JPH03122664A - 加熱定着方法及び加熱定着用トナー - 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、電子写真、静電印刷、磁気記録などにおける
、トナーで形成された顕画像を、記録材に定着させる定
着方法及び該定着方法に用いられるトナーに関する。

［従来の技術］ 従来、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、
未定者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。

又、ＩＪＳＰ　３，５７８，７９７号記載のベルト定着
方式が知られている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上述の従来多用されてきた熱ロール定着
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、所謂ウェイト時間がある。

（２）記録材の通過或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及び及び加熱ローラ
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或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。

（３）ローラーが定温度であるため、記録材が加熱ロー
ラーを通過排出される際は、記録材及び記録材上のトナ
ーが緩慢に冷却されるため、トナーの結石性が高い状態
となり、ローラーの曲率とも相まって、オフセット或は
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。

（４）高温の加熱ローラーが直接子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。

又、ｔｌｓＰ　３，５７８，７９７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点（１）　、
　（２）は根本的に解決されていない。

又、本出願人は先に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
てウェイト時間が短（低消費電力の画像形成装置を提案
している。又、同様に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或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を提案して
いる。

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、ウェイト時間が短
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。

即ち、本発明の目的は上述の如き問題点を解決し、ウェ
イト時間が実質的にない或は極めて短時間であり、かつ
低消費電力でオフセット現象が発生せず記録材へのトナ
ー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。

また、本発明の目的は、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トナーを提
供するものである。

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。

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
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。

［課題を解決するための手段及び作用］本発明は記録材
に対してトナーの顕画像を加熱定着する方法において、 （Ａ）エーテル化ビスフェノール類と、（Ｂ）全酸成分
中、３０　ｍｏ１％以上の芳香族ジカルボン酸類と、 （Ｃ）全酸量に対し、５〜４０重量％のアルケニル置換
ジカルボン酸類及び／又はアルキル置換ジカルボン酸類
と、 （Ｄ）３価以上のポリカルボン酸類及び／又は３価以上
のポリオール類 とから形成されたポリエステル樹脂と離型性成分とを少
な（とも含有しかつ該結着樹脂の高架式フローテスター
による溶融粘度η′が１２０℃〜１５０℃の温度範囲の
いずれかの温度で１０３〜１０’　ｐｏｉｓｅであり、
しかも１２０℃、１５０℃の溶融粘度の自然対数ＣＲｎ
η′）を温度に対してプロットした際に、そのグラフの
傾きの絶対値が０．５０ｌｎ（ｐｏｉｓｅ）／”Ｃ以下
である特性を有し更に該離型性成分は、１６０℃におけ
る溶融粘度が、１〜２５０ｃｐｓの範囲である、芳香族
とニルモノマー及び、不飽和脂肪酸または不飽和脂肪酸
エステルによりグラフト変性されたポリオレフィンであ
り、全結着樹脂量に対し０．１〜２０重量パーセントを
含有するトナーの顕画像を、固定支持された加熱体と該
加熱体に対向圧接しかつフィルムを介して該記録材を該
加熱体に密着させる加圧部材とにより加熱材に加熱定着
することを特徴とする加熱定着方法に関する。

又本発明は、トナーの顕画像を、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記録
材を該加熱体に密着させる加圧部材とにより記録材に加
熱定着する定着方法に使用されるトナーにおいて、 （Ａ）エーテル化ビスフェノール類と、（Ｂ）全酸成分
中、　３０　ｍｏＲ％以上の芳香族ジカルボン酸類と、 （Ｃ）全酸量に対し、５〜４０重量％のアルケニル置換
ジカルボン酸類及び／又はアルキル置換ジカルボン酸類
と、 （Ｄ）３価以上のポリカルボン酸類及び／又は３価以上
のポリオール類 とから形成されたポリエステル樹脂と、離型性成分とを
少なくとも含有しかつ、該結着樹脂の高架式フローテス
ターによる溶融粘度η′が１２０℃〜１５０℃の温度範
囲のいずれかの温度で１０’〜１０’ｐｏｉｓｅであり
、しかも１２０℃、１５０℃での溶融粘度の自然対数（
ｊｌｌｎη′）を温度に対してプロットした際に、その
グラフの傾きの絶対値が０．５０Ｉｎ（ｐｏｉｓｅ）／
’Ｃ以下である特性を有し、更に該離型性成分は、１６
０℃におけろ溶融粘度が１〜２５０ｃｐｓの範囲である
、芳香族ビニルモノマー及び、不飽和脂肪酸または不飽
和脂肪酸エステルによりグラフト変性されたポリオレフ
ィンであり、全結着樹脂量に対し０．１〜２０重量パー
セントを含有することを特徴とする加熱定着用トナーに
関する。

本発明の加熱定着方法の構成上の一つの特徴はエーテル
化ジフェノール類と、芳香族ジカルボン酸類とを基本的
骨格とし、３価以上のポリカルボン酸類及び／又は３価
以上のポリオール類によりポリマー骨格を網状化し、し
かもポリマー骨格中にアルケニル置換ジカルボン酸類及
び／又はアルキル置換ジカルボン酸類をソフトセグメン
トとして導入したポリエステル樹脂を結着樹脂としたト
ナーを用いることで、より低消費電力でトナーを記録材
に加熱定着することができる。

