JPH04287078A

JPH04287078A - 熱圧定着方法

Info

Publication number: JPH04287078A
Application number: JP7418691A
Authority: JP
Inventors: Yoshiaki Kobayashi; 小林　義彰; Shoichi Nakano; 中野　祥一; Keiko Ogawa; 小川　景以子
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1991-03-15
Filing date: 1991-03-15
Publication date: 1992-10-12

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、カラートナーを透明な
トナー担持体上に熱圧定着する方法に関し、特に、仮定
着と本定着とを組合せた熱圧定着方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】トナーの定着方法としては、従来、上ロ
ーラと下ローラとを圧接配置した熱圧定着装置を用いる
熱圧定着方法が知られている。また、この熱圧定着方法
では、トナーに直接接触する上ローラをヒータにより加
熱してトナーを溶融定着する方法、熱伝導を高めるため
に上ローラと下ローラの両方にヒータを配置した熱圧定
着装置を用いる方法等がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の熱圧定
着方法では、ローラ温度、ローラ間の圧力、ローラ速度
の調整が重要であり、この調整が不十分であると、低温
オフセット、定着不良、高温オフセットの問題が発生す
る。また、特にカラートナーをＯＨＰシート上に熱圧定
着する場合には、熱伝導不足、高温オフセット、気泡の
発生等により、ＯＨＰシートの定着側表面が十分に平滑
にならず、表面乱反射が生じ、ＯＨＰの光透過性（以下
、適宜「ＯＨＰ透過性」という。）が低下する問題が生
ずる。特に、カラートナーのＯＨＰ透過性は、温度条件
によって大きな影響を受けやすいために、ＯＨＰ透過性
と熱圧定着特性とを共に十分に満足させることは困難で
あった。これに対して、トナーが担持されたトナー担持
体を上ローラと下ローラとの間を複数回にわたり通過さ
せる方法も提案されているが、いまだ十分に満足する定
着画像は得られていない。本発明の目的は、カラートナ
ーを透明なトナー担持体上に熱圧定着する方法において
、熱圧定着後のトナー担持体の光透過性を高め、かつオ
フセットおよび気泡の発生を伴わずに良好な熱圧定着を
行うことができる熱圧定着方法を提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】以上の目的を達成するた
め、本発明の熱圧定着方法は、上ローラと下ローラとが
圧接配置された熱圧定着装置を用いて、透明なトナー担
持体上に担持されたカラートナーを当該トナー担持体に
熱圧定着する熱圧定着方法において、カラートナーが担
持されたトナー担持体を上ローラと下ローラとの間を少
なくとも１回通過させることにより仮定着を行い、さら
に仮定着後のトナー担持体を上ローラと下ローラとの間
を通過させることにより本定着を行う工程を有し、仮定
着時の上ローラの表面温度をｘ１　、本定着時の上ロー
ラの表面温度をｘ２　、本定着時の下ローラの表面温度
をｙ２　、カラートナーの軟化点をａとしたとき、ａ＋
３０≦ｘ１　ｘ１　−３０≦ｙ２　≦ｘ１　＋３０ｘ２　＋２０≦ｙ２　≦ｘ２　＋６０を満たす条件で仮定着および本定着を行うことを特徴と
する。

【０００５】

【作用】仮定着時には、ａ＋３０≦ｘ１　の条件を満た
すために、カラートナーが剥がれずに良好な状態でトナ
ー担持体に仮定着される。本定着時には、ｘ１　−３０
≦ｙ２　≦ｘ１　＋３０と、ｘ２　＋２０≦ｙ２　≦ｘ
２　＋６０の条件を満たすために、オフセットおよび気
泡が発生せず、表面平滑性が高く、トナー担持体の光透
過性が高くなる。

【０００６】以下、本発明を具体的に説明する。本発明
の一態様においては、仮定着時には図１に示した熱圧定
着装置を用い、本定着時には図２に示した熱圧定着装置
を用いる。図１の熱圧定着装置では、上ローラ１と下ロ
ーラ２とが対向して圧接配置され、上ローラ１の内部に
ヒータ３が配設されている。図２の熱圧定着装置では、
さらに下ローラ２の内部にもヒータ４が配設されている
。なお、図１および図２において、５は温度センサー、
６はクリーニングローラである。

