JP2013041186A - Fixing device, image forming apparatus, fixing method and image forming method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、プリンタ、ファクシミリ、複写機などの画像形成装置に用いられる定着装置及び定着方法、前記定着装置を備えた画像形成装置、並びに、前記定着方法を用いた画像形成方法に関するものである。 The present invention relates to a fixing device and a fixing method used in an image forming apparatus such as a printer, a facsimile machine, and a copying machine, an image forming apparatus including the fixing device, and an image forming method using the fixing method.
プリンタ、ファクシミリ及び複写装置のような画像形成装置は、紙、布、及びＯＨＰ用シートのような記録媒体に、画像情報に基づいて文字や記号を含む画像を形成する装置である。画像形成装置には種々の方式があるが、電子写真方式の画像形成装置は、普通紙に高精細な画像を高速で形成することができるため、広くオフィスで使用されている。このような電子写真方式の画像形成装置としては、被定着媒体である記録媒体上のトナーを１２０［℃］〜１６０［℃］で加熱して軟化あるいは溶融させ、軟化等させたトナーを加圧し記録媒体にトナーをアンカリングすることによって、トナーを記録媒体上に定着させる熱定着方式が広く普及している（特許文献１など）。 Image forming apparatuses such as printers, facsimile machines, and copying machines are apparatuses that form images including characters and symbols on recording media such as paper, cloth, and OHP sheets based on image information. There are various types of image forming apparatuses. Electrophotographic image forming apparatuses are widely used in offices because they can form high-definition images on plain paper at high speed. In such an electrophotographic image forming apparatus, the toner on the recording medium as a fixing medium is heated at 120 [° C.] to 160 [° C.] to be softened or melted, and the softened toner is pressurized. A thermal fixing method in which toner is fixed on a recording medium by anchoring the toner on the recording medium is widely used (Patent Document 1, etc.).
このような熱定着方式を採用した電子写真方式の画像形成装置における消費電力の半分以上は、熱定着方式の定着装置においてトナーを加熱処理のために消費されている。一方、近年における環境問題対策の観点からは、消費電力を抑えて省エネルギー化を図れる画像形成装置が望まれている。このため、従来の画像形成装置における消費電力の半分以上を消費する定着装置での省エネルギー化が求められている。従来の熱定着方式の定着装置では加熱処理に多くの電力を消費していたため、トナーを定着するためにトナーを加熱する温度を今までよりも極端に低下させる定着方式が望まれている。 More than half of the power consumption in the electrophotographic image forming apparatus adopting such a heat fixing method is consumed for heat treatment in the heat fixing type fixing device. On the other hand, from the viewpoint of countermeasures for environmental problems in recent years, an image forming apparatus that can save power by reducing power consumption is desired. For this reason, there is a demand for energy saving in the fixing device that consumes more than half of the power consumption in the conventional image forming apparatus. Since a conventional heat-fixing type fixing device consumes a large amount of electric power for heat treatment, a fixing method that extremely lowers the temperature at which the toner is heated to fix the toner is desired.
本出願人は、特願２０１１−１１３８９７号（以下、先願という）において、熱可塑性エラストマーを含有する樹脂、及び、前記樹脂を軟化する常温で固体の可塑剤を内包したカプセルを少なくとも含有したトナーを用いて、記録媒体上にトナー像を形成する画像形成装置を提案している。この先願の画像形成装置では、定着装置に搬送された記録媒体上のトナー像が、内部に加熱手段であるヒータが設けられた加熱ローラと加圧ローラとで形成される圧接部であるニップ部を通過したときに加熱されつつ加圧される。このとき、ニップ部でのトナー像の加熱温度は、カプセルに内包された可塑剤の融点温度以上であり、省エネルギー化の観点から４０［℃］〜５０［℃］としている。前記カプセルに内包した可塑剤は、ヒータによって融点温度まで加熱され溶解し、加圧されることにより破壊されたカプセルからカプセル近傍の樹脂に拡散していく。このように可塑剤が樹脂に拡散することで、可塑剤の軟化作用により樹脂に含有された熱可塑性エラストマーの物理的架橋が崩れて樹脂が一気に軟化し、それに伴ってトナーが軟化する。そして、このように軟化したトナーがニップ部で加圧され記録媒体にアンカリングすることにより、記録媒体にトナー像が定着される。これにより、熱だけで樹脂を軟化させる場合よりも定着装置で記録媒体にトナー像を定着するためにトナーを加熱する温度を今までよりも極端に低下させることができ、省エネルギー化を図ることができる。 In Japanese Patent Application No. 2011-113897 (hereinafter referred to as a prior application), the present applicant has disclosed a toner containing at least a resin containing a thermoplastic elastomer and a capsule containing a plasticizer solid at room temperature that softens the resin. Has proposed an image forming apparatus for forming a toner image on a recording medium. In the image forming apparatus of the prior application, the toner image on the recording medium conveyed to the fixing device is a nip portion which is a pressure contact portion formed by a heating roller provided with a heater as a heating means and a pressure roller. When passing through, it is pressurized while being heated. At this time, the heating temperature of the toner image at the nip portion is equal to or higher than the melting point temperature of the plasticizer included in the capsule, and is 40 [° C.] to 50 [° C.] from the viewpoint of energy saving. The plasticizer encapsulated in the capsule is heated and melted to a melting point temperature by a heater, and diffuses from the broken capsule to the resin in the vicinity of the capsule by being pressurized. As the plasticizer diffuses into the resin in this way, the physical crosslinking of the thermoplastic elastomer contained in the resin is broken by the softening action of the plasticizer, the resin softens all at once, and the toner softens accordingly. The toner softened in this way is pressed at the nip portion and anchored to the recording medium, whereby the toner image is fixed on the recording medium. As a result, the temperature at which the toner is heated to fix the toner image on the recording medium by the fixing device can be drastically reduced compared to the case where the resin is softened only by heat, thereby saving energy. it can.
しかしながら、ニップ部でカプセルが破壊され溶融された可塑剤が樹脂に拡散するのには時間を要する。そのため、可塑剤が樹脂に十分に拡散する前にニップ部でトナーが加圧されても、トナーの軟化不足により定着不良が発生するといった問題が生じる。 However, it takes time for the plasticizer that is broken and melted at the nip portion to diffuse into the resin. Therefore, even if the toner is pressurized at the nip before the plasticizer sufficiently diffuses into the resin, there arises a problem that fixing failure occurs due to insufficient softening of the toner.
本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、トナーの軟化不足で定着不良が発生するのを抑制できる定着装置及び定着方法、前記定着装置を備えた画像形成装置、並びに、前記定着方法を用いた画像形成方法を提供することである。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a fixing device and a fixing method capable of suppressing occurrence of fixing failure due to insufficient softening of toner, an image forming apparatus including the fixing device, and An image forming method using the fixing method is provided.
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、第一回転体と第二回転体とを有し該第一回転体と該第二回転体とを圧接させて第一圧接部を形成し、該第一圧接部で記録媒体を挟み込んで該記録媒体上のトナーを加圧する第一加圧手段と、前記第一圧接部よりも記録媒体搬送方向上流側または該第一圧接部で前記記録媒体上のトナーを加熱する加熱手段とを備え、樹脂、及び、該樹脂を軟化させる常温で固体状の可塑剤を内包したカプセルを少なくとも含有したトナーを用いて記録媒体上に形成されたトナー像を、該記録媒体に定着させる定着装置において、前記第一加圧手段よりも記録媒体搬送方向下流側に設けられ、第三回転体と第四回転体とを有し該第三回転体と該第四回転体とを圧接させて第二圧接部を形成し、該第二圧接部で前記記録媒体を挟み込んで該記録媒体上に形成された前記トナーを加圧する第二加圧手段とを備えたことを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, the invention of claim 1 includes a first rotating body and a second rotating body, and presses the first rotating body and the second rotating body to form a first press contact portion. And a first pressurizing unit that pressurizes the toner on the recording medium by sandwiching the recording medium at the first press contact portion, and the upstream side in the recording medium transport direction from the first press contact portion or the first press contact portion. A toner formed on the recording medium using a toner including at least a capsule containing a resin and a plasticizer that is solid at room temperature that softens the resin, and a heating unit that heats the toner on the recording medium In the fixing device for fixing an image to the recording medium, the third rotating body is provided on the downstream side in the recording medium transport direction from the first pressure unit, and includes a third rotating body and a fourth rotating body. The fourth rotating body is pressure-contacted to form a second pressure-contact portion, and the second pressure-contact portion Sandwich the recording medium is characterized in that a second pressurizing means for pressurizing the toner formed on the recording medium.
本発明においては、記録媒体の搬送に伴って第一圧接部から第二圧接部にトナーが至るまでの間、第一加圧手段により第一圧接部で加圧されて破壊されたカプセルから加熱手段により加熱されて溶融した可塑剤が、樹脂に拡散する時間を稼ぐことができる。これにより、第一圧接部よりも可塑剤が樹脂に拡散しトナーが十分に軟化してから、第二加圧手段によって第二圧接部でトナーを加圧しトナーを記録媒体にアンカリングさせてトナー像を記録媒体に定着させることができる。よって、第一圧接部よりも軟化した状態のトナーを第二圧接部で加圧することができる分、トナーの軟化不足で記録媒体へのトナーのアンカリングが不十分となり定着不良が生じるのを抑制することができる。 In the present invention, the recording medium is transported from the first pressure contact portion to the second pressure contact portion until the toner reaches the second pressure contact portion. It is possible to earn time for the plasticizer heated and melted by the means to diffuse into the resin. As a result, the plasticizer diffuses into the resin more than the first press contact portion, and the toner is sufficiently softened. Then, the toner is pressed at the second press contact portion by the second pressurizing unit, and the toner is anchored to the recording medium, thereby the toner. The image can be fixed on the recording medium. Therefore, the amount of toner that has been softened from the first pressure-contact portion can be pressed by the second pressure-contact portion, so that insufficient anchoring of the toner to the recording medium due to insufficient toner softening prevents the occurrence of fixing failure. can do.
以上、本発明によれば、トナーの軟化不足で定着不良が発生するのを抑制できるという優れた効果がある。 As described above, according to the present invention, it is possible to suppress the occurrence of fixing failure due to insufficient softening of the toner.
本発明を適用した画像形成装置の実施形態について説明する。
図２に示す画像形成装置１００は、静電潜像担持体としての感光体ドラム１０と、帯電手段としての帯電ローラ２０と、露光手段としての露光装置による露光Ｌと、現像手段としての現像装置４０と、中間転写体５０と、クリーニング手段としてのクリーニングブレード６０と、除電手段としての除電ランプ７０とを備えている。
An embodiment of an image forming apparatus to which the present invention is applied will be described.
An
中間転写体５０は無端ベルトであり、その内側に配置されこれを張架する３個のローラ５１によって、図中矢印方向に移動可能に設計されている。３個のローラ５１の一部は、中間転写体５０へ所定の転写バイアス（一次転写バイアス）を印加可能な転写バイアスローラとしても機能する。中間転写体５０には、その近傍に中間転写体用クリーニング装置９０が配置されており、また、記録媒体９５に可視像（トナー像）を転写（二次転写）するための転写バイアスを印加可能な前記転写手段としての転写ローラ８０が対向して配置されている。中間転写体５０の周囲には、この中間転写体５０上の可視像に電荷を付与するためのコロナ帯電器５８が、中間転写体５０の回転方向において、感光体ドラム１０と中間転写体５０との接触部と、中間転写体５０と記録媒体９５との接触部との間に配置されている。
The
現像装置４０は、現像剤担持体としての現像ベルト４１と、この現像ベルト４１の周囲に併設したブラック現像ユニット４５Ｋ、イエロー現像ユニット４５Ｙ、マゼンタ現像ユニット４５Ｍ、及びシアン現像ユニット４５Ｃとから構成されている。なお、ブラック現像ユニット４５Ｋは、現像剤収容部４２Ｋと現像剤供給ローラ４３Ｋと現像ローラ４４Ｋとを備えている。イエロー現像ユニット４５Ｙは、現像剤収容部４２Ｙと現像剤供給ローラ４３Ｙと現像ローラ４４Ｙとを備えている。マゼンタ現像ユニット４５Ｍは、現像剤収容部４２Ｍと現像剤供給ローラ４３Ｍと現像ローラ４４Ｍとを備えている。シアン現像ユニット４５Ｃは、現像剤収容部４２Ｃと現像剤供給ローラ４３Ｃと現像ローラ４４Ｃとを備えている。また、現像ベルト４１は、無端ベルトであり、複数のベルトローラにより回転可能に張架され、一部が感光体ドラム１０と接触している。
The developing
図２に示す画像形成装置１００においては、まず、帯電ローラ２０が感光体ドラム１０を一様に帯電させる。露光装置（不図示）が感光体ドラム１０上に像様に露光Ｌを行い、静電潜像を形成する。感光体ドラム１０上に形成された静電潜像を、現像装置４０からトナーを供給して現像して可視像を形成する。可視像が、ローラ５１から印加された電圧により中間転写体５０上に転写（一次転写）され、更に記録媒体９５上に転写（二次転写）される。その結果、記録媒体９５上には転写像が形成される。なお、感光体ドラム１０上の残存トナーは、クリーニングブレード６０により除去され、感光体ドラム１０における帯電は除電ランプ７０により一旦、除去される。
In the
本実施形態の画像形成装置により本実施形態の画像形成方法を実施する他の態様について、図３を参照しながら説明する。 Another aspect in which the image forming method of the present embodiment is performed by the image forming apparatus of the present embodiment will be described with reference to FIG.
図３に示すタンデム型画像形成装置は、タンデム型カラー画像形成装置である。このタンデム型カラー画像形成装置は、複写機本体１５０と、給紙テーブル２００と、スキャナ３００と、原稿自動搬送装置（ＡＤＦ）４００とを備えている。
The tandem type image forming apparatus shown in FIG. 3 is a tandem type color image forming apparatus. The tandem color image forming apparatus includes a copying machine
複写機本体１５０には、無端ベルト状の中間転写体５０が中央部に設けられている。そして、中間転写体５０は、支持ローラ１４、１５及び１６に張架され、図３中、時計回りに回転可能とされている。支持ローラ１５の近傍には、中間転写体５０上の残留トナーを除去するための中間転写体クリーニング手段である中間転写体クリーニング装置１７が配置されている。支持ローラ１４と支持ローラ１５とにより張架された中間転写体５０には、その搬送方向に沿って、イエロー、シアン、マゼンタ、及びブラックの４つの画像形成ユニット１８が対向して並置されたタンデム型画像形成部１２０が配置されている。
The copying machine
タンデム型画像形成部１２０の近傍には、露光装置２１が配置されている。中間転写体５０における、タンデム型画像形成部１２０が配置された側とは反対側には、二次転写手段２２が配置されている。二次転写手段２２においては、無端ベルトである二次転写ベルト２４が一対のローラ２３に張架されており、二次転写ベルト２４上を搬送される記録媒体９５と中間転写体５０とは互いに接触可能である。二次転写手段２２の近傍には定着装置２５が配置されている。定着装置２５は、定着ベルト２６と加圧ローラ２７を有している。
An
なお、二次転写手段２２及び定着装置２５の近傍に、記録媒体９５の両面に画像形成を行うために記録媒体９５を反転させるための反転装置２８が配置されている。
A reversing
次に、タンデム型画像形成部１２０を用いたフルカラー画像の形成（カラーコピー）について説明する。即ち、先ず、原稿自動搬送装置（ＡＤＦ）４００の原稿台１３０上に原稿をセットするか、あるいは原稿自動搬送装置４００を開いてスキャナ３００のコンタクトガラス３２上に原稿をセットし、原稿自動搬送装置４００を閉じる。
Next, formation of a full color image (color copy) using the tandem
スタートスイッチ（不図示）を押すと、原稿自動搬送装置４００に原稿をセットした時は、原稿が搬送されてコンタクトガラス３２上へと移動された後で、一方、コンタクトガラス３２上に原稿をセットした時は直ちに、スキャナ３００が駆動し、第一走行体３３及び第二走行体３４が走行する。このとき、第一走行体３３により、光源からの光が照射されると共に原稿面からの反射光を第二走行体３４におけるミラーで反射し、結像レンズ３５を通して読み取りセンサ３６で受光されてカラー原稿（カラー画像）が読み取られ、ブラック、イエロー、マゼンタ、及びシアンの画像情報とされる。
When a start switch (not shown) is pressed, when the document is set on the
そして、ブラック、イエロー、マゼンタ、及びシアンの各画像情報は、タンデム型画像形成部１２０における各画像形成ユニット１８（ブラック用画像形成ユニット、イエロー用画像形成ユニット、マゼンタ用画像形成ユニット、及びシアン用画像形成ユニット）にそれぞれ伝達され、各画像形成ユニットにおいて、ブラック、イエロー、マゼンタ、及びシアンの各トナー画像が形成される。
The image information of black, yellow, magenta, and cyan is stored in each image forming unit 18 (black image forming unit, yellow image forming unit, magenta image forming unit, and cyan image information) in the tandem
すなわち、タンデム型画像形成部１２０における各画像形成ユニット１８（ブラック用画像形成ユニット、イエロー用画像形成ユニット、マゼンタ用画像形成ユニット及びシアン用画像形成ユニット）は、図３に示すように、それぞれ、感光体ドラム１０（ブラック用感光体ドラム１０Ｋ、イエロー用感光体ドラム１０Ｙ、マゼンタ用感光体ドラム１０Ｍ、及びシアン用感光体ドラム１０Ｃ）と、感光体ドラム１０を一様に帯電させる帯電装置１６０と、各カラー画像情報に基づいて各感光体ドラム１０の表面を露光光Ｌで露光し、各感光体ドラム１０上に各カラー画像に対応する静電潜像を形成する露光装置と、静電潜像を各カラートナー（ブラックトナー、イエロートナー、マゼンタトナー、及びシアントナー）を用いて現像して各カラートナーによるトナー画像を形成する現像装置６１と、トナー画像を中間転写体５０上に転写させるための転写帯電器６２と、クリーニング装置６３と、除電装置６４とを備えており、それぞれのカラーの画像情報に基づいて各単色の画像（ブラック画像、イエロー画像、マゼンタ画像、及びシアン画像）を形成可能である。
That is, each image forming unit 18 (black image forming unit, yellow image forming unit, magenta image forming unit, and cyan image forming unit) in the tandem-type
こうして形成されたブラック画像、イエロー画像、マゼンタ画像及びシアン画像は、支持ローラ１４、支持ローラ１５及び支持ローラ１６により回転移動される中間転写体５０上にそれぞれ、ブラック用感光体ドラム１０Ｋ上に形成されたブラック画像、イエロー用感光体ドラム１０Ｙ上に形成されたイエロー画像、マゼンタ用感光体ドラム１０Ｍ上に形成されたマゼンタ画像及びシアン用感光体ドラム１０Ｃ上に形成されたシアン画像が、順次転写（一次転写）される。
The black image, the yellow image, the magenta image, and the cyan image formed in this way are formed on the black
そして、中間転写体５０上に前記ブラック画像、前記イエロー画像、マゼンタ画像、及びシアン画像が重ね合わされて合成カラー画像（カラー転写像）が形成される。
Then, the black image, the yellow image, the magenta image, and the cyan image are superimposed on the
一方、給紙テーブル２００においては、給紙ローラ１４２の１つを選択的に回転させ、ペーパーバンク１４３に多段に備える給紙カセット１４４の１つから記録媒体９５を繰り出し、分離ローラ１４５で１枚ずつ分離して給紙路１４６に送出し、搬送ローラ１４７で搬送して複写機本体１５０内の給紙路１４８に導き、レジストローラ４９に突き当てて止める。あるいは、給紙ローラ１４２を回転して手差しトレイ５４上の記録媒体９５を繰り出し、分離ローラ５２で１枚ずつ分離して手差し給紙路５３に入れ、同じくレジストローラ４９に突き当てて止める。
On the other hand, in the paper feed table 200, one of the
なお、レジストローラ４９は、一般には接地されて使用されるが、記録媒体９５の紙粉除去のためにバイアスが印加された状態で使用されてもよい。
The
そして、中間転写体５０上に合成された合成カラー画像（カラー転写像）にタイミングを合わせてレジストローラ４９を回転させ、中間転写体５０と二次転写手段２２との間に記録媒体９５を送出させ、二次転写手段２２により合成カラー画像（カラー転写像）を記録媒体９５上に転写（二次転写）することにより、記録媒体９５上にカラー画像が転写され形成される。なお、画像転写後の中間転写体５０上の残留トナーは、中間転写体クリーニング装置１７によりクリーニングされる。
Then, the
カラー画像が転写され形成された記録媒体９５は、二次転写手段２２により搬送されて、定着装置２５へと送出され、この定着装置２５において、熱と圧力とにより前記合成カラー画像（カラー転写像）が記録媒体９５上に定着される。
The
その後、記録媒体９５は、切換爪５５で切り換えて排出ローラ５６により排出され、排紙トレイ５７上にスタックされ、あるいは、切換爪５５で切り換えて反転装置２８により反転されて再び転写位置へと導き、裏面にも画像を記録した後、排出ローラ５６により排出され、排紙トレイ５７上にスタックされる。
After that, the
［定着工程及び定着手段］
定着工程は、記録媒体９５に転写された可視像を定着させる工程であり、各色のトナーに対して記録媒体９５に転写する毎に行っても良いし、各色のトナーに対してこれを積奏した状態で一度に同時で行っても良い。
[Fixing process and fixing means]
The fixing step is a step of fixing the visible image transferred to the
定着工程は、定着手段により行うことができる。定着手段としては特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、定着部材とその定着部材を加熱する熱源とを有する定着手段が好ましい。 The fixing step can be performed by a fixing unit. The fixing unit is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. However, a fixing unit having a fixing member and a heat source for heating the fixing member is preferable.
