JPH1180361A - トナーカートリッジ用のシーラント材料 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電子写真プロセスで用いられる剥離剤組成物
が開示される。 【構成】 この組成物は、特に規定された熱安定性シリ
コーンオイル−シリコーンワックスランダム共重合体を
含む。この共重合体は、熱溶融ロール上で液体であるが
印刷されたページ上では室温で凝固するような融点を有
する。ペースト又は柔軟なコーキング材の形態で、トナ
ー・カートリッジ内の漏れをシーリングするのに有用な
ランダムシリコーン共重合体もまた、開示される。最後
に、これらの共重合体の調製方法が開示される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電子写真印刷に関
し、特に、トナーカートリッジに用いるシーラントに関
する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真のプロセスにおいては、複写さ
れるべき色の薄い元画像は、通常、感光性部材上の静電
潜画像の形態で記録され、その後この潜画像を、通常ト
ナーと言われる検電性マーキング粒子の応用により見え
るようにする。目で見るトナー画像は、感光性部材上に
直接定着でき、或いは、この部材から紙シートのような
他の支持体に転写し、その後この支持体に画像を付着す
ることができる。

【０００３】検電性トナー材料を熱によって支持部材上
に定着又は溶融するためには、トナーの成分が粘着性に
なる温度までトナー材料を昇温する必要がある。この作
用により、トナーは支持部材のファイバ又は孔内に、あ
る広がりをもって流れる。その後、トナー材料は冷え
て、凝固にすることにより支持部材と堅固に接合するよ
うになる。電子写真では、トナー画像を支持部材上に定
着させるために熱エネルギーを使用することが、古くか
らよく知られている。

【０００４】検電性トナー画像を熱溶融するアプローチ
の一つは、上にトナー画像を備えた支持体を、一対の対
向するロール部材間に通すことであり、これらロールの
少なくとも一つは内部加熱される。このタイプの溶融シ
ステムの操作の間、トナー画像が静電的に付着する支持
部材は、ロール間に形成されたニップをトナー画像を溶
融ロールに接しつつ通って移動し、これによりトナー画
像はニップ内で加熱される。トナーへの熱移動を制御す
ることにより、通常の条件下において、コピーシートか
ら溶融ロールへのトナー粒子のオフセット(offset)は全
くみられない。これは、ローラの表面に加えられた熱
が、ローラの表面の温度をトナーの"熱オフセット"温度
以上に上げるには不十分だからであり、この熱オフセッ
ト温度においては、トナーの画像領域にあるトナー粒子
が液化し、かつ、溶融したトナー内で分離作用を引起こ
す結果として"熱オフセット"となる。粘性トナー塊を保
持する凝集力が、溶融ロールのような接触面にそれをオ
フセットする付着力より小さいときは分離が起こる。

【０００５】しかしながら、時たま、ロールの表面への
熱の不十分な加わりによって（すなわち、“コールド”
オフセッティング）、トナー粒子が溶融ロールにオフセ
ットされるであろう。これは通常、ロールの表面の特性
の欠陥によって、又は、付着力が不十分な結果、コピー
シートに付着しないトナー粒子によって引起こされる。
このような場合において、トナー粒子は溶融ロールの表
面に移動し、その後、コピー紙がニップ内に存在しない
間にバック−アップロールに移動する。

【０００６】さらに、トナー粒子は、複数のコピーを溶
融する間に又は単に再生装置の周囲から、溶融ロール及
び／又はバック−アップロールによって捕捉される。こ
のような不都合なトナー粒子の存在により、コピー品質
が劣悪となる。

【０００７】上述のタイプの溶融ロールは、熱ロールに
剥離流体を塗布するいくつかの方法を採用する。それら
の固有の温度抵抗と剥離特性のために、トナーが溶融ロ
ールの表面に付着してそれにより画像品質が低下し、か
つ溶融ロール表面が汚染するのを防止するため、通常シ
リコーンオイルが用いられる。シリコーンオイルはま
た、溶融ロールの圧力ニップを通る数万ページの累積作
用によって引起こされる摩耗を低減するための適度な潤
滑性を与えることにより、溶融ロールの寿命を延ばす。
剥離流体の肯定的な効果を確実にするために、最少量の
オイル（ページ当たり１０〜１００マイクログラム）が
要求される。

【０００８】剥離剤として用いられるオイルは、一部が
溶融システムを通る紙によって運ばれるので、供給され
るオイル量が好ましくない印刷品質の欠陥が見られるほ
ど多量でないことを確実にする必要がある。極端な場合
には、画像ページの表面は目で見えるように濡れるよう
になり、又はオイルで光沢をもつようになる。両面印刷
の場合は（すなわち、ページの両面の印刷）、より微妙
な効果が見られる。この場合には、印刷プロセスを通じ
て両面のページによってオイルが運び返され、これらの
ページ上のオイルは光導電体を含む様々な機械表面に堆
積する。目には見えない微量のオイルが、現像ロールか
ら光導電体へ移動するトナーに徹底的に影響を及ぼすの
に十分であることが見出された。現像プロセスは、現像
ロールから光導電体へのトナーの移動を促進するため
の、調色された現像ロールと描かれた光導電体との間の
スクラビング作用に依存し、かつ、スクラビング作用は
現像ロールと光導電体との間の面速度の不均衡な組合わ
せによって低減されるので、これら二つの面の界面にシ
リコーンオイルを添加することは、トナーの移動を厳密
に減ずるレベルにスクラビングの摩擦力を低減する。こ
のような印刷品質の欠陥は、微細解像度の印刷において
目で極めて明らかに判る。極端な場合には、色の薄い印
刷として１２ポイントテキストでさえトナーの移動の不
足が見られる。ページを横切るオイルの分布が均一でな
ければ、ページ当たり１００マイクログラムを越えるオ
イルレベルにより厳密な印刷欠陥が引起こされる。典型
的な印刷品質欠陥は、高濃度のオイル領域で操作方向に
平行な縞を備えた、グレースケール中の白い縞である。
この理由により、オイル計量の上限はページ当たり約１
００マイクログラムである。

