JPS5993475A - トナ−像定着方法 - 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】 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シ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だめのト
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シ、例えば熱源を内
蔵した回転可能な定着用熱（２） 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う、
従来クリーニングウェブ、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、このようなり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Ω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（３） 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
質によシ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
うことが困雛である。

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

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または間接
に接触する部材に多官能性単量体よシ得られる重合体（
以下「反応性重合体Ｊという。）を存在せしめることを
特徴とするトナー像定着方法によって達成される。

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または間接に接触するよう設けら
れた部材例えばクリーニング部材に反応性重合体を存在
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、クリーニング部材に（５） 堆積したトナー物質を構成する重合体が、熱ローラより
の熱によってクリーニング部材に含有されている反応性
重合体と反応して高分子量化する。

即ち反応性重合体は未反応の重合性官能基をなお含有す
るものであり、熱によっ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、従って定着用熱ロ
ーラによって定着温度より高い温度に加熱された場合に
も、熱ロー２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部材等に含有せしめる反応
性重合体としては、多価カルボン酸と多価アルコールと
の縮合によって得られるポリエステル樹脂、多価カルボ
ン酸と多価アミンとの縮合によって得られるポリアミド
樹脂等を好ましいものとして用いることができ、特に三
官能以上の多官能性単量体成分を、縮合に系る単量体総
体に対して少なくとも１５〜４０モルチ含有するもので
あ（６） ることか望ましい。そしてバインダーとしてポリエステ
ル樹脂を用いる場合圧おいて好ましいものは、その酸価
が２７以上、好ましくけ３０以上、より好ましくけ３７
以上のポリエステルである。

ポリエステル樹脂またはポリアミド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、フマール帆メサコン酸、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、セパチン酸、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ルイン酸の二量
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７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（７） 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、エンボール三量体酸
、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、例工ばエチレング
リコール、ジエチレンクリコール、トリエチレングリコ
ール、１．２−７’ロピレングリコール、１，３−グロ
ビレングリコール、１，４−ブタンジオール、ネオペン
チルクリコール、１．４−ブチ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
、及びビスフェノールＡ１水素添加ビスフェノール氏ポ
リオキシエチレン化ビスフェノールＡ１ポリオキシプロ
ピレン化ビスフェノールＡ等のエーテル化ビスフェノー
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−）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。

更に上記多価カルボン酸と縮合してポリアミド樹脂を与
える多価アミンの具体例としては、エチレンジアミン、
ヘキサメチレンジアミン、イミノビスプロピルアミン、
フェニレンジアミン、キシリレンジアミン、４．４’−
ジアミノフェニルエーテル、ジエチレントリアミン、ト
リエチレンテトラミン、その他を挙げることができる。

前記反応性重合体は、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
ラの外周面に直接または間（９） 接に接触する部材を、多孔性物質よ構成る液体保持体に
よシ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重合体を含浸保持せしめるの
が好ましい。

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２１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
ン発泡ゴムよ構成る液体保持層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ェルトよ構成る表
層７を設けて構成し、前記液体保持層６に反応性重合体
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、クリ一二（１０） ングローラ４けその外周面において熱ローラ１」−の伺
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から反応性重合体が浸出し
て来ているため、当該外周面に捕集さｆするトナー若し
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
ようになシ、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。

第２図は、第１図におけるクリーニングローラ４と同様
の構成を有する液体供給ローラ１１を、ロール１２．１
３によって移送されるクリーニングウェブ１４を介して
熱ローラ１に接触せしめるよう設けたものであり、この
例によればクリーニングウェブ１４上に捕集され堆積し
たトナー物質が溶融時の弾性が増大ｌ−だものとなり、
確実に裏面（１１） 汚れ現象の発生が防止され、併せてクリーニングローブ
１４の使用寿命が長くなる。

第３図はブラシ型クリーニングローラ２０を有するもの
であり、このクリーニングローラ２０に接触するよう、
液体保持材２１が設けられ、この液体保持材２１に反応
性重合体が含浸される。そしてこの例においても、第１
図の例と同様の作用効果が得られる。

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
後クリーニング部材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、弾性の増大がなかったならば生ず
る、熱ローラに対する当該トナー物質の転移が発生せず
、従っ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、従ってトナー自身の有する定着特性を犠
牲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。

本発明方法は図示の例の装置以外の構成を有する装置に
よっても実施し得ることは勿論であり、また図示の例に
おけるようにクリーニング部材に反応性重合体を供給す
るものに限らず、例えば定着用熱ローラの外周面に反応
性重合体を保持した例えばローラ状の部材を対接せしめ
るようにしてもよく、この場合には熱ローラ上の付着ト
ナーは反応−件重合体　と接触した上でクリーニング部
材によりクリーニングされることとなるよう、反応性・
重合体を保持した部材を、クリーニング部材によるクリ
ーニング領域よシ上流側の加熱ローラの領域に対接して
設けるのが好ましい。

また、反応性重合体は既述のように全体として液状とし
て用いるのが好ましいが、この場合には適当なキャリア
液体を用いることができ、このキャリア液体としては熱
に対して安定なものが望ましい。更にキャリア液体が離
型性を有するもので５（１３） あるときには、このキャリア液体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。このよう彦点から、キャリア
液体と（−てはシリコンオイルを用いるのが好ましい。

このシリコンオイル等のキャリア液体と反応′）性り重
゛合体゛との割合はトナーのバインダー樹脂の種類によ
って異なるが１：９９〜９９：１の範囲から選ばれ、通
常は９５〜５０：５〜５０とされる。

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、トリメリット酸と、ポリオキシプロピ
レン（２，２）−２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニ
ル）フロパンとを２：３：６のモル比となる割合で重縮
合せしめ、これによル、架橋性不飽和ポリエステル樹脂
を得た。

炭素鋼定着ローラを有する電子写真複写機［Ｕ−Ｂｉｘ
　Ｖ２　Ｊ　（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Ｉｌチの（１４） 前記架橋性不飽和ポリエステル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構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につだ。

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った。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
したものとなっていた。

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っ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〜第３図は各々本発明方法の実施に好適に用りら
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２５・・
・軸芯　　　　　　６・・・液体保持層（１５） ７・・・表層　　　　　　１１・・・液体供給ローラ１
２．１３・−・ロール　　１４・・・クリーニングウェ
ブ２０・・・ブラシ型クリーニングローラ２１・・・液
体保持材

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または間接に接触す
   る部材に多官能性単量体よシ得られる電合体を存在せし
   めることを特徴とするトナー像定着方法。