JPS63125950A - 熱ロ−ラ−定着方法 - Google Patents
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Landscapes
- Developing Agents For Electrophotography (AREA)
- 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】
[産業上の利用分野]
本発明は、電子写真、静電記録、静電印刷、磁気記録な
どの画像記録方法に適用される定着方法に関する。
どの画像記録方法に適用される定着方法に関する。
[従来の技術〕
画像記録された未定着物を記録材に定着する方法として
は、ヒートチャムバーによる非接触加熱定着方式、フラ
ッシュランプによる光定着方式、ヒートローラーによる
接触加熱加圧方式及び剛体ローラー対による加圧方式等
が知られている。
は、ヒートチャムバーによる非接触加熱定着方式、フラ
ッシュランプによる光定着方式、ヒートローラーによる
接触加熱加圧方式及び剛体ローラー対による加圧方式等
が知られている。
このうち、ヒートローラーによる接触加熱加圧方式は、
未定着物により画像記録された記録材を加熱定着ローラ
ーと加圧ローラーの間を通過させることにより定着を行
なうものである。この方法は、加熱定着ローラーと未定
着像面が圧接触するために、熱効率が極めて良好であり
、迅速に定着を行なうことができる。
未定着物により画像記録された記録材を加熱定着ローラ
ーと加圧ローラーの間を通過させることにより定着を行
なうものである。この方法は、加熱定着ローラーと未定
着像面が圧接触するために、熱効率が極めて良好であり
、迅速に定着を行なうことができる。
しかしながら、この方法においては、加熱定着ローラー
表面と溶融したトナーが圧接するために、画像記録に用
いられるトナーの一部が加熱定着ローラー表面に付着し
、次の記録材上に付着するといういわゆるオフセット現
像を発生させる。
表面と溶融したトナーが圧接するために、画像記録に用
いられるトナーの一部が加熱定着ローラー表面に付着し
、次の記録材上に付着するといういわゆるオフセット現
像を発生させる。
このために、加熱定着ローラー表面に離型性を有する材
料で表面を形成するという工夫がなされ、また、トナー
にも離型性を有するポリアルキレン及びワックス類を添
加するという技術が開示されている。
料で表面を形成するという工夫がなされ、また、トナー
にも離型性を有するポリアルキレン及びワックス類を添
加するという技術が開示されている。
しかし、定着における熱効率を高めるためには、加熱定
着ローラー表面のa型性を有する材料の塗膜の厚さを薄
くせねばならず、そうすると加熱定着ローラーの耐久性
が悪化する。
着ローラー表面のa型性を有する材料の塗膜の厚さを薄
くせねばならず、そうすると加熱定着ローラーの耐久性
が悪化する。
さらに、画像記録方法の発展に伴い、画像記録の高速化
、一つの記録材に対する複数回の記録、各種サイズの縮
小、拡大あるいは記録定着後の製本やソータ等の複合器
機の保有等多機能高速記録が望まれ、これに適用される
定着方法としてさらに厳格な条件が要請されているが、
従来の定着方法では多くの難問を招来し、いまだ充分な
解決には至っていないのが現状である。
、一つの記録材に対する複数回の記録、各種サイズの縮
小、拡大あるいは記録定着後の製本やソータ等の複合器
機の保有等多機能高速記録が望まれ、これに適用される
定着方法としてさらに厳格な条件が要請されているが、
従来の定着方法では多くの難問を招来し、いまだ充分な
解決には至っていないのが現状である。
[発明が解決しようとする問題点]
本発明の目的は、わずかな電力をもって、定着性に優れ
る定着方法を提供することにある。
る定着方法を提供することにある。
本発明の目的は、離型性に優れ、オフセ−/ )がなく
、定着後の記録材のカールが無く、多機能高速記録に適
した定着方法を提供することにある。
、定着後の記録材のカールが無く、多機能高速記録に適
した定着方法を提供することにある。
本発明の目的は、高速定着が可能であり、かつ、定着ロ
ーラーの耐久性の高い定着方法を提供することにある。
ーラーの耐久性の高い定着方法を提供することにある。
[問題点を解決するための手段]
本発明によれば、未定着トナーを記録材に定着するため
に、定着ローラー対間で記録材を挟圧搬送する定着方法
において、 1)示差走査熱量測定で100〜200℃の範囲に融解
吸熱ピークを有する第1成分、 30〜100℃の範囲
に融解吸熱ピークを有し、かつ吸熱曲線と基線とで囲ま
れる閉曲線の占有する面積のうち60℃以下の部分が3
0%以下である第2成分、結着樹脂および着色剤を少な
くとも含有するトナーによって潜像を現像し、記録材に
転写し、 2)定着ローラー対のうち、未定着トナーと接する側の
加熱定着ローラーが、比較的薄い弾性層の上に該りi性
層以下の厚さの離型性樹脂表面層を有し、内部に加熱手
段を備え、加圧ローラーが、定着ローラーの弾性層より
厚い弾性層の上に該厚弾性層以下の厚さの離型性樹脂表
面層を有し、定着ローラーのra型性樹脂表面層の厚さ
が加圧ローラーの離型性樹脂表面層の厚さより小である
定着ローラー対を用いて定着することを特徴とする熱ロ
