JPH09222811A - 加熱装置、画像定着装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 加熱部材に対し摺動するフィルムと加圧部材
の間に被加熱材を挟持搬送して加熱する装置において、
被加熱部に熱が良好に伝達されるようにすること。 【解決手段】 加熱部材（２０）対し耐熱性フィルム
（２５）を摺動させ、フィルムと加圧部材（２８）によ
りニップを形成し、フィルムと加圧部材間で被加熱材
（Ｔ、Ｐ）を挟持搬送することで、被加熱材の加熱を行
う加熱装置において、上記加熱部材は、弾性体よりなる
基板２２と、該基板上に形成された発熱体２３を有する
ものとし、被加熱材への熱の伝導を良好にする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は複写機、プリンタ、
ＦＡＸ等の画像形成装置並びにそれに用いられるトナー
画像、特にカラートナー画像を加熱する加熱装置及び画
像定着装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、記録紙上のトナー像を定着させる
手段としては、熱ローラ定着方式が広く用いられてい
る。しかし、この熱ローラ定着方式は、熱ローラが所定
の定着温度に達するまでのウォームアップ時間が長くか
かるという問題がある。

【０００３】そこで、本出願人は、特開昭６３−３１３
１８２号公報、特開平２−１５７８７８号公報に示され
るような耐熱性フィルムを用いた定着方式を提案してい
る。この方式（以下、ＳＵＲＦ方式と称す）は、アルミ
ナ等の高熱伝導度の材料からなる基板の上に抵抗発熱層
を設け、加圧ローラにより加圧しながら耐熱性フィルム
を介して未定着画像に熱を付与し、トナーを記録材上に
溶融定着させるもので、熱ローラ方式と異なり、系全体
でなく発熱体と加圧ローラの圧接部のみ加熱されるので
定着可能な温度に達するまでの時間が早く、予熱を必要
としないという利点がある。

【０００４】このため、熱ローラ方式と比べ消費電力が
低く、市場に広く受け入れられてきている。

【０００５】しかしながら、ＳＵＲＦ方式を用いて、カ
ラー画像の加熱定着を行うと、以下のような問題が生じ
た。

【０００６】カラートナーは軟化点の低いシャープメ
ルト性であるため、被加熱材である紙の凹凸の影響を受
けやすく、凹部と凸部でトナーの溶融状態が異なり、微
少な光沢ムラを有する定着画像が出力されてしまう。

【０００７】ＯＨＰシート上にカラートナーを何色か
色重ねしたような被加熱材では上層のトナーと下層のト
ナーとで付与される熱量が異なるため良好な混色がなさ
れず、ＯＨＰシートの透光性が損なわれる。

【０００８】上述の問題点を解決するために定着温度を
上昇させても所望の効果は得られない。しかるに、いず
れの問題点に対しても、従来カラー画像形成装置に用い
られた、定着ローラー、加圧ローラーともに弾性ローラ
ーである熱ローラー定着装置では発生しない。以上のこ
とから、ＳＵＲＦ方式では耐熱性フィルムを介して、剛
体である加熱部材をトナー像に接触させていることか
ら、トナー像が定着の際接触する部分が弾性体であるか
剛体であるかの差によってこの問題が生じているものと
考えられる。すなわち、図１１（イ）に示すように、弾
性体がトナー像に接触し定着する場合は、トナー像によ
る高低に弾性体が追随し、変形することでトナー像下部
にも熱が加わり溶融する。また図１１（ハ）の様に紙の
凹凸に弾性体が追随するため、どのトナーに対しても均
一な溶融状態が得られる。一方、図１１（ロ）に示すよ
うに、剛体がトナー像に接触し、定着する場合は、トナ
ー像による高低に剛体は追随せず、トナー像の上部にの
み接触し、熱を与えるため、トナー像下部は溶融され
ず、良好な混色がされない。また図１１（ニ）に示すよ
うに紙の凹凸に剛体は追随しないため定着画像には微少
域での光沢ムラが生じてしまう。

【０００９】このため、ＳＵＲＦ方式を用いてカラート
ナーを定着する際、耐熱フィルムの表面にシリコンゴム
等の弾性層を形成したり（特開平４−２４０８８４）、
加熱部材のフィルム当接面に弾性層を設けること（特開
平６−１９４９７９）等の件を本出願人は出願してい
る。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
ように、ＳＵＲＦ方式を用いてカラートナーを定着する
際、耐熱フィルムの表面にシリコンゴム等の弾性層を形
成したり、加熱部材のフィルム当接面に弾性層を設けた
りすると、弾性層は一般的には１０μｍから２００μｍ
のシリコンゴム等の高分子化合物や樹脂で形成されるた
め、発熱体と加圧ローラの圧接部が加熱され、定着可能
な温度に達するまでの時間が長くなってしまい、クイッ
クスタートが不可能になってしまうという欠点があっ
た。また、加圧力をあげることで微少な光沢ムラは防げ
るが、ＳＵＲＦ方式は構成上加圧力を上げることが困難
である。

