JP3506522B2 - 加熱定着方法およびオイル塗布装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、記録材に担持されたト
ナー像を定着するための加熱定着方法およびこの定着方
法に好適に用いることができるオイル塗布装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】電子写真法による画像形成プロセスの定
着工程において、熱ローラ定着器などを用いた加熱定着
方法により定着画像を形成することが広く行われてい
る。しかして、加熱定着方法においては、溶融トナーの
一部が加熱手段の表面に転移付着し、これが次に送られ
てくる記録紙に再転移して画像を汚すという、いわゆる
オフセット現象が発生しやすい。

【０００３】従来、オフセット現象の発生を防止するた
めの手段として、加熱手段の表面にシリコーンオイルを
塗布するオイル塗布装置を設け、当該加熱手段の表面に
シリコーンオイル塗膜を形成することによって、トナー
との離型性を向上させる手段（オイル塗布方式）が行わ
れている。

【０００４】ここに、オイル塗布方式によって離型性の
向上を図る技術としては、 （１）フルオロアルキル基を含有するポリシロキサンを
離型剤として使用する技術（特開昭５２−１２４３３８
号公報参照）、 （２）円筒状部材（中空状芯金）の内部にシリコーンオ
イルを充填し、当該円筒状部材の側周壁に複数の貫通孔
を形成してなるオイル塗布装置を使用し、遠心力を利用
して前記貫通孔からシリコーンオイルを塗布供給する技
術（特開昭５８−２１５６７４号） （３）芯金の表面に、オイルの保持層と、オイルの拡散
層と、微細な孔を有するオイルの制御層とが積層されて
なるオイル塗布装置を使用する技術（特開平６−２５０
５５７号）が紹介されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、オイル
塗布方式に関する従来技術においては、加熱手段の表面
に対して適正な量（きわめて少量である）のシリコーン
オイルを安定的に供給することは極めて困難である。例
えば、上記（２）に示すようなオイル塗布装置を使用す
る場合には、流動性（素材に対する濡れ性）が高くて貫
通孔から流出しやすいシリコーンオイルが、加熱手段の
表面に過剰に供給されることとなり、この結果、記録紙
の汚れや画像の滲みが発生するという問題がある。そし
て、斯かる問題は、微細な孔を有するオイルの制御層を
備えたオイル塗布装置を使用する上記（３）の技術によ
っても十分に解決することができない。

【０００６】本発明は以上のような事情に基いてなされ
たものである。本発明の第１の目的は、オフセット現象
に起因する画像汚れ・紙の巻き付き現象、並びに、過剰
量のオイルが供給されることに起因する紙の汚れ・画像
の滲みなどの欠陥の発生を確実に防止することができ、
高品位の定着画像を、長期にわたって安定的に形成する
ことができる加熱定着方法を提供することにある。本発
明の第２の目的は、加熱手段の表面に対して適正な量の
シリコーンオイルを安定的に供給することができるオイ
ル塗布装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の加熱定着方法は、オイル塗布装置が装着さ
れてなる加熱手段と、この加熱手段に圧接しながら回動
する加圧手段との間に、トナー像が担持された記録材を
通過させることにより、当該トナー像を記録材に定着さ
せる加熱定着方法において、前記オイル塗布装置は、前
記加熱手段の表面にシリコーンオイル塗膜を形成するた
めの装置であって、複数の貫通孔が側周壁に形成されて
なる円筒状部材を備えてなり、この円筒状部材の内部に
は、シリコーンオイルと、数平均粒径が１０〜１０００
μｍの炭素微小中空球粒子とが充填されていることを特
徴とする。

【０００８】本発明の加熱定着方法においては、前記シ
リコーンオイルが、下記化２で示される構造単位を有す
るフッ素系シリコーンオイルであることが好ましい。

【０００９】

【化２】

【００１０】〔化２中、Ｘは炭素数１〜４の飽和炭化水
素基またはアリール基を表し、Ｒｆは炭素数１〜１０の
フルオロアルキル基を表し、ｎは１〜４の整数であ
る。〕

【００１１】また、本発明の加熱定着方法においては、
前記加熱手段が、発熱体を内蔵する加熱ローラであるこ
とが好ましい。

【００１２】さらに、本発明の加熱定着方法において
は、前記加熱手段が、発熱体により加熱される、走行可
能なフィルム状部材を備えてなることが好ましい。

【００１３】本発明のオイル塗布装置は、定着装置を構
成する加熱手段の表面にシリコーンオイル塗膜を形成す
るためのオイル塗布装置であって、複数の貫通孔が側周
壁に形成されてなる円筒状部材を備えてなり、この円筒
状部材の内部には、シリコーンオイルと、数平均粒径が
１０〜１０００μｍの炭素微小中空球粒子とが充填され
ていることを特徴とする。

