JPH1069176A

JPH1069176A - 定着装置

Info

Publication number: JPH1069176A
Application number: JP22635996A
Authority: JP
Inventors: Ryuichiro Maeyama; 龍一郎前山; Osamu Watanabe; 督渡辺
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1996-08-28
Filing date: 1996-08-28
Publication date: 1998-03-10

Abstract

(57)【要約】【課題】加熱部材によりフィルムを介して顕画像及び
その支持部材を加熱する定着装置において、画像形成開
始時の温度上昇を早め、装置の使用開始時間を短かくす
ること。【解決手段】抵抗発熱体を具備する加熱体２０と、該
加熱体と摺接する定着フィルム２４と、この定着フィル
ムとニップを形成する加圧回転体２８と、を有し、該ニ
ップで顕画像を支持した支持材を挟持搬送して定着する
定着装置において、前記加圧回転体外部に設けられ該加
圧回転体を加熱する外部加熱手段１Ｂ、２０Ｂを有し、
該加熱手段で加圧回転体を加熱し該加圧回転体や定着フ
ィルムを早期に昇温することにより使用待ち時間を短く
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真装置、静
電記録装置等の画像形成装置に用いられ、記録材上の顕
画像を加熱定着する定着装置に関する。特には、薄膜の
フィルムを介して顕画像を加熱定着する定着装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、加熱定着装置としては、所定の温
度に維持された加熱ローラと、弾性層を有して該加熱ロ
ーラに圧接する加圧ローラとによって記録材を挟持し搬
送しつつ加熱する熱ローラ方式が多用されている。

【０００３】しかし、加熱ローラは温度変動を防止する
ために大きな熱容量を必要とするため、メインスイッチ
オンから所定の温度に達するまでの画像形成禁止時間で
あるウェイトタイムが長くかかる。

【０００４】そこで、出願人は特開昭６３−３１３１８
２号公報、特開平２−１５３６０２〜１５３６１０号公
報等で瞬時に昇温する熱容量の小さなヒータと、薄膜の
フィルムを用いウェイトタイムを大幅に減縮乃至無くし
た定着装置を先に提案した。しかし、このようなニップ
部に向けて発熱するヒータとフィルムを用いる定着装置
では、積層されたトナーを混色するフルカラー画像の定
着の場合、紙の繊維による凹凸にフィルムが追随しない
ため、微小な光沢むらを生じる。従って、シリコーンゴ
ムやフッ素ゴム等の耐熱性弾性層を１００μｍ程度フィ
ルム上に形成し、凹凸を吸収することで、微小な光沢む
らが発生しないようにすることが考えられる。

【０００５】カラー画像またはフルカラー画像の形成に
おいて、シャープメルトなトナーを使用することによ
り、複写物の色再現範囲を広め、原稿の多色またはフル
カラー像に忠実なカラーコピーを良好に得ることが出来
る。

【０００６】トナーは、ポリエステル樹脂またはスチレ
ン−アクリルエステル樹脂の如き結着樹脂、着色剤（染
料、昇華性染料）、荷電制御剤の如きトナー形成用材料
を溶融混練、粉砕、分級する事により製造される。必要
とあらばトナーに各種外添剤（例えば、疎水性コロイダ
ルシリカ）を添加する外添工程を付加しても良い。

【０００７】カラートナーは、定着性及びシャープメル
ト性を考慮すると、結着樹脂としてポリエステル樹脂を
使用したものが特に好ましい。シャープメルト性ポリエ
ステル樹脂としては、ジオール化合物とジカルボン酸と
から合成される分子の主鎖にエステル結合を有する高分
子化合物が例示される。

【０００８】ポリエステル樹脂の軟化点は７５〜１５０
℃、好ましくは８０〜１２０℃が良い。ポリエステル樹
脂を結着樹脂として含有するトナーの軟化特性を図５に
示す。本発明における軟化点の測定法に関して以下に説
明する。

【０００９】フローテスターＣＦＴ−５００Ａ型（島津
製作所製）を使用し、ダイ（ノズル）の直径０．２ｍ
ｍ、厚み１．０ｍｍとして２０ｋｇの押出荷重を加え初
期設定温度７０℃で、予熱時間３００秒の後、６℃／分
の速度で等速昇温したとき、描かれるトナーのプランジ
ャー降下量−温度曲線（以後、軟化Ｓ字曲線という）を
求める。試料となるトナーは１〜３ｇ精秤した微粉末を
用い、プランジャー断面積は１．０ｃｍ²とする。軟化
Ｓ字曲線は図５のようなカーブとなる。等速昇温するに
従い、トナーは徐々に加熱され流出が開始される（プラ
ンジャー降下Ａ→Ｂ）。さらに昇温すると溶融状態とな
ったトナーは大きく流出し（Ｂ→Ｃ→Ｄ）プランジャー
降下が停止し終了する（Ｄ→Ｅ）。

【００１０】Ｓ字曲線の高さＨは全流出量を示し、Ｈ／
２のＣ点に対応する温度Ｔ₀はその試料（例えば、トナ
ーまたは樹脂）の軟化点を示す。

【００１１】トナー及び結着樹脂がシャープメルト性を
有するか否かは、トナーまたは結着樹脂の見掛けの溶融
粘度を測定することにより判定できる。

【００１２】本発明においてシャープメルト性を有する
トナーまたは結着樹脂とは、見掛けの溶融粘度が１０³
ポイズを示すときの温度をＴ₁、５×１０²ポイズを示
すときの温度をＴ₂としたとき、Ｔ₁＝９０〜１５０℃ ｜ΔＴ｜＝｜Ｔ₁−Ｔ₂｜＝５〜２０℃ の条件を満たすものを言う。

【００１３】これらの温度−溶融粘度特性を有するシャ
ープメルト性樹脂は加熱されることにより極めてシャー
プに粘度低下を起こすことが特徴である。このような粘
度低下が最上部トナー層と最下部トナー層との適度な混
合を生じせしめ、さらにトナー層自体の透明性を急激に
増加させ、良好な減色混合を起こすものである。

【００１４】このようなシャープメルト性のカラートナ
ーは親和力が大きく、定着時オフセットしやすい。トナ
ーを付着させない目的で、例えばフィルム表面をトナー
に対して離型性の優れた材料、シリコーンゴムや弗素系
樹脂などで形成し、更にその表面にオフセット防止及び
ローラー表面の疲労を防止するためにシリコーンオイ
ル、フッ素オイルの如き離型性の高い液体の薄膜でロー
ラー表面を被覆する事が行われている。しかしながら、
この方法はトナーのオフセットを防止する点では極めて
有効であるが、オフセット防止用液体を供給するための
装置が必要なため、定着装置が複雑になる事等の問題点
を有している事は勿論の事、このオイル塗布が定着ロー
ラーを構成している層間の剥離を起こし結果的に定着ロ
ーラーの短寿命化を促進するという弊害がつきまとう。
これら定着器を用いトナー像を定着せしめる転写材とし
ては、一般に各種紙類、コーティング紙、プラスチック
フィルム等が用いられる。中でもプレゼンテーション用
としてオーバーヘッドプロジェクターを利用するトラン
スペアレンシーフィルム（ＯＨＰ）の必要性が近年注目
されている。特にＯＨＰにおいては紙と異なり、オイル
吸収能力が低いため現状得られる複写ＯＨＰはオイル塗
布によるベタベタ感が避けられず、得られた画像の品質
に大きな問題が残されている。また、シリコーンオイル
などが熱により蒸発し、機内を汚染したり、回収オイル
の処理等の問題も発生する可能性が大きい。そこでシリ
コーンオイルの供給装置などを用いないで、かわりにト
ナー中から加熱時にオフセット防止液体を供給しようと
言う考えから、トナー中に低分子量ポリエチレン、低分
子量ポリプロピレンなどの離型性を添加する方法が提案
されている。ところが、充分な効果を出すために多量に
このような添加剤を加えると、感光体へのフィルミング
や、キャリアやスリーブなどのトナー担持体の表面を汚
染し、画像が劣化し事実上問題となる。そこで画像を劣
化させない程度に小量の離型剤をトナー中に添加し、若
干の離型性オイルの供給もしくはオフセットしたトナー
を巻き取り式の例えばウェブの如き部材を用いた装置ま
たはクリーニングパットを用いクリーニングする装置を
併用する事が行われている。

【００１５】しかしながら、特にフルカラー分野におい
ては従来の如く、離型剤を含有させる手段では、転写材
にＯＨＰを用いた際、離型剤の高結晶化や樹脂との屈折
率差等の原因のため定着後の画像の透明性やヘイズが若
干落ちてしまう問題が生じてしまう。

【００１６】トナー中に離型剤としてワックスを含有さ
せる事は知られている。例えば特公昭５２−３３０４号
公報、特公昭５２−３３０５号公報、特開昭５７−５２
５７４号公報等に技術が開示されている。

【００１７】また、特開平３−５０５５９号公報、特開
平２−７９８６０号公報、特開平１−１０９３５９号公
報、特開昭６２−１４１６６号公報、特開昭６１−２７
３５５４号公報、特開昭６１−９４０６２号公報、特開
昭６１−１３８２５９号公報、特開昭６０−２５２３６
１号公報、特開昭６０−２５２３６０号公報、特開昭６
０−２１７３６６号公報などにワックス類を含有させる
技術が開示されている。

【００１８】ワックス類は、トナーの低温時や高温時の
耐オフセット性の向上や、低温時の定着性の向上のため
に用いられているが反面、耐ブロッキング性を悪化させ
たり、複写機等の昇温等によって熱にさらされると現像
性が悪化したり、また長期トナーを放置した際にワック
スがトナー表面にマイブレーションして現像性が悪化し
たりする。

【００１９】従来のトナーでは、これらの面を全てを満
足するものはなく、何らかの問題点が生じていた。例え
ば、高温オフセットや現像性は優れているが低温定着性
が今一歩であったり、低温オフセットや低温定着性には
優れているが、耐ブロッキング性にやや劣り、機内昇温
で現像性が低下するなどの弊害があったり、低温時と高
温時の耐オフセット性が両立できなかったり、ＯＨＰ透
明性が極度に悪かったりしていた。

【００２０】特にＯＨＰの透明性に関しては、ワックス
自身の結晶化を落とすために、結晶化核剤等をワックス
に添加する提案（特開平４−１４９５５９号公報、特開
平４−１０７４６７号公報）や、ワックス自身の結晶化
度の小さいものを使用する提案（特開平３−０９１１０
８号公報、特開平３−２４２３９７号公報）やバインダ
ーとの相溶性が良好で、バインダーより溶融粘度が低い
物質をバインダー中に添加する事により、定着後のトナ
ー層の表面平滑性を良好にする提案が特開平３−２１２
６５２号公報などでされている。

