JPH09138602A

JPH09138602A - 画像定着方法

Info

Publication number: JPH09138602A
Application number: JP29653295A
Authority: JP
Inventors: Tatsuya Nagase; 達也長瀬; Yoshiki Nishimori; 芳樹西森; Akizo Shirase; 明三白勢
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1995-11-15
Filing date: 1995-11-15
Publication date: 1997-05-27

Abstract

(57)【要約】【課題】オフセット現象を有効に防止したうえで、ト
ナー像が確実に定着され、光沢度の小さい定着画像を形
成することができる画像定着方法の提供。【解決手段】下記の定着器のローラー間に、下記のト
ナーによるトナー像を担持した記録材を通過させて定着
させる。定着器：それぞれシリコーンゴム層およびフッ素樹脂層
を有する互いに圧接された一対のローラーを具え、シリ
コーンゴム層はＪＩＳ−Ａ硬度が１５〜４５度のシリコ
ーンゴムよりなり、一対のローラーの表面硬度の差が０
〜５度である。トナー：ＴＨＦ不溶分が２０〜４０重量％で、ＴＨＦ可
溶分の分子量およびその分布が特定の範囲にある架橋ス
チレン−アクリル系樹脂と、二価芳香族カルボン酸およ
び二価芳香族アルコールにより得られる、分子量および
その分布が特定の範囲にある線状ポリエステル樹脂とよ
りなる結着樹脂を含有してなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、記録材に担持され
たトナー像を定着する画像定着方法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】電子写真方式による画像形成方法におい
ては、光導電性感光体よりなる静電潜像担持体の表面を
帯電させて露光することにより、当該静電潜像担持体の
表面に静電潜像を形成し、この静電潜像をトナーにより
現像し、得られたトナー像を記録材に転写した後、これ
を定着させることにより、可視画像が形成される。一
方、静電潜像担持体は、トナー像が転写された後に、そ
の表面が除電され、さらに転写されずに残留したトナー
がクリーニングされたうえで、次の画像形成に供され
る。

【０００３】このような画像形成方法に用いられるトナ
ーは、単に現像工程に付されるのみならず、それ以降の
工程、すなわち転写工程および定着工程にも付されるの
で、その性能として、良好な現像性のみでなく、良好な
転写性および定着性を有することが要求されている。

【０００４】トナーの定着方法としては、従来、種々の
方法が知られているが、一般に加熱定着方式による方法
が有利であり、特に効率が高くて高速定着が可能である
観点から、熱ローラー定着等の接触加熱方式による方法
が好適である。然るに、接触加熱方式による定着方法に
おいては、オフセット現象が発生しやすい、という問題
がある。そのため、かかる接触加熱方式による定着方法
に適用されるトナーにおいては、基本的に、低い温度で
確実に定着することができること、熱ローラー定着時に
溶融トナーが熱ローラーに移転しにくいこと、等の条件
が要求される。また、クリーニング機構を有する定着器
においては、クリーニング機構に蓄積したトナーが熱ロ
ーラーの熱を受けて再溶融し、これが熱ローラーに再移
転して画像を汚す、いわゆるはき出し現象を生じないこ
とが要求される。

【０００５】従来、トナーの定着性を改良する技術とし
ては、結着樹脂として異なる２種類の樹脂を含有してな
るトナーを用いる技術、例えば、（１）結着樹脂が、重
量平均分子量が８０００〜１６０００のポリエステル樹
脂と、重量平均分子量が２０００００〜５０００００の
ビニル系樹脂とよりなり、結着樹脂中のポリエステル樹
脂の割合が２０〜３５重量％であるトナーを用いる技術
（特開昭６０−２４４９５６号公報参照）、（２）結着
樹脂がポリエステル樹脂とビニル系樹脂とよりなり、当
該ポリエステル樹脂による直径０．５μｍ以上の不連続
相が形成されているトナーを用いる技術（特開昭６０−
２６００６２号公報参照）、（３）結着樹脂が、ポリエ
ステル樹脂と、スチレン−アクリル系樹脂とよりなり、
当該スチレン−アクリル系樹脂のゲル分量が１５〜５０
重量％であるトナーを用いる技術（特開昭６３−１２７
２５４合公報参照）、（４）結着樹脂が、ＭＩ（メルト
インデックス）が１０〜３０ｇ／１０分である樹脂と、
ＡＶ（酸価）が２０〜６０ＫＯＨｍｇ／ｇである樹脂と
よりなり、両者の割合が重量比で３０：７０〜９５：５
である負帯電トナーを用いる技術（特開平５−８８４０
４号公報参照）、（５）結着樹脂が、ＭＩが３〜８ｇ／
１０分の架橋樹脂と、ＭＩが５〜３０ｇ／１０分の非架
橋樹脂とよりなるトナーを用いる技術（特開平２−１１
１９６６号参照）、（６）結着樹脂が、ポリエステル樹
脂１００重量部と、数平均分子量が１１０００以下のビ
ニル系樹脂５〜４２重量部とよりなるトナーを用いる技
術（特開昭６２−１９５６８１号公報参照）が提案され
ている。

