機官能性シランはこ
の接着層中に実質的に有効な量で存在しなければならな
いことが判明した。この有機官能性シランと活性剤の合
計量が該接着層に対して約20重量％以下である場合に
は、操作温度が240℃の場合、定着寿命が著しく短くな
る。
ビニリデンフルオライドとヘキサフルオロプロピレン
との共重合体をベースとする該タイ・コート層は、実質
有効量のフィラーを含み、熱導電性を有する。ビニリデ
ンフルオライドとヘキサフルオロプロピレンとの共重合
体の好ましい例としては「Viton E45」（商品名）（デ
ュポン社製）が挙げられる。このものは、77モル％のビ
ニリデンフルオライドと23モル％のヘキサフルオロプロ
ピレンとの共重合体である。「Viton E45」（商品名）
を使用した典型的なタイ・コート処方は次のようであ
る。
との共重合体をベースとする該タイ・コート層は、実質
有効量のフィラーを含み、熱導電性を有する。ビニリデ
ンフルオライドとヘキサフルオロプロピレンとの共重合
体の好ましい例としては「Viton E45」（商品名）（デ
ュポン社製）が挙げられる。このものは、77モル％のビ
ニリデンフルオライドと23モル％のヘキサフルオロプロ
ピレンとの共重合体である。「Viton E45」（商品名）
を使用した典型的なタイ・コート処方は次のようであ
る。
重量部 Viton E45 100 Thermax 990 Black 30 MAGLITE Y ９ 水酸化カルシウム ３ 酸化カルシウム 1.5 Dupont Curative 20 2.1 Dupont Curative 30 2.8 この「Thermax 990 Black」（商品名）はR.T.Vanderb
uilt社から入手できる熱分解カーボンブラックであり、
このタイ・コート層の熱導電性を向上させる。「MAGLIT
E Y」（商品名）は、Merck and Companyから入手できる
低活性の酸化マグネシウムであり、硬化活性剤として使
用される。酸化カルシウムは比較的高い相対湿度におい
てタイ・コート層の反応性を緩慢にするのに有効であ
る。水酸化カルシウムは硬化活性剤であり、酸化マグネ
シウムと共にビニリデンフルオライドを脱フッ化水素し
て硬化させる。「Dupont Curative 20」および「Dupont
Curative 30」はいずれもDupont社が製造する硬化剤で
あり； 「Curative30」は約50重量％のビスフェノールAFおよび
約50重量％のポリビニリデンフルオライド・ヘキサフル
オロプロピレン、「Cutative 20」は約1/3がベンジルト
リフェニルフォスフォニウムクロライドおよび2/3がポ
リ（ビニリデンフルオライド・ヘキサフルオロプロピレ
ン）である。接着層を創るために上記のタイ・コート処
方をメチルイソブチルケトンのような溶剤と混合して固
形分約12ないし20重量％となし、有機官能性シランを該
タイ・コート溶液に添加する。この無溶剤接着組成物お
よび接着層においては、有機官能性シランおよび活性剤
は約20ないし約91重量％を占め、一方タイ・コート層は
全組成物の約80ないし90重量％を占める。本発明の態様
におけるカップリング剤としては適当な有機官能性シラ
ンもしくはその混合物であればその種類を問わない。典
型的なシラン類は次の式で表わされる。
uilt社から入手できる熱分解カーボンブラックであり、
このタイ・コート層の熱導電性を向上させる。「MAGLIT
E Y」（商品名）は、Merck and Companyから入手できる
低活性の酸化マグネシウムであり、硬化活性剤として使
用される。酸化カルシウムは比較的高い相対湿度におい
てタイ・コート層の反応性を緩慢にするのに有効であ
る。水酸化カルシウムは硬化活性剤であり、酸化マグネ
シウムと共にビニリデンフルオライドを脱フッ化水素し
て硬化させる。「Dupont Curative 20」および「Dupont
Curative 30」はいずれもDupont社が製造する硬化剤で
あり； 「Curative30」は約50重量％のビスフェノールAFおよび
約50重量％のポリビニリデンフルオライド・ヘキサフル
オロプロピレン、「Cutative 20」は約1/3がベンジルト
リフェニルフォスフォニウムクロライドおよび2/3がポ
リ（ビニリデンフルオライド・ヘキサフルオロプロピレ
ン）である。接着層を創るために上記のタイ・コート処
方をメチルイソブチルケトンのような溶剤と混合して固
形分約12ないし20重量％となし、有機官能性シランを該
タイ・コート溶液に添加する。この無溶剤接着組成物お
よび接着層においては、有機官能性シランおよび活性剤
は約20ないし約91重量％を占め、一方タイ・コート層は
全組成物の約80ないし90重量％を占める。本発明の態様
におけるカップリング剤としては適当な有機官能性シラ
ンもしくはその混合物であればその種類を問わない。典
型的なシラン類は次の式で表わされる。
［RO（Ｏ）ｐ−（RO）ｍ］3Si−（Ｒ′）ｎ−Ｘ 式中、Ｒは炭素数１ないし４のアルキル基であり、