【００２１】比較的透明性が良好で且つ低温定着性能を
有する離型剤の１つとして鉱物系ワックスであるモンタ
ンワックスがある。

【００２２】モンタン系ワックスとして下記構造式

【００２３】

【化１】

【００２４】［式中、Ｒは炭素数２８〜３２個の炭化水
素基を示し、ｎは整数を示す］で示される分子量約８０
０のワックスを使用する事が特開平１−１８５６６０号
公報、特開平１−１８５６６１号公報、特開平１−１８
５６６２号公報、特開平１−１８５６６３号公報、特開
平１−２３８６７２号公報に提案がなされている。しか
しながら、これらは、いずれもＯＨＰの透明性やヘイズ
（曇価）の点から十分に満足されるものではない。

【００２５】これに対して、離型剤自体の結晶性を阻害
せしめるため、離型剤自体の構造の対称性を崩したエス
テル系ワックスを使用する事が特開平５−１１８５１７
号公報、特開平５−１２６１８０号公報、特開平５−１
２６１８１号公報にて提案されており、かなり良好な結
果が得られている。

【００２６】しかしながら、最近のフルカラー定着装置
においても、高耐久高信頼性が要求されてきており、定
着装置の改良なくしてトナーのバインダー樹脂、離型剤
等の改良だけでは、高画像面積画像から低画像面積画像
さらには、フルカラーＯＨＰにまで適用できる画像形成
方法を長期に渡って安定して実現する事は難しく、さら
なる改良が望まれている。

【００２７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、先にの
べたように薄膜のフィルムを用いることでウェイトタイ
ムを大幅に減縮乃至無くしたので、上述の方法では大き
な熱容量になり、メインスイッチオンから所定の温度に
達するまでの画像形成禁止時間であるウェイトタイムが
長くかかる。

【００２８】特開平４−３３１９６９号公報のように、
加圧ローラにハロゲンヒータを配置すれば、ウェイトタ
イムを短縮する手段として有効ではあるが、加圧ローラ
側からフィルムに供給される熱が間接的で効率が低いと
思われる。

【００２９】また、フィルムとニップを形成する加圧回
転体とを有し、フィルムと加圧回転体で顕画像を支持し
た支持材を挟持搬送して定着する定着装置において、離
型剤を含まないトナーを使用する場合は、ニップ後半を
冷却して、固形化して分離したり、離型剤を塗布する必
要があり、定着装置が高価になるという問題があった。

【００３０】離型剤を含むトナーを使用する場合は、高
画像面積画像から低画像面積画像さらには、フルカラー
ＯＨＰにまで適用できる画像形成方法を長期に渡って安
定して実現する事は難しく、さらなる改良が望まれてい
る。

【００３１】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、本出願に係る第１の発明は、抵抗発熱体を具備す
る加熱体と、該加熱体と摺接する定着フィルムと、この
定着フィルムとニップを形成する加圧回転体と、を有
し、該ニップで顕画像を支持した支持材を挟持搬送して
定着する定着装置において、前記加圧回転体外部に設け
られ該加圧回転体を加熱する外部加熱手段を有すること
を特徴とする。

【００３２】本出願に係る第２の発明は、前記外部加熱
手段は、加圧回転体を外部から加熱する加熱部材と、該
加熱部材に摺接し該加熱部材からの熱を前記加圧回転体
に伝達する加熱フィルムを有することを特徴とする。

【００３３】本出願に係る第３の発明は、前記定着フィ
ルム又は加熱フィルムは、無端ベルト状又は有端ベルト
状であることを特徴とする。

【００３４】以上の手段により、積極的に加圧回転体を
外部加熱手段により加熱し、加圧回転体をもフィルムの
加熱体としてもちいることで、ウェイトタイムの短縮を
図るものである。

【００３５】本出願に係る第４の発明は、前記顕画像に
用いるトナーが、少なくとも結着樹脂、着色材、ワック
スを含有するトナーであり、該ワックスの重量平均分子
量（Ｍｗ）が、４００以上４０００以下、数平均分子量
（Ｍｎ）が、２００以上４０００以下であることを特徴
とする。

【００３６】該手段により、フルカラーＯＨＰにまで適
用できる画像形成方法を長期に渡って安定して実現する
事ができ、トナー自身は、ワックスの軟化点以上で離型
性を発揮するので、ニップ後半を冷却して、固形化して
分離したり、離型剤を塗布する必要がなく、定着装置を
安価に提供できる。

【００３７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づき説明する。

【００３８】図４は本発明の実施形態の定着装置を用い
た画像形成装置の断面図である。

【００３９】本例の画像形成装置は原稿画像光電読み取
り式・レーザービーム走査露光式・多重転写式の電子写
真カラー画像形成装置である。

【００４０】３０は画像形成装置本体、５０はその上に
搭載された原稿画像光電読み取り装置（スキャナ）であ
る。原稿画像光電読み取り装置５０は原稿台ガラス５１
上に載置セットされた原稿０の画像の色成分パターンを
光電読み取りユニット５２の１回または複数回の走査移
動動作で読み取る。これにより不図示の制御回路に原稿
画像のイエロー画像信号、マゼンタ画像信号、シアン画
像信号、ブラック画像信号が入力される。

【００４１】画像形成装置本体３０において、３１は像
担持体としての電子写真感光体ドラム（以下、ドラムと
記す）であり、矢示の反時計方向に所定の周速度（プロ
セススピード）をもって回転駆動される。３２はドラム
１を所定の極性・電位に一様に帯電する一次帯電器、３
３は制御回路からの画像信号にて変調されたレーザ光Ｌ
を出力して帯電済みの回転ドラム３１を走査露光するレ
ーザービームスキャナであり、この走査露光により画像
信号に対応した静電潜像がドラム３１面に形成されてい
く。

【００４２】３４は回転式現像装置であり、イエロー現
像器３４Ｙ、マゼンタ現像器３４Ｍ、シアン現像器３４
Ｃ、ブラック現像器３４ＢＫの４つの色現像器を有して
おり、色切り換え信号により上記の各現像器がドラム３
１に対する作用位置に順次に回転式に切り換え移動され
る。そしてドラム３１面の形成潜像がドラム３１に対し
て所定に切り換え位置された現像器のトナーで現像され
る。

【００４３】３５は転写ドラムであり、感光ドラム３１
とほぼ同じ周速度をもってドラム３１の回転に順方向に
回転駆動される。この転写ドラム３５に対して第１また
は第２の給紙カセット３６・３７から給紙ローラ３６ａ
または３７ａの駆動により記録材としての転写材Ｐが１
枚宛給紙されて搬送ローラ３８・ガイド３９を経由して
供給され、転写材の先端が転写ドラム３５の転写材当接
用ローラ４０との共働グリッパ４１に挟持されて転写材
が転写ドラム３５の外周面に巻き付き的に保持される。
そしてその巻き付き転写材面に対してドラム３１側の形
成トナー像が転写帯電器４２により転写される。転写ド
ラム３５に巻き付き的に保持された転写材は所定回数だ
け繰り返してトナー像転写を受ける。４３は転写後のド
ラム１面を除電する除電器、４４はドラム３１面のクリ
ーニング装置である。

【００４４】本例装置の場合はフルカラー画像形成の時
は帯電→イエロー画像信号による露光Ｌ→イエロー現像
器３４Ｙによる現像→転写→除電→クリーニング帯電→マゼンタ画像信号による露光→マゼンタ現像器
３４Ｍによる現像→転写→除電→クリーニング帯電→シアン画像信号による露光Ｌ→シアン現像器３
４Ｃによる現像→転写→除電→クリーニング帯電→ブラック画像信号による露光→ブラック現像器
３４ＢＫによる現像→転写→除電→クリーニングの上記〜の作像プロセスが順次に実行されてその各
プロセスにおけるイエロートナー画像・マゼンタトナー
画像・シアントナー画像・ブラックトナー画像が転写ド
ラム３５に保持されている同一の転写材に対して順次に
転写されることで、転写材面にフルカラー画像が合成形
成される。

【００４５】そして最終のブラックトナー画像の転写が
開始されると転写材先端のクリッパ４１による把持が解
除されて除電・分離用帯電器４５・分離爪４６により転
写材が転写ドラム３５から分離されて搬送ベルト４７で
定着装置１１へ搬送され、混色定着処理を受けて排出ト
レイ４８へ排出される。

【００４６】次に、この画像形成装置に用いられるトナ
ーについて説明する。

【００４７】本発明に使用されるワックスとしては、圧
接部材との接触角が上述の範囲であれば、何でも使用可
能であるが、良好な低温定着性、耐オフセット性を発現
させるため、バインダー樹脂と適度な親和性を有し、疎
水性が高く、さらに低融点を有する低結晶性のものが好
ましい。さらにワックスの分子量分布がピーク及び／ま
たはショルダーを少なくとも２つ以上有し、重量平均分
子量（Ｍｗ）が６００以上２０００以下、数平均分子量
（Ｍｎ）が３５０以上２０００以下である事が好まし
い。上述の分子量分布は単一のものでも複数のもので達
成しても良く、結果として結晶性が阻害でき、透明性が
一層向上する事を見出した。２種以上のワックスをブレ
ンドする方法としては特に制約を受けるものではない
が、例えばブレンドするワックスの融点以上においてメ
ディア式分散機（ボールミル、サンドミル、アトライタ
ー、アペックスミル、フボールミル、ハンディミル）等
を用いて溶融ブレンドする事や、ブレンドするワックス
を重合性単量体中へ溶融させ、メディア式分散機等にて
ブレンドする事も可能である。この時添加物として、顔
料、荷電制御剤、重合開始剤等を使用しても構わない。

【００４８】本発明においてワックスの分子量分布はＧ
ＰＣにより次の条件で測定される。（ＧＰＣ測定条件）装置：ＧＰＣ−１５０Ｃ（ウォータ
ーズ社）カラム：ＧＭＨ−ＨＴ３０ｃｍ２連（東ソー社製）温度：１３５℃ 溶媒：ｏ−ジクロロベンゼン（０．１％アイオノール
添加）流速：１．０ｍｌ／ｍｉｎ試料：０．１５％の試料を０．４ｍｌ注入以上の条件で測定し、試料の分子量算出にあたっては単
分散ポリスチレン標準試料により作成した分子量較正曲
線を使用する。さらに、Ｍａｒｋ−Ｈｏｕｗｉｎｋ粘度
式から導き出される換算式でポリエチレン換算する事に
よって算出される。