【０００９】低−コストデスクトッププリンタに用いら
れる典型的な潤滑剤計量機構は、耐熱性材料（デュポン
(Dupont's)のNOMEXファイバのような）で構成されたフ
ェルトパッドを、フェルトのファイバの寸法と密度とに
組合わせたときにフェルトから出る流速が妥当な限度内
に制御可能なような粘度をもつシリコーンオイルで飽和
することを含む。ワイパーパッドの典型的な構成は、切
り込まれたフェルト片（例えば、ファイバ直径９ミクロ
ン、フェルト密度≒５５ｏｚ．／ｙｄ２）への約３０，
０００ｃｓｔ（室温において）の粘度のシリコーンオイ
ル量（例えば、７〜８グラム）の塗布と、フェルト内に
オイルが吸収されるようにするための、フェルト／オイ
ルの組合わせの高温における焼成を含む。高解像度印刷
（１２００ＤＰＩ）と両面印刷の以前は、このような機
構が、妥当な流れ均一性と画像欠陥のない優れた計量シ
ステムであり、これはページ当たり５０〜５００マイク
ログラムの範囲でオイルの流れを制御するものである。
しかしながら、この計量機構を１２００ＤＰＩの両面印
刷で用いるとき、以前は受入れられていたオイルの不均
一分布により、上記で説明した印刷欠陥となるほど十分
に高濃度のオイル濃度がいくつかの領域に生成する。

【００１０】オイル塗布システムの他の要求は、供給さ
れるオイル量がアプリケータの寿命の間（典型的には、
約１４，０００ページ）、一貫していなければならない
ことである。前述のように、適切なオイルの流れを維持
できなければ、トナーが溶融ロールに付着してしまい、
溶融ロールの寿命を低下させてしてしまう。また、少量
の流れではトナーがフェルトアプリケータ上に集められ
てしまい、十分なトナーが蓄積されると、トナー塊が自
由に砕けてページに付着し、”ワイパーダンプ”と言わ
れる他の印刷品質欠陥を引起こす。フェルトアプリケー
タは重力供給システムである。これは、与えられた温度
に対して一定速度でオイルがフェルトから流れ出るを意
味する。プリンタが印刷中でなく待機中であるときでさ
え、シリコーンオイルはワイパーから連続して流れる。
このように、プリンタが十分な時間待機中であれば、印
刷される最初のページは異常に多量のシリコーンオイル
を受取り、二重縞を示すであろう。

【００１１】要約すると、剥離剤オイルの塗布システム
は、最適な性能を得るために以下の要求を満たさなけれ
ばならない。・トナーが溶融ロールに付着するのを防止
するための、システムの寿命にわたる十分かつ一貫した
オイルの流れ。このことは溶融ロールの寿命を延ばし、
かつ、ワイパーダンプを防止する。・１２００ＤＰＩの
両面モードで高解像度画像を印刷するときに画像欠陥を
防止するための、ページ当たり１００マイクログラムの
最高流速と均一な流れ。

【００１２】１９８０年１月２２日に発行されたストレ
ラ(Strella)らの米国特許第４，１８５，１４０号に
は、電子写真複写プロセスにおける熱ロール上で用いる
ための重合体剥離剤が説明されている。用いられる重合
体材料は、カルボキシ、ヒドロキシ、イソシアネート、
チオエーテル又はメルカプト基のような官能基を含んで
いる必要がある。これらの材料は、溶融ロール上に熱安
定性の、優れたトナー剥離特性を有する剥離層を形成す
ると言われている。重合体材料は、溶融ロールの温度で
液体でありさえすれば、室温で固体であってもよいこと
が教示されている。剥離剤として開示されたこの材料
は、シリコーンオイル或いはワックスではない。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、電子写真プ
ロセスにおける溶融ロール上で用いられるときに、上記
で説明した問題をなくす剥離剤を規定する。この材料
は、溶融表面上で液体で、冷却されたときに印刷媒体上
で凝固される。これは有効な剥離剤としてはたらき（す
なわち、これはトナーが溶融ロールの表面に付着するの
を防止し、かつ、溶融ロールを潤滑する）、かつ、特に
両面印刷の間に紙上に存在するオイルに起因する印刷品
質欠陥を防止する。

【００１４】印刷品質の論点は、プリント・カートリッ
ジからトナーが漏れる結果としても挙げられる。トナー
カートリッジは、プリンタとフォトコピーに用いられる
置換え可能な供給品である。この機能は、リザーバー中
のトナーの供給を保持し、次いでリザーバーから現像ロ
ール上にトナーを移動させることであリ、ここでトナー
は単一層として存在する。トナーは次いで、光導電体の
表面に形成された電荷分布に基づいて、印刷される画像
に相当するパターンで光導電体上に移動させられる。ト
ナーカートリッジは電子写真技術においてよく知られて
おり、例えば、参照としてここに示した１９９６年１２
月２０日に出願されたコフィー(Coffy)らの米国特許出
願番号第０８／７７０，３３０号に説明されている。

【００１５】良好な印刷画像を得る上で、トナーの注意
深い移動は重要である。トナーの漏れは、使用者の手、
衣類及びオフィスを汚すだけでなく、結果として劣悪な
印刷品質となるであろう。トナーの漏れが生じ易い、カ
ートリッジ上の特に厄介な箇所は、現像ロールの両端に
ある。実際に、トナーカートリッジは、現像ロールの両
端におけるトナーの漏れを防止するためにＪ−シールの
ような特定のシールをしばしば用いる。それにも拘ら
ず、カートリッジ部材やアセンブリの変化により漏れは
なお起こる。現像ロールの両端に液状又はグリースのシ
ールを使用することが考えられる。しかしながら、この
ような材料は広がる傾向があり、印刷領域へのシーラン
トの広がりにより、印刷欠陥となる現像ロール、光導電
体及び帯電ロールの汚染を引起こすので、これらの材料
の使用は問題を引起こす。