Ｒ′は炭素数１ないし７のアルキル基であり、ｐ、ｍお
よびｎは０もしくは１、Ｘは塩素、アミノ基、ビニル
基、メチル基、グリシドオキシ基、エポキシシクロヘキ
シル基、メルカプト基、ベンジル基、ビス（２−ヒドロ
キシエチル）アミノ基、ウレイド基、カーボネート基、
ジエチレントリアミン基、Ｎ−β（アミノエチル）γの
アミノ基、または３（ｎ−スチリルメチル−２−アミノ
エチル）アミノ基から成る群から選択される。特に有効
な材料には、トリエトキシビニルシランおよびトリエト
キシアミノシランおよびこれらの混合物が包含される。
中でも、約４重量部のエテニルトリエトキシシランおよ
び１重量部の３−（トリエトキシシリル）−１−プロパ
ンアミンの混合物が特に有効である。
Ｒ′は炭素数１ないし７のアルキル基であり、ｐ、ｍお
よびｎは０もしくは１、Ｘは塩素、アミノ基、ビニル
基、メチル基、グリシドオキシ基、エポキシシクロヘキ
シル基、メルカプト基、ベンジル基、ビス（２−ヒドロ
キシエチル）アミノ基、ウレイド基、カーボネート基、
ジエチレントリアミン基、Ｎ−β（アミノエチル）γの
アミノ基、または３（ｎ−スチリルメチル−２−アミノ
エチル）アミノ基から成る群から選択される。特に有効
な材料には、トリエトキシビニルシランおよびトリエト
キシアミノシランおよびこれらの混合物が包含される。
中でも、約４重量部のエテニルトリエトキシシランおよ
び１重量部の３−（トリエトキシシリル）−１−プロパ
ンアミンの混合物が特に有効である。
カップリング剤の主成分はシランもしくはシラン混合
物であり、他に極く少量の活性剤が含まれる。ベンジル
トリフェニルフォスフォニウムクロライドのような活性
剤はカップリング剤中に約15ないし20重量％の量で含ま
れる。
物であり、他に極く少量の活性剤が含まれる。ベンジル
トリフェニルフォスフォニウムクロライドのような活性
剤はカップリング剤中に約15ないし20重量％の量で含ま
れる。
該定着面もしくは剥離面は「Viton E45」のようなビ
ニリデンフルオライド・ヘキサフルオロプロピレン共重
合体がベースであり、約５ないし30重量部（共重合体10
0部重量部当たり）の金属酸化物、塩もしくは合金を含
有し、これらの金属成分は官能基含有ポリマー離型剤と
反応して定着面とトナー間に界面バリアー層を形成す
る。この金属酸化物、塩もしくは合金は、上記米国特許
に記載の群から選択されるが、なかでも銅、銀、金、も
しくは鉛その他の酸化物が好ましく、最も好ましくは銅
第２酸化物である。定着面もしくは剥離層は次の組成物
から製造できる。
ニリデンフルオライド・ヘキサフルオロプロピレン共重
合体がベースであり、約５ないし30重量部（共重合体10
0部重量部当たり）の金属酸化物、塩もしくは合金を含
有し、これらの金属成分は官能基含有ポリマー離型剤と
反応して定着面とトナー間に界面バリアー層を形成す
る。この金属酸化物、塩もしくは合金は、上記米国特許
に記載の群から選択されるが、なかでも銅、銀、金、も
しくは鉛その他の酸化物が好ましく、最も好ましくは銅
第２酸化物である。定着面もしくは剥離層は次の組成物
から製造できる。
重量部 Viton E45 100 Cu O ５ないし30 Thermax 990 Black １ MagLite D ３ 水酸化カルシウム ６ Dupont Curative 20 1.4 Dupont Curative 30 2.8 本発明による定着体は適宜の方法で製作できる。典型
的には、ベース支持体を脱脂し、グリットブラスト後、
再度脱脂する。前記したようにベース支持体が鋼製であ
る場合には、約2.25mm厚さのアルミニウム層をフレーム
・スプレーにより施す。タイ・コートを前記のように配
合し、乾燥メチルエチルケトンのような溶剤の20重量％
固形分溶液を作る。この接着性コーティングは有機官能
性シランおよび活性剤を含むカップリング剤をタイ・コ
ート溶液に添加・混合し約15分間放置する。その後、こ
の接着性コートを浸漬法、好ましくはスプレー法により
約0.2ないし0.8ミルの厚さに２回でグリット・ブラスト
・コアに施し、各回の基質への被覆率が98％以上になる
ようにする。この接着性被覆・グリット・ブラスト・コ
アを15分間乾燥し、次いでタイ・コートに２回で約0.4
ないし0.8ミルの厚さに施し、各回の基質への被覆率が9
0％以上になるようにする。このタイ・コート被覆コア
を15分ないし２時間乾燥し、次いで170゜F（77℃）で10
分間乾燥して脱溶剤を行う。この２回被覆支持体を８な
いし20時間室温で放置し、次いで剥離層をスプレー法、
モールド法、好ましくは押出し法により接着システム上
に施す。その後、この定着体をオートクレーブ中で１時
間15分、約160゜F（71℃）で硬化し、さらに94℃で２時
間、150℃で２時間、177℃で２時間、204℃で２時間お
よび232℃で16時間の全24時間のポスト硬化を行う。
的には、ベース支持体を脱脂し、グリットブラスト後、
