JPH11327340A

JPH11327340A - 定着方法

Info

Publication number: JPH11327340A
Application number: JP13730798A
Authority: JP
Inventors: Shinji Doi; 信治土井; Yasuhiro Ichikawa; 泰弘市川; Osamu Tamura; 修田村
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1998-03-18
Filing date: 1998-05-20
Publication date: 1999-11-26

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】メンテナンス性が優れ、多数枚の転写材を定
着させた後においても定着部材の汚染・劣化を生じにく
く、転写材上の画質を乱すことがない定着方法を提供す
る。【解決手段】転写材Ｐにトナー像を加熱加圧定着する
定着方法において、加圧ローラー６の直径（Ｄｐ）と当
接ローラー４の直径（Ｄｃ）との比（Ｄｐ／Ｄｃ）が
１．５〜２０であり、該トナー像は、結着樹脂成分及び
炭化水素系ワックスを少なくとも含有しているトナー粒
子によって形成されており、かつ、該炭化水素系ワック
スが、示差走査熱量計により測定されるＤＳＣ測定にお
ける、昇温時の吸熱曲線及び降温時の発熱曲線におい
て、吸熱のオンセット温度が５０〜１２０℃の範囲にあ
り、温度６０〜１３０℃の領域に少なくとも１つの最大
吸熱ピークＰ１があり、該最大吸熱ピークＰ１のピーク
温度±１５℃の温度範囲内に降温時の最大発熱ピークが
ある熱特性を有していることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真法、静電
記録法、磁気記録法などにおいて用いるのに適した定着
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真法としては米国特許第
２，２９７，６９１号明細書、特公昭４２−２３９１０
号公報（米国特許第３，６６６，３６３号明細書）およ
び特公昭４３−２４７４８号公報（米国特許第４，０７
１，３６１号明細書）等に記載されているごとく、多数
の方法が知られているが、一般には光導電性物質を利用
し、種々の方法により感光体上に電気的潜像を形成し、
次いで該潜像をトナーで現像を行って可視像とし、必要
に応じて紙などの転写材にトナー画像を転写した後、熱
や圧力等により定着させ、複写物を得るものである。

【０００３】従来このような画像形成装置における定着
器としては、一般に加熱部材として定着ローラーを用い
る方式が、熱効率的に有利であり、特に高速機には広く
用いられている。

【０００４】図２に定着ローラー方式の定着器の一例を
示す概略構成を示す断面図を示した。図中、１は加熱体
としての定着ローラー（熱ローラー）であり、内部にハ
ロゲンヒータなどを有し加熱されるものである。６はこ
の定着ローラー１の下側において、該定着ローラーに並
行に配設し、ばねにより、定着ローラーの下面に所定の
押圧力をもって圧接した加圧部材としての加圧ローラー
であり、ここまでが、定着ローラー方式の定着器の基本
構成である。さらに場合によっては、定着ローラー１に
当接部材５あるいは加圧ローラー６に当接ローラー４が
設けられることがある。

【０００５】上記定着ローラー１と加圧ローラー６との
間に形成される圧接ニップ部Ｎに、被加熱材としての転
写材Ｐ（未定着トナー画像）を導入して搬送通過させる
ことにより、加熱体としての定着ローラー１の熱と、ロ
ーラー対１，６の加圧によって、転写材（シート）上の
トナー画像が加熱加圧により固着画像として転写材（シ
ート）面に定着される。

【０００６】しかるに、係る定着ローラー方式に代表さ
れる接触加熱加圧定着方式においては、オフセットとい
う現象が避けられない。オフセットとしては、所謂、高
温オフセットと称する定着時の溶融トナーの転写材／定
着ローラー間での泣き別れによって定着ローラーを汚染
するというもの；逆にトナーの溶融が不十分で転写材へ
の定着不良に起因する、所謂、低温オフセット（未定着
オフセット）と称するもの；あるいは、トナーの帯電極
性と定着ローラー／加圧ローラー間の帯電極性に依存し
て未定着トナーがそれらの部材を汚染する静電オフセッ
トと称するものなどがある。

【０００７】これらのオフセットは、短期・一次的には
表／裏画像汚れ（高温オフセットあるいは他のオフセッ
トでも量が多い場合）、副次的には、繰返し使用による
汚染の蓄積・移行（定着ローラー／加圧ローラー／サー
ミスター（定着ローラーの温度検知）／定着排紙・分離
爪等の定着器構成部材への）によって画像汚れのみなら
ずあるいは画像汚れに至らずとも、温調不良、排紙不良
・排紙ジャム、定着器寿命の短縮化という問題があっ
た。

【０００８】従来、このオフセット現象に対する定着装
置からの対応として、様々な手段が提案されている。例
えば、定着ローラーの表面層に離型性の良好なフッ素系
樹脂を用いるなどトナーの付着をなるべく抑制する試
み、定着ローラーや加圧ローラーにトナーの帯電極性に
応じてバイアス電荷を印可あるいは除電するなどして、
定着ローラーに対する静電オフセットを抑制しようとす
る工夫が試みられてはいるが、様々な画像あるいは印字
パターンでの繰返し使用において、十分とはいえなかっ
た。

【０００９】さらには、シリコーンオイルなどの低粘度
の離型オイルを含侵させた、フェルトあるいはウェブ
（送り駆動可能）などのクリーニング部材（図２の当接
部材５）を定着ローラーに当接させ、定着ローラー及び
加圧ローラー（二次的に定着ローラーから移行して）表
面に離型オイルを塗布し、トナーに対するこれらの部材
の離型性を高めるとともに、該クリーニング部材でオフ
セットトナーを捕集しようとする試みがなされている。
しかるに、熱によって気化したオイルによる機内汚染、
転写材へのオイルしみ、クリーニング部材での捕集トナ
ーの蓄積量が一定量を超えると捕集トナーの吐き出しが
おこり、突発的に画像汚れを引き起こしたり、転写紙の
紙粉の付着による定着ローラー傷などの問題がある。ま
た、長期使用にわたる安定したオイル塗布機能を維持す
るためには、半定量的なオイル供給をするためのオイル
供給機構が必要となったりして、装置コストやランニン
グコストの上昇を招き、またメンテナンスの面において
も問題があった。

【００１０】最近、複写機、ＬＢＰにおいてランニング
コストをも含めた低コスト化、メンテナンスフリー対応
などが要求されており、本体装置も機構の簡素化、小型
化が趨勢である。その意味で、定着装置においても、機
構の簡素化、オイルレスに向けての対応をせまられてい
る。そこで、図２の定着ローラーに当接するオイルが含
侵されたクリーニング部材５を撤廃し、その替りに加圧
ローラーに当接ローラー４を設けることがある。従来、
当接ローラを設けるのみでは、そのクリーニング効果は
十分ではなかった。