【００４９】ワックスの重量平均分子量（Ｍｗ）は４０
０以上４０００以下、数平均分子量（Ｍｎ）は２００以
上４０００以下とされる。ワックスの重量平均分子量
（Ｍｗ）は６００以上２０００以下、数平均分子量（Ｍ
ｎ）は３５０以上２０００以下である事が好ましく、よ
り好ましくはＭｗが６５０以上１５００以下、さらに好
ましくは７００以上１０００以下、Ｍｎは４００以上１
５００以下、さらに好ましくは４５０以上１０００以下
である事が望まれる。Ｍｗが４００未満、Ｍｎが２００
未満の場合には、トナーの耐ブロッキング性が著しく悪
化し、また、Ｍｗが４０００、Ｍｎが４０００を超える
場合には、ワックス自体の結晶性が発現し、透明性が著
しく悪化する。

【００５０】ワックスは、トナーの結着樹脂１００重量
部に対して１〜４０重量部（好ましくは２〜３０重量
部）配合するのが良い。

【００５１】ワックスの添加量は、結着樹脂、着色剤及
びワックスを有する混合物を溶融混練後、冷却し粉砕後
分級してトナー粒子を得る乾式トナー製法においては、
バインダー樹脂１００重量部に対し１〜１０重量部、よ
り好ましくは２〜７重量部使用するのが好ましい。

【００５２】重合性単量体と着色剤及びワックスを有す
る混合物を重合せしめる事により、直接的にトナー粒子
を得る重合法トナー製法においては、重合性単量体１０
０重量部に対し２〜４０重量部、より好ましくは５〜３
０重量部、さらに好ましくは１０〜２０重量部使用する
のが好ましい。

【００５３】乾式トナー製法に比べ重合性トナー製法に
おいては、通常用いる離型剤が、バインダー樹脂より極
性が低いため水系媒体中での重合方法ではトナー粒子内
部に多量の離型剤を内包化させ易いため乾式トナー製法
と比較し、一般に多量の離型剤を用いる事が可能となり
定着時のオフセット防止効果には、特に有効となる。添
加量が下限より少ないとオフセット防止効果が低下しや
すく、上限を超える場合、耐ブロッキング効果が低下し
耐オフセット効果にも悪影響を与え易く、ドラム融着、
スリーブ融着を起こし易く、さらに重合法トナーの場合
には粒度分布の広いトナーが生成する傾向にある。

【００５４】定着器の低熱容量で十分透明なＯＨＰ画像
を得るためには、通常トナー中に含有せしめる離型剤の
結晶性を低下せしめる事がもっとも重要である。しかし
ながら、２次的効果としてさらに十分な透明性を付与せ
しめるためには、定着後でも溶解しなかった一部未溶解
のトナー粒界が存在したり離型剤層の結晶性が光の乱反
射により、実効的な光の透過性を低下させ、結果的にヘ
イズ低下を招く。更に、トナー中に混合された成分が定
着時に十分溶解せしめられたとしても、溶解後のトナー
層と定着部材間に形成された離型剤層との屈折率差が大
きいと、これも光の乱反射の原因となり好ましくない。

【００５５】光の乱反射の増加は、投影像の明度低下や
色の鮮鋭度の低下につながる。特に、透過型オーバーヘ
ッドプロジェクターを用いた場合には、反射型オーバー
ヘッドプロジェクターを用いる場合よりもさらにこの弊
害が増加する。

【００５６】即ち、離型剤の結晶性を低下させるために
は、離型剤単独の結晶化度を低くする事が肝要である。
更に、トナー定着層中に未溶融トナー粒界を存在させな
いためには、バインダー樹脂のガラス転移温度（Ｔｇ）
と離型剤の融点（ｍｐ）をなるべく合わせる工夫と、低
エネルギー量で迅速に溶解せしめるため、離型剤の潜熱
である溶融エンタルピー（ΔＨ）の小さな材料が特に好
ましい。また溶融した離型層が、バインダー樹脂層と定
着部材間に迅速に移行しオフセット防止層を形成させる
ため、バインダー樹脂と離型剤間の溶解度パラメーター
（ＳＰ）差を適度に調整する事が好ましい。

【００５７】このような観点から本発明に好ましい具体
例を以下に詳細に述べる。

【００５８】本発明に用いられるワックスは、通常トナ
ーのバインダー樹脂としてポリエステル系樹脂、スチレ
ン−アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、またはスチレン
−ブタジエン系樹脂が多く用いられているため、これら
の樹脂と屈折率が近いものが好ましい。屈折率の測定方
法としては、まず、縦（２０〜３０）×横（８）×厚み
（３〜１０）の大きさの固体資料を作成し、次にプリズ
ム面との密着性を良好にするために、ブロムナフタレン
をプリズム面に少量つけ、その上に固体資料を載せ屈折
率を測定する方法が例示される。また、測定機器として
は、例えばアタゴ社製のアッペ屈折計２Ｔが挙げられ
る。

【００５９】バインダー樹脂とワックスとの屈折率差
は、温度２５℃にて０．１８以下、より好ましくは０．
１０以下が特に有効である。屈折率差が０．１８を超え
る場合にはＯＨＰ画像の透明性を低下させ易く、特にハ
ーフトーン投影像は、明度が低くなるために好ましくな
い。

【００６０】本発明に用いられるワックスの融点は、３
０〜１５０℃である事が好ましく、より好ましくは５０
〜１２０℃が特に好ましい。融点が３０℃より低い場合
はトナーの耐ブロッキング性、多数枚の複写時でのスリ
ーブ汚染抑制・感光体の汚染防止性が低下し易い。融点
が１５０℃を超える場合は、粉砕法によりトナーの製法
においてはバインダー樹脂との均一混合に過大のエネル
ギーが必要になり、他方重合法によりトナーの製法にお
いてもバインダー樹脂への均一化のために、粘度ＵＰの
為に装置の大型化或いは、相溶する量に限界があるた
め、多量に含有させる事が難しくなるなど好ましくな
い。

【００６１】溶解度パラメーター（ＳＰ）値は、原子団
の加成性を利用したＦｅｄｏｒｓの方法［Ｐｏｌｙｍ．
Ｅｎｇ．Ｓｃｉ．，１４（２）１４７（１９７４）］を
用いて算出する方法が挙げられる。

【００６２】本発明に使用されるワックスのＳＰ値は、
７．５〜９．７の範囲である事が好ましい。ＳＰ値が
７．５未満の値を示すワックスは、用いるバインダー樹
脂との相溶性が乏しく結果的にバインダー樹脂中への良
好な分散が得られにくく、多数枚複写時においてワック
スの現像スリーブへの付着が生じ易く、トナーの帯電量
が変化し易くなる。更に地カブリ・トナー補給時の濃度
変動等も起こし易い。ＳＰ値が９．７を超えるワックス
を用いる場合には、トナーを長期保存した際トナー同士
のブロッキングが発生し易い。更にバインダー樹脂との
相溶性が良すぎるため定着時において定着部材とトナー
バインダー樹脂層間に十分な離型性層が形成しにくく、
オフセット現象を起こし易い。

【００６３】本発明に使用されるワックスの溶融粘度
は、ＨＡＡＫＥ社製ＶＴ−５００にてコーンプレート型
ローター（ＰＫ−１）を用い測定する方法が挙げられ
る。１００℃に於ける溶融粘度は１〜５０ｍＰａｓ．ｓ
ｅｃである事が好ましく、更に好ましくは３〜３０ｍＰ
ａｓ．ｓｅｃを有するワックス化合物が特に好ましい。
１ｍＰａｓ．ｓｅｃより低い溶融粘度を有する場合は、
非磁性一成分現像方式でブレード等によりスリーブにト
ナー層を薄層コーティングする際、機械的なズリ力によ
りスリーブ汚染を招き易い。また、二成分現像方法に於
いてもキャリヤーを用いトナーを現像する際に於いてト
ナーとキャリヤー間のズリ力によりダメージを生じ易
く、外添剤の埋没・トナー破砕等が生じ易い。５０ｍＰ
ａｓ．ｓｅｃを超える溶融粘度を有する場合には、重合
方法を用いてトナーを製造する際、分散質の粘度が高す
ぎ、均一な粒径を有する微小粒径のトナーを得る事が容
易でなく、粒度分布の広いトナーとなりやすい。

【００６４】ワックスの硬度測定は、例えば島津ダイナ
ミック超微小硬度計（ＤＵＨ−２００）を用いる測定法
が挙げられる。測定条件は、ビッカース圧子を用い０．
５ｇ荷重下で９．６７ｍｇ／秒の負荷速度にて１０μｍ
変位させた後、１５秒保持させサンプル上に付いた打痕
を解析する事によりビッカース硬度を求める。サンプル
は直径２０ｍｍφの金型を用い予め溶融したサンプルを
５ｍｍ厚の円柱状に成型して用いる。本発明に利用され
る離型剤の硬度は０．３〜５．０範囲が好ましく、更に
好ましいビッカース硬度は０．５〜３．０が特に有効で
ある。

【００６５】ビッカース硬度０．３より低いワックスを
含有したトナーは、多数枚複写に於いて複写機のクリー
ニング部位で破砕され易く、ドラム表面上にトナー融着
を起こし易く結果的に画像上に黒筋が発生し易い。ま
た、画像サンプルを多重枚重ねて保存した際、裏面にト
ナーが転写し所謂裏写りが発生し易く好ましくない。ビ
ッカース硬度が５．０を超えるワックスを含有したトナ
ーは、加熱定着時に用いる定着器に必要以上の加圧力を
必要とし、定着器に必要以上の強度設計が必要となり好
ましくない。通常加圧力の定着器を用いたなら耐オフセ
ット性が低下しやすく好ましくない。

【００６６】ワックスの結晶化度は１０〜５０％、より
好ましくは２０〜３５％である事が良い。

【００６７】結晶化度が１０％未満の場合には、トナー
保存性、流動性が劣化し易く、５０％を超える場合に
は、ＯＨＰ画像の透明性が悪化し易い。

【００６８】本発明に於ける結晶化度は、検量線は使用
せず、非晶散乱ピークと結晶散乱ピークの面積比から以
下の計算式にて測定する。

【００６９】

【数１】結晶化度＝結晶成分量／全成分量測定装置としては、例えば理学電機社製のローターフレ
ックスＲＵ３００（Ｃｕターゲット、ポイントフォーカ
ス、出力５０ＫＶ／２５０ｍＡ）が挙げられる。測定法
は透過法−回転法を用い、測定角度は２θ＝５〜３５°
とする。