【００１４】

【作用】オイル塗布装置の内部に充填される炭素微小中
空球粒子は、比重が低くてシリコーンオイルと混和性に
優れ、しかも、粒子間の隙間においてシリコーンオイル
を確実に保持することができる。このため、シリコーン
オイルと、炭素微小中空球粒子との混合系は、シリコー
ンオイルの有する流動性が抑制されて適度な粘性を有す
るものとなり、この結果、加熱手段の表面には少量かつ
適正量のシリコーンオイルが供給される。従って、過剰
量のオイルが供給されることに起因する記録紙の汚れ・
画像の滲みなどの欠陥を発生させることなく、オフセッ
ト現象に起因する画像汚れ・紙の巻き付き現象の発生を
確実に防止することができる。また、当該炭素微小中空
球粒子は、炭素より構成される強固な粒子であるため、
塗布時における遠心力等のストレスによっても破壊され
にくく、シリコーンオイルの供給量が経時的に変化する
ことはない。従って、高品位の定着画像を、長期にわた
って安定的に形成することができる。

【００１５】以下、本発明について詳細に説明する。 ＜本発明のオイル塗布装置＞本発明のオイル塗布装置
は、定着装置を構成する加熱手段の表面にシリコーンオ
イル塗膜を形成するための装置であり、複数の貫通孔が
側周壁に形成されてなる円筒状部材を備えてなる。

【００１６】図１は、本発明のオイル塗布装置の概略を
示す説明用断面図である。同図において、１０はオイル
塗布装置を構成する円筒状部材、１１は円筒状部材１０
の側周壁、１２は側周壁１１に形成された貫通孔であ
る。円筒状部材１０の内部には、シリコーンオイルと炭
素微小中空球粒子との混合液１３が充填されている。ま
た、側周壁１１の表面には、オイル拡散層１４、オイル
量制御層１５およびオイル塗布層１６が積層形成されて
いる。

【００１７】円筒状部材１０は、アルミニウム、ステン
レス、銅等の金属よりなり、外径５〜３０ｍｍ、内径３
〜２９ｍｍ、肉厚０．１〜３ｍｍ、長さ２２０〜４００
ｍｍの中空シリンダーである。

【００１８】円筒状部材１０の側周壁１１に形成された
貫通孔１２の直径は、例えば０．５〜３ｍｍとされ、貫
通孔１２の数は、円筒状部材１０のサイズ等によっても
異なるが例えば１０〜１００個とされる。貫通孔１２の
直径が過大である場合および貫通孔１２の数が過大であ
る場合には、過剰量のシリコーンオイルが供給され、記
録紙の汚れや画像の滲みなどを招く。一方、貫通孔１２
の直径が過小である場合および貫通孔１２の数が過小で
ある場合には、シリコーンオイルの供給量が不足してオ
フセット現象に起因する画像汚れや記録紙の巻き付き現
象を招く。

【００１９】側周壁１１の表面に設けられたオイル拡散
層１４は、シリコーンオイルを表面に均一に拡散させる
ための層であり、例えば不織布により構成される。

【００２０】オイル拡散層１４上に設けられたオイル量
制御層１５は、オイル拡散層１４の表面に拡散したオイ
ルの量を適量に調整するための層であり、例えばコーネ
ックスペーパー等を巻き付けることにより構成される。

【００２１】オイル量制御層１５上に設けられたオイル
塗布層１６は、加熱手段の表面に接触して、シリコーン
オイルの供給量の均一化を図るための層であり、フェル
トおよび／または不織布等により構成される。

【００２２】＜炭素微小中空球粒子＞本発明のオイル塗
布装置を構成する円筒状部材の内部には、シリコーンオ
イルと共に、特定の数平均粒径を有する炭素微小中空球
粒子が充填される。

【００２３】この炭素微小中空球粒子は、いわゆる炭素
質の壁材で構成された中空の粒子である。炭素微小中空
球粒子の製造方法としては、（１）液状フェノール樹脂
を小滴状に噴霧しながら加熱することにより、発泡させ
るとともに硬化させて中空粒子を得、当該中空粒子を焼
成炭化処理する方法、（２）高軟化点を有する石油ピッ
チと、溶剤と、発泡剤とを融解混合し、この混合物を水
中で小滴状に分散させ、次いで、瞬間的に加熱すること
により、発泡させるとともに硬化させて中空粒子を得、
当該中空粒子を焼成炭化処理する方法を挙げることがで
きる。

