JPH02163750A - 加熱定着方法及び該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】

［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カプセルトナー
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贋を有し
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号記載のベルト定着方
式が知られている。 ［発明が解決しようとする課！！１１ 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）配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熱ローラ
ーへのトナーの転移所謂オフセッ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量を大
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ったりする
。またＵＳＰ３．５７８．７９７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＋１１．　（
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、本発明の目的は本発明中で提供される加熱定着方
法において好ま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。 更に本発明の別の目的は高温の回転ローラーを使用しな
いことで、耐熱製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及び作用］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
熱製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、ウェイト時間が短く低消費
電力の画像形成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６３−１２０６９においては
、トナーの顕画像を耐熱製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、該耐熱製シートが耐熱層と
雌型贋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。 本発明は、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、樹脂および着色
材料を主成分とする芯粒子を結着樹脂を殻材として被覆
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）該殻材結着樹脂が少なくともα不飽和不飽和エチレ
ン系モノマーの一種以上から成る重合体と有機金属化合
物とを反応せしめて得られた重合体を含有するカプセル
トナーを用い、 ｂ）固定された加熱体と、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、該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。 さらに本発明は、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右いて、該
トナーが樹脂および着色材料を主成分とする芯粒子を結
＠樹脂を殻材として被覆したカプセルトナーであって、
該結着樹脂が、少なくともα不飽和不飽和エチレン系モ
ノマーから成る重合体と有機金属化合物とを反応せしめ
て得られた重合体を含有す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。 本発明の構成上の特徴は、本発明中で適用されるカプセ
ルトナーの殻材樹脂が、少なくともα。 β−不飽和エチレン系モノマーの一種以上から成る重合
体と有機金属化合物とを反応せしめて得られた重合体を
含有することである。このようなトナーでは結！樹脂が
有機金属化合物と反応して一種の架橋を施された状態に
なり、耐オフセット性が著しく向上する。しかるに定着
温度は対応する未反応重合体を使用してトナーを作成し
た時とほぼ同等の定着温度を示す。 即ち、有機金属化合物による軽度な架橋を有する重合体
を用いることで、架橋された重合体を用いる場合に定着
に大きなエネルギーを要するという欠点を克服しつつ耐
オフセット性を向上させることが可能となる。また常温
