JPH08101598A - 熱定着方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】オフセット現象の発生を有効に防止し、且つ定
着ローラの汚れを有効に防止した接触型熱定着方法に関
する。 【構成】その表面にシリコンオイル塗膜を形成した回動
する定着ローラと、当該定着ローラに圧接する圧着ロー
ラとの間をトナー像を担持した記録材を通過させ、当該
トナー像を記録材上に定着させる熱定着方法において、
上記シリコンオイルが、特定の含フッ素系シリコンオイ
ルであり、且つ上記トナーがスチレン系単量体からなる
構成成分が少なくとも６０％含有するスチレン系樹脂を
含有するトナーであることを特徴とする熱定着方法であ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は熱定着方法に関し、特に
オフセット現象の発生を有効に防止し、且つ定着ローラ
の汚れを有効に防止した接触型熱定着方法に関するもの
である。

【０００２】

【従来技術】従来、電子写真法において、記録材上に担
持されたトナー像は、熱効率が良く、高速定着に適する
等の理由から熱ローラ定着方法が常用されてきた。この
熱ローラ定着方法は、加熱源を内蔵した定着ローラと圧
着ローラとの間をトナー像を担持した記録紙を通過さ
せ、トナーを記録紙へ熱溶融定着させる方法である。

【０００３】この熱ローラ定着方法は、上記長所を有す
る反面、記録紙上のトナーが定着ローラに転写し、回転
後に記録紙の他の個所に付着し、それが定着され、得ら
れた記録紙の画像を汚す、所謂、オフセット現象が発生
するという短所を有している。

【０００４】熱ローラ定着方法のオフセット現象発生の
防止のため、従来、定着ローラ表面にジメチルシリコン
オイルを供給する技術が提案されている。

【０００５】この方法は、オフセット現象の防止には有
効ではあるが、反面、シリコンオイル供給のための装置
を必要とし、又発煙の問題を有していた。一方で、トナ
ー自身に耐オフセット性を付与する提案も多数なされて
おり、例えばトナーに使用する結着樹脂に、例えば、特
開昭５０−１３４６５２号記載の如く、分子量分布の広
い樹脂を使用する技術、特開昭４９−６５２３１号記載
の如く、低分子ポリプロピレンの如き離型剤をトナーに
添加する技術、等の提案がされている。

【０００６】上記提案されているこれら技術は確かにオ
フセット現象の防止には優れた効果を発揮しているが、
オフセット現象を防止する定着温度範囲が狭かったり、
定着性が十分に発揮できない等の問題を有し、このため
定着ローラの汚れのため、定着ローラの寿命が短いとい
う問題を提起している。又、従来のシリコンオイルは、
摩擦帯電性としては正帯電性であり、定着ローラ表面は
正帯電しやすい。このためトナーが負帯電性のトナーを
使用した場合は、記録紙が定着ローラに巻き付く現象が
発生しやすく、従来のシリコンオイルを定着ローラに使
用した場合は、トナーの使用に制約があった。

【０００７】一方、近年定着ローラの替りに固定された
加熱体を使用して移動するフィルムを介して圧着ローラ
に圧接し、その間をトナー像を担持した記録紙を通過さ
せ、熱定着する技術が、例えば特開平５−１１９５３０
号公報に提案されている。この定着方法は、熱効率の良
い定着方法であるが、上述した熱ローラ定着方法で発生
すると同様の諸問題を提起している。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、広い定着温
度領域に渡って、オフセット現象の発生がなく、定着ロ
ーラ等への記録材の巻き付き現象の発生のない熱定着方
法を提供することにある。

【０００９】

【問題点を解決するための手段】

１、その表面にシリコンオイル塗膜を形成した回動する
定着ローラと、当該定着ローラに圧接する圧着ローラと
の間をトナー像を担持した記録材を通過させ、当該トナ
ー像を記録材上に定着させる熱定着方法において、上記
シリコンオイルが、下記一般式〔Ｉ〕で示される構造単
位を有する含フッ素系シリコンオイルであり、且つ上記
トナーがスチレン系単量体からなる構成成分が少なくと
も６０％含有するスチレン系樹脂を含有するトナーであ
ることを特徴とする熱定着方法。

【００１０】

【化３】 （式中、Ｘは炭素原子数１〜４の飽和炭化水素基、又は
アリール基、Ｒ_ｆ は炭素原子数２〜１０のフルオロア
ルキル基、ｎは１〜４の整数を表わす。） ２、固定配置された加熱体と、該加熱体に対向して圧
接、回動する加圧部材との間に移動するフィルム材を配
置し、トナー像を担持した記録材をフィルム材と加圧部
材の間を通過させ、当該トナー像を記録材上に定着させ
る熱定着方法において、上記フィルム材の加圧部材側表
面に、下記一般式〔Ｉ〕で示される構造単位を有する含
フッ素シリコンオイル塗膜を形成すると共に、上記トナ
ーがスチレン系単量体からなる構成成分が少なくとも６
０％含有するスチレン系樹脂を含有するトナーであるこ
とを特徴とする熱定着方法。

