JPH09120225A

JPH09120225A - 画像定着方法

Info

Publication number: JPH09120225A
Application number: JP27870195A
Authority: JP
Inventors: Yoshimitsu Ishihara; 由架石原; Masanori Ichimura; 正則市村; Michio Take; 道男武; Shuichi Taniguchi; 秀一谷口
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1995-10-26
Filing date: 1995-10-26
Publication date: 1997-05-06

Abstract

(57)【要約】【課題】画像強度、光沢性、低温定着性のバランスに
優れた定着トナ−像を、コスト面等の観点から、より有
効に形成可能とする画像定着方法を提供する。【解決手段】定着装置を用いてトナー像を転写体上に
加熱定着する画像定着方法であって、トナー像は、数平
均分子量Ｍｎが２５００ないし５０００、重量平均分子
量Ｍｗが８０００ないし３５００００等の物性を満た
し、特定のジオール成分を多価アルコール成分として含
有するポリエステル樹脂を、含有するトナーからなる。
しかも、上記定着装置では、弾性体１３が被覆された加
熱定着ロール１と、複数の支持ロール２、３、４によっ
て張架された耐熱ベルト６とが設けられている。耐熱ベ
ルト６と加熱定着ロール１との間にニップを形成するよ
う耐熱ベルト６が加熱定着ロール１のまわりに巻付けら
れ、ニップの出口において耐熱ベルト６の内側に圧力ロ
ールが配されている。耐熱ベルト６を介して圧力ロール
７が加熱定着ロール１の弾性体１３に歪みを生じさせて
いる。

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、静電印刷法等において、静電荷像の現像のため
に使用する静電荷像現像用トナーを定着装置によって画
像定着させる画像定着方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真法等、静電潜像を経て、画像情
報を可視化するために用いられるトナーは、複写を繰り
返す間、現像機内で帯電付与部材や他の部材との接触に
よりストレスもしくは衝撃力を受けているため、構造
的、特性的に劣化を起こし、画質に影響を及ぼす。した
がって、長期にわたって高い画質を確保するためにはト
ナーの主要成分である結着樹脂は機械的な衝撃力に耐え
うるものであることが必要である。なかでも、画像形成
の定着工程に加熱ローラー定着方式を採用する場合、ト
ナー中の結着樹脂が有する熱的特性が重要であることが
知られている。

【０００３】また最近では、フルカラー複写機が注目を
浴びており、定着性の面からフルカラー独自の要求特性
を満たす必要性も生じてきている。フルカラー複写の画
像形成方法は減法彩色法等の三色合成方法を基礎として
おり、具体的には、まず、露光により感光体上に少なく
とも３種類の静電潜像を形成した後、トナーを一色づつ
複数回現像、転写を繰り返し、紙等の同一支持体上に少
なくとも異なる３種のトナー層を形成させる。次いでこ
のように重ね合わせられた像を熱ローラー等を用いて一
回で定着させるものである。

【０００４】この場合、現像、転写工程が一回である白
黒現像に比べ、カラー現像では数種のトナー層が重ねら
れている分だけ定着像の厚さが厚くなり、また白黒原稿
より定着画像面積が大きいため、定着画像表面の強度不
足に起因して、画像に亀裂が生じ、光沢が損なわれた
り、折り曲げた際画像欠損を生じる恐れがある。そこ
で、定着されるカラートナーの結着樹脂として、適度な
光沢と優れた強度適性を保持させるために、分子凝集力
の大きいポリエステル樹脂を用いることが行われてい
る。しかし、さらに、強度を大きくするために分子量の
大きいポリエステル樹脂を用いるとトナーの軟化温度が
上昇してしまうため、加熱ローラー定着の温度を高くす
る必要があり、トナーに強く望まれている低温定着性が
損なわれることになる。

【０００５】したがって、画像強度、光沢性、低温定着
性のバランスに、より優れたトナ−を見い出すことが求
められている。

【０００６】しかし、高品質な画像をより安価に定着す
ることは、利用するトナーにのみ依存するわけではな
い。例えば、どのように高品質なトナーを利用しても、
その品質を他の要因が阻害すれば、好結果は得られな
い。ゆえに、上記のような優れたトナーを見い出すだけ
でなく、そのトナーの像をより有効に定着させる画像定
着方法を見い出すことが重要な課題の一つ（第１の課
題）となる。

