JP3602154B2 - 定着ローラ - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は複写機、プリンタ、ファクシミリ等の装置に使用される電子写真装置のトナー粉像を担持する転写部材表面にトナー粉像を接触加熱定着するための定着方法及びその定着ローラに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来電子写真法等により転写部材上にトナー粉像を形成し、このトナー粉像を転写部材表面に定着する方法が知られている。ここで用いられるトナーは一般に可塑性樹脂に着色剤として例えばカーボンブラック等の着色剤が混合された０．１〜５０μｍ程度の帯電性微粒子であり、このトナーを用いて種々の現像法で転写部材上にトナー粉像が形成され、このトナー粉像の定着には接触加熱定着法が広く行なわれている。
【０００３】
接触加熱定着法は、少なくとも一方を加熱した一対のローラ間に一定圧力を印加し、未定着トナー粉像を有する転写部材を通過させることによりトナー粉像の定着を行なうもので、これは他の加熱定着装置に比ベて低電力、かつ、定着部での紙づまりによる火災の危険性の少ないこと等の利点がある。
【０００４】
接触加熱定着法は図１に示すように、転写部材５上のトナー粉像６は定着ローラ１と加圧ローラ７のローラ対で定着される。定着ローラ１の離型層３にはゴム状弾性体のシリコーンゴム、フッ素ゴムまたはフッ素樹脂等を用いる。加圧ローラ７の表面にも上記のゴム状弾性体を施してトナーを付着させないと同時に、ローラ対に適度な定着ニップが得られるようにする。
【０００５】
上記のような定着装置では定着ローラ１の加熱表面がトナー粉像と直接に接触するため、トナー等の粘着性物質が定着ローラ表面に付着する（以下、オフセットと称する）現象が発生するが、これを防ぐためにシリコーンオイル等の離型剤を連続的に塗布するオイル供給装置が必要である。即ち、定着ローラ１の離型層３には、シリコーンオイル８が塗布フェルト９を介して供給される。シリコーンオイル８の薄層が定着ローラ１の表面に塗布されると、ローラ表面と転写部材上に支持されたトナー粉像との間に界面を形成する。この界面で低い表面エネルギー層のシリコーンオイル８がニップを通過するときトナーに与えられ、トナーが定着ローラ１にオフセットするのを防止するのである。
【０００６】
しかし、一般に定着ローラにシリコーンオイルを塗布している場合であっても、微小のトナーは定着ローラに付着する。この微小のトナーが塗布フェルトを徐々に汚染して行き（微小オフセット）、そのためにフェルトはトナーで覆われてシリコーンオイルがフェルトから定着ローラに供給できなくなり、そのため、定着ローラへトナーがオフセットしてコピー紙の画像はトナー抜けとなる。この微小トナーは、軟化点が低くシャープメルトタイプのカラートナーの場合に特に発生し易い。
【０００７】
従来よりこの微粒子オフセットを種々の清掃部材の使用による克服が試みられている。その清掃部材としては、クリーニングブレードやクリーニングローラを設けることによりオフセットを防止することが行なわれるが、その性能は初期的にはよいが長期に渡っては安定せず、数千〜数万枚のコピー毎にクリーニング装置を清掃するか、または交換しなければならないといった欠点を有していた。
【０００８】
このオフセット量は定着ローラの表面温度によって大きく変化するとことが知られている。つまりローラ表面の加熱が不十分であるとトナー粒子同志が溶融合体せず粒子状のままであり、ローラ表面近傍のみのトナーが溶解して粘着性となるため、その粘着トナーが定着ローラに移行して多量のオフセットが発生するといわれている。また、ローラ表面の加熱が充分過ぎると溶融合体した粘着トナー集団を保持する凝集力が、ローラ表面にトナーをオフセットする付着力よりも小さくなってトナー粉像層に分裂が起こり、多量のオフセットが発生するといわれている。
【０００９】
上記オフセットを最小に押さえることはクリーニング装置の負担及びメインテナンスの負担の軽減化の上で重要であり、多くの接触加熱定着装置では上記のオフセット発生の温度範囲内に定着温度設定しているにもかかわらず、目に見えない微粒子のオフセットが発生してしまうのが実状である。
【００１０】
この問題に対し特開昭５５−５５３７４号公報では、定着ローラ１と加圧ローラ７のニップ域にトナー粉像６が載った転写部材５が通過する時に、両ローラ１，７の表面には転写部材５との摩擦帯電により帯電が生じ、転写部材５にはローラと反対極性の電荷の帯電が生じ、これらの電荷が定着ローラ１のオフセット現象に作用していることを見出し、ローラ表面及びトナーの極性と荷電量を適当に外部付力により調節することによりオフセットを減少させる方法を提案している。
【００１１】
これは定着ローラ表面とトナーの極性を同極または無極にすることにより、また加圧ローラ表面とトナーの極性を異極または無極にすることによって達成されるもので、定着ローラまたは加圧ローラとトナー間に帯電を、例えばコロトロンによる高圧直流電圧、除電クロス等の除電装置、バイアスローラによる電荷印加装置等により積極的に与えることによって、定着ローラとトナー間に静電反発力または加圧ローラとトナー間に静電的な引力を生じさせてオフセットを減少させるのものである。
【００１２】
上記の提案によるオフセットを減少させる方法は、定着ローラ離型層または加圧ローラに必要な帯電を与えてオフセットを減少を図るのに、定着ローラ離型層または加圧ローラの材料対の種類を問わずにロールに必要な帯電を付与する帯電装置を現像部に増設せねばならず、現像装置が複雑でコスト高になる。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は以上の問題に鑑みなされたもので、簡単で安価な方法により定着ローラに対するオフセット自体を減少させ、オフセットのクリーニング装置のメインテナンスの容易化及び簡単化を図ることを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、表面に離型層を設けてなる定着ローラによる乾式トナー粉像の定着方法において、該離型層が加圧ローラの被覆層との摩擦によりトナー粉像の帯電極性と同極性に帯電するように形成された定着ローラと該定着ローラとは逆の極性に帯電するように形成された被覆層を有する加圧ローラとからなるローラ対によってトナー粉像を定着することを特徴とするトナー粉像の定着方法を提案する。
また本発明は、上記方法に使用される定着ローラであって、離型層にトナー粉像と同極性の帯電極性となるような帯電付与剤を含有させた定着ローラを提案する。
また本発明においては、前記の帯電付与剤がフッ素変性シリコーンオイルもしくはアミン変性シリコーンオイル、チタネート系カップリング剤またはシランカップリング剤であることが望ましい。
【００１５】
即ち、本発明は定着ローラにトナーが付着しないようにするために、加圧ローラとの摩擦により帯電する定着ローラの極性がトナー粉像の極性と同極になるような形に定着ローラの離型層を形成しておくことで、ローラ対の間に入って定着されるトナー粉像が、何らの付加的装置を設けることなしに、定着ローラとの接触時に反発されて定着ローラにトナーを付着させないようにするもので、これによりトナー粉像の極性を利用してトナーを定着ローラに付け難くすることができ（離型効果）、定着ローラにオフセットを生じること防ぐことができる。
【００１６】
従ってオイル塗布の場合には、塗布フェルトが汚れ難く、シリコーンオイルが常に均一に塗布されているので、離型層がトナーに汚染されて劣化することにより発生するオフセットを防止でき、定着ローラの長寿命化を可能とするものである。
【００１７】
図２は、本発明の作用を模式的に表わしたもので、定着ローラ１の離型層３にはトナー粉像の帯電と同極性になる物質を含有させておき、トナー粉像定着時にトナーと定着ローラ間で反発力を発生させて定着ローラ１にトナーを付着させない効果をもたせ、従って塗布フェルトが汚れないという好結果が得られる。図２（ａ）はトナー粉像が正極性、図２（ｂ）はトナー粉像が負極性の場合を示す。
【００１８】
離型層に添加する帯電付与物質としては、フッ素変性シリコーンオイルもしくはアミン変性シリコーンオイル、チタネート系カップリング剤またはシランカップリング剤であることが望ましく、その添加量はシリコーンゴムまたはフッ素樹脂１００重量部に対し１〜８０重量部、より好ましくは２５〜６０重量部がよい。
【００１９】
なお、トナーに離型性をもたせておけば、シリコーンオイルの塗布は必ずしも必要ではない。また本発明は、微小トナーを静電気の反発力により定着ローラに付着させず、定着時にローラ対の軸方向に転写部材の紙を伸ばす傾向となるので、定着時に転写部材がシワを発生し難くなる。また、シランカップリング剤は離型層と芯金との接着性を高める効果もある。
【００２０】
以下、本発明の表面に離型層が設けてなる定着ローラにおいて、該離型層が加圧ローラとの摩擦によりトナー粉像が正極性なら正帯電し、トナー粉像が負極性なら負帯電となるように被覆した定着ローラと加圧ローラによってトナー粉像を定着する乾式トナーの定着する装置の定着ローラ及び加圧ローラの構成に関して詳述する。
【００２１】
従来から異なる固体を接触したとき、正負どちらの帯電をするかを予測するのに帯電列が利用されている。その一例を示したものに表１に示す表がある〔Ｔ．Ｌ．Ｔｈｏｕｒｓｏｎ：ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓ． Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｄｅｖｉｃｅｓ， ＥＤ−１９，４９５ （１９７２）〕 。この表１は任意に２つの材料を取り出して接触すると、表の上方にある材料は正に、下方にある材料が負に帯電するように並べられている。