【００１１】

【化４】 （式中、Ｘは炭素原子数１〜４の飽和炭化水素基、又は
アリール基、Ｒ_ｆ は炭素原子数２〜１０のフルオロア
ルキル基、ｎは１〜４の整数を表わす。）

【００１２】

【発明の具体的説明】以下本発明の熱定着方法を詳述す
る。

【００１３】本発明の含フッ素シリコンオイルは、上記
一般式〔Ｉ〕で示される構造単位を有するシリコンオイ
ルである。

【００１４】一般式〔Ｉ〕において、Ｘは、メチル基等
の炭素原子数１〜４のアルキル基等の飽和炭化水素基、
又はフェノール基等のアリール基を表わし、Ｒ_ｆ は炭
素原子数２〜１０のフルオロアルキル基であり、好まし
くは、

【００１５】

【化５】 （Ｚは水素原子又はフッ素原子を表わし、ｍは後述の通
り）で表わされる基である。又、Ｒ_ｆ は炭素原子数２
〜８のフルオロアルキル基が好ましい。更にｎは１〜４
の整数、ｍは２〜１０の整数を表わし、ｍは２〜８の整
数であることが好ましい。

【００１６】本発明のがフッ素シリコンオイルは、上述
した構造単位を有することが必須であるが、上記構造単
位に加えて、例えばジメチルシリコン、フェニルメチル
シリコン又はジフェニルシリコン等の構造単位との六重
合体であってもよい。

【００１７】本発明の含フッ素シリコンオイルは、使用
時に適度な粘度を有する液状である程度の分子量を存す
るオイルであることが必要であるが、本発明の目的の達
成割合、定着ローラへのオイル被膜形成性等を考慮し
て、その分子量は、粘度に換えて表わすと、２５℃にお
ける粘度が２０〜１０００センチポイズ（ＣＳ）、特に
１００〜５００ＣＳであるものが好ましく使用される。
この粘度は動的を示し、ＡＳＴＭ Ｄ４４５−４６Ｔ又
はＪＩＳ Ｚ８８０３に準拠し、ウッベローデ粘度計に
より測定される。

【００１８】又、この粘度は、本発明の含フッ素シリコ
ンオイル製造時に、重合度を調整しながら、制御するこ
とができる。

【００１９】本発明の含フッ素シリコンオイルが共重合
体である場合、本発明の諸目的達成度から本発明の一般
式〔Ｉ〕で示した構造単位が、２０モル％以上含まれる
のが好ましく、２０モル％未満しか含まれていない場
合、本発明の目的の達成度合が低すぎ、且つ他の構造単
位のものの性質に基づく効果の方が顕著に出やすくな
り、本発明の目的が達成できない場合もある。

【００２０】本発明の含フッ素シリコンオイルの製造方
法は、通常のシリコンオイルの製造方法と類似にジアル
キル置換ジクロロシランを硅素と塩化アルキルとの反応
で調整し、これを用いて加水分解することでシロキサン
となし、ついで環状オリゴマーあるいは線状オリゴマー
を形成した後にこれらを重合することで合成される。本
発明の含フッ素シリコンオイルは側鎖にフッ素化アルキ
ル基を有しているものであるが、この場合には塩化アル
キルの代わりに末端にクロロ基を有するフッ素系化合
物、例えば下記一般式〔ＩＩ〕で示す構造を有する化合
物を用いることで容易に製造される。 一般式〔ＩＩ〕 Ｚ−（ＣＦ_２）_ｍ（ＣＨ_２）_ｎＣｌ ここで、Ｚは前述の通りである。ｍは２〜１０の整数、
ｎは１〜４の整数を表わす。

