JPH04308879A - 定着部材 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】〔関連出願のクロスリファレンス〕本出願
と同じ譲受人に譲渡された次の同じ継続中の出願に留意
されたい。クリフォード・オー・エディー （Ｃｌｉｆ
ｆｏｒｄ Ｏ． Ｅｄｄｙ） らの名義で「定着部材
（ＦｕｓｅｒＭｅｍｂｅｒ） 」と題して１９８９年９
月１１日付けで出願された米国特許出願第０７／４０５
，３９２号、ロバート・エム・ファーガソン （Ｒｏｂ
ｅｒｔ Ｍ． Ｆｕｒｇｕｓｏｎ） らの名義で「離型
剤ドナー部材を有する定着アセンブリ （Ｆｕｓｉｎｇ
Ａｓｓｅｍｂｌｙ Ｗｉｔｈ Ｒｅｌｅａｓｅ Ａｇ
ｅｎｔ Ｄｏｎｏｒ Ｍｅｍｂｅｒ）」と題して１９９
０年４月３０日に出願された米国特許出願第０７／５１
６，９５０号。また、サントーク・エス・バーデシャ
（Ｓａｎｔｏｋｈ Ｓ． Ｂａｄｅｓｈａ） らの名義
で「定着部品製造用新規材料パッケージ （Ｎｏｖｅｌ
Ｍａｔｅｒｉａｌ Ｐａｃｋａｇｅ Ｆｏｒ Ｆａｂ
ｒｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｆｕｓｉｎｇ Ｃｏｍｐｏｎ
ｅｎｔｓ）」と題して本願の基礎となった出願と同時に
出願された未譲渡であるが本願出願人に譲渡予定の米国
特許出願第０７／６３１，５２０号の出願にも留意され
たい。
と同じ譲受人に譲渡された次の同じ継続中の出願に留意
されたい。クリフォード・オー・エディー （Ｃｌｉｆ
ｆｏｒｄ Ｏ． Ｅｄｄｙ） らの名義で「定着部材
（ＦｕｓｅｒＭｅｍｂｅｒ） 」と題して１９８９年９
月１１日付けで出願された米国特許出願第０７／４０５
，３９２号、ロバート・エム・ファーガソン （Ｒｏｂ
ｅｒｔ Ｍ． Ｆｕｒｇｕｓｏｎ） らの名義で「離型
剤ドナー部材を有する定着アセンブリ （Ｆｕｓｉｎｇ
Ａｓｓｅｍｂｌｙ Ｗｉｔｈ Ｒｅｌｅａｓｅ Ａｇ
ｅｎｔ Ｄｏｎｏｒ Ｍｅｍｂｅｒ）」と題して１９９
０年４月３０日に出願された米国特許出願第０７／５１
６，９５０号。また、サントーク・エス・バーデシャ
（Ｓａｎｔｏｋｈ Ｓ． Ｂａｄｅｓｈａ） らの名義
で「定着部品製造用新規材料パッケージ （Ｎｏｖｅｌ
Ｍａｔｅｒｉａｌ Ｐａｃｋａｇｅ Ｆｏｒ Ｆａｂ
ｒｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｆｕｓｉｎｇ Ｃｏｍｐｏｎ
ｅｎｔｓ）」と題して本願の基礎となった出願と同時に
出願された未譲渡であるが本願出願人に譲渡予定の米国
特許出願第０７／６３１，５２０号の出願にも留意され
たい。
【０００２】〔発明の背景〕この発明は定着部材，静電
複写装置におけるトナー画像の定着方法および定着部材
の製法に関し，さらに詳しくは定着ロール，加圧ロール
もしくは離型剤ドナーロールの形態をとる定着部材に関
するものである。
複写装置におけるトナー画像の定着方法および定着部材
の製法に関し，さらに詳しくは定着ロール，加圧ロール
もしくは離型剤ドナーロールの形態をとる定着部材に関
するものである。
【０００３】典型的な静電複写装置では，複写すべき原
物の光画像を静電潜像の形で光感応性部材上に記録し，
次いでこの潜像にトナ−と呼称する検電性熱可塑性樹脂
粒子を施して可視化する。その際，可視化したトナー画
像は緩い粉末状で容易に撹乱され壊れ易い状態にある。 通常このトナー画像を支持体上に定着させるが，この支
持体は光感応性部材自体であるか，または無地の紙その
他の支持シートである。
物の光画像を静電潜像の形で光感応性部材上に記録し，
次いでこの潜像にトナ−と呼称する検電性熱可塑性樹脂
粒子を施して可視化する。その際，可視化したトナー画
像は緩い粉末状で容易に撹乱され壊れ易い状態にある。 通常このトナー画像を支持体上に定着させるが，この支
持体は光感応性部材自体であるか，または無地の紙その
他の支持シートである。
【０００４】トナー画像を支持体上に定着させるために
熱エネルギーを使用することは公知である。支持体表面
に検電性トナー材料を熱により永久的に定着させるため
には，トナー材料成分が合体してべたつく状態になる温
度までトナー材料温度を上げる必要がある。この際，ト
ナーはある程度は支持体の繊維間もしくは気孔中に流入
する。したがってトナー材料が冷却・固化すると，トナ
ーが支持体に固く接着する。
熱エネルギーを使用することは公知である。支持体表面
に検電性トナー材料を熱により永久的に定着させるため
には，トナー材料成分が合体してべたつく状態になる温
度までトナー材料温度を上げる必要がある。この際，ト
ナーはある程度は支持体の繊維間もしくは気孔中に流入
する。したがってトナー材料が冷却・固化すると，トナ
ーが支持体に固く接着する。
【０００５】通常，この熱可塑性樹脂粒子は，使用する
樹脂の軟化点に応じて約９０乃至１６０℃またはそれ以
上の温度に加熱することにより支持体に定着する。しか
し，この支持体を約２００℃以上に加熱することは好ま
しくなく，支持体が紙等の場合には着色が起きる傾向が
ある。
樹脂の軟化点に応じて約９０乃至１６０℃またはそれ以
上の温度に加熱することにより支持体に定着する。しか
し，この支持体を約２００℃以上に加熱することは好ま
しくなく，支持体が紙等の場合には着色が起きる傾向が
ある。
【０００６】検電性トナー画像を熱定着させるためのア
プローチは種々公知である。これらの方法には，圧着さ
せた一対のロール；ロールに圧着させたベルト部材；そ
の他各種の方法で実質的同時に加圧と加熱を行なう方法
が包含される。熱の供給はロール，プレート部材または
ベルト部材の一方また両方を加熱するこにより行なう。 トナー粒子の定着は加熱，加圧および接触時間の組み合
わせが適当に行なわれた際に起きる。トナー粒子を定着
させるための，これらのパラメータの均衡については公
知であり，これらのパラメータを専門の装置もしくはプ
ロセス条件に適合させて調節する。
プローチは種々公知である。これらの方法には，圧着さ
せた一対のロール；ロールに圧着させたベルト部材；そ
の他各種の方法で実質的同時に加圧と加熱を行なう方法
が包含される。熱の供給はロール，プレート部材または
ベルト部材の一方また両方を加熱するこにより行なう。 トナー粒子の定着は加熱，加圧および接触時間の組み合
わせが適当に行なわれた際に起きる。トナー粒子を定着
させるための，これらのパラメータの均衡については公
知であり，これらのパラメータを専門の装置もしくはプ
ロセス条件に適合させて調節する。
【０００７】定着システムの操業中は，支持体上にトナ
ー粒子を熱定着させるために加熱するが，トナー画像お
よび支持体の両方をロール対，またはプレートもしくは
ベルト部材の間に形成されたニップを通過させる。ニッ
プにおける熱移動と加圧が同時に行われるためにトナー
画像が支持体上に定着する。通常の操作では定着プロセ
スではトナー粒子による支持体から定着部材へのオフセ
ット現象が起きないことが重要である。定着部材へオフ
セットを起こしたトナー粒子は，引き続く複写サイクル
中に装置の他の部分または支持体上に移動し，背景を増
加させるか，または複写される材料の邪魔をする。トナ
ー温度が上がり過ぎてトナ−粒子が液化し，かつ定着操
作中に溶融トナーが飛散して定着部材上に一部が残留す
ると，所謂”ホット・オフセット”現象が起こる。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離型性能の尺度であり，したがっ
て必要な離型性が提供されうる程度の低エネルギーを有
する定着面の提供が望まれる。定着操作では定着ロール
の良好な離型性を確保・維持するために，離型剤を使用
してトナーを定着ロールから完全に離型させるようにす
ることが一般化している。通常，これらの材料は例えば
シリコーン油の薄膜として施してトナーオフセット現象
を防止する。