【００２２】
【表１】
【００２３】
ところで、結着樹脂に着色剤、帯電制御剤等を混練後分級して得られたトナーは、キャリア等の他物質との接触により帯電する。本発明では、この帯電したトナーによるトナー粉像を定着ローラを用いて定着する場合、定着ローラの離型層に帯電制御剤のような働きを示す物質を添加することで、トナーの帯電極性と同極性となるような定着ローラを提供するものである。
【００２４】
例えば、定着ローラにフッ素樹脂を被覆し加圧ローラにシリコーンゴムを被覆したローラ対を構成すると、表１から定着ローラは負に帯電し、加圧ローラは正に帯電することがわかる。このローラ対により負帯電性トナー粉像を定着させれば、定着ローラとトナー粉像の帯電が負帯電性の同極性状態で定着を遂行させることができる。
【００２５】
ローラ対とトナーの極性の詳細な関係を表２に示す。例えば、定着ローラと加圧ローラの両方をシリコーンゴムのローラ対として負帯電性トナー粉像を定着するとき、定着ローラには帯電性付与剤としてハロゲンを含んだ負帯電性付与剤を添加する。また、正帯電性トナー粉像を定着するとき、定着ローラにはアミノ基を含んだ正帯電性付与剤を添加する。
【００２６】
【表２】
【００２７】
表２において、Ｎｏ．２のケースの場合、定着ローラの負極性の帯電量を大きくするとともに、フッ素変性シリコーンオイルを定着ローラの被覆層に加えることでローラ表面へのシリコーンオイル塗布時の濡れ性がよくなるので、オフセットが生じ難くなる効果も発生する。
【００２８】
また、定着ローラにシリコーン樹脂を用い加圧ロ−ラにフッ素樹脂を用いれば、正帯電性トナーが本発明として対応する。しかし、フッ素樹脂はゴムでないために定着時にニップ時間がとれない。その対策として定着ローラのシリコーンゴムを厚くすると、定着芯金ローラからの熱の伝達が速やかに行なわれない。つまり、ゴム断熱層のために芯金ローラから定着ローラ表面に至る温度勾配が大きくなり、芯金ローラを充分に高温にしないと定着ローラ表面の温度を高くすることができず、トナー粉像の定着ができない。また、それに伴って、芯金ローラにおいてゴムが剥離し易くなってしまう。そこで、定着ローラにシリコーンゴム、加圧ロ−ラにも定着ローラのシリコーンゴムよりもやや厚いゴム層を被覆してローラ対を構成することが望ましい。
【００２９】
表２の組合せにおいて、近年の高画質化の指向から定着ローラにはシリコーンゴムを用いることが好ましいことが指摘されている〔（電子写真の高画質から見た転写定着：奥川ら、電子写真学会誌２６巻Ｎｏ．１（１９８７）〕。
【００３０】
次に本発明に使用されるトナー及びキャリアについて説明する。
トナーは結着剤樹脂、帯電制御剤及び着色剤からなり、以下のようなものが例示できる。
（１）結着剤樹脂例
ポリスチレン、クロロポリスチレン、ポリ−α−メチルスチレン、スチレン−クロロスチレン共重合体、スチレン−プロピレン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−塩化ビニル共重合体、スチレン−酢酸ビニル共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−アクリル酸エステル共重合体（スチレン−アクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリル酸エチル共重合体、スチレン−アクリル酸ブチル共重合体、スチレン−アクリル酸オクチル共重合体、スチレン−アクリル酸フェニル共重合体等）、スチレン−メタクリル酸エステル共重合体（スチレン−メタクリル酸メチル共重合体、スチレン−メタクリル酸エチル共重合体、スチレン−メタクリル酸ブチル共重合体、スチレン−メタクリル酸フェニル共重合体等）、スチレン−α−クロルアクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル−アクリル酸エステル共重合体等のスチレン系樹脂（スチレンもしくはスチレン置換体を含む単重合体または共重合体）、塩化ビニル樹脂、ロジン変性マレイン酸樹脂、フェニール樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、低分子量ポリエチレン、低分子ポリプロピレン、アイオノマー樹脂、ポリウレタン樹脂、ケトン樹脂、エチレン−エチルアクリレート共重合体、キシレン樹脂、ポリビニルブチラール、特に好ましく用いられるのはスチレン系樹脂である。
【００３１】
（２）帯電制御剤例
（２）−１：負帯電制御剤例
１）下記一般式（Ｉ）で表わされる金属錯塩染料
【化１】
（ただし、Ｘ，Ｙ，Ｚは水素、ハロゲン、カルボキシル基、ヒドロキシル基、ニトリロ基、スルホン基またはスルホアミド基を表わし、Ａは水素，Ｋ，Ｎａまたは脂防族アンモニウムカチオンを表わす。）
【００３２】
具体例としては、次の構造式（Ｉ−１）〜（Ｉ−６）のものがあげられる。
【化２】
【化３】
【化４】
【化５】
【化６】
【化７】
【００３３】
２）下記一般式（ＩＩ）で示されるサリチル酸金属塩またはサリチル酸誘導体の金属塩
【化８】
（式中、Ｒ１３，Ｒ１４及びＲ１５は水素または炭素数１〜１０のアルキル基あるいはアリル基を示す。Ｒ１３，Ｒ１４及びＲ１５は同時に同じであっても異なってもよい。ＭはＺｎ，Ｎｉ，Ｃｏ，Ｐｂ及びＣｒから選ばれるいずれかの金属である。）
【００３４】
かかる一般式で表わされた金属は、Ｃｌａｒｋ，Ｊ．Ｌ．Ｋａｏ，Ｈ． Ｊ．Ａｍｅｒ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，７０，２１５１，（１９４８）に記載された方法によって容易に合成することができる。例えば、溶媒中に２モルのサリチル酸ナトリウム塩（サリチル酸誘導体のナトリウム塩を含む）と１モルの塩化亜鉛とを添加し混合し加温して撹拌することによりサリチル酸ナトリウム亜鉛を得る。
この金属塩が亜鉛塩以外のものについても上記の方法に準じて製造することができる。
また、市場ではボントロンＥ８４（オリエント化学）がある。
【００３５】
（２）−２：正帯電制御剤例
１）ニグロシン染料（特にアジン系油溶性でＣ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｂｌａｃｋ５， Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｂｌａｃｋ ７に含まれるものがよい。）
これには、Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｂｌａｃｋ ５の例として、
Ｏｒｉｅｎｔ Ｓｐｉｒｉｔ Ｂｌａｃｋ ＡＢ（オリエント化学社製）、
Ｏｒｉｅｎｔ Ｓｐｉｒｉｔ Ｂｌａｃｋ ＳＢ（オリエント化学社製）、
Ｓｐｉｒｉｔ Ｂｌａｃｋ Ｎｏ３５０（住友化学社製）、
Ｓｐｉｒｉｔ Ｂｌａｃｋ Ｎｏ９００（住友化学社製）、
Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｂｌａｃｋ ７ の例として
Ｎｉｇｒｏｓｉｎ Ｂａｓｅ ＧＢ（Ｂａｙｅｒ社製）、
Ｎｉｇｒｏｓｉｎ Ｂａｓｅ ＬＫ（ＢＡＳＦ社製）等があげられる。
【００３６】
２）キサンテン染料（特にＣ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ８１，Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｒｅｄ ４９ に含まれるものがよい。）
これには、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ ８１の例として、
Ｄａｉｎｉｃｈｉ Ｆａｓｔ Ｐｉｎｋ ＧＸ Ｔｏｎｅｒ（大日精化社製）、
Ｓｙｍｕｌｅｘ Ｒｏｄａｍｉｎｅ Ｙ Ｔｏｎｅｒ Ｆ（大日本インキ社製、）
Ｒｈｏｄａｍｉｎｅ Ｙ Ｔｏｎｅｒ（大日本インキ社製）、
Ｒｏｓｅ Ｔｏｎｅｒ（東京色材社製）、
Ｕｌｔｒａ Ｒｏｓｅ Ｒ（東洋インキ社製）、
Ｓａｎｙｏ Ｆａｎａｌ Ｒｏｓｅ（山陽色素社製）、
Ｆａｓｔ Ｒｏｓｅ Ｌａｋｅ ＦＧ（東洋インキ社製）、
Ｆａｎａｌ Ｐｉｎｋ Ｂ（ＢＡＳＦ 社製）、
Ｈａｌｏｐｏｎｔ Ｐｉｎｋ ２ＢＭ（Ｄｕｐ 社製）、
Ｆａｓｔｅｌ Ｐｉｎｋ Ｂ Ｓｕｐｒａ （ＩＣＩ 社製）。
Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｒｅｄ ４９ の例として、
Ｒｈｏｄａｍｉｎｅ Ｂ Ｂａｓｅ（住友化学社製）、
Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｒｈｏｄａｍｉｎｅ Ｂ Ｃｏｎｃ（池田化学社製）
等があげられる。
【００３７】
３）下記一般式（ＩＩＩ）のアミノ基を含む樹脂
【化９】
（式中Ｒ６，Ｒ７及びＲ８は水素または炭素数１〜５のアルキル基で、これらは同じであっても異なってもよい。Ｄは炭素または水素数１〜５のアルキレン基である。）
またはスチレン系等の共重合体〔ジメチルアミノエチルメタクリレート−スチレン共重合体（重合モル比：１０／９０あるいは１５／８５）等があげられる。
【００３８】
４）下記一般式（ＩＶ）の第四級アンモニウム塩
【化１０】
（式中Ｒ９，Ｒ１０，Ｒ１１及びＲ１２は、炭素原子３〜１７の芳香族炭化水素または脂肪族炭化水素であり、Ｘ−は陰イオンを表わす。陰イオンとしてはハロゲン化物、リン酸塩、スルホン酸、硝酸塩等で、特にハロゲン化物が好ましい。）
【００３９】
これらの例としては、
テトラメチルフェニルアンモニウムクロライド、
テトラブチルアンモニウムクロライド、
テトラブチルアンモニウムクロライドブロマイド、
等が挙げられる。また、市場ではボントロンＰ５１（オリエント化学）がある。
【００４０】
以下着色剤について説明する。
（１）ブラック着色剤
