(57)【要約】【課題】【解決手段】電子写真プロセスにおいて有用な剥離剤組成物が提供される。組成物は、グラフトされ熱安定性である特定のシリコーン・インターポリマーから成る。インターポリマーは、熱溶着ロール上で液体の形態であり、室温で蝋状固体に固化するような融点を有する。本発明の組成物は、ワイパーパッド・システムにおいて透明縞を低減することが見出され、フェルトロール塗布に用いられる際に、透過比と透明縞においてシリコーンと同等であることが見出された。したがって、剥離剤組成物は、両面及び透明の印刷において特に効果を発揮する。本発明の剥離剤組成物はまた、優れた剥離性能を示し、かつ、電子写真画像プロセスでの溶着ロールからトナーの汚れのない剥離を促進する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
式
【化１】
2004515577.tif 000011
の繰返し単位を含むポリマー。
ここで、Ｒは、Ｃ１〜Ｃ６のアルキル又はフェニル基から独立して選択され、
Ｒ１は、Ｃ２〜Ｃ１４のアルキル及び／又はＣ１５〜Ｃ６０のアルキルから独立して選択され、
Ｒ２は式−Ｒ３−Ｓｉ（Ｒ４）３の基であり、ここで、Ｒ３はＣ１〜Ｃ８のアルキルであり、Ｒ４はＣ１〜Ｃ６のアルキル又はフェニル基であり、
Ｒ５は式−Ｒ３−［ＯＳｉ（Ｒ６）２］ｎ−ＯＳｉ（Ｒ）３の基であり、
Ｒ６はＣ１〜Ｃ６のアルキル、フェニル又は−ＯＳｉ（ＣＨ３）３であり、
ここで、ｎは０〜１０であり、
ｗは０〜５００であり、
ｘは０〜１００であり、
ｙは０〜１００であり、
ｚは０〜１００であり、
ｙ＋ｚ＝１〜１００であり、ｗ：（ｘ＋ｙ＋ｚ）の比は０：１〜１：０．０３であり、ここで、当該ポリマーの重量平均分子量は約５，０００〜２５０，０００である。
【請求項２】
ｘが０であり、かつ、ｙ及びｚが５〜５０の範囲にある、請求項１に記載のポリマー。
【請求項３】
ｘが約１〜３０であり、かつ、ｙが１〜５０である、請求項１に記載のポリマー。
【請求項４】
ｘが約２〜２０であり、かつ、ｚが約２〜３５である、請求項１に記載のポリマー。
【請求項５】
Ｒ３がメチレン、エチレン、プロピレン又はブチレンであり、かつ、Ｒ４がメチルである、請求項１に記載のポリマー。
【請求項６】
Ｒ３がメチレン又はエチレンであり、かつ、ｎが０〜５である、請求項１に記載のポリマー。
【請求項７】
前記重量平均分子量が約２０，０００〜７０，０００である、請求項１に記載のポリマー。
【請求項８】
ｗが３５〜６５であり、ｘが２〜４０であり、ｚが２〜２０であり、ｙが０である、請求項１に記載のポリマー。
【請求項９】
Ｒがメチルであり、Ｒ３がエチレンであり、Ｒ６がメチルである、請求項８に記載のポリマー。
【請求項１０】
当該ポリマーの溶融粘度が、約７０℃において約２５０〜約１０，０００センチポイズである、請求項１に記載のポリマー。
【請求項１１】
【化２】
2004515577.tif 000012
【化３】
2004515577.tif 000013
及び
【化４】
2004515577.tif 000014
から成る群から選択される、請求項１に記載のポリマー。
ここで、Ｍｅはメチルを表わし、Ｐｈはフェニルを表わす。
【請求項１２】
（Ｉ）式
【化５】
2004515577.tif 000015
の繰返し単位を含むポリマーと、
ここで、Ｒは、Ｃ１〜Ｃ６のアルキル又はフェニル基から独立して選択され、
Ｒ１は、Ｃ２〜Ｃ１４のアルキル及び／又はＣ１５〜Ｃ６０のアルキルから独立して選択され、
Ｒ２は式−Ｒ３−Ｓｉ（Ｒ４）３の基であり、ここで、Ｒ３はＣ１〜Ｃ８のアルキ
ルであり、Ｒ４はＣ１〜Ｃ６のアルキル又はフェニル基であり、
Ｒ５は式−Ｒ３−［ＯＳｉ（Ｒ６）２］ｎ−ＯＳｉ（Ｒ）３の基であり、
Ｒ６はＣ１〜Ｃ６のアルキル、フェニル又は−ＯＳｉ（ＣＨ３）３であり、
ここで、ｎは０〜１０であり、
ｗは０〜５００であり、
ｘは０〜１００であり、
ｙは０〜１００であり、
ｚは０〜１００であり、
ｙ＋ｚ＝１〜１００であり、ｗ：（ｘ＋ｙ＋ｚ）の比は０：１〜１：０．０３であり、ここで、当該ポリマーの重量平均分子量は約５，０００〜２５０，０００である。
（ＩＩ）５０重量％までのシリコーンオイルと、
（ＩＩＩ）少なくとも１つの酸化防止剤と、を含む剥離剤組成物。
【請求項１３】
ｘが０であり、かつ、ｙ及びｚが５〜５０の範囲にある、請求項１２に記載の組成物。
【請求項１４】
ｘが約１〜３０であり、かつ、ｙが１〜５０である、請求項１２に記載の組成物。
【請求項１５】
ｘが約２〜２０であり、かつ、ｚが約２〜３５である、請求項１２に記載の組成物。
【請求項１６】
Ｒ３がメチレン、エチレン、プロピレン又はブチレンであり、かつ、Ｒ４がメチルである、請求項１２に記載の組成物。
【請求項１７】
Ｒ３がメチレン又はエチレンであり、かつ、ｎが０〜５である、請求項１２に記載の組成物。
【請求項１８】
前記重量平均分子量が約２０，０００〜２００，０００である、請求項１２に記載の組成物。
【請求項１９】
ｗが３５〜６５であり、ｘが２〜４０であり、ｚが２〜２０であり、ｙが０である、請求項１２に記載の組成物。
【請求項２０】
Ｒがメチルであり、Ｒ３がエチレンであり、Ｒ６がメチルである、請求項１９に記載の組成物。
【請求項２１】
前記ポリマーの溶融粘度が、約７０℃において約２５０〜約１０，０００センチポイズである、請求項１２に記載の組成物。
【請求項２２】
前記ポリマーが、
【化６】
2004515577.tif 000016
【化７】
2004515577.tif 000017
及び
【化８】