での機械的性質も改良され、耐衝撃性・強靭性に優れそ
の結果帯電特性が安定化し、トナーとしての現像特性が
改善される。 本発明に適用されるカプセルトナーの殻材を構成するα
不飽和不飽和不飽和エチレン系−ツマ−は、例えば、ス
チレン、α−メチルスチレン。 ｐ−クロルスチレンなどのスチレン及びその置換体、ア
クリル酸、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アク
リル酸ブチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸アクチ
ル、アクリル酸フェニル２メタクリル酸、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
タクリル酸オクチル、アクリロニトリル、メタクリロニ
トリル、アクリルアミド等のような二重結合を有するモ
ノカルボン酸もしくはそのＷ換体、例λばマレイン酸、
マレイン酸ブチル、マレイン酸メチル。 マレイン酸ジメチルなどのような二重結合を有するジカ
ルボン酸及びその置換体、例えば塩化ビニル、酢酸ビニ
ル、安息香酸ビニルなどのようなビニルエステル類、ｆ
ｌｉＩＩ久ばビニルメチルケトン、ビニルエキシルケト
ンなどのようなビニルケトン顕、例久ばビニルメチルエ
ーテル、ビニエチルエーテル、ビニルイソブチルエーテ
ルなどのようなビニルエーテル類ブタジェン等のビニル
単量体が単独もしくは２種以上用いられる。 本発明中の有機金属化合物と反応する重合体としては、
一般にカルボキシル基、カルボニル基、エーテル基、チ
オエーテル基、アミン基、アミド基などがあり、これら
のうちでもカルボキシル基を含有する重合体が最も良好
な反応性を示す、ビニル系重合体合成用のカルボキシル
基含有モノマーとしては、例えば、アクリル酸、メタク
リル酸、α−エチルアクリル酸、クロトン酸などのアク
リル酸及びそのａ−或はβ−アルキル誘導体。 フマル酸、マレイン酸、シトラコン酸などの不飽和ジカ
ルボン酸及びそのモノエステル誘導体などがあり、この
ようなモノマーを単独或は混合して、ｎ述したα不飽和
不飽和エチレン系の他のモノマーと共重合させることに
より所望の重合体を作ることができる８重合体中に含ま
れるカルボキシル基含有モノマーの割合としては、０．
１〜３０３１量％が良好な結果を与え、０．５〜２０重
量％の範囲にあると、特に好ましい結果が得られる。 本発明で使用する有機金属化合物としては、次の金属イ
オンを含むものが使用でき、金属イオンとしては１価以
上の原子価を有する金属のイオンがある。適当な１価金
属イオンにはＮａ”、Ｌｉ、’、（：ｓ’Ａｇ”、Ｈｇ
’、Ｃｕｏなどがあり、適当な２価金属イオンはＢｅ１
（１，Ｍｇ１６．ＣａｌｏＨｇ”、Ｓｒ”、ＰｂＩ２．
Ｆｅ”、Ｇｏ””　Ｌ　’　”　、　Ｚｎ　＊　Ａなど
である。また、適当な３価の金属イオンには＾ｌ”、Ｓ
ｃ”＋ＦＬ”’、（：ｏ”、Ｃｒ”、Ｙ”などがある、
上記のような金属イオン化合物のうちでも分解性のもの
ほど、良好な結果を与λる。これは分解性のものの方が
、化合物中の金属イオンがより容易に重合体中のカルボ
キシル基と結合しやすいためと推察される。 有機金属系の化合物は重合体との相溶性や分散性に優れ
、金属イオンによる架橋が重合体中でより均一に進むた
めに、より優れた結果を与える。 さらに上記のような有機金属化合物のうちでも、特に、
気化性や昇華性に富む有機化合物な配位子や対イオンと
して含有するものが有用である。金属イオンと配位や対
イオンを形成する有機化合物のうちで上記のような性質
を有するものとしては、例久ば、サリチル酸、サリチル
アミド、サリチルアミン、サリチルアルデヒド、サリチ
ロサリチル酸、ジターシャリブチルサリチル酸などのサ
リチル酸及びその誘導体、例えば、アセチルアセトン、
プロピオンアセトンなどのβ−ジケトン類、などがある
。 本発明においては、有機金属化合物の大部分は前記重合
体と反応しない、それゆえ、本発明のトナー中に含有せ
しめる有機金属化合物の量は、過剰に必要であり、また
、それは化合物の種類によって異なるものであるが概ね
、未反応の金属化合物も含めて、重合体１００重量部に
対して０．０１〜２０重量部含まれていることが好まし
く、０．１−１０重量部を用いると、特に優れた結果が
得られる。 本発明でのビニル系重合体と金属化合物との反応は、上
記のような金属化合物を反応性の重合体とともにロール
ミルで混練するときに反応させる方法や、反応性の重合
体の熱キシレン溶液中に金属化合物を加えて反応させる
方法などがある２反応後の後処理工程を考慮に入れると
、溶融混線法による反応が本発明に最も相応しい、その
反応によって先に重合体反応物を作製してバインダーと
