JPH10282824A - Fusing member and fusing device - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the performance of a release agent to surely release from sticking of a toner and to obtain a good toner image by covering the surface of a base member with a first polymer release agent and a second polymer release agent and preparing the first and second polymer release agents to have different functional groups from each other. SOLUTION: This fusing member has a base member 4 covered with a mixture of a first polymer release agent and a second polymer release agent. The first and second polymer release agents have functional groups selected from hydroxy, epoxy, etc. The functional group of the first polymer release agent is different from the functional group of the second polymer release agent. The mixture of the functional polymer release agents 22 is stored in a reservoir 20, and the mixture is supplied by supply rollers of release agent 17, 19 to the elastomer surface 2 of the base member 4 so as to prevent sticking of a toner fused on a substrate 12 to the base member 4 and obtain a good toner image on the substrate 12.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、一般に、プリント
及び再生、コピー又は複製方法及び装置に関し、特に、
溶融（fuse）部材、溶融部材による溶融装置、及び種々
の色の電子写真トナー画像を溶融するシステムに関す
る。FIELD OF THE INVENTION The present invention relates generally to a method and apparatus for printing and reproducing, copying or duplicating,
The present invention relates to a fusing member, a fusing member fusing device, and a system for fusing electrophotographic toner images of various colors.

【０００２】[0002]

【従来の技術】代表的な電子写真装置には、感光性部材
の上に静電潜像を形成するコピー装置又はプリンタがあ
る。この潜像に、電気に反応する（electroscopic）熱
可塑性樹脂粒子、即ち、トナーを供給することにより、
可視化する（目に見えるようにする）。コピー装置又は
複製器（印刷機）の如き再生装置において、コピーすべ
きオリジナルの光画像を、ドラムのような光導電性表面
に静電潜像として形成する。例えば、レーザ・プリンタ
においては、代表的には、コンピュータ・システムから
供給されたデータに応じて光導電性表面上に潜像を形成
する。つぎに、光導電性表面が、帯電され、光画像に露
光されることにより、選択的に表面が露光されると共
に、静電潜像の形式で入力情報が記録される。一般的に
トナーである熱可塑性樹脂を光導電性表面に供給して、
潜像を可視化する。可視のトナー画像は、遊離した粉末
状態であり、簡単に乱れたり、破壊される。通常、トナ
ー画像は、支持体の上に固定されるか、溶融される。こ
の支持体は、ホトメンバー（photomember）自体でもよ
く、平らな紙や粘性のあるラベルなどの他の支持サブス
トレートでもよく、ポリカーボネート、ポリスルホン、
マイラー（Mylar）などの透明支持体でもよい。なお、
「Ｍｙｌａｒ」は、イー・アイ・デュポン・デ・ネモウ
ラス・アンド・カンパニー（E.I. duPont de Nemours &
Comany）の商標である。2. Description of the Related Art A typical electrophotographic apparatus includes a copying machine or a printer for forming an electrostatic latent image on a photosensitive member. By supplying the electrophotographic thermoplastic resin particles, that is, the toner, to the latent image,
Visualize (make visible). In a reproduction device, such as a copying device or a duplicator (printing machine), an original optical image to be copied is formed as an electrostatic latent image on a photoconductive surface, such as a drum. For example, in a laser printer, a latent image is typically formed on a photoconductive surface in response to data provided by a computer system. Next, the photoconductive surface is charged and exposed to a light image, thereby selectively exposing the surface and recording input information in the form of an electrostatic latent image. By supplying a thermoplastic resin, which is generally a toner, to the photoconductive surface,
Visualize the latent image. The visible toner image is in a loose powdered state and is easily disturbed or destroyed. Usually, the toner image is fixed on the support or fused. This support may be the photomember itself or another support substrate such as flat paper or sticky labels, polycarbonate, polysulfone,
A transparent support such as Mylar may be used. In addition,
"Mylar" is a collection of EI duPont de Nemours & Company.
Comany).

【０００３】支持サブストレート上にトナー画像を溶融
するために熱エネルギーを用いることは既知である。熱
により支持表面上に、電気反応性（electroscopic）ト
ナー物質（マテリアル）を溶融するためには、トナー物
質の成分が癒着して「粘着性」になる温度まで、トナー
物質の温度を上昇させる必要がある。典型的には、トナ
ーの特定樹脂の軟化範囲に関係なく、９０゜Ｃ（摂氏温
度）から約１７０゜Ｃ以上の間の温度まで加熱して、熱
可塑性樹脂粒子をサブストレートに溶融する。この加熱
により、トナーが、支持サブストレート、例えば、紙の
繊維又は細孔に、ある広さまで流れる。その後、トナー
物質は冷却され、この冷却によるトナー物質の凝固によ
り、トナー物質が支持サブストレートにしっかりと接着
する。[0003] It is known to use thermal energy to fuse a toner image onto a supporting substrate. In order for heat to melt the electroscopic toner material onto the support surface, the temperature of the toner material must be raised to a temperature at which the components of the toner material coalesce and become "sticky" There is. Typically, regardless of the specific resin softening range of the toner, the thermoplastic particles are heated to a temperature between 90 ° C. (Celsius) and about 170 ° C. or higher to melt the thermoplastic resin particles into the substrate. This heating causes the toner to flow to a supporting substrate, eg, paper fibers or pores, to a certain extent. Thereafter, the toner material is cooled, and the solidification of the toner material due to the cooling causes the toner material to adhere firmly to the support substrate.

【０００４】電気反応性トナー画像の熱溶融に関するい
くつかのアプローチが従来からある。これら方法は、種
々の手段により、熱及び圧力を実質的に同時に加えてい
る。この方法の例では、１対のローラが加圧接触状態に
維持され、１個のベルト部材がローラと加圧接触する。
ローラの一方又は両方、プレート部材、又はベルト部材
を加熱して、熱を加えてもよい。熱、圧力及び接触時間
の適切な組み合わせにより、トナー粒子の癒着が生じ
る。トナー粒子を溶融させるためのこれらパラメータの
バランスは、従来技術において既知であり、特定の機械
又は処理条件に適するように、これらパラメータを調整
できる。なお、これらローラ、プレート部材、ベルトな
どが溶融部材である。[0004] Several approaches to heat fusing of electro-reactive toner images are conventional. These methods apply heat and pressure substantially simultaneously by various means. In this example of the method, a pair of rollers are maintained in pressure contact, and one belt member is in pressure contact with the rollers.
Heat may be applied by heating one or both of the rollers, the plate member, or the belt member. With the proper combination of heat, pressure and contact time, coalescence of the toner particles occurs. The balance of these parameters for fusing the toner particles is known in the art and can be adjusted to suit a particular machine or processing condition. Note that these rollers, plate members, belts, and the like are melting members.

【０００５】加熱して、トナー粒子を支持サブストレー
トに熱溶融させる溶融動作期間中に、トナー画像及びサ
ブストレートの両方を、ローラ対の間、又はプレート又
はベルト部材との間の形成されたニップ（nip:間隙）に
通過させる。ニップに同時に熱を転送し加熱することに
より、サブストレートへのトナー画像の溶融が影響され
る。溶融過程において、通常動作期間中に、サブストレ
ートから溶融部材へトナー粒子を移動させないことが重
要である。しかし、ほとんどの場合、熱により粉末画像
が粘着性を強めるに従い、支持サブストレートが保持す
る画像の一部がプレート又はローラの表面に張り付く。
よって、最初のサブストレートから部分的に剥がした粘
着性の画像が、プレート又はローラの表面から次のサブ
ストレートに部分的に転写する。また、同時に、次のサ
ブストレートからの粘着した画像の一部が、加熱したロ
ーラ又はプレートに付着する。この処理は、従来技術に
おいて、一般的に「オフセット」又は「ホット・オフセ
ット」と呼ばれている。During the fusing operation, which heats and thermally fuses the toner particles to the support substrate, both the toner image and the substrate are brought into contact with a pair of rollers or a formed nip between a plate or belt member. (Nip: gap). The simultaneous transfer and heating of the nip affects the fusing of the toner image to the substrate. In the fusing process, it is important not to move toner particles from the substrate to the fusing member during normal operation. However, in most cases, as the powder image becomes more tacky due to heat, a portion of the image carried by the support substrate will stick to the surface of the plate or roller.
Thus, the adhesive image partially peeled from the first substrate is partially transferred from the surface of the plate or roller to the next substrate. At the same time, a portion of the sticky image from the next substrate will adhere to the heated roller or plate. This process is commonly referred to as "offset" or "hot offset" in the prior art.

【０００６】溶融システムの良好な剥離特性を確実にす
ると共に維持するために、必要な剥離を行うのに要する
表面エネルギーが小さい溶融表面を設けることが望まし
い。よって、溶融過程において重要なことは、サブスト
レートを前進させてトナー画像を溶融し、その画像を２
個のローラ間に送ることである。なお、ローラの少なく
とも一方は、加熱されている。これらローラは、画像を
表面に接触させるが、この表面は、一般にテフロンと呼
ばれているテトラフルオロエチレン樹脂や、シリコン・
オイル・フィルムなどの剥離剤である。この剥離剤は、
トナー・オフセットを防止するために、ローラの少なく
とも一方の表面に連続的に供給される。なお、テフロン
は、イー・アイ・デュポン・デ・ネモウラス・アンド・
カンパニー（E.I. duPont de Nemours & Comany）の商
標である。これら表面上に設けられた官能性（官能基を
有する）ポリマー剥離剤を有するローラの如き露出した
金属基部部材は、従来技術においては周知である。有効
性を示す官能性ポリマー剥離剤は、メルカプト官能性ポ
リオルガノシリキサン、アミノ官能性ポリオルガノシリ
キサン、ヒドロキシ官能性ポリオルガノシリキサン、エ
ポキシ官能性ポリオルガノシリキサン、カルボキシ官能
性ポリオルガノシリキサン及びシアノ官能性ポリオルガ
ノシリキサンがある。これら官能性ポリマー剥離剤に
は、種々の特許がある。かかるポリマー剥離剤の特許に
は、米国特許第３８８３６２８号（アミノ官能性ポリオ
ルガノシリキサン）、米国特許第４０１１３６２号（カ
ルボキシ官能性ポリオルガノシリキサン）、米国特許第
４０２９８２７号（メルカプト官能性ポリオルガノシリ
キサン）及び米国特許第４０４６７９５号（チオ官能性
ポリオルガノシリキサン）がある。[0006] In order to ensure and maintain good stripping properties of the melt system, it is desirable to provide a melt surface with a low surface energy required to perform the necessary stripping. Therefore, what is important in the fusing process is to advance the substrate to melt the toner image, and
That is, it is sent between the rollers. At least one of the rollers is heated. These rollers bring the image into contact with the surface, which can be made of tetrafluoroethylene resin, commonly referred to as Teflon, or silicone.
Release agents such as oil films. This release agent
It is continuously applied to at least one surface of the roller to prevent toner offset. In addition, Teflon is E.I.Dupont de Nemourous and
A trademark of the Company (EI duPont de Nemours & Comany). Exposed metal base members, such as rollers having a functional (functionalized) polymer release agent on these surfaces, are well known in the prior art. Functional polymer release agents that exhibit efficacy include mercapto-functional polyorganosilyxane, amino-functional polyorganosilyxane, hydroxy-functional polyorganosilyxane, epoxy-functional polyorganosilyxane, carboxy-functional polyorganosilyxane And cyano-functional polyorganosilyxane. There are various patents for these functional polymer release agents. Patents for such polymer release agents include U.S. Pat. No. 3,883,628 (amino-functional polyorganosilyxane), U.S. Pat. No. 401,362 (carboxy-functional polyorganosilyxane), and U.S. Pat. No. 4,029,927 (mercapto-functional polyorganosiloxane). Silixanes) and U.S. Pat.