【００２１】一般式〔ＩＩ〕で示される化合物の代謝具
体例を以下に挙げる。 （Ａ）ＣＦ_３ＣＦ_２ＣＨ_２Ｃｌ （Ｂ）ＣＦ_３ＣＦ_２ＣＦ_２ＣＨ_２Ｃｌ （Ｃ）ＣＦ_３ＣＦ_２ＣＦ_２（ＣＨ_２）_２Ｃｌ （Ｄ）ＣＦ_３ＣＦ_２ＣＦ_２ＣＦ_２（ＣＨ_２）_２Ｃｌ （Ｅ）ＣＦ_３ＣＦ_２ＣＦ_２ＣＦ_２ＣＦ_２ＣＨ_２Ｃｌ （Ｆ）ＣＦ_３ＣＦ_２ＣＦ_２ＣＦ_２ＣＦ_２（ＣＨ_２）_２Ｃ
ｌ （Ｇ）ＣＦ_３ＣＦ_２ＣＦ_２ＣＦ_２ＣＦ_２ＣＦ_２ＣＨ_２Ｃ
ｌ （Ｈ）ＣＦ_３ＣＦ_２ＣＦ_２ＣＦ_２ＣＦ_２ＣＦ_２ＣＦ_２Ｃ
Ｈ_２Ｃｌ （Ｉ）ＨＣＦ_２ＣＦ_２ＣＨ_２Ｃｌ （Ｊ）ＨＣＦ_２ＣＦ_２ＣＦ_２ＣＨ_２Ｃｌ （Ｋ）ＨＣＦ_２ＣＦ_２ＣＦ_２（ＣＨ_２）_２Ｃｌ （Ｌ）ＨＣＦ_２ＣＦ_２ＣＦ_２ＣＦ_２ＣＨ_２Ｃｌ （Ｍ）ＨＣＦ_２ＣＦ_２ＣＦ_２ＣＦ_２（ＣＨ_２）_２Ｃｌ （Ｎ）ＨＣＦ_２ＣＦ_２ＣＦ_２ＣＦ_２（ＣＨ_２）_４Ｃｌ （Ｏ）ＨＣＦ_２ＣＦ_２ＣＦ_２ＣＦ_２ＣＦ_２（ＣＨ_２）_２
Ｃｌ （Ｐ）ＨＣＦ_２ＣＦ_２ＣＦ_２ＣＦ_２ＣＦ_２ＣＦ_２ＣＨ_２
Ｃｌ なお、本発明において、フッ素化アルキル基以外のアル
キル基を導入す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、塩化ブチルをあげることがで
きる。

【００２２】本発明においてはこのフッ素化アルキル置
換されたシリコンオイルを用いることでフッ素系樹脂被
覆された定着ローラに対する均一付着等の効果を発揮す
るためにはこのフッ素原子数が大きな役割を果している
ものと推定される。この場合、フッ素化アルキルの炭素
数は２〜１０であり、硅素原子に直接結合する部分はメ
チレン鎖である。さらに、好適な範囲は２〜８である。
このフッ素化アルキル炭素数が過多となると熱が加わっ
た場合の流動特性に問題を生じる。また、フッ素化アル
キルを有しない場合にはフッ素系樹脂を被覆した熱ロー
ラ表面に対する濡れ性の向上がなく、均一なオイル膜の
形成ができない。

【００２３】本発明の含フッ素シリコンオイルの代表的
具体例を下記に示す。

【００２４】

【化６】

【００２５】

【化７】

【００２６】なお、ここで、ａ及びｂは１以上の整数を
示し、好ましくは１０〜２０００、より好ましくは１０
０〜１０００の整数である。

【００２７】本発明のトナーは、スチレン系単量体から
なる構成成分が少なくとも６０％有するスチレン系樹脂
を含有するトナーであり、当該トナーと、上述した本発
明の含フッ素シリコンオイルとを組合せて使用ことによ
り、従来にない幅広い定着温度範囲でオフセット現象の
発生を防止することができる他、定着ローラの使用寿命
を延ばし、且つ得られたトナー画像の汚れも防止するこ
とができる。

【００２８】本発明のトナーはスチレン系単量体が必須
構成成分であるが、スチレン系単量体の具体的なものと
しては、スチレン・ｏ−メチルスチレン・ｍ−メチルス
チレン・ｐ−メチルスチレン・ｐ−クロロスチレン・
３，４−ジクロロスチレン・ｐ−フェニルスチレン・ｐ
−エチルスチレン・２，４−ジメチルスチレン・ｐ−ｔ
−ブチルスチレン・ｐ−ｎ−ヘキシルスチレン・ｐ−ｎ
−オクチルスチレン・ｐ−ｎ−ノニルスチレン・ｐ−ｎ
−デシルスチレン・ｐ−ｎ−ドデシルスチレンのような
スチレンあるいはスチレン誘導体が挙げられるが、スチ
レン、ｏ−、ｍ−及びｐ−メチルスチレンが最も好まし
い。

