JPH08179649A

JPH08179649A - 熱定着方法

Info

Publication number: JPH08179649A
Application number: JP6324898A
Authority: JP
Inventors: Yoshiki Nishimori; 芳樹西森; Tatsuya Nagase; 達也長瀬; Hiroshi Yamazaki; 弘山崎; Akizo Shirase; 明三白勢
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1994-12-27
Filing date: 1994-12-27
Publication date: 1996-07-12

Abstract

(57)【要約】【目的】定着ローラへのオフセット現像の発生が無
く、定着性能が向上し、且つ長期に渡って良好な現像性
能を得ることができる熱定着方法の提供。【構成】シリコーンオイルが塗布された移動する定着
部材と前記定着部材に圧接し回動する加圧部材との間
に、少なくとも離型剤を含有するトナー像を担持した記
録材を通過させ、固定配置された加熱部材により前記定
着部材を介して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、該シリコーンオイルが下記一般式
〔Ｉ〕で示される構造単位を有するフッ素系シリコーン
オイルであり、且つ該離型剤のトナー中のドメイン径が
0.1〜1.0μmであることを特徴とする熱定着方法。【化１】

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するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来より、電子写真法においては、記録
材上に担持されたトナー像の熱効率が良く、高速定着に
適する等の理由から熱ローラ定着方法が賞用されてきて
いる。

【０００３】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。

【０００４】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
後に記録紙の他の箇所に付着し、それが定着され、得ら
れた記録紙の画像を汚してしまうという、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。

【０００５】熱ローラ定着方法のオフセット現象発生防
止のため、従来定着ローラ表面にジメチルシリコーンオ
イルを供給する技術が提案されている。しかし、定着ロ
ーラの素材にＰＦＡ（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）、ＰＴＦＥ（ポリ
テトラフルオロエチレン）等のフッ素系樹脂からなる低
表面エネルギーである被覆層を設けて定着部材の耐久性
とトナー離型性の向上を図ることが一般的に用いられて
おり、その様な技術はフッ素系樹脂被覆層へのジメチル
シリコーンオイルの濡れが悪化するために決して十分な
オフセット現象の防止効果が得られない。

【０００６】特開昭52-124338号には、その様な定着ロ
ーラ表面への濡れ性の向上の目的で末端にトリフルオロ
メチル基を有するフルオロプロピル基含有シリコーンオ
イルを使用する定着装置に関して開示されている。しか
しながら、上記のフルオロプロピル基含有シリコーンオ
イルではフッ素の含有量が比較的低いために定着部材に
対する濡れ性が低く、オフセット現象の防止に対する十
分な効果が発揮されていない。

【０００７】又、従来のシリコーンオイルは、摩擦帯電
性としては正帯電性であり、従って従来のシリコーンオ
イルを塗布した定着ローラ表面は正帯電しやすい。この
ため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、従来のシリコー
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。

【０００８】一方、近年定着ローラの代わりに固定され
た加熱体を使用して移動するフィルム状部材を介して圧
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と同様の諸問
題を提起している。

【０００９】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
る結着樹脂において、特開昭50-134652号に記載の如く
分子量分布の広い樹脂を使用する技術、特開昭49-65231
号に記載の如く低分子量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。

【００１０】上記技術はオフセット現象の防止には有効
な手段であるが、トナー粒子表面へ露出した離型剤部へ
のトナー外添剤の埋没、キャリア粒子へのスペント等に
より現像剤の耐久性を低下させる問題が発生しており、
未だ十分な技術が得られていないのが現状である。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、オフセット
現象の防止、定着性能及び現像性能を向上し、長期に渡
って安定した画像欠陥の無い画像を得ることのできる熱
定着方法を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の上記した問題点
は、以下の構成により達成される（１）シリコーンオイルが塗布された移動する定着部材
と前記定着部材に圧接し回動する加圧部材との間に、少
なくとも離型剤を含有するトナー像を担持した記録材を
通過させ、固定配置された加熱部材により前記定着部材
を介して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、該シリコーンオイルが下記一般式〔Ｉ〕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
り、且つ該離型剤のトナー中のドメイン径が0.1〜1.0μ
mであることを特徴とする熱定着方法。