【０００７】米国特許第４１０１６８６号は、ヒドロキ
シ、エポキシ、アミノ、イソシアネート及びメルカプト
の１つから選択された官能基を有するポリジアルキル
（polydialikyl）シロキサンのポリマー剥離剤を用い
て、電気反応性熱可塑性樹脂トナー画像をサブストレー
トに溶融する方法を記載している。このポリマー剥離剤
を基部部材の表面上に配置する。なお、基部部材は、例
えば、アルミニウム、スチール又は銅の金属であるか、
又はガラスである。ポリマー剥離剤の官能基が基部部材
と相互作用をして、トナー用の境界を形成すると共に、
動作温度にて、基部部材の表面エネルギーよりも小さい
表面エネルギーを生じると仮定する。上述の米国特許第
４１０１６８６号は、ポリマー剥離剤が、基部部材の表
面と相互作用をする官能基を有しており、トナーに対す
る熱的に安定した界面境界を形成することが重要である
と記載している。米国特許第４０７８２８５号は、上昇
した温度にて、トナーの静電画像を加圧溶融するための
裸金属溶融部材を記載している。US Pat. No. 4,101,686 discloses an electroreactive thermoplastic resin using a polymer release agent of a polydialikyl siloxane having a functional group selected from one of hydroxy, epoxy, amino, isocyanate and mercapto. A method for fusing a toner image to a substrate is described. The polymer release agent is disposed on the surface of the base member. The base member is, for example, aluminum, steel or copper metal,
Or glass. The functional groups of the polymer release agent interact with the base member to form a boundary for the toner,
Assume that at the operating temperature, a lower surface energy is generated than the surface energy of the base member. U.S. Pat. No. 4,101,686 mentioned above states that it is important that the polymeric release agent have functional groups that interact with the surface of the base member to form a thermally stable interface boundary for the toner. doing. U.S. Pat. No. 4,078,285 describes a bare metal fuser for pressure melting an electrostatic image of a toner at elevated temperatures.

【０００８】代表的な裸金属溶融部材は、銅、銅／アル
ミニウム、銅／亜鉛などの金属合金から作られた溶融部
材を含んでいる。好適には、これら溶融部材をバックア
ップ又は加圧ローラ構造と一緒に用いる。なお、この機
構は、好適には、表面がエラストマの硬いスチール・コ
アで出来ている。好適には、官能カルボキシ基又は官能
メルカプト基を有するポリオルガノシリキイサンの如き
反応性官能性を有するポリマー剥離剤で溶融部材を被覆
する[0008] Typical bare metal melts include melts made from metal alloys such as copper, copper / aluminum, copper / zinc. Preferably, these fusing members are used together with a backup or pressure roller structure. The mechanism is preferably made of a hard steel core with an elastomeric surface. Preferably, the molten member is coated with a polymer release agent having a reactive functionality, such as a polyorganosiliquisan having a functional carboxy group or a functional mercapto group.

【０００９】基部部材の外側表面は、エラストマ表面で
作る。典型的な表面には、フッ素化エチレン／プロピレ
ン・ポリマー、エラストマが含まれる。このエラストマ
は、ポリ（弗化ビニリデン／ヘキサフルオロプロピレ
ン）の如きコモノマーや、シリコン・エラストマなどの
ヘキサフルオロプロピレンを含んでいる。また、シリコ
ン・エラストマは、フッ素化有機ポリマーの如く低い表
面エネルギー成分を含んでいる。さらに、その中に分配
された金属含有充填剤を有するエラストマ表面で、基部
部材の外側表面を被覆する。米国特許第４２７２１７９
号及び第４２６４１８１号は、金属、金属塩、又は金属
酸化物、例えば、金属；塩；及び銅、錫、銀及び鉛の酸
化物；を含んだエラストマにより被覆された基部部材を
記載している。金属、金属塩又は金属酸化物が混じって
もよいエラストマの例としては、Ｖｉｔｏｎ Ｅ６０
Ｃ、Ｖｉｔｏｎ Ｂ９１０、Ｖｉｔｏｎ Ｅ４３０、Ｖ
ｉｔｏｎ Ａ、Ｖｉｔｏｎ Ｂ、Ｆｌｕｏｒｅｌ２１７
０、Ｆｌｕｏｒｅｌ ２１７４、Ｆｌｕｏｒｅｌ ２１
７６などの市販品の如きフルオロエラストマ・ポリマー
がある。なお、Ｖｉｔｏｎは、イー・アイ・デュポン・
デ・ネモウラス・アンド・カンパニーの商標であり、Ｆ
ｌｕｏｒｅｌは、スリーエム・カンパニー（3M Compan
y）の商標である。[0009] The outer surface of the base member is made of an elastomeric surface. Typical surfaces include fluorinated ethylene / propylene polymers, elastomers. The elastomer contains a comonomer such as poly (vinylidene fluoride / hexafluoropropylene) and a hexafluoropropylene such as silicon elastomer. Silicon elastomers also contain low surface energy components, such as fluorinated organic polymers. Further, the outer surface of the base member is coated with an elastomer surface having the metal-containing filler distributed therein. U.S. Pat. No. 4,272,179
No. 4264181 describe a base member coated with an elastomer comprising a metal, metal salt or metal oxide, for example a metal; a salt; and oxides of copper, tin, silver and lead. . Examples of elastomers that may be mixed with metals, metal salts or metal oxides include Viton E60
C, Viton B910, Viton E430, V
iton A, Viton B, Fluorel 217
0, Fluorel 2174, Fluorel 21
There are fluoroelastomer polymers such as commercially available products such as 76. In addition, Viton is EI DuPont
De Nemourous & Company is a trademark of F
Luorel is a 3M Company (3M Compan
y) is a trademark.

【００１０】上述の米国特許第４２７２１７９号及び第
４２６４１８１号に記載のエラストマに分配された金属
含有充填剤とポリマー剥離剤の官能基とが相互作用する
と信じられている。仮定として、この相互作用は、熱的
に安定したフィルムを形成する。このフィルムは、熱可
塑性樹脂トナーを剥離すると共に、熱可塑性樹脂トナー
がエラストマ物質自体と接触するのを防止する。これ
は、米国特許第４２６４１８１号で指摘の如く、金属充
填物がポリマー剥離剤の官能基（即ち、ヒドロキシ、エ
ポキシ、アミノ、イソシアネート、カルボキシ及びメル
カプト官能基）と相互作用して、エラストマの金属充填
物と相互作用する点に留意されたい。It is believed that the functional groups of the polymeric release agent interact with the elastomeric distributed metal-containing fillers described in the aforementioned US Pat. Nos. 4,272,179 and 4,264,181. Assuming, this interaction forms a thermally stable film. This film removes the thermoplastic resin toner and prevents the thermoplastic resin toner from contacting the elastomeric material itself. This is because, as pointed out in U.S. Pat. No. 4,264,181, the metal fill interacts with the functional groups of the polymeric release agent (i.e., the hydroxy, epoxy, amino, isocyanate, carboxy and mercapto functional groups) to form the elastomer metal fill. Note that it interacts with things.

【００１１】カラー・プリント及びコピー、即ち、複写
の出現により、電子写真画像処理が一層複雑化してき
た。カラー電子写真画像化において、典型的には、異な
るトナーを組み合わせてカラーを表す。産業界の一般的
な標準の１つは、シアン、黄色、マゼンタ及び黒の色を
用いることである。これら代表的な色の１つでない画像
を作るには、複数のトナーを用いる。例えば、オレンジ
色の場合、黄色とマゼンタのトナーを組み合わせて、オ
レンジ色を作る。これを行う代表的な方法は、複数の転
写工程を必要とする。すなわち、潜在静電画像を感光性
部材上に形成し、異なる色のトナー、例えば、黄色及び
マゼンタのトナーを連続的に一度に１つずつ供給して、
例えば、黄色のトナーを感光性部材に供給して、黄色の
潜像をサブストレート上に転写する。次に、マゼンタの
トナーを同じ感光性画像に供給して、黄色の潜像の上に
直接的に転写する。黄色及びオレンジの組み合わせが、
オレンジ色になる。The advent of color printing and copying, or copying, has further complicated electrophotographic image processing. In color electrophotographic imaging, different toners are typically combined to represent color. One of the common standards in the industry is to use cyan, yellow, magenta and black colors. To create an image that is not one of these representative colors, multiple toners are used. For example, in the case of orange, an orange color is created by combining yellow and magenta toners. A typical method of doing this requires multiple transfer steps. That is, a latent electrostatic image is formed on a photosensitive member, and different color toners, for example, yellow and magenta toners, are supplied sequentially one at a time,
For example, a yellow toner is supplied to the photosensitive member to transfer a yellow latent image onto the substrate. Next, magenta toner is supplied to the same photosensitive image and is directly transferred onto the yellow latent image. The combination of yellow and orange,
Turns orange.

【００１２】[0012]

【発明が解決しようとする課題】これら熱可塑性トナー
には種々の特性がある点に留意されたい。個別のトナー
の特性は、トナー及び溶融部材の間の相互作用に影響す
る。通常、トナーは、ポリマー樹脂、電荷制御剤、ピグ
メント（顔料）又は染料、及び他のわずかな量の添加剤
を含んでいる。ほとんどの電荷制御剤（ＣＣＡ）は、金
属複合体からできている。ＣＣＡ及び顔料又は染料の両
方を化学的に活性化でき、溶融部材物質、例えば、剥離
剤と、基部部材とが相互作用をする。この際、これら
は、トナー・ポリマー樹脂と相互作用して、トナー・バ
インダ（結合剤）の摩擦電気の荷電動作を変更する。例
えば、トナーは、基部部材、即ち、ローラの表面と化学
的に接着しようとする。この活性の反応率が、１０゜Ｃ
上昇する毎に、約２倍になり、高い温度で高い反応率と
なることが判る。さらに、カラー・トナーの化学組成物
が、黒、シアン、マゼンタ及び黄色のトナーでは全く異
なっている。トナーの変化した組成物を伴ったトナー及
び基部部材との相互作用の複雑さにより、カラー・プリ
ント及び複写技術において、ばらつきのないトナー剥離
性能を維持するには、大きな難題がある。It should be noted that these thermoplastic toners have various characteristics. Individual toner properties affect the interaction between the toner and the fusing member. Typically, toners include a polymeric resin, a charge control agent, a pigment (pigment) or dye, and other minor amounts of additives. Most charge control agents (CCAs) are made of metal complexes. Both the CCA and the pigment or dye can be chemically activated, and the base member interacts with the melt member material, for example, a release agent. Here, they interact with the toner polymer resin to alter the triboelectric charging behavior of the toner binder (binder). For example, toner tends to chemically adhere to the base member, ie, the surface of the roller. The reaction rate of this activity is 10 ° C
It can be seen that each time the temperature rises, it is approximately doubled, and that a higher reaction rate is obtained at a higher temperature. Further, the chemical composition of the color toner is quite different for the black, cyan, magenta and yellow toners. Due to the complexity of the interaction of the toner and the base member with the altered composition of the toner, maintaining consistent toner release performance in color printing and copying techniques is a major challenge.

【００１３】したがって、剥離剤が基部部材とばらつき
なく協働して、ばらつきのない剥離特性を確実にできる
ような剥離剤を生成できる融通性が求められている。[0013] Therefore, there is a need for the flexibility that the release agent can cooperate with the base member without any variation and produce a release agent that can ensure the release characteristics without variation.

【００１４】本発明は、剥離剤の性能を高めて、種々の
色の電子写真トナー画像のトナーが基部部材から確実に
剥離できるように溶融する溶融部材と、この溶融部材を
用いる装置を提供する。The present invention provides a fusing member which enhances the performance of a release agent to melt so that toners of various colors of electrophotographic toner images can be reliably separated from a base member, and an apparatus using the fusing member. .