前述のソフトセグメントが全酸量に対し５重量％未満の
ときは加熱定着のための消費電力が増大し、逆に４０重
量％を上回る場合はトナー粒子同志の凝集力が強くなり
、保存安定性が悪化する。

ポリマー骨格の網状化成分であるポリカルボン酸類はポ
リエステル中に５〜３０重量％含まれていることが好ま
しく、ポリオール類は５重量％を越えないで含まれるこ
とが好ましい。

ポリカルボン酸類とポリオール類の合計が４０重量％以
上ではトナーの耐湿性が悪化し、環境変動によって帯電
特性が不安定となり定着以前の画像形成時（現像時、転
写時）に不良をきたす。又、トナーの製造工程における
粉砕コストが上昇するとともに当然のことながら、トナ
ーを加熱定着するためにより多くのエネルギーが必要と
なる。

逆にポリカルボン酸類、ポリオール類の合計量がポリエ
ステル中で１０重量％を下まわると、加熱定着工程でト
ナーの過剰溶融の傾向が現われはじめ５重量％以下では
完全に転写紙中への浸み込み、裏移りや溶融トナーの広
がりによる画像ニジミ等の欠点が顕著となる。

さらに、本発明のポリエステルの主要成分中、酸成分と
しては全酸成分中の３０ｍ０ρ％以上、より好ましくは
４０　ｍｏｊ％以上が芳香族ジカルボン酸類であること
、アルコール成分としては全アルコール成分中、８０　
ｍｏｉ）％以上、より好ましくは９０　ｍａｉ１％以上
がエーテル化ビスフェノール類であることがトナーとし
ての４ｉＦ電特性、耐久性、転写性等電子写真特性上か
ら必要である。

本発明の加熱定着方法の構成土工にもう一つの特徴は上
述の特定のポリエステル樹脂の熱高架式フローテスター
による溶融粘度η　が１２０℃〜１５０℃の温度範囲の
いずれかの温度で１０’〜１０’ｐｏｉｓｅであり、か
つ１２０℃；１５０℃での溶融粘度の自然対数ＩＩｎη
′を温度に対してプロットした際にそのグラフの傾きの
絶対値が０．５０ｉｎ　（ｐｏｉｓｅ）／℃以下である
ことで、より低消費電力でフィルムにオフセットするこ
となくトナーを記録材に定着することができる。

粘度測定は第１図に示す高架式フローテスター（島津フ
ローテスターＣＦＴ−５００形）を用い、先ず加圧成形
器を用いて成形した約１．５ｇの試料３を一定温度下で
プランジャー１により１０ｋｇｆの荷重をかけ直径１　
ｍｍ、長さ１　ｍｍのノズル４より押し出すようにし、
これによりフローテスターのプランジャー降下量（流出
速度）を測定した。この流出速度を各温度（１２０〜１
５０℃の温度範囲を５℃間隔）で測定し、この値より見
掛粘度η′を次式により求めることができる。

但し、 η′：見掛けの粘度（ｐｏｉｓｅ） Ｔ　Ｗ’：管壁の見掛けのずり反応（ｄｙｎｅ／ｃｍ’
）Ｄ　Ｗ’：管壁の見掛けのすり速度（１／５ｅｃ）Ｑ
：流出速度（ｃｍ３／５ｃｃ＝　ｍｆｆ／５ｅｃ）Ｐ：
押出圧力（ｄｙｎｅ／ｃｍ２）　［１０ｋｇｆ−９８０
Ｘ　１０’ｄｙｎｅｌＲ：ノズルの半径　（ｃｍ） Ｌ：ノズルの長さ　（ｃｍ） 本発明のトナーに用いられる結着樹脂であるポリエステ
ルの！２０℃〜１５０℃における溶融粘度がＩＱ’ｐｏ
ｉｓｅをこえると、本発明の加熱定着方法においても消
費電力が増大し、定着不良やクイックスタートが困難に
なる等の欠点が現われる。本発明のポリエステル中の網
状化成分の合計量が３５重量％以上になると１５０　’
Ｃにおいても溶融粘度が１０’ｐｏｌｓｅを上回る場合
がある。

逆ニ１２０℃〜１５０℃でのトナーの溶融粘度が１０３
ｐｏｉｓｅ未満の場合は、トナーの過剰溶融による欠点
（裏穆り、ニジミ等）が顕著となる。

本発明のポリエステル中の網状化成分の合計量が５１ｉ
量％未満となると１２０　’Ｃにおいても溶融粘度が１
０’ｐｏｉｓｅを下回る場合がある。又１２０１１：。

１５０℃における溶融粘度η′の自然対数ｉｎη′の温
度に対する傾きの絶対値は本発明のポリエステル樹脂の
粘度の温度変化に苅する感受性を反映し０．５０１ｎ（
ｐｏｉｓｅ）／ｌ：以上ではフィルムにオフセットし易
く、しかも定着画像の光沢が出すぎ画像品位が低下する
。