【０００７】まず、図１に示した熱圧定着装置を用いて
次のようにして仮定着を行う。すなわち、ヒータ３によ
り、上ローラ１の表面温度ｘ１　をａ＋３０≦ｘ１　（ａ：定着の対象であるカラートナー
の軟化点）を満たすように加熱制御した状態で、カラートナー７が
担持された透明なトナー担持体８を上ローラ１と下ロー
ラ２との間（以下適宜「ニップ部間」という。）９を少
なくとも１回通過させて、当該カラートナー７をトナー
担持体８に熱圧して仮定着する。次いで、図２に示した
熱圧定着を用いて次のようにして本定着を行う。すなわ
ち、ヒータ３およびヒータ４により、下ローラ２の表面
温度ｙ２　を、ｘ１　−３０≦ｙ２　≦ｘ１　＋３０（ｘ１　：仮定着
時の上ローラの表面温度）ｘ２　＋２０≦ｙ２　≦ｘ２　＋６０（ｘ２　：本定着
時の上ローラの表面温度）を満たすように温度制御した状態で、仮定着されたトナ
ー担持体８を上ローラ１と下ローラ２のニップ部間９を
通過させて、本定着を行う。

【０００８】また、本発明においては、図３に示すよう
に、仮定着装置Ａと、本定着装置Ｂとが合体された熱圧
定着装置を用い、仮定着と本定着とを連続的に行っても
よい。なお、図３においては、仮定着装置Ａは図１と同
様の構成であり、本定着装置Ｂは図２と同様の構成であ
る。

【０００９】以上において、仮定着時の上ローラの表面
温度ｘ１　が、ａ＋３０　　よりも小さいときは、カラ
ートナーが透明なトナー担持体上に十分に仮定着されず
、剥がれてしまう問題が生ずる。また、本定着時の下ロ
ーラの表面温度ｙ２　が、ｘ１　−３０　　よりも低い
ときには、カラートナーの熱圧定着性が悪く、しかも気
泡が発生しやすく、トナー担持体の光透過性が悪くなる
。一方、本定着時の下ローラの表面温度ｙ２　が、ｘ１
　＋３０よりも高いときには、本定着後のトナー担持体
の表面平滑性が悪く、気泡が発生しやすく、トナー担持
体の光透過性が悪くなる。また、本定着時の下ローラの
表面温度ｙ２　が、ｘ２　＋２０よりも低いときには、
オフセットが発生しやすく、一方、当該表面温度ｙ２が
、ｘ２　＋６０　　よりも高いときには、本定着後のト
ナー担持体の表面平滑性が悪く、気泡が発生しやすく、
トナー担持体の光透過性が悪くなる。

【００１０】図１の装置および図３の仮定着装置Ａでは
、上ローラ１の表層は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）等か
らなることが好ましい。下ローラ２の表面の硬度は、比
較的低いほうが定着時の文字のつぶれが少なく、またニ
ップ幅が広くなることにより十分な熱伝達ができる点で
好ましく、具体的には４０〜６５度が好ましい。ただし
、硬度は、ＳＲＩＳ０１０１（日本ゴム協会規格）に基
づいて、「ＡＳＫＥＲ，Ｃ型硬度計」（高分子計器株式
会社製）をローラ表面に法線方向より当てて測定したも
のである。なお、当該硬度計においては、スプリング荷
重は０度で５５ｇ、１００　度で　８５５ｇであり、１
度につき８ｇずつ直線的に変化する。また、押針の形状
は先端部が直径５．０８ｍｍの球状である。また、図１
の装置および図３の仮定着装置Ａでは、上ローラ１およ
び下ローラ２による線圧は、細線の太りや画質の劣化を
防止し、またトナー担持体の歪みを防止し、さらには十
分な仮定着効果を得る観点から、　０．５〜１．５　ｋ
ｇ／ｃｍが好ましい。