ー粒子を熱定着させるために加熱するが，トナー画像お
よび支持体の両方をロール対，またはプレートもしくは
ベルト部材の間に形成されたニップを通過させる。ニッ
プにおける熱移動と加圧が同時に行われるためにトナー
画像が支持体上に定着する。通常の操作では定着プロセ
スではトナー粒子による支持体から定着部材へのオフセ
ット現象が起きないことが重要である。定着部材へオフ
セットを起こしたトナー粒子は，引き続く複写サイクル
中に装置の他の部分または支持体上に移動し，背景を増
加させるか，または複写される材料の邪魔をする。トナ
ー温度が上がり過ぎてトナ−粒子が液化し，かつ定着操
作中に溶融トナーが飛散して定着部材上に一部が残留す
ると，所謂”ホット・オフセット”現象が起こる。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離型性能の尺度であり，したがっ
て必要な離型性が提供されうる程度の低エネルギーを有
する定着面の提供が望まれる。定着操作では定着ロール
の良好な離型性を確保・維持するために，離型剤を使用
してトナーを定着ロールから完全に離型させるようにす
ることが一般化している。通常，これらの材料は例えば
シリコーン油の薄膜として施してトナーオフセット現象
を防止する。
【０００８】特に好ましい定着システムは，定着ニップ
を形成する円筒型加圧ロールで裏打ちされた定着面を有
する加熱円筒型定着ロールを使用するシステムである。 同時に，離型剤ドナーロールを配設して定着ロールに離
型剤を搬送する。各々のロール，特にこれらの機能的表
面の物理的および性能的特性は，所望する定着システム
の種々の特性に応じて正確には同一ではないが，静電複
写装置における定着システムでは同じ種類の材料が一種
以上のロールに使用される。
を形成する円筒型加圧ロールで裏打ちされた定着面を有
する加熱円筒型定着ロールを使用するシステムである。 同時に，離型剤ドナーロールを配設して定着ロールに離
型剤を搬送する。各々のロール，特にこれらの機能的表
面の物理的および性能的特性は，所望する定着システム
の種々の特性に応じて正確には同一ではないが，静電複
写装置における定着システムでは同じ種類の材料が一種
以上のロールに使用される。
【０００９】従前から最も普遍的に使用されている定着
システムは，シリコンエラストマードナーロールにより
定着ロールへシリコーン油離型剤を搬送することができ
るロールのような，シリコンエラストマー定着面を採用
したシステムである。このシリコンエラストマーおよび
シリコーン油離型剤についてはヒークス（Ｈｅｅｋｓ）
らによる米国特許第４，７７７，０８７号明細書中に
かなり詳細に記載されている。このシステムでは離型性
に優れ，表面エネルギーの極めて低い定着ロールが提供
できるので，定着操作中にトナーは完全に定着ロールか
ら離型されるが，長年の操業間に物性が著しく劣化する
という欠点がある。特に，シリコーン油離型剤はシリコ
ンエラストマー定着部材面中に浸透してエラストマー自
体を膨潤させ支持層からエラストマーが剥がれるという
機械的な障害を起こす傾向があり，エラストマーが軟化
し剛性が劣化して崩れ，装置の汚染を起こし，離型剤の
搬送が均一に行なわれなくなる傾向がある。そのうえ，
米国特許第４，７７７，０８７号明細書に開示があるよ
うに，高温では酸化架橋によるシリコンエラストマー，
特に定着ロールの物性低下が起きる。
システムは，シリコンエラストマードナーロールにより
定着ロールへシリコーン油離型剤を搬送することができ
るロールのような，シリコンエラストマー定着面を採用
したシステムである。このシリコンエラストマーおよび
シリコーン油離型剤についてはヒークス（Ｈｅｅｋｓ）
らによる米国特許第４，７７７，０８７号明細書中に
かなり詳細に記載されている。このシステムでは離型性
に優れ，表面エネルギーの極めて低い定着ロールが提供
できるので，定着操作中にトナーは完全に定着ロールか
ら離型されるが，長年の操業間に物性が著しく劣化する
という欠点がある。特に，シリコーン油離型剤はシリコ
ンエラストマー定着部材面中に浸透してエラストマー自
体を膨潤させ支持層からエラストマーが剥がれるという
機械的な障害を起こす傾向があり，エラストマーが軟化
し剛性が劣化して崩れ，装置の汚染を起こし，離型剤の
搬送が均一に行なわれなくなる傾向がある。そのうえ，
米国特許第４，７７７，０８７号明細書に開示があるよ
うに，高温では酸化架橋によるシリコンエラストマー，
特に定着ロールの物性低下が起きる。
【００１０】定着システムにおける最近の進歩によれば
，金属含有フイラーを含む表面を有する定着部材として
フルオロエラストマーを使用するシステムが提案され，
このフイラーは官能基を有する高分子系離型剤と相互に
反応し合う。このような定着シスム，定着剤および離型
剤についてはレンツ（Ｌｅｎｔｚ） による米国特許第
４，２６４，１８１号およびシーノール（Ｓｅａｎｏｒ
）らによる米国特許第４，２７２，１７９号明細書に記
載がある。典型例として，このフルオロエラストマーは
（１）ビニリデンフルオライドトとヘキサフルオロプロ
ピレンとの共重合体，および（２）ビニリデンフルオラ
イド，ヘキサフルオロプロピレンおよびテトラフルオロ
エチレンとの３元共重合体である。市場から入手可能な
ものには，「ヴィトン（Ｖｉｔｏｎ）Ｅ４３０ 」，「
Ｖｉｔｏｎ ＧＦ」および他の「Ｖｉｔｏｎ 」類（何
れもイー・アイ・デュポン・デ・ニモアス社 （Ｅ．Ｉ
． ＤｕＰｏｎｔ ｄｅＮｅｍｏｕｒｓ，Ｉｎｃ．）の
商品名）ならびにスリーエム社 （３Ｍ Ｃｏｍｐａｎ
ｙ） の商品名「フローレル （Ｆｌｕｏｒｅｌ）」材
料が包含される。これらの材料に対する好ましい架橋系
としては，ビスフエノール系架橋剤を使用する求核シス
テムがあり，共重合体の脱フッ化水素反応に続く加熱反
応により形成される共有結合架橋網状ポリマーが生成す
る。このような定着部材の例としては，ビスフエノール
系架橋剤で架橋して酸化鉛を分散・充填したポリ（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
合体を包含するアルミニウムベース定着部材であり，離
型剤としてメルカプト官能性ポリオルガノシラン油を用
いる。これらの定着法では，高分子系離型剤は官能基（
化学反応性基とも呼称する）を有しており，この基は定
着部材表面のエラストマーまたは樹脂系材料中に分散し
ている金属含有フイラーと相互反応を起こして熱安定性
フイルムを形成し，このフイルムが熱可塑性樹脂トナー
を放出し，かつトンナーがエラストマー材料自体と接触
するのを防止する。定着部材面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，金属合金も
しくは他の適当な金属化合物から成るフイラーは高分子
系離型剤の官能基と相互反応する。 この金属含有フイラー材料は官能基含有高分子型離型剤
を劣化させたり，これに悪影響を及ぼさないものが好ま
しい。金属含有フイラーと官能基含有離型剤との間の相
互反応のために，静電複写装置での高速度操作において
さえも優れた離型性と高品位の複写物が得られる。
，金属含有フイラーを含む表面を有する定着部材として
フルオロエラストマーを使用するシステムが提案され，
このフイラーは官能基を有する高分子系離型剤と相互に
反応し合う。このような定着シスム，定着剤および離型
剤についてはレンツ（Ｌｅｎｔｚ） による米国特許第
４，２６４，１８１号およびシーノール（Ｓｅａｎｏｒ
）らによる米国特許第４，２７２，１７９号明細書に記
載がある。典型例として，このフルオロエラストマーは
（１）ビニリデンフルオライドトとヘキサフルオロプロ
ピレンとの共重合体，および（２）ビニリデンフルオラ
イド，ヘキサフルオロプロピレンおよびテトラフルオロ
エチレンとの３元共重合体である。市場から入手可能な
ものには，「ヴィトン（Ｖｉｔｏｎ）Ｅ４３０ 」，「