【００１１】一方、トナーからの対応策として、トナー
に低分子量ポリプロピレンや低分子量ポリエチレンなど
の離型ワックスを含有させることが提案されている。該
ワックスをトナーに含有させることにより、転写材への
加熱定着時に溶融トナーと定着ローラーとの界面に該ワ
ックスが移行し、定着ローラー側への溶融トナーの泣き
別れを防止する機能を有し、主に高温オフセットに対す
る防止効果はある。ただ、前述の定着装置に用いられる
離型オイルに比べ、分子量的に高く、ゆえに、融点や溶
融粘度が高く、前述した低温オフセット、静電オフセッ
トに対してはさほど有効とは言えない。トナーの離型性
を向上させるために、離型ワックスの低融点化やトナー
への含有量を増大させることなどは、それなりの効果を
有するものの、トナーとして具備せねばならない他の特
性に悪影響を及ぼす（現像ローラー、現像キャリア等へ
の汚染による現像特性への悪影響、長期放置時、昇温時
に起こるワックスのブルーミング起因のトナー流動性の
低下、トナーブロッキング等の弊害）ため、十分な対応
は困難であった。

【００１２】近年、用いられる転写材は多岐に渡ってい
る。例えば紙の種類も、その比重の差のみならず材質の
差、特に含まれる不純物の量が異なっているのが現状で
ある。これらの転写材の中には定着装置内部の構成部材
に付着しやすいものが含まれていたり、また、これらが
遊離しやすいものなどその品位はさまざまである。すな
わち、紙に含まれるサイズ剤、填料などの配合成分は、
紙種によって差が大きく、これらが遊離して引き起こす
問題もまちまちであり、紙種によってはこれらが転写紙
から脱離し、定着ローラー、加圧ローラーなどの部材を
汚染し、画質を劣化させたり、紙詰まりの原因となるば
かりか、定着ローラーや加圧ローラーなどの部材のトナ
ーに対する離型性を低下させる原因となる。

【００１３】従来の方法では、これら転写材由来の汚染
物質の悪影響を避けることが困難であり、装置の寿命を
縮める大きな問題であった。具体的には、例えば紙につ
いては使用後に紙を脱墨し再生したいわゆる再生紙が環
境保護の観点等も含めて使用されてきている。しかし、
再生紙では種々の夾雑物が存在する場合があり、例え
ば、特開平５−１００４６５号には古紙パルプを使用
し、夾雑物の存在量を規定した転写紙、特開平４−１４
７１５２号には脱墨古紙パルプを使用し、填料に研磨剤
を用いる転写紙、特開平３−２８７８９４号には古紙再
生パルプを用い、平衡水分量を規定した転写紙、特開平
４−６５５９６号には古紙パルプを使用し、化学パルプ
の比率と水分量を特定範囲とした転写紙、特開平６−３
５２２１号には古紙再生パルプで残インクが特定範囲以
下である転写紙等の様に、再生紙での構成を制御するこ
とによって電子写真に使用したものが示されている。

【００１４】現状、電子写真用再生紙として古紙配合量
が７０重量％であることが一般的であるが、省資源、ゴ
ミ低減等の環境保護の観点からも古紙配合量の高い再生
紙の要望がある。このため、一般的な再生紙でも使用に
おいて問題を発生することの無い、定着装置が求められ
ている。

【００１５】再生紙を使用した場合に発生する問題点と
しては、再生される紙中に存在する各種夾雑物が転写紙
から脱離し、加熱ローラー、加圧ローラーなどの部材を
汚染し、飛散したトナーと混ざり、画質を劣化させた
り、紙詰まりの原因となることなどである。

【００１６】また、定着ローラーの傷については、加熱
ローラーにウェブなどのクリーニング部材が当接された
場合において付着した紙粉によって削れて傷が発生しや
すく、特に中質系パルプの繊維が原因としてあげられて
いる。これは、中質系パルプすなわち、中質古紙（新
聞、雑誌）を原料とした再生紙の影響であることが確認
されている。

【００１７】以上のような状況下、従来の対応ではトナ
ーのオフセットによる様々な問題を低コストで、安定的
かつ高信頼性的に防止する手段は見出されていない。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
目的は、メンテナンス性が優れ、多数枚の転写材を定着
させた後においても定着部材の汚染・劣化を生じにく
く、転写材上の画質を乱すことがない定着方法を提供す
ることにある。

【００１９】さらに本発明の目的は、従来用いられるこ
との少なかった、再生紙や製造地域の異なる成分、品位
の異なる転写材を用いた場合においても、定着状態の差
のほとんど見られない高品位な画像定着を実現し、長期
にわたる使用に耐えうる定着方法を提供することにあ
る。

【００２０】またさらに本発明の目的は、従来、複雑な
構成を持ち、メンテナンスに大きな労力を要していた定
着機構を大幅に簡素化し、定着状態の差のほとんど見ら
れない定着方法を提供することにある。

【００２１】

【課題を解決するための手段】本発明は、トナー像を担
持している転写材を、該トナー像を加熱するための加熱
部材、該トナー像に圧力を付与するための加圧ローラー
及び該加圧ローラーに当接する当接ローラーを少なくと
も具備している定着装置に導入し、該転写材に該トナー
像を加熱加圧定着する定着方法において、加圧ローラー
の直径（Ｄｐ）と当接ローラーの直径（Ｄｃ）との比
（Ｄｐ／Ｄｃ）が１．５〜２０であり、該トナー像は、
結着樹脂成分及び炭化水素系ワックスを少なくとも含有
しているトナー粒子によって形成されており、かつ、該
炭化水素系ワックスが、示差走査熱量計により測定され
るＤＳＣ測定における、昇温時の吸熱曲線及び降温時の
発熱曲線において、吸熱のオンセット温度が５０〜１２
０℃の範囲にあり、温度６０〜１３０℃の領域に少なく
とも１つの最大吸熱ピークＰ１があり、該最大吸熱ピー
クＰ１のピーク温度±１５℃の温度範囲内に降温時の最
大発熱ピークがある熱特性を有していることを特徴とす
る定着方法に関する。

【００２２】

【発明の実施の形態】本発明の定着方法により、上述の
目的が達成される理由は以下の様に推察される。

【００２３】定着装置においては、トナーにより形成さ
れた未定着画像は、図１に示す定着ローラー１とニップ
幅Ｎをもって当接した加圧ローラー６の間を搬送される
間に、転写材（シート）Ｐに定着される。定着ローラー
１は内部にハロゲンヒータなどを有し加熱されるもので
ある。

【００２４】本発明者が上記のトナーの特性と定着装置
構成との関係について鋭意検討を行ったところ、以下の
過程でオフセットトナーが当接ローラーに捕集されるこ
とが判明した。定着ローラーにオフセットしたトナー
（既述したように、問題となるのは主に静電オフセット
あるいは低温オフセット）は、先ず加圧ローラーへ、次
いで当接ローラーへと移行する。理由は部材の離型性
が、定着ローラー≧加圧ローラー＞当接ローラーの関係
性（関係式Ｉ）であるためである。また通常の複写やプ
リント動作中は、部材の温度は定着ローラー＞加圧ロー
ラー＞当接ローラーの関係（関係式ＩＩ）がある。トナ
ーは基本的に、Ｔｇ（通常は５０〜６０℃以上に設計さ
れている）であれば、可塑化が進行し部材に対して粘着
性が発現する。よって通常の複写、プリント動作中は、
当接ローラーの温度は６０〜７０℃以上あるため、該粘
着力によって、定着部材が関係式Ｉの関係がある以上、
オフセットトナーは最終的に当接ローラーに移行する。
当接ローラーに付着したトナーは繰り返し使用により、
順次トナーを、捕集し、トナー自身の粘着力により自己
凝集し加圧ローラーへ移行すことはない。ただし、複
写、プリント枚数が少数枚で、大量のオフセットが発生
する場合には、上記移行の過程で転写材上の画像汚れに
至る。繰返しとなるが、問題となるのは、カブリ画像あ
るいハーフトーン画像などの転写材上で孤立したトナー
の定着性が劣るということを背景に、１ｊｏｂ毎に少量
ずつ発生する低温あるいは帯電オフセットトナーの長期
使用による蓄積である。なお、大量のオフセットの防止
策としては、例えば、トナーの場合で言うと、従来の離
型ワックスや結着バインダーでの樹脂設計で対応可能で
ある。

