JP3051776B2 - 定着装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、画像形成装置におい
て、転写材上に転写したトナー像を定着する定着装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の定着装置を備えた画像形成装置の
一例としては図１に示すようなカラー画像を形成する電
子写真装置がある。

【０００３】図１に示されるカラー電子写真装置は、装
置本体１００の右側（図右側）から装置本体１００の略
中央部に亘って設けられている転写材搬送系Ｉと、装置
本体１００の略中央部に、上記転写材搬送系Ｉを構成し
ている転写ドラム１８に近接して設けられている潜像形
成部IIと、上記潜像形成部IIと近接して配設されている
現像手段、すなわち回転式現像装置III に大別される。

【０００４】上記転写材搬送系Ｉは、以下のような構成
となっている。先ず、上記装置本体１００の右壁（図右
側）に開口部が形成されており、該開口部に着脱自在な
転写材供給用トレイ１０１，１０２が一部機外に突出し
て配設されている。該トレイ１０１，１０２の略直上部
には給紙用ローラ１０３，１０４が配設され、これら給
紙用ローラ１０３，１０４と左方に配された矢印Ａ方向
に回転自在な転写手段たる転写ドラム１８とを連絡する
ように、給紙ローラ１０６，１０７及び給紙ガイド２４
ａ，２４ｂが設けられている。上記転写ドラム１８の外
周面近傍には回転方向上流側から下流側に向って当接用
ローラ１７、グリッパ１６、転写材分離用帯電器２２、
分離爪２０が順次配設されている。また、上記転写ドラ
ム１８の内周側には転写帯電器１９、転写材分離用帯電
器２３が配設されている。上記転写ドラム１８の右側上
部には上記分離爪２０と近接して搬送ベルト手段２５
が、そして該搬送ベルト手段２５の転写材搬送方向終
（右）端には定着装置２６が配設されている。該定着装
置２６よりもさらに搬送方向後流には装置本体１００外
へと延在し、装置本体１００に対して着脱自在な排出用
トレイ２７が配設されている。

【０００５】次に、上記潜像形成部IIの構成を説明す
る。先ず、図１矢印Ｂ方向に回転自在な潜像担持体たる
感光ドラム３２が、外周面を上記転写ドラム１８の外周
面と当接して配設されている。上記感光ドラム３２の上
方でその外周面近傍には、該感光ドラム３２の回転方向
上流側から下流側に向って除電用帯電器３０、クリーニ
ング手段３１及び一次帯電器３３が順次配設され、さら
に上記感光ドラム３２の外周面上に静電潜像を形成する
ためのレーザビームスキャナのごとき像露光手段及び像
露光反射手段が配設されている。

【０００６】最後に上記回転式現像装置III の構成は以
下のごとくである。上記感光ドラム３２の外周面と対向
する位置に、回転自在な筐体（以下「回転体」という）
３４が配設され、該回転体３４中には四種類の現像装置
が周方向の四位置に搭載され、上記感光ドラム３２の外
周面上に形成された静電潜像を可視化（すなわち現像
化）するようになっている。上記四種類の現像装置は、
それぞれイエロー現像装置３４Ｙ、マゼンタ現像装置３
４Ｍ、シアン現像装置３４Ｃ及びブラック現像装置３４
ＢＫとなっている。

【０００７】上述したごとき構成の画像形成装置全体の
シーケンスについて、まず、フルカラーモードの場合を
例として簡単に説明する。上述した感光ドラム３２が図
矢印Ｂ方向に回転すると、該感光ドラム３２上の感光体
は一次帯電器３３によって均等に帯電される。

【０００８】一次帯電器３３はステンレス鋼より成る電
気的に接地されたシールド板３３−１とその中央に張ら
れた直径６０μｍの金メッキタングステン線から成る一
次ワイヤー３３−２を有しており、該一次ワイヤー３３
−２に電流を流すことによりシールド板３３−１方向及
び感光ドラム３２方向にコロナ放電がなされる。また、
シールド板３３−１の感光ドラム３２方向の開口部に
は、タングステン線より成るグリッドワイヤー３３−３
が張られており、該グリッドワイヤー３３−３に適度な
電圧を与えることにより感光ドラム３２表面を均一にし
かも適度に制御させて帯電させることができる。