【０００７】ところで、現在フルカラー複写機の市場は
オフィスユースから各種デザイン専門業者あるいは軽印
刷業と幅広く適用範囲を広げつつある。しかし現在商品
化されているフルカラー複写機は、定着時のローラーか
らのトナーの剥離促進、ローラーの長寿命化、オフセッ
ト防止の目的で、離型剤として離型性オイル、例えばシ
リコン、フッ素オイルを熱ローラーに塗布する等の工夫
がなされ、何らかの形で離型剤であるオイル塗布を行っ
ているのが殆どである。これらのオイル塗布装置を具備
した定着機によって定着されたカラー画像の支持体は、
表面にオイルが存在するためボールペンによる書き込
み、粘着テープの接着ができないだけでなく、オーバー
ヘッドプロジェクター（ＯＨＰ）シート上に定着した画
像の色再現性・透明性を著しく悪化させるといった問題
がある。一方、離型性オイルの塗布量を低減した場合、
使用開始初期は、ローラー表面の平滑性や清浄性のた
め、ある程度の離型性は維持される。しかし、カラー画
像用に画像面積が大きく、紙等の支持体上のトナー被覆
率が白黒複写画像に比べて著しく大きいカラー複写を繰
り返し行うと、次第にローラーの離型性は低下し、オフ
セットを起こしやすくなる傾向がある。そこで、従来フ
ルカラー画像に要求される画像転写体の光沢を維持しつ
つ、加熱ローラーに供給する離型剤の量を低減させるた
め、結着樹脂の粘弾性をあげて、トナー溶融時の表面凝
集力を高めること等でトナー自体に剥離性を持たせるこ
とが試みられている。しかしながら、樹脂の重合度を上
げたり、架橋して粘弾性を上昇させると、それに伴っ
て、粉砕性が悪化するという問題がある。従って、高画
質の要請に適合する小粒状のトナーを得るための粉砕が
困難となり、生産効率が低下し、製造コストの上昇を招
くという問題が生じる。

【０００８】従って、これらを解決することも重要な課
題（第２の課題）となる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
まず第１の目的は、前記第１の課題を解決すること、つ
まり、画像強度、光沢性、低温定着性のバランスに優れ
た定着トナ−像を、コスト面、その他できるだけ多くの
観点から、より有効に形成可能とする画像定着方法を提
供することにある。

【００１０】更に、本発明の第２の目的は、第２の課題
をも解決すること、つまり、ボールペンによる書き込み
易さ、粘着テープの接着し易さ、オーバーヘッドプロジ
ェクター（ＯＨＰ）シート上に定着した画像の色再現性
・透明性、オフセット耐性、及びトナー粉砕性等へも好
影響をもたらしうる画像定着方法を提供することにあ
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記第１の目的を達成可
能な本発明は、定着装置を用いてトナー像を転写体上に
加熱定着する画像定着方法であって、トナー像が、数平
均分子量Ｍｎが２５００ないし５０００、重量平均分子
量Ｍｗが８０００ないし３５００００、軟化点が１１０
ないし１３０°Ｃ、ガラス転移温度が６０ないし７５°
Ｃであり、下記一般式（１）で表されるジオール成分を
多価アルコール成分として含有するポリエステル樹脂
を、結着樹脂として含有してなるトナーからなり、

【００１２】

【化３】

【００１３】［式中、複数のＲは、互いに独立にエチレ
ン基及びプロピレン基から選択され、ｘおよびｙは互い
に独立に１以上の整数から選択され、２≦ｘ＋ｙ≦６で
ある。］前記定着装置は、弾性体が被覆された加熱定着ロール
と、複数の支持ロールによって張架された耐熱ベルトと
が設けられ、該耐熱ベルトと前記加熱定着ロールとの間
にニップ（ロール圧接部を意味する）を形成するよう耐
熱ベルトが加熱定着ロールのまわりに所定角度だけ巻付
けられ、前記ニップの出口において前記耐熱ベルトの内
側に圧力ロールが配され、前記耐熱ベルトを介して該圧
力ロールが前記加熱定着ロールの弾性体に歪みを生じさ
せている定着装置を用いる、画像定着方法である。

【００１４】かかる本発明では、トナーに特定のポリエ
ステル樹脂を結着樹脂として利用することによって、画
像強度、光沢性、低温定着性等のバランスに優れたトナ
ー像が形成される。しかも、種々のタイプが知られてい
る定着装置のうち、本願出願人が既に特願平４−９１４
２号（特開平５−１５０６７９号）で提案した特定タイ
プの装置を上記トナ−に対し、組み合わせ利用すること
によって、上記のように高品質なトナー像が損傷なく且
つ有効に、また、コスト面等でも有利に製造できること
が明らかとなった。

【００１５】上記第２の目的を達成可能な本発明は、上
記定着装置の加熱定着ロールに対し、そのロールに離型
剤を塗布可能な離型剤塗布装置を配し、離型剤として、
下記一般式（２）で表されるシリコーン組成物を用いる
上記画像定着方法である。

【００１６】

【化４】

【００１７】［式中、Ａは、−Ｒ¹ＮＨ₂，−Ｒ¹ＮＨ
Ｒ²ＮＨ₂，−Ｒ¹−Ｏ−Ｙｅ−Ｈまたは−Ｈを表し、
（但し、Ｒ¹およびＲ²は互いに独立に炭素数１〜８の
アルキレン基から選択され、Ｙは炭素数２〜４のアルキ
レンオキシ基を表し、ｅは０〜１０である。Ａが複数存
在する場合に、互いに独立に上記から選択される）、ａ
は０〜１０、ｂは０〜１０００、ｃは２または３、ｄは
０または１であり、かつｃ＋ｄ＝３であり、ａおよびｂ
は同時に０であることはない。］このような特定のシリ
コーン組成物を離型剤として利用することで、総合面で
特に有利な画像定着方法となる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明を実施の形態によっ
て、より詳細に説明する。

