(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
非官能性ポリジメチルシロキサンとフルオロ界面活性剤とを含む剥離剤であって、前記フルオロ界面活性剤は、ノナデカフルオロデカン酸、ペンタデカフルオロオクタン酸、トリデカフルオロヘプタン酸、ヘプタフルオロ酪酸、ペンタデカフルオロオクタン酸メチルから成る群より選ばれることを特徴とする剥離剤。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、デジタル及びカラーなどの静電複写装置の定着サブシステムにおいて有用な、定着体（フューザ）剥離剤又は定着油に関する。実施の形態において、本剥離剤はフルオロ界面活性剤を含み、このフルオロ界面活性剤は、剥離剤中の異なる材料の相溶化と、液状の剥離剤と固体の定着体部材表面との間の表面張力の減少に有用である。実施の形態において、フルオロ界面活性剤は末端（pendant）に酸又はエステル基を持つものである。他の実施の形態では、フルオロ界面活性剤は末端にオレフィン基を含むものである。更に他の実施の形態では、フルオロ界面活性剤は末端にシラン基を含むものである。他の実施の形態では、フルオロ界面活性剤は末端にアルコール基を含むものである。実施の形態において、剥離剤は、シリコーン油、具体的な実施の形態では、ポリジメチルシロキサン油を含む。実施の形態において、シリコーン剥離剤は官能基を含んでいても、また含まないものであっても良い。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
トナー画像は、感光紙又は普通紙のような支持シートに固着又は定着している。そして、支持シート上にトナー画像を固定するためには、熱や圧力による熱エネルギーを用いることが知られている。また、定着部材上のトナー粒子を、上記支持シートに転写することによって、反復複写を行うが、定着部材は、良い剥離特性を維持しなければならないため、定着部材の外層には、剥離剤が塗布されている。更に、定着部材の外層とトナーやインクなどの異なる材料との互換性を増加さえるとともに、紙などの支持シートへの剥離剤の残留がないようにするため、フルオロ界面活性剤が剥離剤の助剤として用いられる。これにより、複写品質が改善される。なお、米国特許第５，７３５，９４５号には、ポリジアルコキシシランオイルと、定着手段の剥離剤としてのフルオロ界面活性剤のような非イオン界面活性剤とを用いることが開示されている。
【０００３】
【課題を解決するための手段】
本発明の実施の形態は、非官能性ポリジメチルシロキサンとフルオロ界面活性剤とを含む剥離剤であって、前記フルオロ界面活性剤は、ノナデカフルオロデカン酸、ペンタデカフルオロオクタン酸、トリデカフルオロヘプタン酸、ヘプタフルオロ酪酸、ペンタデカフルオロオクタン酸メチルから成る群より選ばれる。
【０００４】
本発明の参考実施例はまた、ポリジメチルシロキサンとフルオロ界面活性剤とを含む剥離剤であって、フルオロ界面活性剤は、酸基、エステル基、オレフィン基、アルコール基、シラン基、及びそれらの混合物から成る群より選ばれる末端基（pendantgroup）を持ち、またフルオロ界面活性剤は、シリコーングリコールポリマー、パーフルオロアルキル置換ポリエチレングリコール、又はパーフルオロアルキル置換シラン以外のものである剥離剤を含む。
【０００５】
本発明の参考実施例は更に、ポリジアルキルシロキサンと、フルオロ界面活性剤とを含む組成物であって、前記フルオロ界面活性剤は、シリコーングリコールポリマー、パーフルオロアルキル置換ポリエチレングリコール、又はパーフルオロアルキル置換シラン以外のものである組成物を含む。
【０００６】
更に本発明の参考実施の形態は、記録媒体上に画像を形成するための画像形成装置を含む。この装置は、静電潜像をその上に受ける電荷保持面と、電荷保持面にトナーを塗布して静電潜像を現像し、電荷保持面上に現像画像を形成する現像部と、現像画像を電荷保持面からコピー被印刷体へ転写する転写部と、トナー画像をコピー被印刷体の表面に定着する定着体部材と、剥離剤とを含む。この剥離剤は、ポリジメチルシロキサンとフルオロ界面活性剤とを含み、フルオロ界面活性剤は、シリコーングリコールポリマー、パーフルオロアルキル置換ポリエチレングリコール、又はパーフルオロアルキル置換シラン以外のものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明を更に良く理解するため、添付図を参照されたい。
【０００８】