【００１６】したがって、ペースト又はコーキング材の
ような粘度を有するように処方されたときに、トナーカ
ートリッジ上に用いられて、広がらず、塗布し易すく、
薄層として塗られる有効なシーラントとしてはたらくシ
リコーン共重合体を提供することは、本発明のさらなる
目的である。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明は、トナーカート
リッジのシーラントとして用いられる、下記式を有する
ランダムシリコーン共重合体に関しする。

【００１８】

【化２】

【００１９】ここで、ｘは共重合体の約０．９８８から
約０．９９５を表わし、ｙは共重合体の約０．００５〜
約０．１２表わし、Ｒは、約７０％〜約１００％のＣ１
５−Ｃ６０アルキル基と、約０％〜約３０％のＣ２−Ｃ
１４アルキル基を含む。好ましい共重合体は、約８０，
０００〜約２５０，０００の分子量（重量平均）を有す
る。この共重合体はペースト又はコーキング材の形態で
あり、約９３℃で約３，０００〜７，０００センチポイ
ズの粘度を有する。この共重合体をシーラントとして用
いるトナーカートリッジはもまた請求の範囲に示した。

【００２０】本発明は、ポリジメチルシロキサン−コ−
ポリメチルハイドロシロキサン（ＰＤＭＳ−ｃｏ−ＰＭ
ＨＳ）プレポリマーのようなメチルハイドロシロキサン
と；主鎖長としてＣ３０−Ｃ４５を有する（最も好まし
くはトリアコンテン）混合鎖状１−アルケンのようなＣ
１５−Ｃ６０１−アルケンと；の反応で、反応を通して
反応混合物に触媒を、好ましくは白金を分けて加えるこ
とによる反応を含むシリコーンランダム共重合体の製造
方法を包含する。この方法は、全触媒量を反応混合物に
一度に添加するより反応の完結度を大きくすることがで
きる。

【００２１】

【発明の実施の形態】本発明の重要な要素は、アルキル
メチルシロキサンとジメチルシロキサンを含む成分を有
するランダムシリコーン共重合体である。この重合体
は、電子写真プロセスにおいて加熱された溶融ロール面
で液体となるが、印刷面（例えば紙）で冷却されたとき
に凝固するような融点特性と粘度特性を有する。正確な
融点特性と粘度特性は、用いる特定の供給装置と溶融シ
ステムに基づいて選択され、かつ最適化され得る。

【００２２】オルガノシロキサンのワックスはよく知ら
れており、化粧品工業において広く用いられている。し
かしながら、市販のワックスには溶融ロール上の剥離剤
として有用な特性を有するものはなにもない。シリコー
ンワックスは、レーザ・プリンタの剥離剤として有用で
あるための以下の要求を満たさなければならない。

【００２３】・高い熱安定性ワックスは組成物の寿命を
通じて臭気がないようにでき、かつ、はっきり認められ
る程度に粘度などの物理特性を変化させてはならない。
・ワックスは、９３℃において、約２，０００〜約１
０，０００センチポイズ、好ましくは約３，０００〜約
７，０００センチポイズ、最も好ましくは３，５００セ
ンチポイズの溶融粘度を有する。これは溶融温度におけ
るシリコーンオイルの粘度に匹敵し、ワックスがフェル
トパッドの供給システムに直接置換わることができる。
・ワックスは、約４５℃と約８０℃の間の融点を有する
必要がある。融点が約４５℃未満であれば、プリンタが
フルスピードで運転されカートリッジが熱しられたとき
にワックスは凝固しないであろう。したがって、二重縞
が発生してしまう。融点が約８０℃より高ければ、重い
媒体に印刷するときにワックスはバックアップロール上
に凝固し、紙塵とトナーを集めることになろう。これに
より、媒体がバックアップロールに巻き付くことにな
る。・標準的な流速において、マックスは透明画面上に
縞を生成してはならない。これは、１ページ当たり約８
００マイクログラム未満の流速を有することによって達
成される。

【００２４】本発明の剥離剤として用いられる共重合体
は、シリコーンオイルとシリコーンワックスの分子部分
が全体を通してランダムに位置する、下記に示される式
によって表わされる。シリコーンオイルとシリコーンワ
ックスの部分は分子全体にわたってランダムに分散する
が、同じセグメントがいっしょにグループを形成してい
てもよい、ことが理解されるべきである。これらの構造
は本願に包含されるものである。

【００２５】

【化３】

【００２６】この式中において、分子のｘ部分はシリコ
ーンオイルの特性を有し、分子のｙ部分は脂肪属炭化水
素ワックスの特性を有する。ｘは、シリコーンオイル成
分を含む共重合体の％（モル）を表わし、ｘは、約０．
７５〜約０．９８５、好ましくは約０．８５〜約０．９
８、最も好ましくは約０．９７である。ｙは、シリコー
ンワックス部分を含む共重合体の％（モル）を表わし、
ｙは、約０．０１５〜約０．２５、好ましくは約０．０
２〜約０．１５、最も好ましくは約０．０３の値であ
る。好ましい重合体では、ｘ：ｙのモル比は約１５：１
〜約７０：１、好ましくは約２５：１〜約５０：１、よ
り好ましくは約３０：１〜約４５：１であり、最も好ま
しくは３２：１である。Ｒは約７０％〜１００％（重
量）のＣ１５−Ｃ６０アルキルと、約０％〜３０％（重
量）のＣ２−Ｃ１４アルキル（好ましくはヘキシル）で
ある。両アルキル成分は、ハロゲン化、好ましくはフッ
素化されていてもよい。Ｒの主成分は、Ｃ３０−Ｃ４５
アルキル、最も好ましくはＣ３６アルキル（トリアコン
チル）であるのが好ましい。

【００２７】共重合体は、約８０，０００〜約２５０，
０００、好ましくは約８０，０００〜約１５０，００
０、最も好ましくは約１１０，０００の分子量（重量平
均）を有する必要がある。重要なことは、この共重合体
が熱安定性でなければならないことである。“熱安定
性”とは、共重合体が、色、臭気、粘度又は分子量の大
きな変化なしに２１０℃で３カ月間保持可能なことを意
味する。