ブラック着色剤の具体例としてカーボンブラック、スピリットブラック、アニリンブラック（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌａｃｋ １）等を挙げることができる。
【００４１】
（２）イエロー着色剤
イエロー着色剤の具体例としては、
Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ １ Ｓｙｍｕｌｅｒ Ｆａｓｔ Ｙｅｌｌｏｗ ＧＨ（大日本インキ社製）、
Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ ３ Ｓｙｍｕｌｅｒ Ｆａｓｔ Ｙｅｌｌｏｗ １０ＧＨ（大日本インキ社製）、
Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ １２ Ｓｙｍｕｌｅｒ Ｆａｓｔ Ｙｅｌｌｏｗ ＧＦ（大日本インキ社製）、
Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ １３ Ｓｙｍｕｌｅｒ Ｆａｓｔ Ｙｅｌｌｏｗ ＧＲＦ（大日本インキ社製）、
Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ １４ Ｓｙｍｕｌｅｒ Ｆａｓｔ Ｙｅｌｌｏｗ ５ＧＲ（大日本インキ社製）、
Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ １７ Ｓｙｍｕｌｅｒ Ｆａｓｔ Ｙｅｌｌｏｗ ８ＧＲ（大日本インキ社製）
さらに、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ １２として、イエロー１５２（有本化学）ピグメントイエローＧＲＴ（山陽色素）、スミカプリントイエロー ＳＴ−Ｏ（住友化学）、ベンジジンイエロー１３１６（野間化学）等を挙げることができる。
【００４２】
（３）マゼンタ着色剤
マゼンタ着色剤の具体例としては、、
Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ ８１ Ｓｙｍｕｌｅｘ Ｒｏｄａｍｉｎｅ Ｙ Ｔｏｎｅｒ Ｆ（大日本インキ社製）、
Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ １２２ Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ Ｐｉｎｋ Ｅ（ヘキスト社製）、
Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ ５７ Ｓｙｍｕｌｅｒ Ｂｒｉｌｌ Ｃａｒｍｉｎｅ ６Ｂ（大日本インキ社製）、
Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ ２２ Ｓｙｍｕｌｅｒ Ｆａｓｔ Ｂｒｉｌｌ Ｓｃａｒｌｅｔ ＢＧ（大日本インキ社製）、
Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ ２１ ＳａｎｙｏＦａｓｔ Ｒｅｄ ＧＲ（山陽色素社製）、
Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ １８ Ｓａｎｙｏ Ｔｏｌｕｉｄｉｎｅ Ｍａｒｏｏｎ Ｍｅｄｉｕｍ（山陽色素社製）、
Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ １１４ Ｓｙｍｕｌｅｒ Ｆａｓｔ Ｃａｒｍｉｎｅ Ｂ５（大日本インキ社製）、
Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ １１２ Ｓｙｍｕｌｅｒ Ｆａｓｔ Ｒｅｄ ＦＧＲ（大日本インキ社製）、
Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ ５ Ｓｙｍｕｌｅｒ Ｆａｓｔ Ｃａｒｍｉｎｅ ＦＢ（大日本インキ社製）
等を挙げることができる。
【００４３】
（４）シアン着色剤
シアン着色剤の具体例としては、
Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ １５ Ｆａｓｔｇｏｎｅ Ｂｌｕｅ ＧＳ（大日本インキ社製）、
Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ １５ Ｆａｓｔｇｏｎｅ Ｂｌｕｅ Ｃｈｒｏｍｏｆｉｎｅ ＳＲ（大日精化社製）、
Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ １６ Ｓｕｍｉｔｏｎｅ Ｃｙａｎｉｎｅ Ｂｌｕｅ ＬＧ（住友化学社製）、
Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＧｒｅｅｎ ７ Ｐｈｔｈａｌｏｃｙａｎｉｎｅ Ｇｒｅｅｎ（東京インク社製）、
Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＧｒｅｅｎ ３６ Ｃｙａｎｉｎｅ Ｇｒｅｅｎ ２ＹＬ（東京インク社製）、
Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ １５：３ Ｃｙａｎｉｎｅ Ｂｌｕｅ ＧＧＸ（日本ピグメント社製）
等を挙げることができる。
【００４４】
これらの着色剤は、結着樹脂１００重量部に対して０．５〜４０重量部、好ましくは１〜３０重量部で使用される。荷電制御剤としては、負極性のものとして金属錯塩染料、サリチル酸金属塩またはサリチル酸誘導体の金属塩等があり、また正極性のものとして、ニグロシン染料、第４級アンモニウム塩、アミノ基を含む樹脂等がある。この荷電制御剤は、結着樹脂１００重量部に対して０．０５〜２５重量部、好ましくは０．１〜２０重量部で使用される。
【００４５】
本発明のトナー粒径は、約３０μｍ以下、好ましくは３〜２０μｍとする。この他、トナーとしての特性改質剤をトナー中あるいはトナー表面に添加してもよい。例えば、トナーの流動性を改善するためにＴｉＯ２、ＳｉＯ２、ＳｎＯ２、Ａｌ２Ｏ３等の他の外添剤を添加してもよい。
【００４６】
本発明において使用されるキャリアとしは、酸化鉄粉、Ｎｉ−Ｚｎフエライト、Ｃｕ−Ｚｎフィライト、Ｂａフェライト、Ｓｒフェライト、ＺｎＯフェライト、ガラスビ−ズ、鉄粉、Ｎｉ粉、Ｃｏ粉、樹脂ビーズ等の１０〜３００μｍ、好ましくは１５〜１５０μｍの粒子径を有するものが用いられる。必要に応じて被覆層を設けてもよい。
【００４７】
次に、キャリア被覆層用の離型樹脂としてはポリオレフィン系樹脂、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、塩素化ポリエチレン及びクロロスルホン化ポリエチレン；ポリビニル及びポリビニリデン系樹脂、例えばポリスチレン、アクリル樹脂（例えばポリメチルメタクリレート、ポリアクリロニトリル、ポリビニルアセテート、ポリビニルアルコ−ル、ポリビニルブチラール、ポリ塩化ビニル、ポリビニルカルバゾール、ポリビニルエーテル及びポリビニルケトン；塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体；スチレン−アクリル酸共重合体；オルガノシロキサン結合からなるストレートシリコーン樹脂のようなシリコン樹脂またはその変性品（例えばアルキッド樹脂、ポリエステル、エポキシ樹脂、ポリウレタン等による変性品）；フッ素樹脂、例えばポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、ポリクロロトリフルオロエチレン等の重合体または共重合体；ポリアミド、ポリエステル、例えばポリエチレンテレフタレート；ポリウレタン；ポリカーボネート；アミノ樹脂、例えば尿素−ホルムアルデヒド樹脂；エポキシ樹脂等が挙げられる。
【００４８】
二成分現像剤のトナーとして用いる場合、スぺントトナーのキャリアへの付着防止の点で好ましいのはアクリル樹脂、シリコーン樹脂またはその変性品、フッ素樹脂、特にシリコーン樹脂またはその変性品である。なお、シリコン樹脂（但しストレートシリコーン樹脂）の市販品としては信越化学社製のＫＲ２７１、ＫＲ２２５、ＫＲ２５１、トーレシリコーン社製 ＳＲ２４００、 ＳＲ２４０６等があり、また変性シリコーン樹脂としては信越化学社製のＫＲ２０６（アルキッド樹脂変性品）、ＫＲ３０９３（アクリル樹脂変性品）、ＥＳ １００１Ｎ（エポキシ樹脂変性品）、トーレシリコン社製 ＳＲ２１１５（エポキシ樹脂変性品）、 ＳＲ２１１０（アルキッド樹脂変性品）等がある。
以上のような離型性樹脂の使用量はキャリア芯材１００重部当り０．５〜５０重量部程度が妥当である。
【００４９】
前記のトナー材料は、磁性一成分トナーとして用いてもよく、そのために磁性粉を含有せしめてもよい。このような磁性粉としては、磁場の中に置かれて磁化される物質が用いられ、鉄、コバルト、ニッケル等の強磁性金属の粉末もしくはマグネタイト、ヘマタイト、フェライト等の合金や化合物がある。この磁性粉の含有量はトナー重量に対して１５〜７０重量％である（但し、ブラック着色材以外の着色剤のトナーを除く）。
また、前記のトナー材料は非磁性一成分トナーとしての本発明のトナーに使用してもよい。
【００５０】
【実施例】
以下実施例について本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例によって限定されるものではない。なお、以下の部は重量部を指す。
【００５１】
負トナーの実施例
〔実施例１〕
ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）樹脂分散液（ポリフロンタフコートエナメル ＴＣ−７００シリーズ；ダイキン工業）を＃８０のアルミ系研磨剤でブラスト処理した複写機ＦＴ６９６０（リコー社製）用定着ローラの芯金にエアースプレーを用いて塗布し、９０℃で５分間乾燥後３５０℃３０分間焼き付け処理して約３０μｍの被覆層を形成した定着ローラを作成した。