再度脱脂する。前記したようにベース支持体が鋼製であ
る場合には、約2.25mm厚さのアルミニウム層をフレーム
・スプレーにより施す。タイ・コートを前記のように配
合し、乾燥メチルエチルケトンのような溶剤の20重量％
固形分溶液を作る。この接着性コーティングは有機官能
性シランおよび活性剤を含むカップリング剤をタイ・コ
ート溶液に添加・混合し約15分間放置する。その後、こ
の接着性コートを浸漬法、好ましくはスプレー法により
約0.2ないし0.8ミルの厚さに２回でグリット・ブラスト
・コアに施し、各回の基質への被覆率が98％以上になる
ようにする。この接着性被覆・グリット・ブラスト・コ
アを15分間乾燥し、次いでタイ・コートに２回で約0.4
ないし0.8ミルの厚さに施し、各回の基質への被覆率が9
0％以上になるようにする。このタイ・コート被覆コア
を15分ないし２時間乾燥し、次いで170゜F（77℃）で10
分間乾燥して脱溶剤を行う。この２回被覆支持体を８な
いし20時間室温で放置し、次いで剥離層をスプレー法、
モールド法、好ましくは押出し法により接着システム上
に施す。その後、この定着体をオートクレーブ中で１時
間15分、約160゜F（71℃）で硬化し、さらに94℃で２時
間、150℃で２時間、177℃で２時間、204℃で２時間お
よび232℃で16時間の全24時間のポスト硬化を行う。
次に実施例により本発明をさらに具体的に説明する。
これらの実施例は接着性能に及ぼす材料量および方法の
影響を調査するために統計的に意図した実験の一部であ
る。全ての量の特に言及しない限り重量％である。実施
例１および実施例４は比較例である。
これらの実施例は接着性能に及ぼす材料量および方法の
影響を調査するために統計的に意図した実験の一部であ
る。全ての量の特に言及しない限り重量％である。実施
例１および実施例４は比較例である。
実施例１（比較例） ２本ロールに「Viton E45」100部を添加し、次いで30
部の「Thermax 990 Black」、３部の酸化マグネシウ
ム、３部の水酸化カルシウム、1.4部の「Curatine 20」
および2.8部の「Curatin 30」を添加し、完全に混合
し、充分なメチルエチルケトンを加えて12重量％のVito
n化合物含有混合物が得られる迄充分に攪拌し、タイ・
コート・コンパウンドを得た。
部の「Thermax 990 Black」、３部の酸化マグネシウ
ム、３部の水酸化カルシウム、1.4部の「Curatine 20」
および2.8部の「Curatin 30」を添加し、完全に混合
し、充分なメチルエチルケトンを加えて12重量％のVito
n化合物含有混合物が得られる迄充分に攪拌し、タイ・
コート・コンパウンドを得た。
一方、このタイ・コート混合物12部を4.8部の「DYNAM
AR 5150」（商品名）に添加して接着組成物を作った。
「DYNAMAR 5150」（商品名）は94重量％のメタノール中
の約６重量％の活性成分混合物から成り、該混合物はエ
テニルトリエトキシシラン、３−（トリエトキシシリ
ル）−１−ロパンアミンおよびベンジルトリフェニルフ
ォスフォニウムクロライド硬化活性剤から成る活性成分
の混合物であり、各活性成分は約５重量％以下の量で存
在する。この処方では無溶剤接着組成物もしくは接着層
中に有機官能性シランおよび活性剤の合計が約2.3重量
％含まれる。
AR 5150」（商品名）に添加して接着組成物を作った。
「DYNAMAR 5150」（商品名）は94重量％のメタノール中
の約６重量％の活性成分混合物から成り、該混合物はエ
テニルトリエトキシシラン、３−（トリエトキシシリ
ル）−１−ロパンアミンおよびベンジルトリフェニルフ
ォスフォニウムクロライド硬化活性剤から成る活性成分
の混合物であり、各活性成分は約５重量％以下の量で存
在する。この処方では無溶剤接着組成物もしくは接着層
中に有機官能性シランおよび活性剤の合計が約2.3重量
％含まれる。
46グリット酸化アルミニウムを用いたグリット・ブラ
ストにより約１″×６″のアルミニウム試験パッドを作
り、次いで脱脂のためにメチルエチルケトン中に浸漬し
た。一つのパッドを蒸留水で湿し乾燥し、第２パッドを
350゜F（176℃）に加熱した。両パッドを接着組成物で
厚さ0.4ミルになるようにスプレーし、次いで室温で10
ないし20分間乾燥した。このタイ・コートの最初の層は
厚さ0.4ミルになるように接着層上にスプレーし、次い
で室温で10ないし20分間乾燥し、240゜F（115℃）で30
分間オーブン中でベーキングした。このタイ・コートの
第２層を厚さ0.4ミルになるまでスプレーし、次いで10
ないし20分乾燥し、さらに170゜F（76℃）で10分間ベー
キングした。
ストにより約１″×６″のアルミニウム試験パッドを作
り、次いで脱脂のためにメチルエチルケトン中に浸漬し
た。一つのパッドを蒸留水で湿し乾燥し、第２パッドを
350゜F（176℃）に加熱した。両パッドを接着組成物で
厚さ0.4ミルになるようにスプレーし、次いで室温で10
