JPH08248801A - 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
するものである。 【構成】その表面にシリコーンオイル塗膜を形成した回
動するフッ素樹脂被覆ゴム加熱ローラと、当該加熱ロー
ラに圧接するフッ素樹脂被覆ゴム圧着ローラとの間をカ
ラートナー像を担持した記録材を通過させ、当該カラー
トナー像を記録材上に定着させる熱定着方法において、
上記シリコーンオイルが、含フッ素系シリコーンオイル
であり、且つ上記加熱ローラと圧着ローラ間の押圧力が
４〜１０Ｎ／ｃｍであり、上記カラートナーを構成する
着色剤が顔料と顔料用樹脂からなる樹脂分散加工顔料で
あり、かつ加工顔料用樹脂の分子量が、重量平均分子量
（Ｍｗ）１×１０^４≦Ｍｗ≦４×１０^４、数平均分子量
（Ｍｎ）４×１０^３≦Ｍｎ≦２×１０^４、かつ分散比
（Ｍｗ／Ｍｎ）Ｍｗ／Ｍｎ≦５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
持されたカラートナー像は、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カラートナー像を担持した記
録紙を通過させ、カラー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、記録紙上のカラー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ー
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、シリコー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、従来のシリコーンオイル
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。

【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
ーラの汚れを有効に防止した熱定着方法を提供すること
にある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の上記課題は、 １．その表面にシリコーンオイル塗膜を形成した回動す
るフッ素樹脂被覆ゴム加熱ローラと、当該加熱ローラに
圧接するフッ素樹脂被覆ゴム圧着ローラとの間をカラー
トナー像を担持した記録材を通過させ、当該カラートナ
ー像を記録材上に定着させる熱定着方法において、上記
シリコーンオイルが、下記一般式で示される構造単位を
有する含フッ素系シリコーンオイルであり、且つ上記加
熱ローラと圧着ローラ間の押圧力が４〜１０Ｎ／ｃｍで
あり、上記カラートナーを構成する着色剤が顔料と顔料
用樹脂からなる樹脂分散加工顔料であり、かつ加工顔料
用樹脂の分子量が、重量平均分子量（Ｍｗ）１×１０^４
≦Ｍｗ≦４×１０^４、数平均分子量（Ｍｎ）４×１０^３
≦Ｍｎ≦２×１０^４、かつ分散比（Ｍｗ／Ｍｎ）Ｍｗ／
Ｍｎ≦５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。）

【００１１】２．固定配置された加熱体と、該加熱体に
対向して圧接、回動するフッ素樹脂被覆加熱部材との間
に移動するフッ素樹脂被覆フィルム材を配置し、カラー
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、当該カラー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、下記一般式で示される構造単位を有する含フッ素
系シリコーンオイル塗膜を形成すると共に、上記カラー
トナーを構成する着色剤が顔料と顔料用樹脂からなる樹
脂分散加工顔料であり、かつ加工顔料用樹脂の分子量
が、重量平均分子量（Ｍｗ）１×１０^４≦Ｍｗ≦４×１
０^４、数平均分子量（Ｍｎ）４×１０^３≦Ｍｎ≦２×１
０^４、かつ分散比（Ｍｗ／Ｍｎ）Ｍｗ／Ｍｎ≦５である
ことを特徴とする熱定着方法、

【００１２】

【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。）の各々により達
成される。

【００１３】

【発明の作用】本発明者の研究によれば、フッ素樹脂被
覆定着ローラーは表層がシリコーンゴムの定着ローラー
に対し耐傷性が優れるが、従来のシリコーンオイルとの
濡れが悪い為に、使用オイル量が増大し画像汚染及びオ
イルの蒸発に伴う帯電極、転写極、分離極への付着汚染
を促進する。また顔料分散用樹脂は低分子量であるが故
に溶融し易く、定着時トナー表面の離型剤の離型効果を
阻害し、定着ローラーにトナーが付着し易い。一方、樹
脂分子量を大きくすると、今度は溶融しにくくなり顔料
分散レベルが低下してしまい、さらにまたこの分散レベ
ルを無理に上げると加工賃が上がるということが判明し
た。本発明はかかる知見で基いて成された。即ち、顔料
分散用に使用する樹脂の分子量は一般的に小さく、定着
時に該樹脂は離型剤よりも早く溶融する為に離型剤によ
る離型効果を阻害し、トナーが定着ローラーへオフセッ
トしてしまうが、本発明によれば、定着ローラー表面と
の濡れ性の良好なシリコーンオイル（本発明では定着ロ
ーラー表面がフッ素樹脂であり、含フッ素系シリコーン
オイルが良好な濡れ性を示す）を適用する事で、オフセ
ットを防止できる。