【００１９】まず、本発明の画像定着方法で用いるトナ
−について説明する。そのトナ−は、結着樹脂として、
特定のポリエステル樹脂を含む。

【００２０】ポリエステル樹脂は、一般に、多価アルコ
ール成分と多価カルボン酸とから合成されるが、本発明
において、トナーの結着樹脂として用いられる上記特定
のポリエステル樹脂は、その多価アルコール成分とし
て、少なくとも上記一般式（１）で表されるジオール成
分を必須の構成成分として含有する。

【００２１】上記一般式（１）で表される化合物として
は具体的にはビスフェノールＡエチレンオキサイド付加
物や、ビスフェノールＡプロピレンオキサイド付加物等
が挙げられる。さらに具体的には、ポリオキシプロピレ
ン（６）−２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プ
ロパン、ポリオキシエチレン（２，２）−２，２−ビス
（４−ヒドロキシフェニル）プロパン、ポリオキシプロ
ピレン（２）−２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニ
ル）プロパン、ポリオキシプロピレン（２，０）−ポリ
オキシエチレン（２，０）−２，２−ビス（４−ヒドロ
キシフェニル）プロパンなどが挙げられる。

【００２２】多価アルコール成分には、一般式（１）で
表されるジオール成分とともに、他の多価アルコール成
分を併用することができる。例えば二価アルコール成分
として、エチレングリコール、プロピレングリコール、
１，４−ブタンジオール、２，３−ブタンジオール、ジ
エチレングリコール、トリエチレングリコール、１，５
−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、ネオ
ペンチルグリコール、１，４−シクロヘキサンジメタノ
ール、ジプロピレングリコール、ポリエチレングリコー
ル、ポリプロピレングリコール、ビスフェノールＡ、水
素添加ビスフェノールＡなどを用いることができる。ま
た、三価以上のアルコール成分としては、ソルビトー
ル、１，４−ソルビタン、トリメチロールプロパン等を
用いることができる。

【００２３】但し、上記一般式（１）で表されるジオー
ル成分とともに、他の多価アルコール成分を併用する場
合、上記一般式（１）で表されるジオール成分は、多価
アルコール成分のうち、好ましくは、３０モル％以上、
より好ましくは、５０モル％以上とする。３０モル％未
満では、本発明の効果のいずれかが十分に得られないお
それがあり、好ましくない。

【００２４】また、本発明に使用するポリエステル樹脂
の多価カルボン酸は、その種類に関して特に限定されな
いが、例えばマレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸、
フタル酸、テレフタル酸、イソフタル酸、マロン酸、コ
ハク酸、グルタル酸、ドデセニルコハク酸、ｎ−オクチ
ルコハク酸、ｎ−ドデセニルコハク酸、１，２，４−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、１，２，４−ナフタレントリカルボン
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−メチレンカルボキシル
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、トリメリット
酸、ピロメリット酸およびこれらの酸の低級アルキルエ
ステルを用いることができる。

【００２５】好ましいものは、芳香族ジカルボン酸、長
鎖アルキル脂肪族ジカルボン酸及び脂肪族ジカルボン酸
と、そのエステル化合物が挙げられる。具体的には、テ
レフタル酸、イソフタル酸、フマル酸及びコハク酸やこ
れらの誘導体である。

【００２６】本発明に使用するポリエステル樹脂は、テ
トラヒドロフラン不溶分を含まないことが望ましい。そ
のようなポリエステル樹脂を合成する際には、その分子
量が適切な範囲となった時点で反応を終了する等の方法
によって、生成するポリエステル樹脂の分子量が高くな
りすぎないようにして調製する必要がある。その際に、
適度な分子量に制御するために、三価以上のモノマー、
例えば、トリカルボン酸、テトラカルボン酸、トリメチ
ロールプロパン、トリメリット酸等を併用することがで
きる。

【００２７】本発明においては、ポリエステル樹脂は数
平均分子量Ｍｎが２５００〜５０００の範囲にあること
が必要であり、より好ましくは２５００〜３５００の範
囲である。

【００２８】Ｍｎが５０００より大きい場合には、トナ
ーの粉砕性が著しく低下し生産性が悪化し、一方２５０
０未満では、トナー像の強度が低下し、過粉砕（複写機
の現像機内でトナーが粉砕）され易くなるという問題が
ある。

【００２９】また、ポリエステル樹脂の重量平均分子量
Ｍｗは、８０００〜３５００００の範囲にあることが必
要である。Ｍｗが３５００００より大きい場合にはトナ
ーの粉砕性が低下し、他方、８０００未満ではポリエス
テルの分子凝集力が低下しトナーの剥離性が悪化する。

【００３０】さらに、本発明に使用するポリエステル樹
脂は、その軟化点Ｔｍが１１０〜１３０°Ｃの範囲にあ
ることが必要であり、また、そのガラス転移点Ｔｇが６
０〜７５°Ｃの範囲にあることも必要である。

【００３１】Ｔｍが１１０°Ｃ未満の場合には微少オイ
ル供給下で熱ローラーからのトナー剥離性は初期的には
良好であっても、数万枚コピーを重ねるにしたがって剥
離性が急激に悪化し、耐ホットオフセット性も不十分と
なる。一方１３０°Ｃを越えると低温定着性、定着表面
の光沢性が低下する傾向にある。また、Ｔｇは６０°Ｃ
未満の場合には、トナーの保存安定性が悪化し、高温高
湿下などでは現像機内での凝集が問題となるが、その一
方で、７５°Ｃを越えると低温定着性が悪化するといっ
た懸念が生じる。