【００２５】本発明においては特に、加圧ローラーの直
径（Ｄｐ）と当接ローラーの直径（Ｄｃ）との比（Ｄｐ
／Ｄｃ）で１．５〜２０であるように設定することによ
って、加圧ローラーからの汚染トナーの当接ローラーへ
の捕集が良好で、定着装置の耐久性が改善される。基本
的には、当接ローラーの温度が高いほど、オフセットト
ナーの捕集性が向上する。従って、当接ローラーの材質
は熱容量が小さく、熱伝導が良好で機械的強度も良好か
つコスト面からもＡｌ，ＳＵＳ等の金属ローラーが用い
られる。Ｄｐ／Ｄｃが２０を超えると（つまり、当接ロ
ーラーの径が小さい場合）、朝一の電源ＯＮ後の温度の
立ち上がりも良好で捕集性能には何ら問題はないが、強
度の面、当接精度の面（例えば、小型機に搭載されるよ
うな加圧ローラーのＤｐ≦φ２０のような場合）で好ま
しくない。また、トナーの蓄積による当接ローラーの肥
大化による交換寿命が短縮する。Ｄｐ／Ｄｃが１．５を
下回ると、当接ローラーからの熱の逃げが大きいためエ
ネルギーの無駄となるばかりでなく、朝一の電源ＯＮ後
の当接ローラーの温度の立ち上がりが緩慢となり、捕集
性能の低下を招く（例えば、高速の大型機などでは、加
圧ローラのＤｐ≧φ６０のような場合、加圧ローラー自
体の熱容量が大となり、さらに不利となる）。このよう
な観点からすると、好ましくは、（Ｄｐ／Ｄｃ）比で
１．６〜１５、より好ましくは１．９〜１５である。

【００２６】本発明の定着方法は、定着スピードが１２
０ｍｍ／ｓｅｃ以上、好ましくは１５０ｍｍ／ｓｅｃ以
上の高速での定着が可能であり好ましい。高速での定着
においては加圧ローラーから当接ローラーへの熱の逃げ
が多くなるが、本発明においては、Ｄｐ／Ｄｃを１．５
〜２０にしたことにより、この当接ローラーへの熱の逃
げをある程度の範囲までに抑えることができる。

【００２７】従来の定着ローラーや加圧ローラーにはフ
ッ素ゴムやシリコーンゴムなどの離型効果の高い材料が
用いられていたが、トナーや紙に含まれる不純物による
汚染物質に対する防止効果は必ずしも十分ではなかっ
た。本発明においては、これらの離型効果で不十分な点
を補うものである。本発明の構成を用いることによっ
て、耐久性の向上、定着のための離型性オイルを用いな
いためオイルしみを生じず、オイルやウェブの交換も不
要である。さらに、安定性に優れ、上記の定着装置の性
能が長期間維持できるところに特徴がある。

【００２８】すなわち、本発明の定着方法を用いること
により、安定して定着ローラーや加圧ローラーとトナー
の付着力を低減できることから、長期間に渡って良好な
画像汚れのない画像を得ることができる。さらに、定着
ローラーの傷を発生させる原因となるウェブが存在しな
いことによって、中質系パルプすなわち、中質古紙（新
聞、雑誌）を原料とした再生紙が使用可能となった。

【００２９】上記構成の定着器を十分に生かすために
は、トナー側においても好ましいものを用いる必要があ
り、基本的にはオフセット量の低減をトナーで高次のレ
ベルで達成することである。

【００３０】本発明に係る定着方法においても、従来ト
ナーの場合、以下のような問題がある。

【００３１】本発明の定着プロセスにおいて、トナーを
介して接触する部材を想定すると、定着ローラーと転写材（トナー定着工程）／定着ロ
ーラーと加圧ローラー（紙間や非通紙域などが想定され
る）／加圧ローラーと当接ローラーとなる。では定
着温度付近であり、トナーも十分に溶融しており、含ま
れる離型ワックスも相分離し、転写材と定着ローラーの
界面に介在し定着ローラーに対する離型性が発揮される
と考えられる。，では、高速あるいは大型の定着装
置の場合、部材の温度が通紙モードによっては、特に朝
一電源ＯＮ直後などでは、定着ローラー（定着設定温
度）＞加圧ローラー＞当接ローラーの関係式ＩＩにおい
て温度差が大きくなる場合がある。当接ローラーの温度
がトナーのＴｇ近傍（５０〜６０℃）以下となると、当
接ローラーの捕集力は急激に減少し、加圧ローラーから
当接ローラーへの移行が困難となるばかりか、部材の温
度に対応したトナーの粘着力に支配され（高温部材に対
するほど粘着・付着力が高まる）、加圧ローラー上に捕
集蓄積されたオフセットトナーは、逆に、定着ローラー
あるいは転写材の裏面へと移行する。この際トナーに含
有される離型ワックスも温度が低いと相分離が不十分と
なりトナーの離型性が低下し、転写材の裏面にオフセッ
トし裏面汚れを引き起こす。

【００３２】しかるに、本発明に係るトナーは、以下の
特性を有する炭化水素系ワックスを含有するゆえ、前述
の本発明に係る定着方法において、その効果を如何なく
発揮する。

【００３３】本発明の炭化水素系ワックスのＤＳＣ測定
おいて、昇温時の吸熱のオンセット温度（ワックスの転
移、融解に伴う吸熱ピークの立ち上がりの急峻さを示
す）が５０〜１２０℃（好ましくは５０〜１１０℃）の
範囲にあることにより、トナー（≒結着樹脂）のＴｇ温
度〜可塑化温度付近でも離型性が発現でき、同時に、ト
ナーに可塑化を促し、従来の高融点の離型ワックス使用
時よりトナーの定着性を向上させ、低温オフセットある
いは静電オフセットの量を有効に低減できる。１２０℃
を超える場合には、ワックスの変化温度が高すぎ、上記
効果が軽減し、特に高速機に適用した場合、軽減の程度
が大きくなる。５０℃未満の場合、ワックスの変化温度
が低すぎ、トナーの耐ブロッキング性が劣ったり、昇温
時の現像性の劣るトナーとなる。

