JP3122861B2 - 加熱定着用現像剤及び加熱定着方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真、静電印刷、
磁気記録等において、現像剤で形成された顕画像を記録
材に定着させる定着方法に用いる現像剤及び定着方法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、現像剤（トナー）の顕画像を記録
材に定着する方法としては、所定の温度に維持された加
熱ローラーと弾性層を有して該加熱ローラーに圧接する
加圧ローラーとによって、未定着のトナー顕画像を保持
した記録材を挟持搬送しつつ加熱する熱ロール定着方式
が多用されている。

【０００３】また、ＵＳＰ３，５７８，７９７号記載の
ベルト定着方式が知られている。

【０００４】しかしながら、上述の従来多用されてきた
熱ローラー定着では、 （１）熱ローラーが所定温度に達するまでの画像形成作
動禁止の時間、所謂ウエイト時間がある。

【０００５】（２）記録材の通過あるいは他の外的要因
で加熱ローラーの温度が変動することによる定着不良お
よび加熱ローラーへのトナーの転移所謂オフセット現象
を防止するために加熱ローラーを最適な温度に維持する
必要があり、このためには加熱ローラーあるいは加熱体
の熱容量を大きくしなければならず、これには大きな電
力を要すると共に、画像形成装置内の機内昇温の原因と
もなる。

【０００６】（３）ローラーが低温度であるため、記録
材が加熱ローラーを通過排出される際は、記録材および
記録材上のトナーが緩慢に冷却されるため、トナーの粘
着性が高い状態となり、ローラーの曲率とも相まってオ
フセットあるいは記録材を巻き込むことによる紙づまり
を生ずることがある。

【０００７】（４）高温の加熱ローラーが直接手に触れ
る構成となり安全性に問題があったり、保護部材が必要
であったりする。

【０００８】また、ＵＳＰ３，５７８，７９７号記載の
ベルト定着方式においても前述の熱ロール定着の問題
（１），（２）は根本的に解決されていない。

【０００９】本出願人による特開昭６３−３１３１８２
２号公報においては、パルス状に通電発熱させた低熱容
量の発熱体によって移動する耐熱性シートを介してトナ
ー顕画像を加熱し、記録材へ定着させる定着装置によっ
てウエイト時間が短く低消費電力の画像形成装置が提案
されている。また、同様に本出願人による特開平１−１
８７５８２号公報においては、トナーの顕画像を耐熱性
シートを介して記録材へ加熱定着する定着装置におい
て、該耐熱性シートが耐熱層と離型層あるいは低抵抗層
を有することで、オフセット現象を有効に防止する定着
装置が提案されている。

【００１０】しかしながら、優れたトナー顕画像の記録
材への定着性、オフセットの防止等を達成しつつ、ウエ
イト時間が短く低消費電力である定着方法を実現するた
めには、上述の如き定着装置に加えて、トナーの特性に
負うところが大きい。

【００１１】従来、定着ローラー表面にトナーを付着さ
せない目的で、トナーとして離型性を増すために加熱時
に充分溶融するような低分子量ポリエチレン、ポリプロ
ピレン等のワックスを添加する方法も行われているが、
オフセット防止には有効である反面、トナーの凝集性が
増し、帯電特性が不安定となり、耐久性の低下を招き易
い。そこで他の方法としてバインダー樹脂に改良を加え
る工夫がいろいろと試みられている。

【００１２】例えば、トナー中のバインダー樹脂のガラ
ス転移温度（Ｔｇ）や分子量を高めトナーの溶融粘弾性
を向上させる方法も知られている。しかしながら、この
ような方法は、オフセット現象を改善した場合、定着性
が不十分となり、高速現像化や省エネルギー化において
要求される低温度下での定着性、即ち低温定着性が劣る
という問題が生じる。

【００１３】一般に、トナーの低温定着性を改良するに
は、溶融時におけるトナーの粘度を低下させ定着基材と
の接着面積を大きくする必要があり、このために使用す
るバインダー樹脂のＴｇや分子量を低くすることが要求
される。

【００１４】即ち、低温定着性とオフセット防止性とは
相反する一面を有することから、これらの機能を同時に
満足するトナーの開発は非常に困難なことである。

【００１５】この問題を解消するために、例えば、特公
昭５１−２３３５４号公報には、架橋剤と分子量調整剤
を加え、適度に架橋されたビニル系重合体からなるトナ
ーが、特公昭５５−６８０５号公報には、α，β不飽和
エチレン系単量体を構成単位とした重量平均分子量と数
平均分子量との比が３．５〜４．０となるように分子量
分布を広くしたトナーが、さらにはビニル系重合体にお
いて、Ｔｇ、分子量、ゲルコンテントなどを組み合わせ
たブレンド系のトナー等が提案されている。

【００１６】確かに、これらの提案によるトナーは、分
子量分布の狭い単一の樹脂からなるトナーに比べて、定
着下限温度（定着可能な最も低い温度）とオフセット温
度（オフセットが発生しはじめる温度）の間の定着可能
温度範囲は広がるものの、十分なオフセット防止性能を
付与した場合には、その定着温度を十分低くすることが
できず、反対に低温定着性を重視するとオフセット防止
性能が不十分となるという問題が存在した。

【００１７】またこれらビニル系の樹脂に代え、低温定
着性という点で本質的にビニル系樹脂よりも優れている
とされているポリエステル樹脂に架橋を施し、更にオフ
セット防止剤を加えたトナーも特開昭５７−２０８５５
９号公報で提案されている。このものは低温定着性及び
オフセット防止性ともに優れたものであるがトナーとし
ての生産性（粉砕性）という点で問題がある。

【００１８】更に特開昭５６−１１６０４３号公報では
反応性ポリエステル樹脂の存在下でビニル系単量体を重
合し、重合の過程で架橋反応、付加反応、グラフト化反
応を介して高分子化させた樹脂を用いたトナーが提案さ
れており、粉砕性の点では改善されているが、低温定着
性、オフセット防止性の点で互いの樹脂の機能を充分に
生かすことができない。

【００１９】また単純にポリエステル樹脂とゲルコンテ
ントが異なる２種類（ゲル化度８０％以上とゲル化度１
０％未満）のビニル系樹脂をブレンドした樹脂を用いた
トナーが特公平１−１５０６３号公報で提案されてお
り、このものは低温定着性については良いが、オフセッ
ト防止性、粉砕性の点でまだ充分ではない。耐オフセッ
ト性を改善する目的でゲル化度８０％以上のビニル系樹
脂の割合を多くしても、オフセット防止性は良くなる
が、逆に低温定着性が著しく低下する。またゲル化度１
０％未満のビニル系樹脂を含有させただけでは充分な粉
砕性は満足できない。

【００２０】一方、上記に示したようなトナーに要求さ
れる物性的な特性に対して、バインダー樹脂においてカ
ルボン酸を有する重合体と金属化合物とを反応させて架
橋を施す（特開昭５７−１７８２４９号、同５７−１７
８２５０号各公報）、或いはビニル系樹脂単量体と更に
特異なモノエステル化合物とを必須構成単位とするバイ
ンダーと多価金属化合物とを反応させ、金属を介して架
橋する（特開昭６１−１１０１５５号、同６１−１１０
１５６号公報）ということが紹介されている。

【００２１】さらに、特開昭６３−２１４７６０号、同
６３−２１７３６２号、同６３−２１７３６３号、同６
３−２１７３６４号公報では、低分子量と高分子量の２
群に分かれる分子量分布を有し、低分子量側に含有せし
められたカルボン酸基と多価金属イオンを反応させ架橋
せしめる（溶液重合して得られた溶液に金属化合物の分
散液を加え、加温して反応せしめる）ということが開示
されているが、いずれの方法でもバインダーと金属化合
物との反応或いはバインダー中への該金属化合物の分散
が十分ではなく、トナーに要求されている物性、特に定
着性や耐オフセット性を満足するには至っていない。そ
のうえ、該金属化合物を多量にバインダー樹脂と配合さ
せる必要があるため、配合した金属化合物が条件によっ
てはバインダー樹脂に対して触媒作用を示し、バインダ
ー樹脂がゲル化し易くなり、その結果金属化合物を配合
して所望のトナーを得るための製造条件を決定すること
が困難であり、例え製造条件を決定できたとしても、再
現性が得られ難い等の問題点を有する。