【００３２】本発明において、トナーには、通常通り、
着色剤が利用されるが、その着色剤としては、当業界で
利用されている任意の着色剤が利用できる。例えば、カ
ーボンブラック、アニリンブルー、カルコイルブルー、
クロムイエロー、ウルトラマリンブルー、デュポンオイ
ルレッド、キノリンイエロー、メチレンブルークロリ
ド、フタロシアニンブルー、マラカイトグリーンオキサ
レート、ランプブラック、ローズベンガル、Ｃ．Ｉ．ピ
グメント・レッド４８：１、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッ
ド１２２、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド５７：１、Ｃ．
Ｉ．ピグメント・イエロー９７、Ｃ．Ｉ．ピグメント・
イエロー１２、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー１７、
Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブルー１５：１、Ｃ．Ｉ．ピグメ
ント・ブルー１５：３を代表的なものとして例示するこ
とができる。

【００３３】本発明において、着色剤の含有量は、トナ
ー全体の２重量％から８重量％の範囲が好ましい。着色
剤の含有量が２重量％より少なくなると着色力が弱くな
り、８重量％より多くなると、トナーの帯電量に悪影響
を及ぼす場合があり、またカラートナーの場合その透明
性が悪化する。また、トナーの体積平均粒子径は、４〜
９μｍが好ましい。

【００３４】また、本発明におけるトナーには、耐オフ
セット性を完全なものにするために離型剤を添加しても
よい。さらに、トナーに耐久性、流動性あるいはクリー
ニング性を向上させることを目的として必要に応じて、
シリカ、酸化チタン、酸化アルミニウム等の無機微粉
末；脂肪酸若しくはその誘導体又はそれらの金属塩等の
有機微粉末；フッ素系樹脂やポリエチレン微粒子、アク
リル系樹脂微粉末等の樹脂微粉末等の樹脂微粒子を、外
添剤として添加してもよい。

【００３５】本発明において、トナーは、一成分現像剤
または二成分現像剤として用いられる。二成分現像剤と
して用いる場合にはキャリアと混合して使用される。こ
のキャリアとしては、フェライト、酸化鉄粉、ニッケル
あるいは磁性金属粉キャリア、これらを樹脂でコートし
たコートキャリア、磁性粉分散型キャリア等、当業界で
利用され得るものを用いることができる。

【００３６】本発明の画像定着方法では、特定の上記ト
ナーが利用され、且つ以下に詳述する特定の定着装置が
利用される以外は、当業界で利用される、帯電、露光、
現像、定着を経る任意の画像定着方法が利用できる。本
発明は、白黒の画像形成に利用してもよいが、特に多色
カラー画像形成に効果的である。

【００３７】多色カラー画像形成は、上記したシアン、
マゼンタ、イエロー等のカラートナーおよび必要に応じ
て黒トナーを用いて実施する。具体的には、例えば、帯
電装置、各色に対応する露光手段、感光体上に各色の現
像剤を供給する４つの現像機、および定着装置を備えた
複写装置を用いて、感光体を均一帯電した後、まず第１
色に対応する像露光を行って静電潜像を形成し、これを
第１色のカラートナーで現像し、次いで、同様にして順
次第２色以降の静電潜像の形成およびカラートナーによ
る現像を繰り返し、転写体上に各色トナー層が重ね合わ
された未定着のトナー像を形成する。この未定着像を定
着装置で定着させることにより、所望の多色カラー画像
を形成する。

【００３８】本発明では、定着工程で、ベルトニップ方
式の特定の定着装置を利用する。その定着装置の一形態
を模式的に図１に示す。

【００３９】図示するように、この定着装置は、加熱定
着ロール１と、複数の支持ロール２、３、４と、それら
によって張架された耐熱ベルト（エンドレスベルト）５
とを有する。

【００４０】耐熱ベルト５と加熱定着ロール１との間に
ニップを形成するように、耐熱ベルト５は、加熱定着ロ
ール１の回りに所定角度だけ巻付けられている。この角
度は、通常、１０〜６５°、好ましくは、２０〜６０
°、より好ましくは、３０〜５０°の範囲である。

【００４１】加熱定着ロール１は、加熱源としてのハロ
ゲンランプ１１が内蔵された金属製の中空ロール１２上
に、０．５ｍｍ以上の弾性体の下地層１３、更にトップ
コート１４が順次被覆されて、構成されている。この定
着ロール１は、温度センサ５により表面温度が監視され
て、所定温度に制御可能となっている。

【００４２】本定着装置では、ニップの出口において耐
熱ベルト６内側に圧力ロール７が更に配設されており、
圧力ロール７は、圧縮コイルスプリング８によって耐熱
ベルト６を介して加熱定着ロール１を圧接している。こ
うして、加熱定着ロール１の弾性体に歪みを生じさせ
る。圧力ロール７は、加熱定着ロール１に歪みを低荷重
で効率良く与えるため、加熱定着ロール１より小径で、
その表面は、硬質であるほうが望ましい。