【００１５】[0015]

【課題を解決するための手段】本発明によれば、溶融部
材は、第１物質で構成された表面を有し、少なくとも第
１及び第２ポリマー剥離剤の混合物で被覆された基部部
材を具えている。第１及び第２ポリマー剥離剤の各々
は、ヒドロキシ、エポキシ、カルボキシ、アミノ、イソ
シアネート、チオエーテル及びメルカプトから選択され
た官能基を有している。しかし、第１ポリマー剥離剤の
官能基は、第２ポリマー剥離剤の官能基と異なってい
る。本発明による装置の溶融部材は、第１物質から構成
され、少なくとも第１及び第２ポリマー剥離剤の混合物
で被覆された基部部材を有する。第１及び第２ポリマー
剥離剤は、ヒドロキシ、エポキシ、カルボキシ、アミ
ノ、イソシアネート、チオエーテル及びメルカプトから
選択された個別の官能基を有している。本発明による装
置の典型的な実施例は、プリント、ファクシミリ、及び
コピー、即ち、複写の装置である。In accordance with the present invention, a fusion member includes a base member having a surface comprised of a first material and coated with at least a mixture of a first and a second polymeric release agent. I have. Each of the first and second polymeric release agents has a functional group selected from hydroxy, epoxy, carboxy, amino, isocyanate, thioether and mercapto. However, the functional groups of the first polymer release agent are different from the functional groups of the second polymer release agent. The fusion member of the device according to the invention has a base member composed of a first substance and coated with at least a mixture of first and second polymeric release agents. The first and second polymeric release agents have individual functional groups selected from hydroxy, epoxy, carboxy, amino, isocyanate, thioether and mercapto. A typical embodiment of the device according to the invention is a printing, facsimile and copying device.

【００１６】第１及び第２ポリマー剥離剤の混合物の官
能基は、基部部材の第１物質と相補的であり、基部部材
の表面上で利用可能な十分な数のバインディング（bind
ing：結合）部分と反応し、結合する。剥離剤が結合部
分を占めることにより、剥離剤は、種々のトナーが基部
部材表面と結合し、基部部材の表面にオフセットするの
を防止する。本発明によれば、個別の官能基を有する２
つ以上のポリマー剥離剤の混合物が、基部部材の表面上
で利用可能な結合部分を占めることの有効性を示してい
る。２つ以上の剥離剤の混合物は、他の状態では、種々
のカラー・トナー及び基部部材の表面間に存在するであ
ろうファンデルワールス（van der Waals）又は他の引
力を低下させる有効性も示す。特定の基部部材及び種々
のカラー・トナーの化学的特性に応じて、混合した剥離
剤の官能性の形式及び量を適切にして、基部部材表面及
びトナー間の相互作用を減らす。したがって、本発明
は、溶融したトナーの表面組織を改善し、基部部材の表
面上のトナー・オフセットを最小にすることにより、サ
ブストレート上に改良されたカラー品質の画像を発生す
る。The functional groups of the mixture of the first and second polymeric release agents are complementary to the first material of the base member and provide a sufficient number of bindings available on the surface of the base member.
ing: bond) reacts with and binds to the moiety. With the release agent occupying the binding portion, the release agent prevents various toners from binding to the base member surface and offsetting to the surface of the base member. According to the present invention, two groups having individual functional groups
It has been shown that a mixture of one or more polymeric release agents occupies available bonding sites on the surface of the base member. A mixture of two or more release agents may also have the effect of reducing van der Waals or other attractive forces that would otherwise be present between the surface of the various color toners and the base member. Show. Depending on the specific base member and the chemistry of the various color toners, the type and amount of functionality of the mixed release agent is appropriate to reduce the interaction between the base member surface and the toner. Thus, the present invention produces improved color quality images on a substrate by improving the surface texture of the fused toner and minimizing toner offset on the surface of the base member.

【００１７】[0017]

【発明の実施の形態】カラー電子写真装置における熱可
塑性樹脂又はトナー画像を溶融する重要な問題は、良好
なカラー品質である。この品質は、カラー・トナーを完
全に溶融し、冷却して、サブストレートに良好に固定さ
せ、オフセットをなくすことで得られる。本発明は、異
なる官能性の混合物を用いて、従来の基部部材と関連し
た結合の連続性に匹敵させる。この方法において、本発
明は、優れたカラー品質を生み出す溶融部材と、この溶
融部材を用いる装置とを提供する。以下の説明におい
て、特定の物質、構造、寸法、化学物質、技法の如き多
くの細部は、本発明を理解するためのものである。しか
し、当業者には、これら特定の細部は、本発明の実施を
限定するものではないことが理解できよう。他の場合に
おいて、本発明を不要に不明瞭にするのを避けるため
に、既知の物質又は方法を詳細には説明しない。An important problem in fusing a thermoplastic or toner image in a color electrophotographic apparatus is good color quality. This quality is obtained by completely melting the color toner, cooling it, fixing it well to the substrate, and eliminating offsets. The present invention uses a mixture of different functionalities to match the bond continuity associated with conventional base members. In this way, the present invention provides a fusion member that produces excellent color quality and an apparatus using the fusion member. In the following description, numerous details, such as specific materials, structures, dimensions, chemicals, techniques, are provided for an understanding of the present invention. However, one of ordinary skill in the art appreciates that these specific details do not limit the practice of the invention. In other instances, well-known materials or methods are not described in detail to avoid unnecessarily obscuring the present invention.

【００１８】本発明は、種々の色の電子写真トナー画像
を溶融する溶融部材に関する。この溶融部材は、基部部
材と、少なくとも第１ポリマー剥離剤及び第２ポリマー
剥離剤の混合物とを含んでいる。これら第１及び第２ポ
リマー剥離剤の両方は、ヒドロキシ、エポキシ、カルボ
キシ、アミノ、イソシアネート、チオエーテル、及びメ
ルカプト又はスルフヒドリルのグループから選択された
官能基を有する。さらに、本発明では、第１ポリマー剥
離剤の官能基が第２ポリマー剥離剤の官能基と異なって
いる点に留意されたい。The present invention is directed to a fusing member for fusing electrophotographic toner images of various colors. The fusion member includes a base member and at least a mixture of a first polymer release agent and a second polymer release agent. Both the first and second polymeric release agents have a functional group selected from the group of hydroxy, epoxy, carboxy, amino, isocyanate, thioether, and mercapto or sulfhydryl. Further, it should be noted that in the present invention, the functional groups of the first polymer release agent are different from the functional groups of the second polymer release agent.

【００１９】本発明は、また、種々の色の画像を溶融す
る溶融部材と用いる装置にも関する。この装置の溶融部
材は、第１ポリマー剥離剤及び第２ポリマー剥離剤の混
合物で被覆された基部部材を含んでいる。これら第１及
び第２ポリマー剥離剤の両方は、ヒドロキシ、エポキ
シ、カルボキシ、アミノ、イソシアネート及びメルカプ
トから選択された官能基を有し、第１ポリマー剥離剤の
官能基は、第２ポリマー剥離剤の官能基と異なってい
る。第１及び第２ポリマー剥離剤の官能性の形式は、カ
ラー・トナー及び基部部材の表面に応じて変化する。上
述の溶融部材を組み込める典型的な装置には、プリン
タ、特定のカラー・レーザ・プリンタ、ファクシミリ装
置、カラー・コピー、即ち、複写装置に限定されるもの
ではないが、これらがある。The present invention also relates to an apparatus for use with a fusing member for fusing images of various colors. The melt member of the device includes a base member coated with a mixture of a first polymer release agent and a second polymer release agent. Both the first and second polymer release agents have functional groups selected from hydroxy, epoxy, carboxy, amino, isocyanate and mercapto, and the functional groups of the first polymer release agent are of the second polymer release agent. Different from functional groups. The type of functionality of the first and second polymeric release agents will vary depending on the color toner and the surface of the base member. Typical devices that can incorporate the above-described fusing members include, but are not limited to, a printer, a particular color laser printer, a facsimile machine, a color copy or copying machine.

【００２０】図１に示す組立体を参照して、本発明の代
表的な基部部材を説明する。この図１は、コピー装置、
即ち、複写装置、例えば、電子写真コピー装置、即ち、
電子写真複写装置用の溶融部材の部分的側面図である。
図１に示す基部部材４は、アルミニウム、陽極酸化処理
したアルミニウム、スチール、ニッケル、銅などの任意
適切な金属から製造した略筒状の本体部分（ローラ）１
を有する。基部部材４は、略筒状の本体１に一緒に広が
った基部部材４の中空部分に配置された適切な加熱素子
６を具えている。この加熱素子６を用いて、基部部材４
を５０゜Ｃ及び２００゜Ｃの間の温度、好適には約１７
０゜Ｃに過熱する。A representative base member of the present invention will be described with reference to the assembly shown in FIG. FIG. 1 shows a copying apparatus,
That is, a copying apparatus, for example, an electrophotographic copying apparatus,
FIG. 3 is a partial side view of a fusing member for an electrophotographic copying machine.
The base member 4 shown in FIG. 1 is a substantially cylindrical main body (roller) 1 made of any appropriate metal such as aluminum, anodized aluminum, steel, nickel, and copper.
Having. The base member 4 comprises a suitable heating element 6 arranged in a hollow part of the base member 4 coextensive with the substantially cylindrical body 1. Using this heating element 6, the base member 4
At a temperature between 50 ° C and 200 ° C, preferably about 17 ° C.
Heat to 0 ° C.

【００２１】図１の基部部材４は、表面２も具えてお
り、この表面２は、基部部材４と同じ物質であってもよ
いし、異なってもよい。図１及び図２の説明では、用語
「基部部材」は、ローラ、ベルト、平面、又は適切なサ
ブストレートに熱可塑性トナー画像を固着するのに用い
る他の適切な形状の物でよい。特に、基部部材は、略筒
状のローラの形状である。典型的には、銅、アルミニウ
ム、スチールなどの空洞筒状金属コアで作られる。この
代わりに、サブストレートと、表面の外側層との間に１
個以上の中間層があってもよいし、望むならば、表面は
ポリマー硬化エラストマでもよい。適切な熱及び機械的
特性を有する典型的な物質には、シリコン・エラスト
マ、フルオロエラストマ、ＥＰＤＮ及びテフロンＰＦＡ
スリーブ・ローラがある。典型的には、表面２は、エラ
ストマであり、硬化システム、例えば、求核性添加硬化
システムにより硬化させる。なお、求核性添加硬化シス
テムには、米国特許第４２６４１８１号及び第５０１７
４３２号に記載の如きフルオロエラストマ基部部材用の
有機ホスホニウム塩硬化促進剤を用いるビスフェノール
架橋剤の如きものである。特定の基部部材用の硬化剤及
び硬化技法は、当業者には既知であるので、詳細説明を
省略する。The base member 4 of FIG. 1 also includes a surface 2 which may be the same material as the base member 4 or may be different. In the description of FIGS. 1 and 2, the term "base member" may be a roller, belt, flat surface, or any other suitable shape used to secure the thermoplastic toner image to a suitable substrate. In particular, the base member is in the form of a substantially cylindrical roller. Typically, it is made of a hollow cylindrical metal core such as copper, aluminum, steel, and the like. Alternatively, one between the substrate and the outer layer of the surface
There may be more than one intermediate layer and, if desired, the surface may be a polymer cured elastomer. Typical materials with suitable thermal and mechanical properties include silicon elastomers, fluoroelastomer, EPDN and Teflon PFA
There is a sleeve roller. Typically, surface 2 is an elastomer and is cured by a curing system, for example, a nucleophilic addition curing system. The nucleophilic addition curing system includes U.S. Pat. Nos. 4,264,181 and 5017.
No. 432, such as bisphenol crosslinkers using organic phosphonium salt curing accelerators for fluoroelastomer base members. Curing agents and curing techniques for particular base members are known to those skilled in the art and need not be described in detail.

【００２２】圧力ローラ８は、略筒状の本体を有し、基
部部材４の近傍に配置されて、ニップ、即ち、接触弧
（contact arc）１１０を形成する。このニップ１１０
を介してサブストレート１２が通過するので、サブスト
レート１２上のカラー・トナー潜像１４が基部部材のロ
ーラ１のエラストマ表面２に接触する。圧力ローラ８
は、硬質の金属、例えば、スチールを有し、コア１６の
上にポリマー表面層１８を有する。The pressure roller 8 has a substantially cylindrical body and is disposed near the base member 4 to form a nip or contact arc 110. This nip 110
, The latent image 14 on the substrate 12 contacts the elastomeric surface 2 of the roller 1 of the base member. Pressure roller 8
Has a hard metal, for example steel, and has a polymer surface layer 18 on a core 16.

