JPH02162354A - 加熱定着方法及び該方法に使用される加熱定着用カプセルトナー - 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、電子写真法、静電印刷法、磁気記録法などに
用いられる定着方法及びトナーに関し、特にトナー画像
を記録材に加熱定着する画像形成装置の定着装置と該定
着方法に用いられるカプセルトナーに関する。

［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。

又、ＵＳＰ　３，５７８，７９７号に記載のベルト定着
方式％式％ ［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。

（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」−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。

（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。また、ＵＳＰ　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。

本発明の目的は、上述の如き問題点を解決したウェイト
時間が実質的にないあるいは、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、安全性に優れたあ
る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。

［課題を解決するための手段及び作用］本出願人が先に
提案した特願昭８２−１４７８８４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、ウェイト時間が短かく
低消費電力の画像形成装置が提案されている。また同様
に本出願人が先に提案した特願昭Ｅｉ３−１２０Ｈ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。

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
かく、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。

前記目的を達成する本発明は、樹脂および着色材料を主
成分とする芯粒子を結着樹脂を殻材として被覆したカプ
セルトナーを用い、該トナーの顕画像を記録材に加熱定
着する方法において、ａ）前記殻材結着樹脂が、相互に
分子量の異なる二種以上の重合体からなり、該重合体の
一種はＧＰＣのクロマトグラムにおけるピーク位置に対
応する分子量ＭＡが１０３〜８　Ｘ　１０’であり、更
に他の一種はＧＰＣのクロマトグラムにおけるピーク位
置に対応する分子量ＭＢが１０５〜１０７であることを
特徴とし且つそれらの重合体が芳香族ビニル系モノマー
、アクリル酸エステル類モノマー、メタクリル酸エステ
ル類モノマーから選ばれる少なくとも一種以上のモノマ
ーからなる特徴を有するカプセルトナーな用い、 ｂ）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記録材を該加熱体に密着させる加圧
部材とにより、トナーの顕画像を記録材に加熱定着する
、 ことを特徴とする加熱定着方法に関する。

更に、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記録材を該加熱体に密着させる加
圧部材とにより、トナーの顕画像を記録材に加熱定着す
る定着法に使用されるトナーにおいて、該トナーが樹脂
および着色材料を主成分とする芯粒子を結着樹脂を殻材
として被覆したカプセルトナーであって、該殻材結着樹
脂が、相互に分子量の異なる二種以上の重合体からなり
、該重合体の一種はＧＰＣのクロマトグラムにおけるピ
ーク位置に対応する分子量ＭＡが１０３〜８　Ｘ　１０
４　であり、更に他の一種はＧＰｃのクロマトグラムに
おけるピーク位置に対応する分子量ＭＢが１０５〜１０
７であることを特徴とし且つそれらの重合体が芳香族ビ
ニル系モノマー、アクリル酸エステル類モノマー、メタ
クリル酸エステル類七ツマ−から選ばれる少なくとも一
種以上のモノマーからなる特徴を有する加熱定着用カプ
セルトナーに関する。

以下、本発明の詳細な説明する。

本発明の加熱定着方法及び加熱定着用トナーの構成上の
特徴は、殻材結着樹脂として、ＧＰｃクロマトグラフィ
ーにより測定されたクロマトグラムにおいて分子量１０
３〜８　Ｘ　１０４にピークを有する低重合度重合体及
び分子量１０５〜１０７にピークを有する高重合度重合
体からなり、これらの重合体が芳香族ビニル系モノマー
、アクリル酸エステル類モノマー、メタクリル酸エステ
ル類モノマーから選ばれる少なくとも一種以上のモノマ
ーからなることである。

低重合度重合体のＧＰＣピークが１０３〜８Ｘ１０’の
範囲にあ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。前述の分子量が１０３以下
であると、ガラス転移温度（Ｔｇ）の低下が大きく、加
熱定着工程でトナーの過剰溶融により定着部材へのオフ
セット、記録材へのトナーの浸み込み・裏移りや溶融し
たトナーの広がりによる画像ニジミの原因となる。また
トナーの貯蔵中のブロッキングも発生しゃすくなる。逆
に８　Ｘ　１０４以上になると、トナーを記録材に加熱
定着させるために高いエネルギーが必要となる。