【００４３】支持ロール３は、モータ９によって駆動可
能とされ、駆動ロールとして機能し、耐熱ベルト６及び
加熱定着ロール１は矢印Ａの方向に従動回転する。

【００４４】また、この定着装置には、オイル用容器２
１と３つの接触したロール２２、２３、２４とからなる
離型オイル（離型剤）塗布装置２０とが付設されてい
る。その１つのロール２２は、加熱定着ロール１に、１
つのロール２４は、オイル用容器２１内に入れられた離
型オイルに接触するように配されている。

【００４５】この装置において、未定着トナー像３０を
有する転写体３１（例えば紙）が、耐熱ベルト６に移送
され、更に、所定温度に制御された加熱定着ロール１
と、耐熱ベルト１を介して圧力ロール７とが形成するニ
ップに進み、そこで加熱圧接され、結果的に、定着が行
われる。

【００４６】なお、離型オイル塗布装置２０から、加熱
定着ロール１を介して、離型オイルが転写体３１に塗布
され、転写体３１の離型がスムーズに行われる。

【００４７】本発明においては、上記に例示されるよう
な離型剤塗布装置によって、転写体へ離型剤を塗布し、
しかもその量が２．０×１０^-6〜２．０×１０^-5ｇ／ｃ
ｍ²になるように加熱定着ロールに離型剤を塗布するこ
とが好ましい。

【００４８】その塗布量が上記下限未満である場合に
は、剥離に対する加熱定着ロールの長期安定性に悪影響
をおよぼす可能性があり、一方、その上限より過剰な場
合には、定着画像上へのボールペンによる記入や粘着テ
ープの貼りつけに悪影響をおよぼす可能性があり、好ま
しくない。

【００４９】本発明において、離型剤として、下記一般
式（２）で表されるシリコーン組成物である官能基含有
オルガノシロキサンを用いることが好ましい。

【００５０】

【化５】

【００５１】［式中、Ａは、−Ｒ¹ＮＨ₂，−Ｒ¹ＮＨ
Ｒ²ＮＨ₂，−Ｒ¹−Ｏ−Ｙｅ−Ｈまたは−Ｈを表し、
（但し、Ｒ¹およびＲ²は互いに独立に炭素数１〜８、
好ましくは、炭素数１〜４のアルキレン基から選択さ
れ、Ｙは炭素数２〜４、好ましくは、炭素数２〜３のア
ルキレンオキシ基を表し、ｅは０〜１０である。Ａが複
数存在する場合には、互いに独立に上記から選択され
る）、ａは０〜１０、ｂは０〜１０００、ｃは２または
３、ｄは０または１であり、かつｃ＋ｄ＝３であり、ａ
およびｂは同時に０であることはない。］なお、

【００５２】

【化６】

【００５３】と、

【００５４】

【化７】

【００５５】との単位は、どのように並んでいてもよ
い。上記一般式（２）で示されるシリコーン組成物にお
いて、好ましい具体例としては、アミノ変性オルガノポ
リシロキサンタイプの上記化合物を挙げることができ
る。特に、２５℃における粘度が１０〜１０００００ｃ
ｓのアミノ変成シリコンオイルを用いることにより、効
果を著しく向上でき、好ましい。さらに好ましくは、５
０〜１００００ｃｓ、より好ましくは１００〜１０００
ｃｓ、特に好ましくは１００〜４００ｃｓである。

【００５６】上記に例示されるような定着装置におい
て、加熱定着ロールの弾性体の円周方向の歪み量εは、
ε≧０．５％の関係式を満足することが望ましい。

【００５７】ハードロールとソフトロールが荷重のもと
で圧接した場合、ニップ領域でソフトロール表面は弾性
変形し、その表面の円周方向に歪みεを生じる。この状
態でロールを回転させ、ニップ領域を記録紙が通過する
と、記録紙は歪みを生じたニップ領域で搬送される。こ
のため、歪みを生じた弾性体ロール１回転で送り出され
る記録紙の長さはロール周長よりも円周方向歪みε分だ
け大きく搬送される。したがって、次式からεは得られ
る。

【００５８】ε＝｛弾性体ロール１回転で送り出される
記録紙の長さ）／（ε＝０の場合の弾性体ロールの周
長）｝−１歪み量εが上記関係式を満足させることによって、ニッ
プ出口での溶融トナーと定着ロール表面との付着力を減
少させる効果が得られるため、剥離性、耐ホットオフセ
ット性が、より改善される。

【００５９】なお、耐熱ベルトは少なくとも三つ以上の
支持ロールにより張架され、これらの支持ロールの一つ
は変位ロールで他の支持ロールは固定ロールで構成さ
れ、変位ロールはロール軸の位置を他の固定ロールのロ
ール軸と交差するように移動できるように構成されても
よい。この場合、耐熱ベルトの波打ち、しわ、破損を十
分に抑えることができる。

【００６０】さらに、前記変位ロールの中心軸は、耐熱
ベルトの回転方向に対して変位ロールに最も近い上流側
と下流側に位置する二つの固定ロールの中心軸を焦点と
する楕円軌跡に沿って変位するよう構成されてもよい。
この場合、ベルトのストレスが最も小さく、耐熱ベルト
の波打ち、しわ、破損をより十分に抑えることができ
る。

