JPH02161458A - 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】 し産業上の利用分野］ 本発明は、電子写真、静電印刷、磁気記録などにおける
、トナーにより形成された顕画像を記録材に定着させる
定着方法および該定着方法に用いられるトナーに関する
。

［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。

またＵＳＰ　３，５７８，７９７号明細書に記載された
。所謂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８］ 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、所謂オフセント現象を防止する
ために、加熱ローラー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厘
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ツタりす
ル、マタ、ＵＳＰ　３，５７８，７９７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１本発明の目的は、本発明中で提供される加熱定着
方法において奸才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。

更に未発Ｉｊｌ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１ 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ｆ＆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８３
−１２０Ｈ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、結着樹脂、着色剤を主成
分とする芯粒子表面を樹脂で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）前記結着樹脂が、 Φエーテル化ビスフェノール類ト、 ＠全酸成分中３０ｓｔｏｌｅ％以りの芳香族ジカルボン
酸類と、 θ＋酸１７１に対し５〜４０重ｒ％のアルケニルを換ジ
カルボン酸類及び／又はアルキル置換ジカルボン酸類と
、 （ニ）３価以上のポリカルボン酸類及び／又は３価以−
Ｌのポリオール類 とからなる酸価５〜６０のポリエステル樹脂と該樹脂に
対して０．２〜６重量％の２価以上の金属を含む有機金
属化合物とを含有し、高架式フローテスターによる溶融
粘度η′が５０％流出点において１０３〜１０５ポイズ
であり、かつその溶融粘度の自然対数２ｎη′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１．０Ｊｎ（ｐｏｉｓｅ）／℃以下である特性を有す
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月
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、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
ルつフィルムを介して記録材を該加熱体に密ｎ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、該トナーが結
着樹脂２着色剤を主成分とする芯粒子表面を樹脂で被覆
したカプセルトナーであって、該結着樹脂が、 ■エーテル化ビスフェノール類と ＠全酸成分中３０＋１ｏｌｅ％以七の芳香族ジカルボン
酸類と、 Ｏ全ｍ埴に対し５〜４０重量％のアルケニルは換ジカル
ボン酸類及び／又はアルキル置換ジカルボン酸類と ０３価以−Ｌのポリカルボン酸類及び／又は３価以−Ｌ
のポリオール類 とからなる酸価５〜６０のポリエステル樹脂と結着樹脂
に対して０．２〜６重量％の２価以上の金属を含む有機
金属化合物とを含有し、高架式フローテスターによる溶
融粘度η′が５０％流出点において１０３〜ｌＯ５ポイ
ズであり、しかもその溶融粘度の自然対数ハη′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１．Ｏｒ！ｎ（ｐｏｉｓｅ）／℃以下であることを
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一つの特徴は、芯材結
着樹脂がエーテル化ジフェノール類と、芳香族ジカルボ
ン酸類とを基本骨格とし。

３価以上のポリカルボン酸類及び／又は３価以上のポリ
オール類により、ポリマー骨格を網状化し、さらにポリ
マー骨格中にアルケニル置換ジカルボン酸類及び／又は
アルキル置換ジカルボン酸類をソフトセグメントとして
導入した酸価が５〜６０のポリエステル樹脂と、該樹脂
に対して０．２〜６重陽％の２価以上の金属を含む有機
金属化合物とを少なくとも含有することであり、これに
より低消費電力でトナーを記録材に加熱定着することが
できる。

前述のソフトセグメントが全Ｓ量に対し５重量％未満の
ときは加熱定着のための消費電力が増大【７、逆に４０
玉量％を上回る場合は、加熱定着時におけるオフセット
性が劣る可能性がある。

ポリマー骨格の網状化成分であるポリカルボン酸類はポ
リ１ステル中に５〜３０重量％含まれていることが好ま
しく、ポリオール類は５重量％を越えな、いで含まれる
ことが好ましい。

ポリカルボン酸類とポリオール類の合計が４０瓜量％以
Ｅでは、トナーの製造Ｊｌ程における粉砕コストが上昇
するとともに当然のことながらトナーを加熱定着するた
めにより多くのエネルギーが必要となる。

逆にポリカルボン酸類、ポリオール類の合計量がポリエ
ステル中で１０ｉ−１％を下まわると、加熱定着工程で
トナーの過剰溶融の傾向が現われはじめ、５１亀％以下
では完全に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。

