JPH01260460A - 画像形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、例えば電子写真法、静電記録法、静電印刷法
等において適用される画像形成方法に関する。

〔技術の背景〕

現在において、ある画像情報から可視画像を形成する方
法として、電子写真法、静電記録法、静電印刷法等のよ
うに静電潜像を経由する方法が広く利用されている。

例えば電子写真法においては、光導電性材料よりなる感
光層を有してなる静電潜像担持体（以下「感光体」とも
いう。）に−様な静電荷が付与された後、像露光により
当該感光体表面に原稿に対応した静電潜像が形成され、
この静電潜像が現像領域において現像剤担持体に担持さ
れた現像剤により現像されてトナー像が形成される。こ
のトナー像は紙等の記録材に転写された後、加熱、加圧
等の手段により定着されて複写画像が形成される。

一方、転写工程後の感光体は、除電され９次いで転写さ
れずに感光体上に残留したトナーがクリーニングされた
うえ次の複写画像の形成に供される。

しかして、トナー像の定着工程においては、熱効率が高
くて高速定着が可能であることから、特に熱ローラを用
いた熱ローラ定着法を好ましく適用することができる。

斯かる熱ローラ定着法においては、熱ローラの表面がト
ナー像に直接接触して定着が行われるため、耐オフセッ
ト性に優れていることが基本的に必要とされる。

〔従来の技術〕

従来、トナー像の耐オフセット性の向上を図ることを目
的として、下記の技術が提案されている。

■トナーの結着樹脂としてビスフェノール系ジオール成
分を用いて合成されたポリエステルを用い、３８０℃で
の溶融粘度が１０”　〜１０”ｐｏｉｓｅのポリ四フッ
化エチレン（Ｐ　Ｔ　Ｆ　Ｅ）よりなる表層を有する熱
ローラによってトナー像を定着する技術（特開昭６２−
７８５６９号公報参照）。

■トナーの結着樹脂としてビスフェノール系ジオール成
分および３価の多価アルコール成分を用いて合成された
ポリエステルを用い、鉛筆硬度が８８以上である四フッ
化エチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重
合体（Ｐ　Ｆ　Ａ）よりなる表層を有する熱ローラによ
ってトナー像を定着する技術（特開昭６１−５２０５６
号、同６１−６２０５７号公報参照）。

■トナーの結着樹脂として脂肪族ジオール成分を用いて
合成されたポリエステルを用い、３８０℃での溶融粘度
が１０”＝１０１３ｐｏｉｓｅのポリ四フッ化エチレン
（ＰＴＦＥ）よりなる表層を有する熱ローラによってト
ナー像を定着する技術（特開昭６２−７８５６９号公報
参照）。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、上記技術では以下の問題点がある。

（１）上記技術■および■では、熱ローラの表層を形成
する樹脂の溶融粘度が高いため焼成加工工程においてピ
ンホールが発生しやす（、このため多数回にわたり定着
工程を繰り返すと当該ピンホールに、例えばシリコーン
オイル、離型剤、溶融した結着樹脂等が浸透し、この浸
透物質が加熱、冷却を繰り返して受けることにより、熱
ローラの表層が剥離されて耐久性が低下する問題点があ
る。

（２）上記技術■では、３価の多価アルコール成分によ
りポリエステルが硬質となり、そのため熱ローラによる
熱定着時のトナーの溶融粘度が大きくて定着強度が不十
分となる問題点がある。

本発明は以上の如き事情に基づいてなされたものであっ
て、その目的は、熱ローラの表層の早期損傷を伴わずに
十分な強度で加熱定着を達成することができる画像形成
方法を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するため、本発明は、トナー像を熱ロー
ラにより加熱定着する工程を含む画像形成方法において
、熱ローラの表層が、３８０℃での溶融粘度が１０’　
ｐｏｉｓｅ以下のフッ素系樹脂（以下「特定のフッ素系
樹脂」ともいう。）よりなり、トナーが、ワックスと、
下記成分（１）〜（３）を含む単看体組成物を縮重合反
応させて得られるポリエステルｃ以下「特定のポリエス
テル」ともいう。）よりなる結着樹脂とを含有してなる
ことを特徴とする。

成分０１３価以上の多価カルボン酸 成分（２）；芳香族ジカルボン酸 成分■；芳香族ジオール そして、ポリエステルにおける酸価（ＡＶ）に対する水
酸基価（ＯＨＶ）の比ＯＨＶ／Ａ　Ｖの値が１．０〜５
．０であることが好ましい。

また、フッ素系樹脂が四フッ化エチレン・パーフルオロ
アルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）または四フ
ッ化エチレン・六フッ化プロピレン共重合体（Ｆ　Ｅ　
Ｐ）であることが好ましい。

〔作用〕

熱ローラの表層が溶融粘度の低い上記特定のフッ素系樹
脂により形成されるので、焼成工程時の溶融樹脂の流れ
性がよく、当該表層の製造工程においてピンホールの発
生を十分に防止することができる。従って、ピンホール
が発生しゃすい表層を有する熱ローラを用いた熱ローラ
定着法には適用できなかった上記特定のポリエステルを
含有する軟質なトナーを熱ローラ定着法に適用すること
が可能となった。すなわち、上記特定の熱ローラと上記
特定のトナーとの相乗作用により、十分な定着強度で加
熱定着を達成でき、しかもピンホールに起因する熱ロー
ラ表層の早期損傷の発生を防止することができる。

具体的に説明すると、トナーの結着樹脂として用いる上
記特定のポリエステルが、３価以上の多価カルボン酸、
芳香族ジカルボン酸、芳香族ジオールを含む単量体組成
物を重合反応させて得られるポリエステルであり、さら
にトナーにワックスが含有されるため、低温にて溶融し
やすく、熱ローラ定着時においてはトナーが比較的低温
で容易に溶融し、しかも溶融トナーの転写紙の繊維間へ
の浸透性が高いために定着強度が十分となる。