【０００６】しかしながら、上記の技術においては、あ
る程度オフセット現象を防止することは可能であるが、
得られる定着画像が光沢度の大きいものとなる、という
問題がある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、以上のよう
な事情に基づいてなされたものであって、その目的は、
オフセット現象を有効に防止したうえで、トナー像を確
実に定着することができ、しかも、光沢度の小さい定着
画像を形成することができる画像定着方法を提供するこ
とにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の画像定着方法
は、それぞれシリコーンゴム層およびこのシリコーンゴ
ム層上に形成されたフッ素樹脂層を有する、互いに圧接
された一対のローラーを具えてなる定着器を用い、この
定着器の一方のローラーにシリコーンオイルが塗布され
た状態で、当該一対のローラーの間に、トナー像を担持
した記録材を通過させることにより、当該トナー像を記
録材に定着させる画像定着方法において、前記一対のロ
ーラーにおけるシリコーンゴム層は、それぞれＪＩＳ−
Ａ硬度が１５〜４５度であるシリコーンゴムにより構成
され、当該一対のローラーにおける各々の表面硬度の差
が０〜５度であり、前記トナー像を形成するトナーは、
架橋スチレン−アクリル系樹脂と、二価の芳香族カルボ
ン酸および二価の芳香族アルコールにより得られる線状
ポリエステル樹脂とよりなる結着樹脂を含有してなり、
前記架橋スチレン−アクリル系樹脂は、テトラヒドロフ
ラン不溶分が２０〜４０重量％であり、かつ、テトラヒ
ドロフラン可溶分のポリスチレン換算重量平均分子量Ｍ
ｗが５×１０⁴〜１０×１０⁴、ポリスチレン換算数平
均分子量Ｍｎが５×１０³≦Ｍｎ≦１×１０⁴、ポリス
チレン換算重量平均分子量Ｍｗとポリスチレン換算数平
均分子量Ｍｎとの比（Ｍｗ／Ｍｎ）の値が１５以下であ
り、前記線状ポリエステル樹脂は、ポリスチレン換算重
量平均分子量Ｍｗが３×１０³〜２×１０⁴、ポリスチ
レン換算数平均分子量Ｍｎが１×１０³≦Ｍｎ≦６×１
０³、ポリスチレン換算重量平均分子量Ｍｗとポリスチ
レン換算数平均分子量Ｍｎとの比（Ｍｗ／Ｍｎ）の値が
１〜５であり、前記トナーは、２００℃における損失正
接ｔａｎδが０．６〜３．０の範囲にあることを特徴と
する。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の画像定着方法につ
いて詳細に説明する。〈トナー〉本発明の画像定着方法に用いられるトナー
は、結着樹脂および着色剤を含有してなる着色粒子を有
するものである。

【００１０】着色粒子を構成する結着樹脂は、特定の架
橋スチレン−アクリル系樹脂と、特定の線状ポリエステ
ル樹脂とのブレンド樹脂よりなるものである。

【００１１】結着樹脂として用いられる特定の架橋スチ
レン−アクリル系樹脂は、スチレン系単量体と、アクリ
ル系単量体と、架橋用単量体とを共重合することにより
得られる。

【００１２】スチレン系単量体の具体例としては、スチ
レン、ｏ−メチルスチレン、ｍ−メチルスチレン、ｐ−
メチルスチレン、α−メチルスチレン、ｐ−クロロスチ
レン、３，４−ジクロロスチレン、ｐ−フェニルスチレ
ン、ｐ−エチルスチレン、２，４−ジメチルスチレン、
ｐ−ｔ−ブチルスチレン、ｐ−ｎ−ヘキシルスチレン、
ｐ−ｎ−オクチルスチレン、ｐ−ｎ−ノニルスチレン、
ｐ−ｎ−デシルスチレン、ｐ−ｎ−ドデシルスチレン等
のスチレン誘導体が挙げられる。

【００１３】アクリル系単量体の具体例としては、メタ
クリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ｎ
−ブチル、メタクリル酸イソプロピル、メタクリル酸イ
ソブチル、メタクリル酸ｔ−ブチル、メタクリル酸ｎ−
オクチル、メタクリル酸２−エチルヘキシル、メタクリ
ル酸ステアリル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸
フェニル、メタクリル酸ジエチルアミノエチル、メタク
リル酸ジメチルアミノエチル等のメタクリル酸エステル
類、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸
イソプロピル、アクリル酸ｎ−ブチル、アクリル酸ｔ−
ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸ｎ−オクチ
ル、アクリル酸２−エチルヘキシル、アクリル酸ステア
リル、アクリル酸ラウリル、アクリル酸フェニル、アク
リル酸ジメチルアミノエチル、アクリル酸ジエチルアミ
ノメチル等のアクリル酸エステル類、アクリロニトリ
ル、メタクリロニトリル、アクリルアミド、Ｎ−ブチル
アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジブチルアクリルアミド、メ
タクリルアミド、Ｎ−ブチルメタクリルアミド、Ｎ−オ
クタデシルアクリルアミド等のアクリル酸誘導体或いは
メタクリル酸誘導体が挙げられる。

【００１４】また、上記の単量体以外に、プロピオン酸
ビニル、酢酸ビニル、ベンゾエ酸ビニル等のビニルエス
テル類、ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル
等のビニルエーテル類、ビニルメチルケトン、ビニルエ
チルケトン、ビニルヘキシルケトン等のビニルケトン
類、Ｎ−ビニルカルバゾール、Ｎ−ビニルインドール、
Ｎ−ビニルピロリドン等のＮ−ビニル化合物類、ビニル
ナフタレン、ビニルピリジン等のビニル化合物類等の単
量体を用いることができる。

【００１５】架橋用単量体の具体例としては、ジビニル
ベンゼン、ビス（４−アクリロキシポリエトキシフェニ
ル）プロパン、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、ジ
エチレングリコールジアクリレート等が挙げられる。

【００１６】上記の各単量体を共重合するために用いら
れる重合開始剤としては、過酸化ベンゾイル、過酸化ラ
ウリル等の過酸化物、アゾビスイソブチロニトリル、ア
ゾビスイソバレロニトリル等のアゾ系の重合開始剤を用
いることができる。重合開始剤の使用割合は、全単量体
１００重量部に対して０．１〜２重量部であることが好
ましい。この割合が０．１重量部未満の場合には、重合
反応が十分に行われず、重合処理後に単量体が残留し、
高い収率が得られない。一方、この割合が２重量部を超
える場合には、得られる架橋スチレン−アクリル系樹脂
は分子量が低いものとなり、また、重量終了後に重合開
始剤の分解物が残留するため、得られるトナーの帯電性
に影響を与えることがある。また、各単量体の重合方法
としては、乳化重合法、懸濁重合法を用いることができ
る。