【００１４】含フッ素系シリコーンオイルを採用するこ
とでフッ素樹脂被覆ローラーへの濡れ性が大幅に改善さ
れ、顔料分散用樹脂に起因する定着ローラーへのトナー
付着を大幅に軽減でき、フッ素樹脂樹脂の有する優れた
耐傷性をも発揮でき、マシンの信頼性も向上する。

【００１５】

【発明の具体的説明】以下本発明の熱定着方法を詳述す
る。

【００１６】本発明の含フッ素系シリコーンオイルは、
上記一般式で示される構造単位を有するシリコーンオイ
ルである。

【００１７】一般式において、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であり、好ましくは、

【００１８】

【化５】 （Ｚは水素原子又はフッ素原子を表わし、ｍは２〜１０
の整数である）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。

【００１９】本発明の含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。

【００２０】本発明の含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
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 Ｄ４４５−４６
Ｔ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。

【００２１】又、この粘度は、本発明の含フッ素系シリ
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。

【００２２】本発明の含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から本発明の
一般式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。

【００２３】本発明の含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。

【００２４】一般式 Ｚ−（ＣＦ_２）_ｍ（ＣＨ_２）_ｎＣｌ ここで、ｍは２〜１０の整数、ｎは１〜４の整数を表わ
す。又、Ｚは水素又はフッ素元素を示す。

【００２５】具体的には下記に示す構造の化合物が挙げ
られる。 （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

【００２６】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。

【００２７】本発明においてはこのフッ素化アルキル置
換されたシリコー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１〜１０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。

【００２８】本発明の含フッ素系シリコーンオイルの代
表的具体例を下記に示す。

【００２９】

【化６】

【００３０】

【化７】

【００３１】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。

【００３２】本発明で用いられるカラートナーは少なく
ともバインダー樹脂と顔料及び顔料用樹脂からなる樹脂
分散加工顔料からなる着色剤と離型剤及び必要に応じて
使用されるその他の添加剤とを含有した着色粒子に無機
微粒子を添加混合したトナーである。その平均粒径は体
積平均粒径で通常、１〜３０μｍ、好ましくは５〜１５
μｍである。着色粒子を構成するバインダー樹脂として
は特に限定を受けないが、例えばポリエステル樹脂、ス
チレン−アクリル酸アルキル系樹脂、スチレン−メタア
クリル酸アルキル系樹脂、スチレン−ブタジエン系樹
脂、スチレン−アクリロニトリル樹脂、スチレン−アク
リル−ポリエステル樹脂、スチレン−アクリル−結晶性
ポリエステルグラフト樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキ
シ樹脂、シリコーン樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリアミ
ド、ポリビニルブチラール、ロジン、変性ロジン、フェ
ノール樹脂、キシレン樹脂等が挙げられる。

【００３３】樹脂分散加工顔料に用いる樹脂としては、
ポリエステル樹脂、スチレン−アクリル酸アルキル系樹
脂、スチレン−メタアクリル酸アルキル系樹脂、スチレ
ン−アクリル酸アルキル−メタアクリル酸アルキル系樹
脂、スチレン−ブタジエン系樹脂が挙げられ、かつＧＰ
Ｃによるスチレン換算分子量で重量平均分子量（Ｍｗ）
１×１０^４≦Ｍｗ≦４×１０^４、数平均分子量（Ｍｎ）
４×１０^３≦Ｍｎ≦２×１０^４、かつ分散比（Ｍｗ／Ｍ
ｎ）Ｍｗ／Ｍｎ≦５である事が好ましい。Ｍｗが１×１
０^４未満では溶融温度が低すぎ、オフセットが生じる。
一方、Ｍｗが４×１０^４を超えると顔料の分散を阻害し
てしまう。また分散比Ｍｗ／Ｍｎが５を超えると、顔料
の樹脂中での分散に偏りが発生してしまう。

【００３４】着色剤としては顔料が好ましく用いられ、
後述する樹脂分散加工顔料が更に好ましく用いられ、
Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５、同４８：１、同５３：
１、同５７：１、同１２２、同１３９、同１４４、同１
４９、同１６６、同１７７、同１７８、同２２２、Ｃ．
Ｉ．ピグメントオレンジ３１、同４３、Ｃ．Ｉ．ピグメ
ントイエロー１４、同１７、同９３、同９４、同１３
８、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン７、Ｃ．Ｉ．ピグメン
トブルー１５：３、同６０等を用いる事ができ、これら
の混合物も用いる事ができる。数平均一次粒子径は種類
により多様であるが、概ね１０〜２００ｎｍ程度が好ま
しい。

