JPS62273582A - 画像定着法 - Google Patents
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- JPS62273582A JPS62273582A JP11604786A JP11604786A JPS62273582A JP S62273582 A JPS62273582 A JP S62273582A JP 11604786 A JP11604786 A JP 11604786A JP 11604786 A JP11604786 A JP 11604786A JP S62273582 A JPS62273582 A JP S62273582A
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Landscapes
- Fixing For Electrophotography (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
3、発明の詳細な説明
〔産業上の利用分野〕
本発明は現像剤によって形成された画像の定着方法に関
する。更に詳しく言えば本発明はトナー、固体インク等
の現像剤によって、電気的潜像や磁気的潜像を紙、布、
フィルム等の被記録材料上に可視化した後、または潜像
の形成を行うことなく電気信号等に対応して現像剤によ
って被記録材料上に直接画像を形成した後、その画像を
定着する方法に関する。
する。更に詳しく言えば本発明はトナー、固体インク等
の現像剤によって、電気的潜像や磁気的潜像を紙、布、
フィルム等の被記録材料上に可視化した後、または潜像
の形成を行うことなく電気信号等に対応して現像剤によ
って被記録材料上に直接画像を形成した後、その画像を
定着する方法に関する。
電子写真法、静電記録法あるいはマグネトグラフィー等
と呼称される磁気記録法等では、通常靜′!E潜慮のよ
うな電気的潜像や磁気的潜像を形成し、その潜像をトナ
ーと呼称される現像剤で可視化する。又、入力電気信号
等に対応して直接紙等の基材上に、トナー、固体インク
等の現像剤を付着させて画像を形成する方法も知られて
いる。この様な現像剤を用いて着色画像を形成する方法
は、ジアゾ記録、感熱感圧発色記録のような化学記録法
や発色記録法に比べて、紙等の被記録材料が紙でなけれ
ばならないという制約がなく、記録の保存安定性も良好
であり近年ハードコピー記録の主流を占めるに至ってい
る。
と呼称される磁気記録法等では、通常靜′!E潜慮のよ
うな電気的潜像や磁気的潜像を形成し、その潜像をトナ
ーと呼称される現像剤で可視化する。又、入力電気信号
等に対応して直接紙等の基材上に、トナー、固体インク
等の現像剤を付着させて画像を形成する方法も知られて
いる。この様な現像剤を用いて着色画像を形成する方法
は、ジアゾ記録、感熱感圧発色記録のような化学記録法
や発色記録法に比べて、紙等の被記録材料が紙でなけれ
ばならないという制約がなく、記録の保存安定性も良好
であり近年ハードコピー記録の主流を占めるに至ってい
る。
しかしながら、トナー等を用いる着色記録の場合には、
潜像もしくは現像画質の解像力その他面質が良好であっ
ても、その後の転写工程や定着工程で画質が劣悪化する
場合がしばしばみられる。又、画像の定着のために多大
のエネルギーと時間を消費するという欠点を有している
。
潜像もしくは現像画質の解像力その他面質が良好であっ
ても、その後の転写工程や定着工程で画質が劣悪化する
場合がしばしばみられる。又、画像の定着のために多大
のエネルギーと時間を消費するという欠点を有している
。
例えば、現在普通紙複写機や高画質高速プリンターの主
流である電子写真記録の場合にはトナーの定着は熱、光
、圧力、溶剤等によってトナーを軟化、もしくは変形さ
せる事により行なわれているが、それぞれ表1に示す様
に幾つかの欠点を有し、満足できる定着法は得られてい
ないO 良好←○〉Δ〉×→不艮 表1からも分る様に、現在多くの電子写真複写機に用い
られているヒートロール定着法(ハードロール、ソフト
ロール)は、熱定着法としては熱効率が最も良いが、そ
れでも複写機の全消費電力の約50チ以上が、このヒー
トロール定着工程で使用されているという有り物である
。
流である電子写真記録の場合にはトナーの定着は熱、光
、圧力、溶剤等によってトナーを軟化、もしくは変形さ
せる事により行なわれているが、それぞれ表1に示す様
に幾つかの欠点を有し、満足できる定着法は得られてい
ないO 良好←○〉Δ〉×→不艮 表1からも分る様に、現在多くの電子写真複写機に用い
られているヒートロール定着法(ハードロール、ソフト
ロール)は、熱定着法としては熱効率が最も良いが、そ
れでも複写機の全消費電力の約50チ以上が、このヒー
トロール定着工程で使用されているという有り物である
。
又、熱ロールの初期加熱lこ数十秒以上の時間を要する
ため、スイッチを入れてすぐ複写機を使用する事ができ
ない。
ため、スイッチを入れてすぐ複写機を使用する事ができ
ない。
更に又、熱ロールとトナー像を接触させてトナーを加熱
して定着させるため、トナーが熱ロールにオフセットし
、最終画像を汚染したり、又トナーが紙等の被記録材上
で過度に流れ、画像の太りを生じたり、必要以上にテカ
テカと光るといった欠点を有している。