図１を参照するなら、典型的な静電複写装置では、コピーすべき原稿の光画像を静電潜像の形で感光性部材上に記録し、次にこの潜像を一般にトナーと呼ばれる検電気的熱可塑性樹脂粒子を塗布して可視像化する。詳細には、電源１１より電圧を供給される荷電器１２を用いて光受容体１０の表面を荷電する。次に光受容体１０を、レーザや発光ダイオードなどの光学系や画像入力装置１３からの光に画像の形に露光し、その上に静電潜像を形成する。一般に静電潜像は、現像剤部１４から現像剤混合物を送り、これと接触させて現像する。現像は、磁性ブラシ、パウダクラウド（powder cloud）、あるいは他の公知の現像法を用いて行うことができる。
【０００９】
光導電性表面にトナー粒子を画像の形に置いた後、転写手段１５によりこれをコピーシート１６に転写する。転写手段１５は、加圧転写又は静電転写とすることができる。あるいは、現像画像を中間転写部材に転写し、次にコピーシートに転写しても良い。
【００１０】
現像画像の転写完了後、コピーシート１６は、図１で定着ロール又は加圧ロールとして示されている定着部１９へ進み、ここでコピーシート１６を定着部材２０と加圧部材２１との間に通すことにより現像画像をコピーシート１６へ定着し、恒久的な画像とする。転写の後、光受容体１０はクリーニング部１７へ進み、ここで光受容体１０上に残った全てのトナーを、ブレード２２（図１に示すような）、ブラシ、又は他のクリーニング装置を用いて取り除く。定着部１９をローラ状の定着及び加圧部材として示したが、定着体及び／又は加圧部材は、ベルト、シート、フィルム、又は他の類似の定着部材の形であっても良い。
【００１１】
図２を参照するならば、定着部１９の実施の形態は、適当なベース部材４上に設けたポリマー表面５を含む定着体ロール２０として示されている。ベース部材４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、銅などの適当な金属でできた中空シリンダ又はコアで、その中空部分中にシリンダと共に伸びた適当な加熱素子６を備えている。定着部材２０は、コア４と外側層５との間に、接着、緩衝、その他の適当な層７を含むことができる。支持ロール又は加圧ロール２１は定着体ロール２０と協働し、ニップ又は接触弧１を形成する。ここをコピー紙や他の被印刷体１６が通ると、その上のトナー画像２４は定着体ロール２０のエラストマー表面５と接する。図２に示すように、支持ロール又は加圧ロール２１の実施の形態は、堅牢なスチール製コア２とその上にポリマー又はエラストマー表面又は層３を備えたものとして示されている。液だめ２５は、室温では固体又は液体であるが操作温度では流体であるポリマー性剥離剤２６を含む。加圧部材２１は加熱素子（図示せず）を含んでも良い。
【００１２】
図２に示す実施の形態では、ポリマー性剥離剤２６をポリマー又はエラストマー表面５に塗布するため、図示の方向に回転するよう取り付けた２つの剥離剤供給ロール２７及び２８を設けて、剥離剤２６をポリマー又はエラストマー表面５へ運ぶ。供給ロール２７は部分的に液だめ２５に浸っており、その表面で剥離剤を液だめ２５から供給ロール２８へ運ぶ。調量ブレード２９を用いて剥離液体の厚さをサブミクロンから数μｍの範囲に制御しながら、ポリマー性剥離液体の層を最初に供給ロール２７に塗布し、次にポリマー又はエラストマー５に塗布することができる。このように、調量装置２９により、望ましくは約０．１〜約２μｍ、あるいはそれ以上の厚さの剥離液体をポリマー又はエラストマー５の表面に塗布することができる。
【００１３】
図３は本発明の実施の形態の断面図であり、ここでは定着体部材２０は基板４を含む。更に必要に応じて中間表面層７を含み、この中には充填材３０が分散又は含まれていてもまたそうでなくても良い。更に、図３には外側表面層５が示されており、この中には充填材９が分散又は含まれていてもまたそうでなくても良い。図３には液状の剥離剤層８も示されている。
【００１４】
本件で使用する定着体部材とは、定着ロール、ベルト、ドレルト（drelts:ドラムとベルトとの混成物）、フィルム、シート等の定着体部材や、ドナーロール、ベルト、ドレルト（ドラムとベルトとの混成物）、フィルム、シート等のドナー部材、加圧ロール、ベルト、ドレルト（ドラムとベルトとの混成物）、フィルム、シート等の加圧部材、その他、デジタルなどの静電複写又は電子写真装置の定着系において有用な部材を指す。本発明の定着体部材は様々な装置に用いられ、その用途は本件に示す個々の実施の形態に特に限られるものではない。本剥離剤は転写部材と共に転写装置にも用いることができる。
【００１５】