【００２３】図１に示すコピー、即ち、複写装置である
実施例において、官能性ポリマー剥離剤２２の混合物を
溜め容器２０内に入れて、この混合物をエラストマ表面
２に供給する。ポリマー剥離剤２２の混合物をエラスト
マ表面２に供給するには、矢印で示す方向に回転可能に
取り付けられた剥離部材送出ローラ１７及び１９を設け
て、混合物２２を溜め容器２０からエラストマ表面２に
転送する。図１に示す如く、ローラ１７は、溜め容器２
０内に部分的に入り込んでおり、溜め容器２０から、ロ
ーラ１７の表面を介して送出ローラ１９に剥離剤を転送
する。計量ブレード（刃）２４を用いて、ポリマー剥離
剤の層を先ず送出ローラ１９に供給し、その後、剥離剤
をサブミクロンの厚さから数マイクロメータの厚さまで
の制御された厚さの範囲において、エラストマ表面２に
転送する。剥離剤の混合物をコピー又は複写装置の溶融
装置に供給する多くの方法があると共に、本発明は、上
述溜め容器／送出ローラと共に用いる点に限定されない
とが当業者には理解できよう。例えば、送出サブ装置
は、ポンプ、オイリング・ローラ（ローラが時間経過に
伴って剥離剤を放出する）、ウェブ、又は吸い上げ装置
にできる。In the embodiment shown in FIG. 1, which is a copying or copying machine, a mixture of functional polymer release agents 22 is placed in a reservoir 20 and the mixture is supplied to the elastomer surface 2. In order to supply the mixture of the polymer release agent 22 to the elastomer surface 2, release member delivery rollers 17 and 19 rotatably mounted in the directions indicated by arrows are provided to transfer the mixture 22 from the reservoir 20 to the elastomer surface 2. I do. As shown in FIG. 1, the roller 17 is
The release agent is partially contained in the transfer roller 19 and is transferred from the reservoir 20 to the delivery roller 19 via the surface of the roller 17. Using a metering blade 24, a layer of polymeric release agent is first fed to the delivery roller 19, and then the release agent is applied in a controlled thickness range from sub-micron to several micrometers thick. , To the elastomer surface 2. Those skilled in the art will recognize that there are many ways to supply a mixture of release agents to the fusing device of a copying or copying machine, and that the present invention is not limited to use with the reservoir / delivery roller described above. For example, the delivery sub-device can be a pump, an oiling roller (the roller releases release agent over time), a web, or a wicking device.

【００２４】図２に示す組立体を参照して本発明の溶融
部材を説明する。この図２は、プリンタ装置、例えば、
電子写真カラー・レーザ・プリンタ装置の溶融部材の部
分的側面図である。類似の溶融部材をファクシミリ装置
に用いることもできる。図２に示す基部部材４０は、好
ましくは、アルミニウム、陽極酸化アルミニウム、スチ
ール、ニッケル、銅などの任意の適切な金属から製造し
た略筒状本体部分を有するローラである。基部部材４０
は、略筒状本体と一緒に広がった基部部材４０の空洞部
分内に配置された適切な加熱要素６０を具えている。こ
の加熱素子６０は、基部部材４０を５０゜Ｃ及び２００
゜Ｃの間の温度、好適には約１７０゜Ｃに過熱する。The fusing member of the present invention will be described with reference to the assembly shown in FIG. FIG. 2 shows a printer device, for example,
FIG. 2 is a partial side view of a melting member of the electrophotographic color laser printer. Similar fusing members can be used in facsimile machines. The base member 40 shown in FIG. 2 is preferably a roller having a generally cylindrical body portion made from any suitable metal, such as aluminum, anodized aluminum, steel, nickel, copper, and the like. Base member 40
Comprises a suitable heating element 60 disposed within the cavity of the base member 40 that extends with the generally cylindrical body. The heating element 60 is configured to maintain the base member 40 at 50 ° C.
Heat to a temperature between ゜ C, preferably about 170 ° C.

【００２５】基部部材４０は、エラストマ表面２０も具
えており、この表面２０は、基部部材４０と同じ物質で
あってもよいし、異なってもよい。典型的には、プリン
ト装置にエラストマ層を設けるには、プリント装置のエ
ラストマ表面２０を硬化システム、例えば、求核性添加
硬化システムにより硬化させる。なお、求核性添加硬化
システムには、米国特許第４２６４１８１号及び第５０
１７４３２号に記載の如きフルオロエラストマ基部部材
用の有機ホスホニウム塩硬化促進剤を用いるビスフェノ
ール架橋剤の如きものである。The base member 40 also includes an elastomeric surface 20, which may be the same material as the base member 40 or may be different. Typically, to provide an elastomeric layer on a printing device, the elastomeric surface 20 of the printing device is cured by a curing system, for example, a nucleophilic addition curing system. The nucleophilic addition curing system includes U.S. Pat. Nos. 4,264,181 and 50.
No. 17432, such as bisphenol crosslinkers using organic phosphonium salt curing accelerators for fluoroelastomer base members.

【００２６】圧力ローラ８０は、略筒状の本体を有し、
基部部材４０の近傍に配置されて、ニップ、即ち、接触
弧１００を形成する。このニップ１００を介して、潜在
トナー画像１４０を有するサブストレート１２０が通過
するので、トナー潜像が基部部材のローラ１０のエラス
トマ表面２０に接触する。圧力ローラ８０は、硬質の金
属、例えば、スチールを有し、コア１６０の上にポリマ
ー表面層１８０を有する。The pressure roller 80 has a substantially cylindrical main body.
It is located near the base member 40 to form a nip or contact arc 100. Through this nip 100, a substrate 120 having a latent toner image 140 passes so that the toner latent image contacts the elastomeric surface 20 of the base member roller 10. The pressure roller 80 comprises a hard metal, for example, steel, and has a polymer surface layer 180 on a core 160.

【００２７】図２に示すプリント装置である実施例にお
いて、異なる官能性のポリマー剥離剤の混合物２２０を
溜め容器２００内に入れて、ポリマー剥離剤２２０の混
合物をエラストマ表面２０に供給する。この混合物２２
０の混合物をエラストマ表面２０に供給するには、剥離
部材送出ウェブ１９０を近傍に設けて、剥離剤２２０の
混合物を溜め容器２００からエラストマ表面２０に転送
する。図２に示す如く、ウェブ１９０は、溜め容器２２
０を介して前進し、混合物の位置に戻り、ウェブ１９０
をその長さ方向にエラストマ層２０と接触させて、溜め
容器２００からの混合物をその表面から基部部材４０の
エラストマ層２０に転送させる。In the embodiment of the printing apparatus shown in FIG. 2, a mixture 220 of polymer release agents of different functionality is placed in a reservoir 200 and the mixture of polymer release agents 220 is supplied to the elastomer surface 20. This mixture 22
In order to supply the zero mixture to the elastomer surface 20, a release member delivery web 190 is provided nearby to transfer the mixture of release agent 220 from the reservoir 200 to the elastomer surface 20. As shown in FIG. 2, the web 190 is
0, back to the position of the mixture and the web 190
Is brought into contact with the elastomer layer 20 in its length direction to transfer the mixture from the reservoir 200 from its surface to the elastomer layer 20 of the base member 40.

【００２８】図３は、異なる官能基の剥離剤の混合物２
２０をエラストマ表面２０に供給するための送り出し機
構を示す。この図３でのウェブ１９０は、ローラ１９５
に取り付けられており、溜め容器２００を介してリボン
（ウェブ）１９０を進ませる。溜め容器２００は、異な
る官能基のポリマー剥離剤の混合物２２０を含んでい
る。この溜め容器２００から、ウェブ１９０は、剥離剤
の混合物２２０で被覆され、エラストマ層２０がその長
さ方向に沿ってウェブと接触することにより、この混合
物２２０を基部部材４０のエラストマ層２０に転送す
る。当業者には周知の従来の厚さ、一般的には、約１ミ
クロン以下、別の表現では、１ページ当り約０．１〜約
２０ミリグラムの剥離剤で、エラストマ層２０に剥離剤
を供給する。FIG. 3 shows a mixture 2 of release agents having different functional groups.
2 shows a delivery mechanism for supplying 20 to the elastomer surface 20. The web 190 in FIG.
To advance the ribbon (web) 190 through the reservoir 200. The reservoir 200 contains a mixture 220 of polymer release agents of different functional groups. From this reservoir 200, the web 190 is coated with a mixture of release agent 220 and the elastomer layer 20 contacts the web along its length, thereby transferring the mixture 220 to the elastomer layer 20 of the base member 40. I do. Supply release agent to elastomeric layer 20 at a conventional thickness known to those skilled in the art, typically less than about 1 micron, or in other words, from about 0.1 to about 20 milligrams of release agent per page. I do.

【００２９】上述の如く、本発明の装置の基部部材は、
好ましくは、基部部材と同じ物質でもよいし異なっても
よい外側エラストマ層を有している。この基部部材の外
側層用に本発明に用いることができるエラストマは、熱
安定エラストマ又は樹脂物質であり、これは、トナーを
サブストレートに溶融又は固定するのに望ましい温度に
応じて、一般的には、約９０゜Ｃから約２００゜Ｃ又は
それ以上の高い温度に対して耐性がある。また、本発明
に用いるエラストマは、基部部材表面からのトナーの剥
離を促進するのに用いた官能基を有する特定のポリマー
剥離剤による破壊的作用又は劣化に対しても耐性がなけ
ればならない。本発明に応じて用いることができる物質
の例としては、シリコン・エラストマ、フルオロエラス
トマ、パーフルオロエラストマ、フルオロ−シリコン・
エラストマ、シリコン・カルボラン・エラストマ、種々
の他のシリコン・ゴム、弗化ビニリデンをベースとした
エラストマ、エチレン／プロピレン・ジエン（ethylene
/propylene diene）の如き種々の有機ゴム、溶融温度に
て劣化に対して耐性のある強化有機ゴム、種々のコポリ
マー、ブロット・コポリマー（blot co-polymer）、コ
ポリマー、エラストマ配合物、フルオロポリマー、金属
などがある。As mentioned above, the base member of the device of the present invention
Preferably, it has an outer elastomeric layer that may be the same or different from the base member. Elastomers that can be used in the present invention for the outer layer of the base member are heat stable elastomers or resinous materials, which generally depend on the temperature desired to fuse or fix the toner to the substrate. Is resistant to high temperatures from about 90 ° C to about 200 ° C or more. The elastomer used in the present invention must also be resistant to the destructive action or deterioration by the specific polymer release agent having the functional group used to promote the release of the toner from the base member surface. Examples of materials that can be used in accordance with the present invention include silicone elastomers, fluoroelastomer, perfluoroelastomer, fluoro-silicon.
Elastomers, silicon carborane elastomers, various other silicone rubbers, elastomers based on vinylidene fluoride, ethylene / propylene diene
/ propylene diene), reinforced organic rubber that is resistant to degradation at the melting temperature, various copolymers, blot co-polymers, copolymers, elastomer blends, fluoropolymers, metals and so on.

【００３０】エラストマ表面は、熱酸化に対する安定
性、即ち、基部部材の動作温度における熱的劣化に対す
る耐性が必要である。よって、基部部材の動作温度にお
ける劣化に耐性がある有機ゴムを本発明に用いてもよ
い。これらには、クロロプレン・ゴム、ニトリル・ゴ
ム、クロロブチル・ゴム、エチレン／プロピレン・ター
ポリマー・ゴム（ＥＰＤＭ）、ブタジエン・ゴム、エチ
レン／プロピレン・ゴム、ブチル・ゴム、ブタジエン／
アクリロニトリル・ゴム、エチレン・アクリル・ゴム、
スチレン／ブタジエン・ゴムなどがある。同様な特性の
樹脂を本発明に応じて用いてもよい。適当な樹脂の例と
しては、これらに限定するものではないが、ポリテトラ
フルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、弗化エチレンプロピレ
ン・コポリマー（ＦＥＰ）、ポリフルオロアルコキシポ
リテトラフルオロエチレン（ＰＦＡテフロン）がある。The elastomer surface must be stable to thermal oxidation, that is, resistant to thermal degradation at the operating temperature of the base member. Therefore, an organic rubber that is resistant to deterioration at the operating temperature of the base member may be used in the present invention. These include chloroprene rubber, nitrile rubber, chlorobutyl rubber, ethylene / propylene terpolymer rubber (EPDM), butadiene rubber, ethylene / propylene rubber, butyl rubber, butadiene /
Acrylonitrile rubber, ethylene acrylic rubber,
Styrene / butadiene rubber and the like. Resins with similar properties may be used according to the present invention. Examples of suitable resins include, but are not limited to, polytetrafluoroethylene (PTFE), fluorinated ethylene propylene copolymer (FEP), and polyfluoroalkoxy polytetrafluoroethylene (PFA Teflon).