定着部材としては、加圧力を受けつつ互いに接触してニップ部を形成可能であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。 The fixing member is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the purpose as long as the nip portion can be formed by contact with each other while receiving pressure.
例えば、無端状ベルトとローラとの組合せ、ローラとローラとの組合せなどが挙げられる。中でも、加熱手段としてい用いる場合はウォームアップ時間を短縮することができ、省エネルギー化の実現の点で、無端状ベルトとローラとの組合せや誘導加熱などによる定着部材の表面からの加熱方法を用いるのが好ましい。 For example, the combination of an endless belt and a roller, the combination of a roller and a roller, etc. are mentioned. Among them, when used as a heating means, the warm-up time can be shortened, and in terms of realizing energy saving, a heating method from the surface of the fixing member by using a combination of an endless belt and a roller or induction heating is used. Is preferred.
前記定着部材が無端状ベルトである場合、無端状ベルトは、熱容量の小さい材料で形成されるのが好ましく、例えば、基体上にオフセット防止層が設けられてなる態様などが挙げられる。 In the case where the fixing member is an endless belt, the endless belt is preferably formed of a material having a small heat capacity. For example, an embodiment in which an offset prevention layer is provided on a substrate may be used.
前記基体を形成する材料としては、例えば、ニッケル、ポリイミドなどが挙げられる。前記オフセット防止層を形成する材料としては、例えば、シリコーンゴム、フッ素系樹脂などが挙げられる。 Examples of the material forming the base include nickel and polyimide. Examples of the material for forming the offset prevention layer include silicone rubber and fluorine-based resin.
一方、前記定着部材がローラである場合、そのローラの芯金は、高い圧力による変形（たわみ）を防止するため非弾性部材で形成されるのが好ましい。前記非弾性部材としては、特に制限はなく目的に応じて適宜選択することができるが、アルミニウム、鉄、ステンレス、真鍮等の高熱伝導率体が好ましい。 On the other hand, when the fixing member is a roller, the cored bar of the roller is preferably formed of an inelastic member in order to prevent deformation (deflection) due to high pressure. The inelastic member is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but is preferably a high thermal conductivity material such as aluminum, iron, stainless steel, or brass.
また、前記ローラは、その表面がオフセット防止層で被覆されていることが好ましい。前記オフセット防止層を形成する材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ＲＴＶ（Ｒｏｏｍ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｖｕｌｃａｎｉｚａｔｉｏｎ）シリコーンゴム、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル（ＰＦＡ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）などが挙げられる。 Moreover, it is preferable that the surface of the roller is covered with an offset prevention layer. The material for forming the offset prevention layer is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include RTV (Room Temperature Vulcanization) silicone rubber, tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether (PFA), Examples thereof include polytetrafluoroethylene (PTFE).
ニップ部は、少なくとも２つの定着部材の構成要素（例えば、無端状ベルトとローラ、ローラとローラ）が互いに当接して形成される。 The nip portion is formed by contacting at least two fixing member components (for example, an endless belt and a roller, and a roller and a roller).
ニップ部の面圧としては、トナーに含有されるカプセルを破壊可能な面圧であれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、５［ＭＰａ］以下が好ましく、１［ＭＰａ］以下がより好ましい。ニップ部の面圧を高くするほどローラの耐久性を高める必要があるため、定着装置が重量化及び大型化してしまう。 The surface pressure of the nip portion is not particularly limited as long as it is a surface pressure that can break the capsules contained in the toner, and can be appropriately selected according to the purpose, but is preferably 5 [MPa] or less. MPa] or less is more preferable. Since the durability of the roller needs to be increased as the surface pressure of the nip portion is increased, the fixing device is increased in weight and size.
ニップ部でのトナー（記録媒体９５に形成されたトナー画像）の加熱温度は、カプセルに内包された可塑剤の融点温度以上が好ましく、消費エネルギーの観点から４０［℃］〜５０［℃］となる温度が好ましい。このようなトナーの加熱温度を得るためには、紙等の記録媒体９５への熱損失や伝熱ロスなどを考慮し、定着部材の表面温度として１００［℃］以下が好ましく、５０［℃］〜７０［℃］がより好ましい。
The heating temperature of the toner (toner image formed on the recording medium 95) at the nip is preferably equal to or higher than the melting point of the plasticizer contained in the capsule, and is 40 [° C.] to 50 [° C.] from the viewpoint of energy consumption. Is preferred. In order to obtain such a heating temperature of the toner, the surface temperature of the fixing member is preferably 100 [° C.] or less, and 50 [° C.] in consideration of heat loss or heat transfer loss to the
トナー画像を加熱する加熱手段としては、非接触加熱方式や接触加熱方式がある。非接触加熱方式では、記録媒体９５の搬送経路中に加熱手段を構成する。例えば、ハロゲンランプ、フラッシュ等による加熱方式、または超音波やマイクロ波、温風等が挙げられるが、トナー温度を可塑剤の融点まで加熱することが可能であれば特に限定はしない。
As a heating means for heating the toner image, there are a non-contact heating method and a contact heating method. In the non-contact heating method, a heating unit is configured in the conveyance path of the
接触加熱方式としては、ローラや無端状ベルトなどの定着部材の外周面を加熱手段で加熱して、定着部材の外周面と記録媒体９５上のトナーとをニップ部で接触させることにより、定着部材の熱をトナーへ伝熱してトナーを加熱する。
As the contact heating method, the outer peripheral surface of the fixing member such as a roller or an endless belt is heated by a heating unit, and the outer peripheral surface of the fixing member and the toner on the
また、接触加熱方式は、定着部材の内部や内周面側から定着部材の外周面を加熱する内部加熱方式と、定着部材の外部から定着部材の外周面を直接加熱する外部加熱方式とに大別される。なお、内部加熱方式と外部加熱方式とを組み合わせたものを用いることも可能である。 In addition, the contact heating method is largely divided into an internal heating method in which the outer peripheral surface of the fixing member is heated from the inside or inner peripheral surface side of the fixing member and an external heating method in which the outer peripheral surface of the fixing member is directly heated from the outside of the fixing member. Separated. It is also possible to use a combination of an internal heating method and an external heating method.
内部加熱方式の加熱手段として、例えば、定着部材の内部に熱源を設けるものが挙げられる。前記熱源としては、例えばヒータやハロゲンランプ等の熱源が挙げられる。 Examples of the internal heating system heating means include a heat source provided inside the fixing member. Examples of the heat source include a heat source such as a heater and a halogen lamp.
外部加熱方式の加熱手段としては、例えば、定着部材のトナーと接触する外周面の少なくとも一部と対向する位置に熱源を設けるものが挙げられる。前記熱源としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ハロゲンランプや電磁誘導加熱装置などが挙げられる。 Examples of the external heating type heating means include a heat source provided at a position facing at least a part of the outer peripheral surface of the fixing member that contacts the toner. There is no restriction | limiting in particular as said heat source, According to the objective, it can select suitably, For example, a halogen lamp, an electromagnetic induction heating apparatus, etc. are mentioned.
電磁誘導加熱装置としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、磁場を発生する手段と、電磁誘導により発熱する手段とを有するものなどが好ましい。 There is no restriction | limiting in particular as an electromagnetic induction heating apparatus, Although it can select suitably according to the objective, What has a means to generate | occur | produce a magnetic field, and a means to generate | occur | produce heat | fever by electromagnetic induction, etc. are preferable.
電磁誘導加熱装置としては、例えば、定着部材である加熱ローラなどへ近接するように配置される誘導コイルと、この誘導コイルが設けられている遮蔽層と、この遮蔽層の誘導コイルが設けられている面の反対側に設けられている絶縁層とからなるものが好ましい。このとき、加熱ローラとしては、磁性体からなるものやヒートパイプであるものなどが好ましい。 As an electromagnetic induction heating device, for example, an induction coil disposed so as to be close to a heating roller as a fixing member, a shielding layer provided with the induction coil, and an induction coil of the shielding layer are provided. What consists of the insulating layer provided in the other side of the surface to which it exists is preferable. At this time, the heating roller is preferably made of a magnetic material or a heat pipe.
誘導コイルは、加熱ローラの、加熱ローラと前記定着部材（例えば、加圧ローラや無端状ベルトなど）との接触部位との反対側において、少なくとも半円筒部分を包む状態にて配置されるのが好ましい。 The induction coil is disposed on the opposite side of the heating roller from the contact portion between the heating roller and the fixing member (for example, a pressure roller or an endless belt) so as to enclose at least the semicylindrical portion. preferable.
［本実施形態で用いるトナーについて］
（トナー）
本実施形態で用いるトナーは、樹脂、着色剤、及びカプセルを少なくとも含有し、更に必要に応じて、その他の成分を含有する。
[Toner used in this embodiment]
(toner)
The toner used in this embodiment contains at least a resin, a colorant, and a capsule, and further contains other components as necessary.
前記樹脂は、熱可塑性エラストマーを少なくとも含み、更に必要に応じて、その他の成分を含む。前記カプセルは、前記熱可塑性エラストマーを軟化する可塑剤を内包し、所定の圧力により破壊されるカプセルである。 The resin contains at least a thermoplastic elastomer, and further contains other components as necessary. The capsule is a capsule that contains a plasticizer that softens the thermoplastic elastomer and is broken by a predetermined pressure.
従来のトナーを用いた画像形成装置では、一般に、定着部（定着手段）で、トナーを軟化させる温度以上に加熱しながら圧力をかけて紙などの記録媒体にトナーを定着させる。その加熱温度は、一般には、１２０［℃］〜１６０［℃］である。この定着方式における加熱に要する消費電力は、画像形成装置の消費電力の多くを占める。そのため、常温に近い加熱温度（トナーの温度として、概ね４０［℃］〜５０［℃］）で紙などの記録媒体にトナーを定着できれば、従来の画像形成装置に比べ、消費電力を５０［％］以上削減することができる。 In a conventional image forming apparatus using toner, generally, a fixing unit (fixing unit) fixes the toner on a recording medium such as paper by applying pressure while heating the toner at a temperature higher than the softening temperature. The heating temperature is generally 120 [° C.] to 160 [° C.]. The power consumption required for heating in this fixing method occupies most of the power consumption of the image forming apparatus. Therefore, if the toner can be fixed on a recording medium such as paper at a heating temperature close to room temperature (toner temperature is approximately 40 [° C.] to 50 [° C.]), the power consumption is 50 [%] compared to the conventional image forming apparatus. ] Or more can be reduced.
一方で、トナースペント及びトナーフィミングは、画像形成装置機内でトナー同士又はトナーと機械類との摩擦による摩擦熱でトナー温度が上がり、トナーが軟化することで発生する。その摩擦熱によるトナーの温度上昇は、印刷速度により異なるが、概ね５０［℃］前後と考えられる。 On the other hand, toner spent and toner filming occur when the toner temperature rises due to frictional heat caused by friction between toners or between toner and machinery in the image forming apparatus, and the toner softens. The temperature rise of the toner due to the frictional heat is considered to be about 50 [° C.], although it varies depending on the printing speed.
消費電力を大幅に削減するために定着温度を常温に近づけると、定着温度と画像形成装置機内でのトナーの摩擦熱による温度とが重なり、従来のトナーでは、常温に近い定着（低温定着；例えば、６０［℃］以下）とトナースペント防止及びトナーフィミング防止とを両立することができない。 When the fixing temperature is brought close to room temperature in order to greatly reduce power consumption, the fixing temperature and the temperature due to the frictional heat of the toner in the image forming apparatus overlap, and conventional toners are fixed at room temperature (low temperature fixing; for example, , 60 [° C.] or less), and toner spent prevention and toner filming prevention cannot be achieved at the same time.
そこで、本願発明者らは、トナーへ２つの物理的刺激を与え、それらの２つの物理的刺激がある閾値を超えて初めてトナーの軟化が起こるようにトナーに工夫をすることで、上記の両立、即ち常温に近い定着とトナースペント防止及びトナーフィミング防止とを図ることにたどり着いた。前記２つの物理的刺激は、１つは熱で、もう１つは圧力である。 Therefore, the inventors of the present invention give two physical stimuli to the toner, and devise the toner so that the toner softens only after the two physical stimuli exceed a certain threshold value. In other words, the inventors have arrived at fixing near normal temperature, preventing toner spent and preventing toner filming. The two physical stimuli are heat and the other is pressure.
図４に、物理的刺激として熱と圧力を与えた場合の本発明のトナー状態を表すグラフを示す。図４に示すように、刺激１を熱（温度）、刺激２を圧力（加圧力）とすると、現像部でトナーにかかる圧力（刺激２、加圧力１）が閾値以下であれば、加熱温度が、例えば、５０［℃］になっても、トナースペント及びトナーフィルミングが発生するほどにトナーは、軟化しない。一方、加熱温度が５０［℃］で、定着部でトナーにかかる圧力（刺激２、加圧力２）が、閾値を超えていれば、トナーは、定着部において定着に必要な程度に軟化する。このように、現像部と定着部が同じ温度になっていても、もう１つの物理的刺激である圧力により、定着部でのみ軟化するようにトナーに工夫ができれば、常温に近い定着（低温定着）とトナースペント防止及びトナーフィミング防止とを両立することができる。 FIG. 4 is a graph showing the toner state of the present invention when heat and pressure are applied as physical stimuli. As shown in FIG. 4, when the stimulus 1 is heat (temperature) and the stimulus 2 is pressure (pressurizing force), if the pressure applied to the toner in the developing unit (stimulus 2, pressurizing force 1) is equal to or less than a threshold value, the heating temperature However, for example, even when the temperature reaches 50 [° C.], the toner is not softened to the extent that toner spent and toner filming occur. On the other hand, if the heating temperature is 50 [° C.] and the pressure applied to the toner (stimulus 2, applied pressure 2) exceeds the threshold value, the toner softens to the extent necessary for fixing in the fixing unit. In this way, even if the developing unit and the fixing unit are at the same temperature, if the toner can be devised so as to be softened only at the fixing unit by pressure, which is another physical stimulus, the fixing near normal temperature (low temperature fixing) ) And toner spent prevention and toner filming prevention.
そこで、本願発明者らは、定着部での圧力に閾値を設ける方法として、トナー中に分散された、樹脂を軟化させる可塑剤を閉じ込めたカプセルを破壊する圧力を閾値とすることに思い至った。定着部において、前記閾値を超えた圧力が、樹脂を軟化させる可塑剤を閉じ込めたカプセルに付与されると、前記カプセルが破壊され、前記カプセルから漏出した可塑剤がトナー中に浸透拡散して樹脂が軟化される。従来は、熱でトナー中の樹脂を軟化させるのに対して、この技術的思想は、トナー中に含まれる、可塑剤を内包するカプセルを、圧力で破壊し、その可塑剤により樹脂を軟化させる点において、従来と考え方が大きく異なる。 Accordingly, the inventors of the present application have come up with the idea of setting a threshold value as a threshold value for the pressure at the fixing unit, which is a threshold value for destroying capsules encapsulating a plasticizer that softens the resin dispersed in the toner. . In the fixing unit, when a pressure exceeding the threshold is applied to the capsule containing the plasticizer that softens the resin, the capsule is broken, and the plasticizer leaked from the capsule penetrates and diffuses into the toner. Is softened. Conventionally, the resin in the toner is softened by heat, whereas this technical idea is that the capsule containing the plasticizer contained in the toner is broken by pressure and the resin is softened by the plasticizer. In this respect, the way of thinking is significantly different from the conventional one.
ただし、単にトナー中に結着樹脂とカプセルに内包された可塑剤とを含有させ、その可塑剤によりトナーを軟化させるだけでは、新たな問題点がある。それは、以下のとおりである。 However, there is a new problem when the binder resin and the plasticizer encapsulated in the capsule are simply contained in the toner and the toner is softened by the plasticizer. It is as follows.
図５は、カプセルに内包された可塑剤をトナーに添加した場合における定着工程から排紙におけるトナーの状態変化を表すグラフである。
図５に示すように、例えば、定着部においては、０．１秒間以内に定着部の加圧手段によりトナーが軟化及び変形した後、０．３秒間程度で、印刷紙（記録媒体９５）は、機内の排紙手段を通過する。排紙手段を通過する時点では、トナーはある程度硬化しておく必要がある。なぜなら、排紙手段に軟化したトナーが固着するためである。しかし、通常、可塑剤で軟化したトナーは、可塑剤が除去されない限りは、軟化状態を維持し、硬化することがない。このため、排紙手段に軟化したトナーが固着し、紙ジャム及び画像はがれを発生させる恐れがあり、装置として信頼性が悪くなりかねない。
FIG. 5 is a graph showing a change in the state of the toner from the fixing process to the paper discharge when the plasticizer included in the capsule is added to the toner.
As shown in FIG. 5, in the fixing unit, for example, after the toner is softened and deformed by the pressing unit of the fixing unit within 0.1 seconds, the printing paper (recording medium 95) is loaded in about 0.3 seconds. The paper passes through the paper discharge means in the machine. The toner needs to be cured to some extent when it passes through the paper discharge means. This is because the softened toner adheres to the paper discharge means. However, normally, a toner softened with a plasticizer maintains a softened state and does not cure unless the plasticizer is removed. For this reason, the softened toner adheres to the paper discharge means, which may cause paper jam and image peeling, and the reliability of the apparatus may deteriorate.