【００２９】本発明のトナーにおいて、スチレン系単量
体以外の単量体成分を含むことが好ましいが、その他の
単量体成分としては、メタクリル酸メチル・メタクリル
酸エチル・メタクリル酸ｎ−ブチル・メタクリル酸イソ
プロピル・メタクリル酸イソブチル・メタクリル酸ｔ−
ブチル・メタクリル酸ｎ−オクチル・メタクリル酸２−
エチルヘキシル・メタクリル酸ステアリル・メタクリル
酸ラウリル・メタクリル酸フェニル・メタクリル酸ジエ
チルアミノエチル・メタクリル酸ジメチルアミノエチル
等のメタクリル酸エステル誘導体、アクリル酸メチル・
アクリル酸エチル・アクリル酸イソプロピル・アクリル
酸ｎ−ブチル・アクリル酸ｔ−ブチル・アクリル酸イソ
ブチル・アクリル酸ｎ−オクチル・アクリル酸２−エチ
ルヘキシル・アクリル酸ステアリル・アクリル酸ラウリ
ル・アクリル酸フェニル・アクリル酸ジメチルアミノエ
チル・アクリル酸ジエチルアミノエチル等のアクリル酸
エステル誘導体、プロピオン酸ビニル・酢酸ビニル・ベ
ンゾエ酸ビニル等のビニルエステル類、ビニルメチルエ
ーテル・ビニルエチルエーテル等のビニルエーテル類、
ビニルメチルケトン・ビニルエチルケトン・ビニルヘキ
シルケトン等のビニルケトン類、Ｎ−ビニルカルバゾー
ル・Ｎ−ビニルインドール・Ｎ−ビニルピロリドン等の
Ｎ−ビニル化合物、ビニルナフタレン・ビニルピリジン
等のビニル化合物類、アクリロニトリル・メタクリロニ
トル・アクリルアミド・Ｎ−ブチルアクリルアミド・
Ｎ，Ｎ−ジブチルアクリルアミド・メタクリルアミド・
Ｎ−ブチルメタクリルアミド・Ｎ−オクタデシルアクリ
ルアミド等のアクリル酸あるいはメタクリル酸誘導体等
を構成する材料を挙げることができる。本発明において
はスチレンを単量体として樹脂中に６０重量％以上含有
していることが必要である。この理由としては明確では
ないが、本発明で使用されるフッ素系シリコンオイルは
帯電的に負帯電性が強い材料であり、このため、使用に
おいては定着ローラ間の摩擦やフィルムと下ローラとの
摩擦等で負帯電が蓄積されていく。この結果、トナーの
帯電性としては正帯電性が強い場合にはこの負帯電性に
静電気的に吸引され、トナーの付着、すなわちオフセッ
トが発生しやすくなってしまうものと推定される。樹脂
の組成としてスチレンは負帯電性になりやすい材料であ
り、この組成を６０重量％以上とすることでトナー自体
にある程度の負帯電性を付与し、静電気的な付着性を低
下することができるものと推定される。

【００３０】また、樹脂としては架橋剤によって架橋し
てもよい。この架橋剤の例としては、ジビニルベンゼン
・エチルグリコールジアクリレート・ジエチレングリコ
ールジアクリレート・トリエチレングリコールジアクリ
レート・エチレングリコールジメタクリレート・ジエチ
レングリコールジメタクリレート・トリエチレングリコ
ールジメタクリレート等が挙げられる。架橋剤の使用量
は必要とする架橋剤によって適宜使用量を調整して使用
される。この場合にはビニル系単量体に対して０．０１
〜５重量％使用されることが望ましい。架橋剤が過多と
なると硬度は高くなるものの、もろくなり、逆に耐久性
が低下する問題を発生し、架橋剤の添加量が過小である
と架橋剤の効果を発揮することができない。

【００３１】また、樹脂中にカルボン酸成分を含有さ
せ、酸化亜鉛等によるいわゆる金属架橋（イオン架橋）
をさせたものも好ましく使用される。

【００３２】本発明のトナーに使用するスチレン系樹脂
はテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）不溶分が１０％以下の
ものが好適に使用できる。このＴＨＦ不溶分の測定方法
は、樹脂をＴＨＦに対して１％の濃度になるよう添加
し、超音波を３０ｓｅｃ加え、遠心分離器により不溶分
を沈澱させる。上澄みを除去し、この工程を３回繰り返
した後に乾燥し、不溶分の重量を求める。不溶分の重量
と当初に使用した樹脂の重量から樹脂中の不溶分を重量
％で算出する。

【００３３】更に、本発明のトナーにおける樹脂の分子
量としてはＧＰＣ法による測定での重量平均分子量（Ｍ
ｗ）は１×１０^４〜５×１０^６が好ましく、数平均分子
量（Ｍｎ）は１×１０^３〜１×１０^６が好ましい。さら
に好ましくは、Ｍｗ＝５×１０^４〜１×１０^６が好まし
く、数平均分子量（Ｍｎ）は２×１０^３〜５×１０^４が
好ましい。また、この重量平均分子量（Ｍｗ）と数平均
分子量（Ｍｎ）の比が４〜８０、好ましくは７〜６０で
ある。