定着体部材には適当であればどのような基板を用いても良い。定着体部材の基板は、ロール、ベルト、ドレルト（ドラムとベルトとの混成物）、平面、シート、フィルム、あるいは熱可塑性トナー画像の適当なコピー被印刷体への定着に使用される他の適当な形状である。典型的に、定着体部材は、銅、アルミニウム、ステンレススチールなどの中空のシリンダ状金属コア、あるいは、剛性と構造完全性とを持ち、更にその上にポリマー性材料を被覆し、しっかりと接着できるようなある種のプラスチック材料から成る。
【００１６】
定着体部材には必要に応じて、基板と外側層との間に位置する中間層を含んでも良い。必要に応じて設けられる中間層は、適合層となる程度の厚さのシリコーンゴムを含むものである。適当なシリコーンゴムとしては、室温加硫（ＲＴＶ）シリコーンゴム、高温加硫（ＨＴＶ）シリコーンゴム、低温加硫（ＬＴＶ）シリコーンゴムなどが挙げられる。これらのゴム類は、ダウ・コーニング（Dow Corning）製のシラスティク（SILASTIC）（登録商標）７３５ブラックＲＴＶ及びシラスティク（登録商標）７３２ＲＴＶ、ゼネラル・エレクトリック（General Electric）製の１０６ＲＴＶシリコーンラバー（Silicone Rubber）及び９０ＲＴＶシリコーンラバーなどとして知られ、市販品が容易に入手可能である。他の適当なシリコーン材料としては、シラン類、シロキサン類（例えば、ポリジメチルシロキサン類）、例えば、フルオロシリコーン類、ジメチルシリコーン類、またビニルを架橋した熱硬化可能なゴムやシラノールを室温で架橋した材料などの液状シリコーンゴムなどが挙げられる。
【００１７】
シリコーンゴム材料は定着工程の間に、特に剥離剤が存在すると膨潤し易い。カラートナーの定着の場合、黒白のコピーや印刷より大量にカラートナーが必要なため、通常、剥離に要する剥離剤の量は比較的多くなる。このため、カラートナーを用いる装置ではシリコーンゴムがより膨潤し易くなる。膨潤を押さえ、熱の伝達率を大きくするため、比較的少量の充填材を加えても良い。黒白トナーの定着に必要な温度（例えば、約５０〜約１８０℃）に比べてカラートナーの定着に必要な温度は高い（例えば、約１５５〜約１８０℃）という事実からも、このように熱伝導率を大きくすることはカラートナーの定着に有用な定着部材にとって好ましい。
【００１８】
必要に応じて設けられる中間層にも比較的少量の充填材を含んで良い。適当な充填材の例としては、カーボン充填材、金属充填材、金属酸化物充填材、ドープした金属酸化物充填材、ポリマー充填材、等が挙げられる。金属酸化物及び／又は金属水酸化物の例としては、酸化スズ、酸化亜鉛、水酸化カルシウム、酸化アルミニウム、水酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化鉛、酸化クロム、酸化銅、等、及びそれらの混合物が挙げられる。カーボン充填材の例としては、カーボンブラック、グラファイト、フッ素化炭素、等、及びそれらの混合物が挙げられる。適当なドープした金属酸化物の例としては、アンチモンをドープした酸化スズ、アンチモンをドープした二酸化チタン、アルミニウムをドープした酸化亜鉛、また同様なドープした金属酸化物とそれらの混合物が挙げられる。適当なポリマー充填材の例としては、ポリアナリン（polyanaline）、及び類似のポリマー充填材とそれらの混合物が挙げられる。
【００１９】
実施の形態において、例えば酸化アルミニウム、酸化銅、又はそれらの混合物などの金属酸化物（類）の含有率は、中間層の全体積の約１０〜約５０％、又は約２０〜約４０％、約３０〜約３５％である。
【００２０】
一般に、中間層の厚さは、約０．０５〜約１５ｍｍ、又は約１〜約１０ｍｍ、あるいは約３〜約７ｍｍである。より詳細には、加圧部材上に中間シリコーン層がある場合、その厚さは約０．０５〜約５ｍｍ、又は約０．１〜約３ｍｍ、あるいは約０．５〜約１ｍｍである。定着体部材上にある場合、中間層の厚さは、約１〜約１０ｍｍ、又は約２〜約５ｍｍ、あるいは約２．５〜約３ｍｍである。実施の形態において、定着体部材の中間層の厚さは加圧部材のそれより大きく、このため定着体部材は加圧部材より変形しにくい。
【００２１】