そこで、本願発明者らは、樹脂に熱可塑性エラストマーを含有させ、熱可塑性エラストマーを軟化させることに思い至った。 Therefore, the inventors of the present application have come to think that a thermoplastic elastomer is contained in a resin to soften the thermoplastic elastomer.
図６（ａ）、図６（ｂ）、図６（ｃ）に、トナー中の熱可塑性エラストマーと可塑剤の状態を示す。
図６（ａ）は、トナー保存時におけるトナー中の熱可塑性エラストマーと可塑剤の状態を示す概念図である。図６（ｂ）は、定着時におけるトナー中の熱可塑性エラストマーと可塑剤の状態を示す概念図である。図６（ｃ）は、排紙時におけるトナー中の熱可塑性エラストマーと可塑剤の状態を示す概念図である。
FIGS. 6A, 6B, and 6C show states of the thermoplastic elastomer and the plasticizer in the toner.
FIG. 6A is a conceptual diagram showing the state of the thermoplastic elastomer and the plasticizer in the toner when the toner is stored. FIG. 6B is a conceptual diagram showing the state of the thermoplastic elastomer and the plasticizer in the toner at the time of fixing. FIG. 6C is a conceptual diagram illustrating a state of the thermoplastic elastomer and the plasticizer in the toner at the time of paper discharge.
図６（ａ）、図６（ｂ）、図６（ｃ）における熱可塑性エラストマーは、硬いハードセグメントとゴム状弾性を示すソフトセグメントとを有するブロック共重合体である。熱可塑性エラストマーは、ハードセグメント同士が分子間力により物理的架橋を形成することで流動性がなく、ソフトセグメントの弾性によりゴム状特性を示す。 The thermoplastic elastomer in FIGS. 6 (a), 6 (b) and 6 (c) is a block copolymer having a hard hard segment and a soft segment exhibiting rubber-like elasticity. Thermoplastic elastomers have no fluidity because the hard segments form physical crosslinks by intermolecular forces, and exhibit rubber-like properties due to the elasticity of the soft segments.
図６（ａ）、図６（ｂ）、図６（ｃ）における可塑剤は、常温で固体であり、熱可塑性エラストマーの少なくともハードセグメントに対して可塑性を有する。 The plasticizers in FIGS. 6A, 6B, and 6C are solid at room temperature and have plasticity with respect to at least the hard segment of the thermoplastic elastomer.
ここで、物理的架橋とは、ハードセグメント同士が分子間力により集まって分子運動を拘束する状態を意味する。 Here, physical cross-linking means a state in which hard segments are gathered together by intermolecular force to restrain molecular motion.
トナー保存時には、図６（ａ）に示すように、トナー中の熱可塑性エラストマーは、弾性変形をするが、ハードセグメントによる物理的架橋により、流動性がなく、塑性変形はしない。また、カプセルは、破壊されず、可塑剤の漏出はない。現像部においても同様である。 When the toner is stored, as shown in FIG. 6A, the thermoplastic elastomer in the toner is elastically deformed, but is not fluid and is not plastically deformed due to physical crosslinking by the hard segment. Also, the capsule is not broken and there is no leakage of plasticizer. The same applies to the developing unit.
定着時には、トナーは、加熱されると共に、閾値を超えた圧力が付与される。そうすると、図６（ｂ）に示すように、カプセルが破壊されて可塑剤が漏出し、漏出した可塑剤の軟化作用により熱可塑性エラストマーのハードセグメント同士の物理的架橋が崩れ、熱可塑性エラストマーは、一気に軟化する。それに伴ってトナーが軟化する。 At the time of fixing, the toner is heated and a pressure exceeding a threshold value is applied. Then, as shown in FIG. 6 (b), the capsule is broken and the plasticizer leaks out, and the physical crosslinking between the hard segments of the thermoplastic elastomer is broken by the softening action of the leaked plasticizer. Softens at once. As a result, the toner softens.
通常の熱可塑性樹脂は、樹脂分子同士のいたるところで分子間力により相互作用しており、その相互作用を緩めるために、可塑剤が多めに必要で、かつ軟化応答が遅い。 Ordinary thermoplastic resins interact with each other by intermolecular forces throughout the resin molecules, and in order to relax the interaction, more plasticizer is required and the softening response is slow.
一方、熱可塑性エラストマーは、ハードセグメントのみで物理的架橋を形成し、ソフトセグメントは、もともと柔らかい状態にある。そのため可塑剤は、ハードセグメント部のみ物理的架橋を緩めればよい。したがって、熱可塑性エラストマーを用いると、可塑剤濃度低減が可能で、かつ軟化応答を速めることができる。 On the other hand, a thermoplastic elastomer forms a physical crosslink only with a hard segment, and a soft segment is originally in a soft state. Therefore, the plasticizer only needs to loosen the physical cross-linking only in the hard segment portion. Therefore, when a thermoplastic elastomer is used, the plasticizer concentration can be reduced and the softening response can be accelerated.
このため、本実施形態のような応答時間を確保する定着方式であれば熱可塑性樹脂でも定着可能ではあるが、熱可塑性エラストマーを使用することでより安定した軟化、定着を確保にさらに好適である。 For this reason, a fixing method that ensures a response time as in this embodiment can be fixed even with a thermoplastic resin, but the use of a thermoplastic elastomer is more suitable for ensuring more stable softening and fixing. .
定着部で軟化されたトナーは、排紙時には、自然冷却される。その際、図６（ｃ）に示すように、トナー中の常温で固体の可塑剤は、流動性を失い、ハードセグメントから外れる。そうすると、可塑剤と熱可塑性エラストマーは、相分離する。この現象により、軟化していた可塑性エラストマーは、物理的架橋を形成し、トナーは、再び硬化する。 The toner softened at the fixing unit is naturally cooled when discharged. At that time, as shown in FIG. 6C, the plasticizer that is solid at normal temperature in the toner loses its fluidity and deviates from the hard segment. As a result, the plasticizer and the thermoplastic elastomer are phase-separated. Due to this phenomenon, the softened plastic elastomer forms a physical crosslink and the toner is cured again.
本願発明者らは、熱可塑性エラストマーは、通常の熱可塑性樹脂と異なり、ハードセグメント同士が物理的架橋を形成しやすい性質があることが特徴で、可塑剤が固化するにつれて、ハードセグメント同士が再結合しやすく、硬化が一般的な樹脂よりも促進することを見出した。 The inventors of the present invention are characterized in that, unlike ordinary thermoplastic resins, thermoplastic elastomers have the property that hard segments tend to form physical crosslinks. As the plasticizer solidifies, the hard segments are regenerated. It has been found that it is easy to bond and that curing is accelerated over common resins.
また、可塑剤が常温で固体の場合、可塑剤を含有する前の樹脂の硬さか、それ以上の硬さになる利点がある。 Moreover, when a plasticizer is solid at normal temperature, there exists an advantage which becomes the hardness of the resin before containing a plasticizer, or the hardness beyond it.
＜樹脂＞
前記樹脂は、熱可塑性エラストマーを少なくとも含み、更に必要に応じて、その他の樹脂を含む。
<Resin>
The resin includes at least a thermoplastic elastomer, and further includes other resins as necessary.
［熱可塑性エラストマー］
熱可塑性エラストマーは、常温ではゴム弾性体としての挙動をとり、温度上昇によって塑性変形をする樹脂である。ここで、常温とは、熱したり冷やしたりせずに達成される温度であり、ＪＩＳ Ｚ８７０３にて定義されている、５［℃］〜３５［℃］であることが好ましい。
[Thermoplastic elastomer]
A thermoplastic elastomer is a resin that behaves as a rubber elastic body at room temperature and undergoes plastic deformation as the temperature rises. Here, the normal temperature is a temperature achieved without heating or cooling, and is preferably 5 [° C.] to 35 [° C.] as defined in JIS Z8703.
熱可塑性エラストマーとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、ハードセグメントとソフトセグメントとを有することが好ましい。 There is no restriction | limiting in particular as a thermoplastic elastomer, Although it can select suitably according to the objective, It is preferable to have a hard segment and a soft segment.
熱可塑性エラストマーとしては、ハードセグメントとソフトセグメントとを有するブロック共重合体が好ましく、Ａ−Ｂ−Ａトリブロック共重合体（ただし、Ａは、ハードセグメントを表し、Ｂは、ソフトセグメントを表す。）がより好ましい。 As a thermoplastic elastomer, the block copolymer which has a hard segment and a soft segment is preferable, and an ABA triblock copolymer (However, A represents a hard segment and B represents a soft segment. ) Is more preferable.
ここで、ハードセグメントとは、加硫ゴムの架橋点に相当して塑性変形を防止する分子運動拘束成分を意味し、ソフトセグメントとは、ゴム弾性を示す柔軟性成分を意味する。 Here, the hard segment means a molecular motion constraining component that prevents plastic deformation corresponding to the crosslinking point of the vulcanized rubber, and the soft segment means a flexible component that exhibits rubber elasticity.
熱可塑性エラストマーにおけるハードセグメントとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリエステル（例えば、ポリエチレンテレフタレートなど）、ポリアクリレート、ポリウレタン、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリ塩化ビニルなどが挙げられる。 There is no restriction | limiting in particular as a hard segment in a thermoplastic elastomer, According to the objective, it can select suitably, For example, polyethylene, polystyrene, polyester (for example, polyethylene terephthalate etc.), polyacrylate, polyurethane, polypropylene, polyamide, poly Examples include vinyl chloride.
熱可塑性エラストマーにおけるソフトセグメントとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ポリブタジエン、水添ポリブタジエン、水添ポリイソプレン、ポエーテル、ポリエステル、ポリアルキルアクリレート、ポリ酢酸ビニルなどが挙げられる。 There is no restriction | limiting in particular as a soft segment in a thermoplastic elastomer, According to the objective, it can select suitably, For example, polybutadiene, hydrogenated polybutadiene, hydrogenated polyisoprene, polyether, polyester, polyalkyl acrylate, polyvinyl acetate, etc. Is mentioned.
なお、ポリエステル及びポリ塩化ビニルは、その具体的組成により、ハードセグメントにもなるし、ソフトセグメントにもなる。 Polyester and polyvinyl chloride can be either a hard segment or a soft segment depending on their specific composition.
ハードセグメントとソフトセグメントとの質量比としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、ハードセグメント：ソフトセグメントが、１：９〜６：４が好ましい。前記質量比が、１：９よりもハードセグメントの割合が低いと、常時、トナーに粘着性が出ることがあり、６：４よりもハードセグメントの割合が高いと、硬くなりすぎて、定着に必要な軟化が確保できなくなることがある。 There is no restriction | limiting in particular as mass ratio of a hard segment and a soft segment, Although it can select suitably according to the objective, Hard segment: Soft segment has preferable 1: 9-6: 4. When the mass ratio is lower than 1: 9, the hard segment may always become sticky, and when the mass ratio is higher than 6: 4, the hard segment becomes too hard and is fixed. Necessary softening may not be ensured.
熱可塑性エラストマーの具体例としては、例えば、ハードセグメントがポリスチレンでソフトセグメントがポリブタジエンであるＳＢＳ（スチレン−ブタジエン−スチレン）や、ハードセグメントがポリスチレンでソフトセグメントが水添ポリブタジエンであるＳＥＢＳ（スチレン−水添ブタジエン−スチレン）、ハードセグメントがポリスチレンでソフトセグメントがポリイソプレンであるＳＥＰＳ（スチレン−イソプレン−スチレン）、ハードセグメントがポリウレタンでソフトセグメントがポリエーテルであるＴＰＵ（ポリウレタン−ポリエーテル−ポリウレタン）、ハードセグメントがポリエチレンでソフトセグメントがポリ酢酸ビニルであるＥＶＡ（エチレン−酢酸ビニル−エチレン）、ハードセグメントがポリ塩化ビニルでソフトセグメントがポリ塩化ビニルであるＴＰＶＣなどが挙げられる。 Specific examples of the thermoplastic elastomer include, for example, SBS (styrene-butadiene-styrene) in which the hard segment is polystyrene and the soft segment is polybutadiene, and SEBS (styrene-water) in which the hard segment is polystyrene and the soft segment is hydrogenated polybutadiene. Butadiene-styrene), SEPS (styrene-isoprene-styrene) in which the hard segment is polystyrene and the soft segment is polyisoprene, TPU (polyurethane-polyether-polyurethane) in which the hard segment is polyurethane and the soft segment is polyether, hard EVA (ethylene-vinyl acetate-ethylene) with a polyethylene segment and a soft segment with polyvinyl acetate, and a soft segment with polyvinyl chloride. Segment and TPVC polyvinyl chloride.
熱可塑性エラストマーの含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、樹脂に対して５０［質量％］〜９５［質量％］が好ましく、５０［質量％］〜８０［質量％］がより好ましい。前記含有量が、５０［質量％］未満であると、定着後のトナー層にタック感が発生し、印刷紙などの記録媒体９５を重ねたときにブロッキングを生じることがあり、９５［質量％］を超えると、定着時に、印刷紙のパルプ繊維に樹脂がからみつきにくくなり、紙へのアンカリングが弱くなり、定着不良を生じることがある。前記含有量が、前記好ましい範囲内であると、ブロッキング及び定着不良を生じることなく、画像形成ができる点で有利である。
There is no restriction | limiting in particular as content of a thermoplastic elastomer, Although it can select suitably according to the objective, 50 [mass%]-95 [mass%] are preferred to resin, and 50 [mass%]- 80 [mass%] is more preferable. If the content is less than 50 [mass%], the toner layer after fixing may have a tackiness and may cause blocking when the
［その他の樹脂］
その他の樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記可塑剤により軟化される樹脂が好ましい。前記その他の樹脂が、前記可塑剤により軟化されることにより、印刷紙のパルプ繊維に樹脂がからみつきやすくなり、紙へのアンカリングが強くなり、定着性に優れる。
[Other resins]
There is no restriction | limiting in particular as another resin, Although it can select suitably according to the objective, Resin softened with the said plasticizer is preferable. When the other resin is softened by the plasticizer, the resin is easily entangled with the pulp fiber of the printing paper, anchoring to the paper is strengthened, and the fixing property is excellent.
また、前記その他の樹脂としては、熱可塑性エラストマーと相溶性の良い樹脂が好ましい。熱可塑性エラストマーと相溶性の良い樹脂としては、例えば、熱可塑性エラストマーがハードセグメントとソフトセグメントとを有する場合、ハードセグメントと類似の構造を有する樹脂などが挙げられる。 Moreover, as said other resin, resin with good compatibility with a thermoplastic elastomer is preferable. Examples of the resin having good compatibility with the thermoplastic elastomer include a resin having a structure similar to the hard segment when the thermoplastic elastomer has a hard segment and a soft segment.
前記その他の樹脂としては、例えば、スチレン系単量体、アクリル系単量体、メタクリル系単量体等の単独又は２種類以上からなる重合体；ポリエステル樹脂、ポリオール樹脂、ポリウレタン樹脂、フラン樹脂、エポキシ樹脂、キシレン樹脂、テルペン樹脂、クマロンインデン樹脂、ポリカーボネート樹脂、石油系樹脂などが挙げられる。 Examples of the other resins include polymers composed of one or more of styrene monomers, acrylic monomers, methacrylic monomers, etc .; polyester resins, polyol resins, polyurethane resins, furan resins, Examples thereof include epoxy resins, xylene resins, terpene resins, coumarone indene resins, polycarbonate resins, and petroleum resins.
前記重合体としては、例えば、ポリスチレン、ポリブチルアクリレートなどが挙げられる。 Examples of the polymer include polystyrene and polybutyl acrylate.
また、前記その他の樹脂としては、変性ポリエステル樹脂が挙げられる。前記変性ポリエステル樹脂とは、樹脂中に酸、アルコールのモノマーユニットに含まれる官能基とエステル結合以外の結合基が存在したり、また樹脂中に構成の異なる樹脂成分が共有結合、イオン結合などで結合したりしたポリエステル樹脂をいう。 Moreover, modified polyester resin is mentioned as said other resin. The modified polyester resin includes a functional group contained in a monomer unit of acid or alcohol and a bonding group other than an ester bond in the resin, or a resin component having a different configuration in the resin is a covalent bond or an ionic bond. A polyester resin that is bonded.
前記変性ポリエステル樹脂としては、例えば、活性水素基含有化合物と、化合物の活性水素基と反応可能な官能基を有するポリエステル樹脂とを反応させ前記ポリエステル樹脂を伸長反応、架橋反応等させたもの（ウレア変性ポリエステル樹脂、ウレタン変性ポリエステル樹脂など）が挙げられる。 Examples of the modified polyester resin include those obtained by reacting an active hydrogen group-containing compound with a polyester resin having a functional group capable of reacting with the active hydrogen group of the compound to cause the polyester resin to undergo an extension reaction, a crosslinking reaction, or the like (urea Modified polyester resin, urethane-modified polyester resin, etc.).
前記活性水素基含有化合物としては、例えば、アミン類などが挙げられる。前記アミン類としては、例えば、ジアミン、３価以上のポリアミン、アミノアルコール、アミノメルカプタン、アミノ酸、これらのアミノ基をブロックしたものなどが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。 Examples of the active hydrogen group-containing compound include amines. Examples of the amines include diamines, trivalent or higher polyamines, amino alcohols, amino mercaptans, amino acids, and those obtained by blocking these amino groups. These may be used alone or in combination of two or more.