Ｖｉｔｏｎ ＧＦ」および他の「Ｖｉｔｏｎ 」類（何
れもイー・アイ・デュポン・デ・ニモアス社 （Ｅ．Ｉ
． ＤｕＰｏｎｔ ｄｅＮｅｍｏｕｒｓ，Ｉｎｃ．）の
商品名）ならびにスリーエム社 （３Ｍ Ｃｏｍｐａｎ
ｙ） の商品名「フローレル （Ｆｌｕｏｒｅｌ）」材
料が包含される。これらの材料に対する好ましい架橋系
としては，ビスフエノール系架橋剤を使用する求核シス
テムがあり，共重合体の脱フッ化水素反応に続く加熱反
応により形成される共有結合架橋網状ポリマーが生成す
る。このような定着部材の例としては，ビスフエノール
系架橋剤で架橋して酸化鉛を分散・充填したポリ（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
合体を包含するアルミニウムベース定着部材であり，離
型剤としてメルカプト官能性ポリオルガノシラン油を用
いる。これらの定着法では，高分子系離型剤は官能基（
化学反応性基とも呼称する）を有しており，この基は定
着部材表面のエラストマーまたは樹脂系材料中に分散し
ている金属含有フイラーと相互反応を起こして熱安定性
フイルムを形成し，このフイルムが熱可塑性樹脂トナー
を放出し，かつトンナーがエラストマー材料自体と接触
するのを防止する。定着部材面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，金属合金も
しくは他の適当な金属化合物から成るフイラーは高分子
系離型剤の官能基と相互反応する。 この金属含有フイラー材料は官能基含有高分子型離型剤
を劣化させたり，これに悪影響を及ぼさないものが好ま
しい。金属含有フイラーと官能基含有離型剤との間の相
互反応のために，静電複写装置での高速度操作において
さえも優れた離型性と高品位の複写物が得られる。
【００１１】官能基を有するある種の高分子系流体を金
属酸化物，金属塩，金属合金もしくは他の金属化合物を
分散・含有するエラストマー面を有する定着部材の表面
に施すと，エラストマー中のフイラー金属と官能基含有
液状もしくは流体状高分子系離型剤との間に相互反応が
生じて優れた離型性表面が提供され，該表面は定着部材
面上に留まるという優れた傾向を示すが，その機構につ
いては未だ明瞭ではない。機構の如何に係わらず、この
エラストマー上には，エラストマー組成または官能性離
型剤組成とも異なる組成のフイルムが形成されるらしい
。しかし，このフイルムはトナーよりも金属化合物含有
エラストマーに対する親和性が強く，そのためにエラス
トマー表面に優れた離型性被膜を提供する。この離型性
被膜の粘着力は加熱トナーとトナーが施される支持体と
の間の接着力およびトナーの粘着力よりも小さい。高分
子系離型剤と金属含有エラストマー中の金属間の相互反
応は金属含有フイラー中の金属の限界的，すなわち高い
表面エネルギーを低減させる。
属酸化物，金属塩，金属合金もしくは他の金属化合物を
分散・含有するエラストマー面を有する定着部材の表面
に施すと，エラストマー中のフイラー金属と官能基含有
液状もしくは流体状高分子系離型剤との間に相互反応が
生じて優れた離型性表面が提供され，該表面は定着部材
面上に留まるという優れた傾向を示すが，その機構につ
いては未だ明瞭ではない。機構の如何に係わらず、この
エラストマー上には，エラストマー組成または官能性離
型剤組成とも異なる組成のフイルムが形成されるらしい
。しかし，このフイルムはトナーよりも金属化合物含有
エラストマーに対する親和性が強く，そのためにエラス
トマー表面に優れた離型性被膜を提供する。この離型性
被膜の粘着力は加熱トナーとトナーが施される支持体と
の間の接着力およびトナーの粘着力よりも小さい。高分
子系離型剤と金属含有エラストマー中の金属間の相互反
応は金属含有フイラー中の金属の限界的，すなわち高い
表面エネルギーを低減させる。
【００１２】好ましいエラストマー類はフルオロエラス
トマーであり，最も好ましいフルオロエラストマー類は
ビニリデンフルオライド系フルオロエラストマー類であ
り，これらにはヘキサフルオロプロピレンおよびテトラ
フルオロエチレンがモノマーとして含有されている。２
種類の最も好ましいフルオロエラストマーは（１）商品
名「Ｖｉｔｏｎ Ａ 」として公知のビニリデンフルオ
ライドとヘキサフルオロプロピレンとの共重合体群およ
び（２）商品名「ＶｉｔｏｎＢ 」として公知のビニリ
デンフルオライド，ヘキサフルオロプロピレンおよびテ
トラフルオロエチレンの３元共重合体群である。「Ｖｉ
ｔｏｎ Ａ 」および「Ｖｉｔｏｎ Ｂ 」および他の
「Ｖｉｔｏｎ 」銘柄はデユポン社（Ｅ．Ｉ．ＤｕＰｏ
ｎｔ ｄｅＮｕｍｏｕｒｓ ａｎｄ Ｃｏｍｐａｎｙ）
の商品名である。他に３Ｍ社の「Ｆｌｕｏｒｅｌ 」，
「Ｖｉｔｏｎ ＧＭ」， 「 Ｖｉｔｏｎ Ｅ ６０Ｃ
」， 「 Ｖｉｔｏｎ Ｂ ９１０ 」 および「Ｖｉ
ｔｏｎ Ｅ ４３０ 」がある。好ましい架橋システム
としては共重合体の脱フッ化水素に続く加熱により形成
される共有結合架橋網状ポリマーを生成する，ビスフエ
ノール架橋剤を使用する求核架橋システムがある。また
この求核架橋システムには有機ホスホニウム塩系促進剤
が含有される。この求核システムにより架橋される市販
フルオロエラストマー系ポリマーとしては，「Ｖｉｔｏ
ｎ Ｅ ６０Ｃ 」，「ＶｉｔｏｎＢ９１０」，「Ｖｉ
ｔｏｎ Ｅ ４３０ 」， 「Ｖｉｔｏｎ Ａ 」「Ｖ
ｉｔｏｎ Ｂ 」「Ｖｉｔｏｎ ＧＦ」が挙げられる。
トマーであり，最も好ましいフルオロエラストマー類は
ビニリデンフルオライド系フルオロエラストマー類であ
り，これらにはヘキサフルオロプロピレンおよびテトラ
フルオロエチレンがモノマーとして含有されている。２
種類の最も好ましいフルオロエラストマーは（１）商品
名「Ｖｉｔｏｎ Ａ 」として公知のビニリデンフルオ
ライドとヘキサフルオロプロピレンとの共重合体群およ
び（２）商品名「ＶｉｔｏｎＢ 」として公知のビニリ
デンフルオライド，ヘキサフルオロプロピレンおよびテ
トラフルオロエチレンの３元共重合体群である。「Ｖｉ
ｔｏｎ Ａ 」および「Ｖｉｔｏｎ Ｂ 」および他の
「Ｖｉｔｏｎ 」銘柄はデユポン社（Ｅ．Ｉ．ＤｕＰｏ
ｎｔ ｄｅＮｕｍｏｕｒｓ ａｎｄ Ｃｏｍｐａｎｙ）
の商品名である。他に３Ｍ社の「Ｆｌｕｏｒｅｌ 」，
「Ｖｉｔｏｎ ＧＭ」， 「 Ｖｉｔｏｎ Ｅ ６０Ｃ
」， 「 Ｖｉｔｏｎ Ｂ ９１０ 」 および「Ｖｉ
ｔｏｎ Ｅ ４３０ 」がある。好ましい架橋システム
としては共重合体の脱フッ化水素に続く加熱により形成
される共有結合架橋網状ポリマーを生成する，ビスフエ
ノール架橋剤を使用する求核架橋システムがある。また
この求核架橋システムには有機ホスホニウム塩系促進剤
が含有される。この求核システムにより架橋される市販
フルオロエラストマー系ポリマーとしては，「Ｖｉｔｏ
ｎ Ｅ ６０Ｃ 」，「ＶｉｔｏｎＢ９１０」，「Ｖｉ
ｔｏｎ Ｅ ４３０ 」， 「Ｖｉｔｏｎ Ａ 」「Ｖ
ｉｔｏｎ Ｂ 」「Ｖｉｔｏｎ ＧＦ」が挙げられる。
【００１３】定着部材と相互反応して，検電性熱可塑性
樹脂トナーに対する優れた離型性を有する熱安定性で自
己清浄性の層を形成する官能基含有高分子系離型剤につ
いてはインペリアル （Ｉｍｐｅｒｉａｌ） らの米国
特許第４，０２９，８２７号，ストレラ（Ｓｔｒｅｌｌ
ａ）らによる同第４，１０１，６８６号，および同第４
，１８５，１４０号明細書に開示がある。特に，米国特
許第４，０２９，８２７号明細書は離型剤としてメルカ
プト基含有ポリオルガノシロキサンに関するものである
。米国特許第４，１０１，６８６号および同４，１８５
，１４０号明細書は離型流体としてカルボキシ，ヒドロ
キシ，エポキシ，アミノ，イソシアナート，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高分子系
離型剤に関するものである。
樹脂トナーに対する優れた離型性を有する熱安定性で自