本件の定着体部材の外側定着層に適した例としては、フルオロポリマーなどのポリマー類が挙げられる。本発明に用いるフルオロポリマー被覆の例としては、例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、フッ素化エチレン−プロピレン共重合体（ＦＥＰ）、パーフルオロビニルアルキルエーテル−テトラフルオロエチレン共重合体（ＰＦＡテフロン（登録商標））、ポリエーテルスルホン、それらの共重合体及びターポリマーなど、テフロン（登録商標）様の材料が挙げられる。他の例としては、米国特許第５，１６６，０３１号、米国特許第５，２８１，５０６号、米国特許第５，３６６，７７２号、米国特許第５，３７０，９３１号、米国特許第４，２５７，６９９号、米国特許第５，０１７，４３２号、米国特許第５，０６１，９６５号に詳細に述べられているフルオロエラストマー類などが挙げられる。これらのフルオロエラストマー類、特に、フッ化ビニリデンと、ヘキサフルオロプロピレンと、テトラフルオロエチレンと、可能なキュアサイトモノマーとの共重合体、ターポリマー、テトラポリマーの類は、ビトン（VITON)Ａ（登録商標）、ビトンＥ（登録商標）、ビトンＥ６０Ｃ（登録商標）、ビトンＥ４３０（登録商標）、ビトン９１０（登録商標）、ビトンＧＨ（登録商標）、ビトンＧＦ（登録商標）、ビトンＥ４５（登録商標）、ビトンＢ５０（登録商標）など様々な商品名で知られている。ビトン（登録商標）の名称は、Ｅ．Ｉ．デュポン・ド・ヌムール社（E.I. DuPont de Nemours, INc.）の商標である。その他、使用できる市販品としては、フルオレル（FLUOREL）２１７０（登録商標）、フルオレル２１７４（登録商標）、フルオレル２１７６（登録商標）、フルオレル２１７７（登録商標）、フルオレルＬＶＳ７６（登録商標）などが挙げられる。フルオレル（登録商標）は３Ｍ社の商標である。更に使用可能な市販品としては、いずれも３Ｍ社より入手可能な、アフラス（AFLAS）（登録商標）（ポリ（プロピレン−テトラフルオロエチレン））及び、フルオレルII（登録商標）（LII900）（ポリ（プロピレン−テトラフルオロエチレン−フッ化ビニリデン））、更に、モンテジソン・スペシャルティ・ケミカル社（Montedison Specialty Chemical Company）より入手可能な、ＦＯＲ−６０ＫＩＲ（登録商標）、ＦＯＲ−ＬＨＦ（登録商標）、ＮＭ（登録商標）、ＦＯＲ−ＴＨＦ（登録商標）、ＦＯＲ−ＴＦＳ（登録商標）、ＴＨ（登録商標）、ＴＮ５０５（登録商標）、ＮＨ（登録商標）、Ｐ９５９（登録商標）、８１９Ｎ（登録商標）と識別されるテクノフロン（TECNOFLONS）（登録商標）などが挙げられる。実施の形態において、フルオロエラストマーは、フッ化ビニリデンの量が比較的少ないもの、例えば、Ｅ．Ｉ．デュポン・ド・ヌムール社より入手可能なビトンＧＦ（登録商標）である。ビトンＧＦ（登録商標）は、３５重量％のフッ化ビニリデンと、３４重量％のヘキサフルオロプロピレンと、２９重量％のテトラフルオロエチレンと、２重量％のキュアサイトモノマーとを含む。キュアサイトモノマーは、４−ブロモパーフルオロブテン−１、１，１−ジヒドロ−４−ブロモパーフルオロブテン−１、３−ブロモパーフルオロプロペン−１、１，１−ジヒドロ−３−ブロモパーフルオロプロペン−１などのデュ���ン社より入手可能なもの、あるいはその他適当な公知の市販のキュアサイトモノマーを用いることができる。
【００２２】
外側のポリマー性定着層は、約２〜約８０μｍ、又は約５〜約６０μｍ、あるいは約１０〜約４０μｍの厚さに被覆することができる。
【００２３】
定着体部材の外側定着層中に伝導性充填材を分散しても良い。官能性剥離剤を使用する場合、充填材は一般に外側定着層に用いる。非官能性剥離剤を使用する場合は、充填材は通常、外側定着層には使用しない。使用する場合、充填材は、剥離剤の全ての官能基と作用し合って熱的に安定な塗膜を形成するものであり、この塗膜は、熱可塑性樹脂トナーを剥離し、トナーと充填材表面材料自体との接触を防ぐ。この結合により剥離を促すために必要な油の量を減らすことができる。更に、望ましい充填材は、スカムの発生やゲル化の問題を起こすことなく油との結合を促す。更に、実施の形態において、充填材は実質的に外側のポリマー材料とは非反応性で、ポリマー材料と充填材との間で不都合な反応は起こらず、硬化を妨げるなど外側表面材料の強度特性に悪影響を及ぼすことはない。適当な充填材の例は、必要に応じて設ける中間層において有用であるとして先に掲げたものである。
【００２４】
ポリマー材料の完全性に影響を及ぼさないよう、補助剤や充填材などの他の添加剤を本発明による層に加えることができる。エラストマーの配合中に通常含まれるこのような添加剤としては、着色剤、補強充填材、加工助剤などが挙げられる。酸化マグネシウムなどの酸化物や水酸化カルシウムなどの水酸化物は、多くのフルオロポリマーの硬化での使用に適している。
【００２５】
外側ポリマー層と中間シリコーンゴム層との間、又は基板と中間シリコーンゴム層との間に、接着層や他の適当な層を組み入れても良い。
【００２６】