【００１１】本出願に係る発明の第１の目的は、カラー
トナーをはじめとするシャープメルトトナーの加熱定着
を良好に行う、クイックスタート可能な加熱装置ならび
に画像定着装置を提供することである。さらに本出願に
係る発明の第２の目的は、上記定着装置を複写機、ＦＡ
Ｘ等の画像形成装置の画像加熱定着装置として用いるこ
とで、シャープメルトトナーをはじめとする各種トナー
の良好な加熱定着を行うことである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本出願に係る第１の発明は、加熱部材と、該加熱部
材に対し摺動するフィルムと、該フィルムとニップを形
成する加圧部材とを有し、フィルムと加圧部材間で被定
着像を支持した記録材を挟持搬送することを特徴とする
加熱装置において、上記加熱部材は、弾性体よりなる基
板と、該基板上に形成された発熱体からなることを特徴
とする。

【００１３】上記構成により、被加熱部材の微少な凹凸
や厚さに大きく影響されない、予熱を必要とせず、クイ
ックスタート可能な低消費電力な加熱装置が提供され
る。

【００１４】また本出願に係る第２の発明は、加熱部材
と、該加熱部材に対し摺動するフィルムと、該フィルム
とニップを形成する加圧部材とを有し、フィルムと加圧
部材間で被定着像を支持した記録材を挟持搬送すること
を特徴とする画像定着装置において、上記加熱部材は、
弾性体よりなる基板と、該基板上に形成された発熱体か
らなることを特徴とする。

【００１５】上記構成により、カラートナーをはじめと
するシャープメルトトナーは紙の凹凸や色重ねの有無に
影響されずに加熱されるため、微少域での光沢ムラやＯ
ＨＰシートにおける混色不良や透光性不良の生じない定
着画像が得られ、予熱を必要としないクイックスタート
可能な低消費電力な画像定着装置が提供される。

【００１６】さらに本出願に係る第３の発明は、上述の
定着装置と、記録材に未定着画像を形成する画像形成手
段を有することを特徴とする。

【００１７】上記構成により、カラートナーをはじめと
するシャープメルトトナーは紙の凹凸や色重ねの有無に
影響されずに加熱されるため、微少域での光沢ムラや混
色不良の生じない定着画像が得られ、予熱を必要としな
いクイックスタート可能でありより低消費電力な画像形
成装置が提供される。

【００１８】

【発明の実施の形態】

（第１の実施形態）図１は本本発明の１実施形態の定着
装置としてのＳＵＲＦ方式の画像加熱定着装置１３の概
略構成図、図２は要部の拡大横断面模型図であり、前述
図の装置と共通する構成部材・部品には同一の符号を付
して再度の説明を省略する。

【００１９】図１において、耐熱性フィルム２５はエン
ドレスベルト状フィルムであり、駆動ローラ２６と、従
動ローラ２７と、この両ローラ間の下方にヒータ支持体
２１に保持させて固定支持させて配設した加熱体との互
いに並行な上記３部材間に懸回張設してある。

【００２０】従動ローラ２７はフィルム２５のテンショ
ンローラを兼ねさせてあり、フィルムは駆動ローラの図
中時計方向回転駆動に伴い時計方向に所定の速度、すな
わち不図示の画像形成部側から搬送されてくる未定着ト
ナー画像Ｔを上面に担持した被加熱部材としての記録材
Ｐの搬送速度と同じ周速度をもってシワや蛇行、速度遅
れなく回転駆動される。

【００２１】加圧ローラ２８はシリコンゴム等の離型性
のよいゴム弾性層を有するローラであり、前記フィルム
２５の下行側フィルム部分を挟ませて加熱体２０の下面
に対して付勢手段により例えば総圧４〜１０ｋｇの当接
圧をもって対向圧接させてあり、記録材Ｐの搬送方向に
順方向の反時計方向に回転する。