また、３価以上の多価カルボン酸成分により溶融トナー
の粘弾性を好適な範囲とするとともに、離型性が付与さ
れ、さらに熱ローラの表層の優れた離型性により、オフ
セット現象による画像汚れあるいはローラ汚れを伴わず
に良好な定着画像を形成することができる。

〔発明の具体的構成〕

以下、本発明の構成を具体的に説明する。

〔１〕　トナー トナーは、ワックスと、前記成分（１）〜（３）を含む
単量体組成物を縮重合反応させて得られるポリエステル
よりなる結着樹脂とを含有してなる。

前記成分■の３価以上の多価カルボン酸としては、例え
ば１．　２．　４−ベンゼントリカルボン酸、１．３．
５−ベンゼントリカルボン酸、１，２゜４−シクロヘキ
サントリカルボン酸、２，５．７−ナフタレントリカル
ボン酸、１，２．４−ナフタレントリカルボン酸、１．
　２．　４−ブタントリカルボン酸、１．　２．　５−
ヘキサントリカルボン酸、１．３−ジカルボキシル−２
−メチル−２−メチレンカルボキンプロパン、テトラ（
メチレンカルボキシ）メタン、１，２，７．８−オクタ
ンテトラカルボン酸、エンポール三量体酸、これらの酸
の無水物またはエステル等を挙げることができる。

斯かる３価以上の多価カルボン酸のうち、特にベンゼン
トリカルボン酸、これらの酸の無水物またはエステル等
のベンゼントリカルボン酸類が好ましい。すなわち、ベ
ンゼン）　ＩＪカルボン酸類を用いることによりトナー
に安定した摩擦帯電性を付与することができ、またトナ
ーの定着性、耐ホツトオフセット性、耐久性がさらに向
上する。

３価以上の多価カルボン酸の配合割合は、単量体組成物
全体の１〜３０モル％が好ましい。当該配合割合が過小
のときにはトナーの耐ホツトオフセット性が悪化し、ま
た耐久性が悪化する。一方、当該配合割合が過大のとき
にはトナーの定着性が悪化する。

前記成分■の芳香族ジカルボン酸としては、例えばフタ
ル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、これらの酸の無水
物またはエステル等を挙げることができる。

以上の芳香族ジカルボン酸と共にその他のジカルボン酸
を併用してもよい。斯かるその他のジカルボン酸として
は、例えばマレイン酸、フマール酸、メサコン酸、シト
ラコン酸、イタコン酸、グルタコン酸、シクロヘキサン
ジカルボン酸、コハク酸、アジピン酸、セパチン酸、マ
ロン酸、またはこれらの酸の無水物もしくは低級アルキ
ルエステル、リルイン酸の二量体、ｎ−ドデセニルコハ
ク酸、ｎ−ドデシルコハク酸等のアルケニルコハク酸も
しくはアルキルコハク酸またはこれらの酸の無水物もし
くはエステル、その他の２官能の有機酸単量体を挙げる
ことができる。斯かるその他のジカルボン酸の配合割合
は、ジカルボン酸全体の３０モル％以下が好ましい。当
該その他のジカルボン酸の配合割合が過大のときには前
記特定のポリエステルのガラス転移点が低下してトナー
の粉体としての保存性が低下する。

前記成分■の芳香族ジオールとしては、例えばビスフェ
ノールＡ１水素添加ビスフェノールＡ１ポリオキシエチ
レン化ビスフェノールＡ１ポリオキシプロピレン化ビス
フエノールＡ等（７）エーテル化ビスフェノール等、そ
の他の２官能の芳香族ジオール単量体を挙げることがで
きる。斯かる芳香族ジオールの配合割合は、ジオール全
体の６０モル％以上が好ましい。当該芳香族ジオールの
配合割合が過小のときには耐湿性および流動性が低下す
る。

前記特定のポリエステルとしては、さらに、酸価（ＡＶ
）に対する水酸基価（ＯＨＶ）の比ＯＨＶ／ＡＶの値が
１．０〜５．０であるものが好ましく、特に、１．２〜
３．０のものが好ましい。斯かる比ＯＨＶ／ＡＶの値が
過小のときには耐オフセット性が低下し、一方、当該比
ＯＨＶ／ＡＶの値が過大のときには高温高湿下での定着
性が低下する。

ここで、酸価（ＡＶ）とは、試料１ｇ中に含まれる酸を
中和するために必要な水酸化カリウムのミリグラム数を
いう。また、水酸基価（ＯＨＶ）とは、基準油脂分析試
験法（日本油脂化学協金輪）に従って試料１ｇをアセチ
ル化するときに水酸基と結合した酢酸を中和するために
必要な水酸化カリウムのミリグラム数をいう。

さらに、前記特定のポリエステルの軟化点Ｔｓｐは、９
０〜１７０℃が好ましく、さらに１００〜１６０℃が好
ましい。斯かる軟化点ＴＳｐが過小のときにはトナーの
保存性、耐オフセット性が低下し、一方、当該軟化点Ｔ
ｓｐが過大のときには定着性が悪化する。

ここで、軟化点Ｔｓｐとは、高架式フローテスターｒＣ
ＦＴ−５００型」　（島原製作所製）を用いて、測定条
件を、荷重２０ｋｇ／ｃｍ’　、ノズルの直径１ｍｍ、
ノズルの長さ１ｍｍ、予備加熱８０℃で１０分間、昇温
速度６℃／分とし、サンプル量１ｃｍ’（真性比重×１
ｃｍ３で表される重量）として測定記録したとき、フロ
ーテスターのプランジャー降下量−温度曲線（軟化流動
曲線）におけるＳ字曲線の高さをｈとするとき、ｈ／２
のときの温度をいう。

また、前記特定のポリエステルのガラス転移点Ｔｇは、
５０〜７０℃が好ましい。斯かるガラス転移点Ｔｇが過
小のときにはトナーの保存性、耐ホツトオフセット性が
悪化し、一方、当該ガラス転移点Ｔｇが過大のときには
定着性が悪化する。