2004515577.tif 000018
から成る群から選択される、請求項１２に記載の組成物。
ここで、Ｍｅはメチルを表わし、Ｐｈはフェニルを表わす。
【請求項２３】
（Ｉ）式
【化９】
2004515577.tif 000019
の繰返し単位を含むポリマーと、
ここで、Ｒは、Ｃ１〜Ｃ６のアルキル又はフェニル基から独立して選択され、
Ｒ１は、Ｃ２〜Ｃ１４のアルキル及び／又はＣ１５〜Ｃ６０のアルキルから独立して選択され、
Ｒ２は式−Ｒ３−Ｓｉ（Ｒ４）３の基であり、ここで、Ｒ３はＣ１〜Ｃ８のアルキルであり、Ｒ４はＣ１〜Ｃ６のアルキル又はフェニル基であり、
Ｒ５は式−Ｒ３−［ＯＳｉ（Ｒ６）２］ｎ−ＯＳｉ（Ｒ）３の基であり、
Ｒ６はＣ１〜Ｃ６のアルキル、フェニル又は−ＯＳｉ（ＣＨ３）３であり、
ここで、ｎは０〜１０であり、
ｗは０〜５００であり、
ｘは０〜１００であり、
ｙは０〜１００であり、
ｚは０〜１００であり、
ｙ＋ｚ＝１〜１００であり、ｗ：（ｘ＋ｙ＋ｚ）の比は０：１〜１：０．０３であり、ここで、当該ポリマーの重量平均分子量は約５，０００〜２５０，０００である。
（ＩＩ）５０重量％までのシリコーンオイルと、
（ＩＩＩ）少なくとも１つの酸化防止剤とを含む剥離剤組成物であって、トナーを剥離するのに有効な量の剥離剤組成物が表面にコーティングされた溶着ロール。
【請求項２４】
ｘが０であり、かつ、ｙ及びｚが５〜５０の範囲にある、請求項２３に記載の溶着ロール。
【請求項２５】
ｘが約１〜３０であり、かつ、ｙが１〜５０である、請求項２３に記載の溶着ロール。
【請求項２６】
ｘが約２〜２０であり、かつ、ｚが約２〜３５である、請求項２３に記載の溶着ロール。
【請求項２７】
Ｒ３がメチレン、エチレン、プロピレン又はブチレンであり、かつ、Ｒ４がメチルである、請求項２３に記載の溶着ロール。
【請求項２８】
Ｒ３がメチレン又はエチレンであり、かつ、ｎが０〜５０である、請求項２３に記載の溶着ロール。
【請求項２９】
前記重量平均分子量が約２０，０００〜２００，０００である、請求項２３に記載の溶着ロール。
【請求項３０】
ｗが３５〜６５であり、ｘが２〜４０であり、ｚが２〜２０であり、ｙが０である、請求項２３に記載の溶着ロール。
【請求項３１】
Ｒがメチルであり、Ｒ３がエチレンであり、Ｒ６がメチルである、請求項３０に記載の溶着ロール。
【請求項３２】
前記ポリマーの溶融粘度が、約７０℃において約２５０〜約１０，０００センチポイズである、請求項２３に記載の溶着ロール。
【請求項３３】
前記ポリマーが、
【化１０】
2004515577.tif 000020
【化１１】
2004515577.tif 000021
及び
【化１２】
2004515577.tif 000022
から成る群から選択される、請求項２３に記載の溶着ロール。
ここで、Ｍｅはメチルを表わし、Ｐｈはフェニルを表わす。
【請求項３４】
剥離剤組成物が表面にコーティングされ、又は内部に含浸された吸収部材であって、前記組成物が、（Ｉ）式
【化１３】
2004515577.tif 000023
の繰返し単位を含むポリマーと、
ここで、Ｒは、Ｃ１〜Ｃ６のアルキル又はフェニル基から独立して選択され、
Ｒ１は、Ｃ２〜Ｃ１４のアルキル及び／又はＣ１５〜Ｃ６０のアルキルから独立して選択され、
Ｒ２は式−Ｒ３−Ｓｉ（Ｒ４）３の基であり、ここで、Ｒ３はＣ１〜Ｃ８のアルキルであり、Ｒ４はＣ１〜Ｃ６のアルキル又はフェニル基であり、
Ｒ５は式−Ｒ３−［ＯＳｉ（Ｒ６）２］ｎ−ＯＳｉ（Ｒ）３の基であり、
Ｒ６はＣ１〜Ｃ６のアルキル、フェニル又は−ＯＳｉ（ＣＨ３）３であり、
ここで、ｎは０〜１０であり、
ｗは０〜５００であり、
ｘは０〜１００であり、
ｙは０〜１００であり、
ｚは０〜１００であり、
ｙ＋ｚ＝１〜１００であり、ｗ：（ｘ＋ｙ＋ｚ）の比は０：１〜１：０．０３であり、ここで、当該ポリマーの重量平均分子量は約５，０００〜２５０，０００である。
（ＩＩ）５０重量％までのシリコーンオイルと、
（ＩＩＩ）少なくとも１つの酸化防止剤と、を含む吸収部材。
【請求項３５】
ｘが０であり、かつ、ｙ及びｚが５〜５０の範囲にある、請求項３４に記載の吸収部材。
【請求項３６】
ｘが約１〜３０であり、かつ、ｙが１〜５０である、請求項３４に記載の吸収部材。
【請求項３７】
ｘが約２〜２０であり、かつ、ｚが約２〜３５である、請求項３４に記載の吸収部材。
【請求項３８】
Ｒ３がメチレン、エチレン、プロピレン又はブチレンであり、かつ、Ｒ４がメチルである、請求項３４に記載の吸収部材。
【請求項３９】
Ｒ３がメチレン又はエチレンであり、かつ、ｎが０〜５０である、請求項３４に記載の吸収部材。
【請求項４０】
前記重量平均分子量が約２０，０００〜２００，０００である、請求項３４に記載の吸収部材。
【請求項４１】
前記重量平均分子量が約２０，０００〜７０，０００である、請求項３４に記載の吸収部材。
【請求項４２】
ｗが３５〜６５であり、ｘが２〜４０であり、ｚが２〜２０であり、ｙが０である、請求項３４に記載の吸収部材。
【請求項４３】
Ｒがメチルであり、Ｒ３がエチレンであり、Ｒ６がメチルである、請求項４２に記載の吸収部材。
【請求項４４】
前記ポリマーが、
【化１４】
2004515577.tif 000024
【化１５】
2004515577.tif 000025
及び
【化１６】
2004515577.tif 000026
から成る群から選択される、請求項４２に記載の吸収部材。
ここで、Ｍｅはメチルを表わし、Ｐｈはフェニルを表わす。
【請求項４５】