また分子量１０３〜８　Ｘ　１０’の範囲のみにピーク
を有する重合体を結着樹脂として用いたトナーでは、貯
蔵中あるいは電子写真等のシステム内でケークするか凝
集しやすい。このようなトナーは環境の温度変化によっ
て、その摩擦帯電特性及び流動特性が不良になる。この
ため、得られるトナー画像の濃度が変化し、或いは背景
濃度が増大し得られる画像の品質を低下させる。更に、
トナーが高温下に放置される場合には、ブロッキングを
生じ易くなる。

すなわち本発明に使用されるトナーの特徴は、上述の分
子量１０３〜８　Ｘ　１０４の範囲のみにピーク値を有
する重合体を結着樹脂として用いたトナーの問題点を解
決し、耐衝撃性・耐久性に優れ、環境変化によっても凝
集しにくいトナーを得るために、ＧＰＣクロマトグラフ
ィーによって測定したクロマトグラムが分子量１０５〜
１０１　の範囲にもピークを有する高重合度重合体を前
記低重合度重合体に混合して用いることである。

高重合度重合体の分子量ピークが１０７以上であり る場合は、トナーを記録材に加熱定着する際により多く
のエネルギーが必要となるために定着不良が起こり易く
、より定着温度を高めた場合には、加熱体と加圧部材の
中間に位置するフィルムの耐久性を損なう恐れがある。

また定着時間を長くとるために記録材の搬送速度を下げ
る場合には画像形成動作の速度を規制することとなり、
加熱体との密着時間を長くとるために、定着ニップな広
げる場合には、加圧部材からの圧力を増大させる必要が
あるために、加熱体と加圧部材の中間に位置するフィル
ムの機械的強度の面から見た耐久性が問題となる。逆に
１０５以下である場合にはオフセット防止やブロッキン
グ防止に対する効果が果たせなくなる。

上記重合体の製造にあたっては、塊状重合法、溶液重合
法及び懸濁重合法等一般的な合成法を適用することがで
きる。

本発明において、ｃｐｃ　　（ゲルパーミェーションク
ロマトグラフィ）によるクロマトグラムのピーク又は／
およびショルダーの分子量は次の条件で測定される。

すなわち、４０°Ｃ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ＴＨ
Ｆ　　（テトラヒドロフラン）を毎分１ｍｊｌ’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５０〜２００ｐｊｌ’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
’　Ｇｏ、製或いは、東洋ツーダニ業社製の分子量が６
Ｘ１０２，２．ｌＸ１０３．　４Ｘ１０３゜１．７５Ｘ
　１０４，５．Ｉ　Ｘ　１０４．１．ＩＸ　１０５．３
．９Ｘ　１０５８．６　Ｘ　１０５，２　Ｘ　１０６．
４．４８　Ｘ　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。

なお、カラムとしては１０３〜４　Ｘ　１０７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
力ラムを複数組合せるのが良く、例えば、Ｗａｔｅｒｓ
社製のｐ−ｓｔｙｒａｇｅｌ　５００．１０３．１０’
、　１０５゜１０６の組み合せや、昭和電工社製の５ｈ
ｏｄｅｘ　ＫＦ８０Ｍや、ＫＦ−８０１，８０２，８０
３，８０４，８０５，８０８の組合せ、あるいは東洋曹
達型のＴＳＫｇｅｌ　Ｇ１００Ｏ）ｌ。