【０００９】一次帯電器３３による感光体に対する均等
な帯電が行われると、原稿のイエロー画像信号にて変調
されたレーザ光Ｅにより画像露光が行われ、感光ドラム
３２上に静電潜像が形成され、回転体３４の回転により
あらかじめ現像位置に定置されたイエロー現像装置３４
Ｙによって上記静電潜像の現像が行われる。

【００１０】一方、給紙ガイド２４ａ、給紙ローラ１０
６、給紙ガイド２４ｂを経由して搬送されてきた転写材
は、所定のタイミングにてグリッパ１６により保持さ
れ、当接用ローラ１７と該当接用ローラ１７と対向して
いる電極とによって静電的に転写ドラム１８に巻き付け
られる。転写ドラム１８は、感光ドラム３２と同期して
図矢印Ａ方向に回転しており、イエロー現像装置３４Ｙ
で現像された顕画像は、上記感光ドラム３２の外周面と
上記転写ドラム１８の外周面とが当接している部位にて
転写帯電器１９によって転写される。転写ドラム１８は
そのまま、回転を継続し、次の色（図においてはマゼン
タ）の転写に備える。

【００１１】他方、感光ドラム３２は上記除電用帯電器
３０により除電され、クリーニング手段３１によってク
リーニングされた後、再び一次帯電器３３によって帯電
され、次のマゼンタ画像信号により上記のような像露光
を受ける。上記回転式現像装置は、感光ドラム３２上に
上記像露光によってマゼンタ画像信号による静電潜像が
形成される間に回転して、マゼンタ現像装置３４Ｍを上
述した所定の現像位置に定置せしめ所定のマゼンタ現像
を行う。引き続いて、上述したごときプロセスをそれぞ
れシアン色及びブラック色に対しても実施し、四色分の
転写が終了すると、転写材上に形成された四色顕画像は
各帯電器２２，２３により除電され、上記グリッパ１６
による転写材の把持が解除されると共に、該転写材は、
分離爪２０によって転写ドラム１８より分離され、搬送
ベルト２５で定着装置２６に送られ、熱と圧力により定
着され一連のフルカラープリントシーケンスが終了し、
所要のフルカラープリント画像が形成されることとな
る。

【００１２】次に、本画像形成装置に使用する現像剤た
るカラートナーについて説明する。

【００１３】このカラートナーには、熱を印加した際の
溶融性、混色性が良いことが必要であり、軟化点が低
く、かつ溶融粘度の低いシャープメルト性のトナーを使
用することが好ましい。こうしたシャープメルトトナー
を使用することにより、複写物の色再現範囲を広め、原
稿像に忠実なカラーコピーを得ることができるからであ
る。

【００１４】このようなシャープメルトトナーは、例え
ばポリエステル樹脂またはスチレン−アクリル樹脂、着
色剤（染料、昇華性染料）、荷電制御剤等のトナー形成
用材料を溶融混練、粉砕、分級することにより製造され
る。必要とあらば、トナーに各種外添剤を添加する外添
工程を付加してもよい。このようなカラートナーとして
は定着性、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。

【００１５】特に、次式

【００１６】

【化１】 （式Ｒ中はエチレンまたはプロピレン基であり、ｘ，ｙ
はそれぞれ１以上の正の整数であり、かつｘ＋ｙの平均
値は２〜１０である。）で代表されるビスフェノール誘
導体もしくはその置換体をジオール成分とし、２価以上
のカルボン酸又はその酸無水物又はその低級アルキルエ
ステルとからなるカルボン酸成分（例えばフマル酸、マ
レイン酸、無水マレイン酸、フタル酸、テレフタル酸、
トリメリット酸、ピロメリット酸等）とを少なくとも共
縮重合したポリエステル樹脂がシャープな溶融特性を有
するのでより好ましい。

【００１７】シャープメルト性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。

【００１８】このシャープメルトトナーの軟化特性の例
を図２に示す。測定条件は以下の通りである。

【００１９】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０．２mm、
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（以下軟化Ｓ字曲線という）を求めた。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２
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）。