前記部材がパッド、ウェブ、ワイパー、ロール及びブラシから成る群から選択される、請求項３４に記載の吸収部材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
発明の分野
本発明は電子写真印刷に関する。より詳細には、本発明は、例えば、電子写真印刷プロセスでの熱溶着ロールとの組み合せにおいて有用な剥離剤組成物に関する。
【０００２】
発明の背景
電子写真のプロセスでは、コピーされる原本の光画像は一般に、静電潜像の形態で感光部材上に記録され、次いで、通常トナーと言われる検電マーキング粒子の付着によってこの潜像が可視化される。目で見えるトナー画像は、感光部材上に直接定着されるか、又は、この部材から紙シートのような他の支持体に移され、次いで、この支持体に画像が貼着される。
【０００３】
検電トナー材料を支持部材に熱によって永久的に定着又は溶着するためには、トナー材料の温度をトナーの構成要素が粘着性を有するようになる温度にまで上昇させることが必要である。この作用によって、支持部材（例えば紙）の繊維又は細孔内にトナーがある程度まで流れ込む。その後にトナー材料が冷却されると、固化が起こってトナー材料が支持部材に堅固に結合する。電子写真では、トナー画像を支持部材に定着するために熱エネルギーを用いることは、古くからの、かつ良く知られた方法原理である。
【０００４】
検電トナー画像の熱溶着における１つのアプローチは、少なくとも１つが内部加熱される一対の対向ローラー部材の間にトナー画像を備えた支持体を通すことであった。このタイプの溶着システムの操作間においては、トナー画像が静電的に付着した支持部材が、溶着ロールに接するトナー画像を保持しつつロール間に形成されたニップを通って移動し、これによって、ニップ内でトナー画像が加熱される。トナーへの熱移動を制御することにより、標準状態において、コピーシートから溶着ロールへのトナー粒子のオフセットが実質的に発生しないことが経験上分かっている。これは、ローラーの表面に加えられる熱が、ローラーの表面温度を“ホットオフセット”温度を超える温度に上昇させるのに不十分だからであり、この“ホットオフセット”温度において、画像部分にあるトナー粒子が溶解し“ホットオフセット”を招く溶融トナーの分裂作用が起こる。粘性トナーの塊を保持する凝集力が溶着ロールのような接触面にトナーをオフセットする付着力よりも小さいときに、分裂が起こる。
【０００５】
しかしながら、トナー粒子の表面に加えられる熱が不十分であると、トナー粒子が溶着ロールにオフセットされる（すなわち、“コールド”オフセッティング）。これは一般に、ロール表面の特性における不完全性によって、又は、不十分な付着力の結果としてトナー粒子がコピーシートに付着しないことによって起こるものである。このような場合には、トナー粒子は溶着ロールの表面に移動し、次いで、コピー紙がニップ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、両面コピーの溶着の間に又は再生装置の単に周囲から溶着ロール及び／又はバックアップ・ロールによって拾い上げられる。このようなトナー粒子の存在は、コピー品質の低下を招く。
【０００７】
上述した殆どのタイプの溶着体では、熱ロールに剥離流体を塗布する幾つかの方法が採用される。固有の温度抵抗と剥離特性とのために、トナーが溶着ロールに付着するのを防止するのにシリコーンオイルが一般に用いられ、このトナー付着によって画像品質の劣化と溶着体表面の汚染が引起される。シリコーンオイルはまた、溶着体の圧力ニップを通る数万頁の累積作用によって引起される摩耗を低減するために幾つかの潤滑処置を提供することによって、溶着ロールの寿命を延ばす。剥離流体の肯定的な影響を保障するために、最少量のオイル（殆どの溶着体システムに対して、典型的には一頁当り１０〜５００μｇ）が必要である。
【０００８】
剥離剤として用いられるオイルは溶着体システムを通る紙によって一部が運び去られるので、印刷品質の好ましくない欠陥が見られる程に分与されるオイルの量が多くならないことが保証される必要がある。極端な場合には、画像が形成された頁の表面が濡れているのが目で見え、又はオイルで光沢を放つようになる。両面印刷（すなわち、頁の両面の印刷）の場合には、更に不思議な効果が見られる。このような場合には、印刷プロセスを介して頁の両面によりオイルが運び返され、これらの頁上のオイルが光導電体を含む様々な部品の表面に付着する。目に見えない僅かの量のオイルによって、現像ロールから光導電体へのトナーの移動が強く影響を受ける。現像プロセスは、調色された現像ローラと画像が形成された光導電体との間の擦り合い動作であって現像ローラから光導電体へのトナーの移動を促進する擦り合い動作に依存し、かつ、この擦り合い動作は現像ローラと光導電体との間の面速度の不釣合いによって引起されるので、これら２つの面の界面にシリコーンオイルを添加することによって、トナーの移動が相当減少するレベルまで摩擦による擦れ力は減少する。このような印刷品質の欠陥は、微細な解像度での印刷において非常にはっきり理解できる。極端な場合には、光印刷としての１２ポイント文字でさえ、トナー移動量の不足が見られる。オイルの過剰なレベルでは、頁を横切るオイルの分布が均一でないと、かなり酷い印刷欠陥が起こる。典型的な印刷品質の欠陥はグレースケールにおける白縞であり、これは高濃度のオイル部分における処理方向に平行な縞である。
【０００９】
