JP2001188431A - Induction thermal fixing device and method for image forming - Google Patents

Induction thermal fixing device and method for image forming

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JP2001188431A
JP2001188431A JP2000322588A JP2000322588A JP2001188431A JP 2001188431 A JP2001188431 A JP 2001188431A JP 2000322588 A JP2000322588 A JP 2000322588A JP 2000322588 A JP2000322588 A JP 2000322588A JP 2001188431 A JP2001188431 A JP 2001188431A
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JP
Japan
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toner
fixing device
induction heating
fixing
image forming
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JP2000322588A
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Japanese (ja)
Inventor
Nobuaki Hara
伸明 原
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an induction thermal fixing device by which preliminary heating time is shortened and whose fixing property is made excellent. SOLUTION: In the induction thermal fixing device which possesses a rotary body, an exciting coil provided at the inside or outside of the rotary body, a pressing member coming into close-contact with the rotary body so that a nip is formed with the rotary body so as to pass a transfer material on which a toner image is formed and a current applying means to apply an AC current to the exciting coil and by which the thermal fixing of the toner image to the transfer material is executed by making the rotary body generate heat by electromagnetic induction heating due to an eddy current generated at the rotary body, the pressing member is a pressure roller having a non-elastic core bar, a foaming body layer provided on the non-elastic core bar and a mold- released layer provided on the foaming body layer.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真方式の複
写機、プリンタ及びファクシミリなどの画像形成装置用
いられる誘導加熱定着装置及びそれを用いた画像形成方
法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an induction heating fixing device used for an image forming apparatus such as an electrophotographic copying machine, a printer and a facsimile, and an image forming method using the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、電子写真方式の複写機、プリンタ
等およびファクシミリ等においては、未定着のトナー画
像を転写材面に永久固着画像として、加熱定着する装置
(以下、「加熱定着装置」と記す。)として、様々な定
着方式のものが提案され、実施されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, in an electrophotographic copying machine, a printer, a facsimile, and the like, an apparatus for heat-fixing an unfixed toner image as a permanently fixed image on a transfer material surface (hereinafter referred to as a "heat fixing apparatus"). Various types of fixing systems have been proposed and implemented.

【0003】例えば、フィルム加熱方式の加熱定着装置
として、特開昭63−313182号公報に開示のよう
に、発熱源(加熱体)としてのセラミックヒータと、加
圧部材としての加圧ローラとの間に耐熱性のフィルム
(定着フィルム)を挟ませて定着ニップ部を形成させ、該
定着ニップ部のフィルムと加圧ローラの間に被加熱材と
しての、未定着トナー画像を担持させた転写材を導入し
てフィルムと一緒に定着ニップ部を挟持搬送させること
で、発熱抵抗体への通電により発熱するセラミックヒー
タの熱をフィルムを介して転写材に与えて加熱して、画
像の熱定着を行なわせるものが挙げられる。
[0003] For example, as a heat fixing device of a film heating type, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-313182, a ceramic heater as a heat source (heating body) and a pressing roller as a pressing member are used. Heat resistant film in between
(Fixing film) is sandwiched to form a fixing nip portion, and a transfer material carrying an unfixed toner image is introduced between the film and the pressure roller of the fixing nip portion as a material to be heated. The fixing nip portion is pinched and conveyed together, so that the heat of the ceramic heater, which generates heat by energizing the heating resistor, is applied to the transfer material via the film and heated, thereby performing the heat fixing of the image. .

【0004】しかしながら、セラミックヒータを熱源と
して用いた従来のフィルム加熱方式の装置においては、
フィルムに熱伝達させる必要があるためにエネルギーロ
スが大きく、エネルギーの有効活用ができない問題があ
る。
[0004] However, in a conventional film heating type apparatus using a ceramic heater as a heat source,
Since it is necessary to transfer heat to the film, there is a problem that energy loss is large and energy cannot be effectively used.

【0005】さらに、フィルムの耐久性などから、高速
機(1分間の出力が50枚以上)への適用が向いていな
いという問題がある。
[0005] Furthermore, there is a problem that it is not suitable for application to a high-speed machine (output per minute is 50 sheets or more) due to the durability of the film and the like.

【0006】一方、特開昭59−33477号公報に示
されるように、加熱源として高周波誘導を利用し、電気―
熱変換効率を向上させ、予熱時間の短縮を図るようにし
た誘導加熱定着装置が提案されている。この誘導加熱定
着装置は、金属導体からなる中空の定着ローラの内部に
コイルが同心円状に配置されており、この励磁コイルに
高周波電流を流して生じた高周波磁界により定着ローラ
に誘導渦電流を発生させ、定着ローラ自体の表皮抵抗に
よって定着ローラそのものをジュール発熱させるように
なっている。しかしながら、このような高周波誘導を利
用した加熱方式において、従来の技術においては、最適な
定着ローラの構成およびトナー処方が明確にされていな
い。
On the other hand, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-33477, high-frequency induction is
There has been proposed an induction heating fixing device which improves heat conversion efficiency and shortens preheating time. In this induction heating fixing device, a coil is arranged concentrically inside a hollow fixing roller made of a metal conductor, and an induced eddy current is generated in the fixing roller by a high-frequency magnetic field generated by flowing a high-frequency current through this exciting coil. Then, the fixing roller itself generates Joule heat by the skin resistance of the fixing roller itself. However, in such a heating method using high-frequency induction, in the related art, the optimal configuration of the fixing roller and the toner prescription are not clarified.

【0007】加熱定着装置として熱ローラ方式が挙げら
れるが、これは、熱源としてハロゲンランプ(ハロゲン
ヒータ)を内臓させ、該ハロゲンランプの発熱で所定の
温度に加熱、温調させる回転体としての定着ローラ(熱
ローラ)と、加圧部材としての加圧ローラとを圧接させ
て定着ニップ部を形成させ、該ローラ対を回転させ、定
着ニップ部に被加熱材としての未定着トナー画像を担持
させた転写材を導入して挟持搬送させることで、定着ニ
ップ部において転写材を定着ローラの熱で加熱して、画
像の熱定着を行なわせるものである。
As a heat fixing device, there is a heat roller system. In this heat fixing device, a halogen lamp (halogen heater) is built in as a heat source, and the heat is heated to a predetermined temperature by the heat generated by the halogen lamp. A roller (heat roller) is pressed against a pressure roller as a pressure member to form a fixing nip portion, and the pair of rollers is rotated to carry an unfixed toner image as a material to be heated on the fixing nip portion. The transfer material is introduced and nipped and conveyed, whereby the transfer material is heated by the heat of the fixing roller in the fixing nip portion, and the image is thermally fixed.

【0008】しかしながら、ハロゲンランプを熱源とし
て用いた従来の熱ローラ方式の装置においては、熱ロー
ラ方式の装置に熱伝達させる必要があるためにエネルギ
ーロスが大きく、エネルギーの有効活用ができないとい
う問題がある。
However, in a conventional heat roller type apparatus using a halogen lamp as a heat source, there is a problem that since heat needs to be transferred to the heat roller type apparatus, energy loss is large and energy cannot be effectively used. is there.

【0009】特に、ハロゲンランプの如き加熱手段から
構成される熱ローラ方式の加熱定着装置においては、電
源を投入した後、定着ローラの温度が定着に適した所定
温度に達するまでの時間(以下、「予熱時間」という)に、
比較的長時間を要している。それは、ローラを内側から
加熱するために、ローラ表面の温度が上がるまでに時間
がかかるためである。その間、使用者は複写機を使用す
ることができず、長時間の待機を強いられるという問題
がある。
Particularly, in a heat fixing device of a heat roller type constituted by a heating means such as a halogen lamp, a period of time from when the power is turned on to when the temperature of the fixing roller reaches a predetermined temperature suitable for fixing (hereinafter, referred to as "the fixing roller"). "Preheating time")
It takes a relatively long time. This is because it takes time for the temperature of the roller surface to rise because the roller is heated from the inside. During that time, the user cannot use the copier, and there is a problem that the user is forced to wait for a long time.

【0010】予熱時間の短縮を図ってユーザの操作性を
向上すべく多量の電力を定着ローラに印加する方法も挙
げられるが、定着装置における消費電力が増大し、省エ
ネルギー化に反するという問題が生じている。
There is also a method of applying a large amount of electric power to the fixing roller in order to shorten the preheating time and improve the operability of the user. However, there is a problem that the power consumption of the fixing device is increased, which is against energy saving. ing.

【0011】そこで、加圧ローラおよび定着ローラの構
成がいくつか検討されている。
Therefore, several configurations of the pressure roller and the fixing roller have been studied.

【0012】加圧ローラとしては、(1)アルミニウム
あるいは鉄の如き芯金上に、発泡体層を設け、さらにそ
の上にPFAあるいはPTFEのチューブで被覆され
る、いわゆる「発泡加圧ローラ」と、(2)上記芯金上に
シリコンゴム又は含フッ素ゴムの如き弾性ゴム層を積層
し、さらにその上にPFAあるいはPTFEのチューブ
で被覆される、いわゆる「ソリッド加圧ローラ」との2
種類がある。
As the pressure roller, (1) a so-called “foam pressure roller” in which a foam layer is provided on a core metal such as aluminum or iron and further covered with a PFA or PTFE tube. (2) a so-called “solid pressure roller” in which an elastic rubber layer such as silicon rubber or fluorine-containing rubber is laminated on the core metal and further covered with a PFA or PTFE tube.
There are types.

【0013】発泡加圧ローラは、離型性に優れ、またロ
ーラ自体の熱容量及び熱電導率が以下に説明するソリッ
ド加圧ローラに比べて小さいため、加圧ローラの表面か
ら付与された熱が内部に伝わり難いため、表面部分の温
度上昇が速く、よって表面層のヒートアップが速いこと
から、予熱時間を短くすることができ、またニップ幅を
かせぐことができる。
The foaming pressure roller has excellent releasability and the heat capacity and the thermal conductivity of the roller itself are smaller than those of the solid pressure roller described below, so that the heat applied from the surface of the pressure roller can be reduced. Since it is difficult to be transmitted to the inside, the temperature of the surface portion rises quickly and the surface layer heats up quickly, so that the preheating time can be shortened and the nip width can be increased.

【0014】一方、ソリッド加圧ローラは離型性がよく、
ゴム層の熱容量がある分、上記した発泡加圧ローラに比
べて、例えば、定着ローラを190℃まで温めたあとに、
通紙を開始した場合の定着ローラの温度降下が小さくな
り、また発泡体に比べてゴムは硬くできるため、随時安
定した加圧力を定着ローラにかけることができる。
On the other hand, the solid pressure roller has good releasability,
Because of the heat capacity of the rubber layer, compared to the foam pressure roller described above, for example, after heating the fixing roller to 190 ° C.,
Since the temperature drop of the fixing roller at the start of paper passing becomes small and the rubber can be harder than the foamed body, a stable pressing force can be applied to the fixing roller at any time.

【0015】しかしながら、加圧ローラとしてのソリッ
ド加圧ローラは、ゴムなどの弾性層が180〜200℃
の高温で使用されることで耐久性に劣る。さらに、ゴム
層の熱容量があるために、定着ローラを180〜200
℃の使用温度まで上昇させる為の時間、いわゆるウェー
トアップタイムが、加圧ローラを温める分だけ余計にか
かり、発泡加圧ローラに比べて長くなってしまうという
問題がある。しかし、前述した誘導加熱型の定着装置に
おいてはどのような加圧ローラを使うと好ましいかが明
確にされていない。
However, the solid pressure roller as the pressure roller has an elastic layer of rubber or the like at 180 to 200 ° C.
Inferior in durability when used at high temperatures. Further, since the heat capacity of the rubber layer is large, the fixing roller may
There is a problem in that the time required to raise the temperature to the use temperature of ° C., that is, the so-called wait-up time, is extra due to the warming of the pressure roller, and is longer than that of the foaming pressure roller. However, it is not clear what kind of pressure roller is preferable to use in the above-described induction heating type fixing device.

【0016】従って、前述した誘導加熱型の定着装置に
おいては、予熱時間の短縮化が図れるという利点を生か
すために、加圧ローラとしては、ソリッド加圧ローラよ
りもヒートアップが速い発泡加圧ローラを使用すること
が好ましい。しかし、発泡加圧ローラでは、上述した通
り、熱容量が小さいことから定着ローラの温度低下が大
きく、定着性が劣るという問題がある。誘導加熱定着装
置と発泡加圧ローラの組み合わせで使用することも可能
であるが、定着性の向上が図れればより性能の高い定着
装置とすることが可能である。
Therefore, in the above-described induction heating type fixing device, in order to take advantage of shortening the preheating time, the foaming pressure roller which heats up faster than the solid pressure roller is used as the pressure roller. It is preferred to use However, as described above, the foaming pressure roller has a problem in that the heat capacity is small, so that the temperature of the fixing roller greatly decreases, and the fixing property is inferior. Although it is possible to use a combination of an induction heating fixing device and a foaming pressure roller, a fixing device with higher performance can be obtained if the fixing property is improved.

【0017】定着ローラとしては、(1)アルミニウム
あるいは鉄等の芯金上に、PFA(テトラフロロエチレ
ンとパーフルオロアルキルビニルエーテルとの共重合
体)やPTFE(ポリテトラフルオロエチレン)の如き
含フッ素樹脂をコーティングしたいわゆる「ハード定着
ローラ」と、(2)上記芯金上に、シリコンゴム又は含
フッ素ゴム等の弾性ゴム層を積層したいわゆる「ソフト
定着ローラ」との2種類がある。
As the fixing roller, (1) a fluororesin such as PFA (copolymer of tetrafluoroethylene and perfluoroalkyl vinyl ether) or PTFE (polytetrafluoroethylene) is formed on a core metal such as aluminum or iron. And (2) a so-called "soft fixing roller" in which an elastic rubber layer such as silicon rubber or fluorine-containing rubber is laminated on the core metal.

【0018】ハード定着ローラは、離型性に優れ、従っ
て耐オフセット性に優れ、かつ、耐熱性及び耐久性に優
れるという特徴が挙げられる。
The hard fixing roller is characterized by being excellent in releasability, therefore, excellent in offset resistance, and excellent in heat resistance and durability.

【0019】ソフト定着ローラは、弾性を有するため、
転写材上の顕画像をつぶしすぎず、画像を乱さないため
定着画像が高画質である。さらに、ニップ部においてロ
ーラ表面が微細に弾性変形することにより、転写材上の
顕画像との接触面積が広くとれるため、定着性に優れる
という特徴が挙げられる。
Since the soft fixing roller has elasticity,
Since the visible image on the transfer material is not crushed too much and the image is not disturbed, the fixed image has high image quality. Further, since the roller surface is finely elastically deformed at the nip portion, the contact area with the visible image on the transfer material can be widened, so that the fixing property is excellent.

【0020】しかしながら、定着ローラとしてのハード
定着ローラは、弾性を持たないため、顕画像との接触面
積が小さいため定着性に劣るという問題がある。ソフト
定着ローラは、ゴムの弾性層が180〜200℃の高温
で使用されることで耐久性に劣る。さらに、ゴム層の熱
容量があるために、定着ローラを180〜200℃の使
用温度まで上昇させるための時間、いわゆるウェートア
ップタイムが、ハード定着ローラに比べて長くなってし
まうという問題がある。しかし、前述した誘導加熱型の
定着装置においては、どのような定着ローラを使うと好
ましいかが明確にされていない。
However, since the hard fixing roller as the fixing roller has no elasticity, there is a problem that the fixing area is inferior due to a small contact area with a visible image. The soft fixing roller has poor durability because the rubber elastic layer is used at a high temperature of 180 to 200 ° C. Further, since the heat capacity of the rubber layer is provided, there is a problem that the time required for raising the fixing roller to a use temperature of 180 to 200 ° C., that is, a so-called wait-up time, is longer than that of the hard fixing roller. However, in the above-described induction heating type fixing device, it is not clear what fixing roller is preferable to use.

【0021】従って、前述した誘導加熱型の定着装置に
おいては、予熱時間の短縮化が図れるという利点を生か
すために、定着ローラとしては、ソフト定着ローラより
も熱容量の低いハード定着ローラを使用することが好ま
しい。しかし、そのときに、先程述べたように、ハード
定着ローラでは、顕画像との接触面積が小さく定着性が
劣るという問題がある。誘導加熱型の定着装置とハード
定着ローラの組み合わせのみで使用することも可能では
あるが、定着性の向上等が図れればより性能の高い定着
装置とすることが可能である。
Therefore, in the above-described induction heating type fixing device, a hard fixing roller having a lower heat capacity than a soft fixing roller is used as the fixing roller in order to take advantage of shortening the preheating time. Is preferred. However, at that time, as described above, the hard fixing roller has a problem that the contact area with the visible image is small and the fixing property is inferior. Although it is possible to use only a combination of an induction heating type fixing device and a hard fixing roller, a fixing device with higher performance can be obtained if the fixing property is improved.

