AGENTE DE LIBERACIÓN DE FLUOROSILICON PARA MIEMBROS FUSORES FLUOROELASTOMÉRICOS
CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se relaciona con miembros fusores útiles en aparatos de reproducción electrostatográficos, incluyendo aparatos de impresión electrostáticos imagen sobre imagen, de contacto y digitales. Los miembros fusores de la presente pueden ser usados como miembros fusores, miembros de presión, miembros de transfusión o transfijación, y similares. En una modalidad, los miembros fusores comprenden una capa externa que comprende un fluoroelastómero . En modalidades, el fluoroelastómero es seleccionado del grupo que consiste de a) copolímeros de dos del fluoruro de vinilideno, hexafluoropropileno y tetrafluoroetileno; b) terpolimeros de fluoruro de vinilideno, hexafluoropropileno y tetrafluoroetileno; y c) tetrapolimeros de fluoruro de vinilideno, hexafluoropropileno, tetrafluoroetileno y un monómero del sitio de curado. En modalidades, el agente de liberación es un agente de liberación de fluorosilicón. En modalidades, el agente de liberación de fluorosilicón tiene grupos fluorocarburo pendientes . ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN En un aparato de reproducción electrostatográfico REF: 154163 típico, una imagen de luz de un original a ser copiado es registrada en forma de una imagen electrostática latente sobre un miembro fotosensible, y la imagen latente se hace visible posteriormente mediante la aplicación de partículas de resina termoplásticas electroscópicas y partículas de pigmento, o pigmento orgánico. La imagen de pigmento orgánico visible está entonces en forma pulverizada suelta y puede ser fácilmente perturbada o destruida. La imagen de pigmento orgánico usualmente es fijada o fundida sobre un soporte, el cual puede ser el miembro fotosensible en sí, u otra hoja de soporte, como 'un papel plano. El uso de energía térmica para fijar imágenes de pigmento orgánico sobre un miembro de soporte es bien conocido . Para fundir el material de pigmento orgánico electroscópico sobré una superficie de soporte permanentemente por calor, usualmente es necesario elevar la temperatura del material de pigmento orgánico hasta un punto en el cual los constituyentes del material de pigmento orgánico calecen y se vuelven pegajosos. Este calentamiento hace que el pigmento orgánico fluya en algún grado hacia las fibras o poros del miembro de soporte. Posteriormente, a medida que el material de pigmento orgánico se enfría, la solidificación del material del pigmento orgánico hace que el material del pigmento orgánico se una firmemente al soporte. Típicamente, las partículas de resina termoplástica son fusionadas al sustrato calentando a una temperatura de entre aproximadamente 90 °C hasta aproximadamente 200°C o mayor dependiente del intervalo de ablandamiento de la versión en particular usada en el pigmento orgánico. Esto puede ser indeseable; sin embargo, para incrementar la temperatura del sustrato de manera sustancialmente a más de aproximadamente 250 °C, debido a la tendencia del sustrato a decolorarse o convertirse en fuego, a temperaturas elevadas, particularmente cuando el sustrato es papel. Han sido descritos varios métodos para la fusión térmica de imágenes de pigmento orgánico electroscopico. Esos métodos incluyen proporcionar la aplicación de calor y presión de manera sustancialmente concurrente por varios medios, un par de rodillos mantenidos en contacto a presión, un miembro en forma de banda en contacto a presión con un rodillo, un miembro en forma de banda en contacto a presión con un calentador, y similares. El calor puede ser aplicado calentando uno o ambos de los rodillos, miembros en forma de placa, o miembros en forma de banda. La fusión de las partículas de pigmento orgánico toma lugar cuando se proporcionan las combinaciones adecuadas de calor, presión y tiempo de contacto. El equilibro de esos parámetros para llevar a cabo la fusión de las partículas de pigmento orgánico es bien conocido en la técnica, y puede ser ajustado para adecuarse a las máquinas o condiciones de proceso particulares . Durante la operación de un sistema de fusión en el cual se aplique calor para producir la fusión térmica de las partículas de pigmento orgánico sobre un soporte, la imagen de pigmento orgánico y el soporte se hacen pasar a través de una linea de contacto formada entre el par de rodillos, o miembros en forma de placa o banda. La transferencia concurrente de calor y la aplicación de presión en la línea de contacto afecta la función de la imagen de pigmento orgánico sobre el soporte. Es importante en el proceso de fusión que no tome lugar el paso de partículas de pigmento orgánico del soporte al miembro fusor durante operaciones normales. Las partículas de pigmento orgánico desviadas sobre el miembro fusor pueden ser transferidas posteriormente a otras partes de la máquina o sobre el soporte en ciclos de copiado posteriores, incrementando de este modo el fondo o interfiriendo con el material que este siendo copiado ahí . La "desviación en caliente" referida ocurre cuando la temperatura del pigmento orgánico se incrementa a un punto donde las partículas de pigmento orgánico se licúan y toma lugar una separación del pigmento orgánico fundido durante la operación de fusión con una porción restante sobre el miembro fusor. La temperatura de desviación en caliente *o degradación de la temperatura de desviación en caliente es una medida de la propiedad de liberación del rodillo fusor, y en consecuencia, es deseable para proporcionar una superficie de fusión, la cual tiene una energía superficial baja para proporcionar la liberación necesaria. Para asegurar y mantener buenas propiedades de liberación del rodillo fusor, se ha vuelto costumbre aplicar agentes de liberación del rodillo fusor durante la operación de fusión. Típicamente, esos materiales son aplicados como películas delgadas de, por ejemplo, aceites de silicón no funcionales o aceites de silicón funcionales de mercapto o amino, para evitar la desviación de pigmento orgánico. La Patente Estadounidense No. 4,257,699- de Lentz, la materia objeto de la cual se incorpora aguí como referencia en su totalidad, describe un miembro fusor que comprende al menos una capa externa de un elastornero que contiene una carga que contiene metal y el uso de un agente de liberación polimérico . La Patente Estadounidense No. 4,264,181 de Lentz et al., la materia objeto de la