【００２２】さらに、特開平２−１６８２４６号、同２
−２３５０６９号公報では、結着樹脂中の低分子量成分
と高分子量成分の更なる２極化と、高分子量成分にカル
ボキシル基を含有させることで、耐オフセット性の向上
と、トナー生産時に生じる過粉砕化現象に起因する現像
性の悪化を防止するということが開示されているが、我
々が検討したところ、定着性、耐オフセット性に対して
は、性能は向上するものの、明細書に記載されている程
度の酸量では結着樹脂を含めた現像剤内部の各構成成分
の分散状態が不十分なものとなり、現像剤内部での各成
分の偏在や、現像剤外部への遊離を生じ、安定した現像
性が得がたいものとなる。また、この様な状態の現像剤
を本発明に適用される定着フィルムを有する加熱定着方
法に用いた場合、定着フィルムへの固着や、定着フィル
ムの破損等の問題を生じる。我々が鋭意検討した結果、
この現象は、結着樹脂の２極化の程度を示すと考えられ
る重量平均分子量（Ｍｗ）／数平均分子量（Ｍｎ）が大
きくなる程、顕著となる。特にＭｗ／Ｍｎ≧４０の時、
定着性や耐オフセット性については、ある程度満足出来
るものの、上述の如き現像性や定着方法とのマッチング
に重大な問題を生じる。

【００２３】更に、上記に挙げたようなトナーに対して
要求される種々の性能は互いに相反的であることが多
く、しかもそれらを共に高性能に満足することが近年ま
すます望まれ、更に現像特性をも包括した総括的対応に
ついての研究が行われてきてはいるが、未だ十分なもの
はない。

【００２４】

【発明が解決しようとする課題】従って本発明の目的
は、上述の如き問題点を解決し、ウエイト時間が実質的
にないか或いは極めて短時間であり、且つ低消費電力で
オフセット現象が発生せず、記録材への現像剤画像の定
着も良好である新規な加熱定着方法を提供するものであ
る。

【００２５】また、本発明の別の目的は、本発明中で提
供される加熱定着方法において好ましく用いられる加熱
定着用現像剤を提供するものである。

【００２６】更に本発明の別の目的は、高温の回転ロー
ラーを使用しないことで、耐熱性特殊軸受けを必要とし
ない加熱定着方法を提供するものである。

【００２７】更に本発明の別の目的は、高温体に直接手
を触れることのない定着装置構成を有することで、安全
性に優れた或いは保護部材を必要としない加熱定着方法
を提供するものである。

【００２８】更に本発明の別の目的は、定着部材が現像
剤による固着、傷等の影響を受けることなく、良好な画
像を提供することである。

【００２９】

【課題を解決するための手段及び作用】本発明者等は、
鋭意検討の結果、重合体よりなる結着樹脂の分子量及び
該重合体の有する架橋結合を形成し得る極性基を特定す
ることにより、極めて広い定着可能温度域を有し、且
つ、細線の再現性に優れ、安定した良好な現像画像を形
成し得ることを見出し、本発明を完成するに至った。

【００３０】すなわち、本発明は、少なくとも結着樹
脂、着色剤及び含金属化合物を有する混合物を熱溶融混
練工程を経て得られる加熱定着用現像剤において、
（ａ）該結着樹脂は、高分子量重合体と低分子量重合体
との混合物であり、（ｂ）該結着樹脂のＧＰＣにより測
定されるクロマトグラムが、分子量２，０００〜３０，
０００及び８０万〜３００万のそれぞれの領域に少なく
とも１つの極大値を有し、（ｃ）該高分子量重合体のみ
が、含金属化合物との反応により架橋結合を形成し得る
極性基を有しており、（ｄ）分子量８０万〜３００万の
領域に存在する極大値を構成する高分子側成分の酸価
が、１．０ｍｇＫＯＨ／ｇよりも大きく、（ｅ）該結着
樹脂は、アルカリ処理されていることを特徴とする加熱
定着用現像剤に関する。

【００３１】また、本発明は、固定支持された加熱体と
該加熱体に対向圧接し、且つ、フィルムを介して該加熱
体に密着させる加圧部材とにより、現像剤の顕画像を記
録材に加熱定着する定着方法において使用される現像剤
であって、少なくとも結着樹脂、着色剤及び含金属化合
物を含有するものであり、（ａ）該結着樹脂は、高分子
量重合体と低分子量重合体との混合物であり、（ｂ）該
結着樹脂のＧＰＣにより測定されるクロマトグラムが、
分子量２，０００〜３０，０００及び８０万〜３００万
のそれぞれの領域に少なくとも１つの極大値を有し、
（ｃ）該高分子量重合体のみが、含金属化合物との反応
により架橋結合を形成し得る極性基を有しており、
（ｄ）分子量８０万〜３００万の領域に存在する極大値
を構成する高分子側成分の酸価が、１．０ｍｇＫＯＨ／
ｇよりも大きく、（ｅ）該結着樹脂は、アルカリ処理さ
れていることを特徴とする加熱定着用現像剤に関する。

【００３２】さらに、本発明は、固定支持された加熱体
と該加熱体に対向圧接し、且つ、フィルムを介して該加
熱体に密着させる加圧部材とにより、現像剤の顕画像を
記録材に加熱定着する定着方法において、該現像剤が少
なくとも結着樹脂、着色剤及び含金属化合物を含有する
ものであり、（ａ）該結着樹脂は、高分子量重合体と低
分子量重合体との混合物であり、（ｂ）該結着樹脂のＧ
ＰＣにより測定されるクロマトグラムが、分子量２，０
００〜３０，０００及び８０万〜３００万のそれぞれの
領域に少なくとも１つの極大値を有し、（ｃ）該高分子
量重合体のみが、含金属化合物との反応により架橋結合
を形成し得る極性基を有しており、（ｄ）分子量８０万
〜３００万の領域に存在する極大値を構成する高分子側
成分の酸価が、１．０ｍｇＫＯＨ／ｇよりも大きく、
（ｅ）該結着樹脂は、アルカリ処理されていることを特
徴とする加熱定着方法に関する。

【００３３】本発明者等は、本発明に係る現像剤が本発
明の効果を発揮する理由として以下の様に考えている。

【００３４】すなわち、本発明に係る現像剤の結着樹脂
は、高分子量重合体と低分子量重合体との混合物であ
り、この高分子量重合体のみが反応性極性基を添加する
ことにより、現像剤製造時の熱溶融混練工程を経ること
により、含金属化合物との十分な架橋反応が行われる。
特に低溶融粘度の結着樹脂を用いた場合には、架橋反応
による増粘効果により、現像剤を構成する各成分がこれ
まで以上に強く均一に剪断力を享受することができるの
で、相乗的に分散性が良化され、これまで以上の耐オフ
セット性と現像性の安定化が実現されることはもちろ
ん、本発明に用いられる定着フィルムを有する加熱定着
方法においても、良好なマッチングを示すのだと考えて
いる。

【００３５】また、低分子量重合体に反応性極性基を含
有させないことにより、架橋反応での低分子量重合体の
競争性を抑制し、高分子量重合体のみを効率良く架橋さ
せることが出来るので、架橋による定着性の悪化と不用
意な含金属化合物の添加が未然に防止され、より一層の
低温定着化と現像性の安定化が可能となり、本発明の現
像剤を得るに至ったと考えている。