【００２４】炭素微小中空球粒子の粒径としては、粒子
間の隙間においてシリコーンオイルを確実に保持させ、
シリコーンオイルの有する流動性を好適な範囲に抑制す
るという観点から、数平均粒径で１０〜１０００μｍと
され、好ましくは２０〜８００μｍとされる。数平均粒
径が１０００μｍを超える場合には、当該粒子によるシ
リコーンオイルの保持能力が低下して流動性を抑制する
ことができない。一方、数平均粒径が１０μｍ未満であ
る場合には、当該粒子と、シリコーンオイルとの混合系
の粘度が過大となって、シリコーンオイルを安定的に供
給することができない。

【００２５】炭素微小中空球粒子を構成する壁材の厚み
としては、当該粒子のサイズによっても異なるが、０．
１〜１０μｍの範囲にあることが好ましい。壁材の厚み
が過小である場合には、当該粒子は、機械的強度が不十
分となって破砕されやすくなり、シリコーンオイルの供
給量が経時的に変化し、良好な定着画像を安定的に形成
することができない。一方、壁材の厚みが過大である場
合には、当該粒子は比重の高いものとなり、シリコーン
オイルと混和性に劣るものとなる。

【００２６】炭素微小中空球粒子の比重（粒子の真比
重）は０．１〜０．６程度であることが好ましい。この
比重が過大である場合および過小である場合の何れにお
いても、シリコーンオイルとの混和性（粒子の分散性）
に劣るものとなる。

【００２７】炭素微小中空球粒子の具体例としては、
「カーボンスフェアー」（Ｇｅｎｅｒａｌ Ｔｅｃｈｎ
ｏｌｏｇｉｅｓ社製）および「クレカスフェアー」〔呉
羽化学工業（株）製〕などとして市販されているものを
挙げることができる。

【００２８】＜シリコーンオイル＞本発明のオイル塗布
装置を構成する円筒状部材の内部に充填されるシリコー
ンオイルとしては、例えばポリジメチルシロキサン、ポ
リメチルフェニルシロキサン、ジフェニルシロキサン、
フッ素系シリコーンオイルなど特に限定されるものでは
ないが、これらのうち、上記化２で示される構造単位を
有するフッ素系シリコーンオイルであることが好まし
い。斯かるフッ素系シリコーンオイルは、フッ素系樹脂
により被覆されている加熱手段表面に対して均一状態で
付着されるため、当該フッ素系シリコーンオイルを使用
することにより、均一性に優れたオイル塗膜を形成する
ことができる。

【００２９】なお、上記化２中においてＲｆで表される
フルオロアルキル基およびその炭素数は、オイル塗膜の
均一性を図る等の観点から重要な要素となる。ここに、
フルオロアルキル基Ｒｆの炭素数は１〜１０とされ、好
ましくは２〜８とされる。Ｒｆの炭素数が１０を超える
場合には、加熱された場合の流動特性に問題を生じる。
一方、フルオロアルキル基を有しない場合には、加熱手
段の表面に対して濡れ性を向上させることができないた
め、オイル塗膜の均一性に劣るものとなる。また、フル
オロアルキル基Ｒｆとしては、『Ｚ−（ＣＦ₂ ）_m −』
（Ｚは水素原子またはフッ素原子を表し、ｍは２〜１
０、好ましくは２〜８の整数である）であることが好ま
しい。

【００３０】上記化２で示される構造単位を有するフッ
素系シリコーンオイルの具体例としては、下記化３
（１）〜（７）および化４（８）〜（１３）に例示する
化合物を挙げることができる。なお、各例示化合物にお
ける粘度を併記する。

【００３１】

【化３】

【００３２】

【化４】

【００３３】〔上記の例示化合物（１）〜（１３）にお
いて、ａおよびｂは、それぞれ、１以上の整数であり、
好ましくは１０〜１０００の整数、更に好ましくは２０
〜１００の整数である。（ａ＋ｂ）の値は特に限定され
るものではないが、４０〜１５０の範囲にあることが好
ましい。〕