cual se incorpora aquí como referencia en su totalidad, describe un miembro fusor que tiene una capa superficial elastomérica que contiene una carga que contiene metal en ella y el uso de un agente de liberación polimérico. La Patente Estadounidense No. 4,272,179 de Seanor, la materia objeto de la cual se incorpora aquí como referencia en su totalidad, describe un miembro fusor que tiene una superficie elastomérica con una carga que contiene metal en ella y el uso de un agente de liberación de poliorganosiloxano funcional de mercapto. La Patente Estadounidense No. 5,401,570 de Heeks et al., la materia objeto de la cual se incorpora aquí como referencia en su totalidad describe un miembro fusor comprendido de un sustrato y sobre el una capa superficial de caucho de silicón que contiene un componente de carga, donde el componente de carga reacciona con un aceite de liberación de hidruro de silicón. La Patente Estadounidense No. 4,515,884 de Field et al . , la materia obj eto de la cual se incorpora aquí como referencia en su totalidad, describe un miembro fusor que tiene una superficie de fusión de elastómeros de silicón, la cual está recubierta con un agente de liberación de pigmento orgánico, el cual incluye un polidimetil siloxano no combinado . La Patente Estadounidense No. 5,512,409 de Henry et al . , enseña un método para fundir imágenes de pigmento orgánico de resina termoplástica a un sustrato usando aceite de silicón funcional de amino sobre un miembro fusor hidrofluoroelastomerico . La Patente Estadounidense No. 5,516,361 de Chow et al . , enseña un miembro fusor que tiene una superficie de hidrofluoroelastómero de FKM térmicamente estable y que tiene un agente de liberación de aceite funcional de amina tipo poli órgano T. El aceite tiene predominantemente funcionalidad monoamino por molécula activa para interactuar con superficie idrofluoroelastomérica . La Patente Estadounidense No. 6,253,055 de Badesha et al . , describe un miembro fusor recubierto con un aceite de liberación de idruro. La Patente Estadounidense No. 5,991,590 de Chang et al . , describe un miembro fusor que tiene una capa más externa de agente de liberación de baja energía superficial. La Patente Estadounidense No. 6,377,774 Bl de Maul et al., describe un sistema de red de aceite. La Patente Estadounidense No. 6,197,989 Bl de Furukawa et al . , describe un compuesto de silicón orgánico que contiene flúor representado por una fórmula. La Patente Estadounidense No. 5,757,214 de Kato et al . , describe un método para formar imágenes de color aplicando un compuesto el cual contiene átomos de flúor y/o un átomo de silicón a la superficie de elementos fotosensibles electrofotográficos . La Patente Estadounidense No. 5,716,747 de Uneme et al., describe un dispositivo fijador recubierto con fluororresina con un recubrimiento de un aceite de silicón que contiene flúor. La Patente Estadounidense No. 5,698,320 de Ebisu et al., describe un dispositivo fijador recubierto con una fluororresina, y que tiene un agente de liberación de polímero de fluorosilicón . La Patente Estadounidense No. 5,641,603 de Yamazaki et al., describe un método de fijación usando un aceite de silicón recubierto sobre la superficie de un miembro de calor. La Patente Estadounidense No. 5,636,012 de Uneme et al., describe un dispositivo fijador que tiene una superficie de capa de fluororresina, y el uso de un aceite de silicón que contiene flúor como un aceite repelente. La Patente Estadounidense No. 5,627,000 de Yamazaki et al., describe un método de fijación que tiene un aceite de silicón recubierto sobre la ' superficie del miembro caliente, donde el aceite de silicón es un aceite de silicón que contiene flúor y que tiene una fórmula específica. La Patente Estadounidense No. 5,624,780 de Nishimori et al., describe un miembro fijador que tiene un aceite de silicón que contiene flúor recubierto sobre el, donde el aceite de silicón tiene una fórmula específica. La Patente Estadounidense No. 5,568,239 de Furukawa et al., describe un aceite a prueba de manchas para la fijación por calor, donde el aceite que contiene flúor tiene una fórmula específica . La Patente Estadounidense No. 5,463,009 de Okada et al., describe un compuesto de silicón modificado con flúor que tiene una fórmula especifica, donde el compuesto puede ser usado para repeler aceite en cosméticos . La Patente Estadounidense No. 4,968,766 de Kendziorski describe un polímero de fluorosilicón para recubrir composiciones para una vida de baño prolongada. El uso de agentes de liberación polimericos que tienen grupos funcionales, los cuales interactúan con un miembro fusor para formar una capa autolimpiable, renovable, térmicamente estable, que tiene buenas propiedades de liberación para pigmentos orgánicos de resina termoplástica electroscópicos , se describe en las Patentes Estadounidenses Nos. 4,029,827; 4,101,686, y 4,815,140, las descripciones de cada una de las cuales se incorporan aquí como referencia en su totalidad. En la Patente Estadounidense No. 4,029,827 se describe el uso de poliorganosiloxanos que tienen funcionalidad mercapto como agentes de liberación. Las Patentes Estadounidenses Nos. 4,101,686, y 4,815,140 están dirigidas a agentes de liberación polimericos que tienen grupos funcionales como grupos carboxi, hidroxi , epoxi, amino, isocianato, tioéter y mercapto como fluidos de liberación. La Patente Estadounidense No. 5,716,747 describe el uso de aceites de silicón que contienen flúor para usarse sobre rodillos fijadores con capas más externas de copolímero de tetrafluoruro de etileno y perfluoroalcoxietlleno, y copolímeros de politetrafluoroetileno y polifluoroetileno y polifluoroetilenprolipeno . La Patente Estadounidense No. 5,698,320 describe el uso de polímeros de fluorosilicon para usarse sobre rodillos fijadores con capas más externas de resinas de perfluoroalcoxi y tetrafluoroetileno . Los ejemplos de agentes de liberación para miembros fusores son aceites de liberación de silicón no funcionales, aceites de liberación de silicón funcionales de mercapto, y aceite de liberación de silicón funcionales de amino. Sin embargo, dependiendo del tipo de capa externa del miembro fusor elegido, pueden existir varias desventajas de usar aceites de silicón no funcionales, funcionales de mercapto o funcionales de amino como agentes de liberación. Por ejemplo, para capas externas de caucho de silicón, los agentes de liberación de silicón