【００３１】補助剤及び充填剤が、エラストマ、又は、
基部部材と、官能基を有するポリマー剥離剤との間の相
互作用の結合性に影響を及ぼさない限り、本発明に応じ
て、これら補助剤及び充填剤をエラストマ又は樹脂内に
混和させてもよい。通常、エラストマ及びガムの配合と
衝突する充填剤には、着色剤、補強剤（reinforcingfil
ler）、橋かけ剤、加工助剤、促進剤、重合開始剤があ
る。さらに、米国特許第４２７２１７９号及び第４２６
４１８１号に記載の如きエラストマ物質を含んだ金属を
用いることもできる。The adjuvant and the filler are an elastomer or
In accordance with the present invention, these auxiliaries and fillers may be incorporated into the elastomer or resin, as long as they do not affect the connectivity of the interaction between the base member and the functionalized polymeric release agent. . Fillers that collide with elastomer and gum formulations usually include colorants, reinforcing agents (reinforcingfil).
ler), crosslinking agents, processing aids, accelerators, and polymerization initiators. Further, U.S. Patent Nos. 4,272,179 and 426
Metals containing an elastomeric material, such as described in US Pat. No. 4,181, may also be used.

【００３２】本発明は、異なる官能性ポリマー剥離剤の
混合物を基部部材の外側表面に被覆して、トナー・オフ
セットを防止すると共に、装置の譲歩できる特性を向上
させる。基部部材の外側表面を被覆するのに一般的に用
いる剥離剤は、好ましくは、不揮発性である。すなわ
ち、剥離剤は、過度のレベルの揮発性フューム（fume）
及び蒸気を作らない。これらフューム及び蒸気は、周囲
大気を貫通し、コピー又はプリンタ装置の周辺部分に付
着する。基部部材上の剥離剤は、熱的に安定でなければ
ならない。熱的に安定させるには、妥当な期間にわたっ
て、動作温度において、剥離剤がゲルを形成したり、分
解してはならない。剥離剤は、好適には、機構部分及び
サブストレートに対して非腐食性であり、また、静電潜
像の現像に用いるトナーに対して非反応性であるか、非
活性でなければならない。剥離剤の結合力は、溶融トナ
ーの結合力よりも小さくなければならず、トナー及び剥
離剤の間のいかなる相互作用もトナーの剥離に影響しな
い。The present invention coats a mixture of different functional polymeric release agents on the outer surface of the base member to prevent toner offset and enhance the concessional properties of the device. Release agents commonly used to coat the outer surface of the base member are preferably non-volatile. That is, the release agent is subject to excessive levels of volatile fumes.
And does not produce steam. These fumes and vapors penetrate the surrounding atmosphere and adhere to the periphery of the copy or printer device. The release agent on the base member must be thermally stable. To be thermally stable, the release agent must not gel or degrade at operating temperatures for a reasonable period of time. The release agent should preferably be non-corrosive to the mechanical components and the substrate, and non-reactive or inert to the toner used to develop the electrostatic latent image. The cohesive strength of the release agent must be less than the cohesive strength of the molten toner, and any interaction between the toner and the release agent does not affect the release of the toner.

【００３３】官能基を有するポリマー剥離剤は、従来か
ら既知であり、これら多くの剥離剤が上述の文献に記載
されている。本発明で用いる剥離剤は、周囲温度（室
温）で固体又は液体でもよく、動作温度では液体であ
る。用語「ポリマー」とは、２つ以上のモノマー（単量
体）を主鎖（backbone）として用いるものである。な
お、この主鎖は、この主鎖、又はポリマーの主鎖の側鎖
及び分岐に結合した化学的反応性官能基を有する。ポリ
マーに結合した反応性官能基は、基部部材の表面、又は
この基部部材のエラストマ表面と相互作用ができなけれ
ばならない。さらに、官能基を有するポリマー剥離剤
は、基部部材の表面上に熱的に安定したフィルムを形成
しなければならない。従来技術におけるトナーのオフセ
ットを抑制する能力を示す剥離剤は、これに限られるも
のではないが、ヒドロキシ、エポキシ、カルボキシ、ア
ミノ、イソシアネート、チオエーテル及びメルカプトの
官能基を有するポリマー剥離剤を含んでいる。これら剥
離剤のポリマー主鎖は、代表的には、ポリオルガノシリ
キサン主鎖である。[0033] Polymeric release agents having functional groups are known in the art and many of these release agents are described in the above-mentioned references. The release agent used in the present invention may be solid or liquid at ambient temperature (room temperature) and liquid at operating temperature. The term "polymer" is one that uses two or more monomers as a backbone. The main chain has a chemically reactive functional group bonded to the main chain or side chains and branches of the main chain of the polymer. The reactive functional groups attached to the polymer must be able to interact with the surface of the base member or the elastomeric surface of the base member. In addition, functionalized polymeric release agents must form a thermally stable film on the surface of the base member. Release agents that exhibit the ability to suppress toner offset in the prior art include, but are not limited to, polymeric release agents having hydroxy, epoxy, carboxy, amino, isocyanate, thioether, and mercapto functional groups. . The polymer backbone of these release agents is typically a polyorganosilyxane backbone.

【００３４】本発明は、種々のトナー、特に、カラー画
像システム、例えば、コピー装置、プリンタなどに用い
るトナーに対する改善された剥離性能を考慮している。
本発明によれば、従来の基部部材に分配された官能性ポ
リマー剥離剤の混合物は、潜在トナー及び溶融部材物
質、即ち、基部部材及び剥離剤の間の相互作用を阻止す
る。本発明を従来の溶融部材と比較することにより、本
発明を最良に示すことができる。The present invention contemplates improved release performance for a variety of toners, particularly those used in color imaging systems such as copiers, printers, and the like.
In accordance with the present invention, a mixture of a functionalized polymeric release agent distributed over a conventional base member prevents interaction between the latent toner and the fusing member material, ie, the base member and the release agent. The present invention can best be illustrated by comparing the present invention with conventional fusion members.

【００３５】［クーポン試験］溶融装置をシミュレーシ
ョンし、本発明を説明するために考案した試験は、「ク
ーポン」試験である。このクーポン試験は、溶融したト
ナーと、加熱した溶融部材、即ち、基部部材との間の剥
離性に、電子写真の画像品質の重要な尺度として焦点を
当てている。上述の如く、トナー溶融品質の重要な尺度
の２つは、基部部材上でのトナー・オフセットの程度
と、溶融したトナーの表面形態（morphology）（例え
ば、滑らかさ又は光沢）である。このクーポン試験は、
剥離剤により溶融部材物質からのトナーの剥離性を評価
するように作られている。[Coupon Test] A test designed to simulate a melting apparatus and to explain the present invention is a "coupon" test. This coupon test focuses on the releasability between the fused toner and the heated fused or base member as an important measure of electrophotographic image quality. As mentioned above, two important measures of toner fusing quality are the extent of toner offset on the base member and the morphology (eg, smoothness or gloss) of the fused toner. This coupon test is
It is designed to evaluate the releasability of the toner from the molten material with a release agent.

【００３６】このクーポン試験においては、基部部材
を、剥離剤と共に１７０゜Ｃの状態に１８〜２０時間に
わたっる条件下に置く。この条件に置かれ残留剥離剤を
有する基部部材を、紙及び溶融部材物質の間に、トナー
を有する１片のレーザ・プリント紙と一緒にする。この
溶融部材、トナー及び紙のサンドイッチ状のものを１７
０゜Ｃで１〜２ｐｓｉ（１平方インチ当りのポンド：１
ｐｓｉ＝０．０７０３１キログラム／平方センチメート
ル）の圧力の下に１０分間置く。次に、この紙を約１ｃ
ｍ／秒で、基部部材から剥離する。光学顕微鏡により、
トナー・オフセットについて基部部材の物質を試験し、
溶融した表面の滑らかさについて、レーザ・プリント紙
上で溶融したトナーを試験する。このクーポン試験の時
間は、全体の溶融システムが実際の機械の中で判断した
プリント又はコピーの数に対して、ニップ停止時間を積
分することにより、基部部材上でのトナー及び剥離剤の
累積的な効果を部分的にシミュレーションする。機械内
の試験期間及びコピーの数の関係は、次のようになる。 ［試験期間］＝［コピーの数］×［ニップ停止］×［１
コピー当りの回転数］In this coupon test, the base member is placed with a release agent at 170 ° C. for 18-20 hours. The base member with residual release agent placed in this condition is combined with a piece of laser printed paper with toner between the paper and the fusing member material. The sandwich of the fusing member, toner and paper is
1-2 psi at 0 ° C (pounds per square inch: 1
(psi = 0.07031 kilograms per square centimeter) for 10 minutes. Next, about 1c of this paper
Peel from the base member at m / sec. With an optical microscope,
Testing the material of the base member for toner offset,
Test the fused toner on laser printed paper for the smoothness of the fused surface. The time of this coupon test is determined by integrating the nip stop time against the number of prints or copies determined by the overall fusing system in the actual machine, thereby accumulating the cumulative toner and release agent on the base member. Partially simulate the effects. The relationship between the test period and the number of copies in the machine is as follows. [Test period] = [Number of copies] × [Nip stop] × [1
Number of rotations per copy]

【００３７】例として、１０ミリ秒の溶融ニップ停止時
間での機械をシミュレーションするために、溶融部材の
１コピー当りの回転数を１とすれば、１０分間のクーポ
ン試験期間が６０,０００回のコピーと等価になる。As an example, to simulate a machine with a melt nip stop time of 10 milliseconds, assuming that the number of revolutions per copy of the melted member is 1, a 10 minute coupon test period of 60,000 times. Becomes equivalent to copy.

【００３８】以下の例１、２、３及び４は、本発明によ
り作成したトナー溶融部材の品質をクーポン試験により
示す。Examples 1, 2, 3 and 4 below show the quality of toner fusing members made according to the present invention by coupon tests.

【００３９】[0039]

【実施例】【Example】

［例１］ [Example 1]

【表１】 [Table 1]

【００４０】表１は、異なるトナーに対する種々の溶融
部材物質の特性を示す。この溶融部材物質は、表面層
と、この表面層付近に分配された剥離剤とを有するロー
ラである基部部材に関連している。ここで用いたエラス
トマは、フルオロエラストマ（米国オハイオ州ニュー・
フィアデルフィアのロウレン・インターナショナル・イ
ンコーポレイテッドが市販しているフルオロラストＷ
Ｂ）と、フルオロポリマー（米国ペンシルバニア州ウエ
スト・チェスタのフォイトフォード・コーポレイション
が市販しているキシラン１０１０、キシラン１６４２、
キシラン８２８８）と、酸化鉄を有する橋かけポリジメ
チル・シリコン・ポリマー（シリコン）とである。剥離
剤は、ダウ・コーニング・コーポレイションのポリジメ
チル・シリコン（ＰＤＭＳ）３００センチストークス
（ｃｓ）と、米国ウイスコンシン州アドリアンのワッカ
ー・シリコンズ・コーポレイションが市販しており、重
さで０．１％のＳＨ（硫黄水素）の官能基を有するメル
カプト・オイルと、ワッカー・シリコンズ・コーポレイ
ションが市販している０．１ｍｅｑ／ｇの官能基ＮＨ₂
のアミノ・オイル（３１１ｃｓ）とであり、好ましく
は、アミノ官能性トリス・オキシシロキサンである。な
お、ｍｅｑは、milliequivalentで、ミリ等量の意味で
ある。また、ＳＨ官能基は、メルカプト又はチオール
（メルカプタン）官能基として知られている。Table 1 shows the properties of various fusing material for different toners. The fusing member material is associated with a base member that is a roller having a surface layer and a release agent distributed near the surface layer. The elastomer used here was fluoroelastomer (New Ohio, USA)
Fluorlast W marketed by Lauren International, Inc. of Philadelphia
B) and a fluoropolymer (Xylan 1010, Xylan 1642, commercially available from Voithford Corporation, West Chester, Pa., USA)
Xylan 8288) and a cross-linked polydimethylsilicon polymer (silicon) having iron oxide. Release agents are polydimethyl silicon (PDMS) 300 centistokes (cs) from Dow Corning Corporation and Wacker Silicones Corporation of Adrian, Wisconsin, USA, with a 0.1% SH weight. (Sulfur hydrogen) functionalized mercapto oil, and 0.1 meq / g functional group NH ₂ commercially available from Wacker Silicones Corporation
With amino oil (311 cs), and is preferably an amino-functional tris-oxysiloxane. Here, meq is milliequivalent and means milliequivalent. Also, the SH functionality is known as a mercapto or thiol (mercaptan) functionality.