【００１７】結着樹脂の一成分として用いられる特定の
架橋スチレン−アクリル系樹脂は、テトラヒドロフラン
不溶分（以下、「ＴＨＦ不溶分」という。）の割合が２
０〜４０重量％とされる。ＴＨＦ不溶分の割合が２０重
量％未満の場合には、得られるトナーを用いるとホット
オフセット現象を誘引してしまう。一方、ＴＨＦ不溶分
の割合が４０重量％を超える場合には、得られる結着樹
脂と着色剤とを混練する際に、当該結着樹脂を十分に剪
断させることが困難となり、着色剤の分散不良が顕著と
なる。ここで、ＴＨＦ不溶分の割合は、次のようにして
求められる。樹脂０．５ｇを秤量し、この樹脂にテトラ
ヒドロフラン４０ミリリットルを加え、その後、超音波
分散機を用いて１５分間処理することにより、テトラヒ
ドロフラン中に樹脂を溶解させる。この溶液を２０分間
静置した後、遠心分離機により、２００００ｒｐｍ、２
０分間の条件で遠心分離処理することにより、テトラヒ
ドロフランに溶解しない残渣を分離してその重量を測定
し、下記数１に示す式により、ＴＨＦ不溶分の割合を算
出する。

【００１８】

【数１】ＴＨＦ不溶分の割合［重量％］＝（残渣の重量
／樹脂の全重量）×１００

【００１９】また、結着樹脂として用いられる特定の架
橋スチレン−アクリル系樹脂は、テトラヒドロフラン可
溶分（以下、「ＴＨＦ可溶分」という。）のポリスチレ
ン換算重量平均分子量（以下、単に「重量平均分子量」
という。）Ｍｗが５×１０⁴〜１０×１０⁴、ポリスチ
レン換算数平均分子量（以下、単に「数平均分子量」と
いう。）Ｍｎが５×１０³〜１×１０⁴、重量平均分子
量Ｍｗと数平均分子量Ｍｎとの比（Ｍｗ／Ｍｎ）〔以
下、「比（Ｍｗ／Ｍｎ）」という。）が１５以下とされ
る。ここで、重量平均分子量および数平均分子量は、ゲ
ルパーミエーションクロマトグラフ法により測定される
ものをいう。

【００２０】ＴＨＦ可溶分の重量平均分子量Ｍｗが５×
１０⁴未満の場合には、得られる定着画像は光沢度が高
いものとなる。一方、ＴＨＦ可溶分の重量平均分子量Ｍ
ｗが１０×１０⁴を超える場合には、アンダーオフセッ
ト現象が発生しやすくなる。ＴＨＦ可溶分の数平均分子
量Ｍｎが５×１０³未満の場合には、アンダーオフセッ
ト現象が発生しやすくなる。一方、ＴＨＦ可溶分の数平
均分子量Ｍｎが１×１０⁴が超える場合には、ホットオ
フセット現象が発生しやすくなる。比（Ｍｗ／Ｍｎ）が
１５を超える場合には、ホットオフセット現象を誘発す
る。

【００２１】結着樹脂の他の成分として用いられる特定
の線状ポリエステル樹脂は、二価の芳香族カルボン酸と
二価の芳香族アルコールとを縮合重合することにより得
られるものである。

【００２２】二価の芳香族カルボン酸の具体例として
は、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸等が挙げら
れ、これらの酸無水物も使用することができる。

【００２３】二価の芳香族アルコールの具体例として
は、ポリオキシプロピレン（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（３，３）−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（２，０）−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、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）プロパン等のエーテル化ビスフェ
ノール、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＺ等が挙げ
られる。

【００２４】二価の芳香族カルボン酸と二価の芳香族ア
ルコールとの使用割合は、二価の芳香族カルボン酸１モ
ルに対して二価の芳香族のアルコール０．９５〜１．０
５モルであることが好ましい。

【００２５】結着樹脂として用いられる特定の線状ポリ
エステル樹脂の分子量は、重量平均分子量Ｍｗが３×１
０³〜２×１０⁴、数平均分子量Ｍｎが１×１０³〜６
×１０³、比Ｍｗ／Ｍｎが１〜５とされる。

【００２６】重量平均分子量Ｍｗが３×１０³未満の場
合には、ホットオフセット現象が発生しやすくなる。一
方、重量平均分子量Ｍｗが２×１０⁴を超える場合に
は、定着温度を高くしなければならないため好ましくな
い。数平均分子量Ｍｎが１×１０³未満の場合には、得
られる線状ポリエステル樹脂は、分子鎖が短く、ガラス
転移温度が低いものとなるため、得られるトナーの保存
性に問題が生ずる。一方、数平均分子量Ｍｎが６×１０
³が超える場合には、得られる線状ポリエステル樹脂
は、分子鎖が長く、剛直なものとなるため、トナーを製
造する際に、粉砕性能が低くなる。比Ｍｗ／Ｍｎが１未
満の場合には、当該線状ポリエステル樹脂は生産性が極
めて低いものとなる。一方、比Ｍｗ／Ｍｎが５を超える
場合には、得られる線状ポリエステル樹脂は溶融特性が
ブロードとなり、定着性能を阻害する。