Ｇ２０００Ｈ，Ｇ２５００Ｈ，Ｇ３０００Ｈ，Ｇ４００
０Ｈ，Ｇ５０００Ｈ。

ＧｆｌＯｏｏＨ，Ｇ７０００Ｈ，ＧＭＨのうちの任意の
組合せが好ましい。

本発明に適用されるトナーの殻材結着樹脂の主成分を構
成するモノマーとしては、例えば、スチレン、α−メチ
ルスチレン、ｐ−クロルスチレンなどのスチレン及びそ
の置換体、アクリル酸、アクリル酸メチル、アクリル酸
エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸ドデシル、アク
リル酸オクチル、アクリル酸フェニル、メタクリル酸、
メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル
酸ブチル、メタクリル酸オクチル、アクリロニトリル、
メタクリロニトリル、アクリルアミド等のような二重結
合を有するモノカルボン酸もしくはその置換体、例えば
マレイン酸、マレイン酸ブチル、マレイン酸メチル、マ
レイン酸ジメチルなどのような二重結合を有するジカル
ボン酸及びその置換体、例えば塩化ビニル、酢酸ビニル
、安息香酸ビニルなどのようなビニルエステル類、例え
ばビニルメチルケトン、ビニルエキシルケトンなどのよ
うなビニルケトン類、例えば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
のようなビニルエーテル類、ブタジェン等のビニル性単
量体が単独もしくは２種以上用いられる。

これらの中から本発明中で規定している結着樹脂の分子
量分布の特性を満たすような材料設計が比較的容易であ
る点、安価である点などからスチレンを主成分とするス
チレン系共重合体あるいはスチレンを主成分とするスチ
レン系共重合体の混合物が好ましく用いられる。

本発明に使用されるトナーの殻材結着樹脂中には上記結
着樹脂成分の他に、該結着樹脂成分の含有量より少ない
割合で以下の化合物を含有させてもよい。例えばシリコ
ーン樹脂、ポリエステル、ポリウレタン、ポリアミド、
エポキシ樹脂、ポリビニルブチラール、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などである。

本発明に使用するカプセルトナーにおいては、必要なら
ば、芯材、殻材のいずれかあるいは両方に離型性物質を
含有させて用いることができる。

そのような離型剤の例としては、ポリフッ化エチレン、
フッ素樹脂、フッ素化炭素油、シリコンオイル、低分子
量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレン等があげられ
る。含有量は芯材中あるいは殻材中に含まれるかで使用
量は異なるが、通常トナーに対し０．１〜５０重量％使
用することが好ましく、より好ましくは０．５〜２０重
量％使用することがより好ましい。

本発明のカプセルトナー芯材に用いる樹脂材料としては
、種々の公知の樹脂から単独又は混合、あるいは反応さ
せて用いることができる。たとえばポリスチレン及びそ
の置換体の単重合体：スチレン−アクリル酸エステル共
重合体、スチレンメタクリル酸エステル共重合体、スチ
レン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ブタジェ
ン共重合体、スチレン−イソプレン共重合体、スチレン
−アクリロニトリル−インデン共重合体などのスチレン
系共重合体ニアクリル樹脂、メタクリル樹脂、シリコー
ン樹脂、ポリエステル樹脂、フラン樹脂、エポキシ樹脂
、などが例示される。

更には、圧力定着用あるいは、低温定着用結着材料も使
用可能である。例えばワックス類（雀ろう、カルナ／ヘ
ワックス、マイクロクリスタリンワックスなど）、高級
脂肪酸（ステアリン酸、パルミチン酸、ラウリン酸など
）、高級脂肪酸金属塩（ステアリン酸アルミニウム、ス
テアリン酸鉛、ステアリン酸バリウム、ステアリン酸マ
グネシウム、ステアリン酸亜鉛、パルミチン酸亜鉛など
）、高級脂肪酸誘導体（メチルヒドロキシステアレート
、グリセロールモノヒドロキシステアレートなど）、ポ
リオレフィン（低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプ
ロピレン、酸化ポリエチエ　５ レン、ポリイソブチレン、ポリ４弗化エチレンなど）、
オレフィン共重合体（エチレン−アクリル酸共重合体、
エチレン−アクリル酸エステル共重合体、エチレン−メ
タクリル酸共重合体、エチレン−メタクリル酸エステル
共重合体、エチレン塩化ビニル共重合体、エチレン−酢
酸ビニル共重合体、アイオノマー樹脂など）、ゴム類（
インブチレンゴム、ニトリルゴム、塩化ゴムなど）、ポ
リビニルピロリドン、ポリアミド、クマロン−インデン
樹脂、メチルビニルエーテル−無水マレイン酸共重合体
、マレイン酸変性フェノール樹脂、フェノール変性テル
ペン樹脂などがあり、これらの中から単独または混合、
あるいは反応させて用いることができる。

