JPH1026896A - Fixing device - Google Patents
Fixing deviceInfo
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- JPH1026896A JPH1026896A JP19695796A JP19695796A JPH1026896A JP H1026896 A JPH1026896 A JP H1026896A JP 19695796 A JP19695796 A JP 19695796A JP 19695796 A JP19695796 A JP 19695796A JP H1026896 A JPH1026896 A JP H1026896A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- toner
- wax
- fixing
- release layer
- heat
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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- Fixing For Electrophotography (AREA)
- Developing Agents For Electrophotography (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、画像形成装置に用
いられる定着装置に関し、更に詳しくは、離型剤として
ワックスを含有するトナーを使用する場合に、未定着ト
ナー画像を被記録材上に良好に定着し得る、加熱定着部
材の最外表面に新規な耐熱性離型層が設けられている定
着装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fixing device used in an image forming apparatus. The present invention relates to a fixing device in which a novel heat-resistant release layer is provided on the outermost surface of a heat fixing member, which can satisfactorily fix.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、電子写真法としては、米国特許第
２，２９７，６９１号明細書、特公昭４２−２３９１０
号公報及び特公昭４３−２４７４８号公報等に記載され
ているごとく多数の方法で知られているが、一般には光
導電性物質を利用し、種々の手段により感光体上に電気
的潜像を形成し、次いで、該潜像をトナーを用いて現像
し、必要に応じて直接的或いは間接的手段を用いて、紙
等の被転写材にトナー画像を転写した後、加熱、加圧、
加熱加圧或いは溶剤蒸気等により定着させて複写物を得
るものであり、そして感光体上に転写せずに残ったトナ
ーは種々の方法でクリーニングされ、上述の工程が繰り
返される。2. Description of the Related Art Conventionally, electrophotography has been disclosed in U.S. Pat. No. 2,297,691, Japanese Patent Publication No. 42-23910.
As described in Japanese Patent Application Publication No. JP-B-43-24748 and Japanese Patent Publication No. 43-24748, generally, a photoconductive substance is used to form an electric latent image on a photoreceptor by various means. Forming, then developing the latent image with toner, using a direct or indirect means as necessary, transferring the toner image to a transfer material such as paper, heating, pressing,
The copy is obtained by fixing by heating or pressurizing or a solvent vapor, and the toner remaining on the photoreceptor without being transferred is cleaned by various methods, and the above-described steps are repeated.
【０００３】又、一般的なフルカラー画像を形成する方
法について説明すると、感光体ドラムの感光体を一次帯
電器によって均一に帯電し、例えば、先ず、原稿のマゼ
ンタ画像信号にて変調されたレーザー光により画像露光
を行い、感光体ドラム上に静電潜像を形成し、マゼンタ
トナーを保有するマゼンタ現像器により該静電潜像の現
像を行い、マゼンタトナー画像を形成する。次に、搬送
されてきた被転写材に転写帯電器によって前記の感光体
ドラムに現像されたマゼンタトナーを直接的或いは間接
的手段を用いて転写する。A general method of forming a full-color image will be described. The photosensitive member of a photosensitive drum is uniformly charged by a primary charger, and for example, a laser beam modulated by a magenta image signal of a document is first used. To form an electrostatic latent image on the photosensitive drum, and develop the electrostatic latent image with a magenta developing device having magenta toner to form a magenta toner image. Next, the magenta toner developed on the photosensitive drum by the transfer charger is transferred to the transferred material using direct or indirect means.
【０００４】一方、前記の静電潜像の現像を行った後の
感光ドラムは、除電用帯電器により除電され、クリーニ
ング手段によってクリーニングが行われた後、再び一次
帯電器によって帯電され、上記と同様にしてシアントナ
ー画像の形成、更には上記マゼンタトナー画像が転写さ
れている被転写材へのシアントナー画像の転写が行われ
る。更に、これと同様にして、イエロー色及びブラック
色のトナー画像が順次転写されて、４色のトナー画像が
被転写材に転写される。そして、これらの４色のトナー
画像を有する被転写材を定着ローラにより、熱及び圧力
の作用で定着させることによりフルカラー画像を形成す
る。On the other hand, the photosensitive drum after the development of the electrostatic latent image is discharged by a discharging charger, cleaned by a cleaning unit, and charged again by a primary charging device. Similarly, formation of a cyan toner image and transfer of the cyan toner image to a transfer-receiving material on which the magenta toner image has been transferred are performed. Further, similarly, the yellow and black toner images are sequentially transferred, and the four color toner images are transferred to the transfer material. Then, a transfer material having these four color toner images is fixed by a fixing roller by the action of heat and pressure to form a full-color image.
【０００５】近年、このような画像形成装置は、単なる
一般に言うオリジナル原稿を複写するための事務処理用
複写機というだけでなく、コンピュータの出力としての
プリンタ或いは個人向けのパーソナルコピーという分野
で使われ始めている。このような、レーザービームプリ
ンタに代表される分野以外にも、基本エンジンを応用し
た普通紙ファックスへの展開も急激に発展を遂げつつあ
る。In recent years, such image forming apparatuses have been used not only as office work copying machines for simply copying original manuscripts, but also as printers as personal computer outputs or personal copies for individuals. Has begun. In addition to such fields represented by laser beam printers, the development of plain paper fax using a basic engine is also rapidly developing.
【０００６】そのため、より小型、より軽量、より高
速、より高画質、及びより高信頼性が厳しく追求されて
きており、機械は種々の点でよりシンプルな要素で構成
されるようになってきている。その結果、トナーに要求
される性能はより高度になり、トナーの性能向上が達成
できなければ、より優れた機械が成り立たなくなってき
ている。[0006] For this reason, smaller, lighter, faster, higher image quality, and higher reliability have been strictly pursued, and machines have been constructed with simpler elements in various respects. I have. As a result, the performance required of the toner becomes higher, and if the performance of the toner cannot be improved, a better machine cannot be realized.
【０００７】又、近年の多様な複写のニーズに伴い、カ
ラー複写に対する需要も急増しており、オリジナルカラ
ー画像をより忠実に複写するため、更に一層の高画質及
び高解像度等が望まれている。これらの観点より、該カ
ラー画像の形成方法に使用されるトナーは、トナーに熱
を印加した際の溶融性及び混色性がよいことが必要であ
り、軟化点が低く且つ溶融粘度の低いシャープメルト性
の高いトナーを使用することが好ましい。即ち、かかる
シャープメルトトナーを使用することにより、複写物の
色再現範囲を広め、原稿像に忠実なカラーコピーを得る
ことが可能になる。In addition, demand for color copying has rapidly increased in response to various needs for copying in recent years, and in order to copy original color images more faithfully, higher image quality and higher resolution are desired. . From these viewpoints, the toner used in the color image forming method needs to have good meltability and color mixing when heat is applied to the toner, and has a low softening point and a low melt viscosity. It is preferable to use a toner having high property. That is, by using such a sharp melt toner, the color reproduction range of a copy can be widened and a color copy faithful to a document image can be obtained.
【０００８】しかしながら、このようなシャープメルト
性の高いカラートナーは、一般に、圧接部材である定着
ローラとの親和性が高く、定着時に定着ローラにオフセ
ットし易い傾向にある。特に、カラー画像形成装置にお
ける定着装置の場合には、被転写材上にマゼンタ、シア
ン、イエロー及びブラックと複数層のトナー層が形成さ
れるため、トナー層厚の増大から、特にオフセットが発
生し易い傾向にある。However, such a color toner having a high sharp-melt property generally has a high affinity with a fixing roller as a pressing member, and tends to be easily offset to the fixing roller during fixing. In particular, in the case of a fixing device in a color image forming apparatus, magenta, cyan, yellow, and black toner layers are formed on a transfer material, so that an offset occurs due to an increase in toner layer thickness. It tends to be easy.
【０００９】従来、定着ローラ表面には、トナーを付着
させない目的で、例えば、トナーに対して離型性の優れ
た材料であるシリコーンゴムやフッ素系樹脂等で定着ロ
ーラ表面を形成し、更に、オフセット防止或いは定着ロ
ーラ表面の疲労を防止するために、ローラ表面を、シリ
コーンオイル及びフッ素オイルの如き離型性の高い液体
の薄膜で被覆することが行われている。しかしながら、
この方法は、トナーのオフセットを防止するという点で
は極めて有効であるが、オフセット防止用液体を供給す
るための装置が必要となり、定着装置が複雑になる等の
問題点を有することは勿論、更には、このオフセット防
止用液体を塗布することによって、定着ローラを構成し
ている基管と離型層間の剥離が引き起こしされてしま
い、結果的に定着ローラの短寿命化を促進するという弊
害がつきまとう。Conventionally, for the purpose of preventing toner from adhering to the surface of the fixing roller, the surface of the fixing roller is formed of, for example, silicone rubber or fluorine resin which is a material having excellent releasability from the toner. In order to prevent offset or prevent the surface of the fixing roller from being fatigued, the roller surface is coated with a thin film of a highly releasable liquid such as silicone oil and fluorine oil. However,
Although this method is extremely effective in preventing toner offset, it requires an apparatus for supplying an anti-offset liquid, and, of course, has a problem that the fixing device becomes complicated, and further has a problem. However, application of the offset preventing liquid causes peeling between the base tube constituting the fixing roller and the release layer, and consequently has a disadvantage that the life of the fixing roller is shortened. .
【００１０】又、これらの定着装置を用いてトナー像を
定着せしめる被転写材としては、一般に各種紙類、コー
ティング紙、プラスチックフィルム等が用いられてい
る。中でも、プレゼンテーション用として、オーバーヘ
ッドプロジェクター（ＯＨＰ）を利用するトランスペア
レンシーフィルム等のいわゆるプラスチックフィルムへ
の画像形成の必要性が近年注目されている。これらの中
で、特に、プラスチックフィルムは、紙等とは異なりオ
イル吸収能力が低いため、前記した離型性の高い液体が
ローラ表面に付与されている現状の装置を用いて得られ
た画像は、オイル塗布によるベタベタ感が避けられず、
得られた定着画像の品質に大きな問題が残されている。[0010] As a transfer material on which a toner image is fixed by using these fixing devices, various papers, coated papers, plastic films and the like are generally used. In particular, attention has recently been focused on the necessity of forming an image on a so-called plastic film such as a transparency film using an overhead projector (OHP) for presentation. Among these, in particular, plastic films have low oil absorption ability unlike paper etc. , The greasy feeling due to oil application is inevitable,
A major problem remains in the quality of the obtained fixed image.
【００１１】更に、定着ローラ表面に付与させたシリコ
ーンオイル等が熱により蒸発して、機内を汚染したり、
更には回収オイルの処理等の問題も発生する可能性が大
きい。そこで、オフセット防止用液体の供給装置等を用
いないで、代わりにトナー中から加熱時にオフセット防
止用液体が供給されるようにしようと言う考えから、ト
ナー中に低分子量ポリエチレン、低分子量プロピレン等
の離型剤を添加する方法が提案されている。ところが、
充分な効果を得るためにトナー中に離型剤を多量に添加
させると、感光体へのフィルミングや、キャリアや現像
スリーブ等のトナー担持体の表面を汚染し、画像劣化を
生じて実用上の大きな問題となる。そこで、トナー中に
画像を劣化させない程度に少量の離型剤を添加し、若干
の離型性オイルの供給、若しくはオフセットしたトナー
を巻き取り式の、例えば、ウェブのごとき部材を用いた
装置や、或いはクリーニングパットを用いてクリーニン
グを行う装置を併用することが行われている。Further, the silicone oil or the like applied to the surface of the fixing roller evaporates due to heat and contaminates the inside of the apparatus,
Furthermore, there is a great possibility that problems such as the treatment of the recovered oil will occur. Therefore, instead of using an offset prevention liquid supply device or the like, instead of supplying the offset prevention liquid from the toner at the time of heating, a low molecular weight polyethylene, a low molecular weight propylene, etc. A method of adding a release agent has been proposed. However,
If a large amount of release agent is added to the toner in order to obtain a sufficient effect, filming on the photoreceptor and contamination of the surface of the toner carrier such as a carrier and a developing sleeve may cause image deterioration, resulting in practical use. Becomes a big problem. Therefore, a small amount of release agent is added to the toner so as not to deteriorate the image, and a small amount of release oil is supplied, or the offset toner is wound up, for example, an apparatus using a member such as a web, Alternatively, an apparatus that performs cleaning using a cleaning pad is also used.
【００１２】しかしながら、特にフルカラー分野におい
ては、従来のごとくトナー中に離型剤を含有させる手段
では、被転写材としてプラスチックフィルムを用いた場
合には、離型剤の高結晶化や樹脂との屈折率の差等の原
因により、定着後の画像の透明性やヘイズが若干落ちる
等といった問題が生じる。トナー中に離型剤としてワッ
クスを含有させることは従来より知られている。例え
ば、特公昭５２−３３０４号公報、特公昭５２−３３０
５号公報、及び特開昭５７−５２５７４号公報等に技術
が開示されている。又、特開平３−５０５５９号公報、
特開平２−７９８６０号公報、特開平１−１０９３５９
号公報、特開昭６２−１４１６６号公報、特開昭６１−
２７３５５４号公報、特開昭６１−９４０６２号公報、
特開昭６１−１３８２５９号公報、特開昭６０−２５２
３６１号公報、特開昭６０−２５２３６０号公報、及び
特開昭６０−２１７３６６号公報等には、トナー中にワ
ックス類を含有させる技術が開示されている。これらの
ワックス類は、離型剤として作用させて、トナーの低温
時や高温時の耐オフセット性の向上や、低温時の定着性
の向上を図るために用いられている。しかしながら、反
面、低融点物質であるワックス類の存在は、耐ブロッキ
ング性を悪化させたり、複写機等の昇温等によって熱に
さらされると現像性が悪化したり、又、長期間トナーを
放置した場合にワックスがトナー表面にマイブレージョ
ンして現像性を悪化させたりする。However, particularly in the field of full color, the conventional means of including a release agent in the toner involves the use of a plastic film as a material to be transferred. Due to the difference in the refractive index and the like, there arises a problem that the transparency and haze of the image after fixing slightly decrease. It has been known that a toner contains a wax as a release agent. For example, Japanese Patent Publication No. 52-3304, Japanese Patent Publication No. 52-330
No. 5, JP-A-57-52574 and the like disclose the technology. Also, JP-A-3-50559,
JP-A-2-79860, JP-A-1-109359
JP-A-62-14166, JP-A-61-14166
273554, JP-A-61-94062,
JP-A-61-138259, JP-A-60-252
JP-A-361, JP-A-60-252360, JP-A-60-217366 and the like disclose a technique for incorporating waxes into a toner. These waxes are used as a release agent to improve the anti-offset properties of the toner at low and high temperatures and to improve the fixability at low temperatures. However, on the other hand, the presence of waxes, which are low-melting substances, deteriorates the blocking resistance, and the developability deteriorates when exposed to heat due to an increase in the temperature of a copying machine or the like, or the toner is left for a long time. In this case, the wax may migrate to the surface of the toner to deteriorate the developing property.
【００１３】この様に、従来のトナーでは、上記に挙げ
た問題を全て満足するものはなく、何らかの問題点が生
じていた。例えば、高温オフセットや現像性には優れて
いるが、低温定着性が今一歩であったり、低温オフセッ
トや低温定着性には優れているが、耐ブロッキング性に
やや劣り、機内昇温で現像性が低下する等の弊害があっ
たり、低温時と高温時の耐オフセット性が両立できなか
ったり、ＯＨＰ透明性が極度に悪かったりしていた。特
に、ＯＨＰ透明性に関しては、ワックス自身の結晶化を
落とす試みとして、結晶化核剤等をワックスに添加する
提案（例えば、特開平４−１４９５５９号公報、特開平
４−１０７４６７号公報等）がなされたり、ワックス自
身の結晶化度が小さいものを使用する提案（例えば、特
開平３−０９１１０８号公報、特開平３−２４２３９７
号公報等）や、トナー中のバインダー樹脂との相溶性が
良好で、且つバインダーよりも溶融粘度が低い物質をバ
インダー中に添加して、定着後のトナー層の表面平滑性
を良好にする提案（例えば、特開平３−２１２６５２号
公報等）等がなされている。As described above, none of the conventional toners satisfies all of the above-mentioned problems, and some problems have arisen. For example, high-temperature offset and developability are excellent, but low-temperature fixability is just one step away, or low-temperature offset and low-temperature fixability are excellent, but blocking resistance is slightly inferior. The offset resistance at low and high temperatures cannot be compatible, and the transparency of OHP has been extremely poor. In particular, regarding the transparency of OHP, proposals have been made to add a crystallization nucleating agent or the like to wax in an attempt to reduce crystallization of the wax itself (for example, JP-A-4-149559, JP-A-4-107467, etc.). Or using a wax having a low crystallinity (for example, JP-A-3-091108, JP-A-3-242397).