ーラー定着方法が提供される。
に、定着ローラー対間で記録材を挟圧搬送する定着方法
において、 1)示差走査熱量測定で100〜200℃の範囲に融解
吸熱ピークを有する第1成分、 30〜100℃の範囲
に融解吸熱ピークを有し、かつ吸熱曲線と基線とで囲ま
れる閉曲線の占有する面積のうち60℃以下の部分が3
0%以下である第2成分、結着樹脂および着色剤を少な
くとも含有するトナーによって潜像を現像し、記録材に
転写し、 2)定着ローラー対のうち、未定着トナーと接する側の
加熱定着ローラーが、比較的薄い弾性層の上に該りi性
層以下の厚さの離型性樹脂表面層を有し、内部に加熱手
段を備え、加圧ローラーが、定着ローラーの弾性層より
厚い弾性層の上に該厚弾性層以下の厚さの離型性樹脂表
面層を有し、定着ローラーのra型性樹脂表面層の厚さ
が加圧ローラーの離型性樹脂表面層の厚さより小である
定着ローラー対を用いて定着することを特徴とする熱ロ
ーラー定着方法が提供される。
結着樹脂としては、スチレン系樹脂、ポリエステル樹脂
、エポキシ樹脂等の熱可塑性樹脂が用いられる。
、エポキシ樹脂等の熱可塑性樹脂が用いられる。
スチレン系樹脂としては、スチレンのホモポリマーでも
、他のビニル系との共重合体でも良い。
、他のビニル系との共重合体でも良い。
この共重合体を形成するための単量体には、スチレン、
p−クロルスチレン、ビニルナフタレン等の芳香族ビニ
ル;エチレン、プロピレン、ブチレン、インブチレン、
塩化ビニル等の非芳香族ビニル;プロピオン酸ビニル、
酢酸ビニル、ベンジェ酸ビニル、酪酸ビニル等のビニル
エステル類;アクリル酸、メタアクリル酸、α−クロル
アクリル酸等の不飽和モノカルボン酸;上記不飽和モノ
カルボン酸のエステル、エステル基として、メチル、エ
チル、プロピル、n−ブチル、t−ブチル、オクチル、
ノニル、フェニル、ステアリル、2−ヒドロキシエチル
、2−エチルヘキシル、ジメチルアミノエチル、グリシ
ジル、テトラヒドロフルフリル等;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
などのビニルエーテル類;ビニルへキシルケトン、メチ
ルイソプロツルケトン等のビニルケトン類;N−ビニル
ピロール、N−ビニルカル八ゾール、N−ビニルインド
ール、N−ビニルピロリドン等のN−ビニル化合物類;
マレイン酸等の不飽和ポリカルボン酸;上記不飽和ポリ
カルボン酸のモノ、ジ、トリ・・・エステル、エステル
類としてメチル、エチル、プロピル、n−ブチル、t−
ブチル、オクチル、ノニル、フェニル、ステアリル、2
−ヒドロキシエチル、2−エチルヘキシル、ジメチルア
ミノエチル、グリシジル、テトラヒドロフルフリル等が
挙げられる。これらの1種または2種以上をスチレンと
共重合させた樹脂を用し〜ることかできる。中でも、不
飽和モノカルボン酸またはそのエステル、不飽和ポリカ
ルボン酸またはそのエステルから選ばれる1種以上のモ
ノマーとスチレンの共重合体であることが望ましく、約
20,000以上の重量平均分子量を有しているものが
好適に用いられる。また、ジビニルベンゼン等で架橋を
施した樹脂が好適に用いられる。
p−クロルスチレン、ビニルナフタレン等の芳香族ビニ
ル;エチレン、プロピレン、ブチレン、インブチレン、
塩化ビニル等の非芳香族ビニル;プロピオン酸ビニル、
酢酸ビニル、ベンジェ酸ビニル、酪酸ビニル等のビニル
エステル類;アクリル酸、メタアクリル酸、α−クロル
アクリル酸等の不飽和モノカルボン酸;上記不飽和モノ
カルボン酸のエステル、エステル基として、メチル、エ
チル、プロピル、n−ブチル、t−ブチル、オクチル、
ノニル、フェニル、ステアリル、2−ヒドロキシエチル
、2−エチルヘキシル、ジメチルアミノエチル、グリシ
ジル、テトラヒドロフルフリル等;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
などのビニルエーテル類;ビニルへキシルケトン、メチ
ルイソプロツルケトン等のビニルケトン類;N−ビニル
ピロール、N−ビニルカル八ゾール、N−ビニルインド
ール、N−ビニルピロリドン等のN−ビニル化合物類;
マレイン酸等の不飽和ポリカルボン酸;上記不飽和ポリ
カルボン酸のモノ、ジ、トリ・・・エステル、エステル
類としてメチル、エチル、プロピル、n−ブチル、t−
ブチル、オクチル、ノニル、フェニル、ステアリル、2
−ヒドロキシエチル、2−エチルヘキシル、ジメチルア
ミノエチル、グリシジル、テトラヒドロフルフリル等が
挙げられる。これらの1種または2種以上をスチレンと
共重合させた樹脂を用し〜ることかできる。中でも、不
飽和モノカルボン酸またはそのエステル、不飽和ポリカ
ルボン酸またはそのエステルから選ばれる1種以上のモ
ノマーとスチレンの共重合体であることが望ましく、約
20,000以上の重量平均分子量を有しているものが
好適に用いられる。また、ジビニルベンゼン等で架橋を
施した樹脂が好適に用いられる。
ポリエステル樹脂としては、アルコール成分として;エ
チレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレ
ングリコール、1,2−プロピレングリコール、1.3
−プロピレングリコール、1.4−ブタンジオール、ネ
オペンチルグリコール、1,4−ブチンジオール等の非