ないし20分間乾燥した。このタイ・コートの最初の層は
厚さ0.4ミルになるように接着層上にスプレーし、次い
で室温で10ないし20分間乾燥し、240゜F（115℃）で30
分間オーブン中でベーキングした。このタイ・コートの
第２層を厚さ0.4ミルになるまでスプレーし、次いで10
ないし20分乾燥し、さらに170゜F（76℃）で10分間ベー
キングした。
次の組成を有する1.5mm厚の層を前記第３層の最外側
にモールディングすることにより定着面または剥離層を
作った： 重量部 Viton E45 100 Cu O 15 MagLite D ３ 水酸化カルシウム ６ Dupont Curative 20 1.4 Dupont Curative 30 2.8 N 990 Black １ この試験パッドをモールド・オートクレーブ中で約32
0゜F（160℃）で30分間硬化し、次いでさらに94℃で２
時間、150℃で２時間、177℃で２時間、204℃で２時間
および232℃で16時間の全24時間のポスト硬化を行なっ
た。
にモールディングすることにより定着面または剥離層を
作った： 重量部 Viton E45 100 Cu O 15 MagLite D ３ 水酸化カルシウム ６ Dupont Curative 20 1.4 Dupont Curative 30 2.8 N 990 Black １ この試験パッドをモールド・オートクレーブ中で約32
0゜F（160℃）で30分間硬化し、次いでさらに94℃で２
時間、150℃で２時間、177℃で２時間、204℃で２時間
および232℃で16時間の全24時間のポスト硬化を行なっ
た。
この試験パッドを加熱空気オーブン中で240℃で老化
させ、室温で約７日毎に静的剥離試験を行なって該接着
システムの評価を行なった。試験方法は、ゴムの３層を
通じてアルミニウム基質に至るまで切り傷を入れ、次い
で手で接着破壊の状況（locus of failure）を評価し
た。湿式および乾式調整基質のいずれも８日目で破壊
し、３層共全で手で基質から剥離されたアルミニウムが
明瞭に肉視できた。
させ、室温で約７日毎に静的剥離試験を行なって該接着
システムの評価を行なった。試験方法は、ゴムの３層を
通じてアルミニウム基質に至るまで切り傷を入れ、次い
で手で接着破壊の状況（locus of failure）を評価し
た。湿式および乾式調整基質のいずれも８日目で破壊
し、３層共全で手で基質から剥離されたアルミニウムが
明瞭に肉視できた。
実施例２ 「DYNAMAR 5150」26部を12部のタイ・コート混合物に
加えて接着組成物を作った以外は実施例１を繰り返し
た。この処方では、無溶剤接着組成物もしくは接着層中
の有機官能性シランと活性剤の合計は約11.5重量％であ
った。湿式および乾式調整試験パッドを作り、老化後静
的剥離試験にかけたが、湿式乾式の両方共、老化47日後
にアルミニウム基質と接着層間の剥離ではなく寧ろ接着
層内部での接着破壊（failure）が見られた。
加えて接着組成物を作った以外は実施例１を繰り返し
た。この処方では、無溶剤接着組成物もしくは接着層中
の有機官能性シランと活性剤の合計は約11.5重量％であ
った。湿式および乾式調整試験パッドを作り、老化後静
的剥離試験にかけたが、湿式乾式の両方共、老化47日後
にアルミニウム基質と接着層間の剥離ではなく寧ろ接着
層内部での接着破壊（failure）が見られた。
実施例３ ９重量部の酸化マグネシウムおよび２重量部の酸化カ
ルシウムを含むタイ・コートを用いた以外は実施例１を
繰り返した。さらに、「DYNAMAR5150」の49部を12部の
タイ・コート混合物に加えて接着組成物を作った。この
処方では、無溶剤接着組成物もしくは接着層中の有機官
能性シランと活性剤の合計量は約20重量％であった。試
験パッドの作り方は同様であったが、アルミニウム・パ
ッドは湿らせず、かつ室温条件に曝すだけで乾燥もしく
は加熱した。このパッドを老化させ、静的剥離試験にか
けたところ、47時間の老化後に実施例２と同様な破壊が
見られた。
ルシウムを含むタイ・コートを用いた以外は実施例１を
繰り返した。さらに、「DYNAMAR5150」の49部を12部の
タイ・コート混合物に加えて接着組成物を作った。この
処方では、無溶剤接着組成物もしくは接着層中の有機官
能性シランと活性剤の合計量は約20重量％であった。試
験パッドの作り方は同様であったが、アルミニウム・パ
ッドは湿らせず、かつ室温条件に曝すだけで乾燥もしく
は加熱した。このパッドを老化させ、静的剥離試験にか
けたところ、47時間の老化後に実施例２と同様な破壊が
見られた。
実施例４（比較例） 比較のために、典型的なエポキシ接着剤「Thix on 30
0/301」を使用して試験した。
0/301」を使用して試験した。
「Thixon 300/301」（商品名）はDayton Chemical Pr
oducts Laboratories社からの製品である。重量比で25