And the like, in which a substance having good compatibility with the binder resin in the toner and having a lower melt viscosity than the binder is added to the binder to improve the surface smoothness of the toner layer after fixing. (For example, JP-A-3-212652).
【００１４】ワックス類の中に、比較的透明性が良好で
且つ低温定着性能を有する離型剤の一つとして鉱物系ワ
ックスであるモンタンワックスがある。このようなモン
タン系ワックスとして、下記構造式で示される重量平均
分子量約８００のワックスを使用することが、特開平１
−１８５６６０号公報、特開平１−１８５６６１号公
報、特開平１−１８５６６２号公報、特開平１−１８５
６６３号公報、及び特開平１−２３８６７２号公報で提
案されている。しかし、これらはいずれも、ＯＨＰ透明
性やヘイズ（曇価）の点では、充分に満足し得るもので
はなかった。Among the waxes, one of the release agents having relatively good transparency and low-temperature fixing performance is montan wax, which is a mineral wax. As such a montan-based wax, use of a wax having a weight average molecular weight of about 800 represented by the following structural formula is disclosed in
JP-A-185660, JP-A-1-185661, JP-A-1-185662, JP-A-1-185
No. 663 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-238672. However, none of these was sufficiently satisfactory in terms of OHP transparency and haze (haze value).
【００１５】[0015]
【化１】 （上記式中、Ｒは炭素数２８〜３２の炭化水素基を示
し、ｎは整数を示す。）Embedded image (In the above formula, R represents a hydrocarbon group having 28 to 32 carbon atoms, and n represents an integer.)
【００１６】これに対して、離型剤自体の結晶性を阻害
せしめる為に、離型剤自体の構造の対称性を崩したエス
テル系ワックスを使用することが、特開平５−１１８５
１７号公報、特開平５−１２６１８０号公報、及び特開
平５−１２６１８１号公報に提案されており、かなり良
好な結果が得られている。しかしながら、最近のフルカ
ラー定着装置においても、高耐久・高信頼性が要求され
てきており、定着装置の改良なくして、上記した様なト
ナーのバインダー樹脂や離型剤等の改良だけでは、高画
像面積画像から低画像面積画像、更には、フルカラーの
ＯＨＰ画像にまで適用することのできる画像形成方法
を、長期にわたって安定して実現することは難しく、定
着装置の更なる改良が望まれている。On the other hand, in order to inhibit the crystallinity of the release agent itself, use of an ester wax in which the structure of the release agent itself is broken in symmetry has been disclosed in JP-A-5-1185.
No. 17, JP-A-5-126180, and JP-A-5-126181, and fairly good results have been obtained. However, even in recent full-color fixing devices, high durability and high reliability have been demanded, and without improving the fixing device, a high image quality can be obtained only by improving the binder resin and the release agent of the toner as described above. It is difficult to stably realize an image forming method that can be applied from an area image to a low image area image to a full-color OHP image over a long period of time, and further improvement of a fixing device is desired.
【００１７】一方、定着方式としては、本出願人が、特
開昭６３−３１３１８２号公報、及び特開平２−１５７
８７８号公報等で提案している、上記で説明した熱ロー
ラ定着方式以外の耐熱性離型層を用いた定着方式があ
る。この方式（以下、ＳＵＲＦ方式を称す）は、アルミ
ナ等の高熱伝導度の材料からなる基板上に抵抗発熱層を
設け、加圧ローラにより加圧しながら耐熱性離型層を介
して未定着トナー画像に熱を付与して、トナーを被記録
材上に溶融定着させるものである。この際に使用される
耐熱性離型層は、熱容量を小さくするため、例えば、層
厚１００μｍ以下、好ましくは４０μｍ以下の離型層を
用いており、又、二層構成の離型層とすることが一般的
である。例えば、定着離型層の基層としてポリイミド３
０μｍを用い、これにフッ素樹脂ＰＴＦＥ（ポリテトラ
フルオロエチレン）を１０μｍを積層して二層構成と
し、これを離型層として機能させる定着方式がある。On the other hand, as a fixing method, the present applicant has disclosed in JP-A-63-313182 and JP-A-2-157.
There is a fixing method using a heat-resistant release layer other than the above-described heat roller fixing method proposed in US Pat. No. 878 or the like. In this method (hereinafter referred to as a SURF method), an unfixed toner image is provided via a heat-resistant release layer while a resistance heating layer is provided on a substrate made of a material having high thermal conductivity such as alumina and pressed by a pressure roller. Is applied to the toner to fuse and fix the toner on the recording material. The heat-resistant release layer used at this time uses, for example, a release layer having a thickness of 100 μm or less, preferably 40 μm or less in order to reduce the heat capacity, and has a two-layer release layer. That is common. For example, polyimide 3 is used as a base layer of the fixing release layer.
There is a fixing method in which 0 μm is used, and 10 μm of a fluororesin PTFE (polytetrafluoroethylene) is laminated thereon to form a two-layer structure, which functions as a release layer.
【００１８】従来より知られている離型層の構成材料と
して用いられている樹脂で、水に対する接触角が８０°
〜１０３°に調整されている材料は、ＰＶＦ（ポリビニ
ルフルオライド）のみであり、更に、連続使用温度が１
５０℃を超える材料は見出だされていなかった。耐熱性
の樹脂であるフッ素樹脂系の材料からなる離型層は、対
水の接触角が１０４°と大きい為、ワックスが含有され
ているトナーを用いた場合に、定着時に、トナー中のワ
ックスが定着器の離型層とトナーの樹脂等との間に介在
して、部分的には、離型層側とトナーの樹脂等に付着す
る形で、シリコーンゴム上に離型剤として付与している
従来のシリコーンオイルと同様の機能を発揮し得るが、
離型層側に付着したワックスは、大部分はじかれてしま
う為、直接トナーを構成しているバインダー樹脂等が離
型層に触れてしまい、オフセットを生じたり、ホットメ
ルト接着剤のように機能をして、被記録材が定着ローラ
等に巻きついてしまうという問題があった。A resin which is conventionally used as a constituent material of a release layer and has a water contact angle of 80 °
The material adjusted to ３103 ° is only PVF (polyvinyl fluoride).
No material above 50 ° C. was found. Since the release layer made of a fluororesin-based material that is a heat-resistant resin has a large contact angle of 104 ° with respect to water, when a toner containing a wax is used, the wax in the toner is fixed when the toner is fixed. Is interposed between the release layer of the fixing device and the resin of the toner, and is partially applied as a release agent on the silicone rubber in such a manner as to adhere to the release layer side and the resin of the toner. Can perform the same function as conventional silicone oil,
Most of the wax adhering to the release layer is repelled, so the binder resin etc., which constitutes the toner, directly touches the release layer, causing offset or functioning like a hot melt adhesive. Therefore, there is a problem that the recording material is wound around the fixing roller or the like.
【００１９】[0019]
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、上記した従来技術の課題を解決し、離型層が設けら
れている定着装置において、ワックスを有するトナーを
使用した場合に、離型層側に付着したワックスがはじか
れることのなく離型剤として有効に機能し、オフセット
を生じたり、ホットメルト接着剤のように機能して被記
録材が定着ローラ等に巻きついてしまうといった問題を
生じることのない、優れた画像形成が可能な定着装置を
提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, and to use a wax-containing toner in a fixing device provided with a release layer. The wax adhered to the mold layer side effectively functions as a release agent without being repelled, causing an offset or functioning like a hot melt adhesive, causing the recording material to wind around the fixing roller etc. It is an object of the present invention to provide a fixing device capable of forming an excellent image without causing a problem.
【００２０】[0020]
【課題を解決するための手段】上記目的は、以下の本発
明によって達成される。即ち、本発明は、被記録材上に
担持されているトナーによって形成されたトナー像を、
加熱定着部材の最外表面の離型層に当接させて加熱及び
／又は加圧して溶融させた後、上記離型層と上記被記録
材とを分離させて、被記録材上にトナー像を定着させる
定着装置において、該トナー像を形成しているトナー
が、少なくとも、結着樹脂、着色剤及びワックスを含有
し、該ワックスの重量平均分子量（Ｍｗ）が４００以上
４，０００以下であって、且つ数平均分子量（Ｍｎ）が
２００以上４，０００以下であり、且つ、上記加熱定着
部材の最外表面に設けられている離型層が、フッ素ゴム
と、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビ
ニルエーテル共重合体との混合物とによって形成され、
且つ該離型層の水に対する接触角が８０°〜１０３°の
範囲内に調整されていることを特徴とする定着装置であ
る。The above object is achieved by the present invention described below. That is, the present invention provides a toner image formed by a toner carried on a recording material,
After being brought into contact with the release layer on the outermost surface of the heat-fixing member and melted by heating and / or pressing, the release layer and the recording material are separated from each other, and a toner image is formed on the recording material. The toner forming the toner image contains at least a binder resin, a colorant and a wax, and the wax has a weight average molecular weight (Mw) of 400 or more and 4,000 or less. And the number-average molecular weight (Mn) is 200 or more and 4,000 or less, and the release layer provided on the outermost surface of the heat fixing member is made of a fluoro rubber, a tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl Formed by a mixture with a vinyl ether copolymer,
Further, the fixing device is characterized in that the contact angle of the release layer with water is adjusted within the range of 80 ° to 103 °.
【００２１】[0021]
【発明の実施の形態】本発明の定着装置は、被記録材上
に担持されている未定着のトナー像を加熱定着部材によ
り加熱及び／又は加圧することによって被記録材上に定
着させる定着装置であって、下記の２点を特徴とするも
のである。先ず第１は、トナー像を形成するトナーが、
少なくとも、結着樹脂、着色剤及びワックスを含有し、
該ワックスの重量平均分子量（Ｍｗ）が４００以上４，
０００以下であって、且つ数平均分子量（Ｍｎ）が２０
０以上４，０００以下であり、又、第２は、加熱定着部
材上に設けられている最外表面の離型層を、被記録材上
のトナー像に当接させて加熱及び／又は加圧して溶融さ
せた後、離型層と被記録材とを分離させて被記録材上に
トナー像を定着させる定着装置を構成している加熱定着
部材上の離型層が、フッ素ゴムと、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共重合体と
の混合物によって形成され、且つ該離型層の水に対する
接触角が８０°〜１０３°の範囲内に調整されているこ
とを特徴とする。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A fixing device according to the present invention fixes an unfixed toner image carried on a recording material on the recording material by heating and / or pressurizing the toner image with a heating and fixing member. And is characterized by the following two points. First, the toner for forming the toner image is
At least, containing a binder resin, a colorant and a wax,
The wax has a weight average molecular weight (Mw) of 400 or more,
000 or less and a number average molecular weight (Mn) of 20
Second, the release layer on the outermost surface provided on the heat-fixing member is brought into contact with the toner image on the recording material to be heated and / or heated. After being pressed and melted, the release layer on the heat-fixing member constituting the fixing device for separating the release layer and the recording material and fixing the toner image on the recording material is a fluororubber, It is formed of a mixture with a tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer, and the contact angle of the release layer with water is adjusted within a range of 80 ° to 103 °.
【００２２】上記の様な構成の定着装置を用いること
で、トナー中から供給され、又、加熱定着部材の離型層
側に付着したワックスがはじかれることが生じない為、
本発明の定着装置は、従来の様に、加熱定着部材の離型
層側に付着したワックスがはじかれて離型剤がうまく機
能せずに、直接、トナーの樹脂等が離型層に触れてしま
い、オフセットしたり、ホットメルト接着剤のように機
能して被記録材が加熱定着部材に巻きつくといったこと
がない。更に、本発明の定着装置は、離型層の構成材料
の耐熱温度が高い為、連続使用温度が１５０℃を超えて
も使用することが出来る。尚、本発明でいう離型層の接
触角は、加熱定着部材の表面にある離型層の薄片を成形
（約５ｍｍ厚）し、協和界面科学製のＣＡ−Ｘで液滴法
によって測定した値である。By using the fixing device having the above structure, the wax supplied from the toner and adhered to the release layer side of the heat fixing member is not repelled.
In the fixing device of the present invention, the wax attached to the release layer side of the heat-fixing member is repelled and the release agent does not function well, and the resin or the like of the toner directly touches the release layer as in the related art. The recording material does not become offset and function as a hot melt adhesive, and the recording material does not wrap around the heat fixing member. Further, the fixing device of the present invention can be used even if the continuous use temperature exceeds 150 ° C. because the heat resistance temperature of the constituent material of the release layer is high. The contact angle of the release layer referred to in the present invention was measured by a drop method using CA-X manufactured by Kyowa Interface Science by molding a flake of the release layer on the surface of the heat-fixing member (about 5 mm thick). Value.
【００２３】本発明でいう加熱定着部材とは、被記録材
上の未定着トナー像と接し、且つ該トナー像を溶融させ
て被記録材に定着する為の熱を付与するためのものであ
り、本発明においては、加熱定着部材として下記に挙げ
る（ｉ）〜（iii)の加熱定着部材が含まれる。（ｉ）〜
（iii)については、後に説明するが、（ｉ）加熱ローラ
定着方式における、トナー画像と接し、且つ内部に設け
られている加熱手段の熱をトナー画像に付与する様に構
成されている、ローラ状部材である加熱ローラ、（ii）
フィルム加熱定着方式における、トナー画像と接し、且
つトナー画像と接する側の面と反対側のフィルム状部材
面に設けられている加熱手段の熱をトナー画像に付与す
るように構成されている、フィルム状部材である定着フ
ィルム、更に、（iii）フィルム加熱定着方式におけ
る、トナー画像と接し、且つ磁場の作用でフィルム状部
材自体が電磁誘導発熱することによって生じる熱をトナ
ー画像に付与するように構成されている、フィルム状部
材である定着フィルムとが含まれる。The heat-fixing member according to the present invention is for contacting with an unfixed toner image on a recording material and applying heat for melting the toner image and fixing the toner image to the recording material. In the present invention, the heat fixing members include the following heat fixing members (i) to (iii). (I) ~
Although (iii) will be described later, (i) a roller configured to apply heat of a heating unit provided therein to the toner image in contact with the toner image in the heating roller fixing method. (Ii) a heating roller which is a shaped member
A film configured to apply heat of heating means provided on a film-like member surface opposite to a surface in contact with the toner image and on a side in contact with the toner image in the film heat fixing method, to the toner image. A fixing film that is a film-shaped member, and (iii) heat generated by electromagnetic induction heating of the film-shaped member itself due to the action of a magnetic field in the heat fixing method of a film. And a fixing film that is a film-shaped member.