【００２８】本発明の剥離剤組成物は、約５０％〜約９
７％、好ましくは約７５％〜約９５％、最も好ましくは
約９１％の、上述の共重合体成分を含む。組成物の溶融
粘度は、剥離組成物が溶融ロール上に供給される速度を
決定する主な要因の一つなので、特に重要である。重合
体の粘度は、用いる特定の供給方法に対して最適化され
る。典型的には、組成物の溶融粘度は、約９３℃におい
て約２，０００〜約１０，０００センチポイズ、好まし
くは約９３℃において約３，０００〜約７，０００セン
チポイズ、最も好ましくは約９３℃において約３，５０
０センチポイズである。組成物が溶融ロール上で実際に
液体であるか、また、印刷紙上で冷却されたときに固体
であるかを決定するのは融点なので、剥離剤組成物の融
点もまた重要である。したがって、この組成物は、約４
５℃〜約８０℃、好ましくは約６５℃〜約８０℃、最も
好ましくは約７２℃の融点を有する必要がある。

【００２９】関連する特定の電子写真装置に対して、組
成物の溶融粘度を確実に要求範囲内におさめ、かつ確実
にその範囲内で最適化するように、いくつかの方法によ
ってこれを調整してもよい。粘度を調整する二つの方法
は、連鎖停止剤を用いることにより又は共重合体が形成
される際に共重合体の架橋レベルを制御することによ
り、水素化シリコーン共重合体の粘度を制御することで
ある。これらのプロセスは、共重合体の製造方法の部分
として下記で説明されるであろう。粘度を調整する他の
方法は、組成物に粘度制御剤を添加することである。こ
れらを用いるときは、これらの薬品は通常、組成物の約
０．５％〜約３０％、好ましくは約１０％〜約２５％、
最も好ましくは約２０％からなる。選択される特定の薬
品は、組成物の粘度を増加させるため、又は組成物の粘
度を減少させるためのいずれのためにも添加してもよ
い。有用な粘度変性剤の例には、アモルファス（ヒュー
ムド）シリカ（特に、ヘキサメチルジシロキサンの表面
処理を有するアモルファスシリカ）、シリコーンオイ
ル、及びこれらの混合物が含まれる。組成物の好ましい
粘度制御剤は、３０，０００センチストークスのシリコ
ーンオイルである。シリコーンオイルは、組成物の粘度
を調整するのに加えて、潤滑能力を向上させ、かつ組成
物の流速も調整する。

【００３０】本発明の剥離剤組成物は様々な温度条件下
（周囲の室温同様に溶融ロールの高温）で使用されるの
で、組成物と特に共重合体は臭気、ならびに生起する分
解と架橋の問題をなくすように安定であることが重要で
ある。このことは、溶融温度において熱安定性を与える
ために、組成物に酸化防止剤を添加することによって達
成してもよい。酸化防止剤を用いるときは、酸化防止剤
は通常、組成物の約３％〜約２０％、好ましくは約５％
〜約１３％、最も好ましくは約９％からなる。酸化防止
剤は組成物の安定性を達成するのに重要であるが、これ
を高濃度で用いると、望ましくない“箔縞”（foil st
reaks）が印刷コピー上にみられることになる。従来の
あらゆる酸化防止剤を用いてもよい。異なるメカニズム
によって作用する酸化防止剤の混合物が好ましい。この
ような有用な酸化防止剤の例には、以下の物質種が含ま
れる。

【００３１】（ａ）ヒンダードフェノールのようなフリ
ーラジカル掃去剤； （ｂ）ホスフィット物質； （ｃ）チオジプロピオナートのようなヒドロペルオキシ
ド分解剤；及び （ｄ）これら物質の混合物。

【００３２】酸化防止剤の特に好ましい混合物には、Ir
ganox 1010（チバガイギー(CibaGeigy)から商業的に入
手可能なヒンダードフェノールタイプの酸化防止剤）、
Cyanox STDP（サイテックインダストリー(Cytek Indu
stries)から商業的に入手可能なジステアリルチオジプ
ロピオナート）、及びMark 2112（ビィトココーポ(Wit
co Corp.)から商業的に入手可能な高温ホスフィット酸
化防止剤）が含まれる。

【００３３】本発明の他の特徴は、下記の式を有するラ
ンダムシリコーン共重合体を、例えばトナーカートリッ
ジ上のシーラントとして用いてもよいことである。

【００３４】

【化４】

【００３５】この式中において、ｘは共重合体のモル％
で、約０．９８８〜約０．９９５、好ましくは約０．９
９０〜約０．９９２、最も好ましくは約０．９９であ
る。ｙは共重合体のモル％で、約０．００５〜約０．０
１２、好ましくは約０．００８〜約０．０１０、最も好
ましくは約０．０１である。Ｒは約７０％〜１００％
（重量）のＣ１５−Ｃ６０アルキル基と、約０％〜３０
％（重量）のＣ２−Ｃ１４アルキル基（好ましくはヘキ
シル）である。両アルキル成分は、ハロゲン化、好まし
くはフッ素化されていてもよい。Ｒの主成分は、Ｃ３０
−Ｃ４５アルキル、最も好ましくはＣ３６アルキル（ト
リアコンチル）であるのが好ましい。この共重合体もま
た、熱安定性であることが好ましい。

【００３６】共重合体の分子量（重量平均）は、約８
０，０００〜約２５０，０００、好ましくは約８０，０
００〜約１５０，０００、最も好ましくは約１１０，０
００である。前述の共重合体の稠度を有するワックスよ
りむしろ、シーラントとして有用な共重合体はペースト
又は柔軟なコーキング材の稠度を有する。シーラント共
重合体は、約９３℃において約３，０００〜約７，００
０の粘度を有する。特定の各シーラント共重合体におい
て、所望の粘度にするために、ｘ、ｙならびに共重合体
の分子量を変化させることは当業者の認識内にある。上
述のように、共重合体は酸化防止剤と組合わせて用いて
もよい。