して定着させるため、トナーが熱ロールにオフセットし
、最終画像を汚染したり、又トナーが紙等の被記録材上
で過度に流れ、画像の太りを生じたり、必要以上にテカ
テカと光るといった欠点を有している。
一方、同じ熱定着でもラジアント定着の場合には、トナ
ー像と非接触で加熱を行うため、画像の過度の太り、光
沢化は起こりにくいが熱効率が悪く、高速処理が出来な
い。更に紙燃えトラブルが発生しやすい。
ー像と非接触で加熱を行うため、画像の過度の太り、光
沢化は起こりにくいが熱効率が悪く、高速処理が出来な
い。更に紙燃えトラブルが発生しやすい。
光定着は、見かけ上ラジアント定着に類似しているが、
トナー画像部が選択的にエネルギーを吸収するため、高
速処理が可能であり、紙詰り等トラブル時の紙燃えの危
険も少ない。但し、線画像部のトナーとベタ黒画像部の
トナーとではエネルギー吸収効率が異なるため、線画像
部とベタ黒画像部の両者を共に一定の定着レベルとする
事が困難であり、又トナーが局部的に300〜500’
0程度に加熱されるため、トナーの分解を生じやすいと
いった欠点を有する。
トナー画像部が選択的にエネルギーを吸収するため、高
速処理が可能であり、紙詰り等トラブル時の紙燃えの危
険も少ない。但し、線画像部のトナーとベタ黒画像部の
トナーとではエネルギー吸収効率が異なるため、線画像
部とベタ黒画像部の両者を共に一定の定着レベルとする
事が困難であり、又トナーが局部的に300〜500’
0程度に加熱されるため、トナーの分解を生じやすいと
いった欠点を有する。
近年、即時スタートが可能であり、消費電力゛も少ない
ことから、圧力定着が注目されているが、この場合残念
ながら十分な定着レベルを得る事が出来ない。例えば、
紙の繊維間隙は10μm前後であり、これはトナーの粒
子サイズとほり同じである。従って、紙の繊維間隙に入
ったトナーには、定着ロールでの加圧時に応力が伝達さ
れずトナーは定着されない。
ことから、圧力定着が注目されているが、この場合残念
ながら十分な定着レベルを得る事が出来ない。例えば、
紙の繊維間隙は10μm前後であり、これはトナーの粒
子サイズとほり同じである。従って、紙の繊維間隙に入
ったトナーには、定着ロールでの加圧時に応力が伝達さ
れずトナーは定着されない。
又、約150〜200 K4/、jの高圧でトナーを押
しつぶす関係で定着ロールの強度が問題となり、定着装
置の重量が非常に重くなる。更に、定着画像はトナーの
過度の変形によって画像の太りゃ光沢を生じやす(、又
紙のシワやキレが発生しやすいといった欠点を有してい
る。
しつぶす関係で定着ロールの強度が問題となり、定着装
置の重量が非常に重くなる。更に、定着画像はトナーの
過度の変形によって画像の太りゃ光沢を生じやす(、又
紙のシワやキレが発生しやすいといった欠点を有してい
る。
溶剤定着はその安全上の問題及び処理速度から考えて、
特殊な用途にしか適用しえない。
特殊な用途にしか適用しえない。
これらの外、加熱手段として高周波誘電加熱法や電磁誘
導加熱法を採用する定着法も提案されているが、加熱手
段を変更しても前述の熱定着法の基本的欠点がすべて改
良されるわけではない。
導加熱法を採用する定着法も提案されているが、加熱手
段を変更しても前述の熱定着法の基本的欠点がすべて改
良されるわけではない。
又、紫外線、電子線、放射線等を用いて特殊なトナーを
定着したり、あるいは定着促進を行ったりする事も考え
られるが、画像形成特性やコスト上から、総合的に見て
利点は少ない。
定着したり、あるいは定着促進を行ったりする事も考え
られるが、画像形成特性やコスト上から、総合的に見て
利点は少ない。
本発明は現像剤により被記録材料上に形成した画像の定
着方法における前述の問題点を解消することを目的とす
る。
着方法における前述の問題点を解消することを目的とす
る。
すなわち、本発明は低い圧力で良好な定着性を保証する
画像定着法を提供することにある。
画像定着法を提供することにある。
本発明の他の目的は、即時スタート可能で、かつ良好な
定着性を保証する画像定着法を提供する事にある。
定着性を保証する画像定着法を提供する事にある。
本発明の更に他の目的は、高速で良好な定着性を保証す
る画像定着法を提供する事にある。
る画像定着法を提供する事にある。
本発明の更4こ他の目的は、現像画像に忠実な、優れた
画質を保証する画像定着法を提供する事にある。
画質を保証する画像定着法を提供する事にある。
本発明の更に他の目的は、環境変化、反復使用に際して
信頼性が高く、かつ安全な画像定着法を提供する事にあ
る。
信頼性が高く、かつ安全な画像定着法を提供する事にあ
る。
〔問題点を解決するための手段及び作用〕本発明者は鋭
乗検討の結果、圧力定着法と光定着法を組み合せる事に
よって、低い定着圧力で、即時スタートが可能であり、
極めて良好な画質及び定着性を安定に得られる事を見出
し、本発明を完成した。
乗検討の結果、圧力定着法と光定着法を組み合せる事に
よって、低い定着圧力で、即時スタートが可能であり、
極めて良好な画質及び定着性を安定に得られる事を見出
し、本発明を完成した。
すなわち、本発明は現像剤によって被記録材料上に、直
接形成された画像または転写して形成された画像を圧力
印加と光照射とにより定着することを特徴とする画像定
着法である。
接形成された画像または転写して形成された画像を圧力