【００１３】

【化２】

【００１４】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の整数を表す。

【００１５】（２）定着部材が加熱部材を内蔵した定着
ローラであることを特徴とする上記の熱定着方法。

【００１６】（３）定着部材がフィルム状部材であるこ
とを特徴とする上記の熱定着方法。

【００１７】（４）離型剤が低分子量ポリオレフィンで
あることを特徴とする上記の熱定着方法。

【００１８】（５）離型剤が、数平均分子量が800〜100
00、重量平均分子量が3000〜50000の低分子量ポリオレ
フィンであることを特徴とする上記の熱定着方法。

【００１９】以下本発明の熱定着方法を詳述する。

【００２０】本発明のフッ素系シリコーンオイルは、上
記一般式〔Ｉ〕で示される構造単位を有するシリコーン
オイルである。

【００２１】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
フェニル基等のアリール基を表し、Ｒ_fは炭素原子数２
〜10、好ましくは２〜８のフルオロアルキル基である。

【００２２】さらにＲ_fの好ましい態様としては Z−(CF
₂)_m−（Ｚは水素原子又はフッ素原子を表し、ｍは前述
のフルオロアルキル基の如く２〜10、好ましくは２〜８
の整数である。）で表される基であり、ｎは１〜４の整
数を表す。

【００２３】本発明のフッ素系シリコーンオイルは、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ーン、フェニルメ
チルシリコーン又はジフェニルシリコーン等の構造単位
との共重合体であってもよい。

【００２４】本発明のフッ素系シリコーンオイルは、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
有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。この粘度は動的粘度
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。

【００２５】又、この粘度は、本発明のフッ素系シリコ
ー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。

【００２６】本発明のフッ素系シリコーンオイルが共重
合体である場合、本発明の諸目的達成度の点から、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％未満の場合、本発明の目的
の達成度合いが低すぎ、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がある。

【００２７】本発明のフッ素系シリコーンオイルの製造
方法は、通常のシリコーンオイルの製造方法と同様にジ
アルキル置換ジクロロシランを珪素と塩化アルキルとの
反応で調製し、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。

【００２８】本発明のフッ素系シリコーンオイルは側鎖
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。

【００２９】一般式〔II〕 Z−(CF₂)_m(CH₂)_nCl ここで、Ｚ、ｍ及びｎは前述の通りである。

【００３０】一般式〔II〕で示される化合物の代表的具
体例を以下に挙げる。

【００３１】(Ａ) CF₃CF₂CH₂Cl (Ｂ) CF₃CF₂CF₂CH₂Cl (Ｃ) CF₃CF₂CF₂(CH₂)₂Cl (Ｄ) CF₃CF₂CF₂CF₂(CH₂)₂Cl (Ｅ) CF₃CF₂CF₂CF₂CF₂CH₂Cl (Ｆ) CF₃CF₂CF₂CF₂CF₂(CH₂)₃Cl (Ｇ) CF₃CF₂CF₂CF₂CF₂CF₂CH₂Cl (Ｈ) CF₃CF₂CF₂CF₂CF₂CF₂CF₂CH₂Cl (Ｉ) HCF₂CF₂CH₂Cl (Ｊ) HCF₂CF₂CF₂CH₂Cl (Ｋ) HCF₂CF₂CF₂(CH₂)₂Cl (Ｌ) HCF₂CF₂CF₂CF₂CH₂Cl (Ｍ) HCF₂CF₂CF₂CF₂(CH₂)₂Cl (Ｎ) HCF₂CF₂CF₂CF₂(CH₂)₄Cl (Ｏ) HCF₂CF₂CF₂CF₂CF₂(CH₂)₃Cl (Ｐ) HCF₂CF₂CF₂CF₂CF₂CF₂CH₂Cl 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、塩化ブチルを挙げることがで
きる。

【００３２】本発明に於いて、このフッ素化アルキル置
換されたシリコーンオイルを用いて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奏しているも
のと推定される。この場合、フッ素化アルキルの炭素原
子数は２〜10であり、さらに好適な範囲は２〜８であ
る。又、珪素原子に直接結合する部分は炭素原子数１〜
４のメチレン鎖であることが必要である。このフッ素化
アルキルの炭素原子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。又、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ル表面に
対する濡れ性の向上が無く、均一なオイル膜の形成がで
きない。

【００３３】フッ素系シリコーンオイルの代表的具体例
の構造を下記に示す。

【００３４】

【化３】

【００３５】

【化４】

【００３６】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20〜100の
整数である。又、ａ＋ｂは特に限定されるものではない
が、40〜150が好ましい。