【００３４】昇温時の温度６０〜１３０℃（好ましくは
６０〜１２０℃、より好ましくは６０〜１１５℃）の範
囲に、少なくとも１つの最大吸熱ピークＰ１（ワックス
の融解がほぼ完了したことを示す）が存在することによ
り、トナー中でのワックスの相分離機能が発現し得る領
域に達したことを示し、トナーの離型性がさらに向上
し、耐高温オフセット性も発現可能となり、トナーに対
する可塑効果もさらに有効に作用し、定着性はさらに向
上し、高速機に適用される低温定着用の結着樹脂との組
合せにおいて、その効果は顕著となる。１３０℃を超え
る領域にのみにピークが存在するか、１３０℃を超える
領域に最大ピークが存在する場合は、ワックスの融解温
度が高すぎ十分な耐低温オフセット性、低温定着性が得
られない。低中速機に適用する場合には、１３０℃以上
に別のピーク（ただし、６０〜１３０℃のピークより小
さい必要がある）を有する方が、耐高オフセット性を保
証する上で好ましい。６０℃未満に最大ピークを有する
場合には、トナーの耐ブロッキング性が劣り、耐高温オ
フセット性の劣るトナーとなる。

【００３５】降温時には、ワックスの冷却時の変化や常
温時の状態を見ることができ、ワックスの凝固、結晶
化、転移に伴う発熱ピークが観測される。降温時の発熱
ピークで、最大の発熱ピークは、ワックスの凝固、結晶
化に伴う発熱ピークである。この発熱ピーク温度と近い
温度に昇温時の融解に伴う吸熱ピークが存在すること
は、ワックスの構造、分子量分布などワックスがより均
質であることを示しており、その差が１５℃以内である
ことが良く、好ましくは１３℃以内である。すなわち、
この差を小さくすることで、ワックスをシャープメル
ト、つまり、低温時には硬く、融解時の溶融が早く、溶
融粘度の低下が大きく起こることで、現像性、耐ブロッ
キング性、定着性、耐オフセット性をバランス良くなり
立たせることができる。最大発熱ピークは温度７５〜１
１５℃（好ましくは８０〜１２０℃）の領域にあること
が良い。

【００３６】本発明におけるＤＳＣ測定では、本発明の
炭化水素系ワックスの熱挙動を測定するので、測定原理
から、高精度の内熱式入力補償型の示差走査熱量計で測
定する必要がある。例えば、パーキンエルマー社製のＤ
ＳＣ−７が利用できる。

【００３７】測定方法は、ＡＳＴＭＤ３４１８−８２
に準じて行う。本発明に用いられるＤＳＣ測定は、１回
昇温させ前履歴を取った後、温度速度１０℃／ｍｉｎ，
温度０〜２００℃の範囲で降温、昇温させた時に測定さ
れるＤＳＣ曲線を用いる。各温度の定義は次のように定
める。・ワックスの吸熱ピークワックスの吸熱のオンセット温度（ＯＰ）：昇温時に最
初に現われる吸熱ピークに関し、曲線の微分値が極大と
なる曲線上の点を通り、該極大の微分値の傾きを有する
直線とベースラインとの交点の温度。（図３，４，５，
６参照）ワックスの吸熱ピークの温度（ＰＰ）：吸熱ピーク
のピークトップの温度。吸熱ピークが複数存在する場合
には、最大吸熱ピークトップの温度を最大吸熱ピークＰ
１の温度とする。（図３，４，５，６参照）・ワックスの発熱ピークワックスの発熱ピークの温度（ＰＰ）：発熱ピーク
のピークトップの温度。発熱ピークが複数存在する場合
には、最大発熱ピークトップの温度を最大発熱ピークの
温度とする。（図７参照）

【００３８】以上のように、こういった優れた耐オフセ
ット性能を有する本発明のトナーを用いた場合において
は、トナー単体による加圧ローラー汚染を防止すること
は一般には可能である。しかし、多岐にわたる転写材か
らの遊離物質、特に、加圧ローラー等の定着部材の離型
性を劣化せしめる炭酸カルシウムなどの汚染物の防止に
は本発明のトナーでも不十分であるが、定着器系内に加
圧ローラーに当接したクリーニングローラーに汚染した
オフセットトナーを捕集せしめ、この部材の交換（簡便
なメンテナンス）のみで定着装置の寿命を飛躍的に向上
せしめることが、本発明のトナーと本発明の定着器のロ
ーラー構成との組合せにおいて極めて有効に達成できる
ことを見出した。

【００３９】本発明に用いられる炭化水素系ワックス
は、アルキレンを高圧下でラジカル重合あるいは低圧下
でチーグラー触媒で重合した低分子量のアルキレンポリ
マー、また、メタロセン触媒で重合した低分子量のアル
キレンポリマー、高分子量のアルキレンポリマーを熱分
解して得られるアルキレンポリマー、一酸化炭素及び水
素からなる合成ガスからアーゲ法により得られる炭化水
素の蒸留残分を水素添加して得られる合成炭化水素ワッ
クス、及びそれらから、特定の成分を抽出分別したワッ
クスが用いられる。プレス発汗法、溶剤法、真空蒸留を
利用した分別結晶方式により炭化水素ワックスの分別が
行われる。すなわちこれらの方法で、低分子量分を除去
したもの、低分子量分を抽出したものや、更にこれらか
ら低分子量分を除去したものなどである。

【００４０】エチレンなどのアルキレンをチーグラー触
媒により重合した炭化水素ワックスが、分岐が少なくて
小さく、飽和の長鎖直鎖状炭化水素であるので好まし
い。同じく、エチレンなどのアルキレンを、均一（シン
グルサイト）な活性点を有するメタロセン触媒により重
合した炭化水素系ワックスは、極めて狭い分子量分布，
組成分布を有するので、特に好ましい。合成炭化水素ワ
ックスは、金属酸化物系触媒（多くは２種以上の多元
系）を使用した、一酸化炭素と水素の反応によって合成
されるもの、例えばジントール法、ヒドロコール法（流
動触媒床を使用）、あるいはワックス状炭化水素が多く
得られるアーゲ法（固定触媒床を使用）により得られる
炭素数が数百ぐらいまでの炭化水素（最終的には、水素
添加し目的ワックスとする）も、その構造や分別しやす
い分子量分布であることから、特に好ましいものであ
る。

【００４１】分子量分布で好ましい範囲は、数平均分子
量（Ｍｎ）が５００〜１３００、好ましくは５５０〜１
１００、重量平均分子量（Ｍｗ）が６５０〜３６００、
好ましくは７００〜３０００、Ｍｗ／Ｍｎが２．５以
下、特に好ましくは２．０以下である。また、分子量６
００〜２３００（好ましくは分子量６５０〜２０００、
特に好ましくは分子量７００〜１６００）の領域にピー
クが存在することである。このような分子量分布を持た
せることにより、トナーに好ましい熱特性を持たせるこ
とができる。すなわち、上記範囲より分子量が小さくな
ると熱的影響を過度に受けやすく、耐ブロッキング性、
現像性に劣るようになり、上記範囲より分子量が大きく
なると、外部からの熱を効果的に利用できず、優れた定
着性、耐オフセット性を得ることができにくくなる。

【００４２】その他の物性としては、２５℃での密度が
０．９５ｇ／ｃｍ³以上、針入度が１．５（０．１ｍ
ｍ）以下、好ましくは１．０（０．１ｍｍ）以下であ
る。これらの範囲をはずれると、低温時に変化しやすく
保存性、現像性に劣りやすくなってくる。