＜着色剤＞
着色剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜、公知の染料及び顔料を選択することができ、例えば、カーボンブラック、ニグロシン染料、鉄黒、ナフトールイエローＳ、ハンザイエロー（１０Ｇ、５Ｇ、Ｇ）、カドミュウムイエロー、黄色酸化鉄、黄土、黄鉛、チタン黄、ポリアゾイエロー、オイルイエロー、ハンザイエロー（ＧＲ、Ａ、ＲＮ、Ｒ）、ピグメントイエローＬ、ベンジジンイエロー（Ｇ、ＧＲ）、パーマネントイエロー（ＮＣＧ）、バルカンファストイエロー（５Ｇ、Ｒ）、タートラジンレーキ、キノリンイエローレーキ、アンスラザンイエローＢＧＬ、イソインドリノンイエロー、ベンガラ、鉛丹、鉛朱、カドミュウムレッド、カドミュウムマーキュリレッド、アンチモン朱、パーマネントレッド４Ｒ、パラレッド、ファイセーレッド、パラクロルオルトニトロアニリンレッド、リソールファストスカーレットＧ、ブリリアントファストスカーレット、ブリリアントカーンミンＢＳ、パーマネントレッド（Ｆ２Ｒ、Ｆ４Ｒ、ＦＲＬ、ＦＲＬＬ、Ｆ４ＲＨ）、ファストスカーレットＶＤ、ベルカンファストルビンＢ、ブリリアントスカーレットＧ、リソールルビンＧＸ、パーマネントレッドＦ５Ｒ、ブリリアントカーミン６Ｂ、ポグメントスカーレット３Ｂ、ボルドー５Ｂ、トルイジンマルーン、パーマネントボルドーＦ２Ｋ、ヘリオボルドーＢＬ、ボルドー１０Ｂ、ボンマルーンライト、ボンマルーンメジアム、エオシンレーキ、ローダミンレーキＢ、ローダミンレーキＹ、アリザリンレーキ、チオインジゴレッドＢ、チオインジゴマルーン、オイルレッド、キナクリドンレッド、ピラゾロンレッド、ポリアゾレッド、クロームバーミリオン、ベンジジンオレンジ、ペリノンオレンジ、オイルオレンジ、コバルトブルー、セルリアンブルー、アルカリブルーレーキ、ピーコックブルーレーキ、ビクトリアブルーレーキ、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニンブルー、ファストスカイブルー、インダンスレンブルー（ＲＳ、ＢＣ）、インジゴ、群青、紺青、アントラキノンブルー、ファストバイオレットＢ、メチルバイオレットレーキ、コバルト紫、マンガン紫、ジオキサンバイオレット、アントラキノンバイオレット、クロムグリーン、ジンクグリーン、酸化クロム、ピリジアン、エメラルドグリーン、ピグメントグリーンＢ、ナフトールグリーンＢ、グリーンゴールド、アシッドグリーンレーキ、マラカイトグリーンレーキ、フタロシアニングリーン、アントラキノングリーン、酸化チタン、亜鉛華、リトボンなどが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
<Colorant>
The colorant is not particularly limited, and known dyes and pigments can be appropriately selected according to the purpose. For example, carbon black, nigrosine dye, iron black, naphthol yellow S, Hansa yellow (10G, 5G, G), cadmium yellow, yellow iron oxide, ocher, yellow lead, titanium yellow, polyazo yellow, oil yellow, Hansa yellow (GR, A, RN, R), pigment yellow L, benzidine yellow (G, GR) , Permanent Yellow (NCG), Vulcan Fast Yellow (5G, R), Tartrazine Lake, Quinoline Yellow Lake, Anthrazan Yellow BGL, Isoindolinone Yellow, Bengala, Red Tan, Lead Zhu, Cadmium Red, Cadmium Mercury Red, Antimony Zhu, Permanent Red 4R, Para Red Fayce Red, Parachlor Ortho Nitroaniline Red, Risor Fast Scarlet G, Brilliant Fast Scarlet, Brilliant Carmine BS, Permanent Red (F2R, F4R, FRL, FRLL, F4RH), Fast Scarlet VD, Belkan Fast Rubin B, Brilliant Scarlet G, Risor Rubin GX, Permanent Red F5R, Brilliant Carmine 6B, Pigment Scarlet 3B, Bordeaux 5B, Tolujing Maroon, Permanent Bordeaux F2K, Helio Bordeaux BL, Bordeaux 10B, Bon Maroon Light, Bon Maroon Medium, Eosin Lake, Rhodamine Lake B , Rhodamine lake Y, alizarin lake, thioindigo red B, thioindigo maroon, oil , Quinacridone red, pyrazolone red, polyazo red, chrome vermilion, benzidine orange, perinone orange, oil orange, cobalt blue, cerulean blue, alkaline blue rake, peacock blue rake, Victoria blue rake, metal free phthalocyanine blue, phthalocyanine blue, fast Sky Blue, Indanthrene Blue (RS, BC), Indigo, Ultramarine, Bitumen, Anthraquinone Blue, Fast Violet B, Methyl Violet Lake, Cobalt Purple, Manganese Purple, Dioxane Violet, Anthraquinone Violet, Chrome Green, Zinc Green, Chrome Oxide , Pyridian, emerald green, pigment green B, naphthol green B, green gold, acid gree Nlake, Malachite Green Lake, Phthalocyanine Green, Anthraquinone Green, Titanium Oxide, Zinc Hana, Litobon and the like. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.
着色剤は、樹脂と複合化されたマスターバッチとして用いることもできる。前記マスターバッチと共に混練される樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。 The colorant can also be used as a master batch combined with a resin. There is no restriction | limiting in particular as resin kneaded with the said masterbatch, According to the objective, it can select suitably.
＜カプセル＞
カプセルは、熱可塑性エラストマーを軟化する可塑剤を内包している。カプセルは、所定の圧力により破壊されるカプセルである。前記所定の圧力とは、定着時の圧力であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、０．５［ＭＰａ］を超えることが好まし好ましい。前記圧力の上限としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、３［ＭＰａ］以下が好ましく、１［ＭＰａ］以下がより好ましい。前記所定の圧力とは、画像形成装置の定着手段のニップ部における設定圧力である。
<Capsule>
The capsule contains a plasticizer that softens the thermoplastic elastomer. The capsule is a capsule that is broken by a predetermined pressure. The predetermined pressure is not particularly limited as long as it is a pressure at the time of fixing, and can be appropriately selected according to the purpose. However, it is preferably over 0.5 [MPa]. There is no restriction | limiting in particular as an upper limit of the said pressure, Although it can select suitably according to the objective, 3 [MPa] or less is preferable and 1 [MPa] or less is more preferable. The predetermined pressure is a set pressure at the nip portion of the fixing unit of the image forming apparatus.
定着部（定着手段）の圧力（ニップ圧）と現像部等の機内でトナーにかかる圧力に差があればあるほど、トナーの耐久性は上がる。しかしながら、定着部の圧力を高くしすぎる（例えば、５［ＭＰａ］以上）と定着部の機械構成を堅牢にする必要があり、定着部が大型化及び重量化してしまう。一般的なオフィス内で使用するデスクトップタイプ及びフロアタイプの複写機やプリンタを想定した場合の定着部の大きさ及び重さを重視すると、定着部にかけられる圧力は、通常５［ＭＰａ］以下であり、１［ＭＰａ］以下が好ましい。一方、画像形成装置機内でトナーに摩擦が生じる場合の圧力は、０．３［ＭＰａ］以下と推定される。したがって、前記カプセルは、０．３［ＭＰａ］程度では破壊されず、１［ＭＰａ］以下の圧力で破壊されるカプセルが好ましい。 The more the difference between the pressure (nip pressure) of the fixing unit (fixing means) and the pressure applied to the toner in the developing unit or the like, the higher the durability of the toner. However, if the pressure of the fixing unit is excessively high (for example, 5 [MPa] or more), it is necessary to make the mechanical configuration of the fixing unit robust, and the fixing unit becomes large and heavy. Considering the size and weight of the fixing unit when assuming desktop and floor type copiers and printers used in general offices, the pressure applied to the fixing unit is usually 5 [MPa] or less. 1 [MPa] or less is preferable. On the other hand, the pressure in the case where friction is generated in the toner in the image forming apparatus is estimated to be 0.3 [MPa] or less. Therefore, the capsule is preferably not broken at about 0.3 [MPa] but broken at a pressure of 1 [MPa] or less.
カプセルは、シェル（外殻）を有する。カプセルの粒径とシェルの厚みは、カプセルの破壊強度に大きな影響を与える。本願発明者らは、シェルが樹脂部材である場合、カプセルの粒径が１［ｍｍ］以下の範囲では、カプセルの粒径とシェルの厚みの比率が、カプセルの破壊に影響を与えることを見出した。定着部におけるカプセルの破壊に必要な圧力を１［ＭＰａ］程度とした場合、カプセルの粒径とシェルの厚みの比率（カプセルの粒径：シェルの厚み）は、２０：１〜５：１が好ましい。 The capsule has a shell (outer shell). The particle size of the capsule and the thickness of the shell have a great influence on the breaking strength of the capsule. The inventors of the present application have found that when the shell is a resin member, the ratio of the capsule particle diameter to the shell thickness affects the capsule destruction when the capsule particle diameter is 1 mm or less. It was. When the pressure required for breaking the capsule in the fixing unit is about 1 [MPa], the ratio of the capsule particle size to the shell thickness (capsule particle size: shell thickness) is 20: 1 to 5: 1. preferable.
カプセルの粒径の下限は、シェルの厚みの強度限界に影響を与える。カプセルのシェルの厚みが数分子鎖オーダーの場合、カプセルの強度が保てず、分子鎖間距離を０．３ｎｍ程度と仮定すると１０分子鎖以上は必要と考えられる。そうすると、シェルの厚みとの比率の関係から、１［ＭＰａ］の圧力で前記カプセルを破壊するためのカプセルの粒径は、６０［ｎｍ］以上が好ましい。 The lower limit of the capsule particle size affects the strength limit of the shell thickness. When the capsule shell thickness is on the order of several molecular chains, the strength of the capsule cannot be maintained, and assuming that the distance between molecular chains is about 0.3 nm, it is considered that more than 10 molecular chains are necessary. Then, the particle diameter of the capsule for breaking the capsule at a pressure of 1 [MPa] is preferably 60 [nm] or more from the relationship with the ratio of the thickness of the shell.
また、カプセルの粒径の上限は、定着に必要なトナー中の前記熱可塑性エラストマーに対する前記可塑剤の濃度と前記カプセル破壊後の前記可塑剤の樹脂中への浸透性に影響する。 The upper limit of the particle size of the capsule influences the concentration of the plasticizer with respect to the thermoplastic elastomer in the toner necessary for fixing and the permeability of the plasticizer into the resin after the capsule is broken.
前記可塑剤の含有量は、前記熱可塑性エラストマー１００質量部に対して、５質量部〜３０質量部が好ましく、１０質量部〜２０質量部がより好ましい。なお、前記カプセルのシェルが薄い場合には、前記カプセルの質量と前記可塑剤の質量を同一視できる。 The content of the plasticizer is preferably 5 to 30 parts by mass, and more preferably 10 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the thermoplastic elastomer. When the capsule shell is thin, the mass of the capsule and the mass of the plasticizer can be regarded as the same.
定着部のニップ部での加圧時間は、印刷速度及び加圧ニップ幅により異なるが、従来の一つのニップ構成では１０［ｍｓ］〜４０［ｍｓ］程度である。 The pressing time at the nip portion of the fixing portion varies depending on the printing speed and the pressing nip width, but is about 10 [ms] to 40 [ms] in one conventional nip configuration.
この短時間でトナーを軟化するにはカプセル破壊後に前記可塑剤が前記樹脂中に均一拡散する必要がある。したがって、トナー中の樹脂内部での前記カプセル同士が離れすぎていると、前記可塑剤が前記樹脂中に浸透しきれず、トナーが十分な軟化状態とならず定着不良となる。 In order to soften the toner in this short time, it is necessary that the plasticizer uniformly diffuses into the resin after capsule destruction. Therefore, if the capsules inside the resin in the toner are too far apart, the plasticizer cannot completely penetrate into the resin, and the toner is not sufficiently softened, resulting in poor fixing.
前記可塑剤の前記樹脂への浸透は、拡散係数で決まり、おおよそ拡散係数が１×１０−１２〜１×１０−１３程度であると、ニップ時間が１０［ｍｓ］〜４０［ｍｓ］の範囲内に浸透可能な距離は１００［ｎｍ］〜３００［ｎｍ］程度である。即ちトナー樹脂中で可塑剤カプセル同士は１００［ｎｍ］〜３００［ｎｍ］の距離となるように分散させることが好ましい。 The penetration of the plasticizer into the resin is determined by a diffusion coefficient. When the diffusion coefficient is approximately 1 × 10 −12 to 1 × 10 −13 , the nip time is in the range of 10 [ms] to 40 [ms]. The distance that can penetrate inside is about 100 [nm] to 300 [nm]. That is, it is preferable to disperse the plasticizer capsules in the toner resin so as to have a distance of 100 [nm] to 300 [nm].
以上のことから、前記可塑剤が前記熱可塑性エラストマー１００質量部に対して、１０質量部〜２０質量部の範囲で、前記カプセル同士が１００［ｎｍ］〜３００［ｎｍ］の距離となるようするには、前記カプセルの粒径は、４００［ｎｍ］が上限となる。即ち、カプセルの粒径は、６０［ｎｍ］〜４００［ｎｍ］が好ましい。 From the above, in order for the plasticizer to have a distance of 100 [nm] to 300 [nm] in the range of 10 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the thermoplastic elastomer. The upper limit of the particle diameter of the capsule is 400 [nm]. That is, the particle size of the capsule is preferably 60 [nm] to 400 [nm].
しかし、カプセルをトナー内で均一分散した場合であり、よりトナーを軟化状態で確実に加圧するには浸透拡散の時間を確保する本実施例の定着構成が好ましく、トナー作成や可塑剤の選択範囲が広がり安価な材料を選択できる効果がある。 However, this is a case where the capsule is uniformly dispersed in the toner, and in order to pressurize the toner more reliably in the softened state, the fixing configuration of the present embodiment that secures the time of permeation diffusion is preferable, and the selection range of toner preparation and plasticizer Has the effect of allowing the selection of inexpensive materials.
カプセルの粒径は、例えば、ＴＥＭ（透過型電子顕微鏡）又はＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）により観察し、その平均値により求めることができる。また、カプセルを分散した液を、濃厚系粒径アナライザーＦＰＡＲ−１０００（大塚電子社製）を用いた動的光散乱法により測定することができる。 The capsule particle size can be determined, for example, by observing with a TEM (transmission electron microscope) or SEM (scanning electron microscope) and calculating the average value. Moreover, the liquid which disperse | distributed the capsule can be measured by the dynamic light-scattering method using the thick type particle size analyzer FPAR-1000 (made by Otsuka Electronics Co., Ltd.).
カプセルのシェル（外殻）は、前記所定の圧力により破壊されるシェルであれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。 The shell (outer shell) of the capsule is not particularly limited as long as it is a shell that is broken by the predetermined pressure, and can be appropriately selected according to the purpose.
シェルの材質としては、例えば、無機物、樹脂などが挙げられる。前記樹脂としては、例えば、ＰＶＡ（ポリビニルアルコール）、メラミン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエチレン樹脂、ナイロン樹脂、アクリル樹脂などが挙げられる。また、シェルは、トナーの製造時に用いる溶剤に対して溶解しないことが好ましい。 Examples of the material of the shell include inorganic substances and resins. Examples of the resin include PVA (polyvinyl alcohol), melamine resin, polyamide resin, polyethylene resin, nylon resin, acrylic resin, and the like. Further, it is preferable that the shell does not dissolve in the solvent used when the toner is manufactured.
［可塑剤］
可塑剤は、熱可塑性エラストマーを軟化する可塑剤であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。可塑剤は、前記熱可塑性エラストマーの前記ハードセグメントに対して相溶性を示す可塑剤が好ましい。
[Plasticizer]
The plasticizer is not particularly limited as long as it is a plasticizer that softens the thermoplastic elastomer, and can be appropriately selected according to the purpose. The plasticizer is preferably a plasticizer that is compatible with the hard segment of the thermoplastic elastomer.
ここでの「相溶性を示す」とは、液体状態の前記可塑剤と前記熱可塑性エラストマーを接触した状態で接触面が膨潤する又は粘着性が発現する状態である、又は前記熱可塑性エラストマー１００質量部に対して前記可塑剤を３０質量部混練した場合に、貯蔵弾性率が１×１０４［Ｐａ］以下となる状態である。 Here, “showing compatibility” is a state where the contact surface swells or develops adhesiveness in a state where the plasticizer in a liquid state and the thermoplastic elastomer are in contact with each other, or 100 masses of the thermoplastic elastomer. When 30 parts by mass of the plasticizer is kneaded with respect to parts, the storage elastic modulus is 1 × 10 4 [Pa] or less.
可塑剤は、常温で固体の可塑剤であることが好ましい。可塑剤の融点としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、３０［℃］〜６０［℃］が好ましい。融点が、前記好ましい範囲内であると、融解に必要な熱量が少なくなり、省エネルギー化の点で有利である。 The plasticizer is preferably a plasticizer that is solid at room temperature. There is no restriction | limiting in particular as melting | fusing point of a plasticizer, Although it can select suitably according to the objective, 30 [degreeC] -60 [degreeC] is preferable. When the melting point is within the preferred range, the amount of heat required for melting is reduced, which is advantageous in terms of energy saving.
可塑剤としては、具体的には、例えば、ｎ−アルカン類、二塩基酸ジアルキル類、脂肪酸ジアルコキシアルキル類、脂肪酸ジアルコキシアルコキシアルキル類、長鎖有機酸、フタル酸ジシクロヘキシル、４−ブトキシフタロニトリル、塩素化パラフィン、リン酸トリフェニルなどが挙げられる。 Specific examples of the plasticizer include n-alkanes, dialkyl dibasic acids, fatty acid dialkoxyalkyls, fatty acid dialkoxyalkoxyalkyls, long-chain organic acids, dicyclohexyl phthalate, and 4-butoxyphthalonitrile. Chlorinated paraffin, triphenyl phosphate, and the like.
これらの可塑剤は、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。また、常温で液体の可塑剤と固体の可塑剤を混合し、常温でベースト状となる程度の可塑剤も好ましい。 These plasticizers may be used alone or in combination of two or more. Also preferred is a plasticizer that mixes a plasticizer that is liquid at room temperature and a solid plasticizer to form a basto form at room temperature.
常温で液体の前記ｎ−アルカン類としては、例えば、ｎ−デカン、ｎ−ドデカン、ｎ−トリデカン、ｎ−テトラデカンなどが挙げられる。 Examples of the n-alkanes that are liquid at room temperature include n-decane, n-dodecane, n-tridecane, and n-tetradecane.
常温で固体の前記ｎ−アルカン類としては、例えば、ｎ−オクタデカン、ｎ−ヘプタデカン、ｎ−ノナデカン、融点が４０［℃］〜５０［℃］のパラフィンなどが挙げられる。 Examples of the n-alkanes that are solid at room temperature include n-octadecane, n-heptadecane, n-nonadecane, and paraffin having a melting point of 40 [° C.] to 50 [° C.].
常温で液体の前記二塩基酸ジアルキル類としては、例えば、アジピン酸ジエチル、アジピン酸ジイソブチル、セバシン酸ジメチル、フタル酸ジオクチルなどが挙げられる。 Examples of the dibasic dialkyls that are liquid at room temperature include diethyl adipate, diisobutyl adipate, dimethyl sebacate, and dioctyl phthalate.
常温で液体の前記脂肪酸ジアルコキシアルキル類としては、例えば、コハク酸ジエトキシエチル、アジピン酸ジエトキシエチル、アジピン酸ジメトキシエチルなどが挙げられる。 Examples of the fatty acid dialkoxyalkyls that are liquid at room temperature include diethoxyethyl succinate, diethoxyethyl adipate, dimethoxyethyl adipate, and the like.
常温で液体の前記脂肪酸ジアルコキシアルコキシアルキル類としては、例えば、コハク酸ジエトキシエトキシエチル、アジピン酸ジエトキシエトキシエチルなどが挙げられる。 Examples of the fatty acid dialkoxyalkoxyalkyls that are liquid at room temperature include diethoxyethoxyethyl succinate, diethoxyethoxyethyl adipate, and the like.
常温で固体の前記長鎖有機酸としては、例えば、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、これらの混合物などが挙げられる。 Examples of the long-chain organic acid that is solid at room temperature include lauric acid, myristic acid, palmitic acid, stearic acid, and mixtures thereof.
前記ｎ−アルカン類は、ハードセグメントであるエチレンに構造が類似していることから、前記熱可塑性エラストマーとしてのＥＶＡの可塑剤に適している。 The n-alkanes are suitable for EVA plasticizer as the thermoplastic elastomer because the structure is similar to the hard segment ethylene.