【００３７】次に、本発明のトナーを詳述する。

【００３８】本発明のトナーは、少なくとも離型剤を含
有するものであり、その他結着樹脂、着色剤を含有し、
さらに必要に応じて使用されるその他の添加剤とを含有
してなるものである。その平均粒径は体積平均粒径で１
〜30μmが一般的であるが、好ましくは５〜20μmであ
る。

【００３９】本発明のトナーを構成する結着樹脂として
は特に限定されず、従来公知の種々の樹脂を用いること
ができる。例えばスチレン樹脂、スチレン-アクリル酸
エステル系樹脂、スチレン-メタクリル酸エステル系樹
脂、スチレン-ブタジエン系樹脂の如きスチレン系樹
脂、ポリエステル系樹脂等が挙げられるが、これらスチ
レン系樹脂、ポリエステル系樹脂が好ましく使用され
る。更に本発明のトナーは着色剤等の添加剤が使用され
るが、該着色剤としては特に限定されず、従来公知の種
々の材料が挙げられる。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、ローズベンガル等が挙げられる。

【００４０】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、４級アンモニウム塩化合物、
ニグロシン染料、グアニジン誘導体、トリフェニルメタ
ン系化合物等の荷電制御剤等が挙げられる。又、磁性ト
ナーを得る場合には着色粒子に添加剤として磁性体粒子
が含有される。前記磁性体粒子としては平均一次粒子径
が0.1〜2.0μmのフェライト、マグネタイト等の粒子が
用いられ、該磁性体粒子の添加量は着色粒子中の20〜70
重量％が好ましい。

【００４１】又、流動性付与の観点から、無機微粒子を
添加しても良い。前記無機微粒子としては、数平均一次
粒子径が５〜100nmのものが好ましく使用できる。この
数平均一次粒子径は透過型電子顕微鏡観察によって観察
し、画像解析によって測定されたものを示す。

【００４２】前記無機微粒子を構成する材料としては、
各種無機酸化物、窒化物、ホウ化物等が好適に使用され
る。例えば、シリカ、アルミナ、チタニア、ジルコニ
ア、チタン酸バリウム、チタン酸アルミニウム、チタン
酸ストロンチウム、チタン酸マグネシウム、酸化亜鉛、
酸化クロム、酸化セリウム、酸化アンチモン、酸化タン
グステン、酸化スズ、酸化テルル、酸化マンガン、酸化
ホウ素、炭化ケイ素、炭化ホウ素、炭化チタン、窒化ケ
イ素、窒化チタン、窒化ホウ素等が挙げられる。

【００４３】これらの無機微粒子はシランカップリング
剤やチタンカップリング剤等によって疎水化処理されて
いることが好ましい。

【００４４】トナーがキャリアと混合され、二成分現像
剤として使用されるか、あるいは磁性トナーである場合
は当該磁性トナーのみにより一成分現像剤として使用さ
れる。

【００４５】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30〜150μmが好まし
い。

【００４６】本発明のトナーに含有される離型剤として
は、ドメイン径が0.1〜1.0μmの範囲にあるものが使用
される。前記ドメイン径が0.1μm未満である場合には定
着部材への接着性を低下させる効果自体が充分に発揮さ
れない。

【００４７】一方、ドメイン径が1.0μmより大である場
合には、トナーの製造工程での粉砕操作に於いて離型剤
ドメインがトナー粒子表面から脱離し易くなり、粉砕後
のトナーに於いては離型剤の含有量が低下する為にやは
り充分な離型性が得られず、さらに、得られたトナーの
表面に外添剤を添加して使用する場合においては、離型
剤ドメインへの外添剤の埋没が顕著と成ることで、機械
的なストレスに対する現像剤の耐久性の低下が起こる。
従って、この様な現像剤では安定した現像性能が得られ
なくなり、その結果現像トナー量の低下やかぶり、トナ
ー飛散の発生といった問題が発生する。

【００４８】本発明における前記離型剤としては任意の
ものが使用されるが、低分子量ポリオレフィン類を使用
することが好ましい。本発明における離型剤に使用され
る低分子量ポリオレフィン類としては、エチレンやプロ
ピレン等の重合体で構成されることが好ましい。

【００４９】前記離型剤に使用されるエチレンやプロピ
レン等の重合体として、さらに好ましくは低分子量ポリ
プロピレン、低分子量ポリエチレン、エチレン-プロピ
レン共重合体等が挙げられる。