【００４３】また、１４０℃における溶融粘度が、１０
０ｃＰ以下、好ましくは５０ｃＰ以下、特に好ましくは
２０ｃＰ以下である。溶融粘度が１００ｃＰを超えるよ
うになると、可塑性，離型性に劣るようになり、優れた
定着性，耐オフセット性に影響を及ぼすようになる。ま
た、軟化点が１３０℃以下であることが好ましく、特に
好ましくは１１５℃以下である。軟化点が１３０℃を超
えると、離型性が特に有効に働く温度が高くなり、優れ
た耐オフセット性に影響を及ぼすようになる。また、好
ましい酸価の範囲としては２．０ｍｇＫＯＨ／ｇ未満、
好ましくは１．０ｍｇＫＯＨ／ｇ未満である。この範囲
を超えると、トナーを構成する成分の１つである結着樹
脂との界面接着力が大きく、溶融時の相分離が不充分に
なりやすく、そのため良好な離型性が得られにくく、高
温時の耐オフセット性の面において不利になる。

【００４４】これら炭化水素系ワックスの含有量は、結
着樹脂１００重量部に対し２０重量部以内で用いられ、
０．５〜１０重量部で用いるのが効果的である。

【００４５】本発明において炭化水素系ワックスの分子
量分布はゲルパーミエーションクロマトグラフィー（Ｇ
ＰＣ）により次の条件で測定される。

【００４６】（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こと
によって算出される。

【００４７】本発明におけるワックス類の針入度は、Ｊ
ＩＳＫ−２２０７に準拠し測定される値である。具体
的には、直径約１ｍｍで頂角９°の円錐形先端を持つ針
を一定荷重で貫入させた時の貫入深さを０．１ｍｍの単
位で表した数値である。本発明中での試験条件は試料温
度が２５℃，加重１００ｇ，貫入時間５秒である。

【００４８】また、溶融粘度は、ブルックフィールド型
粘度計を用いて測定される値であり、条件は、測定温度
１４０℃，ずり速度１．３２ｒｐｍ，試料１０ｍｌであ
る。

【００４９】酸価は、試料１ｇ中に含まれる酸基を中和
するために必要な水酸化カリウムのｍｇ数であり、ＪＩ
ＳＫ５９０２に準ずる。密度は２５℃でＪＩＳＫ６
７６０、軟化点はＪＩＳＫ２２０７に準じて測定され
る値である。

【００５０】これら炭化水素系ワックスの含有量は、結
着樹脂１００重量部に対し２０重量部以内で用いられ、
０．５〜１０重量部で用いるのが効果的であり、悪影響
を与えない限り他のワックス類と併用しても構わない。

【００５１】本発明の定着方法に用いられる定着器部材
の例を、図１の概略図を用いて説明する。

【００５２】定着ローラー１はＡｌやＦｅなどで形成さ
れた芯金を有しており、該芯金の表面はＰＦＡ，ＰＴＦ
Ｅ等の離型性樹脂層２により、被覆されている。円筒状
の芯金の内部には、加熱体（ハロゲンヒーター３）が配
設されており、該ハロゲンヒーターには電圧が印加され
ている。一方、加熱部材（定着ローラー）にはその温度
を検知する温度検知素子、例えば、サーミスターが当接
されており、該サーミスターは制御手段に接続されてい
る。かかる制御手段は、該サーミスターの出力信号に基
づいてハロゲンヒーターへの供給電力を制御して、定着
ローラーの外周面の温度を所定の範囲に維持するように
なっている。

【００５３】一方、定着ローラー１の下層には、定着ロ
ーラーと回転軸が互いに平行となるように加圧ローラー
６が配設されている。該加圧ローラーには、ステンレス
やＦｅなどの芯金と、該芯金を被覆する弾性体層は耐熱
性および離型性に優れたシリコーンゴムやフッ素ゴムに
より形成されている。なお、該加圧ローラーは定着ロー
ラーに圧接するように配設され、その表面層は定着ロー
ラーと同様に離型性の優れた材料で形成される。

【００５４】なお、定着ローラーの外周面に、転写材を
ローラーから分離しやすくするために分離爪を設けるこ
ともある（図示せず）。

【００５５】当接ローラー４は、加圧ローラー６に接し
ており、図１に示すように加圧ローラー６に従動して回
転する。また、当接ローラーは加圧ローラーに接してい
れば良く、その配置は特に限定されないが、交換，清掃
などが容易である位置に配されることが好ましい。Ａ
ｌ，Ｆｅ，ステンレスなどの金属棒もしくは中空の管で
あっても良い。金属以外の材料であっても良く、各種プ
ラスチック，スチレンゴム，スチレンブタジエンゴムな
どの弾性体も使用可能であり、また、金属の表面に該弾
性体層を被覆した多層構造もオフセットトナーなどの汚
染物の捕獲という点で好ましい。また金属と有機物の複
合材料を使用することも可能である。金属を使用する場
合、軸受けなどを絶縁性にしてフロート状態にしても良
く、または導電性にしても良いし、あるいは接地しても
良い。さらに、オフセットトナーなどの汚染物の帯電極
性に応じて、当接ローラーへの移行をうながすべくバイ
アス電荷を印加しても良い。

【００５６】本発明に使用されるトナーの結着樹脂の種
類としては特に限定されないが、例えば、ポリスチレ
ン、ポリビニルトルエン等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
体等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、石油系樹脂等が使用できる。ま
た、架橋されたスチレン系樹脂も好ましい結着樹脂であ
る。さらに、マレイン酸、シトラコン酸、イタコン酸、
アルケニルコハク酸などの酸成分を導入することも可能
である。また、樹脂の製造方法は公知のものが使用で
き、所望の分子量分布が得られるものであれば、特に限
定されない。

【００５７】また、本発明に用いられるバインダー樹脂
は以下に例示するような架橋性モノマーで架橋された重
合体であっても良い。

【００５８】例えば、ジビニルベンゼン、ジビニルナフ
タレン等のような芳香族ジビニル化合物；エチレングリ
コールジアクリレート、１，３−ブチレングリコールジ
アクリレート、１，４−ブタンジオールジアクリレー
ト、１，５−ペンタンジオールジアクリレート、１，６
−ヘキサンジオールジアクリレート、ネオペンチルグリ
コールジアクリレートおよび以上の化合物のアクリレー
トをメタクリレートに変えた物等のようなアルキル鎖で
結ばれたジアクリレート化合物類；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、テトラエチレングリコールジアクリレート、ポリ
エチレングリコール＃４００ジアクリレート、ポリエチ
レングリコール＃６００ジアクリレート、ジプロピレン
グリコールジアクリレートおよび以上の化合物のアクリ
レートをメタアクリレートに変えた物等のエーテル結合
を含むアルキル鎖で結ばれたジアクリレート化合物類；
ポリオキシエチレン（２）−２，２−ビス（４−ヒドロ
キシフェニル）プロパンジアクリレート、ポリオキシエ
チレン（４）−２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニ
ル）プロパンジアクリレートおよび以上の化合物のアク
リレートをメタアクリレートに変えた物等の芳香族基お
よびエーテル結合を含む鎖で結ばれたジアクリレート化
合物類：さらには、商品名ＭＡＮＤＡ（日本化薬）等の
ポリエステル型ジアクリレート化合物類が挙げられる。
多官能の架橋剤としては、ペンタエリスリトールトリア
クリレート、トリメチロールエタントリアクリレート、
トリメチロールプロパントリアクリレート、テトラメチ
ロールメタンテトラアクリレート、オリゴエステルアク
リレートおよび以上の化合物のアクリレートをメタアク
リレートに変えた物；トリアリルシアヌレート、トリア
リルトリメリテート等が挙げられる。これらの架橋剤
は、他のモノマー成分１００重量％に対して、０．０１
〜５重量％程度（更には０．０３〜３重量％程度）用い
ることが好ましい。