【００７０】本発明に好ましく用いられるエステルワッ
クスの製造方法としては、例えば、酸化反応による合成
法、カルボン酸及びその誘導体からの合成、マイケル付
加反応に代表されるエステル基導入反応等が用いられ
る。本発明に用いられるエステルワックスの特に好まし
い製造方法は、原料の多様性、反応の容易さからカルボ
ン酸化合物とアルコール化合物からの脱水縮合反応を利
用する方法または酸ハロゲン化物とアルコール化合物か
らの反応が特に好ましい。

【００７１】

【化２】

【００７２】上記のエステル平衡反応を生成系に移行さ
せるため、大過剰のアルコールを用いるか、水との共沸
が可能な芳香族有機溶剤中にてＤｅａｎ−Ｓｔａｒｋ水
分離器を用い反応を行う。また酸ハロゲン化合物を用い
芳香族有機溶剤中にて副生する酸の受容物として塩基を
添加しポリエステルを合成する方法も利用できる。

【００７３】本発明のトナーに使用される結着樹脂とし
ては下記の結着樹脂の使用が可能である。

【００７４】例えば、ポリスチレン、ポリ−ｐ−クロル
スチレン、ポリビニルトルエンなどのスチレン及びその
置換体の単重合体；スチレン−ｐ−クロルスチレン共重
合体、スチレン−ビニルトルエン共重合体、スチレン−
ビニルナフタリン共重合体、スチレン−アクリル酸エス
テル共重合体、スチレン−メタクリル酸エステル共重合
体、スチレン−α−クロルメタクリル酸メチル共重合
体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−
ビニルメチルエーテル共重合体、スチレン−ビニルエチ
ルエーテル共重合体、スチレン−ビニルメチルケトン共
重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−イ
ソプレン共重合体、スチレン−アクリロニトリル−イン
デン共重合体などのスチレン系共重合体；ポリ塩化ビニ
ル、フェノール樹脂、天然変性フェノール樹脂、天然樹
脂変性マレイン酸樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹
脂、ポリ酢酸ビニール、シリコーン樹脂、ポリエステル
樹脂、ポリウレタン、ポリアミド樹脂、フラン樹脂、エ
ポキシ樹脂、キシレン樹脂、ポリビニルブチラール、テ
ルペン樹脂、クマロンインデン樹脂、石油系樹脂などが
使用できる。好ましい結着物質としては、スチレン系共
重合体もしくはポリエステル樹脂がある。

【００７５】スチレン系共重合体のスチレンモノマーに
対するコモノマーとしては、例えば、アクリル酸、アク
リル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、
アクリル酸ドデシル、アクリル酸オクチル、アクリル酸
−２−エチルヘキシル、アクリル酸フェニル、メタクリ
ル酸、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタ
クリル酸ブチル、メタクリル酸オクチル、アクリロニト
リル、メタクリロニトリル、アクリルアミドなどのよう
な二重結合を有するモノカルボン酸もしくはその置換
体；例えば、マレイン酸、マレイン酸ブチル、マレイン
酸メチル、マレイン酸ジメチルなどのような二重結合を
有するジカルボン酸及びその置換体；例えば塩化ビニ
ル、酢酸ビニル、安息香酸ビニルなどのようなビニルエ
ステル類；例えばエチレン、プロピレン、ブチレンなど
のようなエチレン系オレフィン類；例えばビニルメチル
ケトン、ビニルヘキシルケトンなどのようなビニルケト
ン類；例えばビニルメチルエーテル、ビニルエチルエー
テル、ビニルイソブチルエーテルなどのようなビニルエ
ーテル類；等のビニル単量体が単独もしくは２つ以上用
いられる。

【００７６】本発明の結着樹脂のＴＨＦ可溶分の数平均
分子量は３，０００〜１，０００，０００が好ましい。

【００７７】スチレン系重合体またはスチレン系共重合
体は架橋されていても良く、またそれらの混合樹脂でも
良い。

【００７８】結着樹脂の架橋剤としては、主として２個
以上の重合可能な二重結合を有する化合物を用いても良
い。例えば、ジビニルベンゼン、ジビニルナフタレンな
どのような芳香族ジビニル化合物；例えばエチレングリ
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、１，３−ブタンジオールジメタクリレートなど
のような二重結合を２個有するカルボン酸エステル；ジ
ビニルアニリン、ジビニルエーテル、ジビニルスルフィ
ド、ジビニルスルホンなどのジビニル化合物；および３
個以上のビニル基を有する化合物；が単独もしくは混合
物として用いられる。添加量としては、重合性単量体１
００重量部に対して０．００１〜１０重量部が好まし
い。

【００７９】本発明のトナーは、荷電制御剤を含有して
も良い。

【００８０】トナーを負荷電性に制御するものとして下
記物質がある。

【００８１】例えば、有機金属化合物、キレート化合物
が有効であり、モノアゾ金属化合物、アセチルアセトン
金属化合物、芳香族ハイドロキシカルボン酸、芳香族ダ
イカルボン酸系の金属化合物がある。他には、芳香族ハ
イドロキシカルボン酸、芳香族モノ及びポリカルボン酸
及びその金属塩、無水物、エステル類、ビスフェノール
等のフェノール誘導体類などがある。

【００８２】また、尿素誘導体、含金属サリチル酸系化
合物、含金属ナフトエ酸系化合物、ホウ素化合物、４級
アンモニウム塩、カリックスアレーン、ケイ素化合物、
スチレン−アクリル酸共重合体、スチレン−メタクリル
酸共重合体、スチレン−アクリル−スルホン酸共重合
体、ノンメタルカルボン酸系化合物等が挙げられる。

【００８３】トナーを正荷電性に制御するものとして下
記物質がある。

【００８４】ニグロシン及び脂肪酸金属塩等による変性
物、グアニジン化合物、イミダゾール化合物、トリブチ
ルベンジルアンモニウム−１−ヒドロキシ−４−ナフト
スルフォン酸塩、テトラブチルアンモニウムテトラフル
オロボレートなどの４級アンモニウム塩、及びこれらの
類似体であるホスホニウム塩等のオニウム塩及びこれら
のレーキ顔料、トリフェニルメタン染料及びこれらのレ
ーキ顔料（レーキ化剤としては、りんタングステン酸、
りんモリブデン酸、りんタングステンモリブデン酸、タ
ンニン酸、ラウリン酸、没食子酸、フェリシアン化物、
フェロシアン化物など）、高級脂肪酸の金属塩；ジブチ
ルスズオキサイド、ジオクチルスズオキサイド、ジシク
ロヘキシルスズオキサイドなどのジオルガノスズオキサ
イド；ジブチルスズボレート、ジオクチルスズボレー
ト、ジシクロヘキシルスズボレートなどのジオルガノス
ズボレート類；これらを単独で或いは２種類以上組み合
わせて用いる事ができる。これらの中でも、ニグロシン
系、４級アンモニウム塩の如き荷電制御剤が特に好まし
く用いられる。

【００８５】これらの荷電制御剤は、樹脂成分１００重
量部に対して、０．０１〜２０重量部（より好ましくは
０．５〜１０重量部）使用するのが良い。

【００８６】本発明に用いられる着色剤は、黒色着色剤
としてカーボンブラック、磁性体、以下に示すイエロー
／マゼンタ／シアン着色剤を用い黒色に調色されたもの
が利用される。

【００８７】イエロー着色剤としては、縮合アゾ化合
物、イソインドリノン化合物、アンスラキノン化合物、
アゾ金属錯体、メチン化合物、アリルアミド化合物に代
表される化合物が用いられる。具体的には、Ｃ．Ｉ．ピ
グメントイエロー１２，１３，１４，１５，１７，６
２，７４，８３，９３，９４，９５，１０９，１１０，
１１１，１２８，１２９，１４７，１６８，１８０等が
好適に用いられる。

【００８８】マゼンタ着色剤としては、縮合アゾ化合
物、ジケトピロロピロール化合物、アントラキノン、キ
ナクリドン化合物、塩基染料レーキ化合物、ナフトール
化合物、ベンズイミダゾロン化合物、チオインジゴ化合
物、ペリレン化合物が用いられる。具体的には、Ｃ．
Ｉ．ピグメントレッド２，３，５，６，７，２３，４
８；２，４８；３，４８；４，５７；１，８１；１，１
４４，１４６，１６６，１６９，１７７，１８４，１８
５，２０２，２０６，２２０，２２１，２５４が特に好
ましい。

【００８９】本発明に用いられるシアン着色剤として
は、銅フタロシアニン化合物及びその誘導体、アントラ
キノン化合物、塩基染料レーキ化合物等が利用できる。
具体的には、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１，７，１５，
１５：１，１５：２，１５：３，１５：４，６０，６
２，６６等が特に好適に利用できる。これらの着色剤
は、単独または混合しさらには固溶体の状態で用いる事
ができる。本発明の着色剤は、色相角、彩度、明度、耐
候性、ＯＨＰ透明性、トナー中への分散性の点から選択
される。該着色剤の添加量は、樹脂１００重量部に対し
１〜２０重量部添加して用いられる。

【００９０】さらに本発明のトナーは更に磁性材料を含
有させ磁性トナーとしても使用知りうる。この場合、磁
性材料は着色剤の役割をかねる事もできる。本発明に於
いて、磁性トナー中に含まれる磁性材料としては、マグ
ネタイト、ヘマタイト、フェライト等の酸化鉄；鉄、コ
バルト、ニッケルのような金属或いはこれらの金属のア
ルミニウム、コバルト、銅、鉛、マグネシウム、スズ、
亜鉛、アンチモン、ベリリウム、ビスマス、カドミウ
ム、カルシウム、マンガン、セレン、チタン、タングス
テン、バナジウムのような金属の合金及びその混合物等
が挙げられる。

【００９１】本発明に用いられる磁性体は、より好まし
くは、表面改質された磁性体が望まれ、重合法トナーに
用いる場合には、重合阻害のない物質である表面改質剤
により、疎水化処理を施したものであれば、どんなもの
でも良く、このような表面改質剤としては、例えばシラ
ンカップリング剤、チタンカップリング剤などを挙げる
事ができる。

【００９２】これらの強磁性体は平均粒子が２μｍ以
下、好ましくは０．１〜０．５μｍ程度のものが好まし
い。トナー中に含有させる量としては樹脂成分１００重
量部に対し４０〜１５０重量部が良い。

【００９３】また、１０Ｋエルステッド印加での磁気特
性が保磁力（Ｈｃ）２０〜３００エルステッド、飽和磁
化（σｓ）５０〜２００ｅｍｕ／ｇ、残留磁化（σｒ）
２〜２０ｅｍｕ／ｇのものが好ましい。