【００２０】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はトナーの軟化点を示す。

【００２１】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。

【００２２】このような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℃ ｜△Ｔ｜＝｜Ｔ１−Ｔ２｜＝５〜２０℃ の条件を満たすものをいう。

【００２３】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。

【００２４】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、定着ローラにオフセットし易い
という性質も有している。

【００２５】したがって、以上のようなカラートナーを
用いる画像形成装置の定着装置においては、長期間に亘
って高い離型性を示すことが必要となる。以下に、本画
像形成装置における定着装置２６について図３を用いて
説明する。

【００２６】定着装置２６は、図３に示すように定着ロ
ーラ１と、これに相対する加圧ローラ２と、定着ローラ
１に離型剤のシリコーンオイルを塗布する離型剤塗布手
段３と、定着ローラ１をクリーニングするクリーニング
手段４とを備えてなっている。

【００２７】定着用回転体たる定着ローラ１はアルミニ
ウム製の芯金５上に２．８mm厚のＨＴＶ( 高温加硫型）
シリコーンゴム層と、その外層に２００μｍ厚のＲＴＶ
( 室温加硫型）シリコーンゴムからなるジメチルシリコ
ーンゴム層６を被覆してなっており、直径４０mmに形成
されている。

【００２８】一方、加圧ローラ２はアルミニウム製の芯
金８の上に１mm厚のＨＴＶシリコーンゴム層を被覆し、
さらにその表面にフッ素樹脂層９を形成しており、同様
に直径４０mmとなっている。

【００２９】上記定着ローラ１には熱源であるハロゲン
ヒータ７が配設され、加圧ローラ２には同じくヒータ１
１が芯金内に配設されて両面からの加熱を行っている。
加圧ローラ２に当接されたサーミスタ１２ａにより加圧
ローラ２の温度が検知され、この検知温度に基づき制御
装置１２によりハロゲンヒータ７，１１が断続的に制御
され、定着ローラ１の温度及び加圧ローラ２の温度が共
に約１７０℃に一定に保つように制御される。

【００３０】また、離型剤塗布手段３は、容器１３内に
収容したシリコーンオイル１４として粘度４５０ｃｓの
メチルフェニルシリコーンオイル（信越化学株式会社製
ＫＦ５４ ４５０ｃｓ）を、上下の供給ローラ１５Ａ，
１５Ｂで汲み上げて、定着ローラ１のシリコーンゴム層
６に塗布するようになっている。シリコーンゴム層６へ
のシリコーンオイルの塗布量は、上の供給ローラ１５Ａ
へ当接させた塗布量調整ブレード１０により調整され
る。

【００３１】さらに、クリーニング手段４はノーメック
ス（商品名）よりなるウェブを備え、送り出し軸４ａか
ら巻き取り軸４ｃに順次送られ、中央の押し当てローラ
４ｂにより定着ローラ１に押し当てられて、定着ローラ
１のシリコーンゴム層６にオフセットしたトナーを除去
する。

【００３２】以上のような定着装置において、未定着の
トナー像Ｔを担持した転写材Ｐが搬送装置（図示せず）
により矢印ａ方向に搬送されて来ると、駆動装置（図示
せず）により矢印ｂの方向に回転される定着ローラ１と
加圧ローラ２はその転写材Ｐを挟持しながら通過させ
る、。これにより、ローラ１，２間の熱及び圧力でトナ
ーが溶融して、トナー像Ｔが転写材Ｐ上に定着される。

【００３３】したがって、この定着の際に溶融したトナ
ーが定着ローラ１に付着しないように適量の離型剤を塗
布する必要があるが図３に示す装置ではシリコーンオイ
ルを０．０８ｇ／Ａ４塗布している。