本発明のポリマー層は、通常のスプレー、浸漬、タンブルスプレー法などのような手段によっても定着体部材基板に被覆することができる。一連の定着体ロールの流し塗りには、“Flow Coating Process for Manufacture of Polymeric Printer Roll and Belt Components”との題で、１９９６年６月２６日出願の、米国特許出願第０８／６７２，４９３号に述べられている流し塗り装置を用いることもできる。実施の形態において、ポリマーは定着体基板に塗布する前に、溶媒、特に環境負荷の小さい溶媒を用いて希釈しても良い。あるいは、層の被覆には、米国特許第６，０９９，６７３号に述べられている方法など、別な方法を用いることもできる。
【００２７】
ポリマー性液状剥離剤は、ポリマー外側層と組み合わせて使用し、液状剥離剤の層を形成する。剥離剤層は、定着体部材の表面において界面障壁となる一方、外側の剥離塗膜として非反応性で表面エネルギーの低い剥離液体を残す。適当な剥離剤には、官能性及び非官能性のいずれの液状剥離剤も含まれる。官能性及び非官能性剥離剤の例としては、公知のポリジアルキルシロキサン剥離剤、特にポリジメチルシロキサン剥離剤が挙げられる。ポリジメチルシロキサン剥離剤は、アミノ、メルカプト、水素化物、ヒドロキシ、トリフルオロプロピル、ノニルフルオロヘキシル、カルビノール、他の官能基などを含むことができる。適当なアミノ官能性剥離剤の具体例としては、米国特許第５，５１６，３６１号に開示のＴ型アミノ官能性シリコーン剥離剤、米国特許第５，５３１，８１３号に記載のモノアミノ官能性シリコーン剥離剤、米国特許第５，５１２，４０９号に開示のアミノ官能性シロキサン剥離剤などが挙げられる。メルカプト官能性剥離剤の例としては、米国特許第４，０２９，８２７号及び米国特許第５，３９５，７２５号に開示のものなどが挙げられる。水素化物官能性油の例としては、米国特許第５，４０１，５７０号のものなどが挙げられる。他の官能性剥離剤としては、米国特許第４，１０１，６８６号、米国特許第４，１４６，６５９号、米国特許第４，１８５，１４０号に記述のものなどが挙げられる。その他の剥離剤としては、米国特許第４，５１５，８８４号及び米国特許第５，４９３，３７６号に記述のものなどが挙げられる。
【００２８】
剥離剤には非イオン性界面活性剤を加える。界面活性剤の添加量は、総固体の約０．５〜約１０重量％、又は約２〜約５重量％である。
【００２９】
実施の形態において、非イオン性界面活性剤はフルオロ界面活性剤である。フッ素化界面活性剤は、他の界面活性剤と同様に両親媒性、つまり溶解性や表面特性がそれぞれ異なる２つの官能基を含むものである。より詳細には、フルオロ界面活性剤は、一方の基はフッ素化物で、もう一方の基はシステムの必要性に応じて疎水性、親水性、親液性、疎液性などの基とすることのできる界面活性剤の一群である。剥離剤、例えばシロキサン又はポリジメチルシロキサン剥離剤に、フルオロ界面活性剤を加えると、フルオロエラストマー外側部材表面などの外側定着体部材表面の液体濡れを高めることができる。液体の官能基と反応する界面活性剤は更に、液体を安定かつ均一に混合するという利点がある。
【００３０】
剥離剤は、ポリジメチルシロキサンとフルオロ界面活性剤とを含むことができる。実施の形態において、フルオロ界面活性剤は、シリコーングリコールポリマー、パーフルオロアルキル置換ポリエチレングリコール、又はパーフルオロアルキル置換シラン以外のものである。実施の形態において、フルオロ界面活性剤は、酸基、エステル基、オレフィン基、アルコール基、シラン基、等、及びそれらの混合物から成る群より選ばれる末端基を含む。
【００３１】
実施の形態において、使用するフルオロ界面活性剤は、末端に酸又はエステル官能基を含む。酸又はエステルを含むフルオロ界面活性剤は、ポリジメチルシロキサン剥離剤、例えばアミン官能基を持つ剥離剤と良く反応する。剥離剤は、定着体部材表面、例えばフルオロエラストマー表面での濡れ性に優れた安定な溶液となる。末端に酸又はエステル官能基を含む非イオン性フルオロ界面活性剤の例としては、下記化２の構造式を持つ、あるいはそれに包含されるものが挙げられる。
【化２】
ＣＦ3−（ＣＦ2）n−Ｃ（＝Ｏ）−Ｏ−Ｒ