【００３５】樹脂分散顔料において、顔料の割合は顔料
用樹脂１００重量部に対して２０〜３００重量部程度が
好ましい。そして、トナー全体における顔料の割合は１
〜２０重量％程度が好ましい。

【００３６】樹脂分散顔料は次の様にして製造すること
ができる。即ち、粒状または粉状の顔料用樹脂と、粒状
または粉状の顔料とを混合し、加熱下で溶融混練し、そ
の後冷却、粉砕し最終的に粒状または粉状の樹脂分散顔
料を得る。溶融混練時、顔料の分散性を向上させるため
に水を加えても良い。一方、また顔料製造において水相
に分散した顔料粒子を樹脂相中に分散させる所謂フラッ
シング法を用いて樹脂分散顔料を得ることができる。バ
インダー樹脂に対する分散性を高める観点から、樹脂分
散顔料は０．１〜３．０ｍｍ程度の粒状または粉状の形
態である事が好ましい。

【００３７】離型剤としては数平均分子量（該数平均分
子量は高温ＧＰＣでのポリスチレン分子量換算値を示
す）が１５００〜５０００の低分子量ポリエチレン、低
分子量ポリプロピレン、低分子量ポリエチレン−ポリプ
ロピレン共重合体等のポリオレフィンワックス、または
マイクロワックス、フィッシャートロプシュワックス等
の高融点パラフィンワックス、または脂肪酸低級アルコ
ールエステル、脂肪酸高級アルコールエステル、脂肪酸
多価アルコールエステル等のエステル系ワックス、アミ
ド系ワックス等を単独または併用して用いることができ
る。

【００３８】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。

【００３９】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様な高級脂肪
酸金属塩を添加してもよい。

【００４０】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。

【００４１】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２０〜１
５０μｍが好ましい。

【００４２】さらに、本発明では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
用いることができる。

【００４３】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。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とシリコー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１１０〜２２
０℃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
〜７ｍｍである。上下ローラー間の押圧力は４〜１０Ｎ
／ｃｍ、定着線速は１０ｍｍ／ｓｅｃ〜４００ｍｍ／ｓ
ｅｃが好ましい。ニップ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、定着のムラを発生す
る。一方でニップ幅が広い場合には樹脂の溶融が促進さ
れ、定着オフセットが過多となる問題を発生する。押圧
力が４Ｎ／ｃｍ未満の場合、トナーの変形が促進され
ず、トナーの記録媒体への定着が充分に行われない。一
方、押圧力が１０Ｎ／ｃｍを超えると、厚紙や多数枚の
紙を張り合わせた封筒等で定着時に皺や反りを生じてし
まう。

【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】この含フッ素系シリコーンオイル塗膜の上
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。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２へ本発明の含フッ素系シリコーンオイルが供給
され、その結果、上ローラ３の表面２上には本発明の含
フッ素系シリコーンオイル塗膜が形成されている。

【００４７】次に、本発明の定着方法の後者の例を説明
する。後者の定着方法を図２に従って説明すると、装置
に固定支持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ＤＣ
１００Ｖ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１
２０〜２２０℃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１０〜４００ｍｍ／ｓｅｃが好まし
い。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２０〜３００Ｎでフィルム材１
４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。

【００４８】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。

【００４９】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。

【００５０】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系シリコーン
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。

【００５１】又、上記した以外の含フッ素系シリコーン
オイル塗膜形成方法としては、本発明の含フッ素系シリ
コーンオイルを含浸させたパッド、ウェッブを使用して
もよい。いずれに於いても定着クリーニングの機構を付
与して使用される。この方式としては本発明のフッ素系
シリコーンオイルを定着の上ローラーあるいはフィルム
に供給する方式や本発明のフッ素系シリコーンオイルを
含浸したパッド・ローラー・ウェッブ等でクリーニング
する方法が使用できる。

【００５２】本発明の含フッ素系シリコーンオイルは定
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。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。