【００３６】上記のような効果は、結着樹脂の分子量分
布が高分子側成分と低分子側成分とに２極化する程顕著
となる。特に高分子側成分の分子量の極大値が８０万を
超える場合、結着樹脂中のモビリティーが著しく低下す
る為、架橋反応により所定の効果を発現させる為には、
一定量以上の架橋結合を形成し得る極性基を含有させる
と共に、低分子量重合体中に該極性基を含有させないこ
とが好ましい。

【００３７】本発明に用いられる結着樹脂は、本発明の
目的を達成する為に以下に例示する様に、ＧＰＣのクロ
マトグラムにおいて、２つのピークを有し、該両ピーク
の間の極小値を基点として、高分子量側ピーク部分と低
分子量側ピーク部分に分けられる。

【００３８】尚、本発明での重合体のＧＰＣのクロマト
グラムにおける２つのピークとは、ＧＰＣクロマトグラ
ムで大きいピークを言い、また、該両ピークの間の極小
値を基点とした低分子量側ピーク部分とは、係る極小値
の箇所からより低分子量の範囲を言い、更に該両ピーク
の間の極小値を基点とした高分子側ピーク部分とは、係
る極小値の箇所からより高分子量の範囲を言う。

【００３９】本発明に係る現像剤に用いられる結着樹脂
のＧＰＣのクロマトグラムにおける低分子側のピークを
構成する重合体成分は、２，０００〜３０，０００の領
域に極大値を有するもので、その重量平均分子量（Ｍ
ｗ）と数平均分子量（Ｍｎ）の比が３以下であり、ま
た、高分子側のピークを構成する重合体成分は、８０万
〜３００万の領域に極大値を有し、Ｍｗ／Ｍｎが４以下
であることが好ましい。

【００４０】また、本発明に係る該結着樹脂のＭｗ／Ｍ
ｎは４０以上であることが好ましい。Ｍｗ／Ｍｎ＜４０
では、十分な定着性と耐オフセット性を得ることが出来
ない。

【００４１】更に、該結着樹脂を構成する高分子側成分
は、酸価（ｍｇＫＯＨ／ｇ）が１．０より大きい範囲で
反応性極性基を含有する。より好ましくは、５．０以
上、更に好ましくは、１０．０以上である。酸価≦１．
０の場合は、充分な架橋構造を構築することが出来ず、
耐オフセット性の悪化と、現像剤内部の各成分の分散性
の低下による諸問題を起こす。

【００４２】また、結着樹脂のガラス転移温度は、現像
剤の保存性の観点から、５５〜７０℃、好ましくは６０
〜６５℃であり、ガラス転移温度が５５℃より低いと、
高温雰囲気下での現像剤のブロッキングによる劣化、高
温域でのホットオフセットが発生する。また、７０℃を
超えると、定着性全般に悪影響を及ぼす。

【００４３】更に、高分子量分と低分子量分の配合比も
現像剤の定着特性に大きく影響し、高分子量分の結着樹
脂全体に占める割合が１５％よりも低い場合には、高温
域でホットオフセットが発生し、４５％を超える場合に
は、低温域での定着性が悪化する。したがって、本発明
においては、高分子量分の結着樹脂全体に占める割合
は、１５〜４５％であることが必要であり、好ましく
は、２０〜４０％の範囲に規制する必要がある。

【００４４】本発明において、ＧＰＣ（ゲルパーミエー
ションクロマトグラフィ）によるクロマトグラムのピー
クの分子量は次の条件で測定される。

【００４５】すなわち、４０℃のヒートチャンバー中で
カラムを安定化させ、この温度におけるカラムに溶媒と
してＴＨＦ（テトラヒドロフラン）を毎分１ｍｌの流速
で流し、試料濃度として０．０５〜０．６重量％に調整
した樹脂のＴＨＦ試料溶液を５０〜２００μｌ注入して
測定する。試料の分子量測定にあたっては、試料の有す
る分子量分布を数種の単分散ポリスチレン標準試料によ
り作製された検量線の対数値とカウント数との関係から
算出した。検量線作成用の標準ポリスチレン試料として
は、例えばＰｒｅｓｓｕｒｅ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃ
ｏ．製或いは東洋ソーダ工業社製の分子量が６×１
０² ，２．１×１０³ ，４×１０³ ，１．７５×１
０⁴ ，５．１×１０⁴ ，１．１×１０⁵ ，３．９×１０
⁵ ，８．６×１０⁵，２×１０⁶ ，４．４８×１０⁶ の
ものを用い、少なくとも１０点程度の標準ポリスチレン
試料を用いるのが適当である。また検出器にはＲＩ（屈
折率）検出器を用いる。

【００４６】なお、カラムとしては、１０³ 〜４×１０
⁶ の分子量領域を適確に測定するために、市販のポリス
チレンゲルカラムを複数組み合わせるのが良く、例えば
Ｗａｔｅｒｓ社製のμ−ｓｔｙｒａｇｅｌ ５００，１
０³ ，１０⁴ ，１０⁵ の組み合わせや、昭和電工社製の
ｓｈｏｄｅｘ ＫＦ−８０ＭやＫＦ−８０２，８０３，
８０４，８０５の組み合わせ、あるいは東洋曹達製のＴ
ＳＫｇｅｌ Ｇ１０００Ｈ，Ｇ２０００Ｈ，Ｇ２５００
Ｈ，Ｇ３０００Ｈ，Ｇ４０００Ｈ，Ｇ５０００Ｈ，Ｇ６
０００Ｈ，Ｇ７０００Ｈ，ＧＭＨの組み合わせが好まし
い。

【００４７】本発明に係る結着樹脂の低分子量分と高分
子量分の重量比は、ＧＰＣのクロマトグラムのピーク間
の極小値を基点とした低分子量側ピーク部分と高分子量
側ピーク部分の面積比から算出する。

【００４８】本発明の架橋結合を形成し得る極性基を有
する重合体成分としては、一般にカルボキシル基、カル
ボニル基、エーテル基、チオエーテル基、アミノ基、ア
ミド基、水酸基などを有するものであり、これらのうち
でもカルボキシル基を含有する重合体が最も良好な反応
性を示す。ビニル系重合体合成用のカルボキシル基含有
モノマーとしては、例えば、アクリル酸、メタクリル
酸、α−エチルアクリル酸、クロトン酸などのアクリル
酸及びそのα−或いはβ−アルキル誘導体、フマル酸、
マレイン酸、シトラコン酸などの不飽和ジカルボン酸及
びそのモノエステル誘導体などがあり、このようなモノ
マーを単独、或いは混合して、他のモノマーと共重合さ
せることにより所望の重合体を作ることができる。この
中でも、特に不飽和ジカルボン酸のモノエステル誘導体
を用いることが好ましい。

【００４９】本発明で用いることのできるカルボキシル
基を含有するモノマーとしては、例えば、マレイン酸モ
ノメチル、マレイン酸モノエチル、マレイン酸モノブチ
ル、マレイン酸モノオクチル、マレイン酸モノアリル、
マレイン酸モノフェニル、フマル酸モノメチル、フマル
酸モノエチル、フマル酸モノブチル、フマル酸モノフェ
ニルなどのようなα，β−不飽和ジカルボン酸のモノエ
ステル類；ｎ−ブテニルコハク酸モノブチル、ｎ−オク
テニルコハク酸モノメチル、ｎ−ブテニルマロン酸モノ
エチル、ｎ−ドデセニルグルタル酸モノメチル、ｎ−ブ
テニルアジピン酸モノブチルなどのようなアルケニルジ
カルボン酸のモノエステル類；フタル酸モノメチルエス
テル、フタル酸モノエチルエステル、フタル酸モノブチ
ルエステルなどのような芳香族ジカルボン酸のモノエス
テル類；などが挙げられる。