式中、ｎは、繰り返しセグメントの数を示し、例えば、約１〜約５０、又は約２〜約１２、あるいは約５〜約８の数とすることができ、Ｒは、水素又はアルキルなどの適当な基とすることができる。アルキルは、例えば炭素数約１〜約２５、又は約１〜約１０、あるいは約１〜約５であり、例えば、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシル等である。末端に酸又はエステル官能基を持つ適当な非イオン性フルオロ界面活性剤の具体例としては、パーフルオロテトラデカン酸（例えば、アルドリッチ（Aldrich）製品＃４４６７８５）、ノナデカフルオロデカン酸（例えば、アルドリッチ製品＃１７７４１）、ペンタデカフルオロオクタン酸（例えば、アルドリッチ製品＃１７１４６８、３ＭフルオロケミカルズＦＣ−２６）、トリデカフルオロヘプタン酸（例えば、アルドリッチ製品＃３４２０４１）、ヘプタフルオロ酪酸（例えば、３ＭフルオロケミカルズＦＣ−２３）、ペンタデカフルオロオクタン酸メチル（例えば、アルドリッチ製品＃４０６４５７）等、及びそれらの混合物などが挙げられる。
【００３２】
実施の形態において、フルオロ界面活性剤は、オレフィン末端基を含むものである。オレフィン末端基を含むフルオロ界面活性剤の例としては、下記化３の構造式を持つ、あるいはそれに包含されるものが挙げられる。
【化３】
ＣＦ3−（ＣＦ2）n−ＣＨ＝ＣＨ2
式中、ｎは、繰り返しセグメントの数を示し、例えば、約１〜約５０、又は約２〜約２０、あるいは約５〜約１０の数とすることができる。オレフィン末端基を含むフルオロ界面活性剤の具体例は、３，３，４，４，５，５，６，６，７，７，８，８，８−トリデカフルオロ−１−オクテン（例えば、アルドリッチ製品＃３７０５６８）である。
【００３３】
実施の形態において、フルオロ界面活性剤はシラン末端基を含むものである。しかし、このフルオロ界面活性剤はシリコーングリコール又はパーフルオロアルキル置換シランではない。加水分解可能なシラン（又はシリコーン）を持つフルオロ界面活性剤は、例えばポリジメチルシロキサン剥離剤などの剥離剤との反応が可能である。実施の形態において、剥離剤はヒドロキシ官能性シリコーン剥離剤である。剥離剤は、例えば、フルオロエラストマー定着体部材表面などの外側定着体表面への濡れ性に優れた安定した溶液となる。シラン末端基を含むフルオロ界面活性剤の例としては、下記化４の構造式を持つ、あるいはそれに包含されるものが挙げられる。
【化４】
ＣＦ3−（ＣＦ2）n−（ＣＨ2）p−Ｓｉ−Ｒ1Ｒ2Ｒ3
式中、ｎは、繰り返しセグメントの数を示し、例えば、約１〜約５０、又は約２〜約１０、あるいは約３〜約７の数とすることができ、ｐは、約１〜約５０、又は約２〜約１０の数であり、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3は、同じ又は異なるもので、例えば、ハロゲン基、置換又は非置換アルキル基、又はアルコキシ基など、適当な基とすることができる。ハロゲン基は、塩素、フッ素、臭素、ヨウ素から成る群より選ばれ、置換又は非置換アルキル基は、炭素数約１〜約２０、又は約２〜約１０、あるいは約３〜約５で、例えば、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシル等であり、このとき置換基はアルキル基又はハロゲン基で、置換基のアルキル基は、炭素数約１〜約２０、又は約２〜約１０で、例えば、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシル等であり、置換基のハロゲン基は、塩素、フッ素、臭素、ヨウ素から成る群より選ばれる。アルコキシ基は、炭素数約１〜約２０、又は約２〜約１０、あるいは約３〜約５で、例えば、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、ブトキシ、ペンチルオキシ、ヘキシルオキシ、ヘプチルオキシ、オクチルオキシ、ノニルオキシ、デシルオキシ、等である。シラン末端基を持つフルオロ界面活性剤の具体例としては、（ヘプタデカフルオロ−１，１，２，２−テトラヒドロデシル）ジメチルクロロシラン（例えば、ゲレスト（Gelest）製品＃ＳＩＨ５８４０．４）、（ヘプタデカフルオロ−１，１，２，２−テトラヒドロデシル）メチルジクロロシラン（例えば、ゲレスト製品＃ＳＩＨ５８４０．６）、（ヘプタデカフルオロ−１，１，２，２−テトラヒドロデシル）トリエトキシシラン（例えば、ゲレスト製品＃ＳＩＨ５８４１．２）、（ヘプタデカフルオロ−１，１，２，２−テトラヒドロデシル）トリクロロシラン（例えば、ゲレスト製品＃ＳＩＨ５８４１．０）、（トリデカフルオロ−１，１，２，２−テトラヒドロオクチル）ジメチルクロロシラン（例えば、ゲレスト製品＃ＳＩＴ８１７０．０）、（トリデカフルオロ−１，１，２，２−テトラヒドロオクチル）メチルジクロロシラン（例えば、ゲレスト製品＃ＳＩＴ８１７２．０）、（トリデカフルオロ−１，１，２，２−テトラヒドロオクチル）トリクロロシラン（例えば、ゲレスト製品＃ＳＩＴ８１７４．０）、（トリデカフルオロ−１，１，２，２−テトラヒドロオクチル）トリエトキシシラン（例えば、ゲレスト製品＃ＳＩＴ８１７５．０）、トリス（トリデカフルオロ−１，１，２，２−テトラヒドロオクチルジメチルシロキシ）クロロシラン（例えば、ゲレスト製品＃ＳＩＨ８７１６．５）、等、及びそれらの混合物などが挙げられる。