低価格のデスクトップ・プリンタで用いられる典型的な潤滑計量機構は、繊維の大きさとフェルトの密度とを組合わせた際におけるフェルトから出る流量を妥当な限界内に制御可能なように、耐熱性材料（デュポン（ＤｕＰｏｎｔ）のＮＯＭＥＸＲ繊維のような）で構成されるフェルトパッドを粘稠なシリコーンオイルで飽和させることを含む。ワイパーパッドの典型的な構造は、約３０，０００ｃｓｔ（室温で）の粘度のシリコーンオイル（例えば、７〜８グラム）をフェルトの裁断片（例えば、繊維直径９ミクロン、フェルト密度＝５５ｏｚ．／ｙｄ２）に塗布し、フェルト内にオイルを浸透させるために高温でフェルト／オイルの結合物を熱処理したものである。高解像度印刷（１２００ＤＰＩ）と両面印刷の前においては、このような機構は優れた計量システムであり、流れの均一性が妥当で、かつ、画像の欠陥を発生せずに、一頁当り５０〜５００マイクログラムの範囲内でオイルの流れを制御するものである。しかしながら、この計量機構が１２００ＤＰＩで両面の印刷に用いられる場合に、従来受け入れられていたオイルの不均一分布によって幾つかの部分においてオイル濃縮が発生し、このオイル濃縮は上述の印刷欠陥をもたらすのに十分な高濃度である。
【００１０】
グレースケールの白縞のために、一頁当り１００μｇが一般にオイルを含んだワイパーパッドの上限である。より均一にオイルを塗布するために、フェルトロールが用いられる。剥離剤放出ロールは、自由に回転できるか又は熱ロールに対して駆動される。剥離剤は、中央にあるリザーバを介して、かつ外側物質のキャピラリー作用によって表面に継続して放出される。図１に示されるロールは、金属コア（２）の回りに巻き付けられ、剥離剤で飽和された高温紙又は不織材料（すなわちウエブ）（１）からなる。次いで、リザーバ材料はシステムからの剥離剤の流れを制御するために、フェルト又は計量膜（３）からなる最上層が巻き付けられる。好適な実施態様では、金属のコアシャフトはアルミニウムから作られて直径が６ｍｍであり、不織材料はアラミド／ポリエステルのブレンドであって約６〜８ｍｍの厚さであり、計量層は２〜３ｍｍの厚さのフェルトである。
【００１１】
オイル塗布システムにおいて他に要求されるものは、分与されるオイル量がアプリケーターの寿命の間に一貫していることである（典型的には、ワイパーパッドに対して約１４，０００頁、ロールに対して約５０，０００頁）。前述のように、正確なオイル流れの維持ができないと、トナーが溶着体に付着してしまい、溶着体の寿命を短くする。また、流れが少ないとフェルトアプリケーターにトナーが集められて十分な量のトナーが蓄積され、トナーの塊が脱落して頁に付着すると、“ワイパーダンプ”と言われる印刷品質の欠陥が発生する。フェルトアプリケーターは、重力による供給システムである。これは、与えられた温度においてオイルがフェルトから一定速度で流出することを意味する。プリンタが印刷状態になくスタンバイの状態にあっても、シリコーンオイルはワイパーから連続的に流出する。したがって、プリンタが十分に長い間スタンバイ状態にあると、印刷される最初の頁は、異常に多量のシリコーンオイルを受け取ることになって二重縞が発生する。
【００１２】
要約すると、最適性能に対して剥離剤オイルの塗布システムは、以下の要求を満たす必要がある。
溶着ロールへのトナーの付着を防止するための、システムの寿命にわたる十分で、かつ一貫したオイルの流れ。これによって、溶着体の寿命が延び、ワイパーダンプが防止される。一頁当り１０マイクログラムの最小流量が求められる。
１２００ＤＰＩの高解像度の画像を両面印刷する際に、一頁当り５００マイクログラムの最大流量、ならびに、画像欠陥を防止する均一流れが求められる。
【００１３】
本発明は、下記に記載するように、電子写真印刷プロセスの剥離剤組成物において有用なシリコーン・インターポリマーを提供する。米国特許第４，１８５，１４０号には、電子写真両面プロセスの熱溶着ロールに用いるポリマー剥離剤が記載される。用いられるポリマー材料は、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む必要がある。これらの材料は、トナーの優れた剥離特性を有する熱安定性の剥離層を溶着ロール上に形成する。ポリマー材料は溶着体の温度で液体であれば、室温では固体状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る材料は、シリコーンオイル又はワックスではない。
【００１４】
米国特許第５，９５９，０５６号には、電子写真プロセスにおいて有用な剥離剤組成物が記載される。ワイパーパッドの分与システムに用いられる際に、これらの材料は、頁の下方に現れる黒い線である透明部分上の縞を引起こす。記載されるコポリマーもまた、ペースト又は詰物の形態で、トナーカートリッジにおけるシーリング漏れに有用である。更に、米国特許第５，９５２，４４２号及び第５，８８０，２４４号には、トナーカートリッジにおけるシーリング漏れに有用な剥離剤組成物とコポリマーが記載される。
【００１５】
米国特許第５，９２９，１８６号は、トナーカートリッジにおけるシーリング漏れに有用な剥離剤組成物とコポリマー、ならびに、このようなコポリマーの調製方法を教示する。
【００１６】
発明の概要
本発明は、電子写真プロセスにおいて有用な剥離剤組成物を提供する。この組成物は、熱安定性のグラフトされたシリコーン・インターポリマーを含む。インターポリマーは、熱溶着ロール上で液体の形態であり、室温で蝋状固体に固化する融点を有する。本発明のシリコーン・インターポリマーは、ワイパーパッドシステムにおける透明縞を低減することが見出され、フェルトロール用途のシステムに用いられる場合に、透過比と透明縞においてシリコーンオイルと同等であることが見出された。透明画像の品質は、透過比によって測定される。透過比が高い程、より透明な画像を示す。したがって、本発明の剥離剤組成物は、両面及び透明の印刷において特に効果的である。本発明のシリコーン・インターポリマーは優れた剥離特性を示し、電子写真画像プロセスにおいて溶着ロールからのトナー付着のない剥離を容易にする。表面にコーティングされ又は内部に含浸された本発明の剥離剤組成物を有する溶着ロール、フェルトウエブ及びワイパーもまた提供される。