【００３４】なお、上記離型剤塗布手段３によるシリコ
ーンオイルの塗布量は、次のようにして求める。

【００３５】先ず、Ａ４サイズの白紙５０枚の重量をＡ
１（ｇ）とし、この白紙上への画像の転写もせず、定着
ローラのゴム層へのシリコーンオイルの塗布もせずに、
定着ローラと加圧ローラとの間を通紙した後の白紙５０
枚の重量をＢ（ｇ）とする。次に、同様に別のＡ４サイ
ズの白紙５０枚の重量をＡ２（ｇ）とし、この白紙上へ
の画像の転写をしないが、定着ローラのゴム層へのシリ
コーンオイルの塗布は行って、定着ローラと加圧ローラ
との間を通紙した後の白紙５０枚の重量をＣ（ｇ）とす
る。以上のＡ１，Ｂ，Ａ２，Ｃを用いるとＡ４サイズの
白紙１枚当たりのシリコーンオイルの塗布量Ｘ（ｇ）
は、次式のように求められる。

【００３６】Ｘ＝（Ｃ＋Ａ１−Ｂ−Ａ２）／５０

【００３７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
こうした定着装置では以下のような問題点が発生してい
た。

【００３８】すなわち、離型剤として使用される定着装
置のオイルが２００℃前後に加熱されるため、オイル中
の低分子量成分が蒸発し、機内に充満することにより、
上述した一次帯電器３３のワイヤーに付着する。この結
果、ワイヤーのコロナ放電分布にむらが生じ、感光ドラ
ム３２上に均一に帯電することができず、線状、帯状に
帯電むらを生じていた。そのため、画像として線や帯状
の濃度むらが生じるといった問題点が発生していた。

【００３９】また他にも蒸発したオイル分が反射ミラー
に付着して汚れが生じたり、機内各摺動部に付着し、摺
動を悪くする等の問題点を発生していた。

【００４０】上記問題点は、シリコーンオイル１４に粘
度７０ｃｓのアミノ変性シリコーンオイル（信越化学株
式会社製ＫＦ８５７，７０ｃｓ）を用いた場合、あるい
は、粘度３００ｃｓのジメチルシリコーンオイル（信越
化学株式会社製ＫＦ９６，３００ｃｓ）を用いた場合で
も同様に発生した。

【００４１】また、上記問題点の他に、一万枚程度の耐
久試験においてはオフセットが発生し、高い離型性を長
時間維持できないという問題点も有していた。

【００４２】本発明は、上記問題点を解決し、蒸発した
オイルの汚れによる帯電不良等を防止し、かつオフセッ
トを有効に防止して長期に亘って良好な画像を形成する
ことのできる定着装置を提供することを目的としてい
る。

【００４３】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、上記目
的は、内部に熱源を有する定着用回転体と、該定着用回
転体表面に離型剤を塗布する離型剤塗布手段とを備えた
定着装置において、上記離型剤は主要成分の重合度が１
５以下の各低分子量成分の揮発量がそれぞれ５０ｐｐｍ
以下であり、フェニル基のモル数が２５ｍｏｌ未満であ
るメチルフェニルシリコーンオイル、又は、主要成分の
重合度が１５以下の各低分子量成分の揮発量がそれぞれ
５０ｐｐｍ以下であり、アミン当量が３００〜８，００
０であるアミノ変性シリコーンオイルを用いることによ
り達成される。

【００４４】

【作用】本発明は、離型剤に主要成分の重合度が１５以
下の各低分子量成分の揮発量をそれぞれ５０ｐｐｍ以下
に設定したメチルフェニルシリコーンオイル、あるいは
アミノ変性シリコーンオイルを用いるので、定着用回転
体内部の熱源によって上記離型剤が加熱されても上記低
分子量成分の蒸発量が少なく、帯電器のワイヤーや反射
ミラー等にほとんど付着することがない。したがって、
画像に悪影響を与えたり、装置の動作不良を起こさな
い。また、上記メチルフェニルシリコーンオイルやアミ
ノ変性シリコーンオイルを用いるとオフセットを長期に
亘って防止できることが判った。

【００４５】

【実施例】本発明の実施例を参考例と共に説明する。

【００４６】〈第一参考例〉 先ず、本発明の第一参考例について説明する。なお、使
用する画像形成装置等の図１ないし図３に示した従来例
との共通箇所については同一符号を付して説明を省略す
る。