【００３４】
実施の形態において、フルオロ界面活性剤はアルコール基を含むものであるが、このフルオロ界面活性剤は、シリコーングリコールポリマー、又はパーフルオロアルキル置換ポリエチレングリコール以外のものである。アルコールを含むフルオロ界面活性剤は、剥離剤、例えばポリジメチルシロキサン剥離剤のシリコーンに親和性を持つ極性官能基と、定着体部材の外側被覆の濡れ性を高めるパーフルオロ鎖とを備えている。実施の形態において、フルオロ界面活性剤は、下記化５の構造式を持つ、あるいはそれに包含されるものが挙げられる。
【化５】
ＣＦ3−（ＣＦ2）n−Ｒ−ＯＨ
式中、ｎは、繰り返しセグメントの数を示し、例えば、約１〜約５０、又は約２〜約１０、あるいは約３〜約７の数とすることができ、Ｒは、炭素数約１〜約２０、又は約１〜約１０、あるいは約１〜約５のアルキルなどの適当な基であり、例えば、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシル等である。末端にアルコール基を持つフルオロ界面活性剤の具体例としては、２，２，３，３，４，４，５，５，６，６，７，７，８，８，９，９，１０，１０，１１，１１，１１−ヘンエイコサフルオロ−１−ウンデカノール（例えば、アルドリッチ製品＃４４６８５８）、２，２，３，３，４，４，５，５，６，６，７，７，８，８，９，９，１０，１０，１０−ノナデカフルオロ−１−デカノール（例えば、アルドリッチ製品＃４４６８３１）、２，２，３，３，４，４，５，５，６，６，７，７，８，８，８−ペンタデカフルオロ−１−オクタノール（例えば、アルドリッチ製品＃２５７４５１）、３，３，４，４，５，５，６，６，７，７，８，８，８−トリデカフルオロ−１−オクタノール（例えば、アルドリッチ製品＃３７０５３３）等、及びそれらの混合物などが挙げられる。
【００３５】
末端に官能基を持つその他のフルオロ界面活性剤の例は、３Ｍ社のＦＣ−４３０などのフルオロカーボン鎖を持つフルオロ界面活性剤である。ＦＣ−４３０は下記化６の構造式を持つ、あるいはそれに包含されるものと考えられる。
【化６】
0004469544.tif 000002
【００３６】
フルオロ界面活性剤とポリジメチルシロキサン剥離剤とは、使用に先立って混合できるため、製品は単一の混合液体から成る。あるいは、現場での混合も可能で、プリンタやコピー機、又は他の静電複写装置中において、フルオロ界面活性剤を既存の剥離剤に加える。後者の場合、既存の液体の性能を高めることができる。
【００３７】
フルオロ界面活性剤を剥離剤に加えると、表面張力が低下して液体の定着体表面への濡れ性が高まり、またトナーオフセットが起きにくくなる。
【００３８】
本発明の参考実施の形態において、反応によりフルオロ界面活性剤がポリジメチルシロキサンに結合する。ポリジメチルシロキサン基は定着体部材のトナーオフセットを防止するよう作用し、末端のフッ素化物基は定着体部材表面が液体で素早く濡れ易くなるよう作用する。官能性ポリジメチルシロキサン剥離剤を用いる実施の形態では、残っている未反応の官能基を定着体部材表面との反応に利用して、安定した保護塗膜を素早く形成することができる。フルオロ界面活性剤とポリジメチル官能性剥離剤との反応の具体例は次のとおりである。以下に、アミン官能性シロキサン液体と末端にエステル官能基を持つフルオロ界面活性剤との反応を示す。下記のフルオロ界面活性剤はノナデカフルオロデカン酸である。
【化７】
0004469544.tif 000003
式中、ｎ及びｍは繰り返しセグメントの数を示し、例えば約１〜約５０、又は約２〜約２０、あるいは約５〜約１０の数とすることができる。
【００３９】
本発明の参考実施の形態において、反応性フルオロ界面活性剤と共に良好に作用する他の剥離剤の例は、ヒドロキシ官能性シリコーン液体である。シロキシ基は、クロロシラン類やアルコキシシラン界面活性剤の加水分解より生じた他のシロキシ基と縮合する。次の反応は、ヒドロキシ官能性剥離剤と反応する、末端にシラン基を持つフルオロ界面活性剤の例である。下記のフルオロ界面活性剤は、ヘプタデカフルオロ−１，１，２，２−テトラヒドロデシル）ジメチルクロロシランであり、反応は次のとおりである。
【化８】
0004469544.tif 000004
式中、ｎ及びｍは繰り返しセグメントの数を示し、例えば、約１〜約５０、又は約２〜約２０、あるいは約５〜約１０の数とすることができる。