した後に、他のトナー材料と共にトナーを作製しても良
いし、上記反応自体をトナー製造工程中のトナー材料の
加熱混線時に行なわせても良い。 また、本発明のトナーは上記のような重合体を主要崩脂
成分とするものであり、必要に応じて他の重合体、樹脂
類を混合して使用することができる。混合して使用でき
る他の樹脂類としては、モノマー成分としてカルボキシ
基を含有しないモノマーかうなるビニル系重合体及びモ
ノマー成分としてビニルモノマーを含有しないもの、例
えば、ポリスチレン、ポリ−ｐ−クロルスチレン、ポリ
ビニルトルエンなどのスチレン及びその置換体の単重合
体：スチレン−ｐ−クロルスチレン共重合体、スチレン
−ビニルトルエン共重合体、スチレン−ビニルナフタリ
ン共重合体、スチレン−アクノル酸エステル共重合体、
スチレン−メタクリル酸エステル共重合体、スチレン−
α−クロルメタクリル酸メチル共重合体、スチレン−ア
クリロニトリル共重合体、スチレン−ビニルメチルエー
テル共重合体、スチレンビニルエチルエーテル共重合体
、スチレン−ビニルメチルケトン共重合体。 スチレン−ブタジェン共重合体、スチレン−イソプレン
共重合体、スチレン−アクリロニド・リルーインデン共
重合体などのスチレン系共重合体：ポリエチレン、ポリ
プロピレン、ポリ塩化ビニル、フェノール樹脂、天然樹
脂変性フェノール樹脂、天然樹脂変性マレイン酸樹脂、
アクリル酸エステル樹脂、メククリル酸エステル樹脂、
ポリ酢酸ビニール、シリコーン樹脂、ポリエステル樹脂
、ボリウレクン、ポリアミド樹脂、フラン樹脂、エポキ
シ樹脂、キシレン樹脂、ポリビニルブチラール、テルペ
ン樹脂、クロロインデン樹脂、石油系樹脂、などが使用
できる。 本発明の加熱定着方法に用いられるトナーはカプセル型
トナーである。一般にカプセル型トナーは樹脂、着色剤
等を含有する芯材を殻材で被覆した形態をとっており、
均一な殻材被覆により流動性や帯電特性にすぐれている
。また殻材で保護されているためブロッキング性、保存
性にすぐれ、より低温で軟化する物質を芯材に含有させ
ることが可能であり、定着性が向上し、さらには実寅的
な定着温度を下げることが可能である。 本発明のカプセルトナー芯材に用いる樹脂材料としては
、種々の公知の樹脂から単独又は混合、あるいは反応さ
せて用いる事ができる。たとえばポリスチレン及びその
置換体の単重合体：スチレン−アクリル酸エステル共重
合体、スチレン−メタクリル酸エステル共重合体、スチ
レン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ブタジェ
ン共重合体、スチレン−イソプレン共重合体、スチレン
−アクリロニドチル−インデン共重合体などのスチレン
系共重合体；アクリル樹脂、メタクリル樹脂、シリコー
ン樹脂、ポリエステル樹脂、フラン樹脂、エポキシ樹脂
、などが例示される５更にはワックス類（密ろう、カル
ナバワックス、マイクロクリスタリンワックスなど）、
高級脂肪酸（ステアリンサン、バルミチン酸、ラウリン
酸など）、高級脂肪酸金属塩（ステアリン酸アルミニウ
ム、ステアリン酸鉛、ステアリン酸バリウム、ステアリ
ン酸マグネシウム、ステアリン酸亜鉛、バルミチン酸亜
鉛など）、高級脂肪酸誘導体（メチルヒドロキシステア
レート、グリセロールモノヒドロキシステアレートなど
）、ポリオレフィン（低分子量ポリエチレン、低分子量
ポリプロピレン、酸化ポリエチレン、ポリイソブチレン
、ポリ４弗化エチレンなど）、オレフィン共重合体（エ
チレン−アクリル酸共重合体、エチレン−アクリル酸エ
ステル共重合体、エチレン−メタクリル酸共重合体、エ
チレン−メタクリル酸エステル共重合体、エチレン−塩
化ビニル共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ア
イオノマー樹脂など）、ゴム類（イソブチレンゴム、ニ
トリルゴム、塩化ゴムなど）、ポリビニルピロリドン、
ポリアミド、クマロン−インデン樹脂、メチルビニルエ
ーテル−無ホマレイン酸共重合体、マレイン酸変性フェ
ノール樹脂、フェノール変性テルペン樹脂などがあり、
これらの中から単独または混合、あるいは反応させて用
いることができる。 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ＳＭ
、ファースト・エローＧ、ベンジジン・エロー、ピグメ
ント・エロー、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ＦＦ
Ｒ、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、ローグミン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、プリリャント・グリーンＢ、