更にこの傾きの絶対値は本発明でのポリエステル樹脂中
の網状化成分ユ、ソフトセグメント量、及びそれらの比
率に依存し本発明での請求範囲内でのそれぞれの使用量
で定石性、オフセット性、画像性等が本発明の加熱定若
方法において良好に達成される。

本発明において粘度の°“傾き°°は第２図に示される
ように、グラフ中のし６℃における測定点と、ｔｂ℃に
おける測定点を直線で結び、 により“傾き”を算出した値であり、これをスロープの
“傾き“として近似して用いている。

（ただし、Ｒｎｒ）、’はｔａ℃における粘度の自然対
数をとった値を示し、ｆｆｎｙ）＋、’はｔｈ℃におけ
る値を示す。） 本発明に適用されるトナーの結着樹脂としてのポリエス
テル樹脂の構成原料であるエーテル化ジフェノールと使
用可能なものは、ポリオキシスチレン（６）−２・２−
ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン、ポリヒドロ
キシブチレン（２）−２・２−ビス（４−ヒドロキシフ
ェニル）プロパン、ポリオキシエチレン（３）−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）−ビス（４−ヒドロキシフェニル）
チオエーテル、ポリオキシエチレン（２）−２・６−ジ
クロロ−４−ヒドロキシフェニル、２′・３′・６′−
トリクロロ４′−ヒドロキシフェニルメタン、ポリオキ
シプロピレン（３）−２−ブロモ−４−ヒドロキシフェ
ニル、４−ヒドロキシフェニルエーテル、ポリオキシエ
チレン（２，５）−Ｐ−Ｐ−ビスフェノール、ポリオキ
シブチレン（４）ビス（４−ヒドロキシフェニル）ケト
ン、ポリオキシスチレン（７）−ビス（４−ヒドロキシ
フェニル）エーテル、ポリオキシエンチレン（３）−２
・２−ビス（２・６−ジアイオドー４−ヒドロキシフェ
ニル）プロパン及び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）プロパンである
。

エーテル化ジフェノールの一群はエーテル化ビスフェノ
ールである。好ましい群のエーテル化ビスフェノールは
エトキシ化又はプロポキシ化されたものであり、ビスフ
ェノール１モル当り２ないし３モルのオキシエチレン又
はオキシプロピレンを有し、Ｒとしてプロピレン又はス
ルホン基をもつものである。この群の例はポリオキシエ
チレン（２・５）−ビス（２・６−ジプロモー４−ヒド
ロキシフェニル）スルホン、ポリオキシプロピレン（３
）−２・２−ビス（２・６−ジフルオロ−４−ヒドロキ
シフェニル）プロパン及びポリオキシエチレン（ｌ・５
）−ポリオキシプロピレン（１・０）−ビス（４−ヒド
ロキシフェニル）スルホンである。

上式によって特徴づけられる群に入るエーテル化ビスフ
ェノールの他の好ましい群は、ポリオキシプロピレン２
・２′−ビス（４−ヒドキシフェニル）プロパン及びポ
リオキシエチレン又はポリオキシプロピレン２・２−ビ
ス（４−ヒドロキシ、２・６−ジクロロフェニル）プロ
パン（ビスフェノール１モル当りオキシアルキレン単位
数が２．１ないし２．５である）が挙げられる。

又、本発明のポリエステル樹脂の構成原料である芳香族
系ジカルボン酸類としてはテレフタル酸、イソフタル酸
、フタル酸、ジフェニル−ｐ’ｐ’−ジカルボン酸、ナ
フタレン−２・７−ジカルボン酸、ナフタレン−２・６
−ジカルボン酸、ジフェニルメタン−ｐ’ｐ’−ジカル
ボン酸、ベンゾフェノン−４・４′−ジカルボン酸、１
・２−ジフェノキシエタン−ｐ−ｐ−ジカルボン酸等が
使用でき、それ以外の酸としては、マレイン酸、フマル
酸、グリタル酸、シクロヘキサンカルボン酸、コハク酸
、マロン酸、アジピン酸、メサコン酸、シトラコン酸、
セパチン酸及びこれらの酸の無水物等が挙げられる。

又、本発明のポリエステル樹脂の構成原料であるアルケ
ニル置換ジカルボン酸或はアルキル置換ジカルボン酸と
しては、炭素数が６〜１８のアルケニル基或はアルキル
基がｆａ　ｔＴｈされたマレイン酸、フマル酸、アジピ
ン酸、コハク酸、グルタル酸、セパチン酸、アゼライン
酸及びそれらの無水物エステル化物等が挙げられる。特
にｎ−ドデセニルコハク酸、イソドデセニルコハク酸、
ｎ−ドデシルコハク酸、イソ−ドデシルコハク酸、イソ
−オクチルコハク酸、ｎ−オクヂルコハク酸、ｎ−ブチ
ルコハク酸等が好ましい。