【００６１】前記加熱定着ロールは二つの固定ロールの
間において張架された耐熱ベルトとニップを形成するよ
うに構成されてもよい。この場合には、ロールニップ方
式よりも、小さな荷重で同等な定着性が得られ、高速定
着に適する。

【００６２】前記熱定着ロールと耐熱ベルトとのニップ
領域の前記圧力ロールの上流側において、耐熱ベルト内
側から該耐熱ベルトを介して加熱定着ロールに圧接する
弾性体ロールを設けてもよい。これによって、画像ずれ
防止能、セルフストリッピング性、定着性等が向上す
る。

【００６３】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明によれば、画
像強度、光沢性、低温定着性のバランスに優れた定着ト
ナ−像を、コスト面等、多くの観点から、より有効に形
成可能である。

【００６４】更に、定着装置の加熱定着ロール離型剤塗
布装置を配し、離型剤として、特定のシリコーン組成物
を用いた態様では、ボールペンによる書き込み易さ、粘
着テープの接着し易さ、オーバーヘッドプロジェクター
（ＯＨＰ）シート上に定着した画像の色再現性・透明
性、オフセット耐性、及びトナー粉砕性等へ、より好影
響をもたらすことができる。

【００６５】

【実施例】以下、実施例により本発明の構成、効果をさ
らに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限
定されるものではない。

【００６６】なお、以下の説明において、特に断りのな
い限り、「部」はすべて「重量部」を意味する。ポリエステルの製造表１に示した原料組成の多価アルコールと、多価カルボ
ン酸をステンレススチール製撹拌機、ガラス製窒素ガス
導入管および流下式コンデンサーを備えた１ｌ容量の４
つ口丸底フラスコ中に入れ、このフラスコをマントルヒ
ーターにセットした。次いで、ガス導入管より窒素ガス
を導入し、フラスコ内を不活性ガス雰囲気に保ちながら
昇温した。その後、０．０５ｇのジブチルスズオキシド
を加えて反応物の温度を２００°Ｃに保ち、所定時間反
応させることによりポリエステル樹脂を得た。表２に得
られたポリエステル樹脂の物性値を示す。なおガラス転
移点ＴｇはＤＳＣ法によりピークショルダーになる温度
を用い、軟化点Ｔｍはフローテスターにより求めた。

【００６７】

【表１】

【００６８】

【表２】

【００６９】実施例１〜７および比較例１〜６上記処方で得られた各組成のポリエステル樹脂（１）〜
（１１）に着色剤として、ピグメント・ブルー１５：３
を結着樹脂１００部に対して６部添加し、ヘンシェルミ
キサーで混合後、バンバリーミキサーにて溶融混練し、
冷却後ジェット式微粉砕機にて粉砕し、慣性力方式の分
級機で分級し約７μｍのトナー粒子を得た。得られたト
ナー粒子に外添剤としてチタニア微粉末をトナー１００
部に対して１．５部添加し、ヘンシェルミキサーで混合
して静電荷像現像用カラートナーを得た。

【００７０】上記実施例１〜７および比較例１〜４で
は、図１に示した構造の定着装置を利用した。

【００７１】より具体的には、加熱定着ロール１は、外
径４６ｍｍ、内径４０ｍｍのアルミニウム円筒でなる中
空ロール１２に下地層１３としてＨＴＶシリコンゴム
（ゴム硬度４５度）が２ｍｍの厚さで被覆されたもの
で、さらにその表面にトップコート層１４としてシリコ
ーンＲＴＶゴムを５０μｍの厚さにディップコートし、
鏡面状態に近い表面に仕上げられている。加熱源として
のハロゲンランプ１１は４００Ｗのものが利用され、加
熱定着ロール１の表面は温度センサー５を介して温度コ
ントローラーに１５０°Ｃに調節される。また、離型剤
オイルは離型オイル供給装置２０により均一に供給され
る。

【００７２】一方エンドレスの耐熱ベルト６は厚み７５
μｍのポリイミドフィルムであり、四個のステンレス性
ロール２、３、４、７により１０ｋｇの張力で張架され
ている。圧力ロール７は、直径１８ｍｍとされている。
なお、耐熱ベルトの巻き付け角度は定着ロールに対し
て、４５°に設定した。評価１．画像定着性の評価上記実施例１〜７および比較例１〜４で得られたトナー
それぞれ５部と樹脂被覆された鉄粉粒子（平均粒径５０
μｍ）１００部を混合して二成分現像剤を調整し、これ
を市販の電子写真複写機（富士ゼロックス社製Ａ−Ｃ
ＯＬＯＲ６３０）を用いて画像出しを行い、未定着画
像を得た。

【００７３】次いで、実施例１〜７および比較例１〜４
では、上述したベルトニップ方式の外部定着機を用い
て、比較例５、６については、Ａ−ＣＯＬＯＲ６３０
のフューザー構成と同様の外部定着機をもちいて、定着
温度を１２０°Ｃ〜２２０°Ｃの間で段階的に上昇させ
ながら画像の定着性、ホットオフセット性を評価した。
この時、加熱定着ロール１には、下記アミンオイルを
１．８×１０^-5ｇ／ｃｍ²の割合で塗布供給した。