【００３７】このシリコーン共重合体材料は、例えば、
特に現像ロールの両端でのトナーカートリッジ中の漏れ
をシールするのに有用である。このようなカートリッジ
の構造は、例えば、ここに参照として示す１９９６年１
２月２０日に出願されたコフィ(Coffy)らの米国特許出
願番号第０８／７７０，３００号に開示されるように、
この分野でよく知られている。このシーラント機能を果
たすため、有効量（約５ｍｇ〜約４０ｍｇ、好ましくは
約１０ｍｇ）が現像ロールの各端部に用いられる。ロー
ルは、この共重合体でローラ表面を濡らしながら回転す
る。この共重合体は塗布するのが容易である。共重合体
のこの薄層はトナーの漏れを有効にシールするように作
用し、共重合体は使用に際して印刷領域内に移行しな
い。

【００３８】この共重合体は、この分野において公知の
あらゆる方法によって合成してもよい。合成ステップ
は、シリコーンプレポリマーを形成するための環状シロ
キサン（Ｄ４）と水素化シリコーン成分の共重合と；こ
れに続いて、長鎖アルケン基のこのプレポリマー内への
グラフトを含む。

【００３９】これを完成するために用いられる反応例
は、以下の通りである。

【００４０】

【化５】

【００４１】

【化６】

【００４２】ステップ１の反応 温度計、コンデンサ、機械的撹拌機及び隔壁を備える１
０００ｍｌの四つ口丸底フラスコ内に、２０９．３９ｇ
のＤ４；１０．４５ｇのＰＭＨＳ；０．９５ｇの乾燥ベ
ントナイト（F-105１００℃で４時間）；及び０．３３
３ｇのＨＭＤＳ（４３２．９μＬ）；を仕込む。反応フ
ラスコを窒素で満たす。混合物を５００ＲＰＭで９０℃
までゆっくり加熱する。９０℃で７時間保持する。混合
物の粘度は６０００ｃｐｓに達するであろう。未反応の
Ｄ４を除去するために、混合物を１２５℃の高真空下で
加熱する。混合物の粘度は７０００ｃｐｓに達するであ
ろう。共重合体の水素化物含有量をプロトンＮＭＲによ
って測定すると、これは約５モル％である。

【００４３】ステップ２の反応 ステップ１の反応フラスコを室温まで冷却する。次い
で、１２９．３ｇの６１．４％トリアコンテン（例え
ば、シェブロン(Chevronn)から商業的に入手可能なGulf
tene 30＋であり、これは６０％より多いアルファ−オ
レフィン含有量と、約３６の平均鎖長とを有するアルケ
ン物質の混合物である）と；４００ｍｌのトルエン（モ
レキュラーシーブスで乾燥した）と；必要であればＤＯ
Ｓ−ＶＯ５（ジビニルＰＤＭＳ）と；をステップ１の反
応フラスコに加える。反応混合物を窒素で満たす。７５
℃まで加熱し、溶液アリコートのＩＲを測定し、９０μ
ＬのＰＣ０７２（白金、１，３−ジエテニル−１，１，
３，３−テトラメチルジシロキサン錯体）（時間＝０
分）を加える。２０分において、９０μＬのＰＣ０７２
を加え、水素化物含有量を赤外分光（ＩＲ）によって測
定する。時間＝０分における水素化物のピークの大きさ
に対する時間＝ｔにおけるピークの大きさの比を、水素
化物含有量（パーセント水素化物；Ｈ％）として求め
る。２０分毎に９０μＬを加え続け、ＩＲからのＨ％が
２５〜３０％（４０分以上６０分未満添加する）に達す
るまでアリコートのＩＲを測定する。Ｈ％が２５〜３０
％に達したときに、５０ｍｌのヘキセンと９０μＬのＰ
Ｃ０７２を加える（急冷時間＝０分）。３０分におい
て、さらに９０μＬのＰＣ０７２を加える。Ｈ％が１０
％以下になるまで（通常１時間）ＩＲによるモニタを続
ける。分析用に少量のサンプルを採取する（真空乾燥下
で別個に）。

【００４４】酸化防止剤添加の手順 ステップ２に続いて、３０％のシリコーンオイル（３０
０００ｃｐ）中に、ワックス量を基礎として、１０％Cy
anox STDP、２％Irganox、１０１、３％Mark2112を加
え（３３８ｇのワックスが製造されるとすれば、１０
１．６ｇのＳｉ−オイル、３３．８ｇのSTDP、６．６７
ｇの１０１０及び１０．１４ｇの２１１２）、１００℃
まで加熱して、混合するまで（約１時間）撹拌する。オ
ーブン皿内に注ぎ、防爆オーブン内（〜７５℃）で一夜
乾燥する。

【００４５】共重合体、すなわち剥離剤組成物の溶融粘
度は、調製される上で共重合体の架橋を制御することに
より効果的に影響される。この目的に使用される架橋剤
には、ジビニル−末端のポリジメチルシロキサンが含ま
れる。このアプローチは、高分子量を望む場合に有用で
ある。この手順の結果、共重合体ワックス生成物の流速
をより制御可能にする制御方法において、共重合体の粘
度が増加する。

【００４６】低分子量の共重合体を望む場合には、約
０．１〜約０．５重量％（好ましくは約０．２６％）の
連鎖停止剤をステップ１反応に添加してもよい。有効な
連鎖停止剤には、ヘキサメチルジシロキサン（ＨＭＤ
Ｓ）のようなあらゆる低分子量ＰＤＭＳが含まれる。こ
の反応はベントナイトの存在下に行なうのが好ましい。

【００４７】ステップ２反応が完了した後に、１−ヘキ
センのような揮発性の低分子量１−アルケン（例えば、
Ｃ２−Ｃ１４アルケン）で反応物を急冷することが好ま
しい。この急冷ステップは、自己架橋のような、水素化
物のさらなる反応を防止するために、合成された物質中
の水素化物をアルキル短鎖で置換する。共重合体のｙグ
ループの約３０％までがこのようにして置換され得る
が、この量は材料の粘度に逆の影響を及ぼすほど多量で
ある。