【００４１】非常に異なる組成物、特性、活性度のトナ
ーを用いて溶融部材物質の性能を示す。表１で用いたト
ナーは、Ｍ黒（ブラック）と、Ｋ２黒（ブラック）と、
Ｋ２マゼンタとを含んでいる。なお、Ｍ黒は、電荷制御
剤としてのサリチル酸と、表面添加剤としての珪酸との
クロム複合体（complex）を有するポリエステルであ
り、Ｋ２黒は、電荷制御剤としてのクロムＡＺＯ複合体
と、表面添加剤としての珪酸及びＴｉＯ₂とを有するポ
リエステル樹脂であり、Ｋ２マゼンタは、電荷制御剤と
してのホウ素及び亜鉛の複合体と、表面添加剤としての
珪酸とを有するポリエステル樹脂である。Ｍ黒は、三菱
化学株式会社が市販している。Ｋ２黒及びＫ２マゼンタ
は、花王株式会社が市販している。The performance of the fusing material is demonstrated using toners of very different compositions, properties, and activities. The toners used in Table 1 are M black (black), K2 black (black),
K2 magenta. M black is a polyester having a chromium complex of salicylic acid as a charge control agent and silicic acid as a surface additive, and K2 black is a chromium AZO composite as a charge control agent and a surface a polyester resin having a silica and TiO ₂ as an additive, K2 magenta is a polyester resin having boron and complexes of zinc as charge control agent, and a silicate as a surface additive. M black is commercially available from Mitsubishi Chemical Corporation. K2 black and K2 magenta are commercially available from Kao Corporation.

【００４２】表１は、基部部材状のオフセットの量と、
１片の紙であるサブストレート上の溶融トナー形態を示
している。「１００％」オフセットは、溶融トナー領域
と同じ広さのオフセットを意味し、「わずか」なオフセ
ットは、顕微鏡で観察できるオフセットを意味し、「な
し」オフセットは、顕微鏡で見つかるオフセットがない
ことを意味し、「部分的」オフセットは、溶融したトナ
ー領域よりも小さい可視のオフセットを意味する。サブ
ストレート上でのトナー形態に関しては、「非常に荒
い」とは、溶融したトナーが粘着性の又は粘着で引張ら
れるような表面であることを意味し、「中位に荒い」
は、個別の面特性がトナー剥離により決まり、「滑ら
か」は、溶融したトナー表面が溶融部材表面の複製であ
ることを意味し、「わずかに荒い」とは、いくつかの敏
感表面特性がトナー剥離で決まることを意味する。Table 1 shows the amount of offset of the base member,
3 illustrates the form of the molten toner on a substrate that is a piece of paper. A “100%” offset means an offset as wide as the fused toner area, a “slight” offset means a microscopically observable offset, and a “none” offset means that there is no microscopically found offset. By "partial" offset is meant a visible offset that is smaller than the fused toner area. With respect to the toner morphology on the substrate, "very rough" means that the surface of the melted toner is sticky or sticky, and "mediumly rough"
Indicates that the individual surface properties are determined by toner release, "smooth" means that the fused toner surface is a duplicate of the fused member surface, and "slightly rough" means that some sensitive surface properties It means that it is determined by peeling.

【００４３】さらに表１を参照する。トナーは、一般
に、ポリジメチル・シロキサン（ＰＤＭＳ）オイルによ
り基部部材から剥離されないことが示されている。これ
は、トナー及び溶融部材物質の間に相互作用があること
を示唆している。また、表１は、１対の基部部材及びト
ナーに対して、１つの剥離剤が作用し、即ち、オフセッ
トがわずかであるか又はなく、滑らかな形態であるが、
他の１対の基部部材及びトナーに対しては作用しないこ
とも示している。さらに、特定の剥離剤により予め条件
付けしておくことなく、基部部材が依然、トナー・オフ
セットを生じるかもしれない。したがって、剥離剤の役
割は、この剥離剤が基部部材、例えば、金属ローラ、又
はエラストマ層で被覆された金属ローラの上で利用可能
な結合（binding）部分と反応しなければならないこと
である。剥離部材と基部部材とのこの反応は、ＣＣＡ又
はトナーの染料との間の連続した反応を防止する。この
終結は、剥離剤が基部部材と相互作用して、トナー及び
基部部材の間の境界層を維持しなければならない従来技
術とは異なる。Reference is further made to Table 1. It has been shown that toner is generally not released from the base member by polydimethylsiloxane (PDMS) oil. This suggests that there is an interaction between the toner and the fusing material. Also, Table 1 shows that a single release agent acts on a pair of base members and toner, that is, has a slight or no offset and is in a smooth form.
It also shows that it has no effect on the other pair of base members and toner. In addition, the base member may still cause toner offset without preconditioning with a particular release agent. Thus, the role of the release agent is that the release agent must react with the available binding parts on the base member, for example, a metal roller, or a metal roller coated with an elastomer layer. This reaction between the release member and the base member prevents a continuous reaction between the CCA or the toner dye. This termination differs from the prior art where the release agent must interact with the base member to maintain a boundary layer between the toner and the base member.

【００４４】また、表１は、溶融部材物質及びトナーと
の間の相互作用がむしろ複雑であることを示している。
トナー及び基部部材表面の間の相互作用の特質は、基部
部材表面及びトナーの化学的特性により決まる。表１に
おいて、メルカプト・オイルは、フルオロラストＷＢ及
びＫ２マゼンタ・トナーの間の相互作用を防げるが、フ
ルオロラストＷＢ及びＫ２黒トナの間の相互作用は全体
として防げない点に留意されたい。後者の場合、Ｋ２黒
トナーがＫ２マゼンタ・トナーに取って代わったとき
に、相互作用の性質が変化する。一方、メルカプト・オ
イルは、Ｋ２マゼンタ・トナー及びキシラン１６４２フ
ルオロポリマーの間の相互作用を全く防げない。これ
は、総ての官能性剥離剤が異なる物質に対して異なる化
学的影響を及ぼすことを示す。例えば、メルカプト官能
性が金属と反応する一方、ヒドロキシ官能性は、イソシ
アネート、エチレンオキシド、及び種々の酸と反応す
る。しかし、トナー剥離剤の効力は、特定のトナー及び
基部部材表面の間の総ての相互作用を阻止する能力によ
る。従来技術に開示され、信頼されていた単一の剥離剤
機構は、トナー及び基部部材表面の間の可能性のある総
ての相互作用を阻止するのには充分でない。これは、特
に、黒、シアン、マゼンタ及び黄色のトナーの間で、カ
ラー・トナーを異なる化学調合する場合に真実である。
本発明が意図する効果的なトナーの剥離性能を得るに
は、異なる官能性剥離剤を互いに混ぜて、トナー及び特
定の基部部材間で可能性のある総ての相互作用を防止す
る。Table 1 also shows that the interaction between the fuser material and the toner is rather complex.
The nature of the interaction between the toner and the base member surface is determined by the base member surface and the chemical properties of the toner. In Table 1, it should be noted that mercapto oil prevents the interaction between fluorolast WB and K2 magenta toner, but not the interaction between fluorolast WB and K2 black toner as a whole. In the latter case, the nature of the interaction changes when the K2 black toner replaces the K2 magenta toner. On the other hand, mercapto oil does not prevent any interaction between K2 magenta toner and xylan 1642 fluoropolymer. This indicates that all functional release agents have different chemical effects on different materials. For example, the mercapto functionality reacts with metals, while the hydroxy functionality reacts with isocyanates, ethylene oxide, and various acids. However, the effectiveness of the toner release agent depends on the ability to prevent any interaction between the particular toner and the base member surface. The single release agent mechanism disclosed and trusted in the prior art is not sufficient to prevent all possible interactions between the toner and the base member surface. This is especially true when color toners are formulated differently between black, cyan, magenta and yellow toners.
To achieve the effective toner release performance contemplated by the present invention, different functional release agents are mixed together to prevent any possible interaction between the toner and a particular base member.

【００４５】本発明は、官能性ポリマー剥離剤の混合物
を用いて、基部部材と相互作用するのに単独で用いる個
別の官能性剥離剤よりも良好な剥離性が得られる。単独
で用いた際にトナー・オフセットを阻止する効果を示す
官能性ポリマー剥離剤は、ヒドロキシ、エポキシ、カル
ボキシ、アミノ、イソシアネート及びメルカプトから選
択した官能基を有するポリマー剥離剤である。これら薬
剤の混合物を適切に混ぜることにより、この混合物は、
エラストマ層物質及び種々の化学的構成のトナーに対し
て広範囲に、基部部材又は溶融部材にトナーの剥離性を
与える。適切な混合物は、基部部材表面上の利用可能な
結合部分に化学的に結合すると共に、トナー／基部部材
の相互作用を防止する。The present invention uses a mixture of functional polymer release agents to provide better release than individual functional release agents used alone to interact with the base member. Functional polymeric release agents that, when used alone, have the effect of inhibiting toner offset are polymeric release agents having a functional group selected from hydroxy, epoxy, carboxy, amino, isocyanate and mercapto. By properly mixing the mixture of these drugs, this mixture
Provides a wide range of toner release properties to the base member or fusing member for elastomer layer materials and toners of various chemical make-up. The appropriate mixture chemically bonds to the available binding moieties on the base member surface and prevents toner / base member interaction.

【００４６】［例２］[Example 2]

【表２】 [Table 2]

【００４７】表２は、個別のポリマー官能性剥離剤、及
び複数のポリマー剥離剤の組合せの被覆で覆われた外側
フルオロエラストマ層（ラウレン・インターナショナル
・インコーポレイテッドから市販されているフルオロラ
ストＷＢ）を有する基部部材のクーポン試験の結果を示
す。この例で用いたポリマー官能性剥離剤は、米国ウイ
スコンシン州アドリアンのワッカー・シリコンズ・コー
ポレイションから市販されている０．１％のＳＨ官能性
のメルカプト官能性オイルと、ワッカー・シリコンズ・
コーポレイションから市販されている０．１ｍｅｑ／ｇ
のＮＨ₂官能性を有するアミノ可能基とである。花王株
式会社から市販されているＫ２黒及びＫ２シアンの２つ
の異なるトナーを用いて、剥離効果を説明する。表２に
示したクーポン試験の結果は、フルオロエラストマで覆
われた基部部材及びメルカプト官能性剥離剤により、基
部部材のエラストマ表面上にわずかなオフセットが観察
され、Ｋ２黒トナーによるトナー剥離により示された個
別の表面特性を表す形態的な荒さが紙の形態となる。他
方、Ｋ２シアン・トナーにより、エラストマ基部部材上
にはトナー・オフセットが観察されず、紙の上には滑ら
かなトナー形態が観察される。Table 2 shows the outer fluoroelastomer layer (Fluorolast WB available from Lauren International, Inc.) coated with a coating of individual polymer functional release agents and a combination of multiple polymer release agents. 4 shows the results of a coupon test of a base member having the same. The polymer-functional release agent used in this example was 0.1% SH-functional mercapto-functional oil commercially available from Wacker Silicones Corporation of Adrian, Wisconsin, USA, and Wacker Silicones.
0.1 meq / g commercially available from Corporation
And an amino-capable group having NH ₂ functionality. The peeling effect will be described using two different toners, K2 black and K2 cyan, commercially available from Kao Corporation. The results of the coupon test shown in Table 2 show a slight offset on the elastomer surface of the base member due to the fluoroelastomer-covered base member and the mercapto-functional release agent, and are indicated by toner release with K2 black toner. The morphological roughness representing the individual surface characteristics is the form of the paper. On the other hand, with the K2 cyan toner, no toner offset is observed on the elastomer base member and a smooth toner morphology is observed on the paper.