【００５２】
次に、加圧ロ−ラとしては、ＦＴ６９６０用加圧ロ−ラの芯金をトルエンで脱脂し、オルガノポリシロキサン液を塗布してプライマー層を設けたものを用意し、この芯金を金型に入れ、二液性のシリコーンゴム主剤と硬化剤を混合撹拌したものを金型に注入した後、シリコーンゴムを加硫硬化させてゴム硬度４０度、ゴム厚７ｍｍの加圧ロ−ラを得た。前記の２つのローラを図１に示す定着装置のように改造してＦＴ６９６０定着部にセットした。
【００５３】
次に、下記の方法で現像剤を用意した。
下記処方の混合物を２本ローラ上で加熱下で混練し冷却後、粉砕分級し粒径５〜２０μｍの二成分系現像剤用トナーを作った。
ポリスチレン（Ｄ−１２５；エッソ社製） １００部
構造式（Ｉ−１）の制御剤 ５部
カーボンブラック（＃４４；三菱化成社製） １０部
【００５４】
キャリア被覆剤として下記処方の塗布液を調製した。
シリコーン樹脂液 １００部
（ ＳＲ２４０６，固形分２０％；トーレ シリコーン社製）
トルエン １５００部
【００５５】
回転円板型流動層粒子塗布装置に、平均粒径５０μｍのフェライト・キャリア５ｋｇを入れ流動させながら上記処方の塗布液を８０℃の加熱下で散布し、塗布を行なった塗布物を塗布装置より取り出し恒温槽に入れ、２００℃で２時間加熱しシリコーン膜を硬化させた。
【００５６】
上記で得られたトナー２．５部とキャリア１００部の割合で混合して負帯電現像剤を調製した。この現像剤をＦＴ６９６０（リコー社製）の現像部にセットし、１０万枚の連続画像作成通紙テストを行なったところ、オフセットの発生に伴うクリーニングユニットの汚れは全く認められなかった。
【００５７】
〔実施例２〕
実施例１の定着ローラの被覆層を次のように変えた。
ＰＴＦＥ樹脂分散液５００重量部に対して、負帯電付与剤としてフッ素変性シリコーンオイル（Ｆ Ｓ−１２５６；トーレ ダウコーニング社製）２５重量部の割合で今後した液を用いて実施例１と同じ方法で定着ローラに被覆層を形成した。加圧ローラは実施例１と同じものを用い図１に示す定着装置のように改造して、ＦＴ６９６０定着部にセットした。
【００５８】
実施例と同じ現像剤を用いて、２０万枚の連続画像作成通紙テストを実施したところ、オフセットの発生に伴うクリーニングユニットの汚れは実施例１と同様に全く認められなかった。
【００５９】
実施例１に較べ、フッ素変性シリコーンオイル（ＦＳ−１２５６）を被覆層に含有させたので、定着ローラへのシリコーンオイルの濡れ性（シリコーンオイルが均一に塗布される）がよくなり、かつクリーニングフェルトの汚れはより少なかった。
【００６０】
〔実施例３〕
ＦＴ６９６０用定着ローラの芯金をトルエンで脱脂し、オルガノポリシロキサン液を塗布してプライマー層を設けた定着ローラを用意した。この芯金を金型に入れ、二液性のシリコーンゴム主剤と硬化剤の混合物に対して負帯電性シランカップリング剤（トーレ ダウコーニング社製）を重量比で２０％を混合撹拌したものを金型に注入した後、シリコーンゴムを加硫硬化させてゴム硬度７０度、ゴム厚１．５ｍｍの定着ローラを得た。加圧ローラは実施例１のものを用いた。また、現像剤も実施例１のものを用いてＦＴ６９６０によりテストしたところ、実施例１と同様に優れた結果を得た。
【００６１】
〔実施例４〕
実施例３の定着装置において、ＦＴ６９６０用定着ローラと加圧ローラの芯金をアーテージ８０００リアラ（リコー社製カラー複写機）のそれらに代えて、実施例３と同様にして被覆層を作成した。そして、図１に示す定着装置のように改造してアーテージ８０００リアラ定着部にセットした。
【００６２】
現像剤は下記のように調製した。
トナー：
着色剤
各色の着色剤を表３のようにした。
【表３】
樹脂
ポリエステル樹脂 １００部
極性制御剤
ボントロンＥ８４（オリエント化学） １．５部
【００６３】
各色のトナーについて、上記処方を実施例１と同様な方法により、５〜９μｍ粒径のトナーを作成した。
【００６４】
キャリア：
実施例１のもの。
【００６５】
上記各色のトナーそれぞれ５部とキャリア１００部を混合して、各色の現像剤を作成し、アーテージ８０００リアラ現像部にセットしてテストしたところ、５万枚の連続画像形成の通紙後においてもフェルトの汚れもなく良好であった。
【００６６】
正トナーの実施例
〔実施例５〕
定着ローラとして、複写機ＦＴ３３００（リコー社製）の芯金をトルエンで脱脂し、オルガノポリシロキサン液を塗布してプライマー層を設けたものを用意した。この芯金を金型に入れ、二液シリコーンゴム主剤と硬化剤を混合撹拌したものを金型に注入した後、シリコーンゴムを加硫硬化させて、ゴム硬度７０度、ゴム厚１．５ｍｍの定着ローラを得た。
【００６７】
加圧ローラは、ＦＴ３３００の芯金に実施例１のＰＴＦＥの被覆層を実施例１と同様にして形成した。
前記の２つのローラを図１に示す定着装置のように改造して、ＦＴ３３００定着部にセットした。
【００６８】
現像剤は下記のように調製した。
トナー：
トナー処方として、下記処方の混合物を２本ロール上で加熱下混練し冷却後、粉砕分級し、５〜２０μｍのトナーを作成した。
【００６９】
キャリア：
実施例１のもの。
【００７０】
前記のトナーとキャリアを実施例１と同様に混合して現像剤を作成し、ＦＴ３３００にセットして実施例１と同様に１０万枚の連続画像作成通紙テストを行なったところ、オフセッの発生に伴うクリーニングユニットの汚れは全く認められなかった。
【００７１】
〔実施例６〕
定着ローラとして、実施例５のシリコーンゴム１００重量部に対し正帯電付与剤のアミン変性シリコーンオイル２０重量部（ＳＦ８４７１ トーレ・ダウコーニング社）を含有させたものを実施例５と同じようにして用意した。加圧ローラは、実施例３と同じものをＦＴ３３００の加圧ローラ芯金に被覆した。
【００７２】
前記の２つのローラを図１に示す定着装置のように改造して、ＦＴ３３００定着部にセットした。実施例５の現像剤を用い実施例１と同様に１０万枚の連続画像作成通紙テストを行なったところ、オフセットの発生に伴うクリーニングユニットの汚れは全く認められなかった。
【００７３】
〔実施例７〕
定着ローラとして、実施例５のシリコーンゴム１００重量部に対し、正帯電付与剤のチタネート系カップリング剤（ＫＲ４４ 味の素社）を２０重量部を含有させたものを用意した。その他は実施例６と同様にして１０万枚の連続画像作成通紙テストを行なったところ、オフセットの発生に伴うクリーニングユニットの汚れは全く認められなかった。
【００７４】
〔実施例８〕
定着ローラとして、実施例５のシリコーンゴム１００重量部に対し、正帯電付与剤のアミノシランカップリング剤（ ＳＨ６０２０ トーレ・ダウコーニング社）を２０重量部含有させたものを実施例５と同様にして用意した。その他は実施例６と同様にして、１０万枚の連続画像作成通紙テストを行なったところ、オフセットの発生に伴うクリーニングユニットの汚れは全く認められなかった。
【００７５】
〔比較例１〕
実施例１の定着ローラ及び加圧ローラの被覆を、実施例５に用いたＦＴ３３００の芯金に被覆した。定着ローラの被覆はＰＴＦＥであるので負帯電性となる。このローラ対をＦＴ３３００の定着部にセットし、実施例５と同じ方法でテストしたところ、トナーは正極性のため５万枚の連続通紙で定着ローラのクリーニングフェルトの汚れがひどく、コピー紙上の地汚れも目立ち、画像品質は好ましいものではなかった。
【００７６】
〔比較例２〕
実施例５の定着ローラ及び加圧ローラの被覆を、実施例１に用いたＦＴ６９６０の芯金に被覆した。この場合、加圧ローラはＰＴＦＥであるので定着ローラの被覆層は正帯電性となる。このローラ対をＦＴ６９６０の定着部にセットし、実施例１と同じ方法でテストしたところ、トナーは負極性のため５万枚の連続通紙で定着ローラのクリーニングフェルトの汚れがひどく、コピー紙上の地汚れも目立ち、画像品質は好ましいものではなかった。
【００７７】
〔比較例３〕
実施例６において、定着ローラの正帯電付与剤を添加しないで定着ローラを作成した。これ以外は実施例６と同様にしてテストを行なったところ、８万枚通紙した後のクリーニングフェルトの汚れを見ると、実施例６の１０万枚のときと較べて明らかに汚れが目立った。
【００７８】
〔比較例４〕
実施例７において、正帯電付与剤を添加しないで定着ローラを作成し、比較例３と同様なテストを行なったところ、８万枚通紙した後のクリーニングフェルトの汚れを見ると実施例７の１０万枚のときと較べて明らかに汚れが目立った。
【００７９】
〔比較例５〕
実施例８において、正帯電付与剤を添加しないで定着ローラを作成し比較例３と同様なテストを行なったところ、８万枚通紙した後のクリーニングフェルトの汚れを見ると実施例８の１０万枚のときと較べて明らかに汚れが目立った。
【００８０】
【発明の効果】
本発明によれば、表面に離型層を設けてなる定着ローラによる乾式トナー粉像の定着方法において、定着ローラの離型層と加圧ローラの材料を適当に組み合わせ、離型層が加圧ローラとの摩擦によりトナー粉像の有する帯電極性と同極性に帯電するようにした定着ローラと加圧ローラ対によってトナー粉像の定着するようにしたので、ローラ対の間に入って定着されるトナー粉像は何らの付加的装置を設けることなしに、定着ローラとの接触時に定着ローラから静電的に反発されて定着ローラにトナーを付着させないで、定着ローラ上のオフセット自体を減少させ、オフセットのクリーニング装置のメインテナンスの容易化及び簡単化を可能とする。
【図面の簡単な説明】
【図１】接触加熱定着法の説明図である。
【図２】本発明の作用を模式的に表わしたもので、（ａ）はトナー粉像が正極性、（ｂ）はトナー粉像が負極性の場合を示す。