【００２４】次に、本発明の好ましい実施の形態を挙げ
て本発明を更に詳細に説明する。本発明で使用するトナ
ー中に含有させるワックスとしては、良好な定着性及び
耐オフセット性を発現させる為、トナー中のバインダー
樹脂と適度な親和性を有し、疎水性が高く、更に、低融
点を有する低結晶性のものが好ましい。本発明において
は、ワックスの重量平均分子量（Ｍｗ）が４００以上
４，０００以下で、且つ数平均分子量（Ｍｎ）が２００
以上４，０００以下のものを使用するが、本発明で使用
するワックスは、その分子量分布を測定した場合に、少
なくとも２つ以上のピークを有するか、又は、少なくと
も１つ以上のピークと少なくとも１つ以上のショルダー
（肩）とを有していることが好ましい。この様な分子量
分布は、単一のもので達成しても、或いは複数のもので
達成していてもよい。本発明者らは、この様な分子量分
布を有するワックスを使用すれば、結果としてワックス
の結晶性を阻害することができる為、ＯＨＰ透明性を一
層向上させることが出来ることを見出だした。Next, the present invention will be described in more detail with reference to preferred embodiments of the present invention. The wax contained in the toner used in the present invention has a suitable affinity with the binder resin in the toner, has a high hydrophobicity, and further has a low melting point, in order to develop good fixing properties and offset resistance. And those having low crystallinity are preferred. In the present invention, the wax has a weight average molecular weight (Mw) of 400 to 4,000 and a number average molecular weight (Mn) of 200.
The wax used in the present invention has at least two peaks or at least one peak and at least one peak when its molecular weight distribution is measured. It is preferable to have at least one shoulder (shoulder). Such a molecular weight distribution may be achieved by a single material or a plurality of materials. The present inventors have found that the use of a wax having such a molecular weight distribution can inhibit the crystallinity of the wax, thereby further improving the OHP transparency.
【００２５】２種以上のワックスをブレンドする方法と
しては、特に制約を受けるものではないが、例えば、ブ
レンドするワックスの融点以上において、メディア式分
散機（例えば、ボールミル、サンドミル、アトライタ
ー、アペックスミル、コボールミル、ハンディミル等）
等を用いて溶融ブレンドする方法や、ブレンドするワッ
クスを重合性単量体中へ溶融させて、メディア式分散機
等にてブレンドする方法等も可能である。このとき、添
加物として、例えば、顔料、荷電制御剤、及び重合開始
剤等を使用しても構わない。The method of blending two or more kinds of waxes is not particularly limited. For example, a media type dispersing machine (for example, a ball mill, a sand mill, an attritor, an apex mill) may be used at a temperature higher than the melting point of the wax to be blended. , Koball Mill, Handy Mill, etc.)
And the like, and a method in which a wax to be blended is melted in a polymerizable monomer and blended by a media type disperser or the like. At this time, for example, a pigment, a charge control agent, a polymerization initiator, or the like may be used as an additive.
【００２６】又、本発明において、ワックスの分子量分
布は、ゲルパーミェーションクロマトグラフィー（ＧＰ
Ｃ）により以下の条件で測定した。 ・装置：ＧＰＣ−１５０Ｃ（ウォーターズ社製） ・カラム：ＧＭＨ−ＨＴ３０ｃｍ２連（東ソ社製） ・温度：１３５℃ ・溶媒：ｏ−ジクロロベンゼン（０．１％アイオノール
添加） ・流速：１．０ｍｌ／ｍｉｎ ・試料：０．１５％の試料を０．４ｍｌ注入 又、試料の分子量算出にあたっては、単分散ポリスチレ
ン標準試料により作成した分子量較正曲線を使用し、Ma
rk-Houwink粘度式から導き出される換算式でポリエチレ
ン換算することによって算出された。In the present invention, the molecular weight distribution of the wax is determined by gel permeation chromatography (GP).
C) was measured under the following conditions.・ Apparatus: GPC-150C (manufactured by Waters) ・ Column: GMH-HT 30 cm 2 columns (manufactured by Tohso) ・ Temperature: 135 ° C. ・ Solvent: o-dichlorobenzene (0.1% ionol added) ・ Flow rate: 1.0 ml / Min ・ Sample: 0.4 ml of 0.15% sample is injected. In calculating the molecular weight of the sample, a molecular weight calibration curve prepared from a monodisperse polystyrene standard sample is used.
It was calculated by converting to polyethylene using a conversion formula derived from the rk-Houwink viscosity formula.
【００２７】本発明で使用するワックスの重量平均分子
量（Ｍｗ）は、上記の様にして算出した場合に、４００
以上４，０００以下、数平均分子量（Ｍｎ）は、２００
以上４，０００の範囲とする。更に、Ｍｗは、好ましく
は４５０以上３，５００以下、より好ましくは５００以
上３，０００以下の範囲、Ｍｎは、好ましくは２００以
上３，５００以下、より好ましくは２５０以上３，００
０以下の範囲とすることが望ましい。Ｍｗが４００未満
及びＭｎが２００未満の場合には、トナーの耐ブロッキ
ング性が著しく悪化し、又、Ｍｗ及びＭｎが４，０００
を超える場合には、ワックス自体の結晶性が発現してし
まい、透明性が著しく悪化する為、良好なＯＨＰ透明性
が得られない。The weight average molecular weight (Mw) of the wax used in the present invention is 400
Not less than 4,000 and the number average molecular weight (Mn) is 200
The range is 4,000 or more. Further, Mw is preferably in the range of 450 to 3,500, more preferably 500 to 3,000, and Mn is preferably 200 to 3,500, more preferably 250 to 3,000.
It is desirable to set the range to 0 or less. When Mw is less than 400 and Mn is less than 200, the blocking resistance of the toner is remarkably deteriorated.
If it exceeds 3, the wax itself will exhibit crystallinity and the transparency will be significantly deteriorated, so that good OHP transparency cannot be obtained.
【００２８】上記した様なワックスは、トナーの結着樹
脂１００重量部に対して、好ましくは１〜４０重量部、
より好ましくは２〜３０重量部の範囲で配合するとよい
が、トナーの製造方法により、ワックスの添加量の範囲
は若干異なる。即ち、トナーを作製する方法が、少なく
とも、結着樹脂、着色剤及びワックスを有する混合物を
溶融混練した後冷却し、粉砕及び分級を行ってトナー粒
子を得る乾式トナー製法である場合には、ワックスの添
加量は、バインダー樹脂１００重量部に対して、好まし
くは１〜１０重量部、より好ましくは２〜７重量部の範
囲で使用することが望ましい。一方、少なくとも、重合
性単量体と着色剤及びワックスを有する混合物を重合せ
しめることにより、直接的にトナー粒子を得る重合法に
よってトナーを作製する場合には、重合性単量体１００
重量部に対して、好ましくは２〜４０重量部、より好ま
しくは５〜３０重量部、更に好ましくは１０〜２０重量
部の範囲で使用することが望ましい。The above-mentioned wax is preferably used in an amount of 1 to 40 parts by weight, based on 100 parts by weight of the binder resin of the toner.
More preferably, the amount of the wax added is in the range of 2 to 30 parts by weight, but the range of the added amount of the wax is slightly different depending on the method of producing the toner. That is, if the method for producing the toner is at least a dry toner production method in which a mixture having a binder resin, a colorant, and a wax is melt-kneaded, then cooled, pulverized and classified to obtain toner particles, Is preferably in the range of 1 to 10 parts by weight, more preferably 2 to 7 parts by weight, based on 100 parts by weight of the binder resin. On the other hand, when a toner is produced by a polymerization method of directly obtaining toner particles by polymerizing a mixture having at least a polymerizable monomer, a colorant and a wax, the polymerizable monomer 100
It is desirable to use 2 to 40 parts by weight, more preferably 5 to 30 parts by weight, and still more preferably 10 to 20 parts by weight with respect to parts by weight.
【００２９】トナー中に含有されるワックスの添加量が
上記範囲の下限より少ない場合には、オフセット防止効
果が低下し易く、又、上限を超える場合には、耐ブロッ
キング効果が低下してしまい、耐オフセット効果にも悪
影響を与え易く、感光体ドラム融着や現像スリーブ融着
を起こし易く、更に、重合法トナーの場合には、粒度分
布の広いトナーが生成する傾向にある。If the amount of the wax contained in the toner is less than the lower limit of the above range, the effect of preventing offset tends to decrease, and if it exceeds the upper limit, the anti-blocking effect tends to decrease, The anti-offset effect is easily adversely affected, and the fusion of the photosensitive drum and the development sleeve is easily caused. Further, in the case of the polymerization toner, a toner having a wide particle size distribution tends to be generated.
【００３０】更に、上記した乾式トナー製法に比べて重
合法トナー製法の場合には、通常、用いられる離型剤の
極性がバインダー樹脂の極性よりも低い為、水系媒体中
での重合方法によれば、トナー粒子内部に多量の離型剤
を内包化させ易く、一般に多量の離型剤を用いることが
可能となる。この結果、重合法トナー製法で得られたト
ナーの方が、定着時のオフセット防止効果には特に有効
となる。Further, in the case of the polymerization toner production method as compared with the above-mentioned dry toner production method, since the polarity of the release agent used is usually lower than the polarity of the binder resin, the polymerization method in an aqueous medium is used. For example, a large amount of the release agent is easily included in the toner particles, and generally a large amount of the release agent can be used. As a result, the toner obtained by the polymerization toner production method is particularly effective for the effect of preventing offset during fixing.
【００３１】定着装置の低熱容量で、充分に透明なＯＨ
Ｐ画像を得るためには、通常は、トナー中に含有せしめ
る離型剤の結晶性の低下が最も重要である。更に、二次
的効果として、定着後でも溶解しなかった一部未溶解の
トナー粒界の存在や、又、離型剤層の有する結晶性が光
の乱反射により実効的な光の透過性を低下させてしま
い、結果的にヘイズ低下を招くといったことがある。従
って、更に充分な透明性を付与するためにはこれらを防
止する必要がある。OH that is sufficiently transparent with a low heat capacity of the fixing device
In order to obtain a P image, it is usually most important to lower the crystallinity of the release agent contained in the toner. Further, as a secondary effect, the existence of partially undissolved toner grain boundaries that did not dissolve even after fixing, and the crystallinity of the release agent layer may increase the effective light transmittance due to irregular reflection of light. In some cases, resulting in a reduction in haze. Therefore, it is necessary to prevent these in order to impart more sufficient transparency.
【００３２】更に、トナー中に混合されている成分が、
定着時に充分溶解できたとしても、溶解後のトナー層
と、トナー中に含まれているワックスによって加熱定着
部材間に形成される離型剤層との屈折率が大きいと、こ
れも光の反射の原因となる。光の乱反射の増加は、投影
像の明度低下や色の鮮鋭度の低下につながる。特に、透
過型オーバーヘッドプロジェクターを用いた場合には、
反射型オーバーヘッドプロジェクターを用いた場合より
も、更にこの弊害が増加する。Further, the components mixed in the toner are as follows:
Even if it can be sufficiently dissolved at the time of fixing, if the refractive index between the melted toner layer and the release agent layer formed between the heating and fixing members by the wax contained in the toner is large, this will also cause light reflection. Cause. An increase in diffuse reflection of light leads to a decrease in brightness of a projected image and a decrease in color sharpness. In particular, when a transmission type overhead projector is used,
This adverse effect is further increased as compared with the case where a reflective overhead projector is used.
【００３３】上記に対する対策として、先ず、離型剤の
結晶性を低下させる為には、離型剤単独の結晶化度を低
くすることが肝要である。更に、定着されたトナー層中
に未溶融トナー粒界を存在させないためには、トナー中
のバインダー樹脂のガラス転移温度（Ｔｇ）と離型剤で
あるワックスの融点（ｍ.ｐ.）をなるべく合わせる工夫
と、低エネルギー量で迅速に溶解させるために、離型剤
の潜熱である溶融エンタルピー（ΔＨ）の小さな材料を
使用することが特に好ましい。又、溶融した離型剤が、
バインダー樹脂層と加熱定着部材との間に迅速に移行
し、この部分にオフセット防止層（離型剤層）を形成さ
せるためには、バインダー樹脂と離型剤との溶解度パラ
メーター（ＳＰ）差を適度に調整することが好ましい。As a countermeasure against the above, first, in order to lower the crystallinity of the release agent, it is important to lower the crystallinity of the release agent alone. Further, in order to prevent unmelted toner grain boundaries from being present in the fixed toner layer, the glass transition temperature (Tg) of the binder resin in the toner and the melting point (mp) of the wax used as the release agent should be minimized. It is particularly preferable to use a material having a small melting enthalpy (ΔH), which is the latent heat of the release agent, in order to improve the matching and to quickly dissolve with a low energy amount. Also, the molten release agent is
In order to quickly move between the binder resin layer and the heat fixing member and form an anti-offset layer (release agent layer) in this portion, the difference in solubility parameter (SP) between the binder resin and the release agent must be determined. It is preferable to adjust it appropriately.
【００３４】上記したような観点から、以下に、本発明
において使用するトナーの構成材料であるワックスの好
ましい具体例を述べる。通常、トナーを構成するバイン
ダー樹脂としては、例えば、ポリエステル系樹脂、スチ
レン−アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、及びスチレン
−ブタジエン系樹脂等が多く用いられている。この為、
先ず、本発明に用いられるワックスは、これらの樹脂と
屈折率が近いものを用いることが好ましい。ここで、屈
折率の測定方法としては、例えば、縦（２０〜３０ｍ
ｍ）×横（８ｍｍ）×厚み（３〜１０ｍｍ）の大きさの
固体試料を作製し、次に、この固体試料とプリズム面と
の密着性を良好にするために、ブロムナフタレンをプリ
ズム面に少量つけ、その上に固体試料を載せて屈折率を
測定する方法がある。この際の測定機器としては、例え
ば、アタゴ社製のアッペ屈折計２Ｔが挙げられる。以上
の様にして測定したトナー中のバインダー樹脂とワック
スとの屈折率の差は、温度２５℃において、好ましくは
０．１８以下、より好ましくは０．１０以下であると特
に有効である。屈折率差が０．１８を超える場合には、
ＯＨＰ画像の透明性を低下させ易く、特にハーフトーン
投影像の明度が低くなり、好ましくない。From the above viewpoint, preferred specific examples of the wax which is a constituent material of the toner used in the present invention will be described below. Usually, for example, polyester resins, styrene-acrylic resins, epoxy resins, styrene-butadiene resins, and the like are often used as the binder resin constituting the toner. Because of this,
First, it is preferable to use a wax having a refractive index close to those of these resins as the wax used in the present invention. Here, as a method of measuring the refractive index, for example, a vertical (20 to 30 m
m) × width (8 mm) × thickness (3 to 10 mm) to prepare a solid sample. There is a method of measuring a refractive index by putting a small amount on a solid sample. As the measuring instrument at this time, for example, an Appe refractometer 2T manufactured by Atago Co., Ltd. may be mentioned. It is particularly effective that the difference in the refractive index between the binder resin and the wax in the toner measured as described above is preferably 0.18 or less, more preferably 0.10 or less at a temperature of 25 ° C. When the refractive index difference exceeds 0.18,
The transparency of the OHP image is easily reduced, and the brightness of the halftone projected image is particularly low, which is not preferable.
【００３５】本発明で使用するトナー中に含有させるワ
ックスの融点は、好ましくは３０〜１５０℃、より好ま
しくは５０〜１２０℃の範囲のものがよい。融点が３０
℃より低い場合は、トナーの耐ブロッキング性、多数枚
の複写時での現像スリーブ汚染制御・感光体の汚染防止
性が低下し易い。又、融点が１５０℃を超える場合は、
粉砕法によるトナーの製法においては、バインダー樹脂
との均一混合に過大なエネルギーが必要となり、又、重
合法によるトナーの製法においても、融点が高いと、バ
インダー樹脂中への均一化のため、粘度アップのため、
装置の大型化を招き、或いは相溶する量に限界があり、
トナー中に多量に含有させることが難しくなる。The wax used in the present invention preferably has a melting point of 30 to 150 ° C., more preferably 50 to 120 ° C. Melting point 30
When the temperature is lower than 0 ° C., the blocking resistance of the toner, the control of contamination of the developing sleeve and the prevention of contamination of the photoreceptor at the time of copying a large number of sheets are likely to deteriorate. If the melting point exceeds 150 ° C,
In the production method of the toner by the pulverization method, excessive energy is required for uniform mixing with the binder resin, and also in the production method of the toner by the polymerization method, when the melting point is high, the viscosity is increased due to homogenization in the binder resin. For up,
The size of the equipment is increased, or the amount of compatibility is limited,
It becomes difficult to contain a large amount in the toner.
