JPH0349116B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、電子写真法、静電記録法、静電印刷
法等において形成された潜像をトナーにより現像
して支持体上に形成されるトナー像をその支持体
に定着させるためのトナー像定着方法に関するも
のである。

従来において、斯かるトナー像を定着させるた
めに各種の定着装置が提案され知られているが、
特に熱効率が高く火災の危険性もない等の理由に
より、例えば熱源を内蔵した回転可能な定着用熱
ローラと、この熱ローラと圧接しながら回転する
圧接ローラとにより構成された接触加熱型定着装
置が広く実用化されている。

接触加熱定着方式はこのように種々の点で好ま
しいものであるが、この方式においては、トナー
像と定着用熱ローラとが接触するため当該熱ロー
ラ上にトナーが付着してこのトナーが後続のトナ
ー像を支持した支持体に再付着し定着画像が汚れ
るという欠点がある。そこで熱ローラ上に付着し
たトナーをクリーニングする必要があり、従来ク
リーニングウエブ、クリーニングブレード、クリ
ーニングローラ等のクリーニング部材を使用する
ことが行なわれている。

しかしながら、このようなクリーニング部材を
設けた場合においては、いわゆる裏面汚れ現象が
生ずるようになる。この裏面汚れ現象は、クリー
ニング部材に堆積したトナー物質が過剰の熱を受
けた場合に、当該トナー物質が熱ローラに転移し
てその後に給送されて来る転写紙等の支持体の表
面を汚し、また更に熱ローラに押圧されている圧
接ローラに転移してこの圧接ローラに転移したト
ナー物質により支持体の裏面が汚される現象であ
る。

斯かる裏面汚れ現象の原因を追求したところ、
この裏面汚れ現象には、トナーの溶融時の弾性が
重要な関係があることが判明した。即ち、従来に
おいてトナーのバインダー樹脂としては、軟化点
が低くて良好な定着性が得られる点でポリエステ
ル樹脂を主成分とする熱可塑性樹脂が好ましいも
のとされているが、これらの樹脂は溶融時の弾性
が小さいために転移し易く、このため一旦はクリ
ーニング部材に捕集されても、例えば熱ローラの
ヒータが投入された時等において当該クリーニン
グ部材に堆積したトナー物質が例えば熱ローラの
設定温度より10〜60℃高い温度に加熱されると熱
ローラに転移し、結果として裏面汚れ現象が生ず
るのである。尚はじめから裏面汚れ現象が生じな
いような溶融時の弾性がトナーに付与されている
場合には、定着性が悪く定着を十分に行なうこと
が困難である。

本発明は以上の如き事情に基いてなされたもの
であつて、裏面汚れ現象を伴うことのないトナー
像定着方法を提供することを目的とする。

この目的は、トナー像を支持する支持体を定着
ローラに圧接せしめて当該トナー像を支持体に定
着させる定着方法において、前記定着ローラの外
周面に直接接触するクリーニングローラに、縮合
に係る単量体総体に対して15〜40モル％の三官能
以上の多官能性単量体成分を含有する多官能性ポ
リエステル樹脂（以下「反応性ポリエステル樹
脂」という。）を、シリコンオイルと共に存在せ
しめることを特徴とするトナー像定着方法によつ
て達成される。

以下本発明について具体的に説明する。

本発明においては、トナー像をその支持体に定
着させるための定着用熱ローラを具えた定着器に
おいて、当該熱ローラの外周面に直接接触するよ
う設けられたクリーニングローラに、反応性ポリ
エステル樹脂をシリコンオイルと共に存在させ、
この状態で支持体を当該定着器に給送してこれに
支持されたトナー像を定着せしめる。ここに定着
温度は130〜230℃とするのが好ましい。

このような方法によれば、クリーニングローラ
に堆積したトナー物質を構成する重合体が、熱ロ
ーラよりの熱により、クリーニングローラに含有
されている反応性ポリエステル樹脂と反応して高
分子量化する。即ち反応性ポリエステル樹脂は未
反応の重合性官能基をなお含有するものであり、
熱によつてこの重合性官能基がトナーの重合体に
おける官能基と反応するようになる。この結果ト
ナー物質の溶融時の弾性が増大し、従つて定着用
熱ローラによつて定着温度より高い温度に加熱さ
れた場合にも、熱ローラに転移することが抑止さ
れ、更に圧接ローラに転移することが抑止され、
結局裏面汚れ現象の発生を防止することができ
る。