芳香族ジオール類;ポリオキシエチレン(6,0)−2
,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)フロパン、ポリ
オキシプロピレン(3,0)−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
,5)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)チオ
エーテル、ポリオキシブチレン(4,0)−ビス(4−
ヒドロキシフェニル)ケトン、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)スルホン等の芳香族ジオール類;
1,2.4−ブタントリオール、1,2.5−ペンタ
ントリオール、エリトロ−1,2,3−ブタントリオー
ル、ソルビトール、1.2,4.6−ヘキサンテトロー
ル、1,4−ンルビタン、ペンタエリスリトール、キシ
リトール、シボ糖、トリオ−1,2,3−ブタントリオ
ール等の3価以上のポリアルコール類が挙げられる。ま
た、酸成分として、マレイン酸、フマール酸、グルタル
酸、フタール酸、インフタール酸、シクロヘキサンカル
ボン酸、テレフタール酸、コl\り酸、マロン酸等の不
飽和及び飽和ジカルボン酸または無水物類;トリメリッ
ト酸、ピロメリット酸等の3価以上の不飽和及び飽和ポ
リカルボン酸類が挙げられる。これらの、酸、アルコー
ル成分より選択して合成されたポリエステル樹脂を用い
ること力く出来る。
チレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレ
ングリコール、1,2−プロピレングリコール、1.3
−プロピレングリコール、1.4−ブタンジオール、ネ
オペンチルグリコール、1,4−ブチンジオール等の非
芳香族ジオール類;ポリオキシエチレン(6,0)−2
,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)フロパン、ポリ
オキシプロピレン(3,0)−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
,5)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)チオ
エーテル、ポリオキシブチレン(4,0)−ビス(4−
ヒドロキシフェニル)ケトン、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)スルホン等の芳香族ジオール類;
1,2.4−ブタントリオール、1,2.5−ペンタ
ントリオール、エリトロ−1,2,3−ブタントリオー
ル、ソルビトール、1.2,4.6−ヘキサンテトロー
ル、1,4−ンルビタン、ペンタエリスリトール、キシ
リトール、シボ糖、トリオ−1,2,3−ブタントリオ
ール等の3価以上のポリアルコール類が挙げられる。ま
た、酸成分として、マレイン酸、フマール酸、グルタル
酸、フタール酸、インフタール酸、シクロヘキサンカル
ボン酸、テレフタール酸、コl\り酸、マロン酸等の不
飽和及び飽和ジカルボン酸または無水物類;トリメリッ
ト酸、ピロメリット酸等の3価以上の不飽和及び飽和ポ
リカルボン酸類が挙げられる。これらの、酸、アルコー
ル成分より選択して合成されたポリエステル樹脂を用い
ること力く出来る。
また、着色剤としては公知のものを用l/)ることが回
部であり、例えば、カーボンブラック、ニグロシン染料
、アニリンブルー、カルコオイルブルられる.これらは
、トナーを着色するのに十分な量でトナーに含有させれ
ば良い。
部であり、例えば、カーボンブラック、ニグロシン染料
、アニリンブルー、カルコオイルブルられる.これらは
、トナーを着色するのに十分な量でトナーに含有させれ
ば良い。
また、示差走査熱量測定において100〜200℃の範
囲に融解吸熱ピークを有する第1成分の例としては、ポ
リエチレン、ポリプロピレン、ビスステアリン酸アミド
等を例示できる.これらのうち、ポリエチレン、ポリプ
ロピレンを好適に用いることが出来る。
囲に融解吸熱ピークを有する第1成分の例としては、ポ
リエチレン、ポリプロピレン、ビスステアリン酸アミド
等を例示できる.これらのうち、ポリエチレン、ポリプ
ロピレンを好適に用いることが出来る。
また、示差走査熱量測定において融解吸熱ピークを30
〜100℃の範囲に有し、かつ吸熱曲線と基線とで囲ま
れる閉曲線の占有する面植のうち60℃以下の部分が3
0%以下であるという特徴を有する第2成分としては、
後に実施例でも挙げるが一例としてカルナバワックス(
野田ワックス製)、ライスワックスCP−200 (野
田ワックス製)、シuマax−2191 (日本精蝋製
) 、X−55 (Hoechst)等が挙げられる.
第2成分としては、カルナバワックス、ライスワックス
等のエステルワックスが特に良好に用いられる。
〜100℃の範囲に有し、かつ吸熱曲線と基線とで囲ま
れる閉曲線の占有する面植のうち60℃以下の部分が3
0%以下であるという特徴を有する第2成分としては、
後に実施例でも挙げるが一例としてカルナバワックス(
野田ワックス製)、ライスワックスCP−200 (野
田ワックス製)、シuマax−2191 (日本精蝋製
) 、X−55 (Hoechst)等が挙げられる.