ここで、ガラス転移点Ｔｇとは、示差走査熱量計「低温
ＤＳＣＪ　　（理学電気社製）を用い、昇温速度１０℃
／分で測定した際に、ガラス転移領域におけるＤＳＣサ
ーモグラムのガラス転移点以下のベースラインの延長線
と、ピークの立上がり部分からピークの頂点までの間で
の最大傾斜を示す接線との交点の温度をガラス転移点と
定めたときの値をいう。

以上の結着樹脂とともに、トナーに含有されるワックス
としては、例えばポリオレフィン、脂肪酸エステル、部
分ケン化脂肪酸エステル、流動または固形のパラフィン
ワックス、アミド系ワックス、これらの混合物等を用い
ることができる。斯かるワックスをトナーに含有させる
ことにより、トナーの耐ホツトオフセット性、より低温
での定着性の向上を図ることができる。

前記ポリオレフィンとしては、例えばポリプロピレン、
ポリエチレン、ポリブテン等を用いることができる。

前記脂肪酸エステルとしては、例えばマレイン酸エチル
エステル、マレイン酸ブチルエステル、ステアリン酸メ
チルエステル、ステアリン酸ブチルエステル、パルミチ
ン酸セチルエステル、モンタン酸エチレングリコールエ
ステル等を用いることができる。

前記部分ケン化脂肪酸エステルとしては、例えばモンタ
ン酸エステルのカルシウム部分ケン化物等を用いること
ができる。

前記パラフィンワックスとしては、例えば天然パラフィ
ン、マイクロワックス、合成ハラフィン、塩素化炭化水
素等を用いることができる。

前記アミド系ワックスとしては、例えばステアリン酸ア
ミド、オレイン酸アミド、バルミチン酸アミド、ラウリ
ル酸アミド、ベヘニン酸アミド、メチレンビスステアロ
アミド、エチレンビスステアロアミド等を用いることが
できる。

以上のワックスにおいて、ＪＩＳ　Ｋ２２３５−１９８
０に規定される針入度が４以下のものが好ましい。針大
変が過大のときには、キャリア、感光体、あるいは現像
剤担持体表面が当該ワックスによりフィルミングされて
汚染されるいわゆるフィルミング現象が発生し、現像剤
の耐久性が悪化する。

また、ワックスとしては、ＪＩＳ　Ｋ２５３１−１９６
０に規定される環球法により測定したときの軟化点が８
０〜１８０℃のものが好ましく、特に１００〜１６０℃
のものが好ましい。当該軟化点が過大のときには耐ホツ
トオフセット性が悪化しやすく、一方過小のときにはト
ナーの保存性が悪化しやすい。

斯かるワックスの配合割合は、結着樹脂１００重量部に
対して１〜２０重量部が好ましい。ワックスの配合割合
が過小のときにはトナーの耐ホツトオフセット性が低下
しやすく、一方過大のときにはトナーの流動性が低下し
やすい。

本発明に用いるトナーは、基本的には、上記特定のポリ
エステルよりなる結着樹脂中に、上記のワックスを必須
成分として含有し、さらに例えば着色剤、荷電制御剤等
が分散含有されて構成される粒子粉末である。

トナーの平均粒径（重１）は、良好な薄層の現像剤層を
形成して解像度、階調性、画質の向上を図る観点からは
、１〜２０μ屑が好ましく、特に１〜１５！ＪＭが好ま
しい。

着色剤としては、例えばカーボンブランク、ニグロシン
染料（Ｃ，１，Ｎα５０４１５Ｂ＞　、アニリンブルー
（Ｃ，１，Ｎα５０４０５）、カルコオイルブルー（Ｃ
，１，Ｎαａｚｏｉｃ　ＢＩｕｅ３）　、クロムイｘ　
ｏ　−（Ｃ，Ｉ、　Ｎα１４０９０）、ウルトラマリン
ブルー（Ｃ，ｌ、　Ｎα７７１０３）　、デュポンオイ
ルレッド（Ｃ，ｌ、　Ｎα２６］、０５）、キノリンイ
エロー（Ｃ，１，Ｎα４７００５）　、メチレンブルー
クロライド（Ｃ，１，Ｎα５２０１５）、フタロシアニ
ンブルー（Ｃ，１，Ｎα７４１６０）、マラカイトグリ
ーンオフサレート　（Ｃ，Ｉ。

Ｎα４２０００）　、ランプブラック　（Ｃ，Ｉ、　Ｎ
α７７２６６）、ローズベンガル（Ｃ，Ｉ、　Ｎα４５
４３５）　、これらの混合物、その他を用いることがで
きる。着色剤の配合割合は、結着樹脂１００重量部に対
して１〜２０重量部が好ましい。

荷電制御剤として、負帯電性のものとしては、例えば特
開昭５７−１４１４５２号公報、特開昭５８−７６４５
号公報、特開昭５８−１１１０４９号公報、特開昭５８
−１８５６５３号公報、特開昭５７−１６７０３３号公
報、特公昭４４−６３９７号公報等に開示されている２
：１型含金属アゾ染料：例えば特開昭５７−１０４９４
０号公報、特開昭５７−１１１５４１号公報、特開昭５
７−１２４３５７号公報、特開昭５３−１２７７２６号
公報等に開示されている芳香族オキシカルボン酸、芳香
族グイカルボン酸の金属錯体；例えば特開昭５２−４５
９３１号公報に開示されている銅フタロシアニン染料の
スルホニルアミン誘導体あるいは銅フタロンアニンのス
ルホンアミド誘導体染料、銅フタロシアニンのスルホン
アミドおよびスルホン酸またはスルホン酸塩誘導体染料
；等を用いることができる。また、正帯電性のものとし
ては、例えば特開昭４９−５１９５］　号公報、特開昭
５２−１０１４１号公報等に開示されている第４級アン
モニウム化合物；例えば特開昭５６−１１４６１号公報
、特開昭５４−１５８９３２号公報、米国特許第４２５
４２０５号明細書等に開示されているアルキルピリジニ
ウム化合物、アルキルピコリニウム化合物；例えばニグ
ロシンＳＯ１ニグロシンＥｘ等のニグロシン系染料；例
えば特公昭４９−８０３２０号公報に開示されている付
加縮合体等を用いることができる。