【００４８】同じ基部部材及びアミノ官能性剥離剤によ
り、Ｋ２黒トナーでは、基部部材上に非常にわずかなオ
フセットが現れ、紙の表面形態は中位に荒い。一方、Ｋ
２シアン・トナーでは、基部部材上にオフセットがな
く、形態も滑らかである。Ｋ２黒トナー及びＫ２シアン
・トナーでは、フルオロエラストマ基部部材上で、重量
で約０．０５％のＳＨのメルカプト官能性剥離剤及び約
０．０５ｍｅｇ／ｑのＮＨ₂アミノ官能性剥離剤の混合
物では、トナー・オフセットがなく、トナー形態が滑ら
かである。フルオロエラストマ基部部材上で、重量で約
０．０７５％のＳＨのメルカプト官能性剥離剤及び約
０．０２５ｍｅｇ／ｑのＮＨ₂アミノ官能性剥離剤の混
合物では、Ｋ２黒トナーにおいて、トナー・オフセット
がないと共に、トナー形態がわずかに荒く、Ｋ２シアン
・トナーにおいて、トナー・オフセットがないと共に、
トナー形態が滑らかである。よって、例２では、異なる
官能性剥離剤の混合物、即ち、メルカプト官能性剥離剤
及びアミノ官能性剥離剤が、種々の組合せにおいて、各
剥離剤を単一で用いた場合よりも、トナーの異なる組成
に対して、良好な剥離特性を示す。異なる官能性を有す
る２つ以上の剥離剤の混合物を含む別の効果的でオフセ
ットを阻止できる剥離剤の混合物は、多数のトナーと単
一で用いた任意の剥離剤よりも良好な剥離特性を示す。With the same base member and amino-functional release agent, the K2 black toner shows a very slight offset on the base member and a moderately rough paper surface morphology. On the other hand, K
The 2-cyan toner has no offset on the base member and is smooth in form. For K2 black toner and K2 cyan toner, on a fluoroelastomer base member, a mixture of about 0.05% by weight of SH mercapto-functional release agent and about 0.05 meg / q of NH ₂ amino-functional release agent No toner offset and smooth toner morphology. On a fluoroelastomer base member, with a mixture of about 0.075% by weight of SH mercapto-functional release agent and about 0.025 meg / q of NH ₂ amino-functional release agent, the toner offset in K2 black toner is And the toner form is slightly rough, K2 cyan toner has no toner offset,
The toner form is smooth. Thus, in Example 2, a mixture of different functional release agents, i.e., a mercapto-functional release agent and an amino-functional release agent, in different combinations, had different toners than when each release agent was used alone. Shows good release properties for the composition. Another effective and anti-offset mixture of release agents, including a mixture of two or more release agents with different functionalities, has better release properties than multiple release agents and any release agent used alone. Show.

【００４９】［例３］上述のクーポン試験のこの例にお
いては、フルオロポリマー外部層（米国ペンシルバニア
州ウエスト・チェスタのフォイトフォード・コーポレイ
ションが市販しているキシラン８２８８）を有する基部
部材を、個別のポリマー官能性剥離剤（メルカプト官能
性又はアミノ官能性）と、複数の官能性剥離剤（メルカ
プト官能性又はアミノ官能性）の混合物とにより被覆し
ている。Example 3 In this example of the coupon test described above, a base member having a fluoropolymer outer layer (Xylan 8288, commercially available from Voithford Corporation of West Chester, Pa., USA) was coated with a separate polymer. Coated with a functional release agent (mercapto-functional or amino-functional) and a mixture of multiple functional release agents (mercapto-functional or amino-functional).

【００５０】[0050]

【表３】 [Table 3]

【００５１】表３は、Ｋ２黒トナーにより、メルカプト
官能性剥離剤が、わずかなトナー・オフセットと、中位
の荒いトナー形態を生じることを示している。Ｋ２シア
ン・トナーでは、基部部材上でトナー・オフセットがな
いが、紙の上でのトナー形態が中位に荒いことを示して
いる。アミノ官能性剥離剤は、Ｋ２黒トナーではトナー
・オフセットを生じないで、トナー形態が中位に荒い。
アミノ感応性剥離剤は、Ｋ２シアン・トナーにおいて、
トナー・オフセットを生じないで、トナー形態は滑らか
である。重さで約０．０５％のＳＨのメルカプト官能性
剥離剤及び約０．０５ｍｅｑ／ｇのアミン番（amine nu
mber）のアミノ官能性剥離剤の混合物をフルオロポリマ
ー基部部材に上に設けたものは、Ｋ２黒トナーでは、ト
ナー・オフセットを生じないで、トナー形態がわずかに
荒い。同じ組合せは、Ｋ２シアン・トナーで、トナー・
オフセットを生じないで、トナー形態が滑らかである。
例３も、複数のポリマー官能性剥離剤の混合物は、種々
のトナーに対して、単一の官能性剥離剤よりも、オフセ
ット及びトナー形態が良好であることを示している。Table 3 shows that with the K2 black toner, the mercapto-functional release agent produces a slight toner offset and a medium coarse toner morphology. For K2 cyan toner, there is no toner offset on the base member, indicating a moderately rough toner morphology on paper. Amino-functional release agents do not cause toner offset in K2 black toner and have a moderately rough toner morphology.
The amino-sensitive release agent is a K2 cyan toner,
The toner morphology is smooth without toner offset. A mercapto-functional release agent of about 0.05% SH by weight and about 0.05 meq / g of amine nu
mber) with a mixture of amino-functional release agents on a fluoropolymer base member, the K2 black toner does not cause toner offset and the toner morphology is slightly rough. The same combination is K2 cyan toner, toner
The toner morphology is smooth without offset.
Example 3 also shows that a mixture of multiple polymer functional release agents has better offset and toner morphology for various toners than a single functional release agent.

【００５２】［例４］[Example 4]

【表４】 [Table 4]

【００５３】表４は、個別のポリマー官能性剥離剤と、
複数のポリマー剥離剤の組合せとの被覆で覆われた外側
フルオロポリマー層を有する基部部材に対するクーポン
試験の結果を示している。この例で用いたポリマー官能
性剥離剤は、ワッカー・シリコンズ・コーポレイション
から市販されている重さで０．１％のＳＨの官能性メル
カプト官能性オイルと、米国ミシガン州フリントのジェ
ネシー・ポリマー・コーポレーションが市販している重
さで０．３５５％のＯＨ（酸素水素）の官能基を有する
カルビノール官能基である。２つの異なるトナーである
Ｍ黒トナー及びＭシアン・トナー（三菱化学株式会社が
市販している）を用いて、剥離の効果を示す。表４に示
すように、このクーポン試験の結果は、フルオロポリマ
ーが被覆された基部部材及びメルカプト官能性剥離剤に
より、基部部材のフルオロポリマー表面では部分的なオ
フセットが観察され、紙での形態は非常に荒い。これ
は、Ｍ黒及びＭシアン・トナーでは、粘着性又は粘った
表面特性であることを示す。同じ基部部材及びカルビノ
ール官能性剥離剤では、Ｍ黒トナーで、基部部材上にオ
フセットがなく、紙の表面形態は、中位に荒い。一方、
Ｍシアン・トナーでは、基部部材上に部分的にオフセッ
トがあり、形態は非常に荒い。フルオロポリマー基部部
材上でのメルカプト官能性剥離剤及びカルビノール官能
性剥離剤の重量比が０．０５％：０．１８％の場合、Ｍ
黒トナー及びＭシアン・トナーの両方において、トナー
・オフセットがなく、Ｍ黒トナーではトナー形態が滑ら
かであり、Ｍシアン・カラー・トナーではトナー形態が
非常に荒い。よって、例４では、異なる官能性剥離剤の
混合物、即ち、メルカプト官能性剥離剤及びカルビノー
ル官能性剥離剤の混合物は、いずれかの剥離剤を単独で
用いた場合よりも、トナーの異なる組成に対して、良好
な剥離特性を示す。Table 4 shows the individual polymer functional release agents,
Figure 4 shows the results of a coupon test on a base member having an outer fluoropolymer layer covered with a coating with a combination of multiple polymeric release agents. The polymer functional release agent used in this example was a 0.1% by weight SH functional mercapto-functional oil commercially available from Wacker Silicones Corporation and Genesee Polymer Corporation of Flint, Michigan, USA Are commercially available carbinol functional groups having a functionality of 0.355% OH (oxygen hydrogen) by weight. Two different toners, M black toner and M cyan toner (commercially available from Mitsubishi Chemical Corporation) are used to show the effect of peeling. As shown in Table 4, the results of this coupon test show that due to the fluoropolymer-coated base member and the mercapto-functional release agent, a partial offset was observed on the fluoropolymer surface of the base member, and the form in paper was Very rough. This indicates sticky or sticky surface characteristics for the M black and M cyan toners. With the same base member and carbinol-functional release agent, there is no offset on the base member with M black toner and the surface morphology of the paper is moderately rough. on the other hand,
The M cyan toner has a partial offset on the base member and is very rough in form. If the weight ratio of mercapto-functional release agent and carbinol-functional release agent on the fluoropolymer base member is 0.05%: 0.18%, M
In both the black toner and the M cyan toner, there is no toner offset, the toner morphology is smooth with the M black toner, and the toner morphology is very rough with the M cyan color toner. Thus, in Example 4, a mixture of different functional release agents, ie, a mixture of a mercapto-functional release agent and a carbinol-functional release agent, has a different composition of toner than either release agent alone. Shows good peeling properties.

【００５４】［例５］例４では、プリント装置のサブス
トレート上での仕上げ光沢を測定した。このサブストレ
ート上の仕上げ光沢は、溶融温度で決まる。溶融したト
ナー表面のいかなる乱れもトナー剥離による。しかし、
高温により、高い光沢となる。これは、トナー溶融体が
高温で低い粘性であり、溶融した表面が緩和（relax）
して、紙上に滑らかな表面を形成するためである。低い
溶融温度では、通常、光沢が低くなる。これは、トナー
溶融体の粘性が高く、溶融表面が充分に緩和していない
ためである。すなわち、溶融トナー表面が、わずかな乱
れ、又は乱れなく、基部部材から剥離できるならば、光
沢は温度にさほど依存しない。[Example 5] In Example 4, the finish gloss on the substrate of the printing apparatus was measured. The finish gloss on this substrate is determined by the melting temperature. Any disturbance of the fused toner surface is due to toner peeling. But,
High temperature results in high gloss. This is because the toner melt has a low viscosity at high temperatures and the fused surface is relaxed.
This is to form a smooth surface on the paper. At low melting temperatures, the gloss usually decreases. This is because the toner melt has a high viscosity and the melt surface is not sufficiently relaxed. That is, if the fused toner surface can be peeled from the base member with little or no disturbance, gloss is less dependent on temperature.

【００５５】試験は、本願出願人のテクトロニクス社が
製造しているＰｈａｓｅｒ（登録商標）５５０型カラー
・レーザ・プリンタを６００ｄｐｉ（１インチ当たりの
ドット数）モードで行った。３個の基部部材を、アミノ
官能性剥離剤と、メルカプト官能性剥離剤と、アミノ官
能性剥離剤及びメルカプト官能性剥離剤の混合物とで、
夫々被覆した。これら基部部材を、アミノ官能剤と、メ
ルカプト官能剤と、アミノ官能剤及びメルカプト官能剤
の混合物との環境下に、約１７０゜Ｃで、約２０時間置
いた。溶融ローラの開始温度には、約プラス／マイナス
７゜Ｃの変動がある。溶融ローラの表面温度は、１ペー
ジの間に約５〜７゜Ｃ下がる。The tests were conducted in a 600 dpi (dots per inch) mode on a Phaser® 550 type color laser printer manufactured by Tektronix, Inc. of the present applicant. Three base members with an amino-functional release agent, a mercapto-functional release agent, and a mixture of an amino-functional release agent and a mercapto-functional release agent;
Each was coated. The base members were placed at about 170 ° C. for about 20 hours in an environment of amino functional, mercapto functional, and a mixture of amino functional and mercapto functional. The fusing roller starting temperature fluctuates by about plus / minus 7 ° C. The surface temperature of the fusing roller drops about 5-7 ° C. during one page.