【0022】近年では、廃棄されるOA用紙の減量化や
省資源化という社会的要請が強まる中で、古紙を再利用
した再生紙が、コピー・プリンタ用紙として利用されて
きている。しかしながら再生紙では、非再生紙と比較し
て劣る白色度を向上させるために、タルクや炭酸カルシ
ウム主体の填料を多く添加して製造されるのが、一般的
である。その填料添加量は紙の灰分として、非再生紙の
約5%に対して再生紙では10〜20%に及んでいる。
再生紙を複写機やプリンタで長期使用した場合、トナー
の定着工程において、定着ローラや加圧ローラに紙中か
ら填料が一部分離して徐々に付着して、更にこの填料の
付着部分にトナーが堆積して、やがて定着ローラや加圧
ローラから定着画像面へのトナー付着や紙裏へのトナー
付着が発生しやすく、これらの定着画像汚れにおいても
トナー処方において、考慮する必要性が生じてきてい
る。
In recent years, as social demands for reducing the amount of discarded OA paper and conserving resources have increased, recycled paper made from used paper has been used as copy printer paper. However, recycled paper is generally produced by adding a large amount of a filler mainly composed of talc or calcium carbonate in order to improve inferior whiteness as compared with non-recycled paper. The filler addition amount ranges from about 5% of non-recycled paper to 10 to 20% of recycled paper as ash content of paper.
When recycled paper is used for a long time in copiers and printers, in the toner fixing process, the filler partially separates from the paper and gradually adheres to the fixing roller and pressure roller, and further toner accumulates on the area where the filler adheres. Eventually, the adhesion of the toner to the fixed image surface and the adhesion of the toner to the back of the paper from the fixing roller or the pressure roller are likely to occur, and it is necessary to consider these fixed image stains in the toner prescription. .

【0023】[0023]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
の問題点を解決した誘導加圧定着装置及びそれを用いた
画像形成方法を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an induction pressure fixing device which solves the above-mentioned problems and an image forming method using the same.

【0024】本発明の目的は、予熱時間を短くすること
ができると共に、画像定着性に優れた誘導加熱定着装置
及びそれを用いた画像形成方法を提供することにある。
An object of the present invention is to provide an induction heating fixing device which can shorten the preheating time and has excellent image fixing properties, and an image forming method using the same.

【0025】本発明の目的は、再生紙を使用しても、定着
画像汚れが抑えられる誘導加熱定着装置及びそれを用い
た画像形成方法を提供することを目的とする。
It is an object of the present invention to provide an induction heating fixing device capable of suppressing a stain on a fixed image even when recycled paper is used, and an image forming method using the same.

【0026】[0026]

【課題を解決するための手段】上記の目的は、以下の本
発明の構成によって達成することができる。
The above object can be achieved by the following constitution of the present invention.

【0027】すなわち本発明は、回転体と、該回転体の
内部又は外部に設けられた励磁コイルと、トナー画像が
形成されている転写材を通過可能に該回転体とニップを
形成するため、該回転体と圧接する加圧部材と、該励磁
コイルに交流電流を印加するための電流印加手段とを有
し、該回転体に発生する渦電流による電磁誘導加熱によ
り該回転体を発熱させてトナー画像の該転写材への加熱
定着を行なう誘電加熱定着装置において、該加圧部材
は、非弾性体芯金と、該非弾性体芯金上に設けられた発
泡体層と、該発泡体層上に設けられた離型層とを有する
加圧ローラであることを特徴とする誘導加熱定着装置に
関する。
That is, according to the present invention, there is provided a rotating body, an exciting coil provided inside or outside the rotating body, and a nip formed with the rotating body so as to be able to pass a transfer material on which a toner image is formed. A pressurizing member that presses against the rotating body, and current applying means for applying an alternating current to the exciting coil, wherein the rotating body generates heat by electromagnetic induction heating using eddy current generated in the rotating body. In a dielectric heat fixing apparatus that heat-fixes a toner image to the transfer material, the pressing member includes an inelastic core, a foam layer provided on the inelastic core, and the foam layer. The present invention relates to an induction heating fixing device, which is a pressure roller having a release layer provided thereon.

【0028】さらに本発明は、静電潜像担持体に担持さ
れている静電潜像をトナーにより現像してトナー画像を
形成する現像工程と、該トナー画像を転写材に転写する
転写工程と、該転写材上のトナー画像を定着手段により
該転写材に定着する定着工程とを少なくとも有する画像
形成方法において、該定着手段として、回転体と、該回
転体の内部又は外部に設けられた励磁コイルと、トナー
画像が形成されている転写材を通過可能に該回転体とニ
ップを形成するため、該回転体と圧接する加圧部材と、
該励磁コイルに交流電流を印加するための電流印加手段
とを有し、該回転体に発生する渦電流による電磁誘導加
熱により該回転体を発熱させてトナー画像の該転写材へ
の加熱定着を行なう誘導加熱定着装置を用い、該加圧部
材は、非弾性体芯金と、該非弾性体芯金上に設けられた
発泡体層と、該発泡体層上に設けられた離型層とを有す
る加圧ローラであることを特徴とする画像形成方法に関
する。
Further, the present invention provides a developing step of developing an electrostatic latent image carried on an electrostatic latent image carrier with toner to form a toner image, and a transferring step of transferring the toner image to a transfer material. A fixing step of fixing the toner image on the transfer material to the transfer material by a fixing unit, wherein the fixing unit includes a rotating body, and an excitation provided inside or outside the rotating body. A coil, and a pressurizing member that presses against the rotating body so as to form a nip with the rotating body so that the transfer material on which the toner image is formed can pass.
Current applying means for applying an alternating current to the exciting coil, and the rotator generates heat by electromagnetic induction heating by eddy current generated in the rotator to heat and fix the toner image to the transfer material. Using an induction heating fixing device, the pressurizing member comprises an inelastic core, a foam layer provided on the inelastic core, and a release layer provided on the foam layer. And a pressure roller having the image forming method.

【0029】[0029]

【発明の実施の形態】本発明は、誘導加熱定着装置にお
ける上記の問題点について鋭意研究を行なった結果、加
圧部材として、非弾性体芯金、該非弾性体芯金上に設け
られた発泡体層及び該発泡体層上に設けられた離型層を
有する加圧ローラを用いることにより、(i)発泡体層
を有する加圧部材は、熱伝導率が小さいため、加圧ローラ
の表面側から受けた熱が加圧ローラの内部に伝わり難い
ので、加圧ローラの表面部分がヒートアップしやすく、予
熱時間を短くすることができることから、本来加熱部材
の予熱時間を短くできるという誘導加熱定着装置の特徴
を有効に利用できるという効果を有する反面、発泡体層
を有する加圧ローラは、熱容量が小さいため、定着時に転
写紙に熱を奪われやすく、加圧ローラの表面温度の低下
が生じ易いという技術課題を有しているものの、加熱部
材の表面温度を定着時に一定に保つことができるという
誘導加熱定着装置の特徴により、上述した発泡体層を有
する加圧ローラが持つ技術課題を実質的に生じなくさせ
ることができ(ii)離型層により加圧ローラの表面が
汚れ難いため、填料の多く添加されている再生紙を転写
材として用いても、加圧ローラ表面に填料の付着が生じ
難く、よって、填料の付着に基づくトナー付着が抑制さ
れることから、定着画像汚れが生じ難く、したがって、上
記(i)及び(ii)を組み合わせた加圧ローラを誘導
加熱定着装置に用いることにより、「定着装置の予熱時
間を短くできるという誘導加熱定着装置の特徴を生かし
つつ、定着画像の通紙方向における先端部と後端部で定
着性に差がない良好な定着画像を形成することができ、
さらに、再生紙を用いても定着画像の汚れも抑制でき、
多数枚耐久性及び高速定着性にも対応できる」という効
果が得られることを見出し、本発明に至ったものであ
る。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention has been studied as to the above problems in the induction heating fixing apparatus, and as a result, as a pressing member, an inelastic core metal and a foam provided on the inelastic core metal have been described. By using a pressure roller having a body layer and a release layer provided on the foam layer, (i) the pressure member having the foam layer has a low thermal conductivity, and therefore the surface of the pressure roller Since the heat received from the side is not easily transmitted to the inside of the pressure roller, the surface of the pressure roller easily heats up, and the preheating time can be shortened. On the other hand, while the pressure roller having a foam layer has a small heat capacity, heat is easily taken by transfer paper during fixing, and the surface temperature of the pressure roller is lowered. Easy to occur Despite having the technical problem described above, the technical problem of the pressure roller having the above-mentioned foam layer is substantially solved by the feature of the induction heating fixing device that the surface temperature of the heating member can be kept constant during fixing. (Ii) Since the surface of the pressure roller is hardly stained by the release layer, even if recycled paper to which a large amount of filler is added is used as the transfer material, the adhesion of the filler to the surface of the pressure roller is reduced. It is difficult to cause toner adhesion due to the filler adhesion, so that the fixed image stain is hardly generated. Therefore, the pressure roller combining the above (i) and (ii) is used for the induction heating fixing device. `` Good fixation with no difference in fixability between the leading edge and the trailing edge in the paper passing direction of the fixed image while taking advantage of the characteristic of the induction heating fixing device that the preheating time of the fixing device can be shortened. It is possible to form an image,
Furthermore, even if recycled paper is used, the stain on the fixed image can be suppressed,
It is possible to cope with the durability of a large number of sheets and the high-speed fixing property. "

【0030】さらに、本発明者は、定着部材である回転
体が中空の芯金及び該芯金上に設けられた含フッ素樹脂
を含有する離型層を有する場合には、定着部材の熱容量
が小さく、予熱時間を短くすることができ、且つ定着部
材の表面の汚れが生じ難く、特に、上記加圧部材と組み
合わせた場合には、加圧部材から定着部材へのトナー付
着も生じ難いので、より多数枚耐久後まで定着画像の汚
れを抑制することが可能となることを見出した。
Further, the present inventor has found that when the rotating body as the fixing member has a hollow core and a release layer containing a fluororesin provided on the core, the heat capacity of the fixing member is reduced. Small, the pre-heating time can be shortened, and the surface of the fixing member is hardly stained. In particular, when combined with the above-mentioned pressing member, toner does not easily adhere to the fixing member from the pressing member. It has been found that it is possible to suppress the stain of the fixed image until after the endurance of a larger number of sheets.

【0031】さらに、上記の構成の誘導加熱定着装置で
定着するトナー画像を形成するためのトナーとして、テ
トラヒドロフラン(THF)可溶分のゲルパーミエーシ
ョンクロマトグラフィー(GPC)により測定される分
子量分布が、分子量3,000から2,0000の領域
にメインピークを有し、分子量50万以上の成分を3〜
25%含有しているトナーを用いることにより、低温定
着性に優れ定着可能温度を広くすることができ、且つト
ナーが加圧部材を汚染することによる定着画像汚れが生
じ難いことから好ましい。
Further, as a toner for forming a toner image to be fixed by the induction heating fixing device having the above structure, the molecular weight distribution measured by gel permeation chromatography (GPC) of a tetrahydrofuran (THF) soluble component is as follows: It has a main peak in the molecular weight range of 3,000 to 20,000,
The use of a toner containing 25% is preferable because it has excellent low-temperature fixability, can broaden the fixable temperature, and does not easily cause fixed image stains due to toner contamination of the pressure member.

【0032】特に、上記トナーが結着樹脂としてポリエ
ステル樹脂を含有し、該ポリエステル樹脂の酸価が2〜
50mgKOH/gであることにより、定着画像汚れが
生じ難くなり、且つ高湿環境下においても現像性に優る
ことにより、画像濃度の高い画像を得ることができるこ
とから好ましい。
In particular, the toner contains a polyester resin as a binder resin, and the polyester resin has an acid value of 2 to 2.
When the concentration is 50 mgKOH / g, it is preferable because a fixed image is less likely to be stained and an image having a high image density can be obtained due to excellent developability even in a high humidity environment.

【0033】上記構成の誘導加熱定着装置は、定着スピ
ードが200mm/sec以上の高速定着を行なう装置
に対応することが可能である。
The induction heating fixing device having the above structure can be applied to a device which performs high-speed fixing at a fixing speed of 200 mm / sec or more.

【0034】以下に、本発明の一つの形態を図面に従っ
て詳細に説明する。 <1>誘導加熱定着装置 図1は、本発明の誘導加熱定着装置の一つの形態の断面
の概略構成図を示す。
Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. <1> Induction Heating Fixing Device FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a cross section of one embodiment of the induction heating fixing device of the present invention.

【0035】回転体である定着ローラ1と加圧部材であ
る加圧ローラ2は回転自在に支持されていて、定着ロー
ラ1のみを駆動する構成になっている。加圧ローラ2は
定着ローラ1の表面に圧接していて、圧接部(ニップ
部)での摩擦力で従動回転する様に配置してある。
The fixing roller 1 as a rotating body and the pressing roller 2 as a pressing member are rotatably supported, and only the fixing roller 1 is driven. The pressure roller 2 is in pressure contact with the surface of the fixing roller 1 and is arranged so as to be driven to rotate by frictional force at a pressure contact portion (nip portion).

【0036】本発明の定着装置における加圧部材である
加圧ローラ2は、定着ローラ1の回転軸方向にバネ(図
に示さず)などを用いた機構によって加圧されている。
加圧ローラ2は、例えば、約40[Kg重]で荷重され
ており、その場合圧接部の幅(ニップ幅)は約7[m
m]になる。都合により、荷重を変化させてニップ幅を
変えてもよい。
The pressure roller 2 as a pressure member in the fixing device of the present invention is pressed in the direction of the rotation axis of the fixing roller 1 by a mechanism using a spring (not shown) or the like.
The pressure roller 2 is loaded with, for example, about 40 [kg weight], and in this case, the width (nip width) of the pressure contact portion is about 7 [m].
m]. For convenience, the nip width may be changed by changing the load.

【0037】本発明の定着装置における加圧ローラ2の
一つの実施の形態の断面図を図2に示す。
FIG. 2 is a sectional view showing one embodiment of the pressure roller 2 in the fixing device of the present invention.

【0038】本発明における加圧ローラ2は、非弾性体
芯金21上に発泡体層22が周接され、更にその上に離
型層23が周接されたローラである。
The pressure roller 2 according to the present invention is a roller in which a foam layer 22 is circumferentially contacted on a non-elastic core 21 and a release layer 23 is further contacted thereon.

【0039】非弾性体芯金としては、例えば、鉄、アル
ミニウム及びステンレスの如き金属材料を用いることが
できる。
As the inelastic core metal, for example, metal materials such as iron, aluminum and stainless steel can be used.

【0040】発泡体層としては、例えばシリコーン発泡
体ゴムが挙げられる。
Examples of the foam layer include silicone foam rubber.

【0041】離型層としては、PFA(テトラフロロエ
チレンとパーフルオロアルキルビニルエーテルの共重合
体)、PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)、FE
P(テトラフルオロエチレンとフッ化プロピレンの共重
合体)、またはこれらの混合物の如き含フッ素樹脂のチ
ューブ層、又はコート層が挙げられる。好ましくは、P
FAのチューブ層である。
As the release layer, PFA (copolymer of tetrafluoroethylene and perfluoroalkyl vinyl ether), PTFE (polytetrafluoroethylene), FE
A tube layer or a coat layer of a fluorine-containing resin such as P (copolymer of tetrafluoroethylene and propylene fluoride) or a mixture thereof is exemplified. Preferably, P
It is a tube layer of FA.

【0042】上記加圧ローラとして、例えば、外径20
(mm)の鉄製の中実の芯金21の外周に厚さ5(m
m)の発泡体層22と、表面の離型性を高めるために、離
型層として、例えば、PTFE10〜50(μm)また
はPFA10〜50(μm)のチューブ層23を設け
て、外径を30(mm)としたものが挙げられる。以
下、このローラを発泡ローラ20と呼ぶ。PTFEやP
FAのチューブ層は、コート層に比べて、耐久性が高く、
離型性にも優れるため、加圧ローラの離型層に適してい
るので好ましい。発泡体層22の層厚は好ましくは1〜
7(mm)、より好ましくは3〜5(mm)であること
が良い。
As the pressure roller, for example, an outer diameter of 20
(Mm) thickness of 5 (m) around the outer periphery of a solid iron core 21 made of iron.
m), and a tube layer 23 of, for example, PTFE 10 to 50 (μm) or PFA 10 to 50 (μm) is provided as a release layer in order to enhance the release property of the surface. 30 (mm). Hereinafter, this roller is referred to as a foam roller 20. PTFE and P
FA tube layer is more durable than coat layer,
It is preferable because it has excellent releasability and is suitable for a release layer of a pressure roller. The layer thickness of the foam layer 22 is preferably 1 to
7 (mm), more preferably 3 to 5 (mm).

【0043】この層厚が1(mm)未満の場合には、定
着ローラと加圧ローラの間で、いわゆる定着ニップがと
りずらくなり、十分なトナー定着性が得られなくなる。
When the layer thickness is less than 1 (mm), a so-called fixing nip is hardly formed between the fixing roller and the pressure roller, and sufficient toner fixing property cannot be obtained.

【0044】また7(mm)を超えた場合、ローラが回
転しているときに発泡体層と芯金の間にかかる力が大き
くなり、発泡体が芯金から、はがれるという問題が生じ
やすくなってしまう。
When it exceeds 7 (mm), the force applied between the foam layer and the core metal when the roller is rotating increases, and the problem that the foam peels off from the core metal tends to occur. Would.

【0045】また必要に応じて、発泡体層の部分に芯金
と平行に、貫通孔を設けて、加圧ローラの熱容量をさら
に下げるようにしても良い。
If necessary, a through-hole may be provided in the foam layer in parallel with the metal core to further reduce the heat capacity of the pressure roller.

【0046】温度センサ3は定着ローラ1の表面に当接
するように配置され、温度センサ3の検出信号をもとに
励磁コイル8への電力供給を増減させることで、定着ロ
ーラ1の表面温度が所定の一定温度になる様自動制御さ
れる。
The temperature sensor 3 is disposed so as to be in contact with the surface of the fixing roller 1, and the power supply to the exciting coil 8 is increased or decreased based on the detection signal of the temperature sensor 3, so that the surface temperature of the fixing roller 1 is reduced. It is automatically controlled so as to reach a predetermined constant temperature.

【0047】搬送ガイド4は、未定着のトナー画像5を
担持しながら搬送される転写材6を定着ローラ1と加圧
ローラ2とのニップ部へ案内する位置に配置される。
The transport guide 4 is arranged at a position for guiding the transfer material 6 transported while carrying the unfixed toner image 5 to the nip portion between the fixing roller 1 and the pressure roller 2.