磁性トナーを構成する場合には、結着樹脂中にさらに磁
性体が分散含有される。斯かる磁性体としては、磁場に
よってその方向に強く磁化する物質、例えばフェライト
、マグネタイトをはじめとして鉄、ニッケル、コバルト
等の強磁性を示す金属、あるいはこれらの金属を含む合
金または化合物、強磁性元素を含まないが適当に熱処理
することによって強磁性を示すようになる合金、例えば
マンガン−銅−アルミニウムもしくはマンガン−銅−錫
等のホイスラー合金とよばれる種類の合金または二酸化
クロム等を挙げることができる。斯かる磁性体の含有割
合は、通常、トナーの２０〜７０重１％が好ましい。

また、トナーには、無機微粒子、脂肪酸金属塩あるいは
有機微粒子等の外部添加剤を添加することが好ましい。

無機微粒子は特にトナーの流動性を高める効果を発揮す
る。斯かる無機微粒子としては、その−次粒子（個々の
単位粒子に分離した状態の粒子）の平均径が５Ｍμ〜２
μ贋のものが好ましく、特に５贋μ〜５０ｕのものが好
ましい。また、無機微粒子のＢＥＴ法による比表面積は
２０〜５００ｍ２／ｇが好ましく、特に５０〜３００　
ｍ’／ｇが好ましい。また、無機微粒子のｐＨは６以下
が好ましい。無機微粒子の配合割合はトナー全体の飢０
１〜５重量％が好ましく、特に０．１〜２．０重量％が
好ましい。

無機微粒子の構成材料としては、例えばシリカ、アルミ
ナ、酸化チタン、チタン酸バリウム、チタン酸マグネシ
ウム　、チタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム
、酸化亜鉛、珪砂、クレー、雲母、珪石灰、珪藻土、酸
化クロム、酸化セリウム、ベンガラ、二酸化アンチモン
、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、硫酸バリウム
、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、炭化ケイ素、窒化ケ
イ素等を挙げることができる。

これらのうち特にシリカ微粒子が好ましい。このシリカ
微粒子は、下記の如き結合構造を有するｖｌ、ｒＬ子で
あり、特に乾式法で製造されたものが好ましい。

Ｉ また、シリカ微粒子としては、無水二酸化ケイ素のほか
、ケイ酸アルミニウム、ケイ酸ナトリウム、ケイ酸カリ
ウム、ケイ酸マグネシウム、ケイ酸亜鉛等の形態であっ
てもよく、特にＳｉｎ、を８５重量％以上含むものが好
ましい。

斯かるシリカ微粒子の市販品としては種々のものがある
が、特に高湿の環境条件下においてもトナーの摩擦帯電
性を阻害せず環境依存性の小さい現像剤を得ることがで
きる観点から、表面に疎水基を有するシリカ微粒子が好
ましい。斯かる疎水基としては例えばメチル基、エチル
基等のアル千ル基、メトシキ基等のアルコキシ基が好ま
しい。

斯かる疎水基を有するシリカ微粒子の市販品としては、
例えば「アエロジルＲ−９７２Ｊ　、「アエロジルＲ−
９７４Ｊ、「アエロジルＲ−８０５Ｊ、「アエロジルＲ
−９７６４（以上、日本アエロジル社製）等を挙げるこ
とができる。

また、例えばシラン系カップリング剤、チタン系カップ
リング剤、シリコーンオイル、側鎖にアミンを有するシ
リコーンオイル等により表面処理されたシリカ微粒子も
、トナーの摩擦帯電性の安定化の観点から好ましく用い
ることができる。

脂肪酸金属塩としては、例えばマレイン酸と、亜鉛、マ
グネシウム、カルシウム等との金属塩；ステアリン酸と
、亜鉛、カドミウム、バリウム、ｍ、Ｌニッケル、コバ
ルト、銅、アルミニウム、マグネシウム等との金属塩；
二塩基性ステアリン酸鉛；オレイン酸と、亜鉛、マグネ
シウム、鉄、コバルト、銅、鉛、カルシウム等との金属
塩；パルミチン酸と、アルミニウム、カルシウム等との
金属塩；カプリル酸鉛；カプロン酸鉛；リノール酸と、
亜鉛、コバルト等との金属塩゛；リシノール酸カルシウ
ム；リシルイン酸と、亜鉛、カドミウム等との金属塩；
これらの混合物等を用いることができる。

これらの脂肪酸金属塩は、熱ローラ上において薄い被膜
を形成するとともに、ピンホール等のわずかな傷に優先
的に入り込み、トナー成分等の付着を防止し、もって熱
ローラ汚れを抑制する効果を有する。斯かる脂肪酸金属
塩の配合割合は、トナー全体の０．００１〜５重量％、
特に０．０１〜１重量％が好ましい。

本発明においては、キャリアを用いずに磁性トナーによ
り構成された一成分系現像剤、またはキャリアとトナー
とにより構成された二成分系現像剤のいずれをも用いる
ことができる。

〔２〕キヤリア 二成分系現像剤をＭ４成するキャリアとしては、■磁性
体粒子そのものよりなるキャリア、■磁性体粒子の表面
を樹脂により被覆してなる樹脂被覆キャリア、■樹脂粒
子中に磁性体微粒子が分散含有されてなる磁性体分散型
キャリア等の種々のキャリアを用いることができる。

キャリアの平均粒径は、特に限定されないが、例えば２
０〜１５０１程度である。

キャリアの磁性体材料としては、磁場によってその方向
に強く磁化する物質、例えばフェライト、マグネタイト
をはじめとして鉄、ニッケル、コバルト等の強磁性を示
す金属、あるいはこれらの金属を含む合金または化合物
、強磁性元素を含まないが適当に熱処理することによっ
て強磁性を示すようになる合金、例えばマンガン−銅−
アルミニウムもしくはマンガン−銅−錫等のホイスラー
合金とよばれる種類の合金または二酸化クロム等を挙げ
ることができる。