【００４８】触媒が一度に全て添加されたときよりも、
反応中に有効量の反応触媒（上記ステップ２参照）が反
応混合物に段階的に添加されたときに、反応がさらに完
結する方向に進行することが驚くべきことに見出され
た。したがって、本発明は、白金、パラジウム、および
これらの混合物（好ましくは白金）から選択される触媒
の存在下に、Ｃ１５−Ｃ６０１−アルケン（好ましくは
Ｃ３０−Ｃ４５アルケン、最も好ましくはトリコンテ
ン）と；メチルハイドロシロキサンアルキルを含有する
プレポリマー（好ましくはＰＤＭＳ含有プレポリマー、
より好ましくはＰＤＭＳ−ｃｏ−ＰＭＨＳプレポリマ
ー、最も好ましくは３２：１のＰＤＭＳ：ＰＭＨＳモル
比を有するもの）と；の反応を含む、ランダムシリコー
ン共重合体を生成する反応を包含する。ここで、触媒
は、反応が完了するまで反応過程を通して反応混合物の
一部に添加される。１−アルケンは通常、アルケン混合
物として反応中に存在するので、高純度を有するものが
好ましい（例えば、これは所望のアルケンの少なくとも
約６０重量％を含有すべきである。）。反応が完了する
ときに、反応物を短鎖Ｃ２−Ｃ１４１−アルケン（好ま
しくは、ｎ−ヘキセン）で急冷すべきことが好ましい。
触媒の“有効量”とは、反応に触媒作用を与えるのに必
要な全触媒量を意味する。正確な量は、用いる特定の触
媒ならびに反応物の本性に依存し、かつ、当業者の認識
内となろう。

【００４９】電子写真プロセスで用いられる典型的な溶
融アセンブリは、適当な加熱要素を有する中空のシリン
ダ又はコアを備えた加熱されたロール構造物を含み、こ
の加熱要素はシリンダ又はコアの中空部分に配設され、
シリンダ又はコアと同延状である。加熱要素は、シリン
ダの表面温度を操作温度にまで上昇させるための適当な
タイプのヒータを含んでいてもよく、この操作温度は通
常、約２５０°Ｆ〜約４００°Ｆ（約１１５℃〜約２０
４℃）であり、そして、加熱要素は、例えば石英ランプ
を用いてもよい。シリンダは、本発明の目的を達するこ
とができるあらゆる適当な材料から組立てられ、この材
料は、トナー粒子を溶融するために必要な温度を与える
べく熱を表面に移動させるだけの材料でなく、トナー粒
子が溶融表面に接するのを防止するため、剥離層とバリ
ア溶融部材表面との間にトナーに対する界面層又はバリ
ア層を形成するために、本発明の剥離組成物と相互作用
可能な表面を有する材料でもある。

【００５０】典型的な溶融部材の材料には、陽極酸化処
理されたアルミニウムとその合金、鋼、ステンレス鋼、
ニッケルとその合金、ニッケルメッキが施された銅、
銅、ガラス、亜鉛、カドミウム等、ならびに、これらの
材料の様々な組合わせが含まれる。シリンダは本発明の
目的を達することができる材料で表面が被覆されている
限り、剥離剤組成物と非反応性のあらゆる適当な材料か
ら組立ててもよい。溶融部材の表面温度は、当業者に公
知の方法によって、例えば米国特許第３，３２７，０９
６号に記載される方法によって制御してもよい。

【００５１】コピー用紙又は基材がその上に形成された
トナー画像が溶融ロール構造物と接するように通り抜け
るニップを形成するために、溶融ロール構造物と協働す
るロール又はベルト構造物のようなバックアップ部材
を、溶融アセンブリは一般にさらに含む。バックアップ
部材は、例えば、上にエラストマー層を有するスチール
シリンダ又は硬質スチールコアのようなあらゆる適当な
構造を含んでいてもよく、又は、溶融部材と現像される
潜在画像を記憶する基材との間の必要な接触を提供する
適当なベルト材料であってもよい。溶融部材とバックア
ップ部材の寸法は、当業者によって決定されてもよく、
一般には溶融アセンブリが用いられる特定の電子写真装
置の要求条件によるもので、プロセス速度と機械の他の
パラメータに依存する。約１５〜約１５０ｐｓｉ程度の
ニップ圧を生成するために、通常の方法で負荷荷重を溶
融アセンブリに作用させる。

【００５２】本発明の剥離剤組成物で処理した溶融部材
もまた、本発明の一部であり、非反応性の熱塑性樹脂ト
ナーが溶融部材と接触するのを防止し、かつ、溶融部材
によって加熱された熱塑性樹脂トナーを剥離する表面を
与えるように、この組成物は、少なくとも、連続した、
低表面エネルギーのこの組成物のフィルムで表面を覆う
のに十分な量で塗布される。

【００５３】最後に、本発明は、本発明の剥離剤を溶融
部材上に供給するのに用いられるパッドを包含する。こ
のパッドは、有効量（例えば、約６〜約１０グラム）の
本発明の剥離剤組成物を含浸した（飽和した）耐熱性フ
ァイバから構成されるフェルトパッドを含む。

【００５４】

【実施例】下記の実施例は、本発明の組成物と方法を例
示するものであり、本発明を限定するものではない。

【００５５】実施例１ 本発明の剥離剤組成物は、以下の成分を有する。

【００５６】

【表１】

【００５７】酸化防止剤を組成物にさらに添加すること
により、粘度は減少するが熱安定性が増加する。

【００５８】上記組成物は以下の方法で調製する：トル
エンに溶解した共重合体材料に、シリコーンオイルと酸
化防止剤を加え、１００℃に加熱して約１時間撹拌す
る。次いで、この混合物をオーブン皿に注ぎ防爆オーブ
ン中で（〜７５℃）一夜乾燥する。