【0048】分離爪7は、定着ローラ1の表面に当接し
て配置され、転写材6がニップ部通過後に定着ローラ1
に張り付けてしまった場合、強制的に分離してジャムを
防止するためのものである。
The separation claw 7 is disposed in contact with the surface of the fixing roller 1, and is provided after the transfer material 6 has passed through the nip.
This is to prevent jams by forcibly separating the paper when it is stuck on the paper.

【0049】励磁コイル8は、高周波コンバータ10に
接続され、10〜2000[kW]の高周波電力が供給
されるため、細い線を数本リッツにしたものを用いてお
り、巻き線に伝熱した場合を考え、被覆には耐熱性の物を
使用するのが好ましい。
The exciting coil 8 is connected to the high-frequency converter 10 and supplied with high-frequency power of 10 to 2,000 [kW]. Considering the case, it is preferable to use a heat-resistant material for the coating.

【0050】磁性体コア9は高透磁率かつ低損失のもの
を用いることが好ましい。磁性体コアとしてパーマロイ
のような合金を用いる場合は、コア内の渦電流損失が、高
周波で大きくなるため、積層構造にすることも可能であ
る。コアは磁気回路の効率を上げるためと磁気遮蔽のた
めに用いている。このコイルとコアの磁気回路部分は、
磁気遮蔽が十分にできる手段がある場合は空芯にしても
よい。
The magnetic core 9 preferably has a high magnetic permeability and a low loss. When an alloy such as permalloy is used as the magnetic core, the eddy current loss in the core increases at high frequencies, so that a laminated structure can be used. The core is used to increase the efficiency of the magnetic circuit and for magnetic shielding. The magnetic circuit part of this coil and core is
If there is a means that can sufficiently shield the magnetic field, it may be air-core.

【0051】図1に示す本発明の一つの実施の形態にお
いては、励磁コイルは、定着ローラの内部に配置されてい
るが、スペースに余裕がある場合には、コイルをローラ外
周面にはわせるようにして、ローラ外部に配置すること
もできる。この場合、コイルがローラ内部にある場合に
比べて、コイルの昇温を抑えることができる。コイルの
昇温を抑えられると、コイルにかけられた電力が有効に
電流に変換されるため、定着器に必要な電力を下げる点
からも有効である。
In one embodiment of the present invention shown in FIG. 1, the exciting coil is disposed inside the fixing roller. However, if there is sufficient space, the coil is moved to the outer peripheral surface of the roller. In this way, it can be arranged outside the roller. In this case, the temperature rise of the coil can be suppressed as compared with the case where the coil is inside the roller. If the temperature rise of the coil can be suppressed, the electric power applied to the coil is effectively converted into a current, which is also effective in reducing the electric power required for the fixing device.

【0052】定着ローラ1としては、例えば、芯金と、表
面の離型性を高めるために、PFA等の離型層をその芯
金上に設けたハードローラが挙げられる。尚、本発明に
おいてハードローラとは、芯金上に直接又は接着層を介
して樹脂による離型層が形成されたものであり、芯金上
に形成されている全ての層の厚みが100μm以下のも
のを意味する。
Examples of the fixing roller 1 include a core metal and a hard roller provided with a release layer such as PFA on the core metal in order to enhance the releasability of the surface. In the present invention, the hard roller is one in which a release layer made of a resin is formed directly or via an adhesive layer on a cored bar, and the thickness of all layers formed on the cored bar is 100 μm or less. Means things.

【0053】定着ローラの芯金の材質は、高透磁率であ
る鉄などが好ましい。それは、定着ローラの内部、また
は外部に配置された、励磁コイルに流れる高周波電流に
よって生じた高周波磁界を芯金に侵入させることで、芯
金に渦電流を発生させるためである。また芯金の厚み
は、薄ければ薄いほど、定着ローラの熱容量が小さくな
り、予熱時間を短縮でき好ましい。しかし、加圧ローラを
圧接させて回転したとき、定着ローラが歪んだりしない
よう、ある程度の強度が必要である。芯金の厚みは、定
着ローラの強度を保つために、ローラの径が大きくなっ
たら厚く、小さくなったら薄くしてもよい。ローラ外径
32〜35mmの場合には、芯金の厚みは、好ましくは
0.3〜1.0mm、より好ましくは0.5〜0.8m
mであることが良い。
The material of the core metal of the fixing roller is preferably iron having a high magnetic permeability. This is because an eddy current is generated in the metal core by causing a high-frequency magnetic field generated by a high-frequency current flowing through the excitation coil, which is disposed inside or outside the fixing roller, to enter the metal core. Further, the thinner the core metal, the smaller the heat capacity of the fixing roller and the shorter the preheating time, which is preferable. However, a certain strength is required so that the fixing roller is not distorted when the pressure roller is rotated while being pressed against the pressure roller. In order to maintain the strength of the fixing roller, the thickness of the core metal may be increased as the diameter of the roller increases, and may be decreased as the diameter of the roller decreases. When the roller outer diameter is 32 to 35 mm, the thickness of the core metal is preferably 0.3 to 1.0 mm, more preferably 0.5 to 0.8 m.
m is good.

【0054】芯金の厚みが0.3mmより小さい場合、
定着ローラと加圧ローラを圧接して、一晩放置するとニ
ップ形成部が、永久変形してしまう。また1.0mmを
超えた場合、誘導加熱方式により予熱時間を短縮できる
意味がうすれてしまう。
When the thickness of the core is smaller than 0.3 mm,
If the fixing roller and the pressure roller are pressed against each other and left overnight, the nip forming portion is permanently deformed. If it exceeds 1.0 mm, the meaning that the preheating time can be reduced by the induction heating method is lost.

【0055】本発明の定着装置における定着ローラ1の
好適な一つの実施の形態を図4に示す。
FIG. 4 shows a preferred embodiment of the fixing roller 1 in the fixing device of the present invention.

【0056】図4において、定着ローラ1は、中空の芯
金11上に離型層12が周接されたローラである。
In FIG. 4, a fixing roller 1 is a roller in which a release layer 12 is circumferentially contacted on a hollow cored bar 11.

【0057】本発明において、定着ローラ1の離型層1
2としては、PFA(テトラフロロエチレンとパーフル
オロアルキルビニルエーテルの共重合体)、PTFE
(ポリテトラフルオロエチレン)、FEP(テトラフル
オロエチレンとフッ化プロピレンの共重合体)の如き含
フッ素樹脂が好ましく用いられる。より好ましくは、P
FAまたはPTFEである含フッ素樹脂からなる離型層
であり、特に好ましくは、PFAとPTFEの混合物で
ある含フッ素樹脂からなる離型層である。離型層は、芯
金に対する接着力を高める目的で接着層を介して芯金上
に形成することができる。
In the present invention, the release layer 1 of the fixing roller 1
2 include PFA (copolymer of tetrafluoroethylene and perfluoroalkyl vinyl ether), PTFE
(Polytetrafluoroethylene) and fluorine-containing resins such as FEP (copolymer of tetrafluoroethylene and propylene fluoride) are preferably used. More preferably, P
A release layer made of a fluorine-containing resin that is FA or PTFE, and particularly preferably a release layer made of a fluorine-containing resin that is a mixture of PFA and PTFE. The release layer can be formed on the core via an adhesive layer for the purpose of increasing the adhesive strength to the core.

【0058】一般に、画像形成工程中の可視像を転写材
に静電転写させる転写工程において、転写材に保持され
ているトナーと逆極性の転写電荷が、定着ローラの表面
の離型層にリークすると、転写材とトナーとの間の静電
的吸収力が低下し、そのことによりトナーは、定着ロー
ラ側に付着し、定着ローラの汚れが生じやすくなる。定
着ローラの耐電圧を上げることで、このような定着ロー
ラの汚れを防ぐことができるが、その有効な方法とし
て、PTFEにPFAを配合したものを離型層として用
いる方法が挙げられる。
Generally, in a transfer step of electrostatically transferring a visible image to a transfer material during an image forming process, transfer charges having a polarity opposite to that of the toner held on the transfer material are transferred to the release layer on the surface of the fixing roller. When the leakage occurs, the electrostatic absorption force between the transfer material and the toner is reduced, so that the toner adheres to the fixing roller side and the fixing roller is easily stained. Increasing the withstand voltage of the fixing roller can prevent such fouling of the fixing roller. An effective method is to use a mixture of PTFE and PFA as a release layer.

【0059】PTFEは、非粘着性、低摩擦特性に優
れ、高い連続使用耐熱温度を有するため、表面離型層と
して用いられることが多い。しかし、PTFEは、溶融
粘度が高く、焼成時にその膜にピンホールを生じること
がある。一方、PFAとPTFEに比べて融点も低く、
その溶融粘度も低いためPTFEにPFAを配合するこ
とにより、焼成後の膜のピンホールを抑えることが出来
るため、その結果、膜の耐電圧をあげることができ、定
着ローラの汚れをより効果的に抑えることができる。
PTFE is often used as a surface release layer because of its excellent non-adhesiveness and low friction properties and high continuous use heat resistance temperature. However, PTFE has a high melt viscosity and may cause pinholes in the film during firing. On the other hand, the melting point is lower than PFA and PTFE,
Because of its low melt viscosity, compounding PFA with PTFE can suppress pinholes in the fired film, thereby increasing the withstand voltage of the film and more effectively reducing the contamination of the fixing roller. Can be suppressed.

【0060】以上のことから、PFAとPTFEの混合
物である含フッ素樹脂からなる離型層を用いることは好
ましい。
From the above, it is preferable to use a release layer made of a fluorine-containing resin which is a mixture of PFA and PTFE.

【0061】本発明において、PFAとPTFEの混合
物として、PFAのPTFEに対する配合割合が、30
〜95質量%であるものが好ましい。
In the present invention, as a mixture of PFA and PTFE, the mixing ratio of PFA to PTFE is 30%.
What is -95 mass% is preferred.

【0062】定着ローラ1として、具体的には、図4に
示す様に、外径32(mm)、厚さ0.3(mm)の鉄
製の芯金11と、表面の離型性を高めるために、PFA
の20(μm)の離型層12を設けたハードローラが挙
げられる。離型層の層厚は好ましくは10〜100μ
m、より好ましくは20〜50μmであることが良い。
As the fixing roller 1, as shown in FIG. 4, specifically, an iron core 11 having an outer diameter of 32 (mm) and a thickness of 0.3 (mm) is provided, and the releasability of the surface is improved. For, PFA
And a hard roller provided with a 20 (μm) release layer 12. The thickness of the release layer is preferably 10 to 100 μm.
m, more preferably 20 to 50 μm.

【0063】層厚が10μm未満の場合、通紙し離型層
が削れていったときにローラの耐久性がとぼしいものに
なってしまう。また100μmを超えた場合芯金から離
型層表面までの熱電導が悪くなりトナーの定着性が確保
できなくなってしまう。
When the layer thickness is less than 10 μm, the durability of the roller becomes poor when the release layer is scraped after passing the paper. On the other hand, when the thickness exceeds 100 μm, the thermal conductivity from the core metal to the surface of the release layer deteriorates, and the fixing property of the toner cannot be secured.

【0064】〈2〉トナー 本発明において用いられるトナーは、結着樹脂及び着色
剤に加えて、さらに好ましくは電荷制御剤、ワックスを
含有する。
<2> Toner The toner used in the present invention preferably further contains a charge control agent and a wax in addition to the binder resin and the colorant.

【0065】本発明におけるトナーに用いられる結着樹
脂としては、スチレン系樹脂等のビニル系共重合体及び
ポリエステル樹脂が挙げられるが、特にポリエステル樹
脂を用いることが好ましい。
Examples of the binder resin used in the toner of the present invention include vinyl copolymers such as styrene resins and polyester resins, and it is particularly preferable to use polyester resins.

【0066】本発明に用いられる電荷制御材としては、
負帯電制御剤として、モノアゾ染料の金属錯塩、ヒドロ
キシカルボン酸、ジカルボン酸、芳香族ジオールの如き
金属錯塩、酸成分を含む樹脂が挙げられる。
As the charge control material used in the present invention,
Examples of the negative charge control agent include a metal complex salt of a monoazo dye, a metal complex salt such as hydroxycarboxylic acid, dicarboxylic acid and aromatic diol, and a resin containing an acid component.

【0067】正帯電制御剤としては、ニグロシン染料、
アジン染料、トリフェニルメタン系染顔料、4級アンモ
ニウム塩、4級アンモニウム塩を側鎖に有するポリマー
が挙げられる。
As the positive charge control agent, nigrosine dye,
Examples thereof include azine dyes, triphenylmethane dyes and pigments, and quaternary ammonium salts and polymers having quaternary ammonium salts in side chains.

【0068】本発明に用いられるワックスとしては、ト
ナーと定着ローラの如き定着部材自体との離型性を向上
し、オフセットを防止する目的で、例えば低分子量ポリ
エチレン、低分子量ポリプロピレン、ポリオレフィン共
重合物、ポリオレフインワックスが挙げられる。
The wax used in the present invention may be, for example, low-molecular-weight polyethylene, low-molecular-weight polypropylene, or polyolefin copolymer for the purpose of improving the releasability between the toner and the fixing member itself such as a fixing roller and preventing offset. And polyolefin wax.

【0069】本発明において、トナーのテトラヒドロフ
ラン(THF)可溶分が、ゲルパーミエーションクロマ
トグラフィー(GPC)より測定される分子量分布にお
いて、分子量3000〜20000の領域にメインピー
クを有し、分子量50万以上の成分を3〜25%含有し
ていることが好ましい。
In the present invention, the tetrahydrofuran (THF) soluble component of the toner has a main peak in a molecular weight region of 3,000 to 20,000 in a molecular weight distribution measured by gel permeation chromatography (GPC), and a molecular weight of 500,000. It is preferable to contain 3 to 25% of the above components.

【0070】トナーのTHF可溶分のGPCにおける分
子量分布において分子量3000〜20000の領域に
メインピークがなく、分子量3000未満の領域にメイ
ンピークが存在する場合には、高湿環境下での現像性が
低下しやすくなり、特にこの高湿環境下での放置後の画
像濃度が下がり易くなり、また低温定着性も悪くなるこ
とがある。ここで低温定着性が悪くなるというのは、定
着可能温度が高いということで、結果として定着可能最
低温度が高くなることである。
In the molecular weight distribution of the THF-soluble component of the toner by GPC, when there is no main peak in a region of molecular weight of 3,000 to 20,000 and there is a main peak in a region of molecular weight less than 3,000, the developing property under a high humidity environment In particular, the image density after standing in a high-humidity environment tends to decrease, and the low-temperature fixability may deteriorate. Here, the deterioration of the low-temperature fixability means that the fixable temperature is high, and as a result, the minimum fixable temperature is increased.

【0071】分子量3000〜20000の領域にメイ
ンピークがなく、分子量20000よりも高分子領域に
メインピークが存在する場合には、低温定着性が低下す
ることがある。
When there is no main peak in the molecular weight region of 3,000 to 20,000 and there is a main peak in the high molecular weight region than the molecular weight of 20,000, the low-temperature fixability may decrease.

【0072】さらに、トナーのTHF可溶分のGPCに
おける分子量分布において、分子量50万以上の成分の
含有量が3%未満の場合には、多数枚耐久によって転写
紙中の填料が定着部材表面に付着するにともなって、ト
ナーの堆積が生じ易くなり、トナー画像汚れが発生しや
すくなることがある。
Further, in the molecular weight distribution of the THF-soluble component of the toner in GPC, when the content of the component having a molecular weight of 500,000 or more is less than 3%, the filler in the transfer paper is deposited on the surface of the fixing member due to the durability of many sheets. As the toner adheres, toner accumulation tends to occur, and toner image stains may easily occur.

【0073】分子量50万以上の成分の含有量が25%
より多い場合には、低温定着性が低下することがある。
The content of components having a molecular weight of 500,000 or more is 25%
If the amount is larger, the low-temperature fixability may decrease.

【0074】本発明において、トナーのTHF可溶分と
は、THFに可溶であるトナー成分である。GPCによ
る分子量分布は次の条件で測定することができるが、本
発明において、分子量1000以上を測定するものとす
る。
In the present invention, the THF-soluble component of the toner is a toner component that is soluble in THF. The molecular weight distribution by GPC can be measured under the following conditions. In the present invention, a molecular weight of 1,000 or more is measured.

【0075】40℃のヒートチャンバー中でカラムを安
定化させ、この温度におけるカラムに、溶媒としてTH
Fを毎分1mlの流速で流し、THF試料溶液を約10
0μl注入して測定する。
The column was stabilized in a heat chamber at 40 ° C., and TH was used as a solvent at this temperature.
F at a flow rate of 1 ml / min.
Measure by injecting 0 μl.

【0076】試料の分子量測定にあたっては、試料の有
する分子量分布を数種の単分散ポリスチレン標準試料に
より作成された検量線の対数値とカウント値との関係か
ら算出する。検量線作成用の標準ポリスチレン試料とし
ては、例えば、東ソー社製あるいは昭和電工社製の分子
量が102〜107程度のものを用い、少なくとも10点
程度の標準ポリスチレン試料を用いるのが適当である。
また、検出器にはRI(屈折率)検出器を用いる。
In measuring the molecular weight of a sample, the molecular weight distribution of the sample is calculated from the relationship between the logarithmic value of a calibration curve prepared from several types of monodisperse polystyrene standard samples and the count value. As a standard polystyrene sample for preparing a calibration curve, for example, a molecular weight of about 10 2 to 10 7 manufactured by Tosoh Corporation or Showa Denko KK is used, and it is appropriate to use a standard polystyrene sample of at least about 10 points. .
An RI (refractive index) detector is used as the detector.