さらに本発明のポリエステルの主要成分中庸成分として
は、全醸成分生の３０腸ｏ１ｅ％以上より好ましくは４
０ｍｏｌｓ％以上が芳香族ジカルボン酸類であること、
アルコール成分としては全アルコール成分中、　８０１
１０１［４％以上より好ましくは９０ｍｏｌｅ％以上が
エーテル化ビスフェノール類であることがトナーとして
の耐久性等から必要である。

また、Ｊ：、述のポリエステル樹脂を結着樹脂と１７、
トナーを製造する際の熱混練工程で有機金属化合物を少
量添加することで、本発明の加熱定着方法において、特
にトナーの過剰溶融を効果的に防ぎ転写紙中への浸みこ
み、衷移りや溶融トナーの広がりにより画像ニジミ等の
欠点を有効に阻止できることが判明した。

本発明者らの検討によると、ポリエステル樹脂の構成原
料中の網状化成分によるものとは異なり、金属イオンに
より“弱い架橋構造”をトナーにもたらし、定着に要す
る消費電力の増大が極めて少なくてすむ、但し、本発明
による有機金属化合物の上述の効果は、ポリエステル樹
脂中の芳香族性成分が多いもの程、又５ポリニス戸ル樹
脂の酸価が５〜６０の範囲で該金属化合物の添加量がよ
り少量で済み消費電力の増大という欠点を併発しない。

従って、本発明における該金属化合物の添加量はポリエ
ステル樹脂に対して０．２〜６重量％が好ましくより好
ましくは、１〜５重量％である。

０．２％以ドでは実質的な効果はなく、６重量％以上で
は無機性充填剤を多量に添加したときと同様トナー自体
の熱容量の増大による定着時における消費電力の増大を
招く。

本発明の加熱定着方法の構成上、さらにもう＝−゛つの
特徴は、上述の特定のポリエステル４＃脂を主結着樹脂
として、少なくとも上述の有機金属化合物を含有して得
られた結着樹脂の熱高架式フローテスターによる溶融粘
度η′が５０％流出点において１０３〜ｌＯＳポイズで
あり、かつその温度範囲での溶融粘度の自然対＊Ｒｎη
′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１．０ｊｌｒ＋（ｐｏｉｓｅ）／　’０以下で
あることで、より低消費電力でフィルムにオフセットす
ることなく、トナ・−を記録材に定着することができる
。

本発明の溶融粘度の測定は、第１図に示す如き高架式フ
ローテスター（島律フローテスターＯＦＴ−５００形）
を用いて行った。加圧成形器を用いて成形した１、５　
ｇの試料を一定温度下でプランジャーにより１０ｋｇＦ
の荷重を与え直径１ｍ腸長さ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）を測定する。

この流出速度を各温度（２，５℃間隔）にそれぞれ測定
し、この値より見掛けの粘度η′を次式により求めるこ
とができる。

但し、 η′　二見掛けの粘度（ｐｏｉｓｅ） Ｔω′：管壁の見掛けのずり反応（ｄｙｎｅ／ａｍ２）
Ｄω′：管壁の見掛けのずり速度（１／５ｅｅ）Ｑ　：
流出速度（ｃｍ３／５ｅｃ＝　＊１’／ｓｅｅ）Ｐ　：
押出圧力（ｄ７ｎｅ／ｃｍ２）　［ｌＯｋｇｆ−９８０
Ｘ　１０’　ｄｙｎｅｌＲ＝ノズルの半径（Ｃ鳳）　［
０，１ｃ謬］Ｌ　：ノズルの長さ　（ｃｍ）　［０，１
ｃａｌ当該フローテスターから得られた見掛は粘度η′
の自然対数を温度（”０）に対してプロットし、５０％
流出点の温度における傾きを算出した。

なお、５０％流出点とは、該フローテスターにより行い
、該試料を昇温速度４℃／ｓｉｎで加熱しながら１０ｋ
ｇ４の荷重を加え、そのノズルよりの流出量が５０ｗｔ
％となる時点の温度である。

本発明において５０％流出点における粘度の°゛傾き”
とは、第５図に示されるように、５０％流出点の温度（
ｔｓｏ）をはさむ溶融粘度の測定点（ｔｃおよびｔｄ）
のさらに外側の測定点（ｔａおよびｔｂ）におけるプロ
ットを直線で結び、傾きロープの“傾き″として近似し
て用いている。