【００５９】この組成物は、電子写真装置の溶融ロール
に塗布したとき、縞が生成したり印刷ページの品質に不
都合な影響を及ぼすことなく、良好な剥離剤特性を与え
る。

【００６０】実施例２ 本発明の組成物は以下のように調製する。

【００６１】ＰＤＭＳ−ｃｏ−ＰＭＨＳプレポリマーの
合成 機械的撹拌機とコンデンサを備えたフラスコ内に、オク
タメチルシクロテトラシロキサン１１０．２ｇ、ポリメ
チルハイドロシロキサン（アルドリッチ(Aldrich 17,6
20-6)）３．１ｇ、酸抽出ベントナイト（グレード F-2
0X）０．３２ｇ、ヘキサメチルジシロキサン０．３ｇを
仕込み、ファイヤーストーンバルブ（Firestone Valv
e）装置で脱気した。混合物を９０℃まで１８時間加熱
し、次いで室温まで冷却した。室温までの冷却の後、生
成物をＮＭＲと粘度計によって分析した。（ＰＤＭＳ：
ＰＭＨＳ=９７：３モル％；室温での粘度は４，０００
〜８，０００ｃｓｔ）

【００６２】架橋されたシロキサンワックス共重合体の
調製 機械的撹拌機とコンデンサを備えたフラスコ内に、ＰＤ
ＭＳ−ｃｏ−ＰＭＨＳ（５，０００ｃｓｔ）１８．５
ｇ、トリアコンテン（６６％；平均＝３６）、及びトル
エン６０ｍＬを仕込み、ファイヤーストーンバルブ（Fi
restone Valve）装置で脱気した。この混合物を６０℃
まで加熱してトリアコンテンを溶融し、混合物のアリコ
ートを集め、水素化物の％をサンプルの赤外分光によっ
て決定した。次いで、白金ジビニル−末端テトラメチル
シロキサン錯体（ＰＣ０７２）の６μＬを添加した。添
加後、温度を７０℃に昇温した。１５分後、アリコート
（ＩＲによる％Ｈ）をさらに採取し、２０分において６
μＬのＰＣ０７２を添加した。３０分後に、アリコート
（ＩＲによる％Ｈ）をさらに採取し、４０分において６
μＬのＰＣ０７２を添加した。５０分後に、アリコート
（ＩＲによる％Ｈ：３０％未満となる）をさらに採取
し、６０分において５μＬのヘキセンと６μＬのＰＣ０
７２を添加した。９０分後に、６μＬのＰＣ０７２を添
加し、１２０分において最後のアリコートを採取し、％
Ｈが１０％未満であることを確かめた。アリコートを集
めて真空下で乾燥し、生成物中の固形分のパーセントを
決定した。シロキサンワックス共重合体は、最終的に、
約３％アルケンと９７％シロキサンを含有する。［上記
反応中のヘキセンに代わって、１Ｈ、１Ｈ、２Ｈ−パー
フルオロ−１−ヘキセン１０ｍＬで置換することによっ
て、フッ素化共重合体を調製してもよい。］

【００６３】シロキサン共重合体が溶融温度において確
実に熱安定性を示すようにするため、溶融システム中に
用いる前に、他のいくつかの添加剤をワックスに混合し
てもよい。この組成物は、以下の成分を含む：上述の共
重合体ワックス；主酸化防止剤であって、チバガイギー
(Ciba Geigy)から商業的に入手可能なIrganox 1010、
ワックス１００部当たり１．２部；第２の酸化防止剤で
あるCyanox STDP（ジステアリルチオジプロピオナー
ト、サイテックインダストリーズ(Cytek Industries)
から商業的に入手可能）、ワックス１００部当たり６
部；及び高温ホスフィット酸化防止剤であるMark 2112
（ビィトココーポ(Witco Corp.)から商業的に入手可
能）、ワックス１００部当たり１．８部。これらの添加
剤は、トルエンに溶解したシロキサンワックス共重合体
に添加して十分に撹拌し、次いで皿に注いで防爆オーブ
ン内で８０℃で一夜乾燥する。

【００６４】組成物８．５ｇをノーメックス（デュポン
(DuPont)）のフェルトパッド（ファイバ直径＝９ミクロ
ン、フェルト密度≒５５ｏｚ／ｙｄ２、長さ＝２１３ｍ
ｍ、幅＝８ｍｍ、深さ−１１ｍｍ）の一方の側に供給す
る。ワックスとフェルトを１４０℃で８時間焼成し、確
実にワックスがフェルト中に均一分布するようにする。
焼成するとすぐに、最初にワックスが上に供給されたフ
ェルトパッドの側を、この側が溶融熱ロールに接するよ
うに、電子写真装置のワイパーハウジング内に配置す
る。溶融熱ロールを２００℃に維持する。この温度によ
りワイパーを介してワックスが全て溶融され、これによ
りワックスが標準的な潤滑剤として流れることができ
る。

【００６５】この組成物は電子写真プロセスの溶融ロー
ル上で用いられる際に、トナー粒子が溶融ロールに付着
するのを防止し、使用中の溶融ロールを滑らかにし、縞
や他の印刷品質の欠陥を印刷されたページに形成しな
い。

【００６６】実施例３ シーラントとして有用な本発明の共重合体は、以下のよ
うに合成する。

【００６７】ステップ１ 温度計、コンデンサ、機械的撹拌機及び隔壁を備える１
０００ｍｌの四つ口丸底フラスコ内に、２１３．０５ｇ
のＤ４；１．９３ｇのＰＭＨＳ；０．６２ｇの乾燥ベン
トナイト（F-20X１００℃で４時間）；及び０．７４４
ｇのＨＭＤＳ（９６７μＬ）；を仕込む。反応フラスコ
を窒素で満たす。混合物を５００ＲＰＭで９０℃までゆ
っくり加熱する。９０℃で１８時間保持する。未反応の
Ｄ４を除去するために、混合物を１２５℃の高真空下で
加熱する。この物質の粘度は５，０００ｃｐｓに達する
であろう。水素化物の含有量をプロトンＮＭＲによって
測定すると、これは約１モル％である。