【符号の説明】
１………定着ローラ、３………ランプ、４………分離爪、５………転写部材、６………トナー粉像、７………加圧ローラ、８………シリコーンオイル、９………塗布フェルト。
【産業上の利用分野】
本発明は複写機、プリンタ、ファクシミリ等の装置に使用される電子写真装置のトナー粉像を担持する転写部材表面にトナー粉像を接触加熱定着するための定着方法及びその定着ローラに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来電子写真法等により転写部材上にトナー粉像を形成し、このトナー粉像を転写部材表面に定着する方法が知られている。ここで用いられるトナーは一般に可塑性樹脂に着色剤として例えばカーボンブラック等の着色剤が混合された０．１〜５０μｍ程度の帯電性微粒子であり、このトナーを用いて種々の現像法で転写部材上にトナー粉像が形成され、このトナー粉像の定着には接触加熱定着法が広く行なわれている。
【０００３】
接触加熱定着法は、少なくとも一方を加熱した一対のローラ間に一定圧力を印加し、未定着トナー粉像を有する転写部材を通過させることによりトナー粉像の定着を行なうもので、これは他の加熱定着装置に比ベて低電力、かつ、定着部での紙づまりによる火災の危険性の少ないこと等の利点がある。
【０００４】
接触加熱定着法は図１に示すように、転写部材５上のトナー粉像６は定着ローラ１と加圧ローラ７のローラ対で定着される。定着ローラ１の離型層３にはゴム状弾性体のシリコーンゴム、フッ素ゴムまたはフッ素樹脂等を用いる。加圧ローラ７の表面にも上記のゴム状弾性体を施してトナーを付着させないと同時に、ローラ対に適度な定着ニップが得られるようにする。
【０００５】
上記のような定着装置では定着ローラ１の加熱表面がトナー粉像と直接に接触するため、トナー等の粘着性物質が定着ローラ表面に付着する（以下、オフセットと称する）現象が発生するが、これを防ぐためにシリコーンオイル等の離型剤を連続的に塗布するオイル供給装置が必要である。即ち、定着ローラ１の離型層３には、シリコーンオイル８が塗布フェルト９を介して供給される。シリコーンオイル８の薄層が定着ローラ１の表面に塗布されると、ローラ表面と転写部材上に支持されたトナー粉像との間に界面を形成する。この界面で低い表面エネルギー層のシリコーンオイル８がニップを通過するときトナーに与えられ、トナーが定着ローラ１にオフセットするのを防止するのである。
【０００６】
しかし、一般に定着ローラにシリコーンオイルを塗布している場合であっても、微小のトナーは定着ローラに付着する。この微小のトナーが塗布フェルトを徐々に汚染して行き（微小オフセット）、そのためにフェルトはトナーで覆われてシリコーンオイルがフェルトから定着ローラに供給できなくなり、そのため、定着ローラへトナーがオフセットしてコピー紙の画像はトナー抜けとなる。この微小トナーは、軟化点が低くシャープメルトタイプのカラートナーの場合に特に発生し易い。
【０００７】
従来よりこの微粒子オフセットを種々の清掃部材の使用による克服が試みられている。その清掃部材としては、クリーニングブレードやクリーニングローラを設けることによりオフセットを防止することが行なわれるが、その性能は初期的にはよいが長期に渡っては安定せず、数千〜数万枚のコピー毎にクリーニング装置を清掃するか、または交換しなければならないといった欠点を有していた。
【０００８】
このオフセット量は定着ローラの表面温度によって大きく変化するとことが知られている。つまりローラ表面の加熱が不十分であるとトナー粒子同志が溶融合体せず粒子状のままであり、ローラ表面近傍のみのトナーが溶解して粘着性となるため、その粘着トナーが定着ローラに移行して多量のオフセットが発生するといわれている。また、ローラ表面の加熱が充分過ぎると溶融合体した粘着トナー集団を保持する凝集力が、ローラ表面にトナーをオフセットする付着力よりも小さくなってトナー粉像層に分裂が起こり、多量のオフセットが発生するといわれている。
【０００９】
上記オフセットを最小に押さえることはクリーニング装置の負担及びメインテナンスの負担の軽減化の上で重要であり、多くの接触加熱定着装置では上記のオフセット発生の温度範囲内に定着温度設定しているにもかかわらず、目に見えない微粒子のオフセットが発生してしまうのが実状である。
【００１０】
この問題に対し特開昭５５−５５３７４号公報では、定着ローラ１と加圧ローラ７のニップ域にトナー粉像６が載った転写部材５が通過する時に、両ローラ１，７の表面には転写部材５との摩擦帯電により帯電が生じ、転写部材５にはローラと反対極性の電荷の帯電が生じ、これらの電荷が定着ローラ１のオフセット現象に作用していることを見出し、ローラ表面及びトナーの極性と荷電量を適当に外部付力により調節することによりオフセットを減少させる方法を提案している。
【００１１】
これは定着ローラ表面とトナーの極性を同極または無極にすることにより、また加圧ローラ表面とトナーの極性を異極または無極にすることによって達成されるもので、定着ローラまたは加圧ローラとトナー間に帯電を、例えばコロトロンによる高圧直流電圧、除電クロス等の除電装置、バイアスローラによる電荷印加装置等により積極的に与えることによって、定着ローラとトナー間に静電反発力または加圧ローラとトナー間に静電的な引力を生じさせてオフセットを減少させるのものである。
【００１２】
上記の提案によるオフセットを減少させる方法は、定着ローラ離型層または加圧ローラに必要な帯電を与えてオフセットを減少を図るのに、定着ローラ離型層または加圧ローラの材料対の種類を問わずにロールに必要な帯電を付与する帯電装置を現像部に増設せねばならず、現像装置が複雑でコスト高になる。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は以上の問題に鑑みなされたもので、簡単で安価な方法により定着ローラに対するオフセット自体を減少させ、オフセットのクリーニング装置のメインテナンスの容易化及び簡単化を図ることを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、表面に離型層を設けてなる定着ローラによる乾式トナー粉像の定着方法において、該離型層が加圧ローラの被覆層との摩擦によりトナー粉像の帯電極性と同極性に帯電するように形成された定着ローラと該定着ローラとは逆の極性に帯電するように形成された被覆層を有する加圧ローラとからなるローラ対によってトナー粉像を定着することを特徴とするトナー粉像の定着方法を提案する。
また本発明は、上記方法に使用される定着ローラであって、離型層にトナー粉像と同極性の帯電極性となるような帯電付与剤を含有させた定着ローラを提案する。
また本発明においては、前記の帯電付与剤がフッ素変性シリコーンオイルもしくはアミン変性シリコーンオイル、チタネート系カップリング剤またはシランカップリング剤であることが望ましい。
【００１５】
即ち、本発明は定着ローラにトナーが付着しないようにするために、加圧ローラとの摩擦により帯電する定着ローラの極性がトナー粉像の極性と同極になるような形に定着ローラの離型層を形成しておくことで、ローラ対の間に入って定着されるトナー粉像が、何らの付加的装置を設けることなしに、定着ローラとの接触時に反発されて定着ローラにトナーを付着させないようにするもので、これによりトナー粉像の極性を利用してトナーを定着ローラに付け難くすることができ（離型効果）、定着ローラにオフセットを生じること防ぐことができる。
【００１６】
従ってオイル塗布の場合には、塗布フェルトが汚れ難く、シリコーンオイルが常に均一に塗布されているので、離型層がトナーに汚染されて劣化することにより発生するオフセットを防止でき、定着ローラの長寿命化を可能とするものである。
【００１７】
図２は、本発明の作用を模式的に表わしたもので、定着ローラ１の離型層３にはトナー粉像の帯電と同極性になる物質を含有させておき、トナー粉像定着時にトナーと定着ローラ間で反発力を発生させて定着ローラ１にトナーを付着させない効果をもたせ、従って塗布フェルトが汚れないという好結果が得られる。図２（ａ）はトナー粉像が正極性、図２（ｂ）はトナー粉像が負極性の場合を示す。
【００１８】
離型層に添加する帯電付与物質としては、フッ素変性シリコーンオイルもしくはアミン変性シリコーンオイル、チタネート系カップリング剤またはシランカップリング剤であることが望ましく、その添加量はシリコーンゴムまたはフッ素樹脂１００重量部に対し１〜８０重量部、より好ましくは２５〜６０重量部がよい。
【００１９】
なお、トナーに離型性をもたせておけば、シリコーンオイルの塗布は必ずしも必要ではない。また本発明は、微小トナーを静電気の反発力により定着ローラに付着させず、定着時にローラ対の軸方向に転写部材の紙を伸ばす傾向となるので、定着時に転写部材がシワを発生し難くなる。また、シランカップリング剤は離型層と芯金との接着性を高める効果もある。
【００２０】
以下、本発明の表面に離型層が設けてなる定着ローラにおいて、該離型層が加圧ローラとの摩擦によりトナー粉像が正極性なら正帯電し、トナー粉像が負極性なら負帯電となるように被覆した定着ローラと加圧ローラによってトナー粉像を定着する乾式トナーの定着する装置の定着ローラ及び加圧ローラの構成に関して詳述する。
【００２１】
従来から異なる固体を接触したとき、正負どちらの帯電をするかを予測するのに帯電列が利用されている。その一例を示したものに表１に示す表がある〔Ｔ．Ｌ．Ｔｈｏｕｒｓｏｎ：ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓ． Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｄｅｖｉｃｅｓ， ＥＤ−１９，４９５ （１９７２）〕 。この表１は任意に２つの材料を取り出して接触すると、表の上方にある材料は正に、下方にある材料が負に帯電するように並べられている。
