JPH02162355A - 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。

（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　３，５７８，７８７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］ 本出願人が先に提案した特願昭６２−１４７８８４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６３−
１２０８９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）該殻材結着樹脂が、 ■エーテル化ビスフェノール類と、 ０２価以上のカルボン酸類又はその無水物又は低級アル
キルエステルとからなるカルボン酸類 とを共縮重合したポリエステル樹脂からなり、しかも該
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８０℃〜１２０℃の温度範囲のいずれかの温
度で１０３〜１０６ｐｏｉｓｅであり、かつ、その８０
°０　、１２０℃での溶融粘度の自然対数（ｊ！ｎη′
）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０．５０Ｉ！ｎ（ｐｏｉｓｅ）／℃以下であ
る特性を有してな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と該加熱体に密着させる加圧
部材とにより、カプセル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
る定着方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、 ■エーテル化ビスフェノール類と、 ０２価以上のカルボン酸類又はその無水物又は低級アル
キルエステルとからなるカルボン酸類 とを共縮重合したポリエステル樹脂と離型剤を含有して
なるトナーであり、しかも該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８０℃〜１２０
℃の温度範囲のいずれかの温度で１０３〜１０６ｐｏｉ
ｓｅであり、かつ、その８０℃９１２０℃での溶融粘度
の自然対数（ｉｎｎη′）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（ｐｏ
　１ｓｅ）／’Ｏ以下である特性を有してなることを特
徴と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の構成上の特徴は、殻材結着樹脂
が、エーテル化ビスフェノール類と、２価以上のカルボ
ン酸又はその無水物又は低級アルキルエステルとからな
るカルボン酸類とを共縮重合したポリエステル樹脂から
なるカプセルトナーであり、しかも該ポリエステル樹脂
の熱高架式フローテスターによる溶融粘度η′が８０℃
〜１２０℃の温度範囲のいずれかの温度で１０３〜１０
６ｐｏｉｓｅであり、かつその８０℃、１２０℃での溶
融粘度の自然対数ｐｎη′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０．５０Ｉ！ｎ（ｐｏ
ｉｓｅ）／℃以下である特性を有してなるカプセルトナ
ーを用いることで、極めて低消費電力でフィルムにオフ
セットすることなく、トナーを記録材により低温で加熱
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（高滓フ
ローテスター０ＦＴ−５００形）を用い、先ず加圧成形
器を用いて成形した１、５　ｇの試料を一定温度以下で
プランジャーにより１０ｋｇｆの荷重をかけ直径１ｍｍ
、長さ１ｍｍのノズル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（８０℃〜１２０℃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（ｐｏ　１ｓｅ）Ｔω′：管壁の
見掛けのすり反応（ｄｙｎｅ／ｃｍ２　）Ｄω′：管壁
の見掛けのすり速度（１／５ｅｅ）Ｑ　：流出速度（Ｃ
ｍ”／５ｅｃ＝　ｍｉ’／５ｅｅ）Ｐ　：押出圧力（ｄ
ｙｎｅ／ｃｍ２）　Ｌ１０ｋｇｆ＝９８０Ｘ　１０＾ｄ
ｙｎｅｌＲ：ノズルの半径（Ｃｍ） Ｌ　：ノズルの長さ　（ｃｍ） 本発明において粘度の°′傾き′は、第５図（と示され
るように、グラフのｔａ’ｏにおける測定点とｔｂ′ｏ
における測定点を直線で結び　ｊａｎＯ＝す、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
ｐｎη′ａはｔａ’ｏにおける粘度の自然対数をとった
値を示し、Ｒｎη′ｂはｔｂ’ｏにおける値を示す。） 本発明のカプセルトナーに用いられる殻材結着樹脂であ
るポリエステルの８０°ｃ−１２０℃における溶融粘度
が１０６ｐｏｉｓｅ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、クイックスタートが困難
になる。

逆に８０’Ｏ〜１２０℃での溶融粘度が１０３ｐｏ　ｉ
ｓｅ未満の場合は、トナーの過剰溶融による転写紙中へ
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。

また、８０℃から１２０℃の温度範囲における溶融粘度
η′の自然対数ｐｎη′の湿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対する感
受性を反映し、この変化率が絶対値テｏ、５０ｉ）ｎ（
Ｐｏｉｓｅ）／℃を上回る場合はカプセルトナー芯材中
に離型剤を含有させてもフィルムにオフセットしやすく
なる傾向が生じる。

また、本発明のポリエステル樹脂の構成原料であるアル
コール成分としてはエーテル化ビスフェノール類が好ま
しく、これにより、トナーとしての耐衝撃性、＃摩耗性
が保持され、定着性以外の電子写真特性に悪影響を及ぼ
すことがない。

本発明に適用されるカプセルトナーの殻材結着樹脂とし
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（ｆ
ｌ）−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・８−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ヒドロキシフエ
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）プロパンおよ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
エトキシ化また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
またはオキシプロピレンを有し、Ｒとしてプロピレンま
た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・Ｂ−ジブロモ−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−ヒス（２・６−ジフルオロ−４−ヒド
ロキシフェル）プロパンおよびポリオキシエチレン（１
・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−ヒドロキシフェニル）プロパンおよ
びポリオキシエチレンまたはポリオキシプロピレン２・
２−ビス（４−ヒドロキシ、２・８−シ’７０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
。

