JPH07210019A

JPH07210019A - 定着方法

Info

Publication number: JPH07210019A
Application number: JP6286619A
Authority: JP
Inventors: Toru Saito; 齋藤　　亨; Kimio Nakahata; 公生中畑; Masuo Yamazaki; 益夫山崎; Katsuhiko Nishimura; 克彦西村; Hiromichi Yamada; 博通山田; Masami Takeda; 正美竹田; Tatsu Kosake; 達小酒; Takuji Shibuya; 卓史渋谷; Yasuo Yoda; 寧雄依田; Masahide Hirai; 政秀平井
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1993-11-29
Filing date: 1994-11-21
Publication date: 1995-08-11

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、実質的にオイル塗布を使用せずに
オフセットを防止しつつ定着が可能な定着方法を提供す
ることを目的とする。【構成】発熱部を有するフィルムでトナー画像に熱エ
ネルギーを付与すると共に、該フィルムとトナー画像担
持体とを接触しつつ搬送冷却後に両者を分離することを
特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複写機・レーザビーム
プリンタ・ファクシミリ・マイクロフィルムリーダプリ
ンタ・記録機等の画像形成装置の定着方法に関する。

【０００２】更に詳しくは、電子写真・静電記録・磁器
記録等の適宜の画像形成プロセス手段により加熱溶融性
の樹脂等により成るトナーを用いて記録材（エレクトロ
ファックスシート・静電記録シート・転写材シート・印
刷紙など）の面に直接方式もしくは間接（転写）方式で
目的の画像情報に対応した未定着のトナー画像を形成担
持させ、該未定着のトナー画像を該画像を担持している
記録材面に永久固着画像として加熱定着処理する方式の
画像形成装置の定着方法に関する。

【０００３】本発明は、特に、カラー画像形成装置の定
着方法に関するものである。

【０００４】

【従来の技術】従来のカラー画像形成装置の定着装置の
一例を図９に示す。

【０００５】１１１は芯金、１１２は弾性層、１１３は
定着ローラ、１１３′は加圧ローラ、１１４はヒータ、
１１５はオイル塗布装置、１１６はクリーニング手段、
１１７は温度検出器、１１８は分離爪、１１９は記録
材、１２０は現像剤（トナー）、１２１は入口ガイドで
ある。

【０００６】記録材上に転写された未定着現像剤は、定
着ローラと加圧ローラとにより挟持搬送される際に、熱
エネルギーと圧力を受け、記録材上に定着される。

【０００７】オイル塗布装置により、ローラへオイル
（シリコンオイル等）が塗布され、クリーニング手段に
よりオフセットトナー等によるローラ汚れからクリーニ
ングがされている。

【０００８】しかしながら、上記従来例では、次のよう
な欠点があった。

【０００９】（１）従来の定着装置では、オフセット現
象を防止するため、ローラへ、オイルを塗布しなければ
ならなかった。特に、複数色の現像剤を溶融混色させる
場合には、定着装置において現像剤へ加えられる熱、圧
力が十分高くなければならず、必然的にオフセット現象
をおこしやすく、ローラへのオイル塗布はさけられなか
った。

【００１０】また、記録材としてＯＨＰ用紙等を用いる
場合、定着後画像を、透過光によりスクリーン等へ投影
させた場合、カラー画像として投影されるためには、記
録材上の現像剤が、定着後に光を散乱等させぬよう十分
溶融される必要があり、このため、定着装置において現
像剤に十分な熱と圧力が加えられる必要があり必然的に
オフセット現象をおこしやすく、ローラへのオイル塗布
はさけられなかった。