【００３４】また、上記化２で示される構造単位を有す
るフッ素系シリコーンオイルは、当該構造単位と共に、
ジメチルシリコーン、フェニルメチルシリコーン、ジフ
ェニルシリコーンなどに由来する構造単位を有していて
もよい。この場合において、上記化２で示される構造単
位の含有割合は、オイル塗膜の均一性を図る等の観点か
２０モル％以上であることが好ましい。

【００３５】本発明のオイル塗布装置を構成する円筒状
部材の内部に充填されるシリコーンオイルの粘度は、２
０〜１０００ｃｓ（２５℃）であることが好ましく、更
に好ましくは１００〜５００ｃｓ（２５℃）である。シ
リコーンオイルの粘度は、重合度を調整することにより
制御することができる。ここで、粘度は動的粘度をいう
ものとし、「ＡＳＴＭ Ｄ ４４５−４６Ｔ」または
「ＪＩＳ Ｚ８８０３」に準拠し、ウッベローデ粘度計
により測定されるものである。

【００３６】シリコーンオイルの製造方法としては、ケ
イ素と塩化アルキルとの反応によりジアルキル置換ジク
ロロシランを調製し、これを加水分解することでシロキ
サンを得、次いで、環状オリゴマーまたは線状オリゴマ
ーを形成した後に重合する方法を挙げることができる。
ここに、使用される塩化アルキルとしては、塩化メチ
ル、塩化エチル、塩化プロピル、塩化ブチルなどを挙げ
ることができる。

【００３７】また、上記化２で示される構造単位を有す
るフッ素系シリコーンオイルを製造する場合には、塩化
アルキルに代えて、下記化５に示されるような、末端に
塩素原子を有するフッ素系化合物を用いることにより容
易に製造することができる。

【００３８】

【化５】Ｚ−（ＣＦ₂ ）_m （ＣＨ₂ ）_n Ｃｌ （Ｚは水素原子またはフッ素原子を表し、ｍは２〜１０
の整数、ｎは１〜４の整数である。）

【００３９】上記化５で示されるフッ素系化合物の具体
例としては、下記化６（Ａ）〜（Ｐ）に例示する化合物
を挙げることができる。

【００４０】

【化６】

【００４１】＜オイルと中空球粒子との混合割合および
充填率＞シリコーンオイルと、炭素微小中空球粒子との
混合比率としては、「シリコーンオイル：炭素微小中空
球粒子（重量）」が２〜１０：１であることが好まし
く、更に好ましくは５〜８：１である。また、シリコー
ンオイルと、炭素微小中空球粒子との混合液のシリンダ
ーに対する充填率は５０〜１００体積％であることが好
ましい。

【００４２】＜現像剤の構成＞本発明の加熱定着方法に
使用される現像剤を構成するトナーは、結着樹脂と、着
色剤と、任意の内添剤とを含有してなる着色粒子の表面
に、必要に応じて使用される外添剤が付着されて構成さ
れる。トナーの平均粒径は、体積平均粒径で１〜３０μ
ｍ、好ましくは５〜２０μｍである。

【００４３】トナーを構成する結着樹脂としては特に限
定されるものではなく、例えばスチレン系樹脂、アクリ
ル系樹脂、スチレン−アクリル系共重合体樹脂、ポリエ
ステル樹脂が挙げられる。

【００４４】トナーを構成する着色剤としては、例えば
カーボンブラック、ニグロシン染料、アニリンブルー、
カルコオイルブルー、クロムイエロー、ウルトラマリン
ブルー、デュポンオイルレッド、キノリンイエロー、メ
チレンブルークロライド、フタロシアニンブルー、マラ
カイトグリーンオクサレート、ランプブラック、ローズ
ベンガル、マグネタイト等が挙げられる。

【００４５】トナーを構成する内添剤としては、荷電制
御剤、離型剤などを挙げることができる。荷電制御剤と
しては、例えばサリチル酸誘導体、アゾ系金属錯体など
が挙げられる。また、離型剤としては、ポリエチレン、
ポリプロピレン等の低分子量ポリオレフィン類、カルバ
ナワックスやライスワックス等の天然物ワックス、エチ
レンビスステアロイルアミド等の高級脂肪酸アミドなど
が挙げられる。離型剤の添加量は、着色粒子の通常１〜
５重量％となる範囲である。

【００４６】また、磁性トナーを得る場合には、着色粒
子中に内添剤として磁性体粒子が含有される。かかる磁
性体粒子としては、平均粒径が０．１〜２μｍのフェラ
イト、マグネタイト等の粒子が用いられる。磁性体粒子
の添加量は、着色粒子の通常２０〜７０重量％となる範
囲である。