ないし22.5の「Thixon 300/301」混合物を等量の乾燥メ
チルエチルケトンで希釈し、アルミニウム基質上にスプ
レーし室温条件で厚さ0.5ミルになる様に曝してから室
温で10ないし20分間乾燥し、320゜F（160℃）で10分間
ベーキングした。このタイ・コートを100部の「Viton E
45」、30部の「Theramx 990 Black」、15部の酸化マグ
ネシウム、５部の酸化第２鉄、2.1部の「Curative 20」
および2.8部の「Curative 30」と混合してコンパウンデ
ィングした。同様にして試験パッドを作り、老化させ、
静的剥離試験にかけたところ、７日後に実施例１と同様
な破壊が見られた。
oducts Laboratories社からの製品である。重量比で25
ないし22.5の「Thixon 300/301」混合物を等量の乾燥メ
チルエチルケトンで希釈し、アルミニウム基質上にスプ
レーし室温条件で厚さ0.5ミルになる様に曝してから室
温で10ないし20分間乾燥し、320゜F（160℃）で10分間
ベーキングした。このタイ・コートを100部の「Viton E
45」、30部の「Theramx 990 Black」、15部の酸化マグ
ネシウム、５部の酸化第２鉄、2.1部の「Curative 20」
および2.8部の「Curative 30」と混合してコンパウンデ
ィングした。同様にして試験パッドを作り、老化させ、
静的剥離試験にかけたところ、７日後に実施例１と同様
な破壊が見られた。
実施例５ 表面に約0.25mmのフレーム・スプレー・アルミニウム
層を有する円筒形鋼製コアを用いて定着ロールを作っ
た。このタイ・コートは次の成分から成っていた： 重量部 Viton E45 100 N990 Black 30 酸化マグネシウム ９ 水酸化カルシウム ３ 酸化カルシウム 1.5 Dupont Curative 20 2.1 Dupont Curative 30 2.8 このものをメチルエチルケトンで希釈し固形分20重量
％とした。
層を有する円筒形鋼製コアを用いて定着ロールを作っ
た。このタイ・コートは次の成分から成っていた： 重量部 Viton E45 100 N990 Black 30 酸化マグネシウム ９ 水酸化カルシウム ３ 酸化カルシウム 1.5 Dupont Curative 20 2.1 Dupont Curative 30 2.8 このものをメチルエチルケトンで希釈し固形分20重量
％とした。
接着組成物は、この20重量％固形分タイ・コート溶液
100重量部に「DYNAMAR 5150」を36.5重量部を加えて調
整した。接着層をスプレーにより約0.8ミルの厚さでア
ルミニウム基質上に施し、約30分間乾燥後、次いでこの
接着層上にタイ・コート層を0.8ミルの厚さでスプレー
した。実施例１に示した組成を有する定着もしくは剥離
層をこの接着およびタイ・コート層上の最外側に押出
し、このロールを約300゜F（149℃）のオートクレーブ
中で約75分間放置した。その後、実施例１と同様の条件
でポスト硬化後、約10ミル厚さの均一の剥離面に成るよ
うに磨いた。
100重量部に「DYNAMAR 5150」を36.5重量部を加えて調
整した。接着層をスプレーにより約0.8ミルの厚さでア
ルミニウム基質上に施し、約30分間乾燥後、次いでこの
接着層上にタイ・コート層を0.8ミルの厚さでスプレー
した。実施例１に示した組成を有する定着もしくは剥離
層をこの接着およびタイ・コート層上の最外側に押出
し、このロールを約300゜F（149℃）のオートクレーブ
中で約75分間放置した。その後、実施例１と同様の条件
でポスト硬化後、約10ミル厚さの均一の剥離面に成るよ
うに磨いた。
「Xerox 5046」コピー機を用いてロール80本を試験し
たが、平均マシン容量114,000コピーにおいても接着破
壊は見られなかった。
たが、平均マシン容量114,000コピーにおいても接着破
壊は見られなかった。
本発明の実施例２および実施例３と比較例としての実
施例１を対比すると、有機官能性シランおよび活性剤が
少なすぎると基質と接着層間に接着破壊が生ずることが
明瞭に分かる。したがって本発明によれば、240℃のよ
うな高温での使用に耐える、寿命が改良された定着体の
製造が可能である。各層がビニリデンフルオライドとヘ
キサフルオロプロピレンとの同一共重合体をベースとす
る多層構造定着体の提供により、（１）機質への接着層
の接合（２）タイ・コートへの接着層の接合（３）定着
層または剥離層へのタイ・コートの接合という個々の機
能を達成する、隣接層間の親和性が提供される。隣接層
間の親和性に起因して、定着層を硬化するに先立って第
２層を適用する際に隣接層間にグリーン・タックが自動
的に生じ、隣接層間の接着が改善できる。
施例１を対比すると、有機官能性シランおよび活性剤が
少なすぎると基質と接着層間に接着破壊が生ずることが
明瞭に分かる。したがって本発明によれば、240℃のよ
うな高温での使用に耐える、寿命が改良された定着体の