また、本発明のカプセルトナーの芯材中には一般に、着
色剤として各種の染、顔料が含まれる。

このような染、顔料としては、例えば、カーボンブラッ
ク、ニグロシン染料、ランプ黒、スーダンブラックＳＮ
、ファースト・エロー〇、ベンジジン・エロー、ピグメ
ント・エロー、インドファースト・オレンジ、イルガジ
ン・レッド、パラニトロアニリン・レッド、トルイジン
°レッド、カーミンＦＢ、パーマネント・ボルドーＦＲ
Ｒ、ピグメント・オレンジＲ、リソール・レッド２Ｇ、
レーキ・レッドＣ、ローダミンＦＢ、　ローダミンＢレ
ーキ、メチル・バイオレッドＢレーキ、フタロシアニン
ブルー　ピグメントブルー、プリリャント・グリーンＢ
、フタロシアニングリーン、オイルイエローｃｃ、ｆボ
ン・ファーストエロー〇ＧＧ　、カヤセットＹ　９８３
　、　カヤセットＹＧ、スミプラスト・二ロー〇Ｇ、ザ
ポンファーストオレンジＲＲ、オイル。

スカーレット、スミプラストオレンジＧ、オラゾール・
ブラウンＢ、ザボンファーストスカーレットＣＧ、アイ
ゼンスピロン・レッド・ＢＥＨ、オイルピンクＯＰなど
が適用できる。

さらにトナーを磁性トナーとして用いるために、芯材中
に磁性粉を含有せしめても良い。このような磁性粉とし
ては、磁場の中に置かれて磁化される物質が用いられ、
鉄、コバルト、ニッケルなどの強磁性金属の粉末、もし
くはマグネタイト、ヘマタイト、フェライトなどの合金
や化合物がある。この磁性粉の含有量はトナー重量に対
して１５〜７０重量％が良い。

本発明のカプセルトナーの芯材は、上記成分を、例えば
ロールミルなどにより溶融混練し、ジェットミルなどに
より粉砕し、必要に応じて風力分級器により分級するこ
とにより得られる。更には、溶融混練した後スプレー法
、懸濁造粒法、静電霧化方法などにより造粒し、必要に
応じて分級することにより、体積平均粒径が２０１Ｌ以
下の微粒子として調製される。

これらの芯粒子をカプセル化する方法としては公知のカ
プセル化技術を利用することができる。例えばスプレー
ドライ法、コアセルベーション法、相分離法などが好適
に使用できるほか、１ｎ−ｓｉｔｕ重合法、米国特許第
３，３３８，９９１号明細書、同第３．３２８．８４８
号明細書、同第３．５０２．５８２号明細書に記載され
ている方法なども使用できる。

本発明のカプセルトナーは場合によってはコロイダルシ
リカ等の流動性向上剤、あるいは滑剤、研摩剤、電荷調
整剤などを混合した後に現像剤として用いることもでき
る。

また２成分現像剤として用いる場合には鉄粉キャリア、
フェライトキャリア、またはこれらをシリコン樹脂、ア
クリル樹脂等でコートしたキャリア、あるいは樹脂中に
磁性体を分散したキャリア等と混合した後に現像剤とし
て用いる。

本発明の加熱定着方法に用いられるトナーはカプセル型
トナーであるため、トナー性能を阻害する物質を芯粒子
に含有させることにより欠点を改善することができる。

たとえば、磁性体を芯粒子に内包化することにより、ト
ナーの表面抵抗を必要以上に下げずにすむため、高湿下
での帯電性が良好になる。また染・顔料を芯粒子に内包
化することにより、高湿下での吸湿性も改善される。