【００２２】回転駆動されるエンドレスベルト状フィル
ム２５は、繰り返してトナー画像の加熱定着に供される
から、耐熱性・離型性・耐久性に優れ、一般的には総厚
１００μｍ以下、好ましくは４０μｍ以下の薄肉のもの
を使用する。例えばポリイミド・ポリエーテルイミド・
ＰＥＳ・ＰＦＡ（４フッ化エチレンバーフルオロアルキ
ルビニルエーテル共重合体樹脂）等の耐熱樹脂の単層フ
ィルム、或いは複合層フィルム例えば２０μｍ厚フィル
ムの少なくとも画像当接面側にＰＴＦＥ（４フッ化エチ
レン樹脂）・ＰＦＡ等のフッ素樹脂に導電材を添加した
離型性コート層を１０μｍ厚に施したものである。

【００２３】加熱体２０の基板２２は弾性を有し、高熱
伝導性を有する耐熱性物質、例えばシリコンゴム・ウレ
タンゴム・フッ素ゴム等にフィラーとしてアルミナ、窒
化ケイ素、炭化ケイ素等の高熱伝導性物質を分散させた
ものである。本実施形態では、アルミナ粉を分散させた
ウレタンゴム（硬度３０° ＡＳＫＥＲ Ｃ）を用い、
厚み１ｍｍ・幅７ｍｍ・長さ２４０ｍｍに成型され、表
面には長手方向にＡｇ／Ｐｄ、Ｔａ２Ｎ等の電気抵抗材
料をスクリーン印刷等により線状もしくは帯状に塗工
し、さらにその上に保護層として厚さ１０μｍのＰＴＦ
Ｅ（４フッ化エチレン樹脂）・ＰＦＡ等の耐熱樹脂層２
９を被覆し、加熱体２０が形成される。基板２２を形成
する弾性体の硬度は１０°〜６０°（ＡＳＫＥＲ Ｃ）
が好ましい。また上記抵抗発熱体２３の両端部には不図
示の給電用電極が形成され、電極間に通電することで抵
抗発熱体が全長にわたって発熱する。

【００２４】ヒータ支持体２１は例えばＰＰＳ（ポロフ
ェニレンサルファイド）、ＰＡＩ（ポリアミドイミ
ド）、ＰＩ（ポリイミド）、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエ
ーテルケトン）、液晶ポリマー等の高耐熱性樹脂や、こ
れらの樹脂とセラミクス・金属・ガラス等の複合材料な
どで構成される。

【００２５】次に上述の定着装置を用いた画像形成装置
の一例の概略構成図を図３に示す。本実施形態の画像形
成装置はレーザー走査式・電子写真カラープリンタであ
る。３は有機感光体やアモルファスシリコン感光体でで
きた感光体ドラムであり、矢示の時計方向に所定の周速
度（プロセススピード）をもって回転駆動される。この
回転感光体ドラム３は帯電ローラー４によりその周面が
所定の極性・電位に一様帯電される。そしてその帯電面
に、レーザー光学箱８から出力される、不図示の画像読
み取り装置やコンピュータ等の画像信号発生装置から入
力された目的の画像情報の時系列電気デジタル画素信号
に対応して変調（オン／オフ変換）されたレーザー光６
による走査露光がなされる事で、画像情報の静電潜像が
形成される。７はレーザー光反射ミラーであり、レーザ
ー光学箱８からの出力レーザー光６を感光体ドラム３に
対して偏向する。

【００２６】５は現像器であり、イエロートナー現像器
５Ｙ、マゼンタトナー現像器５Ｍ、シアントナー現像器
５Ｃの切り替え式のカラー現像器と、黒用のブラックト
ナー現像器５Ｂから構成されている。

【００２７】１６は中間転写体ドラムである。感光体ド
ラム３に接触若しくは接近させて配設してあり、感光体
ドラム３の回転に純方向に感光体ドラム３とほぼ同一周
速度で回転駆動される。

【００２８】そして、回転感光体ドラム３に対して、目
的のフルカラー画像の色分解像に各対応する静電潜像の
形成、その静電潜像のトナー現像が順次に実行され、そ
の各トナー像の、中間転写体ドラム１６に対する順次重
ね合わせ転写がなされて該中間転写体ドラム１６の面に
目的のフルカラー画像の鏡像に対応したフルカラートナ
ー像が合成形成される。１２は中間転写体ドラム１６に
対するトナー像転写後の感光体ドラム３の面を清掃する
クリーナーである。

【００２９】この中間転写体ドラム１６に対して、給紙
カセット１１から被記録材としての転写材Ｐが給紙ロー
ラー１０により一枚給紙されて、該転写材Ｐに対して中
間転写体ドラム１６側の鏡像フルカラートナー像が転写
ローラー９により転写されて転写材Ｐ面にフルカラート
ナー像が形成される。転写ローラー９は転写材Ｐの背面
からトナーと逆極性の電荷を供給する事で中間転写体ド
ラム１６から転写材Ｐにトナー像を転写する。