【００２２】
【表１】
ところで、結着樹脂に着色剤、帯電制御剤等を混練後分級して得られたトナーは、キャリア等の他物質との接触により帯電する。本発明では、この帯電したトナーによるトナー粉像を定着ローラを用いて定着する場合、定着ローラの離型層に帯電制御剤のような働きを示す物質を添加することで、トナーの帯電極性と同極性となるような定着ローラを提供するものである。
【００２４】
例えば、定着ローラにフッ素樹脂を被覆し加圧ローラにシリコーンゴムを被覆したローラ対を構成すると、表１から定着ローラは負に帯電し、加圧ローラは正に帯電することがわかる。このローラ対により負帯電性トナー粉像を定着させれば、定着ローラとトナー粉像の帯電が負帯電性の同極性状態で定着を遂行させることができる。
【００２５】
ローラ対とトナーの極性の詳細な関係を表２に示す。例えば、定着ローラと加圧ローラの両方をシリコーンゴムのローラ対として負帯電性トナー粉像を定着するとき、定着ローラには帯電性付与剤としてハロゲンを含んだ負帯電性付与剤を添加する。また、正帯電性トナー粉像を定着するとき、定着ローラにはアミノ基を含んだ正帯電性付与剤を添加する。
【００２６】
【表２】
表２において、Ｎｏ．２のケースの場合、定着ローラの負極性の帯電量を大きくするとともに、フッ素変性シリコーンオイルを定着ローラの被覆層に加えることでローラ表面へのシリコーンオイル塗布時の濡れ性がよくなるので、オフセットが生じ難くなる効果も発生する。
【００２８】
また、定着ローラにシリコーン樹脂を用い加圧ロ−ラにフッ素樹脂を用いれば、正帯電性トナーが本発明として対応する。しかし、フッ素樹脂はゴムでないために定着時にニップ時間がとれない。その対策として定着ローラのシリコーンゴムを厚くすると、定着芯金ローラからの熱の伝達が速やかに行なわれない。つまり、ゴム断熱層のために芯金ローラから定着ローラ表面に至る温度勾配が大きくなり、芯金ローラを充分に高温にしないと定着ローラ表面の温度を高くすることができず、トナー粉像の定着ができない。また、それに伴って、芯金ローラにおいてゴムが剥離し易くなってしまう。そこで、定着ローラにシリコーンゴム、加圧ロ−ラにも定着ローラのシリコーンゴムよりもやや厚いゴム層を被覆してローラ対を構成することが望ましい。
【００２９】
表２の組合せにおいて、近年の高画質化の指向から定着ローラにはシリコーンゴムを用いることが好ましいことが指摘されている〔（電子写真の高画質から見た転写定着：奥川ら、電子写真学会誌２６巻Ｎｏ．１（１９８７）〕。
【００３０】
次に本発明に使用されるトナー及びキャリアについて説明する。
トナーは結着剤樹脂、帯電制御剤及び着色剤からなり、以下のようなものが例示できる。
（１）結着剤樹脂例
ポリスチレン、クロロポリスチレン、ポリ−α−メチルスチレン、スチレン−クロロスチレン共重合体、スチレン−プロピレン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−塩化ビニル共重合体、スチレン−酢酸ビニル共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−アクリル酸エステル共重合体（スチレン−アクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリル酸エチル共重合体、スチレン−アクリル酸ブチル共重合体、スチレン−アクリル酸オクチル共重合体、スチレン−アクリル酸フェニル共重合体等）、スチレン−メタクリル酸エステル共重合体（スチレン−メタクリル酸メチル共重合体、スチレン−メタクリル酸エチル共重合体、スチレン−メタクリル酸ブチル共重合体、スチレン−メタクリル酸フェニル共重合体等）、スチレン−α−クロルアクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル−アクリル酸エステル共重合体等のスチレン系樹脂（スチレンもしくはスチレン置換体を含む単重合体または共重合体）、塩化ビニル樹脂、ロジン変性マレイン酸樹脂、フェニール樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、低分子量ポリエチレン、低分子ポリプロピレン、アイオノマー樹脂、ポリウレタン樹脂、ケトン樹脂、エチレン−エチルアクリレート共重合体、キシレン樹脂、ポリビニルブチラール、特に好ましく用いられるのはスチレン系樹脂である。
【００３１】
（２）帯電制御剤例
（２）−１：負帯電制御剤例
１）下記一般式（Ｉ）で表わされる金属錯塩染料
【化１】
【００３２】
具体例としては、次の構造式（Ｉ−１）〜（Ｉ−６）のものがあげられる。
【化２】
２）下記一般式（ＩＩ）で示されるサリチル酸金属塩またはサリチル酸誘導体の金属塩
【化８】
【００３４】
かかる一般式で表わされた金属は、Ｃｌａｒｋ，Ｊ．Ｌ．Ｋａｏ，Ｈ． Ｊ．Ａｍｅｒ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，７０，２１５１，（１９４８）に記載された方法によって容易に合成することができる。例えば、溶媒中に２モルのサリチル酸ナトリウム塩（サリチル酸誘導体のナトリウム塩を含む）と１モルの塩化亜鉛とを添加し混合し加温して撹拌することによりサリチル酸ナトリウム亜鉛を得る。
この金属塩が亜鉛塩以外のものについても上記の方法に準じて製造することができる。
また、市場ではボントロンＥ８４（オリエント化学）がある。
【００３５】
（２）−２：正帯電制御剤例
１）ニグロシン染料（特にアジン系油溶性でＣ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｂｌａｃｋ５， Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｂｌａｃｋ ７に含まれるものがよい。）
これには、Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｂｌａｃｋ ５の例として、
Ｏｒｉｅｎｔ Ｓｐｉｒｉｔ Ｂｌａｃｋ ＡＢ（オリエント化学社製）、
Ｏｒｉｅｎｔ Ｓｐｉｒｉｔ Ｂｌａｃｋ ＳＢ（オリエント化学社製）、
Ｓｐｉｒｉｔ Ｂｌａｃｋ Ｎｏ３５０（住友化学社製）、
Ｓｐｉｒｉｔ Ｂｌａｃｋ Ｎｏ９００（住友化学社製）、
Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｂｌａｃｋ ７ の例として
Ｎｉｇｒｏｓｉｎ Ｂａｓｅ ＧＢ（Ｂａｙｅｒ社製）、
Ｎｉｇｒｏｓｉｎ Ｂａｓｅ ＬＫ（ＢＡＳＦ社製）等があげられる。
【００３６】
２）キサンテン染料（特にＣ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ８１，Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｒｅｄ ４９ に含まれるものがよい。）
これには、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ ８１の例として、
Ｄａｉｎｉｃｈｉ Ｆａｓｔ Ｐｉｎｋ ＧＸ Ｔｏｎｅｒ（大日精化社製）、
Ｓｙｍｕｌｅｘ Ｒｏｄａｍｉｎｅ Ｙ Ｔｏｎｅｒ Ｆ（大日本インキ社製、）
Ｒｈｏｄａｍｉｎｅ Ｙ Ｔｏｎｅｒ（大日本インキ社製）、
Ｒｏｓｅ Ｔｏｎｅｒ（東京色材社製）、
Ｕｌｔｒａ Ｒｏｓｅ Ｒ（東洋インキ社製）、
Ｓａｎｙｏ Ｆａｎａｌ Ｒｏｓｅ（山陽色素社製）、
Ｆａｓｔ Ｒｏｓｅ Ｌａｋｅ ＦＧ（東洋インキ社製）、
Ｆａｎａｌ Ｐｉｎｋ Ｂ（ＢＡＳＦ 社製）、
Ｈａｌｏｐｏｎｔ Ｐｉｎｋ ２ＢＭ（Ｄｕｐ 社製）、
Ｆａｓｔｅｌ Ｐｉｎｋ Ｂ Ｓｕｐｒａ （ＩＣＩ 社製）。
Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｒｅｄ ４９ の例として、
Ｒｈｏｄａｍｉｎｅ Ｂ Ｂａｓｅ（住友化学社製）、
Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｒｈｏｄａｍｉｎｅ Ｂ Ｃｏｎｃ（池田化学社製）
等があげられる。
【００３７】
３）下記一般式（ＩＩＩ）のアミノ基を含む樹脂
【化９】
またはスチレン系等の共重合体〔ジメチルアミノエチルメタクリレート−スチレン共重合体（重合モル比：１０／９０あるいは１５／８５）等があげられる。
【００３８】
４）下記一般式（ＩＶ）の第四級アンモニウム塩
【化１０】
【００３９】
これらの例としては、
テトラメチルフェニルアンモニウムクロライド、
テトラブチルアンモニウムクロライド、
テトラブチルアンモニウムクロライドブロマイド、
等が挙げられる。また、市場ではボントロンＰ５１（オリエント化学）がある。
【００４０】
以下着色剤について説明する。
（１）ブラック着色剤
ブラック着色剤の具体例としてカーボンブラック、スピリットブラック、アニリンブラック（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌａｃｋ １）等を挙げることができる。
【００４１】
（２）イエロー着色剤
イエロー着色剤の具体例としては、
Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ １ Ｓｙｍｕｌｅｒ Ｆａｓｔ Ｙｅｌｌｏｗ ＧＨ（大日本インキ社製）、
Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ ３ Ｓｙｍｕｌｅｒ Ｆａｓｔ Ｙｅｌｌｏｗ １０ＧＨ（大日本インキ社製）、
Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ １２ Ｓｙｍｕｌｅｒ Ｆａｓｔ Ｙｅｌｌｏｗ ＧＦ（大日本インキ社製）、
Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ １３ Ｓｙｍｕｌｅｒ Ｆａｓｔ Ｙｅｌｌｏｗ ＧＲＦ（大日本インキ社製）、
Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ １４ Ｓｙｍｕｌｅｒ Ｆａｓｔ Ｙｅｌｌｏｗ ５ＧＲ（大日本インキ社製）、
Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ １７ Ｓｙｍｕｌｅｒ Ｆａｓｔ Ｙｅｌｌｏｗ ８ＧＲ（大日本インキ社製）
さらに、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ １２として、イエロー１５２（有本化学）ピグメントイエローＧＲＴ（山陽色素）、スミカプリントイエロー ＳＴ−Ｏ（住友化学）、ベンジジンイエロー１３１６（野間化学）等を挙げることができる。
【００４２】
（３）マゼンタ着色剤
マゼンタ着色剤の具体例としては、、
Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ ８１ Ｓｙｍｕｌｅｘ Ｒｏｄａｍｉｎｅ Ｙ Ｔｏｎｅｒ Ｆ（大日本インキ社製）、
Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ １２２ Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ Ｐｉｎｋ Ｅ（ヘキスト社製）、
Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ ５７ Ｓｙｍｕｌｅｒ Ｂｒｉｌｌ Ｃａｒｍｉｎｅ ６Ｂ（大日本インキ社製）、
Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ ２２ Ｓｙｍｕｌｅｒ Ｆａｓｔ Ｂｒｉｌｌ Ｓｃａｒｌｅｔ ＢＧ（大日本インキ社製）、
Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ ２１ ＳａｎｙｏＦａｓｔ Ｒｅｄ ＧＲ（山陽色素社製）、
Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ １８ Ｓａｎｙｏ Ｔｏｌｕｉｄｉｎｅ Ｍａｒｏｏｎ Ｍｅｄｉｕｍ（山陽色素社製）、
Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ １１４ Ｓｙｍｕｌｅｒ Ｆａｓｔ Ｃａｒｍｉｎｅ Ｂ５（大日本インキ社製）、
Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ １１２ Ｓｙｍｕｌｅｒ Ｆａｓｔ Ｒｅｄ ＦＧＲ（大日本インキ社製）、
Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ ５ Ｓｙｍｕｌｅｒ Ｆａｓｔ Ｃａｒｍｉｎｅ ＦＢ（大日本インキ社製）
等を挙げることができる。
【００４３】
（４）シアン着色剤
シアン着色剤の具体例としては、
Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ １５ Ｆａｓｔｇｏｎｅ Ｂｌｕｅ ＧＳ（大日本インキ社製）、
Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ １５ Ｆａｓｔｇｏｎｅ Ｂｌｕｅ Ｃｈｒｏｍｏｆｉｎｅ ＳＲ（大日精化社製）、
Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ １６ Ｓｕｍｉｔｏｎｅ Ｃｙａｎｉｎｅ Ｂｌｕｅ ＬＧ（住友化学社製）、
Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＧｒｅｅｎ ７ Ｐｈｔｈａｌｏｃｙａｎｉｎｅ Ｇｒｅｅｎ（東京インク社製）、
Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＧｒｅｅｎ ３６ Ｃｙａｎｉｎｅ Ｇｒｅｅｎ ２ＹＬ（東京インク社製）、
Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ １５：３ Ｃｙａｎｉｎｅ Ｂｌｕｅ ＧＧＸ（日本ピグメント社製）
等を挙げることができる。
【００４４】
これらの着色剤は、結着樹脂１００重量部に対して０．５〜４０重量部、好ましくは１〜３０重量部で使用される。荷電制御剤としては、負極性のものとして金属錯塩染料、サリチル酸金属塩またはサリチル酸誘導体の金属塩等があり、また正極性のものとして、ニグロシン染料、第４級アンモニウム塩、アミノ基を含む樹脂等がある。この荷電制御剤は、結着樹脂１００重量部に対して０．０５〜２５重量部、好ましくは０．１〜２０重量部で使用される。
【００４５】
本発明のトナー粒径は、約３０μｍ以下、好ましくは３〜２０μｍとする。この他、トナーとしての特性改質剤をトナー中あるいはトナー表面に添加してもよい。例えば、トナーの流動性を改善するためにＴｉＯ２、ＳｉＯ２、ＳｎＯ２、Ａｌ２Ｏ３等の他の外添剤を添加してもよい。
【００４６】
本発明において使用されるキャリアとしは、酸化鉄粉、Ｎｉ−Ｚｎフエライト、Ｃｕ−Ｚｎフィライト、Ｂａフェライト、Ｓｒフェライト、ＺｎＯフェライト、ガラスビ−ズ、鉄粉、Ｎｉ粉、Ｃｏ粉、樹脂ビーズ等の１０〜３００μｍ、好ましくは１５〜１５０μｍの粒子径を有するものが用いられる。必要に応じて被覆層を設けてもよい。
【００４７】
次に、キャリア被覆層用の離型樹脂としてはポリオレフィン系樹脂、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、塩素化ポリエチレン及びクロロスルホン化ポリエチレン；ポリビニル及びポリビニリデン系樹脂、例えばポリスチレン、アクリル樹脂（例えばポリメチルメタクリレート、ポリアクリロニトリル、ポリビニルアセテート、ポリビニルアルコ−ル、ポリビニルブチラール、ポリ塩化ビニル、ポリビニルカルバゾール、ポリビニルエーテル及びポリビニルケトン；塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体；スチレン−アクリル酸共重合体；オルガノシロキサン結合からなるストレートシリコーン樹脂のようなシリコン樹脂またはその変性品（例えばアルキッド樹脂、ポリエステル、エポキシ樹脂、ポリウレタン等による変性品）；フッ素樹脂、例えばポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、ポリクロロトリフルオロエチレン等の重合体または共重合体；ポリアミド、ポリエステル、例えばポリエチレンテレフタレート；ポリウレタン；ポリカーボネート；アミノ樹脂、例えば尿素−ホルムアルデヒド樹脂；エポキシ樹脂等が挙げられる。
【００４８】
二成分現像剤のトナーとして用いる場合、スぺントトナーのキャリアへの付着防止の点で好ましいのはアクリル樹脂、シリコーン樹脂またはその変性品、フッ素樹脂、特にシリコーン樹脂またはその変性品である。なお、シリコン樹脂（但しストレートシリコーン樹脂）の市販品としては信越化学社製のＫＲ２７１、ＫＲ２２５、ＫＲ２５１、トーレシリコーン社製 ＳＲ２４００、 ＳＲ２４０６等があり、また変性シリコーン樹脂としては信越化学社製のＫＲ２０６（アルキッド樹脂変性品）、ＫＲ３０９３（アクリル樹脂変性品）、ＥＳ １００１Ｎ（エポキシ樹脂変性品）、トーレシリコン社製 ＳＲ２１１５（エポキシ樹脂変性品）、 ＳＲ２１１０（アルキッド樹脂変性品）等がある。
以上のような離型性樹脂の使用量はキャリア芯材１００重部当り０．５〜５０重量部程度が妥当である。
【００４９】
前記のトナー材料は、磁性一成分トナーとして用いてもよく、そのために磁性粉を含有せしめてもよい。このような磁性粉としては、磁場の中に置かれて磁化される物質が用いられ、鉄、コバルト、ニッケル等の強磁性金属の粉末もしくはマグネタイト、ヘマタイト、フェライト等の合金や化合物がある。この磁性粉の含有量はトナー重量に対して１５〜７０重量％である（但し、ブラック着色材以外の着色剤のトナーを除く）。
また、前記のトナー材料は非磁性一成分トナーとしての本発明のトナーに使用してもよい。
【００５０】
【実施例】
以下実施例について本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例によって限定されるものではない。なお、以下の部は重量部を指す。
【００５１】
負トナーの実施例
〔実施例１〕
ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）樹脂分散液（ポリフロンタフコートエナメル ＴＣ−７００シリーズ；ダイキン工業）を＃８０のアルミ系研磨剤でブラスト処理した複写機ＦＴ６９６０（リコー社製）用定着ローラの芯金にエアースプレーを用いて塗布し、９０℃で５分間乾燥後３５０℃３０分間焼き付け処理して約３０μｍの被覆層を形成した定着ローラを作成した。
【００５２】
次に、加圧ロ−ラとしては、ＦＴ６９６０用加圧ロ−ラの芯金をトルエンで脱脂し、オルガノポリシロキサン液を塗布してプライマー層を設けたものを用意し、この芯金を金型に入れ、二液性のシリコーンゴム主剤と硬化剤を混合撹拌したものを金型に注入した後、シリコーンゴムを加硫硬化させてゴム硬度４０度、ゴム厚７ｍｍの加圧ロ−ラを得た。前記の２つのローラを図１に示す定着装置のように改造してＦＴ６９６０定着部にセットした。
【００５３】
次に、下記の方法で現像剤を用意した。
下記処方の混合物を２本ローラ上で加熱下で混練し冷却後、粉砕分級し粒径５〜２０μｍの二成分系現像剤用トナーを作った。
ポリスチレン（Ｄ−１２５；エッソ社製） １００部