（ただしｌｎη′ａはｔａ（’ｃ）における粘度の自然
対数をとった値を示し、　Ｉｎη′ｂはｔｂ（’Ｃ）に
おける値を示す。また測定は５℃おきに測定した。）本
発明の加熱定着方法において結着樹脂の“粘度”および
“傾き”は、各々の結着樹脂に特有のものであり、結着
樹脂粘度の温度に対する感応性を示すもので、定着画像
形成時における結着性やトナー粒子変形に関与する。特
にフィルムを用いた定着法においては、定着プロセスと
の相関性が犬である。溶融粘度が高い場合（１０５ポイ
ズ以上）は加熱定着時の粒子変形が起きにくく粘着性も
増大しないため定着不良の原因となり、これを補うため
には多大なエネルギーが必要となる。また逆に低い場合
（■０３ポイズ以下）は、転写紙上でのにじみ、あるい
は転写紙中への浸み込みが発生し易い、また“傾き”が
大きくなりすぎると（１，０ｌｎ（ｐｏｉｓｅ）／’Ｃ
以上）、粒子が温度に感応し急激な粘度変化を示すため
、定着温度のラチチュードを十分にとることができず定
着不良やしみ込みが発生し易い、さらには、定着処理速
度（層間／５ｅａ）に対する依存性が大きくなる。また
この“傾き”は定着時における粒子溶融後の冷却時の粘
度変化にも関かするものであり、′傾き”が大きい場合
には、フィルムへのオフセット現象が増大する。

本発明に適用される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（６）−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）
フロパン、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、ポリオキンエチレン（２）−２・６−ジクロロ−
４−ヒドロキシフェニル、２′・３′・６′−トリクロ
ロ４′−とドロ午ジフェニルメタン、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）フロパンである。

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
ニド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・θ−ジブロモー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−ビス（２・６−ジフルオロ−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
（ｌ・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・６−ジクロロフェニル
）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芳香
族系カルボン酸類としてはテレフタル酸、イソフタル酸
、フタル醜、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、！
・２−ジフェノキシエタン−ｐ−ｐ−ジカルボン酸等が
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等が挙げられる。

また、本発明のポリエステル樹脂の構成Ｒ料であるアル
ケニル置換ジカルボン酸あるいはアルキル置換ジカルボ
ン酸としては、炭素数が６〜１８のフルケニル基あるい
はアルキル基が置換されたマレイン酸、フマル酸、アジ
ピン酸、コハク酸、グルタル酸、セパチン酸、アゼライ
ン酸及びそれらの無水物、エステル化物等が挙げられる
。

特にｎ−ドデシルコハク酸、インドデセニルコハク酸、
ｎ−ドデシルコハク酸、イソ−ドデシルコハク酸、イソ
−オクチルコハク酸、ｎ−オクチルコハク酸、ｎ−ブチ
ルコハク酸等が好ましい。

本発明のポリエステル樹脂の構成原料である３価以上の
ポリカルボン酸類としてはトリメリット酸、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、ｌ・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、ｌ
・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、■・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、エステル化物子が使用できる。３価以上のポ
リオール類とじてはソルビトール、ｌ・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−メシタトリオール、グリ
セリン、２−メチルプロパントリオール、２−メチル−
１・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！・２・３−ブタントリオ
ール、トレオト２・３−ブタントリオール等が挙げられ
る。

本発明トナーに使用可能な有機金属化合物としては２価
以上の金属を含有する有機性の塩類ないしは錯体類があ
げられる。有効な金属種としてはＡＣＢａ、　Ｃａ、　
Ｃｄ、　Ｃｏ、　Ｏｒ、　Ｃｕ、　Ｆｅ、　Ｈｇ、　Ｎ
ｇ、　Ｍｎ。

Ｍｉ、　Ｐｂ、　Ｓｎ、　Ｓｒ、　Ｚｎ等の多価性のも
のがあげられる。有機金属化合物としてはＬ記金届のカ
ルボン酸塩、アルコキシレート、有機金属錯体、キレー
ト１ヒ合物が有効で、その例としては、酢酸亜鉛、酢酸
マグネシウム、酢酸カルシウム、酢酸アルミニウム、ス
テアリン酸マグネシウム、ステアリン酸カルシウム、ス
テアリン酸アルミニウム、アルミニウムイソプロポキシ
ド、アルミニウムアセチルアセテート、ｆｉ（ＩＩ）ア
セチルアセトナート、３．５ジターシャリ−ブチルステ
アリン酸クロム等があり、特にアセチルアセトン金属錯
体、サリチル酸系金属塩が好ましい。