【００４７】本参考例は定着装置２６の離型剤として使
用するメチルフェニルシリコーンオイルに、 ・フェニル基のモル数 ２５ｍｏｌ ・粘度 ４５０ｃｓ ・重合度１５以下の低分子量成分を１４，１３，……，
２，１と各重合グレードで２００℃、一時間の加熱にお
ける揮発量を５０ｐｐｍ以下に除去したものを用いたと
ころが従来例と異なる。

【００４８】本参考例では上記除去の方法として、従来
公知のストリップ法を用いたが、他の溶剤洗浄法、超臨
界抽出法等の方法を適宜使用することができ、さらに、
減圧下で加熱ストリップする方法、あるいは、エタノー
ル、プロパノール、ブタノール、アセトン等の溶剤を加
えて除去する方法も適宜採用できる。

【００４９】こうしたオイルを使用して画像形成の定着
を行ったところ、従来約五万枚にて帯電ワイヤーにオイ
ル分が付着し、画像上すじや帯の濃度むらが発生してし
まったのに対し、本実施例では二十万枚まで画像上全く
問題のない画像形成が可能となった。

【００５０】〈第二参考例〉 次に、本発明の第二参考例について説明する。なお、第
一参考例との共通箇所は説明を省略する。

【００５１】本参考例は、図３に示す離型剤塗布手段３
を省略し、ウェブ４にオイルを含浸させて定着ローラ１
上に塗布するようにしたところが第一参考例と異なる。
含浸させたオイルは第一参考例と同じである。

【００５２】本参考例によれば、定着装置として有する
オイルの量が従来例のように多くならず、減少したこと
とも相俟って、オイルの蒸発による画像上不具合の発生
までの期間がさらに延び、四十万枚まで良好な画像を得
ることが可能となった。

【００５３】〈第一実施例〉 次に、本発明の第一実施例について説明する。なお、第
一参考例との共通箇所については説明を省略する。

【００５４】本実施例は、第一参考例と同様の装置を用
いたが、塗布する離型剤として ・フェニル基のモル数 １５ｍｏｌ ・粘度 ３００ｃｓ ・重合度１５以下の低分子量成分を２００℃、一時間の
加熱における揮発量で各５０ｐｐｍ以下に除去したメチ
ルフェニルシリコーンオイルを用いたところが第一参考
例と異なる。

【００５５】本実施例では、フェニル基のモル数を減ら
すことにより後述するような熱による粘度低下を２５ｍ
ｏｌの場合より軽減させているため蒸気揮発量が減り効
果も大きく、第一参考例以上に二十万枚以上画像上全く
問題のない画像形成が可能となった。

【００５６】上述した実施例においては、メチルフェニ
ルシリコーンオイルの粘度を３００ｃｓ〜４５０ｃｓと
した例を示したが、５０ｃｓ〜１００，０００ｃｓの広
い範囲に亘り本発明は有効である。また、フェニル基の
モル数が２５ｍｏｌ未満である場合に、本発明に有効で
あり、５ｍｏｌ以上２５ｍｏｌ未満、更には１５ｍｏｌ
以上２５ｍｏｌ未満であることが好ましい。

【００５７】ここで、特開昭６３−３１１３７２、特開
平１−３１１１２８においてシリコーンオイルまたはジ
メチルシリコーンオイルとして重合度１０以上または分
子量２０００以下の含有量を３００ｐｐｍ以下とする発
明が提案されているが、本発明のメチルフェニルシリコ
ーンオイルとこの公知例とは以下に述べるように定着装
置に使用するにあたり、大きくその効果が違う。

【００５８】先ず、定着ローラ表層材質にジメチルシリ
コーンゴムを使用する場合、塗布するオイルが同系統の
ジメチルシリコーンオイルであると、ゴムがオイルを吸
収することによりいわゆる膨潤し、ゴムが膨張する。こ
の結果、ローラ径が大きくなったり、または熱劣化等に
相俟ってゴム破壊を起こすことがある。

【００５９】ところが、本発明のように、メチルフェニ
ルシリコーンオイルを使用する場合はゴムとオイルの親
和力が少ないために吸収されず、すなわち膨潤せずに上
記のような不具合が発生しない。したがって、シリコー
ンオイルまたはジメチルシリコーンオイルを用いずに本
発明のオイルを使用することは上記公知例に比べて優れ
た効果を発揮することが判る。