前記二塩基酸ジアルキル類、前記脂肪酸ジアルコキシアルキル類、前記脂肪酸ジアルコキシアルコキシアルキル類、前記長鎖有機酸、前記フタル酸ジシクロヘキシル、前記４−ブトキシフタロニトリル、前記塩素化パラフィン、及び前記リン酸トリフェニルは、ハードセグメントがスチレンであるＳＢＳ、ＳＥＢＳ、ＳＥＰＢなどの熱可塑性エラストマーの可塑剤に適している。 The dibasic acid dialkyls, the fatty acid dialkoxyalkyls, the fatty acid dialkoxyalkoxyalkyls, the long-chain organic acid, the dicyclohexyl phthalate, the 4-butoxyphthalonitrile, the chlorinated paraffin, and the triphosphate Phenyl is suitable as a plasticizer for thermoplastic elastomers such as SBS, SEBS, and SEPB, where the hard segment is styrene.
可塑剤として、常温で固体の可塑剤を用いることで、カプセルの強度を高くすることができる効果がある。 By using a plasticizer that is solid at room temperature as the plasticizer, there is an effect that the strength of the capsule can be increased.
一般的に、樹脂のような可とう性を有するシェルにより形成されるカプセルは、破壊に強く、内部が気体のように圧縮性をもつ部材の場合には、２０［ＭＰａ］程度の高加圧でも破壊できない。 In general, a capsule formed of a shell having flexibility such as a resin is highly resistant to breakage, and in the case of a member having compressibility such as gas, a high pressure of about 20 [MPa] is applied. But it cannot be destroyed.
しかし、内部に液体が充填されており、非圧縮性であると、加圧によりカプセルが変形するに従い、内圧が一気に上昇し、カプセル内部から液体が押し出ようとする力が働き１ＰＭａ以下の圧力で簡単にカプセルが破壊することがある。このように液体を閉じ込めたカプセルは、比較的弱い圧力で破壊されやすい。 However, if the inside is filled with liquid and is incompressible, as the capsule is deformed by pressurization, the internal pressure rises at once, and the force to push the liquid from the inside of the capsule works, and the pressure is 1 PMa or less Can easily break the capsule. Thus, the capsule which confine | sealed the liquid is easy to be destroyed by comparatively weak pressure.
一方、カプセル内が固体であれば、加圧による変形そのものを抑えるため内圧が上昇せずカプセルが割れにくくなる。即ち、画像形成装置機内で、現像部等で固体可塑剤の融点よりも低い温度条件下で、トナーに圧力がかかっても内包する可塑剤カプセルの破壊を防止でき保存安定性を高くすることができる。 On the other hand, if the inside of the capsule is solid, the internal pressure does not increase to suppress deformation due to pressurization, and the capsule is difficult to break. In other words, in the image forming apparatus, under the temperature condition lower than the melting point of the solid plasticizer in the developing unit or the like, the encapsulating plasticizer capsule can be prevented from being destroyed even when the toner is pressurized, and the storage stability can be increased. it can.
可塑剤の含有量は、前述のとおり、熱可塑性エラストマー１００質量部に対して、５質量部〜３０質量部が好ましく、１０質量部〜２０質量部がより好ましい。 As above-mentioned, 5-30 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of thermoplastic elastomers, and, as for content of a plasticizer, 10 mass parts-20 mass parts are more preferable.
［カプセルの製造方法］
カプセルの製造方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、いわゆる一般的に知られているマイクロカプセル製法により製造できる。前記マイクロカプセル製法としては、例えば、界面重合法、ｉｎ−ｓｉｔｕ重合法などの油相と水相のエマルジョン系で２相間の界面でシェルを形成する方法；液中乾燥法、コアセベーション法などのように油相と水相のエマルジョンにおける蒸発及び凝集を利用してシェルを形成する方法；光硬化性樹脂、熱硬化性樹脂などによりシェルを形成する方法；マイクロ流路を用いて直接連続相に分散相を注ぎ込み微粒子化する方法など挙げられる。
[Method for producing capsule]
There is no restriction | limiting in particular as a manufacturing method of a capsule, According to the objective, it can select suitably, For example, it can manufacture by what is called a generally known microcapsule manufacturing method. Examples of the microcapsule production method include a method of forming a shell at the interface between two phases in an emulsion system of an oil phase and an aqueous phase, such as an interfacial polymerization method and an in-situ polymerization method; a submerged drying method, a coacervation method, and the like A method of forming a shell by using evaporation and aggregation in an emulsion of an oil phase and an aqueous phase as in the above; a method of forming a shell by a photocurable resin, a thermosetting resin, etc .; a direct continuous phase using a microchannel And a method of pouring the dispersed phase into fine particles.
＜その他の成分＞
その他の成分としては、例えば、無機微粒子、磁性体、帯電制御剤、外添剤、流動性向上剤、クリーニング性向上剤、金属石鹸などが挙げられる。
<Other ingredients>
Examples of other components include inorganic fine particles, magnetic materials, charge control agents, external additives, fluidity improvers, cleaning improvers, metal soaps, and the like.
［無機微粒子］
無機微粒子としては、例えば、シリカ、アルミナ酸化チタン、チタン酸バリウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム、酸化亜鉛、酸化スズ、ケイ砂、クレー、雲母、ケイ灰石、ケイソウ土、酸化クロム、酸化セリウム、ペンガラ、三酸化アンチモン、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、硫酸バリウム、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素などが挙げられる。また、これらの表面に疎水化処理を施すことにより、結着樹脂への分散性が向上する効果があり好ましい。
[Inorganic fine particles]
Examples of inorganic fine particles include silica, alumina titanium oxide, barium titanate, magnesium titanate, calcium titanate, strontium titanate, zinc oxide, tin oxide, silica sand, clay, mica, wollastonite, diatomaceous earth, oxidation Examples thereof include chromium, cerium oxide, pengala, antimony trioxide, magnesium oxide, zirconium oxide, barium sulfate, barium carbonate, calcium carbonate, silicon carbide, and silicon nitride. In addition, it is preferable to subject these surfaces to a hydrophobizing treatment because the dispersibility in the binder resin is improved.
トナーの内部に適切な特性の無機微粒子が存在することで、トナー成分である前記結着樹脂、前記着色剤、ワックスの微分散を達成できる。これは、前記無機微粒子が存在することにより、これらトナー成分にフィラー効果による混合シェアがかかり、均一混合できるためである。 By the presence of inorganic fine particles having appropriate characteristics inside the toner, fine dispersion of the binder resin, the colorant, and the wax, which are toner components, can be achieved. This is because, due to the presence of the inorganic fine particles, a mixing share due to the filler effect is applied to these toner components, and uniform mixing is possible.
無機微粒子の平均一次粒径（以下、平均粒径という）としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、１０［ｎｍ］〜１０００［ｎｍ］が好ましく、５０［ｎｍ］〜６００［ｎｍ］がより好ましい。前記平均一次粒径が、１０［ｎｍ］未満であると、無機微粒子の凝集が生じやすく、トナーの体積固有抵抗値の低下、及びトナー成分の分散悪化が生じることがある。一方、前記平均一次粒径が、１０００［ｎｍ］を超えると、フィラー効果による分散効果が得られないことがある。また、前記無機微粒子は、外添剤として用いることもできる。 There is no restriction | limiting in particular as an average primary particle diameter (henceforth an average particle diameter) of inorganic fine particles, Although it can select suitably according to the objective, 10 [nm]-1000 [nm] are preferable, 50 [nm] ] To 600 [nm] are more preferable. When the average primary particle size is less than 10 [nm], the inorganic fine particles are likely to aggregate, and the volume specific resistance value of the toner may be lowered and the dispersion of the toner component may be deteriorated. On the other hand, when the average primary particle size exceeds 1000 [nm], the dispersion effect due to the filler effect may not be obtained. The inorganic fine particles can also be used as an external additive.
［磁性体］
磁性体としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、例えば、マグネタイト、マグヘマイト、フェライトの如き磁性酸化鉄、及び他の金属酸化物を含む酸化鉄；鉄、コバルト、ニッケル等の金属、又は、これらの金属とアルミニウム、コバルト、銅、鉛、マグネシウム、スズ、亜鉛、アンチモン、ベリリウム、ビスマス、カドミウム、カルシウム、マンガン、セレン、チタン、タングステン、バナジウム等の金属との合金；これらの混合物などが挙げられる。
[Magnetic material]
There is no restriction | limiting in particular as a magnetic body, According to the objective, it can select suitably, For example, iron oxide containing magnetic iron oxides, such as a magnetite, a maghemite, a ferrite, and another metal oxide; Iron, cobalt Metals such as nickel, or these metals and metals such as aluminum, cobalt, copper, lead, magnesium, tin, zinc, antimony, beryllium, bismuth, cadmium, calcium, manganese, selenium, titanium, tungsten, vanadium Alloys; and mixtures thereof.
磁性体の具体例としては、例えば、Ｆｅ３Ｏ４、γ−Ｆｅ２Ｏ３、ＺｎＦｅ２Ｏ４、Ｙ３Ｆｅ５Ｏ１２、ＣｄＦｅ２Ｏ４、Ｇｄ３Ｆｅ５Ｏ１２、ＣｕＦｅ２Ｏ４、ＰｂＦｅ１２Ｏ、ＮｉＦｅ２Ｏ４、ＮｄＦｅ２Ｏ、ＢａＦｅ１２Ｏ１９、ＭｇＦｅ２Ｏ４、ＭｎＦｅ２Ｏ４、ＬａＦｅＯ３、鉄粉、コバルト粉、ニッケル粉などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を組み合わせて使用してもよい。これらの中でも特に、Ｆｅ３Ｏ４、γ−Ｆｅ２Ｏ３の微粉末が好ましい。 Specific examples of the magnetic material include, for example, Fe 3 O 4 , γ-Fe 2 O 3 , ZnFe 2 O 4 , Y 3 Fe 5 O 12 , CdFe 2 O 4 , Gd 3 Fe 5 O 12 , CuFe 2 O 4. , PbFe 12 O, NiFe 2 O 4 , NdFe 2 O, BaFe 12 O 19 , MgFe 2 O 4 , MnFe 2 O 4 , LaFeO 3 , iron powder, cobalt powder, nickel powder and the like. These may be used individually by 1 type and may be used in combination of 2 or more type. Among these, fine powders of Fe 3 O 4 and γ-Fe 2 O 3 are particularly preferable.
また、異種元素を含有するマグネタイト、マグヘマイト、フェライト等の磁性酸化鉄、又はその混合物も使用できる。 Further, magnetic iron oxides such as magnetite, maghemite, and ferrite containing different elements, or a mixture thereof can be used.
異種元素としては、例えば、リチウム、ベリリウム、ホウ素、マグネシウム、アルミニウム、ケイ素、リン、ゲルマニウム、ジルコニウム、スズ、イオウ、カルシウム、スカンジウム、チタン、バナジウム、クロム、マンガン、コバルト、ニッケル、銅、亜鉛、ガリウムなどが挙げられる。これらの中でも、マグネシウム、アルミニウム、ケイ素、リン、ジルコニウムが好ましい。 Examples of the different elements include lithium, beryllium, boron, magnesium, aluminum, silicon, phosphorus, germanium, zirconium, tin, sulfur, calcium, scandium, titanium, vanadium, chromium, manganese, cobalt, nickel, copper, zinc, and gallium. Etc. Among these, magnesium, aluminum, silicon, phosphorus, and zirconium are preferable.
異種元素は、酸化鉄結晶格子の中に取り込まれていてもよいし、酸化物として酸化鉄中に取り込まれていてもよいし、表面に酸化物又は水酸化物として存在していてもよいが、酸化物として含有されているのが好ましい。 The foreign element may be incorporated into the iron oxide crystal lattice, may be incorporated into the iron oxide as an oxide, or may be present on the surface as an oxide or hydroxide. It is preferably contained as an oxide.
異種元素は、磁性体生成時にそれぞれの異種元素の塩を混在させ、ｐＨ調整により、粒子中に取り込むことができる。また、磁性体粒子生成後にｐＨ調整、又は各々の元素の塩を添加しｐＨ調整することにより、粒子表面に析出することができる。 The different elements can be incorporated into the particles by mixing the salts of the different elements at the time of producing the magnetic substance and adjusting the pH. Moreover, it can precipitate on the particle | grain surface by adjusting pH after magnetic body particle | grain production | generation, or adding salt of each element and adjusting pH.
磁性体の含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記結着樹脂１００質量部に対して、磁性体１０質量部〜２００質量部が好ましく、２０質量部〜１５０質量部がより好ましい。 There is no restriction | limiting in particular as content of a magnetic body, Although it can select suitably according to the objective, 10 mass parts-200 mass parts of magnetic bodies are preferable with respect to 100 mass parts of said binder resins, 20 masses. Part to 150 parts by mass is more preferable.
磁性体の個数平均粒径としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、０．１［μｍ］〜２［μｍ］が好ましく、０．１［μｍ］〜０．５［μｍ］がより好ましい。 There is no restriction | limiting in particular as a number average particle diameter of a magnetic body, Although it can select suitably according to the objective, 0.1 [micrometers]-2 [micrometers] are preferable, 0.1 [micrometers] -0. 5 [μm] is more preferable.
個数平均径は、透過電子顕微鏡により拡大撮影した写真をデジタイザーなどで測定することにより求めることができる。 The number average diameter can be obtained by measuring a photograph taken with a transmission electron microscope with a digitizer or the like.
磁性体の磁気特性としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、１０Ｋエルステッド印加での磁気特性がそれぞれ、抗磁力２０エルステッド〜１５０エルステッド、飽和磁化５０［ｅｍｕ／ｇ］〜２００［ｅｍｕ／ｇ］、残留磁化２［ｅｍｕ／ｇ］〜２０［ｅｍｕ／ｇ］のものが好ましい。磁性体は、着色剤としても使用することができる。
The magnetic properties of the magnetic material are not particularly limited and may be appropriately selected according to the purpose. However, the magnetic properties at 10 K oersted application are
［帯電制御剤］
帯電制御剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜、公知のものを選択することができ、例えば、ニグロシン系染料、トリフェニルメタン系染料、クロム含有金属錯体染料、モリブデン酸キレート顔料、ローダミン系染料、アルコキシ系アミン、四級アンモニウム塩（フッ素変性四級アンモニウム塩を含む）、アルキルアミド、燐の単体又は化合物、タングステンの単体又は化合物、フッ素系活性剤、サリチル酸金属塩、サリチル酸誘導体の金属塩などが挙げられる。
[Charge control agent]
The charge control agent is not particularly limited and may be appropriately selected according to the purpose. For example, a nigrosine dye, a triphenylmethane dye, a chromium-containing metal complex dye, a molybdate chelate pigment, Rhodamine dyes, alkoxy amines, quaternary ammonium salts (including fluorine-modified quaternary ammonium salts), alkylamides, phosphorus simple substances or compounds, tungsten simple substances or compounds, fluorine activators, salicylic acid metal salts, salicylic acid derivatives Examples thereof include metal salts.
帯電制御剤は、市販品を用いることができる。前記市販品としては、例えば、ニグロシン系染料のボントロン０３、第四級アンモニウム塩のボントロンＰ−５１、含金属アゾ染料のボントロンＳ−３４、オキシナフトエ酸系金属錯体のＥ−８２、サリチル酸系金属錯体のＥ−８４、フェノール系縮合物のＥ−８９（以上、オリエント化学工業社製）；第四級アンモニウム塩モリブデン錯体のＴＰ−３０２、ＴＰ−４１５（以上、保土谷化学工業社製）；ＬＲＡ−９０１、ホウ素錯体であるＬＲ−１４７（日本カーリット社製）；銅フタロシアニン、ペリレン、キナクリドン、アゾ系顔料、その他スルホン酸基、カルボキシル基、四級アンモニウム塩等の官能基を有する高分子系の化合物などが挙げられる。 A commercially available product can be used as the charge control agent. Examples of the commercially available products include Nigrosine dye Bontron 03, quaternary ammonium salt Bontron P-51, metal-containing azo dye Bontron S-34, oxynaphthoic acid metal complex E-82, and salicylic acid metal. Complex E-84, phenol-based condensate E-89 (above, Orient Chemical Industries, Ltd.); quaternary ammonium salt molybdenum complex TP-302, TP-415 (above, Hodogaya Chemical Industries, Ltd.); LRA-901, LR-147 which is a boron complex (manufactured by Nippon Carlit Co., Ltd.); copper phthalocyanine, perylene, quinacridone, azo pigment, other polymer systems having functional groups such as sulfonic acid group, carboxyl group, quaternary ammonium salt And the like.
帯電制御剤の含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記結着樹脂１００質量部に対して、０．１質量部〜１０質量部が好ましく、０．２質量部〜５質量部がより好ましい。前記含有量が、１０質量部を超えると、トナーの帯電性が大きすぎ、主帯電制御剤の効果を減退させ、現像ローラとの静電的吸引力が増大し、現像剤の流動性低下や、画像濃度の低下を招くことがある。 There is no restriction | limiting in particular as content of a charge control agent, Although it can select suitably according to the objective, 0.1 mass part-10 mass parts are preferable with respect to 100 mass parts of said binder resins, 0 More preferably, 2 parts by mass to 5 parts by mass. When the content exceeds 10 parts by mass, the chargeability of the toner is too large, the effect of the main charge control agent is reduced, the electrostatic attraction force with the developing roller is increased, and the flowability of the developer is reduced. The image density may be reduced.
帯電制御剤は、マスターバッチ、結着樹脂とともに溶融混練した後溶解分散させることもできるし、勿論、有機溶剤に直接溶解又は分散する際に加えてもよい。また、トナー母体粒子調製後にその表面に固定化させてもよい。 The charge control agent can be dissolved and dispersed after being melt-kneaded together with the masterbatch and the binder resin, and of course, it may be added when directly dissolving or dispersing in the organic solvent. Further, after the toner base particles are prepared, they may be fixed on the surface thereof.
［外添剤］
外添剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、シリカ微粒子、疎水化されたシリカ微粒子、脂肪酸金属塩（例えば、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸アルミニウムなど）；金属酸化物（例えば、チタニア、アルミナ、酸化スズ、酸化アンチモンなど）又はこれらの疎水化物、フルオロポリマーなどが挙げられる。これらの中でも、疎水化されたシリカ微粒子、チタニア微粒子、疎水化されたチタニア微粒子が好ましい。
[External additive]
The external additive is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, silica fine particles, hydrophobized silica fine particles, fatty acid metal salts (for example, zinc stearate, aluminum stearate, etc.); Examples thereof include metal oxides (for example, titania, alumina, tin oxide, antimony oxide, etc.) or their hydrophobized products, fluoropolymers, and the like. Among these, hydrophobized silica fine particles, titania fine particles, and hydrophobized titania fine particles are preferable.
シリカ微粒子としては、例えば、Ｒ９７２、Ｒ９７４、ＲＸ２００、ＲＹ２００、Ｒ２０２、Ｒ８０５、Ｒ８１２（いずれも日本アエロジル株式会社製）などが挙げられる。 Examples of the silica fine particles include R972, R974, RX200, RY200, R202, R805, and R812 (all manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.).
チタニア微粒子としては、例えば、Ｐ−２５（日本アエロジル株式会社製）；ＳＴＴ−３０、ＳＴＴ−６５Ｃ−Ｓ（いずれも、チタン工業株式会社製）；ＴＡＦ−１４０（富士チタン工業株式会社製）；ＭＴ−１５０Ｗ、ＭＴ−５００Ｂ、ＭＴ−６００Ｂ、ＭＴ−１５０Ａ（いずれも、テイカ株式会社製）などが挙げられる。 Examples of titania fine particles include P-25 (manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.); STT-30, STT-65C-S (both manufactured by Titanium Industry Co., Ltd.); TAF-140 (manufactured by Fuji Titanium Industry Co., Ltd.); Examples include MT-150W, MT-500B, MT-600B, MT-150A (all manufactured by Teika Corporation).