樹脂被覆キャリアあるいは磁性体分散型キャリアを製造
する場合に使用可能な樹脂としては、特に限定されるも
のではないが、例えばスチレン系樹脂、アクリル系樹脂
、スチレン・アクリル系樹脂、ビニル系樹脂、エチル系
樹脂、ロジン変成樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル
樹脂等の樹脂を挙げることができる。このうちスチレン
・アクリル系樹脂、特にスチレン・メチルメタクリレー
ト樹脂が好ましい。これらの樹脂は単独で用いてもよい
し、あるいは２種以上のものを組合わせて用いてもよい
。

〔３〕現像工程 上記の如き特定の非線状重合体を結着樹脂として含有し
てなるトナーを含む一成分系現像剤もしくは二成分系現
像剤を用いて、感光体上の静電潜像を現像する。

現像手段は特に限定されない。例えば接触型磁気ブラシ
現像方法、非接触型磁気ブラシ現像方法等の現像手段を
適用することができる。また、必要に応じて現像領域に
振動電界を作用させてもよい。また、カブリの発生を防
止する観点から直流バイアス電圧を印加してもよい。

現像剤を現像領域に搬送するための現像剤担持体として
は、特に限定されないが例えばバイアス電圧を印加し得
る従来と同様の構成のものを用いることができる。特に
、筒状の現像剤担持体（以下「現像スリーブ」ともいう
。）が好ましく、そして現像スリーブの内周側に複数の
磁極を有する磁気ロールが配置されていることが好まし
い。

〔４〕転写工程 現像により得られた感光体上のトナー像を紙等の転写材
に転写する。

この転写工程においては、静電転写方式が好ましい。具
体的には、例えば交流コロナ放電を生じさせる転写器を
転写材を介して感光体に対向するよう配置し、転写材に
その裏面側から交流コロナ放電を作用させることにより
感光体の表面に担持されていたトナーを転写材の表面に
転写する。

〔５〕クリーニング工程 転写工程を経由した後、感光体表面に残留したトナーを
クリーニング手段により除去してもとの清浄な表面とす
る。

クリーニング手段は、特に限定されないが、構成が簡単
であることから感光体表面に離接制御可能に接触配置し
たクリーニングブレードを有するクリーニング器が好ま
しい。斯かるブレード式クリーニング器によれば、感光
体表面がクリーニングブレードにより摺擦されて残留ト
ナーが効率的に掻き取り除去される。

このクリーニング工程の前段においては、残留トナーの
除去を容易にするために感光体表面を除電する除電工程
を付加することが好ましい。この除電工程は、例えば交
流コロナ放電を生じさせる除電器により行うことができ
る。

〔６〕定着工程 転写工程によって転写材上に転写されたトナー像を熱ロ
ーラにより加熱定着して、もって定着画像を形成する。

本発明においては、熱ローラの表層を、３８０℃での溶
融粘度が１０’　ｐｏｉｓｅ以下のフッ素系樹脂により
構成することが必須の要件である。

斯かる特定のフッ素系樹脂としては、以下に示す例示物
質を挙げることができる。

（１）ポリフッ化ビニリデン（ＰｖｄＦ）３８０℃での
溶融粘度：　　１０’　〜１０’　ｐｏｉｓｅ商品名 「フォラ７ｏン（Ｆｏｒａｆｌｏｎ）　　ｊ（プロデユ
ード・チミケス・ニージン・クール？　ン（Ｐｒｏｄｕ
ｉｔｓ　Ｃｈｉｍｉｑｕｅｓ　［Ｉｇｉｎｅ　Ｋｕｈｌ
ｍａ−ｎ）社製） 「ダイフロー（ＤｙｆｌｏＲ）　Ｊ （ダイナマイト・ノーベル（Ｄｙｎａｍｉｔｅ　Ｎｏｂ
ｅｌ）社製） ｒＫＦポリマー」　（県別化学工業社製）「キナール（
ＫｙｎａＲ）　Ｊ （ペンワルト・ケミカルズ（Ｐｅｎｎｗａｌｔ　Ｃｈｅ
ｍｉｃ−ａｌｓ）社！８り 「ソレフ（Ｓｏｌｅｆ）　Ｊ （ツルベイ（Ｓｏｌｖａｙ）社製） （２）ポリ塩化三フッ化エチレン（ＰＣＴＦＥ）３８０
℃での溶融粘度：　　１０２〜１０’　ｐｏｉｓｅ商品
名 「ダイフロン」　（ダイキン工業社製）「ケル−Ｆ（Ｋ
ｅｌ−Ｆ）　Ｊ　　（３Ｍ社製）「アク（１）；ＣＴＦ
Ｅ　（Ａｃｌｏｎ　ＣＴＦＥ）　Ｊ（アライドケミカル
（Ａｌｌｉｅｄ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ）社製）「ボルタレ
フ（Ｖｏｌｔａｌｅｆ）　Ｊ（Ｆ、　Ｃ，ニージン・ク
ールマン（Ｆ、Ｃ，［ＩｇｉｎｅＫｕｈｌｍａｎ）社製
） （３）四フッ化エチレン・六フッ化プロピレン共重合体
（Ｆ　Ｅ　Ｐ） ３８０℃での溶融粘度：　　１０４〜１０５ｐｏｉｓｅ
商品名 「ネオフロン」　（ダイキン工業社製）「テフロンＦＥ
Ｐ　（ＴｅｆｌｏｎＦＥＰ）　Ｊ（デュポン（ＤｕＰｏ
ｎｔ）社製） （４）エチレン・四フッ化エチレン共重合体（ＥＴＦＥ
） ３８０℃での溶融粘度：　　１０４〜１０’　ｐｏｉｓ
ｅ商品名 「アラロンＣ０Ｉ）Ｊ　　（旭硝子社製）「テフゼル（
Ｔｅｆｚｅｌ）　Ｊ　　（デュポ７　（ＤｕＰｏｎｔ）
社製）「ホスタフロンＥＴ　（Ｈｏｓｔａｆｌｏｎ　Ｅ
Ｔ）　Ｊ（ヘキスト　（Ｈｏｅｃｈｓｔ）社製）（５）
エチレン・塩化三フフ化エチレン共重合体（ＥＣＴＦＥ
） ３８０℃での溶融粘度：　　１０’〜１０’　ｐｏｉｓ
ｅ商品名 「ハラ−（）ＩａｌａＲ）Ｊ （アライドケミカル（Ａｌｌｉｅｄ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ
）社製）（６）四フッ化エチレン・パーフルオロアルキ
ルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ、） Ｃａ　Ｆ　２ｍ＊＋ ３８０℃での溶融粘度：　１（１’　〜ＩＯ’　ｐｏｉ
ｓｅ商品名 「テフロンＰＦＡ　（ＴｅｆｌｏｎＰＦＡ）　　Ｊ（デ
ュポン（ＤｕＰｏｎｔ）社製） ｒＭＰ−１０Ｊ　　（三井フロロケミカル社製）以上の
フッ素系樹脂のなかでも、耐熱性、非粘着性、静摩擦係
数、耐薬品性の点で浸れていることから、特に四フン化
エチレン・六フッ化プロピレン共重合体（ＦＥＰ）　、
四フッ化エチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテ
ル共重合体（ＰＦＡ）が好ましい。