【００２７】着色粒子を構成する結着樹脂中における特
定の架橋スチレン−アクリル系樹脂と特定の線状ポリエ
ステル樹脂との割合は、特定の架橋スチレン−アクリル
系樹脂：特定の線状ポリエステル樹脂が重量比で９５：
５〜８０：２０であることが好ましい。特定の架橋スチ
レン−アクリル系樹脂の割合が過小の場合には、ホット
オフセット現象が発生しやすく、定着ローラーを汚染す
る。一方、特定の架橋スチレン−アクリル系樹脂が過大
の場合には、定着可能温度が高くなるため、アンダーオ
フセット現象が発生しやすく、定着ローラーを汚染す
る。

【００２８】着色粒子を構成する着色剤としては、カー
ボンブラック、磁性体、染料、顔料等を用いることがで
きるが、結着樹脂中への着色剤の分散およびトナーオフ
セット性能の観点から、染料を用いることが好ましい。
着色剤として用いられる染料としては、直接染料（Ｃ．
Ｉ．ダイレクト）、酸性染料（Ｃ．Ｉ．アシッド）、分
散染料（Ｃ．Ｉ．ディスパース）、油溶性染料（Ｃ．
Ｉ．ソルベント）に分類されるものが好ましい。このよ
うな染料の具体例としては、Ｃ．Ｉ．ダイレクトブルー
１、同２、同６、同８、同２２、同２５、同８６、Ｃ．
Ｉ．ダイレクトレッド１、同２、同４、同９、同１１、
同２８、同４５、Ｃ．Ｉ．ダイレクトイエロー１、同１
１、同１２、同２４、同２６、同２９、同８８、同８
９、同９８、Ｃ．Ｉ．アシッドブルー１、同３、同７、
同９、同７４、同１０２、同１０４、同１１７、同１２
０、同２２９、同２３４、Ｃ．Ｉ．アシッドレッド１、
同６、同８、同９、同１３、同１４、同１８、同２６、
同２７、同３３、同５１、同５２、同８０、同８７、同
９２、Ｃ．Ｉ．アシッドイエロー１、同３、同７、同
９、同１１、同１３、同１７、同２３、同１３５、同１
６１、Ｃ．Ｉ．ディスパースブルー１、同３、同５、同
６、同７、同８、同１３、同１９、同２４、同２７、同
４３、同４４、同５２、同５６、同６０、同６８、同８
７、同８８、Ｃ．Ｉ．ディスパースレッド１、同４、同
５、同７、同１１、同１２、同１３、同１５、同１７、
同６０、Ｃ．Ｉ．ディスパースイエロー１、同２、同
３、同４、同７、同８、同３１、同２１８、Ｃ．Ｉ．ソ
ルベントレッド１、同４９、同５２、同５８、同６３、
同１１１、同１２２、Ｃ．Ｉ．ソルベントイエロー１
９、同４４、同７７、同７９、同８１、同８２、同９
３、同９８、同１０３、同１０４、同１１２、同１６
２、Ｃ．Ｉ．ソルベントブルー２５、同３６、同３８、
同６０、同７０、同９３、同９５等が挙げられる。これ
らの染料は、単独で若しくは二種類以上を組み合わせて
用いることができる。着色剤の数平均一次粒子径は、そ
の種類によっても異なるが、概ね１０〜２００ｎｍであ
ることが好ましい。

【００２９】着色粒子には、必要に応じて離型剤を含有
させることができる。このような離型剤としては、数平
均分子量（高温ゲルパーミエーショングロマトグラフ法
によるポリスチレン換算数平均分子量を示す。）が１５
００〜５０００の低分子量ポリエチレン、低分子量ポリ
プロピレン、低分子量エチレン−プロピレン共重合体等
のポリオレフィンワックス、マイクロワックス、フィッ
シャートロプシュワックス等の高融点パラフィンワック
ス、脂肪酸低級アルコールエステル、脂肪酸高級アルコ
ールエステル、脂肪酸多価アルコールエステル等のエス
テル系ワックス、アミド系ワックス等が挙げられる。こ
れらは単独でまたは２種類以上を組み合わせて用いるこ
とができる。

【００３０】着色粒子に含有されるその他の添加剤とし
ては、例えばサリチル酸誘導体、アゾ系金属錯体等の荷
電制御剤等が挙げられる。

【００３１】本発明に用いられるトナーにおいては、上
記の着色粒子に、必要に応じて、無機微粒子およびその
他の外部添加剤を加えることができる。無機微粒子を構
成する無機材料としては、シリカ、酸化チタン、酸化ア
ルミニウム、チタン酸バリウム、チタン酸ストロンチウ
ム等が挙げられ、これらは疎水化処理されたものであっ
てもよい。また、無機微粒子としては、数平均一次粒子
径が５〜１０００ｎｍであるものを用いることが好まし
い。このような無機微粒子は、トナー全体の０．１〜
２．０重量％となる割合で用いることが好ましい。

【００３２】無機微粒子以外の外部添加剤としては、ク
リーニング助剤を用いることができ、その具体例として
は、スチレン−アクリル樹脂微粒子や、ステアリン酸亜
鉛等の高級脂肪酸金属塩が挙げられる。このようなクリ
ーニング助剤は、トナー全体の０．０１〜１．０重量％
となる割合で用いることが好ましい。

【００３３】本発明に用いられるトナーは、２００℃に
おける損失正接ｔａｎδが０．６〜３．０の範囲のもの
とされる。２００℃における損失正接ｔａｎδが０．６
未満の場合には、トナーの弾性成分が多いため、大きな
定着エネルギーが必要となり、アンダーオフセットを引
き起こしやすく、定着ローラーの汚染が生じる。一方、
２００℃における損失正接ｔａｎδが６．０を超える場
合には、トナーの粘性成分が多いため、得られる画像は
光沢度が大きいものとなり、また、ホットオフセットを
引き起こしやすく、定着ローラーの汚染が生じる。ここ
で、トナーの損失正接ｔａｎδは、レオロジ製の粘弾性
測定装置「ＭＲ５００」を用い、治具に直径１０ｍｍの
パラレルプレートを用い、印加周波数を１Ｈｚとしたと
きの２００℃における値を示す。