己清浄性の層を形成する官能基含有高分子系離型剤につ
いてはインペリアル （Ｉｍｐｅｒｉａｌ） らの米国
特許第４，０２９，８２７号，ストレラ（Ｓｔｒｅｌｌ
ａ）らによる同第４，１０１，６８６号，および同第４
，１８５，１４０号明細書に開示がある。特に，米国特
許第４，０２９，８２７号明細書は離型剤としてメルカ
プト基含有ポリオルガノシロキサンに関するものである
。米国特許第４，１０１，６８６号および同４，１８５
，１４０号明細書は離型流体としてカルボキシ，ヒドロ
キシ，エポキシ，アミノ，イソシアナート，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高分子系
離型剤に関するものである。
【００１４】これらの定着システムの機構については未
だ明瞭ではないが，官能基を含有するある種の高分子系
流体を金属酸化物，金属塩，金属，金属合金もしくは他
の適当な金属化合物が分散したエラストマー表面を有す
る定着部材の表面に施すとエラストマー中のフィラー金
属イオンと官能基含有高分子系流体との間に相互反応（
化学反応，共有錯体，水素結合もしくは他の機構）が起
こり，その結果として液状もしくは流体状をなす官能基
含有高分子系離型剤が優れた離型性表面を提供し，この
フイルムが定着部材面上に留まるという優れた傾向を示
す。機構の如何に係わらず，エラストマー組成および官
能基含有高分子系離型剤組成とは異なったフイルムがエ
ラストマー表面上に形成されるようである。しかし，こ
のフイルムはトナーよりも金属化合物含有エラストマー
に対する親和力が強く，そのためにエラストマー表面に
優れた離型性被膜を提供する。この離型性被膜の粘着力
は加熱トナーおよび該トナーが施される支持体との間の
接着力およびトナーの粘着力より小さい。高分子系離型
剤の官能基と金属含有エラストマーの金属イオンとの間
の相互反応は金属含有フイラー中の金属の限界的，すな
わち高いエネルギー総体的に低減させる。
だ明瞭ではないが，官能基を含有するある種の高分子系
流体を金属酸化物，金属塩，金属，金属合金もしくは他
の適当な金属化合物が分散したエラストマー表面を有す
る定着部材の表面に施すとエラストマー中のフィラー金
属イオンと官能基含有高分子系流体との間に相互反応（
化学反応，共有錯体，水素結合もしくは他の機構）が起
こり，その結果として液状もしくは流体状をなす官能基
含有高分子系離型剤が優れた離型性表面を提供し，この
フイルムが定着部材面上に留まるという優れた傾向を示
す。機構の如何に係わらず，エラストマー組成および官
能基含有高分子系離型剤組成とは異なったフイルムがエ
ラストマー表面上に形成されるようである。しかし，こ
のフイルムはトナーよりも金属化合物含有エラストマー
に対する親和力が強く，そのためにエラストマー表面に
優れた離型性被膜を提供する。この離型性被膜の粘着力
は加熱トナーおよび該トナーが施される支持体との間の
接着力およびトナーの粘着力より小さい。高分子系離型
剤の官能基と金属含有エラストマーの金属イオンとの間
の相互反応は金属含有フイラー中の金属の限界的，すな
わち高いエネルギー総体的に低減させる。
【００１５】これらのフルオロエラストマー類は機械的
および物理的性質に優れているので，長期の定着環境下
で剛性および強度を維持し耐久性があるが，一方では高
価な官能性離型剤を必要とし，また高価な反応性金属含
有フィラーの使用が必要である。例えば，該官能性離型
剤の価格は公知の非官能性シリコーン油離型剤の約４倍
である。
および物理的性質に優れているので，長期の定着環境下
で剛性および強度を維持し耐久性があるが，一方では高
価な官能性離型剤を必要とし，また高価な反応性金属含
有フィラーの使用が必要である。例えば，該官能性離型
剤の価格は公知の非官能性シリコーン油離型剤の約４倍
である。
【００１６】〔従来技術〕これらの定着システムの各々
の利点を総合化する試みがなされている。
の利点を総合化する試みがなされている。
【００１７】ハートレイ（Ｈｅａｒｔｌｙ）らによる米
国特許第４，８５３，７３７号明細書には，フルオロエ
ラストマーのバックボーン中に共有結合した懸垂型ジオ
ルガノシロキサンセグメントを含有する架橋フルオロエ
ラストマーから成る定着ロールが開示されている。この
シロキサンをフルオロエラストマーに添加するには，フ
エノキシもしくはアミノ基のような官能基を有するポリ
ジオルガノシロキサンオリゴマーを，架橋すべき組成物
中に添加することにより行なう。この定着部材は，官能
性離型剤と反応する金属酸化物含有フイラーを含有する
ことが好ましい。
国特許第４，８５３，７３７号明細書には，フルオロエ
ラストマーのバックボーン中に共有結合した懸垂型ジオ
ルガノシロキサンセグメントを含有する架橋フルオロエ
ラストマーから成る定着ロールが開示されている。この
シロキサンをフルオロエラストマーに添加するには，フ
エノキシもしくはアミノ基のような官能基を有するポリ
ジオルガノシロキサンオリゴマーを，架橋すべき組成物
中に添加することにより行なう。この定着部材は，官能
性離型剤と反応する金属酸化物含有フイラーを含有する
ことが好ましい。
【００１８】〔発明の概要〕この発明の主たる提案によ
れば，官能性離型剤と相互反応する金属含有フィラーが
定着部材中に存在せず，または官能性離型剤の使用を必
要としない耐久性定着部材およびその製法ならび該定着
部材を使用する定着システムが提供される。さらに，架
橋フルオロエラストマー上にポリオルガノシロキサン離
型層の薄い表面層が形成され，このものはフルオロエラ
ストマーの物性に悪影響を及ぼさない。
れば，官能性離型剤と相互反応する金属含有フィラーが
定着部材中に存在せず，または官能性離型剤の使用を必
要としない耐久性定着部材およびその製法ならび該定着
部材を使用する定着システムが提供される。さらに，架
橋フルオロエラストマー上にポリオルガノシロキサン離
型層の薄い表面層が形成され，このものはフルオロエラ
ストマーの物性に悪影響を及ぼさない。
【００１９】この発明の具体的な提案によれば，予め架
橋された外層を有する支持層から成る定着部材であって
，架橋フルオロエラストマーの外層；およびフルオロエ
ラストマーに対する脱フッ化水素剤の存在下および反応
性官能基を有する次の一般式：
橋された外層を有する支持層から成る定着部材であって
，架橋フルオロエラストマーの外層；およびフルオロエ
ラストマーに対する脱フッ化水素剤の存在下および反応
性官能基を有する次の一般式：
【００２０】
【化２】
【００２１】〔式中，Ｒは炭素数１８以下のアルキル基
，アルケニル基もしくはアリール基または炭素数１８以
下のアルキル基もしくはアルケニル基で置換されたアリ
ール基であり，官能基Ａは水素原子，水酸基，アルコキ
シ，アミノ，エポキシ，ビニル，アクリルもしくはメル
カプト基であり，ｎは２乃至３５０である〕にて示され
るポリオルガノシロキサンの存在下で該架橋フルオロエ
ラストマーの表面上にグラフト化したポリオルガノシロ
キサンの薄い表面層；とを有する支持層から成る定着部
材が提供される。
，アルケニル基もしくはアリール基または炭素数１８以
下のアルキル基もしくはアルケニル基で置換されたアリ
ール基であり，官能基Ａは水素原子，水酸基，アルコキ
シ，アミノ，エポキシ，ビニル，アクリルもしくはメル
カプト基であり，ｎは２乃至３５０である〕にて示され
るポリオルガノシロキサンの存在下で該架橋フルオロエ
ラストマーの表面上にグラフト化したポリオルガノシロ
キサンの薄い表面層；とを有する支持層から成る定着部
材が提供される。
【００２２】〔図面の簡単な説明〕図１はこの発明の定
着部材を使用する定着システムの一断面図である。
着部材を使用する定着システムの一断面図である。
【００２３】〔本発明の詳細な説明〕この発明の定着部
材の典型例を，図１に示した定着アセンブリとの関連に
おいて説明する。符号１はアルミニウム，陽極処理アル