【００５０】以上のようなカルボキシル基含有モノマー
は、結着樹脂の高分子側を構成している全モノマーに対
し１〜３０重量％、好ましくは３〜２０重量％添加すれ
ばよい。

【００５１】上記のようなジカルボン酸のモノエステル
モノマーが選択される理由としては、後で詳しく述べる
が、樹脂の製造方法として懸濁重合法が好ましいからで
ある。該懸濁重合では水系の懸濁液に対して、溶解度の
高い酸モノマーの形で使用するのは適切でなく、溶解度
の低いエステルの形で用いるのが好ましいからである。

【００５２】本発明の現像剤に用いられる結着樹脂の高
分子側成分を得る為のコモノマー及び、該低分子側成分
を得る為のモノマーとしては、次のようなものが挙げら
れる。

【００５３】例えばスチレン、ｏ−メチルスチレン、ｍ
−メチルスチレン、ｐ−メチルスチレン、ｐ−メトキシ
スチレン、ｐ−フェニルスチレン、ｐ−クロルスチレ
ン、３，４−ジクロルスチレン、ｐ−エチルスチレン、
２，４−ジメチルスチレン、ｐ−ｎ−ブチルスチレン、
ｐ−ｔｅｒｔ−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、等のスチレン及びその誘導体；エチレン、プロピ
レン、ブチレン、イソブチレンなどのエチレン不飽和モ
ノオレフィン類；ブタジエン等の不飽和ポリエン類；塩
化ビニル、塩化ビニリデン、臭化ビニル、沸化ビニルな
どのハロゲン化ビニル類；酢酸ビニル、プロピオン酸ビ
ニル、ベンゾエ酸ビニルなどのビニルエステル類；メタ
クリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プ
ロピル、メタクリル酸ｎ−ブチル、メタクリル酸イソブ
チル、メタクリル酸ｎ−オクチル、メタクリル酸ドデシ
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、メタクリル酸フェニル、メタクリル酸ジメ
チルアミノエチル、メタクリル酸ジエチルアミノエチル
などのα−メチレン脂肪族モノカルボン酸エステル類；
アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ｎ−
ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸プロピル、
アクリル酸ｎ−オクチル、アクリル酸ドデシル、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２−クロルエチル、アクリル酸フェニルなどのア
クリル酸エステル類；ビニルメチルエーテル、ビニルエ
チルエーテル、ビニルイソブチルエーテルなどのビニル
エーテル類；ビニルメチルケトン、ビニルヘキシルケト
ン、メチルイソプロペニルケトンなどのビニルケトン
類；Ｎ−ビニルピロール、Ｎ−ビニルカルバゾール、Ｎ
−ビニルインドール、Ｎ−ビニルピロリドンなどのＮ−
ビニル化合物；ビニルナフタリン類；アクリロニトリ
ル、メタクリロニトリル、アクリルアミドなどのアクリ
ル酸もしくはメタクリル酸誘導体；のビニル系モノマー
が単独もしくは２つ以上で用いられる。

【００５４】これらの中でもスチレン系共重合体、スチ
レンアクリル系共重合体となるようなモノマーの組み合
わせが好ましい。

【００５５】また、必要に応じて該高分子側ピーク成分
に架橋性モノマーを添加しても良い。

【００５６】架橋性モノマーとしては主として２個以上
の重合可能な二重結合を有するモノマーが用いられる。

【００５７】本発明に用いられる結着樹脂は、本発明の
目的を達成する為に以下に例示する様な架橋性モノマー
で架橋された重合体であることが必要である。

【００５８】芳香族ジビニル化合物、例えば、ジビニル
ベンゼン、ジビニルナフタレン等；アルキル鎖で結ばれ
たジアクリレート化合物類；例えば、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、及び以上の化合物のアクリレートを
メタクリレートに代えたもの；エーテル結合を含むアル
キル鎖で結ばれたジアクリレート化合物類、例えば、ジ
エチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリ
コールジアクリレート、テトラエチレングリコールジア
クリレート、ポリエチレングリコール＃４００ジアクリ
レート、ポリエチレングリコール＃６００ジアクリレー
ト、ジプロピレングリコールジアクリレート、及び以上
の化合物のアクリレートをメタクリレートに代えたも
の；芳香族基及びエーテル結合を含む鎖で結ばれたジア
クリレート化合物類、例えば、ポリオキシエチレン
（２）−２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロ
パンジアクリレート、ポリオキシエチレン（４）−２，
２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパンジアクリ
レート、及び、以上の化合物のアクリレートをメタクリ
レートに代えたもの；更には、ポリエステル型ジアクリ
レート化合物類、例えば、商品名ＭＡＮＤＡ（日本化
薬）が掲げられる。多官能の架橋剤としては、ペンタエ
リスリトールアクリレート、トリメチロールエタントリ
アクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレー
ト、テトラメチロールプロパントリアクリレート、テト
ラメチロールメタンテトラアクリレート、オリゴエステ
ルアクリレート、及び以上の化合物のアクリレートをメ
タアクリレートに代えたもの；トリアリルシアヌレー
ト、トリアリルトリメリテート；等が挙げられる。

【００５９】これらの架橋剤は、他のモノマー成分１０
０重量％に対して、０．００１〜１重量％、好ましく
は、０．０３〜０．０１重量％の範囲で用いることが好
ましい。

【００６０】これらの架橋性モノマーのうち、現像剤用
樹脂に、定着性、耐オフセット性の点から好適に用いら
れるものとして、芳香族ジビニル化合物（特にジビニル
ベンゼン）、芳香族基及びエーテル結合を含む鎖で結ば
れたジアクリレート化合物類が挙げられる。

【００６１】本発明に係る結着樹脂を製造する方法とし
て、溶液重合法により高分子量重合体と低分子量重合体
を別々に合成した後にこれらを溶液状態で混合し、次い
で脱溶剤する溶液ブレンド法、また、押出機等により溶
融混練するドライブレンド法、さらに溶液重合法等によ
り得られた低分子量重合体を溶解した高分子量重合体を
構成するモノマーに溶解し、懸濁重合を行い、水洗・乾
燥し、結着樹脂を得る２段階重合法等が挙げられる。し
かし、ドライブレンド法では、均一な分散、相溶の点で
問題があり、また、２段階重合法だと均一な分散性等に
利点が多いものの、低分子量分を高分子量分以上に増量
することが出来ない、低分子量分の存在下では、本発明
に所望の十分な高分子量分の合成が非常に困難であるだ
けでなく、不必要な低分子量分が副生成する等の欠点が
有り、本発明に適用するには、該溶液ブレンド法が最も
好適である。

【００６２】本発明に係る結着樹脂の低分子量成分の合
成方法としては、公知の方法を用いることが出来る。し
かし、塊状重合法では、高温で重合させて停止反応速度
を速めることで、低分子量の重合体を得ることが出来る
が、反応をコントロールしにくい問題点がある。その
点、溶液重合法では、溶媒によるラジカルの連鎖移動の
差を利用して、また、開始剤量や反応温度を調整するこ
とで低分子量重合体を温和な条件で容易に得ることが出
来、本発明で用いる樹脂組成物中の低分子量体を得るに
は好ましい。特に、開始剤使用量を最小限に抑え、開始
剤残渣の影響を極力抑えるという意味で、加圧条件下で
の溶液重合法が有効である。

【００６３】一方、本発明に係る結着樹脂の高分子量成
分の合成方法として本発明に用いることの出来る重合法
として、乳化重合法や懸濁重合法が挙げられる。

【００６４】このうち、乳化重合法は、水にほとんど不
溶の単量体（モノマー）を乳化剤で小さい粒子として水
相中に分散させ、水溶性の重合開始剤を用いて重合を行
う方法である。この方法では反応熱の調節が容易であ
り、重合の行われる相（重合体と単量体からなる油相）
と水相とが別であるから停止反応速度が小さく、その結
果重合速度が大きく、高重合度のものが得られる。更
に、重合プロセスが比較的簡単であること、及び重合生
成物が微細粒子であるために、トナーの製造において、
着色剤及び荷電制御剤その他の添加物との混合が容易で
あること等の理由から、トナー用バインダー樹脂の製造
方法として有利な点がある。