【００３４】〈現像剤〉本発明の画像定着方法において
は、上記のトナーをキャリアと混合することにより二成
分現像剤として用いることができ、また、上記のトナー
をそのまま一成分現像剤として用いることもできる。

【００３５】二成分現像剤に用いられるキャリアとして
は、鉄、フェライト等の磁性体粒子のみよりなる非被覆
キャリア、これらの磁性体粒子の表面に樹脂を被覆して
なる樹脂被覆キャリア、あるいは樹脂中に磁性体微粒子
を分散させた樹脂分散型キャリアを用いることができ
る。また、用いられるキャリアは、平均粒子径が３０〜
１５０μｍの範囲のものが好ましい。

【００３６】上記のトナーを一成分現像剤として用いる
場合には、着色粒子を構成する着色剤として、数平均一
次粒子径が０．１〜２．０μｍのマグネタイト等の強磁
性体を用いることが好ましい。このような強磁性体は、
トナー中に２０〜６０重量％の割合で含有される。ま
た、本発明においては、上記のトナーを、磁性体を含有
しない非磁性一成分現像剤として用いることもできる。

【００３７】〈定着器〉図１は、本発明の画像定着方法
に用いられる定着器の一例における構成を示す説明用断
面図である。この定着器は、加熱ローラーである上ロー
ラー１０と、加圧ローラーである下ローラー２０と、上
ローラー１０の表面をクリーニングするクリーニングロ
ーラーよりなるクリーニング装置３０と、下ローラー２
０を上方に押圧して上ローラーに圧接させる押圧機構４
０とを具えてなるものである。

【００３８】上ローラー１０および下ローラー２０にお
いては、それぞれ金属製のローラー基体１１，２１が設
けられ、これらのローラー基体１１，２１の各々の表面
には、シリコーンゴム層１２，２２が設けられ、これら
のシリコーンゴム層１２，２２の表面には、フッ素樹脂
層１３，２３が設けられている。また、上ローラー１０
のローラー基体１１の内部には、ヒーター１５が設けら
れている。

【００３９】ローラー基体１１，２１を構成する材料と
しては、炭素鋼、合金鋼、アルミニウム等を用いること
ができる。

【００４０】シリコーンゴム層１２，２２を構成するシ
リコーンゴムは、ＪＩＳ−Ａ硬度が１５〜４５度のもの
が用いられる。ここで、ＪＩＳ−Ａ硬度とは、ＪＩＳ
Ｋ６３０１に記載されているスプリング式硬さ試験（Ａ
型）により測定されるものをいう。具体的には、厚みが
１２ｍｍ以上のゴム試験片を用意し、その表面を平滑化
し、当該ゴム試験片の表面にスプリング式硬さ試験機の
加圧面を接触させたときに、加圧面の中心の穴からバネ
圧力により突き出ている押針が試験片の表面により押し
戻される距離を硬さとして測定する。ＪＩＳ−Ａ硬度が
１５度未満のシリコーンゴムを用いる場合には、得られ
るシリコーンゴム層の柔軟性が過大となるため、後述す
るニップの幅が大きくなり、オフセット現象を引き起こ
しやすくなる。一方、ＪＩＳ−Ａ硬度が４５度を超える
シリコーンゴムを用いる場合には、得られるシリコーン
ゴム層の柔軟性が過小となるため、ニップを十分に形成
することが困難となり、特に厚みの大きい記録材や、例
えば封筒などの多重構造の記録材を用いるときに、トナ
ー像を十分に定着させることができない。

【００４１】シリコーンゴム層１２，２２の厚みは、
０．４〜１．２ｍｍであることが好ましい。シリコーン
ゴム層１２，２２の厚みが０．４ｍｍ未満の場合には、
得られる画像は光沢度が高くて見苦しいものとなること
がある。一方、シリコーンゴム層１２，２２の厚みが
１．２ｍｍを超える場合には、当該シリコーンゴム層は
全体の熱伝導性が小さいものとなり、ローラー表面を所
定の温度に加熱するためには、ヒーター１５により相当
に大きい熱量を与えることが必要となり、そのため、長
時間使用すると当該シリコーンゴム層の劣化が生じるこ
とがある。

【００４２】フッ素樹脂層１３，２３を構成するフッ素
樹脂材料としては、ポリテトラフルオロエチレン樹脂、
テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルコキシビニ
ルエーテル共重合体樹脂等を用いることができる。

【００４３】フッ素樹脂層１３，２３の厚みは、３０〜
７０μｍであることが好ましい。フッ素樹脂層１３，２
３の厚みが３０μｍ未満の場合には、当該フッ素樹脂層
の機械的強度が小さくて破損しやすいものとなる。一
方、フッ素樹脂層１３，２３の厚みが７０μｍを超える
場合には、当該フッ素樹脂層は、機械的強度が過大なも
のとなり、シリコーンゴム層１２，２２に追従して変形
しないため、ニップを十分に形成することが困難とな
る。

【００４４】本発明においては、上ローラー１０の表面
硬度と下ローラー２０の表面硬度との差が０〜５度とさ
れる。ここで、ローラーの表面硬度は、日本ゴム協会規
格ＳＲＩＳ０１０１に基づいて、Ｃ型押針（高分子計器
株式会社製）を用いて測定されるＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度を
示す。具体的には、試験片の表面にスプリング式硬さ試
験機の加圧面を接触させたときに、加圧面の中心の穴か
らバネ圧力により突き出ている押針が試験片の表面によ
り押し戻される距離を硬さとして測定する。上ローラー
１０の表面硬度と下ローラー２０の表面硬度との差が５
度を超える場合には、厚みの大きい記録材や、多重構造
の記録材を用いるときには、当該記録材に皺や反り等の
変形が生じやすくなる。また、記録材の変形を防止する
ためには、上ローラー１０と下ローラーとの間の圧接力
を相当に小さくすることが必要となるため、トナー像を
十分に定着させることが困難となる。