本発明においてクリーニングローラに含有せし
める反応性ポリエステル樹脂は、多価カルボン酸
と多価アルコールとの縮合によつて得られるもの
であり、三官能以上の多官能性単量体成分を、縮
合に係る単量体総体に対して15〜40モル％の割合
で含有するものである。そしてトナーのバインダ
ーとしてポリエステル樹脂を用いる場合におい
て、この反応性ポリエステル樹脂として好ましい
ものは、その酸価が27以上、好ましくは30以上、
より好ましくは37以上のものである。

ポリエステル樹脂を得るために好適に用いるこ
とのできるジカルボン酸の具体例としては、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、フタル酸、
イソフタル酸、テレフタル酸、シクロヘキサンジ
カルボン酸、コハク酸、アジピン酸、セバチン
酸、マロン酸、これらの酸の無水物、低級アルキ
ルエステルとリノレイン酸の二量体、その他を挙
げることができる。

また好適に用いることができる三価以上の多価
カルボン酸の具体例としては、例えば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、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、エンポール三量体酸、及びこれら
の酸無水物、その他を挙げることができる。

上記多価カルボン酸と縮合してポリエステル樹
脂を与える多価アルコールの具体例としては、例
えばエチレングリコール、ジエチレングリコー
ル、トリエチレングリコール、１，２−プロピレ
ングリコール、１，３−プロピレングリコール、
１，４−ブタンジオール、ネオペンチルグリコー
ル、１，４−ブテンジオール等のジオール類、
１，４−ビス（ヒドロキシメチル）シクロヘキサ
ン、及びビスフエノールＡ、水素添加ビスフエノ
ールＡ、ポリキシエチレン化ビスフエノールＡ、
ポリオキシプロピレン化ビスフエノールＡ等のエ
ーテル化ビスフエノール類、その他を挙げること
ができる。

また好適に用いることができる三価以上の多価
アルコールの具体例としては、例えばソルビトー
ル、１，２，３，６−ヘキサンテトロール、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、
蔗糖、１，２，４−ブタントリオール、１，２，
５−ペンタントリオール、グリセロール、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、１，３，５−トリヒド
ロキシメチルベンゼン、その他を挙げることがで
きる。

前記反応性ポリエステル樹脂は、それ自体液体
である場合にはそのままでよいが、固体である場
合には、溶液、分散液等の全体としては液状を呈
する状態とし、また定着用熱ローラの外周面に直
接接触するクリーニングローラを、多孔性物質よ
り成る液体保持体により構成し或いは液体保持体
と組み合せて構成し、この液体保持体に液状の反
応性ポリエステル樹脂を含浸保持せしめるのが好
ましい。

クリーニングローラには、反応性ポリエステル
樹脂に加え、シリコンオイルがキヤリア液体とし
て共に存在させられる。このキヤリア液体として
のシリコンオイルと反応性ポリエステル樹脂との
割合は、トナーのバインダー樹脂の種類によつて
異なるが、１：99〜99：１の範囲から選ばれ、通
常は95〜50：５〜50とされる。

具体的には、第１図に示すように、金属ドラム
の外周面にテフロンより成る被覆層を設けて成る
定着用熱ローラ１と、この熱ローラ１と圧接する
よう配設した、金属ドラムの外周面にシリコンゴ
ム層を設けて成る圧接ローラ２とを有し、熱ロー
ラ１の内部空間内にはヒータ３が配設され、更に
熱ローラ１に対接されて従動するようクリーニン
グローラ４を設けて成る定着器において、当該ク
リーニングローラ４を、金属軸芯５の外周面上に
シリコン発泡ゴムより成る液体保持層６を形成し
更にこの液体保持層６の外周面に耐熱性ナイロン
フエルトより成る表層７を設けて構成し、前記液
体保持層６に反応性ポリエステル樹脂およびシリ
コンオイルを含浸保持せしめる。Ｐは支持体、Ｔ
はトナー像、Ｗは支持体通路である。