フタロシアニングリーン、オイルイエローＧＧ、ザポン
・ファースト二ロ一〇ＧＧ　、カヤセットＹ９６３、カ
ヤセットＹＧ、スミブラスト・二〇−ＧＧ、ザポンファ
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、
ＢＥ）Ｉ　、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２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重量％が良い、また本発明のカプセルト
ナーの芯材と殻材のどちらかもしくは両方に必要に応じ
て離型剤を含有させることができる１例＾ばポリフッ化
エチレン、フッ素樹脂、フッ素化炭素油、シリコンオイ
ル、低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレン等
が使用できる。添加量は芯材中あるいは殻材中のどちら
か（あるいは両方）によって量は異なるが５通常トナー
に対し０．１〜５０重量％使用することが好ましく、よ
り好ましくはｏ、５−ｚｏ重量％使用することができる
。 本発明のカプセルトナーの芯材は、上記成分を、例えば
ローミルなどにより溶融混練し、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
霧下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。 例えば機械的衝撃力を利用し殻材を芯材表面に固定化す
る乾式カプセル法やスプレードライ法、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、Ｌｎ−
ｓｉｔｕ　１合法、米国特許第３．３３８゜９９１号明
細書、同第３，３２６．８４δ号明細書、同第３゜５０
２．５８２号明細書に記載されている方法なども使用で
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
製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
クリル樹脂等でコートしたキャリア、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１本発明の画像形成装置の一例の概略構造を第１図
に基づいて説明すると、１はガラス等の透明部材よりな
る原稿載置台で、矢印ａ方向に往復動じて原稿を走査す
る。原稿載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、原稿載置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４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
なう、この帯電器５により一様に帯電されたドラム４は
、素子アレイ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、
公知の分離手段によってドラム４から分離されたシート
Ｐは、搬送ガイド１０によって定着装置１１に導かれ加
熱定着処理された後にトレ伺２上に排出される。な右、
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２図に本実施例の定着装置１１の拡大図を示す。 ２０は装置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．ｈｍ　、巾ｌＯ■■、長手長２
４０ｍｍのアルミナ基板２１に抵抗材料２２を巾１．０
ｍｍ１＋：塗工したもので長手方向両端より通電される
１通電はＤＣｌｏｏＶの周ｌＡ２０ａｓｅｃ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、そのパルス中
を変化させて与える。略パルス巾は０．５−ｓｅｃ〜５
ｍ５ｅｃとなる。低熱容量線状加熱体２Ｇにおいて横１
素子２３で検出された温度がＴ、の場合抵抗材料２２に
対向するフィルム２４の表面温度ＴｔはＴ１よりも約１
０〜３０℃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ＴＩは前記温度
Ｔ、とほぼ等しい温度である。 この様にエネルギー、温度ＩＩ＋御された加熱体２０に
当接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２０１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、　ＰＡＦ