【００４５】クリーニング装置３０は、シリコーンオイ
ルを供給するオイル供給機構を具えてなるものである。
クリーニングに使用されるシリコーンオイルとしては、
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、長鎖アルキル変性シリコーンオイル、トリフロ
ロプロピル変性シリコーンオイル等が挙げられる。

【００４６】上記の定着器においては、クリーニング装
置３０により、上ローラー１０の表面にシリコーンオイ
ルが塗布されると共に、図２に示すように、押圧機構４
０によって下ローラ２０が上方に押圧されることによ
り、下ローラー２０の表面が上ローラー１０の表面に圧
接され、上ローラー１０および下ローラー２０が変形す
ることにより、ニップＮが形成される。そして、この状
態で、上ローラー１０と下ローラー２０との間に、前述
のトナーによるトナー像５１が担持された記録材５０を
通過させることにより、トナー像５１が記録材５０に定
着される。

【００４７】以上において、上ローラー１０と下ローラ
ー２０との間に作用する圧接力は、１５〜２０Ｎ／ｃｍ
であることが好ましい。この圧接力が１５Ｎ／ｃｍ未満
の場合には、トナー像を形成するトナーを十分に変形さ
せることが困難となり、厚みの大きい記録材や多重構造
の記録材を用いるときに、トナー像を十分に定着させる
ことができない。一方、この圧接力が２０Ｎ／ｃｍを超
える場合には、厚みの大きい記録材や多重構造の記録材
を用いるときに、当該記録材に皺や反り等の変形が生じ
やすくなる。ニップＮの幅ｄは、１〜７ｍｍ、特に２〜
５ｍｍであることが好ましい。ニップＮの幅ｄが１ｍｍ
未満の場合には、トナー像５１を形成するトナーに対し
て熱を均一に付与することが困難となるため、定着ムラ
が発生しやすい。一方、ニップＮの幅ｄが７ｍｍを超え
る場合には、トナー像５１を形成するトナーの溶融が促
進されるため、オフセット現象が生じやすい。また、定
着速度は、１０〜４００ｍｍ／ｓｅｃであることが好ま
しい。

【００４８】本発明に用いられる定着器は、上記の構成
のものに限られず、これに変更を加えることができる。
例えば、上ローラーを加圧ローラーとし、下ローラーを
加熱ローラーとして構成してもよく、また、上ローラー
および下ローラーの両方を加熱ローラーとして構成して
もよい。また、クリーニング装置としては、オイル供給
機構を有するものであれば、特に限定されず、例えばク
リーニングパットによるものを用いることができる。

【００４９】

【実施例】以下、本発明の画像定着方法の実施例につい
て説明するが、本発明はこれらに限定されるものではな
い。

【００５０】（１）架橋スチレン−アクリル系樹脂の製
造〔製造例１〕スチレンモノマー７５重量部、ｎ−ブチル
アクリレートモノマー２４重量部およびジビニルベンゼ
ン１重量部を用いて、本発明用の架橋スチレン−アクリ
ル系樹脂（Ｓ１）を製造した。この架橋スチレン−アク
リル系樹脂（Ｓ１）のＴＨＦ不溶分の割合、ＴＨＦ可溶
分の重量平均分子量Ｍｗ、数平均分子量Ｍｎおよび比Ｍ
ｗ／Ｍｎを表１に示す。

【００５１】〔製造例２〕スチレンモノマー７０重量
部、ｎ−ブチルメタクリレートモノマー２０重量部、ｎ
−ブチルアクリレートモノマー８重量部およびジビニル
ベンゼン２重量部を用いて、本発明用の架橋スチレン−
アクリル系樹脂（Ｓ２）を製造した。この架橋スチレン
−アクリル系樹脂（Ｓ２）のＴＨＦ不溶分の割合、ＴＨ
Ｆ可溶分の重量平均分子量Ｍｗ、数平均分子量Ｍｎおよ
び比Ｍｗ／Ｍｎを表１に示す。

【００５２】〔比較製造例１〕スチレンモノマー７５重
量部、ｎ−ブチルアクリレートモノマー２０重量部およ
びジビニルベンゼン５重量部を用いて、比較用の架橋ス
チレン−アクリル系樹脂（Ｓ３）を製造した。この架橋
スチレン−アクリル系樹脂（Ｓ３）のＴＨＦ不溶分の割
合、ＴＨＦ可溶分の重量平均分子量Ｍｗ、数平均分子量
Ｍｎおよび比（Ｍｗ／Ｍｎ）を表１に示す。この架橋ス
チレン−アクリル系樹脂（Ｓ３）は、重量平均分子量Ｍ
ｗおよび数平均分子量Ｍｎの値が小さいものである。

【００５３】〔比較製造例２〕スチレンモノマー６５重
量部およびｎ−ブチルメタクリレートモノマー３５重量
部を用いて、比較用の非架橋スチレン−アクリル系樹脂
（Ｓ４）を製造した。この非架橋スチレン−アクリル系
樹脂（Ｓ４）のＴＨＦ不溶分の割合、ＴＨＦ可溶分の重
量平均分子量Ｍｗ、数平均分子量Ｍｎおよび比（Ｍｗ／
Ｍｎ）を表１に示す。