本発明に使用される結着樹脂中には、Ｌ記構成材料から
なるポリエステル樹脂以外に、該ポリエステル樹脂の含
有績より少ない割合でしかも高架式フローテスターによ
る溶融粘度η′が５０％流出点において１０３〜１０５
ポイズから逸脱せず、しかもそ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１．０ｆｎ（ｐｏｉｓｅ）／　”０
を越えないように、例えば、スチレンを１体とするビニ
ル系樹脂、スチレン−ブタジェン樹１危、シリコーン樹
脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂
、ポリビニルブチラール樹脂、ロジン、変性ロジン、テ
ルペン樹脂、フェノール樹脂、脂肪族又は脂環族炭化水
素樹脂、芳香族系石油樹脂、塩素化パラフィン、パラフ
ィンワックス等を含有させてもよい。

本発明のカプセルトナーの芯材中には必要に応じて各種
離型剤を含有させても良い０例えばポリフッ化エチレン
、ツー、素樹脂、フッ素化炭素油、シリコーンオイル、
低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレン等がト
ナーに対して０．１〜１０重量％の添加量で用いられる
。

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Ｓ）ｌ、ファースト
・エローＧ、ベンジジン・二ロー、ピグメント・二ロー
、インドファーストオレンジ、イルガジン・レッド、パ
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ＦＲＲ、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、ブリリャント・グリーンＢ、フタロシア
こングリーン、オイルイエローＣＧ、ザポン・ファース
ト二ロ一〇〇Ｇ、カヤセットＹ　９Ｂ３　、カヤセット
ＹＧ、スミブラストオレンジ〇〇、　ｆボンファースト
オレンジＲＲ，オイル・スカーレット、スミブラストオ
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、アイゼンスビロン・レッド・ＥＩＥ
Ｈ、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重縫％が良い。

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錬し、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２０μ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０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玉合法、米国特許部
３，３３８，９９１号明細書、同第３，３２３８４８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。

殻材としては、公知の樹脂が使用可能である。

例えば、次の様なモノマー類から成る樹脂がある。スチ
レン、Ｐ−クロルスチレン、Ｐ−ジメチルアミノ−スチ
レンなどのスチレン及びその置換体；アクリル酸メチル
、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、メタクリル酸
メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、メ
タクリル酸Ｎ、Ｎ−ジメチルアミノエチルエステルなど
のアクリル酸あるいはメタクリル酸のエステル；無水マ
レイン酸あるいは無水マレイン酸のハーフエステル、ハ
ーフアミドあるいはジエステルイミド、ビニルピリジン
、Ｎ−ビニルイミダゾールなどの含窒素ビニル；ビニル
ホルマール、ビニルブチラールなどのビニルアセタール
；塩化ビニル、アクリロニトリル、酢酸ビニルなどのビ
ニル七ツマー；塩化ビニリデン、フッ化ビニリデンなど
のビニリデンモノマー；エチレン、プロピレンなどのオ
レフィンモノマーである。また、ポリエステル、ポリカ
ーボネート、ポリスルホネート、ポリアミド、ポリウレ
タン、ポリウレア、エポキシ樹脂、ロジン、変成ロジン
、テルペン樹脂、フェノール樹脂、脂肪族又は脂環族炭
化水素樹脂、芳香族系石油樹脂。

メラミン樹脂、ポリフェニレンオキサイドのようなポリ
エーテル樹脂あるいはチオエーテル樹脂。

などの単独重合体、あるいは共重合体、さらにはそれら
の混合物が使用できる。

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２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、
アクリル樹脂等でニー°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
原稿蔵置台で、矢印ａ方向に往復動して原稿を走査する
。原稿蔵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ｔＬｔ１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上に一様に帯電を行
う、この帯電器５により一様に帯電されたドラム４は、
Ｓ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、カセット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、シートＰ上に転写される。その後、公知
の分ａ　＝Ｔ＝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ｌＯによって定着部ｆｉｌｌ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図に本発明の定着装置１１の拡大図を示す。

２０は装ご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１．０■膳、巾１０鳳層、長手長２
４０■のアルミナ基板２１に抵抗材料２２を巾１．０ｍ
ｍに塗工したもので長手方向両端より通電される。