【００１７】
発明の詳細な説明
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効であるために下記の要求を満たす必要がある。
高い熱安定性
ワックスは、組成物の寿命を通して臭気を放つことなく、かつ、粘度のような物理的特性がはっきりと認知できる程に変化してはならない。
溶融粘度
ワックスは、７０℃において、約２５０〜約１０，０００センチポイズ、好ましくは約２５０〜約１，０００センチポイズ、最も好ましくは約５００センチポイズの溶融粘度を有する必要がある。これはシリコーンオイルの溶融温度における粘度に匹敵し、これによってフェルトロール分与システム内にワックスが直接置換される。
融点
ワックスは、約３５℃と約８０℃の間の融点を有する必要がある。融点が約３５℃未満の場合は、プリンタが最大速度で操作されてカートリッジが熱くなると、ワックスが凝固せず二重縞が発生する。融点が約８０℃を超える場合は、重量の重い媒体に印刷するとワックスがバックアップロール上で凝固してしまい、媒体をバックアップロールに巻き付ける紙屑やトナーをワックスが集めてしまうことになる。
流量
さらに、標準流量において、ワックスは透明部分に縞を発生させてはならない。頁当り約８００マイクログラム未満の流量を有することによって達成される。
【００１８】
このように、本発明の第１の特徴において、剥離剤組成物において有効なポリマーが提供され、このポリマーは、式
【化１７】
2004515577.tif 000002
の繰返し単位を含み、
ここで、Ｒは、Ｃ１〜Ｃ６のアルキル又はフェニル基から独立して選択され、
Ｒ１は、Ｃ２〜Ｃ１４のアルキル及び／又はＣ１５〜Ｃ６０のアルキルから独立して選択され、
Ｒ２は式−Ｒ３−Ｓｉ（Ｒ４）３の基であり、ここで、Ｒ３はＣ１〜Ｃ８のアルキルであり、Ｒ４はＣ１〜Ｃ６のアルキル又はフェニル基であり、
Ｒ５は式−Ｒ３−［ＯＳｉ（Ｒ６）２］ｎ−ＯＳｉ（Ｒ）３の基であり、
Ｒ６はＣ１〜Ｃ６のアルキル、フェニル又は−ＯＳｉ（ＣＨ３）３であり、
ここで、ｎは０〜１０であり、
ｗは０〜５００であり、
ｘは０〜１００であり、
ｙは０〜１００であり、
ｚは０〜１００であり、
ｙ＋ｚ＝１〜１００であり、ｗ：（ｘ＋ｙ＋ｚ）の比は０：１〜１：０．０３であり、ここで、当該ポリマーの重量平均分子量は約５，０００〜２５０，０００である。
【００１９】
上記ポリマーにおいて、下付き文字“ｗ”を有するモノマー単位は、他のモノマー種との割合において、ポリマー全体にわたってシリコーンオイルの特性を付与する傾向がある。
【００２０】
下付き文字“ｘ”を有するモノマー単位は、他のモノマー種との割合において、ポリマー全体にわたってワックスの特性を付与する傾向がある。
【００２１】
下付き文字“ｚ”を有するモノマー単位は、他のモノマー種との割合において、ポリマー全体にわたってシリコーンオイルの特性を付与する傾向がある。
【００２２】
上記式において、ｗは３５〜６５、ｘは２〜４０、ｚは２〜２０、ｙは０であるのが好ましい。更に、Ｒはメチル又はフェニルのいずれかであり、Ｒ３はメチレン、エチレン、プロピレン又はブチレンであり、Ｒ４はメチルであり、Ｒ６の基はメチルであるのが好ましい。
【００２３】
本発明の好ましいインターポリマーは、式−Ｓｉ（Ｒ７）３及び−ＯＳｉ（Ｒ７）３の基の末端を有し、ここで、Ｒ７はＣ１〜Ｃ６のアルキル又はフェニルから独立して選択され、好ましくはメチルである。
【００２４】
本発明のポリマーは、好ましくは約２０，０００〜約２００，０００、最も好ましくは約２０，０００〜約７０，０００の重量平均分子量を有する。更に、ポリマーは“熱安定性”であるのが好ましく、換言すれば、このようなポリマーは、色、臭い、粘度又は分子量がかなり変化することなく、約２１０℃で３ヶ月間保持されるのが好ましい。
【００２５】
上述のことから分かるように、本発明のポリマーは剥離剤組成物において有効である。したがって、本発明の更なる特徴において剥離剤が提供され、該剥離剤は、（Ｉ）式
【化１８】
2004515577.tif 000003
の繰返し単位を含むポリマーと、
ここで、Ｒは、Ｃ１〜Ｃ６のアルキル又はフェニル基から独立して選択され、
Ｒ１は、Ｃ２〜Ｃ１４のアルキル及び／又はＣ１５〜Ｃ６０のアルキルから独立して選択され、
Ｒ２は式−Ｒ３−Ｓｉ（Ｒ４）３の基であり、ここで、Ｒ３はＣ１〜Ｃ８のアルキルであり、Ｒ４はＣ１〜Ｃ６のアルキル又はフェニル基であり、
Ｒ５は式−Ｒ３−［ＯＳｉ（Ｒ）２］ｎ−ＯＳｉ（Ｒ６）３の基であり、
Ｒ６はＣ１〜Ｃ６のアルキル、フェニル又は−ＯＳｉ（ＣＨ３）３であり、
ここで、ｎは０〜１０であり、
ｗは０〜５００であり、
ｘは０〜１００であり、
ｙは０〜１００であり、
ｚは０〜１００であり、
ｙ＋ｚ＝１〜１００であり、ｗ：（ｘ＋ｙ＋ｚ）の比は０：１〜１：０．０３であり、ここで、当該ポリマーの重量平均分子量は約５，０００〜２５０，０００である。
（ＩＩ）５０重量％までのシリコーンオイルと、
（ＩＩＩ）少なくとも１つの酸化防止剤と、を含む。
【００２６】