製造が可能である。各層がビニリデンフルオライドとヘ
キサフルオロプロピレンとの同一共重合体をベースとす
る多層構造定着体の提供により、（１）機質への接着層
の接合（２）タイ・コートへの接着層の接合（３）定着
層または剥離層へのタイ・コートの接合という個々の機
能を達成する、隣接層間の親和性が提供される。隣接層
間の親和性に起因して、定着層を硬化するに先立って第
２層を適用する際に隣接層間にグリーン・タックが自動
的に生じ、隣接層間の接着が改善できる。
ここで言及されたすべての特許は、本明細書において
完全に言及されることにより明確に、そして総体的に組
み込まれた。
完全に言及されることにより明確に、そして総体的に組
み込まれた。
以上に本発明を特定の好ましい実施例により説明して
きたが、様々な変更及び変化を加えることができること
は当業者には理解されるであろう。例えば、この発明で
は、特定の定着ロールを引用して説明したが、同様に本
発明はロールと圧接しているフラットおよび湾曲体のよ
うな他の定着体にも適用が可能であることは明瞭であ
る。本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の修正
や変更が可能であることは当業者にとり明瞭である。
きたが、様々な変更及び変化を加えることができること
は当業者には理解されるであろう。例えば、この発明で
は、特定の定着ロールを引用して説明したが、同様に本
発明はロールと圧接しているフラットおよび湾曲体のよ
うな他の定着体にも適用が可能であることは明瞭であ
る。本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の修正
や変更が可能であることは当業者にとり明瞭である。
第１図は本発明の定着体に使用する一定着システムの断
面図、第２図は本発明の定着体の一実施態様を示す部分
断面図、第３図は本発明の定着体の他の一実施態様を示
す部分断面図である。 10:多層構造定着ロール 11:加熱要素 12:エラストマー定着面 14:タイ・コート層 16:接着層 18:ベース支持体 20:バックアップロール 22:鋼製コア 24:層 26:接触アーク 28:離型剤デリベリロール 30:離型剤デリベリロール 31:メータブレード 32:官能基含有ポリマー剥離剤 34:貯槽 36:トナー画像 38:基質 42:フィルム 44:追加的金属層
面図、第２図は本発明の定着体の一実施態様を示す部分
断面図、第３図は本発明の定着体の他の一実施態様を示
す部分断面図である。 10:多層構造定着ロール 11:加熱要素 12:エラストマー定着面 14:タイ・コート層 16:接着層 18:ベース支持体 20:バックアップロール 22:鋼製コア 24:層 26:接触アーク 28:離型剤デリベリロール 30:離型剤デリベリロール 31:メータブレード 32:官能基含有ポリマー剥離剤 34:貯槽 36:トナー画像 38:基質 42:フィルム 44:追加的金属層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (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 14617 ロチェスター オーククレスト ドライブ 72 (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 14534 ピッツフォード ディアクリー クロード 43 (72)発明者 ドナルド・エー・シーナー アメリカ合衆国 ニューヨーク州 14534 ピッツフォード ガーンジーロ ード 264 (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G03G 15/20 - 15/20 103
Claims (1)
- 【請求項１】官能基を有するポリマー離型剤を定着体面
に施工するタイプの定着システムにおいて基質上に熱可
塑性樹脂トナー画像を定着させるための多層構造体であ
って、該定着用多層構造体が順次ベース支持体、接着
層、タイ・コート層、および外側エラストマー定着面か
ら成り、該接着層がビニリデンフルオライドとヘキサフ
ルオロプロピレンとの共重合体および該接着層の少なく
とも20重量％のカップリング剤から成り、該カップリン
グ剤が次式 ［RO（Ｏ）ｐ−（RO）ｍ］3Si−（Ｒ′）ｎ−Ｘ ［式中、Ｒは炭素数１ないし４のアルキル基であり、
Ｒ′は炭素数１ないし７のアルキル基であり、ｐ、ｍお
よびｎは０もしくは１、Ｘは塩素、アミノ基、ビニル
基、メチル基、グリシドオキシ基、エポキシシクロヘキ
シル基、メルカプト基、ベンジル基、ビス（２−ヒドロ
キシエチル）アミノ基、ウレイド基、カーボネート基、
ジエチレントリアミン基、Ｎ−β（アミノエチル）γの
アミノ基、または３（ｎ−スチリルメチル−２−アミノ
エチル）アミノ基から成る群から選択される］ にて表わされる少なくとも一種の有機官能性シランおよ
び一種の活性剤から成り、該タイ・コート層がビニリデ