印加と光照射とにより定着することを特徴とする画像定
着法である。
本発明では紙等の被記録材上に現像、あるいは転写され
たトナー画像を約30〜150に4/i。
たトナー画像を約30〜150に4/i。
より好ましくは60〜120Kp/、Jの圧力で加圧し
;その後約1.5〜2.5J/ffl、より好ましくは
1.5〜2.3J/iのエネルギーが加えられる様に、
光エネルギーを照射する事により、極めて優れた定着特
性を得る事が出来る。
;その後約1.5〜2.5J/ffl、より好ましくは
1.5〜2.3J/iのエネルギーが加えられる様に、
光エネルギーを照射する事により、極めて優れた定着特
性を得る事が出来る。
圧力定着法の場合には、通常2本もしくは3本の金属ロ
ールを用い、トナーに対して150〜200 KIi/
cAの高圧力を印加し、トナーを塑性変形させてトナー
粒子間及びトナーと紙等との接触面積を増大させる事に
より定着を行う。従って定着機は高圧に充分耐えられる
程度の強度を要求され、定着機だけで数に9以上、通常
10に4程度の重量となってしまう。一方、この定着画
像を見ると、トナーが押しつぶされるため、線が太り、
解像力が低下し、又画像面が過度の光沢を有しテカテカ
とギラツキが目立つ。又、紙も押しつぶされるため紙自
体にも同様に光沢が生じ、普通低感がなくなる。
ールを用い、トナーに対して150〜200 KIi/
cAの高圧力を印加し、トナーを塑性変形させてトナー
粒子間及びトナーと紙等との接触面積を増大させる事に
より定着を行う。従って定着機は高圧に充分耐えられる
程度の強度を要求され、定着機だけで数に9以上、通常
10に4程度の重量となってしまう。一方、この定着画
像を見ると、トナーが押しつぶされるため、線が太り、
解像力が低下し、又画像面が過度の光沢を有しテカテカ
とギラツキが目立つ。又、紙も押しつぶされるため紙自
体にも同様に光沢が生じ、普通低感がなくなる。
更に定着条件の若干の変動によって、紙シワが発生した
り、紙が切れたりするトラブルが多発する。トナーの押
しつぶしによる定着画像の劣悪化を除き、定着機の重量
及び定着時の紙シワ、紙ギレ等の問題を緩和するために
は定着時の印加圧力を150に1/、、i以下、望まし
くは120〜1ook/−以下に設定する事が必要であ
る。
り、紙が切れたりするトラブルが多発する。トナーの押
しつぶしによる定着画像の劣悪化を除き、定着機の重量
及び定着時の紙シワ、紙ギレ等の問題を緩和するために
は定着時の印加圧力を150に1/、、i以下、望まし
くは120〜1ook/−以下に設定する事が必要であ
る。
そうすると、定着ロールとしては鉄合金系金属ではなく
、アルミニウム等の軽量金属、それらの合金やプラスチ
ック等の軽量ロールが使用できる様になり、紙へのイン
パクトも少なく、紙シワ、紙キレの問題もなくなる。
、アルミニウム等の軽量金属、それらの合金やプラスチ
ック等の軽量ロールが使用できる様になり、紙へのイン
パクトも少なく、紙シワ、紙キレの問題もなくなる。
しかしながら、定着圧力が150Kf/、i以下、特I
こ120〜150Kf/−以下では、通常の圧力定着ト
ナーは十分変形しない。従って、画線の太り、過度の光
沢といった問題は若干緩和されるが、それ以上に定着レ
ベルが劣悪化し、現実の使用には耐えられない。特に紙
の繊維間隙lこ入りやすい微粉トナーは応力伝達を受け
ず全く定着されない。逆に、この様な低圧力下で十分な
定着レベルを呈する圧力定着トナーは、現像その他の画
像形成工程での通常のハンドリングに耐えることが出来
ない。圧力定着法は消費電力が少なく、即時スタートが
可能という非常に利点の多い定着法であるが、残念なが
ら前述のような欠点も多く有している。
こ120〜150Kf/−以下では、通常の圧力定着ト
ナーは十分変形しない。従って、画線の太り、過度の光
沢といった問題は若干緩和されるが、それ以上に定着レ
ベルが劣悪化し、現実の使用には耐えられない。特に紙
の繊維間隙lこ入りやすい微粉トナーは応力伝達を受け
ず全く定着されない。逆に、この様な低圧力下で十分な
定着レベルを呈する圧力定着トナーは、現像その他の画
像形成工程での通常のハンドリングに耐えることが出来
ない。圧力定着法は消費電力が少なく、即時スタートが
可能という非常に利点の多い定着法であるが、残念なが
ら前述のような欠点も多く有している。
一方、キセノンフラッシュランプ等を用いる光定着法も
即時スタートが可能であり、かつトナー画像部が選択的
にエネルギーを吸収するため、ラジアント定着の様なエ
ネルギーロス、紙燃えの危険は少ないが、ベタ黒両像部
と線画像部でエネルギーの吸収性が異なるため、両者の
定着レベルを一定に保つ事が困難である。
即時スタートが可能であり、かつトナー画像部が選択的
にエネルギーを吸収するため、ラジアント定着の様なエ
ネルギーロス、紙燃えの危険は少ないが、ベタ黒両像部
と線画像部でエネルギーの吸収性が異なるため、両者の
定着レベルを一定に保つ事が困難である。
光定着法は、フラッシュ光の主に赤外領域のエネルギー
をトナー中のカーボンブラック、マグネタイト、その他
の赤外吸収物質部分で選択的に吸収し、トナーを定着す
る方法であり、過度のエネルギーを吸収するとエネルギ
ー吸収部分は瞬時に400°C前後の高温となる。この
ために印加もしくは吸収エネルギーが高過ぎると、トナ
ーが分解して悪臭を放ったり、環境を汚染したりすると