【００１１】オフセット現象を防止するため、ローラ表
面にオイルを塗布すると、定着後、記録材及び画像にオ
イルが付着してしまう問題があった。

【００１２】また、定着ローラおよび加圧ローラの両方
を所定温度に加熱するために、電力消費が大きく、ま
た、加熱に要する時間も長かった。

【００１３】また、このような定着ローラを用いる代り
に、発熱機能を持つフィルムを用いて定着する方法があ
る。即ち、移動するフィルムの一面側と記録材の未定着
画像担持体面とを密着させて、フィルムと共に搬送し、
フィルム移動方向上流側に設けられたフィルムの発熱部
で、記録材上の未定着画像に熱エネルギーを付与し、発
熱部よりフィルム移動方向下流側において記録材とフィ
ルムを分離して定着画像を得る方法である。この定着方
法は電力消費が少なく、また、瞬時に所定の温度にフィ
ルムが達するので、スイッチオン後、直ぐにコピーがと
れる利点がある。しかし、オフセットを生じ易い現像剤
を用いた場合、記録材とフィルムの分離時に、現像剤の
一部がフィルムにオフセットすることがある。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】解決しようとする問題
点は、上達したフィルムへの現像剤のオフセットの発生
である。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明は、移動するフィ
ルムの一面側と記録材の未定着画像担持体面とを密着さ
せて、フィルムと共に搬送し、フィルム移動方向上流側
に設けられたフィルムの発熱部で、記録材上の未定着画
像に熱エネルギーを付与し、発熱部よりフィルム移動方
向下流側において記録材とフィルムを分離し、発熱部と
分離部の間に、記録材およびフィルムを未分離状態で冷
却する冷却部を有することを特徴とする定着方法であ
る。

【００１６】本発明による定着方法においては、フィル
ムの発熱部において、軟化した現像剤が冷却部において
冷却され温度が下がるため固化、硬化し、フィルムとの
離型性が高まり、分離部において、フィルムと定着後画
像が分離され、フィルムへの現像剤のオフセット現象を
防止できるものである。

【００１７】即ち、本発明において採用する定着フィル
ムはフィルム自体が発熱するタイプであるから、例え
ば、１２０ｍｍ／ｓｅｃ以上の速いプロセススピードを
実現する上でフィルムの強度が求められ、その結果、フ
ィルムが厚く設定される場合にも発熱部におけるフィル
ムの表面温度を必要とする温度に容易に設定できる。し
かし、反面、プロセススピードが速くなると、発熱部か
ら定着部までの所要時間が短くなり、トナーのフィルム
へのオフセット現象を防止する上で冷却部を設けること
が有効である。特に略球形の現像剤を使用することで、
フィルムと現像剤との付着力が弱いため、よりオフセッ
ト現象を防止することが一層容易になる。

【００１８】本発明の定着方法に用いる定着装置の構成
概略図を図１に示す。

【００１９】本発明の定着方法を用いた画像形成装置の
一例を図２に示す。

【００２０】本例では、中間転写体を用いたカラー画像
形成装置を用いている。

【００２１】図２において、１は第１の画像担持体とし
ての繰り返しで使用される回転ドラム型の電子写真感光
体（以下、感光ドラムと記す）であり、矢示の時計方向
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。

【００２２】感光ドラム１は回転過程で、１次帯電器
（コロナ放電器）２により所定の極性・電位に一様に帯
電処理され、次いで不図示の画像露光手段（カラー原稿
画像の色分解・結像露光光学系、画像情報の時系列電気
デジタル画素信号に対応して変調されたレーザービーム
を出力するレーザースキャナによる走査露光系など）に
よる画像露光３を受けることにより目的のカラー画像の
第１の色成分像（例えばマゼンタ成分像）に対応した静
電潜像が形成される。

【００２３】次いでその静電潜像が第１現像器４１（マ
ゼンタ現像器）により第１色であるマゼンタトナーＭ
（着色荷電粒子）により現像される。このとき第２〜第
４の現像器４２・４３・４４（シアン・イエロー・ブラ
ックの各現像器）は作動−オフになっていて感光ドラム
１には作用せず、上記第１色のマゼンタトナー画像は上
記第２〜第４の現像器４２〜４４により影響を受けな
い。

【００２４】２０は、中間転写体のしての中間転写ロー
ラである。

【００２５】本例の中間転写ローラ２０は、パイプ状の
芯金２１と、その外周面に形成した中抵抗の弾性体層２
２からなる。

【００２６】中抵抗の弾性体層２２は、シリコンゴム・
テフロンゴム・クロロプレンゴム・ウレタンゴム・ＥＰ
ＤＭなどの弾性材料に、カーボンや、酸化亜鉛などの金
属酸化物等を配合分散して電気抵抗値（体積抵抗率）を
１０⁵〜１０¹¹Ω・ｃｍの中抵抗に調整した、ソリッド
あるいは発泡肉質の層である。

【００２７】本例の画像形成装置は紙やフィルムなどの
Ａ３サイズの記録材２４を繰り返して用いるもので、中
間転写ローラ２０の周長はそのＡ３サイズ記録材２４の
長さよりも若干大きい５６５ｍｍ（ローラ外径１８０ｍ
ｍ）に設定してある。弾性体層２２は肉厚を８ｍｍ，ア
スカーＣ硬度で２０°〜４０°の範囲に設定した。

【００２８】この中間転写ローラ２０は感光ドラム１に
対して並行に軸受させて感光ドラム１の下面部に接触さ
せて配設してあり、感光ドラム１と同じ周速度で矢示の
反時計方向に回転する。