次に本発明の定着方法について説明する。

先ず、本発明の画像形成装置の一例の概略構造を第１図
に基づいて説明する。ｌはガラス等の透明部材よりなる
原稿載置台で、矢印ａ方向に往復動して原稿を走査する
。原稿載置台の直下には短焦点小径結像素子アレイ２が
配されていて、原稿載置台上に置かれた原稿像は照明ラ
ンプ３によって照射され、その反射光像は上記アレイ２
によって感光ドラム４上にスリット露光される。なおこ
の感光ドラムは矢印す方向に回転する。また５は帯電器
であり、例えば酸化亜鉛感光層あるいは有機半導体感光
層等を被覆された感光ドラム４上に一様に帯電を行なう
。この帯電器５により一様に帯電されたドラム４は、素
子アレイ２によって画像露光が行なわれた静電画像が形
成される。この静電潜像は、現像器６により加熱で軟化
溶融する樹脂等より成るトナーを用いて顕像化される。

一方、カセッ）Ｓ内に収納されているシートＰは、給送
ローラ７と感光ドラム４上の画像と同期するようタイミ
ングをとって上下方向で圧接して回転される対の搬送ロ
ーラ８によって、ドラム４上に送り込まれる。そして、
転写放電器９によって、感光ドラム４上に形成されてい
るトナー像は、シートＰ上に転写される。その後、公知
の分離手段によってドラム４から分離されたシートＰは
、搬送ガイド１０によって定着装置１１に導かれ加熱定
着処理された後にトレイ１２上に排出される。

なお、トナー像を転写後、ドラム４上の残留トナーはク
リーナ１３によって除去される。

第２（ａ）図に本発明の定着装置１１の拡大図を示す。

２０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．ｏｍｍ　、巾１０ｍｍ、長手長
２４０ｍｍのアルミナ基板２１に抵抗材料２２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２３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　ｍ
５ｅｃとなる。低熱容量線状加熱体２０において検温素
子２３で検出された温度がＴＩの場合、抵抗材料２２に
対向するフィルム２４の表面温度Ｔ２はＴ１よりも約１
０〜３０℃低い。またフィルム２４がトナ一定着面より
剥離する部分におけるフィルム表面温度Ｔ３は前記温度
Ｔ２とほぼ等しい温度である。

この様にエネルギー、温度制御された加熱体２０に当接
して図中矢印方向に定着フィルム２４は移動する。この
定着フィルムの一例として、厚み２ＱＩＬｍ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、　Ｐ
ＡＦ等のフッ素樹脂に導電材を添加した離型Ｆａ　ヲ１
０　＃Ｌｍコートしたエンドレスフィルムである。一般
的には総厚１００用より好ましくは４０角未満で、フィ
ルム駆動は駆動ローラー２５と従動ローラー２６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。

２７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２８上の未定着トナー２９は、入口ガイド３０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２（ｂ）図の如
く、シート送り出し軸３１及び巻取り軸３２を使用し、
定着フィルムは右端のフィルム２４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。

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°Ｃから２００’Ｃ！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４
０°Ｃから１２０°Ｃを示すトナーが好ましく、特に５
５°Ｃから１００°Ｃ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、はく離する時の温
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°Ｃ以」二
（より好ましくは４０〜１５０°Ｃ）高い条件ではく離
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
、ＡＳＴＭ　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°Ｃまで昇温速度１０℃／ｍｉｎで加
熱せしめた後、２００°Ｃ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なった後、再
びｌＯｏＣに１０分間保持せしめ、１０℃／ｍｉｎの昇
温速度で２００°Ｃ迄加熱し測定する。一般的には、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。

［実施例］ 以下、部数は重量部を意味する。

（トナーサンプルＡの作成） 上記成分を３本ロールにより混練し、冷却後カッターミ
ルを用いて粉砕を行なった。次にＩ型ジェットミルを用
いて微粉砕した後、エルボジェット分級機を用いて分級
を行ない粒度を調整し、体積平均粒径１２．１部ｍの芯
材粒子を作成した。