【００３４】樹脂の製造方法としては乳化重合法、懸濁
重合法、溶液重合法によって作成することができる。

【００３５】本発明のトナーには着色剤を含むことが好
ましく、着色剤としては特に限定されず、従来トナー用
として公知の、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・フタオシアニン
ブルー・マラカイトグリーンオクサレート・ローズベン
ガル等が挙げられる。

【００３６】その他の添加剤としては例えばサリチル酸
誘導体・アゾ系金属錯体等の荷電制御剤、低分子量ポリ
オレフィン・カルナバワックス等の定着性改良剤等が挙
げられる。また、無機微粒子としてはシリカ、酸化チタ
ン、酸化アルミニウム、チタン酸バリウム、チタン酸ス
トロンチウム等の数平均一次粒子径が５〜１０００ｎｍ
のものが使用され、これらは疎水化されていてもよい。

【００３７】さらに、トナーにはクリーニング助剤とし
て数平均一次粒子径が０．１〜２．０μｍのスチレン−
アクリル樹脂微粒子やステアリン酸亜鉛のような高級脂
肪酸金属塩を添加してもよい。

【００３８】無機微粒子の添加量としては着色粒子に対
して０．１〜２．０ｗｔ％添加するとよい。また、クリ
ーニング助剤は着色粒子に対して０．０１〜１．０ｗｔ
％程度がよい。

【００３９】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材料粒子のみで構成される非被
覆キャリア、磁性材料粒子表面を樹脂等によって被覆し
た樹脂被覆キャリアあるいは、樹脂と磁性粉とを混合し
て得られる樹脂分散型キャリアのいずれを使用してもよ
い。このキャリアの平均粒径は体積平均粒径で３０〜１
５０μｍが好ましい。

【００４０】磁性一成分現像剤として用いる場合には、
着色剤として数平均一次粒子径が０．１〜２０．μｍの
マグネタイト等の強磁性体を含有して構成することが望
ましい。この場合は磁性体をトナー中に２０〜６０重量
％添加される。

【００４１】さらに、本発明でキャリアを用いずに非磁
性トナーのみで構成される非磁性一成分トナーとして用
いることもできる。

【００４２】本発明の熱定着方法は、熱ローラ定着方法
と、加熱を移動するフィルム材と加圧部材とを通じて行
う方法である。

【００４３】以下本発明の熱定着方法について説明す
る。

【００４４】熱ローラ定着方法は図１に従って説明する
と、表面２に、例えばテトラフロオロエチレンやポリテ
トラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエ
ーテル共重合体類等を被覆した鉄やアルミニウム等で構
成される金属シリンダ３内部に熱源４を有する上ローラ
１とシリコンゴム等で構成された下ローラ５とから形成
されるものである。詳しくは、熱源４として線状のヒー
ターを有し、上ローラ１の表面温度を約１１０〜２２０
℃程度に加熱させるものである。この上ローラ１と下ロ
ーラ５との間を本発明のトナー画像７を担持した記録材
６を通過させ、トナー画像７を記録材上に熱溶融固着さ
せる。従来のトナーはこの固着に際して、溶融したトナ
ーの一部が上ローラ１に融着し、一回転後、この上ロー
ラ１に融着したトナーが記録材の別の部分に固着される
オフセット現象が発生し、甚だしき場合は、上ローラ１
に融着したトナーは、記録材から離れず記録材と共にロ
ーラ１に巻き付く、いわゆる巻き付き現象が発生してい
た。定着部においては上ローラと下ローラ間に圧力を加
え、下ローラを変形させ、いわゆるニップを形成する。
ニップ幅としては１〜１０ｍｍ、好ましくは１．５〜７
ｍｍである。定着線速度は４０〜４００ｍｍ／ｓｅｃが
好ましい。ニップ幅が狭い場合には熱を均一にトナーに
付与することができなくなり、定着のムラを発生しやす
くなる。一方でニップ幅が広い場合にはトナーの溶融が
促進され、オフセット現象が発生しやすくなる。

【００４５】本発明の熱ローラ定着方法は、上ローラ１
の表面２上には本発明の含フッ素シリコンオイル塗膜が
形成されており、この塗膜と本発明のトナーとの相互の
作用によって、本発明の諸目的は効率的に達成される。