【００１１】図２の装置および図３の本定着装置Ｂでは
、上ローラ１の表層はシリコンゴム等からなることが好
ましい。上ローラ１の表面の硬度は６０〜８０度が好ま
しい。上ローラ１および下ローラ２による線圧は、上記
仮定着装置Ａの場合と同様の理由から　１．０〜１．５
　ｋｇ／ｃｍが好ましい。

【００１２】カラートナーとしては、特に限定されず、
従来公知の各種のカラートナーが用いられる。カラート
ナーの軟化点ａは、オフセット防止と、定着特性の観点
から、　１２５〜１４５　℃が好ましい。ただし、カラ
ートナーの軟化点ａとは、高化式フローテスター「ＣＦ
Ｔ−５００　」（島津製作所製）を用い、ダイスの細孔
の径１ｍｍ、加圧２０ｋｇ／ｃｍ２　、昇温速度６℃／
ｍｉｎ　の条件下で１ｃｍ３　のカラートナーを溶融流
出させたときの流出開始点から流出終了点の高さの１／
２に相当する温度をいう。透明なトナー担持体としては
、ＯＨＰシート等が挙げられる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例について具体的に説明
するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものでは
ない。なお、以下において「部」は「重量部」を表す。

【００１４】実施例１，３，５，７軟化点ａが　１４０℃のカラートナーと、ＯＨＰシート
（ｆｏｌｅｘ　社製，　Ｘ−２２０，厚さ　１２５μｍ
）　を用いて、帯電、露光、現像、転写の各プロセスを
経由して、ＯＨＰシート上にカラートナー像を形成し、
次いで、図１に示した熱圧定着装置を用いて、後記表１
に示す条件で当該ＯＨＰシートを上ローラと下ローラの
ニップ部間を通過させて仮定着を行った。さらに、図２
に示した熱圧定着装置を用いて、後記表１に示す条件で
仮定着後のＯＨＰシートを上ローラと下ローラのニップ
部間を通過させて本定着を行った。なお、仮定着で用い
た図１の熱圧定着装置では、上ローラの表層は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）からなり、下ローラの表層は硬度５
２°のシリコンゴムからなり、上ローラおよび下ローラ
の直径はともに４０ｍｍであり、両ローラによる線圧は
　０．５ｋｇ／ｃｍとした。また、本定着で用いた図２
の熱圧定着装置では、上ローラの表層は硬度７５°のシ
リコンゴムからなり、下ローラの表層は硬度９０°のシ
リコンゴムからなり、上ローラおよび下ローラの直径は
ともに４０ｍｍであり、両ローラによる線圧は　１．４
ｋｇ／ｃｍとした。また、ＯＨＰシートは、カラートナ
ーが担持された側の面が上ローラに接触するように通過
させた。

【００１５】この実施例において、仮定着性、表面平滑
性、気泡発生、オフセットについて評価したところ、後
記表２に示す結果が得られた。ただし、評価方法は次の
とおりである。仮定着性ＯＨＰシート上の仮定着画像に対してキムワイプ摩擦を
施して耐摺性を調べ、摩擦により離脱しない場合を○（
良好）、離脱した場合を×（不良）とした。なお、仮定
着性が悪いと、本定着処理後のＯＨＰシートへの定着性
が悪く、トナー層剥がれが生じてしまう。また本定着に
よる透明性向上が十分発揮されない。表面平滑性日本電子社製の走査型電子顕微鏡「ＪＳＭ−６４００Ｆ
」によりＯＨＰ画像の表面を観察し、さらに目視によっ
ても観察し、トナー形状がほとんど残っていない場合を
○（良好）、トナー形状が残っている場合を×（不良）
とした。気泡発生表面平滑性の場合と同様にしてＯＨＰ画像を観察し、気
泡がほとんど存在せず、かつ目視により黒斑が確認され
ない場合を○（良好）、気泡の存在が認められるか、ま
たは目視により黒斑が確認された場合を×（不良）とし
た。オフセットクリーニングローラを取除いて定着を行い、ローラ２回
転目に残像が発生しない場合を○（良好）、残像が発生
した場合を×（不良）とした。