【００３６】又、本発明で使用するトナー中に含有させ
るワックスの溶解度パラメーター（ＳＰ）値の算出方法
としては、原子団の加成性を利用したＦｅｄｏｒｓの方
法［Ｐｏｌｙｍ．Ｅｎｇ．Ｓｃｉ．，１４（２）１４７
（１９７４）］を用いて算出する方法が挙げられる。こ
の様にして算出された本発明において使用されるワック
スのＳＰ値は、７．５〜９．７の範囲であることが好ま
しい。即ち、ＳＰ値が７．５未満の値を示すワックス
は、トナー用のバインダー樹脂との相溶性が乏しく、結
果的にバインダー樹脂中への良好な分散が得られにくい
為、多数枚複写時においてワックスの現像スリーブへの
付着が生じ易く、トナーの帯電量が変化し易くなる。更
に、地カブリ・トナー補給時の濃度変動等も起こし易
い。ＳＰ値が９．７を超えるワックスを用いた場合に
は、トナーを長期保存した際に、トナー同士のブロッキ
ングが発生し易い。更に、バインダー樹脂との相溶性が
よすぎるために、定着時において加熱定着部材とトナー
バインダー樹脂層間に充分な離型剤層が形成しにくく、
オフセット現象を起こし易い。As a method of calculating the solubility parameter (SP) value of the wax contained in the toner used in the present invention, the method of Fedors utilizing the additivity of atomic groups [Polym. Eng. Sci. , 14 (2) 147
(1974)]. The SP value of the wax used in the present invention calculated as described above is preferably in the range of 7.5 to 9.7. That is, a wax having an SP value of less than 7.5 has poor compatibility with the binder resin for toner, and as a result, it is difficult to obtain good dispersion in the binder resin. The wax tends to adhere to the developing sleeve, and the charge amount of the toner tends to change. Further, the density fluctuates easily at the time of ground fog and toner supply. When a wax having an SP value of more than 9.7 is used, blocking between toners is likely to occur when the toner is stored for a long period of time. Further, since the compatibility with the binder resin is too good, it is difficult to form a sufficient release agent layer between the heat fixing member and the toner binder resin layer during fixing,
Offset phenomenon easily occurs.
【００３７】ワックスの溶融粘度の測定方法としては、
ＨＡＡＫＥ社製のＶＴ−５００にてコーンプレート型ロ
ーター（ＰＫ−１）を用いて測定する方法が挙げられ
る。本発明においては、１００℃におけるワックスの溶
融粘度が、１〜５０ｍＰａｓ．ｓｅｃであることが好ま
しく、更に好ましくは３〜３０ｍＰａｓ．ｓｅｃを有す
るワックス化合物を使用することが特に好ましい。１ｍ
Ｐａｓ．ｓｅｃより低い溶融粘度を有するワックスのを
使用した場合には、非磁性一成分現像方式で現像ブレー
ド等により現像スリーブ上にトナー層を薄層コーティン
グする際、機械的なズリ力により現像スリーブ汚染を招
き易い。又、二成分現像方式においても、キャリアを用
いてトナーを現像する際に、トナーとキャリアとの間の
ズリ力によりダメージを生じ易く、外添剤の埋没・トナ
ー破砕等が生じ易い。又、５０ｍＰａｓ．ｓｅｃを超え
る溶融粘度を有する場合には、重合方法を用いてトナー
を製造する際、分散質の粘度が高すぎてしまい、均一な
粒径を有する微小粒径のトナーを得ることが容易でな
く、粒度分布の広いトナーとなり易い。As a method for measuring the melt viscosity of the wax,
A method of measuring with a VT-500 manufactured by HAAKE using a cone plate type rotor (PK-1) is exemplified. In the present invention, the melt viscosity of the wax at 100 ° C. is 1 to 50 mPas. sec, more preferably 3 to 30 mPas. It is particularly preferable to use a wax compound having a sec. 1m
Pas. When a wax having a melt viscosity lower than 2 sec is used, when the toner layer is thinly coated on the developing sleeve by a developing blade or the like in a non-magnetic one-component developing method, contamination of the developing sleeve is caused by mechanical shearing force. Easy to invite. Also in the two-component developing method, when a toner is developed using a carrier, damage is apt to occur due to a shear force between the toner and the carrier, and burying of an external additive and crushing of the toner are liable to occur. Also, 50 mPas. If the melt viscosity exceeds sec, the viscosity of the dispersoid becomes too high when producing the toner using the polymerization method, and it is not easy to obtain a toner having a fine particle diameter having a uniform particle diameter. , The toner tends to have a wide particle size distribution.
【００３８】又、ワックスの硬度の測定方法としては、
例えば、島津製作所製の島津ダイナミック超微小硬度計
（ＤＵＨ−２００）を用いる測定方法が挙げられる。測
定条件は、ビッカース圧子を用いて０．５ｇ荷重下で
９．６７ｍｇ／秒の負荷速度にて１０μｍ変位させた
後、１５秒間保持して、サンプル上に付いた打痕を解析
することによりビッカース硬度を求める。サンプルは、
直径２０ｍｍφの金型を用いて予め溶融させた試料を５
ｍｍ厚の円柱状に成型して用いる。本発明に利用される
ワックスの硬度は、好ましくは０．３〜５．０、更に好
ましくは０．５〜３．０の範囲であることが特に有効で
ある。硬度が０．３より低いワックスを含有したトナー
は、多数枚複写において複写機のクリーニング部位で破
砕され易く、感光体ドラム表面上にトナー融着を起こし
易く、結果的に画像上に黒筋が発生し易くなる。又、画
像サンプルを多数枚重ねて保存した際に、裏面にトナー
が転写する所謂裏写りが発生し易くなる。又、硬度が
５．０を超えるワックスを含有したトナーの場合には、
加熱定着時に用いる定着器に、必要以上の加圧力を必要
とし、定着器に必要以上の強度設計が必要となる。この
場合に、通常加圧力の定着器を用いると、耐オフセット
性が低下し易くなり、好ましくない。As a method of measuring the hardness of the wax,
For example, there is a measurement method using a Shimadzu Dynamic Ultra Micro Hardness Tester (DUH-200) manufactured by Shimadzu Corporation. The measurement conditions were as follows: a Vickers indenter was used to displace 10 μm at a load speed of 9.67 mg / sec under a load of 0.5 g at a load speed of 9.67 mg / sec, and then held for 15 seconds to analyze the dents formed on the sample. Find the hardness. sample,
A sample previously melted using a mold having a diameter of 20 mm
It is molded into a column with a thickness of mm and used. It is particularly effective that the hardness of the wax used in the present invention is preferably in the range of 0.3 to 5.0, more preferably 0.5 to 3.0. A toner containing a wax having a hardness lower than 0.3 is easily crushed at a cleaning portion of a copying machine in multi-sheet copying, and toner is easily fused on the surface of the photosensitive drum, resulting in black streaks on an image. It is easy to occur. In addition, when a large number of image samples are stacked and stored, so-called show-through in which toner is transferred to the back surface is likely to occur. In the case of a toner containing a wax having a hardness of more than 5.0,
The fixing device used at the time of heat-fixing requires more pressing force than necessary, and the fixing device needs more strength design than necessary. In this case, if a fixing device with a normal pressing force is used, the offset resistance tends to decrease, which is not preferable.
【００３９】本発明で用いるワックスの結晶化度は、好
ましくは１０〜５０％、より好ましくは２０〜３５％の
範囲のものがよい。ワックスの結晶化度が１０％未満の
場合には、トナー保存性及び流動性が劣化し易く、又、
５０％を超える場合には、ＯＨＰ画像の透明性が悪化し
易い。本発明において、ワックスの結晶化度の測定は、
検量線を使用せずに、非晶散乱ピークと結晶散乱ピーク
の面積比から以下の計算式にて測定する。The wax used in the present invention has a crystallinity of preferably 10 to 50%, more preferably 20 to 35%. When the crystallinity of the wax is less than 10%, the storage stability and fluidity of the toner are likely to deteriorate, and
If it exceeds 50%, the transparency of the OHP image tends to deteriorate. In the present invention, the measurement of the crystallinity of the wax,
Without using a calibration curve, it is measured by the following formula from the area ratio between the amorphous scattering peak and the crystal scattering peak.
【００４０】[0040]
【数１】 (Equation 1)
【００４１】ワックスの結晶化度の測定装置としては、
例えば、理学電機社製のローターフレックスＲＵ３００
（Ｃｕターゲット、ポイントフォーカス、出力５０ｋＶ
／２５０ｍＡ）が挙げられる。測定方法は、透過法−回
転法を用い、測定角度は２θ＝５〜３５°とする。As an apparatus for measuring the crystallinity of wax,
For example, Rotorflex RU300 manufactured by Rigaku Corporation
(Cu target, point focus, output 50kV
/ 250 mA). The measurement method is a transmission method-rotation method, and the measurement angle is 2θ = 5 to 35 °.
【００４２】上記の様な種々の物性を有する本発明で好
適に使用し得るワックスとしては、具体的には、重量平
均分子量（Ｍｗ）が４００以上４，０００以下であっ
て、且つ数平均分子量（Ｍｎ）が２００以上４，０００
以下の、例えば、エステルワックス、これらの変性物
（例えば、酸化物やグラフト処理物）、高級脂肪酸、及
びその金属塩等が挙げられる。The wax having various physical properties as described above and which can be suitably used in the present invention, specifically, has a weight average molecular weight (Mw) of 400 to 4,000 and a number average molecular weight. (Mn) 200 or more and 4,000
Examples thereof include, for example, ester waxes, modified products thereof (for example, oxides and grafted products), higher fatty acids, and metal salts thereof.
【００４３】本発明で好適に用いられるエステルワック
スは、例えば、酸化反応による合成法、カルボン酸及び
その誘導体からの合成、マイケル付加反応に代表される
エステル基導入反応等の製造方法によって得られる。本
発明において、特に好ましいエステルワックスの製造方
法としては、原料の多様性及び反応の容易さから、カル
ボン酸化合物とアルコール化合物からの脱水縮合反応を
利用する方法または酸ハロゲン化物とアルコール化合物
からの反応である。The ester wax suitably used in the present invention can be obtained by a production method such as a synthesis method by an oxidation reaction, a synthesis from a carboxylic acid or a derivative thereof, and an ester group introduction reaction represented by a Michael addition reaction. In the present invention, a particularly preferable method for producing an ester wax is a method using a dehydration condensation reaction from a carboxylic acid compound and an alcohol compound or a reaction from an acid halide and an alcohol compound, because of the variety of raw materials and ease of reaction. It is.
【００４４】[0044]
【化２】 Embedded image
【００４５】上記のエステル平衡反応を生成系に移行さ
せるため、大過剰のアルコールを用いるか、或いは水と
の共沸が可能な芳香族有機溶剤中にてＤｅａｎ−Ｓｔａ
ｒｋ水分離器を用いて反応を行う。又、酸ハロゲン化合
物を用いて芳香族有機溶剤中にて副生する酸の受容物と
して塩基を添加し、ポリエステルを合成する方法も利用
することができる。In order to transfer the above ester equilibrium reaction to the production system, a large excess of alcohol is used, or Dean-Sta is used in an aromatic organic solvent capable of azeotropic distillation with water.
The reaction is performed using an rk water separator. Also, a method of synthesizing a polyester by adding a base as an acceptor of an acid by-produced in an aromatic organic solvent using an acid halide compound can be used.
【００４６】次に、本発明において用いられるトナーを
構成するその他の成分について説明する。本発明で使用
するトナーは、少なくとも、上記したワックスと、結着
樹脂及び着色剤とから構成される。先ず、トナー中に含
有される結着樹脂としては、以下の結着樹脂を使用する
ことが可能である。例えば、ポリスチレン、ポリ−ｐ−
クロルスチレン、ポリビニルトルエン等のスチレン及び
その置換体の単重合体；スチレン−ｐ−クロルスチレン
共重合体、スチレン−ビニルトルエン共重合体、スチレ
ン−ビニルナフタリン共重合体、スチレン−アクリル酸
エステル共重合体、スチレン−メタクリル酸エステル共
重合体、スチレン−α−クロルメタクリル酸メチル共重
合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン
−ビニルメチルエーテル共重合体、スチレン−ビニルエ
チルエーテル共重合体、スチレン−ビニルメチルケトン
共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−
イソプレン共重合体、スチレン−アクリロニトリル−イ
ンデン共重合体等のスチレン系共重合体；ポリ塩化ビニ
ル、フェノール樹脂、天然変性フェノール樹脂、天然樹
脂変性マレイン酸樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹
脂、ポリ酢酸ビニル、シリコーン樹脂、ポリエステル樹
脂、ポリウレタン、ポリアミド樹脂、フラン樹脂、エポ
キシ樹脂、キシレン樹脂、ポリビニルブチラール、テル
ペン樹脂、クマロンインデン樹脂、石油系樹脂等が挙げ
られる。これらの中で特に好ましい結着樹脂は、スチレ
ン系共重合体若しくはポリエステル樹脂である。Next, other components constituting the toner used in the present invention will be described. The toner used in the present invention comprises at least the above-mentioned wax, a binder resin and a colorant. First, as the binder resin contained in the toner, the following binder resins can be used. For example, polystyrene, poly-p-
Homopolymers of styrene such as chlorostyrene and polyvinyltoluene and substituted products thereof; styrene-p-chlorostyrene copolymer, styrene-vinyltoluene copolymer, styrene-vinylnaphthalene copolymer, styrene-acrylate copolymer Copolymer, styrene-methacrylic acid ester copolymer, styrene-α-chloromethyl methacrylate copolymer, styrene-acrylonitrile copolymer, styrene-vinyl methyl ether copolymer, styrene-vinyl ethyl ether copolymer, styrene- Vinyl methyl ketone copolymer, styrene-butadiene copolymer, styrene-
Styrene copolymers such as isoprene copolymer and styrene-acrylonitrile-indene copolymer; polyvinyl chloride, phenolic resin, natural modified phenolic resin, natural resin modified maleic acid resin, acrylic resin, methacrylic resin, polyvinyl acetate, Examples include silicone resin, polyester resin, polyurethane, polyamide resin, furan resin, epoxy resin, xylene resin, polyvinyl butyral, terpene resin, coumarone indene resin, and petroleum resin. Among these, a particularly preferred binder resin is a styrene copolymer or a polyester resin.
【００４７】スチレン系共重合体のスチレンモノマーに
対するコモノマーとしては、例えば、アクリル酸、アク
リル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、
アクリル酸ドデシル、アクリル酸オクチル、アクリル酸
−２−エチルヘキシル、アクリル酸フェニル、メタクリ
ル酸、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタ
クリル酸ブチル、メタクリル酸オクチル、アクリロニト
リル、メタクリニトリル、アクリルアミド等のような二
重結合を有するモノカルボン酸若しくはその置換体；マ
レイン酸、マレイン酸ブチル、マレイン酸メチル、マレ
イン酸ジメチル等のような二重結合を有するジカルボン
酸及びその置換体；塩化ビニル、酢酸ビニル、安息香酸
ビニル等のようなビニルエステル類；エチレン、プロピ
レン、ブチレン等のようなエチレン系オレフィン類；ビ
ニルメチルケトン、ビニルヘキシルケトン等のようなビ
ニルケトン類；ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエ
ーテル、ビニルイソブチルエーテル等のようなビニルエ
ーテル類；等のビニル単量体が挙げられ、これらは単独
若しくは２つ以上用いられる。Examples of the comonomer for the styrene monomer of the styrene copolymer include acrylic acid, methyl acrylate, ethyl acrylate, butyl acrylate, and the like.
Duplex such as dodecyl acrylate, octyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, phenyl acrylate, methacrylic acid, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, butyl methacrylate, octyl methacrylate, acrylonitrile, methacrylonitrile, acrylamide, etc. Monocarboxylic acid having a bond or a substituted product thereof; dicarboxylic acid having a double bond such as maleic acid, butyl maleate, methyl maleate, dimethyl maleate and the like, and substituted products thereof; vinyl chloride, vinyl acetate, vinyl benzoate Vinyl esters such as ethylene, propylene, butylene, etc .; vinyl ketones such as vinyl methyl ketone, vinyl hexyl ketone, etc .; vinyl methyl ether, vinyl ethyl ether, vinyl ether Vinyl ethers such as butyl ether; vinyl monomers are mentioned, these may be used alone or two or more.