また、本発明のポリエステル樹脂の構成原料である２価
以上のカルボン酸類としては、芳香族カルボン酸類、そ
れ以外のカルボン酸類のいずれも使用可能であり、酸成
分中の９５ｍｏｌｅ％以上はジカルボン酸類であること
が好ましく、例えば、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’−ジカルボン酸等の芳香族ジカ
ルボン酸が使用でき、それ以外の酸としてはマレイン酸
、フマル酸、グルタル酸、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、セパチン酸およびこれらの酸の無水物およびこ
れらの酸の低級アルキルエステル化物を使用することが
できる。

また、３価以上のポリカルボン酸類も使用可能であり、
例えばトリメリット酸、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、１・２・５−ヘキサン
トリカルボン酸、！・３−ジカルボキシル−２−メチレ
ンカルボキシルプロパン、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及びそれらの無水物、およびそ
れらの低級アルキルエステル化物を若干量用いてもよい
。

３価以上のポリオール類も若干量なら用いてもよく、ソ
ルビトール、■・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、しょ糖、１・
２・４−ブタントリオール、グリセリン、２−メチルプ
ロパントリオール、２−メチルト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
ロト２・３−ブタントリオール　トリオ１・２・３−ブ
タントリオール等が挙げられる。

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。一般にカプセル型トナーは、樹脂、着色
剤等を含有する芯材を殻材で被覆した形態をとっており
、均一な殻材被覆により流動性や帯電特性にすぐれてい
る。また殻材で保護されているため、ブロッキング性、
保存性にすぐれ、より低温で軟化する物質を芯材に含有
させることが可能であり、定着性が向上し、さらには実
質的な定着温度を下げることが可能である。

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、ワックス類（密ろう、カルナバワックス、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）、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Ｇ、ベンジジン°エロー、ヒクメ
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、バラニトロアニリン・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ｔ：＋−ＣＣ
、ザポン・ファースト二ロ一〇〇Ｇ　、カヤセット’／
　９６３　、　カヤセットＹＧ、スミプラスト・エロー
ＣＧ、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２０ｗ以下
の微粒子として調整される。

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、米国特許節
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？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。

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２図
に基づいて説明する。１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」−に−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）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３（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ＤＣ１００■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ｌ〕を
変化させて与える。略パルス巾は０．５ｍ５ｅｃ〜５　
ｍ５ｅｃ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Ｔ１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
ｌθ〜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ＰＴＦＥ、　ＰＡ
Ｆ等のフッ素樹脂に導電材を漂加した離型層ヲＩＯμｍ
コートしたエンドレスフィルムである。一般的には総厚
１００１ｊ、より好ましくは４０ｇ未満、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２８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３（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、
定着フィルムは有端のフィルム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℃から２００℃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１
００℃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℃以上（よ
り好ましくは４０〜１５０℃）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℃まで昇温速度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なった後、再び１
０℃に１０分間保持せしめ、１０°０／ｍｉｎの昇温速
度で２００℃迄加熱し測定する。一般的には、第４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（ＴＤ）と定義する。

［実施例］ 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殻材樹脂としたカプセルトナ
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。部数は重量部を意味する。

くポリエステル樹脂Ａの製造例〉 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８０℃、１２０℃における見掛粘度η′はそ
れぞれ２．３　Ｘ　１０５ｐｏｉｓｅ、　１．６　Ｘ１
０”ｐｏｉｓｅとなり、又この温度範囲での粘度η′の
自然対数ｉｎｎη′の温度に対する傾きの絶対値は０．
２８±０．０１ｊ？ｎ（ｐｏｉｓｅ）／℃であった。

くポリエステル樹脂Ｂの製造例〉 以上の構成原料を合計量で１５００ｇを、温度計、ステ
ンレススチール製攪拌器、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文容量の４つ日丸底フラスコ
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
チンオキサイ以上を構成原料とする以外はポリエステル
樹脂Ａと同様にしてポリエステル樹脂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測
定による８０°０　、１２０００における見掛粘度η′
はそれぞれ４．５　Ｘ　１０４ｐｏｉｓｅ　、　２．５
　Ｘ　１０２ｐｏｉｓｅであり、又、この温度範囲内で
の粘度η′の自然対数ｆ！ｎη′の温度に対する傾きの
絶対値は０．４１±０．０１ｉ）ｎ（ｐｏｉｓｅ）／’
０であった。

くサンプルＡ〉 ポリエチレン　　　　　　７０部 ポリプロピレン　　　　　３０部 磁性体　　　　　　　　　６０部 上記混合物を溶融混練し、ハンマーミルで粗粉砕を行っ
た後Ｉ型ジェットミルにて微粉砕を行った。その後エル
ボジェット分級機により分級し平均粒径１０．５ｇｍの
芯材粒子を得た。