【００４７】トナーを構成する外添剤としては、流動性
を向上させるための無機微粒子が挙げられる。斯かる無
機微粒子としては、シリカ微粒子、チタニア微粒子、ア
ルミナ微粒子等の無機酸化物微粒子が好ましく、また、
これらの無機微粒子は、シランカップリング剤、チタン
カップリング剤等の疎水化処理剤により表面処理されて
いることが好ましい。

【００４８】本発明の加熱定着方法において使用される
現像剤は、上記トナーにキャリアが混合されて構成され
た二成分現像剤であってもよいし、トナーが磁性トナー
である場合には、当該磁性トナーのみにより構成された
一成分現像剤であってもよい。

【００４９】二成分現像剤を構成するキャリアとして
は、鉄、フェライト等の磁性体粒子のみよりなる非被覆
キャリアであってもよいが、現像剤の耐久性を高める観
点から、磁性体粒子の表面が樹脂により被覆されてなる
樹脂被覆キャリアが好ましい。かかるキャリアの平均粒
径は、体積平均粒径で、通常３０〜１５０μｍである。

【００５０】＜本発明の加熱定着方法＞本発明の加熱定
着方法は、トナー像が担持された記録材を、加熱手段と
加圧手段との間に通過させることにより、当該トナー像
を記録材に加熱定着させる方法であって、本発明のオイ
ル塗布装置を使用して行う点に特徴を有する。

【００５１】ここに、定着方式としては、 発熱体を
内蔵する加熱ローラ（加熱手段）を備えた定着装置を使
用する熱ローラ定着方式、 発熱体により加熱される
走行可能なフィルム状部材（加熱手段）を備えてなる定
着装置を使用する定着方式（以下「フィルム定着方式」
という）を挙げることができる。

【００５２】＜熱ローラ定着方式＞図２は、熱ローラ定
着方式に適用される定着装置の構成を示す概略図であ
る。同図において、２１は加熱ローラ、２２は加圧ロー
ラ、２３はヒータランプよりなる発熱源、２４はオイル
塗布装置、Ｐは記録紙、Ｔは未定着トナーである。

【００５３】加熱ローラ２１は、鉄やアルミニウムより
なる円管状金属基体の表面に、フッ素系の樹脂被覆層が
形成されて構成されている。ここに、樹脂被覆層を構成
するフッ素系樹脂としては、例えばテトラフルオロエチ
レン、ポリテトラフルオロエチレン−パープルオロアル
コキシビニルエーテル共重合体などが挙げられる。ま
た、加圧ローラ２２は、例えばシリコーンゴムなどによ
り構成されている。オイル塗布装置２４は、例えば図１
に示したような構成を有する本発明のオイル塗布装置で
ある。

【００５４】このような定着装置において、加熱ローラ
２１の表面は、発熱源２３により熱照射されて１２０〜
２００℃程度に昇温される。なお、加熱ローラ２１の表
面には、オイル塗布装置２４によるオイル塗膜が形成さ
れており、また、加熱ローラ２１には、加圧ローラ２２
が圧接され、当該加圧ローラ２２の変形によりニップが
形成されている。ニップ幅としては１〜１０ｍｍである
こが好ましく、更に好ましくは１．５〜７ｍｍである。
ニップ幅が過小である場合には、記録紙Ｐ上の未定着ト
ナーＴに対し均一な熱を付与することができず定着ムラ
が生じやすい。一方、ニップ幅が大きい場合には、未定
着トナーＴの溶融が促進され、オフセットが生じやす
い。

【００５５】この状態において、加熱ローラ２１と加圧
ローラ２２との間に、未定着トナーＴを担持した記録材
Ｐを通過させることによって定着を行う。ここで、定着
速度としては４０〜４００ｍｍ／秒程度であることが好
ましい。

【００５６】上記の熱ローラ定着方式においては、加熱
ローラ２１の回転に従って回転するオイル塗布装置２４
から、加熱ローラ２１の表面に少量かつ適正量のシリコ
ーンオイルが供給され、これにより、当該表面にオイル
塗膜が形成されるので、過剰量のオイルが供給されるこ
とに起因する記録紙Ｐの汚れ・画像の滲みなどの欠陥を
発生させることなく、オフセット現象に起因する画像汚
れ・記録紙Ｐの巻き付き現象の発生を確実に防止するこ
とができる。