【００６０】また、メチルフェニルシリコーンオイルは
温度上昇に伴う粘度低下が急激であり、室温状態でジメ
チルシリコーンオイルと同粘度であったメチルフェニル
シリコーンオイルの粘度は加熱状態で（例えば１５０〜
２００℃）ジメチルシリコーンオイルより低くなる。つ
まり、ジメチルシリコーンオイルを用いると低分子量成
分が蒸発し易くなるために帯電器等に付着して画像に与
えるダメージは大きくなるが、本発明によるメチルフェ
ニルシリコーンオイルの重合度１５以上のオイルを使用
すれば、蒸発量が少なく画像に悪影響を与えることがな
い。

【００６１】また、上述したシャープメルト性カラート
ナーのようなオフセットのし易いトナーを離型するため
のオイルとして、ジメチルシリコーンオイルよりメチル
フェニルシリコーンオイルの方が大きな効果を発生す
る。この原因は明確ではないが、ジメチルシリコーンオ
イルはゴム中に侵入する際、溶解したトナーを一緒に取
り込むため、ゴム表層がトナー成分で覆われてしまうの
に対し、ゴム中に侵入しないメチルフェニルシリコーン
オイルは溶解したトナーもゴム中に侵入させないために
ゴム表面が常に汚染されず、離型性を保つものと考えら
れる。

【００６２】したがって、定着試験を行うと、ジメチル
シリコーンオイルでは一万枚しかオフセットまでの寿命
がもたなかったのに対し、メチルフェニルシリコーンオ
イルでは三万枚までオフセットしない長寿命とすること
ができる。

【００６３】また、特開昭６３−４４６８１において、
２００℃で１０mmHg以上の蒸気圧を有する低分子シロキ
サンの含有量が０．２重量％より少ないフェニル基を有
するシリコーンゴムの提案がなされているが、本発明に
おける定着装置に塗布する離型用オイルとしてのメチル
フェニルシリコーンオイルとは、大きく異なる。

【００６４】なお、「重合度１５以下の低分子量成分の
２００℃、一時間における揮発量が各５０ｐｐｍ以下」
とはメチルフェニルシリコーンオイル２００ｇを熱媒に
より２００℃に加熱し、一時間２．５ l/min で空気を
導入し、トラップ溶剤としてのイソプロピルアルコール
（以下、ＩＰＡとする）に揮発分をトラップさせる方法
で検出する。かかるＩＰＡ１０ｇをガスクロマトグラフ
にて分析し、各量体における量（ｐｐｍ）を分析する。

【００６５】以下に、一般的なジメチルシリコーンオイ
ル３００ｃｓと、重合度１５以下を各５０ｐｐｍにカッ
トした本発明メチルフェニルシリコーンオイルの揮発量
の一例を表に示す。

【００６６】

【表１】 〈第二実施例〉 次に、本発明の第二実施例について説明する。なお、第
一参考例との共通箇所の説明は省略する。

【００６７】本実施例は、離型剤としてアミノ変性シリ
コーンオイルを用い、ＫＦ８５７（信越化学株式会社
製）をベースとして重合度１５以下を１５，１４……，
１と各重合グレードで２００℃、一時間の加熱における
揮発量を５０ｐｐｍ以下に除去したものを用いた。

【００６８】除去の方法は第一参考例と同様である。本
実施例によっても第一参考例と同様に二十万枚までオイ
ルの蒸発が原因となる画像不良がなく良好な画像が得ら
れた。

【００６９】また、従来のジメチルシリコーンオイルで
は定着通紙試験において約一万枚でオフセットが発生し
たのに対し、本実施例ではオイルの塗布量が従来例と同
じ約０．０８ｇ／Ａ４であっても約五万枚までオフセッ
トが発生しなかった。

【００７０】〈第三実施例〉 次に、本発明の第三実施例について説明する。なお、第
二実施例との共通箇所の説明は省略する。

【００７１】本実施例はウェブ４にオイルを含浸させて
定着ローラ１上に塗布するようにしたところが第二実施
例と異なる。含浸させたオイルは第二実施例と同じであ
る。

【００７２】本実施例によれば、定着装置として有する
オイルの量が従来例のように多くなく、減少したことも
相俟って、オイルの蒸発による画像上不具合の発生する
までの期間がさらに延び、四十万枚まで良好な画像を得
ることが可能となった。