等のフッ素樹脂に導電材を添加した離型層を１０鱗−コ
ートしたエンドレスフィルである。 −数的には総厚１００μより好ましくは４０μ未満であ
る。フィルム駆動は駆動ローラー２５と従動ローラー２
６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。 以上はエンドレスベルトで説明したが第２図（ｂｌ　の
如く、シート送り出し軸３１及び巻取り軸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では複写機、プリンター、Ｆａｘ
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。 本発明の加熱定着方法において使用されるトナーは、Ｄ
ＳＣを用い１０℃から２００℃迄の１ｆｆ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
＾Ｓ丁Ｍ　［１−３４１８−１１２に準拠し算出する。 具体的にはトナーを１０〜１５ｍｇ採取し窒素雰囲気下
で室温から２００℃まで昇１速度１０℃／ｗｉｎ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１０℃
に１０分間保持せしめｌＯ℃／＋ｉｎの昇温速度で２０
０℃迄加熱し測定する。−数的には第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（Ｔ、）と定規する。 本発明中で有機金属化合物と反応する重合体は、カルボ
キシル基、カルボニル基、エーテル基、アミノ基、アミ
ド基を含有するモノマーを少なくとも含むα不飽和不飽
和不飽和エチレン系−ツマ−以上から、溶液重合法、乳
化重合法、懸濁重合法、塊状重合法等の重合法により重
合されて得られる。 次に固定化する方法について述べる。トナーにおいては
芯材の破砕片や壁材が遊離したり、一端付着せしめた壁
材が微量でも再遊離することは好ましくないので、確実
に固定化されることが好ましい、粉砕機の構成で、その
粉砕工程部分での粉体の滞留時間を長（する改造を施し
、かつ芯材が粉砕されない範囲の衝撃力と、融着の発生
しない範囲の温度コントロールを行なうことが重要であ
る。−例として、回転するブレードまたはハンマーとラ
イナーの間で衝撃を与えかつリサイクル機構を有する粉
砕機（第３−１図を参照）が有効である。ブレードまた
はハンマーの先端部の周速としては、３０−１３０ｓ／
ｓｅｃ　、好ましくは３Ｏ−１００ｓ／ｓｅｃで固定化
を行い、温度は芯材と壁材の物性により異なるがｌＯ℃
〜１００℃、好ましくは２０〜９０℃、さらに好ましく
は３０℃〜７０℃がよい、衝撃を加える部分の滞留時間
は０．２秒間〜１２秒間が好ましい、ビンミルの場合は
粉体濃度を濃くする必要があるが、第３−１図のタイプ
の機械では、遠心力により処理される粉体がライナー近
傍に集められるのでそのラチチュードはひろい。 茅３−１図及び第３−２図に示す装置は、回転軸３０１
、ロータ３０２１、分散羽根３０３、回転片（ブレード
）　３０４　、仕切円盤３０５、ケーシング３０６、ラ
イナー３０７、衝撃部３０８．入ロ室３０９．出ロ室３
１Ｏ、リターン路３１１．製品取出弁３１２．原料投入
弁３１３、プロワ−３１４，及びジャケット３１５、か
らなる。 より詳細に第３−１図を参照しながら説明する。 壁材粒子を有する芯材粒子は導入口３１２から投入され
入口室３０９を通り、回転する分散羽根３０３にそって
回転するブレード３０４とライナー３０７の間の衝撃部
３０８を通り、出口室３１０を通り、リターン路３１１
及びブロワ−３１４をとおり再び同回路を循環する。 第３−２図において、回転片（ブレード）３０４とライ
ナー３０７との間隙ａが最小間隙であり、回転片３０４
の幅すに対応する空間が衝撃部である。 ビンミル間もしくはブレード又はハンマーとライナーと
の間の間隔は、０．５〜５Ｉ！１１程度が好ましく、さ
らに好ましくは１償慄〜３Ｒ１１１の場合によい結果が
得られている。ビンミルにおいてはビン間の最小間隙が
５〜ｌ　０ｍｍ以下、好ましくは５１以下にすることで
よい結果がえもれる。 以上のようにして得られるトナーの中には壁材粒子どう
しの凝集物や５μ以下の微粒の芯材と壁材の付着物を少
量ながら発生する。このため、これらのものが１像にお
けるカブリや白すじの原因や多数枚耐久中における画像
濃度の低下を誘引して許容できない場合が、感光体や複
写機とのマツチングによっては起こる場合もある。 固定化後に更に分級工程をもうけ微粉及び粗粉の除去を
行うと、更に良好な画像品質が得られる。この分級工程
としては種々の方式のいずれも効果があるが、特に分散
能力のある回転翼を使用する遠心力分級機タイプの機械
や固定壁型遠心力分級機が使用可能である。特にコアン