【００４８】本発明においては、上記に挙げた結着樹脂
のうち、ＴＨＦ可溶分の数平均分子量が、３，０００〜
１，０００，０００の範囲内のものを使用することが好
ましい。又、結着樹脂としてスチレン系重合体またはス
チレン系共重合体を用いる場合には、これらは架橋され
ていてもよく、又、これらの混合樹脂であってもよい。In the present invention, among the binder resins mentioned above, the number average molecular weight of the THF-soluble component is from 3,000 to 3,000.
It is preferable to use one in the range of 1,000,000. When a styrene-based polymer or a styrene-based copolymer is used as the binder resin, these may be cross-linked or a mixed resin thereof.
【００４９】この際に使用する結着樹脂の架橋剤として
は、主として、２個以上の重合可能な二重結合を有する
化合物を用いることができる。例えば、ジビニルベンゼ
ン、ジビニルナフタレン等のような芳香族ジビニル化合
物；エチレングリコールジアクリレート、エチレングリ
コールジメタクリレート、１，３−ブタンジオールジメ
タクリレート等のような二重結合を２個有するカルボン
酸エステル；ジビニルアニリン、ジビニルエーテル、ジ
ビニルスルフィド、ジビニルスルホン等のジビニル化合
物；３個以上のビニル基を有する化合物；等が挙げら
れ、これらは単独若しくは混合物として用いられる。
又、結着樹脂の架橋剤の添加量は、重合性単量体１００
重量部に対して、０．００１〜１０重量部の範囲とする
ことが好ましい。As the crosslinking agent for the binder resin used at this time, a compound having two or more polymerizable double bonds can be mainly used. For example, aromatic divinyl compounds such as divinylbenzene and divinylnaphthalene; carboxylic acid esters having two double bonds such as ethylene glycol diacrylate, ethylene glycol dimethacrylate, and 1,3-butanediol dimethacrylate; divinyl Divinyl compounds such as aniline, divinyl ether, divinyl sulfide, and divinyl sulfone; compounds having three or more vinyl groups; and the like, used alone or as a mixture.
The amount of the crosslinking agent added to the binder resin is 100 polymerizable monomers.
It is preferable that the content be in the range of 0.001 to 10 parts by weight with respect to parts by weight.
【００５０】又、本発明において使用するトナー中に
は、荷電制御剤が含有されていていてもよい。荷電制御
剤のうち、負荷電性に制御するものとしては、例えば、
有機金属化合物及びキレート化合物が有効であり、具体
的には、例えば、モノアゾ金属化合物、アセチルアセト
ン金属化合物、芳香族ハイドロキシカルボン酸、芳香族
ダイカルボン酸系の金属化合物が挙げられる。その他、
芳香族ハイドロキシカルボン酸、芳香族モノ及びポリカ
ルボン酸及びその金属塩、無水物、エステル類、ビスフ
ェノール等のフェノール誘導体類等も挙げることができ
る。又、尿素誘導体、含金属サリチル酸系化合物、含金
属ナフトエ酸系化合物、ホウ素化合物、４級アンモニウ
ム塩、カリックスアレーン、珪素化合物、スチレン−ア
クリル酸共重合体、スチレン−メタクリル酸共重合体、
スチレン−アクリル−スルホン酸共重合体、ノンメタル
カルボン酸系化合物等も挙げることができる。The toner used in the present invention may contain a charge control agent. Among the charge control agents, those that are controlled to be negatively charged include, for example,
Organic metal compounds and chelate compounds are effective, and specific examples include monoazo metal compounds, acetylacetone metal compounds, aromatic hydroxycarboxylic acids, and aromatic dicarboxylic acid-based metal compounds. Others
Aromatic hydroxycarboxylic acids, aromatic mono- and polycarboxylic acids and their metal salts, anhydrides, esters, and phenol derivatives such as bisphenol can also be mentioned. Also, urea derivatives, metal-containing salicylic acid-based compounds, metal-containing naphthoic acid-based compounds, boron compounds, quaternary ammonium salts, calixarenes, silicon compounds, styrene-acrylic acid copolymers, styrene-methacrylic acid copolymers,
Styrene-acryl-sulfonic acid copolymers, nonmetal carboxylic acid compounds and the like can also be mentioned.
【００５１】又、正電荷性に制御する荷電制御剤として
は、例えば、ニグロシン及び脂肪酸金属塩等による変性
物、グアニジン化合物、イミダゾール化合物、トリブチ
ルベンジルアンモニウム−１−ヒドロキシ−４−ナフト
スルホン酸塩、テトラブチルアンモニウムテトラフルオ
ロボレート等の４級アンモニウム塩、及びこれらの類似
体であるホスホニウム塩等のオニウム塩及びこれらのレ
ーキ顔料、トリフェニルメタン染料及びこれらのレーキ
顔料（レーキ化剤としては、燐タングステン酸、燐モリ
ブデン酸、燐タングステンモリブデン酸、タンニン酸、
ラウリン酸、没食子酸、フェリシアン化物、フェロシア
ン化物等）、高級脂肪酸の金属塩等；ジブチルスズオキ
サイド、ジオクチルスズオキサイド、ジシクロヘキシル
スズオキサイド等のジオルガノスズオキサイド類；ジブ
チルスズボレート、ジオクチルスズボレート、ジシクロ
ヘキシルスズボレート等のジオルガノスズボレート類；
等が挙げられ、これらを単独で或いは２種類以上組み合
わせて用いることができる。これらの中でも、ニグロシ
ン系、４級アンモニウム塩のごとき荷電制御剤が、特に
好ましく用いられる。これらの荷電制御剤は、結着樹脂
成分１００重量部に対して、好ましくは０．０１〜２０
重量部、より好ましくは０．５〜１０重量部の範囲で使
用するのがよい。Examples of the charge controlling agent for controlling to positive charge include denatured products such as nigrosine and fatty acid metal salts, guanidine compounds, imidazole compounds, tributylbenzylammonium-1-hydroxy-4-naphthosulfonate, Quaternary ammonium salts such as tetrabutylammonium tetrafluoroborate and the like, onium salts such as phosphonium salts which are analogs thereof, and lake pigments thereof, triphenylmethane dyes and these lake pigments (phosphor tungsten oxide is used as a lake-forming agent) Acid, phosphomolybdic acid, phosphotungsten molybdic acid, tannic acid,
Lauric acid, gallic acid, ferricyanide, ferrocyanide, etc.), metal salts of higher fatty acids, etc . ; diorganotin oxides such as dibutyltin oxide, dioctyltin oxide, dicyclohexyltin oxide; dibutyltin borate, dioctyltin borate, dicyclohexyltin Diorganotin borates such as borate;
And the like, and these can be used alone or in combination of two or more. Among these, a charge control agent such as a nigrosine-based or quaternary ammonium salt is particularly preferably used. These charge control agents are preferably used in an amount of 0.01 to 20 parts by weight based on 100 parts by weight of the binder resin component.
It is good to use in a range of 0.5 parts by weight, more preferably 0.5 to 10 parts by weight.
【００５２】次に、本発明において使用するトナー中に
含有される着色剤について説明する。本発明において使
用着色剤は、黒色着色剤としては、例えば、カーボンブ
ラック、磁性体、及び以下に示すイエロー／マゼンタ／
シアン着色剤を用いて黒色に調色されたものを用いるこ
とができる。本発明において好適に用いられるイエロー
着色剤としては、例えば、縮合アゾ化合物、イソインド
リノン化合物、アンスラキノン化合物、アゾ金属錯体、
メチン化合物に代表される化合物が挙げられる。具体的
には、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２、１
３、１４、１５、１７、６２、７４、８３、９３、９
４、９５、１０９、１１０、１１１、１２８、１２９、
１４７、１６８、１８０等が挙げられる。Next, the colorant contained in the toner used in the present invention will be described. The coloring agent used in the present invention includes, for example, carbon black, a magnetic substance, and yellow / magenta /
Those toned to black using a cyan coloring agent can be used. As the yellow colorant suitably used in the present invention, for example, a condensed azo compound, an isoindolinone compound, an anthraquinone compound, an azo metal complex,
Examples thereof include compounds represented by methine compounds. Specifically, for example, C.I. I. Pigment Yellow 12, 1
3, 14, 15, 17, 62, 74, 83, 93, 9
4, 95, 109, 110, 111, 128, 129,
147, 168, 180 and the like.
【００５３】本発明において好適に用いられるマゼンタ
着色剤としては、例えば、縮合アゾ化合物、ジケトピロ
ロピロール化合物、アントラキノン、キナクリドン化合
物、塩基染料レーキ化合物、ナフトール化合物、ベンズ
イミダゾロン化合物、チオインジゴ化合物、ペリレン化
合物等が挙げられる。具体的には、例えば、Ｃ．Ｉ．ピ
グメントレッド２、３、５、６、７、２３、４８：２、
４８：３、４８：４、５７：１、８１：１、１４４、１
４６、１６６、１６９、１７７、１８４、１８５、２０
２、２０６、２２０、２２１、２５４が挙げられる。The magenta colorant preferably used in the present invention includes, for example, condensed azo compounds, diketopyrrolopyrrole compounds, anthraquinones, quinacridone compounds, basic dye lake compounds, naphthol compounds, benzimidazolone compounds, thioindigo compounds, perylene And the like. Specifically, for example, C.I. I. Pigment Red 2, 3, 5, 6, 7, 23, 48: 2,
48: 3, 48: 4, 57: 1, 81: 1, 144, 1
46, 166, 169, 177, 184, 185, 20
2, 206, 220, 221, 254.
【００５４】本発明において好適に用いられるシアン着
色剤としては、例えば、銅フタロシアニン化合物及びそ
の誘導体、アントラキノン化合物、塩基染料レーキ化合
物等が挙げられる。具体的には、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグ
メントブルー１、７、１５、１５：１、１５：２、１
５：３、１５：４、６０、６２、６６等が挙げられる。
これらの着色剤は、単独または混合し、更には固溶体の
状態で用いることができ、これらの着色剤は、色相角、
彩度、明度、耐光性、ＯＨＰ透明性、トナー中への分散
性等の点から適宜に選択される。又、これらの着色剤の
添加量としては、結着樹脂１００重量部に対して、１〜
２０重量部の範囲で添加することが好ましい。As the cyan coloring agent suitably used in the present invention, for example, a copper phthalocyanine compound and its derivative, an anthraquinone compound, a basic dye lake compound and the like can be mentioned. Specifically, for example, C.I. I. Pigment Blue 1, 7, 15, 15: 1, 15: 2, 1
5: 3, 15: 4, 60, 62, 66 and the like.
These colorants can be used alone or as a mixture, and further, can be used in the form of a solid solution.
It is appropriately selected from the viewpoints of saturation, lightness, light resistance, OHP transparency, dispersibility in toner, and the like. The amount of these colorants added is 1 to 100 parts by weight of the binder resin.
It is preferable to add in the range of 20 parts by weight.
【００５５】本発明においては、使用するトナー中に、
更に、磁性材料を含有させて磁性トナーとして用いても
よい。この場合には、磁性材料は着色剤の役割を兼ねる
こともできる。この際に使用する磁性材料としては、例
えば、マグネタイト、ヘマタイト、フェライト等の酸化
鉄；鉄、コバルト、ニッケル等のような金属、或いはこ
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、バナジウム等のような金属との合金
及びその混合物等が挙げられる。In the present invention, in the toner used,
Further, a magnetic material may be contained and used as a magnetic toner. In this case, the magnetic material can also serve as a colorant. Examples of the magnetic material used at this time include, for example, iron oxides such as magnetite, hematite, and ferrite; metals such as iron, cobalt, and nickel; or these metals and aluminum, cobalt, copper, lead, magnesium, tin, and the like. Examples include alloys with metals such as zinc, antimony, beryllium, bismuth, cadmium, calcium, manganese, selenium, titanium, tungsten, and vanadium, and mixtures thereof.
【００５６】本発明においては、より好ましくは、これ
らの磁性体が表面改質された磁性体であることが望ま
れ、特に、重合法トナーに用いる場合には、重合阻害の
ない物質である表面改質剤によって疎水化処理を施され
たものであることが好ましい。このような表面改質剤と
しては、特に制限されるものではないが、例えば、シラ
ンカップリング剤、チタンカップリング剤等が挙げられ
る。In the present invention, it is more preferable that these magnetic materials are surface-modified magnetic materials. In particular, when the magnetic material is used in a polymerization toner, the surface is a material that does not inhibit polymerization. It is preferable that the material is subjected to a hydrophobic treatment with a modifier. Such a surface modifier is not particularly limited, and examples thereof include a silane coupling agent and a titanium coupling agent.
【００５７】又、これらの磁性体は、平均粒子径が、好
ましくは２μｍ以下、より好ましくは０．１〜０．５μ
ｍ程度の範囲のものが望ましい。磁性体の含有量として
は、樹脂成分１００重量部に対して、好ましくは４０〜
１５０重量部の範囲とすることがよい。更に、１０ｋエ
ルステッド印加での磁気特性が、保磁力（Ｈc）２０〜
３００エルステッド、飽和磁化（σs）５０〜２００ｅ
ｍｕ／ｇ、残留磁化（σr）２〜２０ｅｍｕ／ｇのもの
であることが好ましい。These magnetic materials have an average particle diameter of preferably 2 μm or less, more preferably 0.1 to 0.5 μm.
A range of about m is desirable. The content of the magnetic material is preferably from 40 to 100 parts by weight of the resin component.
The range is preferably 150 parts by weight. Moreover, the magnetic properties at 10k oersted applied, the coercive force (H c). 20 to
300 Oersted, saturation magnetization (σ s ) 50-200e
mu / g and a residual magnetization (σ r ) of 2 to 20 emu / g are preferable.
【００５８】本発明において用いられるトナー中には、
トナー特性付与を目的とした各種の添加剤を添加させる
ことが出来るが、添加剤の粒径が、トナー中或いはトナ
ーに外添させた時の耐久性の点から、トナー粒子の体積
平均粒径の１／５以下の粒径であることが好ましい。
尚、この添加剤の粒径とは、電子顕微鏡におけるトナー
粒子の表面観察により求めたその平均粒径を意味する。
又、本発明においてトナー特性の付与を目的として使用
される各種の添加剤としては、例えば、流動性付与剤、
研磨剤、滑剤及び荷電制御性粒子等が挙げられる。The toner used in the present invention includes:
Various additives for the purpose of imparting toner characteristics can be added, but the particle size of the additive is determined from the viewpoint of the durability when added externally to the toner or inside the toner. It is preferable that the particle size is not more than 1/5 of the particle size.
The particle size of the additive means an average particle size of the toner particles obtained by observing the surface of the toner particles with an electron microscope.
Further, in the present invention, various additives used for the purpose of imparting toner properties include, for example, a fluidity imparting agent,
Examples include abrasives, lubricants, and charge control particles.
【００５９】流動性付与剤としては、例えば、金属酸化
物（酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化チタン等）カ
ーボンブラック、フッ化カーボン等が挙げられ、更に、
これらを疎水化処理を行ったものがより好ましい。又、
研磨剤としては、例えば、金属酸化物（チタン酸ストロ
ンチウム、酸化セリウム、酸化アルミニウム、酸化マグ
ネシウム、酸化クロム等）、窒化物（窒化ケイ素等）、
炭化物（炭化ケイ素等）、金属塩（硫酸カルシウム、硫
酸バリウム、炭酸カルシウム等）が挙げられる。Examples of the fluidity-imparting agent include metal oxides (silicon oxide, aluminum oxide, titanium oxide, etc.), carbon black, carbon fluoride, and the like.