【００９４】各種トナー特性付与を目的とした添加剤と
しては、トナー中に、或いはトナーに添加したときの耐
久性の点から、トナー粒子の体積平均径の１／５以下の
粒径である事が好ましい。この添加剤の粒径とは、電子
顕微鏡におけるトナー粒子の表面観察により求めたその
平均粒径を意味する。これら特性付与を目的とした添加
剤としては、例えば、以下のようなものが用いられる。

【００９５】流動性付与剤としては、金属酸化物（酸化
ケイ素、酸化アルミニウム、酸化チタンなど）カーボン
ブラック、フッ化カーボンなど。それぞれ、疎水化処理
を行ったものが、より好ましい。

【００９６】研磨剤としては、金属酸化物（チタン酸ス
トロンチウム、酸化セリウム、酸化アルミニウム、酸化
マグネシウム、酸化クロムなど）・窒化物（窒化ケイ素
など）・炭化物（炭化ケイ素など）・金属塩（硫酸カル
シウム、硫酸バリウム、炭酸カルシウムなど）が挙げら
れる。

【００９７】滑剤としては、フッ素系樹脂粉末（フッ化
ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレンなど）・脂肪
酸金属塩（ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム
など）などが挙げられる。

【００９８】荷電制御性粒子としては、金属酸化物（酸
化錫、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化ケイ素、酸化アルミ
ニウムなど）・カーボンブラックなどが挙げられる。

【００９９】これら添加剤は、トナー粒子１００重量部
に対し０．１〜１０重量部が用いられ、好ましくは０．
１〜５重量部が用いられる。これら添加剤は、単独で用
いても、また、複数併用しても良い。

【０１００】本発明のトナーは、通常一成分及び二成分
系現像剤として、いずれの現像剤にも使用できる。

【０１０１】例えば、一成分系現像剤として、磁性体を
トナー中に含有せしめた磁性トナーの場合には、現像ス
リーブ中に内蔵せしめたマグネットを利用し、磁性トナ
ーを搬送及び帯電せしめる方法がある。また、磁性体を
含有しない非磁性トナーを用いる場合には、ブレード及
びファーブラシを用い、現像スリーブにて強制的に摩擦
帯電しスリーブ上にトナーを付着せしめる事で搬送せし
める方法がある。

【０１０２】一方、一般的に利用されている二成分系現
像剤として用いる場合には、本発明のトナーと共に、キ
ャリアを用い現像剤として使用する。本発明に使用され
るキャリアとしては特に限定されるものではないが、主
として、鉄、銅、亜鉛、ニッケル、コバルト、マンガ
ン、クロム元素からなる単独及び複合フェライト状態で
構成される。飽和磁化、電気抵抗を広範囲にコントロー
ルできる点からキャリア形状も重要であり、例えば球
状、偏平、不定形などを選択し、更にキャリア表面状態
の微細構造、例えば表面凸凹性をもコントロールする事
が好ましい。一般的には、上記無機酸化物を焼成、造粒
することにより、あらかじめ、キャリアコア粒子を生成
した後、樹脂にコーティングする方法が用いられている
が、キャリアのトナーへの負荷を軽減する意味合いか
ら、無機酸化物と樹脂を混練後、粉砕、分級して低密度
分散キャリアを得る方法や、さらには、直接無機酸化物
とモノマーとの混練物を水系媒体中にて懸濁重合せしめ
真球状分散キャリアを得る重合キャリアを得る方法など
も利用する事が可能である。

【０１０３】上記キャリアの表面を樹脂等で被覆する系
は、特に好ましい。その方法としては、樹脂等の被覆材
を溶剤中に溶解もしくは懸濁せしめて塗布しキャリアに
付着せしめる方法、単に粉体で混合する方法等、従来公
知の方法がいずれも適用できる。

【０１０４】キャリア表面への固着物質としてはトナー
材料により異なるが、例えばポリテトラフルオロエチレ
ン、モノクロロトリフルオロエチレン重合体、ポリフッ
化ビニリデン、シリコーン樹脂、ポリエステル樹脂、ジ
ターシャーリーブチルサリチル酸の金属化合物、スチレ
ン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリアミド、ポリビニルブ
チラール、ニグロシン、アミノアクリレート樹脂、塩基
性染料及びそのレーキ、シリカ微粉末、アルミナ微粉末
などを単独或いは複数で用いるのが適当であるが、必ず
しもこれに制約されない。

【０１０５】上記化合物の処理量は、一般には総量で本
発明のキャリアに対し０．１〜３０重量％（好ましくは
０．５〜２０重量％）が好ましい。

【０１０６】これらキャリアの平均粒径は１０〜１００
μｍ、好ましくは２０〜５０μｍを有する事が好まし
い。

【０１０７】特に好ましい態様としては、フェライトで
あり、その表面をフッ素系樹脂とスチレン系樹脂の如き
樹脂の組み合わせ、例えばポリフッ化ビニリデンとスチ
レン−メチルメタアクリレート樹脂；ポリテトラフルオ
ロエチレンとスチレン−メチルメタアクリレート樹脂、
フッ素系共重合体とスチレン系共重合体；などを９０：
１０〜２０：８０、好ましくは７０：３０〜３０：７０
比率の混合物としたもの或いはシリコーン樹脂等で、
０．０１〜５重量％、好ましくは０．１〜１重量％コー
ティングしたコートフェライトキャリアであるものが挙
げられる。該フッ素系共重合体としてはフッ化ビニリデ
ン−テトラフルオロエチレン共重合体（１０：９０〜９
０：１０）が例示され、スチレン系共重合体としてはス
チレン−アクリル酸２−エチルヘキシル（２０：８０〜
８０：２０）、スチレン−アクリル酸２−エチルヘキシ
ル−メタクリル酸メチル（２０〜６０：５〜３０：１０
〜５０）が例示される。

【０１０８】上記コートフェライトキャリアは粒径分布
がシャープであり、本発明のトナーに対し好ましい摩擦
帯電性が得られ、更に電子写真特性を向上させる効果が
ある。

【０１０９】本発明に於けるトナーと混合して二成分現
像剤を調製する場合、その混合比率は現像剤中のトナー
濃度として、２重量％〜１５重量％、好ましくは４重量
％〜１３重量％にすると通常良好な結果が得られる。ト
ナー濃度が２％以下では画像濃度が低く実用不可とな
り、１５％以上ではカブリや機内飛散を増加せしめ、現
像剤の耐用寿命を短める。

【０１１０】更に該キャリアの磁性特性は以下のものが
良い。飽和磁化は２０〜９０Ａｍ²／ｋｇである事が必
要である。更に高画質化を達成するために、好ましくは
３０乃至７０Ａｍ²／ｋｇである事が良い。９０Ａｍ²
／ｋｇより大きい場合には、高画質なトナー画像が得ら
れにくくなる。２０Ａｍ²／ｋｇ未満であると、磁気的
な拘束力も減少するためにキャリア付着を生じやすい。

【０１１１】本発明に於ける粉砕法トナーの製造法は結
着樹脂、本発明の上記エステルワックス、着色剤として
の顔料、または染料、磁性体、必要に応じて荷電制御
剤、その他の添加剤等を、ヘンシェルミキサー、ボール
ミル等の混合機により充分混合してから加熱ロール、ニ
ーダー、エクストルーダーの如き熱混練機を用いて溶融
混練して樹脂類を互いに相溶せしめた中に金属化合物、
顔料、染料、磁性体を分散または溶解せしめ、冷却固化
後粉砕及び分級を行って本発明に係わるところのトナー
を得る事ができる。

【０１１２】更に必要に応じて所望の添加剤をヘンシェ
ルミキサー等の混合機により充分混合し、本発明に係わ
る静電荷像現像用トナーを得る事ができる。

【０１１３】また、本発明で用いられる重合トナーの製
造法は、特公昭５６−１３９４５号公報等に記載のディ
スクまたは多流体ノズルを用い溶融混合物を空気中に霧
化し球状トナーを得る方法や、特公昭３６−１０２３１
号公報、特開昭５９−５３８５６号公報、特開昭５９−
６１８４２号公報に述べられている懸濁重合法を用いて
直接トナーを生成する方法や、単量体には可溶で得られ
る重合体が不溶な水系有機溶剤を用い直接トナーを生成
する分散重合法または水溶性極性重合開始剤存在下で直
接重合しトナーを生成するソープフリー重合法に代表さ
れる乳化重合法や、予め１次極性乳化重合粒子を作った
後、反対電荷を有する極性粒子を加え会合させるヘテロ
凝集法等を用いトナーを製造する事が可能である。

【０１１４】しかしながら、分散重合法に於いては、得
られるトナーは極めてシャープな粒度分布を示すが、使
用する材料の選択が狭い事や有機溶剤の利用が廃溶剤の
処理や溶剤の引火性に関する観点から製造装置が複雑で
煩雑化しやすい。ソープフリー重合に代表される乳化重
合法は、トナーの粒度分布が比較的揃うため有効である
が、使用した乳化剤や開始剤末端がトナー粒子表面に存
在したときに環境特性を悪化させ易い。

【０１１５】本発明に於いては比較的容易に粒度分布が
シャープな微粒子トナーが得られる常圧下での、また
は、加圧下での懸濁重合法が特に好ましい。一旦得られ
た重合粒子に更に単量体を吸着せしめた後、重合開始剤
を用い重合せしめる所謂シード重合方法も本発明に好適
に利用することができる。

【０１１６】本発明に用いられるより好ましいトナー
は、透過電子顕微鏡（ＴＥＭ）を用いたトナーの断層面
測定法で特にエステルワックスが、外殻樹脂層で内包化
された直接重合法を用いて製造されたものである。定着
性の観点から多量のエステルワックスをトナーに含有せ
しめる必要性から、必然的なエステルワックスを外殻樹
脂中に内包化せしめる必要がある。内包化せしめない場
合のトナーは、粉砕工程に於いて特殊な凍結粉砕を利用
しないと十分な微粉砕化ができず結果的に粒度分布の広
いものしか得られず、装置へのトナー融着も発生し甚だ
好ましくない。また冷凍粉砕に於いては、装置への結露
防止策のため装置が煩雑化したり、仮にトナーが吸湿し
た場合に於いてはトナーの作業性低下を招き、更に乾燥
工程を追加する事も必要となり問題となる。エステルワ
ックスを内包化せしめる具体的な方法としては、水系媒
体中での材料の極性を主要単量体よりエステルワックス
の方を小さく設定し、更に少量の極性の大きな樹脂また
は単量体を添加せしめる事でエステルワックスを外殻樹
脂で被覆した所謂コアーシェル構造を有するトナーを得
る事ができる。トナーの粒度分布制御や粒径の制御は、
難水溶性の無機塩や保護コロイド作用をする分散剤の種
類や添加量を変える方法や機械的装置条件例えばロータ
ーの周速・パス回数・撹拌羽根形状等の撹拌条件や容器
形状または、水溶液中での固形分濃度等を制御する事に
より所定の本発明のトナーを得る事ができる。