【００７３】オフセットに関しても五万枚まで発生する
ことがなかった。

【００７４】なお、本実施例では塗布量が０．０１ｇ／
Ａ４と少なくなったが、アミノ変性シリコーンオイルの
相手物質への吸着性効果により被膜形成が強固に行われ
ているために離型性及び耐久性に問題はなかった。

【００７５】〈第四実施例〉 次に、本発明の第四実施例について説明する。なお、第
二実施例との共通箇所の説明は省略する。

【００７６】本実施例は、第二実施例と同様の装置を用
いたが塗布する離型剤としてＫＦ８６０（信越化学株式
会社製）をベースに重合度１５以下の２００℃、一時間
加熱における揮発量を各５０ｐｐｍ以下に除去したアミ
ノ変性シリコーンオイルを用いたところが第二実施例と
異なる。

【００７７】本実施例では、第二実施例より粘度が上が
ったことにより上記揮発量が減り、効果も大きく、第二
実施例以上に二十万枚以上画像上全く問題のない画像形
成が可能となった。

【００７８】オフセットも五万枚まで発生しなかった。

【００７９】上述した実施例においては、ＫＦ８５７，
ＫＦ８６０（信越化学株式会社製）を使用した実施例を
示したが、本発明はこれに限るものではなく粘度におい
て５０ｃｓ〜５０，０００ｃｓの広い範囲で効果が発生
する。

【００８０】第一参考例、第二参考例及び第一実施例に
用いた本発明のメチルフェニルシリコーンオイルが、特
開昭６３−３１１３７２及び特開平１−３１１１２８に
提案されたシリコーンオイルまたはジメチルシリコーン
オイルよりも優れた効果を発揮するこことは上述した通
りであるが、第二実施例ないし第四実施例に用いた本発
明のアミノ変性シリコーンオイルも上記公知例のシリコ
ーンオイルまたはジメチルシリコーンオイルより優れた
効果を発揮する。特に、カラートナーのような相手物質
との親和力が高くオフセットし易いトナーにおいて上記
公知例よりも高い離型性を示すことが確認された。

【００８１】これは、アミノ変性シリコーンオイルが相
手物質との強い吸着性を示すためであると推察される。
例えば、ジメチルシリコーンオイルは定着ローラ表面に
保護膜状の離型層として形成されるが、紙等の転写材の
吸収性により大部分が転写材に吸収される。したがっ
て、離型層の形成が不完全なものとなり、オフセットが
発生し易かった。

【００８２】これに対し、アミノ変性シリコーンオイル
は相手物質との吸着性が高いため転写材の吸収によって
も定着ローラ表面上に離型層として残存し、上記公知例
よりも優れた離型性を長期に亘って保持するものと考え
られる。

【００８３】また、アミノ変性シリコーンオイルはアミ
ン当量が変化可能で アミノ変性シリコーンオイル アミン当量 ＫＦ８５７ ８３０ ＫＦ８６０ ７，６００ （信越化学株式会社カタログ値より） であるが、アミン当量は多すぎると耐熱性等の問題で不
具合が発生する虞れもあるため、３００〜８，０００で
あることが必要である。この値は使用する定着装置の設
定温度にも依存し、上記範囲内で適宜選択されるべきも
のである。

【００８４】なお、本発明のアミノ変性シリコーンオイ
ルは上述のように単体で用いてアミン当量を変化させて
も良いし、ジメチルシリコーンオイルと適宜混入させて
アミン当量を制御しても良い。このようにすることによ
って、コストの高いアミノ変性シリコーンオイルの量を
少なくすることができ、コストの低減にもなる。

【００８５】また、オイル塗布量に関しては、０．０８
ｇ／Ａ４，０．０１ｇ／Ａ４の例を示したが、０．００
０１ｇ／Ａ４〜０５ｇ／Ａ４程度の広いの範囲で本発明
の効果を得ることができる。好ましくは、０．００１ｇ
／Ａ４〜０．１ｇ／Ａ４の範囲で用いれば良い。