【００７４】

【化８】

【００７５】アミンオイルの粘度は３００ｃｓであっ
た。尚、低温定着性は得られた定着画像をこすり試験機
により一定荷重をかけてこすった後、像の乱れ具合をグ
レード付し、ある一定のグレード以上になる定着温度を
最低定着温度として、低温定着性の指標とした。

【００７６】さらに、フィルム強度については２５ｍｍ
×２５ｍｍソリッド画像を１６０°Ｃで定着した後、一
定荷重のおもりを用いて折り曲げ、その部分の画像欠損
度合いを定性的に評価した。＜低温定着性＞Ａ：ほとんど画像乱れがない。

【００７７】Ｂ：こすられた跡は残るが画像情報は十分読み取ること
ができる。Ｃ：画像がこすられた方向にながれ、画像情報が読み取
りにくい。

【００７８】Ｄ：画像が一部欠落し、画像情報が著しく乱れる。Ｅ：ほとんど画像が欠落してしまう。＜フィルム強度＞Ｇ１：画像欠損は全くない。

【００７９】Ｇ２：折り曲げ部分にすじ状の後は残るが、画像の欠落
はなく問題のないレベルである。

【００８０】Ｇ３：折り曲げ部分に所どころ白い線が入り、画像が欠
落する。Ｇ４：折り曲げ部分以外にも画像欠落が生じる。２．保存安定性の評価耐ブロッキング性については、各トナーを５０°Ｃ、相
対湿度５０％の条件下で２４時間放置した後の凝集物の
割合を評価した。評価基準は次のとおりである。

【００８１】◎：凝集が見られない。○：凝集物が０．
５重量％未満。△：凝集物が０．５重量％以上２重量％
未満、×：２重量％以上３．粉砕性の評価ジェット式粉砕機を用い、粉砕粒度が７μｍを得るため
の粉砕能力をトナー１を基準とし、トナー１の粉砕能力
の８０％以上のものを○、その粉砕能力５０〜８０％の
ものを△、その粉砕能力５０％以下のものを×として評
価した。４．ＯＨＰシートの透明性ＯＨＰシート上に４ｃｍ×５ｃｍの未定着ソリッド画像
を形成し、前述した離型剤オイル塗布量として、１６０
°Ｃで定着した後、ＯＨＰの透明性を下記基準により、
目視にて感応評価を行った。

【００８２】Ａ：色再現性、透明性ともに優れている。Ｂ：色再現性には問題ないが、透明性が若干悪い。

【００８３】Ｃ：色再現性、透明性が悪く、ＯＨＰ投影像が全体的に
くすんでみえる。以上の結果を表３に示す。

【００８４】

【表３】

【００８５】表３からも明らかなように、実施例の場合
は、比較例に比べて、低温定着性、耐ホットオフセット
性、剥離性に優れ、しかも、定着されたソリッド画像に
おいては折り曲げ等にも耐えうる十分なフィルム強度を
有している。また、ＯＨＰシート上へ定着されたカラー
画像においては、そのＯＨＰ投影像の色再現性、透明性
が優れている。さらに、保存安定性が良好で、小粒径の
トナーの製造に適する粉砕性が著しく改善されている。
さらに、ロールニップ方式に比べて、ベルトニップ方式
を用いた実施例ではより低温定着性が改善できることが
分かった。実施例８〜１３及び比較例７〜１０実施例１で得られたトナー５部と樹脂被覆された鉄粉粒
子（平均粒径５０μｍ）１００部を混合して二成分現像
剤を調整し、これを市販の電子写真複写機（富士ゼロッ
クス社製Ａ−ＣＯＬＯＲ６３０）を用いて５ｃｍ×
１０ｃｍの未定着ソリッド画像を得た。ついで、上記実
施例１〜７および比較例１〜４で用いたベルトニップ方
式の定着装置を用いて、装置のニップ荷重を２０ｋｇに
固定し、定着速度１６０ｍｍ／ｓｅｃで表４に示す異な
る定着条件にて定着テストを行い、セルフストリッピン
グ性、長期剥離性、ボールペンの書き込みの可否を評価
した。尚、長期剥離性については、下記基準によりグレ
ード付を行い、剥離性の指標とした。

【００８６】Ｇ１：１００００枚定着した後もロールへ
の巻き付きやオフセットはなく剥離性に問題なし。

【００８７】Ｇ２：１００００枚程度から、紙の「こ
し」により、かろうじて剥離している様子が見受けられ
るが、ロールへの巻き付きやオフセットはなく、繰り返
しの使用には問題ないレベル。