【0077】なお、カラムとしては、市販のポリスチレ
ンジェルカラムを複数本組み合わせるのが良く、例え
ば、昭和電工社製のshodex GPC KF−80
1、802、803、804、805、806、80
7、800P等の組み合わせや、東ソー社製のTSKg
el G1000H(HXL)、G2000H(HXL)、
G3000H(HXL)、G4000H(HXL)、G50
00H(HXL)、G6000H(HXL)、G7000H
(HXL)、TSKgurd column等の組み合わ
せを挙げることができる。
As the column, a plurality of commercially available polystyrene gel columns are preferably combined. For example, a Shodex GPC KF-80 manufactured by Showa Denko KK
1, 802, 803, 804, 805, 806, 80
7, 800P, etc., and TSKg manufactured by Tosoh Corporation
el G1000H (H XL), G2000H (H XL),
G3000H (H XL ), G4000H (H XL ), G50
00H (H XL ), G6000H (H XL ), G7000H
(H XL ), TSKguard column and the like.

【0078】後述する実施例では、上記測定方法におい
て、カラムとしてGMH−HT30cmの2連(東ソー
社製)を用い、温度135℃、流速1.0ml/分でG
PC−150C(ウォーターズ社製)装置を用いて行え
る。
In the examples described later, in the above measurement method, GMH-HT 30 cm double columns (manufactured by Tosoh Corporation) were used as columns, at 135 ° C. and at a flow rate of 1.0 ml / min.
This can be performed using a PC-150C (manufactured by Waters) apparatus.

【0079】上記の方法で得られたGPCによる分子量
分布から、分子量1000以上の分子量成分の含有量の
積分値に対する分子量50万以上の分子量成分の含有量
の積分値の割合を算出することによって、分子量50万
以上の成分の含有量を求めることができる。
By calculating the ratio of the integrated value of the content of the molecular weight component having a molecular weight of 500,000 or more to the integrated value of the content of the molecular weight component having a molecular weight of 1,000 or more from the molecular weight distribution obtained by GPC obtained by the above method, The content of a component having a molecular weight of 500,000 or more can be determined.

【0080】試料は以下の様にして作製する。A sample is prepared as follows.

【0081】試料をTHF中に入れ、数時間放置した
後、十分振盪し、THFとよく混ぜ(試料の合一体が無
くなるまで)、更に12時間以上静置する。その時TH
F中への放置時間が24時間以上となるようにする。そ
の後、サンプル処理フィルター(ポアサイズ0.2〜
0.5μm、例えば、マイショリディスクH−25−2
(東ソー社製)などが使用できる。)を導過させたもの
をGPCの試料とする。
The sample is put in THF, left for several hours, shaken sufficiently, mixed well with THF (until the sample is no longer united), and allowed to stand still for 12 hours or more. Then TH
The time of leaving in F is set to 24 hours or more. After that, sample processing filter (pore size 0.2 ~
0.5 μm, for example, Myshoridisk H-25-2
(Manufactured by Tosoh Corporation) can be used. ) Is used as a GPC sample.

【0082】また、試料濃度は、トナー中の結着樹脂成
分が、0.5〜5mg/mlとなるように調整する。
The sample concentration is adjusted so that the binder resin component in the toner is 0.5 to 5 mg / ml.

【0083】本発明における上記特性を有するトナー
は、例えば、以下に示すような方法を用いて得ることが
できる。
The toner having the above characteristics according to the present invention can be obtained, for example, by the following method.

【0084】まず、本発明に係るトナーは、以下に説明
する特定の結着樹脂、並びに必要であれば、着色剤とし
ての顔料、染料、電荷制御剤及びその他の添加剤等を、
ボールミルの如き混合機により充分混合してから、加熱
ロール、ニーダー、エクストルーダーの如き熱混練機を
用いて溶融、捏和及び練肉して樹脂類を互いに相溶せし
めた中に、外添剤等を分散又は溶解せしめ、冷却固化後
粉砕及び分級をおこなうことにより得ることが出来る。
First, the toner according to the present invention contains a specific binder resin described below and, if necessary, a pigment, a dye, a charge controlling agent and other additives as a colorant.
After thoroughly mixing with a mixer such as a ball mill, melting, kneading and kneading using a hot kneader such as a heating roll, kneader or extruder to make the resins compatible with each other, an external additive is added. And the like can be dispersed or dissolved, and can be obtained by cooling and solidifying, followed by pulverization and classification.

【0085】本発明におけるトナーに用いられる結着樹
脂は、以下のようにして製造できる。
The binder resin used in the toner of the present invention can be manufactured as follows.

【0086】THF不溶分を含まない低分子量成分を多
く含む第1のポリエステル樹脂と、THF不溶分を含む
高分子量成分を多く含む第2のポリエステル樹脂とを混
合して使用することによって分子量分布が調整しやすく
なり、好ましい。
By using a mixture of the first polyester resin containing a large amount of low molecular weight components not containing the THF-insoluble component and the second polyester resin containing a large amount of high molecular weight components containing the THF-insoluble component, the molecular weight distribution can be improved. Adjustment is easy and preferable.

【0087】第1のポリエステル樹脂は、THF不溶分
の含有量がポリエステル樹脂に対して0質量%であり、
THF可溶分の重量平均分子量(Mw)が7000〜1
0万であり、数平均分子量(Mn)が2000〜1万で
あり、分子量3000〜1.3万の領域にメインピーク
があることが好ましい。
The first polyester resin has a THF-insoluble content of 0% by mass with respect to the polyester resin,
The weight average molecular weight (Mw) of the THF-soluble component is 7000 to 1
It is preferable that the number average molecular weight (Mn) is 20000 to 10,000 and the main peak is in a region having a molecular weight of 3000 to 13,000.

【0088】第2のポリエステル樹脂は、THF不溶分
の含有量がポリエステル樹脂に対して10〜50質量%
であり、THF可溶分のMwが3万〜50万であり、M
nが2500〜1.5万であり、分子量5000〜1.
5万の領域にメインピークがあることが好ましい。
The second polyester resin has a THF-insoluble content of 10 to 50% by mass based on the polyester resin.
And the Mw of the THF-soluble component is 30,000 to 500,000.
n is 2500 to 15,000 and the molecular weight is 5000 to 1.
It is preferable that the main peak is in the 50,000 region.

【0089】本発明においてポリエステル樹脂のTHF
不溶分とは、ポリエステル樹脂のTHFに対して不溶性
となったポリエステル樹脂成分の質量割合のことであ
り、以下のように測定された値をもって定義する。
In the present invention, the polyester resin THF
The insoluble content refers to the mass ratio of the polyester resin component that has become insoluble in THF of the polyester resin, and is defined by a value measured as follows.

【0090】ポリエステル樹脂0.5〜1.0gの一定
量を秤量し(W1g)、円筒濃紙(東洋濃紙製No.8
6R)に入れてソックスレー抽出器にかけ、溶媒として
THF100〜200mlを用いて20時間抽出し、溶
媒によって抽出された可溶成分をエバポレートした後、
100℃で数時間真空乾燥し、THF可溶樹脂成分量を
秤量する(W2g)。
A fixed amount of 0.5 to 1.0 g of the polyester resin was weighed (W 1 g), and the resulting solution was thickened with cylindrical thick paper (No.
6R) and subjected to a Soxhlet extractor, extracted using 100 to 200 ml of THF as a solvent for 20 hours, and evaporated the soluble components extracted by the solvent.
After vacuum drying at 100 ° C. for several hours, the amount of the THF-soluble resin component is weighed (W 2 g).

【0091】[0091]

【外1】 [Outside 1]

【0092】第1のポリエステル樹脂と第2のポリエス
テル樹脂とを1:9〜9:1、より好ましくは2:8〜
8:2の質量比で混合してトナーを生成する前の結着樹
脂の原料とするのが好ましい。
The first polyester resin and the second polyester resin are mixed at a ratio of 1: 9 to 9: 1, more preferably 2: 8 to 9: 1.
It is preferable to use the raw material of the binder resin before the toner is formed by mixing at a mass ratio of 8: 2.

【0093】さらに、本発明における結着樹脂として
は、上述した通り、ポリエステル樹脂を用いることが好
ましく、且つ、結着樹脂の酸価は、2〜50mgKOH
/gであるのが好ましい。
Further, as described above, a polyester resin is preferably used as the binder resin, and the acid value of the binder resin is 2 to 50 mg KOH.
/ G is preferred.

【0094】結着樹脂の酸価が2mgKOH/g未満の
場合は、定着部材の汚れによる定着画像汚れが発生しや
すくなることがある。50mgKOH/gをこえる場合
は、高湿環境下の平均画像濃度が低下する傾向がある。
When the acid value of the binder resin is less than 2 mgKOH / g, the fixed image may be easily stained due to the stain on the fixing member. If it exceeds 50 mgKOH / g, the average image density in a high humidity environment tends to decrease.

【0095】本発明において、トナーの結着樹脂の酸価
は、以下の方法により求めることができる。
In the present invention, the acid value of the binder resin of the toner can be determined by the following method.

【0096】〈酸価の測定〉 基本操作はJIS K−0070に準ずる。 1)試料は、予め結着樹脂(重合体成分)以外の添加物
を除去して使用するか、結着樹脂及び架橋された結着樹
脂以外の成分の酸価及び含有量を予め求めておく。試料
の粉砕品0.5〜2.0(g)を精秤し、重合体成分の
重さをW(g)とする。例えば、トナーから結着樹脂の
酸価を測定する場合は、着色剤又は磁性体等の酸価及び
含有量を別途測定しておき、計算により結着樹脂の酸価
を求める。 2)300(ml)のビーカーに試料を入れ、トルエン
/エタノール(4/1)の混合液150(ml)を加え
溶解する。 3)0.1mol/LのKOHのエタノール溶液を用い
て、電位差滴定装置を用いて滴定する(例えば、京都電
子株式会社製の電位差滴定装置AT−40(win w
orkstation)とABP−410電動ビュレッ
トを用いての自動滴定が利用できる)。 4)この時のKOH溶液の使用量をS(ml)とし、同
時にプランクを測定し、この時のKOH溶液の使用量を
B(ml)とする。 5)次式により酸価を計算する。fはKOHのファクタ
ーである。 酸価(mgKOH/g)={(S−B)×f×5.6
1}/W 結着樹脂の酸価値が2〜50mgKOHとなるものは以
下のようにして製造できる。
<Measurement of Acid Value> The basic operation is in accordance with JIS K-0070. 1) The sample is used after removing additives other than the binder resin (polymer component) in advance, or the acid value and content of components other than the binder resin and the cross-linked binder resin are determined in advance. . 0.5 to 2.0 (g) of the crushed sample is precisely weighed, and the weight of the polymer component is defined as W (g). For example, when measuring the acid value of the binder resin from the toner, the acid value and the content of the colorant or the magnetic material are separately measured, and the acid value of the binder resin is obtained by calculation. 2) The sample is placed in a 300 (ml) beaker, and 150 (ml) of a mixed solution of toluene / ethanol (4/1) is added and dissolved. 3) Titration using a 0.1 mol / L ethanol solution of KOH using a potentiometric titrator (for example, a potentiometric titrator AT-40 manufactured by Kyoto Electronics Co., Ltd. (win w)
or an automatic titration using an ABP-410 motorized burette). 4) The used amount of the KOH solution at this time is S (ml), and at the same time, the plank is measured, and the used amount of the KOH solution at this time is B (ml). 5) Calculate the acid value by the following equation. f is a factor of KOH. Acid value (mgKOH / g) = {(S−B) × f × 5.6
1} / W A binder resin having an acid value of 2 to 50 mgKOH can be produced as follows.

【0097】結着樹脂の主成分として用いられるポリエ
ステル樹脂は、アルコールとカルボン酸もしくはカルボ
ン酸エステル、カルボン酸無水物との縮合により得られ
る。
The polyester resin used as a main component of the binder resin is obtained by condensation of an alcohol with a carboxylic acid or a carboxylic ester or a carboxylic anhydride.

【0098】アルコール成分としては、下記式(I)で
表されるジオール成分である。
The alcohol component is a diol component represented by the following formula (I).

【0099】[0099]

【外2】 [Outside 2]

【0100】(式中、Rはエチレンまたはプロピレン
基、X及びYはそれぞれ1以上の整数であり、且つX+
Yの平均値は2〜7である。) 上記式で示されるようなジオール成分として、例えば、
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)プロパン、ポリオキシプロピレン
(3.3)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)
プロパン、ポリオキシエチレン(2.0)−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(2.0)−ポリオキシエチレン(2.0)−
2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン及び
ポリオキシプロピレン(6)−2,2−ビス(4−ヒド
ロキシフェニル)プロパンを挙げることができる。さら
に、場合により他のジオール、例えば、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−ブテンジオール、1,5−ペンタ
ジオール及び1,6−ヘキサンジオールの如きジオール
類、ビスフェノールA、水素添加ビスフェノールA、そ
の他の二価のアルコールを加えることもできる。
Wherein R is an ethylene or propylene group, X and Y are each an integer of 1 or more, and X +
The average value of Y is 2-7. As the diol component represented by the above formula, for example,
Polyoxypropylene (2.2) -2,2-bis (4-
(Hydroxyphenyl) propane, polyoxypropylene (3.3) -2,2-bis (4-hydroxyphenyl)
Propane, polyoxyethylene (2.0) -2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane, polyoxypropylene (2.0) -polyoxyethylene (2.0)-
Examples thereof include 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane and polyoxypropylene (6) -2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane. Furthermore, optionally other diols such as ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1,3-propylene glycol, 1,4-butanediol, neopentyl glycol, 1,4-butenediol And diols such as 1,5-pentadiol and 1,6-hexanediol, bisphenol A, hydrogenated bisphenol A, and other dihydric alcohols.

【0101】カルボン酸、カルボン酸エステル、カルボ
ン酸無水物の如きカルボン酸類としては、次のものが挙
げられる。二価のカルボン酸類については、例えば、マ
レイン酸、フマール酸、シトラコン酸、イタコン酸、グ
ルタコン酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、
シクロヘキサンジカルボン酸、コハク酸、アジピン酸、
セバチン酸、アゼライン酸、マロン酸及びn−ブチルコ
ハク酸、n−ブテニルコハク酸、イソブチルコハク酸、
イソブテニルコハク酸、n−オクチルコハク酸、n−オ
クテニルコハク酸、n−ドデシルコハク酸、n−ドデセ
ニルコハク酸、イソドデシルコハク酸、イソドデセニル
コハク酸の如きアルキル又はアルケニルコハク酸が挙げ
られさらに、これらの酸無水物や低級アルキルエステ
ル、その他の二価のカルボン酸を挙げることができる。
Examples of carboxylic acids such as carboxylic acids, carboxylic esters and carboxylic anhydrides include the following. For divalent carboxylic acids, for example, maleic acid, fumaric acid, citraconic acid, itaconic acid, glutaconic acid, phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid,
Cyclohexanedicarboxylic acid, succinic acid, adipic acid,
Sebacic acid, azelaic acid, malonic acid and n-butyl succinic acid, n-butenyl succinic acid, isobutyl succinic acid,
And alkyl or alkenyl succinic acids such as isobutenyl succinic acid, n-octyl succinic acid, n-octenyl succinic acid, n-dodecyl succinic acid, n-dodecenyl succinic acid, isododecyl succinic acid, isododecenyl succinic acid. And their acid anhydrides and lower alkyl esters, and other divalent carboxylic acids.

【0102】本発明においては、三価以上の多官能性単
量体を用いることができ、三価以上の多官能性単量体の
うち、三価以上のアルコール成分としては、ソルビトー
ル、1,2,3,6−ヘキサンテトロール、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、1,2,4−ブタン
トリオール、1,2,5−ペンタントリオール、グリセ
ロール、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、1,3,5−トリヒドロ
キシベンゼン、その他の三価以上のアルコールを挙げる
ことができ、三価以上のカルボン酸成分としては、1,
2,4−ベンゼントリカルボン酸、2,5,7−ナフタ
レントリカルボン酸、1,2,4−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、1,2,
5−ヘキサントリカルボン酸、1,3−ジカルボキシル
−2−メチル−2−メチレンカルボキシプロパン、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、エンポール三量体酸、及び
これらの無水物、低級アルキルエステル、その他の三価
以上のカルボン酸を挙げることができる。
In the present invention, trifunctional or higher polyfunctional monomers can be used, and among the trifunctional or higher polyfunctional monomers, sorbitol, 1,1 2,3,6-hexanetetrol, 1,4-sorbitan, pentaerythritol, dipentaerythritol, tripentaerythritol, 1,2,4-butanetriol, 1,2,5-pentanetriol, glycerol, 2-methyl Propanetriol, 2-methyl-
1,2,4-butanetriol, trimethylolethane, trimethylolpropane, 1,3,5-trihydroxybenzene, and other trivalent or higher alcohols can be mentioned. 1,
2,4-benzenetricarboxylic acid, 2,5,7-naphthalenetricarboxylic acid, 1,2,4-naphthalenetricarboxylic acid, 1,2,4-butanetricarboxylic acid, 1,2,2
5-hexanetricarboxylic acid, 1,3-dicarboxyl-2-methyl-2-methylenecarboxypropane, tetra (methylenecarboxyl) methane, 1,2,7,8-
Examples thereof include octanetetracarboxylic acid, empoletrimer acid, anhydrides thereof, lower alkyl esters, and other trivalent or higher carboxylic acids.