第2成分としては、カルナバワックス、ライスワックス
等のエステルワックスが特に良好に用いられる。
なお、示差走査熱量測定は、DSG 20型(SEIK
O電子株型)を用い、リファレンスとしてα−アルミナ
粉を用い、昇温速度を5℃/分として行なった。また、
本発明の実施例及び比較例で、第2成分として用いたも
のの示差走査熱量測定による吸熱曲線を第1図に示した
。
O電子株型)を用い、リファレンスとしてα−アルミナ
粉を用い、昇温速度を5℃/分として行なった。また、
本発明の実施例及び比較例で、第2成分として用いたも
のの示差走査熱量測定による吸熱曲線を第1図に示した
。
第2図に本発明で用いられる定着ローラー対の構成の概
略図を示した。加熱定着ローラーには、厚さtlの弾性
層の上に厚さt2の離型性樹脂表面層を設け、加圧ロー
ラーにも厚さtaの弾性層の上に厚さt4の離型性樹脂
表面層を設けた。本発明においては、加熱ローラー及び
加圧ローラーの弾性層及び離型性樹脂表面層の厚さを、
ta< t2< t+< taとすることに特徴を有し
ている。
略図を示した。加熱定着ローラーには、厚さtlの弾性
層の上に厚さt2の離型性樹脂表面層を設け、加圧ロー
ラーにも厚さtaの弾性層の上に厚さt4の離型性樹脂
表面層を設けた。本発明においては、加熱ローラー及び
加圧ローラーの弾性層及び離型性樹脂表面層の厚さを、
ta< t2< t+< taとすることに特徴を有し
ている。
加熱定着ローラーの弾性層は熱伝導の良いアルミ等の芯
金の上に設けられ、熱により弾性を失わない、シリコン
ゴム、フッ素ゴム等が好適に用いられ、該弾性層の上層
の離型性樹脂表面層としては、四フッ化エチレン樹脂ま
たは四フッ化エチレンーパーフルオロアルコキシエチレ
ン共重合体等のフッ素樹脂が好ましく用いられる。
金の上に設けられ、熱により弾性を失わない、シリコン
ゴム、フッ素ゴム等が好適に用いられ、該弾性層の上層
の離型性樹脂表面層としては、四フッ化エチレン樹脂ま
たは四フッ化エチレンーパーフルオロアルコキシエチレ
ン共重合体等のフッ素樹脂が好ましく用いられる。
また、加圧ローラーとしては、ステンレス、鉄等の芯金
の上に、シリコンゴム、フッ素ゴム等の弾性層を設け、
その上に四ツ−2化エチレン樹脂、四フッ化エチレンー
パーフルオロアルコキシエチレン共重合体、六フッ化エ
チレンプロピレン樹脂等のフッ素樹脂とフッ素ゴムの混
合物の薄い層を形成したものである。
の上に、シリコンゴム、フッ素ゴム等の弾性層を設け、
その上に四ツ−2化エチレン樹脂、四フッ化エチレンー
パーフルオロアルコキシエチレン共重合体、六フッ化エ
チレンプロピレン樹脂等のフッ素樹脂とフッ素ゴムの混
合物の薄い層を形成したものである。
加熱ローラー及び加圧ローラーを形成する弾性層及び離
型性樹脂表面層の厚さとしては、0.1mm≦tl≦2
mm、望ましくは0.1mm≦t1≦1.5mm、 1μm<t2≦70μm、望ましくは10終m≦t2≦
70μm、1mm≦t3≦20mm、望ましくは2mm
≦t3≦15mm、Igm≦t4<70gm、望ましく
はIILm≦t4≦10ILmであり、 t4< t2< t+< ta を満たすように、適宜選択される。
型性樹脂表面層の厚さとしては、0.1mm≦tl≦2
mm、望ましくは0.1mm≦t1≦1.5mm、 1μm<t2≦70μm、望ましくは10終m≦t2≦
70μm、1mm≦t3≦20mm、望ましくは2mm
≦t3≦15mm、Igm≦t4<70gm、望ましく
はIILm≦t4≦10ILmであり、 t4< t2< t+< ta を満たすように、適宜選択される。
また、加圧ローラーの離型性樹脂表面層の形成方法とし
ては、フッ素ゴムとフッ素樹脂を望ましくは、20:1
〜1:2の割合で混合した液体を、10μm以上望まし
くは20IL11以上の厚さに塗布し、乾燥の後200
〜300℃で焼成することが望ましい。
ては、フッ素ゴムとフッ素樹脂を望ましくは、20:1
〜1:2の割合で混合した液体を、10μm以上望まし
くは20IL11以上の厚さに塗布し、乾燥の後200
〜300℃で焼成することが望ましい。
この方法で、焼成の最中に、ローラー表面は低エネルギ
ー面になろうとするため、ミクロブラウン運動によりフ
ッ素樹脂が表層に被われて充分に低表面エネルギーとな
るとフッ素樹脂の表層への移動は停止する。このように
、加圧ローラー表層を好ましい膜厚にすることができる
。また、加熱、加圧ローラーの弾性層を形成するゴム強
度は20〜80(J/SA)が望ましい、加熱ローラー
の弾性層の厚さtlは、薄すぎると弾性体層として意味
がなくなり、0.1mm以上設けることが必要であり、
弾性層形成または、定着後の記録材のシワの問題、また
熱量供給の観点から上限が定められる。
ー面になろうとするため、ミクロブラウン運動によりフ
ッ素樹脂が表層に被われて充分に低表面エネルギーとな
るとフッ素樹脂の表層への移動は停止する。このように
、加圧ローラー表層を好ましい膜厚にすることができる
。また、加熱、加圧ローラーの弾性層を形成するゴム強
度は20〜80(J/SA)が望ましい、加熱ローラー
の弾性層の厚さtlは、薄すぎると弾性体層として意味
がなくなり、0.1mm以上設けることが必要であり、
弾性層形成または、定着後の記録材のシワの問題、また
熱量供給の観点から上限が定められる。
加圧ローラーの弾性層の厚さtaは、加熱ローラー自体
よりも弾性に富むように適当に設定すれば良いが、弾性
層形成上、他の紙のシワの問題を考えると、あまり厚く
できず、薄すぎるといわゆるnipが十分とれないため
に定着が不充分となる。
よりも弾性に富むように適当に設定すれば良いが、弾性
層形成上、他の紙のシワの問題を考えると、あまり厚く
できず、薄すぎるといわゆるnipが十分とれないため
に定着が不充分となる。
また、離型性樹脂層の厚さt2.t4は共に70gmを