【００５０】これらの分子量は数平均分子量（Ｍｎ）で
800〜10000、好ましくは1000〜9000である。又、重量平
均分子量（Ｍｗ）としては3000〜50000、好ましくは400
0〜40000である。さらに、分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）は
２〜30が好ましい。

【００５１】本発明のトナーに含有される最も好ましい
離型剤としては、ドメイン径が0.1〜1.0μmの範囲にあ
り、数平均分子量（Ｍｎ）が800〜10000、重量平均分子
量（Ｍｗ）が3000〜50000の低分子量ポリオレフィン類
である。

【００５２】本発明に於ける平均分子量は、高温ＧＰＣ
を用いて測定された平均分子量を示す。具体的には、溶
媒として0.1％のアイオノールを添加したo-ジクロロベ
ンゼンを使用し、135℃の温度条件で流出させ示差屈折
率検出器により検出し、分子量を普遍校正法によるポリ
プロピレン絶対分子量換算で求めた平均分子量（数平均
分子量及び重量平均分子量）である。

【００５３】本発明に好ましく用いられる低分子量ポリ
オレフィン類の製造方法は、特に限定されないが、一般
的には、通常の方法で合成されたポリオレフィンを溶融
状態で熱分解を行って調整する方法が挙げられる。前記
低分子量ポリオレフィン類の分子量の調整は、前述のＧ
ＰＣに於いて好ましい範囲の平均分子量や分布を有する
様に、分取し調整する方法がある。

【００５４】これらの添加量はトナー中に１〜５重量％
添加されていることが好ましい。

【００５５】本発明において、トナー中での離型剤のド
メイン径を本発明で規定される0.1〜1.0μmの範囲にあ
ることが必須であるが、この離型剤のドメイン径を制御
する為の具体的な手段としては、トナーのバインダー樹
脂に対し離型剤の種類及び添加量を適宜選択して用い
る、及び／又はトナーの溶融混練工程に於いて混練ゾー
ンの混練スクリューの構造、及びその回転速度、混練温
度等の各々の混練条件を制御する等の方法にて達成され
る。

【００５６】又、この様な離型剤のドメイン径は、以下
の様にして測定する。

【００５７】トナー粒子を樹脂中に包埋し、ミクロトー
ムにて約0.20μmの厚さの薄切片を作製し、この薄切片
を透過型電子顕微鏡にて観察して、1200倍の拡大写真を
得る。

【００５８】ついで画像解析装置（日本アビオニクス社
製“SPICCA”）を用いてこの拡大写真より低分子量ポリ
オレフィン類からなる離型剤のドメイン径を数平均で算
出、測定する。

【００５９】本発明のトナーの帯電性は特に限定される
ものではないが、負帯電性を有する場合が特に本発明の
効果をより顕著に発揮することができる。これは、本発
明のシリコーンオイルが負帯電性を示すために、トナー
が負帯電性の場合には定着時において両者に静電的な反
発力が作用し、定着ローラへのトナーの付着性がより低
下するためにオフセット現像の防止の効果がさらに有効
に発揮されるためであると考えられる。この場合の負帯
電性とは、トナーがキャリア等との摩擦帯電により負に
帯電するものであり、その帯電量としては−10〜−50μ
C／ｇが好適なである。

【００６０】トナーへの帯電は、通常トナー同士、トナ
ーとキャリアとの混合、トナーと現像スリーブ等との摩
擦により行われるが、本発明のトナーを使用する場合、
いずれの摩擦方法を使用してもよい。

【００６１】この摩擦帯電量自体の調整方法は特に限定
されるものではないが、例えばトナー中に前述の荷電制
御剤を添加する方法や、外添剤として負帯電性のものを
用いる方法、あるいはキャリアとして負帯電性付与の強
いものを用いる方法等がある。

【００６２】以下本発明に好適に適用される熱定着方法
について説明する。

【００６３】本発明に使用される好適な熱定着方法は、
定着部材として定着ローラを用いる熱ローラ定着方法
及び固定設置された加熱体と、定着部材、すなわち該
加熱体に対抗して圧接、且つ回転し移動するフィルム状
部材を介して記録材を該加熱体に圧接させる加圧部材に
よりトナー像を記録材上に加熱定着する定着方法を挙げ
ることができる。