又、本発明のポリエステル樹脂の構成原料である３価以
上のポリカルボン酸類としては、トリメリット酸、ピロ
メリット酸、シクロヘキサントリカルボン酸類、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、ｌ・２・５−ヘキサントリカルボン酸、１・３−ジ
カルボキシル−２−メチレンカルボキシルプロパン、ｌ
・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ル）メ
タン、１・２・７・８−オクタンテトラカルボン酸及び
それらの無水物、エステル化物等が使用でき、又、３価
以上のポリオール類も次約款量なら用いてよく、ソルビ
トール、ｌ・２・３・６−ヘキサンテトール、１・４−
ソルビタン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリ
トール、トリペンタエリスリトール、しよ糖、ｌ・２・
４−メタクリレート、グリセリン、２−メチルプロパン
トリオール、２−メチル−１・２・４−ブタントリオー
ル、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、
ｌ・３・５−トリヒドロキシメチルベンゼン、エリトロ
−１・２・３−ブタントリオール、トレオート２・３−
ブタントリオール等が挙げられる。

本発明に使用されるトナー中には上記構成材料からなる
ポリエステル樹脂以外に該ポリエステル樹脂の３０重量
％以下の割合で、しかも高架式フローステターによる溶
融粘度η′が１２０℃〜１５０℃の温度範囲のいずれか
の温度で１０３〜１０’ｐｏｉｓｅから逸脱せず、しか
も１２０℃、　１５０℃の溶融粘度の自然対数（Ｒｎη
′）を温度に対してプロットした際にそのグラフの傾き
の絶対値が０．５０ｆｎ　ｐｏｉｓｅ／　’ｅを越えな
いように、例えば、スチレンを主体とするビニル系樹脂
、スチレン−ブタジェン樹脂、シリコン樹脂、ポリウレ
タン樹脂、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂、ポリビニル
ブチラール樹脂、ロジン、変性ロジン、テルペン樹脂、
フェノール樹脂、脂肪族又は脂環族炭化水素樹脂、芳香
族系石油樹脂、塩素化パラフィン、パラフィンワックス
等を含有させてもよい。

従来加熱ロール定着用のトナー中には、離型剤を含有さ
せて熱ロールに対しての離型性を高めいわゆるオフセッ
ト現象を回避する技術は開示されている。例えば特公昭
５７−５２５７４号公報、特開昭５９−１７４８５３号
公報、特開昭５９−１７４８５４号公報、特開昭６１−
１３０９５７号公報、特開昭５９−１８９３４６号公報
等が挙げられる。

本発明の加熱定着方法の構成上の特徴のひとつとしては
離型性成分を含有することであり、該離型性成分は、芳
香族ビニル千ツマ−と、不飽和脂肪酸或は不飽和脂肪酸
エステルによりグラフト変性されたポリオレフィンであ
り、更には該離型性成分は、１６０℃における溶融粘度
が１〜２５０ｃｐｓの範囲にあるものであり、全結着樹
脂量に対し０．１〜２０重量パーセントを含有すること
である。

前記ポリオレフィンはエチレン、プロピレン、１−ブテ
ン、１−ヘキセン、１−デセン、４−メチル−１−ペン
テンなどのα−オレフィンの単独重合体又は２種以上の
α−オレフィンの共重合体である。更にはポリオレフィ
ンの酸化物も含まれる。

グラフト変性ポリオレフィンを合成するために使用され
る不飽和脂肪酸或いは不飽和脂肪酸エステルとしては、
メタクリル酸及びメチルメタクリレート、エチルメタク
リレート、プロピルメタクリレート、ｎ−ブチルメタク
リレート、イソブチルメタクリレート、ｎ−オクチルメ
タクリレート、２−エチルへキシルメタクリレート、ラ
ウリルメタクリレート、ステアリルメタクリレート、ド
デシルメタクリレート、フェニルメタクリレート、ジメ
チルアミノエチルメタクリレート、ジエチルアミノエチ
ルメタクリレート、メタクリル酸−２−ヒドロキシエチ
ル、２，２．２−トリフルオロエチルメタクリレート、
メタクリル酸グリシジル等のメタクリレート類、アクリ
ル酸及びメチルアクリレート、エチルアクリレート、プ
ロピルアクリレート、ｎ−ブチルアクリレート、イソブ
チルアクリレート、ｎ−オクチルアクリレート、ラウリ
ルアクリレート、ステアリルアクリレート、ドデシルア
クリレート、２−エチルへキシルアクリレート、フエニ
ルアクリレート、２−クロルエチルアクリレート、アク
リル酸−２−ヒドロキシエチル、シクロへキシルアクリ
レート、ジメチルアミノエチルアクリレート、ジエチル
アミノエチルアクリレート、ジブチルアミノエチルアク
リレート、２エトキシアクリレート、１．４−ブタンジ
オールジアクリレートなどのアクリレート類、マレイン
酸、フマル酸、イタコン酸、シトラコン酸及びモノエチ
ルマレート、ジエチルマレート、モノプロピルマレート
、ジプロピルマレート、モノブチルマレート、ジブチル
マレート、ジ−２ヱチルへキシルマレート、モノエチル
フマレート、ジエチルフマレート、ジブチルフマレート
、ジ−２エチルへキシルフマレート、モノエチルイタコ
ネート、ジエチルイタコネート、モノエチルシトラコネ
ート、ジエチルシトラコネートなどの不飽和二塩基酸エ
ステルなどを挙げることができ、これらの１ｆ！！或は
２種以上を同時に用いることができる。