ミニウム，スチール，ニッケル，銅，その他の適当な金
属から作った中空円筒またはコアから成るベース部材４
上のエラストマー面２から成る定着ロールを示し，中空
部分に配設した加熱部材６は円筒と同一の外延を有して
いる。バックアップロールすなわち加圧ロール８は定着
ロール１と同調してコピー用紙もしくは他の支持体が通
過するニップまたは接触アーク１０を形成し，トナー画
像１４ハ定着ロール１のエラストマー面２と接触する。 図１に見られるように，バックアップロール８はその上
のエラストマー面すなわち層１８と共に硬質スチール製
コア１６を備えている。サンプ２０には室温で固状もし
くは液状，操作温度では流体状の高分子系離型剤２２が
収納されている。
材の典型例を，図１に示した定着アセンブリとの関連に
おいて説明する。符号１はアルミニウム，陽極処理アル
ミニウム，スチール，ニッケル，銅，その他の適当な金
属から作った中空円筒またはコアから成るベース部材４
上のエラストマー面２から成る定着ロールを示し，中空
部分に配設した加熱部材６は円筒と同一の外延を有して
いる。バックアップロールすなわち加圧ロール８は定着
ロール１と同調してコピー用紙もしくは他の支持体が通
過するニップまたは接触アーク１０を形成し，トナー画
像１４ハ定着ロール１のエラストマー面２と接触する。 図１に見られるように，バックアップロール８はその上
のエラストマー面すなわち層１８と共に硬質スチール製
コア１６を備えている。サンプ２０には室温で固状もし
くは液状，操作温度では流体状の高分子系離型剤２２が
収納されている。
【００２４】エラストマー面２に高分子系離型剤２２を
施すための図１の実施態様において，指示方向に回転可
能なように配設された二つの離型剤搬送ロール１７およ
び１９がサンプ２０からエラストマー面へ離型剤２２を
搬送する。図１のロール１７は部分的にサンプ２０中に
浸漬し，このサンプから搬送ロール１９へ離型剤を搬送
する。計量ブレード２４を用いて，この高分子系離型剤
流体を搬送ロール１９に施し，次いでエラストマー２へ
と搬送するが，厚さは離型流体がサブミクロメータ乃至
数ミクロメータであるように制御する。かくして，計量
デバイス２４により，厚さ約０．１乃至２ミクロメータ
以上の離型流体がエラストマー面２上に施される。
施すための図１の実施態様において，指示方向に回転可
能なように配設された二つの離型剤搬送ロール１７およ
び１９がサンプ２０からエラストマー面へ離型剤２２を
搬送する。図１のロール１７は部分的にサンプ２０中に
浸漬し，このサンプから搬送ロール１９へ離型剤を搬送
する。計量ブレード２４を用いて，この高分子系離型剤
流体を搬送ロール１９に施し，次いでエラストマー２へ
と搬送するが，厚さは離型流体がサブミクロメータ乃至
数ミクロメータであるように制御する。かくして，計量
デバイス２４により，厚さ約０．１乃至２ミクロメータ
以上の離型流体がエラストマー面２上に施される。
【００２５】ここで使用する”定着部材”なる用語はロ
ール，ベルト，平滑表面もしくは適当な他の形状のもの
で，支持体上に熱可塑性画像を定着させる部材を指す。 このものは定着部材，加圧部材もしくは離型剤ドナー部
材，好ましくは円筒状ロールの形状をなす。典型的には
，この定着部材は銅，アルミニウム，スチールその他の
中空円筒金属コアから作られ，選択した架橋フルオロエ
ラストマーの外層を有している。所望により，支持層と
架橋エラストマー外層間に一種または二種以上の中間層
を配設してもよい。
ール，ベルト，平滑表面もしくは適当な他の形状のもの
で，支持体上に熱可塑性画像を定着させる部材を指す。 このものは定着部材，加圧部材もしくは離型剤ドナー部
材，好ましくは円筒状ロールの形状をなす。典型的には
，この定着部材は銅，アルミニウム，スチールその他の
中空円筒金属コアから作られ，選択した架橋フルオロエ
ラストマーの外層を有している。所望により，支持層と
架橋エラストマー外層間に一種または二種以上の中間層
を配設してもよい。
【００２６】”表面グラフト”なる用語は定着部材の架
橋フルオロエラストマー外面上に共有結合により結合し
たポリオルガノシロキサン薄層を指す。
橋フルオロエラストマー外面上に共有結合により結合し
たポリオルガノシロキサン薄層を指す。
【００２７】”共有結合”なる用語は，フルオロエラス
トマーの炭素原子とポリオルガノシロキサンの官能基間
の化学結合を指す。これらの結合は官能基に応じてＣ−
Ｃ，Ｃ−Ｏ，Ｃ−Ｎ，Ｃ−Ｓｉ等で表わされる。
トマーの炭素原子とポリオルガノシロキサンの官能基間
の化学結合を指す。これらの結合は官能基に応じてＣ−
Ｃ，Ｃ−Ｏ，Ｃ−Ｎ，Ｃ−Ｓｉ等で表わされる。
【００２８】この発明において有用なフルオロエラスト
マーはレンツ（Ｌｅｎｔｓ）による米国特許第４，２５
７，６９９号，同出願第０７／４０５，３９２号および
同出願第０７／５１６，９５０号明細書中に詳細な開示
がある。これらに開示のフルオロエラストマー類，特に
ビニリデンフルオライド，ヘキサフルオロプロピレンお
よびテトラフルオロエチレンからの共重合体おょび３元
共重合体は市場において種々の商品名で知られており，
「Ｖｉｔｏｎ Ａ 」 ， 「 Ｖｉｔｏｎ Ｅ 」
，「Ｖｉｔｏｎ Ｅ ６０」， 「Ｖｉｔ ｏｎ Ｅ
４３０」， 「 Ｖｉｔｏｎ Ｅ ９１０ 」， 「
「Ｖｉｔｏｎ ＧＦ」がある。 何れもイー・アイ・デュポン・デ・ニモアス社（Ｅ．Ｉ
．ＤｕＰｏｎｔ ｄｅＮｕｍｏｕｒｓ ａｎｄ Ｃｏｍ
ｐａｎｙ）の商品である。他に３Ｍ社の「Ｆｌｕｏｒｅ
ｌ ２１７０」，「Ｆｌｕｏｒｅｌ ２１７４」，「Ｆ
ｌｕｏｒｅｌ ２１７６」，「Ｆｌｕｏｒｅｌ ２１７
７」，「Ｆｌｕｏｒｅｌ ＬＶＳ ７６」がある。他に
市販されるものとしては，「Ａｆｌａｓ 」，ポリ（プ
ロピレン−テトラフルオロエチレン），「Ｆｌｕｏｒｅ
ｌ ＩＩ（ＬＩＩ９００），ポリ（プロピレン−テトラ
フルオロエチレン−ビニリデンフルオライド）（何れも
３Ｍ社）および「ＦＯＲ−６０ＫＩＲ 」， 「ＦＯＲ
−ＬＨＦ 」 ，「ＮＭ」 ，「 ＦＯＲ−ＴＨＦ」
，「 ＦＯＲ−ＴＦＳ」 ，「 ＴＨ 」 ，「ＴＮ
５０５」（何れもモンテエジソン社の特殊化学品部市販
）が挙げられる。通常，これらのフルオロエラストマー
類はオルガノホスホニウム塩促進剤と共にビスフエノー
ル系架橋剤のような求核架橋システムを用いて架橋でき
る。
マーはレンツ（Ｌｅｎｔｓ）による米国特許第４，２５
７，６９９号，同出願第０７／４０５，３９２号および
同出願第０７／５１６，９５０号明細書中に詳細な開示
がある。これらに開示のフルオロエラストマー類，特に
ビニリデンフルオライド，ヘキサフルオロプロピレンお
よびテトラフルオロエチレンからの共重合体おょび３元
共重合体は市場において種々の商品名で知られており，
「Ｖｉｔｏｎ Ａ 」 ， 「 Ｖｉｔｏｎ Ｅ 」
，「Ｖｉｔｏｎ Ｅ ６０」， 「Ｖｉｔ ｏｎ Ｅ
４３０」， 「 Ｖｉｔｏｎ Ｅ ９１０ 」， 「
「Ｖｉｔｏｎ ＧＦ」がある。 何れもイー・アイ・デュポン・デ・ニモアス社（Ｅ．Ｉ
．ＤｕＰｏｎｔ ｄｅＮｕｍｏｕｒｓ ａｎｄ Ｃｏｍ
ｐａｎｙ）の商品である。他に３Ｍ社の「Ｆｌｕｏｒｅ
ｌ ２１７０」，「Ｆｌｕｏｒｅｌ ２１７４」，「Ｆ
ｌｕｏｒｅｌ ２１７６」，「Ｆｌｕｏｒｅｌ ２１７
７」，「Ｆｌｕｏｒｅｌ ＬＶＳ ７６」がある。他に
市販されるものとしては，「Ａｆｌａｓ 」，ポリ（プ
ロピレン−テトラフルオロエチレン），「Ｆｌｕｏｒｅ
ｌ ＩＩ（ＬＩＩ９００），ポリ（プロピレン−テトラ
フルオロエチレン−ビニリデンフルオライド）（何れも
３Ｍ社）および「ＦＯＲ−６０ＫＩＲ 」， 「ＦＯＲ
−ＬＨＦ 」 ，「ＮＭ」 ，「 ＦＯＲ−ＴＨＦ」
，「 ＦＯＲ−ＴＦＳ」 ，「 ＴＨ 」 ，「ＴＮ
５０５」（何れもモンテエジソン社の特殊化学品部市販
）が挙げられる。通常，これらのフルオロエラストマー
類はオルガノホスホニウム塩促進剤と共にビスフエノー