【００５７】＜フィルム定着方式（１）＞図３は、フィ
ルム定着方式に適用される定着装置の構成の一例を示す
概略図である。同図において、３１はフィルム状部材、
３２は加圧ローラ、３３は線状発熱体、３４はオイル塗
布装置、３５、３６、３７は、フィルム状部材３１を走
行させるための駆動ローラ、従動ローラ、張りローラ、
３８は温度センサである。

【００５８】フィルム状部材３１としては、例えば、ポ
リエステル、ポリパーフルオロアルコキシビニルエーテ
ル、ポリイミド、ポリエーテルイミドよりなる厚さ１０
〜３５μｍの耐熱性フィルムの表面に、テフロン等のフ
ッ素系樹脂中に導電性材料が含有された厚さ５〜１５μ
ｍの離型層が形成されて構成される、総厚さ１５〜１０
０μｍのエンドレスフィルムを挙げることができる。こ
のフィルム状部材３１は、駆動ローラ３５、従動ローラ
３６、張りローラ３７によって適度の張力が付与された
状態で矢印方向に回転する。

【００５９】線状発熱体３３は、フィルム状部材３１を
加熱する手段であり、例えば、厚さ０．２〜５．０ｍ
ｍ、幅１０〜１５ｍｍ、長さ２４０〜４００ｍｍのアル
ミナ基板上に、厚さ１．０〜２．５ｍｍの抵抗材料層が
形成されてなる低熱容量の発熱体であり、両端から通電
することにより発熱する。通電は、ＤＣ１００Ｖの周期
２５ｍｓｅｃのパルス波形で温度センサにより制御され
た温度・エネルギー放出量に応じたパルス幅に変化させ
て与えられる。

【００６０】定着時において、温度センサ３８により検
出される線状発熱体３３の温度Ｔとしては、例えば１２
０〜２２０℃とされる。また、この線状発熱体３３によ
り加熱されるフィルム状部材３１の表面温度としては、
定着処理領域において（Ｔ−１０）〜（Ｔ−０．５）℃
であることが好ましい。

【００６１】加圧ローラ３２は、シリコーンゴム等より
なる離型性の高いゴム弾性層を有してなり、走行するフ
ィルム状部材３１を介して、線状発熱体３３に圧接しな
がら回転する。ここに、加圧ローラ３２による圧接力
は、例えば２〜３０ｋｇとされる。

【００６２】オイル塗布装置３４は、図１に示したよう
な構成を有する本発明のオイル塗布装置であり、走行す
るフィルム状部材３１を介して、従動ローラ３６に対向
するよう設けられている。

【００６３】フィルム状部材３１の定着処理領域の温度
を定着可能な温度にまで昇温させた状態において、フィ
ルム状部材３１と、加圧ローラ３２との間に、トナー像
を担持した記録材を通過させることによって定着を行
う。ここで、定着速度としては４０〜４００ｍｍ／秒程
度であることが好ましい。

【００６４】上記のフィルム定着方式においては、従動
ローラ３６に対向するよう設けられたオイル塗布装置３
４から、フィルム状部材３１の表面に少量かつ適正量の
シリコーンオイルが供給され、これにより、当該表面に
オイル塗膜が形成されるので、過剰量のオイルが供給さ
れることに起因する記録紙の汚れ・画像の滲みなどの欠
陥を発生させることなく、オフセット現象に起因する画
像汚れ・記録紙の巻き付き現象の発生を確実に防止する
ことができる。

【００６５】＜フィルム定着方式（２）＞図４は、フィ
ルム定着方式に適用される定着装置の構成の他の例を示
す概略図である。同図において、４１はフィルム状部
材、４２は加圧ローラ、４３は線状発熱体、４４はオイ
ル塗布装置、４５はフィルム送出しローラ、４６はフィ
ルム巻取りローラである。同図に示すように、フィルム
状部材４１は有端のフィルムよりなり、その構成材料お
よび厚さの条件としてはフィルム状部材３１と同様であ
る。この定着装置を構成するオイル塗布装置４４は、図
１に示したような構成を有する本発明のオイル塗布装置
であり、走行するフィルム状部材４１を介して、フィル
ム送出しローラ４５に対向するよう設けられている。

【００６６】フィルム状部材４１の定着処理領域の温度
を定着可能な温度にまで昇温させた状態において、フィ
ルム状部材４１と、加圧ローラ４２との間に、トナー像
を担持した記録材を通過させることによって定着を行
う。ここで、定着速度としては４０〜４００ｍｍ／秒程
度であることが好ましい。