【００５３】

【実施例】

樹脂製造例 バインダー樹脂（１）の製造 ・トリメリット酸 ５５部 ・テレフタル酸 ４５部 ・ビスフェノールＡ−プロピレンオキサイド ７０部 ・ビスフェノールＡ−エチレンオキサイド ３０部 以上の単量体を上記配合比でポリエステル樹脂ａを合成
した。この樹脂の重量平均分子量Ｍｗ＝１１４０００、
数平均分子量Ｍｎ＝４４００、分散比Ｍｗ／Ｍｎ＝２６
であった。これをバインダー樹脂（１）とする。

【００５４】 バインダー樹脂（２）の製造 ・スチレン ７５部 ・ｎ−ブチルアクリレート ２５部 以上の単量体を上記配合比でスチレンアクリル樹脂ａを
合成した。この樹脂はＭｗ＝５６００００、Ｍｎ＝２７
０００、分散比Ｍｗ／Ｍｎ＝２１であった。 ・スチレン ８０部 ・ｎ−ブチルメタクリレート １０部 ・ｎ−ブチルアクリレート １０部 以上の単量体を上記配合比でスチレンアクリル樹脂ｂを
合成した。この樹脂はＭｗ＝１３０００、Ｍｎ＝５６０
０、分散比Ｍｗ／Ｍｎ＝２．３であった。スチレンアク
リル樹脂ａ、ｂを溶剤中で混合し、再抽出した樹脂をバ
インダー樹脂（２）とする。この樹脂（２）の分子量は
Ｍｗ＝２０００００、Ｍｎ−８５００、Ｍｗ／Ｍｎ＝２
３．５であった。

【００５５】 樹脂分散顔料用樹脂（１）の製造 ・スチレン ７５部 ・ｎ−ブチルアクリレート ２５部 以上の単量体を上記配合比でスチレンアクリル樹脂ｃを
合成した。この樹脂のＭｗ＝１４０００、Ｍｎ＝７００
０、分散比Ｍｗ／Ｍｎ＝２．０であった。

【００５６】 樹脂分散顔料用樹脂（２）の製造 ・フマル酸 １００部 ・ビスフェノールＡ−プロピレンオキサイド １００部 以上の単量体を上記配合比でポリエステル樹脂ｂを合成
した。この樹脂のＭｗ＝２５０００、Ｍｎ＝１０００
０、分散比Ｍｗ／Ｍｎ＝２．５であった。

【００５７】 比較用 樹脂分散顔料用樹脂（３）の製造 ・スチレン ８０部 ・ｎ−ブチルアクリレート ２０部 以上の単量体を上記配合比でスチレンアクリル樹脂ｄを
合成した。この樹脂のＭｗ＝８０００、Ｍｎ＝４５０
０、分散比Ｍｗ／Ｍｎ＝１．８であった。

【００５８】 比較用 樹脂分散顔料用樹脂（４）の製造 ・トリメリット酸 ４５部 ・テレフタル酸 ５５部 ・ビスフェノールＡ−プロピレンオキサイド １００部 以上の単量体を上記配合比でポリエステル樹脂ｃを合成
した。この樹脂のＭｗ＝１２００００、Ｍｎ＝６７０
０、分散比Ｍｗ／Ｍｎ＝１７．９であった。

【００５９】 樹脂分散顔料（１）の製造 ・上記樹脂分散顔料用樹脂（１） ６０重量部 ・イエロー顔料（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ １７）４０重量部 以上を熔融混練し、冷却後粉砕し樹脂分散顔料を得た。
これを樹脂分散顔料（１）とする。

【００６０】 樹脂分散顔料（２）の製造 ・上記樹脂分散顔料用樹脂（１） ７０重量部 ・マゼンタ顔料（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ １２２） ３０重量部 以上を熔融混練し、冷却後粉砕し樹脂分散顔料を得た。
これを樹脂分散顔料（２）とする。

【００６１】 樹脂分散顔料（３）の製造 ・上記樹脂分散顔料用樹脂（２） ６０重量部 ・シアン顔料（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ １５：３） ４０重量部 水相中の分散シアン顔料を樹脂中にフラッシングさせ乾
燥後粉砕し樹脂分散顔料を得た。これを樹脂分散顔料
（３）とする。

【００６２】 比較用 樹脂分散顔料（４）の製造 ・上記樹脂分散顔料用樹脂（３） ８０重量部 ・マゼンタ顔料（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ ４８：１） ２０重量部 以上を熔融混練し、冷却後粉砕し樹脂分散顔料を得た。
これを樹脂分散顔料（４）とする。