【００２９】中間転写ローラ２０は、感光ドラム１に対
して所定の押圧力をもって圧接した状態に保持してお
り、感光ドラム１と中間転写ローラ２０との間には、転
写部としての転写ニップ部ｎが形成されている。

【００３０】本実施例で使用しているトナーは、一例と
して非磁性の体積平均粒径約１０μｍの一成分トナーを
用いており、固有電荷量は、約−２５μｃ／ｇの負極性
トナーを用いている。

【００３１】感光ドラム１の面に形成保持された上記第
１色のマゼンタトナー画像が、転写ニップ部Ｎを通過す
る過程で、中間転写ローラ２０の芯金に、該中間転写ロ
ーラに対する第一のバイアス電源６１から、トナー帯電
極性（本例ではマイナス）とは逆極性（プラス）の転写
バイアスが印加され、転写ニップ域に形成された電界に
より中間転写ローラ２０外面に対して、中間転写され
る。本例では、印加電圧は、＋２ｋＶ〜＋５ｋＶであ
る。

【００３２】中間転写ローラ２０に対する第一色のマゼ
ンタトナー画像の転写が終わった感光ドラム表面は、ク
リーニング装置１４により清掃される。

【００３３】以下同様に、．回転感光ドラム１に対する帯電→第２の色成分像
（例えばシアン成分像）に対応した画像露光３→第２現
像器４２（シアン現像器）のシアントナーＣによる現像
→形成された第２色であるシナントナー画像の中間転写
ローラ２０への転写→感光ドラム１面のクリーニング装
置１４による清掃、．回転感光ドラム１に対する帯電→第３の色成分像
（例えばイエロー成分像）に対応した画像露光３→第３
現像器４３（イエロー現像器）のイエロートナーＹによ
る現像→形成された第３色であるイエロートナー画像の
中間転写ローラ２０への転写→感光ドラム１面のクリー
ニング装置１４による清掃、．回転感光ドラム１に対する帯電→第４の色成分像
（例えばブラック（黒）成分像）に対応した画像露光３→第４現像器４４（ブラ
ック現像器）のブラックトナーＢによる現像→形成され
た第４色であるブラックトナー画像の中間転写ローラ２
０への転写→感光ドラム１面のクリーニング装置１４に
よる清掃、以上の〜の作像・転写サイクルが順次に
実行されることにより、回転中間転写ローラ２０の外面
に対して、上記４つのトナー画像（マゼンタ・シアン・
イエロー・ブラックの各トナー画像）が順次に重畳転写
されて目的のカラー画像に対応した合成カラートナー
（鏡像）が形成される。

【００３４】２５は中間転写ローラ２０に対して並行に
軸受させて中間転写ローラ２０の下面部に接触させて配
設した転写ローラであり、中間転写ローラ２０と同じ周
速度で矢示の時計方向に回転する。

【００３５】この転写ローラ２５は芯金ローラ２６と、
その外周に形成した弾性層２７からなり、弾性層２７は
本例では中抵抗の弾性体を用いている。

【００３６】感光ドラム１から中間転写ローラ２０への
第１〜第４色のトナー画像の順次転写実行過程におい
て、転写ローラ２５の芯金２６には転写ローラに対する
第２のバイアス電源２９からトナーと同極性（−）のバ
イアス電圧が印加されている。このバイアス電圧により
転写ローラ２５から中間転写ローラ２０へとトナ−画像
を反発する電界が生じて、転写ローラ２５に中間転写ロ
ーラ２０側のトナー画像を転移することが阻止される。

【００３７】感光ドラム１上のトナー画像が中間転写ロ
ーラ２０に転写された場合、非画像部の電位はトナー画
像部電位と異なっており、芯金２１の電位を基準とした
場合、感光ドラムと非画像部との電位差が感光ドラムと
トナー画像部との電位差よりも大きいために転写電流は
非画像部より多く流れる。

【００３８】この傾向は中間転写ローラ２０の抵抗値が
低い場合に顕著に生じ、例えば非画像部への電柱値がト
ナー画像部への電流値の２倍以上となる場合には、非画
像部の電界がトナー画像に影響を及ぼして、トナー画像
が周辺に「とびちり」を生じてしまう。つまり、低抵抗
のローラ２０は中間転写体には適していない。