上記芯粒子を以下に方法でカプセル化を行った。

芯材粒子をゼラチンの１％水溶液に分散させ５分間攪拌
することによって膜厚的０．２ｇｍのゼラチン殻物質を
形成せしめた。次いでこの分散液を濾過し、エタノール
で洗浄乾燥することによって芯材のまわりに中間層を得
た。次に、 上記組成物をロールミルにて混練粉砕した後、この樹脂
粒子４０部をキシレン１０００部に溶解させた分散溶液
を調合した。ここに前記芯材粒子１００部を分散させた
後、この分散液をスプレードライヤー（入口温度１５０
°Ｃ１出ロ温度１００℃、風量１０ｍ／ｒｎｉｎ　、　
　２　ＩＩＦ、体ノズル型）を用いてカプセル化を行っ
た。この得られたカプセルトナー１００部にコロイダル
シリカ０．６部を外添混合してサンプルＡを得た。

（トナーサンプルＢの作成） れに約０．２ｐｍ厚のゼラチンの中間層を設けた。次に 上記成分をサンプルＡと同様の方法により１２．１ｐｍ
の芯材粒子とした。次にサンプルＡと同様にゼラチンの
中間層をつけた。

前記組成物をロールミルにて混練後粉砕した。

次にこの粉砕樹脂粒子４０部をキシレン１０００部に溶
解させ分散溶液を調合した。ここに前記芯材粒子１００
部を分散させた後、サンプルＡと同様の方法によりカプ
セル化を行ない、外添混合してサンプルＢを得た。

（トナーサンプルＣの作成） 芯材粒子としてはサンプルＢのものを用い、こ上記成分
をロールミルにて混練した後、粉砕して樹脂粒子とした
。この樹脂粒子をキシレンに溶解した後サンプルＡと同
様の方法によりカプセル化を行ない、その後外添混合し
てトナーサンプルＣとした。

（トナーサンプルＤの作成） 外壁用結着樹脂にスチレン−アクリル酩ブチル（重合比
８５　：　３５　、　Ｍｗ　＝　１．Ｉ　Ｘ　１０’）
のみを用いた他はトナーサンプルＡと全く同じにしてカ
プセルトナーのサンプルＤを作成した。

次にサンプルＡ−Ｄ及び第２図（ａ）に示す加熱定着装
置を用いて定着試験を行った。さらにブロッキング性試
験も行なった。

〈実施例１〉 この定着装置において加熱体の表面温度は１７５°Ｃ１
加熱部の抵抗材料の消費電力は１５０Ｗ、加圧ローラー
の総圧は７ｋｇ、加圧ローラーとフィルムのニップは３
ｍｍ、定着処理速度（ｐ、ｓ、）１００ｍｍ／ｓｅｅに
設定し、耐熱シートとしては、記録材との接触面にＰＴ
ＦＥに導電性物質を添加した低抵抗の離型層を有する厚
さ２０部ｍのポリイミドフィルムを使用した。

この時の加熱体の表面温度１７５°Ｃに達するまでに要
した時間は、約１．８ｓｅｃ、であった・サンプルＡを
市販の複写機Ｃａｎｏｎ　ＮＰ−１５０２（キャノン■
製）の定着器をとり除いた改良機に適用し未定着画像を
得た。

この未定着画像を第２図（ａ）に示す様な外部定着機を
用い上記条件にて定着試験を行った。

転写材としては市販のキャノンニュードライペーパー（
キャノン収光社製）　５４ｇ／ｍ２を用いた。

定着試験は、得られた定着画像中の２０ｍｍφのベタ黒
部を５０ｇ／ｃｍ２　の荷重をかけたシルポン紙で摺擦
し、摺擦前後の画像濃度低下率（％）で表わした。画像
濃度の測定にはマクベス反射濃度計を用いた。さらに耐
オフセット性を見るために改造機から取出した未定着画
像を連続して該外部定着試験機を通過させ、定着フィル
ム及び対向ローラーの汚れ、画像のオフセットによる抜
け、転写材の画像上への汚れおよび転写材の裏側汚れな
どを見て判断した。