超えるような厚さにしてしまうと下層の弾性の存在価値
を低減し、両ローラーの相剰効果を無くしてしまう危険
があるので70μm以下の厚さとすることが好ましい。
超えるような厚さにしてしまうと下層の弾性の存在価値
を低減し、両ローラーの相剰効果を無くしてしまう危険
があるので70μm以下の厚さとすることが好ましい。
加圧ローラーの表面に離型性樹脂層を設けたのは、記録
材の両面に画像記録する際に、下ローラーをトナーによ
って汚染されにくいようにするためである。
材の両面に画像記録する際に、下ローラーをトナーによ
って汚染されにくいようにするためである。
加熱定着ローラーの構成は、薄い弾性層を設けているの
で、未定着物を記録材に密着させると共に未定着物と加
熱ローラーとの空隙が小となって未定着物への熱供与が
大きくなり、多数枚の定着に耐え得るように離型性樹脂
層の膜厚を厚くしても、充分な熱量を未定着物に与える
ことができる。しかし、未定着物との接触面積が大とな
るにつれて、未定着物と加熱ローラーの古着力が大とな
るので、定着ローラーへの巻き付き、オフセットに対し
て不利となる。
で、未定着物を記録材に密着させると共に未定着物と加
熱ローラーとの空隙が小となって未定着物への熱供与が
大きくなり、多数枚の定着に耐え得るように離型性樹脂
層の膜厚を厚くしても、充分な熱量を未定着物に与える
ことができる。しかし、未定着物との接触面積が大とな
るにつれて、未定着物と加熱ローラーの古着力が大とな
るので、定着ローラーへの巻き付き、オフセットに対し
て不利となる。
そこで、低温で融解して定着に大いなる寄与をする前記
第2成分をトナー中に含有させると、加熱ローラーより
の熱で、樹脂及び第2成分がまず熱を受は入れ、樹脂は
軟化し、第2成分は完全に溶融する。そして、完全に溶
融した第2成分は、トナーと加熱ローラーを密着させ、
熱の供給に対しては有利な方向に働き、定着に対して抜
群の効果を発揮するが、逆に離型性に対してはほとんど
効果がない。通常、離型剤、オフセット防止剤と呼ばれ
る、滑剤、ワックスを第2成分として用いても本発明に
おける定着器構成では離型性が実用上不充分である。
第2成分をトナー中に含有させると、加熱ローラーより
の熱で、樹脂及び第2成分がまず熱を受は入れ、樹脂は
軟化し、第2成分は完全に溶融する。そして、完全に溶
融した第2成分は、トナーと加熱ローラーを密着させ、
熱の供給に対しては有利な方向に働き、定着に対して抜
群の効果を発揮するが、逆に離型性に対してはほとんど
効果がない。通常、離型剤、オフセット防止剤と呼ばれ
る、滑剤、ワックスを第2成分として用いても本発明に
おける定着器構成では離型性が実用上不充分である。
高温で融解する前記第1成分をトナー中に含有させると
、第2fO#、分を含有させるのに比べ定着は劣るが、
離型性は飛躍的に向上する。これは、加熱ローラーによ
る熱でトナーの温度が上がるが、加熱ローラーの表面に
設けられた離型性樹脂層のために、−回の定着ではトナ
ー中の第1成分の融解が完全に達成されず、加熱ローラ
ーと未定着物の空隙を保持する役割を担うものと考えら
れる。
、第2fO#、分を含有させるのに比べ定着は劣るが、
離型性は飛躍的に向上する。これは、加熱ローラーによ
る熱でトナーの温度が上がるが、加熱ローラーの表面に
設けられた離型性樹脂層のために、−回の定着ではトナ
ー中の第1成分の融解が完全に達成されず、加熱ローラ
ーと未定着物の空隙を保持する役割を担うものと考えら
れる。
本発明は、示差走査熱量測定に於いて30℃〜100℃
に融解吸熱ピークを有する第2成分を定着性向上成分と
し、100℃〜200℃に融解吸熱ピークを有する第1
成分を離型性向上成分とし、前記定着ローラーを用いる
ことで、多機能高速定着を実現したものである。ここで
、第2成分として、60℃以下の部分の占有する面積が
30%を超えると、トナーの保存安定性に悪影響を与え
、耐ブロッキング性が低下する。
に融解吸熱ピークを有する第2成分を定着性向上成分と
し、100℃〜200℃に融解吸熱ピークを有する第1
成分を離型性向上成分とし、前記定着ローラーを用いる
ことで、多機能高速定着を実現したものである。ここで
、第2成分として、60℃以下の部分の占有する面積が
30%を超えると、トナーの保存安定性に悪影響を与え
、耐ブロッキング性が低下する。
トナーに加え得る第1成分、第2成分の量としては、樹
脂100重量部に対して外添し、ロールミル、ニーグー
、ルーダ−等を用い混練によって製造する場合、第1成
分としては、0.2〜201量部、望ましくは1〜7重
量部、第2成分としては、0.1〜10重量部、望まし
くは、0.5〜5重量部である。樹脂製造時に加える場
合には、第1成分としては1〜50重量部、望ましくは
3〜50重量部、第2成分としては0.1〜20重量部
、望ましくは1〜10重量部である。
脂100重量部に対して外添し、ロールミル、ニーグー
、ルーダ−等を用い混練によって製造する場合、第1成
分としては、0.2〜201量部、望ましくは1〜7重
量部、第2成分としては、0.1〜10重量部、望まし
くは、0.5〜5重量部である。樹脂製造時に加える場
合には、第1成分としては1〜50重量部、望ましくは
3〜50重量部、第2成分としては0.1〜20重量部
、望ましくは1〜10重量部である。
また、本発明に用いられるトナー中に含まれる第1成分
及び第2成分を、トナーのl1llSCにより単離する
場合には、第1成分については、融解吸熱ピークが明確
に現われるので検出は容易である。
及び第2成分を、トナーのl1llSCにより単離する
場合には、第1成分については、融解吸熱ピークが明確
に現われるので検出は容易である。
しかし、第2成分については、トナーバインダーのガラ
ス転移に伴う吸熱部分と重なる場合、トナーレジンに起
因するDSCラインをTg付近まで外挿し、ガラス転移