【００６５】しかし、添加した乳化剤のため生成重合体
が不純になり易く、重合体を取り出すには塩析などの操
作が必要で、この不便を避けるためには懸濁重合が好都
合である。

【００６６】懸濁重合においては、水系溶媒１００重量
部に対して、モノマー１００重量部以下（好ましくは１
０〜９０重量部）で行うのが良い。使用可能な分散剤と
しては、ポリビニルアルコール、ポリビニルアルコール
部分ケン化物、リン酸カルシウム等が用いられ、水系溶
媒に対するモノマー量等で適当量があるが、一般に水系
溶媒１００重量部に対して０．０５〜１重量部で用いら
れる。重合温度は５０〜９５℃が適当であるが、使用す
る開始剤、目的とするポリマーによって適宜選択すべき
である。

【００６７】本発明においては、高分子量重合体の合成
に用いられる開始剤としては、水に不溶、或いは難溶の
ものであれば用いることが可能であるが、例えばベンゾ
イルパーオキサイド、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシヘキ
サノエート等を、単独、もしくは、併用によりモノマー
１００重量部に対し０．０５〜０．５重量部で用いられ
る。

【００６８】本発明において、上記のような方法で得ら
れた共重合体中のカルボン酸基及びカルボン酸エステル
部位はアルカリ処理を行い、ケン化させる。即ち、アル
カリのカチオン成分と反応させて、カルボン酸基或いは
カルボン酸エステル部位を極性官能基に変化させること
が好ましい。結着樹脂の高分子側成分に含金属化合物と
反応するカルボキシル基が含有されていても、カルボキ
シル基が無水化、すなわち閉環された状態にあると、含
金属化合物との架橋反応の効率が低下するからである。

【００６９】このアルカリ処理は、バインダー樹脂製造
後、重合時に使用した溶媒中に水溶液として投入し、撹
拌しながら行なえばよい。本発明に用いることのできる
アルカリとしては、Ｎａ，Ｋ，Ｃａ，Ｌｉ，Ｍｇ，Ｂａ
などのアルカリ金属及びアルカリ土類金属の水酸化物；
Ｚｎ，Ａｇ，Ｐｂ，Ｎｉなどの遷移金属の水酸化物；ア
ンモニウム塩、アルキルアンモニウム塩、ピリジウム塩
などの４級アンモニウム塩の水酸化物などがあり、特に
好ましい例として、ＮａＯＨやＫＯＨが挙げられる。

【００７０】本発明において上記ケン化反応は、共重合
体中のカルボン酸基及びカルボン酸エステル部位の全て
に渡って行なわれる必要はなく、部分的にケン化反応が
進行し、極性官能基に変わっていればよい。

【００７１】また、ケン化反応に用いるアルカリの量
は、バインダー樹脂中の極性基の種類、分散方法、構成
モノマーの種類などにより一概に決定し難いのである
が、バインダー樹脂の酸価の０．０２〜５倍当量であれ
ばよい。０．０２倍当量より少ない場合はケン化反応が
十分でなく、反応によって生じる極性官能基の数が少な
くなり、結果として後の金属架橋反応が不十分となる。
逆に５倍当量を超える場合は、カルボン酸エステル部位
などの官能基に対し、エステルの加水分解、ケン化反応
による塩の生成などによって官能基に悪影響を及ぼす。

【００７２】尚、酸価の０．０２〜５倍当量のアルカリ
処理を施した時は、処理後の残存カチオンイオン濃度が
５〜１０００ｐｐｍの間に含まれ、アルカリの量を規定
するのに好ましく用いることができる。

【００７３】本発明で使用する反応性の金属化合物とし
ては、次の金属イオンを含むものが使用できる。適当な
１価金属イオンには、Ｎａ⁺ ，Ｌｉ⁺ ，Ｃｓ⁺ ，Ａ
ｇ⁺ ，Ｈｇ⁺ ，Ｃｕ⁺ などがあり、２価の金属イオンに
は、Ｂｅ²⁺，Ｍｇ²⁺，Ｃａ²⁺，Ｈｇ²⁺，Ｓｎ²⁺，Ｐ
ｂ²⁺，Ｆｅ²⁺，Ｃｏ²⁺，Ｎｉ²⁺，Ｚｎ²⁺などである。ま
た、３価のイオンとしては、Ａｌ³⁺，Ｓｃ³⁺，Ｆｅ³⁺，
Ｃｏ³⁺，Ｎｉ³⁺，Ｃｒ³⁺，ｒ³⁺などがある。上記のよう
な金属イオンを含む化合物のうちでも分解性のものほ
ど、良好な結果を与える。これは分解性のものの方が熱
分解によって化合物中の金属イオンがより容易に重合体
中のカルボキシル基と結合しやすいためと推察される。

【００７４】反応性金属化合物のうちでも有機金属化合
物が重合体との相溶性や分散性に優れ、金属化合物との
反応による架橋が重合体中でより均一に進むので、より
優れた結果を与える。

【００７５】上記のような反応性の有機金属化合物のう
ちでも、特に気化性や昇華性に富む有機化合物を配位子
や対イオンとして含有するものが有用である。金属イオ
ンと配位子や対イオンを形成する有機化合物のうちで上
記のような性質を有するものとしては、例えば、サリチ
ル酸、サリチルアミド、サリチルアミン、サリチルアル
デヒド、サリチロサリチル酸、ジｔｅｒｔ−ブチルサリ
チル酸、などのサリチル酸及びその誘導体、例えば、ア
セチルアセトン、プロピオンアセトン、などのβ−ジケ
トン類、例えば、酢酸塩やプロピオン酸などの低分子カ
ルボン酸塩などがある。

【００７６】また、該金属錯体にトナー粒子の荷電制御
性をもたすことも可能である。このような金属錯体とし
ては次に示した一般式［Ｉ］で表わされるアゾ系金属錯
体がある。

【００７７】

【化１】

【００７８】次に該錯体の具体例を示す。

【００７９】

【化２】

【００８０】

【００８１】

【００８２】

【００８３】

【００８４】

【００８５】あるいは次の一般式［ＩＩ］に示した塩基
性有機酸金属錯体も負帯電性を与えるものであり、本発
明に使用できる。

【００８６】

【００８７】次に該錯体の具体例を示す。

【００８８】

【００８９】

【００９０】

【００９１】

【００９２】

【００９３】

【００９４】

【００９５】

【００９６】

【００９７】

【００９８】これらの金属錯体は、単独でも或いは２種
以上組み合わせて用いることが可能である。

【００９９】また、該金属錯体のトナー粒子への添加量
は、トナーバインダーの種類、キャリア併用か否か、或
いはトナーを着色する顔料、更には該金属錯体のバイン
ダーに対する反応性によっても異なるが、未反応のもの
も含めて、バインダー１００重量％に対し、０．０１〜
２０重量％、好ましくは０．１〜１０重量％である。

【０１００】また、上記金属錯体は、バインダーと溶融
混練時に反応させることにより、バインダー合成時に添
加する場合と比べて、分解・反応性に富み、かつバイン
ダーとの相溶性或いはバインダーへの分散性に優れ、ト
ナーとして安定な帯電性が得られるといった利点があ
る。

【０１０１】本発明においては、架橋成分である金属化
合物にトナーとしての荷電制御性を持たせることは可能
であるが、必要に応じてこれとは別途に荷電制御剤を使
用することもでき、従来公知の負或いは正の荷電制御剤
が用いられる。