その結果、定着性は初期および２００枚通紙後もほぼ変
らず１〜５％（平均２．３％）と良好であった。また耐
オフセット性は１０，０００枚の未定着画像通紙後にお
いても転写紙上の汚れはもちろん、転写紙の裏側汚れも
全く見られなかった。さらには連続通紙後、定着装置の
フィルム及び対向ローラー表面を観察したところ、トナ
ーの付着はほとんどなかった。

さらには、槽内温度４５°Ｃ（一定）にしたオーブン中
に、ポリプロピレン製の１００ｃｃカツプ中にこのトナ
ーＬｏｇを入れたものを１日間放置し、プロッキング性
を見たところ、トナー塊の発生はなく、良好であった。

く比較例１〉 本加熱定着装置と、加熱ローラ一定着装置との比較をす
るために次のようなテストを試みた。熱ローラ一定着用
の外部定着装置を用意した。該熱ローラ一定着器は上ロ
ーラーと下ローラーの２本のロールより成り、上ローラ
ー表面はテフロンであり、その中心部にヒーターを配し
たものであり、下ローラーにはシリコンを用いている。

ざらにニップ巾は３ｍｍである。ローラー間の総圧は７
ｋｇであった・ 該熱ローラーの中心部に消費電力１５０Ｗのヒーターを
取付はロール回転子昇温させたところ、５分後でもその
表面温度は１６０°Ｃにしか上昇せず定着試験は実行で
きなかった。そこでヒーターを８００Ｗのものに変更し
、定着ローラーの表面温度が１７５°Ｃ以上に保持可能
とした。この時に熱ローラー表面温度が室温から１７５
°Ｃにまで上昇するまでの時間は２５秒でありさらに温
度調節により一定温度に保持されるために若干の時間を
要した。すなわち、熱ロール定着においてはきわめて大
きな消費電力が必要であり、ウェイトタイムはとり除く
ことができないものである。

定着試験は、この９００Ｗのヒーターを配した熟ロール
外部定着試験機を用い、定着ローラーのオイル塗布機構
およびクリーニング機構をとりはずした状態にて行なっ
た。定着処理速度は１００ｍ＋ｎ／ｓｅｅと実施例１と
同じスピードにて行なった。

その結果、定着性は初期および２００枚後で濃度低下率
が３〜９％（平均４．３％）と実施例１に比べやや劣っ
た結果となり、２００枚通紙時においては、すでにオフ
セット現象による画像上の抜けが見られ、２１００枚時
において転写紙に裏側汚れが発生した。さらに連続通紙
後ローラー表面を観察するとトナーが相当量付着してい
た。

〈実施例２〉 実施例１において定着処理速度を１５０ｍｍ／ｓｅｃに
変えて定着試験を行なった。ただし加熱体の表面温度は
１８０°Ｃになるように設定した。この時、加熱体の表
面温度が１８０°Ｃに達するまでに要した時間は約１．
８ｓｅｃ、であった。定着試験の結果をＴａｂｌｅ、　
１に示した。Ｔａｂｌｅ、　１に表わされるように良好
な結果を示した。

く比較例２〉 比較例１で用いた熱ロールによる外部定着試験機を使用
し、実施例２との比較のために定着処理速度１５０ｍｍ
／ｓｅｃに変え、さらにローラー表面温度を１８０°Ｃ
に設定した。この時ローラー表面温度が１８０°Ｃに達
するまでに要した時間は約２７ｓｅｃ、プラス若干時間
であった。