【００３９】反対に高抵抗のローラの場合にはバイアス
電源６１の形成できる電界が余りに小さくなり、中間転
写自体が損なわれてしまう。

【００４０】従って、１０⁵〜１０¹¹Ω・ｃｍ、好まし
くは１０⁷〜１０¹⁰Ω・ｃｍの範囲の中抵抗のローラが
中間転写体には好適である。この範囲の体積抵抗値の弾
性体２２を用いれば、＋２〜＋５ＫＶを芯金２１に印加
することにより、上述した適正な転写電流値を設定する
ことが出来る。

【００４１】感光ドラム１側から中間転写ローラ２０側
へ順次に重畳転写された第１〜第４色のトナー画像の記
録材２４への転写は、給紙カセット９側から中間転写ロ
ーラ２０と転写ローラ２５との圧接ニップ部ｎに給紙ロ
ーラ１０により１枚宛分離搬送された記録材２４がレジ
スタローラ１１・転写ガイド１２を経て所定のタイミン
グで給送されると共に、転写ローラ２５の芯金２６に対
するバイアス電源が第２のバイアス電源２９から第１の
バイアス電源２８に切り換わり、芯金２６に対してトナ
ーと逆極性（＋）の転写バイアスが印加される。この転
写バイアスは中間転写ローラ２０の芯金２１に対してバ
イアス電源６１から印加されているトナーと逆極性
（＋）のバイアスよりも絶対値が大きくなるようにして
あり、この転写バイアスにより中間転写ローラ２０側の
トナー画像が中間転写ローラ２０と転写ローラ２５との
圧接ニップ部ｎに給送された記録材２４側に転写されて
いく。トナー画像転写を受けた記録材２４は定着器１５
へ導入される。

【００４２】記録材２４が圧接ニップ部ｎを通過する
と、中間転写ローラ２０の芯金２１及び転写ローラ２５
の芯金２６に対するバイアス電源がそれぞれトナーと同
極性（−）のバイアスを印加する第２のバイアス電源６
２、２９に切り換えられる。

【００４３】このバイアス切り換えにより中間転写ロー
ラ２０面の転写残りトナーが感光ドラム１面側へ戻され
てクリーニング装置１４に回収されることで中間転写ロ
ーラ２０は清掃される。

【００４４】転写ローラ２５面に付着したトナーも中間
転写ローラ２０面に戻され、更に感光ドラム１面に戻さ
れてクリーニング装置１４に回収されることで転写ロー
ラ２５の清掃もなされる。

【００４５】このように中間転写ローラ２０は弾性層２
２が中抵抗であるためトナーと同極性のバイアス印加
（クリーニングバイアス）によって転写残りトナーを感
光ドラム１面側に十分に戻し転移させてクリーニング状
態にすることができ、特別なクリーニング装置の配備を
必要とせず、装置構成を簡略化できる。

【００４６】図２の定着装置１５の概略構成図を図１に
示す。

【００４７】７は、耐熱性エンドレスフィルム、８は該
エンドレスフィルムの内面に接して配置され、フィルム
を冷却するための冷却手段であり、本実施例では、放熱
フィンのついたアルミニウム（Ａ１）部材を用いてい
る。１３は定着入口ガイド、１８はフィルムと記録材を
密着させる搬送ガイド、１９はローラであり、本実施例
では、Ｆｅ等の金属ローラを用いている。

【００４８】３０は、ローラであり、本実施例では、芯
金上に弾性層を有し、前記フィルムの駆動を行ってい
る。また、ローラ３０は、バネ３１により、前記フィル
ムに、テンションを与えており、フィルムの熱膨張によ
るフィルムのたるみが生じないよう、また、ローラ３０
とフィルムとの間の摩擦力が得られ、スリップが生じな
いようにしている。

【００４９】５１は芯金、５２は弾性層であり、本実施
例では、シリコンゴムにカーボン等の導電性付与剤を配
合し、発泡させた導電シリコンスポンジを用いている。
５３は離型層であり、約５０μｍ厚のＰＦＡまたはＰＴ
ＦＥ等のフッ素樹脂チューブを用いている。

【００５０】５１、５２、５３により、加圧ローラ５４
を構成している。加圧ローラ５４は、所定の圧をもっ
て、フィルム７に当接させており、フィルム７と加圧ロ
ーラ５４とで形成されるニップ部において、記録材２４
及び記録材上の未定着トナー画像に熱と圧力が加えられ
る加熱部を形成している。