又芳香族ビニルモノマーとしてはスチレン、０−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、２．４ジメチルスチレン、ｐ−エ
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−ドデシルスチレン、ｐ−フ
ェニルスチレン、ｐ−クロルスチレン等を挙げることが
でき、これらの１種または２種以上を同時に用いること
ができる。

グラフト変性する方法としては、従来公知の方法を用い
ることができる。例えば前記ポリオレフィンと、芳香族
ビニル千ツマ−及び不飽和脂肪酸又は不飽和脂肪酸エス
テルを溶液状態或は溶融状態で大気下、又は加圧下でラ
ジカル開始剤の存在下で加熱して反応させることにより
グラフト変性ポリオレフィンが得られる。芳香族ビニル
モノマー及び不飽和脂肪酸又は不飽和脂肪酸エステルに
よるグラフト化は、両者を同時に行なうことも良く、個
々に行、なうことも良い。

グラフト化反応に用いる開始剤としては、例えばベンゾ
イルパーオキサイド、ジクロルベンゾイルパーオキサイ
ド、ジーｔｅｒｔ−ブチルパーオキサイド、ラウロイル
パーオキサイド、ｔｅｒｔ−ブチルパーフェニルアセテ
ート、クミンパーピバレート、アゾビス−イソブチロニ
トリル、ジメチルアゾイソブチレート、ジクミルパーオ
キサイド等を挙げることができる。

ポリオレフィンに対するグラフト化剤の割合は、ポリオ
レフィン１００重量部に対し０．１〜１００重量部が好
ましく、より好ましくは１〜５０重量部である。０．１
重量部以下ではグラフト化の効果がほとんど発揮されず
、又１００重量部以上になるとポリオレフィンが木来持
ちあわせている有利な性質を失うことになる。

又芳香族ビニルモノマーと不飽和脂肪酸又は不飽和脂肪
酸エステルとの重量比としては９５：５〜５：ｇ５が好
ましく、より好ましくは、８０：２０〜２０　：　８０
である。不飽和脂肪酸又は不飽和脂肪酸エステルが多い
場合は、ポリオレフィンの持つ離型効果が減少する傾向
にあり、芳香族ビニルモノマーが多い場合には、ポリオ
レフィンのトナー中への分散性があまり向上しない。

本発明に使用されるグラフト変性ポリオレフィンの添加
量としては、結着樹脂１００重量部に対し、０．１〜２
０重量部が好ましく、より好ましくは０．５〜１０重量
部である。０．１重量部より少ない場合には十分な離型
効果は発揮し得す、又２０重量部より多い場合にはトナ
ーのブロッキング性が低下し易い。

又本発明に使用されるグラフト変性ポリオレフィンは、
１６０℃における溶融粘度が１〜２５０ｃｐｓの範囲に
あることが好ましい。１　ｃｐｓ以下の場合にはトナー
のブロッキングが発生し易くなり、２５０ｃｐｓ以上で
はトナー中からの変性ポリオレフィンの浸み出しが起こ
りにくくなり、離型効果が発揮されにくい。本発明の定
着方法においては一般的には低い定着設定温度にする時
程低い溶融粘度の離型性成分を用いることが好ましい。

本発明で言うところの溶融粘度は、Ｂ型回転粘度計によ
る測定値を用いている。

又、本発明に使用されるトナー中には必要に応じて、他
の各種離型剤を更に含有させても良い。

例えばポリフッ化エチレン、フッ素樹脂、フッ素化炭素
泊、シリコーンオイル、低分子量ポリエチレン、低分子
量ポリプロピレン等が用いられる。

使用するトナーが磁性微粒子を含有する磁性トナーとし
て用いられる場合には磁性微粒子としては磁性を示すか
磁化可能な材料であればよく、例えば鉄、マンガン、ニ
ッケル、コバルト、クロムなどの金属、マグネタイト、
ヘマタイト、各種フェライト、マンガン合金、その他の
強磁性合金などがあり、これらを平均粒径約Ｏ，ＯＳ〜
５μの微粉末としたものが使用できる。磁性トナー中に
含有させる磁性微粒子の量は、磁性トナー総重量の１５
〜７０重量％（より好ましくは２５〜４５重量％）が良
い。

又本発明で使用するトナーには着色・荷電制御等の目的
で種々の物質を添加することができる。

例えば、カーボンブラック、鉄黒、グラファイト、斗グ
ロシン、モノアゾ染料の金属錯体、群青、フタロシアニ
ンブルー、バンザイエロー、ベンジジンイエロー　キナ
クリドン、各種レーキ顔料などである。