共に画像部が泡立ち状、飛散状となってしまう。又、場
合によってはエネルギーを吸収したトナーが極度に低粘
度化し、紙等の上Iこ濡れ、浸透する効果よりも、トナ
ーの表面張力の効果が強く働き、定着画像の線が細った
り、画像濃厚が低下したりするという欠点を有する。勿
論、印加(吸収)エネルギーが低過ぎる場合Iこは定着
不良となる。
をトナー中のカーボンブラック、マグネタイト、その他
の赤外吸収物質部分で選択的に吸収し、トナーを定着す
る方法であり、過度のエネルギーを吸収するとエネルギ
ー吸収部分は瞬時に400°C前後の高温となる。この
ために印加もしくは吸収エネルギーが高過ぎると、トナ
ーが分解して悪臭を放ったり、環境を汚染したりすると
共に画像部が泡立ち状、飛散状となってしまう。又、場
合によってはエネルギーを吸収したトナーが極度に低粘
度化し、紙等の上Iこ濡れ、浸透する効果よりも、トナ
ーの表面張力の効果が強く働き、定着画像の線が細った
り、画像濃厚が低下したりするという欠点を有する。勿
論、印加(吸収)エネルギーが低過ぎる場合Iこは定着
不良となる。
光定着法は、確かにラジアント定着に比べれば利点は多
いが、繰り返し述べた様に同じトナーでも、ベタ黒画像
部と線画像部でのエネルギー吸収が異なり、更にはトナ
ーの微粉部分が粗粉部分よりも容易に定着されるため、
画像全面に渡って均一かつ良好な定着性を保証するのは
至難の技である。
いが、繰り返し述べた様に同じトナーでも、ベタ黒画像
部と線画像部でのエネルギー吸収が異なり、更にはトナ
ーの微粉部分が粗粉部分よりも容易に定着されるため、
画像全面に渡って均一かつ良好な定着性を保証するのは
至難の技である。
本発明は、トナーの定着工程を分離して考えたものであ
り、先ず低圧力でトナーを若干変形させてトナー粒子ど
うし、及びトナーと紙等との間の接触面積を増加し、そ
の後、光エネルギーを照射する。すなわち圧力のみでは
十分な定着像強度が得られなくても、光照射によって定
着強度が向上するため印加圧力が低くても、後の光照射
によってトナー粒子どうし及びトナーと紙等が有効に接
着し、定着が可能となる。
り、先ず低圧力でトナーを若干変形させてトナー粒子ど
うし、及びトナーと紙等との間の接触面積を増加し、そ
の後、光エネルギーを照射する。すなわち圧力のみでは
十分な定着像強度が得られなくても、光照射によって定
着強度が向上するため印加圧力が低くても、後の光照射
によってトナー粒子どうし及びトナーと紙等が有効に接
着し、定着が可能となる。
本発明では、先ず約30〜1501’II/4.より好
ましくは60〜120 Kf/−の圧力を2本ロール、
3本ロール等の複数本ロール等によってトナー像及び紙
等の被記碌材料に印加する。ロール材質はアルミニウム
、プラスチック等の軽量なもので十分である。
ましくは60〜120 Kf/−の圧力を2本ロール、
3本ロール等の複数本ロール等によってトナー像及び紙
等の被記碌材料に印加する。ロール材質はアルミニウム
、プラスチック等の軽量なもので十分である。
この場合、通常の圧力定着と同様に約150に4/l−
!il以下加圧を行っても、トナーの定着特性上問題は
ないが、抵シワ、祇ギレ及び定着材の重量等の問題を改
善するためには、低圧力の方が望ましい。本定着法の場
合には1.低圧力の印加で十分良好な定着性を確保でき
る。但し、印加圧力が約60Kf/ctA、特に約30
K9/、l以下では、加圧の効果が小さくなるため、
印加圧力は約30〜150 K4/i、特に60〜12
0 Kf/cdの範囲が望ましい。この加圧によってト
ナーと紙は十分接触し、特に紙の繊維上のトナー粒子、
紙の繊維間隙より大きな直径10〜30μm程度の粗粉
トナ一部分は応力集中を受けるためにかなりの程度まで
定着される。
!il以下加圧を行っても、トナーの定着特性上問題は
ないが、抵シワ、祇ギレ及び定着材の重量等の問題を改
善するためには、低圧力の方が望ましい。本定着法の場
合には1.低圧力の印加で十分良好な定着性を確保でき
る。但し、印加圧力が約60Kf/ctA、特に約30
K9/、l以下では、加圧の効果が小さくなるため、
印加圧力は約30〜150 K4/i、特に60〜12
0 Kf/cdの範囲が望ましい。この加圧によってト
ナーと紙は十分接触し、特に紙の繊維上のトナー粒子、
紙の繊維間隙より大きな直径10〜30μm程度の粗粉
トナ一部分は応力集中を受けるためにかなりの程度まで
定着される。
又、トナー粒子が集中している高画像濃度部分、ベタ黒
部分はトナー粒子どうしも十分接触し、部分的に変形が
起こる。これらの事実は、圧力印加後のトナー仮定着画
像の定着性を試験したり、走査型電子顕微鏡で観察する
事で確認された。
部分はトナー粒子どうしも十分接触し、部分的に変形が
起こる。これらの事実は、圧力印加後のトナー仮定着画
像の定着性を試験したり、走査型電子顕微鏡で観察する
事で確認された。
なお、本発明の定着法では圧力定着の後、光照射によっ
て定着強度を向上させるため、圧力定着の段階でトナー
が紙lこ十分に定着することは必ずしも必要ではない。
て定着強度を向上させるため、圧力定着の段階でトナー
が紙lこ十分に定着することは必ずしも必要ではない。
本発明の方法では次に、仮定着トナー画像にx4!フラ
ッシュランプ等を用いて光エネルギーを照射する。この
光照射のエネルギーは、約1.51/c−d〜2.5