結果をＴａｂｌｅ、　１に示した。、Ｔａｂｌｅ、１に
表わされるように定着性およびオフセット性において劣
る結果となった。

〈実施例３〉 トナーサンプルＢを用いて実施例１と同様の方法にて定
着試験およびトナーのブロッキングテストを行なった。

テスト条件およびテスト結果をＴａｂｌｅ、　１にまと
めて示す。

く比較例３〉 トナーサンプルＢを用いて比較例１と同様の方法にて定
着試験を行なった。テスト条件およびテスト結果をＴａ
ｂｌｅ、　１にまとめて示す。

〈実施例４〉 トナーサンプルＣを用いて実施例１と同様の方法にて定
着試験およびトナーのブロッキングテストを行なった。

テスト条件およびテスト結果をＴａｂｌｅ、　１にまと
めて示す。

く比較例４〉 トナーサンプルＣを用いて比較例１と同様の方法にて定
着試験を行なった。テスト条件およびテスト結果をＴａ
ｂｌｅ、　１にまとめて示す。

く比較例５〉 トナーサンプルＤを用いて実施例１と同様の方法にて定
着試験およびトナーのブロッキングテストを行なった。

テスト条件およびテスト結果をＴａｂｌｅ、　１にまと
めて示す。

く比較例６〉 トナーサンプルＤを用いて比較例１と同様の方法にて定
着試験を行なった。テスト条件およびテスト結果をＴａ
ｂｌｅ、　１にまとめて示す。

本発明の実施例に示したトナーサンプルのＤＳＣによる
吸熱温度（Ｔｏ）及び加熱体温度（Ｔ＋）、フィルム表
面温度（Ｔ２）　、剥離時のフィルム表面温度（Ｔ３）
をＴａｂｌｅ、　２に示す。

（以下余白） ａｂｌｅ 装置を具備している画像形成装置の概略的断面図、第２
（ａ）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２（ｂ）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。第３図はトナーの吸熱ピークを示すグラフであ
る。

Ｔ１；加熱体温度 Ｔ２．フィルム表面温度 Ｔ３；剥離時のフィルム表面温度 ［発明の効果］ 以上説明したように本発明の加熱定着方法により、少な
い消費電力で、オフセットがなく、定着性の良好な画像
が得られた。

【図面の簡単な説明】

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）樹脂および着色材料を主成分とする芯粒子を結着
   樹脂を殻材として被覆したカプセルトナーを用い、該ト
   ナーの顕画像を記録材に加熱定着する方法において、 ａ）前記殻材結着樹脂が、相互に分子量の異なる二種以
   上の重合体からなり、該重合体の一種はＧＰＣのクロマ
   トグラムにおけるピーク位置に対応する分子量Ｍ＿Ａが
   １０＾３〜８×１０＾４であり、更に他の一種はＧＰＣ
   のクロマトグラムにおけるピーク位置に対応する分子量
   Ｍ＿Ｂが１０＾５〜１０＾７であることを特徴とし且つ
   それらの重合体が芳香族ビニル系モノマー、アクリル酸
   エステル類モノマー、メタクリル酸エステル類モノマー
   から選ばれる少なくとも一種以上のモノマーからなる特
   徴を有するカプセルトナーを用い、 ｂ）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記録材を該加熱体に密着させる加圧
   部材とにより、トナーの顕画像を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）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記録材を該加熱体に密着させる加
   圧部材とにより、トナーの顕画像を記録材に加熱定着す
   る定着法に使用されるトナーにおいて、該トナーが樹脂
   および着色材料を主成分とする芯粒子を結着樹脂を殻材
   として被覆したカプセルトナーであって、該殻材結着樹
   脂が、相互に分子量の異なる二種以上の重合体からなり
   、該重合体の一種はＧＰＣのクロマトグラムにおけるピ
   ーク位置に対応する分子量Ｍ＿Ａが１０＾３〜８×１０
   ＾４であり、更に他の一種はＧＰＣのクロマトグラムに
   おけるピーク位置に対応する分子量Ｍ＿Ｂが１０＾５〜
   １０＾７であることを特徴とし且つそれらの重合体が芳
   香族ビニル系モノマー、アクリル酸エステル類モノマー
   、メタクリル酸エステル類モノマーから選ばれる少なく
   とも一種以上のモノマーからなる特徴を有する加熱定着
   用カプセルトナー。