【００６４】本発明における前記の熱ローラ定着方法
を図１に従って説明すると、表面２に例えばテトラフル
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内部に加
熱源４を有する上ローラ１とシリコーンゴム等で形成さ
れた加圧部材、すなわち下ローラ５とから形成されてい
るものである。詳しくは、加熱源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120〜200℃程度に
加熱させるものである。

【００６５】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。

【００６６】定着部に於いては上ローラ１と下ローラ５
間に圧力を加え、下ローラ５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
1.5〜７mm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易くな
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。

【００６７】本発明における熱ローラ定着方法において
は、上ローラ１の表面２上には本発明のフッ素系シリコ
ーンオイル塗膜が形成されており、この塗膜と本発明の
トナーとの相互作用によって、本発明の諸目的は効率的
に達成される。この本発明のフッ素系シリコーンオイル
塗膜の上ローラ１の表面２での形成は、一例として以下
の通りに行われる。

【００６８】即ち、上ローラ１の長手方向の表面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フッ素
系シリコー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の表面にフッ素系シリコーンオイルが供給さ
れて、結果として上ローラ１の表面２上には、本発明の
フッ素系シリコーンオイル塗膜が形成されることにな
る。

【００６９】次に、前記の定着方法を図２に従って説
明する。

【００７０】前記の定着方法は、加熱部材、すなわち
装置に固定配置された低熱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10〜15mm、長手
方向の長さ240〜400mmのアルミナ基板17に抵抗材料を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を、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において温度センサ16で検出された温度Ｔ１の場
合、抵抗材料に対向する定着部材、すなわちフィルム状
部材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120〜220℃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。又、フィルム状部材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状部材表面温度Ｔ３はＴ２とほ
ぼ同等である。この様にエネルギー制御、温度制御され
た加熱体に当接してフィルム状部材は記録材と同じ方向
に移動する。このフィルム状部材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、
ポリパーフルオロアルキルビニルエーテル、ポリイミ
ド、ポリエーテルイ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状
部材である。一般的には総厚10〜100μm、フィルム状部
材14の駆動はフィルム状部材駆動ローラ11とフィルム状
部材従動ローラ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40〜400mm／secが
好ましい。加圧部材、すなわち加圧ローラ13はシリコー
ンゴム等の離型性の高いゴム弾性層を有し、総圧２〜30
kgでフィルム状部材14を介して低熱容量ライン状加熱体
15と加圧し、矢印方向に圧接回転し、このフィルム状部
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
を通過させることによって、低熱容量ライン状加熱体15
を通過させて、トナー像を記録材に溶融固着させる。

【００７１】図２において、図１に示した場合と同様に
含浸ローラ８がフィルム状部材14の長手方向に渡って、
それを介してフィルム状部材従動ローラ12に圧接し、矢
印方向に回転している。図２において、フィルム状部材
14の移動に従って極少量ずつ含浸ローラ８からフィルム
状部材14の表面にフッ素系シリコーンオイルが供給され
て、その結果フィルム状部材14の加圧ローラ13側表面上
には本発明のフッ素系シリコーンオイル塗膜が形成され
る。

【００７２】前記の定着方法の他の例を図３を用いて
説明する。

【００７３】この図３は、図２の例では定着部材、すな
わちフィルム状部材がエンドレスであったのに対し、有
端なフィルム状部材を使用している例である。

【００７４】即ち、図２の様にシート送り出し軸21及び
巻き取り軸22に有端フィルム状部材24を巻き付け、定着
毎に少しずつフィルム状部材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、
17は図２のそれらと同じである。

【００７５】巻き取り軸22で駆動によりシート送り出し
軸21に巻き取られていた有端フィルム状部材24は定着毎
に少しずつ駆り出され、この有端フィルム状部材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。

【００７６】図３において、本発明のフッ素系シリコー
ンオイルを含浸させた含浸ローラ（図示せず）を、シー
ト送り出し軸21へ有端フィルム状部材24を介して圧接さ
せ、有端フィルム状部材の加圧ローラ側表面に本発明の
フッ素系シリコーンオイル塗膜が形成される。

【００７７】図示した例においては含浸ローラを使用し
たフッ素系シリコーンオイル塗膜形成方法を開示した
が、その他にフッ素系シリコーンオイルを含浸させたパ
ッド、ウェッブ等を使用してもよい。