【０１１７】本発明に於いてトナーの断層面を測定する
具体的な方法としては、常温硬化性のエポキシ樹脂中に
トナーを十分分散させた後温度４０℃の雰囲気中で２日
間硬化させ得られた硬化物を四三酸化ルテニウム、必要
により四三酸化オスミウムを併用し染色を施した後、ダ
イヤモンド歯を備えたミクロトームを用い薄片状のサン
プルを切り出し透過電子顕微鏡（ＴＥＭ）を用いトナー
の断層形態を測定した。本発明に於いては、用いるエス
テルワックスと外殻を構成する樹脂との若干の結晶化度
の違いを利用して材料間のコントラストを付けるため四
三酸化ルテニウム染色法を用いる事が好ましい。代表的
な一例を図１に示す。明らかにエステルワックスが外殻
樹脂で内包化されている事が観測された。

【０１１８】本発明のトナー製造方法に直接重合法を用
いる場合に於いては、以下の如き製造方法によって具体
的にトナーを製造する事が可能である。単量体中にエス
テルワックス、着色剤、荷電制御剤、重合開始剤、その
他の添加剤を加え、ホモジナイザー、超音波分散機等に
よって均一に溶解または分散せしめた単量体系を、分散
安定剤を含有する水相中に通常の撹拌機またはホモミキ
サー、ホモジナイザー等により分散せしめる。好ましく
は単量体液滴が所望のトナー粒子のサイズを有するよう
に撹拌速度・時間を調整し、造粒する。その後は分散安
定剤の作用により、粒子状態が維持され、且つ粒子の沈
降が防止される程度の撹拌を行えば良い。重合温度は４
０℃以上、一般的には５０〜９０℃の温度に設定して重
合を行う。また、重合反応後半に昇温しても良く、更
に、トナー定着時の臭いの原因等となる未反応の重合性
単量体、副生成物等を除去するために反応後半、また
は、反応終了後に一部水系媒体を留去しても良い。反応
終了後、生成したトナー粒子を洗浄・濾過により回収
し、乾燥する。懸濁重合法に於いては、通常単量体系１
００重量部に対して水３００〜３０００重量部を分散媒
として使用するのが好ましい。

【０１１９】また、重合法を用い直接トナーを得るとき
には、重合性単量体としては、スチレン、ｏ（ｍ−，ｐ
−）−メチルスチレン、ｍ（ｐ−）−エチルスチレン等
のスチレン系単量体；（メタ）アクリル酸メチル、（メ
タ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸プロピル、
（メタ）アクリル酸ブチル、（メタ）アクリル酸オクチ
ル、（メタ）アクリル酸ドデシル、（メタ）アクリル酸
ステアリル、（メタ）アクリル酸ベヘニル、（メタ）ア
クリル酸２−エチルヘキシル、（メタ）アクリル酸ジメ
チルアミノエチル、（メタ）アクリル酸ジエチルアミノ
エチル等の（メタ）アクリル酸エステル系単量体；ブタ
ジエン、イソプレン、シクロヘキセン、（メタ）アクリ
ロニトリル、アクリル酸アミド等のエン系単量体が好ま
しく用いられる。

【０１２０】本発明に於いて、コアーシェル構造を形成
せしめるためには、極性樹脂を併用する事が必須であ
り、本発明に使用できる極性重合体、共重合体を以下に
例示する。

【０１２１】メタクリル酸ジメチルアミノエチル、メタ
クリル酸ジエチルアミノエチルなど含窒素単量体の重合
体もしくはスチレン−不飽和カルボン酸エステル等との
共重合体、アクリロニトリル等のニトリル系単量体、塩
化ビニル等の含ハロゲン系単量体、アクリル酸、メタク
リル酸等の不飽和カルボン酸、その他不飽和二塩基酸、
不飽和二塩基酸無水物、ニトロ系単量体等の重合体もし
くはスチレン系単量体等との共重合体、ポリエステル、
エポキシ樹脂等が挙げられる。より好ましいものとし
て、スチレンと（メタ）アクリル酸の共重合体、マレイ
ン酸共重合体、飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂が
挙げられる。

【０１２２】重合開始剤としては、例えば、２，２’−
アゾビス−（２，４−ジメチルバレロニトリル）、２，
２’−アゾビスイソブチロニトリル、１，１’−アゾビ
ス（シクロヘキサン−１−カルボニトリル）、２，２’
−アゾビス−４−メトキシ−２，４−ジメチルバレロニ
トリル、アゾビスイソブチロニトリル等のアゾ系または
ジアゾ系重合開始剤、ベンゾイルペルオキシド、メチル
エチルケトンペルオキシド、ジイソプロピルペルオキシ
カーボネート、クメンヒドロペルオキシド、ｔ−ブチル
ヒドロペルオキシド、ジ−ｔ−ブチルペルオキシド、ジ
クシルペルオキシド、２，４−ジクロロベンゾイルペル
オキシド、ラウロイルペルオキシド、２，２−ビス
（４，４−ｔ−ブチルペルオキシシクロヘキシル）プロ
パン、トリス−（ｔ−ブチルペルオキシ）トリアジンな
どの過酸化物系開始剤や過酸化物を側鎖に有する高分子
開始剤、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム等の過硫
酸塩、過酸化水素などが使用される。

【０１２３】重合開始剤は重合性単量体の０．５〜２０
重量部の添加量が好ましく、単独でまたは、併用しても
良い。

【０１２４】また、本発明では分子量をコントロールす
るために、公知の架橋剤、連鎖移動剤を添加しても良
く、好ましい添加量としては０．００１〜１５重量部で
ある。本発明に於いて、乳化重合、分散重合、懸濁重
合、シード重合、ヘテロ凝集法を用いる重合法等によっ
て、重合法トナーを製造する際に用いられる分散媒に
は、いずれか適当な安定剤を使用する。例えば、無機化
合物として、リン酸三カルシウム、リン酸マグネシウ
ム、リン酸アルミニウム、リン酸亜鉛、炭酸カルシウ
ム、炭酸マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化マグ
ネシウム、水酸化アルミニウム、メタケイ酸カルシウ
ム、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、ベントナイト、シ
リカ、アルミナ等が挙げられる。有機化合物として、ポ
リビニルアルコール、ゼラチン、メチルセルロース、メ
チルヒドロキシプロピルセルロース、エチルセルロー
ス、カルボキシメチルセルロースのナトリウム塩、ポリ
アクリル酸及びその塩、デンプン、ポリアクリルアミ
ド、ポリエチレンオキシド、ポリ（ハイドロオキシステ
アリン酸−ｇ−メタクリル酸メチル−ｅｕ−メタクリル
酸）共重合体やノニオン系或いはイオン系界面活性剤等
が使用される。

【０１２５】また、乳化重合法及びヘテロ凝集法を用い
る場合には、アニオン系界面活性剤、カチオン系界面活
性剤、両性イオン界面活性剤及びノニオン系界面活性剤
が使用される。これらの安定剤は重合性単量体１００重
量部に対して０．２〜３０重量部を使用する事が好まし
い。

【０１２６】これら安定化剤の中で、無機化合物を用い
る場合、市販のものをそのまま用いても良いが、細かい
粒子を得るために、分散媒中にて該無機化合物を生成さ
せても良い。

【０１２７】また、これら安定化剤の微細な分散のため
に、０．００１〜０．１重量部の界面活性剤を使用して
も良い。これは上記分散安定化剤の所期の作用を促進す
るためのものであり、その具体例としては、ドデシルベ
ンゼン硫酸ナトリウム、テトラデシル硫酸ナトリウム、
ペンタデシル硫酸ナトリウム、オクチル硫酸ナトリウ
ム、オレイン酸ナトリウム、ラウリル酸ナトリウム、ス
テアリン酸カリウム、オレイン酸カルシウム等が挙げら
れる。

【０１２８】また、本発明に於いて重合法トナーに用い
られる着色剤としては、着色剤の持つ重合阻害性や水相
移行性に注意を払う必要があり、前記着色剤を好ましく
は表面改質、例えば重合阻害のない疎水化処理を施した
方が良い。特に染料系やカーボンブラックは、重合阻害
性を有しているものが多いので使用の際に注意を要す
る。染料系を表面処理する好ましい方法としては、これ
ら染料の存在下に重合性単量体を予め重合せしめる方法
が挙げられ、得られた着色重合体を単量体系に添加す
る。また、カーボンブラックに付いては、上記染料と同
様の処理の他、カーボンブラックの表面官能基と反応す
る物質、例えば、ポリオルガノシロキサン等で処理を行
っても良い。

【０１２９】次に本発明の実施形態の定着装置について
詳細に説明する。

【０１３０】図１は本発明に従うフィルム加熱方式の定
着装置の一例の概略構成図である。１１は該定着装置の
総括符号である。２４はエンドレスベルト状の耐熱性の
定着フィルムであり、左側の駆動ローラ２５と、右側の
従動ローラ２６と、駆動ローラ２５と従動ローラ２６間
の下方に配置した加熱体としての低熱容量線状加熱体２
０の互いに並行な該３部材２５・２６・２０間に懸回張
設してある。

【０１３１】従動ローラ２６はエンドレスベルト状の定
着フィルム２４のテンションローラを兼ねさせており、
該定着フィルム２４は駆動ローラ２５の時計方向回転駆
動に伴い時計方向に所定の周速度、すなわち不図示の画
像形成部側から搬送されてくる未定着トナー画像Ｔａを
上面に担持した記録材としての転写材シートＰの搬送速
度（本例では５０ｍｍ／ｓｅｃ）と同じ周速度をもって
シワや蛇行、速度遅れなく回転駆動される。

【０１３２】２８は加圧部材としての、シリコーンゴム
等の離型性の良いゴム弾性層を有する加圧ローラであ
り、前記エンドレスベルト状定着フィルム２４の下行側
フィルム部分を挟ませて前記加熱体２０の下面に対して
不図示の付勢手段により例えば総圧４〜７ｋｇの当圧接
をもって対向圧接させてあり、転写材シートＰの搬送方
向に順方向の反時計方向に回転する。