に伴う吸熱部分と第2成分の吸熱ピークを分離すれば良
い。
ス転移に伴う吸熱部分と重なる場合、トナーレジンに起
因するDSCラインをTg付近まで外挿し、ガラス転移
に伴う吸熱部分と第2成分の吸熱ピークを分離すれば良
い。
[実施例]
以下、実施例を挙げて本発明を説明するが、本発明は、
これらに限定されるものではない。
これらに限定されるものではない。
製造例1
芯金として、中央部の径が58.3+amで、逆クラウ
ン量が1001L11のアルミ芯金を用意し、その表面
をサンドブラスト処理して脱脂・乾燥させた後、ブライ
マーを介してフッ素ゴムシートを巻きつけ、150℃で
40分間プレス加硫、次いで、200℃で2時間2次加
硫をした後、ゴム肉厚0.48mm (t+’)厚に一
様に研削した0次いで、ブライマーを介して、四フッ化
エチレンーパーフルオロアルコキシエチレン共重合体を
20u、m (t2’)厚に静電塗装し、310℃で3
0分間焼成し、中央部の外径が、59.3+amで両端
が外径59.3mm+ 200I1.m (逆クラウ
ン量が100μ+i)の加熱定着ローラーを得た。
ン量が1001L11のアルミ芯金を用意し、その表面
をサンドブラスト処理して脱脂・乾燥させた後、ブライ
マーを介してフッ素ゴムシートを巻きつけ、150℃で
40分間プレス加硫、次いで、200℃で2時間2次加
硫をした後、ゴム肉厚0.48mm (t+’)厚に一
様に研削した0次いで、ブライマーを介して、四フッ化
エチレンーパーフルオロアルコキシエチレン共重合体を
20u、m (t2’)厚に静電塗装し、310℃で3
0分間焼成し、中央部の外径が、59.3+amで両端
が外径59.3mm+ 200I1.m (逆クラウ
ン量が100μ+i)の加熱定着ローラーを得た。
製造例2
芯金として、外径が50mmの鉄芯金を用意し、その表
面をサンドブラスト処理して脱脂・乾燥させた後、ブラ
イマーを介してシリコンゴムシートを巻きつけ、170
℃で30分間プレス加硫、次いで、200℃で1時間2
次加硫をした後、ゴム肉厚4.98mm (t3’)厚
に研削した。さらにこのゴムローラーにフッ素ゴムとフ
ッ素樹脂の混合液を501L11厚に塗布し、赤外ヒー
ターで、15分間乾燥後、150℃で30分、さらに、
280℃で40分焼成して、外径80mm+の加圧ロー
ラーを製造した。
面をサンドブラスト処理して脱脂・乾燥させた後、ブラ
イマーを介してシリコンゴムシートを巻きつけ、170
℃で30分間プレス加硫、次いで、200℃で1時間2
次加硫をした後、ゴム肉厚4.98mm (t3’)厚
に研削した。さらにこのゴムローラーにフッ素ゴムとフ
ッ素樹脂の混合液を501L11厚に塗布し、赤外ヒー
ターで、15分間乾燥後、150℃で30分、さらに、
280℃で40分焼成して、外径80mm+の加圧ロー
ラーを製造した。
製造例3
加熱定着ローラーとして、弾性層と離型性表面樹脂層の
厚さを変えた以外は製造例1と同様の方法で製造したも
のを第1表に示す。
厚さを変えた以外は製造例1と同様の方法で製造したも
のを第1表に示す。
第 1 表
製造例4
加圧ローラーとして、弾性層、離型樹脂層の膜厚を変え
た以外は製造例2と同様にして製造したものを第2表に
示す、ただし、製造例4−3 、4−4については、離
型性膜は製造例1と同様の方法で形成した。
た以外は製造例2と同様にして製造したものを第2表に
示す、ただし、製造例4−3 、4−4については、離
型性膜は製造例1と同様の方法で形成した。
第 2 表
実施例1
懸濁重合により得られた、スチレン−n−ブチルアクリ
レート共重合体(トルエンによる25℃におけるゲル分
30%)100重量部に対し、粒径的0、IILmのマ
グネタイトを60重量部、第1成分としてポリプロピレ
ン(ビスコールesop ;三洋化成製)を3重量部、
第2成分として、カルナバワックス(野田ワックス製)
を2重量部、荷電制御剤としてボントロンE−81(オ
リエント化学製)を2重量部加え、ボールミルで混合の
後、150℃に保たれたロールミルにて混練し、出来た
混合物を粉砕、分級し、体積平均粒径12pmのトナー
を得た。
レート共重合体(トルエンによる25℃におけるゲル分
30%)100重量部に対し、粒径的0、IILmのマ
グネタイトを60重量部、第1成分としてポリプロピレ
ン(ビスコールesop ;三洋化成製)を3重量部、
第2成分として、カルナバワックス(野田ワックス製)
を2重量部、荷電制御剤としてボントロンE−81(オ
リエント化学製)を2重量部加え、ボールミルで混合の
後、150℃に保たれたロールミルにて混練し、出来た
混合物を粉砕、分級し、体積平均粒径12pmのトナー
を得た。
これを製造例1及び製造例2の加熱、加圧ローラーを具
備した複写機[NP−7550(キャノン■製)を1分
にA4サイズを70枚複写できるようにした改造fi]
で画出しを行なった。加熱、加圧ローラーが室温になっ
たところでスイッチを入れ、ウェイトが切れてより5分
後に、A3サイズ紙厚82g/m2を100枚連続通紙
した時のベタ黒を摺擦した後の濃度低下率を測定し、定
着の評価を行ない、同時に加熱ローラーのクリーニング
手段であるウェブの汚れ具合を評価しオフセットランク
を定めた。
備した複写機[NP−7550(キャノン■製)を1分
にA4サイズを70枚複写できるようにした改造fi]
で画出しを行なった。加熱、加圧ローラーが室温になっ
たところでスイッチを入れ、ウェイトが切れてより5分
後に、A3サイズ紙厚82g/m2を100枚連続通紙
した時のベタ黒を摺擦した後の濃度低下率を測定し、定
着の評価を行ない、同時に加熱ローラーのクリーニング
手段であるウェブの汚れ具合を評価しオフセットランク
を定めた。
はとんどなし O若干認められる
が クリーニング手段で Δ除去できる量で
ある とした。
が クリーニング手段で Δ除去できる量で
ある とした。