或は又、流動性向上剤としてコロイダルシリカ等をトナ
ー中に１０〜４０重量％含有させてもよい。

もちろんこの流動性向上剤はトナーの外部に混合して用
いてもよく、そのときの添加量は０．２〜５重量％（対
トナー重量）である。

本発明の加熱定着方法において、使用されるトナーは、
ＤＳＣを用い１０℃から２００　を迄の測定範囲で測定
した結果、最初に現われる吸熱ピークの極大値が４０℃
から１２０℃を示すトナーが好ましく、特に５５℃から
１００℃の特性を示すトナーがより好ましい。

更に、フィルムをトナ一定着面より剥離する時の温度が
前記吸熱温度よりも高い温度であることが好ましく、更
に好ましくは、前記吸熱温度よりも３０℃以上（より好
ましくは４０〜１５０℃）高い条件で剥離させることが
好ましい。

本発明での吸熱ピークの極大値を測定する方法としては
、＾ＳＴＭ　Ｄ−３４１８−８２に準拠し算出する。具
体的には、トナーを１０〜１５ｍｇ採取し窒素雰囲気下
で室温から２００℃迄昇温速度１０℃／ｍｉｎで加熱せ
しめた後、２００℃に１０分間保持せしめ、次に急冷す
ることで、予めトナーの前処理を行った後、再び１０℃
に１０分間保持せしめ１０℃７ｍ１ｎの昇温速度で２０
０℃迄加熱し測定する。−数的には第３図に示すデータ
ーが得られ、最初に現われる吸熱ピークの極大値を本発
明において吸熱温度（Ｔｏ）と定義する。

本発明において加熱体は従来の熱ロールに比べてその熱
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。

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、ポリアミドな
どのポリマーシートの他、アルミニウムなどの金属シー
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。

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。

［実施例］ 以下、添付図面に基づいて本発明の好ましい実施態様を
説明するが、これは本発明をなんら限定するものではな
い。

第４ａ図に本発明の定着装置の構造図を示す。

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、−例として厚み１．０＋ｎｍ　、巾１０ｍｍ、長手
長２４０ｍｍのアルミナ基板１２に抵抗材料１３を巾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２０ｍ５ｅｃ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巾を変
化させて与える。略パルス巾は０．５ｍ５ｅｃ　〜５　
ｍ５ｅｃとなる。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１
５は移動する。この定着フィルムの一例として厚み２０
μｍ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ＰＴＦＥ、　ＰＡＦ等のフッ素樹脂に導電材を添加し
た離型層を１０μｍコートしたエンドレスフィルムであ
る。−数的には総厚１００μより好ましくは４０ｇ未満
。フィルム駆動は駆動ローラー１６と従動ローラー１７
による駆動とテンションにより矢印方向にシワなく移動
する。

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
の未定着トナー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。

以上はエンドレスベルトで説明したが第４ｂ図の如く、
シート送り出し軸ｚ４及び巻取り軸２７を使用し、定着
フィルムは有端のフィルムであっても良い。

また画像形成装置としては複写機、プリンター　Ｆａｘ
等のトナー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。

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ＴＩ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。又フィルム
１５がトナ一定着面より剥離する部分におけるフィル４
表面温度Ｔ、は前記温度ＴＩ及びＴ２とほぼ等しい温度
である。

以下本発明の実施例、比較例で使用されるポリエステル
樹脂の製造例とその樹脂を結着樹脂としたトナーの製造
例を挙げ説明するが、何ら本発明を限定するものではな
い。又、本発明のグラフト変性ワックスの一例を表１に
示す。

実施例１ ポリエステル樹脂Ａの製造例 以上の構成原料を合計量で１５００　ｇを温度計、ステ
ンレスチール製攪拌器、ガラス製窒素導入管及び流下式
コンデンサーを備えた２℃容量の４つ口丸底フラスコに
入れた。次いでフラスコをマントルヒーター中におきガ
ラス導入管より窒素ガスを導入して反応器内を不活性雰
囲気に保ち昇温した。その後、０．１０ｇのジブチルチ
ンオキサイドを加え２１０℃に保ち１２時間共縮合反応
させポリエステル樹脂を得た。

このポリエステル樹脂の第１図に示す高架式フローテス
ターによるｊａ＝　１２０℃における見掛粘度η、′及
びｔｂ”　１５０℃における見掛粘度ηｂ′はそれぞれ
１．７　Ｘ　１０’ｐｏｉｓｅ、　１．Ｉ　Ｘ　１０’
ｐｏｉｓｅとなり、又、１２０℃、１５０℃での溶融粘
度の自然対数ｉｎη′の温度に対する傾きの絶対値は０
．０９１１ｎ（ｐｏｉｓｅ）／ｌであった。

上述の製造例によるポリエステル樹脂Ａ１００［（置部
、磁性粉（磁性酸化鉄）６０重量部、負電荷制御剤２重
量部、表■のグラフト変性ワックス（２）３重量部を２
軸混練押出し機によって溶融混練した後、冷却し気流式
粉砕機で粉砕し風力分級機により分級し、平均粒径約１
２μｍの黒色微粉末を得た。この黒色微粉末１００重量
部に対して、疎水性シリカ粉末を０．４重量部添加混合
してトナーＡを得た。また、このトナーのＴ、＝５９℃
であった。