Jlet&、特に約1,5J/、−ffl〜2.3J/
d程度の照射が望ましい。1.517ad以下では大面
積ベタ黒部の定着レベルが劣る傾向にある。
ッシュランプ等を用いて光エネルギーを照射する。この
光照射のエネルギーは、約1.51/c−d〜2.5
Jlet&、特に約1,5J/、−ffl〜2.3J/
d程度の照射が望ましい。1.517ad以下では大面
積ベタ黒部の定着レベルが劣る傾向にある。
逆に通常の光定着と同様に2.5J/−を越える定着エ
ネルギーを印加した場合は、定着性は良好となるが、画
像部が泡立ち状、飛散状となると共に、トナーが部分的
に分解するといった光定着固有のトラブルが現われやす
くなる。又、定着機の価格も安くはならない。本定着法
では既に加圧によりトナーが仮定着されているため、1
.57/6/i〜2.57/−1より好ましくは1.5
J/ffl〜2.3J/d程度の照射エネルギーで十分
良好な定着レベルが保証できる。第一段階の加圧では、
繊維間隙に入り込みやすい直径10μm以下の微粒子ト
ナーには、応力が伝達せず、はとんど定着状態に至らな
いが、逆に微粒子トナー程、光エネルギーを吸収し、軟
化しやすいため、第二段階の光照射で選択的に定着され
る様になる。
ネルギーを印加した場合は、定着性は良好となるが、画
像部が泡立ち状、飛散状となると共に、トナーが部分的
に分解するといった光定着固有のトラブルが現われやす
くなる。又、定着機の価格も安くはならない。本定着法
では既に加圧によりトナーが仮定着されているため、1
.57/6/i〜2.57/−1より好ましくは1.5
J/ffl〜2.3J/d程度の照射エネルギーで十分
良好な定着レベルが保証できる。第一段階の加圧では、
繊維間隙に入り込みやすい直径10μm以下の微粒子ト
ナーには、応力が伝達せず、はとんど定着状態に至らな
いが、逆に微粒子トナー程、光エネルギーを吸収し、軟
化しやすいため、第二段階の光照射で選択的に定着され
る様になる。
又、第一段階の加圧によりトナーが押しつぶされ表面積
が太き(なっているため、照射エネルギーが有効に吸収
され、また紙との接触面積が広いため、ペタ黒画像部と
線画像部での定着性が大きく異なるという問題も起こら
ない。
が太き(なっているため、照射エネルギーが有効に吸収
され、また紙との接触面積が広いため、ペタ黒画像部と
線画像部での定着性が大きく異なるという問題も起こら
ない。
更に、第一段階の加圧で発生する若干の画像の太りゃ過
度の光沢も、第二段階の光照射によって修正されるため
(表面張力の作用によるものと考えられる。)、解像度
が高く、過度の光沢のない極めて良好な画像が得られる
。
度の光沢も、第二段階の光照射によって修正されるため
(表面張力の作用によるものと考えられる。)、解像度
が高く、過度の光沢のない極めて良好な画像が得られる
。
又、本発明は基本的に2つの定着法を組合せたものであ
るが、それによって定着機のコストが上がったり、スペ
ースが大きくなったり、重量が重くなったりする事はな
い。
るが、それによって定着機のコストが上がったり、スペ
ースが大きくなったり、重量が重くなったりする事はな
い。
本発明の定着法は圧力定着法と光定着法を特定の条件下
で組合せる事によって、両定着法の欠点を解消しただけ
でなく、両者の長所を、更に増幅した形で発現させるこ
とに成功したものである。類似の方法として、圧力定着
法とラジアント定着法の組合せも考えられる。この場合
、トナーの定着特性については、本発明の方法と、類似
の効果を期待しつるが、エネルギー効率と祇燃えの危険
は解ζ′?シえない。
で組合せる事によって、両定着法の欠点を解消しただけ
でなく、両者の長所を、更に増幅した形で発現させるこ
とに成功したものである。類似の方法として、圧力定着
法とラジアント定着法の組合せも考えられる。この場合
、トナーの定着特性については、本発明の方法と、類似
の効果を期待しつるが、エネルギー効率と祇燃えの危険
は解ζ′?シえない。
なお、本発明の定着法では、従来熱定着用に使用されて
いるスチレン系樹脂、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂
、ポリエステル系樹脂等を結着剤とするトナーに対して
も、又、従来圧力定着用に用いられているポリオレフィ
ン系ワックス、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリア
ミド、ジエン系ゴム状樹脂、脂肪酸誘導体等を含むトナ
ーに対しても、良好にその効果を発揮する事が出来る。
いるスチレン系樹脂、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂
、ポリエステル系樹脂等を結着剤とするトナーに対して
も、又、従来圧力定着用に用いられているポリオレフィ
ン系ワックス、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリア
ミド、ジエン系ゴム状樹脂、脂肪酸誘導体等を含むトナ
ーに対しても、良好にその効果を発揮する事が出来る。
しかしながら、本発明の定着法の効果を最大限に発揮す
るためには下記条件を溝たす、結着樹脂を含むトナーを
採用する事が望ましい。
るためには下記条件を溝たす、結着樹脂を含むトナーを
採用する事が望ましい。
1、 常温で塑性変形もしくは粘弾性変形を起こす事が