proporcionan la humectación adecuada de la superficie de caucho de silicón. Sin embargo, los agentes de liberación de silicón no funcionales y funcionales pueden hinchar el recubrimiento de caucho de silicón. El hinchamiento acorta la vida del rodillo debido a que debilita el silicón, dando como resultado un desgaste mecánico rápido. Los fluidos no funcionales de alta viscosidad (13,000 cS) son usados actualmente con rodillos de silicón, debido a que esos fluidos no hinchan los rodillos tanto como los aceites de menor viscosidad (100-350. cS) . Sin embargo, los aceites de alta viscosidad presentan problemas de manejo de fluidos y no mojan el fusor tan eficientemente. Por otro lado, los fluoroelastómeros usados como recubrimiento externo para miembros fusores son más durables y resistentes a la abrasión de los miembros fusores de caucho de silicón. También, los recubrimientos externos de fluoroelastómero no se hinchan cuando entran en contacto con fluido de silicón no funcionales o funcionales. Por lo tanto, los fluoroelastómeros son el recubrimiento del miembro fusor externo deseado actual . Con respecto a aceites de fusión conocidos, han sido usados aceites funcionales de amino con capas externas del miembro fusor fluoroelasto'mérico . Sin embargo, los aminoaceites no se difunden en productos de papel, sino que en su lugar, reaccionan con la celulosa del papel y por lo tanto permanecen sobre la superficie del papel . Se cree que ocurren enlaces de hidrógeno entre los grupos amino y el aceite amino y los grupos hidroxi de la celulosa del papel . De manera alternativa, los grupos amino pueden hidrolizar los anillos de celulosa en el papel . El aceite de amino sobre la superficie del papel copiado evita la unión de cementos y adhesivos, incluyendo notas adheribles como el adhesivo de las notas Post-it de 3-M, a la superficie del papel copiado. Además el aceite de amino silicón presente sobre la superficie de un papel copiado evita la adhesión de tinta a la superficie del papel . Este problema da como resultado una pobre fijación de tintas como tintas para endosar cheques de banco, y otras tintas similares. Otra ventaja más de usar agentes de liberación de fusor de aminosilicón y silicón es que los agentes de silicón no siempre reaccionan tan bien con cargas conductoras que pueden estar presentes en la superficie del rodillo fusor. Es deseable que el agente de liberación reaccione con las cargas presentes sobre la superficie externa del miembro fusor para hacer disminuir el área superficial de las cargas. El resultado es que la carga conductora puede estar altamente expuesta sobre la superficie del miembro fusor, dando como resultado un incremento en la energía superficial de la carga conductora expuesta, lo cual hará que el pigmento orgánico se adhiera a ésta. Un incremento en la energía superficial, a su vez, da como resultado una disminución en la liberación, incremento en la desviación de pigmento orgánico, y acortamiento de la vida de liberación de fusión. Otra desventaja del uso de agentes de liberación de aminosilicón es la alta reactividad de los grupos amino, lo cual facilita la gelificación del fluido de liberación de polidimetilsiloxano, y que conduce a la reacción del fluido con los constituyentes en el pigmento orgánico. Ambas de esas reacciones químicas pueden producir la unión del pigmento orgánico a la superficie del rodillo fusor, y acortar la vida de liberación de fusión.
Por lo tanto, para capas externas del miembro fusor fluoroelastomérico, existe la necesidad específica de un agente de liberación, que proporcione suficiente humectación del miembro fusor. Además se desea proporcionar un agente de liberación del miembro fusor, el cual tiene poco o ninguna interacción con sustratos de copiado como el papel, de modo que el agente de liberación no interfiera con adhesivos y notas POST-IT® (por 3M) que se adhieran al sustrato de copiado como el papel . Además se desea que el aceite no evite la adhesión de tinta al sustrato de copiado final. Además, se desea que el agente de liberación no reaccione con los componentes del pigmento orgánico ni promueva la gelificación del fluido fusor. También, se desea proporcionar un agente de liberación que permita incrementar la vida del miembro fusor mediante la dispersión mejorada del agente de liberación. Otra propiedad deseada sería proporcionar un agente de liberación que no requiera óxido de metal u otros sitios de anclaje sobre la superficie del miembro fusor, reduciendo por lo tanto los problemas de seguridad y disminuyendo los costos de fabricación del miembro fusor. La eliminación de óxidos de metal es deseable, puesto que ellos catalizan un incremento de la reactividad con las superficies fluoroelastoméricas hacia agentes de control de carga en el pigmento orgánico, y por lo tanto acorta la vida del rodillo. También se desea proporcionar un agente de liberación que mejore la vida del rodillo, reduzca la contaminación del fusor. Para capas externas del miembro fusor fluoroelastoméricas , se desea proporcionar un agente de liberación con segmentos que contengan flúor. Para capas externas del miembro fusor fluoroelastoméricas , se desea proporcionar además un agente de liberación que es un copolímero de segmentos que contienen flúor con segmentos que contienen amina copolimerizando monómeros de silano que contienen amina con monómeros de silano que contienen flúor, para tomar ventaja simultáneamente de las propiedades de dispersión excelentes del fluorofluido y la reactividad de la amina hacia las superficies fluoroelastoméricas . Alternativamente, para mejorar las características de humectación de los fluidos de silicón no funcionales o funcionales, puede ser combinado fluorofluido con el fluido no funcional o f ncional . SUMARIO DE LA INVENCIÓN Modalidades de la presente invención incluyen: un miembro fusor que comprende un sustrato; una capa externa que comprende un fluoroelastómero seleccionado del grupo que consiste de a) copolímeros de dos del fluoruro de vinilideno, hexafluoropropileno y tetrafluoroetileno; b) terpolímeros de fluoruro de vinilideno, hexafluoropropileno y tetrafluoroetileno; y c) tetrapolímeros de fluoruro de vinilideno, hexafluoropropileno, tetrafluoroetileno, y un monómero del sitio de curado y un recubrimiento de material de agente de liberación sobre la capa externa, donde el recubrimiento de material de agente de liberación comprende un agente de liberación de silicón fluorado que tiene la siguiente Fórmula I:
donde m es un número de aproximadamente 0 hasta aproximadamente 25 y n es un número de aproximadamente 1 hasta aproximadamente 25; x/ (x+y) es de aproximadamente 1 por ciento hasta aproximadamente 100 por ciento; ¾ y R2 son seleccionados del grupo que consiste de grupos alquilo, arilalquilo, amino y alquilamino; y R3 es seleccionado del grupo que consiste de alquilo, arilalquilo, una cadena de poliorganosiloxano, y una cadena de flúor de fórmula -(0¾)?- (CF2)P-CF3 donde o es un número de aproximadamente 0 hasta aproximadamente 25 y p es un número de aproximadamente 1 hasta aproximadamente 25. Las modalidades incluyen también: un miembro fusor que comprende un sustrato; una capa externa que comprende un fluoroelastómero seleccionado del grupo que consiste de a) copolimeros de dos de fluoruro de vinilideno, hexafluoropropileno y tetrafluoroetileno; y c) terpolimeros de fluoruro de vinilideno, hexafluorpropileno, tetrafluoroetileno, y un monómero del sitio de curado; y un recubrimiento de material de agente de liberación sobre la capa externa, donde el recubrimiento de material de agente de liberación comprende un agente de liberación de silicón fluorado que tiene la siguiente fórmula III:
donde x/ (x + y) es de aproximadamente 7.3 por ciento. Las modalidades adicionales incluyen: un aparato formador de imágenes para formar imágenes sobre un medio de registro que comprende: una superficie que retiene carga para recibir una imagen electrostática latente sobre ella; un componente de revelado para aplicar un material revelador para la superficie que retiene carga para revelar la imagen latente electrostática para formar una imagen revelada sobre la superficie que retiene carga; un componente de transferencia para transferir la imagen revelada de la superficie que retiene carga a un sustrato de copiado; y un componente del miembro fusor para fundir la imagen revelada transferida al sustrato de copiado, donde el miembro fusor comprende a) un sustrato; y b) una capa externa que comprende un fluoroelastómero seleccionado del grupo que consiste de i) copolimeros de dos de fluoruro de vinilideno, hexafluoropropileno y tetrafluoroetileno; ii) terpolimeros de fluoruro de vinilideno, hexafluoropropileno y tetrafluoroetileno; y iii) tetrapolímeros de fluoruro de vinilideno, hexafluoropropileno, tetrafluoroetileno, y un monómero del sitio de curado; y un recubrimiento de material de agente de liberación sobre la capa externa, donde el recubrimiento de material de agente de liberación comprende un agente de liberación fluorado que tiene la siguiente Fórmula I:
donde m es un número de aproximadamente 0 hasta aproximadamente 25 y n es un número de aproximadamente 1 hasta aproximadamente 25; x/ (x + y) es de aproximadamente 1 por ciento hasta aproximadamente 100 por ciento; Rx y R2 son seleccionados del grupo que consiste de grupos alquilo, arilalquilo, amino y alquilamino; y R3 es seleccionado del grupo que consiste de alquilo, arilalquilo, una cadena de poliorganosiloxano, y una cadena de flúor de fórmula -(CH2)o_ (CF2)P-CF3 donde o es un número de aproximadamente 0 hasta aproximadamente 25 y p es un número de aproximadamente 1 hasta aproximadamente 25. BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS Para comprender mejor la presente invención, puede hacerse referencia a las Figuras acompañantes . La Figura 1 es una ilustración esquemática de un aparato formador de imágenes de acuerdo con la presente invención. La Figura 2 es una vista lateral, amplificada, de una modalidad de un miembro fusor, que muestra un miembro fusor con un sustrato, una capa intermedia, una capa externa, y una capa de recubrimiento de agente de liberación. La Figura 3 es una gráfica del área superficial de gotas de silicón no funcional, silicón funcional de amino y silicón funcional de flúor contra el tiempo. El silicón no funcional es un polidimetilsiloxano de 240 cS . El silicón funcional de amino es un polidimetilsiloxano de 240 cS con 0.04 mol% de grupos propilamina pendientes. El fluorosilicón es un polidimetilsiloxano de 226 cS con 7.3 mol% de cadenas de fluorocarburo pendientes del tipo descritas aquí. DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN La presente invención se relaciona con miembros fusores que tienen un agente de liberación en combinación con éste. El miembro fusor tiene una capa fluoroelastomérica externa en combinación con un agente de liberación que comprende un agente de liberación de fluorosilicón. La combinación, en modalidades, permite una humectación suficiente del miembro fusor. La combinación de agente de liberación de fluorosilicón y capa externa de fluoroelastómero, en modalidades, proporciona o ninguna interacción con sustratos de copiado como papel, de modo que el agente de liberación no tiene interferencia con adhesivos y notas POST-IT® (por 3M) y pestañas similares, que se adhieren al sustrato de copiado como el papel . La combinación de capa externa de fluoroelastómero y agente de liberación de fluorosilicón, en modalidades, permite incrementar la vida del miembro fusor debido a la dispersión mejorada del agente de liberación. La combinación, en modalidades, proporciona además un agente de liberación que proporciona poca o ninguna interacción con los constituyentes del pigmento orgánico, y no promueve gelificación del fluido de fusión, incrementando de este modo la vida del miembro fusor. También, no se requiere óxido de metal u otros sitios de anclaje sobre la superficie del miembro fusor elastomérico debido al uso de agente de liberación de fluorosilicón, reduciendo por lo tanto los problemas de seguridad y disminuyendo los costos de fabricación del miembro fusor. La eliminación de óxidos de metal es deseable, puesto que los óxidos catalizan un incremento en la reactividad con las superficies fluoroelastoméricas hacia agentes de control de carga en el pigmento orgánico, y por lo tanto acortan la vida del rodillo. Además, el agente de liberación en combinación con la capa externa fluoroelastomérica, en modalidades, reduce o elimina la contaminación del fusor. Refiriéndose a la Figura 1, en un aparato reproductor electrostatográfico típico, se registra una imagen de luz de un original a ser copiado en forma de una imagen electrostática latente sobre un miembro fotosensible y la imagen latente se vuelve posteriormente visible mediante la aplicación de partículas de resina termoplástica