【００５１】１７は押さえ部材であり、フィルム７が記
録材２４と離れるのを防止している。

【００５２】フィルム７の構成を図３に示す。フィルム
７は４層構成をとっている。

【００５３】フィルム７の記録材２４上の未定着トナー
画像と接する面には、離型層３５が設けてあり、本実施
例では、約２０μｍ厚のＰＴＥＥ、ＰＦＡ等のフッ素樹
脂を弾性層３２上にコートしている。弾性層３２は約１
００〜２００μｍ厚のシリコンゴムを使用している。３
３は導電層であり、本実施例では、約５０μｍ厚のＮｉ
の電鋳ベルトを用いている。

【００５４】３４は絶縁層であり、ローラ１９等から電
荷が逃げるのを防止している。

【００５５】図１において、１６は変調磁場発生手段で
あり、変調磁場発生手段により発生した変調磁場によ
り、導電層３３にうず電流が発生し、このうず電流によ
るジュール熱で、導電層が発熱する。発生した熱は離型
層を通して、記録材２４及び未定着トナー画像に伝わ
り、ニップ部において熱と圧力を受けることにより、記
録材２４上に定着される。

【００５６】ニップ部で熱を加えられる軟化したトナー
画像は、フィルムと密着して、下流側へ搬送される。冷
却手段８により冷却され、記録材上のトナーの温度が下
がり、再び固化、硬化する。

【００５７】このため、フィルムとの付着力が下がり、
ローラ１９位置で、フィルムと記録材が分離され、記録
材上のトナーがフィルムにオフセットするのを防ぐこと
ができる。

【００５８】本発明による定着方法は、種々のトナー画
像に対して適応できるが、特に、球形又は球形に近いト
ナーで形成されたトナー画像に対して有効である。

【００５９】図４は、粉砕法で形成された非球形トナー
で形成された記録材２４上に形成されたトナー画像にフ
ィルム７が押しつけられた状態を示す。

【００６０】トナー像のＡ部に近い部位には、圧が強く
加わるため、トナーが良く溶融軟化する。しかし、トナ
ー後周辺部のＢ部等では、圧が良く加わらないため、ト
ナーの軟化・溶融の程度は、Ａ部に比べ低い。

【００６１】このため、粉砕トナー等の、トナー粒子形
状が、略球形でないものを使用した場合、トナーとフィ
ルムとの接触面積が多いため、フィルムとの付着力が大
きく、定着が不十分なＢ部などのトナーがフィルムに付
着しオフセットとなる。

【００６２】一方、図５に示すような略球形の重合トナ
ーを用いているためトナーと弾性層との接触面積が少な
く付着力が小さい。

【００６３】このため、定着の不十分なＢ部等のトナー
がフィルム７の表層である弾性層に付着せずオフセット
しない。

【００６４】本発明に用いられる好適なトナーとして
は、画像解析装置で測定した形状係数であるＳＦ−Ｉの
値が１００〜１５０、特には１００〜１２５が好まし
く、最適範囲は１００〜１１０である。またさらに好ま
しくは低軟化点物質を５〜３０重畳％含有しているトナ
ーが好ましく用いられる。

【００６５】本発明に用いられる形状係数を示すＳＦ−
Ｉとは、（日立製作所製ＦＥ−ＳＥＭＳ−８００）を用
いトナー像を１００個無作為にサンプリングし、その画
像情報はインターフェイスを介してニコレ社製画像解析
装置（Ｌｕｚｅｘ３）に導入し解析を行い下式より算出
し得られた値を本発明に於いては形状係数ＳＦ−Ｉと定
義した。

【００６６】

【外１】トナーの形状係数ＳＦ−Ｉ値が大きいトナー形状は、球
形から徐々に不定形に近ずき、それにつれて同時に転写
効率の低下が認められる。本発明においては、多種のマ
テリアルに対応させるため中間転写体を設けているため
転写工程が実質２回行われるため転写効率の低下は著し
くトナーの利用効率の低下を招き問題となる。更に最近
のデジタルフルカラー複写機やプリンターに於いては色
画像原稿を予めＢ（ブルー）・Ｇ（グリーン）・Ｒ（レ
ット）フィルターを用い色分解した後、感光体上に２０
〜７０μｍのドット潜像を形成しＹ（イエロー）・Ｍ
（マゼンタ）・Ｃ（シアン）・Ｂ（ブラック）の各色ト
ナーを用いて減色混合作用を利用し原稿に忠実な多色カ
ラー画像を再現する必要があり、この際感光体上又は中
間転写体上には、Ｙ・Ｍ・Ｃ・Ｂトナーが原稿やＣＲＴ
の色情報に対応して多量にトナーが乗るため本発明に使
用されるトナーは、極めて高い転写性が要求され、それ
を実現させる為にはトナーの形状係数ＳＦ−Ｉが１００
〜１１０である実質球形のトナーが最も好ましく、更に
高画質化のためより微小な潜像ドットを忠実に現像する
ために、トナーもより微小粒径の、具体的には重量平均
径が４μｍ〜８μｍで個数変動係数が３５％以下のトナ
ーが本発明に使用するトナーとして最も好ましい。重量
平均径が４μｍ未満のトナーに於いては、転写効率の悪
さから感光体や中間転写体上に転写残トナーが多く発生
し、カブリ・転写不良に基づく画像の不均一ムラの原因
となり本発明で使用するトナーには好ましくない。又ト
ナーの重量平均径が８μｍを越える場合には、部材への
融着が起こりやすく、トナーの個数変動係数が３５％を
越えると更にその傾向が強まり問題となる。