【0103】多価カルボン酸として、下記式(II)で
表されるようなテトラカルボン酸:
As the polyvalent carboxylic acid, a tetracarboxylic acid represented by the following formula (II):

【0104】[0104]

【外3】 [Outside 3]

【0105】(式中、Wは炭素数1以上の側鎖を1個以
上有する炭素数1〜30のアルキレン基又はアルケニレ
ン基を表す。)及びこれらの酸無水物並びにそれらの低
級アルキルエステルの如き多価カルボン酸類及びその誘
導体が挙げられる。
(Wherein W represents an alkylene group or alkenylene group having 1 to 30 carbon atoms having at least one side chain having 1 or more carbon atoms) and their acid anhydrides and lower alkyl esters thereof. Examples include polyvalent carboxylic acids and derivatives thereof.

【0106】さらに、下記式(III)で表される一価
のカルボン酸または下記式(IV)で表される一価のア
ルコールもポリエステル構成成分の一部に用いることが
できる。 R1−COOH (III) (式中、R$1は炭素数12以上の直鎖、分岐または環
状のアルキル基、アルケニル基を示す。) R2−OH (IV) (式中、R2は炭素数12以上の直鎖、分岐または環状
のアルキル基、アルケニル基を示す。) アルコール成分としては40〜60mol%、好ましく
は45〜55mol%、酸成分としては60〜40mo
l%、好ましくは55〜45mol%であることが好ま
しい。さらに、三価以上の多価の成分は、全成分中の1
〜60mol%であることが好ましい。
Further, a monovalent carboxylic acid represented by the following formula (III) or a monovalent alcohol represented by the following formula (IV) can be used as a part of the polyester constituent. R 1 —COOH (III) (wherein R $ 1 represents a linear, branched or cyclic alkyl group or alkenyl group having 12 or more carbon atoms) R 2 —OH (IV) (wherein R 2 is It represents a linear, branched or cyclic alkyl group or alkenyl group having 12 or more carbon atoms.) The alcohol component is 40 to 60 mol%, preferably 45 to 55 mol%, and the acid component is 60 to 40 mol.
It is preferably 1%, preferably 55 to 45 mol%. Furthermore, trivalent or higher polyvalent components account for 1% of all components.
Preferably, it is mol60 mol%.

【0107】前記ポリエステルは、通常一般に知られて
いる縮重合によって得られる。
The polyester is obtained by a generally known condensation polymerization.

【0108】本発明において、トナーの着色剤として
は、カラートナーの場合には、染料及び/又は顔料を用
いることができ、磁性トナーの場合には、磁性酸化鉄の
如き磁性体を用いることができる。
In the present invention, as a colorant for the toner, a dye and / or a pigment can be used in the case of a color toner, and a magnetic substance such as a magnetic iron oxide can be used in the case of a magnetic toner. it can.

【0109】磁性トナーの場合には、着色剤として磁性
酸化鉄等のを内添剤として含有しており、さらにシリカ
微粉体の如き流動性向上剤を外添剤を含有していること
が好ましい。
In the case of a magnetic toner, it is preferable that a magnetic iron oxide or the like is contained as a colorant as an internal additive, and that a fluidity improver such as silica fine powder is further contained in an external additive. .

【0110】さらに、実質的な悪影響を与えない範囲内
で、更に他の添加剤、例えば、テフロン(登録商標)粉
末、ステアリン酸亜鉛粉末、ポリフッ化ビニリデン粉末
の如き滑剤粉末;酸化セリウム粉末、炭化ケイ素粉末、
チタン酸ストロンチウム粉末などの研磨剤;酸化チタン
粉末、酸化アルミニウム粉末などの流動性付与剤;ケー
キング防止剤、あるいはカーボンブラック粉末、酸化亜
鉛粉末等の導電性付与剤、また、逆極性の有機微粒子及
び無機微粒子を現像性向上剤として少量をトナーに用い
ることもできる。
Further, other additives within a range that does not have a substantial adverse effect, such as lubricant powders such as Teflon (registered trademark) powder, zinc stearate powder, polyvinylidene fluoride powder; cerium oxide powder, carbonized powder Silicon powder,
Abrasives such as strontium titanate powder; fluidity-imparting agents such as titanium oxide powder and aluminum oxide powder; anti-caking agents; or conductivity-imparting agents such as carbon black powder and zinc oxide powder; A small amount of inorganic fine particles can be used as a developing property improver in the toner.

【0111】本発明の画像形成方法を実施するために用
いることができる具体的な画像形成装置の一を図15を
用いて説明する。
One specific image forming apparatus that can be used to carry out the image forming method of the present invention will be described with reference to FIG.

【0112】101静電潜像担持体としての回転ドラム
型の感光体であり、該感光体101はアルミニウムの如
き導電性基層101bと、その外面に形成した光導電層
101aとを基本構成層とするものであり、該光導電層
101aの表層部は、電荷輸送物質とフッ素系樹脂微粉
末を8重量%含有するポリカーボネート樹脂から構成さ
れている。図面上時計方向に周速度200mm/sで回
転駆動される。
Reference numeral 101 denotes a rotating drum type photoreceptor as an electrostatic latent image carrier. The photoreceptor 101 includes a conductive base layer 101b such as aluminum, and a photoconductive layer 101a formed on the outer surface thereof as a basic constituent layer. The surface layer of the photoconductive layer 101a is made of a polycarbonate resin containing a charge transporting substance and 8% by weight of a fluorine resin fine powder. It is rotationally driven at a peripheral speed of 200 mm / s clockwise in the drawing.

【0113】102は接触帯電部材としての帯電ローラ
ーであり、中心の芯金102bとその外周をカーボンブ
ラックを含むエピクロルヒドリンゴムで形成した導電性
弾性層102aとを基本構成としている。
Reference numeral 102 denotes a charging roller as a contact charging member, which basically has a core bar 102b at the center and a conductive elastic layer 102a whose outer periphery is formed of epichlorohydrin rubber containing carbon black.

【0114】帯電ローラー102は、感光体1面に線圧
40g/cmの押圧力をもって圧接され、感光体101
の回転に伴い従動回転する。
The charging roller 102 is pressed against the surface of the photoreceptor 1 with a linear pressure of 40 g / cm.
It rotates following the rotation of.

【0115】103は帯電ローラー102に電圧を印加
するための帯電バイアス電源であり、帯電ローラー10
3に直流−1.4kVのバイアスが印加されることで感
光体101の表面が約−700Vの極性・電位に帯電さ
れる。
Reference numeral 103 denotes a charging bias power supply for applying a voltage to the charging roller 102;
When a bias of -1.4 kV DC is applied to 3, the surface of the photoconductor 101 is charged to a polarity and potential of about -700V.

【0116】次いで潜像形成手段として画像露光104
によって静電潜像が形成され、現像手段105に保有さ
れている負帯電性トナーにより静電潜像が現像されてト
ナー画像として順次可視化されていく。現像手段として
は、例えば、磁性トナーを保有するためのトナー容器
と、該トナー容器に保有されている磁性トナーを磁気的
拘束力で担持搬送するためのマグネットを内包する回転
可能なトナー担持体と、該トナー担持体の表面に担持さ
れる磁性トナーの層厚を規制するためのトナー層圧規制
部材とを少なくとも有するものであり、該トナー担持体
は、感光体と所定の間隔を保って配置される。現像時に
は、該トナー担持体に交流バイアス電圧及び直流バイア
ス電圧を有する現像バイアス電圧が印加されることによ
りトナー担持体上の磁性トナーが、感光体表面に転移し
て現像が行われる。
Next, image exposure 104 is performed as a latent image forming means.
Thus, an electrostatic latent image is formed, and the electrostatic latent image is developed by the negatively charged toner held in the developing unit 105, and is sequentially visualized as a toner image. As the developing means, for example, a toner container for holding magnetic toner, and a rotatable toner carrier containing a magnet for carrying and conveying the magnetic toner held in the toner container with a magnetic binding force; A toner layer pressure regulating member for regulating the layer thickness of the magnetic toner carried on the surface of the toner carrier, wherein the toner carrier is arranged at a predetermined distance from the photoconductor. Is done. At the time of development, when a developing bias voltage having an AC bias voltage and a DC bias voltage is applied to the toner carrier, the magnetic toner on the toner carrier is transferred to the surface of the photoconductor to perform development.

【0117】106は接触転写部材としての転写ローラ
ーであり、中心の芯金106bとその外周をカーボンブ
ラックを含むエチレン−プロピレン−ブタジエン共重合
体で形成した導電性弾性層106aとを基本構成とする
ものである。
Reference numeral 106 denotes a transfer roller as a contact transfer member. The transfer roller 106 has a basic structure composed of a central metal core 106b and a conductive elastic layer 106a whose outer periphery is formed of an ethylene-propylene-butadiene copolymer containing carbon black. Things.

【0118】転写ローラー106は、感光体101面に
線圧20g/cmの押圧力をもって圧接され、感光体1
01の周速度と等速度で回転域する。
The transfer roller 106 is pressed against the surface of the photoreceptor 101 with a linear pressure of 20 g / cm.
It rotates at the same speed as the peripheral speed of 01.

【0119】転写材108としてはA4サイズの紙を用
い、これを感光体101と転写ローラー106との間に
搬送すると同時に、転写ローラー106にトナーと逆極
性の直流−5kVのバイアスを転写バイアス電源7から
印加することによって感光体101上のトナー画像が転
写材108の表面側に転写される。従って転写時には転
写ローラー106は転写材108を介して感光体101
に圧接されている。
A4 size paper is used as the transfer material 108, and is conveyed between the photoreceptor 101 and the transfer roller 106. At the same time, the transfer roller 106 is supplied with a DC-5 kV bias having a polarity opposite to that of the toner by a transfer bias power supply. 7, the toner image on the photoconductor 101 is transferred to the surface of the transfer material 108. Therefore, at the time of transfer, the transfer roller 106 is moved via the transfer material 108 to the photosensitive member 101.
Is pressed against.

【0120】次いで転写材108は、本発明の定着ロー
ラー111aとこれと押圧力をもって圧接された発泡体
層及び離型層を有する発砲加圧ローラー111bとを基
本構成とする誘導加熱定着装置111へ搬送され、定着
ローラー111aと発泡加圧ローラー111b間を通過
することによってトナー画像が転写材108に定着して
画像形成物として排出される。
Next, the transfer material 108 is transferred to an induction heating fixing device 111 which basically includes a fixing roller 111a of the present invention and a foaming pressure roller 111b having a foam layer and a release layer pressed against the fixing roller 111a with a pressing force. The toner image is conveyed and passes between the fixing roller 111a and the foaming pressure roller 111b, whereby the toner image is fixed on the transfer material 108 and discharged as an image formed product.

【0121】トナー画像転写後の感光体101面では転
写残りトナー等の付着汚染物質を、感光体101にカウ
ンター方向に線圧25g/cmで圧接したポリウレタン
ゴムを基本材料とする弾性クリーニングブレードを具備
したクリーニング装置109で清浄面化し、更に除電露
光装置110により除電されて、繰り返して作像する。
The photosensitive member 101 after the transfer of the toner image is provided with an elastic cleaning blade made of polyurethane rubber as a basic material and pressed against the photosensitive member 101 with a contaminant such as residual toner at a linear pressure of 25 g / cm in the counter direction. The surface is cleaned by the cleaning device 109 which has been cleaned, and the charge is further removed by the charge removing exposure device 110 to repeatedly form an image.

【0122】[0122]

【実施例】以下に、実施例に基づいて、本発明をより具
体的に説明するが、これは、本発明をなんら限定するも
のではない。
The present invention will be described in more detail with reference to the following Examples, which do not limit the present invention in any way.

【0123】(実施例1)本発明に用いられるトナーを
製造した。
Example 1 A toner used in the present invention was manufactured.

【0124】〈結着樹脂の製造1〉トナーの結着樹脂と
して以下の結着樹脂を製造した。
<Production of Binder Resin 1> The following binder resins were produced as binder resins for toner.

【0125】(結着樹脂A)結着樹脂Aを下記の原料を
用いて製造した。 ・テレフタル酸 15mol% ・フマル酸 25mol% ・無水トリメリット酸 5mol% ・PO−BPA 30mol% ・EO−BPA 25mol% PO−BPAは、ポリオキシプロピレン(2,2)−
2,2−ビス(4−ヒドロキシシフェニル)プロパンを
示し、EO−BPAは、ポリオキシエチレン(2,2)
−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパンを
示す(以下、同様)。
(Binder Resin A) Binder resin A was produced using the following raw materials. -Terephthalic acid 15 mol%-Fumaric acid 25 mol%-Trimellitic anhydride 5 mol%-PO-BPA 30 mol%-EO-BPA 25 mol% PO-BPA is polyoxypropylene (2,2)-
2,2-bis (4-hydroxycyphenyl) propane is shown, and EO-BPA is polyoxyethylene (2.2)
-2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane is shown (the same applies hereinafter).

【0126】上記原料5リットルを4口フラスコに仕込
み、還流冷却器、水分離装置、N2ガス導入管、温度計
及び攪拌装置を付し、フラスコ内にN2ガスを導入しな
がら230℃で縮合重合反応を行い、ポリエステル樹脂
である結着樹脂Aを得た。物性を表1に示す。
[0126] charged into a four-neck flask the material 5 liters reflux condenser, water separator, a N 2 gas inlet, denoted a thermometer and a stirrer, at 230 ° C. while introducing N 2 gas into the flask A condensation polymerization reaction was performed to obtain a binder resin A which was a polyester resin. Table 1 shows the physical properties.

【0127】(結着樹脂B)結着樹脂Bを下記の原料を
用いて製造した。 ・フマル酸 35mol% ・無水トリメリット酸 10mol% ・PO−BPA 30mol% ・EO−BPA 25mol% これらを結着樹脂Aと同様に縮合重合反応を行った後、
重合途中で無水トリメリット酸を3mol%をさらに追
加して縮重合反応を行い、ポリエステル樹脂である結着
樹脂Bを得た。得られた結着樹脂Bの物性を表1に示
す。
(Binder Resin B) Binder resin B was produced using the following raw materials. -35 mol% of fumaric acid-10 mol% of trimellitic anhydride-30 mol% of PO-BPA-25 mol% of EO-BPA After these were subjected to a condensation polymerization reaction in the same manner as the binder resin A,
During the polymerization, 3 mol% of trimellitic anhydride was further added to carry out a condensation polymerization reaction to obtain a binder resin B which was a polyester resin. Table 1 shows the physical properties of the obtained binder resin B.

【0128】(結着樹脂C)結着樹脂Cを下記の原料を
用いて製造した。 ・PO−BPA 50mol% ・エチレングリコール 10mol% ・テレフタル酸 25mol% ・フマル酸 10mol% ・無水トリメリット酸 5mol% 上記原料を5リットルの4口フラスコに仕込み、還流冷
却器、水分離装置、N 2ガス導入管、温度計及び攪拌装
置を付し、フラスコ内にN2ガスを導入しながら200
℃で縮合重合反応を行い、更に減圧下220℃で縮重合
反応を行い、ポリエステル樹脂である結着樹脂Cを得
た。結着樹脂Cの物性を表1に示す。
(Binder Resin C) Binder resin C was prepared using the following raw materials.
Manufactured. -PO-BPA 50 mol%-Ethylene glycol 10 mol%-Terephthalic acid 25 mol%-Fumaric acid 10 mol%-Trimellitic anhydride 5 mol% The above raw materials are charged into a 5 liter four-necked flask and reflux cooled.
Separator, water separator, N TwoGas inlet tube, thermometer and stirrer
And place N in the flask.Two200 while introducing gas
Condensation polymerization reaction at ℃, and then condensation polymerization at 220 ℃ under reduced pressure
The reaction is performed to obtain a binder resin C which is a polyester resin.
Was. Table 1 shows the physical properties of the binder resin C.

【0129】(結着樹脂D)結着樹脂Dを下記の原料を
用いて製造した。 ・テレフタル酸 3mol% ・イソフタル酸 30mol% ・無水トリメリット酸 15mol% ・n−ドデセニルコハク酸 10mol% ・PO−BPA 30mol% ・EO−BPA 12mol% 上記原料を結着樹脂Aと同様に縮合重合反応を行い結着
樹脂Dを得た。結着樹脂Dの物性を表1に示す。
(Binder Resin D) Binder resin D was produced using the following raw materials. -Terephthalic acid 3 mol%-Isophthalic acid 30 mol%-Trimellitic anhydride 15 mol%-n-dodecenylsuccinic acid 10 mol%-PO-BPA 30 mol%-EO-BPA 12 mol% Condensation polymerization reaction of the above raw materials in the same manner as binder resin A Then, a binder resin D was obtained. Table 1 shows the physical properties of the binder resin D.

【0130】(結着樹脂E)結着樹脂Eを下記の原料を
用いて製造した。 ・テレフタル酸 5mol% ・イソフタル酸 30mol% ・無水トリメリット酸 13mol% ・n−ドデセニルコハク酸 10mol% ・PO−BPA 30mol% ・EO−BPA 12mol% 上記原料を、結着樹脂Aと同様に縮合重合反応を行い、
結着樹脂Eを得た。結着樹脂Eの物性を表1に示す。
(Binder Resin E) Binder resin E was produced using the following raw materials. -Terephthalic acid 5 mol%-Isophthalic acid 30 mol%-Trimellitic anhydride 13 mol%-n-dodecenylsuccinic acid 10 mol%-PO-BPA 30 mol%-EO-BPA 12 mol% Condensation polymerization reaction of the above raw materials in the same manner as binder resin A Do
A binder resin E was obtained. Table 1 shows the physical properties of the binder resin E.