Those subjected to a hydrophobic treatment are more preferable. or,
Examples of the abrasive include metal oxides (strontium titanate, cerium oxide, aluminum oxide, magnesium oxide, chromium oxide, etc.), nitrides (silicon nitride, etc.),
Examples include carbides (such as silicon carbide) and metal salts (such as calcium sulfate, barium sulfate, and calcium carbonate).
【００６０】又、滑剤としては、例えば、フッ素系樹脂
粉末（フッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン
等）、脂肪酸金属塩（ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸
カルシウム等）等が挙げられる。更に、荷電制御性粒子
としては、例えば、金属酸化物（酸化錫、酸化チタン、
酸化亜鉛、酸化ケイ素、酸化アルミニウム等）、カーボ
ンブラック等の粒子が挙げられる。これらの添加剤は、
トナー粒子１００重量部に対して、好ましくは０．１〜
１０重量部、より好ましくは０．１〜５重量部の範囲で
用いることが望ましい。又、これら添加剤は、単独で用
いても、又、複数併用して用いてもよい。Examples of the lubricant include fluororesin powder (vinylidene fluoride, polytetrafluoroethylene, etc.) and fatty acid metal salts (zinc stearate, calcium stearate, etc.). Further, as the charge control particles, for example, metal oxides (tin oxide, titanium oxide,
Particles such as zinc oxide, silicon oxide, and aluminum oxide), and carbon black. These additives are
0.1 to 100 parts by weight of toner particles
It is desirable to use 10 parts by weight, more preferably 0.1 to 5 parts by weight. These additives may be used alone or in combination of two or more.
【００６１】又、本発明においては、上記の材料を有す
るトナーを、一成分系現像剤或いは二成分系現像剤のい
ずれの現像剤としても使用することができる。例えば、
一成分系現像剤として用いる場合には、磁性体をトナー
中に含有させた磁性トナーとし、現像スリーブ中に内蔵
させたマグネットを利用して、磁性トナーを搬送及び帯
電させて現像を行う。又、磁性体を含有しない非磁性ト
ナーを用いる場合には、現像ブレード及びファーブラシ
を用い、現像スリーブにて強制的に摩擦帯電して、現像
スリーブ上にトナーを付着させることで搬送して現像を
行う。In the present invention, the toner having the above-mentioned material can be used as a one-component developer or a two-component developer. For example,
When used as a one-component developer, a magnetic material is used as a magnetic toner contained in the toner, and the magnetic toner is transported and charged using a magnet built in a developing sleeve to perform development. When a non-magnetic toner that does not contain a magnetic material is used, a developing blade and a fur brush are used to forcibly triboelectrically charge the toner with a developing sleeve, and the toner is adhered onto the developing sleeve to be transported and developed. I do.
【００６２】一方、一般的に利用されている二成分系現
像剤として用いる場合には、本発明に用いられるトナー
と共にキャリアを用い、現像剤として使用する。本発明
に使用されるキャリアとしては、特に限定されるもので
はないが、例えば、主として鉄、銅、亜鉛、ニッケル、
コバルト、マンガン、クロム等の元素からなる単独及び
複合フェライト状態で構成されるものが挙げられる。
又、飽和磁化、電気抵抗を広範囲にコントロールできる
点からキャリア形状も重要であり、例えば、球状、偏
平、不定形等を選択し、更に、キャリア表面状態の微細
構造、例えば、表面凹凸性をもコントロールすることが
好ましい。一般的には、上記無機酸化物を焼成、造粒す
ることにより、予め、キャリアコア粒子を生成した後、
樹脂をコーティングする方法が用いられているが、キャ
リアのトナーへの負荷を軽減する意味合いから、無機酸
化物と樹脂とを混練した後、粉砕及び分級を行って、低
密度分散キャリアを得る方法や、更には、直接無機酸化
物とモノマーとの混練物を水系媒体中にて懸濁重合させ
て、真球状分散キャリアを得る重合キャリア製造方法等
も利用することが可能である。On the other hand, when used as a generally used two-component developer, a carrier is used together with the toner used in the present invention and used as a developer. The carrier used in the present invention is not particularly limited, for example, mainly iron, copper, zinc, nickel,
Examples thereof include those composed of elements such as cobalt, manganese, and chromium, which are in a single or composite ferrite state.
In addition, the carrier shape is also important because saturation magnetization and electric resistance can be controlled in a wide range.For example, a spherical shape, a flat shape, an irregular shape, and the like are selected. It is preferable to control. In general, by calcining and granulating the inorganic oxide, in advance, after generating carrier core particles,
A method of coating the resin is used, but from the viewpoint of reducing the load on the toner of the carrier, after kneading the inorganic oxide and the resin, performing pulverization and classification to obtain a low-density dispersed carrier. Further, it is also possible to use a method of producing a polymerized carrier by directly subjecting a kneaded product of an inorganic oxide and a monomer to suspension polymerization in an aqueous medium to obtain a spherically dispersed carrier.
【００６３】上記の様なキャリアの表面を樹脂等で被覆
した系は、本発明において用いるキャリアとして特に好
ましい。その製造方法としては、樹脂等の被覆材を溶媒
中に溶解もしくは懸濁せしめて塗布してキャリア表面に
付着させる方法、樹脂等の被覆材を単に粉体で混合する
方法等、従来公知の方法がいずれも適用できる。この際
に用いられるキャリア表面への付着物質としては、トナ
ー材料により異なるが、例えば、ポリテトラフルオロエ
チレン、モノクロロトリフルオロエチレン重合体、ポリ
フッ化ビニリデン、シリコーン樹脂、ポリエステル樹
脂、ジターシャーリーブチルサリチル酸の金属化合物、
スチレン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリアミド、ポリビ
ニルブチラール、ニグロシン、アミノアクリレート樹
脂、塩基性染料及びそのレーキ、シリカ微粉末、アルミ
ナ微粉末等が挙げられ、これらを単独或いは複数で用い
るのが好適であるが、必ずしもこれに制約されない。A system in which the surface of the carrier is coated with a resin or the like as described above is particularly preferable as the carrier used in the present invention. Conventionally known methods, such as a method of dissolving or suspending a coating material such as a resin in a solvent, applying the coating material to the carrier surface, and a method of simply mixing the coating material such as a resin with a powder, etc. Can be applied. The substance to be adhered to the carrier surface used at this time varies depending on the toner material, and includes, for example, polytetrafluoroethylene, monochlorotrifluoroethylene polymer, polyvinylidene fluoride, silicone resin, polyester resin, and metal Compound,
Styrene resin, acrylic resin, polyamide, polyvinyl butyral, nigrosine, amino acrylate resin, basic dyes and lakes thereof, silica fine powder, alumina fine powder, etc., and these are preferably used alone or in combination. However, it is not necessarily limited to this.
【００６４】又、上記に挙げた化合物の処理量として
は、一般には総量でキャリアに対して、好ましくは０．
１〜３０重量％、より好ましくは０．５〜２０重量％の
範囲とすることが好ましい。又、これらキャリアの平均
粒径は、好ましくは１０〜１００μｍ、より好ましくは
２０〜５０μｍの範囲のものがよい。The treatment amount of the above-mentioned compounds is generally in the total amount to the carrier, preferably 0.1%.
The content is preferably in the range of 1 to 30% by weight, more preferably 0.5 to 20% by weight. The carrier preferably has an average particle size of 10 to 100 μm, more preferably 20 to 50 μm.
【００６５】本発明で用いるキャリアの特に好ましい態
様としては、フェライト粒子の表面を、フッ素系樹脂と
スチレン系樹脂のごとき樹脂の組み合わせで被覆したも
のが挙げられる。例えば、ポリフッ化ビニリデンとスチ
レン−メチルメタアクリレート樹脂、ポリテトラフルオ
ロエチレンとスチレン−メチルメタアクリレート樹脂、
フッ素系共重合体とスチレン系共重合体等を、好ましく
は９０：１０〜２０：８０、より好ましくは７０：３０
〜３０：７０比率の混合物としたもの、或いはシリコー
ン樹脂等で、好ましくは０．０１〜５重量％、より好ま
しくは０．１〜１重量％コーティングしたコートフェラ
イトキャリアが挙げられる。該フッ素系共重合体として
は、例えば、フッ化ビニリデン−テトラフルオロエチレ
ン共重合体（１０：９０〜９０：１０）が例示され、ス
チレン系共重合体としては、例えば、スチレン−アクリ
ル酸２−エチルヘキシル（２０：８０〜８０：２０）、
スチレン−アクリル酸２−エチルヘキシル−メタクリル
酸メチル（２０〜６０：５〜３０：１０〜５０）が例示
される。この様なコートフェライトキャリアは、粒径分
布がシャープであり、本発明で使用する前記したトナー
に対して好ましい摩擦帯電性を付与することができ、更
に電子写真特性を向上させる効果があり、好ましい。A particularly preferred embodiment of the carrier used in the present invention is a carrier in which the surface of ferrite particles is coated with a combination of a resin such as a fluororesin and a styrene resin. For example, polyvinylidene fluoride and styrene-methyl methacrylate resin, polytetrafluoroethylene and styrene-methyl methacrylate resin,
A fluorine-based copolymer and a styrene-based copolymer are preferably used in an amount of 90:10 to 20:80, more preferably 70:30.
And a coated ferrite carrier coated with a silicone resin or the like, preferably 0.01 to 5% by weight, more preferably 0.1 to 1% by weight. Examples of the fluorine-based copolymer include vinylidene fluoride-tetrafluoroethylene copolymer (10:90 to 90:10), and examples of the styrene-based copolymer include styrene-acrylic acid 2- Ethylhexyl (20: 80-80: 20),
Styrene-2-ethylhexyl acrylate-methyl methacrylate (20-60: 5-30: 10-50) is exemplified. Such a coated ferrite carrier has a sharp particle size distribution, can impart favorable triboelectrification to the toner used in the present invention, has an effect of further improving electrophotographic properties, and is preferable. .
【００６６】上記のようなキャリアを、本発明で使用す
る前記したトナーと混合して二成分現像剤を調製する場
合には、その混合比率を、現像剤中のトナー濃度とし
て、好ましくは２〜１５重量％、より好ましくは４〜１
３重量％の範囲とすれば、通常、良好な結果が得られ
る。トナー濃度が２％未満では画像濃度が低く実用不可
能となり、１５％を超えると、カブリや機内飛散を増大
せしめ、現像剤の耐久寿命を縮めるので、好ましくな
い。更に、本発明において使用するキャリアの磁性特性
としては、次の様なものがよい。先ず、飽和磁化は２０
〜９０Ａｍ2／ｋｇの範囲であることが好ましく、更に
好ましくは、高画質化を達成するため、３０〜７０Ａｍ
2／ｋｇの範囲であることがよい。９０Ａｍ2／ｋｇより
大きい場合には、高画質なトナー画像が得られにくくな
る。又、２０Ａｍ2／ｋｇ未満であると、磁気的な拘束
力も減少するためにキャリア付着を生じ易い。When the above-described carrier is mixed with the toner used in the present invention to prepare a two-component developer, the mixing ratio is preferably 2 to 2 as the toner concentration in the developer. 15% by weight, more preferably 4-1
In the range of 3% by weight, good results are usually obtained. If the toner density is less than 2%, the image density becomes low and becomes impractical. Further, the magnetic properties of the carrier used in the present invention are preferably as follows. First, the saturation magnetization is 20
It is preferably in the range of 90 to 90 Am 2 / kg, and more preferably 30 to 70 Am 2 / kg.
It is preferably in the range of 2 / kg. If it is larger than 90 Am 2 / kg, it becomes difficult to obtain a high quality toner image. On the other hand, if it is less than 20 Am 2 / kg, the magnetic binding force is reduced, so that the carrier is likely to adhere.
【００６７】以下、本発明において使用する上記した様
な構成を有するトナーの製造方法について説明する。本
発明に用いられる粉砕法トナーの製造方法としては、少
なくとも、結着樹脂、ワックス、着色剤としての顔料ま
たは染料を含み、必要に応じて磁性体、荷電制御剤、そ
の他の添加剤等の材料を使用する。先ず、ヘンシェルミ
キサー、ボールミル等の混合機により樹脂類を充分に混
合してから、加熱ロール、ニーダー、エクストルーダー
のごとき熱混練機を用いて溶融混練し、樹脂類を互いに
相溶させ、この中に、金属化合物、顔料または染料、及
び磁性体等の材料を分散または溶解させて、冷却固化し
た後、粉砕及び分級を行って粉砕トナーを得る。更に、
必要に応じて、所望の添加剤を得られたトナー中に外添
し、ヘンシェルミキサー等の混合機により充分混合して
静電荷像現像用トナーとする。Hereinafter, a method for producing a toner having the above-described configuration used in the present invention will be described. The method for producing the pulverized toner used in the present invention includes at least a binder resin, a wax, a pigment or a dye as a colorant, and if necessary, a material such as a magnetic substance, a charge control agent, and other additives. Use First, after thoroughly mixing the resins with a mixer such as a Henschel mixer or a ball mill, the mixture is melt-kneaded using a hot kneader such as a heating roll, a kneader, or an extruder to make the resins compatible with each other. Then, materials such as a metal compound, a pigment or a dye, and a magnetic material are dispersed or dissolved and solidified by cooling, and then pulverized and classified to obtain a pulverized toner. Furthermore,
If necessary, the desired additive is externally added to the obtained toner and sufficiently mixed by a mixer such as a Henschel mixer to obtain a toner for developing an electrostatic image.
【００６８】又、本発明の定着装置に好ましく用いられ
る重合トナーの製造方法について説明する。特公昭５６
−１３９４５号公報等に記載されているディスクまたは
多流体ノズルを用い、溶融混練物を空気中に霧化して球
状トナーを得る方法や、特公昭３６−１０２３１号公
報、特開昭５９−５３８５６号公報、特開昭５９−６１
８４２号公報に述べられている懸濁重合法を用いて直接
トナーを生成する方法や、単量体には可溶で、且つ得ら
れる重合体は不溶である水系有機溶剤を用いて直接トナ
ーを生成する分散重合法、又は、水溶性極性重合開始剤
の存在下で直接重合してトナーを生成するソープフリー
重合法に代表される乳化重合法や、予め１次極性乳化重
合粒子を作った後、反対電荷を有する極性粒子を加えて
会合させるヘテロ凝集法等を用い、トナーを製造するこ
とが可能である。A method for producing a polymerized toner preferably used in the fixing device of the present invention will be described. Tokiko 56
No. 13945, a method of obtaining a spherical toner by atomizing a melt-kneaded product into air using a disk or a multi-fluid nozzle, and Japanese Patent Publication No. 36-10231 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-53856. Gazette, JP-A-59-61
No. 842, a method for directly producing a toner using a suspension polymerization method, and a method for directly producing a toner using an aqueous organic solvent which is soluble in a monomer and insoluble in a polymer obtained. An emulsion polymerization method such as a dispersion polymerization method to be formed, or a soap-free polymerization method in which a toner is formed by directly polymerizing in the presence of a water-soluble polar polymerization initiator, or a method in which primary polar emulsion polymerization particles are prepared in advance. It is possible to produce a toner by using a hetero-aggregation method or the like in which polar particles having opposite charges are added and associated.