【００６７】上記のフィルム定着方式においては、フィ
ルム送出しローラ４５に対向するよう設けられたオイル
塗布装置４４から、フィルム状部材４１の表面に少量か
つ適正量のシリコーンオイルが供給され、これにより、
当該表面にオイル塗膜が形成されるので、過剰量のオイ
ルが供給されることに起因する記録紙の汚れ・画像の滲
みなどの欠陥を発生させることなく、オフセット現象に
起因する画像汚れ・記録紙の巻き付き現象の発生を確実
に防止することができる。

【００６８】

【実施例】

＜炭素微小中空球粒子の調製＞石油ピッチと、溶剤と、
発泡剤とを融解混合し、この混合物を水中で小滴状に分
散させ、次いで、瞬間的に加熱することにより、発泡さ
せるとともに硬化させて中空粒子を得、当該中空粒子を
焼成炭化処理することにより、後記表１に示す炭素微小
中空球粒子（中空球粒子１〜６）を調製した。なお、表
１に示す各中空球粒子の数平均粒径等は、混合物を水中
に分散した際の小滴の粒径を分散条件を変えることによ
り制御し、調整した。また、中空球粒子の「数平均粒
径」は走査型電子顕微鏡を用いて測定した値、「壁材膜
厚」は、透過型電子顕微鏡を用いて撮影した断面写真か
ら測定した値、「比重」はピクノメータにより測定した
値である。

【００６９】

【表１】

【００７０】＜オイル塗布装置の製造＞外径１６ｍｍ、
内径１４ｍｍ、長さ２６０ｍｍのアルミニウム製の中空
シリンダーの側周壁に、直径１ｍｍの貫通孔を２０個所
形成し、当該中空シリンダーの内部空間に、表２に示す
ようなシリコーンオイル、または、シリコーンオイルと
炭素微小中空球粒子との混合物を充填した。次いで、当
該中空シリンダーの側周壁の表面に、不織布を固着して
なるオイル拡散層と、コーネックスペーパーを巻き付け
てなるオイル量制御層と、超微細繊維不織布を巻き付け
てなるオイル塗布層とを積層形成し、オイル塗布装置
（本発明のオイル塗布装置１〜６および比較用オイル塗
布装置１〜６）を製造した。

【００７１】

【表２】

【００７２】＜現像剤の製造＞ポリエステル樹脂１００
部と、カーボンブラック５部と、低分子量ポリプロピレ
ン３部とよりなるトナー原料を混合して溶融混練を行っ
た。次いで、これを冷却、粗砕、微粉砕した後、風力分
級を行うことにより、体積平均粒径が８．３μｍの着色
粒子を得た。次いで、この着色粒子９９．２部に、疎水
性シリカ微粒子０．８部を外添混合してトナーを得た。

【００７３】上記のようにして得られたトナーと、スチ
レン−アクリル樹脂により被覆された体積平均粒径６２
μｍのキャリアとを、トナー濃度が７重量％となる割合
で混合することにより二成分現像剤を製造した。

【００７４】＜実施例および比較例（実写テスト）＞以
上のようにして得られた二成分現像剤を用い、上記のオ
イル塗布装置の各々が搭載された電子写真複写機「Ｕ−
ＢＩＸ３０３５」改造機〔コニカ（株）製〕により、低
温低湿環境下（温度１０℃，相対湿度２０％）におい
て、１０％画素率の画像について１５万回にわたって印
字し、５千回毎に、先端部から１ｍｍの部分に幅２ｃｍ
のベタ黒を有する画像の印字を行い、オフセットに起因
する画像汚れの発生および紙の巻き付き現象の発生の有
無を確認した。これらの現象が発生したときの印字回数
を後記表３および表４に示す。なお、複写画像におい
て、過剰量のオイルが供給されることに起因する記録紙
の汚れ・画像の滲みなどは全く認められなかった。

【００７５】ここで、電子写真複写機の改造機に搭載さ
れた定着装置および定着条件は下記のとおりである。 〔熱ローラ定着方式〕 (1) 加熱ローラ：テトラフルオロエチレン−パーフルオ
ロアルキルビニルエーテル共重合体により表面被覆され
た鉄製の円筒状部材（直径３０ｍｍ）。 (2) 加圧ローラ：テトラフルオロエチレン−パーフルオ
ロアルキルビニルエーテル共重合体により表面被覆され
たシリコーンゴムローラ（直径３０ｍｍ）。 (3) 加熱手段：加熱ローラの内部に装着されたヒータラ
ンプ。 (4) 線圧：０．８ｋｇ／ｃｍ (5) ニップ幅：４．３ｍｍ (6) 印字線速：２５０ｍｍ／秒 (7) オイル塗布装置：表３に示すとおり (8) 加熱ローラの表面温度：１７５℃