【００５９】トナー中には着色剤を添加することがで
き、たとえば顔料としてカーボンブラック、アニリンブ
ラック、アセチレンブラック、ナフトールイエロー、ハ
ンザイエロー、ローダミンレーキ、アリザリンレーキ、
ベンガラ、フタロシアニンブルー、インダスレンブルー
等が挙げられる。さらに例えば、染料としてはアントラ
キノン系染料、キサンテン系、メチン系染料等を挙げる
ことができ、これらを用いる場合には結着樹脂１００重
量部に対して、０．１〜２０重量部、好ましくは０．３
〜１０重量部を使用することが好ましい。

【００６０】一方、磁性材料を含有させることもでき、
例えば、マグネタイト、フェライト、酸化鉄などが挙げ
られるが、必ずしも含有しなくても良い。

【００６１】さらに本発明では、必要に応じてトナー中
に荷電制御剤を含有しても良い。例えば、モノアゾ染料
の金属錯塩、サリチル酸、アルキルサリチル酸、ジアル
キルサリチル酸またはナフトエ酸の金属錯塩、トリフェ
ニルメタン系化合物、イミダゾール系化合物、ニグロシ
ン系化合物、有機四級アンモニウム塩等を用いることが
可能であり、特に限定されないが、良好な帯電性を得る
上で、効果的なものとしては、モノアゾ系金属化合物が
あげられる。また、より好ましいものとして、モノアゾ
系鉄錯体を挙げることができる。アゾ系鉄錯体は、特に
酸成分を有するバインダーに対し、分子間相互作用によ
り、好適に分散が達成されるためである。

【００６２】また、本発明のトナーには、環境安定性、
帯電安定性、現像性、流動性、保存性向上等の為、無機
微粉体、または、疎水性無機微粉体が混合されていても
良い。例えば、シリカ微粉体あるいは酸化チタン微粉体
を単独あるいは併用して用いることが好ましい。

【００６３】シリカ微粉体はケイ素ハロゲン化物の蒸気
相酸化により生成された、いわゆる乾式法又はヒューム
ドシリカと称される乾式シリカ、及び水ガラス等から製
造される、いわゆる湿式シリカの両者が使用可能であ
る。また乾式シリカにおいては、製造工程において例え
ば、塩化アルミニウム、塩化チタン等他の金属ハロゲン
化合物を硅素ハロゲン化合物と共に用いることによっ
て、シリカと他の金属酸化物の複合微粉体を得ることも
可能である。

【００６４】更に、無機微粉体は疎水化処理されている
ものが好ましい。疎水化処理するには、無機微粉体と反
応あるいは物理吸着する有機ケイ素化合物等で化学的に
処理することによって付与される。その例としては、ケ
イ素ハロゲン化合物の蒸気相酸化により生成された乾式
シリカ微粉体をシランカップリング剤で処理した後、あ
るいはシランカップリング剤で処理すると同時にシリコ
ーンオイルのごとき有機ケイ素化合物で処理する方法が
挙げられる。

【００６５】疎水化処理に使用されるシランカップリン
グ剤としては、例えばヘキサメチルジシラザン、トリメ
チルシラン、トリメチルクロルシラン、トリメチルエト
キシシラン、ジメチルジクロルシラン、メチルトリクロ
ルシラン、アリルジメチルクロルシラン、アリルフェニ
ルジクロルシラン、ベンジルジメチルクロルシラン、ブ
ロムメチルジメチルクロルシラン、α−クロルエチルト
リクロルシラン、β−クロルエチルトリクロルシラン、
クロルメチルジメチルクロルシラン、トリオルガノシリ
ルメルカプタン、トリメチルシリルメルカプタン、トリ
オルガノシリルアクリレート、ビニルジメチルアセトキ
シシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジメチルジメト
キシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、ヘキサメチ
ルジシロキサン、１，３−ジビニルテトラメチルジシロ
キサン、１，３−ジフェニルテトラメチルジシロキサン
及び水酸基を含有したジメチルポリシロキサン等が挙げ
られる。

【００６６】また有機ケイ素化合物としては、例えば、
シリコーンオイルが挙げられる。好ましいシリコーンオ
イルとしては、２５℃における粘度が３０〜１０００セ
ンチストークスのものが用いられ、例えばジメチルシリ
コーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル、α−
メチルスチレン変性シリコーンオイル、クロルフェニル
シリコーンオイル、フッ素変性シリコーンオイル等が特
に好ましい。これによって、定着画像の鮮明さが湿度な
どの環境変動を受けにくくなる。

【００６７】シリコーンオイル処理の方法としては、例
えばシランカップリング剤で処理された無機微粉体とシ
リコーンオイルとをヘンシェルミキサー等の混合機を用
いて直接混合してもよいし、ベースとなる無機微粉体に
シリコーンオイルを噴霧する方法を用いてもよい。ある
いは適当な溶剤にシリコーンオイルを溶解あるいは分散
せしめた後、無機微粉体を加え混合し溶剤を除去する方
法でもよい。

【００６８】本発明中のトナーは、必要に応じて、上述
以外の添加剤を添加してもよい。

【００６９】例えば帯電補助剤、導電性付与剤、流動性
付与剤、ケーキング防止剤、熱ロール定着時の離型剤、
滑剤、研磨剤等の働きをする微粒子などである。

【００７０】テフロン、ステアリン酸亜鉛、ポリフッ化
ビニリデンのごとき滑剤；あるいは酸化セリウム、炭化
ケイ素、チタン酸ストロンチウム等の研磨剤；あるいは
酸化チタン、酸化アルミニウム等の流動性付与剤、中で
も特に疎水性のものが好ましい。ケーキング防止剤、あ
るいは例えばカーボンブラック、酸化亜鉛、酸化アンチ
モン、酸化スズ等の導電性付与剤、また、逆極性の白色
微粒子及び黒色微粒子を現像性向上剤として少量用いる
こともできる。

【００７１】トナーと混合される樹脂微粒子または無機
微粉体あるいは疎水性無機微粉体などは、トナー１００
重量部に対して０．１〜１０重量部（より好ましくは、
０．１〜５重量部）使用するのが好ましい。

【００７２】本発明にかかるトナーを作製するには、例
えば、トナー構成材料を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ごとき熱混
練機を用いて溶融混練し、さらに冷却固化後粉砕、分級
を行う方法があげられるが、溶媒中においてトナー粒子
を生成させる重合法なども使用することが可能であっ
て、特に限定されない。