【００７８】

【実施例】以下、本発明の具体的実施態様を示すが、本
発明はこれらに限定されるものではない。

【００７９】実施例１・低分子量ポリオレフィン作製例通常の合成方法により製造されたポリプロピレン（Ｐ
Ｐ）を用いて、熱溶融させた状態で熱分解を行い、必要
に応じて高温ＧＰＣで分取を行い、表１に示すポリプロ
ピレン１〜10を得た。

【００８０】なお、重量平均分子量（Ｍｗ）及び数平均
分子量（Ｍｎ）は、GPC-150C（WATERS社製）を用い、カ
ラムとしてSHODEX HT-806を使用、溶媒として0.1％のア
イオノールを添加したo-ジクロロベンゼン、温度＝135
℃、流速＝１ml／分の条件で測定されたものである。

【００８１】

【表１】

【００８２】・トナーの製造例ポリエステル樹脂（ＰＥs）100部及びカーボンブラック
を５部、さらに、上記ポリプロピレンを加えて熔融、混
練を行った。この際に混練機のスクリュー形状、回転速
度及び混練温度を適宜操作することにより離型剤のドメ
イン径を調整し、次いで粉砕、分級操作を行って体積平
均粒径が8.3μmの着色粒子１〜10及び21、22を得た。

【００８３】一方、スチレン-アクリル樹脂(St-AC)100
部、カーボンブラック５部、アゾ系金属錯体からなる荷
電制御剤１部に上記ポリプロピレンを添加し、上記方法
に従い、着色粒子11〜20及び23、24を得た。これらの着
色粒子についてはその離型剤のドメイン径を前記の方法
に従い測定した。

【００８４】次いでこれらの着色粒子１〜24に疎水性シ
リカを0.8％添加し、トナー１〜24を得た。更にこれら
のトナーに対して、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。

【００８５】これらの現像剤については低温低湿環境
（10℃／20％RH）に於ける、その帯電量をブローオフ法
により測定した。

【００８６】表２にトナー１〜24の一覧を示す。

【００８７】

【表２】

【００８８】上記現像剤を用いて下記に示す定着条件に
より評価を行った。

【００８９】＊評価機としてコニカ株製複写機3035を改
造した図１に示したものと概要が同じ定着器を使用し
た。下記に定着条件に関する改造内容を示す。

【００９０】・熱ローラ定着条件熱ローラ定着方法として、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の加熱源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ー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。この定着器を使用し
て、印字の線速度を250mm／秒に設定した。

【００９１】なお、定着器のクリーニング機構としては
本発明のフッ素系シリコーンオイルを含浸した含浸ロー
ラを装着して使用した。前記フッ素系シリコーンオイル
は例示化合物（３）、（７）、（８）、（13）を用い、
それぞれを用いた熱ローラ定着装置をＲ−１、Ｒ−２、
Ｒ−３、Ｒ−４とする。又、定着器における上ローラ１
の表面温度は可変（110〜230℃）とした。

【００９２】・フィルム状定着条件フィルム状定着条件については以下の通りである。定着
装置を図２に示すエンドレスシート定着器（フィルム状
定着装置）を用い、定着の条件を下記に設定した。

【００９３】定着条件加熱体15の温度Ｔ１＝110〜230℃ フィルム状部材14の移動速度＝250mm／秒加熱体15・加圧ローラ13間層圧＝15kg 加圧ローラ13・フィルム状部材14間ニップ＝３ｍｍフィルム状部材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。

【００９４】なお、定着器のクリーニング機構としては
本発明のフッ素系シリコーンオイルを含浸した含浸ロー
ラを装着して使用した。前記フッ素系シリコーンオイル
としては例示化合物（３）、（７）、（８）、（13）を
用い、それぞれを用いたフィルム状定着装置をＦ−１、
Ｆ−２、Ｆ−３、Ｆ−４とする。

【００９５】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ーンオイル（ジメチルシリ
コーンオイル）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ーンオイ
ル（FS-1265：ダウコーニング社製）を前述の装置に用
いたものを使用した。ジメチルシリコーンオイル使用の
熱ローラ定着装置をＲ−比１、フィルム状定着装置に使
用したものをＦ−比１とし、本発明外のフッ素系シリコ
ーンオイル（Rf＝−(CF₃)）を用いたものをそれぞれ、
Ｒ−比２、Ｆ−比２とする。