【００４６】この含フッ素シリコンオイル塗膜の上ロー
ラ１の表面２への供給は、一例として以下の通りに行な
われる。

【００４７】即ち、上ローラ１の表面２には含浸ローラ
８が圧接され、矢印方向に回転している。この含浸ロー
ラ８には、あらかじめ本発明の含フッ素シリコンオイル
を含浸させておき、定着に際して、上ローラ１の回転に
従って、極少量ずつ、含浸ローラ８から上ローラ１の表
面２へ本発明の含フッ素シリコンオイルが供給され、そ
の結果、上ローラ３の表面２上には本発明の含フッ素シ
リコンオイル塗膜が形成されている。

【００４８】容量ライン状加熱体１５は、厚さ０．２〜
５．０ｍｍ好ましくは０．５〜３．５ｍｍ、幅１０〜１
５ｍｍ、長手長２４０〜４００ｍｍのアルミナ基板１７
に抵抗材料として１．０〜２．５ｍｍに塗布したもので
両端より通電されるものである。通電はＤＣ１００Ｖの
周期２５ｍｓｅｃのパルス波形で温度センサ１６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
変化させて与える。低熱容量ライン状加熱体１５に
温度センサ１６で検出された温度Ｔ１の場合、抵抗材料
に対向するフィルム材１４の表面温度Ｔ２は温度Ｔ１よ
りも低い温度となる。ここで温度Ｔ１は１１０〜２２０
℃が好ましく、Ｔ２の温度はＴ１の温度と比較して０．
５〜１０℃低いことが好ましい。また、フィルム材１４
がトナー定着表面より剥離する部分におけるフィルム材
表面温度Ｔ３はＴ２とほぼ同等である。この様にエネル
ギー制御、温度制御にされた加熱体に当接してフィルム
材は記録材と同じ方向に移動する。このフィルム材１４
としては、厚みにして１０〜３５μｍの耐熱フィルム、
例えば、ポリエステル、ポリパーフロオロアルキルビニ
ルエーテル、ポリイミド、ポリエーテルアミドに少なく
ともテフロン等のフッ素樹脂に導電材を添加した離型材
層を５〜１５μｍ被覆させたフィルムであり、好ましく
はエンドレスフィルム材である。一般的には総厚１０〜
１００μｍ、フィルム材１４の駆動はフィルム材駆動ロ
ーラ１１とフィルム材従動ローラ１２による駆動とテン
ションによりシワ、ヨレがなく搬送される。定着線速度
は４０〜５００ｍｍ／ｓｅｃが好ましい。加圧ローラ１
３はシリコンゴム等の離型性の高いゴム弾性層を有し、
総圧２〜３０ｋｇでフィルム材１４を介して低熱容量ラ
イン状態加熱体１５と加圧し、矢印方向に圧接回転し、
このフィルム材１４と加圧ローラ１３との間をトナー像
を担持した記録材を通過させ、低熱容量ライン状態加熱
体１５を通過させて、トナー像と記録材に溶融固着させ
る。

【００４９】後者の定着方法の他の例を図３を用いて説
明する。この図３の例は、図２の例が、フィルム材がエ
ンドレスであったのに対し、有端なフィルム材の例であ
る。即ち、図２の様にシート送り出し軸２１及び巻き取
り軸２２に有端フィルム材２４を巻き付け、定着毎に少
しずつフィルム材２４を矢印方向へ移動させる。この場
合は巻き取り軸２２で駆動する。１３、１５、１６、１
７は図２のそれらと同じである。

【００５０】巻き取り軸２２で駆動により送り出し軸２
１に巻き取られていた有端フィルム材２４は定着毎に少
しずつ駆り出され、この有端フィルム材２４と加圧ロー
ラ１３との間をトナー像を担持した記録材を通過させ、
低熱容量ライン状態加熱体１５を通過させることによっ
てトナー像を記録材に溶融固着させる。

【００５１】図２、３の定着方法において、フィルム材
１４、２４はその表面に本発明の含フッ素シリコンオイ
ル塗膜を有しているが、この塗膜の形成方法は、図１に
おける形成方法と同じく、含浸ローラを使用することが
できる。

【００５２】又、上記した以外の含フッ素シリコンオイ
ル塗膜形成方法としては、本発明の含フッ素シリコンオ
イルを含浸させたパッド、ウェッブを使用してもよい。
本発明の含フッ素シリコンオイルは定着ローラ表面上で
は、最低単分子状被膜を形成していれば、本発明の目的
を達成でき、上限は定着ローラ又はフィルム材表面にお
いて１．４×１０^−６ｃｃ／ｃｍ^２以下の層厚が好まし
い。

【００５３】以下発明の代表的実施例を挙げる。尚、
「部」は特に断らない限り「重量部」を表す。

【００５４】

【実施例】

（トナー製造例） 樹脂製造例１ スチレン＝９６重量部・２−エチルヘキシルアクリレー
ト＝４重量部を過酸化ベンゾイルを０．５重量部を用
い、溶液重合法で樹脂を合成した。この樹脂を「樹脂
１」とする。なお、このもののＴＨＦ不溶分は０％であ
った。