electroscópicas las cuales son comúnmente referidas como pigmento orgánico. Específicamente, el fotorreceptor 10 es cargado sobre su superficie por medio de un cargador 12 al cual se ha suministrado un voltaje desde un suministro de energía 11. El fotorreceptor es entonces expuesto a lo largo de la imagen a la luz de un sistema óptico o un aparato de entrada de imágenes 13, como un láser diodo emisor de luz, para formar una imagen electrostática latente sobre él . Generalmente, la imagen electrostática latente es revelada colocando una mezcla reveladora de la estación reveladora 14 en contacto con ésta. El revelado puede ser efectuado mediante el uso de un cepillo magnético, nube de polvo, u otro proceso de revelado conocido. Una mezcla reveladora seca usualmente comprende gránulos portadores que tienen partículas de pigmento orgánico que se adhieren triboeléctricamente a éstos. Las partículas de pigmento orgánico son atraídas desde los granulos portadores hasta la imagen latente formando una imagen de polvo de pigmento orgánico sobre ella. Alternativamente, puede ser empleado un material revelador líquido, el cual incluye un portador líquido que tiene partículas de pigmento orgánico dispersas en él . El material revelador líquido se hace avanzar en contacto con la imagen electrostática latente y las partículas de pigmento orgánico son depositadas sobre ella en la configuración de la imagen. Después de que las partículas de pigmento orgánico sean depositadas sobre la superficie fotoconductora, la configuración de la imagen, ellas son transferidas a una hoja de copiado 16 por medios de transferencia 15, los cuales pueden ser transferencia a presión o transferencia electrostática. De manera alternativa, la imagen revelada puede ser transferida a un miembro de transferencia intermedio, o miembro de transferencia por desviación, y posteriormente transferida a una hoja de copiado. Los ejemplos de sustratos de copiado incluyen al papel, material para transparencias como poliéster, policarbonato, o similares, tela, madera, o cualquier otro material deseable sobre el cual vaya a situarse la imagen terminada . Después de completar la transferencia de la imagen revelada, la hoja de copiado 16 avanza hacia la estación de fusión 19, descrita en la Figura 1 como rodillo fusor 20 y el rodillo de presión 21 (aunque cualesquier otros componentes de fusión como una banda de fusión en contacto con un rodillo de presión, rodillo fusor en contacto con banda de presión, y similares, son adecuados para usarse con el aparato de la presente) , donde la imagen revelada es fusionada a la hoja de copiado 16 haciendo pasar la hoja de copiado 16 entre los miembros de fusión y presión, formando por lo tanto una imagen permanente. De manera alternativa, la transferencia y fusión pueden ser efectuadas para una aplicación de transíijación. El fotorreceptor 10, después de la transferencia, avanza a la estación de limpieza 17, donde cualquier pigmento orgánico dejado sobre el fotorreceptor 10 es limpiado del mismo mediante el uso de una cuchilla (como se muestra en la Figura 1) , cepillo, u otro aparato de limpieza. La Figura 2 es una vista esquemática amplificada de una modalidad a un miembro fusor, que demuestra las diferentes capas posibles. Como se muestra en la Figura 2, .el sustrato 1 tiene una capa intermedia 2 sobre él. La capa intermedia 2 puede ser, por ejemplo, un caucho como el caucho de silicón u otro material de caucho adecuado. Sobre la capa intermedia 2 está colocada la capa externa 3 que comprende un polímero como se describe más adelante. Colocada sobre la capa fluoroelastomérica externa 3 se encuentra la capa de liberación de fluorosilicon líquida, más externa, 4. Los ejemplos de superficie externa de los miembros del sistema fusor incluyen fluoroelastorneros . Específicamente, los fluoroelastómeros adecuados son aquellos descritos con detalle en las Patentes Estadounidenses 5,166,031, 5,281,506, 5,366,772 y 5,370,931, junto con las Patentes Estadounidenses 4,257,699, 5,017,432 y 5,061,965, las descripciones de cada una de las cuales se incorporan aquí como referencia en su totalidad. Como se describe aquí, esos elastómeros son de la clase de 1) copolímeros de fluoruro de vinilideno y hexafluorpropileno; 2) terpolímeros de fluoruro de vinilideno, hexafluoropropileno y tetrafluoroetileno; y 3) tetrapolímeros de fluoruro de vinilideno, hexafluoropropileno, tetrafluoroetileno y monómero para el sitio de curado o polimerización, son conocidos comercialmente bajo varias designaciones, VITON A®, VITON B®,
VITON E®, VITON E 60C®, VITON E430®, VITON 910®, VITON GH®; y
VITON GF®. La designación VITON® es una marca comercial de E.I. DuPont de Nemours, Inc. El monómero del sitio de curado o polimerización puede ser 4-bromoperfluorobuten-1 , 1,1-dihidro-4-bromoperfluorobuteno-1, 3-bromoperfluoropropeno-1 , 1 , l-dihidro-3 -bromoperfluoropropeno-1 , o cualquier otro monómero del sitio de curado conocido, adecuado, comercialmente disponible de DuPont. Otros fluoropolímeros comercialmente disponibles incluyen a los FLUOREL 2170 ®, FLUOREL 2174®, FLUOREL 2176®, FLUOREL 2177® Y FLUOREL LVS 76®, FLUOREL® que son una Marca registrada de 3M Company. Los materiales comercialmente disponibles adicionales incluyen al AFLASmr un poli (propilen-tetrafluoroetilen) y FLUOREL II® (L11900) , un poli (propileñtetrafluoroetilenvinilidenfluoruro) ambos disponibles de 3M Company, así como los Tecnoflones identificados como FOR-60KIR®, FOR-LHF®, NM® FOR-THF®, FOR-TFS®, TH® y TN505®, disponibles de Montedison Specialty
Chemical Company. Los ejemplos de fluoroelastómeros útiles para las superficies de los miembros fusores incluyen fluoroelastómeros , como fluoroelastómeros basados en fluoruro de vinilideno, hexafluoropropileno y tetrafluoroetileno como comonómeros . También existen copolimeros de uno del fluoruro de vinilideno, hexafluoropropileno y tetrafluoroetileno . Ejemplos de tres fluoroelastómeros conocidos son (1) una clase de copolimeros de dos del fluoruro de vinilideno, hexafluoropropileno y tetrafluoroetileno, como aquellos conocidos comercialmente como VITON A (2) una clase de terpolímeros de fluoruro de vinilideno, hexafluoropropileno y tetrafluoroetileno comercialmente conocidos como VITON B y (3) una clase de tetrapolímeros de fluoruro de vinilideno, hexafluoropropileno, tetrafluoroetileno y monómero del sitio de curado conocidos comercialmente como VITON GH® o VITON GF®.