ダ効果を用いたコアンダブロックを有する分級機（ｕＳ
Ｐａｔｅｎｔ　Ｎｏ、４．＋３２．６３４明細書参照）
で好ましい効果が得られる。

【実施例】

以下に具体例を示し本発明をさらに詳しく述べるが、本
実施例により本発明が何ら拘束されるものではない１部
数は重量部を意味する。 〈殻材ｍｍ粉の製造例１〉 スチレン−マレイン酸− ジビニルベンゼン共重合体 （Ｍｗ”６．４Ｘ　１０部共重合比９５＋５＋０．５）
　　　ｉｏｏ　ｔ！！５サリチル酸のクロム（Ｉｌｌ）
塩　　　　　　２部以上混合物をロールミルを用いて溶
融混線し、冷却後粉砕し風力分級機を用い平均粒径１０
μｍの殻材樹脂微粉を得た。 〈殻材樹脂粉の製造例２） スチレン−メタクリル酸ブチル− メタクリル酸−ジビニルベンゼン共重合体（Ｍｖ”１．
８　１０部共重合比７５：２２．Ｓ：２：０．６　＞　
１００部ニグロシン染料　　　　　　　　　　　　　３
部アセチルアヤトン鉄［１１部 以上混合物から殻材樹脂粉の製造例１と同様の方法で平
均粒径１．０μ−の殻材樹脂微粉を得た。 〈サンプルＡ〉 ポリエチレン　　　　　　　　　５０部ポリプロピレン
　　　　　　　　３０部磁性体　　　　　　　　　　　
　６０部上記混合物を溶融混練した後冷却し、カッター
ミルで粗粉砕を行った。さらに１ｇジェットミルにて微
粉砕を行った後、エルボジェット分級機にて分級し平均
粒径１０５μ嘗の芯材粒子を得た。 次いで該芯材１００部に対し、前記殻材樹脂粉４０部を
ヘンシェルミキサーにて混合した後、第３〜１図に示す
乾式カプセル装置を用い、循環時間６分間、撹拌羽根の
周速６０ｍ／ｓｅｃ　、雰囲気温度３５℃、最短間隙２
゜５部隙の条件で上記芯材粒子を殻材樹ｉＩＷ扮ｌでカ
プセル化した。 得られたカプセルトナー１００部にコロイダルシリカ０
．５部を外添しサンプルＡとした。 〈サンプルＢ〉 サンプルＡと同様の方法により、サンプルＡで用いた芯
材粒子を殻材樹脂粉２でカプセル化した。 得られたカプセルトナー１００部にコロイグルシリ力０
．５部を外添混合し、サンプルＢとした。 〈サンプルＣ〉 ポリエチレン　　　　　　　　　１００部カーボンブラ
ック　　　　　　　　５部上記混合物をロールミルを用
いて溶融混練し、冷却後カッターミルで粗粉砕し、更に
ジェットミルで微粉砕した１次いでこの微粉末を風力分
級機を用いて分級し平均粒径１０．５μ厘の芯材粒子を
得た。 サンプルＡと同様の方法により、上段芯材粒子を殻材樹
脂粉１でカプセル化した。得られたカプセルトナー１０
０部にコロイダルシリカ０．５部を外添混合し、サンプ
ルＣとした。 アクリルコートフェライトキャリア１００部にサンプル
Ａ１０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２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１７５℃、加
熱部の抵抗材料の消費電力は１５０Ｗ、加圧ローラの総
圧は７ｋｇ、加圧ローラとフィルムのニップは３　ａｕ
ｗ、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ＰＴ
ＦＨに導電性物質を添加した低抵抗の離型１ををする厚
さ２０μｍ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１７５℃に達するまでに要し
た時間は約１．６　ｓｅｃであった。 サンプル−Ａを市販の複写機Ｃａｎｏｎ　ＮＰ１５０Ｚ
（キャノン（株）製）の定１＃機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２図（ａ）に示す様な外部定着機を
用い上記条件にて定着試験を行った。 転写材としては市販のキャノンニュードライベーパー（
キャノン販売社製）　５４ｇ／ｍ’を用いた。 定着試験は、得られた定着画像中の２０ａ＋ｍφのベタ
黒部をＳＯｇ／ｃ　ｒｎ’の荷重をかけたシルボン紙で
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１画像のオフセットによ
る抜け、転写材の画像上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１〜８％（平均２．５％）と良好であった。また耐
オフセット性は１００００枚の未定着画像通紙後におい
ても転写紙上の汚れはもちろん、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）にしたオーブン中に
ポリプロピレン製の１００ｃｃカツプ中にこのトナー１
０ｇ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３ＩＩＩｍである。ローラー間の総圧