本発明の剥離剤組成物は、好ましくは、約５０％〜約９７％、好ましくは約７５％〜約９５％の上述のポリマーを含む。溶融粘度は、剥離組成物が溶着ロール上に分与される速度を決定する主要因子の１つであり特に重要である。ポリマーの粘度は、用いられる特定の分与手段に対して最適化される。組成物の溶融粘度は、好ましくは約７０℃において約２５０〜約１０，０００センチポイズ、より好ましくは約７０℃において約２５０〜約１，０００センチポイズ、最も好ましくは約７０℃において約５００センチポイズである。ポリマーの融点は、（加熱された）組成物が印刷紙上で冷却された際に溶着ロール上において実際に液体状であるか又は固体状であるかを決定するものなので、これまた重要である。したがって、ポリマーは、約３５℃〜約８０℃、好ましくは約５０℃〜約７０℃、最も好ましくは約６０℃の融点を有する必要がある。
【００２７】
ポリマーの溶融粘度は、必要とされる特定の電子写真装置に対して、要求される範囲内に確実に収まり、かつ、その範囲内で確実に最適化されるように幾つかの方法で調整される。粘度を調整するための２つの方法は、水素化シロキサンコポリマーが形成される際において連鎖停止剤を用いることにより又はコポリマーの架橋量を制御することにより、水素化シロキサンコポリマーの粘度を制御するものである。粘度を調整するための他の方法は、剥離組成物に粘度制御剤を添加するものである。この方法を用いる場合、これら粘度制御剤は一般に、重量基準で組成物の約０．５％〜約３０％、好ましくは約１０％〜約２５％、最も好ましくは約２０％含有される。選択される特定の粘度制御剤は、組成物の粘度を増加させるか又は減少させるかのいずれかのために添加される。有用な粘度調整剤の例は、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で表面処理された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を含む。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。組成物の粘度調整に加えて、シリコーンオイルは潤滑能を向上させ、かつ、組成物の流量を調整する。
【００２８】
本発明の剥離剤組成物は様々な温度条件下（周囲の室温だけでなく溶着ロールの高温）で用いられるので、組成物、特にコポリマーは、発生する臭気、分解及び架橋の問題を無くすように安定であることが重要である。これは、溶融温度における熱安定性を与えるべく、組成物に酸化防止剤を添加することによって達成される。酸化防止剤を用いる場合、酸化防止剤は一般に、重量基準で組成物の約３％〜約２５％、好ましくは約８％〜約２０％、最も好ましくは約１７％含有される。酸化防止剤を用いることは好ましいが、あまりに高濃度で用いると、望ましくない“フォイル縞”が印刷コピーに見られることになる。従来のあらゆる酸化防止剤を用いることができる。更に、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は、下記の種類の物質を含む：
（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）チオジプロピオネート物質のようなハイドロパーオキサイド分解剤；及び、
（ｄ）これらの物質の混合物。
【００２９】
特に好ましい酸化防止剤の混合物は、ＩＲＧＡＮＯＸ １０１０（チバスペシャルティケミカルズ（Ｃｉｂａ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ）から商業的に入手可能なヒンダードフェノールのタイプの酸化防止剤）、ＣＹＡＮＯＸ ＳＴＤＰ（サイテックインダストリーズ（Ｃｙｔｅｃ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ）から商業的に入手可能なジステアリルチオジプロピオネート）、ならびに、ＭＡＲＫ ２１１２（ウィココーポ（Ｗｉｔｃｏ 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）を含む。
【００３０】
電子写真プロセスで用いる典型的な溶着アセンブリ（すなわち、ここでは“溶着ロール”と言う）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を備え、シリンダと同じ広がりをもつ中空部分に加熱要素が配置されている。加熱要素は、シリンダの表面温度を操作温度に上昇させる好適なタイプのヒータを備えていてもよく、この操作温度は、一般に約２５０°Ｆ〜約４００°Ｆ（すなわち、約１１５℃〜約２０４℃）であり、例えばこの加熱要素は石英ランプとすることができる。シリンダは、好適な材料、すなわちトナー粒子を溶着するために必要な温度を与えるために表面に熱を伝達するだけではない材料から作ることができ、この材料はまた、トナー粒子が溶着面に接触するのを防止するために剥離層と溶着ロールのバリア表面との間にあってトナーに対する界面又はバリア層を形成するように、本発明の剥離剤組成物と相互作用可能な表面を有する。
【００３１】
典型的な溶着ローラ材料は、陽極酸化されたアルミニウムとその合金、スチール、ステンレススチール、ニッケルとその合金、ニッケルメッキ銅、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せを含む。これに代わって、上にゴム弾性層を有する硬質の鋼コアとしてもよい。シリンダは、その表面が本発明の目的を達成可能な材料でコーティングされていれば、剥離剤組成物と非反応性であるあらゆる好適な材料から作られてもよい。溶着ロールの表面温度は、当技術分野において公知の手段によって制御されてもよい。例えば、参考としてここに挙げた米国特許第３，３２７，０９６を参照されたい。