【００６９】しかしながら、上記の方法のうち、分散重
合法においては、得られるトナーが極めてシャープな粒
度分布を示すが、使用する材料の選択の幅が狭いこと
や、有機溶剤を利用する為、その廃溶剤の処理や溶剤の
引火性に関する観点から製造装置が複雑で煩雑化し易い
という問題がある。又、ソープフリー重合法に代表され
る乳化重合法は、トナーの粒度分布が比較的揃うため有
効であるが、使用した乳化剤や重合開始剤末端がトナー
粒子表面に存在したときに、環境特性を悪化させ易いと
いう問題がある。従って、本発明においては、比較的容
易に粒度分布がシャープな微粒子トナーが得られるの
で、常圧下または加圧下での懸濁重合法により製造する
こと特に好ましい。又、一旦得られた重合粒子に、更
に、単量体を吸着せしめた後、重合開始剤を用いて重合
させる、所謂シード重合方法によっても本発明に好適に
用いることのできるトナーが得られる。However, among the above-mentioned methods, in the dispersion polymerization method, the obtained toner shows an extremely sharp particle size distribution. However, since the selection range of materials to be used is narrow and an organic solvent is used, such There is a problem that the manufacturing apparatus is complicated and easily complicated from the viewpoints of waste solvent treatment and solvent flammability. Emulsion polymerization, such as soap-free polymerization, is effective because the particle size distribution of the toner is relatively uniform, but when the used emulsifier and polymerization initiator end are present on the surface of the toner particles, environmental characteristics are reduced. There is a problem that it is easily deteriorated. Accordingly, in the present invention, a fine particle toner having a sharp particle size distribution can be obtained relatively easily, and it is particularly preferable to produce the toner by a suspension polymerization method under normal pressure or under pressure. Further, a toner which can be suitably used in the present invention can also be obtained by a so-called seed polymerization method in which a monomer is further adsorbed on the obtained polymer particles and then polymerized using a polymerization initiator.
【００７０】本発明の定着装置に用いられるより好まし
いトナーは、特に直接重合法によって製造された、透過
電子顕微鏡（ＴＥＭ）を用いたトナーの断層面測定法で
測定した場合に、エステルワックスが外殻樹脂層で内包
化された、所謂コア−シェル構造を有するものが挙げら
れる。本発明で用いるトナーは、定着性の観点から、多
量のエステルワックスをトナー中に含有させる必要性が
ある為、必然的にエステルワックスを外殻樹脂中に内包
化させることが必要となる。即ち、ワックスを内包化さ
せない状態で多量のワックスを含有させたトナーでは、
粉砕工程において、特殊な凍結粉砕を利用しないと充分
な微粉砕化ができず、結果的に粒度分布の広いものしか
得られず、装置へのトナー融着も発生して甚だ好ましく
ない。又、凍結粉砕においては、装置への結露防止策の
為、装置が煩雑化したり、仮にトナーが吸湿した場合に
おいてはトナーの作業性低下を招き、更に、乾燥工程を
追加することも必要となり、製造上の問題もある。エス
テルワックスを内包化させる具体的な方法としては、例
えば、水系媒体中での材料の極性を、主要単量体よりエ
ステルワックスの方を小さく設定し、更に少量の極性の
大きな樹脂または単量体を添加させることでエステルワ
ックスを外殻樹脂で被覆し、コア−シェル構造を有する
トナーを得方法が挙げられる。A more preferable toner used in the fixing device of the present invention is an ester wax, particularly when measured by a tomographic plane measurement method of a toner produced by a direct polymerization method using a transmission electron microscope (TEM). One having a so-called core-shell structure encapsulated by a shell resin layer is exemplified. Since the toner used in the present invention needs to contain a large amount of ester wax in the toner from the viewpoint of fixability, it is necessary to include the ester wax in the outer shell resin. That is, in a toner containing a large amount of wax without encapsulating the wax,
In the pulverization step, unless a special freeze-pulverization is used, sufficient pulverization cannot be performed, and as a result, only a material having a wide particle size distribution can be obtained, and toner fusion to an apparatus occurs, which is extremely undesirable. In addition, in the freeze-pulverization, in order to prevent dew condensation on the device, the device becomes complicated, or if the toner absorbs moisture, the workability of the toner is reduced.In addition, it is necessary to add a drying process. There are also manufacturing problems. As a specific method of encapsulating the ester wax, for example, the polarity of the material in the aqueous medium, the ester wax is set smaller than the main monomer, and a small amount of a large polar resin or monomer Is added to coat the ester wax with a shell resin to obtain a toner having a core-shell structure.
【００７１】得られるトナーの粒度分布制御や粒径の制
御は、難水溶性の無機塩や保護コロイド作用をする分散
剤の種類や添加量を変える方法や、機械的装置条件であ
る、例えば、ローターの周速・パス回数・撹拌羽根形状
等の撹拌条件や容器形状、或いは水溶液中での固形分濃
度等を制御することによって行われ、本発明で使用する
所定の粒度分布及び粒径を持ったトナーが得られる。The particle size distribution and the particle size of the obtained toner can be controlled by changing the type and amount of a poorly water-soluble inorganic salt or a dispersing agent acting as a protective colloid, or by mechanical device conditions. It is performed by controlling the stirring conditions such as the peripheral speed of the rotor, the number of passes, the shape of the stirring blades, the shape of the container, and the solid content concentration in the aqueous solution, and has the predetermined particle size distribution and particle size used in the present invention. Toner is obtained.
【００７２】トナーの断層面を測定する具体的な方法と
しては、例えば、常温硬化性のエポキシ樹脂中にトナー
を充分分散させた後、温度４０℃の雰囲気中で２日間硬
化させて得られた硬化物を四三酸化ルテニウム、必要に
より四三酸化オスミウムを併用して染色を施した後、ダ
イヤモンド歯を備えたミクロトームを用いて薄片状のサ
ンプルを切り出し、透過電子顕微鏡（ＴＥＭ）を用いて
トナーの断層形態を測定する方法がある。この際に、本
発明において使用されるコア−シェル構造を有するトナ
ーを測定する場合には、用いるエステルワックスと外殻
を構成する樹脂との若干の結晶化度の違いを利用して材
料間のコントラストをつける為、四三酸化ルテニウム染
色法を用いることが好ましい。As a specific method for measuring the tomographic plane of the toner, for example, it is obtained by sufficiently dispersing the toner in an epoxy resin curable at room temperature, and then curing it in an atmosphere at a temperature of 40 ° C. for 2 days. The cured product is dyed using ruthenium tetroxide and, if necessary, osmium tetroxide, and then a flaky sample is cut out using a microtome equipped with diamond teeth, and the toner is extracted using a transmission electron microscope (TEM). There is a method to measure the fault morphology. At this time, when measuring the toner having the core-shell structure used in the present invention, the difference in crystallinity between the ester wax used and the resin constituting the outer shell is used to measure the difference between the materials. It is preferable to use a ruthenium tetroxide staining method in order to provide contrast.
【００７３】本発明で使用するトナーを、直接重合法に
よって製造し、上記した様なコア−シェル構造のトナー
を得ようとする場合においては、以下のごとき具体的な
製造方法によって製造することが可能である。先ず、単
量体中にエステルワックス、着色剤、荷電制御剤、重合
開始剤、及びその他の添加剤を加え、ホモジナイザー、
超音波分散機等によって均一に溶解または分散させた単
量体系を、分散安定剤を含有する水相中に通常の撹拌機
またはホモミキサー、ホモジナイザー等により分散させ
る。好ましくは単量体の液滴が、所望のトナー粒子のサ
イズを有するように、撹拌速度・時間を調整して造粒す
る。その後は、分散安定剤の作用により、粒子状態が維
持され、且つ粒子の沈降が防止される程度の撹拌を行え
ばよい。重合温度は４０℃以上、一般的には、５０〜９
０℃の温度に設定して重合を行う。又、重合反応後半に
昇温してもよく、更に、トナー定着時の臭いの原因等と
なる未反応の重合性単量体、副生成物等を除去するため
に、反応後半または反応終了後に、一部水系媒体を留去
してもよい。反応終了後、生成したトナー粒子を洗浄・
濾過により回収して乾燥する。上記の様な懸濁重合法に
おいては、通常、単量体系１００重量部に対して、水３
００〜３，０００重量部を分散媒として使用することが
好ましい。In the case where the toner used in the present invention is produced by a direct polymerization method to obtain a toner having a core-shell structure as described above, it is possible to produce the toner by the following specific production method. It is possible. First, an ester wax, a colorant, a charge control agent, a polymerization initiator, and other additives are added to the monomer, and a homogenizer is added.
The monomer system uniformly dissolved or dispersed by an ultrasonic disperser or the like is dispersed in an aqueous phase containing a dispersion stabilizer by a conventional stirrer, homomixer, homogenizer, or the like. Preferably, the granulation is performed by adjusting the stirring speed and time so that the monomer droplets have the desired size of the toner particles. Thereafter, stirring may be performed to such an extent that the particle state is maintained and the sedimentation of the particles is prevented by the action of the dispersion stabilizer. The polymerization temperature is 40 ° C. or higher, generally 50 to 9
The polymerization is carried out at a temperature of 0 ° C. In addition, the temperature may be raised in the latter half of the polymerization reaction, and further, in order to remove unreacted polymerizable monomers and by-products which cause odor at the time of fixing the toner, in the latter half of the reaction or after completion of the reaction. Alternatively, a part of the aqueous medium may be distilled off. After the reaction is completed, the generated toner particles are washed and
Collect by filtration and dry. In the suspension polymerization method as described above, water 3 is usually added to 100 parts by weight of the monomer system.
It is preferable to use 00 to 3,000 parts by weight as a dispersion medium.
【００７４】又、上記した様な重合法を用いて直接トナ
ーを得る場合には、重合性単量体としては、例えば、ス
チレン、ｏ−(ｍ−，ｐ−)メチルスチレン、ｍ−(ｐ−)
エチルスチレン等のスチレン系単量体；（メタ)アクリ
ル酸メチル、（メタ)アクリル酸エチル、（メタ)アクリ
ル酸プロピル、（メタ)アクリル酸ブチル、（メタ)アク
リル酸オクチル、（メタ)アクリル酸ドデシル、（メタ)
アクリル酸ステアリル、（メタ)アクリル酸ベヘニル、
（メタ)アクリル酸２−エチルヘキシル、（メタ)アクリ
ル酸ジメチルアミノエチル、（メタ)アクリル酸ジエチ
ルアミノエチル等の（メタ)アクリル酸エステル系単量
体；ブタジエン、イソプレン、シクロヘキセン、（メ
タ)アクリロニトリル、アクリル酸アミド等のエン系単
量体；等が好ましく用いられる。When a toner is directly obtained by using the above polymerization method, examples of the polymerizable monomer include styrene, o- (m-, p-) methylstyrene, and m- (p −)
Styrene monomers such as ethylstyrene; methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, octyl (meth) acrylate, (meth) acrylic acid Dodecyl, (meta)
Stearyl acrylate, behenyl (meth) acrylate,
(Meth) acrylate monomers such as 2-ethylhexyl (meth) acrylate, dimethylaminoethyl (meth) acrylate, and diethylaminoethyl (meth) acrylate; butadiene, isoprene, cyclohexene, (meth) acrylonitrile, and acrylic Ene-based monomers such as acid amides; and the like are preferably used.
【００７５】又、本発明においては、重合性単量体を有
する単量体系中に、極性重合体或いは極性共重合体の如
き極性樹脂を含有させて重合することが好ましい。この
際に使用することのできる、極性重合体或いは極性共重
合体を以下に例示する。例えば、メタクリル酸ジメチル
アミノエチル、メタクリル酸ジエチルアミノエチル等の
含窒素単量体の重合体もしくはスチレン−不飽和カルボ
ン酸エステル等との共重合体、アクリロニトリル等のニ
トリル系単量体、塩化ビニル等の含ハロゲン系単量体、
アクリル酸、メタクリル酸等の不飽和カルボン酸、その
他、不飽和二塩基酸、不飽和二塩基酸無水物、ニトロ系
単量体等の重合体、もしくはスチレン系単量体等との共
重合体、ポリエステル、エポキシ樹脂単量体等が挙げら
れる。より好ましいものとしては、スチレンと（メタ）
アクリル酸の共重合体、マレイン酸共重合体、飽和ポリ
エステル樹脂、エポキシ樹脂が挙げられる。In the present invention, it is preferable to polymerize a monomer system having a polymerizable monomer by including a polar resin such as a polar polymer or a polar copolymer. The polar polymer or polar copolymer that can be used at this time is exemplified below. For example, dimethylaminoethyl methacrylate, a polymer of a nitrogen-containing monomer such as diethylaminoethyl methacrylate or a copolymer with a styrene-unsaturated carboxylic acid ester, a nitrile monomer such as acrylonitrile, a vinyl chloride, etc. Halogen-containing monomers,
Unsaturated carboxylic acids such as acrylic acid and methacrylic acid, and other polymers such as unsaturated dibasic acids, unsaturated dibasic acid anhydrides, nitro monomers, and copolymers with styrene monomers , Polyester, epoxy resin monomers and the like. More preferred are styrene and (meth)
Acrylic acid copolymer, maleic acid copolymer, saturated polyester resin and epoxy resin are exemplified.
【００７６】又、直接重合法によって製造する場合に使
用される重合開始剤としては、例えば、２,２’−アゾ
ビス−(２,４−ジメチルバレロニトリル)、２,２’−ア
ゾビスイソブチロニトリル、１,１’−アゾビス(シクロ
ヘキサン−１−カルボニトリル)、２,２’−アゾビス−
４−メトキシ−２,４−ジメチルバレロニトリル、アゾ
ビスイソブチロニトリル等のアゾ系またはジアゾ系重合
開始剤、ベンゾイルペルオキシド、メチルエチルケトン
ペルオキシド、ジイソプロピルオキシカーボネート、ク
メンヒドロペルオキシド、ｔ−ブチルヒドロペルオキシ
ド、ジ−ｔ−ブチルペルオキシド、ジクミルペルオキシ
ド、２，４−ジクロロベンゾイルペルオキシド、ラウロ
イルペルオキシド、２，２−ビス（４，４−ｔ−ブチル
ペルオキシシクロヘキシル）プロパン、トリス−（ｔ−
ブチルペルオキシ）トリアジン等の過酸化物系重合開始
剤や過酸化物を側鎖に有する高分子重合開始剤、過硫酸
カリウム、過硫酸アンモニウム等の過硫酸塩、過酸化水
素等が挙げられる。Examples of the polymerization initiator used in the production by the direct polymerization method include 2,2′-azobis- (2,4-dimethylvaleronitrile) and 2,2′-azobisisobutyric acid. Lonitrile, 1,1'-azobis (cyclohexane-1-carbonitrile), 2,2'-azobis-
Azo or diazo polymerization initiators such as 4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile and azobisisobutyronitrile, benzoyl peroxide, methyl ethyl ketone peroxide, diisopropyloxy carbonate, cumene hydroperoxide, t-butyl hydroperoxide, -T-butyl peroxide, dicumyl peroxide, 2,4-dichlorobenzoyl peroxide, lauroyl peroxide, 2,2-bis (4,4-t-butylperoxycyclohexyl) propane, tris- (t-
Examples include peroxide-based polymerization initiators such as butylperoxy) triazine, high-molecular-weight polymerization initiators having a peroxide in a side chain, persulfates such as potassium persulfate and ammonium persulfate, and hydrogen peroxide.
【００７７】これらの重合開始剤の添加量としては、重
合性単量体に対して、０．５〜２０重量部の範囲で添加
することが好ましく、重合開始剤は単独でまたは併用し
て用いてもよい。又、分子量をコントロールするため
に、公知の架橋剤、連鎖移動剤を添加してもよく、添加
量としては、好ましくは０．００１〜１５重量部の範囲
とすることがよい。The amount of the polymerization initiator to be added is preferably in the range of 0.5 to 20 parts by weight with respect to the polymerizable monomer, and the polymerization initiator may be used alone or in combination. You may. In order to control the molecular weight, known crosslinking agents and chain transfer agents may be added, and the addition amount is preferably in the range of 0.001 to 15 parts by weight.