は７ｋｇ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
取付はロール回転下昇温させたところ５分後でもその表
面温度は１６０℃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１７５℃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１７５℃にま
で上昇するまでの時間は２５秒でありさらに温度調節に
より一定温１１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１００　ｐｍ／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
２〜１０％（平均４．５％）と実施例１に比べわずかに
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、２４００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量付着してい
た。 〈実施例２） 実施例１において定着処理速度を１５０ｍ１ｌ／ｓｅｃ
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１８０℃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１．６
　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１５０　ｍ
ｍ／ｓｅｃに変え、さらにローラー表面温度を１８０℃
に設定した。この時ローラー表面濃度が［１０℃に達す
るまでに要した時間は約２７ｓｅｃ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Ｔａｂｌｅ　Ｉにまとめ
て示す。 〈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Ｔ
ａｂｌｅ　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。 （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Ｔ
ａｂｌｅ　１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ｏｓｃによる
吸熱温度（丁Ｄ）及び加熱体温度（丁、）フィルム表面
温度（■ｘ）　、剥離時のフィルム表面温度（Ｔ１）を
Ｔａｂｌｅ　２に示す。 （以下余白） Ｔａｂｌｅ　　２ 丁、；加熱体温度 Ｔ、：フィルム表面温度 丁、二剥離時のフィルム表面温度 第１図 ［発明の効果］ 以上説明したように本発明の加熱定着方法により、少な
い消貸電力でオフセットがなく定着性の良好な画像が得
られた８

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の定着方法を実施している定着装置を具
備している画像形成装置の概略的断面図、第２（ａ）図
は本発明の定着方法を実施するための定着装置の概略的
断面図を示し、第２（ｂ）図は本発明の別な態様の定着
方法を実施するための定着装置の概略的断面図を示す、
第３−１図は芯粒子に粒子を固定化するための装置の一
例を概略的に示した図であり、第３−２図は第３−１図
の装置の部分拡大図である。第４図はトナーの吸熱ピー
クを示すグラフである。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）樹脂および着色材料を主成分とする芯粒子を結着
   樹脂を殻材として被覆したカプセルトーを用い、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）該殻材結着樹脂が少なくともα、β−不飽和エチレ
   ン系モノマーの一種以上から成る重合体と有機金属化合
   物とを反応せしめて得られた重合体を含有するカプセル
   トナーを用い、 ｂ）固定された加熱体と、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、該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、該トナーが樹
   脂および着色材料を主成分とする芯粒子を結着樹脂を殻
   材として被覆したカプセルトナーであって、該結着樹脂
   が、少なくともα、β−不飽和エチレン系モノマーから
   成る重合体と有機金属化合物とを反応せしめて得られた
   重合体を含有することを特徴とする加熱定着用カプセル
   トナー。