【００７３】また、本発明で用いる現像方式として、ト
ナー層を保持している現像ローラーと静電荷像保持体
（潜像担持体）とが接しているいわゆる接触現像方式を
用いても、接していない非接触現像方式を用いても良
く、特に限定されない。また、現像手段においてはキャ
リアを用いる二成分現像方式、キャリアを用いない一成
分現像方式、補助帯電部材を用いるその他の現像方式な
どを使用することが可能であり、特に限定されない。

【００７４】また、本発明において、用いることができ
る転写材の種類あるいは製造手段は特に限定されない。

【００７５】

【実施例】以上、本発明の基本的な構成と特徴について
述べたが、以下実施例に基づいて具体的に本発明につい
て説明する。しかしながら、これによって本発明の実施
形態が限定されるものではない。実施例，比較例中の部
数は重量部である。

【００７６】最初は、本発明の実施例，比較例で用いら
れる定着装置について述べる。

【００７７】図１に示す定着装置を以下の条件に改造し
た定着器Ｉ乃至ＩＩＩを用意した。

【００７８】・定着器Ｉ定着ローラー１は、表面にＰＦＡチューブ層を有する３
０φのものを用いた。加圧ローラー６は、導電材を分散
させたＰＦＡコート層を表面に有する２８φのものを用
いた。また加圧力は約２０ｋｇｆとし、定着ローラーに
接触したサーミスタ（図示せず）により１７０℃に温調
可能とし、この時の圧接ニップＮを４ｍｍとなるように
加圧力の微調整した。定着スピードは１２０ｍｍ／秒と
した。加圧ローラーに対してアルミニウム製の当接ロー
ラー４を従動して回転可能なように配設し、異なる径
（Ｄｃ）に変換可能とした。比較例４のみ図２に示す通
り、シリコーンオイルを含侵させたフェルトパッド５
（オイルは定量補給される）を定着ローラーに当接さ
せ、比較例４以外の実施例及び比較例では、フェルトパ
ッド５を配設しなかった。また、定着ローラーの排紙側
に、転写材Ｐを定着ローラーからの分離・排紙を補助す
る分離爪を定着ローラー長手に等間隔に３ヶ所配設し
た。

【００７９】・定着器ＩＩ定着ローラー１の径を６２φとし、加圧ローラー６の径
を６０φとし、また加圧力を約４０ｋｇｆとし、温調設
定を２００℃とし、この時の圧接ニップを５．５ｍｍと
なるように微調整し、定着スピードを４００ｍｍ／秒と
する以外は、定着器Ｉと同様にした。なお、シリコーン
オイル含侵のフェルトパッド５は配設しなかった。

【００８０】・定着器ＩＩＩ当接ローラー４として、アルミニウム製のローラー表面
にスチレン樹脂（Ｔｇ：５５℃，軟化点１３０℃）を
３．０μｍの厚さでコーティングした弾性体層被覆ロー
ラーを使用する以外は、定着器Ｉと同様にした。なお、
シリコーンオイル含浸のフェルトパッド５は配設しなか
った。

【００８１】次に、本発明の実施例，比較例で使用する
転写材について説明する。転写材ａ：ＰＢ−ＳＫ紙（キヤノン指定紙）転写材ｂ：カンガス紙（填料として、炭酸カルシウムを
配合した中性紙）転写材ｃ：転写材ｂの古紙１００％利用の再生紙（秤
量，填料などの組成含有率は転写材ｂに合わせた）

【００８２】次に、本発明の実施例，比較例で用いられ
る炭化水素系ワックスについて述べる。

【００８３】アーゲ法により合成された炭化水素系ワッ
クスＣ（本発明）を得、分別結晶化により高分子量成分
をある程度除去したワックスＡ（本発明）を得た。

【００８４】チーグラー触媒を用いて、エチレンを重合
し得られた炭化水素系ワックスＤ（本発明）を得、分別
結晶化により低分子量側のワックスＥ（比較例）と高分
子側ワックスＦ（比較例）を得た。

【００８５】メタロセン触媒を用いてエチレンを重合
し、炭化水素系ワックスＢ（本発明）を得た。また、市
販の低分子量ポリプロピレンワックス５５０Ｐ（比較
例）を入手した。これらの物性を表１および表２に示
す。

【００８６】

【表１】

【００８７】

【表２】

【００８８】次に本発明の実施例，比較例で用いられる
トナーの製造例について述べる。

【００８９】トナーの製造例・結着樹脂１００部・磁性酸化鉄８０部・荷電制御剤２部・炭化水素系ワックス４部

【００９０】上記材料を乾式混合し、１３０℃に設定し
たエクストルーダーで混練し、冷却後機械式粉砕し、そ
の後、風力分級し平均粒径７．５μｍのトナー分級品を
得た。得られたトナー分級品１００部に、シランカップ
リング剤で疎水化処理したコロイダルシリカ（ポジトナ
ーの場合はアミノシランカップリング剤で疎水化処理）
を、０．８部外添混合しトナーを得た。得られたトナー
のＴｇは使用する炭化水素系ワックスなどにより若干は
変更するものの、５６〜６０℃であった。個別のトナー
処方は表３に示す。

【００９１】

【表３】

【００９２】次に本発明の実施例，比較例での評価方
法，評価項目について述べる。

【００９３】画像パターン：Ａ４横の先端５ｃｍがハー
フトーン（Ｄ_maxで０．７±０．１）、次の５ｃｍが１
ｍｍ間隔の万線チャートを使用し、残りの画像後端は余
白としたチャートを用いた。

【００９４】定着性（表４にはと表記）定着画像（ハーフトーン部）を５０ｇ／ｃｍ²の荷重を
かけ、シルボン紙〔ＬｅｎＣｌｅａｎｉｎｇＰａ
ｐｅｒ ”ｄｅｓｐｅｒ（Ｒ）”（ＯｚｕＰａｐｅｒ
Ｃｏ．Ｌｔｄ）〕で刷り、前後のＤ_maxの低下率で評
価した（転写材ａのデータ）。

【００９５】転写部材汚れ（表４にはと表記）加圧ローラー，定着分離爪，サーミスターの表面へのト
ナーなどの汚染物の付着と転写材の表／裏の画像汚れの
状況を総合的に評価した。

【００９６】 ◎〜○（良好）：付着物はほとんどなく、問題となる程
の転写材の画像汚れもない。◎は画像汚れは全くなし。 △（可）：付着物はあるが転写材への画像汚れも
可。また、サーミスタの汚れに起因する温度検知異常も
なく、爪汚れに起因する定着排定ジャムも未発生。 ×（悪い）：付着物が多く、画像汚れによる欠陥が
生ずる。また、サーミスターの温度検知異常、爪部でジ
ャムが頻発。

【００９７】本発明の実施例，比較例で使用するトナー
の定着器による高温オフセットの発生温度は定着器Ｉ
〔１２０ｍｍ／秒の定着スピードで、トナーＥ以外は２
４０℃以上（トナーＥのみ２１０℃以上）〕で発生のみ
で、高温オフセットの発生はサーミスター汚れによる温
調不良と判断する。また、画像耐久は以下の様にして行
なった。