可能な、融点が150″C以下、もしくはガラス転移点
(Tg)が0 ’0以下の液状、ワックス状、あるいは
ラバー状樹脂等の軟質取分をトナー中の全結着樹脂中5
〜65重量%、好ましくは10〜50重量%含有するト
ナー。
可能な、融点が150″C以下、もしくはガラス転移点
(Tg)が0 ’0以下の液状、ワックス状、あるいは
ラバー状樹脂等の軟質取分をトナー中の全結着樹脂中5
〜65重量%、好ましくは10〜50重量%含有するト
ナー。
2、 7gが40〜70°0、より好ましくは50〜6
0℃の硬質樹脂状成分を、トナー中の全結着樹脂中35
〜95重量%、より好ましくは50〜90重tチ含有す
るトナー。
0℃の硬質樹脂状成分を、トナー中の全結着樹脂中35
〜95重量%、より好ましくは50〜90重tチ含有す
るトナー。
3、数平均分子量30 、000以下、より好ましくは
s、ooo以下の結着樹脂状物を含有するトナ4、 カ
ルボキシル基、水酸基、カルボニル基、酸無水物、置換
アミノ基、ピリジン環、アミド基、ハロゲン等の極性官
能基成分を保有するか、もしくは溶解性パラメーター9
.0以上の結着樹脂状物を含有するトナー。
s、ooo以下の結着樹脂状物を含有するトナ4、 カ
ルボキシル基、水酸基、カルボニル基、酸無水物、置換
アミノ基、ピリジン環、アミド基、ハロゲン等の極性官
能基成分を保有するか、もしくは溶解性パラメーター9
.0以上の結着樹脂状物を含有するトナー。
又、トナー中には光エネルギー、特番こ赤外領域のエネ
ルギー吸収を促進させるため、カーボンブラック、マグ
ネタイト、或いはその他の赤外線吸収剤を含有させるか
、もしくは粒子表面に付着させる必要がある。例えば、
カーボンブラックを着色剤と兼用で赤外線吸収剤として
使用する場合には、トナー中にカーボンブラックを約3
〜15重量%含有させるのが望ましい。外添してトナー
粒子表面に付着させる場合は、0.1重を慢〜3.0重
量%で良い。又、マグネタイトを用いる場合には、トナ
ー中に約30〜7011チ程度添加すれば十分効果を発
揮できる。これ以外の赤外線吸収剤を用いたり、両者を
併用する場合には、前記に準じて実験的にその添加量を
決定する。
ルギー吸収を促進させるため、カーボンブラック、マグ
ネタイト、或いはその他の赤外線吸収剤を含有させるか
、もしくは粒子表面に付着させる必要がある。例えば、
カーボンブラックを着色剤と兼用で赤外線吸収剤として
使用する場合には、トナー中にカーボンブラックを約3
〜15重量%含有させるのが望ましい。外添してトナー
粒子表面に付着させる場合は、0.1重を慢〜3.0重
量%で良い。又、マグネタイトを用いる場合には、トナ
ー中に約30〜7011チ程度添加すれば十分効果を発
揮できる。これ以外の赤外線吸収剤を用いたり、両者を
併用する場合には、前記に準じて実験的にその添加量を
決定する。
トナー中には、前記の成分のほか通常用いられている各
種の着色剤、帯電制御剤、発泡剤、酸化防止剤、補強剤
、可塑剤、磁性体、架橋/非架橋樹脂状物等を添加して
も良い。
種の着色剤、帯電制御剤、発泡剤、酸化防止剤、補強剤
、可塑剤、磁性体、架橋/非架橋樹脂状物等を添加して
も良い。
現像剤粒子の表面には、現像剤の電気特性、粉体流動性
、保存安定性等を一層向上させろために、また感光体へ
のトナーのフィルミングを防止したり、トナーのクリー
ニング性を向上させるために、更に他の外部添加剤を加
えてもよいO この外部添加剤はステアリン酸等の長鎖脂肪酸及びその
エステル、アミド、金属塩、更(こは二硫化モリブデン
、カーボンブラック、グラファイト、フッ化黒鉛、炭化
ケイ素、窒化ホウ素、シリカ、酸化アルミニウム、二酸
化チタン、酸化亜鉛等の微粉末、フッ素系樹脂等の微粉
末、多環芳香族化合物、ワックス状物質、架橋又は非架
橋樹脂微粉末であり必ずしも限定できないが、通常、臨
界表面張力30dyn/m以下の低表面エネルギーを有
するか、摩擦係数が0.1以下の平滑な表面を有する固
体微粒子或いは非粘着性、若干の研磨性を有する微粒子
である。なお、更1こ必要がある場合にはこれら外部添
加剤を熱風等ζこよりトナー粒子表面に固着させる処理
等を施してもよい。
、保存安定性等を一層向上させろために、また感光体へ
のトナーのフィルミングを防止したり、トナーのクリー
ニング性を向上させるために、更に他の外部添加剤を加
えてもよいO この外部添加剤はステアリン酸等の長鎖脂肪酸及びその
エステル、アミド、金属塩、更(こは二硫化モリブデン
、カーボンブラック、グラファイト、フッ化黒鉛、炭化
ケイ素、窒化ホウ素、シリカ、酸化アルミニウム、二酸
化チタン、酸化亜鉛等の微粉末、フッ素系樹脂等の微粉
末、多環芳香族化合物、ワックス状物質、架橋又は非架
橋樹脂微粉末であり必ずしも限定できないが、通常、臨
界表面張力30dyn/m以下の低表面エネルギーを有
するか、摩擦係数が0.1以下の平滑な表面を有する固
体微粒子或いは非粘着性、若干の研磨性を有する微粒子
である。なお、更1こ必要がある場合にはこれら外部添
加剤を熱風等ζこよりトナー粒子表面に固着させる処理
等を施してもよい。
以下に本発明を実施例及び比較例により説明するが、本
発明は勿論これら実施例によって限定されるものではな
い。
発明は勿論これら実施例によって限定されるものではな
い。
比較例1
数平均分子量約18,000、ガラス転移温度約60°