ル系架橋剤のような求核架橋システムを用いて架橋でき
る。
【００２９】定着部材をこのフルオロエラストマーで被
覆するには，このエラストマーの溶液もしくは分散液を
スプレー，浸し塗りその他で施すのが普通である。成形
，押出およびラッピングのような他の手段も可能である
が，ポリマーの溶剤溶液を被覆すべき表面にスプレーす
るのが好ましい。好ましい溶剤としては，メチルエチル
ケトン，メチルイソブチルケトンその他が挙げられる。
覆するには，このエラストマーの溶液もしくは分散液を
スプレー，浸し塗りその他で施すのが普通である。成形
，押出およびラッピングのような他の手段も可能である
が，ポリマーの溶剤溶液を被覆すべき表面にスプレーす
るのが好ましい。好ましい溶剤としては，メチルエチル
ケトン，メチルイソブチルケトンその他が挙げられる。
【００３０】フルオロエラストマーに悪影響を与えない
限り，他の補助剤おょびフィラー類をこの発明のエラス
トマー中に添加することができる。このようなフイラー
には，着色剤，補強用フィラー，架橋剤，プロセス補助
剤，促進剤および強化フィラーが包含される。支持層上
にフルオロエラストマーを被覆後，３８℃で２時間，次
いで７７℃で４時間および１７７℃で２時間の段階的架
橋を行なう。
限り，他の補助剤おょびフィラー類をこの発明のエラス
トマー中に添加することができる。このようなフイラー
には，着色剤，補強用フィラー，架橋剤，プロセス補助
剤，促進剤および強化フィラーが包含される。支持層上
にフルオロエラストマーを被覆後，３８℃で２時間，次
いで７７℃で４時間および１７７℃で２時間の段階的架
橋を行なう。
【００３１】架橋フルオロエラストマー上にグラフトし
たポリオルガノシロキサンの薄層面は次の一般式：
たポリオルガノシロキサンの薄層面は次の一般式：
【０
０３２】
０３２】
【化３】
【００３３】〔式中，Ｒは炭素数１８以下のアルキル基
，アルケニル基もしくはアリール基または炭素数１８以
下のアルキル基もしくはアルケニル基で置換されたアリ
ール基であり，官能基Ａは水素原子，水酸基，アルコキ
シ，アミノ，エポキシ，ビニル，アクリルもしくはメル
カプト基であり，ｎは２乃至３５０である〕にて示され
る反応性官能基含有ポリオルガノシロキサンである。 式中，Ｒの典型例はメチル，エチル，プロピル，オクチ
ル，ビニル，アリル性クロトニル，フエニル，ナフチル
およびフエナンスリル基が包含され，典型的な置換アリ
ール基はオルト，メタおよびパラ位置の炭素数１４以下
のアルキル基で置換されたものである。さらに，好まし
い実施態様におけるｎは６０乃至８０であり，フルオロ
エラストマー上に充分な数の反応性基を付与する。
，アルケニル基もしくはアリール基または炭素数１８以
下のアルキル基もしくはアルケニル基で置換されたアリ
ール基であり，官能基Ａは水素原子，水酸基，アルコキ
シ，アミノ，エポキシ，ビニル，アクリルもしくはメル
カプト基であり，ｎは２乃至３５０である〕にて示され
る反応性官能基含有ポリオルガノシロキサンである。 式中，Ｒの典型例はメチル，エチル，プロピル，オクチ
ル，ビニル，アリル性クロトニル，フエニル，ナフチル
およびフエナンスリル基が包含され，典型的な置換アリ
ール基はオルト，メタおよびパラ位置の炭素数１４以下
のアルキル基で置換されたものである。さらに，好まし
い実施態様におけるｎは６０乃至８０であり，フルオロ
エラストマー上に充分な数の反応性基を付与する。
【００３４】グラフト化を成就するには脱フッ化水素剤
の存在下で実施する必要があり，典型的な例としては，
過酸化物，ナトリウム，カリウム，カルシウムのような
アルカリおよびアルカリ土類金属の無機塩基，および水
酸化マグネシウムから成る群から選択した脱フッ化水素
剤が挙げられる。さらに，ナトリウムボロヒドライドお
よびリチウムアルミニウムヒドライドならびに第１，第
２および第３脂肪族および芳香族アミン類で脂肪族およ
び芳香族基の炭素数が２乃至１５のものも有効である。 この群中には，脂肪族および芳香族ジアミンおよび炭素
数２乃至１５のトリアミンが包含され，該芳香族基はベ
ンゼン，トルエン，ナフタレンもしくはアンスラセンで
ある。芳香族基がオルト，メタまたはパラ位置に置換し
た芳香族ジアミンおよびトリアミンが一般的には好まし
い。代表的な置換基としては，エチルアミノ基，プロピ
ルアミノ基，ブチルアミノ基などの低級アルキルアミノ
基が挙げられ，プロピルアミノ基が特に好ましい。しか
し，前記のような無機塩基，過酸化水素およびベンゾイ
ルペルオキシドのような過酸化物が好ましい脱フッ化水
素剤である。グラフト化は，選択した脱フッ化水素剤を
メチルエチルケトン，メチルイソブチルケトン，シクロ
ヘキサンおょびテトラハイドロフランを包含するケトン
またはエーテルのような極性溶剤中に溶解した１乃至１
０重量％溶液を用いて行なう。架橋フルオロエラストマ
ー外層を有する支持層を脱フッ化水素剤とシロキサンと
の溶液中に加えると，脱フッ化水素剤はフルオロエラス
トマーを脱フッ化水素してその表面に不飽和基を創り，
引き続いてのシロキサン官能基による付加反応を可能と
し，シロキサンのフルオロエラストマー上への表面グラ
フト化が達成される。
の存在下で実施する必要があり，典型的な例としては，
過酸化物，ナトリウム，カリウム，カルシウムのような
アルカリおよびアルカリ土類金属の無機塩基，および水
酸化マグネシウムから成る群から選択した脱フッ化水素
剤が挙げられる。さらに，ナトリウムボロヒドライドお
よびリチウムアルミニウムヒドライドならびに第１，第
２および第３脂肪族および芳香族アミン類で脂肪族およ
び芳香族基の炭素数が２乃至１５のものも有効である。 この群中には，脂肪族および芳香族ジアミンおよび炭素
数２乃至１５のトリアミンが包含され，該芳香族基はベ
ンゼン，トルエン，ナフタレンもしくはアンスラセンで
ある。芳香族基がオルト，メタまたはパラ位置に置換し
た芳香族ジアミンおよびトリアミンが一般的には好まし
い。代表的な置換基としては，エチルアミノ基，プロピ
ルアミノ基，ブチルアミノ基などの低級アルキルアミノ
基が挙げられ，プロピルアミノ基が特に好ましい。しか
し，前記のような無機塩基，過酸化水素およびベンゾイ
ルペルオキシドのような過酸化物が好ましい脱フッ化水
素剤である。グラフト化は，選択した脱フッ化水素剤を
メチルエチルケトン，メチルイソブチルケトン，シクロ
ヘキサンおょびテトラハイドロフランを包含するケトン
またはエーテルのような極性溶剤中に溶解した１乃至１
０重量％溶液を用いて行なう。架橋フルオロエラストマ
ー外層を有する支持層を脱フッ化水素剤とシロキサンと
の溶液中に加えると，脱フッ化水素剤はフルオロエラス
トマーを脱フッ化水素してその表面に不飽和基を創り，
引き続いてのシロキサン官能基による付加反応を可能と
し，シロキサンのフルオロエラストマー上への表面グラ
フト化が達成される。
【００３５】この脱フッ化水素剤は脱フッ化水素反応に
よりフルオロエラストマーの表面に二重結合を生成させ
る。これを確実にするために，脱フッ化水素剤およびポ
リオルガノシロキサン溶液中に架橋フルオロエラストマ
ー外層を４５乃至６５℃で５乃至２０分間浸漬し，その
後，同一溶剤で洗浄しに反応物を除去し１００乃至１５
０℃で２０乃至４５分間乾燥する。かくして，既に架橋
されたフルオロエラストマーに共有結合したポリオルガ
ノシロキサンの極めて薄い表面層が形成される。通常，
このポリオルガノシロキサンの極めて薄い表面層は５乃
至１００ナノメータの厚さであり，下地のフルオロエラ
ストマーに悪影響を与えること無くポリオルガノシロキ
サンの優れた離型性能を発揮できる。理論に拘泥する訳
ではないが，この脱フッ化水素剤はフッ化水素酸を放出
してフルオロエラストマー面に炭素−炭素二重結合を創
り，次いでポリオルガノシロキサンが付加反応によりそ
の官能基を経由して共有結合するものと信じられる。か
くしてその外層に化学的に結合したポリオルガノシラン