ポリエステル樹脂Ａ　　　　１００　　部ニグロシン染
料　　　　　１．５部 低分子量ポリプロピレン　１　部 上記混合物をロールミルを用いて溶融混練し冷却後粉砕
し殻材樹脂粉を得た。該殻材２０部をＩＩＭＦ３００部
に溶解分散させた調合液中に前記芯材粒子１００部を分
散させた。

次いでこの分散液をスプレードライヤーを用いカプセル
化した。得られたカプセルトナー１００部にコロイダル
シリカ０．５部を外添混合し、サンプルＡとした。

くサンプルＢ〉 ポリエステル樹脂Ｂ１００　　部 ニグロシン染料　　　　　　１．５部 上上記台物をロールミルを用いて溶融混練し冷却後粉砕
し殻材樹脂粉を得た。該殻材２０部をＤＮＦ３００部に
溶解分散させた調合液中に、サンプルＡに用いた芯材粒
子１００部を分散させた。

次いでこの分散液をスプレードライヤーを用いカプセル
化した。得られたカプセルトナー１００部にコロイダル
シリカ０．５部を外添混合し、サンプルＢとした。

くサンプルＣ〉 ポリエチレン　　　　　　１００部 カーボンブラック　　　　　５部 上記混合物をロールミルを用いて溶融混練し、冷却後カ
ッターミルで粗粉砕し、更にジェットミルで微粉砕した
。次いでこの微粉末を風力分級機を用いて分級し平均粒
径１０．８μｍの芯材粒子を得た。

ポリエステル樹脂Ａ　　　　Ｉｏｏ　　部ニグロシン染
料　　　　　　１．５部 低分子量ポリエチレン　　２　部 上記混合物をロールミルを用いて溶融混練し冷却後粉砕
し殻材樹脂粉を得た。該殻材２０部をＤＭＦ３００部に
溶解分散させた調合液中に前記芯材粒子１００部を分散
させた。

次いでこの分散液をスプレードライヤーを用いカプセル
化した。得られたカプセルトナー１００部にコロイダル
シリカ０．５部を外添混合し、サンプルＣとした。

アクリルコートフェライトキャリア１００部にサンプル
０１０部を混合し、二成分現像剤とした。

次にサンプルＡ−Ｃ及び第３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１７０℃１加
熱部の抵抗材料の消費電力は１５０　Ｗ、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
ＰＴＦＥに導電性物質を添加した低抵抗の＃、型層を有
する厚さ２０１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１７０℃に達するまでに要し
た時間は、約１．５ｓｅｃ、であった。

サンプルＡを市販の複写機Ｃａｎｏｎ　ＮＰ−１２１５
（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３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なった。

転写材としては市販のキヤノンニュードライヘーハー（
キャノン販売社製）　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ボン紙で摺擦
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濤度計を用いた。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１〜６％（平均１．９％）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℃（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
１０ｇを入れたものを１日間放置し、ブロッキング性を
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ゴムを用いてい
る。

さらにニップ巾は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
取付はロール回転下昇温させたところ、５分後でもその
表面温度は１１３０’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１７０℃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１７０
℃にまで上昇するまでの時間は２３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熱ロール
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１００ｍｍ／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２．０〜９．５％（平均３．９％）と実施例１に比べ
わずかに劣る結果となり、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、３
１００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／ｓｅｅ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
１７５℃になるように設定した。この時、加熱体の表面
温度が１７５℃に達するまでに要した時間は約１．Ｅｌ
ｓｅｃ、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１７５℃に
設定した。この時ローラー表面温度が１７５℃に達する
までに要した時間は約２５ｓｅｃ、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。

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 Ｔ１．加熱体温度 Ｔ２：フィルム表面温度 Ｔ３；剥ｌ１１：詩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】

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、第２図は本
発明の定着方法を実施している定着装置を具備している
画像形成装置の概略的断面図、第３（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３（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４図はト
ナーの吸熱ピークを示すグラフ、第５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。

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）該殻材結着樹脂が、 （イ）エーテル化ビスフェノール類と、 （ロ）２価以上のカルボン酸類又はその無水物又は低級
   アルキルエステルとからなるカルボン酸類 とを共縮重合したポリエステル樹脂からなり、しかも該
   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８０℃〜１２０℃の温度範囲のいずれかの温
   度で１０＾３〜１０＾６ｐｏｉｓｅであり、かつ、その
   ８０℃、１２０℃で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０．５０ｌｎ（ｐｏｉｓｅ）／℃以下である特
   性を有してな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
   して記録材と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
   る定着方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、 （イ）エーテル化ビスフェノール類と、 （ロ）２価以上のカルボン酸類又はその無水物又は低級
   アルキルエステルとからなるカルボン酸類 とを共縮重合したポリエステル樹脂と離型剤を含有して
   なるトナーであり、しかも該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８０℃〜１２０
   ０Ｃの温度範囲のいずれかの温度で１０＾３〜１０＾６
   ｐｏｉｓｅであり、かつ、その８０℃、１２０℃での溶
   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０．５０ｌｎ（
   ｐｏｉｓｅ）／℃以下である特性を有してなることを特
   徴とする加熱定着用カプセルトナー。