【００９６】（性能評価）・定着率の評価定着率は上記現像剤を用いてベタ黒画像を現像し、その
後転写した紙を10℃／10％RHの環境下で定着温度を５℃
単位で120〜200℃まで定着温度を変化させた上記定着装
置を用いて定着し、測定を行った。測定は定着された画
像を折り曲げ、その後に摩擦堅牢度試験器を用いて布で
摩擦を10回繰り返し、その前後の反射濃度をRD-918にて
測定し、その差から下記式に従って定着率を測定した。

【００９７】なお、初期画像濃度は紙の濃度を０とした
相対反射濃度で1.40に調整して測定を実施した。

【００９８】定着率＝（擦り後の濃度／擦り前の濃度
(1.40)）×100（％）定着率が70％以上であると実用上問題無いレベルである
ことから、この定着率になる温度で定着率評価を実施し
た。

【００９９】・オフセット性の評価この定着率が70％以上となる温度に於けるオフセット性
を評価した。評価は、５mm角で構成された0.2mmの線で
作成された５cm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。すなわち、前述の温度
に於いて定着を行い、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し、画像欠陥が発生す
るか否かを目視により下記の三段階で判定した。

【０１００】○：オフセット発生無し △：軽微な汚れが画像に発生 ×：激しい汚れが発生以下、表３、４に評価結果を示す。なお、表中には70％
の定着率を示す温度とその温度に於けるオフセットの発
生状態を併記した。

【０１０１】

【表３】

【０１０２】

【表４】

【０１０３】表３、４から明らかな様に、本発明のシリ
コーンオイル及びトナーを用いた熱定着方法は、熱ロー
ラ定着及びフィルム状定着のいずれにおいてもオフセッ
トの防止及び定着率の向上に優れた効果を奏している。
しかしながら、本発明外のシリコーンオイル及びトナー
を用いた熱定着方法は、実用に適したレベルには達して
いないことがわかる。

【０１０４】実施例２前記の評価機を高温高湿環境下（30℃／80％RH）へ持ち
込み、これらの現像剤を使用して３万枚の連続複写を行
った場合での現像性能の耐久性について評価した。

【０１０５】・耐久性の評価評価に当たっては、３万枚の連続複写のスタート時と終
了時での画像に於けるベタ部の反射画像濃度の測定と、
地カブリ、トナー飛散の有無の確認により行った。以
下、表５にこれらの評価結果を示す。

【０１０６】

【表５】

【０１０７】表５から明らかな様に、本発明のシリコー
ンオイル及びトナーを用いた熱定着方法は、高温高湿環
境下においてもスタート時と終了時での反射画像濃度の
差はほとんど無く、又地カブリ及びトナー飛散も発生し
ないなど、長期に渡って良好な画像を得ることができ
る。しかしながら、トナー中の離型剤のドメイン系が本
発明の範囲外のものを用いた場合には、現像性能の耐久
性が劣り、実用に適したレベルには達していないことが
わかる。

【０１０８】

【発明の効果】以上の様に、本発明によれば定着ローラ
へのオフセット現象の発生が無く、定着性能が向上し、
かつ長期に渡って良好な現像性能が安定して発揮される
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】本発明の一例を示す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に示した変形例を示す概略構成例を示す図
である。

【符号の説明】

１上ローラ４加熱源５下ローラ６記録材８含浸ローラ 11 フィルム状部材駆動ローラ 12 フィルム状部材従動ローラ 14 フィルム状部材 15 低熱容量ライン状加熱体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者白勢明三東京都八王子市石川町2970番地コニカ株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】シリコーンオイルが塗布された移動する
定着部材と前記定着部材に圧接し回動する加圧部材との
間に、少なくとも離型剤を含有するトナー像を担持した
記録材を通過させ、固定配置された加熱部材により前記
定着部材を介して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、該シリコーンオイルが下記一般式
〔Ｉ〕で示される構造単位を有するフッ素系シリコーン
オイルであり、且つ該離型剤のトナー中のドメイン径が
0.1〜1.0μm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の整数を表す。〕
【請求項２】定着部材が加熱部材を内蔵した定着ロー
ラであることを特徴とする請求項１記載の熱定着方法。
【請求項３】定着部材がフィルム状部材であることを
特徴とする請求項１記載の熱定着方法。
【請求項４】離型剤が低分子量ポリオレフィンである
ことを特徴とする請求項１、２又は３記載の熱定着方
法。
【請求項５】離型剤が、数平均分子量が800〜10000、
重量平均分子量が3000〜50000の低分子量ポリオレフィ
ンであることを特徴とする請求項４記載の熱定着方法。