【0131】(結着樹脂F)結着樹脂Fを下記の原料を
用いて製造した。 ・テレフタル酸 30mol% ・無水トリメリット酸 5mol% ・n−ドデセニルコハク酸 15mol% ・PO−BPA 50mol% 上記原料を、結着樹脂Aと同様に縮重合反応を行い結着
樹脂Fを得た。結着樹脂Fの物性を表1に示す。
(Binder Resin F) Binder resin F was produced using the following raw materials. -30 mol% of terephthalic acid-5 mol% of trimellitic anhydride-15 mol% of n-dodecenyl succinic acid-50 mol% of PO-BPA The binder resin F was obtained by subjecting the above raw materials to a condensation polymerization reaction in the same manner as the binder resin A. Table 1 shows the physical properties of the binder resin F.

【0132】(結着樹脂G)結着樹脂Gを下記の原料を
用いて製造した。 ・PO−BPA 50mol% ・エチレングリコール 15mol% ・テレフタル酸 25mol% ・フマル酸 10mol% ・無水トリメリット酸 2mol% 上記原料を、結着樹脂Cと同様に縮重合反応を行い、結
着樹脂Gを得た。結着樹脂Gの物性を表1に示す。
(Binder Resin G) Binder resin G was produced using the following raw materials. -PO-BPA 50 mol%-Ethylene glycol 15 mol%-Terephthalic acid 25 mol%-Fumaric acid 10 mol%-Trimellitic anhydride 2 mol% The above raw materials are subjected to a condensation polymerization reaction in the same manner as the binder resin C, and the binder resin G is produced. Obtained. Table 1 shows the physical properties of the binder resin G.

【0133】[0133]

【表1】 [Table 1]

【0134】〈結着樹脂の製造2〉得られた結着樹脂A
〜Gを、適宜選択してヘンシェルミキサーにて混合し、
本発明における結着樹脂1〜5を得た。対照として結着
樹脂6および7を得た。その混合した結着樹脂と混合比
率及び物性を表2に示す。
<Production of Binder Resin 2> Binder Resin A Obtained
~ G are appropriately selected and mixed with a Henschel mixer,
Binder resins 1 to 5 in the present invention were obtained. Binder resins 6 and 7 were obtained as controls. Table 2 shows the mixed binder resin, mixing ratio and physical properties.

【0135】[0135]

【表2】 [Table 2]

【0136】〈トナーの製造〉得られた結着樹脂1〜7
を用いて、以下に示すトナーを製造した。
<Production of Toner> Binder Resins 1 to 7 Obtained
Was used to produce the following toner.

【0137】(トナー1)下記の原料をヘンシェルミキ
サーにて前混合した後、140℃に設定した二軸混練押
し出し機(PCM−30池貝鉄工所社製)によって、溶
融混練した。得られた混練物を冷却し、カッターミルで
粗粉末した後、ジェット気流を用いた微粉砕機で粉砕
し、得られた微粉砕粉末をコアンダ効果を利用した多分
割分級機を用いて分級し、重量平均粒径7.6μmのト
ナーを得た。 ・結着樹脂1 100質量部 ・磁性酸化鉄 90質量部 (平均0.2μm、Hc9.5kA/m、σs65Am2/kg、σr7Am2/ kg) ・電荷制御剤(ジカルボン酸) 2質量部 ・ワックス(低分子量ポリエチレンワックス) 5質量部 更に、上記トナー100質量部に対して、シリカ微粉体
100質量部当たりヘキサメチルジシラザン20質量部
で疎水化処理したメタノールウェッタビリティ65%、
BET比表面積260m2/gの疎水性シリカ微粉体
1.0質量部と、チタン酸ストロンチウム微粉体4.0
質量部とを外添混合して磁性トナー1を調製した。
(Toner 1) The following raw materials were premixed by a Henschel mixer, and then melt-kneaded by a twin-screw kneading extruder (PCM-30, manufactured by Ikegai Iron Works) set at 140 ° C. After cooling the obtained kneaded material and coarsely pulverizing it with a cutter mill, pulverizing it with a fine pulverizer using a jet stream, and classifying the obtained finely pulverized powder using a multi-divided classifier utilizing the Coanda effect. And a toner having a weight average particle size of 7.6 μm. Binder resin 1 100 parts by mass Magnetic iron oxide 90 parts by mass (average 0.2 μm, Hc 9.5 kA / m, σs 65 Am 2 / kg, σr7 Am 2 / kg) Charge control agent (dicarboxylic acid) 2 parts by mass Wax (Low molecular weight polyethylene wax) 5 parts by mass Further, with respect to 100 parts by mass of the above toner, methanol wettability 65% hydrophobized with 20 parts by mass of hexamethyldisilazane per 100 parts by mass of silica fine powder,
1.0 part by mass of a hydrophobic silica fine powder having a BET specific surface area of 260 m 2 / g, and strontium titanate fine powder 4.0
The magnetic toner 1 was prepared by external addition and mixing.

【0138】(トナー2〜7)磁性トナー1と同様の処
方で、結着樹脂2〜5を用いて、磁性トナー2〜5を製
造した。原料の混合比を表3に示す。なお、得られた磁
性トナーの物性値を表4に示した。また、結着樹脂6及
び7を用いて、磁性トナー6および7を対照として製造
した。
(Toners 2 to 7) Magnetic toners 2 to 5 were prepared using binder resins 2 to 5 in the same formulation as magnetic toner 1. Table 3 shows the mixing ratio of the raw materials. Table 4 shows the physical property values of the obtained magnetic toner. Further, magnetic toners 6 and 7 were produced using binder resins 6 and 7 as controls.

【0139】(トナー8)二軸混練押し出し機の混練温
度を130℃に設定し、結着樹脂5を用いた以外は磁性
トナー1と同様の処方で、磁性トナー8を対照として製
造した。
(Toner 8) The magnetic toner 8 was prepared in the same manner as the magnetic toner 1 except that the kneading temperature of the biaxial kneading extruder was set at 130 ° C. and the binder resin 5 was used.

【0140】[0140]

【表3】 [Table 3]

【0141】結着樹脂、磁性酸化鉄、荷電制御剤および
ワックスの量は質量部とし、疎水性シリカ微粉体および
チタン酸ストロンチウムは、結着樹脂、磁性酸化鉄、荷
電制御剤およびワックスからなる内添剤100質量部に
対する質量部とする。
The amounts of the binder resin, the magnetic iron oxide, the charge control agent and the wax are parts by mass, and the hydrophobic silica fine powder and the strontium titanate contain the binder resin, the magnetic iron oxide, the charge control agent and the wax. It is defined as parts by mass based on 100 parts by mass of the additive.

【0142】[0142]

【表4】 [Table 4]

【0143】(実施例2) 〈予熱時間試験〉上記実施の形態の図1で示される誘導
加熱定着装置と同様の構造を有する装置に、上記実施の
形態の図2で示されるのと同様の構造を有する加圧部材
としての発泡加圧ローラ2を組み込んだ誘導加熱型の定
着装置と、対照として図13に示すような加圧部材とし
てソリッドローラ30を組み込んだ誘導加熱型の定着装
置を用いて、予熱時間試験を行った。
(Example 2) <Preheating time test> An apparatus having a structure similar to that of the induction heating fixing device shown in FIG. 1 of the above embodiment was added to a device similar to that shown in FIG. 2 of the above embodiment. An induction heating type fixing device incorporating a foaming pressure roller 2 as a pressure member having a structure and an induction heating type fixing device incorporating a solid roller 30 as a pressure member as shown in FIG. A preheating time test was performed.

【0144】本実施例における発泡加圧ローラ2のより
具体的な構成を以下に記載する。
A more specific configuration of the foam pressure roller 2 in this embodiment will be described below.

【0145】図2に示すように外径20(mm)の鉄製
の中実の芯金21の外周に、厚さ5(mm)の発泡体層
22と、その表面にPFAのチューブ層23を50(μ
m)設けて、外径を30.1(mm)とした。
As shown in FIG. 2, a foam layer 22 having a thickness of 5 (mm) and a tube layer 23 made of PFA were formed on the outer surface of a solid iron core 21 having an outer diameter of 20 (mm). 50 (μ
m) to provide an outer diameter of 30.1 (mm).

【0146】対照のソリッド加圧ローラ30としては、
図13に示すように、外径20(mm)の鉄製の中実の
芯金31と、その外周にシリコンゴムの弾性層32を厚
さ5.0(mm)で形成し、その表面の離型層としてP
FAチューブ層33を厚さ20(μm)で設けたものを
使用した。
As the control solid pressure roller 30,
As shown in FIG. 13, a solid iron core 31 having an outer diameter of 20 (mm) and an elastic layer 32 of silicon rubber having a thickness of 5.0 (mm) are formed on the outer periphery of the core, and the surface is separated. P as mold layer
The FA tube layer 33 having a thickness of 20 (μm) was used.

【0147】図3に、発泡加圧ローラ2とソリッド加圧
ローラ30の予熱時間を、定着装置に投入した電力に対
してプロットしたグラフを示す。
FIG. 3 is a graph in which the preheating time of the foam pressure roller 2 and the solid pressure roller 30 is plotted against the electric power supplied to the fixing device.

【0148】ここからわかるように発泡加圧ローラ2の
方が、ソリッド加圧ローラ30に比べて、熱電導率が小
さいため、予熱時間を短くすることができた。
As can be seen, the foaming pressure roller 2 has a lower thermal conductivity than the solid pressure roller 30, so that the preheating time could be shortened.

【0149】(実施例3) 〈予熱時間試験〉上記実施の形態の図1で示される誘導
加熱定着装置と同様の構造を有する装置に、上記実施の
形態の図4で示されるのと同様の構造を有する回転体と
してのハード定着ローラ1を組み込んだ誘導加熱型の定
着装置と、対照として図14に示すような回転体として
ソフト定着ローラ40を組み込んだ誘導加熱型の定着装
置(このとき加圧部材としては上記実施例2で用いたの
と同じ発泡加圧ローラを用いた)を用いて、予熱時間試
験を行った。
(Example 3) <Preheating time test> An apparatus having a structure similar to that of the induction heating fixing device shown in FIG. 1 of the above embodiment was added to a device similar to that shown in FIG. 4 of the above embodiment. An induction heating type fixing device incorporating a hard fixing roller 1 as a rotating body having a structure and an induction heating type fixing device incorporating a soft fixing roller 40 as a rotating body as shown in FIG. A preheating time test was performed using the same foaming pressure roller as used in Example 2 as the pressure member.

【0150】本実施例におけるハード定着ローラ1のよ
り具体的な構成を以下に記載する。図4に示すようにハ
ード定着ローラ1は、外径32(mm)、厚さ0.3
(mm)の鉄製の芯金11の外周に厚さ20(μm)P
FAの離型層12を設けたものとした。
The more specific configuration of the hard fixing roller 1 in this embodiment will be described below. As shown in FIG. 4, the hard fixing roller 1 has an outer diameter of 32 (mm) and a thickness of 0.3.
(Mm) thickness 20 (μm) P
An FA release layer 12 was provided.

【0151】図4に示すように、対照のソフト定着ロー
ラ40としては、外径32(mm)、厚さ0.3(m
m)の鉄製の芯金41と、表面の離型性を高めるため
に、その外周にPFA20(μm)の離型層42を設
け、この2層の間に500μmのシリコンゴム層43を
挟んだものを使用した。
As shown in FIG. 4, the soft fixing roller 40 as a control has an outer diameter of 32 (mm) and a thickness of 0.3 (m).
m), an iron cored bar 41 and a release layer 42 of PFA 20 (μm) are provided on the outer periphery of the core bar 41 in order to enhance the releasability of the surface, and a silicon rubber layer 43 of 500 μm is sandwiched between these two layers. One used.

【0152】図5に、ハード定着ローラ1とソフト定着
ローラ40の予熱時間を、定着装置に投入した電力に対
してプロットしたグラフを示す。
FIG. 5 is a graph in which the preheating time of the hard fixing roller 1 and the soft fixing roller 40 is plotted against the electric power supplied to the fixing device.

【0153】ここからわかるようにハード定着ローラ1
の方が、ゴム層の分だけソフト定着ローラ40に比べ
て、熱容量が小さいため、予熱時間を短くすることがで
きた。
As can be seen, the hard fixing roller 1
Since the heat capacity was smaller than that of the soft fixing roller 40 by the amount of the rubber layer, the preheating time could be shortened.

【0154】(実施例4)本発明の誘導加熱定着装置
を、図15に示す画像形成装置として電子写真複写機
(NP6750、キヤノン(株)社製)に組み込んだ。
この改造機と磁性トナー1〜5を用いて、高温高湿(温
度30℃、湿度80%)、及び常温常湿(温度23℃、
湿度60%)の各環境下において、各5万枚の耐久試験
を行った。また、対照として、磁性トナー6〜8につい
ても同様に耐久試験を行った。尚、定着スピードは装置
本体のプロセススピードに対応できるように可変とし
た。
Example 4 The induction heating fixing device of the present invention was incorporated in an electrophotographic copying machine (NP6750, manufactured by Canon Inc.) as an image forming apparatus shown in FIG.
Using this remodeled machine and the magnetic toners 1 to 5, high temperature and high humidity (temperature 30 ° C., humidity 80%) and normal temperature and normal humidity (temperature 23 ° C.,
In each environment of 60% humidity, a durability test was performed on 50,000 sheets. Further, as a control, the durability test was similarly performed for the magnetic toners 6 to 8. The fixing speed was made variable so as to correspond to the process speed of the apparatus main body.

【0155】本実施例で用いた、誘導加熱型定着装置の
より具体的な構成を以下に記載する。上記実施の形態の
図1で示される誘導加熱定着装置と同様の構造を有する
装置に、上記実施例3の図4で示されるのと同様の構造
を有する回転体としてのハード定着ローラ1と、上記実
施例2の図2で示されるのと同様の構造を有する加圧部
材としての発泡加圧ローラ2を組み込んだ。
A more specific configuration of the induction heating type fixing device used in this embodiment will be described below. A device having a structure similar to that of the induction heating fixing device shown in FIG. 1 of the above embodiment, a hard fixing roller 1 as a rotating body having a structure similar to that shown in FIG. A foaming pressure roller 2 as a pressure member having a structure similar to that shown in FIG.

【0156】図4に示すようにハード定着ローラ1は、
外径32(mm)、厚さ0.3(mm)の鉄製の芯金1
1の外周に厚さ20(μm)PFAの離型性12を設け
たものとした。図2に示すように、発泡加圧ローラ2
は、外径20(mm)の鉄製の中実の芯金21の外周に
厚さ5(mm)の発泡体層22と、PFAチューブ50
(μm)23を設けて、外径を30.1(mm)とし
た。
As shown in FIG. 4, the hard fixing roller 1
Iron core 1 with outer diameter 32 (mm) and thickness 0.3 (mm)
1 was provided with a releasability 12 of 20 μm thick PFA on the outer periphery. As shown in FIG.
Is a foam layer 22 having a thickness of 5 (mm) on the outer periphery of a solid iron core 21 having an outer diameter of 20 (mm) and a PFA tube 50.
(Μm) 23 and the outer diameter was 30.1 (mm).

【0157】なお、複写試験は、転写紙として、古紙5
0%再利用(填料:灰分として15%、秤量:66g/
2、サイズ:A4)を用いた。
The copy test was conducted using a waste paper 5 as a transfer paper.
0% reuse (filler: 15% as ash, weight: 66 g /
m 2 , size: A4) was used.

【0158】定着温度領域は、以下の要領で測定した。The fixing temperature range was measured in the following manner.

【0159】市販の複写機NP6085(キヤノン
(株)社製)の定着器を外部へ取り外し、複写機外でも
動作し、定着温度を任意に設定可能にし、プロセススピ
ードを150mm/secとなるように改造した、本実
施例の外部定着装置を用い、80g/m2紙の未定着画
像を定着装置に通紙させることにより定着性を評価し
た。
The fixing unit of a commercially available copying machine NP6085 (manufactured by Canon Inc.) is detached and operated outside the copying machine so that the fixing temperature can be set arbitrarily and the process speed is set to 150 mm / sec. Using the modified external fixing device of this example, the fixing property was evaluated by passing an unfixed image of 80 g / m 2 paper through the fixing device.

【0160】120〜190℃の温度範囲で5℃おきに
温調して、各々の温度で未定着画像の定着を行い、得ら
れた画像を4.9kPaの加重をかけたシルボン紙で往
復5回摺擦し、摺擦前後の画像濃度低下率が10%以下
になる点を定着開始温度とした。この温度が低いほど定
着性に優れている。
An unfixed image is fixed at each temperature in the temperature range of 120 to 190 ° C. every 5 ° C., and the obtained image is reciprocated 5 times with a 4.9 kPa weighted silbon paper. The point at which the image density reduction rate before and after the rubbing was 10% or less before and after the rubbing was defined as the fixing start temperature. The lower the temperature, the more excellent the fixing property.

【0161】上記定着装置をプロセススピードを100
mm/secとなるようにした外部定着装置を用い、6
0g/m2紙の未定着画像を通紙させることにより耐オ
フセット性を評価した。
When the fixing device is operated at a process speed of 100
mm / sec by using an external fixing device.
Offset resistance was evaluated by passing an unfixed image of 0 g / m 2 paper.

【0162】評価に際して、190〜240℃の温度範
囲で5℃おきに温調して、オフセットの様子を観察し、
オフセットの発生しない最高温度をもって評価した。こ
の温度が高いほど耐オフセット性に優れている(評価環
境:常温/常湿(23℃、60%RH))。
At the time of evaluation, the temperature was adjusted every 5 ° C. in a temperature range of 190 to 240 ° C., and the state of offset was observed.
The evaluation was performed at the maximum temperature at which no offset occurs. The higher this temperature, the better the offset resistance (evaluation environment: normal temperature / normal humidity (23 ° C., 60% RH)).