【００７６】〔フィルム定着方式〕 (1) 定着装置の構造：図３に示すようなエンドレスフィ
ルム型の定着装置。 (2) 線状発熱体の温度Ｔ：１８０℃ (3) フィルム状部材の速度：２５０ｍｍ／秒 (4) 線状発熱体−加圧ローラ間の圧接力：１５ｋｇ (5) 加圧ローラ−フィルム状部材間のニップ幅：３ｍｍ (6) フィルム状部材：導電性材料が分散されたポリテト
ラフルオロエチレンにより表面被覆されたポリイミドフ
ィルム（厚さ１５μｍ）。 (7) オイル塗布装置：表４に示すとおり

【００７７】

【表３】

【００７８】

【表４】

【００７９】

【発明の効果】本発明の加熱定着方法によれば、過剰量
のオイルが供給されることに起因する記録紙の汚れ・画
像の滲みなどの欠陥を発生させることなく、オフセット
現象に起因する画像汚れ・紙の巻き付き現象の発生を確
実に防止することができる。従って、高品位の定着画像
を長期にわたって安定的に形成することができる。

【００８０】本発明のオイル塗布装置によれば、加熱手
段の表面に対して適正な量のシリコーンオイルを安定的
に供給することができ、本発明の加熱定着方法に好適に
使用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のオイル塗布装置の概略を示す説明用断
面図である。

【図２】熱ローラ定着方式に適用される定着装置の構成
を示す概略図である。

【図３】フィルム定着方式に適用される定着装置の構成
の一例を示す概略図である。

【図４】フィルム定着方式に適用される定着装置の構成
の他の例を示す概略図である。

【符号の説明】

１０ 円筒状部材 １１ 側周壁 １２ 貫通孔 １３ 混合液 １４ オイル拡散層 １５ オイル量制御層 １６ オイル塗布層 ２１ 加熱ローラ ２２ 加圧ローラ ２３ 発熱源 ２４ オイル塗布装置 ３１ フィルム状部材 ３２ 加圧ローラ ３３ 線状発熱体 ３４ オイル塗布装置 ３５ 駆動ローラ ３６ 従動ローラ ３７ 張りローラ ３８ 温度センサ ４１ フィルム状部材 ４２ 加圧ローラ ４３ 線状発熱体 ４４ オイル塗布装置 ４５ フィルム送出しローラ ４６ フィルム巻取りローラ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−250557（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 13/20 G03G 15/20

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 オイル塗布装置が装着されてなる加熱手
   段と、この加熱手段に圧接しながら回動する加圧手段と
   の間に、トナー像が担持された記録材を通過させること
   により、当該トナー像を記録材に定着させる加熱定着方
   法において、 前記オイル塗布装置は、前記加熱手段の表面にシリコー
   ンオイル塗膜を形成するための装置であって、複数の貫
   通孔が側周壁に形成されてなる円筒状部材を備えてな
   り、この円筒状部材の内部には、シリコーンオイルと、
   数平均粒径が１０〜１０００μｍの炭素微小中空球粒子
   とが充填されていることを特徴とする加熱定着方法。
2. 【請求項２】 シリコーンオイルが、下記化１で示され
   る構造単位を有するフッ素系シリコーンオイルであるこ
   とを特徴とする加熱定着方法。 【化１】 〔化１中、Ｘは炭素数１〜４の飽和炭化水素基またはア
   リール基を表し、Ｒｆは炭素数１〜１０のフルオロアル
   キル基を表し、ｎは１〜４の整数である。〕
3. 【請求項３】 加熱手段が、発熱体を内蔵する加熱ロー
   ラであることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の
   加熱定着方法。
4. 【請求項４】 加熱手段が、発熱体により加熱される、
   走行可能なフィルム状部材を備えてなることを特徴とす
   る請求項１又は請求項２記載の加熱定着方法。
5. 【請求項５】 定着装置を構成する加熱手段の表面にシ
   リコーンオイル塗膜を形成するためのオイル塗布装置で
   あって、 複数の貫通孔が側周壁に形成されてなる円筒状部材を備
   えてなり、 この円筒状部材の内部には、シリコーンオイルと、数平
   均粒径が１０〜１０００μｍの炭素微小中空球粒子とが
   充填されていることを特徴とするオイル塗布装置。