【００６３】 比較用 樹脂分散顔料（５）の製造 ・上記樹脂分散顔料用樹脂（４） ６５重量部 ・イエロー顔料（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ １４）３５重量部 以上を熔融混練し、冷却後粉砕し樹脂分散顔料を得た。
これを樹脂分散顔料（５）とする。

【００６４】トナー製造例 樹脂１００部と上記樹脂分散顔料、低分子量ポリプロピ
レンを下記の表に示す割合で混合し、溶融混練、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。

【００６５】

【表１】

【００６６】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。

【００６７】＊ 評価機としてコニカ製複写機Ｕ−ＢＩ
Ｘ１０１７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。

【００６８】・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シリコーンゴムを被覆した直径３０
ｍｍφのヒータ４を中央部に内蔵した円柱状のアルミニ
ウムを上ローラ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。押圧力は７Ｎ／ｃｍに設定
され、ニップの幅は４．０ｍｍとした。この定着機を使
用して、印字の線速を１００ｍｍ／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含フ
ッ素系シリコー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（１１０〜２３０
℃）できるものを用いた。

【００６９】・フィルム状定着条件 定着装置を図１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含フッ素系シ
リコー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。

【００７０】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５
２−１２４３３８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
用いたものを使用した。ジメチルシリコーンオイル使用
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、フッ素系シリコーンオイルを用いたものを
それぞれ、Ｒ−比２、Ｆ−比２とする。

【００７１】（評 価） ・ローラー汚染評価 ローラー汚染は定着機の設定温度を１８０℃に設定し
て、各フッ素系シリコーンオイル及びシリコーンオイル
をＡ４ペーパー１枚当たり１ｍｇの塗布量に設定し、黒
化面積率７％の画像を１０００枚通紙した時のローラー
の汚染状態を３段階で評価した。○はローラー汚染な
し、△は部分的なローラー汚染、×は全面ローラー汚染
を示す。

【００７２】・ＯＨＴ透過性能評価 ＯＨＴ透過性能は日立分光計Ｕ−３３００を使用し、Ｏ
ＨＴシート上のトナー付着量を０．７０ｍｇ／ｃｍ^２に
揃え、イエロー／マゼンタ／シアンの透過率を各々５７
０／６５０／５００ｎｍの波長で測定した。透過率は６
０％以上がＡランクで鮮やかなＯＨＴ画像を得られる。
４０％以上６０％未満ではＢランクでＯＨＴ画像が暗
く、色識別が難しい。４０％未満ではＯＨＴ画像は黒ず
み使用に耐えない。

【００７３】

【表２】

【００７４】

【表３】

【００７５】

【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 (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 (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】その表面にシリコーンオイル塗膜を形成し
   た回動するフッ素樹脂被覆ゴム加熱ローラと、当該加熱
   ローラに圧接するフッ素樹脂被覆ゴム圧着ローラとの間
   をカラートナー像を担持した記録材を通過させ、当該カ
   ラートナー像を記録材上に定着させる熱定着方法におい
   て、上記シリコーンオイルが、下記一般式で示される構
   造単位を有する含フッ素系シリコーンオイルであり、且
   つ上記加熱ローラと圧着ローラ間の押圧力が４〜１０Ｎ
   ／ｃｍであり、上記カラートナーを構成する着色剤が顔
   料と顔料用樹脂からなる樹脂分散加工顔料であり、かつ
   加工顔料用樹脂の分子量が、重量平均分子量（Ｍｗ）１
   ×１０^４≦Ｍｗ≦４×１０^４、数平均分子量（Ｍｎ）４
   ×１０^３≦Ｍｎ≦２×１０^４、かつ分散比（Ｍｗ／Ｍ
   ｎ）Ｍｗ／Ｍｎ≦５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、回動するフッ素樹脂被覆加熱部材との間に移
   動するフッ素樹脂被覆フィルム材を配置し、カラートナ
   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、当該カラー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、下記一般式で示さ
   れる構造単位を有する含フッ素系シリコーンオイル塗膜
   を形成すると共に、上記カラートナーを構成する着色剤
   が顔料と顔料用樹脂からなる樹脂分散加工顔料であり、
   かつ加工顔料用樹脂の分子量が、重量平均分子量（Ｍ
   ｗ）１×１０^４≦Ｍｗ≦４×１０^４、数平均分子量（Ｍ
   ｎ）４×１０^３≦Ｍｎ≦２×１０^４、かつ分散比（Ｍｗ
   ／Ｍｎ）Ｍｗ／Ｍｎ≦５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。）