【００５５】樹脂製造例２ スチレン＝８６重量部・ｎ−ブチルメタクリレート＝１
４重量部を過酸化ベンゾイルを０．５重量部を用い、溶
液重合法で樹脂を合成した。この樹脂を「樹脂２」とす
る。なお、このもののＴＨＦ不溶分は０％であった。

【００５６】樹脂製造例３ スチレン＝７６重量部・ｎ−ブチルアクリレート＝２４
重量部・ジビニルベンゼン＝０．１重量部を過酸化ベン
ゾイルを０．５重量部を用い、溶液重合法で樹脂を合成
した。この樹脂を「樹脂３」とする。なお、このものの
ＴＨＦ不溶分は５．２％であった。

【００５７】樹脂製造例４ スチレン＝７０重量部・ｎ−ブチルメタクリレート＝１
６重量部・２−エチルヘキシルアクリレート＝１４重量
部を過酸化ベンゾイルを０．５重量部を用い、溶液重合
法で樹脂を合成した。この樹脂を「樹脂４」とする。な
お、このもののＴＨＦ不溶分は０％であった。

【００５８】樹脂製造例５ スチレン＝６５重量部・メチルメタクリレート＝２１重
量部・ｎ−ブチルメタクリレート＝１４重量部を過酸化
ベンゾイルを０．５重量部を用い、溶液重合法で樹脂を
合成した。この樹脂を「樹脂５」とする。なお、このも
ののＴＨＦ不溶分は０％であった。

【００５９】樹脂製造例６ スチレン＝７６重量部・ｎ−ブチルアクリレート＝２２
重量部・メタクリル酸＝２重量部さらに、酸化亜鉛を
０．５重量％添加し、過酸化ベンゾイルを０．５重量部
を用い、溶液重合法で樹脂を合成した。この樹脂を「樹
脂６」とする。なお、このもののＴＨＦ不溶分１．２％
であった。

【００６０】比較用樹脂製造例１ スチレン＝５５重量部・メチルメタクリレート＝２４重
量部・ｎ−ブチルメタクリレート＝２１重量部を過酸化
ベンゾイルを０．５重量部を用い、溶液重合法で樹脂を
合成した。この樹脂を「比較用樹脂１」とする。

【００６１】上記樹脂１００部とカーボンブラック６部
とを混合し、熔融混練、粉砕、分級した後に体積平均粒
径が８．５μｍの着色粒子を得た。このものに、疎水性
シリカを０．７重量％添加し、トナーを得た。上記トナ
ーを用いて樹脂の分子量等を測定した結果を示す。

【００６２】なお、ＧＰＣで測定された分子量はスチレ
ン換算分子量である。

【００６３】

【表１】

【００６４】また、これらトナーに対してスチレン−ア
クリル樹脂を被覆した体積平均粒径が６２μｍのフェラ
イトキャリアを混合し、トナー濃度が７重量％である現
像剤を調整した。＊評価機としてコニカ製複写機３０３
５を改造して使用した。下記に定着条件に関する改造内
容を示す。

【００６５】・熱ローラ定着条件 熱ローラ方法として、図１に示す如く表面２をテトラフ
ルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル
共重合体で被覆した直径３０ｍｍφのヒータ４を中央部
に内蔵した円柱状の鉄を上ローラ１として有し、表面が
同様にテトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキル
エーテル共重合体で被覆したシリコンゴムで構成された
直径３０ｍｍφの下ローラ５を有している。線圧は０．
８ｋｇ／ｃｍに設定され、ニップの幅は４．３ｍｍとし
た。この定着機を使用して、印字の線速を２５０ｍｍ／
ｓｅｃに設定した。なお、定着機のクリーニング機構と
しては本発明のフッ素系シリコンオイルを含浸したパッ
ドＰを装着して使用した。例示化合物（３）、（７）、
（８）、（９）を用い、これらをＲ−１、Ｒ−２、Ｒ−
３、Ｒ−４とする。また、定着機の表面温度は可変（１
１０〜２３０℃）できるものを用いた。