Los fluoroelastómeros VITON GH® o VITON GF® tienen cantidades relativamente bajas de fluoruro de vinilideno. Los VITON GF® o VITON GH® tiene aproximadamente 35 por ciento en peso de fluoruro de vinilideno, aproximadamente 34 por ciento en peso de hexafluoropropileno y aproximadamente 29 por ciento en peso de tetrafluoroetileno con aproximadamente 2 por ciento en peso del monómero en el sitio de curado. La cantidad de compuesto fluoroelastomérico en solución en las soluciones de la capa externa, en por ciento en peso de sólidos totales, es de aproximadamente 10 hasta aproximadamente 25 por ciento, o de aproximadamente 16 hasta aproximadamente 22 por ciento en peso de sólidos totales. Los sólidos totales como se usa aquí incluyen la cantidad de fluoroelastómero, agente deshidrofluorinante y aditivos y cargas opcionales, incluyendo cargas de óxido de metal. Además del fluoroelastómero, la capa más externa puede comprende un fluoropolímero u otro fluoroelastómero combinado con el fluoroelastómero anterior. Los ejemplos de combinaciones polimérica incluyen al fluoroelastómero anterior, combinado con un fluoropolímero seleccionado del grupo que consiste de politetrafluoroetileno y perfluoroalcoxi . El fluoroelastómero también puede ser combinado con etileno no fluorado y propxleno no fluorado. Puede ser usada una carga particulada inorgánica en relación con la capa externa fluoroelastómerica, para proporcionar sitios de anclaje para los grupos funcionales del agente fusor de silicón. Sin embargo, no es necesario usar una carga con el agente de liberación de fluorosilicón de la presente. De hecho, la dispersión con un óxido de metal incrementa la vida del fusor y hace disminuir los costos de fabricación. Los ejemplos de cargas adecuadas incluyen una carga que contiene metal como un metal, aleación de metal, óxido de metal , sal de metal u otro compuesto de metal . Las clases generales de metales que son aplicables a la presente invención incluyen aquellos metales de los grupos Ib, 2a, 2b, 3a, 3b, 4a, 4b, 5a, 5b, 6b, 7d, 8 y los elementos de tierras raras de la tabla periódica. La carga puede ser un óxido de aluminio, cobre, estaño, zinc, plomo, hierro, platino, oro, plata, antimonio, bismuto, zinc, iridio, rutenio, tungsteno, manganeso, cadmio, mercurio, vanadio, cromo, magnesio, níquel y aleaciones de los mismos. Otros ejemplos específicos incluyen cargas particuladas inorgánicas son el óxido de aluminio y óxido cúprico. Otros ejemplos incluyen alúmina calcinada y alúmina tabular reforzada y no reforzada, respectivamente. El espesor de la capa superficial fluoroelastomérica externa del miembro fusor aquí es de aproximadamente 10 hasta aproximadamente 250 micrómetros, de aproximadamente 15 hasta aproximadamente 100 micrómetros. Pueden ser aplicadas capas adhesivas intermedias y/o poliméricas o elastoméricas intermedias opcionales para lograr las propiedades deseadas y los objetivos de desempeño de la presente invención. La capa intermedia puede estar presente entre el sustrato y la superficie fluoroelastomerica externa. Una capa intermedia adhesiva puede ser seleccionada de, por ejemplo, resinas epoxi y polisiloxanos . Los ejemplos de capas intermedias adecuadas incluyen cauchos de silicón como los cauchos de silicón de vulcanización a temperatura ambiente (RTV) ; cauchos de silicón de vulcanización a temperatura alta temperatura (HTV) y cauchos de silicón de vulcanización a baja temperatura (LTV) . Esos cauchos son conocidos y se encuentran fácilmente comercialmente disponibles como SILASTIC® 735 negro RTV y SILASTIC® 732 RTV, ambos de Dow Corning; y caucho de Silicón 106 RTV y Caucho de Silicón 90 RTV, ambos de General Electric. Otros materiales de silicón adecuados incluyen a los siloxanos (como los polidimetilsiloxanos) ; fluorosilicones como el Caucho de Silicón 552, disponible de Sampson Coatings, Richmond, Virginia; cauchos de silicón líquidos como cauchos curables por calor reticulados con vinilo o materiales reticulados a temperatura ambiente con silanol; y similares. Otro ejemplo específico es el Sylgard 182 de Dow Corning. Puede proporcionarse una capa adhesiva entre el sustrato y la capa intermedia. También puede existir una capa adhesiva entre la capa intermedia y la capa externa. En ausencia de una capa intermedia, la capa fluoroelastomérica puede ser unida al sustrato via una capa adhesiva. El espesor de la capa intermedia es de aproximadamente 0.5 hasta aproximadamente 20 mm, o de aproximadamente 1 hasta aproximadamente 5 mm. Los agentes de liberación o aceites de fusión descritos aguí son proporcionados sobre la capa externa del miembro fusor vía un mecanismo de liberación como un rodillo de liberación. El rodillo de liberación es sumergido parcialmente en un colector, el cual aloja el aceite fusor o agente de liberación. El aceite de fluorosilicón es renovable de modo que el aceite de liberación es alojado en un colector de retención y proporcionado al rodillo de fusor cuando sea necesario, opcionalmente por medio de un rodillo donador de agente de liberación en una cantidad de aproximadamente 0.1 hasta aproximadamente 20 mg/copia, de aproximadamente 1 hasta aproximadamente 12 mg/copia. El sistema mediante el cual se proporciona aceite fusor al rodillo fusor vía el colector de retención y el rodillo donador opcional es bien conocido. El aceite de liberación puede estar presente sobre el miembro fusor en una fase continua o semicontinua . El aceite fusor en forma de película es una fase continua y cubre continuamente el miembro fusor. Los ejemplos de agentes de liberación de fluorosilicón adecuados incluyen a aquellos que tienen grupos florados pendientes, como CF3 (CF2) n (CH2)m_í donde "n" y "m" son números que representan unidades repetidas. En modalidades, los ejemplos de agente de liberación de fluorosilicón incluyen aquellos que tienen la siguiente Fórmula I:
donde m y n son el mismo o diferente y m es de aproximadamente 0 hasta aproximadamente 25 o de aproximadamente 1 hasta aproximadamente 10, o de aproximadamente 2 hasta aproximadamente 7 ó 5 y n es de aproximadamente 1 hasta aproximadamente 25, o de aproximadamente 2 hasta aproximadamente 12, o de aproximadamente 3 hasta aproximadamente 7 ó 5. El grado de incorporación de las cadenas de fluorocarbono pendientes, definido como x/ (x+y) es de aproximadamente 1 por ciento hasta aproximadamente 100 por ciento, de aproximadamente 4 por ciento hasta aproximadamente 20 por ciento o de aproximadamente 5 por ciento hasta aproximadamente 10 por ciento. Los grupos Ri y R2 pueden ser el mismo o diferentes y son seleccionados del grupo que consiste de grupos alquilo, y arilalquilo como aquellos que tienen de aproximadamente 1 hasta aproximadamente 18 átomos de carbono, como los grupos metilo, etilo, propilo, butilo y similares, o metilfenilo, etilfenilo, propilfenilo, butilfenilo y similares, amino y alquilamino como aquellos que tiene aproximadamente 1 hasta aproximadamente 18 carbonos, como los grupos metilamino, etilamino, propilamino, butilamino y similares, y donde R3 es seleccionado del grupo que consiste de los grupos alquilo y arilalquilo como aquellos recién listados, una cadena poliorganosiloxano como aquélla que tiene de 1 hasta aproximadamente 300 unidades repetidas, y una cadena de flúor de fórmula - (CH2) 0_ (CF2) P-CF3 donde o y p tienen los mismos intervalos que m y n, respectivamente, pero pueden ser el mismo o diferentes de m y n. Un ejemplo especifico de un grupo de fluorosilicón pendiente en el agente de liberación de fluorosilicón es uno que tiene la siguiente Fórmula II:
CH3 CH3 donde x/ (x+y) es de aproximadamente 7.3 por ciento y la longitud total de la cadena polimérica x+y, es tal que corresponde a una viscosidad de 226 cS. Un ejemplo específico de un agente de liberación de fluorosilicón es uno que tiene la siguiente fórmula III:
En la fórmula anterior, x/ (x+y) puede ser aproximadamente 7.3 por ciento y la longitud total de la cadena polimérica, x+y, puede ser tal que corresponda a viscosidad de 226 cS. En modalidades, el polímero de siloxano que contiene grupos florados pendientes de fórmula I, II o III puede estar presente en un agente de liberación de polidimetilsiloxano (PDMS) que comprenda polidimetilsiloxano. En modalidades, el polímero de siloxano que contiene grupos florados pendientes como en las Fórmulas I hasta III anteriores, puede estar presente en el agente de liberación en cantidades de aproximadamente 1 hasta aproximadamente 100 por ciento, de aproximadamente 5 hasta aproximadamente 30 por ciento, o de aproximadamente 7 hasta aproximadamente 20 o aproximadamente 8.5 por ciento. Sin embargo, las fórmulas anteriores pueden ser usadas en forma no combinada, en modalidades, donde abarcarían el 100 por ciento del agente de liberación. En modalidades, el agente de liberación de silicón fluorado tiene una viscosidad de aproximadamente 75 hasta aproximadamente 1500 cS, de aproximadamente 200 hasta aproximadamente 1,000 cS . El agente de liberación de fluorosilicón puede ser preparado como un copolímero con un aceite de liberación funcional como un polidimetilsiloxano amino funcional (PDMS) vía la copolimerización de monómeros o cíclicos de silano funcionales con monómeros o cíclicos de silano que contengan flúor. Un ejemplo de un copolímero es el mostrado por la fórmula IV:
Para el caso de un copolímero de grupos pendientes florados y amino, los grupos funcionales de amino están presentes a un nivel de z/(x+y+z), el cual fluctúa de aproximadamente 0.01 por ciento hasta aproximadamente 0.20 por ciento o de aproximadamente 0.03 por ciento hasta aproximadamente 0.10 por ciento. Los grupos funcionales de flúor están presentes a un nivel de x/ (x+y+z) , el cual fluctúa de aproximadamente 1 por ciento hasta aproximadamente 100 por ciento o de aproximadamente 4 por ciento hasta aproximadamente 20 por ciento. De manera alternativa, puede ser usada una combinación de aproximadamente 5 por ciento hasta aproximadamente 40 por ciento, o aproximadamente 10 por ciento hasta aproximadamente 20 por ciento de un agente de liberación de fluorosilicón que contenga menos de aproximadamente 6 por ciento de grupos fluorados pendientes en un fluido de silicón funcional o no funcional, para combinar las ventajas de ambos fluidos individuales. Por ejemplo, en una combinación de aminofluido con fluorofluido, los grupos amino permiten la reactividad con un sustrato fluoroelastomérico mientras que el fluorofluido contribuye a características de humectación superficial excelentes. El agente de liberación de fluorosilicón puede ser combinado con un aceite de silicón no funcional, como un polidimetilsiloxano no funcional. Un aceite no funcional, como se usa aquí, se refiere a aceites que no interactúan o reaccionan químicamente con la superficie del miembro fusor o con cargas sobre la superficie. Un aceite funcional, como se usa aquí, se refiere a un agente de liberación que tiene grupos funcionales los cuales reaccionan químicamente con las cargas presentes sobre la superficie del miembro fusor, para