【００５６】米国メリーランド州シルバー・スプリング
スのＢＹＫガードナーが市販している４５゜Ｃグロッサ
ード（Glossard）２型光沢計を用いて、異なる剥離剤を
用いた３個の基部部材から固体黒プリント（solid blac
k prints）（Ｋ２トナー）の４５度光沢を測定した。溶
融温度がプリントの間で変動するので、プリントの直接
比較ができない。しかし、１プリントにおける温度の低
下は、一定である。よって、プリントの前縁及び後縁に
おける光沢の差（ΔＧ）は、トナー剥離の効果の指標で
ある。低いΔＧが望ましく、この低い値は、より効果的
なトナー剥離を示す。Using a 45 ° C. Glossard type 2 gloss meter available from BYK Gardner of Silver Springs, Maryland, USA, solid black prints were obtained from three base members with different release agents. blac
k prints) (K2 toner) was measured for its 45 degree gloss. A direct comparison of the prints is not possible because the fusing temperature varies between prints. However, the temperature drop in one print is constant. Therefore, the difference in gloss (ΔG) between the leading edge and the trailing edge of the print is an index of the toner peeling effect. A low ΔG is desirable, which indicates a more effective toner release.

【００５７】[0057]

【表５】 [Table 5]

【００５８】表５は、アミノ官能基及びメルカプト官能
基の混合物により、最も均一な仕上げ光沢となる。ここ
では、１ページの前縁及び後縁の間の溶融温度低下は、
約５〜７゜Ｃである（個別の剥離剤の平均７．１及び１
１．９に比較して、平均３．０である）。この結果、２
つの剥離剤の混合物は、アミノ官能性剥離剤又はメルカ
プト官能性剥離剤の一方を単独で用いた場合に比較し
て、一層効果的な剥離が容易に行える。Table 5 shows that a mixture of amino and mercapto functional groups gives the most uniform finish gloss. Here, the melting temperature drop between the leading and trailing edges of one page is
About 5-7 ° C (average 7.1 and 1 for individual release agents)
(Average 3.0 compared to 1.9). As a result, 2
A mixture of the two release agents facilitates more effective release compared to using either the amino-functional release agent or the mercapto-functional release agent alone.

【００５９】上述の複数の例は、トナー物質及び溶融装
置の間での相互作用の複雑さを示している。特定のトナ
ーで用いる特定の基部部材用の効果的な剥離剤を開発し
たが、必要に応じて、異なる多数のトナーに対する効果
を示した。カラー・プリント及びコピー、即ち、複写の
出現により、溶融装置は、トナー及び基部部材の間の相
互作用に影響を与える種々の特性を有する多くの熱可塑
性トナーを扱う（例えば、ポリマー樹脂、ＣＣＡ、顔
料、染料、添加物）。これらトナーは、独自の特性を有
し、エラストマ表面を用いても用いなくても、基部部材
上の特定の結合部分で、活性を示す。よって、剥離剤
が、基部部材上の任意の利用可能な部分と結合すること
が重要であり、そうでなければ、トナーと化学的に反応
して、オフセットを生じる。本発明によれば、２つ以上
のポリマー剥離剤の混合物は、基部部材上の利用可能な
結合部分を占めるという有効性を示す。さらに、２つ以
上の剥離剤の混合物は、トナー及び基部部材間のファン
・デル・ワールス又は他の引力を減少させる有効性を示
すが、そうでなければオフセットを生じるであろう。The above examples illustrate the complexity of the interaction between the toner material and the fusing device. An effective release agent for a particular base member for use with a particular toner has been developed, but has shown effects on a number of different toners, if desired. With the advent of color printing and copying, i.e., copying, fusing devices handle many thermoplastic toners with various properties that affect the interaction between the toner and the base member (e.g., polymer resins, CCA, Pigments, dyes, additives). These toners have unique properties and are active at specific binding sites on the base member, with or without an elastomeric surface. Thus, it is important that the release agent binds to any available portion on the base member, otherwise it will chemically react with the toner and cause an offset. According to the present invention, a mixture of two or more polymeric release agents has the advantage of occupying available bonding moieties on the base member. In addition, a mixture of two or more release agents has shown effectiveness in reducing van der Waals or other attraction between the toner and the base member, but would otherwise cause offset.

【００６０】本発明に関する詳細説明を、最良のモード
及び好適な実施例又は発明者が意図する実施例に関して
上述したが、本発明は上述の実施例に限定されるもので
はなく、本発明の要旨を逸脱することなく、上述の実施
例に対して種々の変更が可能である。例えば、基部部材
又はローラ上で混合するものを予め混合した混合物、又
は分離して供給した複数の被覆として、基部部材又はロ
ーラのいずれかに、アミノ及びメルカプト官能性オイル
被覆を与えてもよい。したがって、特定の実施例は、本
発明を限定するためではなく、説明するためのものであ
る。While the detailed description of the invention has been described with reference to the best mode and preferred embodiment or embodiments contemplated by the inventors, the invention is not limited to the embodiments described above, but rather comprises a summary of the invention. Various changes can be made to the above-described embodiment without departing from the above. For example, either the base member or roller may be provided with an amino and mercapto functional oil coating, either as a pre-mixed mixture of what mixes on the base member or roller, or as a plurality of separately supplied coatings. Therefore, the specific examples are intended to illustrate, not to limit, the invention.

【００６１】[0061]

【発明の効果】上述の如く、本発明によれば、電子写真
トナー画像を溶融する溶融部材において、剥離剤が基部
部材とばらつきなく協働して、ばらつきのない剥離特性
を実現し、溶融部材のオフセットやサブストレートでの
溶融したトナーの形態を改善できる。As described above, according to the present invention, in a fusing member for fusing an electrophotographic toner image, a release agent cooperates with a base member without variation, thereby realizing a uniform release characteristic. Offset and the form of the melted toner on the substrate can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】コピー又は複写装置に用いた場合の本発明によ
る溶融装置の側面の断面図である。FIG. 1 is a side sectional view of a fusing apparatus according to the present invention when used in a copying or copying apparatus.

【図２】プリント装置に用いた場合の本発明による溶融
装置の側面の断面図である。FIG. 2 is a side sectional view of a fusing device according to the present invention when used in a printing device.

【図３】プリント装置における本発明の溶融装置の溜め
／リボン機構の斜視図である。FIG. 3 is a perspective view of a reservoir / ribbon mechanism of the fusing apparatus of the present invention in a printing apparatus.

【符号の説明】 １、１０ ローラ ２、２０ 表面（エラストマ層） ４、４０ 基部部材 ６、６０ 加熱素子 ８、８０ 圧力ローラ １２、１２０ サブストレート １４、１４０ 潜在トナー画像 １６、１６０ コア １８、１８０ ポリマー表面層 １９ 送出ローラ ２０、２００ 溜め容器 １００、１１０ 接触弧 １９０ ウェブDESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 10 Roller 2, 20 Surface (elastomer layer) 4, 40 Base member 6, 60 Heating element 8, 80 Pressure roller 12, 120 Substrate 14, 140 Latent toner image 16, 160 Core 18, 180 Polymer surface layer 19 Delivery roller 20, 200 Reservoir 100, 110 Contact arc 190 Web

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 種々の色の電子写真トナー画像を溶融す
る溶融部材であって、 表面を有する基部部材と、 ヒドロキシ、エポキシ、カルボキシ、アミノ、イソシア
ネート、チオエーテル及びメルカプトのグループから選
択された官能基を有する第１ポリマー剥離剤と、 ヒドロキシ、エポキシ、カルボキシ、アミノ、イソシア
ネート、チオエーテル及びメルカプトのグループから選
択された官能基を有する少なくとも１つの第２ポリマー
剥離剤とを有し、 上記基部部材の上記表面を上記第１ポリマー剥離剤及び
上記第２ポリマー剥離剤により被覆し、 上記第１ポリマー剥離剤の官能基が上記第２ポリマー剥
離剤の官能基と異なることを特徴とする溶融部材。1. A fusing member for fusing electrophotographic toner images of various colors, comprising: a base member having a surface; and a functional group selected from the group consisting of hydroxy, epoxy, carboxy, amino, isocyanate, thioether and mercapto. And a at least one second polymer release agent having a functional group selected from the group consisting of hydroxy, epoxy, carboxy, amino, isocyanate, thioether and mercapto; and A fusion member, the surface of which is coated with the first polymer release agent and the second polymer release agent, wherein a functional group of the first polymer release agent is different from a functional group of the second polymer release agent. 【請求項２】 種々の色の画像を溶融する溶融部材によ
り、種々の色の画像を溶融する装置であって、上記溶融
部材が、 表面を有する加熱された基部部材と、 ヒドロキシ、エポキシ、カルボキシ、アミノ、イソシア
ネート、チオエーテル及びメルカプトのグループから選
択された官能基を有する第１ポリマー剥離剤と、 ヒドロキシ、エポキシ、カルボキシ、アミノ、イソシア
ネート、チオエーテル及びメルカプトのグループから選
択された官能基を有する少なくとも１つの第２ポリマー
剥離剤とを有し、 上記基部部材の上記表面を上記第１ポリマー剥離剤及び
上記第２ポリマー剥離剤により被覆し、 上記第１ポリマー剥離剤の官能基が上記第２ポリマー剥
離剤の官能基と異なることを特徴とする溶融装置。2. An apparatus for fusing images of various colors with a fusing member for fusing images of various colors, the fusing member comprising: a heated base member having a surface; A first polymer release agent having a functional group selected from the group of amino, isocyanate, thioether and mercapto; and at least one release agent having a functional group selected from the group of hydroxy, epoxy, carboxy, amino, isocyanate, thioether and mercapto And a second polymer release agent, wherein the surface of the base member is coated with the first polymer release agent and the second polymer release agent, and the functional group of the first polymer release agent is the second polymer release agent. A melting device characterized by being different from the functional group of the agent. 【請求項３】 画像形成装置おいて、サブストレート上
の種々の色の電子写真トナー画像を溶融する溶融装置で
あって、 ほぼ筒状の本体を有すると共に、エラストマ、フルオロ
エラストマ、樹脂及びフルオロポリマーの１つから選択
された物質から構成された表面を有する加熱された基部
部材と、 上記基部部材近傍にほぼ筒状本体を有し、上記基部部材
及び圧力ローラにより接触弧状部分を形成して、上記基
部部材及び上記圧力ローラの間を通過するサブストレー
ト上のトナー画像を溶融する圧力手段と、 ヒドロキシ、エポキシ、カルボキシ、アミノ、イソシア
ネート、チオエーテル及びメルカプトのグループから選
択された官能基を有する第１ポリマー剥離剤と、 ヒドロキシ、エポキシ、カルボキシ、アミノ、イソシア
ネート及びメルカプトのグループから選択された官能基
を有する少なくとも１つの第２ポリマー剥離剤とを有
し、 上記基部部材の上記表面を上記第１ポリマー剥離剤及び
上記第２ポリマー剥離剤の混合物により被覆し、 上記第１ポリマー剥離剤の官能基が上記第２ポリマー剥
離剤の官能基と異なることを特徴とする溶融装置。3. A fusing device for fusing various colors of electrophotographic toner images on a substrate in an image forming apparatus, comprising a substantially cylindrical main body, and an elastomer, a fluoroelastomer, a resin and a fluoropolymer. A heated base member having a surface composed of a material selected from one of the following, having a substantially cylindrical body near the base member, forming a contact arc-shaped portion with the base member and a pressure roller, A pressure means for fusing the toner image on the substrate passing between the base member and the pressure roller; and a first means having a functional group selected from the group of hydroxy, epoxy, carboxy, amino, isocyanate, thioether and mercapto. Polymer release agent, hydroxy, epoxy, carboxy, amino, isocyanate and merka At least one second polymer release agent having a functional group selected from the group consisting of: a) coating the surface of the base member with a mixture of the first polymer release agent and the second polymer release agent; A melting apparatus, wherein a functional group of the first polymer release agent is different from a functional group of the second polymer release agent.