【００８６】なお、「重合度１５以下の低分子量成分の
２００℃、一時間における揮発量が各５０ｐｍ以下」と
は第一参考例、第二参考例及び第一実施例のメチルフェ
ニルシリコーンオイルの場合と同様であり、説明を省略
する。

【００８７】また、従来、特公昭５９−４６９９におい
て、官能基にアミノ基を有する重合体流体が開示されて
おり、一般白黒トナーに対しては、発色性、混色性等の
要求が多くないためにトナー自体を高離型性、すなわ
ち、オフセットし難くすることが可能であった。しか
し、カラートナーにおいては、上述したようにトナー自
体に離型性をもたせられないために特に外部からの離型
補助が大きな役割となり、この点において本発明は上記
公知例よりもカラートナー等に対して特に優れた効果を
発揮する。

【００８８】さらに、従来の重合性流体を適用する融着
部材としては、陽極処理アルミニウム、及びその合金、
鋼、ステンレス鋼、ニッケル及びその合金、ニッケルメ
ッキ銅、銅、ガラス、亜鉛、カドミウム等及び上記の組
み合わせであって、官能基を有する重合レリーズ流体と
相互作用し得る材料でなければならなかったが、本発明
によれば、シリコーンゴムのような、それ自体離型性が
高く、適度に塗布された離型剤を吸収する弾性体を用い
ることができ、従来例と大きく異なる。

【００８９】また、特開昭６１−２３６７８３において
はアミン含有化合物を０．００１〜５ｗｔ％含む有機ポ
リシロキサン流体の提案がなされているが、該提案は熱
安定性に対する開示はあるものの本発明のようなカラー
画像定着装置における帯電不良防止及びオフセット防止
等の効果は開示されておらず、本発明とは全く異なるも
のである。

【００９０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
内部に熱源を有する定着用回転体と、該定着用回転体表
面に離型剤を塗布する離型剤塗布手段とを備えた定着装
置において、上記離型剤は主要成分の重合度が１５以下
の各低分子量成分の揮発量がそれぞれ５０ｐｐｍ以下で
あり、フェニル基のモル数が２５ｍｏｌ未満であるメチ
ルフェニルシリコーンオイル、又は、主要成分の重合度
が１５以下の各低分子量成分の揮発量がそれぞれ５０ｐ
ｐｍ以下であり、アミン当量が３００〜８，０００であ
るアミノ変性シリコーンオイルを用いるので、上記低分
子量成分の蒸発により帯電器や反射ミラーを汚すことが
なく、良好な画像が得られる。またシャープメルト性の
カラートナーに対して良好な離型性を長期間に亘って維
持することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の定着装置を備えた画像形成装置の概略構
成を示す断面図である。

【図２】図１装置に用いられるカラートナーのシャープ
メルト性を示す図である。

【図３】図１装置に用いられる定着装置の概略構成を示
す断面図である。

【符号の説明】

１ 定着ローラ（定着用回転体） ３ 離型剤塗布手段 ７ ハロゲンヒータ（熱源） １４ 離型剤

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−311128（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−311372（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−168788（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−14270（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−74579（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 15/20 104

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内部に熱源を有する定着用回転体と、該
   定着用回転体表面に離型剤を塗布する離型剤塗布手段と
   を備えた定着装置において、上記離型剤は主要成分の重
   合度が１５以下の各低分子量成分の揮発量がそれぞれ５
   ０ｐｐｍ以下であり、フェニル基のモル数が２５ｍｏｌ
   未満であるメチルフェニルシリコーンオイルであること
   を特徴とする定着装置。
2. 【請求項２】 内部に熱源を有する定着用回転体と、該
   定着用回転体表面に離型剤を塗布する離型剤塗布手段と
   を備えた定着装置において、上記離型剤は主要成分の重
   合度が１５以下の各低分子量成分の揮発量がそれぞれ５
   ０ｐｐｍ以下であり、アミン当量が３００〜８，０００
   であるアミノ変性シリコーンオイルであることを特徴と
   する定着装置。