【０１３３】７０はサーミスタで、弾性スポンジゴム７
１と板バネ７２により加圧ローラ表面に弾性的に押圧さ
れている。

【０１３４】さらに、加圧ローラ表面に、エンドレスベ
ルト状の耐熱性の加熱フィルム１Ｂが線状又は帯状をな
す線状加熱体２０Ｂにより押圧されている。このフィル
ムはポリイミド単体もしくは、フッ素コートした層厚３
０μｍのフィルムである。また加熱フィルム１Ｂは、ロ
ーラ２６Ｂに巻回されており、該ローラは、フィルム１
Ｂを加圧ローラ２８の周速と略同速度で移動する駆動ロ
ーラか、又はアイドラローラとすることができる。

【０１３５】少なくとも定着時、このサーミスタ７０の
検知出力が所定値となるように温度制御回路７３はトラ
イアック等の駆動回路７４により抵抗発熱体２０Ｂへの
通電を制御する。

【０１３６】該加圧ローラ２８は本例のものは芯金２８
１の外周に同心一体に金型成形等で肉厚３ｍｍのシリコ
ーンゴムを成形した外径３０ｍｍのシリコーンゴムロー
ラである。

【０１３７】加熱体２０は定着フィルム２４の面移動方
向と交差する方向（フィルムの幅方向）を長手とする低
熱容量線状加熱体であり、高熱伝導性のヒータ基板２
１、通電発熱抵抗体（発熱体）２２、検温素子２３等よ
りなり、ヒータ支持体２７に取り付け保持させて固定支
持させてある。

【０１３８】ヒータ支持体２７は加熱体２０を定着装置
１１及び該定着装置を組み込んだ画像形成装置全体に対
して断熱支持するもので、例えばＰＰＳ（ポリフェニレ
ンサルファイド）・ＰＡＩ（ポリアミドイミド）・ＰＩ
（ポリイミド）・ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケト
ン）・液晶ポリマー等の高耐熱性樹脂や、これらの樹脂
とセラミックス・金属・ガラス等との複合材料などであ
る。

【０１３９】ヒータ基板２１は耐熱性・絶縁性・低熱容
量・高熱伝導性の部材であり、一例として厚み１ｍｍ・
巾１０ｍｍ、長さ３１０ｍｍのアルミナ基板である。

【０１４０】発熱体２２は、例えば、ヒータ基板２１の
下面（フィルム２４との対面側）の略中央部に長手に沿
って、例えば、Ａｇ／Ｐｄ（銀パラジウム）、Ｔａ
₂Ｎ、ＲｕＯ₂等の電気抵抗材料を厚み約１０μｍ・巾
１〜３ｍｍにスクリーン印刷等により塗工し、その上に
表面保護層２１ａとして耐熱ガラスやＰＴＦＥ等の耐熱
樹脂を約１０μｍコートしたものである。

【０１４１】検温素子２３は一例として基板２１の上面
（発熱体２２を設けた面とは反対側の面）の略中央部に
スクリーン印刷等により塗工して具備させたＰｔ膜等の
低熱容量の測温抵抗体である。検温素子としては、ほか
に低熱容量のサーミスタなどを基板２１に当接配置する
構成にしても良い。

【０１４２】本例の加熱体２０の場合は、線状または帯
状をなす抵抗発熱体２２に対し、その長手方向両端部よ
り通電し、発熱体２２を略全長にわたって発熱させる。
通電はＡＣ１００Ｖであり、少なくとも定着時検温素子
２３の検知温度が一定となるように温度制御回路７３は
トライアックを含む通電制御回路７５により通電する位
相角を制御することにより、通電電力を制御して定着温
度を１８０℃となるように制御している。

【０１４３】外部加熱手段の抵抗発熱体２０Ｂは、線状
または帯状をなす抵抗発熱体とされ、その長手方向両端
部より通電し、略全長にわたって発熱させる。通電はＡ
Ｃ１００Ｖであり、少なくとも定着時検温素子７０の検
知温度が一定となるように温度制御回路７３はトライア
ックを含む通電制御回路７５により通電する位相角を制
御することにより、通電電力を制御して定着温度を２０
０℃となるように制御している。ウエイトタイムの際
に、外部加熱手段の発熱体２０Ｂにより加圧回転体２８
を加熱するとともに、該加圧回転体の回転により定着フ
ィルム２４を移動しながら万遍なく加熱し該フィルムの
温度を早期に上昇させ、待機時間を短縮する。

【０１４４】次に本実施形態に用いられる定着フィルム
２４について説明する。

【０１４５】定着フィルム２４は熱容量を小さくしクイ
ックスタート性を達成するために、基層は総厚１００μ
ｍ以下、好ましくは４０μｍ以下の耐熱性・離型性・耐
久性等のフィルムを使用できる。図２はフィルム全体と
して複合層フィルムの一例の層構成模型図であり、本例
は２層構成フィルムである。２４ａは定着フィルムの基
層（ベースフィルム）としての耐熱層、２４ｂは該耐熱
層２４ａの外面（トナー面像に対面する側の面）に積層
した離型層（表層）である。

【０１４６】耐熱層２４ａは例えばポリイミド、ポリエ
ーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエーテルサル
ホン（ＰＥＳ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリ
パラバン酸（ＰＰＡ）などの高耐熱性樹脂フィルムや、
Ｎｉ・ＳＵＳ・Ａｌ等の金属など、強度・耐熱性に優れ
たものが使用できる。

【０１４７】離型層２４ｂは黒トナー画像の定着処理だ
けならば例えばＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレ
ン）・ＰＦＡ・ＦＥＰ等のフッ素樹脂等を利用できる
が、カラートナー画像については微小な光沢むらなく定
着処理するため且つ、定着性の向上のためにシリコーン
ゴム層を１００μｍを中間層２４ｃとして使用する。中
間層は、弾性層であり、ゴム弾性を有する材料であれ
ば、任意の材料が選択できる。

【０１４８】離型層２４ｂをカーボンブラック、グラフ
ァイト、導電性ウィスカ等の導電剤を混入する等の方法
により表面の抵抗値を下げても良い。その場合は、定着
フィルム２４のトナー当接面の帯電を防止できる。定着
フィルム２４のトナー当接面が絶縁性の場合、定着フィ
ルムの前記表面が帯電し、シートＰ上のトナー画像を乱
したり、トナー画像が定着フィルム２４に移転（いわゆ
る帯電オフセット）したりする場合があるが、離型層を
低抵抗化する事でこの問題を解決できる。

【０１４９】特には、離型層２４ｂの表面抵抗を１０¹⁰
Ω以下とする事が好ましい。

【０１５０】定着フィルム２４は上記のような２層構成
に限らず、少なくともトナー画像と接する側の面はシリ
コーンゴム層とした３層以上の多層構成であっても良い
し、必要に応じてフィラー・充填剤等を配合して強度強
化処理したシリコーンゴムの単層フィルムとする事もで
きる。この際に、弾性機能を生かすために１００μｍか
ら５００μｍ程度の層厚にする。

【０１５１】一般にカラー画像の定着に際しては色再現
性や外観上、光沢度の高い定着画像が要求される事が多
い。こうした高い画像光沢性を要求するカラー画像の定
着には本発明のフィルム加熱方式は特に有効であり、定
着フィルム２４の表面（記録材のトナー画像と接する面
が粗れの少ないように作成する事により高い光沢性が得
られる。また逆に定着フィルム２４の表面を粗らす事に
よって光沢の少ない画像も得られるようにする事も可能
である。

【０１５２】こうした表面状態の差は定着フィルム作成
後、ブラスト処理等により表面を荒らしても良く、また
表面を平滑にするには従来公知の内面鏡面の成形型によ
り定着フィルムを作成して定着フィルム表面を平滑性の
高いものに仕上げる等の方法により可能であるが、特に
この方法に限られるものではない。

【０１５３】次に本定着装置の動作を説明する。

【０１５４】画像形成スタート信号により装置が画像形
成動作して不図示の画像形成部から定着装置１１へ搬送
された、未定着のトナー画像（黒トナー画像またはフル
カラートナー画像）Ｔａを上面に担持した記録材として
の転写材シートＰはガイド２９に案内されて加熱体２０
と加圧ローラ２８との圧接部Ｎの定着フィルム２４と加
圧ローラ２８との間に進入して、未定着トナー画像面が
シートＰの搬送速度と同一速度で同方向に回転状態の定
着フィルム２４の下面に密着して面ズレやしわ寄りを生
じる事なく定着フィルム２４と一緒の重なり状態で加熱
体２０と加圧ローラ２８との相互圧接部Ｎ間を挟圧力を
受けつつ通過していく。

【０１５５】加熱体２０と加圧ローラ２８は画像形成ス
タート信号により所定のタイミングで通電加熱されるの
で、トナー画像Ｔａは圧接部Ｎにおいて加熱を受け軟化
溶融像Ｔｂとなる。

【０１５６】定着フィルム２４はヒータ支持体２７の曲
率の大きいエッジ部Ｓ（曲率半径が約２ｍｍ）において
急角度（屈曲角度θが略４５°）で走行方向が転向す
る。従って、定着フィルム２４と重なった状態で圧接部
Ｎを通過して搬送されたシートＰはエッジ部Ｓにおいて
定着フィルム２４から曲率分離していき、この分離の
時、トナー自身の離型性がきわめて高いため、定着フィ
ルム２４へ、トナーオフセットは実質的に発生しない。

【０１５７】定着フィルム２４から分離されたシートＰ
は排紙トレイ１２へ排紙されてゆく。排紙される時まで
にはトナーは十分冷却固化しシートＰに完全に定着した
状態（トナー画像Ｔｃ）となっている。

【０１５８】本例において加熱体２０のうち発熱体２２
及び基板２１の熱容量が小さく、かつ、これらが支持体
２７により断熱支持されているので、圧接部Ｎにおける
加熱体２０の表面温度は短時間にトナーの融点（または
シートＰへの定着可能温度）に対して十分な高温に昇温
するので、加熱体２０をあらかじめ昇温させておく（い
わゆるスタンバイ温調）必要が無く、省エネルギーが実
現でき、しかも機内昇温も防止できる。

