(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記式を有する、有効量の熱安定性シリコーンランダム共重合体を含む、電子写真プロセスの熱溶融ロール上に用いるのに適した剥離剤組成物であって、
【化１】
0004217792.tif 000008
ここで、ｘは前記共重合体の０．７５から０．９８５を表わし、ｙは前記共重合体の０．０１５〜０．２５を表わし、Ｒは、７０％〜１００％のＣ１５−Ｃ６０アルキル基と、０％〜３０％のＣ２−Ｃ１４アルケニル基とを含み、
前記共重合体が８０，０００〜２５０，０００の分子量を有し、
前記ｘ：ｙモル比が１５：１〜７０：１であり、
９３℃において２，０００〜１０，０００センチポイズの粘度を有し、４５℃〜８０℃の融点を有し、５０％〜９７％の前記共重合体を含有する剥離剤組成物。
【請求項２】
０．５％〜３０％の粘度変性剤をさらに含む、請求項１に記載の剥離剤組成物。
【請求項３】
前記粘度変性剤が、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からなる群から選択される、請求項２に記載の剥離剤組成物。
【請求項４】
３％〜２０％の酸化防止剤をさらに含む、請求項１に記載の剥離剤組成物。
【請求項５】
前記酸化防止剤が、ヒンダードフェノール、ホスフィット及びチオジプロピオナート酸化防止剤の混合物である、請求項４に記載の剥離剤組成物。
【請求項６】
前記共重合体成分において、ｘが０．８５〜０．９８である、請求項１に記載の剥離剤組成物。
【請求項７】
前記共重合体成分において、ｙが０．０２〜０．１５である、請求項６に記載の剥離剤組成物。
【請求項８】
前記共重合体成分において、Ｒの主成分がＣ３０−Ｃ４５アルキルである、請求項７に記載の剥離剤組成物。
【請求項９】
前記共重合体成分において、ｘが０．９７である、請求項８に記載の剥離剤組成物。
【請求項１０】
前記共重合体成分において、ｙが０．０３である、請求項９に記載の剥離剤組成物。
【請求項１１】
前記共重合体成分において、Ｒの主成分がＣ３６アルキルである、請求項１０に記載の剥離剤組成物。
【請求項１２】
７５％〜９５％の前記共重合体成分を含む、請求項１１に記載の剥離剤組成物。
【請求項１３】
７５％〜９５％の前記共重合体と、５％〜１３％の酸化防止剤と、０．５％〜３０％の粘度制御剤を含む、請求項１２に記載の剥離剤組成物。
【請求項１４】
前記粘度制御剤が、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からなる群から選択される、請求項１３に記載の剥離剤組成物。
【請求項１５】
下記式を有する、有効量の熱安定性シリコーンランダム共重合体を含む、電子写真プロセスの熱溶融ロール上に用いるのに適した剥離剤組成物の有効量で被覆された、電子写真プロセスで用いられる溶融ロール。
【化１】
0004217792.tif 000009
ここで、ｘは前記共重合体の０．７５から０．９８５を表わし、ｙは前記共重合体の０．０１５〜０．２５を表わし、Ｒは、７０％〜１００％のＣ１５−Ｃ６０アルキル基と、０％〜３０％のＣ２−Ｃ１４アルケニル基とを含む。
【請求項１６】
請求項１による組成物の有効量で被覆された、電子写真プロセスで用いられる溶融ロール。
【請求項１７】
請求項１１による組成物の有効量で被覆された、電子写真プロセスで用いられる溶融ロール。
【請求項１８】
下記式を有する、有効量の熱安定性シリコーンランダム共重合体を含む、電子写真プロセスの熱溶融ロール上に用いるのに適した剥離剤組成物の６〜１０グラムで飽和され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、電子写真プロセスで剥離剤を供給するのに用いられるパッド。
【化１】
0004217792.tif 000010
ここで、ｘは前記共重合体の０．７５から０．９８５を表わし、ｙは前記共重合体の０．０１５〜０．２５を表わし、Ｒは、７０％〜１００％のＣ１５−Ｃ６０アルキル基と、０％〜３０％のＣ２−Ｃ１４アルケニル基とを含む。
【請求項１９】
請求項１１による剥離剤組成物の６〜１０グラムで飽和され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、電子写真プロセスで剥離剤を供給するのに用いられるパッド。
【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、電子写真印刷プロセスの熱溶融ロール上で用いられる剥離剤に関する。
【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１００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、電子写真プロセスの熱溶融ロールの使用に適した剥離剤組成物に関し、この組成物は下記式を有する有効量の熱安定性シリコーンランダム共重合体（典型的には、組成物の約５０から約１００％）を含む。
【００１８】
【化２】
0004217792.tif 000002
【００１９】
ここで、ｘは共重合体の約０．７５から約０．９８５（モル）を表わし、ｙは共重合体の約０．０１５〜約０．２５を表わし、Ｒは、約７０％〜約１００％（重量）のＣ１５−Ｃ６０アルキルと、約０％〜約３０％のＣ２−Ｃ１４アルキルを含む。好ましい実施態様では、ｘ：ｙのモル比は約１５：１〜約７０：１であり、Ｒの主な成分はＣ３０−Ｃ４５アルキルである。この剥離剤組成物を含浸したフェルトパッド同様に、この剥離剤組成物が被覆された溶融ロール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−ＰＭＨＳ）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Ｃ１５−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１０，０００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８００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】
0004217792.tif 000003
【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０．９８、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０．０２〜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１５０，０００、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９７％、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３，５００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４５℃〜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  streaks）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、Irganox  1010（チバガイギー(Ciba  Geigy)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  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ナート）、及びMark  2112（ビィトココーポ(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）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】
0004217792.tif 000004
【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０．９９０〜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０．０１２、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８０，０００〜約２５０，０００、好ましくは約８０，０００〜約１５０，０００、最も好ましくは約１１０，０００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７，０００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１２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】
0004217792.tif 000005
【００４１】
【化６】
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【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１０００ｍｌ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０．３３３ｇ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ＤＯＳ−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、９０μＬ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ＰＣ０７２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（３００００ｃｐ）中に、ワックス量を基礎として、１０％Cyanox  STDP、２％Irganox、１０１、３％Mark  2112を加え（３３８ｇのワックスが製造されるとすれば、１０１．６ｇのＳｉ−オイル、３３．８ｇのSTDP、６．６７ｇ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（ＨＭＤＳ）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２０４℃）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３，３２７，０９６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】
0004217792.tif 000007
【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  17,620-6)）３．１ｇ、酸抽出ベントナイト（グレード  F-20X）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  Valve）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、ＰＤＭＳ−ｃｏ−ＰＭＨＳ（５，０００ｃｓｔ）１８．５ｇ、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（Firestone  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６μＬ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６μＬ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ＰＣ０７２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＝２１３ｍｍ、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１０００ｍｌ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０．７４４ｇ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５０μＬ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１０１０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。