【００３０】フルカラートナー像の転写を受けた転写材
Ｐは中間転写体ドラム１６から分離されて前記ＳＵＲＦ
方式の定着装置１３へ導入され、トナー像の加熱定着を
受け、排紙トレー１４に排出される。

【００３１】本発明者は、加熱部材基板として、前述の
シリコンゴムのものとアルミナのものを用意し、比
較実験を行った。まず、フルカラー画像を両者にて次の
条件で定着させ、定着画像を顕微鏡によって観察した。

【００３２】条件：加圧力 5.3kg 定着温度 190℃ プ
ロセススピード 100mm／秒 図４に示すように、シリコンゴムにて定着させたもの
は、定着画像の表面が比較的平滑であるのに対し、アル
ミナのものは凹凸が多く観察された。この凹凸はそれぞ
れ紙の凹凸に追従しており、凸状の部分と凹状の部分で
光沢の違いが見られた。また、ＯＨＰシート上にマゼン
タおよびシアンのトナーを転写させ、上記２つの基板に
よる定着装置で定着させ、定着画像の透光性を調べた。
その結果、アルミナ基板のものでは、画像のエッジ部等
に黒ずみや疑似輪郭が発生しているのに対し、シリコン
ゴム基板のものでは良好な透光性・混色が得られた。

【００３３】さらに、１成分黒トナーをもちいて、両者
を用いてＯＨＰ上に全面ベタ画像を定着させたところ、
アルミナ基板においてはＯＨＰ搬送方向にスジが発生し
たのに対し、シリコンゴム基板に置いてはスジの発生は
見られなかった。スジは加熱体表面と定着フィルム間に
介在するフィルムの磨耗粉やグリースなどの介在物によ
って生じることがわかっており、弾性体の基板を用いる
ことで、介在物の影響が緩和されることによるものと思
われる。

【００３４】上述のように、定着装置の発熱体は弾性基
板上に形成されているため、微視的にはトナーを包み込
むように加熱する。このためフルカラートナー像は紙の
凹凸や色重ねの有無に影響されずに加熱されるため、微
少な光沢ムラや混色不良の生じない定着画像が得られ
る。また、モノクロ画像に置いても、スジ等の生じない
高画質な定着画像が得られる。さらに定着部位のみを加
熱する定着方式であるため、予熱を必要としないクイッ
クスタート可能な低消費電力な定着装置が提供される。

【００３５】（第２の実施形態）図５に第２の実施形態
を用いた定着装置の加熱体２０の拡大断面図を示す。

【００３６】本実施形態では、弾性体基板２２上に連接
点状に発熱体２３を配した構成をとっている。この加熱
体２０に電圧を印加すると、それぞれの点状発熱体２３
が発熱し、温度が上昇する。所定の温度以上になると、
基板が熱膨張し、連接していた点状発熱体２３が離れて
図５（ｂ）のように独立する。このとき通電経路が絶た
れるため、通電はストップし、点状発熱体２３は発熱を
止める。発熱が止まることにより、今度は基板の温度は
下降し、収縮を始め、ある程度の収縮が起こるとそれぞ
れの点状発熱体２３が再び連接する。このように点状発
熱体２３は離接を繰り返すため、結果として加熱体２０
は自己温調が行えるようになる。さらに長手方向の紙の
凹凸に対して、基板２２だけでなく発熱体２３も追従す
るため、本実施形態は搬送方向における光沢スジにも効
果を有している。

【００３７】（第３の実施形態）図６に第３の実施形態
を用いた加熱体２０の拡大断面図を示す。

【００３８】本実施形態では、耐熱樹脂層３１上に発熱
体２３を形成したものをシリコンスポンジ等の弾性基板
２２上に接着したもので３０はエポキシ樹脂等の耐熱性
接着剤である。本構成では７０μｍ厚のＰＦＡを耐熱樹
脂として用いており、樹脂の厚さは１０μｍ〜１００μ
ｍのものが望ましい。本構成により、簡易な方法により
弾性基板加熱体が得られ、また硬度が比較的低くなるス
ポンジ材料を使用することができる。

【００３９】（第４の実施形態）図７に第４の実施形態
を用いた加熱体の拡大断面図を示す。

【００４０】本実施形態では上記のような弾性基板上に
複数本の発熱体を配している。このような構成により、
被加熱材との密着性が増し、さらに微少域での光沢ムラ
を防止することができる。