【０１５９】尚、加熱体２０の昇温に対し加圧ローラ２
８の昇温は遅い。しかしこれでは、加圧ローラ２８から
加熱体２０へ熱の供給がなされないため、定着フィルム
２４の加熱がなされない、このため装置のメインスイッ
チＯＮ直後から３０秒後のプリントでは、定着ニップに
記録材が侵入する前にフィルムが十分に暖められていな
いので均一な定着性が得られない。微小な光沢むらを生
じないために、弾性層を中間層２４ｃに用いたために、
熱容量が大きくなり、加熱体２０のみの加熱では、定着
に必要とされる初期の蓄熱に長時間たとえば、１０分を
必要とする。そこで、定着フィルムを外部からすなわち
加圧ローラ２８から積極的に加熱し、定着フィルム２４
の蓄熱が必要になる。また、加圧ローラ２８は、定着フ
ィルム２４より、熱容量は大きいので、抵抗発熱体２０
Ｂより、熱を供給して、定着フィルムより昇温速度を早
めることができる。

【０１６０】図３に本発明の別の実施形態の定着装置の
断面図を示す。

【０１６１】定着フィルム２４はエンドレスベルト状に
限らず、図３のように送り出し軸１２にロール巻きに巻
回した有端の定着フィルム２４を加熱体２０と加圧ロー
ラ２８との間を経由させて巻き取り軸１３に係止させ、
送り出し軸１２側から巻き取り軸１３側へ転写材シート
Ｐの搬送速度と同一速度をもって走行させる構成（フィ
ルム巻き取りタイプ）であってもよい。

【０１６２】加圧回転体の外部加熱用の前記加熱フィル
ム１Ｂも、定着フィルム同様、前記の用に無端ベルト状
とする他、有端状の巻き取り式とすることができる。

【０１６３】次に更に具体的な実験例について説明す
る。

【０１６４】〔実験例１〕装置構成は図１のものを用い
た。

【０１６５】トナーの製造法イオン交換水７１０ｇに、０．１Ｍ−Ｎａ₃ＰＯ₄水溶
液４５０ｇを投入し、６０℃に加温した後、ＴＫ式ホモ
ミキサー（特殊機化工業製）を用いて、１３０００ｒｐ
ｍにて撹拌した。これに１．０Ｍ−ＣａＣｌ₂水溶液６
８ｇを徐々に添加し、Ｃａ₃（ＰＯ₄）₂を含む水系媒
体を得た。一方、スチレン１６６ｇｎ−ブチルアクリレート３４ｇ銅フヌロラアニン顔料１５ｇジターシャリーブチルサリチル酸金属化合物３ｇ飽和ポリエステル１０ｇ（酸価１１、ピーク分子量８５００）モノエステルワックス１４０ｇ（Ｍｗ５００、Ｍｎ４００、粘度６．５ｍＰａｓ、ＳＰ値８−６）上記処方を６０℃に加温し、ＴＫ式ホモミキサー（特殊
機化工業製）を用いて、１２０００ｒｐｍにて均一に溶
解、分散した。これに、重合開始剤２，２’−アゾビス
（２，４−ジメチルバレロニトリル）１０ｇを溶解し、
重合性単量体組成物を調製した。前記、水系媒体中に上
記重合性単量体組成物を投入し、６０℃、Ｎ₂雰囲気下
において、ＴＫ式ホモミキサーにて１００００ｒｐｍで
２０分間撹拌し、重合性単量体組成物を造粒した。その
後、パドル撹拌翼で撹拌しつつ、８０℃に昇温し、１０
時間反応させた。

【０１６６】重合反応終了後、冷却し、塩酸を加えリン
酸カルシウムを溶解させた後、濾過、水洗、乾燥をし
て、重合粒子を得た。

【０１６７】得られた粒子１００質量部に対して、ＢＥ
Ｔ法による比表面積が１００ｍ²／ｇである疎水性酸化
チタン２．０質量部を外添し、平均粒径６．２μｍのト
ナーを得た。

【０１６８】このトナー７質量部に対し、シリコーンコ
ートされた３５μｍのクロライトキャリア９３質量部を
混合し現像剤１とした。

【０１６９】この現像剤を用いて実験を実施した。

【０１７０】加圧ローラ２８として芯金上にＪＩＳＡ
硬度４０°の３ｍｍ厚のＨＴＶシリコーンゴム層を設
け、このシリコーンゴム上に５０μｍ厚のフッ素樹脂チ
ューブを被覆した外径３０ｍｍのものを用い、７００Ｗ
のハロゲンヒータを内蔵させサーミスタ７０の検知温度
が１８０℃となるように制御した。このとき、３００Ｗ
の電力が加熱体２０に供給した。

【０１７１】また、エンドレスの定着フィルム２４とし
て下記の耐熱層（基層、ベースフィルム）２４ａと離型
層（表層）２４ｂさらには中間層２４ｃの３層複合層フ
ィルムを用いた。

【０１７２】・耐熱層２４ａ２０μｍ厚のポリイミドフィルム・離型層２４ｂ１０μｍ厚のフッ素樹脂であるＦＥＰ（ヘキサフルオロプロピレン共重合体）・中間層２４ｃＪＩＳＡ型ゴム硬度４５ＨＴＶシリコーンゴム１００μｍメインスイッチＯＮ直後から、不図示の駆動装置によっ
て定着フィルム２４、加圧ローラ２８を回転駆動した。

【０１７３】該定着装置１１を前述図４の画像形成装置
に使用しフルカラー画像の定着処理を実行させたとこ
ろ、立ち上げ時間３０秒で定着フィルムに対するトナー
オフセットのない好ましい良好な定着処理がなされた。

【０１７４】このとき定着フィルム２４の離型層２４ｂ
の表面温度は、昇温速度６度／秒であった。

【０１７５】〔比較例１〕加圧ローラを加熱していない
点を除いては前記実験例と同様の装置を用いてフルカラ
ー画像の定着処理を行った。

【０１７６】立ち上げ時間が１０分経過しても画像の光
沢感がなく、トナーが転写材より剥離するコールドオフ
セットが発生してしまった。

【０１７７】このとき定着フィルム２４の離型層２４ｂ
の表面温度は、昇温速度０．３度／秒であった。

【０１７８】〔実験例２〕実験例１において、トナーの
軟化する摂氏１１０度から、回転駆動を実施した。立ち
上げ時間４５秒で定着フィルムに対するトナーオフセッ
トのない好ましい良好な定着処理がなされた。

【０１７９】このとき定着フィルム２４の離型層２４ｂ
の表面温度は、昇温速度４度／秒であった。トナーの軟
化する摂氏１１０度から、回転駆動を実施した理由は、
ジャム等で定着フィルム２４あるいは加圧ローラ２８上
にトナーが残留していた場合に、両者を傷つける恐れが
あるためである。

【０１８０】〔比較例２〕加圧ローラに不図示の３００
Ｗのヒータを入れ、常に加熱を行い、定着を行ったとこ
ろ、立ち上げ時間が１０分経過しても画像の光沢感がな
く、トナーが転写材より剥離するコールドオフセットが
発生してしまった。

【０１８１】このとき定着フィルム２４の離型層２４ｂ
の表面温度は、昇温速度０．３度／秒であった。

【０１８２】〔実験例３〕前記実験例１においてジエス
テルワックス（Ｍｗ４８０、Ｍｎ４１０、粘度１０．５
ｍＰａｓ、ＳＰ値９−１）を使用する以外は同様にして
現像剤２を作成し評価を行ったところ、良好な結果が得
られた。

【０１８３】〔実験例４〕実験例１において、テトラエ
ステルワックス（Ｍｗ４３０、Ｍｎ３８０、及びＭｗ８
５０にショルダー有り、粘度１１．６ｍＰａｓ、ＳＰ値
８−５）を使用する以外は同様にして現像剤３を作成し
評価を行ったところ、良好な結果が得られた。

【０１８４】上記各実施形態によれば、加圧ローラ内に
ハロゲンヒータを入れ、肉厚の弾性層を暖めるよりは、
外部から加熱することにより昇温速度が早い。また、ハ
ロゲンヒータのスペースをすべて、弾性層側に与えるこ
とができるので、ニップを大きくすることができ、外部
加熱用はフィルムをクリーニング手段として利用でき
る。また、ハロゲンヒータを加圧ローラ内部におかない
分、弾性層を厚くできるので、ニップを多くとることが
でき、両面時、重合トナーの離型性が高いのでオフセッ
トを防止することができる。

【０１８５】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、外
部加熱手段により積極的に加圧回転体を外部から加熱
し、加圧回転体をもフィルムの加熱体として用いること
で、ウェイトタイムの短縮を図ることができる。また、
トナーが、少なくとも結着樹脂、着色材、ワックスを含
有するトナーであり、該ワックスの重量平均分子量（Ｍ
ｗ）が、４００以上４０００以下、数平均分子量（Ｍ
ｎ）が２００以上４０００以下であるため、フルカラー
ＯＨＰにまで適用できる画像形成を長期に渡って安定し
て実現する事ができ、トナー自身は、ワックスの軟化点
以上で離型性を発揮するので、ニップ後半を冷却して、
固形化して分離したり、離型剤を塗布する必要がなく、
定着装置を安価に提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に従う定着装置の一例の概略構成図。

【図２】定着フィルムの層構成断面模型図。

【図３】定着装置の他の構成例の概略構成図。

【図４】画像形成装置の一例の概略構成図。

【図５】トナーのフローテスター図。

【符号の説明】

２０…加熱体２４…定着フィ
ルム２４ａ…耐熱層（ベースフィルム）２４ｂ…離型層
（表層）２４ｃ…中間層（弾性層）２８…加圧ロー
ラ１０…シリコーンオイル含浸フェルト７０…サーミス
タＨ…ヒータＰ…記録材

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】抵抗発熱体を具備する加熱体と、該加熱
体と摺接する定着フィルムと、この定着フィルムとニッ
プを形成する加圧回転体と、を有し、該ニップで顕画像
を支持した支持材を挟持搬送して定着する定着装置にお
いて、前記加圧回転体外部に設けられ該加圧回転体を加
熱する外部加熱手段を有することを特徴とする定着装
置。
【請求項２】前記外部加熱手段は、加圧回転体を外部
から加熱する加熱部材と、該加熱部材に摺接し該加熱部
材からの熱を前記加圧回転体に伝達する加熱フィルムを
有することを特徴とする請求項１記載の定着装置。
【請求項３】前記定着フィルム又は加熱フィルムは、
無端ベルト状又は有端ベルト状であることを特徴とする
請求項１又は２記載の定着装置。
【請求項４】前記顕画像に用いるトナーが、少なくと
も結着樹脂、着色材、ワックスを含有するトナーであ
り、該ワックスの重量平均分子量（Ｍｗ）が、４００以
上４０００以下、数平均分子量（Ｍｎ）が、２００以上
４０００以下であることを特徴とする請求項１乃至３の
いずれかに記載の定着装置。