【００６７】なおトナーの粒径は次のようにして測定さ
れる。

【００６８】測定装置としては、コールターカウンター
ＴＡ−ＩＩ型（コールタ−社製）を用い、個数平均分
布、体積平均分布を出力するインターフェイス（日科機
製）及びＣＸ−１パーソナルコンピュータ（キヤノン
製）を接続し、電解液は１級塩化ナトリウムを用いて１
％ＮａＣｌ水溶液を調整する。

【００６９】測定法としては、前記電解水溶液１００〜
１５０ｍｌ中に分散剤として界面活性剤、好ましくはア
ルキルベンゼンスルホン酸塩を０．１〜５ｍｌ加え、さ
らに測定試料（トナー）を０．５〜５０ｍｇ加える。

【００７０】試料を懸濁した電解液は、超音波分散器で
約１〜３分間分散処理を行い、前記コールターカウンタ
ーＴＡ−ＩＩ型により、アパチャーとして１００μｍア
パチャーを用いて２．００〜５０．８０μｍの粒子の粒
度分布を測定して重量平均分布、個数平均分布を求め
る。

【００７１】本発明に用いられる低軟化点物質として
は、ＡＳＴＭＤ３４１８−８に準拠し測定された主体
極大ピーク値が、４０〜９０℃を示す化合物が好まし
い。極大ピークが４０℃未満であると低軟化点物質の自
己凝集力が弱くなり、結果として高温オフセット性が弱
くなりフルカラートナーには好ましくない。一方極大ピ
ークが、９０℃を越えると定着温度が高くなり、定着画
像表面を適度に平滑化せしめることが困難となり混色性
の点から好ましくない。更に直接重合方法によりトナー
を得る場合においては、水系で造粒・重合を行うため極
大ピーク値の温度が高いと主に造粒中に低軟化点物質が
析出してきて懸濁系を阻害するため好ましくない。

【００７２】本発明の極大ピーク値の温度の測定には、
例えばパーキンエレマー社製ＤＳＣ−７を用いる。装置
検出部の温度補正はインジウムと亜鉛の融点を用い、熱
量の補正についてはインジウムの融解熱を用いる。サン
プルはアルミニウム製パンを用い対照用に空パンをセッ
トし、昇温速度１０℃／ｍｉｎ．で測定を行った。

【００７３】具体的にはパラフィンワックス、ポリオレ
フィンワックス、フィッチャートロピッシュワックス、
アミドワックス、高級脂肪酸、エステルワックス及びこ
れらの誘導体又はこれらのグラフト／ブロック化合物等
が利用できる。好ましくは下記一般構造式で示す炭素数
が１０以上の長鎖エステル部分を一個以上有するエステ
ルワックスが、ＯＨＰの透明性を阻害せずに高温オフセ
ット性に効果を有するので本発明に於いては特に好まし
い。

【００７４】本発明に用いるトナーの組成例は次の通り
である。

【００７５】シアントナーは、次の如くして調整した。

【００７６】高速撹拌装置を備えた２１リットル用四つ
口フラスコ中にイオン交換水７１０重量部と０．１モル
／１−Ｎａ₃ＰＯ₄水溶液４５０重量部を添加し回転数を
１２０００回転に調整し、６５℃に加温せしめた。ここ
に１．０モル／１−ＣａＣｌ₂水溶液６８重量部を徐々
に添加し微小な難水溶液性分散剤Ｃａ₃（ＰＯ₄）₂を含
む分散媒系を調製した。一方分散質系は、スチレン単量体１６５重量部ｎ−ブチルアクリレート単量体３５重量部Ｃ．Ｉ．ピクメントブルー１５：３１４重量部飽和ポリエステル１０重量部｛テリフタール酸−プロピレンオキサイド変性ビスフェ
ノールＡ酸価１５、ピーク分子量；６０００｝サリチル酸金属化合物２重量部下記化合物（極大ピーク値５９．４℃）６０重量部