斯かる構成の装置を用いる場合には、クリーニ
ングローラ４はその外周面において熱ローラ１上
の付着トナーを捕集するので当該外周面上にはト
ナー物質が堆積するようになるが、このクリーニ
ングローラ４の外周面には内部の液体保持層６か
ら反応性ポリエステル樹脂が浸出して来ているた
め、当該外周面に捕集されるトナー若しくは堆積
するトナー物質はその溶融時の弾性が増大するよ
うになり、この結果、熱ローラ１のヒータ３がオ
ンされてクリーニングローラ４上のトナー物質が
加熱され溶融したとしてもそれが熱ローラ１に転
移することが抑止され、またその結果として圧接
ローラ２にもトナー物質が転移することが抑止さ
れ、裏面汚れ現象の発生を防止することができ
る。

また、クリーニングローラ４の液体保持層６に
はシリコンオイルが含有されているが、このシリ
コンオイルは熱に対して安定であつてしかも離型
性を有するものであるところ、このシリコンオイ
ルが定着用熱ローラの表面にも僅かながらにせよ
供給されることとなるので、定着されるトナー像
のトナーが熱ローラに付着することを抑制する効
果が得られる。

以上のように、本発明によれば、接触加熱定着
方式によるトナー像の定着において、定着用熱ロ
ーラに付着した後クリーニングローラに捕集され
たトナー物質の溶融時の弾性が増大するため、弾
性の増大がなかつたならば生ずる、熱ローラに対
する当該トナー物質の転移が発生せず、従つて更
に圧接ローラに転移することがなくて裏面汚れ現
象の発生を防止することができ、この結果常にき
れいに定着された可視画像を得ることができる。
そして裏面汚れ現象の発生を防止するためにトナ
ーのバインダー樹脂としてそれ自体の溶融時の弾
性が大きいものを用いる必要がなく、従つてトナ
ー自身の有する定着特性を犠性にすることが回避
され、この点においても良好な可視画像が形成さ
れる。また、、キヤリア液体としてのシリコンオ
イルにより、熱ローラにトナーが付着することを
抑制する効果が得られる。

以下本発明の実施例について説明する。

実施例 テレフタル酸と、トリメリツト酸と、ポリオキ
シプロピレン（２，２）−２，２−ビス（４−ヒ
ドロキシフエニル）プロパンとを２：３：６のモ
ル比となる割合で重縮合せしめ、これにより、反
応性ポリエステル樹脂を得た。

炭素鋼定着ローラを有する電子写真複写機「Ｕ
−BixV₂」（小西六写真工業社製）改造機を用い、
そのクリーニングローラに、10重量％の前記反応
性ポリエステル樹脂を含有するシリコンオイルを
含浸させ、スチレン−アクリル酸エステル共重合
体を主成分とするトナーより成る二成分系現像剤
を用いて5000回に亘るコピーテストを行なつた。

この結果、得られた5000枚の複写物には表面裏
面共に殆んど汚れは認められなかつた。またコピ
ーテスト終了後におけるクリーニングローラ上の
トナー物質は固化したものとなつていた。

これに対し、クリーニングローラにシリコンオ
イルのみを含浸させて同様に行なつたコピーテス
トにおいては、複写回数が2000回に至る頃から複
写物の裏面に汚れが発生した。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法の実施に好適に用いられる
定着器の構成例を示す説明用断面図である。 １…熱ローラ、２…圧接ローラ、３…ヒータ、
４…クリーニングローラ、５…軸芯、６…液体保
持層、７…表層。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ トナー像を支持する支持体を定着ローラに圧
   接せしめて当該トナー像を支持体に定着させる定
   着方法において、前記定着ローラの外周面に直接
   接触するクリーニングローラに、縮合に係る単量
   体総体に対して15〜40モル％の三官能以上の多官
   能性単量体成分を含有する多官能性ポリエステル
   樹脂を、シリコンオイルと共に存在せしめること
   を特徴とするトナー像定着方法。