【００６６】・フィルム状定着条件 定着装置を図２に示す。エンドレスシート定着機を用
い、定着の条件を下記に設定した。 定着条件：加熱体温度Ｔ１＝１１０〜２３０℃ フィルム材１４移動速度＝２５０ｍｍ／ｓｅｃ 加熱体１５・加圧ローラ１３間総圧＝１５ｋｇ 加圧ローラ１３・フィルム材１４間ニップ＝３ｍｍ フィルム材１４：表面に導電性物質を分散したポリテト
ラフルオロエチレンを被覆した厚みが１５μｍのポリイ
ミドフィルム材 なお、定着機のクリーニング機構としてはフッ素系シリ
コンオイルを含浸したパッドを装着して使用した。例示
化合物（３）、（７）、（８）、（９）を用い、これら
をＦ−１、Ｆ−２、Ｆ−３、Ｆ−４とする。なお、これ
らの粘度は３００ｃｓ（２５℃）である。

【００６７】一方、比較用定着装置として、ジメチルポ
リシロキサンからなるシリコンオイル（ジメチルシリコ
ンオイル）を前述の装置に用いたものと、特開昭５２−
１２４３３８号に記載されている側鎖のフッ化アルキル
が単なるトリフルオロメチルであるフッ素系シリコンオ
イル（ＦＳ−１２６５：ダウコーニング社製）を用いた
ものを使用した。ジメチルシリコンオイル使用熱ローラ
定着装置をＲ−比１、フィルム状定着装置をＦ−比１と
し、フッ素系シリコンオイルを用いたものをそれぞれ、
Ｒ−比２、Ｆ−比２とする。

【００６８】（評価） ・オフセット性評価 ５ｍｍ角で構成された０．２ｍｍの線で作成された５ｃ
ｍの幅の格子画像を先端部に有する画像を用いて未定着
の状態で紙へ転写した。このものを用いてオフセット性
の評価を実施した。オフセット性は１１０〜２３０℃ま
で５℃刻みで昇温し、先端に印字されている格子状の画
像の一部が非画像部へオフセットにより形成される温度
をオフセット発生温度とし、オフセットが発生しない温
度の幅を測定した。

【００６９】

【表２】

【００７０】

【表３】

【００７１】・定着パッドの汚れ評価 上記現像剤を用いて５％の画素率の線画像を１０℃／１
０％ＲＨの環境下で２０万枚印字し、定着パッド自体の
汚れについて目視で判定した。さらに、２万枚ごとに１
０時間休止し、再スタート直後の画像を評価し、定着パ
ッドからの汚れの流出による画像汚れが発生する印字枚
数を評価した。

【００７２】

【表４】

【００７３】

【表５】

【００７４】

【表６】

【００７５】

【表７】

【００７６】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば広い定着
温度領域にわたってオフセット現象の発生がなく、定着
ローラ等への巻き付き現象がなく、且つ定着ローラ等へ
の汚れの発生のない熱定着方法を提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の熱定着方法の一例である熱ローラ定
着方法の概略構成例を示す図である。

【図２】 本発明の熱定着方法の他の一例であるフィル
ム材を介して加熱体と記録材とを接触させる熱定着方法
の概略構成例を示す図である。

【図３】 図２に示した熱定着方法の変形例を示す概略
構成例を示す図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０３Ｇ 9/08 9/087

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 その表面にシリコンオイル塗膜を形成し
   た回動する定着ローラと、当該定着ローラに圧接する圧
   着ローラとの間をトナー像を担持した記録材を通過さ
   せ、当該トナー像を記録材上に定着させる熱定着方法に
   おいて、上記シリコンオイルが、下記一般式〔Ｉ〕で示
   される構造単位を有する含フッ素系シリコンオイルであ
   り、且つ上記トナーがスチレン系単量体からなる構成成
   分が少なくとも６０％含有するスチレン系樹脂を含有す
   るトナーであることを特徴とする熱定着方法。 【化１】 （式中、Ｘは炭素原子数１〜４の飽和炭化水素基、又は
   アリール基、Ｒ_ｆ は炭素原子数２〜１０のフルオロア
   ルキル基、ｎは１〜４の整数を表わす。）
2. 【請求項２】 固定配置された加熱体と、該加熱体に対
   向して圧接、回動する加圧部材との間に移動するフィル
   ム材を配置し、トナー像を担持した記録材をフィルム材
   と加圧部材の間を通過させ、当該トナー像を記録材上に
   定着させる熱定着方法において、 上記フィルム材の加圧部材側表面に、下記一般式〔Ｉ〕
   で示される構造単位を有する含フッ素シリコンオイル塗
   膜を形成すると共に、上記トナーがスチレン系単量体か
   らなる構成成分が少なくとも６０％含有するスチレン系
   樹脂を含有するトナーであることを特徴とする熱定着方
   法。 【化２】 （式中、Ｘは炭素原子数１〜４の飽和炭化水素基、又は
   アリール基、Ｒ_ｆ は炭素原子数２〜１０のフルオロア
   ルキル基、ｎは１〜４の整数を表わす。）