定着性評価チャートとしてはφ24のベタ黒をA3サイ
ズ内に9点設けたものを用いて、以下の式で定着性を評
価した。
ズ内に9点設けたものを用いて、以下の式で定着性を評
価した。
b−Da
定着性= −X 100 (%)
b
Db=こする前のコピー画像反射濃度
Da=シルポン紙(シルポンCn L人髪)に40g/
cm3荷重をして、φ24の画像上を10往復させて画
像をこすった後の反射濃度 この時 定着性 評 価 10%未満 ■ 10〜20% 0 20〜30% Δ 30%を超える × とした。
cm3荷重をして、φ24の画像上を10往復させて画
像をこすった後の反射濃度 この時 定着性 評 価 10%未満 ■ 10〜20% 0 20〜30% Δ 30%を超える × とした。
また、離型性については、ベタ黒を10枚連続通紙した
際のツメ跡及びカールの具合により評価した。定着器の
nipはローラー中央部で9mmとした。
際のツメ跡及びカールの具合により評価した。定着器の
nipはローラー中央部で9mmとした。
′″′(7)11”? (7) i! (iffi基$
11・ j平 価ツメ跡、カールなし
Oとした。
11・ j平 価ツメ跡、カールなし
Oとした。
また、保存安定試験は、50mI!のポリコツプにトナ
ーを10g入れ、45℃で2日間保った後に手で5回振
とうし、 凝集物なし −→ O 凝集物若干あり Δ 凝集物あり × と評価した。
ーを10g入れ、45℃で2日間保った後に手で5回振
とうし、 凝集物なし −→ O 凝集物若干あり Δ 凝集物あり × と評価した。
実施例2
第2成分をライスワックスCP−200(野田ワックス
製)とした以外は実施例1と同様にした。
製)とした以外は実施例1と同様にした。
実施例3
第2成分をX−55(Hoechst製)とした以外は
実施例1と同様にした。
実施例1と同様にした。
実施例4
第2成分を旧−旧c 2095 (日木精蝋製)とした
以外は実施例1と同様にした。
以外は実施例1と同様にした。
実施例5
第2成分をLuvax 2191 (日本精蝋製)とし
た以外は実施例1と同様にした。
た以外は実施例1と同様にした。
実施例6
第2成分をNPS−6115(日木精蝋製)とした以外
は実施例1と同様にした。
は実施例1と同様にした。
実施例7
第2成分をキャンデリラワックス(野田ワックス製)と
した以外は実施例1と同様にした。
した以外は実施例1と同様にした。
実施例8
第1成分をポリエチレン(PE−130; Hoech
st製)とした以外は実施例1と同様にした。
st製)とした以外は実施例1と同様にした。
実施例9
第2成分をライスワックスCP−200(野田ワックス
製)とした以外は実施例8と同様にした。
製)とした以外は実施例8と同様にした。
実施例10
@11成をMA−WAX−0(用研ファイン製)とした
以外は実施例1と同様にした。
以外は実施例1と同様にした。
実施例11
第1成分をアマイド6S(用研ファイン製)とした以外
は実施例2と同様にした。
は実施例2と同様にした。
実施例12
製造例3−1の加熱ローラー、製造例4−2の加圧ロー
ラーおよび実施例1で用いたトナーを用い、実施例1と
同様の試験及びランニング試験を行なった。この結果、
定着性も良好であり、ランニング試験においてジャムも
なく、良好な画像が得られた。またA4の両面コピーを
lO万枚通紙後もローラーに傷等を生ぜず、ランニング
当初の性能を維持できた。
ラーおよび実施例1で用いたトナーを用い、実施例1と
同様の試験及びランニング試験を行なった。この結果、
定着性も良好であり、ランニング試験においてジャムも
なく、良好な画像が得られた。またA4の両面コピーを
lO万枚通紙後もローラーに傷等を生ぜず、ランニング
当初の性能を維持できた。
実施例13
製造例3−4の加熱ローラーと製造例4−1の加圧ロー
ラーを用いたこと以外は実施例12と同様の試験を行な
った。
ラーを用いたこと以外は実施例12と同様の試験を行な
った。
比較例1
第1m分をカルナバワックス(野田ワックス製)とした
以外実施例2と同様にしたところ、定着性は最良であっ
たが、離型性に重大な欠点があった。
以外実施例2と同様にしたところ、定着性は最良であっ
たが、離型性に重大な欠点があった。
比較例2
第2成分をN1)S−6010(日木精蝋製)に変えた
以外は実施例1と同様にしたところ、定着器通過後のカ
ールがひどく、また保存安定試験ではトナーが凝集して
全くほぐれなかった。
以外は実施例1と同様にしたところ、定着器通過後のカ
ールがひどく、また保存安定試験ではトナーが凝集して
全くほぐれなかった。
比較例3
第2成分をNPS−9125(日本精蝋製)にした以外
実施例1と同様にしたところ、比較例2と同様に実用上
使用不可のレベルであった。
実施例1と同様にしたところ、比較例2と同様に実用上
使用不可のレベルであった。
比較例4
第2成分をアマイド6S(用研ファイン製)とした以外
実施例1と同様にしたところ、定着試験100枚目では
、トナーがすべてコールドオフセットし、実用上問題が
あった。
実施例1と同様にしたところ、定着試験100枚目では
、トナーがすべてコールドオフセットし、実用上問題が
あった。
比較例5
製造例3及び製造例4のローラーを第3表のように組み
合わせ、実施例12と同様の試験を行なった。
合わせ、実施例12と同様の試験を行なった。
(以下 余 白)
第3表
第4表に実施例1〜11及び比較例1〜4までの結果を
、第5表に実施例1,12.13および比較例5の結果
を示した。
、第5表に実施例1,12.13および比較例5の結果
を示した。
(以下余 白)
第 5 表
[発明の効果]
このように、本発明のトナー及び定着ローラー対を用い
ることで、定着性及びオフセット性が著しく改善され、
加えて保存安定性の良好なトナーを得た。さらに、両面
