JPH07121046A - トナー粉像の定着方法及びその定着ローラ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 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、簡単で安価な方法
で定着ローラに対するオフセットを減少させ、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。 【構成】 加圧ローラ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離型層を被覆した定着ロ
ーラと加圧ローラ対によってトナー粉像を定着する。こ
の時、定着ローラの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（例えば、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）を含有させて定着させることが望ましい。

Description

【発明の詳細な説明】

【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外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被覆された
定着ローラと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（ａ）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.H.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１〜１
０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Ｚ
ｎ，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.Solven
t 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、Ori
ent 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 Blac
k 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 Re
d81,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 Fas
t 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Ｐ
５１（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 Blac
k 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 Fa
st Yellow 8GR（大日本インキ社製）さらに、C.I.Pigme
nt 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 Symule
r Fast Brill Scarlet BG(大日本インキ社製)、C.I.Pig
ment 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 Carmi
ne B5（大日本インキ社製）、C.I.Pigment Red 112 Sym
uler 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 Phthalocyanin
e Green（東京インク社製）、C.I.PigmentGreen 36 Cya
nine 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０.１〜２
０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Ｔｉ
Ｏ₂、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１５〜１５０μ
ｍ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、KR
251、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KR
206（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−７
００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ＦＴ６９６
０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、改造した
アーテージ８０００リアラ定着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、５〜２０μ
ｍのトナーを作成した。 ポリスチレン（Ｄ−１２５ エッソ社） １００重量部 ニグロシン染料（スピリットブラック ＳＢ； ２重量部 オリエント化学社） カーボン（＃４４ 三菱化成社） １５重量部

【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。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 坂倉 めぐみ 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項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の帯電極性と同極性
   に帯電するように被覆された定着ローラと加圧ローラ対
   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。
2. 【請求項２】 請求項１の定着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ことを特徴とする
   定着ローラ。
3. 【請求項３】 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
   とする請求項２に記載の定着ローラ。
4. 【請求項４】 帯電付与剤がチタネート系カップリング
   剤であることを特徴とする請求項２に記載の定着ロー
   ラ。
5. 【請求項５】 帯電付与剤がシランカップリング剤であ
   ることを特徴とする請求項２に記載の定着ローラ。