【００４０】
この場合にも、最終生成物において、ポリジメチルシロキサン基は定着体部材のトナーオフセットを防止するよう作用し、末端のフッ素化物基は定着体部材表面が液体で素早く濡れ易くなるよう作用する。
【００４１】
定着体部材は、黒白トナーやカラートナーなど様々なトナーとの組み合わせに有用である。しかし、本件の定着体部材は特にカラートナーに有用である。適当な公知のカラートナーの例としては、米国特許第５，６２０，８２０号、米国特許第５，７１９，００２号、米国特許第５，７２３，２４５号に掲げられたものなどが挙げられる。
【００４２】
本件に開示の定着体部材は、デジタルなどのカラー複写及び印刷装置に特に有用である。この定着体部材は、カラー定着に必要なより高い温度、例えば約１５０〜約１８０℃において優れた結果を示す。定着体部材は、比較的ドエル（dwell）の長いニップを持ち、膨潤の少ない、滑らかな適合層を有する。更に、本定着体部材の実施の形態を用いると、カラー現像に使用されるトナーが増えるため、トナーの剥離を良くするため通常必要とされる追加の剥離剤が必要ない。本件の定着体部材は、トナー流れが非常に良く、定着体部材の構造により、より良好な光沢が得られる。更に界面活性剤の使用によって、ピンホール欠陥は少なく、あるいは無くなり、表面エネルギーは小さくなる。
【００４３】
剥離層材料は伝導性充填材を含んでいても、またそうでなくても良い。適当な伝導性充填材としては、カーボンブラック、グラファイト、窒化ホウ素、金属酸化物（酸化銅、酸化亜鉛、二酸化チタン、二酸化ケイ素、等）、及びそれらの混合物などが挙げられる。剥離剤材料中に充填材を入れる場合、その量は総固体の約０．５〜約４０重量％、又は約０．５〜約１５重量％である。
【００４４】
現像剤材料を定着する前に、剥離剤を比較的薄い外側被覆層として定着体部材に塗布する。剥離剤は、ウィック（wick）、ローラ、あるいは他の公知の塗布部材を用いて定着体部材に塗布することができる。剥離剤は、定着体部材の外側層を覆う薄い塗膜となるよう、約０．１〜約４０μｌ／コピー、又は約０．１〜約１５μｌ／コピーの量を塗布する。剥離剤の薄膜の厚さは、約２〜約１２５μｍ、又は約８〜約７５μｍ、あるいは約１２〜約２５μｍである。
【００４５】
定着剥離剤の粘度は、約５０〜約１２，０００ｃＰ、又は約１００〜約１，０００ｃＰ、あるいは約３００〜約８００ｃＰである。
【００４６】
【実施例】
実施例１．
ポリジメチルシロキサン剥離剤とフルオロ界面活性剤の調製
非官能性ポリジメチルシロキサン液体（３５０Ｃｓ、ダウ・コーニング２００液体）に、総固体の１．０重量％及び０．１重量％の濃度となるよう、フルオロ界面活性剤（３Ｍ社製、ＦＣ−４３０）を加え、ペイントシェーカで約５分間混合した。この溶液の沈降と混和性を観察したところ、数ヶ月間、例えば約８ヶ月間は安定であった。フルオロエラストマー（デュポン社製、ビトン（登録商標）ＧＦ）フィルム上に、この１％溶液を１滴と、未処理のシリコーン液体を１滴、隣り合わせて置いた。２つの滴を目視で比較したところ、対照試料に比べ、改変したシリコーン油はフルオロエラストマー表面への優れた濡れ性（すなわち、より広い展着）を示した。３Ｍ社製の、ＦＣ−１７１、ＦＣ−１７０Ｃ、ＴＬＦ−８４０７など、他の類似のフッ素化界面活性剤も供試したところ、全て、フルオロ界面活性剤を加えない３５０ｃＳポリジメチルシロキサン非官能性液体より、フルオロエラストマー表面を良く濡らした。更に、全てにおいて、３５０ｃＳ、０．０９モル％のアミノ官能基を含むシリコーン液体と同程度、又はそれより良好な濡れであった。
【図面の簡単な説明】
【図１】  静電複写装置の実施の形態の図である。
【図２】  定着サブシステムの実施の形態の拡大図である。
【図３】  上に層を示した定着体部材の実施の形態の拡大断面図である。
【符号の説明】
１  ニップ又は接触弧、２  コア、３  ポリマー又はエラストマー層、４  基板、５  外側表面層、６  加熱素子、７  中間表面層、８  剥離剤層、９  充填材、１０  光受容体、１１  電源、１２  荷電器、１３  画像入力装置、１４  現像剤部、１５  転写手段、１６  コピーシート、１７  クリーニング部、１９定着部、２０  定着体部材、２１  加圧部材、２４  トナー画像、２５  液だめ、２６  剥離剤、２７，２８  剥離剤供給ロール、２９  調量ブレード、３０充填材。
【図１】
0004469544.tif 000005
【図２】
0004469544.tif 000006
【図３】
0004469544.tif 000007