Cのスチレン/n−ブチルメタクリレート共重合体40
重量部、数平均分子量約1 、500軟化点約100℃
、ヨウ素価的110の石油樹脂20部、190℃でのM
I値が約150のエチレン/酢酸ビニル共重合体30部
、…値約3のカーボンブラック10部を溶融混練し、平
均粒度12.2μmの粒子を得た。この粒子に対して、
更に0.8重量%の疎水化コロイダルシリカ微粉末を添
加混合し、トナーとした。
Cのスチレン/n−ブチルメタクリレート共重合体40
重量部、数平均分子量約1 、500軟化点約100℃
、ヨウ素価的110の石油樹脂20部、190℃でのM
I値が約150のエチレン/酢酸ビニル共重合体30部
、…値約3のカーボンブラック10部を溶融混練し、平
均粒度12.2μmの粒子を得た。この粒子に対して、
更に0.8重量%の疎水化コロイダルシリカ微粉末を添
加混合し、トナーとした。
このトナー3重量部を富士ゼロックス(床)製FX−2
830複写機のキャリア100重量部に混合し現像剤を
調製した。本現像剤を用い、FX−2830で現像、転
写を行い、富士ゼロックス■製り紙上に未定着コピー像
を作成した。この未定着コピー像を、下記の表2(こ示
す様な条件で表2 評価は 良好←○〉Δ〉X→劣悪 1)定着はを指で強くこTす、その時の指へのトナー付
着量、紙上のトナーによる汚染度を判定した。
830複写機のキャリア100重量部に混合し現像剤を
調製した。本現像剤を用い、FX−2830で現像、転
写を行い、富士ゼロックス■製り紙上に未定着コピー像
を作成した。この未定着コピー像を、下記の表2(こ示
す様な条件で表2 評価は 良好←○〉Δ〉X→劣悪 1)定着はを指で強くこTす、その時の指へのトナー付
着量、紙上のトナーによる汚染度を判定した。
2)トナ一定着部分を折り曲げ、それによりトナー像が
欠落するか否かを判定した。
欠落するか否かを判定した。
3)定着像上に紙を重ね、上からボールペン等でこすり
、トナーが上の紙にどの程度転移するかを判定した。
、トナーが上の紙にどの程度転移するかを判定した。
金属ロール間を通過させ、圧力定着を試みたが良好な定
着レベルは得られなかった。
着レベルは得られなかった。
比較列2
比較例1で得た、未定着コピー像を中セノンフラッシュ
ランプ(ウシ第1!1.機f!り光を照射する事によっ
て光定着を行った。その結果を表3に示T。
ランプ(ウシ第1!1.機f!り光を照射する事によっ
て光定着を行った。その結果を表3に示T。
実施例1
比較例1及び2で用いた現像剤による未定着コピー像を
、比較例1で用いた圧力定着装置によって100 K4
/、(の圧力を印加し、その後、比較例2で用いた光定
着装置を通し、1.8J/iの光照射する事によって定
着したところ表4に示すように極めて良好な定着度と画
質を得る事が出来た。
、比較例1で用いた圧力定着装置によって100 K4
/、(の圧力を印加し、その後、比較例2で用いた光定
着装置を通し、1.8J/iの光照射する事によって定
着したところ表4に示すように極めて良好な定着度と画
質を得る事が出来た。
実施例2
数平均分子量3,000のポリエステル樹脂60部と酸
化ポリエチレンワックス15部、脂肪酸アミド10部、
スチレン/ブタジェンブロック共重合体5部、カーボン
ブラック10g(−溶融混線、粉砕、分級し、平均粒度
13.4μmの粒子を得た。更(こ0,8重量部のコロ
イダルシリカ微粉末を添加混合しトナーとした。このト
ナーを比較例1と同憬の方法で未定着コピー像を作成し
た。その後実施例1と同様の方法で70匂/−の圧力を
印加し、更に2.OJ/−の光照射を行ったところ良好
な画質と定着度が得られた。
化ポリエチレンワックス15部、脂肪酸アミド10部、
スチレン/ブタジェンブロック共重合体5部、カーボン
ブラック10g(−溶融混線、粉砕、分級し、平均粒度
13.4μmの粒子を得た。更(こ0,8重量部のコロ
イダルシリカ微粉末を添加混合しトナーとした。このト
ナーを比較例1と同憬の方法で未定着コピー像を作成し
た。その後実施例1と同様の方法で70匂/−の圧力を
印加し、更に2.OJ/−の光照射を行ったところ良好
な画質と定着度が得られた。
実施例3
ポリスチレン樹脂ピコラスティックD125(バーキュ
リーズ社製) 50部、数平均分子量約1,000、ガ
ラス転移温度501Qのスチレン/アリルアルコール樹
脂20部、低分子ポリアミド樹脂パーサミド711(日
本ヘンケン社$!り10部、エチレン/酢酸ビニル共重
合体KVA420(三井ポリケミカル社製)20部、四
三酸化鉄EFT−1,000(戸田工業社製)120部
を溶融混線粉砕し、更に分級を行い、平均粒度12.8
μmの粒子を得た。本粒子にカーボンブラック0.4重
量部を添加混合し、磁性トナーを調製した。
リーズ社製) 50部、数平均分子量約1,000、ガ
ラス転移温度501Qのスチレン/アリルアルコール樹
脂20部、低分子ポリアミド樹脂パーサミド711(日
本ヘンケン社$!り10部、エチレン/酢酸ビニル共重
合体KVA420(三井ポリケミカル社製)20部、四
三酸化鉄EFT−1,000(戸田工業社製)120部
を溶融混線粉砕し、更に分級を行い、平均粒度12.8
μmの粒子を得た。本粒子にカーボンブラック0.4重
量部を添加混合し、磁性トナーを調製した。
富士ゼロックス(抹)製FX2830機を改造し、−成
分現像装置fそ装置し、未定着画像を形成した。