疎水化されたチタニア微粒子としては、例えばＴ−８０５（日本アエロジル株式会社製）；ＳＴＴ−３０Ａ、ＳＴＴ−６５Ｓ−Ｓ（いずれも、チタン工業株式会社製）；ＴＡＦ−５００Ｔ、ＴＡＦ−１５００Ｔ（いずれも、富士チタン工業株式会社製）；ＭＴ−１００Ｓ、ＭＴ−１００Ｔ（いずれも、テイカ株式会社製）；ＩＴ−Ｓ（石原産業株式会社製）などが挙げられる。 Examples of hydrophobic titania fine particles include T-805 (manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.); STT-30A, STT-65S-S (both manufactured by Titanium Industry Co., Ltd.); TAF-500T, TAF-1500T (any Also, manufactured by Fuji Titanium Industry Co., Ltd.); MT-100S, MT-100T (both manufactured by Teika Co., Ltd.); IT-S (produced by Ishihara Sangyo Co., Ltd.)
疎水化されたシリカ微粒子、前記疎水化されたチタニア微粒子、疎水化されたアルミナ微粒子は、親水性の微粒子を疎水化処理剤で処理（疎水化処理）して得ることができる。 The hydrophobized silica fine particles, the hydrophobized titania fine particles, and the hydrophobized alumina fine particles can be obtained by treating hydrophilic fine particles with a hydrophobizing agent (hydrophobizing treatment).
疎水化処理剤としては、例えば、ジアルキルジハロゲン化シラン、トリアルキルハロゲン化シラン、アルキルトリハロゲン化シラン、ヘキサアルキルジシラザンなどのシランカップリング剤、シリル化剤、フッ化アルキル基を有するシランカップリング剤、有機チタネート系カップリング剤、アルミニウム系のカップリング剤、シリコーンオイル、シリコーンワニスなどが挙げられる。 Examples of the hydrophobizing agent include silane coupling agents such as dialkyldihalogenated silanes, trialkylhalogenated silanes, alkyltrihalogenated silanes, and hexaalkyldisilazanes, silylating agents, and silane couplings having a fluorinated alkyl group. Agents, organic titanate coupling agents, aluminum coupling agents, silicone oils, silicone varnishes and the like.
また、無機微粒子にシリコーンオイルを処理（必要に応じて熱を加えて処理）したシリコーンオイル処理無機微粒子も好ましい。 In addition, silicone oil-treated inorganic fine particles obtained by treating silicone oil with inorganic fine particles (treating with heat as necessary) are also preferable.
前記無機微粒子としては、例えば、シリカ、アルミナ、二酸化チタン、チタン酸バリウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム、酸化鉄、酸化銅、酸化亜鉛、酸化スズ、ケイ砂、クレー、雲母、ケイ灰石、ケイソウ土、酸化クロム、酸化セリウム、ペンガラ、三酸化アンチモン、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、硫酸パリウム、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素などが挙げられる。これらの中でも、シリカ、二酸化チタンが特に好ましい。 Examples of the inorganic fine particles include silica, alumina, titanium dioxide, barium titanate, magnesium titanate, calcium titanate, strontium titanate, iron oxide, copper oxide, zinc oxide, tin oxide, silica sand, clay, mica, Examples include wollastonite, diatomaceous earth, chromium oxide, cerium oxide, pengala, antimony trioxide, magnesium oxide, zirconium oxide, parium sulfate, barium carbonate, calcium carbonate, silicon carbide, and silicon nitride. Among these, silica and titanium dioxide are particularly preferable.
前記シリコーンオイルとしては、例えば、ジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル、クロルフェニルシリコーンオイル、メチルハイドロジェンシリコーンオイル、アルキル変性シリコーンオイル、フッ素変性シリコーンオイル、ポリエーテル変性シリコーンオイル、アルコール変性シリコーンオイル、アミノ変性シリコーンオイル、エポキシ変性シリコーンオイル、エポキシ・ポリエーテル変性シリコーンオイル、フェノール変性シリコーンオイル、カルボキシル変性シリコーンオイル、メルカプト変性シリコーンオイル、アクリル又はメタクリル変性シリコーンオイル、α−メチルスチレン変性シリコーンオイルなどが挙げられる。 Examples of the silicone oil include dimethyl silicone oil, methylphenyl silicone oil, chlorophenyl silicone oil, methyl hydrogen silicone oil, alkyl-modified silicone oil, fluorine-modified silicone oil, polyether-modified silicone oil, alcohol-modified silicone oil, amino acid. Modified silicone oil, epoxy modified silicone oil, epoxy / polyether modified silicone oil, phenol modified silicone oil, carboxyl modified silicone oil, mercapto modified silicone oil, acrylic or methacryl modified silicone oil, α-methylstyrene modified silicone oil, etc. .
前記無機微粒子の一次粒子の平均粒径としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、１［ｎｍ］〜１００［ｎｍ］が好ましく、３［ｎｍ］〜７０［ｎｍ］がより好ましい。前記平均粒径が、１［ｎｍ］未満であると、無機微粒子がトナー中に埋没し、その機能が有効に発揮されにくいことがあり、１００［ｎｍ］を超えると、静電潜像担持体表面を不均一に傷つけてしまうことがある。 There is no restriction | limiting in particular as an average particle diameter of the primary particle of the said inorganic fine particle, Although it can select suitably according to the objective, 1 [nm]-100 [nm] are preferable, and 3 [nm]-70 [nm] ] Is more preferable. When the average particle size is less than 1 [nm], the inorganic fine particles are buried in the toner and the function thereof may not be effectively exhibited. When the average particle size exceeds 100 [nm], the electrostatic latent image carrier The surface may be damaged unevenly.
前記外添剤として樹脂微粒子を用いることもできる。前記樹脂微粒子としては、例えば、ソープフリー乳化重合、懸濁重合、分散重合によって得られるポリスチレン；メタクリル酸エステル、アクリル酸エステルの共重合体；シリコーン、ベンゾグアナミン、ナイロン等の縮重合系；熱硬化性樹脂による重合体粒子などが挙げられる。このような樹脂微粒子を機微粒子と併用することによってトナーの帯電性が強化でき、逆帯電のトナーを減少させ、地肌汚れを低減することができる。 Resin fine particles can also be used as the external additive. Examples of the resin fine particles include polystyrene obtained by soap-free emulsion polymerization, suspension polymerization, and dispersion polymerization; copolymers of methacrylic acid esters and acrylic acid esters; condensation polymerization systems such as silicone, benzoguanamine, and nylon; thermosetting Examples thereof include polymer particles made of a resin. By using such resin fine particles together with the machine fine particles, the chargeability of the toner can be enhanced, the reversely charged toner can be reduced, and the background stain can be reduced.
前記樹脂微粒子の含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、０．０１［質量％］〜５［質量％］が好ましく、０．１［質量％］〜２［質量％］がより好ましい。 There is no restriction | limiting in particular as content of the said resin fine particle, Although it can select suitably according to the objective, 0.01 [mass%]-5 [mass%] are preferable, 0.1 [mass%]- 2 [mass%] is more preferable.
前記外添剤の含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、０．１［質量％］〜５［質量％］が好ましく、０．３［質量％］〜３［質量％］がより好ましい。 There is no restriction | limiting in particular as content of the said external additive, Although it can select suitably according to the objective, 0.1 [mass%]-5 [mass%] are preferable, and 0.3 [mass%] -3 [mass%] is more preferable.
［流動性向上剤］
流動性向上剤は、表面処理を行って、疎水性を上げ、高湿度下においても流動特性や帯電特性の悪化を防止することが可能なものであり、例えば、シランカップリング剤、シリル化剤、フッ化アルキル基を有するシランカップリング剤、有機チタネート系カップリング剤、アルミニウム系のカップリング剤、シリコーンオイル、変性シリコーンオイルなどが挙げられる。
[Flowability improver]
The fluidity improver is a material that can be surface-treated to increase hydrophobicity and prevent deterioration of flow characteristics and charging characteristics even under high humidity. For example, silane coupling agents, silylating agents And a silane coupling agent having an alkyl fluoride group, an organic titanate coupling agent, an aluminum coupling agent, silicone oil, and modified silicone oil.
［クリーニング性向上剤］
クリーニング性向上剤は、静電潜像担持体及び中間転写体に残存する転写後の現像剤を除去するために前記トナーに添加される。
[Cleaning improver]
The cleaning property improving agent is added to the toner in order to remove the developer after transfer remaining on the electrostatic latent image carrier and the intermediate transfer member.
クリーニング性向上剤としては、例えば、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸等の脂肪酸金属塩；ポリメチルメタクリレート微粒子、ポリスチレン微粒子等のソープフリー乳化重合により製造されたポリマー微粒子などが挙げられる。前記ポリマー微粒子としては、比較的粒度分布が狭いものが好ましく、体積平均粒径が０．０１［μｍ］〜１［μｍ］のものがより好ましい。 Examples of the cleaning property improver include fatty acid metal salts such as zinc stearate, calcium stearate and stearic acid; polymer fine particles produced by soap-free emulsion polymerization such as polymethyl methacrylate fine particles and polystyrene fine particles. The polymer fine particles preferably have a relatively narrow particle size distribution, and more preferably have a volume average particle size of 0.01 [μm] to 1 [μm].
次に、本実施形態で用いる、カプセルを含有したトナーの一例について説明する。
図７は、カプセルを含有したトナーの概略断面図である。トナー２０１は、熱可塑性エラストマーを含む結着樹脂２０２と、着色剤２０３と、可塑剤２０７を内包するカプセル２０４と、帯電制御剤２０５と、外添剤２０６とを有している。
Next, an example of a toner containing capsules used in this embodiment will be described.
FIG. 7 is a schematic cross-sectional view of a toner containing capsules. The
＜トナーの製造方法＞
トナーの製造方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、粉砕法、重合法、溶解懸濁法、噴霧造粒法などが挙げられる。これらの中でも、溶解懸濁法が好ましい。
<Toner production method>
The method for producing the toner is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include a pulverization method, a polymerization method, a dissolution suspension method, and a spray granulation method. Among these, the dissolution suspension method is preferable.
［粉砕法］
粉砕法は、例えば、トナー材料を溶融し、混練した後、粉砕し、分級等することにより、トナー粒子を得る方法である。
[Crushing method]
The pulverization method is a method of obtaining toner particles by, for example, melting and kneading a toner material, pulverizing, classifying, and the like.
トナー材料の溶融、混練では、トナー材料を混合し、混合物を溶融混練機に仕込んで溶融混練する。溶融混練機としては、例えば、一軸の連続混練機、二軸の連続混練機、ロールミルによるバッチ式混練機などが挙げられる。例えば、株式会社神戸製鋼所製ＫＴＫ型二軸押出機、東芝機械株式会社製ＴＥＭ型押出機、有限会社ケイシーケイ製二軸押出機、株式会社池貝鉄工所製ＰＣＭ型二軸押出機、ブス社製コニーダー等が好適に用いられる。この溶融混練は、カプセルを破壊しない条件で行うことが好ましい。カプセルを破壊しない条件としては、例えば、トナー材料に、結着樹脂を溶解する溶剤を含有する方法が挙げられる。そうすることで、トナー材料を柔らかい状態にすることができる。 In the melting and kneading of the toner material, the toner materials are mixed, and the mixture is charged in a melt kneader and melt kneaded. Examples of the melt kneader include a uniaxial continuous kneader, a biaxial continuous kneader, and a batch kneader using a roll mill. For example, KTK type twin screw extruder manufactured by Kobe Steel Co., Ltd., TEM type extruder manufactured by Toshiba Machine Co., Ltd., twin screw extruder manufactured by Casey Kay Co., Ltd., PCM type twin screw extruder manufactured by Ikegai Iron Works, Inc. A manufactured kneader or the like is preferably used. This melt-kneading is preferably performed under conditions that do not break the capsule. Examples of the conditions that do not destroy the capsule include a method in which the toner material contains a solvent that dissolves the binder resin. By doing so, the toner material can be softened.
粉砕では、混練で得られた混練物を粉砕する。この粉砕においては、まず、混練物を粗粉砕し、次いで微粉砕することが好ましい。この際ジェット気流中で衝突板に衝突させて粉砕したり、ジェット気流中で粒子同士を衝突させて粉砕したり、機械的に回転するローターとステーターとの狭いギャップで粉砕する方式が好ましく用いられる。 In pulverization, the kneaded product obtained by kneading is pulverized. In this pulverization, it is preferable that the kneaded material is first coarsely pulverized and then finely pulverized. In this case, a method of pulverizing by colliding with a collision plate in a jet stream, pulverizing particles by colliding with each other in a jet stream, or pulverizing in a narrow gap between a mechanically rotating rotor and a stator is preferably used. .
トナーは、熱可塑性エラストマーを含有しているため、通常の粉砕条件では砕けない場合がある。その場合には、冷凍粉砕することが好ましい。前記冷凍粉砕としては、例えば、低温環境（例えば、０［℃］以下）で粉砕する方法が挙げられる。 Since the toner contains a thermoplastic elastomer, the toner may not be crushed under normal pulverization conditions. In that case, it is preferable to freeze-grind. Examples of the freeze pulverization include a method of pulverizing in a low temperature environment (for example, 0 [° C.] or lower).
分級は、前記粉砕で得られた粉砕物を分級して所定粒径の粒子に調整する。前記分級は、例えば、サイクロン、デカンター、遠心分離等により、微粒子部分を取り除くことにより行うことができる。 In the classification, the pulverized product obtained by the pulverization is classified and adjusted to particles having a predetermined particle diameter. The classification can be performed, for example, by removing the fine particle portion by a cyclone, a decanter, centrifugation, or the like.
前記粉砕及び分級が終了した後に、粉砕物を遠心力などで気流中に分級し、所定の粒径のトナーを製造する。前記粒径としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、５［μｍ］〜２０［μｍ］が挙げられる。 After the pulverization and classification are completed, the pulverized product is classified into an air stream by centrifugal force or the like to produce a toner having a predetermined particle size. There is no restriction | limiting in particular as said particle size, According to the objective, it can select suitably, For example, 5 [micrometers]-20 [micrometers] are mentioned.
粉砕法の場合、トナーの平均円形度を高くする目的で、得られたトナー母体粒子に対し、機械的衝撃力を与えて形状を制御してもよい。この場合、前記機械的衝撃力は、例えば、ハイブリタイザー、メカノフュージョンなどの装置を用いてトナー母体粒子に付与することができる。 In the case of the pulverization method, the shape may be controlled by applying a mechanical impact force to the obtained toner base particles for the purpose of increasing the average circularity of the toner. In this case, the mechanical impact force can be applied to the toner base particles using a device such as a hybridizer or mechanofusion.
［溶解懸濁法］
溶解懸濁法としては、例えば、前記結着樹脂を溶媒中に溶解させた溶液（油相）を水系媒体（水相）中に添加することにより懸濁液を調製する工程と、懸濁液から溶媒を除去する工程を有する方法などが挙げられる。このとき、結着樹脂と共に、添加剤を溶媒中に溶解乃至分散させることができる。
[Dissolution suspension method]
Examples of the dissolution suspension method include a step of preparing a suspension by adding a solution (oil phase) in which the binder resin is dissolved in a solvent to an aqueous medium (aqueous phase), and a suspension. And a method having a step of removing the solvent from the solvent. At this time, the additive can be dissolved or dispersed in the solvent together with the binder resin.
溶解懸濁法においては、前記結着樹脂を溶解しつつ、前記カプセルの前記シェルを溶解しない溶媒を用いることが好ましい。前記溶媒としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。 In the dissolution suspension method, it is preferable to use a solvent that dissolves the binder resin but does not dissolve the shell of the capsule. There is no restriction | limiting in particular as said solvent, According to the objective, it can select suitably.
［構成例１］
図１は構成例１に係る定着装置２５の概略構成図である。
不図示の現像工程や転写工程でトナー画像が形成された記録媒体９５は、図中矢印方向に搬送されて定着装置２５に送られる。定着装置２５には、ハロゲンヒータ５１５を内包した加熱ローラ５１１と、加熱ローラ５１１の下方で加熱ローラ５１１に対向して配置された加圧ローラ５１２とが設けられている。そして、不図示のばねで加圧ローラ５１２を加熱ローラ５１１に向けて付勢することで、加熱ローラ５１１と加圧ローラ５１２とが接触し第一の加圧手段としてニップ部Ｎ１を形成する。
[Configuration example 1]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a fixing
A
加熱ローラ５１１の表面温度は、内包するハロゲンヒータ５１５のＯＮ／ＯＦＦを不図示の制御部で制御することで所定温度に制御される。
The surface temperature of the
定着装置２５に搬送された記録媒体９５上のトナー画像は、加熱ローラ５１１と加圧ローラ５１２とで形成されるニップ部Ｎ１を通過したときに加熱されつつ加圧される。このとき、トナー画像中のカプセルに内包した可塑剤は融点温度まで加熱され溶解し、加圧されることにより破壊されたカプセルから溶解した可塑剤がカプセル近傍の樹脂に浸透拡散していく。
The toner image on the
ここで、カプセルの破壊から可塑剤が樹脂に拡散する時間に応じて、トナーの軟化状態が異なる。このため、構成例１に係る定着装置２５では、ニップ部Ｎ１でカプセルが破壊されてから可塑剤が拡散してトナーが十分な軟化状態となる経過時間Ｋｔの位置に、記録媒体９５上のトナー画像を加圧する第二の加圧手段を配置している
Here, the softening state of the toner varies depending on the time for the plasticizer to diffuse into the resin from the capsule breakage. For this reason, in the fixing
加熱ローラ５１１と加圧ローラ５１２とからなるローラ対よりも記録媒体搬送方向下流側には、定着ローラ５１３や加圧ローラ５１４や不図示のバネなどが設けられている。加圧ローラ５１４は、定着ローラ５１３の下方で定着ローラ５１３に対向して配置されており、不図示のバネで加圧ローラ５１２を定着ローラ５１３に向けて付勢することで、定着ローラ５１３と加圧ローラ５１４とが接触し第二の加圧手段としてニップ部Ｎ２を形成する。
A fixing roller 513, a
トナー画像は記録媒体９５の搬送にともなって、ニップ部Ｎ１を通過した後に所定時間を経過する位置（経過時間Ｋｔの位置）にあるニップ部Ｎ２へ搬送され、軟化状態のトナーがニップ部Ｎ２で加圧されることでトナー画像が記録媒体９５に定着される。
As the
このように、本構成例においては、記録媒体９５の搬送に伴ってニップ部Ｎ１からニップ部Ｎ２にトナーが至るまでの間、加熱ローラ５１１と加圧ローラ５１２によりニップ部Ｎ１で加圧されて破壊されたカプセルからハロゲンヒータ５１５により加熱されて溶融した可塑剤が、樹脂に拡散する時間を稼ぐことができる。これにより、ニップ部Ｎ１よりも可塑剤が樹脂に拡散しトナーが十分に軟化してから、定着ローラ５１３と加圧ローラ５１４とによってニップ部Ｎ２でトナーを加圧し記録媒体９５にアンカリングさせてトナー画像を記録媒体９５に定着させることができる。よって、ニップ部Ｎ１よりも軟化した状態のトナーをニップ部Ｎ２で加圧することができる分、トナーの軟化不足で記録媒体９５へのトナーのアンカリングが不十分となり定着不良が生じるのを抑制することができる。
As described above, in this configuration example, the toner is pressed by the
なお、本構成例においては、ニップ部Ｎ１でのトナーの加熱温度が４０［℃］〜５０［℃］となるように熱損失や伝達ロスを考慮して、加熱ローラ５１１の表面温度を１００［℃］としている。また、ニップ部Ｎ１ではニップ時間（ローラ対の回転により搬送されてニップ入口からニップ出口まで移動するのにかかる時間）を１０［ｍｓ］とし加圧力（面圧）を１［ＭＰａ］としている。一方、ニップ部Ｎ２ではニップ時間を３０［ｍｓ］とし加圧力（面圧）０．３［ＭＰａ］としている。このように設定することで、良好な定着画像を得ることができた。
In this configuration example, the surface temperature of the
［構成例２］
図８（ａ）は、加熱手段として非接触加熱方式を採用した定着装置の一例を示したものである。
[Configuration example 2]
FIG. 8A shows an example of a fixing device that employs a non-contact heating method as a heating means.