コピー機能に対しても耐久性に優れ、また良好な画像を
得ることができた。
ることで、定着性及びオフセット性が著しく改善され、
加えて保存安定性の良好なトナーを得た。さらに、両面
コピー機能に対しても耐久性に優れ、また良好な画像を
得ることができた。
第1図は実施例および比較例で第2成分として用いたも
のの示差走査熱量測定による吸熱曲線を示すグラフであ
る。第2図は本発明に用いられる定着ローラー対の構成
を示す概略図である。 1・・・加熱定着ローラー、4・・・加熱手段。 3a、 3b−−・芯金、 4a、 4b・・
・弾性層。 5a、 5b・・・離型性樹脂表面層。 6・・・加圧ローラー、 7・・・記録材。 8・・・未定着物
のの示差走査熱量測定による吸熱曲線を示すグラフであ
る。第2図は本発明に用いられる定着ローラー対の構成
を示す概略図である。 1・・・加熱定着ローラー、4・・・加熱手段。 3a、 3b−−・芯金、 4a、 4b・・
・弾性層。 5a、 5b・・・離型性樹脂表面層。 6・・・加圧ローラー、 7・・・記録材。 8・・・未定着物
Claims (2)
- (1)未定着トナーを記録材に定着するために、定着ロ
ーラー対間で記録材を挟圧搬送する定着方法において、 1)示差走査熱量測定で100〜200℃の範囲に融解
吸熱ピークを有する第1成分、30〜100℃の範囲に
融解吸熱ピークを有し、かつ吸熱曲線と基線とで囲まれ
る閉曲線の占有する面積のうち60℃以下の部分が30
%以下である第2成分、結着樹脂および着色剤を少なく
とも含有するトナーによって潜像を現像し、記録材に転
写し、 2)定着ローラー対のうち、未定着トナーと接する側の
加熱定着ローラーが、比較的薄い弾性層の上に該弾性層
より薄い離型性樹脂表面層を有し、内部に加熱手段を備
え、加圧ローラーが、定着ローラーの弾性層より厚い弾
性層の上に該厚弾性層より薄い離型性樹脂表面層を有し
、定着ローラーの離型性樹脂表面層の厚さが加圧ローラ
ーの離型性樹脂表面層の厚さより大である定着ローラー
対を用いて定着することを特徴とする熱ローラー定着方
法。 - (2)定着ローラーの弾性層がフッ素ゴムまたはシリコ
ーンゴムから、離型性樹脂表面層がフッ素樹脂から形成
され、加圧ローラーの弾性層がフッ素ゴムまたはシリコ
ーンゴムから、離型性樹脂表面層がフッ素ゴムとフッ素
樹脂の混合物から形成されたものである特許請求の範囲
第1項記載の熱ローラー定着方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61271796A JPS63125950A (ja) | 1986-11-17 | 1986-11-17 | 熱ロ−ラ−定着方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61271796A JPS63125950A (ja) | 1986-11-17 | 1986-11-17 | 熱ロ−ラ−定着方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63125950A true JPS63125950A (ja) | 1988-05-30 |
Family
ID=17504972
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61271796A Pending JPS63125950A (ja) | 1986-11-17 | 1986-11-17 | 熱ロ−ラ−定着方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS63125950A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02293867A (ja) * | 1989-05-09 | 1990-12-05 | Canon Inc | 画像形成方法 |
JPH0364763A (ja) * | 1989-08-03 | 1991-03-20 | Canon Inc | カラートナー |
JPH0364764A (ja) * | 1989-08-03 | 1991-03-20 | Canon Inc | カラートナー |
JPH0391764A (ja) * | 1989-09-05 | 1991-04-17 | Tomoegawa Paper Co Ltd | 静電荷像現像用トナー |
JPH06324513A (ja) * | 1993-05-12 | 1994-11-25 | Tomoegawa Paper Co Ltd | 電子写真用トナー |
-
1986
- 1986-11-17 JP JP61271796A patent/JPS63125950A/ja active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02293867A (ja) * | 1989-05-09 | 1990-12-05 | Canon Inc | 画像形成方法 |
JPH0364763A (ja) * | 1989-08-03 | 1991-03-20 | Canon Inc | カラートナー |
JPH0364764A (ja) * | 1989-08-03 | 1991-03-20 | Canon Inc | カラートナー |
JPH0391764A (ja) * | 1989-09-05 | 1991-04-17 | Tomoegawa Paper Co Ltd | 静電荷像現像用トナー |
JPH06324513A (ja) * | 1993-05-12 | 1994-11-25 | Tomoegawa Paper Co Ltd | 電子写真用トナー |
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