【0163】これらの非オフセット最高温度と定着開始
温度の差を定着温度領域とした。この温度領域が広いほ
ど定着性能の高いトナーであることになる。評価試験で
は、定着温度領域最低温度の設定条件と定着温度領域最
高温度の測定条件が異なりより厳しい設定になっている
ので、実製品上では更に広い定着温度領域を持つことに
なる。
The difference between the maximum non-offset temperature and the fixing start temperature was defined as a fixing temperature region. The wider the temperature range, the higher the fixing performance of the toner. In the evaluation test, the setting condition of the minimum temperature of the fixing temperature region and the measurement condition of the maximum temperature of the fixing temperature region are different and set more strictly, so that the actual product has a wider fixing temperature region.

【0164】高温高湿化の耐久では、5万枚耐久終了
後、この環境に3日間放置した後、画像を出し、画像濃
度を測定した。
In the endurance of high temperature and high humidity, after the end of the endurance of 50,000 sheets, an image was taken out after being left in this environment for three days, and the image density was measured.

【0165】これらの試験の結果から、定着温度領域、
定着部材の汚れ、高湿環境下での平均画像濃度及び放置
後濃度を調べ、その結果を表5に示した。
From the results of these tests, the fixing temperature range,
The contamination of the fixing member, the average image density in a high humidity environment and the density after standing were examined. The results are shown in Table 5.

【0166】[0166]

【表5】 [Table 5]

【0167】ここで定着部材の汚れは、次の基準で評価
した。 A:定着部材に汚れ無し B:定着部材に汚れあり C:定着部材が汚れているが、画像には影響なし D:定着部材が汚れ、画像にもトナー汚れが発生 ここでは、A〜Cまでを許容範囲とした。
Here, the stain on the fixing member was evaluated according to the following criteria. A: There is no stain on the fixing member B: There is stain on the fixing member C: The fixing member is stained, but there is no effect on the image D: The fixing member is stained, and the toner is also stained on the image. Was set as an allowable range.

【0168】画像濃度については、平均画像濃度は1.
30以上、放置後濃度は1.20以上を許容範囲とし
た。
As for the image density, the average image density is 1.
The allowable range was 30 or more, and the concentration after standing was 1.20 or more.

【0169】図6〜図11に、上記の放置後濃度等と、
トナーの各物性値の関係をまとめた。
FIGS. 6 to 11 show the above-mentioned densities after standing and the like.
The relationship between the physical properties of the toner is summarized.

【0170】これらの結果から、本発明におけるトナー
1〜5は、定着装置の設計の自由度を上げるのに必要な
定着温度領域の幅が90℃以上と広い領域を有し、定着
可能最低温度が140℃以下と優れており、更に、高湿
環境下放置後濃度および高湿環境下での画像平均濃度の
いずれにおいても良好であった。
From these results, it is found that the toners 1 to 5 of the present invention have a wide fixing temperature range of 90 ° C. or more for increasing the degree of freedom in designing the fixing device, and have a minimum fixing temperature. Was 140 ° C. or less, and the density after standing in a high-humidity environment and the image average density in a high-humidity environment were both good.

【0171】しかし、トナー6は、結着樹脂の酸価が2
mgKOH/g未満であるため、耐久後には、定着部材
の汚れが生じた。図8でも酸価が小さいほど、定着部材
の汚れは悪くなっている傾向がある。
However, the toner 6 has an acid value of 2 for the binder resin.
Since it was less than mgKOH / g, the fixing member was stained after running. Also in FIG. 8, the smaller the acid value, the worse the stain on the fixing member tends to be.

【0172】酸価が50mgKOH/gを越えるトナー
7は、高湿環境下の平均画像濃度が1.26と低かっ
た。図9でも酸価が大きいほど、高湿環境下での平均画
像濃度が低くなっている傾向がある。
Toner 7 having an acid value exceeding 50 mgKOH / g had a low average image density of 1.26 under a high humidity environment. Also in FIG. 9, there is a tendency that the higher the acid value, the lower the average image density under a high humidity environment.

【0173】トナーの結着樹脂のTHF可溶分のGPC
において3,000〜20,000にメインピークがな
く、分子量3000未満の領域にメインピークが存在す
るトナー7は、放置後濃度が1.19と低くなってい
る。さらに、図7より、メインピークが小さいと低温定
着性悪くなっていることが確認される。
GPC of THF-soluble portion of toner binder resin
The toner 7 having no main peak at 3,000 to 20,000 and having a main peak in a region having a molecular weight of less than 3000 has a low density of 1.19 after standing. Further, it is confirmed from FIG. 7 that the lower the main peak, the lower the low-temperature fixability.

【0174】分子量3,000〜20,000の領域に
メインピークがなく、分子量20,000よりも高分子
領域にメインピークが存在するトナー6は、定着温度領
域が145℃という定着温度領域が比較的高温から始ま
っている。これは、図7によっても示される。
The toner 6 having no main peak in the molecular weight region of 3,000 to 20,000 and having a main peak in the high molecular weight region than the molecular weight of 20,000 has a fixing temperature region of 145 ° C. It starts from a high temperature. This is also illustrated by FIG.

【0175】トナーのTHF可溶分のGPCにおける分
子量分布において、分子量50万以上の成分の含有量が
3%未満であるトナー6及び8は、定着部材の汚れが悪
いレベルにある。図10より、3%に近いほど定着部材
の汚れの程度が悪くなる傾向が示される。
In the molecular weight distribution of the THF-soluble portion of the toner in GPC, toners 6 and 8 having a content of a component having a molecular weight of 500,000 or more and less than 3% have a level at which the fixing member is not stained. FIG. 10 shows that the closer to 3%, the worse the degree of contamination of the fixing member becomes.

【0176】分子量50万以上の成分の含有量が25%
より多いトナー7は、低温定着性が低下し、定着温度領
域が150℃という定着温度領域が比較的高温から始ま
っている。図11からも、このことが確認される。
The content of the component having a molecular weight of 500,000 or more is 25%
More toner 7 has low-temperature fixability, and the fixing temperature range of 150 ° C. starts from a relatively high temperature. This is also confirmed from FIG.

【0177】以上から、誘導加熱型の定着装置におい
て、発泡加圧ローラを使用し、且つハード定着ローラを
使用した場合、低温定着性が良く、また定着部材の汚れ
が生じ難く、かつ現像性の良いトナーとして、トナーの
THF可溶分がGPCにおける分子量分布において、分
子量3000〜20000の領域にメインピークを有
し、分子量50万以上の成分を3〜25%含有している
ことが好ましいことがわかる。
As described above, when the foaming pressure roller and the hard fixing roller are used in the induction heating type fixing device, the low-temperature fixing property is good, the fixing member is hardly stained, and the developing property is low. As a good toner, it is preferable that the THF-soluble component of the toner has a main peak in a molecular weight distribution of 3,000 to 20,000 in a molecular weight distribution by GPC and contains 3 to 25% of a component having a molecular weight of 500,000 or more. Understand.

【0178】特にトナーの結着樹脂が、ポリエステル樹
脂を含有し、酸価が2mgKOH/g〜50mgKOH
/gである場合には、定着部材の汚れの抑制及び高温高
湿下での画像濃度の低下が生じないことからより好まし
いことがわかる。
Particularly, the binder resin of the toner contains a polyester resin and has an acid value of 2 mgKOH / g to 50 mgKOH.
/ G, it is more preferable because the contamination of the fixing member is suppressed and the image density does not decrease under high temperature and high humidity.

【0179】(実施例5) 〈加熱源試験〉本発明における加圧部材である実施例4
で用いた発泡加圧ローラ2と実施例4で用いたハード定
着ローラ1とを組み込んだ本発明の誘導加熱定着装置に
上記の物性を有するトナー1を用い、加熱源として従来
から用いられているハロゲンランプをその定着装置にお
いて高周波誘導加熱源の代わりに用いたハード定着ロー
ラを対照として用い、以下のような比較実験を行った。
(Example 5) <Heating source test> Example 4 which is a pressing member in the present invention
The toner 1 having the above-mentioned properties is used in the induction heating fixing device of the present invention incorporating the foaming pressure roller 2 used in the above and the hard fixing roller 1 used in the embodiment 4, and is conventionally used as a heating source. The following comparative experiment was performed using a hard fixing roller using a halogen lamp instead of a high-frequency induction heating source in the fixing device as a control.

【0180】プロセススピードを250、300、35
0及び400mm/secとした、誘導加熱型とハロゲ
ンランプを用いた各外部定着装置を用い、A3用紙の先
端10cmと後端10cmの定着性を評価した。定着ロ
ーラ温調温度は190℃とした。その結果を図12に示
す。
Process speeds of 250, 300, 35
Using each of the external fixing devices using an induction heating type and a halogen lamp at 0 and 400 mm / sec, the fixing property of the leading edge 10 cm and the trailing edge 10 cm of the A3 paper was evaluated. The fixing roller temperature regulation temperature was 190 ° C. FIG. 12 shows the result.

【0181】図12からわかるように、加熱源として、
誘導加熱型のものを用いた場合、A3用紙の先端と後端
でほとんど定着性に差がないのに対して、ハロゲンラン
プを用いた場合には、A3用紙の先端と後端で定着性に
差が出てしまい、プロセススピードに比例して、その差
がさらに大きくなっていることが分かる。また誘導加熱
型のものと組み合わせた場合でも、トナーの物性値が本
特許の請求の範囲に入らないものであった場合には、低
温定着性が劣るなどの理由で、A3用紙の先端と後端
で、定着性に差が生じていた。
As can be seen from FIG. 12, as the heating source,
When the induction heating type is used, there is almost no difference in fixability between the leading edge and the trailing edge of the A3 paper, whereas when the halogen lamp is used, the fixability is improved at the leading and trailing edges of the A3 paper. A difference appears, and it can be seen that the difference is further increased in proportion to the process speed. Even when combined with the induction heating type, if the physical properties of the toner do not fall within the scope of the claims of the present invention, the leading and trailing edges of the A3 paper may be deteriorated due to poor low-temperature fixability. At the edges, there was a difference in fixability.

【0182】このような差の生じる原因は以下のように
考えられる。ハロゲンランプは、一般的に、定着ローラ
の内部に入れられ、ローラ全体を温めている。一方、図
1からもわかるように、誘導加熱型の定着装置では、定
着ローラのニップ部の側のみにコイルが配置されてお
り、定着ローラの画像の定着に必要な部分のみをあたた
めている。そのため、A3のサイズの紙を通紙した場
合、誘導加熱の場合、ニップ部で紙に奪われた熱量を、
効率的に供給することができるため、定着ローラの温度
が紙の先端と後端で温度が変わらず、結果として先端と
後端で定着性に差は生じない。一方、ハロゲンランプ
は、ニップ部で紙に奪われた熱量を、供給しきれないた
め、定着ローラの温度が紙の先端より後端の方が下がっ
てしまう。
The cause of such a difference is considered as follows. The halogen lamp is generally placed inside the fixing roller and heats the entire roller. On the other hand, as can be seen from FIG. 1, in the induction heating type fixing device, the coil is arranged only on the nip side of the fixing roller, and only the portion necessary for fixing the image of the fixing roller is heated. Therefore, when the paper of A3 size is passed, in the case of induction heating, the amount of heat taken by the paper at the nip portion is
Since the paper can be supplied efficiently, the temperature of the fixing roller does not change between the leading edge and the trailing edge of the paper, and as a result, there is no difference in fixability between the leading edge and the trailing edge. On the other hand, the halogen lamp cannot supply the amount of heat taken by the paper at the nip, so that the temperature of the fixing roller is lower at the rear end than at the front end of the paper.

【0183】このような現象が、プロセススピードを増
すにつれて、顕著になるためと考えられる。
It is considered that such a phenomenon becomes more remarkable as the process speed increases.

【0184】本特許においては、加圧ローラをソリッド
加圧ローラに比べて熱容量の小さい発泡加圧ローラにし
ているため、加圧ローラに蓄熱されている熱量が小さ
い。そこで通紙するたびに、発泡加圧ローラから熱が奪
われてしまうため、定着ローラから発泡加圧ローラに熱
が供給しなければならず、先端と後端で定着性に差ので
る傾向が余計に強くなっている。
In this patent, since the pressure roller is a foaming pressure roller having a smaller heat capacity than a solid pressure roller, the amount of heat stored in the pressure roller is small. Therefore, each time paper is passed, heat is taken from the foaming pressure roller, so that heat must be supplied from the fixing roller to the foaming pressure roller. It is getting stronger.

【0185】(実施例6)実施例5において、ハード定
着ローラ1の代わりに、実施例3において対照として用
いた図14に示すようなソフト定着ローラ40を組み込
んだ誘導加熱型の定着装置を用いて実施例5と同様に評
価を行ったところ、400mm/s、350mm/s、
300mm/s、250mm/sの順番でハロゲンの場
合先後端の定着性の差が10,8,7,5%であった
が、誘導加熱の場合5,4,3,2%におさえられるこ
とが分かった。
(Embodiment 6) In Embodiment 5, instead of the hard fixing roller 1, an induction heating type fixing device incorporating a soft fixing roller 40 as shown in FIG. When evaluation was performed in the same manner as in Example 5, 400 mm / s, 350 mm / s,
In the order of 300 mm / s and 250 mm / s, the difference in fixability between the front and rear ends was 10, 8, 7, 5% in the case of halogen, but was limited to 5, 4, 3, 2% in the case of induction heating. I understood.

【0186】(実施例7)実施例4で用いたハード定着
ローラを下記の構成のハード定着ローラに換え、このハ
ード定着ローラを組み込んだ誘導加熱型の定着装置を用
いて、定着ローラの汚れ試験を行った。操作と評価は、
実施例4の定着部材の汚れ評価と同様の5万枚の耐久試
験を実施することにより行った。
(Example 7) The hard fixing roller used in Example 4 was replaced with a hard fixing roller having the following configuration, and a dirt test of the fixing roller was performed using an induction heating type fixing device incorporating the hard fixing roller. Was done. Operation and evaluation
The test was performed by performing a durability test on 50,000 sheets in the same manner as in the evaluation of the contamination of the fixing member of Example 4.

【0187】本実施例におけるハード定着ローラ1のよ
り具体的な構成としては、図4に示すのと同様の構造を
有する。外径32(mm)、厚さ0.3(mm)の鉄製
の芯金11の外周に、PFAとPTFEとの混合物(混
合質量比PFA:PTFE=5:5)からなる厚さ20
(μm)離型層12を設けたものとした。
The more specific configuration of the hard fixing roller 1 in this embodiment has the same structure as that shown in FIG. On the outer periphery of an iron core 11 having an outer diameter of 32 (mm) and a thickness of 0.3 (mm), a thickness 20 composed of a mixture of PFA and PTFE (mixing mass ratio PFA: PTFE = 5: 5).
(Μm) The release layer 12 was provided.

【0188】その結果、定着部材に汚れがほとんどつか
ず実施例14の評価よりもさらに良好な評価結果を得る
ことが出来た。
As a result, the fixing member was hardly stained, and a better evaluation result than the evaluation in Example 14 could be obtained.

【0189】[0189]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の誘導加熱
定着装置を用いることにより、そのウエートアップタイ
ムを短くできるという特徴を生かしつつ、かつ転写紙の
先端と後端との定着性の差が生じず、十分な画像の定着
性を確保できる。さらに、再生紙を利用した場合にも、
定着画像汚れを抑えることができる。加えて、今後、複
写機のプロセススピードは、ますます大きくなることが
予想されるが、そのような場合でも、本発明によれば、
安定した定着性をもたせることができる。
As described above, the use of the induction heating fixing device of the present invention makes it possible to shorten the wait-up time, and at the same time, makes the difference in the fixing property between the leading edge and the trailing edge of the transfer paper. Does not occur, and sufficient image fixability can be ensured. Furthermore, when using recycled paper,
The fixed image stain can be suppressed. In addition, in the future, it is expected that the process speed of the copier will be further increased, and even in such a case, according to the present invention,
Stable fixability can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の誘導加熱定着装置の一つの実施の形態
の断面の概略構成図を示す。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a cross section of one embodiment of an induction heating fixing device of the present invention.

【図2】本発明の誘導加熱定着装置における発泡加圧ロ
ーラの一つの実施の形態の断面図を示す。
FIG. 2 is a cross-sectional view of one embodiment of a foam pressure roller in the induction heating fixing device of the present invention.

【図3】実施例2において、本発明における発泡加圧ロ
ーラと対照であるソリッド加圧ローラの余熱時間の比較
を表したグラフである。
FIG. 3 is a graph showing a comparison of the residual heat time between the foaming pressure roller of the present invention and a solid pressure roller as a control in Example 2.

【図4】本発明の誘導加熱定着装置におけるハード定着
ローラの一つの実施の形態の断面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view of one embodiment of a hard fixing roller in the induction heating fixing device of the present invention.

【図5】実施例1において、ハード定着ローラと対照で
あるソフト定着ローラの余熱時間の比較を表したグラフ
である。
FIG. 5 is a graph showing a comparison of remaining heat time of a hard fixing roller and a soft fixing roller as a control in Example 1.

【図6】「トナーの結着樹脂のメインピークの分子量」
と「高温高湿環境下での放置後濃度」の関係を表すグラ
フである。
FIG. 6: “Molecular weight of main peak of binder resin of toner”
6 is a graph showing the relationship between "a concentration after standing in a high-temperature and high-humidity environment".

【図7】「トナーの結着樹脂のメインピークの分子量」
と「定着可能最低温度」の関係を表すグラフである。
FIG. 7: “Molecular weight of main peak of binder resin of toner”
6 is a graph showing the relationship between the "fixable minimum temperature" and "fixable minimum temperature".

【図8】「トナーの結着樹脂の酸価」と「定着部材の汚
れ」の関係を表すグラフである。
FIG. 8 is a graph showing a relationship between “acid value of binder resin of toner” and “dirt of fixing member”.