ンフルオライドとヘキサフルオロプロピレンとの共重合
体から成り、該外側エラストマー定着面がビニリデンフ
ルオライドとヘキサフルオロプロピレンとの共重合体か
ら成ると共に官能性ポリマー離型剤と反応して該定着面
とトナー間に界面バリアー層を形成するに充分な量の金
属酸化物を含有していることを特徴とする熱可塑性樹脂
トナー画像定着用多層構造体。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/451,056 US5049444A (en) | 1989-12-15 | 1989-12-15 | Silane adhesive system for fusing member |
| US451056 | 1989-12-15 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03223880A JPH03223880A (ja) | 1991-10-02 |
| JP2989262B2 true JP2989262B2 (ja) | 1999-12-13 |
Family
ID=23790635
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34121090A Expired - Fee Related JP2989262B2 (ja) | 1989-12-15 | 1990-11-30 | 定着部材用シラン接着システム |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5049444A (ja) |
| JP (1) | JP2989262B2 (ja) |
Families Citing this family (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5177552A (en) * | 1990-12-13 | 1993-01-05 | Minolta Camera Kabushiki Kaisha | Thermal roller fixing device for thermally fixing a toner image in electronic copying machines |
| US5217837A (en) * | 1991-09-05 | 1993-06-08 | Xerox Corporation | Multilayered fuser member |
| US5332641A (en) * | 1992-04-27 | 1994-07-26 | Xerox Corporation | Fuser member with an amino silane adhesive layer |
| JP3679422B2 (ja) * | 1992-10-21 | 2005-08-03 | キヤノン株式会社 | 定着装置 |
| US5601926A (en) * | 1994-09-01 | 1997-02-11 | Xerox Corporation | Heat and pressure fuser and silicone/viton fuser roll therefor |
| US5729813A (en) * | 1995-03-27 | 1998-03-17 | Xerox Corporation | Thin, thermally conductive fluoroelastomer coated fuser member |
| US6479158B1 (en) | 1997-03-26 | 2002-11-12 | Xerox Corporation | Fuser member with an amino silane adhesive layer and preparation thereof |
| US5807631A (en) * | 1997-06-30 | 1998-09-15 | Xerox Corporation | Thermally conductive viton for reducing operating temperature of NFFR fusers |
| US6678495B1 (en) * | 1999-10-11 | 2004-01-13 | Xerox Corporation | Epoxy silane cured fluoropolymers |
| US6555181B1 (en) | 2000-11-28 | 2003-04-29 | Xerox Corporation | Process for making fuser and fixing members |
| US20030024076A1 (en) | 2001-08-06 | 2003-02-06 | Xerox Corporation | Replaceable breakaway link |