【００７７】

【外２】

【００７８】上記混合物をアトライターを用い３時間分
散させた後、重合開始剤である２，２′−アゾビス
（２，４−ジメチルバレロニトリル）１０重量部を添加
した分散物を分散媒中に投入し回転数を維持しつつ１５
分間造粒した。その後高速撹拌器からプロペラ撹拌羽根
に撹拌器を変え内温を８０℃に昇温させ５０回転で重合
を１０時間継続させた。重合終了後スラリーを冷却し、
希塩酸を添加し分散剤を除去せしめた。

【００７９】更に洗浄し乾燥を行うことでコールターカ
ウンターで測定したシアントナーの重量平均径は、６．
２μｍで個数変動係数が２７％であり、ＳＦ−Ｉが１０
４であった。

【００８０】同様にして、ＳＦ−Ｉが１０４のイエロト
ナー、マゼンタトナーおよびブラックトナーを製造し
た。なお、着色剤としてイエロートナーとしては、Ｃ．
Ｉ．ピグメントイエロー１７、マゼンタトナーとして
は、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２２およびブラックト
ナーとしては、カーボンブラックを用いた。

【００８１】このようにして製造した４色トナーを用
い、図１に示す定着装置を備えた図２の画像形成装置を
用いて多色カラー画像を形成した。その結果、１５万枚
以上のコピーを形成しても定着装置のフィルム７（発熱
部のフィルム表面温度１８０℃）にトナーのオフセット
は生じなかった。

【００８２】他のトナーは、下記の如く調整した。

【００８３】スチレン−ｎブチルアクリレート共重合体
２００重量部Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３１４重量部飽和ポリエステル１０重量部｛テレフタール酸−プロピレンオキサイド変性ビスフェ
ノールＡ酸価；１５、ピーク分子量；６０００｝サリチル酸金属化合物２重量部上記化合物１５重量部上記組成物をエクストルーダーを用い十分混練後、ジェ
ット流を用いターゲットに衝突粉砕し更にコアンダー効
果を用いた分級機を利用し重量平均径が８．２μｍで個
数変動係数が３２％の粉砕法のシアントナーを得た。こ
のトナーに市販のリン酸カルシウムをヘンシェルミキサ
ーを用い外添後、得られたトナーを更にホモミキサーを
用い水中に分散させ水温を徐々に昇温させ８０℃で３時
間加熱処理せしめた。その後希塩酸を添加しトナー表面
のリン酸カルシウムを十分溶解除去せしめた。続いて洗
浄・乾燥してトナーを製造した。このトナーの形状係数
ＳＦ−Ｉは１２５であった。同様にして、ＳＦ−Ｉが１
２５のイエロートナー、マゼンタトナーおよびブラック
トナーを製造した。なお、着色剤として、イエロートナ
ーとしては、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１７、マゼン
タトナーとしてはＣ．Ｉ．ピグメントレッド１２２およ
びブラックトナーとしては、カーボンブラックを用い
た。

【００８４】また、同様にして、形成係数ＳＦ−Ｉが、
いずれも１５０のシアン、イエロー、マゼンタおよびブ
ラックトナーを製造した。

【００８５】このようにして製造されたＳＦ−Ｉが１．
２５の４色カラートナーと、１．５０の４色カラートナ
ーを用いて図１に示す定着装置を備えた図２の画像形成
装置を用いて多色カラー画像を形成した。定着装置の発
熱部フィルム表面温度は１８０℃である。その結果、Ｓ
Ｆ−Ｉが１２５トナーを用いた場合には１０万枚コピー
まではフィルムにトナーのオフセットを生じなかった。
また、ＳＦ−Ｉが１５０のトナーを用いた場合には、５
万枚コピーまではフィルムにトナーのオフセットを生じ
なかった。

【００８６】図６〜図８に、本発明に用いる他の定着装
置の概略構成図を示す。

【００８７】本実施例では、図１と異なり、フィルム７
に設けた電気抵抗層に通電することにより発熱させてい
る。

【００８８】本実施例では、フィルム７を、ポリイミド
等の約１０μｍ厚の耐熱性フィルム１０５上に、ＡｇＰ
ｄ（銀パラジウム）等の厚み約２０μｍの電気抵抗層１
０４を設け、電気抵抗層の保護層１０７として、約２０
μｍ厚のポリイミド、ポリアミドイミド等の耐熱性樹脂
で形成し、表層として、弾性層１０６を設けている。弾
性層としては、約１００〜２００μｍ厚のフッ素系界面
活性剤を添加したＬＴＶシリコンゴムを使用している。