【００１６】実施例２，４，６，８実施例１において、図１および図２に示した熱圧定着装
置を、図３に示した熱圧定着装置に変更し、後記表１に
示す条件で仮定着と本定着とを連続的に行ったほかは同
様にしてＯＨＰシート上にカラートナーを熱圧定着させ
、実施例１と同様にして評価したところ、後記表２に示
す結果が得られた。ただし、図３の仮定着装置Ａは実施
例１で使用した図１の装置と同様であり、図３の本定着
装置Ｂは実施例１で使用した図２の装置と同様である。

【００１７】比較例１，３，７，９実施例１において、後記表１に示す条件に変更したほか
は同様にしてＯＨＰシート上にカラートナーを熱圧定着
させ、実施例１と同様にして評価したところ、後記表２
に示す結果が得られた。

【００１８】比較例２，４，８，１０実施例２において、後記表１に示す条件に変更したほか
は同様にしてＯＨＰシート上にカラートナーを熱圧定着
させ、実施例１と同様にして評価したところ、後記表２
に示す結果が得られた。

【００１９】比較例５実施例３において、カラートナーを軟化点ａが　１４５
℃のカラートナーに変更し、かつ後記表１に示す条件に
変更したほかは同様にしてＯＨＰシート上にカラートナ
ーを熱圧定着させ、実施例１と同様にして評価したとこ
ろ、後記表２に示す結果が得られた。

【００２０】比較例６実施例４において、カラートナーを軟化点ａが　１４５
℃のカラートナーに変更し、かつ後記表１に示す条件に
変更したほかは同様にしてＯＨＰシート上にカラートナ
ーを熱圧定着させ、実施例１と同様にして評価したとこ
ろ、後記表２に示す結果が得られた。

【００２１】また、以上の実施例１〜８において、ＯＨ
Ｐシートをきもと社製の♯４４０Ｋ（厚さ　１１０μｍ
）　に変更したほかは上記と同様にして仮定着および本
定着を行い評価したところ、後記表２と同様に良好な結
果が得られた。

【００２２】

【表１】

【００２３】

【表２】

【００２４】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、カラートナーを透明なトナー担持体上に熱圧定着
する方法において、仮定着と本定着とを組合せて行い、
かつ仮定着時の上ローラの表面温度ｘ１　と、本定着時
の上ローラの表面温度ｘ２　と、本定着時の下ローラの
表面温度ｙ２　と、カラートナーの軟化点ａとが特定の
関係を満たすように規定したので、定着後のトナー担持
体の光透過性が高く、熱圧定着特性が十分となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】仮定着装置の一例を示す説明図である。

【図２】本定着装置の一例を示す説明図である。

【図３】仮定着装置と本定着装置とが合体した熱圧定着
装置の説明図である。

【符号の説明】

１　　　　上ローラ２　　　　下ローラ３　　　　ヒータ４　　　　ヒータ５　　　　温度センサー６　　　　クリーニングローラ７　　　　カラートナー８　　　　トナー担持体９　　　　ニップ部間Ａ　　　　仮定着装置Ｂ　　　　本定着装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　上ローラと下ローラとが圧接配置され
た熱圧定着装置を用いて、透明なトナー担持体上に担持
されたカラートナーを当該トナー担持体に熱圧定着する
熱圧定着方法において、カラートナーが担持されたトナ
ー担持体を上ローラと下ローラとの間を少なくとも１回
通過させることにより仮定着を行い、さらに仮定着後の
トナー担持体を上ローラと下ローラとの間を通過させる
ことにより本定着を行う工程を有し、仮定着時の上ロー
ラの表面温度をｘ１　、本定着時の上ローラの表面温度
をｘ２　、本定着時の下ローラの表面温度をｙ２　、カ
ラートナーの軟化点をａとしたとき、ａ＋３０≦ｘ１　ｘ１　−３０≦ｙ２　≦ｘ１　＋３０ｘ２　＋２０≦ｙ２　≦ｘ２　＋６０を満たす条件で仮定着および本定着を行うことを特徴と
する熱圧定着方法。