【００４１】（第５の実施形態）図８に第５の実施形態
を用いた加熱装置の加熱体部分の概略図を示す。

【００４２】本実施形態では弾性基板２２を成型法、も
しくは切削法によって円弧形状に形成して得た加熱部材
である。このような構成を取ることによって、加熱部に
おけるフィルム２５の摺動性を上げ、結果としてフィル
ム２５の耐久性が上がる。また、定着後の紙のカールを
防ぐ効果がある。

【００４３】（第６の実施形態）図９に第６の実施形態
を用いた加熱装置の概略図を示す。図中３２はサーミス
タであり、弾性基板２２上に穴を設け、その中に設置さ
れている。サーミスタから発熱体の距離は、穴の部分の
弾性基板の厚さＤに依存しており、サーミスタ３２と発
熱体２３の絶縁性およびサーミスタ３２の応答性に依存
しており、２０μｍ〜１ｍｍが好ましい。

【００４４】本実施形態を用いることで、サーミスタに
より加熱体２０の正確な温度制御が行える。

【００４５】（第７の実施形態）図１０に示す本実施形
態はトナーとして、重合法によって得られるトナーを用
いたものである。本実施形態で用いられる重合トナーの
製造法は、特公昭５６−１３９４５号公報等に記載のデ
ィスクまたは多流体ノズルを用い溶融混合物を空気中に
霧化し球状トナーを得る方法や、特公昭３６−１０２３
１号公報，特開昭５９−５３８５６号公報，特開昭５９
−６１８４２号公報に述べられている懸濁重合法を用い
て直接トナーを生成する方法や、単量体には可溶で得ら
れる重合体が不溶な水系有機溶剤を用い直接トナーを生
成する分散重合法または水溶性極性重合開始剤存在下で
直接重合しトナーを生成するソープフリー重合法に代表
される乳化重合法や、予め１次極性乳化重合粒子を作っ
た後、反対電荷を有する極性粒子を加え会合させるヘテ
ロ凝集法等を用いトナーを製造する事が可能である。し
かしながら、分散重合法に於いては、得られるトナーは
極めてシャープな粒度分布を示すが、使用する材料の選
択が狭い事や有機溶剤の利用が廃溶剤の処理や溶剤の引
火性に関する観点から製造装置が複雑で煩雑化しやす
い。ソープフリー重合に代表される乳化重合法は、トナ
ーの粒度分布が比較的揃うため有効であるが、使用した
乳化剤や開始剤末端がトナー粒子表面に存在したときに
環境特性を悪化させ易い。

【００４６】本発明に於いては比較的容易に粒度分布が
シャープな微粒子トナーが得られる常圧下での、また
は、加圧下での懸濁重合法が特に好ましい。一旦得られ
た重合粒子に更に単量体を吸着せしめた後、重合開始剤
を用い重合せしめる所謂シード重合方法も本発明に好適
に利用することができる。

【００４７】本実施形態に用いられるより好ましいトナ
ーは、透過電子顕微鏡（ＴＥＭ）を用いたトナーの断層
面測定法で特にエステルワックスが、外殻樹脂層で内包
化された直接重合法を用いて製造されたものである。定
着法の観点から多量のエステルワックスをトナーに含有
せしめる必要性から、必然的なエステルワックスを外殻
樹脂中に内包化せしめる必要がある。内包化せしめない
場合のトナーは、破砕工程に於いて特殊な凍結破砕を利
用しないと十分な微粉砕化ができず結果的に粒度分布の
広いものしか得られず、装置へのトナー融着も発生し甚
だ好ましくない。また冷凍粉砕に於いては、装置への結
露防止策のため装置が煩雑化したり、仮にトナーが吸湿
した場合に於いてはトナーの作業性低下を招き、更に乾
燥工程を追加する事も必要となり問題となる。エステル
ワックスを内包化せしめる具体的な方法としては、水系
媒体中での材料の極性を主要単量体よりエステルワック
スの方を小さく設定し、更に少量の極性の大きな樹脂ま
たは単量体を添加せしめる事でエステルワックスを外殻
樹脂で被覆した所謂コア−シェル構造を有するトナーを
得る事ができる。トナーの粒度分布制御や粒径の制御
は、難水溶性の無機塩や保護コロイド作用をする分散剤
の種類や添加量を変える方法や機械的装置条件例えばロ
ーターの周速・パス回数・撹拌羽根形状等の撹拌条件や
容器形状または、水溶液中での固形分濃度等を制御する
事により所定の本実施形態のトナーを得る事ができる。