第４ａ図に示す本発明の加熱定着器において、加熱体１
１の検温・素子表面温度Ｔ、は１８０℃、加熱部の抵抗
材料の消費電力は１５０　Ｗ、加熱体１１と加圧ローラ
ー２１間の総圧は８ｋｇ、加圧ローラーとフィルムのニ
ップは３ｍｍｂ定着フィルム１８の回転速度は１００ｍ
ｍ／ｓｅｃに設定した。

耐熱シートとしては記録材との接触面にＰＴＦＨ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２０μ
ｍのポリイミドフィルムを使用した。この時加熱体の検
温素子表面温度Ｔ、が１８０℃に達するまで要した。時
間は約３秒であった。さらに、温度Ｔ２は１７８℃であ
り、温度Ｔ３は１７７℃であつた。

評価方法として市販のキャノン製複写機ＮＰ−２７ＯＲ
Ｈの定着器を取りはずした改造機を用いトナーＡの未定
着画像を得た。記録材としては市販の複写機用紙キャノ
ンニュードライペーパー（キャノン販売社）の５４ｇ／
ｍ’紙を用いた。得られたトナーＡの未定着画像を上記
定着機により定着画像を得た。

定着画像の定着試験は、未定着画像を２００枚連続通紙
して定着画像を得、１　、１０．５０．１００゜２００
枚目を５０ｇ／ｃｍ”の荷重をかけたシルボン紙で摺擦
し、摺擦前後の画像濃度の低下率（％）で表わした。ま
た耐オフセツト試験は、未定着画像を連続定着させ、何
枚の定着で定着画像或は定着フィルムが汚れるかの評価
をした。

その結果、定着性は２００枚通紙の初期及び２００枚目
でもほぼ一定しており１〜３％と良好であった。また耐
オフセット性は、１ｏｏｏｏ枚の通紙後でも定着フィル
ム１８及び加圧ローラー２１表面へのトナー付着はほと
んど見られなかった。又得られた画像はニジミ、裏移り
等のない良好なものであった。

実施例２ 実施例１で表Ｉのグラフト変性ワックス２のかわりに表
■のグラフト変性ワックス８を用いる他は、実施例１と
同様にしてトナーＢを得た。このトナーのＴＯ＝６０で
あった。

第４ａ図に示す本発明の加熱定着器を実施例１と同条件
にして設定して（Ｔ、＝　１８０℃、Ｔ２＝１７８℃、
Ｔ３＝１７７℃）評価したところ定着性は連続２００枚
通紙の初期及び２００枚目でもほぼ一定しており１〜３
％と良好であった。また耐オフセット性は、１００００
枚の通紙後でも定着フィルム１８及び加圧ローラー２１
表面へのトナー付着はほとんど見られなかった。又得ら
れた画像はニジミ、裏移り等のない良好なものであった
。

実施例３ ポリエステル樹脂Ｂの製造例 以上を構成原料とする以外はポリエステルＡと同様にし
てポリエステルＢを得た。このポリエステル樹脂の第１
図に示す高架式フローテスターによるｔ、＝　１２０℃
における見掛粘度η、′及びｊｂ＝１５０℃における見
掛粘度ηｂ′はそれぞれ７．３×１０’ｐｏｉｓｅ、　
７．Ｏｘ　１０２ｐｏｉｓｅであり、又、１２０ｔ。

１５０℃での溶融粘度の自然対数ｌｎη′の温度に対す
る傾きの絶対値は０．１５１１ｎ　（ｐｏｉｓｅ）７℃
であった。

上述のポリエステルＢを１００部と表■のグラフト変性
ワックス１２を使用する以外は実施例１と同様にしてト
ナーＣを得た。このトナーのＴｏ＝５５℃であフた。

実施例１において加熱体１１の検温素子表面温度Ｔ、を
１４０℃、定着フィルムの回転速度を５０ｍｍ／ｓｅｃ
に設定する以外は実施例１と同様に定着試験、耐オフセ
ツト試験を行い、定着性は１〜３％と良好であり、耐オ
フセット性も１００００枚まで良好であった。

また定着器のウェイトタイムも約２秒と実施例１と同様
であり、このとき温度Ｔ２は１３９℃であり、温度Ｔ３
は１３７℃であった。

又、得られた画像はニジミ、裏移り等のない良好なもの
であった。

実施例４ 実施例３で表Ｉのグラフト変性ワックス１２のかわりに
表■のグラフト変性ワックス４を用いる他は実施例３と
同様にしてトナーＤを得た。このトナーのＴＤ＝５７℃
であった。

第４ａ図に示す本発明の加熱定着器を実施例３と同条件
にして設定して（Ｔ＋＝１４０℃、Ｔ２＝１３９℃、Ｔ
、＝１３７℃）評価したところ定着性は連続２００枚通
紙の初期及び２００枚目でもほぼ一定しており１〜３％
と良好であった。また耐オフセット性は１００００枚の
通紙後でも定着フィルム１８及び加圧ローラー２１表面
へのトナー付着はほとんど見られなかった。又得られた
画像はニジミ、裏移り等のない良好なものであった。