また、３８０℃での溶融粘度が過小のものは耐熱性が低
いため熱ローラの表層の早期劣化が発生しやすい。斯か
る観点から、３８０℃での溶融粘度は１０２〜１０’ｐ
ｏｉｓｅであることが好ましく、特に１０３〜１０’　
ｐｏｉｓｅであることが好ましい。

ここで、「３８０℃での溶融粘度」とは、以下のように
して定理される値をいう。

（１）溶融粘度η≦１０８の場合 高化式フローテスターｒＣＦＴ−５００型」　（島津製
作所製）を用いて、測定条件を、荷重２０ｋｇ／ｃｍ”
　、ノズルの直径１ｍｍ、ノズルの長さ１ｍｍ、予備加
熱３８０℃で５分間とし、サンプルＩｋ１ｃｍ３（真比
重Ｘ１ｃｍ’で表される重量）を押し出した時に次式か
ら溶融粘度ｖ■を算出する。

Ｐ：試験圧力 Ｌ：ノズルの長さ Ｒ：ノズルの半径 Δｔ （Δｘ二測測定ストロークΔｔ：計測時間。

Ａニジリンダ−断面積） （２）溶融粘度η＞１０”の場合 温度３８０℃の炉の中に、幅５ｍｍ、長さ１５ｍｍ、厚
さ０．５ｍｍのフィルム状のサンプルに、荷重６ｇｆ／
ｍｍ”をかけ、１時間経過するごとに歪み量を測定して
ずり速度ンを計算し、次式から溶融粘度ηを算出する。

η”　　　　　（ｐｏｉｓｅ） を 熱ローラの具体的構成例きしては以下に示すものを挙げ
ることができるが、これに限定されるものではない。

（１）アルミニウム等の金属よりなる筒状の芯金の表面
に例えば塗布法により上記特定のフッ素系樹脂よりなる
被膜を設けて表層を構成することができる。斯かる表層
の厚さは例えば５〜５０μ屑程度である。斯かる表層は
、単層構成でもよいし、また重ね塗りによる多層構成で
もよい。

（２）アルミニウム等の金属よりなる筒状の芯金の表面
にあらかじめ成型された上記特定のフッ素系樹脂よりな
るチューブを巻付けて表層を構成することができる。

以上の如き特定の表層を有する熱ローラを用いて熱ロー
ラ定着器を構成する場合に、その具体的構成は特に限定
されない。例えば、上記特定のフッ素系樹脂よりなる表
層を有する熱ローラと、これに対接配置されたバックア
ップローラと、熱ローラのヒータとにより熱ローラ定着
器を構成することができる。また、熱ローラに必要に応
じてクリーニングローラを対接配置してもよい。

斯かる構成の加熱ローラ定着器においては、トナー像が
担持された紙等の転写材が熱ローラとバックアップロー
ラとのニップ部領域を通過する際に、トナー像が加熱加
圧されて転写材に熱定着される。このように熱ローラが
トナー像に直接接触して定着を行う場合には、オフセッ
ト現象の発生を十分に防止することが必要であるが、上
記のように熱ローラの表層が特定のフッ素系樹脂よりな
るので、溶融トナーの熱ローラに対する離型性がきわめ
て良好であり、従ってオフセット現象の発生を伴わずに
良好な定着を達成することができる。

〔７〕画像形成装置 第１図は本発明の画像形成方法の遂行に好適な画像形成
装置の一例を示す説明図である。同図において、１０は
感光体、２１は帯電器、２２は露光光学系、２３は現像
器、２５は転写電極、２６は分離電極、３０は熱ローラ
定着器、４０は原稿台、５０はクリーニング器、５２は
クリーニングブレードである。この装置は、原稿台４０
が固定され露光光学系２２が移動されるタイプのもので
ある。

帯電器２１により感光体１０の表面が一様に帯電され、
この帯電された感光体１０の表面が露光光学系２２によ
り原稿露光されて当該感光体２０上に原稿に対応した静
電潜像が形成される。この静電潜像は、現像器２３によ
り現像処理されてトナー像が形成される。

かくして得られたトナー像は、例えば除電用ランプ（図
示せず）により除電されて転写されやすい状態とされた
後、転写電極２５により転写材Ｐに転写される。転写材
Ｐは分離電極２６により感光体１０から分離され、熱ロ
ーラ定着器３０で定着処理を受け、もって定着画像が形
成される。一方、感光体１０は例えば除電電極（図示せ
ず）により除電されたうえ、クリーニング器５０により
感光体１０上の残留トナーが掻き取り除去される。

〔８〕熱ロ一ラ定着器 熱ローラ定着器３０の具体的構成の一例を第２図に示す
。

同図において、６０は熱ローラ、７０はバックアップロ
ーラ、６１は例えばアルミニウム等よりなる金属製芯金
、６２は特定のフッ素系樹脂よりなる表層、６３はヒー
タ、７１は例えばアルミニウム等よりなる金属製芯金、
７２は例えばシリコーンゴム等よりなる耐熱性弾性層、
８０は転写材Ｐ上に転写されたトナー像である。