【００４８】本実施形態に於いてトナーの断層面を測定
する具体的な方法としては、常温硬化性のエポキシ樹脂
中にトナーを十分分散させた後温度４０℃の雰囲気中で
２日間硬化させ得られた硬化物を四三酸化ルテニウム、
必要により四三酸化オスミウムを併用し染色を施した
後、ダイヤモンド歯を備えたミクロトームを用い薄片状
のサンプルを切り出し透過電子顕微鏡（ＴＥＭ）を用い
トナーの断層形態を測定した。本実施形態に於いては、
用いるエステルワックスと外殻を構成する樹脂との若干
の結晶化度の違いを利用して材料間のコントラストを付
けるため四三酸化ルテニウム染色法を用いる事が好まし
い。代表的な一例を図に示す。明らかにエステルワック
スが外殻樹脂で内包化されている事が観測された。

【００４９】本実施形態のトナー製造方法に直接重合法
を用いる場合に於いては、以下の如き製造方法によって
具体的にトナーを製造する事が可能である。単量体中に
エステルワックス，着色剤，荷電制御剤，重合開始剤そ
の他の添加剤を加え、ホモジナイザー，超音波分散機等
によって均一に溶解または分散せしめた単量体系を、分
散安定剤を含有する水相中に通常の撹拌機またはホモミ
キサー，ホモジナイザー等により分散せしめる。好まし
くは単量体液滴が所望のトナー粒子のサイズを有するよ
うに撹拌速度・時間を調整し、造粒する。その後は分散
安定剤の作用により、粒子状態が維持され、且つ粒子の
沈降が防止される程度の撹拌を行えば良い。重合温度は
４０℃以上、一般的には５０〜９０℃の温度に設定して
重合を行う。また、重合反応後半に昇温しても良く、更
に、トナー定着時の臭いの原因等となる未反応の重合性
単量体、副生成物等を除去するために反応後半、また
は、反応終了後に一部水系媒体を留去しても良い。反応
終了後、生成したトナー粒子を洗浄・濾過により回収
し、乾燥する。懸濁重合法に於いては、通常単量体系１
００重量部に対して水３００〜３０００重量部を分散媒
として使用するのが好ましい。

【００５０】また、重合法を用い直接トナーを得るとき
には、重合性単量体としては、スチレン，ｏ（ｍ−，ｐ
−）−メチルスチレン，ｍ（ｐ−）−エチルスチレン等
のスチレン系単量体；（メタ）アクリル酸メチル，（メ
タ）アクリル酸エチル，（メタ）アクリル酸プロピル，
（メタ）アクリル酸ブチル，（メタ）アクリル酸オクチ
ル，（メタ）アクリル酸ドデシル，（メタ）アクリル酸
ステアリル，（メタ）アクリル酸ベヘニル，（メタ）ア
クリル酸２−エチルヘキシル，（メタ）アクリル酸ジメ
チルミノエチル，（メタ）アクリル酸ジエチルアミノエ
チル等の（メタ）アクリル酸エステル系単量体；ブタジ
エン，イソプレン，シクロヘキセン，（メタ）アクリロ
ニトリル，アクリル酸アミド等のエン系単量体が好まし
く用いられる。

【００５１】本実施形態に於いて、コアーシェル構造を
形成せしめるためには、極性樹脂を併用する事が必須で
あり、本実施形態に使用できる極性重合体、共重合体を
以下に例示する。

【００５２】メタクリル酸ジメチルアミノエチル、メタ
クリル酸ジエチルアミノエチルなど含窒素単量体の重合
体もしくはスチレン−不飽和カルボン酸エステル等との
共重合体、アクリロニトリル等のニトリル系単量体、塩
化ビニル等の含ハロゲン系単量体、アクリル酸、メタク
リル酸等の不飽和カルボン酸、その他不飽和二塩基酸、
不飽和二塩基酸無水物、ニトロ系単量体等の重合体もし
くはスチレン系単量体等との共重合体、ポリエステル、
エポキシ樹脂等が挙げられる。より好ましいものとし
て、スチレンと（メタ）アクリル酸の共重合体，マレイ
ン酸共重合体，飽和ポリエステル樹脂，エポキシ樹脂が
挙げられる。