| US6951667B2 (en) * | 2002-01-08 | 2005-10-04 | Xerox Corporation | Fuser member coating composition and processes for providing elastomeric surfaces thereon |
| US7214423B2 (en) * | 2004-01-08 | 2007-05-08 | Xerox Corporation | Wear resistant fluoropolymer |
| US7205513B2 (en) * | 2005-06-27 | 2007-04-17 | Xerox Corporation | Induction heated fuser and fixing members |
| US20060292360A1 (en) * | 2005-06-28 | 2006-12-28 | Xerox Corporation | Fuser and fixing members and process for making the same |
| US7494706B2 (en) * | 2006-06-22 | 2009-02-24 | Eastman Kodak Company | Fuser member |
| US8007912B2 (en) * | 2007-11-16 | 2011-08-30 | Xerox Corporation | Fuser member with intermediate adhesive layer |
| US8080318B2 (en) | 2008-03-07 | 2011-12-20 | Xerox Corporation | Self-healing fuser and fixing members |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4185140A (en) * | 1974-07-24 | 1980-01-22 | Xerox Corporation | Polymeric release agents for electroscopic thermoplastic toners |
| US4029827A (en) * | 1974-07-24 | 1977-06-14 | Xerox Corporation | Mercapto functional polyorganosiloxane release agents for fusers in electrostatic copiers |
| US4101686A (en) * | 1974-07-24 | 1978-07-18 | Xerox Corporation | Method of fusing toner images using functionalized polymeric release agents |
| US4264181A (en) * | 1979-04-04 | 1981-04-28 | Xerox Corporation | Metal-filled nucleophilic addition cured elastomer fuser member |
| US4272179A (en) * | 1979-04-04 | 1981-06-09 | Xerox Corporation | Metal-filled elastomer fuser member |
| US4257699A (en) * | 1979-04-04 | 1981-03-24 | Xerox Corporation | Metal filled, multi-layered elastomer fuser member |
| US4323603A (en) * | 1980-08-18 | 1982-04-06 | David Hudson, Inc. | Fluoroelastomer film compositions containing silane compounds and method for the preparation thereof |
-
1989
- 1989-12-15 US US07/451,056 patent/US5049444A/en not_active Expired - Lifetime
-
1990
- 1990-11-30 JP JP34121090A patent/JP2989262B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5049444A (en) | 1991-09-17 |
| JPH03223880A (ja) | 1991-10-02 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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