不図示の現像工程や転写工程でトナー画像が形成された記録媒体９５は、図中矢印方向に搬送されて定着装置２５に送られる。
A
定着装置２５には、第一定着ローラ５２１と、第一定着ローラ５２１の下方で第一定着ローラ５２１に対向して配置された加圧ローラ５２２とが設けられている。また、第一定着ローラ５２１と加圧ローラ５２２とからなるローラ対よりも記録媒体搬送方向下流側には、第二定着ローラ５２３と加圧ローラ５２４とからなるローラ対が設けられている。加圧ローラ５２４は、第二定着ローラ５２３の下方で第二定着ローラ５２３に対向して配置されている。
The fixing
また、不図示のばねで加圧ローラ５２２を第一定着ローラ５２１に向けて付勢することで、第一定着ローラ５２１と加圧ローラ５２２とが接触し第一の加圧手段としてニップ部Ｎ１を形成する。一方、不図示のバネで加圧ローラ５２４を第二定着ローラ５２３に向けて付勢することで、第二定着ローラ５２３と加圧ローラ５２４とが接触し第二の加圧手段としてニップ部Ｎ２を形成する。
Further, by urging the
本構成例の定着装置においては、記録媒体９５上のトナー画像を加熱する加熱手段である加熱装置５２５が、ニップ部Ｎ１よりも記録媒体搬送方向上流側にある搬送経路を搬送されている記録媒体９５と対向する位置に設けられている。加熱装置としては、例えば、ハロゲンランプ、フラッシュ等の光による加熱方式や、超音波やマイクロ波、温風等による加熱方式などを採用したものが挙げられるが、トナー温度を可塑剤の融点まで加熱することが可能であれば特に限定しない。
In the fixing device of this configuration example, the
定着装置２５に搬送された記録媒体９５上のトナー画像は、まず、第一定着ローラ５２１と加圧ローラ５２２とで形成されたニップ部Ｎ１よりも記録媒体搬送方向上流側にある加熱装置５２５によって加熱され、トナー画像中のカプセルに内包した可塑剤が融点温度まで加熱され溶解される。次に、記録媒体９５上のトナー画像がニップ部Ｎ１を通過したときに加圧される。このとき、ニップ部Ｎ１で加圧されることにより破壊されたカプセルから溶解した可塑剤がカプセル近傍の樹脂に浸透拡散していく。その後、第二定着ローラ５２３と加圧ローラ５２４とで形成されたニップ部Ｎ２にトナー画像が送られる。これにより、可塑剤が十分に浸透拡散して軟化状態のトナーが、ニップ部Ｎ２で加圧されることで記録媒体９５にアンカリングしトナー画像が記録媒体９５に定着される。
The toner image on the
なお、ニップ部Ｎ１よりも記録媒体搬送方向上流側にある搬送経路を搬送されている記録媒体９５と対向する位置に設ける非接触方式の加熱手段としては、図８（ｂ）に示すようなマイクロ波や高周波などを用いた誘電加熱方式の加熱装置５２６を設けても良い。
As a non-contact type heating means provided at a position facing the
［構成例３］
図９は、加熱手段として接触加熱方式且つ内部加熱方式を採用したベルト定着装置を用いた一例を示す。
[Configuration example 3]
FIG. 9 shows an example in which a belt fixing device adopting a contact heating method and an internal heating method as a heating means is used.
不図示の現像工程や転写工程でトナー画像が形成された記録媒体９５は、図中矢印方向に搬送されて定着装置２５に送られる。
A
定着装置２５には、ハロゲンランプ５３５を内包した加熱ローラ５３１と、加熱ローラ５３１の下方で加熱ローラ５３１に対向して配置された加圧ローラ５３２とが設けられている。また、加熱ローラ５３１と加圧ローラ５３２とからなるローラ対よりも記録媒体搬送方向下流側には、定着ローラ５３３と加圧ローラ５３４とからなるローラ対が設けられている。加圧ローラ５３４は、定着ローラ５３３の下方で定着ローラ５１３に対向して配置されている。
The fixing
さらに、加熱ローラ５３１と定着ローラ５３３とによって回転可能に張架された加熱ベルト５３６や、加圧ローラ５３２と加圧ローラ５３４とによって回転可能に張架された搬送ベルト５３７が設けられている。定着装置２５に搬送された記録媒体９５は、加熱ベルト５３６と搬送ベルト５３７とによって挟まれた状態で、加熱ベルト５３６や搬送ベルト５３７が回転することにより搬送される。
Further, a
本構成例においては、不図示のばねで加圧ローラ５３２を加熱ローラ５３１に向けて付勢することで、加熱ベルト５３６と搬送ベルト５３７とを介して加熱ローラ５３１と加圧ローラ５３２とが接触し第一の加圧手段としてニップ部Ｎ１を形成する。また、不図示のバネで加圧ローラ５３４を定着ローラ５３３に向けて付勢することで、加熱ベルト５３６と搬送ベルト５３７とを介して定着ローラ５３３と加圧ローラ５３４とが接触し第二の加圧手段としてニップ部Ｎ２を形成する。
In this configuration example, the
加熱ベルト５３６は加熱ローラ５３１を介してハロゲンランプ５３５により加熱され、加熱ベルト５３６の表面温度は、ハロゲンランプ５３５のＯＮ／ＯＦＦを不図示の制御部で制御することで所定温度に制御される。
The
定着装置２５に搬送された記録媒体９５上のトナー画像は、加熱ベルト５３６と搬送ベルト５３７とを介して加熱ローラ５１１と加圧ローラ５１２とで形成されるニップ部Ｎ１を通過したときに加熱されつつ加圧される。このとき、トナー画像中のカプセルに内包した可塑剤は融点温度まで加熱され溶解し、加圧されることにより破壊されたカプセルから溶解した可塑剤がカプセル近傍の樹脂に浸透拡散していく。
The toner image on the
また、本構成例においても、ニップ部Ｎ１でカプセルが破壊されてから可塑剤が拡散してトナーが十分な軟化状態となる経過時間Ｋｔの位置に、ニップ部Ｎ２が位置するように構成されている。 Also, in this configuration example, the nip portion N2 is positioned at the position of the elapsed time Kt at which the plasticizer is diffused after the capsule is broken at the nip portion N1 and the toner is sufficiently softened. Yes.
そして、加熱ベルト５３６と搬送ベルト５３７とによる記録媒体９５の搬送にともなってトナー画像は、ニップ部Ｎ１を通過した後に所定時間を経過する位置（経過時間Ｋｔの位置）にあるニップ部Ｎ２へ搬送され、軟化状態のトナーがニップ部Ｎ２で加圧されることで記録媒体９５にアンカリングしトナー画像が記録媒体９５に定着される。
As the
ここでは、ニップ部Ｎ１の面圧は、トナーに内包されたカプセルを破壊できる圧力に設定してある。一方、ニップ部Ｎ２の面圧は、カプセルを破壊する必要もなくトナーが熱や可塑剤によって軟化している状態のため、ニップ部Ｎ１の面圧よりも小さな圧力に設定している。なお、ニップ部Ｎ２の面圧を上げるとトナーの変形時間を短縮することはできるが、定着ローラ５３３や加圧ローラ５３４などの構成部材の寿命や小型化を考慮するとニップ部Ｎ２の面圧は低圧が好ましい。また、これにより、定着ローラ５３３や加圧ローラ５３４などの部品コストの削減を図ることもできる。
Here, the surface pressure of the nip portion N1 is set to a pressure that can break the capsule contained in the toner. On the other hand, the surface pressure of the nip portion N2 is set to a pressure smaller than the surface pressure of the nip portion N1 because the toner is softened by heat or a plasticizer without destroying the capsule. Although the deformation time of the toner can be shortened by increasing the surface pressure of the nip portion N2, the surface pressure of the nip portion N2 is considered in consideration of the life and miniaturization of components such as the fixing
ニップ部Ｎ１においては、加圧ローラ５３２への両端荷重（総荷重）を構成する加熱ローラ５３１がたわみ等の変形させない荷重範囲で加圧力を大きくするため、ニップ部Ｎ１のニップ幅を狭くする構成としている。なお、本構成例では、加熱ローラ５３１と加圧ローラ５３２ともに芯金のみの構成とした。一方、ニップ部Ｎ２のニップ幅はニップ部Ｎ１のニップ幅よりも広くしており、軟化したトナーをニップ部Ｎ２で加圧して変形させるための必要時間を確保できるようにしている。
In the nip portion N1, the nip width of the nip portion N1 is narrowed in order to increase the pressure in a load range in which the
また、記録媒体９５は加熱ベルト５３６と搬送ベルト５３７とに挟まれてニップ部Ｎ１からニップ部Ｎ２へと搬送されるので、搬送中も加熱ベルト５３６から熱を受けてトナーが加熱されるため、ニップ部Ｎ１からニップ部Ｎ２に移動しているトナーの温度低下を抑制することができる。これにより、トナーがニップ部Ｎ１からニップ部Ｎ２に移動する間、可塑剤の融点温度を確保することができ、樹脂への浸透拡散による軟化時間を維持することができる。
Further, since the
さらに、ニップ部Ｎ１とニップ部Ｎ２との間で加熱ベルト５３６からの熱がトナーに作用するため、トナーが加熱される時間を長くできるため、加熱ベルト５３６の表面温度を低く設定することができる。これにより、加熱ベルト５３６の表面温度を所定温度まで昇温させるのにかかる時間である立ち上がり時間の短縮や、省エネルギー化を図ることができる。
Furthermore, since the heat from the
本構成例においては、ニップ部Ｎ１でのトナーの加熱温度が４０［℃］〜５０［℃］となるように熱損失や伝達ロスを考慮して、加熱ベルト５３６の表面温度を７０［℃］としている。また、ニップ部Ｎ１ではニップ時間（加熱ベルト５３６や搬送ベルト５３７の回転により搬送されてニップ入口からニップ出口まで移動するのにかかる時間）を１０［ｍｓ］とし加圧力（面圧）を１［ＭＰａ］としている。一方、ニップ部Ｎ２ではニップ時間を３０［ｍｓ］とし加圧力（面圧）０．３［ＭＰａ］としている。また、加熱ベルト５３６や搬送ベルト５３７の回転により搬送されてニップＮ１とニップＮ２との中心間を移動するのにかかる移動時間（経過時間Ｋｔ）を１５０［ｍｓ］としている。このように設定することで、良好な定着画像を得ることができた。
In this configuration example, the surface temperature of the
［構成例４］
図１０に、加熱手段として接触加熱方式且つ内部加熱方式を採用したベルト定着装置を用いた他例を示す。
[Configuration Example 4]
FIG. 10 shows another example using a belt fixing device adopting a contact heating method and an internal heating method as a heating means.
定着装置２５には、ハロゲンランプ５４４を内包した加熱ローラ５４１と、加熱ローラ５４１の下方で加熱ローラ５４１に対向して配置された加圧ローラ５４２及び加圧ローラ５４３とが設けられている。なお、加圧ローラ５４２は加圧ローラ５４３よりも記録媒体搬送方向上流側に位置している。
The fixing
また、加圧ローラ５４２と加圧ローラ５４３とによって回転可能に張架された搬送ベルト５４５が設けられており、搬送ベルト５４５は加熱ローラ５４１の回転に連れまわって回転する。そして、定着装置２５に搬送された記録媒体９５は、加熱ローラ５４１と搬送ベルト５４５とによって挟まれた状態で、加熱ローラ５４１や搬送ベルト５４５が回転することにより搬送される。
Further, a
本構成例においては、不図示のばねで加圧ローラ５４２を加熱ローラ５４１に向けて付勢することで、搬送ベルト５４５を介して加熱ローラ５４１と加圧ローラ５４２とが接触し第一の加圧手段としてニップ部Ｎ１を形成する。また、不図示のバネで加圧ローラ５４３を加熱ローラ５４１に向けて付勢することで、搬送ベルト５４５を介して加熱ローラ５４１と加圧ローラ５４３とが接触し第二の加圧手段としてニップ部Ｎ２を形成する。
In this configuration example, the
加熱ローラ５４１の表面温度は、内包するハロゲンランプ５４４のＯＮ／ＯＦＦを不図示の制御部で制御することで所定温度に制御される。
The surface temperature of the
定着装置２５に搬送された記録媒体９５上のトナー画像は、まず、搬送ベルト５４５を介して加熱ローラ５４１と加圧ローラ５４２とで形成されたニップ部Ｎ１を通過したときに加熱されつつ加圧される。このとき、トナー画像中のカプセルに内包した可塑剤は融点温度まで加熱され溶解し、加圧されることにより破壊されたカプセルから溶解した可塑剤がカプセル近傍の樹脂に浸透拡散していく。その後、加熱ローラ５４１の外周面にトナー画像が接触した状態で記録媒体９５が搬送されて、搬送ベルト５４５を介して加熱ローラ５４１と加圧ローラ５４３とで形成されたニップ部Ｎ２にトナー画像が送られる。これにより、可塑剤が十分に浸透拡散して軟化状態のトナーが、ニップ部Ｎ２で加圧されることで記録媒体９５にアンカリングしトナー画像が記録媒体９５に定着される。
The toner image on the
また、ニップ部Ｎ１とニップ部Ｎ２との間で加熱ローラ５４１の外周面にトナー画像が接触した状態で記録媒体９５が搬送され、加熱ローラ５４１の外周面にトナー画像が接触したままニップ部Ｎ２で加圧されるので、トナーが加熱される時間を長くでき、加熱ローラ５４１の表面温度を低く設定することができる。これにより、加熱ローラ５４１の表面温度を所定温度まで昇温させるのにかかる時間である立ち上がり時間の短縮や、省エネルギー化を図ることができる。
Further, the
［構成例５］
図１１は、加熱手段として接触加熱方式且つ外部加熱方式を採用したベルト定着装置を用いた一例を示す。
[Configuration Example 5]
FIG. 11 shows an example in which a belt fixing device adopting a contact heating method and an external heating method as a heating means is used.
不図示の現像工程や転写工程でトナー画像が形成された記録媒体９５は、図中矢印方向に搬送されて定着装置２５に送られる。
A
定着装置２５には、加熱ローラ５５１と、加熱ローラ５５１の下方で加熱ローラ５５１に対向して配置された加圧ローラ５５２とが設けられている。また、加熱ローラ５５１と加圧ローラ５５２とからなるローラ対よりも記録媒体搬送方向下流側には、定着ローラ５５３と加圧ローラ５５４とからなるローラ対が設けられている。加圧ローラ５５４は、定着ローラ５５３の下方で定着ローラ５５３に対向して配置されている。
The fixing
さらに、加熱ローラ５５１と定着ローラ５５３とによって回転可能に張架された加熱ベルト５５５や、加圧ローラ５５２と加圧ローラ５５４とによって回転可能に張架された搬送ベルト５５６が設けられている。定着装置２５に搬送された記録媒体９５は、加熱ベルト５５５と搬送ベルト５５６とによって挟まれた状態で、加熱ベルト５５５や搬送ベルト５５６が回転することにより搬送される。
Further, a
本構成例においては、不図示のばねで加圧ローラ５５２を加熱ローラ５５１に向けて付勢することで、加熱ベルト５５５と搬送ベルト５５６とを介して加熱ローラ５５１と加圧ローラ５５２とが接触し第一の加圧手段としてニップ部Ｎ１を形成する。また、不図示のバネで加圧ローラ５５４を定着ローラ５５３に向けて付勢することで、加熱ベルト５５５と搬送ベルト５５６とを介して定着ローラ５５３と加圧ローラ５５４とが接触し第二の加圧手段としてニップ部Ｎ２を形成する。
In this configuration example, the
本構成例においては、加熱ベルト５５５を加熱する熱源として、加熱ベルト５５５の一部を挟んで加熱ローラ５５１と対向する位置に加熱ベルト５５５とは非接触で電磁誘導加熱装置（ＩＨ）６００を設けている。
In this configuration example, as a heat source for heating the
加熱ベルト５５５は、例えば、鉄、コバルト、ニッケル又はこれら金属の合金等の磁性金属部材を有し、表面に離型材料を用いている。また、加熱ベルト５５５の肉厚は０．３［ｍｍ］〜１．０［ｍｍ］であり、低熱容量で昇温の速い構成となっている。
The
電磁誘導加熱装置６００は、磁界発生手段である励磁コイル６０１と、この励磁コイル６０１が巻き回されたコイルガイド板６０２とを有している。コイルガイド板６０２は加熱ベルト５５５を介して加熱ローラ５５１の外周面に近接配置された半円筒形状をしている。励磁コイル６０１は、長い一本の励磁コイル線材をコイルガイド板６０２に沿って加熱ローラ５５１の軸方向に交互に巻き付けたものである。なお、励磁コイル６０１は、発振回路が周波数可変の駆動電源（不図示）に接続されている。励磁コイル６０１の加熱ローラ５５１とは反対側の外側には、フェライト等の強磁性体よりなる半円筒形状の励磁コイルコア６０３が、励磁コイルコア支持部材６０４に固定されて励磁コイル６０１に近接配置されている。
The electromagnetic
本構成例においては、電磁誘導加熱装置６００により外部から主として低熱容量の加熱ベルト５５５を加熱するので、昇温時間の短縮が可能であり、その分、省エネルギー化を図ることができる。
In this configuration example, the
このように、電磁誘導加熱装置６００をトナー画像を加熱するのに用いる加熱手段として接触加熱方式を採用した場合の熱源に、電磁誘導加熱装置６００などの電磁誘導加熱手段を用いるのが有効である。
As described above, it is effective to use an electromagnetic induction heating unit such as the electromagnetic
以上に説明したものは一例であり、本発明は、次の態様毎に特有の効果を奏する。
（態様Ａ）
加熱ローラ５１１などの第一回転体と加圧ローラ５１２などの第二回転体とを有し第一回転体と第二回転体とを圧接させてニップ部Ｎ１などの第一圧接部を形成し、第一圧接部で記録媒体を挟み込んで記録媒体上のトナーを加圧する第一加圧手段と、第一圧接部よりも記録媒体搬送方向上流側または第一圧接部で記録媒体上のトナーを加熱するハロゲンヒータ５１５などの加熱手段とを備え、樹脂、及び、前記樹脂を軟化させる常温で固体状の可塑剤を内包したカプセルを少なくとも含有したトナーを用いて記録媒体上に形成されたトナー像を、記録媒体に定着させる定着装置２５などの定着装置において、第一加圧手段よりも記録媒体搬送方向下流側に設けられ、定着ローラ５１３などの第三回転体と加圧ローラ５１４などの第四回転体とを有し第三回転体と第四回転体とを圧接させてニップ部Ｎ２などの第二圧接部を形成し、第二圧接部で記録媒体を挟み込んで記録媒体上のトナーを加圧する第二加圧手段とを備えた。これよれば、上記実施形態について説明したように、省エネルギー化を図りつつ、トナーの軟化不足で定着不良が発生するのを抑制できる。
（態様Ｂ）
（態様Ａ）において、第一圧接部での圧力をＦ１とし第二圧接部での圧力をＦ２としたときＦ１≧Ｆ２の関係を満たす。これによれば、上記実施形態について説明したように、過剰な部材強度に要する部品コストを低減させることができる。
（態様Ｃ）
（態様Ａ）または（態様Ｂ）において、第二圧接部の記録媒体搬送方向の幅が、第一圧接部の記録媒体搬送方向の幅以上である。これによれば、上記実施形態について説明したように、軟化したトナーを第二加圧手段で加圧して変形させるための必要時間を確保することができる。
（態様Ｄ）
（態様Ａ）、（態様Ｂ）または（態様Ｃ）において、加熱手段は第二回転体を加熱し第二回転体を介して第一圧接部でトナーを加熱する。これによれば、上記実施形態について説明したように、接触加熱のためトナーへの熱伝達の効率がよく確実にトナーを加熱することができる。
（態様Ｅ）
（態様Ｄ）において、第二回転体は第四回転体を兼ねており、第一回転体と第二回転体とが圧接して第一圧接部を形成し、第一圧接部よりも記録媒体搬送方向下流側で第三回転体と第二回転体とが圧接して第二圧接部を形成する。これによれば、上記実施形態について説明したように、第二回転体の設定温度を低く設定できる。
（態様Ｆ）
（態様Ａ）、（態様Ｂ）、（態様Ｃ）、（態様Ｄ）または（態様Ｅ）において、上記樹脂は少なくとも熱可塑性エラストマーを含有する。これによれば、上記実施形態について説明したように、可塑剤でハードセグメント部を軟化するため軟化応答が速くなり、確実に軟化状態でトナーを記録媒体へ定着することができる。
（態様Ｇ）
像担持体と、像担持体上に潜像を形成する潜像形成手段と、樹脂、及び、前記樹脂を軟化させる常温で固体状の可塑剤を内包したカプセルを少なくとも含有したトナーを用いて潜像を現像しトナー像を形成する現像手段と、トナー像を像担持体上から記録媒体上に転写する転写手段と、記録媒体上に転写されたトナー像を記録媒体に定着させる定着手段とを備えた画像形成装置において、前記定着手段として、（態様Ａ）、（態様Ｂ）、（態様Ｃ）、（態様Ｄ）、（態様Ｅ）または（態様Ｆ）の定着装置を備える。これによれば、上記実施形態について説明したように、省エネルギー化を図りつつ、トナーの軟化不足で定着不良が発生するのを抑制し良好な画像形成を行うことができる。
（態様Ｈ）
樹脂、及び、前記樹脂を軟化させる常温で固体状の可塑剤を内包したカプセルを少なくとも含有したトナーを用いて記録媒体上に形成されたトナー像を、記録媒体に定着させる定着方法において、記録媒体上のトナーを加熱する加熱工程と、第一回転体を第二回転体に圧接させて形成された第一圧接部に記録媒体を挟み込んで記録媒体上のトナーを加圧する第一加圧工程と、第一加圧工程から所定時間経過後、第三回転体を第四回転体に圧接させて形成された第二圧接部に記録媒体を挟み込んで記録媒体上のトナーを加圧する第二加圧工程とを有する。これによれば、上記実施形態について説明したように、省エネルギー化を図りつつ、トナーの軟化不足で定着不良が発生するのを抑制できる。
（態様Ｉ）
像担持体上に潜像を形成する潜像形成工程と、樹脂、及び、前記樹脂を軟化させる常温で固体状の可塑剤を内包したカプセルを少なくとも含有したトナーを用いて潜像を現像しトナー像を形成する現像工程と、トナー像を像担持体上から記録媒体上に転写する転写工程と、記録媒体上に転写されたトナー像を記録媒体に定着させる定着工程とを有する画像形成方法において、前記定着工程で（態様Ｈ）の定着方法を用いる。これによれば、上記実施形態について説明したように、省エネルギー化を図りつつ、トナーの軟化不足で定着不良が発生するのを抑制し良好な画像形成を行うことができる。
What has been described above is merely an example, and the present invention has a specific effect for each of the following modes.