【００５３】重合開始剤としては、例えば、２，２′−
アゾビス−（２，４−ジメチルバレロニトリル）、２，
２′−アゾビスイソブチロニトリル、１，１′−アゾビ
ス−（シクロヘキサン−１−カルボニトリル）、２，
２′−アゾビス−４−メトキシ−２，４−ジメチルバレ
ロニトリル、アゾビスイソブチロニトリル等のアゾ系ま
たはジアゾ系重合開始剤、ベンゾイルペルオキシド、メ
チルエチルケトンペルオキシド、ジイソプロピルペルオ
キシカーボネート、クメンヒドロペルオキシド、ｔ−ブ
チルヒドロペルオキシド、ジ−ｔ−ブチルペルオキシ
ド、ジクシルペルオキシド、２，４−ジクロロベンゾイ
ルペルオキシド、ラウロイルペルオキシド、２，２−ビ
ス（４，４−ｔ−ブチルペルオキシシクロヘキシル）プ
ロパン、トリス−（ｔ−ブチルペルオキシ）トリアジン
などの過酸化物系開始剤や過酸化物を側鎖に有する高分
子開始剤、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム等の過
硫酸塩、過酸化水素などが使用される。

【００５４】重合開始剤は重合性単量体の０．５〜２０
重量部の添加量が好ましく、単独でまたは、併用しても
良い。

【００５５】また、本発明では分子量をコントロールす
るために、公知の架橋剤、連鎖移動剤を添加しても良
く、好ましい添加量としては０．００１〜１５重量部で
ある。本実施形態に於いて、乳化重合、分散重合、懸濁
重合、シード重合、ヘテロ凝集法を用いる重合法等によ
って、重合法トナーを製造する際に用いられる分散媒に
は、いずれか適当な安定剤を使用する。例えば、無機化
合物として、リン酸三カルシウム、リン酸マグネシウ
ム、リン酸アルミニウム、リン酸亜鉛、炭酸カルシウ
ム、炭酸マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化マグ
ネシウム、水酸化アルミニウム、メタケイ酸カルシウ
ム、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、ベントナイト、シ
リカ、アルミナ等が挙げられる。有機化合物として、ポ
リビニルアルコール、ゼラチン、メチルセルロース、メ
チルヒドロキシプロピルセルロース、エチルセルロー
ス、カルボキシメチルセルロースのナトリウム塩、ポリ
アクリル酸及びその塩、デンプン、ポリアクリルアミ
ド、ポリエチレンオキシド、ポリ（ハイドロオキシステ
アリン酸−ｇ−メタクリル酸メチル−ｅｕ−メタクリル
酸）共重合体やノニオン系或いはイオン系界面活性剤等
が使用される。

【００５６】また、乳化重合法及びヘテロ凝集法を用い
る場合には、アニオン系界面活性剤、カチオン系界面活
性剤、両性イオン界面活性剤及びノニオン系界面活性剤
が使用される。これらの安定剤は重合性単量体１００重
量部に対して０．２〜３０重量部を使用する事が好まし
い。

【００５７】これら安定化剤の中で、無機化合物を用い
る場合、市販のものをそのまま用いても良いが、細かい
粒子を得るために、分散媒中にて該無機化合物を生成さ
せても良い。

【００５８】また、これら安定化剤の微細な分散のため
に、０．００１〜０．１重量部の界面活性剤を使用して
も良い。これは上記分散安定化剤の初期の作用を促進す
るためのものであり、その具体例としては、ドデシルベ
ンゼン硫酸ナトリウム、テトラデシル硫酸ナトリウム、
ペンタデシル硫酸ナトリウム、オクチル硫酸ナトリウ
ム、オレイン酸ナトリウム、ラウリル酸ナトリウム、ス
テアリン酸カリウム、オレイン酸カルシウム等が挙げら
れる。

【００５９】また、本実施形態に於いて重合法トナーに
用いられる着色剤としては、着色剤の持つ重合阻害性や
水相移行性に注意を払う必要があり、前記着色剤を好ま
しくは表面改質、例えば重合阻害のない疎水化処理を施
した方が良い。特に染料系やカーボンブラックは、重合
阻害性を有しているものが多いので使用の際に注意を要
する。染料系を表面処理する好ましい方法としては、こ
れら染料の存在下に重合性単量体を予め重合せしめる方
法が挙げられ、得られた着色重合体を単量体系に添加す
る。また、カーボンブラックに付いては、上記染料と同
様の処理の他、カーボンブラックの表面官能基と反応す
る物質、例えば、ポリオルガノシロキサン等で処理を行
っても良い。

【００６０】本実施形態においては、上述のようにコア
−シェル構造を取っており、内側にワックスを内包させ
ていることから、フィルムや加圧ローラーに定着ウェブ
等によるシリコンオイル等の離型剤の塗布を行わずに、
オフセットの防止が行える。弾性基板を用いることで、
長手方向均一にトナーの加圧が行われ、ワックスが均一
に浸み出すことができるので、本実施形態は重合法トナ
ーの定着に最も適した定着方式である。