比較例１ 実施例４において表Ｉのグラフト変性ワックス４の変わ
りに市販の未変性の低分子量ポリエチレンワックス（１
６０℃における溶融粘度ηが３００センチポイズ）を使
用する以外は、実施例４と全く同様にして、トナーＥを
得た。このトナーのＴＤ＝５９℃であった。

第４ａ図に示す本発明の加熱定着器を実施例４と同条件
にして設定して（Ｔｒ＝　１４０℃、Ｔ２＝１３９℃、
Ｔ３＝１３７℃）評価したところ定着性は連続２００枚
通紙の初期及び２００枚でもほぼ一定してはいるが５〜
８％と実用的には使用可能であフたが実施例４に比して
少し劣っていた。又耐オフセット性は１００００枚の通
紙後で定着フィルム１８及び加圧ローラー２１表面への
トナー付着は実用的には全く問題のないレベルであった
が実施例４の場合と比べると若干劣っていた。

［発明の効果］ 以上のように、本発明によると高品質の複写画像を優れ
た加熱定着方式により提供することができる。

【図面の簡単な説明】

添付図面中、第１図は、トナーまたは結着樹脂の溶融粘
度を測定するための高架式フローテスターの概略的断面
図を示す。 第２図は、トナーまたは結着樹脂の粘度の自然対数の温
度に対する傾きに関するグラフを示す図である。 第３図は、トナーの吸熱ピークを示すグラフである。 第４ａ図は、本発明の定着方法を実施するための定着装
置の概略的断面図を示し、第４ｂ図は、本発明の別な態
様の定着方法を実施するための定着装置の概略的断面図
を示す。 １１・・・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・・・記録材　　
　　２０・・・未定着トナー顕画像２１・・・入口ガイ
ド

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）記録材にトナーの顕画像を加熱定着する方法にお
   いて、 （Ａ）エーテル化ビスフェノール類と、 （Ｂ）全酸成分中、３０ｍｏｌ％以上の芳香族ジカルボ
   ン酸類と、 （Ｃ）全酸量に対し、５〜４０重量％のアルケニル置換
   ジカルボン酸類及び／又はアルキル置換ジカルボン酸類
   と、 （Ｄ）３価以上のポリカルボン酸類及び／又は３価以上
   のポリオール類 とから形成されたポリエステル樹脂と離型性成分を少な
   くとも含有し、かつ、該結着樹脂の高架式フローテスタ
   ーによる溶融粘度η′が１２０℃〜１５０℃の温度範囲
   のいずれかの温度で１０＾３〜１０＾６ｐｏｉｓｅであ
   り、１２０℃、１５０℃の溶融粘度の自然対数ｌｎη′
   を温度に対してプロットした際に、そのグラフの傾きの
   絶対値が０．５０ｌｎｐｏｉｓｅ／℃以下である特性を
   有し、さらに該離型性成分は、１６０℃における溶融粘
   度が１〜２５０ｃｐｓの範囲である、芳香族ビニルモノ
   マー及び、不飽和脂肪酸または不飽和脂肪酸エステルに
   よりグラフト変性されたポリオレフィンであり、全結着
   樹脂量に対し０．１〜２０重量パーセントを含有するト
   ナーの顕画像を、固定支持された加熱体と該加熱体に対
   向圧接しかつフィルムを介して該記録材を該加熱体に密
   着させる加圧部材とにより記録材に加熱定着することを
   特徴とする加熱定着方法。
2. （２）トナーの顕画像を、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記録材を該
   加熱体に密着させる加圧部材とにより記録材に加熱定着
   する定着方法に使用されるトナーにおいて、 （Ａ）エーテル化ビスフェノール類と、 （Ｂ）全酸成分中、３０ｍｏｌ％以上の芳香族ジカルボ
   ン酸類と、 （Ｃ）全酸量に対し、５〜４０重量％のアルケニル置換
   ジカルボン酸類及び／又はアルキル置換ジカルボン酸類
   と、 （Ｄ）３価以上のポリカルボン酸類及び／又は３価以上
   のポリオール類 とから形成されたポリエステル樹脂と離型性成分とを少
   なくとも含有し、かつ該結着樹脂の高架式フローテスタ
   ーによる溶融粘度η′が１２０℃〜１５０℃の温度範囲
   のいずれかの温度で１０＾３〜１０＾６ｐｏｉｓｅであ
   り、１２０℃、１５０℃の溶融粘度の自然対数ｌｎη′
   を温度に対してプロットした際に、そのグラフの傾きの
   絶対値が０．５０ｌｎｐｏｉｓｅ／℃以下である特性を
   有しさらに該離型性成分は、１６０℃における溶融粘度
   が１〜２５０ｃｐｓの範囲である、芳香族ビニルモノマ
   ー及び、不飽和脂肪酸または不飽和脂肪酸エステルによ
   りグラフト変性されたポリオレフィンであり、全結着樹
   脂量に対し０．１〜２０重量パーセントを含有すること
   を特徴とする加熱定着用トナー。