【００８８】Ｇ３：７０００枚程度からごくわずかなオ
フセット現象が見られはじめ、１００００枚までには巻
き付きが発生した。

【００８９】Ｇ４：５０００枚程度から顕著なオフセッ
ト現象が見られはじめそれ以降は、巻き付きが絶えず発
生した。

【００９０】Ｇ５：数百枚程度から、顕著なオフセット
現象が見られはじめそれ以降は、巻き付きが絶えず発生
した。

【００９１】以上の結果を表４に示す。

【００９２】

【表４】

【００９３】表４からも明らかなように、実施例の場合
は比較例に比べてセルフストリッピング性、繰り返しに
よる長期剥離性にすぐれ、しかも定着画像へのボールペ
ンの書き込みが可能であった。また、従来のロールニッ
プ方式では、通常ニップ荷重を５０〜１２０ｋｇとベル
トニップ方式に比べて著しく高く設定する必要がある
が、本発明のベルトニップ方式ではより小さなニップ荷
重でセルフストリッピングが可能であることが分かっ
た。実施例１４および比較例１２実施例１４は実施例８と同様の定着装置、比較例１２は
ロールニップ方式の定着装置を用いて、カラートナーが
２．０ｍｇ／ｃｍ²の密度で転写された未定着ソリッド
画像を、定着温度１６０°Ｃで表５に示す定着条件にて
５０枚連続で定着テストを行い、繰り返し剥離性、紙し
わを評価した。このとき、ロールニップ方式の定着装置
の荷重は、１６０°Ｃの定着温度、定着速度２００ｍｍ
／ｓｅｃの定着テスト初期にセルフストリッピングでき
る荷重およびニップ幅に設定し、離型剤オイルとして
は、実施例８で用いたアミノ変性シリコーンオイルであ
り、その塗布量は１．８×１０^-5ｇ／ｃｍ²とした。

【００９４】その結果を表５に示す。

【００９５】

【表５】

【００９６】この表からも分かるように、ベルトニップ
方式では、３５０ｍｍ／ｓｅｃのような高速において
も、良好な剥離性を示し、しかもロールニップ方式で、
見られるような紙しわの発生を著しく改善するものであ
った。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に用いる定着装置の、一実施形態の模式
図である。

【符号の説明】

１加熱定着ロール２、３、４支持ロール６耐熱ベルト７圧力ロール１１ハロゲンランプ１２中空ロール１３下地層（弾性体）１４トップコート２０離型オイル塗布装置２１オイル用容器２２、２３、２４ロール３１転写体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者谷口秀一神奈川県南足柄市竹松1600番地富士ゼロックス株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】定着装置を用いてトナー像を転写体上に
加熱定着する画像定着方法であって、トナー像が、数平均分子量Ｍｎが２５００ないし５００
０、重量平均分子量Ｍｗが８０００ないし３５０００
０、軟化点が１１０ないし１３０°Ｃ、ガラス転移温度
が６０ないし７５°Ｃであり、下記一般式（１）で表さ
れるジオール成分を多価アルコール成分として含有する
ポリエステル樹脂を、結着樹脂として含有してなるトナ
ーからなり、【化１】［式中、複数のＲは、互いに独立にエチレン基及びプロ
ピレン基から選択され、ｘおよびｙは互いに独立に１以
上の整数から選択され、２≦ｘ＋ｙ≦６である。］前記定着装置は、弾性体が被覆された加熱定着ロール
と、複数の支持ロールによって張架された耐熱ベルトと
が設けられ、該耐熱ベルトと前記加熱定着ロールとの間
にニップを形成するよう耐熱ベルトが加熱定着ロールの
まわりに所定角度だけ巻付けられ、前記ニップの出口に
おいて前記耐熱ベルトの内側に圧力ロールが配され、前
記耐熱ベルトを介して該圧力ロールが前記加熱定着ロー
ルの弾性体に歪みを生じさせている定着装置を用いる、
画像定着方法。
【請求項２】前記定着装置の加熱定着ロールに対し、
そのロールに離型剤を塗布可能な離型剤塗布装置を配
し、離型剤として、下記一般式（２）で表されるシリコ
ーン組成物を用いる請求項１に記載の画像定着方法。【化２】［式中、Ａは、−Ｒ¹ＮＨ₂，−Ｒ¹ＮＨＲ²ＮＨ₂，
−Ｒ¹−Ｏ−Ｙｅ−Ｈまたは−Ｈを表し、（但し、Ｒ¹
およびＲ²は互いに独立に炭素数１〜８のアルキレン基
から選択され、Ｙは炭素数２〜４のアルキレンオキシ基
を表し、ｅは０〜１０である。Ａが複数存在する場合
に、互いに独立に上記から選択される）、ａは０〜１
０、ｂは０〜１０００、ｃは２または３、ｄは０または
１であり、かつｃ＋ｄ＝３であり、ａおよびｂは同時に
０であることはない。］
【請求項３】前記離型剤の前記転写体への塗布量が、
２．０×１０^-6ｇ／ｃｍ²〜２．０×１０^-5ｇ／ｃｍ²
となるように離型剤を供給しながら定着を実施する請求
項１又は２に記載の画像定着方法。
【請求項４】前記弾性体は、０．５mm以上の厚みで被
覆されている請求項１〜３いずれかに記載の画像定着方
法。
【請求項５】前記加熱定着ロールの弾性体円周方向の
歪み量εは以下の関係式を満足する請求項１〜４いずれ
かに記載の画像定着方法。 ε≧０．５％
【請求項６】下記一般式（１）で表されるジオール成
分がビスフェノールＡエチレンオキサイド付加物又はビ
スフェノールＡプロピレンオキサイド付加物である請求
項１〜５いずれかに記載の画像定着方法。