【００６１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
加熱部材と、該加熱部材と摺動するフィルムと、該フィ
ルムとニップを形成する加圧部材とを有し、フィルムと
加圧部材間で被定着像を支持した記録材を挟持搬送する
ことを特徴とする加熱装置において、上記加熱部材を、
弾性体よりなる基板と、該基板上に形成された発熱体か
らなる構成にすることにより、被加熱部材の微少な凹凸
や厚さに大きく影響されない、予熱を必要とせず、クイ
ックスタート可能な低消費電力な加熱装置が提供され
る。

【００６２】また、加熱部材と、該加熱部材と摺動する
フィルムと、該フィルムとニップを形成する加圧部材と
を有し、フィルムと加圧部材間で被定着像を支持した記
録材を挟持搬送することを特徴とする画像定着装置にお
いて、上記加熱部材を、弾性体よりなる基板と、該基板
上に形成された発熱体から構成させることにより、カラ
ートナーをはじめとするシャープメルトトナーは紙の凹
凸や色重ねの有無に影響されずに加熱されるため、微少
域での光沢ムラやＯＨＰシートにおける混色不良や透光
性不良の生じない定着画像が得られ、予熱を必要としな
いクイックスタート可能な低消費電力な画像定着装置が
提供される。また、シャープメルトトナー以外のトナー
の定着においても、剛体であるヒータ基板の場合に生じ
ていた画像上のスジにも効果がある。

【００６３】さらに上記定着装置を、記録材に未定着画
像を加熱定着させる画像加熱定着装置として備えている
画像形成装置によってフルカラー、モノクロどちらの画
像に対しても良好な定着画像が得られ、予熱を必要とし
ないクイックスタート可能であり、低消費電力な画像形
成装置が提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による１実施形態を用いた加熱装置（画
像定着装置）の概略構成図

【図２】本発明による１実施形態を用いた加熱装置（画
像定着装置）の拡大横断面図

【図３】本発明による１実施形態を用いた画像形成装置
の拡大横断面図

【図４】本発明による１実施形態を用いた画像定着装置
によって定着された画像の拡大断面図

【図５】本発明による第２の実施形態を用いた加熱装置
の加熱体の概略拡大図

【図６】本発明による第３の実施形態を用いた加熱装置
の加熱体の概略拡大図

【図７】本発明による第４の実施形態を用いた加熱装置
の加熱体の拡大断面図

【図８】本発明による第５の実施形態を用いた加熱装置
の加熱体の概略拡大図

【図９】本発明による第６の実施形態を用いた加熱装置
の加熱体の概略拡大図

【図１０】本発明による第７の実施形態を用いた画像形
成装置に用いるトナーの拡大観察図

【図１１】従来例と本発明の相違点を示す模式図

【符号の説明】

３…感光体ドラム ４…帯電ローラー ５Ｍ，５Ｙ，５Ｃ，５Ｋ…現像器 ６…レーザ光 ７…ミラー ８…レーザ光学箱 ９…転写ローラ １０…給紙ローラ １１…給紙カセット １２…クリーナー １３…定着装置 １４…排紙トレー １６…中間転写体ドラム ２０…加熱体 ２１…支持体 ２２…弾性基板 ２３…発熱体 ２５…定着フィルム ２６…駆動ローラ ２７…従動ローラ
（テンションローラ） ２８…加圧ローラ ２９…被覆層 ３２…サーミスタ ３３…サーミスタラ
イン ４０…通路 ４１…反転トレー Ｔ…トナー Ｐ…転写材

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 加熱部材と、該加熱部材に対し摺動する
   フィルムと、該フィルムとニップを形成する加圧部材と
   を有し、フィルムと加圧部材間で被加熱材を挟持搬送す
   ることで、被加熱材の加熱を行う加熱装置において、 上記加熱部材は、弾性体よりなる基板と、該基板上に形
   成された発熱体を有することを特徴とする加熱装置。
2. 【請求項２】 加熱部材と、該加熱部材に対し摺動する
   フィルムと、該フィルムとニップを形成する加圧部材と
   を有し、フィルムと加圧部材間で被定着像を支持した記
   録材を挟持搬送することで、被定着像の定着を行う画像
   定着装置において、 上記加熱部材は、弾性体よりなる基板と、該基板上に形
   成された発熱体を有することを特徴とする画像定着装
   置。
3. 【請求項３】 請求項２記載の定着装置と、記録材に未
   定着画像を形成する画像形成手段を有することを特徴と
   する画像形成装置。