【００３２】
一般に、溶着アセンブリは、コピー紙又は基材上のトナー画像が溶着ロール構造体と接するようにコピー紙又は基材が通り抜けるニップを形成するために、溶着ロール構造体と協働するロール又はベルトの構造体のようなバックアップ部材を更に備える。バックアップ部材は、例えば、スチールシリンダ、又はその上にゴム弾性層を有する硬質のスチールコアのようなあらゆる好適な構造を含み、或いは、溶着ロールと現像された潜像を担持する基材との間における必要な接触を付与する好適なベルト材料であってもよい。溶着ロールとバックアップ部材の大きさは当業者によって決定され、通常、溶着アセンブリが用いられる特定の電子写真装置の要求によって示されるが、この大きさは装置の実証速度と他のパラメータに依存する。平均して約１０〜約１００ｐｓｉのオーダーのニップ圧力を発生させるために、従来の方法で溶着アセンブリに負荷力を加えるための手段も提供される。
【００３３】
このように、本発明の更なる特徴において、本発明の剥離剤組成物で処理された溶着ロールが提供される。このような組成物は、非反応性の熱可塑性トナーが溶着体の表面と接するのを防止し、かつ、溶着体によって加熱された熱可塑性トナー樹脂を剥離する表面を提供するために、少なくとも低表面エネルギーの連続フィルムで溶着ロールの表面を覆うのに十分な量で塗布される。
【００３４】
上述のように、本発明の剥離剤組成物は、幾つかの代替的な方法原理を用いて溶着ロールに塗布される。一般に、このような方法原理は、デュポン（ＤｕＰｏｎｔ）の登録商標ＮＯＭＥＸ繊維のような耐熱性繊維から構成されるフェルトパッドを含む吸収性パッドの使用を含み、このパッドには本発明の剥離剤組成物の有効量が含浸される。このように、本発明の更なる特徴において、本発明の剥離剤組成物が表面にコーティングされ、又は、内部に含浸された吸収性パッドが提供される。更に、パッド又は繊維のような様々な形状の吸収性部材が、ウエブ、ロール、ウイック、ワイパー及びブラシの形態で用いられる。例えば、参考としてここに挙げた米国特許第５，３２７，２０３号、４，４０４，３８３号、４，０８３，３２２号、５，２００，７８６号及び５，２０２，７３４号を参照されたい。このように、これらの吸収性部材は、高品質の電子写真画像を達成するために、剥離剤組成物の所望量を溶着体に塗布可能な剥離剤処理システム全体の一部を形成する。
【００３５】
従って、本発明の更なる特徴において、本発明の剥離剤組成物が表面にコーティングされ、又は内部に含浸された吸収性部材が提供される。
【００３６】
本発明のインターポリマーは、参考としてここに挙げた米国特許第５，９５９，０５６号に記載される方法原理を含む当技術分野で公知のあらゆる方法によって合成される。反応段階は一般に、シリコーンプレポリマーを形成し、次いで様々な側鎖をそのプレポリマー上にグラフトするために、下記に示される環状シロキサン化合物とシリコーンハイドライド成分とを共重合することを含む。
【００３７】
【化１９】
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【００３８】
【化２０】
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＊本発明のインターポリマーを調製するために、グラフト成分は所望の化学量論的比率で用いられる。
【００３９】
実験部
実施例１
【化２１】
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機械的な攪拌機、冷却器及びＮ２／真空入口を備えたフラスコに、１６．６ｇのポリメチルヒドロシロキサン（ＰＭＨＳ，ゲレスト（Ｇｅｌｅｓｔ））、１７．３ｇのトリアコンテン（シェブロン（Ｃｈｅｖｒｏｎ））及び２００ｍＬのトルエンを仕込んだ。この混合物をガス抜きし、次いで、加圧Ｎ２流下で７０℃に加熱した。白金−ジビニルテトラメチルジシロキサン錯体（ＰｔＤＴＤ）のキシレン溶液（１０μＬ、ＰｔＤＴＤ，ゲレスト（Ｇｅｌｅｓｔ））を加え（ｔ＝０分）、混合物を２０分間攪拌した。ＰｔＤＴＤの第２アリコート（１０μＬ）を加え（ｔ＝２０分）、混合物を再び２０分間攪拌した。ビニルペンタメチルシロキサン（１６．６ｇ、ゲレスト（Ｇｅｌｅｓｔ））とＰｔＤＴＤ（１０μＬ）を加えた（ｔ＝４０分）。２０分後に、ＰｔＤＴＤの他のアリコート（１０μＬ）を加えた（ｔ＝６０分）。混合物を２０分間攪拌し、次いで、２０ｍＬの１−ヘキセン（アルドリッチ（Ａｌｄｒｉｃｈ））とＰｔＤＴＤ（１０μＬ）を加えた（ｔ＝８０分）。２０分後に（ｔ＝１００分）、ＰｔＤＴＤの最後のアリコート（２０μＬ）を加え、反応系を更に２０分間攪拌した（ｔ＝１２０分）。ＣＹＡＮＯＸ ＳＴＤＰ（５．５ｇ、サイテックインダストリーズ（Ｃｙｔｅｋ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ））、ＩＲＧＡＮＯＸ １０１０（１．５２ｇ、チバガイギー（Ｃｉｂａ Ｇｅｉｇｙ））及びＭａｒｋ ２１１２（１．０１ｇ、ウイココーポ（Ｗｉｔｃｏ Ｃｏｒｐ．））を含む酸化防止剤パッケージをトルエン中のポリマー溶液に加え、十分に攪拌した。この混合物を深皿中に精製し、防爆オーブン中において８０℃で一夜乾燥した。
【００４０】
実施例２
【化２２】