図示の例において、熱ローラ６０の外径は例えば１０−
ＩＱＱｍｍ程度、表層６２の層厚は例えば５〜５０ＪＩ
Ｍ程度である。

以上の構成の熱ローラ定着器２９によれば、その表面に
トナー像８０が担持された転写材Ｐが、熱ローラ６０と
バックアップローラ７０とのニップ部領域６４を通過す
る際に、トナー像８０が加熱および加圧されて転写材Ｐ
に熱定着される。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を具体的に説明するが、本発明が
これらの実施例に限定されるものではない。

〈ポリエステルの製造〉 後記第１表に示すジカルボン酸およびジオールを、温度
計、ステンレススチール製撹拌器、ガラス製窒素ガス導
入管、および流下式コンデンサを備えた容Ｈ１ｌｌの４
つロ丸底フラスコ内に入れ、このフラスコをマントルヒ
ーターにセットし、窒素ガス導入管より窒素ガスを導入
してフラスコ内を不活性雲囲気に保った状態で昇温し、
次いで０゜０５ｇのジブチルスズオキシドを加えて温度
２００℃に保って反応させた後、後記第１表に示す３価
以上の多価単量体を加え、さらに反応させることにより
、各ポリエステルを得た。

各ポリエステルの酸価（ＡＶ）、水酸基価（ＯＨＶ）　
、比ＯＨＶ／ＡＶの値、軟化点Ｔｓｐ、ガラス転移点Ｔ
ｇは後記第１表に示した通りである。

〈トナーの製造〉 後記第２表に示すトナー材料を、Ｖ型ブレンダーにより
混合した後、二本ロールにより溶融混練し、その後冷却
し、次いでハンマーミルにより粗粉砕し、さらにジェッ
トミルにより微粉砕し、次いで風力分級機により分級し
て、平均粒径が１１．０μ贋の各トナーを製造した。

くキャリアの製造〉 （１）キャリア１ スチレン・アクリル共重合体樹脂を被覆してなるフェラ
イト粒子（重量平均粒径８５ｎ）をキャリア１とした。

〈外部添加剤〉 （１）無機微粒子ｌ 疎水基としてジメチル゛シロキシル基を有し、ｐＨが３
．８、−次粒子の平均径が１６１μ、ＢＥＴ法による比
表面積が１１０　ｍ２／ｇのシリカ微粒子「アエロジル
Ｒ−９７２Ｊ　　（日本アエロジル社製）を無機微粒子
１とする。

（２）無機微粒子２ 疎水基としてオクチルメトキシシロキシル基を有し、ｐ
Ｈが４．２、−次粒子の平均径が１２贋μ、ＢＥＴ法に
よる比表面積が１５０ｍ’／ｇのシリカ微粒子「アエロ
ジルＲ−８０５４（日本アエロジル社製）を無機微粒子
２とする。

（３）脂肪酸金属塩１ ステアリン酸亜鉛を脂肪酸金属塩１とする。

（４）脂肪酸金属塩２ ステアリン酸アルミニウムを脂肪酸金属塩２とする。

く現像剤の製造〉 各現像剤においては、後記第３表に示す組合せのトナー
、外部添加剤およびキャリアを用い、まず、トナーに外
部添加剤を外部から添加してこれらをヘンシェルミキサ
ーにより混合することによりトナー粒子の表面に外部添
加剤を付着させ、次いでこれらとキャリアとを混合して
各現像剤を製造した。

〈熱ローラの製造〉 （１）熱ローラｌ 四フッ化エチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテ
ル共重合体（ＰＦＡ）　　（３８０℃での溶融粘度が１
０’〜１０５ｐｏｉｓｅ）であるｒＭＰ　−１０Ｊ　　
（三井フロロケミカル）よりなる厚さ３０μ層のチュー
ブを、アルミニウム製の筒状の芯金（外径６０ｍｍ）の
表面に巻付けて、もって熱ローラ１を製造した。

（２）熱ローラ２ アルミニウム製の筒状の芯金（外径３０ｍｍ＞の表面に
、塗布法により、四フッ化エチレン・パーフルオロアル
キルビニルエーテル共重合体（Ｐ　Ｆ　Ａ）（３８０℃
での溶融粘度が１０４〜１０’　ｐｏｉｓｅ）であるｒ
ＭＰ　−１０Ｊ　　（三井フロロケミカル）よりなる厚
さ２０μｍ０表層を形成しで、もって熱ローラ２を製造
した。

（３）熱ローラ３ 熱ローラ２の製造において、表層の形成材料を四フッ化
エチレン・六フッ化プロピレン共重合体（ＦＥＰ）　（
３８０℃での溶融粘度が１０’　〜ｌＱ’ｐｏｉｓｅ）
である「テフロンＦＥＰ」　（デュポン社製）に変更し
たほかは同様にして熱ローラ３を製造した。

（４）比較熱ローラ１ 熱ローラ２の製造において、表層の形成材料をポリ四フ
ッ化エチレン（ＰＴＦＥ）（３８０℃での溶融粘度が１
０’〜１０”ｐｏｉｓｅ）である「ポリフロン」（ダイ
キン工業社製）に変更したほかは同様にして比較熱ロー
ラ１を製造した。

〈実写テスト１〉 後記第３表に示す条件で、連続して１０万回にわたり複
写画像を形成する実写テストを行い、それぞれ下記の項
目について評価した。結果を併せて第４表に示す。

（１）定着強度 低温低湿（温度１０℃、相対湿度２０％）の環境下にお
いて、熱ローラの温度を１８０℃に温度制御した状態で
、連続して１０万回にわたり複写画像を形成する実写テ
ストを行い、１０万回目に熱ローラの温度を１８０℃、
バックアップローラの温度を５０℃に温度制御した状態
で得られた複写画像における定着トナーをけんろう度試
験機により擦り、濃度の前後比により下記式に基づく定
着率を測定して定着強度を評価した。