【０１０２】今日、当該技術分野で知られている荷電制
御剤としては、以下のものが挙げられる。

【０１０３】トナーを負荷電性に制御するものとして下
記物質がある。

【０１０４】例えば有機金属錯体、キレート化合物が有
効で前述した様なモノアゾ金属錯体、アセチルアセトン
金属錯体、芳香族ヒドロキシカルボン酸、芳香族ジカル
ボン酸系の金属錯体がある。他には、芳香族ハイドロキ
シカルボン酸、芳香族モノ及びポリカルボン酸及びその
金属塩、無水物、エステル類、ビスフェノール等のフェ
ノール誘導体類である。

【０１０５】トナーを正荷電性に制御するものとして下
記物質がある。

【０１０６】例えばニグロシン及び脂肪酸金属塩等によ
る変成物；トリブチルベンジルアンモニウム−１−ヒド
ロキシ−４−ナフトスルフォン酸塩、テトラブチルアン
モニウムテトラフルオロボレートなどの四級アンモニウ
ム塩、及びこれらの類似体であるホスホニウム塩等のオ
ニウム塩及びこれらのレーキ顔料。トリフェニルメタン
染料及びこれらのレーキ顔料。（レーキ化剤としては、
りんタングステン酸、りんモリブデン酸、りんタングス
テンモリブデン酸、タンニン酸、ラウリン酸、没食子
酸、フェリシアン化物、フェロシアン化物など）高級脂
肪酸の金属塩、アセチルアセトン金属錯体。ジブチルス
ズオキサイド、ジオクチルスズオキサイド、ジシクロヘ
キシルスズオキサイドなどのジオルガノスズオキサイ
ド；ジブチルスズボレート、ジオクチルスズボレート、
ジシクロヘキシルスズボレートなどのジオルガノスズボ
レート等であり、これらを単独で或いは２種類以上組み
合わせて用いることができる。これらの中でも、ニグロ
シン系、四級アンモニウム塩の如き荷電制御剤が特に好
ましく用いられる。

【０１０７】本発明のトナーにおいては、帯電安定性、
現像性、流動性、耐久性向上の為、シリカ微粉末を添加
することが好ましい。

【０１０８】本発明に用いられるシリカ微粉末は、ＢＥ
Ｔ法で測定した窒素吸着による比表面積が３０ｍ² ／ｇ
以上（特に５０〜４００ｍ² ／ｇ）の範囲内のものが良
好な結果を与える。トナー１００重量部に対してシリカ
微粉体０．０１〜８重量部、好ましくは０．１〜５重量
部使用するのが良い。

【０１０９】また、本発明に用いられるシリカ微粉末
は、必要に応じ、疎水化、帯電性コントロール、などの
目的でシリコーンワニス、各種変性シリコーンワニス、
シリコーンオイル、各種変性シリコーンオイル、シラン
カップリング剤、官能基を有するシランカップリング
剤、その他の有機ケイ素化合物等の処理剤で、或いは種
々の処理剤で併用して処理されていることも好ましい。

【０１１０】他の添加剤としては、例えばテフロン、ス
テアリン酸亜鉛、ポリ弗化ビニリデンの如き滑剤、中で
もポリ弗化ビニリデンが好ましい。或いは酸化セリウ
ム、炭化ケイ素、チタン酸ストロンチウム等の研磨剤、
中でもチタン酸ストロンチウムが好ましい。或いは例え
ば酸化チタン、酸化アルミニウム等の流動性付与剤、中
でも特に疎水性のものが好ましい。ケーキング防止剤、
或いは例えばカーボンブラック、酸化亜鉛、酸化アンチ
モン、酸化スズ等の導電性付与剤、また逆極性の白色微
粒子及び黒色微粒子を現像性向上剤として少量用いるこ
ともできる。

【０１１１】また、熱ロール定着時の離型性を良くする
目的で低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレ
ン、マイクロクリスタリンワックス、カルナバワック
ス、サゾールワックス、パラフィンワックス等のワック
ス状物質をバインダー樹脂１００重量％に対し０．５〜
１０重量％程度をトナーに加えることも本発明の好まし
い形態の一つである。

【０１１２】更に本発明のトナーは、二成分系現像剤と
して用いる場合にはキャリア粉と混合して用いられる。
この場合には、トナーとキャリア粉との混合比はトナー
濃度として０．１〜５０重量％、好ましくは０．５〜１
０重量％、更に好ましくは３〜５重量％が望ましい。

【０１１３】本発明に使用しうるキャリアとしては、公
知のものが全て使用可能であり、例えば鉄粉、フェライ
ト粉、ニッケル粉の如き磁性を有する粉体、ガラスビー
ズ等及びこれらの表面をフッ素系樹脂、ビニル系樹脂或
いはシリコン系樹脂等で処理したものなどが挙げられ
る。

【０１１４】更に本発明のトナーは更に磁性材料を含有
させ磁性トナーとしても使用しうる。この場合、磁性材
料は着色剤の役割をかねている。本発明の磁性トナー中
に含まれる磁性材料としては、マグネタイト、ヘマタイ
ト、フェライト等の酸化鉄；鉄、コバルト、ニッケルの
ような金属或いはこれらの金属のアルミニウム、コバル
ト、銅、鉛、マグネシウム、スズ、亜鉛、アンチモン、
ベリリウム、ビスマス、カドミウム、カルシウム、マン
ガン、セレン、チタン、タングステン、バナジウムのよ
うな金属の合金及びその混合物等が挙げられる。

【０１１５】これらの強磁性体は平均粒子が０．１〜２
μｍ、好ましくは０．１〜０．５μｍ程度のものが好ま
しく、トナー中に含有させる量としては樹脂成分１００
重量部に対し約２０〜２００重量部、特に好ましくは樹
脂成分１００重量部に対し４０〜１５０重量部が良い。

【０１１６】また、１０Ｋエルステッド印加での磁気特
性が抗磁力２０〜１５０エルステッド、飽和磁化５０〜
２００ｅｍｕ／ｇ、残留磁化２〜２０ｅｍｕ／ｇのもの
が望ましい。

【０１１７】本発明のトナーに使用し得る着色剤として
は、任意の適当な顔料又は染料が挙げられる。トナー着
色剤は周知であって、例えば顔料としてカーボンブラッ
ク、アニリンブラック、アセチレンブラック、ナフトー
ルイエロー、ハンザイエロー、ローダミンレーキ、アリ
ザリンレーキ、ベンガラ、フタロシアニンブルー、イン
ダンスレンブルー等がある。これらは定着画像の光学濃
度を維持するのに必要充分な量が用いられ、樹脂１００
重量部に対し０．１〜２０重量部、好ましくは２〜１０
重量部の添加量が良い。また同様の目的で、更に染料が
用いられる。例えばアゾ系染料、アントラキノン系染
料、キサンテン系染料、メチン系染料等があり樹脂１０
０重量部に対し、０．１〜２０重量部、好ましくは０．
３〜３重量部の添加量が良い。

【０１１８】本発明に係る静電荷像現像用トナーを作製
するにはバインダー樹脂、金属化合物、着色剤としての
顔料、又は染料、磁性体、必要に応じて荷電制御剤、そ
の他の添加剤等を、ヘンシェルミキサー、ボールミル等
の混合機により充分混合してから加熱ロール、ニーダ
ー、エクストルーダーの如き熱混練機を用いて溶融、捏
和及び練肉して樹脂類を互いに相溶せしめた中に金属化
合物、顔料、染料、磁性体を分散又は溶解せしめ、冷却
固化後粉砕及び分級を行って本発明に係るところのトナ
ーを得ることが出来る。

【０１１９】更に必要に応じ所望の添加剤をヘンシェル
ミキサー等の混合機により充分混合し、本発明に係る静
電荷像現像用トナーを得ることができる。

【０１２０】次に、本発明の前記定着方法に適用可能な
本発明の加熱定着構成について具体的に説明する。

【０１２１】本発明において加熱体は従来の熱ロールに
比べて熱容量が小さく、線状の加熱部を有するもので、
加熱部の最高温度は１００〜３００℃であることが好ま
しい。