【００５４】

【表１】

【００５５】（２）線状ポリエステル樹脂の製造〔製造例１〕温度計、攪拌器、窒素導入管およびコンデ
ンサーを具えた反応器に、２価の芳香族カルボン酸とし
てテレフタル酸３０重量部およびイソフタル酸７０重量
部、並びに２価の芳香族アルコールとしてポリオキシプ
ロピレン（２，２）−２，２−ビス（４−ヒドロキシフ
ェニル）プロパン５５重量部および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４５重量部を投入し、さらに少量のジブチル錫
オキサイドを添加し、２００℃で反応させることによ
り、本発明用の線状ポリエステル樹脂（Ｐ１）を製造し
た。この線状ポリエステル樹脂（Ｐ１）のＴＨＦ不溶分
の割合、重量平均分子量Ｍｗ、数平均分子量Ｍｎおよび
比（Ｍｗ／Ｍｎ）を表２に示す。

【００５６】〔製造例２〕２価の芳香族カルボン酸とし
てテレフタル酸５５重量部およびイソフタル酸４５重量
部、並びに２価の芳香族アルコールとしてポリオキシプ
ロピレン（２，２）−２，２−ビス（４−ヒドロキシフ
ェニル）プロパン１００重量部を用いたこと以外は、製
造例１と同様にして本発明用の線状ポリエステル樹脂
（Ｐ２）を製造した。この線状ポリエステル樹脂（Ｐ
２）のＴＨＦ不溶分の割合、重量平均分子量Ｍｗ、数平
均分子量Ｍｎおよび比（Ｍｗ／Ｍｎ）を表２に示す。

【００５７】〔比較製造例１〕２価の芳香族カルボン酸
としてテレフタル酸２５重量部およびイソフタル酸６５
重量部、２価の脂肪族カルボン酸としてフマル酸１０重
量部、並びに２価の芳香族アルコールとしてポリオキシ
プロピレン（２，２）−２，２−ビス（４−ヒドロキシ
フェニル）プロパン４５重量部を用いたこと以外は、製
造例１と同様にして比較用の線状ポリエステル樹脂（Ｐ
３）を製造した。この線状ポリエステル樹脂（Ｐ３）の
ＴＨＦ不溶分の割合、重量平均分子量Ｍｗ、数平均分子
量Ｍｎおよび比（Ｍｗ／Ｍｎ）を表２に示す。

【００５８】〔比較製造例２〕２価の芳香族カルボン酸
としてテレフタル酸３０重量部およびイソフタル酸４０
重量部、２価の脂肪族カルボン酸としてｎ−ドデセニル
コハク酸３０重量部、２価の芳香族アルコールとしてポ
リオキシプロピレン（２，２）−２，２−ビス（４−ヒ
ドロキシフェニル）プロパン４５重量部およびポリオキ
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２５重量部、並びに２価の脂肪族ア
ルコールとしてネオペンチルグリコールを用いたこと以
外は、製造例１と同様にして比較用の線状ポリエステル
樹脂（Ｐ４）を製造した。この線状ポリエステル樹脂
（Ｐ４）のＴＨＦ不溶分の割合、重量平均分子量Ｍｗ、
数平均分子量Ｍｎおよび比（Ｍｗ／Ｍｎ）を表２に示
す。

【００５９】

【表２】

【００６０】（３）トナーの製造結着樹脂として架橋スチレン−アクリル系樹脂（Ｓ１）
８５重量部および線状ポリエステル樹脂（Ｐ１）１５重
量部、着色剤として「Ｃ．Ｉ．ソルベントイエロー１６
２」１０重量部、並びに離型剤としてポリプロピレン３
重量部を用い、これらを混合した後、溶融混練、粉砕、
分級を行うことにより、体積平均粒子径が８．５μｍの
着色粒子を得た。この着色粒子に、外部添加剤として数
平均平均粒子径が１２ｎｍの疎水性シリカを０．７重量
％となる割合で添加することにより、本発明用のトナー
１を得た。

【００６１】また、下記表３および表４の配合に従っ
て、トナー１と同様にして本発明用のトナー２〜トナー
１０および比較用のトナー１１〜トナー１５を調製し
た。

【００６２】本発明用のトナー１〜トナー１０および比
較用のトナー１１〜トナー１５について、２００℃にお
ける損失正接ｔａｎδを測定した。結果を表３および表
４に示す。

【００６３】

【表３】

【００６４】

【表４】

【００６５】（４）現像剤の調製本発明用のトナー１〜トナー８および比較用のトナー９
〜トナー１５の各々に、スチレン−アクリル共重合体樹
脂が被覆された、体積平均粒子径が６２μｍのフェライ
トキャリアを添加して混合することにより、それぞれト
ナー濃度が７重量％である本発明用の現像剤１〜現像剤
１０および比較用の現像剤１１〜１５を調製した。

【００６６】（５）定着器の作製下記の条件に従い、図１に示す本発明用の定着器Ｔ１を
作製した。上ローラー（１０）：ローラー基体（１１）：アルミニウム製，直径３０ｍ
ｍ，シリコーンゴム層（１２）：ＪＩＳ−Ａ硬度３０度，厚
み０．８ｍｍ，フッ素樹脂層（１３）：テトラフルオロエチレン−パー
フルオロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂製，厚み
５０μｍ，下ローラー（２０）：ローラー基体（２１）：アルミニウム製，直径２５ｍ
ｍ，シリコーンゴム層（２２）：ＪＩＳ−Ａ硬度４０度，厚
み１．０ｍｍ，フッ素樹脂層（１３）：テトラフルオロエチレン−パー
フルオロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂製，厚み
５０μｍ，上ローラー（１０）と下ローラー（２０）との表面硬度
差：４度，上ローラー（１０）と下ローラー（２０）との圧接力：
１８Ｎ／ｃｍ，ニップ（Ｎ）の幅ｄ：３．０ｍｍ，定着速度：１００ｍｍ／ｓｅｃ