通電はＤＣ１００Ｖ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、そのパルス巾を変
化させて与える。略パルス巾は０．５ｓｓｅｃ〜５　ｒ
ａｓｅｃ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〒Ｉの場合、抵抗材料２２
に対向するフィルム２４の表面温度〒２は〒１よりも約
１０〜３０℃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２０℃層の耐熱フィル
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添加した離型層を１０絡■
コートしたエンドレスフィルムである。一般的には総厚
１００μより好ましくは４０℃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２９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」二はエンドレスベルトで説明したが第３図（ｂ）の
如く、シート送り出し軸３１及び巻取り輌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、　ＦＡ
Ｘ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。

未発ＩＪ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
１００℃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１０〜１５層ｇ採取し窒素雰囲気下
で室温から２００℃まで昇温速度１０℃／■ｉｎ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℃／ｓｉｎ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（Ｔｏ）と定義する。

（以下余白） ［実施例Ｊ 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芯材結着樹脂としたカプセ
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０部数は重量部を意味する。

（ポリエステル樹脂ａの製造例） 以に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文官着の４つ［」丸底フラス
コに入れた０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ドを加え２１
０℃に保ち１２時間共縮合反応させポリエステル樹脂ａ
を得た。

上記ポリエステル樹脂１００部と有機金属化合物（３，
５ジタ一シヤリブチルサリチル酸クロム錯体）２部を混
合し、２軸混練押出機により溶融混、＊（混練温度１８
０℃）し、ポリエステル樹脂ａを得た。この樹脂の高架
式フローテスター測定による５０％流出点での粘度は１
．３Ｘ１０４ポイズ、粘度の自然対数の温度に対する傾
きは０゜ｌ　１ｆｎ（ρ０ｉｓｅ）／℃であった・ （ポリエステル樹脂すの製造例） 以上を構成原料とする以外は、上記ポリエステル樹脂と
同様にしてポリエステル樹脂を得た。この樹脂の酸価は
２１．５であった。

次に、この上記ポリエステル樹脂１００部と有機金属化
合物（アセチルアセトン鉄）３部を混合し、２軸混練押
出機により溶融混線（混練温度１６０℃）し、ポリエス
テル樹脂すを得た。この樹脂の高架式フローテスター測
定による５０％流出点での粘度は８．８Ｘ１０３　ポイ
ズ、粘度の自然対数の温度に対する傾きは、０．１２１
’ｎ（ｐｏ　１ｓｅ）／”Ｃであった。

（サンプルＡ） Ｅ述の製造例によるポリエステル４ｍＪｆｌａ　　１０
０部、磁性体６０部を溶融混練、粉砕分級し平均粒径ｉ
ｏ、昨謙の芯材粒子、を得た。

上記芯材粒子を以下の方法でカプセル化した。

芯材粒子をゼラチンの３％水溶液に分散させ５分間攪拌
することによって膜厚０．８終騰のゼラチン殻物質を形
成セしめた０次いでこの分散液を濾過しエタノールで洗
浄乾燥することによって芯材のまわりに中間層を得た。

得られた粒子１００部を以下の組成の溶液に分散した。

ト記芯材粒子を以Ｆの方法でカプセル化した。

この分散液をスプレードライヤー（入口温度１５０℃、
出口温度１００℃、風量１０ｍ／ｗｉｎ　、　２流体ノ
ズル型）を用いてカプセル化を行った。この得られたカ
プセルトナー１００部にコロイダルシリカ０．６部を外
添混合してサンプルＡを得た。

（サンプルＢ） 上述の製造例によるポリエステル樹脂ｂ１００部、磁性
体６０部を溶融混線、粉砕分級し、平均粒径１１．０μ
膿の芯材粒子を得た。

この芯材粒子をサンプルＡと同様にカプセル化した。こ
こで得られたカプセルトナー１００部に対してコロイダ
ルシリカ０．５部を外添混合した。

これをサンプルＢとする。

（サンプルＣ） ポリエステル樹脂８１００部、ピグメントブルー４部を
サンプルＡと同様に混練、粉砕１分級を行い平均粒径１
１．２ｐの芯材粒子を得た。

上記成分を有した芯材粒子分散液を調合した。

この分散液に２８％アンモニア水溶液を漸次滴下し、系
のｐＨがアルカリ性となるまで滴下しカプセル化を行っ
た。この際、槽内の温度は１５℃２回転数４００Ｏｒｐ
ｍ　　（オートホモミキサー）で行った。