【０１２２】また、加熱体と加圧部材との間に位置する
フィルムは、厚さ１〜１００μｍの耐熱性のシートであ
ることが好ましく、これら耐熱性シートとしては耐熱性
の高い、ポリエステル、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタ
レート）、ＰＦＡ（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）、ＰＴＦＥ（ポ
リテトラフルオロエチレン）、ポリイミド、ポリアミド
等のポリマーシートの他、アルミニウム等の金属シート
及び金属シートとポリマーシートから構成されたラミネ
ートシートが用いられる。

【０１２３】より好ましいフィルムの構成としては、こ
れら耐熱性シートが離型層及び／又は低抵抗層を有して
いることである。

【０１２４】以下、添付図面を参照して本発明の好まし
い実施態様を説明する。

【０１２５】図１に本発明の方法を実施する一例の定着
装置の構造図を示す。

【０１２６】１１は装置に固定支持された低熱容量線状
加熱体であって、一例として厚み１．０ｍｍ、幅１０ｍ
ｍ、長手長２４０ｍｍのアルミナ基板１２に抵抗材料１
３を幅１．０ｍｍに塗工したもので、長手方向両端より
通電される。通電はＤＣ１００Ｖの周期２０ｍｓｅｃの
パルス状波形で検温素子１４によりコントロールされた
所望の温度、エネルギー放出量に応じたパルスをそのパ
ルス幅を変化させて与える。略パルス幅は０．５ｍｓｅ
ｃ〜５ｍｓｅｃとなる。

【０１２７】この様にエネルギー、温度制御された加熱
体１１に当接して、図中矢印方向に定着フィルム１５は
移動する。この定着フィルムの一例として厚み２０μｍ
の耐熱フィルム、例えば、ポリイミド、ポリエーテルイ
ミド、ＰＥＳ、ＰＦＡに少なくとも画像当接面側にＰＴ
ＦＥ、ＰＡＦ等の弗素樹脂に導電剤を添加した離型層を
１０μｍコートしたエンドレスフィルムである。一般的
には総厚１００μｍ、より好ましく４０μｍ未満であ
る。フィルム駆動は駆動ローラー１６と従動ローラー１
７による駆動とテンションにより矢印方向に皺を生じる
ことなく移動する。

【０１２８】１８はシリコンゴム等の離型性の良いゴム
弾性層を有する加圧ローラーで総圧４〜２０ｋｇでフィ
ルムを介して加熱体を加圧しフィルムと圧接回転する。
転写材１９上の未定着現像剤２０は、入口ガイド２１に
より定着部に導かれ、上述の加熱により定着像を得るも
のである。

【０１２９】以上はエンドレスベルトで説明したが、図
２の如く、シート送り出し軸２４及び巻き取り軸２７を
使用し、定着フィルムは有端のフィルムであってもよ
い。

【０１３０】また、画像形成装置としては複写機、プリ
ンター、ファクシミリ等の現像剤を用いて画像を形成す
る装置全ての定着装置に適応するものである。

【０１３１】低熱容量線状加熱体１１において、検温素
子１４で検出された温度がＴ₁ の場合、抵抗材料１３に
対向するフィルム１５の表面温度Ｔ₂ はＴ₁ とほぼ等し
い。また、フィルム１５が現像剤定着面より剥離する部
分におけるフィルム表面温度Ｔ₃ は前記温度Ｔ₁ とＴ₂
とほぼ等しい温度である。

【０１３２】

【実施例】以下、具体的実施例によって本発明を説明す
るが、本発明は何らこれらに限定されるものではない。

【０１３３】樹脂合成例１ 反応容器にキシレン２００重量部を入れ還流温度まで上
昇した。これにスチレン１００重量部にジ−ｔｅｒｔ−
ブチルパーオキサイド８重量部を混合し、キシレン還流
下、６時間で溶液重合を完了し、低分子量樹脂溶液を得
た。

【０１３４】一方、スチレン７０重量部、アクリル酸ブ
チル２５重量部、マレイン酸モノブチル５重量部、ジビ
ニルベンゼン０．００５重量部、ポリビニルアルコール
０．２重量部、脱気水２００重量部、過酸化ベンゾイル
０．１重量部を混合懸濁分散させた。上記懸濁分散溶液
を加熱し、窒素雰囲気下において８５℃に２４時間保持
し、重合を完了させ、高分子量樹脂を得た。次にこの樹
脂の酸価の２倍当量のＮａＯＨ水溶液で２時間洗浄し
た。この高分子量樹脂３０重量部を前述の低分子量樹脂
７０重量部の溶液重合終了時の溶液中に投入し、溶媒中
に完全に溶解せしめ混合を行い、その後、溶媒を留去し
て、スチレン系共重合体組成物を得た。

【０１３５】樹脂合成例２ 上記合成例１の高分子量樹脂と低分子量樹脂の混合比を
それぞれ８０重量部、２０重量部にした以外は合成例１
と同様にして、スチレン系共重合体組成物を得た。

【０１３６】樹脂合成例３ 上記合成例１の高分子量樹脂と低分子量樹脂の混合比を
それぞれ６０重量部、４０重量部にした以外は合成例１
と同様にして、スチレン系共重合体組成物を得た。

【０１３７】樹脂合成例４〜７ 上記合成例１に準じてモノマー種、混合比、開始剤、反
応条件等を変更し、合成例４〜７のスチレン系共重合体
組成物を得た。

【０１３８】

【表１】

【０１３９】比較合成例 同様にして下記のモノマー組成で比較合成例１〜４の樹
脂を合成した。

【０１４０】

【表２】

【０１４１】（実施例１） 樹脂合成例１の共重合体 １００重量部 磁性体微粉体 １００重量部 負帯電性モノアゾ顔料 ０．６重量部 低分子量ポリプロピレン ４重量部 上記混合物を１３０℃に加熱された二軸エクストルーダ
ーで溶融混練し、冷却した混練物をハンマーミルで粗粉
砕し、さらにジェットミルで微粉砕して得られた微粉物
を風力分級し、重量平均粒径６．７μｍの磁性粉含有樹
脂粒子とした。

【０１４２】この樹脂粒子１００重量部に対して１．２
重量部のシリカ微粉体を混合し磁性現像剤を得た。

【０１４３】次に本実施例に用いた装置について説明す
る。本実施例中では市販のレーザービームプリンターＬ
ＢＰ−ＳＸ（キヤノン製）の定着装置を以下の構成に改
造し、下記の条件で行った。

【０１４４】一時帯電を−６００Ｖとして静電潜像を形
成し、感光ドラムと現像剤担持体（磁石内包）上の現像
剤層を非接触に間隙（３００μｍ）を設定し、交流バイ
アス（ｆ＝１８００Ｈｚ Ｖｐｐ＝１２００Ｖ）及び直
流バイアス（ＶＤＣ＝−４００Ｖ）として現像ドラムに
印加した。

【０１４５】次に図１に示す本発明の加熱定着装置にお
いて、加熱体１１の検温素子１４の表面温度は１５０
℃、加熱体１１−加圧ローラー１８間の総圧は６Ｋｇ、
加圧ローラーとフィルムのニップは３ｍｍ加圧ローラー
１８の回転速度は２４ｍｍ／ｓｅｃ（ＬＢＰ−ＬＸ相
当）に設定した。

【０１４６】耐熱シートとしては、転写材との接触面に
ＰＴＦＥに導電性物質を分散させた低抵抗の離型層を有
する厚さ５０μｍのポリイミドフィルムを使用した。

【０１４７】以上の設定条件で、４枚（Ａ４）／ｍｉｎ
のプリント速度で連続３０００枚にわたり反転現像方式
で現像材画像を形成するプリントテストを常温常湿（２
５℃６０％ＲＨ）で行い、得られた画像を下記の項目に
ついて評価した。また、同時に定着フィルム表面の様子
を観察し、その耐久性を評価した。