【００６８】ステップ２ ステップ１の反応フラスコを室温まで冷却する。次い
で、２６．５ｇのトリアコンテン（例えば、シェブロン
(Chevronn)から商業的に入手可能なGulftene 30＋であ
り、これは６０％より多いアルファ−オレフィン含有量
と、約３６の平均鎖長とを有するアルケンの混合物であ
る）と；４００ｍＬのトルエン（モレキュラーシーブス
で乾燥した）と；を加える。反応混合物を窒素で満た
す。７５℃まで加熱し、溶液アリコートのＩＲを測定
し、５０μＬのＰＣ０７２（白金、１，３−ジエテニル
−１，１，３，３−テトラメチルジシロキサン錯体）
（時間＝０分）を加える。２０分において、５０μＬの
ＰＣ０７２を加え、ＩＲを測定する。２０分毎に５０μ
Ｌを加え続け、ＩＲからＨ％が水素化物の元（ｔ＝０
分）の積分値の２５〜３０％に達するまでアリコートの
ＩＲを測定する（４０分以上６０分未満添加）。水素化
物の％が２５〜３０％に達したときに、５０ｍＬのヘキ
センと５０μＬのＰＣ０７２を加える（急冷時間＝０
分）。３０分において、さらに５０μＬのＰＣ０７２を
加える。水素化物の％が、水素化物の元の積分値の１０
％以下になるまで（通常１時間）ＩＲによるモニタを続
ける。

【００６９】酸化防止剤添加の手順 ステップ２からのものに、３％Cyanox STDP、０．６％
Irganox 1010、０．９％Mark 2112酸化防止剤をワッ
クス量を基礎として加え（２４１．３ｇのワックスが製
造されるとすれば、７．２４ｇのSTDP、１．４５ｇの１
０１０及び２．１７ｇの２１１２）。加熱（１００℃）
して、混合するまで（１時間）撹拌する。オーブン皿内
に注ぎ、防爆オーブン内（〜７５℃）で一夜乾燥する。

【００７０】上述の合成した材料の少量を、プリント・
カートリッジの現像部の現像ロールの端部をシールする
のに用いる。このシーリング操作により、カートリッジ
の溶融部へトナーが漏れるのが防止される。この材料
は、顧客によって触れることができないカートリッジ内
部にあり、印刷プロセス中に剥離しない。

【００７１】この材料を塗布するには、カートリッジを
組立てる人が、この材料の少量（約１０ｍｇ）を平たい
ドライバーのような工具の一端に取り、これを現像ロー
ル両端に置く。次いでロールが回転するとロールの回り
にこの材料が分布し、薄層を形成し、トナーがはみ出な
いようにロールの端部をシールする。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｃ０８Ｌ 83/04 Ｃ０８Ｌ 83/04 (72)発明者 ブラッドリー・レオナルド・ビーチ アメリカ合衆国 40505 ケンタッキー、 レキシントン、ホーソーン・レーン 1757 (72)発明者 スティーヴン・アラン・カリー アメリカ合衆国 40356 ケンタッキー、 ニコラスヴィル、ベント・トリー・コート 197 (72)発明者 アール・ドーソン・ワード・セカンド アメリカ合衆国 40575 ケンタッキー、 リッチモンド、リヴァー・ヒル・ドライブ 777

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 下記式を有するランダムシリコーン共重
   合体。 【化１】 ここで、ｘは前記共重合体の約０．９８８から約０．９
   ９５を表わし、ｙは前記共重合体の約０．００５〜約
   ０．１２を表わし、Ｒは、約７０％〜約１００％のＣ１
   ５−Ｃ６０アルキル基と、約０％〜約３０％のＣ２−Ｃ
   １４アルキル基とを含む。
2. 【請求項２】 約８０，０００〜約２５０，０００の分
   子量（重量平均）を有する、請求項１に記載のランダム
   シリコーン共重合体。
3. 【請求項３】 ペースト又はコーキング材の形態であ
   る、請求項２に記載のランダムシリコーン共重合体。
4. 【請求項４】 約９３℃において約３，０００〜約７，
   ０００センチポイズの粘度を有する、請求項３に記載の
   ランダムシリコーン共重合体。
5. 【請求項５】 ｘが約０．９９０〜約０．９９２であ
   り、かつ、ｙが約０．００８〜約０．０１０である、請
   求項４に記載のランダムシリコーン共重合体。
6. 【請求項６】 約８０，０００〜約１５０，０００の分
   子量を有する、請求項５に記載のランダムシリコーン共
   重合体。
7. 【請求項７】 ｘが約０．９９からであり、かつ、ｙが
   ０．０１である、請求項６に記載のランダムシリコーン
   共重合体。
8. 【請求項８】 約１１０，０００の分子量を有する、請
   求項７に記載のランダムシリコーン共重合体。
9. 【請求項９】 Ｒが約７０％〜約１００％のＣ３６アル
   キルを含む、請求項８に記載のランダムシリコーン共重
   合体。
10. 【請求項１０】 Ｒが約７０％〜約１００％のＣ３６ア
    ルキルを含む、請求項４に記載のランダムシリコーン共
    重合体。
11. 【請求項１１】 シーラントとして請求項１のランダム
    シリコーン共重合体を備えるトナーカートリッジ。
12. 【請求項１２】 シーラントとして請求項４のランダム
    シリコーン共重合体を組込んだトナーカートリッジ。
13. 【請求項１３】 シーラントとして請求項９のランダム
    シリコーン共重合体を組込んだトナーカートリッジ。
14. 【請求項１４】 シーラントとして請求項４のランダム
    シリコーン共重合体を各端部に約５ｍｇ〜約４０ｍｇ有
    する現像ロールを含むトナーカートリッジ。
15. 【請求項１５】 シーラントとして請求項９のランダム
    シリコーン共重合体を各端部に約５ｍｇ〜約４０ｍｇ有
    する現像ロールを含むトナーカートリッジ。
16. 【請求項１６】 約１０ｍｇの前記ランダムシリコーン
    共重合体が前記現像ロールの各端部に存在する、請求項
    １５に記載のトナーカートリッジ。