reducir la energía superficial de las cargas para proporcionar mejor liberación de las partículas de pigmento orgánico de la superficie del miembro fusor. Si no se reduce la energía superficial, las partículas de pigmento orgánico tenderán a adherirse a la superficie del rodillo fusor o a las partículas de carga sobre la superficie del rodillo fusor, lo cual dará como resultado defectos en la calidad de la copia. El aceite fusor fluorado muestra poca interacción de los sustituyentes fluorados con el sustrato de copiado, como el papel. De esta manera, los fluorofluidos no evitan que adhesivos y notas POST IT y otras pestañas se adhieran adecuadamente a copias o impresiones fundidas con esos agentes de liberación fluorados. Además, los fluidos fluorados se dispersan mejor que los agentes de liberación conocidos sobre superficies fluoroelastoméricas . La humectación mejorada permite la reducción del contenido de amina en el caso de que se use fluido fluorado con un copolímero o combinado con aceites de amino. Si se reduce el nivel de amina, esto incrementa la capacidad del adhesivo y notas POST IT® y pestañas se adhieran a copias e impresiones fusionadas con aceite fusor fluorado. Además, los fluidos fluorados permiten que los sitios de anclaje de metal actualmente agregados a la capa externa fluoroelastomérica sean reducidos o eliminados, reduciendo por lo tanto las preocupaciones de seguridad y disminuyendo los costos de fabricación. También, la eliminación de óxidos de. metal es deseable, debido a que esas partículas catalizan un incremento de la reactividad hacia la capa externa fluoroelastomérica hacia agentes de control de carga en pigmentos orgánicos, y por lo tanto acortan la vida del miembro fusor. Todas las patentes y solicitudes referidas aquí se incorporan por lo tanto específica, y totalmente aquí como referencia en su totalidad de la presente especificación. Los siguientes ejemplos definen y describen mejor las modalidades de la presente invención. A menos que se indique otra cosa, todas las partes y porcentajes están en peso. EJEMPLOS Ejemplo 1 Agente de Liberación de Silicon Fluorado Un agente de liberación o fluido oleoso del fusor de silicón fluorado con aproximadamente ? .3 por ciento de cadenas fluoradas pendientes (o x/ (x+y) =0.073) que tiene la siguiente fórmula:
CH„ CH,
fue proporcionado por Wacker Chemical Corporation, Adrián, MI. La muestra fue designada como SLM-50330 CS-137. La viscosidad del fluido fue de 226 cS a temperatura ambiente.
Ejemplo II Prueba de humectación de Agentes de Liberación sobre
Viton Curado El aceite fusor anterior, junto con otros aceites fusores conocidos, fueron probados en una placa plana recubierta con una capa delgada de VITON® GF curado. Se colocaron dos gotas que contenían aproximadamente 30 mg de cada una de tres fluidos sobre el VITON® GF, y la cobertura del área superficial de las gotas se verificó con el tiempo a condiciones de temperatura ambiente. Los tres fluidos incluyeron (1) un silicón no funcional, el cual es un polidimetilsiloxano de 240 cS, (2) un silicón funcional de amino, el cual es un polidimetilsiloxano de 240 cS con 0.04 mol% de grupos propilamina pendientes, y (3) un fluorosilicón, el cual es un polidimetilsiloxano de 226 cS con 7.3 mol% de fluorocadenas pendientes del tipo - (CH2) 2 (CF2) 5CF3. Los resultados de la prueba se exponen en la Figura 3. Los resultados indican que el fluido de fluorosilicón proporciona una dispersión mucho mejor que la de ambos fluidos no funcional y funcional de amino. Ejemplo III Prueba de Adhesión a Papel Tratado con Agentes de Liberación El agente de liberación de fluido fluorado preparado de acuerdo con el Ejemplo 1, fue probado contra los agentes de liberación de polidimetilsiloxano funcional y propilamino polidimetilsiloxano descritos en el Ejemplo II así como un fluido funcional de mercapto de 350 cS, un polidimetilsiloxano con 0.2 mol% de grupos propil mercapto pendientes (parte Xerox no. 8R2955) . Se aplicaron dos gotas de cada uno de cuatro fluidos a una hoja de papel plano Xerox 4024 apilada sobre cuatro hojas adicionales de papel. Se dejó que los fluidos remojaran el papel durante aproximadamente 2 horas. A cada una de las áreas se aplicó fluido fusor, una pequeña pieza de 1 cm x 1 cm de un papel para notas Post-It® de 3-M fue unido presionando firmemente. La nota Post-It® casi no tuvo adhesión a la región cuando se aplicó aminofluido. Casi no fue discernible la adherencia tras separar la nota Post-It® del papel. Las notas Post-It® aplicadas a la región con fluido no funcional, fluido mercapto y fluorofluido dieron, cualitativamente, una adhesión equivalente, la cual fue significativamente mayor que la región del fluido funcional de amino aplicado. Puesto que la adhesión a la superficie de impresiones hechas en máquinas reprográficas que usan amino fluidos como agentes de liberación es muy pobre y la adhesión a la superficie en impresiones hechas en máquinas reprográficas que usan fluidos no funcionales y de mercapto como agente de liberación es aceptable, los flurofluidos darán adhesión superficial aceptable . Aunque la invención ha sido descrita en detalle con referencia a modalidades específicas y preferidas, se apreciará que varias modificaciones y variaciones serán evidentes al experto. Se pretende que todas aquellas modificaciones y modalidades que se le puedan ocurrir fácilmente a un experto en la técnica estén dentro del alcance de las reivindicaciones anexas. Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.