次いでか過、乾燥を行いカプセルトナーを得た。

このカプセルトナー１００部に対してコロイダルシリカ
０．５部を外添混合しサンプルＣとした。

サンプル０１０部に対して樹脂コートフェライトキャリ
ア１００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℃、加
熱部の抵抗材料の消費電力は１５０Ｗ加圧ローラーの総
圧は７　ｋｇ、加圧ローラーとフィルムのニップは３ｉ
＋ｍ、定着処理速度（ｐ、ｓ、）１００ｍｍ／ｓｅｃ、
に設定し、耐熱シートとしては、記録材との接触面にＰ
ＴＦＨに導電性物質を添加した低抵抗の離型層を有する
厚さ２０＃Ｌ腸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を重版の複写機Ｃａｎｏｎ　ＮＰ−１２１５
（キャノン■製）の定着窓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Ｊ機を
用い上記条件にて定着試験を行なった。

転写材としては重版のキャノンニュードライペーパー（
キャノン版売社製）　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／ｃ膳２の荷重をかけたシルポン紙で摺擦し
、摺擦前後の画像濃度低下率（％）で表わした０画像濃
度の測定にはマクベス反射濃度計を用いた。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１〕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２〜５％（Ｖ均３．１％）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−Ｆ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）にしだオーブン中に
、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３層■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
取付はロール回転子昇温させたところ、４分後でもその
表面温度は１５０℃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９００Ｗ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３〜７％（平均４．８％）と実施例１に比べ多少劣る
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、３５００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晴付着していた
。

〈実施例２〉 実施例１において定着処理速度を１３０ａ＋ｓ／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１９０℃になるように設定した。この時、加熱体の表
面温度が１８０℃に達するまでに要した時間は約１．７
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１３０ｍｍ
／ｓｅａに変え、さらにローラー表面温度を１９０℃に
設定した。この時ローラー表面温度が１９０℃に達する
までに要した時間は約３０ｓｅｃ、プラス若干時間であ
った。

結果をＴａｂｌｅ、　ｌ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丁ａｂｌｅ、　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、　ｌ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、　ｌ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。

ａｂｌｅ 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。

丁１；加熱体温度 丁２；フィルム表面温度 ’ｈ：’Ａｍ時のフィルム表面温度

【図面の簡単な説明】

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）結着樹脂、着色剤を主成分とする芯粒子表面を樹
   脂で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）前記結着樹脂が、 （イ）エーテル化ビスフェノール類と、 （ロ）全酸成分中３０ｍｏｌｅ％以上の芳香族ジカルボ
   ン酸類と、 （ハ）全酸量に対し５〜４０重量％のアルケニル置換ジ
   カルボン酸類及び／又はアルキル置換ジカルボン酸類と
   、 （ニ）３価以上のポリカルボン酸類及び／又は３価以上
   のポリオール類 とからなる酸価５〜６０のポリエステル樹脂と該樹脂に
   対して０．２〜６重量％の２価以上の金属を含む有機金
   属化合物とを含有し、高架式フローテスターによる溶融
   粘度η′が５０％流出点において１０＾３〜１０＾５ポ
   イズであり、かつそ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１．０ｌｎ（ｐｏｉｓｅ）／℃以下である特性を
   有す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を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。
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、該トナーが結
   着樹脂、着色剤を主成分とする芯粒子表面を樹脂で被覆
   したカプセルトナーであって、該結着樹脂が、 のエーテル化ビスフェノール類と、 （ロ）全酸成分中３０ｍｏｌｅ％以上の芳香族ジカルボ
   ン酸類と、 （ハ）全酸量に対し５〜４０重量％のアルケニル置換ジ
   カルボン酸類及び／又はアルキル置換ジカルボン酸類と
   、 （ニ）３価以上のポリカルボン酸類及び／又は３価以上
   のポリオール類 とからなる酸価５〜６０のポリエステル樹脂と該樹脂に
   対して０．２〜６重量％の２価以上の金属を含む有機金
   属化合物とを含有し、高架式フローテスターによる溶融
   粘度η′が５０％流出点において１０＾３〜１０＾５ポ
   イズであり、かつそ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１．０ｌｎ（ｐｏｉｓｅ）／℃以下であることを
   特徴とする加熱定着用カプセルトナー。