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機械的な攪拌機、冷却器及びＮ２／真空入口を備えたフラスコに、オクタメチルシクロテトラシロキサン（３２ｇ、Ｄ４、ダウコーニング（Ｄｏｗ Ｃｏｒｎｉｎｇ））、ＰＭＨＳ（１４．８ｇ）及び酸で浸出されたベントナイト（０．１３ｇ、グレードＦ２０−Ｘ、エンゲルハード（Ｅｎｇｅｌｈａｒｄ））を仕込んだ。この混合物を９０℃で一夜加熱した（少なくとも１６時間）。室温まで冷却した後に、トルエン（１４０ｍＬ）とトリアコンテン（１７．３ｇ）を加えた。混合物をガス抜きし、次いで、加圧Ｎ２流下で７０℃に加熱した。ＰｔＤＴＤ触媒（２５μＬ）を加え（ｔ＝０分）、混合物を２０分間攪拌した。ＰｔＤＴＤの第２アリコート（２５μＬ）を加え（ｔ＝２０分）、混合物を再び２０分間攪拌した。ビニルペンタメチルシロキサン（１５．１ｇ）とＰｔＤＴＤ（２５μＬ）を加えた（ｔ＝４０分）。２０分後に、ＰｔＤＴＤの他のアリコート（２５μＬ）を加えた（ｔ＝６０分）。混合物を２０分間攪拌し、次いで、１２ｍＬの１−ヘキセンとＰｔＤＴＤ（２５μＬ）を加えた（ｔ＝８０分）。２０分後に（ｔ＝１００分）、ＰｔＤＴＤの最後のアリコート（２５μＬ）を加え、反応系を更に２０分間攪拌した（ｔ＝１２０分）。ＣＹＡＮＯＸ ＳＴＤＰ（９．１ｇ）、ＩＲＧＡＮＯＸ １０１０（１．８２ｇ）及びＭａｒｋ ２１１２（２．７３ｇ）を含む酸化防止剤パッケージをトルエン中のポリマー溶液に加え、十分に攪拌した。この混合物を深皿中に精製し、防爆オーブン中において８０℃で一夜乾燥した。
【００４１】
実施例３
【化２３】
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機械的な攪拌機、冷却器及びＮ２／真空入口を備えたフラスコに、ＰＭＨＳ（１０ｇ）、アリルトリフェニルシラン（１７．５５ｇ、アルドリッチ（Ａｌｄｒｉｃｈ））及び２００ｍＬのトルエンを仕込んだ。混合物をガス抜きし、次いで、加圧Ｎ２流下で７０℃に加熱した。ＰｔＤＴＤ触媒（５μＬ）を加え（ｔ＝０分）、混合物を２０分間攪拌した。ＰｔＤＴＤの第２アリコート（５μＬ）を加え（ｔ＝２０分）、混合物を再び２０分間攪拌した。ビニルペンタメチルシロキサン（１０ｇ）とＰｔＤＴＤ（５μＬ）を加えた（ｔ＝４０分）。２０分後に、ＰｔＤＴＤの他のアリコート（５μＬ）を加えた（ｔ＝６０分）。混合物を２０分間攪拌し、次いで、１０ｍＬの１−ヘキセンとＰｔＤＴＤ（５μＬ）を加えた（ｔ＝８０分）。２０分後に（ｔ＝１００分）、ＰｔＤＴＤの最後のアリコート（５μＬ）を加え、反応系を更に２０分間攪拌した（ｔ＝１２０分）。ＣＹＡＮＯＸ ＳＴＤＰ（１．２ｇ）、ＩＲＧＡＮＯＸ １０１０（０．２５ｇ）及びＭａｒｋ ２１１２（０．３３ｇ）を含む酸化防止剤パッケージをトルエン中のポリマー溶液に加え、十分に攪拌した。この混合物を深皿中に精製し、防爆オーブン中において８０℃で一夜乾燥した。
【００４２】
【表１】
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【００４３】
上記表１に言及するに、溶着体からのトナー付着のない剥離において、剥離剤がどのように良好に作用したかを決定するために、幾つかの剥離剤が試験された。各ケースにおいて、“０”は付着のない剥離を示し、“ＨＯ”は熱による裏移りを示す。“ｘｘｘ”は操作されなかったことを示し、０＊は、溶着体から自由に剥離されるがトナーの熱による裏移りが幾つか発生した試料を示す。最悪の特性を示す剥離剤はなかった。オイルウエブと１０００ｃｓｔのシリコーンオイル登録商標ＮＯＭＥＸロールはそれぞれ、乾燥剥離ケースより１０℃もウインドウを改善した。Ｗａｘ１とＷａｘ２の構造体における問題は、共に透明部分に受け容れられない縞を発生させることである。最適化されたｗａｘＡは、縞の発生なしにオイルウエブと１０００ｃｓｔのシリコーンオイル登録商標ＮＯＭＥＸロールに等しい剥離特性を示した。透明画像の品質は、透過比によって測定した。透過比が高い程、より透明な画像であることを示す。最適化されたｗａｘＡ、トライアル、オイルウエブ及び乾燥剥離ケースの各々は全て基本的に、与えられた温度において同じ透過比を有していた。
【００４４】
実験構成
１．溶着ロール温度のセット
２．最上溶着ロールに対して負荷されるワックスロールのバネ、回転
３．図２に示される方向に供給される媒体／基材
【図面の簡単な説明】
【図１】
図１は、電子写真印刷で商業的に用いられる従来の溶着ロールの断面図である。剥離剤（すなわちウエブ）（１）を含有する高温の紙又は不織材料によって囲まれた金属コア（２）は、システムからの剥離剤の流れを制御するために次いでフェルト又は計量部材（３）の最上層によって覆われる。
【図２】
図２は、下記において議論する実験構成の例示である。媒体／基材（４）は、対向するローラ部材５（ここでは溶着ロールと言及する）を通って示される方向に供給され、これらローラー部材の少なくとも１つは加熱され、本発明の剥離組成物が塗布された溶着剥離剤ロール（６）と接する。
【図１】
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【図２】
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【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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2004515577.tif 000063
2004515577.tif 000064