なお、濃度は「サクラデンントメーター」　（コニカ特
製）により測定した。

（２）熱ローラ汚れとオフセット現象 １０万回後において熱ローラ表層を目視により観察して
熱ローラ上の汚れの有無を調べ、次いで熱ローラを１８
０℃、バックアップローラを５０℃に設定し、クリーニ
ングローラを取った状態で複写画像をさらに１回形成し
、オフセット現象が生ずるか否かを調べた。評価は、熱
ローラ上の汚れが認められずしかもオフセット現象が発
生しなかった場合を「○」、熱ローラ上の汚れが認めら
れたがオフセット現象が発生しなかった場合を「△」、
熱ローラ上の汚れが認められしかもオフセット現象が発
生した場合を「×」とした。

（３）熱ローラ表層の剥離と画像汚れ １０万回後において熱ローラ表層を目視により観察して
熱ローラ表層の剥離の有無を調べ、次いで複写画像をさ
らに１回形成し、熱ローラ表層の剥離部分に起因する画
像汚れが生ずるか否かを調べた。評価は、熱ローラ表層
の剥離が認められずしかも画像汚れが発生しなかった場
合を「○ｊ１熱ローラ表層の剥離が認められたが画像汚
れが発生しなかった場合を「△」、熱ローラ表層の剥離
が認められしかも画像汚れが発生した場合を「×」とし
た。

（４）バックアップローラ汚れおよび裏面画像汚れ１０
万回後において、バックアップローラ（下ローラ）の表
層を目視により観察してバックアップローラの汚れの有
無を調べ、次いで両面複写画像をさらに１回形成し、裏
面画像に汚れが生ずるか否かを調べた。評価は、バック
アップローラの汚れが認められずしかも裏面画像汚れが
発生しなかった場合を「○」、バックアップローラの汚
れが多少認められたが裏面画像汚れが発生しなかった場
合を「△」、バックアップローラの汚れが認められしか
も裏面画像汚れが発生した場合を「×」とした。

く実写テスト２〉 上記実写テスト１において、複写画像の形成を連続して
１３万回としたほかは同様にして評価した。

結果を後記第５表に示す。

く実写テスト３〉 上記実写テスト１において、環境条件を高温高湿（温度
３０℃、相対湿度８０％）に変更したほかは同様にして
評価した。結果を後記第６表に示す。

以上の実施例の結果からも理解されるように、本発明に
よれば、いかなる環境条件下においても熱ローラの表層
の早期損傷を伴わずに、またオフセット現象を伴わずに
十分な強度で加熱定着を多数回にわたり安定に行うこと
ができ、また両面複写を行っても複写画像を汚染するこ
とがない。さらに多数回にわたる複写画像の形成におい
ても鮮明な画像が得られた。

これに対して、比較例１によれば、トナーの結着樹脂が
３価の多価アルコール単量体組成物からなるポリエステ
ルであるため、定着強度が不十分であった。

また、比較例２によれば、３８０℃での溶融粘度が過大
のフッ素系樹脂よりなる表層を有する比較熱ローラ１を
用いたため、熱ローラ汚れによるオフセット現象が発生
し、また熱ローラ表層の剥離による画像汚れ、両面複写
においては裏面画像汚れが発生した。

〔発明の効果〕

以上詳細に説明したように、本発明によれば、特定の非
線状重合体をトナーの結着樹脂として用い、しかも特定
のフッ素系樹脂により熱ローラの表層を構成したので、
両者の相乗作用により、十分な定着強度で加熱定着を達
成しながら、ピンホールに起因する熱ローラ表層の早期
損傷の発生を防止することができ、熱ローラの耐久性を
著しく向上することができ、また両面複写も画像汚れを
伴わずに良好に達成することができる。

また、特定のポリエステルにより溶融トナーの粘弾性が
好適な範囲となるため、オフセット現象の発、生を伴わ
ずに良好な定着画像を形成することができる。

そして、特定のポリエステルとして、さらに酸価（ＡＶ
）に対する水酸基価（ＯＨＶ）の比ＯＨＶ／ＡＶの値が
１．０〜５．０であるものを用いることにより、耐オフ
セット性および高温高湿下での定着性を向上することが
できる。

また、フッ素系樹脂が四フッ化エチレン・パーフルオロ
アルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）または四フ
ッ化エチレン・六フッ化プロビレン共重合体（Ｆ　Ｅ　
Ｐ）であることにより、優れた耐熱性、非粘着性、静摩
擦係数、耐薬品性が得られ、熱ローラ表層の耐久性が格
段に向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は画像形成装置の一例を示す説明図、第２図は熱
ローラ定着器の一例を示す説明図である。 １０・・・感光体　　　　　　２１・・・帯電器２２・
・・露光光学系　　　　２３・・・現像器２５・・・転
写電極　　　　　２６・・・分離電極３０・・・定着器
　　　　　　４０・・・原稿台５０・・・クリーニング
器　　６０・・・熱ローラ６１・・・芯金　　　　　　
　６２・・・熱ローラ表層６３・・・ヒータ　　　　　
　６４・・・ニップ部領域７０・・・バックアップロー
ラ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）トナー像を熱ローラにより加熱定着する工程を含
   む画像形成方法において、 熱ローラの表層が、３８０℃での溶融粘度が１０＾８ｐ
   ｏｉｓｅ以下のフッ素系樹脂よりなり、 トナーが、ワックスと、下記成分（１）〜（３）を含む
   単量体組成物を縮重合反応させて得られるポリエステル
   よりなる結着樹脂とを含有してなることを特徴とする画
   像形成方法。 成分（１）；３価以上の多価カルボン酸 成分（２）；芳香族ジカルボン酸 成分（３）；芳香族ジオール
2. （２）ポリエステルにおける酸価（ＡＶ）に対する水酸
   基価（ＯＨＶ）の比ＯＨＶ／ＡＶの値が１．０〜５．０
   であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成方法
   。
3. （３）フッ素系樹脂が四フッ化エチレン・パーフルオロ
   アルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）または四フ
   ッ化エチレン・六フッ化プロピレン共重合体（ＦＥＰ）
   であることを特徴とする請求項１または２に記載の画像
   形成方法。