を有する定着部材が提供され，この表面グラフト層は物
理的な混合物ではなくて化学的に結合した外表面の一部
をなしている。さらに，この表面グラフト層は極めて薄
いので，この定着部材は架橋済みフルオロエラストマー
の高度に安定した物理的性質からくる利点を享受できる
。さらに，このポリオルガノシロキサン表面グラフトは
離型剤に対する相容性表面を提供するので優れた剥離性
を与え，かつ表面エネルギーが低いのでトナー粒子で汚
染されない表面が提供できる。最後に，このポリオルガ
ノシラン表面グラフト離型剤の場合には，金属酸化物の
ような金属含有フイラーに対する固着サイトの必要性は
なく，かつ該定着システムは金属含有フイラーと相互反
応する官能性離型剤を使用する必要もない。
よりフルオロエラストマーの表面に二重結合を生成させ
る。これを確実にするために，脱フッ化水素剤およびポ
リオルガノシロキサン溶液中に架橋フルオロエラストマ
ー外層を４５乃至６５℃で５乃至２０分間浸漬し，その
後，同一溶剤で洗浄しに反応物を除去し１００乃至１５
０℃で２０乃至４５分間乾燥する。かくして，既に架橋
されたフルオロエラストマーに共有結合したポリオルガ
ノシロキサンの極めて薄い表面層が形成される。通常，
このポリオルガノシロキサンの極めて薄い表面層は５乃
至１００ナノメータの厚さであり，下地のフルオロエラ
ストマーに悪影響を与えること無くポリオルガノシロキ
サンの優れた離型性能を発揮できる。理論に拘泥する訳
ではないが，この脱フッ化水素剤はフッ化水素酸を放出
してフルオロエラストマー面に炭素−炭素二重結合を創
り，次いでポリオルガノシロキサンが付加反応によりそ
の官能基を経由して共有結合するものと信じられる。か
くしてその外層に化学的に結合したポリオルガノシラン
を有する定着部材が提供され，この表面グラフト層は物
理的な混合物ではなくて化学的に結合した外表面の一部
をなしている。さらに，この表面グラフト層は極めて薄
いので，この定着部材は架橋済みフルオロエラストマー
の高度に安定した物理的性質からくる利点を享受できる
。さらに，このポリオルガノシロキサン表面グラフトは
離型剤に対する相容性表面を提供するので優れた剥離性
を与え，かつ表面エネルギーが低いのでトナー粒子で汚
染されない表面が提供できる。最後に，このポリオルガ
ノシラン表面グラフト離型剤の場合には，金属酸化物の
ような金属含有フイラーに対する固着サイトの必要性は
なく，かつ該定着システムは金属含有フイラーと相互反
応する官能性離型剤を使用する必要もない。
【００３６】以下，この発明を好ましい実施態様に従っ
て具体的に説明する。特に言及しない限り部および％は
重量基準である。
て具体的に説明する。特に言及しない限り部および％は
重量基準である。
【００３７】〔例〕エポキシ接着剤，「シクソン （Ｔ
ｈｉｘｏｎ）３００／３０１」（商品名）で予め下塗り
した直径約１１／２ インチ（３．８ｃｍ）の標準スチ
ール製コアから加圧ロールを作った。次の順序で成分を
混合して，コア上に圧縮成形して特定の寸法にした。
ｈｉｘｏｎ）３００／３０１」（商品名）で予め下塗り
した直径約１１／２ インチ（３．８ｃｍ）の標準スチ
ール製コアから加圧ロールを作った。次の順序で成分を
混合して，コア上に圧縮成形して特定の寸法にした。
【００３８】
Ｖｉｔｏｎ Ｅ４５（ＤｕＰｏｎｔ社製
） １００ｇ カー
ボンブラックＮ９９１（Ｖａｎｄｅｒｂｉｌｔ社製）
１０ｇ Ｃ
ａ（ＯＨ）２
４ｇ
ＭＡＧ Ｄ（ＣＰ Ｈａｌｌ
社製）
２ｇ Ｃ−２０
（ＤｕＰｏｎｔ社製）
１．４ｇ Ｃ−３０
（ＤｕＰｏｎｔ社製）
２．８ｇ
） １００ｇ カー
ボンブラックＮ９９１（Ｖａｎｄｅｒｂｉｌｔ社製）
１０ｇ Ｃ
ａ（ＯＨ）２
４ｇ
ＭＡＧ Ｄ（ＣＰ Ｈａｌｌ
社製）
２ｇ Ｃ−２０
（ＤｕＰｏｎｔ社製）
１．４ｇ Ｃ−３０
（ＤｕＰｏｎｔ社製）
２．８ｇ
【００３９】架橋およ
びポスト架橋条件として２００°Ｆ（９３℃）で２時間
，３００°Ｆ（１４９℃）で２時間，３５０°Ｆ（１７
７℃）で２時間，４００°Ｆ（２０５℃）で２時間，４
５０°Ｆ（２３３℃）で１６時間を採用した。この「Ｖ
ｉｔｏｎ 」フルオロエラストマー被膜を砕いて直径３
インチ（７．６ｃｍ）規格にし，離型剤を除いた。粘度
１００センチストークスのビニル末端ポリジメチルシロ
キサン（ハルス・アメリカ社（Ｈｕｌｓ Ａｍｅｒｉｃ
ａ Ｉｎｃ．） 製）（商品名 「 ＰＳ ４４１」
）２５０ｇおよび過酸化水素（５０％）１００ｇの溶液
をトルエンとメチルエチルケトン９：１の混合物１リッ
トルから調製して２リットルのエルレンマイヤーフラス
コ中に入れた。この溶液を磁気撹拌加熱板により１５分
間撹拌し，４０乃至４５℃に加熱した。次いでステンレ
ススチール製オープントレイ中に注ぎ，さらに加圧ロー
ルをトレイ中に置き，表面のみが溶液と接触するように
した。ロール表面をトレイ中で４５分間ロールさせて前
後に動かして処理した。次いでロールをトレイから引き
上げ，１時間乾燥後，ｎ−ヘキサンで完全に洗浄した。 次いでロールをオーブン中で８０℃に３０分間加熱した
。さらにオーブン温度を２０分間維持後，ロールを取り
出して室温に冷却した。
びポスト架橋条件として２００°Ｆ（９３℃）で２時間
，３００°Ｆ（１４９℃）で２時間，３５０°Ｆ（１７
７℃）で２時間，４００°Ｆ（２０５℃）で２時間，４
５０°Ｆ（２３３℃）で１６時間を採用した。この「Ｖ
ｉｔｏｎ 」フルオロエラストマー被膜を砕いて直径３
インチ（７．６ｃｍ）規格にし，離型剤を除いた。粘度
１００センチストークスのビニル末端ポリジメチルシロ
キサン（ハルス・アメリカ社（Ｈｕｌｓ Ａｍｅｒｉｃ
ａ Ｉｎｃ．） 製）（商品名 「 ＰＳ ４４１」
）２５０ｇおよび過酸化水素（５０％）１００ｇの溶液
をトルエンとメチルエチルケトン９：１の混合物１リッ
トルから調製して２リットルのエルレンマイヤーフラス
コ中に入れた。この溶液を磁気撹拌加熱板により１５分
間撹拌し，４０乃至４５℃に加熱した。次いでステンレ
ススチール製オープントレイ中に注ぎ，さらに加圧ロー
ルをトレイ中に置き，表面のみが溶液と接触するように
した。ロール表面をトレイ中で４５分間ロールさせて前
後に動かして処理した。次いでロールをトレイから引き
上げ，１時間乾燥後，ｎ−ヘキサンで完全に洗浄した。 次いでロールをオーブン中で８０℃に３０分間加熱した
。さらにオーブン温度を２０分間維持後，ロールを取り
出して室温に冷却した。
【００４０】〔Ｘ線光電子分光法によるグラフト化表面
の特性〕 １．表面の調製 グラフト化表面をヘキサンもしくは９０／１０ヘキサン
／メチルエチルケトン混合溶剤で３乃至４回抽出した。 未反応または緩く結合しているシロキサンはこれらの溶
剤中に溶解するので表面から除去でき，グラフト化シロ
キサンは外面中および表面上に残留する。
の特性〕 １．表面の調製 グラフト化表面をヘキサンもしくは９０／１０ヘキサン
／メチルエチルケトン混合溶剤で３乃至４回抽出した。 未反応または緩く結合しているシロキサンはこれらの溶
剤中に溶解するので表面から除去でき，グラフト化シロ
キサンは外面中および表面上に残留する。
【００４１】２．ＸＰＳ特性
抽出表面をＸ線光電子分光法により，表面の最上層５乃
至１０ナノメータに就いての化学組成を調べた。その結
果，グラフト化溶液で処理した試料表面は主としてシロ
キサンから成っていた。
至１０ナノメータに就いての化学組成を調べた。その結
果，グラフト化溶液で処理した試料表面は主としてシロ
キサンから成っていた。
【００４２】〔表面グラフト化加圧ロールの試験〕表面
グラフト化加圧ロールを強調（ｓｔｒｅｓｓｅｄ） カ
スタマー・シミユレーシヨン環境下で試験した。試験の
目的は二つあり，一つはロール表面の剥離特性を調査す
ることであり，二つ目はロール面のトナーおよび紙破片
による汚染の程度を時間の関数として調べることにある
。試験条件としては，高いトナ−量を局部的に施すと共