【００８９】フィルム７の内面において、フィルム両端
部は、耐熱性フィルムで被覆されていず、電気抵抗層１
０４が露出している。

【００９０】この部分に接点１０２を通して、不図示の
電源から電圧が印加され、接点１０２間の電気抵抗層に
電流が流れ、ジュール熱が発生することにより、発熱す
る。

【００９１】押さえ部材１００は、フィルム７と接する
面は、摩擦によるフィルムの削れを防止するため、１０
１の上に離型層１０３を設けており、ＰＴＦＥ、ＰＦＡ
等のフッ素樹脂等をコートしている。フィルム７と押さ
え部材１００の断面図を図７、図８に示す。押さえ部材
１００と加圧ローラ５４とにより、ニップ部を形成し、
ニップ部で熱と圧が加えられることで、記録材上の未定
着トナーが軟化、溶解し、記録材に定着される。その
後、冷却部で冷却され、軟化していたトナーが温度が下
がることにより固化し、分離部でフィルム７と記録材が
分離することにより、オフセットのないオイルレス定着
器となっている。

【００９２】本実施例では、図１で用いていた変調磁場
発生手段を必要としないため小型化、低コスト化が可能
である。

【００９３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
オイル塗布を使用せずにオフセット現象を防止する定着
器の提供が可能であり、定着後画像へのオイル付着がな
く、小型化、低コストで定期メンテナンスが不要で、オ
イルもれ、オイル汚れのない定着器を提供できる効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に用いる定着装置の構成概略図である。

【図２】図１の定着装置を備えた画像形成装置の構成概
略図である。

【図３】図１の定着装置におけるフィルムの構成概略図
である。

【図４】オフセットが生じる原因の説明図である。

【図５】オフセットが生じない原因の説明図である。

【図６】本発明に用いる他の定着装置の構成概略図であ
る。

【図７】図６に示す定着装置のフィルムの構成概略図で
ある。

【図８】図６に示す定着装置のフィルムの構成概略図で
ある。

【図９】従来の定着装置の構成概略図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者西村克彦東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者山田博通東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者竹田正美東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者小酒達東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者渋谷卓史東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者依田寧雄東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者平井政秀東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者中村達哉東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】移動するフィルムの一面側と記録材の未
定着画像担特体面とを密着させて、フィルムと共に搬送
し、フィルム移動方向上流側に設けられたフィルムの発
熱部で、記録材上の未定着画像に熱エネルギーを付与
し、発熱部よりフィルム移動方向下流側において記録材
とフィルムを分離し、発熱部と分離部の間に、記録材お
よびフィルムを未分離状態で冷却する冷却部を有するこ
とを特徴とする定着方法。
【請求項２】フィルムの発熱部が、変調磁界手段によ
って発熱することを特徴とする請求項１の定着方法。
【請求項３】フィルムの発熱部が、通電により発熱す
ることを特徴とする請求項１の定着方法。
【請求項４】フィルムがエンドレスベルトであること
を特徴とする請求項１の定着方法。
【請求項５】未定着画像が、形状係数ＳＦ−Ｉが１０
０〜１５０であるトナーで形成されていることを特徴と
する請求項１〜４の定着方法。
【請求項６】未定着画像が、形状係数ＳＦ−Ｉが１０
０〜１２５であるトナーで形成されていることを特徴と
する請求項１〜４の定着方法。
【請求項７】未定着画像が形状係数ＳＦ−Ｉが１００
〜１１０であるトナーで形成されていることを特徴とす
る請求項１〜４の定着方法。
【請求項８】未定着画像が、低軟化点物質の含有し、
形状係数ＳＦ−Ｉが１００〜１１０であるトナーで形成
されていることを特徴とする請求項１〜４の定着方法。
【請求項９】低軟化点物質の含有量が５〜３０重量％
であることを特徴とする請求項８の定着方法。
【請求項１０】記録材と密着して移動するように配置
された、発熱部を有するフィルム、該発熱部と、フィル
ムと記録材との分離部との間に記録材およびフィルムを
冷却するための冷却手段を有することを特徴とする定着
装置。
【請求項１１】フィルムの発熱部が、変調磁界手段に
よって発熱することを特徴とする請求項１０の定着装
置。
【請求項１２】フィルムの発熱部が、通電により発熱
することを特徴とする請求項１０の定着装置。
【請求項１３】フィルムがエンドレスベルトである請
求項１０の定着装置。