【０１４８】（実施例２〜４） 以下、実施例１で用いた合成例１の樹脂に代えて、合成
例２〜４の樹脂を使用する以外は実施例１と同様にして
現像剤の調製およびプリントテストを行った。

【０１４９】結果を表３に示す。

【０１５０】（比較例１〜７） 実施例１で用いた合成例１の樹脂に代えて、合成例５〜
７の樹脂、又は、比較合成例１〜４の樹脂を使用する以
外は実施例１と同様にして現像剤の調製およびプリント
テストを行い、同様の項目について評価した。

【０１５１】結果を表３に示す。

【０１５２】

【表３】

【０１５３】［Ａ］プリントアウト画像の評価 （１）定着性 定着性は、５０ｇ／ｃｍ² の荷重をかけ、柔和な薄紙に
より定着画像を摺擦し、摺擦前後での画像濃度の低下率
（％）で評価した。 ◎（優）：０〜５％ ， ○（良）：５〜１０％ △（可）：１０〜２０％， ×（不可）：２０％以上 （２）耐オフセット性 耐オフセット性は、画像面積率約５％のサンプル画像を
プリントアウトし、３０００枚後の画像上の汚れの程度
により評価した。 ◎：非常に良好（未発生）， ○：良好（ほとんど発
生せず） △： 実用可 ， ×： 実用不可 （３）画像濃度 通常の複写機用普通紙（７５ｇ／ｍ² ）３０００枚プリ
ントアウト終了時の画像濃度維持により評価した。 ◎（優）：１．４０以上 ， ○（良）：１．３５
〜１．４０ △（可）：１．００〜１．３５， ×（不可）：１．０
０以上 （４）画像品質 現像剤の飛び散り、ガサツキ等を目視で評価した。 ◎：非常に良好 ， ○：良好 △： 実用可 ， ×：実用不可

【０１５４】［Ｂ］定着フィルムの耐久性評価 （１）表面状態 プリントアウト試験終了後の定着フィルム表面の傷や削
れの発生の様子を目視で評価した。 ◎：非常に良好（未発生）， ○：良好（ほとんど発
生せず） △： 実用可 ， ×： 実用不可 （２）残留現像剤の固着状況 プリントアウト試験終了後の定着フィルム表面の残留現
像剤の固着状況を目視で評価した。 ◎：非常に良好（未発生）， ○：良好（ほとんど発
生せず） △： 実用可 ， ×： 実用不可

【０１５５】

【発明の効果】以上説明した様に、本発明は現像剤中の
結着樹脂を構成する高分子側成分のみに反応性極性基を
含有させ、含金属化合物と架橋させることで、現像剤内
部の各構成成分の分散性を改善し、優れた定着性、耐オ
フセット性、及び現像性を達成しつつ、低熱容量による
加熱定着を実現し、尚且つ高耐久性を可能にすることが
出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の方法を実施する一例の定着装置の構造
図である。

【図２】本発明の方法を実施する他の例の定着装置の構
造図である。

【符号の説明】

１１ 低熱容量線状加熱体 １２ アルミナ基板 １３ 抵抗材料 １４ 検温素子 １５ 定着フィルム １６ 駆動ローラー １７ 従動ローラー １８ 加圧ローラー １９ 転写材 ２０ 未定着現像剤 ２１ 入口ガイド ２４ シート送り出し軸 ２７ 巻き取り軸

フロントページの続き (72)発明者 大久保 信之 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 土屋 清子 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 末松 浩之 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 (56)参考文献 特開 昭63−94251（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−217361（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−9356（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−160253（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−126562（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−113463（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−288158（ＪＰ，Ａ)

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも結着樹脂、着色剤及び含金属
   化合物を有する混合物を熱溶融混練工程を経て得られる
   加熱定着用現像剤において、 （ａ）該結着樹脂は、高分子量重合体と低分子量重合体
   との混合物であり、 （ｂ）該結着樹脂のＧＰＣにより測
   定されるクロマトグラムが、分子量２，０００〜３０，
   ０００及び８０万〜３００万のそれぞれの領域に少なく
   とも１つの極大値を有し、（ｃ）該高分子量重合体のみ
   が、含金属化合物との反応により架橋結合を形成し得る
   極性基を有しており、（ｄ）分子量８０万〜３００万の
   領域に存在する極大値を構成する高分子側成分の酸価
   が、１．０ｍｇＫＯＨ／ｇよりも大きく、（ｅ）該結着
   樹脂は、アルカリ処理されていることを特徴とする加熱
   定着用現像剤。
2. 【請求項２】 該高分子側極大値を構成する重合体のみ
   が、２個以上の重合可能な二重結合を有するモノマー成
   分を他のモノマー成分１００重量％に対して０．００１
   〜１重量％用いて合成されたものであることを特徴とす
   る請求項１に記載の加熱定着用現像剤。
3. 【請求項３】 固定支持された加熱体と該加熱体に対向
   圧接し、且つ、フィルムを介して該加熱体に密着させる
   加圧部材とにより、現像剤の顕画像を記録材に加熱定着
   する定着方法において使用される現像剤であって、 少 なくとも結着樹脂、着色剤及び含金属化合物を含有す
   るものであり、（ａ）該結着樹脂は、高分子量重合体と
   低分子量重合体との混合物であり、（ｂ）該結着樹脂の
   ＧＰＣにより測定されるクロマトグラムが、分子量２，
   ０００〜３０，０００及び８０万〜３００万のそれぞれ
   の領域に少なくとも１つの極大値を有し、（ｃ）該高分
   子量重合体のみが、含金属化合物との反応により架橋結
   合を形成し得る極性基を有しており、（ｄ）分子量８０
   万〜３００万の領域に存在する極大値を構成する高分子
   側成分の酸価が、１．０ｍｇＫＯＨ／ｇよりも大きく、
   （ｅ）該結着樹脂は、アルカリ処理されていることを特
   徴とする加熱定着用現像剤。
4. 【請求項４】 該高分子側極大値を構成する重合体のみ
   が、２個以上の重合可能な二重結合を有するモノマー成
   分を他のモノマー成分１００重量％に対して０．００１
   〜１重量％用いて合成されたものであることを特徴とす
   る請求項３に記載の加熱定着用現像剤。
5. 【請求項５】 固定支持された加熱体と該加熱体に対向
   圧接し、且つ、フィルムを介して該加熱体に密着させる
   加圧部材とにより、現像剤の顕画像を記録材に加熱定着
   する定着方法において、 該 現像剤が少なくとも結着樹脂、着色剤及び含金属化合
   物を含有するものであり、（ａ）該結着樹脂は、高分子
   量重合体と低分子量重合体との混合物であり、（ｂ）該
   結着樹脂のＧＰＣにより測定されるクロマトグラムが、
   分子量２，０００〜３０，０００及び８０万〜３００万
   のそれぞれの領域に少なくとも１つの極大値を有し、
   （ｃ）該高分子量重合体のみが、含金属化合物との反応
   により架橋結合を形成し得る極性基を有しており、
   （ｄ）分子量８０万〜３００万の領域に存在する極大値
   を構成する高分子側成分の酸価が、１．０ｍｇＫＯＨ／
   ｇよりも大きく、（ｅ）該結着樹脂は、アルカリ処理さ
   れていることを特徴とする加熱定着方法。
6. 【請求項６】 該高分子側極大値を構成する重合体のみ
   が、２個以上の重合可能な二重結合を有するモノマー成
   分を他のモノマー成分１００重量％に対して０．００１
   〜１重量％用いて合成されたものであることを特徴とす
   る請求項５に記載の加熱定着方法。