分現像装置fそ装置し、未定着画像を形成した。
その後実施例1と同様の方法で120Kf/iの圧力を
印加し更に2.OJ/dの光照射を行ったところ艮好な
画質、定着度が確認された。
印加し更に2.OJ/dの光照射を行ったところ艮好な
画質、定着度が確認された。
実施例4
数平均分子量約4.000のスチレン/アクリル酸(9
515)共重合体65部、ポリプロピレンワックス10
部、脂肪酸アミド20部、スチレン/イソプレンブロッ
ク共重合体5部、四三酸化鉄110部を溶融混線、粉砕
し、更に分級を行い、平均粒度11.5μmの粒子を得
た。本粒子ζこカーボンブラック0.6重量部を添加混
合し磁性トナーを調整した。実施例3と同様の方法で未
定着像を形成し、実施例1と同様の方法で120Kg/
6iの圧力を印加し、2.2J/−の光照射を行ったと
ころ、やはり良好な画質と定着度が得られた。
515)共重合体65部、ポリプロピレンワックス10
部、脂肪酸アミド20部、スチレン/イソプレンブロッ
ク共重合体5部、四三酸化鉄110部を溶融混線、粉砕
し、更に分級を行い、平均粒度11.5μmの粒子を得
た。本粒子ζこカーボンブラック0.6重量部を添加混
合し磁性トナーを調整した。実施例3と同様の方法で未
定着像を形成し、実施例1と同様の方法で120Kg/
6iの圧力を印加し、2.2J/−の光照射を行ったと
ころ、やはり良好な画質と定着度が得られた。
実施例5
数平均分子量約3 、000のポリエステル樹脂60部
、エチレン/酢酸ビニル共重合ワックス20部、脂肪族
ポリアミド20部、四三酸化鉄110部を溶融混練粉砕
し、更に分級を行い平均粒度13.9μmの粒子を得た
。本粒子(こカーボンブラック0.6重量部を添加混合
し、磁性トナーを調整した。実施例3と同様の方法で未
定着像を形成し、実施例1と同様の方法で100Kf/
cAの圧力を印加し、1.77/!の光照射を行ったと
ころやはり良好な画質と定着度が得られた。
、エチレン/酢酸ビニル共重合ワックス20部、脂肪族
ポリアミド20部、四三酸化鉄110部を溶融混練粉砕
し、更に分級を行い平均粒度13.9μmの粒子を得た
。本粒子(こカーボンブラック0.6重量部を添加混合
し、磁性トナーを調整した。実施例3と同様の方法で未
定着像を形成し、実施例1と同様の方法で100Kf/
cAの圧力を印加し、1.77/!の光照射を行ったと
ころやはり良好な画質と定着度が得られた。
本発明は現像剤によって被記録材料上に、直接形成され
た画像または転写して形成された画像を圧力印加と光照
射とにより定着する方法であり、圧力定着法及び光定着
法、それぞれの欠点を解消し、長所を一層効果的なもの
にしたものである。
た画像または転写して形成された画像を圧力印加と光照
射とにより定着する方法であり、圧力定着法及び光定着
法、それぞれの欠点を解消し、長所を一層効果的なもの
にしたものである。
すなわち、本発明の画像定着法は、低い圧力で定着を行
えること、即時スタートが可能であること、高速の定着
が可能であること、現煉画像1こ忠実な画質が得られる
こと、環境変化や反復使用に際して信頼性が高く安全で
あること等の特長がある。
えること、即時スタートが可能であること、高速の定着
が可能であること、現煉画像1こ忠実な画質が得られる
こと、環境変化や反復使用に際して信頼性が高く安全で
あること等の特長がある。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、現像剤によつて被記録材料上に、直接形成された画
像または転写して形成された画像を圧力印加と光照射と
により定着することを特徴とする画像定着法。 2、30〜150Kg/cm^2の圧力を印加した後に
、1.5〜2.5J/cm^2の光を照射することを特
徴とする特許請求の範囲第1項に記載の画像定着法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11604786A JPS62273582A (ja) | 1986-05-22 | 1986-05-22 | 画像定着法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11604786A JPS62273582A (ja) | 1986-05-22 | 1986-05-22 | 画像定着法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62273582A true JPS62273582A (ja) | 1987-11-27 |
Family
ID=14677392
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11604786A Pending JPS62273582A (ja) | 1986-05-22 | 1986-05-22 | 画像定着法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS62273582A (ja) |
-
1986
- 1986-05-22 JP JP11604786A patent/JPS62273582A/ja active Pending
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