【００６７】また、下記表５の条件に従って変更したこ
と以外は、定着器Ｔ１と同様の条件により、本発明用の
定着器Ｔ２〜定着器Ｔ５および比較用の定着器Ｔ６〜Ｔ
７を作製した。

【００６８】

【表５】

【００６９】〈実施例および比較例〉本発明用の定着器
Ｔ１〜Ｔ５および比較用の定着器Ｔ６〜定着器Ｔ７の各
々を、電子写真複写機「Ｋｏｎｉｃａ９０２８（コニカ
株式会社製）」に組み込み、これらの電子写真複写機
と、本発明用の現像剤１〜現像剤１０および比較用の現
像剤１１〜現像剤１５とを用い、電子写真法によって静
電潜像を現像してトナー像を形成し、このトナー像を記
録材に転写して定着させる実写テストを行い、その定着
工程について、下記の評価を行った。

【００７０】〔定着率〕記録材として、２０ポンド紙お
よび３６ポンド紙を用い、温度１０℃、相対湿度１０％
の条件で、定着温度を１２０℃から５℃単位で変えなが
らベタ画像を形成し、このベタ画像の定着率を下記のよ
うにして測定し、定着率が７０％に到達する温度を測定
した。ベタ画像が定着された記録材を折り曲げ、その
後、ＪＩＳＬ０８２３の染色堅牢度試験用摩擦試験機
を用い、布で摩擦を１０回繰り返し、この操作を行う前
の初期画像の反射濃度と、この操作を行った後の画像
（以下、「テスト後画像」という。）の反射をＲＤ−９
１８により測定し、下記数２の式により定着率を求め
た。なお、初期画像の反射濃度は、記録材の反射濃度を
０とする相対反射濃度が１．４０となるよう調整した。

【００７１】

【数２】定着率（％）＝（テスト後画像の反射濃度／初
期画像の反射濃度）×１００

【００７２】〔ローラーの汚染〕定着温度が１８０℃、
上ローラーへのシリコーンオイルの塗布量がＡ４サイズ
のペーパー１枚あたり０．５ｍｇの条件で、黒化面積率
９％の画像を２０００枚定着させたときの上ローラーの
汚染状態を観察し、ローラーの汚染がない場合を○、ロ
ーラーが部分的に汚染している場合を△、ローラー全面
が汚染している場合を×として評価した。

【００７３】〔光沢度〕記録材として２０ポンド紙を用
い、定着温度１９０℃の条件でベタ画像を形成し、この
ベタ画像について、グロスメーターにより入射角７５°
における光沢度を測定した。この光沢度が１５以下の画
像は実用上問題がなく、この光沢度が１５を超える画像
はぎらついたものとなる。以上、結果を表６〜表８に示
す。

【００７４】

【表６】

【００７５】

【表７】

【００７６】

【表８】

【００７７】表６〜表８の結果から明らかなように、本
発明の画像定着方法によれば、低い温度でトナー像が定
着されると共に、トナーによるローラー汚染が少ないの
で、オフセット現象を有効に防止することができ、しか
も、光沢度の小さい定着画像が得られる。

【００７８】

【発明の効果】本発明の画像定着方法によれば、オフセ
ット現象を有効に防止したうえで、トナー像を記録材に
確実に定着させることができ、しかも、光沢度が小さい
画像を形成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像定着方法に用いられる定着器の一
例における構成を示す説明図である。

【図２】図１に示す定着器の動作状態を示す説明図であ
る。

【符号の説明】

１０上ローラー１１ローラー基体１２シリコーンゴム層１３フッ素樹脂層１５ヒーター２０下ローラー２１ローラー基体２２シリコーンゴム層２３フッ素樹脂層３０クリーニングローラー４０押圧機構５０記録材５１トナー像Ｎニップ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｇ０３Ｇ 9/08 ３３１

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】それぞれシリコーンゴム層およびこのシ
リコーンゴム層上に形成されたフッ素樹脂層を有する、
互いに圧接された一対のローラーを具えてなる定着器を
用い、この定着器の一方のローラーにシリコーンオイル
が塗布された状態で、当該一対のローラーの間に、トナ
ー像を担持した記録材を通過させることにより、当該ト
ナー像を記録材に定着させる画像定着方法において、前記一対のローラーにおけるシリコーンゴム層は、それ
ぞれＪＩＳ−Ａ硬度が１５〜４５度であるシリコーンゴ
ムにより構成され、当該一対のローラーにおける各々の
表面硬度の差が０〜５度であり、前記トナー像を形成するトナーは、架橋スチレン−アク
リル系樹脂と、二価の芳香族カルボン酸および二価の芳
香族アルコールにより得られる線状ポリエステル樹脂と
よりなる結着樹脂を含有してなり、前記架橋スチレン−アクリル系樹脂は、テトラヒドロフ
ラン不溶分が２０〜４０重量％であり、かつ、テトラヒ
ドロフラン可溶分のポリスチレン換算重量平均分子量Ｍ
ｗが５×１０⁴〜１０×１０⁴、ポリスチレン換算数平
均分子量Ｍｎが５×１０³≦Ｍｎ≦１×１０⁴、ポリス
チレン換算重量平均分子量Ｍｗとポリスチレン換算数平
均分子量Ｍｎとの比（Ｍｗ／Ｍｎ）の値が１５以下であ
り、前記線状ポリエステル樹脂は、ポリスチレン換算重量平
均分子量Ｍｗが３×１０³〜２×１０⁴、ポリスチレン
換算数平均分子量Ｍｎが１×１０³≦Ｍｎ≦６×１
０³、ポリスチレン換算重量平均分子量Ｍｗとポリスチ
レン換算数平均分子量Ｍｎとの比（Ｍｗ／Ｍｎ）の値が
１〜５であり、前記トナーは、２００℃における損失正接ｔａｎδが
０．６〜３．０の範囲にあることを特徴とする画像定着
方法。