【図9】「トナーの結着樹脂の酸価」と「高温高湿環境
下における平均画像濃度」の関係を表すグラフである。
FIG. 9 is a graph showing a relationship between “acid value of binder resin of toner” and “average image density under high temperature and high humidity environment”.

【図10】「分子量50万以上の成分の割合」と「定着
部材の汚れ」の関係を表すグラフである。
FIG. 10 is a graph showing the relationship between “the ratio of components having a molecular weight of 500,000 or more” and “stain on the fixing member”.

【図11】「分子量50万以上の成分の割合」と「定着
可能最低温度」の関係を表すグラフである。
FIG. 11 is a graph showing the relationship between “the ratio of components having a molecular weight of 500,000 or more” and “the lowest fixable temperature”.

【図12】実施例4において、本発明の誘導加熱型の定
着装置と対照のハロゲンランプ型の定着装置を用いた、
A3用紙の先端と後端の定着性の差を比較したグラフで
ある。
FIG. 12 is a schematic diagram showing an embodiment 4 in which an induction heating type fixing device of the present invention and a halogen lamp type fixing device as a control were used.
9 is a graph comparing the difference in fixability between the leading edge and the trailing edge of A3 paper.

【図13】実施例2で用いた、対照であるソリッド加圧
ローラを示す。
FIG. 13 shows a control solid pressure roller used in Example 2.

【図14】実施例2で用いた、対照であるソフト定着ロ
ーラを示す。
FIG. 14 shows a control soft fixing roller used in Example 2.

【図15】本発明の画像形成方法を実施し得る画像形成
装置の概略構成図を示す。
FIG. 15 is a schematic configuration diagram of an image forming apparatus capable of performing the image forming method of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 定着ローラ 2 加圧ローラ 3 温度センサ 4 搬送ガイド 5 トナー画像 6 転写材 7 分離爪 8 励磁コイル 9 磁性体コイル 10 高周波コンバータ 11 芯金 12 離型層 21 芯金 22 発泡スポンジ層 23 チューブ層 30 ソリッドローラ 31 芯金 32 シリコンゴム弾性層 33 PFAチューブ層 40 ソフトローラ 41 芯金 42 離型層 43 シリコンゴム層 101 静電荷像担持体(感光体) 102 接触帯電部材 103 帯電バイアス印加電源 104 潜像形成手段 105 現像手段 106 接触転写部材 107 転写バイアス印加電源 108 転写材 109 クリーニング手段 110 除電露光 111 定着手段 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Fixing roller 2 Pressure roller 3 Temperature sensor 4 Transport guide 5 Toner image 6 Transfer material 7 Separation claw 8 Excitation coil 9 Magnetic material coil 10 High frequency converter 11 Core metal 12 Release layer 21 Core metal 22 Foam sponge layer 23 Tube layer 30 Solid roller 31 Core metal 32 Silicon rubber elastic layer 33 PFA tube layer 40 Soft roller 41 Core metal 42 Release layer 43 Silicon rubber layer 101 Electrostatic image carrier (photoconductor) 102 Contact charging member 103 Charging bias application power supply 104 Latent image Forming means 105 Developing means 106 Contact transfer member 107 Transfer bias application power supply 108 Transfer material 109 Cleaning means 110 Static elimination exposure 111 Fixing means

Claims (32)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 回転体と、該回転体の内部又は外部に設
けられた励磁コイルと、トナー画像が形成されている転
写材を通過可能に該回転体とニップを形成するため、該
回転体と圧接する加圧部材と、該励磁コイルに交流電流
を印加するための電流印加手段とを有し、該回転体に発
生する渦電流による電磁誘導加熱により該回転体を発熱
させてトナー画像の該転写材への加熱定着を行なう誘導
加熱定着装置において、 該加圧部材は、非弾性体芯金と、該非弾性体芯金上に設
けられた発泡体層と、該発泡体層上に設けられた離型層
とを有する加圧ローラであることを特徴とする誘導加熱
定着装置。
1. A rotating body, an exciting coil provided inside or outside the rotating body, and the rotating body for forming a nip with the rotating body so as to pass through a transfer material on which a toner image is formed. And a current applying means for applying an alternating current to the exciting coil, and the rotator generates heat by electromagnetic induction heating due to eddy current generated in the rotator to form a toner image. In the induction heating fixing device for performing heat fixing to the transfer material, the pressure member is provided with an inelastic core, a foam layer provided on the inelastic core, and a foam layer provided on the foam layer. And a pressure roller having a release layer provided thereon.
【請求項2】 該離型層が、テトラフロロエチレンとパ
ーフルオロアルキルビニルエーテルとの共重合体(PF
A)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)又はテ
トラフルオロエチレンとフッ化プロピレンの共重合体
(FEP)によって形成されていることを特徴とする請
求項1に記載の誘導加熱定着装置。
2. The method according to claim 1, wherein the release layer comprises a copolymer of tetrafluoroethylene and perfluoroalkyl vinyl ether (PF).
2. The induction heating fixing apparatus according to claim 1, wherein the apparatus is formed of A), polytetrafluoroethylene (PTFE), or a copolymer of tetrafluoroethylene and propylene fluoride (FEP).
【請求項3】 該離型層が、テトラフロロエチレンと、
パーフルオロアルキルビニルエーテルとの共重合体(P
FA)のチューブ層又はポリテトラフルオロエチレン
(PTFE)のチューブ層であることを特徴とする請求
項1に記載の誘導加熱定着装置。
3. The method according to claim 1, wherein the release layer comprises tetrafluoroethylene,
Copolymer with perfluoroalkyl vinyl ether (P
The induction heating fixing device according to claim 1, wherein the induction heating fixing device is a tube layer of FA) or a tube layer of polytetrafluoroethylene (PTFE).
【請求項4】 該離型層は、層厚10〜50μmを有す
ることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の
誘導加熱定着装置。
4. The induction heating fixing device according to claim 1, wherein the release layer has a layer thickness of 10 to 50 μm.
【請求項5】 該発泡体層は、シリコーン発泡体によっ
て形成されていることを特徴とする請求項1乃至4のい
ずれかに記載の誘導加熱定着装置。
5. The induction heating fixing device according to claim 1, wherein the foam layer is formed of a silicone foam.
【請求項6】 該発泡体層は、1〜7mmの層厚を有す
ることを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の
誘導加熱定着装置。
6. The induction heating fixing device according to claim 1, wherein the foam layer has a layer thickness of 1 to 7 mm.
【請求項7】 該回転体は、中空の芯金及び該芯金上に
形成された含フッ素樹脂による離型層を有することを特
徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載の誘導加熱定
着装置。
7. The induction heating according to claim 1, wherein the rotating body has a hollow cored bar and a release layer made of a fluororesin formed on the cored bar. Fixing device.
【請求項8】 該回転体は、外芯金上に形成される全て
の層の層厚が100μm以下であるハードローラである
ことを特徴とする請求項1乃至7のいずれかに記載の誘
導加熱定着装置。
8. The guide according to claim 1, wherein the rotator is a hard roller in which all layers formed on the outer core have a thickness of 100 μm or less. Heat fixing device.
【請求項9】 該含フッ素樹脂は、テトラフロロエチレ
ンとパーフルオロアルキルビニルエーテルとの共重合体
(PFA)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)
又はテトラフルオロエチレンとフッ化プロピレンの共重
合体(FEP)であることを特徴とする請求項7又は8
に記載の誘導加熱定着装置。
9. The fluororesin is a copolymer of tetrafluoroethylene and perfluoroalkylvinyl ether (PFA), polytetrafluoroethylene (PTFE).
Or a copolymer of tetrafluoroethylene and fluorinated propylene (FEP).
2. The induction heating fixing device according to claim 1.
【請求項10】 該含フッ素樹脂は、PFAとPTFE
の混合物であることを特徴とする請求項7又は8に記載
の誘導加熱定着装置。
10. The fluororesin comprises PFA and PTFE.
The induction heating fixing device according to claim 7, wherein the mixture is a mixture of:
【請求項11】 該混合物におけるPTFEに対するP
FAの混合比率が、30〜95質量%であることを特徴
とする請求項10に記載の導加熱定着装置。
11. The method according to claim 1, wherein P is
The heating and fixing device according to claim 10, wherein the mixing ratio of FA is 30 to 95% by mass.
【請求項12】 該離型層は、層厚10〜100μmを
有することを特徴とする請求項7乃至11のいずれかに
記載の誘導加熱定着装置。
12. The induction heating fixing device according to claim 7, wherein said release layer has a layer thickness of 10 to 100 μm.
【請求項13】 該トナーは、トナーのテトラヒドロフ
ラン(THF)可溶分のゲルパーミエーションクロマト
グラム(GPC)による分子量分布において、分子量
3,000〜20,000の領域にメインピークを有
し、分子量50万以上の成分を3〜25%含有している
ことを特徴とする請求項1乃至12のいずれかに記載の
誘導加熱定着装置。
13. The toner has a main peak in a molecular weight range of 3,000 to 20,000 in a molecular weight distribution by gel permeation chromatogram (GPC) of a tetrahydrofuran (THF) soluble portion of the toner. The induction heating fixing device according to any one of claims 1 to 12, further comprising 3 to 25% of 500,000 or more components.
【請求項14】 該トナーは、結着樹脂として酸化2〜
50mgKOH/gのポリエステル樹脂を含有している
ことを特徴とする請求項13に記載の誘導加熱定着装
置。
14. The toner according to claim 1, wherein the binder resin is an oxidized
14. The induction heating fixing device according to claim 13, which contains 50 mgKOH / g of a polyester resin.
【請求項15】 該誘電加熱定着装置は、200mm/
sec以上の定着スピードで定着を行なうことを特徴と
する請求項1乃至14のいずれかに記載の誘導加熱定着
装置。
15. The fixing apparatus according to claim 1, wherein the dielectric heating fixing device is 200 mm /
15. The induction heating fixing device according to claim 1, wherein the fixing is performed at a fixing speed of at least sec.
【請求項16】 静電潜像担持体に担持されている静電
潜像をトナーにより現像してトナー画像を形成する現像
工程と、該トナー画像を転写材に転写する転写工程と、
該転写材上のトナー画像を定着手段により該転写材に定
着する定着工程とを少なくとも有する画像形成方法にお
いて、該定着手段として、回転体と、該回転体の内部又
は外部に設けられた励磁コイルと、トナー画像が形成さ
れている転写材を通過可能に該回転体とニップを形成す
るため、該回転体と圧接する加圧部材と、該励磁コイル
に交流電流を印加するための電流印加手段とを有し、該
回転体に発生する渦電流による電磁誘導加熱により該回
転体を発熱させてトナー画像の該転写材への加熱定着を
行なう誘導加熱定着装置を用い、 該加圧部材は、非弾性体芯金と、該非弾性体芯金上に設
けられた発泡体層と、該発泡体層上に設けられた離型層
とを有する加圧ローラであることを特徴とする画像形成
方法。
16. A developing step of forming a toner image by developing an electrostatic latent image carried on the electrostatic latent image carrier with toner, and a transferring step of transferring the toner image to a transfer material.
A fixing step of fixing the toner image on the transfer material to the transfer material by a fixing unit, wherein the fixing unit includes a rotating body, and an exciting coil provided inside or outside the rotating body. A pressurizing member that presses against the rotating body so as to form a nip with the rotating body so as to be able to pass a transfer material on which a toner image is formed, and a current applying unit that applies an alternating current to the exciting coil Using an induction heating fixing device that heats the rotating body by electromagnetic induction heating by eddy current generated in the rotating body to heat and fix the toner image to the transfer material, wherein the pressing member is An image forming method, comprising: a pressure roller having a non-elastic core, a foam layer provided on the non-elastic core, and a release layer provided on the foam layer. .
【請求項17】 該離型層が、テトラフロロエチレンと
パーフルオロアルキルビニルエーテルとの共重合体(P
FA)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)又は
テトラフルオロエチレンとフッ化プロピレンの共重合体
(FEP)によって形成されていることを特徴とする請
求項16に記載の画像形成方法。
17. The release layer is formed of a copolymer of tetrafluoroethylene and perfluoroalkyl vinyl ether (P
17. The image forming method according to claim 16, wherein the image forming method is formed of FA), polytetrafluoroethylene (PTFE), or a copolymer of tetrafluoroethylene and propylene fluoride (FEP).
【請求項18】 該離型層が、テトラフロロエチレン
と、パーフルオロアルキルビニルエーテルとの共重合体
(PFA)のチューブ層又はポリテトラフルオロエチレ
ン(PTFE)のチューブ層であることを特徴とする請
求項16に記載の画像形成方法。
18. The release layer is a tube layer of a copolymer of tetrafluoroethylene and perfluoroalkyl vinyl ether (PFA) or a tube layer of polytetrafluoroethylene (PTFE). Item 17. The image forming method according to Item 16.
【請求項19】 該離型層は、層厚10〜50μmを有
することを特徴とする請求項16乃至18のいずれかに
記載の画像形成方法。
19. An image forming method according to claim 16, wherein said release layer has a layer thickness of 10 to 50 μm.
【請求項20】 該発泡体層は、シリコーン発泡体によ
って形成されていることを特徴とする請求項16乃至1
9のいずれかに記載の画像形成方法。
20. The foam layer according to claim 16, wherein the foam layer is formed of a silicone foam.
10. The image forming method according to any one of the above items 9.
【請求項21】 該発泡体層は、1〜7mmの層厚を有
することを特徴とする請求項16乃至20のいずれかに
記載の誘電加熱定着装置。
21. The dielectric heating fixing apparatus according to claim 16, wherein the foam layer has a layer thickness of 1 to 7 mm.
【請求項22】 該回転体は、中空の芯金及び該芯金上
に形成された含フッ素樹脂による離型層を有することを
特徴とする請求項16乃至21のいずれかに記載の画像
形成方法。
22. The image forming apparatus according to claim 16, wherein the rotating body has a hollow cored bar and a release layer made of a fluororesin formed on the cored bar. Method.
【請求項23】 該回転体は、外芯金上に形成される全
ての層の層厚が100μm以下であるハードローラであ
ることを特徴とする請求項16乃至22のいずれかに記
載の画像形成方法。
23. The image according to claim 16, wherein said rotator is a hard roller in which all layers formed on the outer core have a layer thickness of 100 μm or less. Forming method.
【請求項24】 該含フッ素樹脂は、テトラフロロエチ
レンとパーフルオロアルキルビニルエーテルとの共重合
体(PFA)、ポリテトラフルオロエチレン(PTF
E)又はテトラフルオロエチレンとフッ化プロピレンの
共重合体(FEP)であることを特徴とする請求項22
又は23に記載の画像形成方法。
24. The fluororesin is a copolymer of tetrafluoroethylene and perfluoroalkyl vinyl ether (PFA), polytetrafluoroethylene (PTF).
E) or a copolymer of tetrafluoroethylene and propylene fluoride (FEP).
Or the image forming method according to 23.
【請求項25】 該含フッ素樹脂は、PFAとPTFE
の混合物であることを特徴とする請求項22又は23に
記載の画像形成方法。
25. The fluororesin comprises PFA and PTFE.
The image forming method according to claim 22, wherein the mixture is a mixture of:
【請求項26】 該混合物におけるPTFEに対するP
FAの混合比率が、30〜95質量%であることを特徴
とする請求項25に記載の画像形成方法。
26. The P to PTFE in said mixture
The image forming method according to claim 25, wherein the mixing ratio of FA is 30 to 95% by mass.
【請求項27】 該離型層は、層厚10〜100μmを
有することを特徴とする請求項22乃至26のいずれか
に記載の画像形成方法。
27. The image forming method according to claim 22, wherein said release layer has a layer thickness of 10 to 100 μm.
【請求項28】 該トナーは、トナーのテトラヒドロフ
ラン(THF)可溶分のゲルパーミエーションクロマト
グラム(GPC)による分子量分布において、分子量
3,000〜20,000の領域にメインピークを有
し、分子量50万以上の成分を3〜25%含有している
ことを特徴とする請求項16乃至27のいずれかに記載
の画像形成方法。
28. The toner has a main peak in a molecular weight range of 3,000 to 20,000 in a molecular weight distribution by a gel permeation chromatogram (GPC) of a tetrahydrofuran (THF) soluble portion of the toner, and has a molecular weight The image forming method according to any one of claims 16 to 27, comprising 3 to 25% of 500,000 or more components.
【請求項29】 該トナーは、結着樹脂として酸化2〜
50mgKOH/gのポリエステル樹脂を含有している
ことを特徴とする請求項28に記載の画像形成方法。
29. The toner according to claim 29, wherein the binder resin is oxidized
The image forming method according to claim 28, further comprising 50 mgKOH / g of a polyester resin.
【請求項30】 該誘導加熱定着装置は、200mm/
sec以上の定着スピードで定着を行なうことを特徴と
する請求項16乃至29のいずれかに記載の画像形成方
法。
30. The induction heating fixing device according to claim 1, wherein
30. The image forming method according to claim 16, wherein the fixing is performed at a fixing speed of at least sec.
【請求項31】 該現像工程において、トナー担持体に
担持されているトナーを静電潜像担持体の表面に転移さ
せることにより、該静電潜像を現像することを特徴とす
る請求項16乃至30のいずれかに記載の画像形成方
法。
31. The electrostatic latent image is developed by transferring the toner carried on the toner carrier to the surface of the electrostatic latent image carrier in the developing step. 31. The image forming method according to any one of the above items.
【請求項32】 該現像工程において、トナー担持体に
交流バイアスを有する現像バイアスを印加して現像を行
なうことを特徴とする請求項31に記載の画像形成方
法。
32. The image forming method according to claim 31, wherein in the developing step, the developing is performed by applying a developing bias having an AC bias to the toner carrier.
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