【００９８】定着器Ｉ及びＩＩＩを使用する場合は、市
販のＮＰ２１２０複写機のプロセススピードを１２０ｍ
ｍ／秒に調整し、さらに、定着器を取りはずして、定着
器Ｉ又はＩＩＩを装着し、複写機と定着器Ｉ又はＩＩＩ
とを連動させ耐久画出しが可能となるように改造した。
転写材ａ，ｂ，ｃを個別に６０，０００枚画出し１５秒
につき１枚のモードで通紙し、前述の評価項目について
２０，０００枚毎に評価した。最後の６０，０００枚時
の評価については、朝一（長時間電源がＯＦＦで定着ロ
ーラーが室温で冷えている状態）の複写機の電源ＯＮ後
の立ち上げ後２０枚の評価とした。

【００９９】定着器ＩＩを使用する場合は、市販のＮＰ
６６５０複写機のプロセススピードを４００ｍｍ／秒に
調整し、さらに、定着器を取りはずして、定着器ＩＩを
装着し、複写機と定着器ＩＩとを連動させ耐久画出しが
可能となるように改造した以外、定着器Ｉを使用する場
合と同じように耐久評価した。

【０１００】

【表４】（注１）加圧ローラー径と当接ローラー径の比Ｄｐ／Ｄ
ｃは、比較例５が１．２、比較例６が２５以外は、１．
９で行なった。但し、比較例５の場合のみ、中空の薄肉
のＡｌ（２．０ｔ）を使用した。（注２）比較例４は、定着ローラーにオイル含侵のフェ
ルトパッドを当接したが、４万枚以降紙粉がパッドと定
着ローラー間にたまり、また温調不調のため２４０℃以
上となり高温オフセットも発生した。また該パッドから
の突発的なトナーだまりのはき出しによる画像汚れ（表
／裏）も発生した。

【０１０１】

【表５】

【０１０２】以上、実施例，比較例をまとめると、実施
例１〜６では、低温オフセット（未定着あるいは静電オ
フセット）の発生量の指標となるハーフトーンの定着性
は１０％以下と低く、該オフセットの発生量が少ないこ
とを示している。６万枚を終了した時点で画像汚れで問
題となるレベルのものはなく、この時点で、転写材ｂ，
ｃという部材の離型性を低下させるような成分、又は紙
粉などの発生量が多い転写材においても当接ローラーの
交換は不要であった。特に実施例６では、当接ローラー
として弾性体層被覆ローラーを用いたため、オフセット
トナーの捕獲の点でより優れており、実施例５に比べて
転写材ｂを使用した場合の耐久時の画像汚れの発生がよ
り生じ難かった。

【０１０３】比較例１は、炭化水素系ワックスＥのブル
ーミングによる現像器でのトナーブロッキングが発生
し、１２０００枚の時点で耐久不能となった。

【０１０４】比較例２，３は、使用した炭化水素系ワッ
クス（Ｆ，ビスコール５５０Ｐ）のトナーに対する可塑
性の付与能及び離型性の付与能が低く、ハーフトーンの
定着性が１５％以上と悪く、従ってオフセットの発生量
が多く、転写材ａという良質紙においても、６０，００
０枚以内で画像汚れ，加圧ローラー等の定着部材の汚染
が激しく、問題となった。

【０１０５】比較例４は、従来のオイル含侵のパッドを
付加した構成を持つが、特に転写材ｃのような紙粉が発
生しやすい紙などでは（注２）の様な問題を逆に発生す
る場合がある。

【０１０６】比較例５のように、当接ローラーの径が加
圧ローラーに対して、Ｄｐ／Ｄｃ＜１．５の場合は、当
接ローラーの温度が低くなる場合があり、朝一を頻繁に
繰り返すような通紙モードでは、（注３）に示す様に温
度が５５℃付近と、トナーのＴｇ温度と近くなり、捕獲
力が減ずる。

【０１０７】比較例６は、当接ローラーの捕獲力には問
題はなかったが、汚染の蓄積によって径が大きくなり、
５万枚時点で回転が停止した。

【０１０８】

【発明の効果】本発明によれば、定着器のローラー構成
とトナーとの組み合わせの改良により、多数枚の転写材
を定着させた後においても、定着部材汚れや画像劣化を
生じにくく、転写材の種類によらず、それらを長期にわ
たって維持できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の定着装置の例を示す断面概略図であ
る。

【図２】従来の定着装置の例を示す断面図である。

【図３】昇温時のＤＳＣ曲線の吸熱ピーク部分を示す図
である。

【図４】昇温時のＤＳＣ曲線の吸熱ピーク部分を示す図
である。

【図５】昇温時のＤＳＣ曲線の吸熱ピーク部分を示す図
である。

【図６】昇温時のＤＳＣ曲線の吸熱ピーク部分を示す図
である。

【図７】昇温時のＤＳＣ曲線の吸熱ピーク部分を示す図
である。

【符号の説明】

１加熱ローラー２加熱ローラー表面層３加熱体４当接ローラー６加圧ローラーＮニップ部Ｐトナー担持シート（トナー担持転写材）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】トナー像を担持している転写材を、該ト
ナー像を加熱するための加熱部材、該トナー像に圧力を
付与するための加圧ローラー及び該加圧ローラーに当接
する当接ローラーを少なくとも具備している定着装置に
導入し、該転写材に該トナー像を加熱加圧定着する定着
方法において、加圧ローラーの直径（Ｄｐ）と当接ローラーの直径（Ｄ
ｃ）との比（Ｄｐ／Ｄｃ）が１．５〜２０であり、該トナー像は、結着樹脂成分及び炭化水素系ワックスを
少なくとも含有しているトナー粒子によって形成されて
おり、かつ、該炭化水素系ワックスが、示差走査熱量計
により測定されるＤＳＣ測定における、昇温時の吸熱曲
線及び降温時の発熱曲線において、吸熱のオンセット温
度が５０〜１２０℃の範囲にあり、温度６０〜１３０℃
の領域に少なくとも１つの最大吸熱ピークＰ１があり、
該最大吸熱ピークＰ１のピーク温度±１５℃の温度範囲
内に降温時の最大発熱ピークがある熱特性を有している
ことを特徴とする定着方法。
【請求項２】該加圧ローラーの直径（Ｄｐ）と該当接
ローラーの直径（Ｄｃ）との比（Ｄｐ／Ｄｃ）が１．６
〜１５であることを特徴とする請求項１に記載の定着方
法。
【請求項３】該加圧ローラーの直径（Ｄｐ）と該当接
ローラーの直径（Ｄｃ）との比（Ｄｐ／Ｄｃ）が１．９
〜１５であることを特徴とする請求項１に記載の定着方
法。
【請求項４】該トナー像は、１２０ｍｍ／秒以上の定
着スピードで該転写材に加熱加圧定着されることを特徴
とする請求項１乃至３のいずれかに記載の定着方法。
【請求項５】該トナー像は、１５０ｍｍ／秒以上の定
着スピードで該転写材に加熱加圧定着されることを特徴
とする請求項１乃至３のいずれかに記載の定着方法。
【請求項６】該当接ローラーは、表面に弾性体層を有
することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載
の定着方法。