(Aspect A)
A first rotating body such as a
(Aspect B)
In (Aspect A), the relationship of F1 ≧ F2 is satisfied when the pressure at the first pressure contact portion is F1 and the pressure at the second pressure contact portion is F2. According to this, as described in the above embodiment, it is possible to reduce the component cost required for excessive member strength.
(Aspect C)
In (Aspect A) or (Aspect B), the width of the second press-contact portion in the recording medium conveyance direction is equal to or larger than the width of the first press-contact portion in the recording medium conveyance direction. According to this, as described in the above embodiment, it is possible to secure a necessary time for pressing and deforming the softened toner by the second pressure unit.
(Aspect D)
In (Aspect A), (Aspect B), or (Aspect C), the heating means heats the second rotating body and heats the toner at the first pressure contact portion via the second rotating body. According to this, as described in the above embodiment, the toner can be reliably heated with high efficiency of heat transfer to the toner for contact heating.
(Aspect E)
In (Aspect D), the second rotator also serves as the fourth rotator, and the first rotator and the second rotator are in pressure contact to form the first pressure contact portion, and the recording medium is more than the first pressure contact portion. The third rotating body and the second rotating body are in pressure contact with each other on the downstream side in the transport direction to form a second press contact portion. According to this, as described in the above embodiment, the set temperature of the second rotating body can be set low.
(Aspect F)
In (Aspect A), (Aspect B), (Aspect C), (Aspect D) or (Aspect E), the resin contains at least a thermoplastic elastomer. According to this, as described in the above embodiment, since the hard segment portion is softened by the plasticizer, the softening response becomes fast, and the toner can be reliably fixed to the recording medium in the softened state.
(Aspect G)
An image carrier, latent image forming means for forming a latent image on the image carrier, a resin, and a toner containing at least a capsule containing a plasticizer solidified at room temperature that softens the resin Developing means for developing an image to form a toner image, transfer means for transferring the toner image from the image carrier onto the recording medium, and fixing means for fixing the toner image transferred onto the recording medium to the recording medium In the image forming apparatus provided, the fixing unit includes the fixing device according to (Aspect A), (Aspect B), (Aspect C), (Aspect D), (Aspect E), or (Aspect F). According to this, as described in the above embodiment, it is possible to suppress the occurrence of fixing failure due to insufficient softening of the toner and achieve good image formation while saving energy.
(Aspect H)
In a fixing method for fixing a toner image formed on a recording medium using a toner containing at least a resin and a capsule containing a plasticizer that is solid at room temperature to soften the resin. A heating step of heating the toner on the top, and a first pressurizing step of pressing the toner on the recording medium by sandwiching the recording medium in a first press contact portion formed by pressing the first rotating body against the second rotating body. The second pressurization that pressurizes the toner on the recording medium by sandwiching the recording medium in the second press-contact portion formed by pressing the third rotating body against the fourth rotating body after a predetermined time has elapsed from the first pressurizing step. Process. According to this, as described in the above embodiment, it is possible to suppress the occurrence of fixing failure due to insufficient softening of the toner while saving energy.
(Aspect I)
A latent image forming step for forming a latent image on an image carrier, a latent image is developed using a toner containing at least a capsule containing a resin and a plasticizer solidified at room temperature that softens the resin An image forming method comprising: a developing step for forming an image; a transfer step for transferring a toner image from an image carrier onto a recording medium; and a fixing step for fixing the toner image transferred onto the recording medium to the recording medium. In the fixing step, the fixing method of (Aspect H) is used. According to this, as described in the above embodiment, it is possible to suppress the occurrence of fixing failure due to insufficient softening of the toner and achieve good image formation while saving energy.
１０ 感光体ドラム
１４ 支持ローラ
１５ 支持ローラ
１６ 支持ローラ
１７ 中間転写体クリーニング装置
１８ 画像形成ユニット
２０ 帯電ローラ
２１ 露光装置
２２ 二次転写手段
２３ ローラ
２４ 二次転写ベルト
２５ 定着装置
２６ 定着ベルト
２７ 加圧ローラ
２８ 反転装置
３２ コンタクトガラス
３３ 第一走行体
３４ 第二走行体
３５ 結像レンズ
３６ センサ
４０ 現像装置
４１ 現像ベルト
４２ 現像剤収容部
４３ 現像剤供給ローラ
４４ 現像ローラ
４５ 現像ユニット
４９ レジストローラ
５０ 中間転写体
５１ ローラ
５２ 分離ローラ
５３ 給紙路
５４ トレイ
５５ 切換爪
５６ 排出ローラ
５７ 排紙トレイ
５８ コロナ帯電器
６０ クリーニングブレード
６１ 現像装置
６２ 転写帯電器
６３ クリーニング装置
６４ 除電装置
７０ 除電ランプ
８０ 転写ローラ
９０ 中間転写体用クリーニング装置
９５ 記録媒体
１００ 画像形成装置
１２０ タンデム型画像形成部
１３０ 原稿台
１４２ 給紙ローラ
１４３ ペーパーバンク
１４４ 給紙カセット
１４５ 分離ローラ
１４６ 給紙路
１４７ 搬送ローラ
１４８ 給紙路
１５０ 複写機本体
１６０ 帯電装置
２００ 給紙テーブル
２０１ トナー
２０２ 結着樹脂
２０３ 着色剤
２０４ カプセル
２０５ 帯電制御剤
２０６ 外添剤
２０７ 可塑剤
３００ スキャナ
４００ 原稿自動搬送装置
５１１ 加熱ローラ
５１２ 加圧ローラ
５１３ 定着ローラ
５１４ 加圧ローラ
５１５ ハロゲンヒータ
５２１ 第一定着ローラ
５２２ 加圧ローラ
５２３ 第二定着ローラ
５２４ 加圧ローラ
５３１ 加熱ローラ
５３２ 加圧ローラ
５３３ 定着ローラ
５３４ 加圧ローラ
５３５ ハロゲンランプ
５３６ 加熱ベルト
５３７ 搬送ベルト
５４１ 加熱ローラ
５４２ 加圧ローラ
５４３ 加圧ローラ
５４４ ハロゲンランプ
５４５ 搬送ベルト
５５１ 加熱ローラ
５５２ 加圧ローラ
５５３ 定着ローラ
５５４ 加圧ローラ
５５５ 加熱ベルト
５５６ 搬送ベルト
６００ 電磁誘導加熱装置
６０１ 励磁コイル
６０２ コイルガイド板
６０３ 励磁コイルコア
６０４ 励磁コイルコア支持部材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Photosensitive drum 14 Support roller 15 Support roller 16 Support roller 17 Intermediate transfer body cleaning apparatus 18 Image forming unit 20 Charging roller 21 Exposure apparatus 22 Secondary transfer means 23 Roller 24 Secondary transfer belt 25 Fixing apparatus 26 Fixing belt 27 Pressure Roller 28 Reverse device 32 Contact glass 33 First traveling body 34 Second traveling body 35 Imaging lens 36 Sensor 40 Developing device 41 Developing belt 42 Developer container 43 Developer supplying roller 44 Developing roller 45 Developing unit 49 Registration roller 50 Intermediate Transfer body 51 Roller 52 Separation roller 53 Paper feed path 54 Tray 55 Switching claw 56 Ejection roller 57 Ejection tray 58 Corona charger 60 Cleaning blade 61 Developing device 62 Transfer charger 63 Cleaning device 64 Static elimination device 70 Electric lamp 80 Transfer roller 90 Cleaning device for intermediate transfer member 95 Recording medium 100 Image forming apparatus 120 Tandem type image forming unit 130 Document table 142 Paper feed roller 143 Paper bank 144 Paper feed cassette 145 Separating roller 146 Paper feed path 147 Conveying roller 148 Feeding path 150 Copier body 160 Charging device 200 Feeding table 201 Toner 202 Binder resin 203 Colorant 204 Capsule 205 Charge control agent 206 External additive 207 Plasticizer 300 Scanner 400 Automatic document feeder 511 Heating roller 512 Pressure roller 513 Fixing roller 514 Pressure roller 515 Halogen heater 521 First fixing roller 522 Pressure roller 523 Second fixing roller 524 Pressure roller 531 Heating roller 532 Pressure roller 533 Fixing roller 53 4 Pressure roller 535 Halogen lamp 536 Heating belt 537 Conveying belt 541 Heating roller 542 Pressure roller 543 Pressure roller 544 Halogen lamp 545 Conveying belt 551 Heating roller 552 Pressure roller 553 Fixing roller 554 Pressure roller 555 Heating belt 556 Conveying belt 600 Electromagnetic induction heating device 601 Excitation coil 602 Coil guide plate 603 Excitation coil core 604 Excitation coil core support member
Claims (9)
前記第一圧接部よりも記録媒体搬送方向上流側または該第一圧接部で前記記録媒体上のトナーを加熱する加熱手段とを備え、
樹脂、及び、該樹脂を軟化させる常温で固体状の可塑剤を内包したカプセルを少なくとも含有したトナーを用いて記録媒体上に形成されたトナー像を、該記録媒体に定着させる定着装置において、
前記第一加圧手段よりも記録媒体搬送方向下流側に設けられ、第三回転体と第四回転体とを有し該第三回転体と該第四回転体とを圧接させて第二圧接部を形成し、該第二圧接部で前記記録媒体を挟み込んで該記録媒体上の前記トナーを加圧する第二加圧手段とを備えたことを特徴とする定着装置。 A first rotating body and a second rotating body are provided, the first rotating body and the second rotating body are press-contacted to form a first press-contact portion, and a recording medium is sandwiched between the first press-contact portions and the recording First pressurizing means for pressurizing the toner on the medium;
Heating means for heating the toner on the recording medium at the upstream side in the recording medium conveyance direction from the first pressure contact portion or at the first pressure contact portion;
In a fixing device for fixing a toner image formed on a recording medium using a toner containing at least a capsule containing a resin and a plasticizer solidified at room temperature to soften the resin.
Provided downstream of the first pressurizing means in the recording medium conveyance direction, and has a third rotating body and a fourth rotating body, and presses the third rotating body and the fourth rotating body to make a second press contact. And a second pressurizing unit that pressurizes the toner on the recording medium by sandwiching the recording medium at the second press-contacting portion.
上記第一圧接部での圧力をＦ１とし上記第二圧接部での圧力をＦ２としたときＦ１≧Ｆ２の関係を満たすことを特徴とする定着装置。 The fixing device according to claim 1.
A fixing device satisfying a relationship of F1 ≧ F2 when a pressure at the first pressure contact portion is F1 and a pressure at the second pressure contact portion is F2.
上記第二圧接部の記録媒体搬送方向の幅が、上記第一圧接部の記録媒体搬送方向の幅以上であることを特徴とする定着装置。 The fixing device according to claim 1 or 2,
The fixing device, wherein a width of the second press-contact portion in the recording medium conveyance direction is equal to or greater than a width of the first press-contact portion in the recording medium conveyance direction.
上記加熱手段は上記第一回転体を加熱し該第一回転体を介して上記第一圧接部で上記トナーを加熱することを特徴とする定着装置。 The fixing device according to claim 1, 2 or 3.
The fixing device is characterized in that the heating means heats the first rotating body and heats the toner at the first pressure contact portion through the first rotating body.
上記第一回転体は上記第三回転体を兼ねており、
上記第一回転体と上記第二回転体とが圧接して上記第一圧接部を形成し、該第一圧接部よりも記録媒体搬送方向下流側で上記第一回転体と該第四回転体とが圧接して上記第二圧接部を形成することを特徴とする定着装置。 The fixing device according to claim 4.
The first rotating body also serves as the third rotating body,
The first rotating body and the second rotating body are in pressure contact to form the first pressure contacting portion, and the first rotating body and the fourth rotating body are located downstream of the first pressure contacting portion in the recording medium conveyance direction. Are pressed to form the second pressure contact portion.
上記樹脂は少なくとも熱可塑性エラストマーを含有することを特徴とする定着装置。 The fixing device according to claim 1, 2, 3, 4 or 5.
The fixing device, wherein the resin contains at least a thermoplastic elastomer.
像担持体上に潜像を形成する潜像形成手段と、
樹脂、及び、該樹脂を軟化させる常温で固体状の可塑剤を内包したカプセルを少なくとも含有したトナーを用いて前記潜像を現像しトナー像を形成する現像手段と、
前記トナー像を前記像担持体上から記録媒体上に転写する転写手段と、
前記記録媒体上に転写されたトナー像を該記録媒体に定着させる定着手段とを備えた画像形成装置において、
前記定着手段として、請求項１、２、３、４、５または６の定着装置を備えることを特徴とする画像形成装置。 An image carrier;
A latent image forming means for forming a latent image on the image carrier;
Developing means for developing the latent image using a toner containing at least a resin and a capsule containing a plasticizer that is solid at room temperature to soften the resin to form a toner image;
Transfer means for transferring the toner image from the image carrier onto a recording medium;
An image forming apparatus comprising: a fixing unit that fixes the toner image transferred onto the recording medium to the recording medium;
An image forming apparatus comprising the fixing device according to claim 1, as the fixing unit.
前記記録媒体上の前記トナーを加熱する加熱工程と、
第一回転体と第二回転体とを圧接させて形成された第一圧接部に前記記録媒体を挟み込んで該記録媒体上の前記トナーを加圧する第一加圧工程と、
前記第一加圧工程から所定時間経過後、第三回転体と第四回転体とを圧接させて形成された第二圧接部に前記記録媒体を挟み込んで該記録媒体上の前記トナーを加圧する第二加圧工程とを有することを特徴とする定着方法。 In a fixing method for fixing a toner image formed on a recording medium using a resin and a toner containing at least a capsule containing a plasticizer solid at normal temperature that softens the resin, to the recording medium,
A heating step of heating the toner on the recording medium;
A first pressurizing step of pressing the toner on the recording medium by sandwiching the recording medium in a first press-contact portion formed by press-contacting the first rotating body and the second rotating body;
After a predetermined time has elapsed from the first pressurizing step, the recording medium is sandwiched in a second press-contact portion formed by press-contacting the third rotating body and the fourth rotating body, and the toner on the recording medium is pressed. And a second pressurizing step.
樹脂、及び、該樹脂を軟化させる常温で固体状の可塑剤を内包したカプセルを少なくとも含有したトナーを用いて前記潜像を現像しトナー像を形成する現像工程と、
前記トナー像を前記像担持体上から記録媒体上に転写する転写工程と、
前記記録媒体上に転写されたトナー像を該記録媒体に定着させる定着工程とを有する画像形成方法において、
前記定着工程で請求項８の定着方法を用いることを特徴とする画像形成方法。 A latent image forming step of forming a latent image on the image carrier;
A developing step of developing the latent image using a toner containing at least a capsule containing a resin and a plasticizer encapsulating a solid plasticizer at normal temperature that softens the resin; and
A transfer step of transferring the toner image from the image carrier onto a recording medium;
A fixing step of fixing the toner image transferred onto the recording medium to the recording medium,
An image forming method using the fixing method according to claim 8 in the fixing step.
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