に１４″（３５．６ｃｍ）軽量紙を使用することにより
両条件を強調した。
グラフト化加圧ロールを強調（ｓｔｒｅｓｓｅｄ） カ
スタマー・シミユレーシヨン環境下で試験した。試験の
目的は二つあり，一つはロール表面の剥離特性を調査す
ることであり，二つ目はロール面のトナーおよび紙破片
による汚染の程度を時間の関数として調べることにある
。試験条件としては，高いトナ−量を局部的に施すと共
に１４″（３５．６ｃｍ）軽量紙を使用することにより
両条件を強調した。
【００４３】２５，０００プリント後，剥離性能の低下
の形跡はなく，かつ表面汚染の形跡もなかった。試験は
有効であると考えられ，かつこの表面は「ゼロックス５
０９０Ｆ」製品ラインに対して機能的に適合するものと
考えられた。
の形跡はなく，かつ表面汚染の形跡もなかった。試験は
有効であると考えられ，かつこの表面は「ゼロックス５
０９０Ｆ」製品ラインに対して機能的に適合するものと
考えられた。
【００４４】かくして本発明によれば，定着ロール，ド
ナーロールもしくは加圧ロールとして定着システム中で
長期間使用可能な定着部材が提供され，該システムでは
官能性離型剤の必要がなく，また離型層を形成すべき官
能性離型層と相互反応する定着部材の搬送面中の金属含
有フイラーの存在の必要もない。このことは，フルオロ
エラストマー定着部材表面の利点と非官能性公知シリコ
ーン剥離剤の利点とを複合した経済的な定着システムを
可能とする。さらに，このポリオルガノシロキサン層は
充分に薄いので，フルオロエラストマー支持層の物性を
阻害することもない。
ナーロールもしくは加圧ロールとして定着システム中で
長期間使用可能な定着部材が提供され，該システムでは
官能性離型剤の必要がなく，また離型層を形成すべき官
能性離型層と相互反応する定着部材の搬送面中の金属含
有フイラーの存在の必要もない。このことは，フルオロ
エラストマー定着部材表面の利点と非官能性公知シリコ
ーン剥離剤の利点とを複合した経済的な定着システムを
可能とする。さらに，このポリオルガノシロキサン層は
充分に薄いので，フルオロエラストマー支持層の物性を
阻害することもない。
【００４５】上記の例は一つの官能性離型剤を使用した
が，この定着部材は官能性離型剤に対する固着サイトと
して機能する金属含有フイラーは含有せず，また主とし
てフルオロエラストマーから成るロールによって満足な
性能が得られる点に注目すべきである。金属含有フイラ
ーが存在しないので，定着部材が一層物理的に安定化し
，経済的にも安価に製造できる。
が，この定着部材は官能性離型剤に対する固着サイトと
して機能する金属含有フイラーは含有せず，また主とし
てフルオロエラストマーから成るロールによって満足な
性能が得られる点に注目すべきである。金属含有フイラ
ーが存在しないので，定着部材が一層物理的に安定化し
，経済的にも安価に製造できる。
【００４６】ここに言及した全ての特許および特許出願
は参考文献としてこの明細書中に含める。
は参考文献としてこの明細書中に含める。
【００４７】この発明の精神と範囲に反することなしに
，広範に異なる実施態様を構成することができることは
明白なので，この発明は，添付特許請求の範囲において
限定した以外は，その特定の実施態様に制約されるもの
ではない。
，広範に異なる実施態様を構成することができることは
明白なので，この発明は，添付特許請求の範囲において
限定した以外は，その特定の実施態様に制約されるもの
ではない。
【図１】この発明の定着部材を使用する定着システムの
一断面図である。
一断面図である。
１ 定着ロール、２ エラストマー面、４ ベー
ス部材、６ 加熱部材、８ バックアップロール、
１０ ニップ、１４ トナー画像、１６ スチー
ルコア、２２ 離型剤
ス部材、６ 加熱部材、８ バックアップロール、
１０ ニップ、１４ トナー画像、１６ スチー
ルコア、２２ 離型剤
Claims (1)
- 【請求項１】 架橋されたフルオロエラストマー外層
と，該架橋フルオロエラストマ−外層面にグラフト化し
たポリオルガノシロキサン薄層とを有する支持層から成
る定着部材であって，該グラフト化がフルオロエラスト
マーに対する脱フッ化水素剤の存在下および反応性官能
基を有する一般式： 【化１】 〔式中，Ｒは炭素数１８以下のアルキル基，アルケニル
基もしくはアリール基または炭素数１８以下のアルキル
基もしくはアルケニル基で置換されたアリール基であり
，官能基Ａは水素原子，水酸基，アルコキシ，アミノ，
エポキシ，ビニル，アクリルもしくはメルカプト基であ
り，ｎは２乃至３５０である〕にて示されるポリオルガ
ノシロキサンの存在下で実施されて成る定着部材。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/631,521 US5141788A (en) | 1990-12-21 | 1990-12-21 | Fuser member |
| US631521 | 2003-07-31 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04308879A true JPH04308879A (ja) | 1992-10-30 |
| JP3142074B2 JP3142074B2 (ja) | 2001-03-07 |
Family
ID=24531569
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03330929A Expired - Fee Related JP3142074B2 (ja) | 1990-12-21 | 1991-12-13 | 定着部材 |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US5141788A (ja) |
| EP (1) | EP0492416B1 (ja) |
| JP (1) | JP3142074B2 (ja) |
| BR (1) | BR9105422A (ja) |
| CA (1) | CA2051570C (ja) |
| DE (1) | DE69125120T2 (ja) |
| ES (1) | ES2099121T3 (ja) |
| MX (1) | MX9102017A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06175532A (ja) * | 1992-12-08 | 1994-06-24 | Tokai Rubber Ind Ltd | フッ素ゴム表面処理方法 |
| JP2011504241A (ja) * | 2007-10-19 | 2011-02-03 | イーストマン コダック カンパニー | 改良されたフューザー流体 |
Families Citing this family (106)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| EP0524506B1 (en) * | 1991-07-22 | 2000-10-25 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Electrophotographic apparatus |
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| US5370931A (en) * | 1993-05-27 | 1994-12-06 | Xerox Corporation | Fuser member overcoated with a fluoroelastomer, polyorganosiloxane and copper oxide composition |
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