構造式（Ｉ−１）の制御剤 ５部
カーボンブラック（＃４４；三菱化成社製） １０部
【００５４】
キャリア被覆剤として下記処方の塗布液を調製した。
シリコーン樹脂液 １００部
（ ＳＲ２４０６，固形分２０％；トーレ シリコーン社製）
トルエン １５００部
【００５５】
回転円板型流動層粒子塗布装置に、平均粒径５０μｍのフェライト・キャリア５ｋｇを入れ流動させながら上記処方の塗布液を８０℃の加熱下で散布し、塗布を行なった塗布物を塗布装置より取り出し恒温槽に入れ、２００℃で２時間加熱しシリコーン膜を硬化させた。
【００５６】
上記で得られたトナー２．５部とキャリア１００部の割合で混合して負帯電現像剤を調製した。この現像剤をＦＴ６９６０（リコー社製）の現像部にセットし、１０万枚の連続画像作成通紙テストを行なったところ、オフセットの発生に伴うクリーニングユニットの汚れは全く認められなかった。
【００５７】
〔実施例２〕
実施例１の定着ローラの被覆層を次のように変えた。
ＰＴＦＥ樹脂分散液５００重量部に対して、負帯電付与剤としてフッ素変性シリコーンオイル（Ｆ Ｓ−１２５６；トーレ ダウコーニング社製）２５重量部の割合で今後した液を用いて実施例１と同じ方法で定着ローラに被覆層を形成した。加圧ローラは実施例１と同じものを用い図１に示す定着装置のように改造して、ＦＴ６９６０定着部にセットした。
【００５８】
実施例と同じ現像剤を用いて、２０万枚の連続画像作成通紙テストを実施したところ、オフセットの発生に伴うクリーニングユニットの汚れは実施例１と同様に全く認められなかった。
【００５９】
実施例１に較べ、フッ素変性シリコーンオイル（ＦＳ−１２５６）を被覆層に含有させたので、定着ローラへのシリコーンオイルの濡れ性（シリコーンオイルが均一に塗布される）がよくなり、かつクリーニングフェルトの汚れはより少なかった。
【００６０】
〔実施例３〕
ＦＴ６９６０用定着ローラの芯金をトルエンで脱脂し、オルガノポリシロキサン液を塗布してプライマー層を設けた定着ローラを用意した。この芯金を金型に入れ、二液性のシリコーンゴム主剤と硬化剤の混合物に対して負帯電性シランカップリング剤（トーレ ダウコーニング社製）を重量比で２０％を混合撹拌したものを金型に注入した後、シリコーンゴムを加硫硬化させてゴム硬度７０度、ゴム厚１．５ｍｍの定着ローラを得た。加圧ローラは実施例１のものを用いた。また、現像剤も実施例１のものを用いてＦＴ６９６０によりテストしたところ、実施例１と同様に優れた結果を得た。
【００６１】
〔実施例４〕
実施例３の定着装置において、ＦＴ６９６０用定着ローラと加圧ローラの芯金をアーテージ８０００リアラ（リコー社製カラー複写機）のそれらに代えて、実施例３と同様にして被覆層を作成した。そして、図１に示す定着装置のように改造してアーテージ８０００リアラ定着部にセットした。
【００６２】
現像剤は下記のように調製した。
トナー：
着色剤
各色の着色剤を表３のようにした。
【表３】
ポリエステル樹脂 １００部
極性制御剤
ボントロンＥ８４（オリエント化学） １．５部
【００６３】
各色のトナーについて、上記処方を実施例１と同様な方法により、５〜９μｍ粒径のトナーを作成した。
【００６４】
キャリア：
実施例１のもの。
【００６５】
上記各色のトナーそれぞれ５部とキャリア１００部を混合して、各色の現像剤を作成し、アーテージ８０００リアラ現像部にセットしてテストしたところ、５万枚の連続画像形成の通紙後においてもフェルトの汚れもなく良好であった。
【００６６】
正トナーの実施例
〔実施例５〕
定着ローラとして、複写機ＦＴ３３００（リコー社製）の芯金をトルエンで脱脂し、オルガノポリシロキサン液を塗布してプライマー層を設けたものを用意した。この芯金を金型に入れ、二液シリコーンゴム主剤と硬化剤を混合撹拌したものを金型に注入した後、シリコーンゴムを加硫硬化させて、ゴム硬度７０度、ゴム厚１．５ｍｍの定着ローラを得た。
【００６７】
加圧ローラは、ＦＴ３３００の芯金に実施例１のＰＴＦＥの被覆層を実施例１と同様にして形成した。
前記の２つのローラを図１に示す定着装置のように改造して、ＦＴ３３００定着部にセットした。
【００６８】
現像剤は下記のように調製した。
トナー：
トナー処方として、下記処方の混合物を２本ロール上で加熱下混練し冷却後、粉砕分級し、５〜２０μｍのトナーを作成した。
キャリア：
実施例１のもの。
【００７０】
前記のトナーとキャリアを実施例１と同様に混合して現像剤を作成し、ＦＴ３３００にセットして実施例１と同様に１０万枚の連続画像作成通紙テストを行なったところ、オフセッの発生に伴うクリーニングユニットの汚れは全く認められなかった。
【００７１】
〔実施例６〕
定着ローラとして、実施例５のシリコーンゴム１００重量部に対し正帯電付与剤のアミン変性シリコーンオイル２０重量部（ＳＦ８４７１ トーレ・ダウコーニング社）を含有させたものを実施例５と同じようにして用意した。加圧ローラは、実施例３と同じものをＦＴ３３００の加圧ローラ芯金に被覆した。
【００７２】
前記の２つのローラを図１に示す定着装置のように改造して、ＦＴ３３００定着部にセットした。実施例５の現像剤を用い実施例１と同様に１０万枚の連続画像作成通紙テストを行なったところ、オフセットの発生に伴うクリーニングユニットの汚れは全く認められなかった。
【００７３】
〔実施例７〕
定着ローラとして、実施例５のシリコーンゴム１００重量部に対し、正帯電付与剤のチタネート系カップリング剤（ＫＲ４４ 味の素社）を２０重量部を含有させたものを用意した。その他は実施例６と同様にして１０万枚の連続画像作成通紙テストを行なったところ、オフセットの発生に伴うクリーニングユニットの汚れは全く認められなかった。
【００７４】
〔実施例８〕
定着ローラとして、実施例５のシリコーンゴム１００重量部に対し、正帯電付与剤のアミノシランカップリング剤（ ＳＨ６０２０ トーレ・ダウコーニング社）を２０重量部含有させたものを実施例５と同様にして用意した。その他は実施例６と同様にして、１０万枚の連続画像作成通紙テストを行なったところ、オフセットの発生に伴うクリーニングユニットの汚れは全く認められなかった。
【００７５】
〔比較例１〕
実施例１の定着ローラ及び加圧ローラの被覆を、実施例５に用いたＦＴ３３００の芯金に被覆した。定着ローラの被覆はＰＴＦＥであるので負帯電性となる。このローラ対をＦＴ３３００の定着部にセットし、実施例５と同じ方法でテストしたところ、トナーは正極性のため５万枚の連続通紙で定着ローラのクリーニングフェルトの汚れがひどく、コピー紙上の地汚れも目立ち、画像品質は好ましいものではなかった。
【００７６】
〔比較例２〕
実施例５の定着ローラ及び加圧ローラの被覆を、実施例１に用いたＦＴ６９６０の芯金に被覆した。この場合、加圧ローラはＰＴＦＥであるので定着ローラの被覆層は正帯電性となる。このローラ対をＦＴ６９６０の定着部にセットし、実施例１と同じ方法でテストしたところ、トナーは負極性のため５万枚の連続通紙で定着ローラのクリーニングフェルトの汚れがひどく、コピー紙上の地汚れも目立ち、画像品質は好ましいものではなかった。
【００７７】
〔比較例３〕
実施例６において、定着ローラの正帯電付与剤を添加しないで定着ローラを作成した。これ以外は実施例６と同様にしてテストを行なったところ、８万枚通紙した後のクリーニングフェルトの汚れを見ると、実施例６の１０万枚のときと較べて明らかに汚れが目立った。
【００７８】
〔比較例４〕
実施例７において、正帯電付与剤を添加しないで定着ローラを作成し、比較例３と同様なテストを行なったところ、８万枚通紙した後のクリーニングフェルトの汚れを見ると実施例７の１０万枚のときと較べて明らかに汚れが目立った。
【００７９】
〔比較例５〕
実施例８において、正帯電付与剤を添加しないで定着ローラを作成し比較例３と同様なテストを行なったところ、８万枚通紙した後のクリーニングフェルトの汚れを見ると実施例８の１０万枚のときと較べて明らかに汚れが目立った。
【００８０】
【発明の効果】
本発明によれば、表面に離型層を設けてなる定着ローラによる乾式トナー粉像の定着方法において、定着ローラの離型層と加圧ローラの材料を適当に組み合わせ、離型層が加圧ローラとの摩擦によりトナー粉像の有する帯電極性と同極性に帯電するようにした定着ローラと加圧ローラ対によってトナー粉像の定着するようにしたので、ローラ対の間に入って定着されるトナー粉像は何らの付加的装置を設けることなしに、定着ローラとの接触時に定着ローラから静電的に反発されて定着ローラにトナーを付着させないで、定着ローラ上のオフセット自体を減少させ、オフセットのクリーニング装置のメインテナンスの容易化及び簡単化を可能とする。
【図面の簡単な説明】
【図１】接触加熱定着法の説明図である。
【図２】本発明の作用を模式的に表わしたもので、（ａ）はトナー粉像が正極性、（ｂ）はトナー粉像が負極性の場合を示す。
【符号の説明】
１………定着ローラ、３………ランプ、４………分離爪、５………転写部材、６………トナー粉像、７………加圧ローラ、８………シリコーンオイル、９………塗布フェルト。
Claims (1)
- 表面に離型層を設けてなる定着ローラによる乾式トナー粉像の定着方法であって、該離型層が加圧ローラの被覆層との摩擦によりトナー粉像の帯電極性と同極性に帯電するように形成された定着ローラと該定着ローラとは逆の極性に帯電するように形成された被覆層を有する加圧ローラとからなる加圧ローラ対によってトナー粉像を定着する、トナー粉像の定着方法に使用される定着ローラにおいて、前記離型層にトナー粉像と同極性の帯電極性となるような帯電付与剤を含有させ、該帯電付与剤がフッ素変性シリコーンオイルまたはアミン変性シリコーンオイルであることを特徴とする定着ローラ。
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