【００７８】本発明において使用する重合法トナーを、
乳化重合、分散重合、懸濁重合、シード重合、ヘテロ凝
集法を用いる重合法等によって製造する際には、使用す
る分散媒中に、いずれか適当な安定化剤を用いる。この
様な安定化剤としては、例えば、無機化合物として、リ
ン酸カルシウム、リン酸マグネシウム、リン酸アルミニ
ウム、リン酸亜鉛、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウ
ム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化ア
ルミニウム、メタケイ酸カルシウム、硫酸カルシウム、
硫酸バリウム、ベントナイト、シリカ、アルミナ等が挙
げられ、又、有機化合物として、ポリビニルアルコー
ル、ゼラチン、メチルセルロース、メチルヒドロキシプ
ロピルセルロース、エチルセルロース、カルボキシメチ
ルセルロースのナトリウム塩、ポリアクリル酸及びその
塩、デンプン、ポリアクリルアミド、ポリエチレンオキ
シド、ポリ（ハイドロオキシステアリン酸−ｇ−メタク
リル酸メチル−ｅｕ−メタクリル酸）共重合体やノニオ
ン系或いはイオン系界面活性剤等が挙げられる。The polymerization toner used in the present invention is
When manufacturing by emulsion polymerization, dispersion polymerization, suspension polymerization, seed polymerization, polymerization using a heteroaggregation method, or the like, any suitable stabilizer is used in the dispersion medium used. Examples of such a stabilizer include, as inorganic compounds, calcium phosphate, magnesium phosphate, aluminum phosphate, zinc phosphate, calcium carbonate, magnesium carbonate, calcium hydroxide, magnesium hydroxide, aluminum hydroxide, and calcium metasilicate. , Calcium sulfate,
Barium sulfate, bentonite, silica, alumina and the like, and as organic compounds, polyvinyl alcohol, gelatin, methyl cellulose, methyl hydroxypropyl cellulose, ethyl cellulose, sodium salt of carboxymethyl cellulose, polyacrylic acid and salts thereof, starch, polyacrylamide , Polyethylene oxide, poly (hydroxystearic acid-g-methyl methacrylate-eu-methacrylic acid) copolymer, and nonionic or ionic surfactants.
【００７９】又、乳化重合法及びヘテロ凝集法の場合に
は、安定化剤として、アニオン系界面活性剤、カチオン
系界面活性剤、両性イオン界面活性剤及びノニオン系界
面活性剤が使用される。これらの安定化剤は重合性単量
体１００重量部に対して、好ましくは０．２〜３０重量
部の範囲で使用するとよい。無機化合物を安定化剤とし
て用いる場合には、市販のものをそのまま用いてもよい
が、細かい粒子を得るために、分散媒中にて無機化合物
を生成させてもよい。In the case of the emulsion polymerization method and the hetero-aggregation method, anionic surfactants, cationic surfactants, amphoteric surfactants and nonionic surfactants are used as stabilizers. These stabilizers are preferably used in the range of 0.2 to 30 parts by weight based on 100 parts by weight of the polymerizable monomer. When an inorganic compound is used as a stabilizer, a commercially available one may be used as it is, but in order to obtain fine particles, the inorganic compound may be generated in a dispersion medium.
【００８０】又、これら安定化剤の微細な分散のため
に、界面活性剤を０．００１〜０．１重量部の範囲で使
用してもよい。これは、上記分散安定化剤の初期の作用
を促進させるものであり、その具体例としては、ドデシ
ルベンゼン硫酸ナトリウム、テトラデシル硫酸ナトリウ
ム、ペンタデシル硫酸ナトリウム、オクチル硫酸ナトリ
ウム、オレイン酸ナトリウム、ラウリル酸ナトリウム、
ステアリン酸カリウム、オレイン酸カルシウム等が挙げ
られる。In order to finely disperse these stabilizers, a surfactant may be used in the range of 0.001 to 0.1 parts by weight. This promotes the initial action of the dispersion stabilizer, and specific examples thereof include sodium dodecylbenzene sulfate, sodium tetradecyl sulfate, sodium pentadecyl sulfate, sodium octyl sulfate, sodium oleate, sodium laurate,
Potassium stearate, calcium oleate and the like can be mentioned.
【００８１】又、本発明において用いられる重合法トナ
ー中に含有させる着色剤としては、着色剤の持つ重合阻
害性や水相移行性に注意を払う必要があり、前記したよ
うな着色剤を表面改質、例えば、重合阻害のない疎水化
処理を施すことが好ましい。特に、染料系やカーボンブ
ラックを用いる場合には、重合阻害性を有していること
が多いので、使用の際に注意を要する。染料系を表面処
理する好ましい方法としては、例えば、これら染料等の
存在下に、重合性単量体を予め重合させる方法が挙げら
れ、得られた着色重合体を単量体系に添加する。又、カ
ーボンブラックについては、上記染料と同様の処理の
他、カーボンブラックの表面官能基と反応する物質、例
えば、ポリオルガノシロキサン等で処理を行ってもよ
い。As for the colorant contained in the polymerization toner used in the present invention, it is necessary to pay attention to the polymerization inhibitory property and the water phase migration property of the colorant. It is preferable to perform a modification, for example, a hydrophobic treatment without inhibiting polymerization. In particular, when a dye or carbon black is used, it often has polymerization inhibitory properties, and therefore, care must be taken when using it. As a preferable method of surface-treating the dye system, for example, a method of pre-polymerizing a polymerizable monomer in the presence of these dyes and the like is mentioned, and the obtained colored polymer is added to the monomer system. The carbon black may be treated with a substance that reacts with the surface functional group of the carbon black, for example, a polyorganosiloxane, in addition to the treatment similar to the above-described dye.
【００８２】以下、上記した様なワックスが含有されて
いるトナーを用いた場合に、良好な定着が行える本発明
の定着装置の構成について説明する。即ち、本発明の定
着装置は、定着ローラーの如き加熱定着部材（以下、単
に定着ローラと呼ぶ）の最外表面上に下記に述べる様な
特定の耐熱離型層が設けられている為、上記した様なワ
ックスを有するトナーを使用した場合にも、定着ローラ
に付着したトナー中のワックスが定着ローラー上ではじ
かれることがなく離型材として有効に機能し、トナーの
結着樹脂等が定着ローラー上にオフセットしたり、定着
ローラーへの被記録材の巻き付きが生じたりすることが
ない。以下、定着ローラー上に設ける特定の耐熱性離型
層（以下、単に「離型層」と記す）について説明する。Hereinafter, a description will be given of the structure of the fixing device of the present invention which can perform satisfactory fixing when the toner containing the wax as described above is used. That is, in the fixing device of the present invention, a specific heat-resistant release layer as described below is provided on the outermost surface of a heat fixing member such as a fixing roller (hereinafter, simply referred to as a fixing roller). Even when a toner having such a wax is used, the wax in the toner adhered to the fixing roller functions effectively as a release material without being repelled on the fixing roller, and the binder resin of the toner is fixed to the fixing roller. There is no offset upward or the recording material wraps around the fixing roller. Hereinafter, a specific heat-resistant release layer provided on the fixing roller (hereinafter, simply referred to as a “release layer”) will be described.
【００８３】先ず、本発明の定着装置においては、定着
ローラの如き加熱定着部材の最外表面上に設ける離型層
を、フッ素ゴムと、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共重合体との混合物で形成
し、且つ離型層の水に対する接触角が８０°〜１０３°
の範囲内となる様に調整することを特徴とする。即ち、
本発明においては、加熱定着部材の表面に、フッ素ゴム
と、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビ
ニルエーテル共重合体の混合物によって離型層が形成さ
れている為、離型層の耐熱性に優れ、連続使用温度が１
５０℃を超えても使用可能である。又、その離型層の水
に対する接触角は、８０°〜１０３°となる様に調整さ
れている為、トナー中から出て離型層側に付着したワッ
クスが、離型層上ではじかれることがない為、直接、ト
ナーの樹脂等が離型層に触れてしまい、オフセットした
り、ホットメルト接着剤のように機能して定着ローラに
被記録材が巻きつくといったことが生じない。First, in the fixing device of the present invention, a release layer provided on the outermost surface of a heat-fixing member such as a fixing roller is made of a mixture of a fluoro rubber and a tetrafluoroethylene-perfluoroalkylvinyl ether copolymer. And the contact angle of the release layer with water is 80 ° to 103 °.
It is characterized in that it is adjusted so as to be within the range. That is,
In the present invention, on the surface of the heat fixing member, since a release layer is formed by a mixture of a fluororubber and a tetrafluoroethylene-perfluoroalkylvinyl ether copolymer, the release layer is excellent in heat resistance and continuous. Operating temperature is 1
It can be used even if it exceeds 50 ° C. Further, the contact angle of the release layer with water is adjusted to be 80 ° to 103 °, so that wax coming out of the toner and adhering to the release layer side is repelled on the release layer. As a result, there is no possibility that the toner resin or the like directly touches the release layer, causing offset or functioning like a hot melt adhesive to wind the recording material around the fixing roller.
【００８４】この水に対する接触角が、８０°未満にな
ると濡れ過ぎるため、トナー樹脂自身の接着力が急激に
増大してワックスによる付着防止効果を上回り、トナー
全体が離型層側に移行し、定着不良を生じる。又、１０
３°を超えて接触角が大きくなると、ワックスが含有さ
れているトナーを用いた場合に、部分的には、離型層側
とトナーの樹脂等にワックスが付着する形で、シリコー
ンゴム上に離型剤として付与している従来のシリコーン
オイルと同様の機能を発揮するが、離型層側に付着した
ワックスは大部分はじかれてしまい、ワックスが機能し
得ずに、良好な定着が行えなくなる。尚、本発明におけ
る接触角の測定は、加熱定着部材の表層材料の薄片を形
成（約５ｍｍ厚）し、協和界面科学社製のＣＡ−Ｘ型で
液滴法によって測定した。When the contact angle with water is less than 80 °, the toner becomes too wet, so that the adhesive force of the toner resin itself sharply increases and exceeds the adhesion preventing effect of the wax, and the whole toner moves to the release layer side. Poor fixing results. Also, 10
When the contact angle is larger than 3 °, when the wax-containing toner is used, the wax partially adheres to the silicone rubber in a form in which the wax adheres to the release layer side and the resin of the toner. Exhibits the same function as the conventional silicone oil provided as a release agent, but most of the wax adhering to the release layer is repelled, preventing the wax from functioning and achieving good fixing. Disappears. The measurement of the contact angle in the present invention was carried out by forming a thin piece (about 5 mm thick) of the surface layer material of the heat-fixing member and measuring it by a drop method using a CA-X type manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.
【００８５】以下、本発明の定着装置において使用され
る定着ローラの表面の離型層の形成材料について説明す
る。該離型層は、フッ素ゴムと、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共重合体（以
下、ＰＦＡと略す）との混合物によって形成される。フ
ッ素ゴムとＰＦＡとの混合物は、モールディングパウダ
ーと呼ばれる原料粉末を個々に作製し、これら混合して
作成する。本発明の定着装置を構成する定着ローラの如
き加熱定着部材表面の離型層の形成方法としては、得ら
れた混合粉を用いて、ラム押し出し成型、或いは押し出
し助剤に有機溶剤を混ぜて押し出すペースト押し出し成
型によってチューブ形状に成型する方法等がある。この
際、チューブの膜厚は、１０〜１５０μｍの範囲とする
のが好ましい。これらの成形方法によって離型層を形成
する場合には、粒子径１００〜３００μｍの混合粉の粉
末を使用し、成型温度は、用いるフッ素ゴムの耐熱温度
によって３００〜４００℃の範囲内で適宜に設定する。
又、成型圧力としては、１００〜３５０ｋｇｆ／ｃｍ2
の範囲とする。尚、成型歪が大きい場合には、１２０〜
２５０℃でアニール処理を行うとよい。又、ペースト押
し出し成型に使用する有機溶剤としては、例えば、ソル
ベントナフサやホワイトオイル等の有機溶剤を、１５〜
２５ｗｔ％の範囲で使用することが好ましい。The material for forming the release layer on the surface of the fixing roller used in the fixing device of the present invention will be described below. The release layer is formed of a mixture of a fluororubber and a tetrafluoroethylene-perfluoroalkylvinyl ether copolymer (hereinafter abbreviated as PFA). A mixture of fluororubber and PFA is prepared by individually preparing raw material powders called molding powders and mixing these. As a method of forming a release layer on the surface of a heat-fixing member such as a fixing roller constituting the fixing device of the present invention, ram extrusion molding is performed by using the obtained mixed powder, or extrusion is performed by mixing an organic solvent with an extrusion aid. There is a method of molding into a tube shape by paste extrusion molding. At this time, the thickness of the tube is preferably in the range of 10 to 150 μm. When the release layer is formed by these molding methods, a powder of a mixed powder having a particle diameter of 100 to 300 μm is used, and the molding temperature is appropriately set within a range of 300 to 400 ° C. depending on the heat resistant temperature of the fluororubber to be used. Set.
The molding pressure is 100 to 350 kgf / cm 2.
Range. In addition, when molding distortion is large, 120-
Annealing may be performed at 250 ° C. Further, as the organic solvent used for the paste extrusion molding, for example, an organic solvent such as solvent naphtha or white oil, 15 to 15
It is preferable to use it in the range of 25 wt%.
【００８６】本発明において用いられるフッ素ゴムとし
ては、例えば、表１に示した化合物１〜６が挙げられ
る。The fluororubber used in the present invention includes, for example, compounds 1 to 6 shown in Table 1.
【００８７】[0087]
【表１】 表１：本発明で使用可能なフッ素ゴムの一覧 [Table 1] Table 1: List of fluororubbers usable in the present invention
【００８８】上記の様にして定着ローラー上に形成され
る離型層の水に対する接触角を、８０°〜１０３°の範
囲内に調整する方法としては、離型層の形成材料である
ＰＦＡとフッ素ゴムとの混合比を変化させ、水に対する
接触角を制御する方法がある。本発明において、接触角
を、８０°〜１０３°の範囲内に調整する具体的な方法
としては、ＰＦＡとフッ素ゴムとの混合比を、好ましく
は、ＰＦＡ：フッ素ゴム＝６：４、より好ましくは、Ｐ
ＦＡ：フッ素ゴム＝７：３とし、これらの混合粉を用い
て離型層を成形すればよい。The method of adjusting the contact angle of water of the release layer formed on the fixing roller as described above within the range of 80 ° to 103 ° includes PFA, which is a material for forming the release layer, There is a method of controlling a contact angle with water by changing a mixing ratio with fluororubber. In the present invention, as a specific method for adjusting the contact angle within the range of 80 ° to 103 °, the mixing ratio of PFA and fluororubber is preferably set to PFA: fluororubber = 6: 4, more preferably. Is P
FA: fluororubber = 7: 3, and a release layer may be formed using these mixed powders.
【００８９】次に、本発明の定着装置のに好適な例につ
いて説明する。図１に加熱ローラ方式の定着装置の一例
の概略図を示した。当該装置は、図１に示す様に、内部
にヒータ１０１ｅ等の加熱手段を有する円筒状の加熱ロ
ーラー１０１がある。該加熱ローラー１０１は、定着時
にあたって時計方向に回転する。１０２は、円筒形状の
圧接部材である加圧回転体としての圧着ローラーであ
り、定着にあたって上記の加熱ローラー１０１に圧接し
ながら反時計方向に回転する。未定着トナーＴがトナー
像として表面に付着している被加熱材としての被記録材
Ｐは、搬送ベルト１０３によって図の右方より搬送さ
れ、上記の加熱ローラー１０１と圧着ローラー１０２と
の間で押圧・加熱されることによって、未定着トナーＴ
が被記録材Ｐ上に定着して左方に排出される。Next, a preferred example of the fixing device of the present invention will be described. FIG. 1 shows a schematic diagram of an example of a heating roller type fixing device. The apparatus has a cylindrical heating roller 101 having a heating means such as a heater 101e inside as shown in FIG. The heating roller 101 rotates clockwise during fixing. Reference numeral 102 denotes a pressure roller serving as a pressure rotator, which is a cylindrical pressure contact member, and rotates counterclockwise while being pressed against the heating roller 101 during fixing. A recording material P as a heating material to which the unfixed toner T adheres as a toner image to the surface is conveyed from the right side of the drawing by a conveyance belt 103, and is moved between the heating roller 101 and the pressure roller 102. By being pressed and heated, the unfixed toner T
Is fixed on the recording material P and discharged to the left.
【００９０】図中の１０４ａ及び１０４ｂは、加熱ロー
ラー１０１または圧着ローラー１０２に被記録材Ｐが巻
き付き、被記録材Ｐの搬送不良を起こさない様にするた
めの分離に用いられる分離爪である。又、１０６は適度
の粘性を有したシリコーンオイル等の離型剤を含浸させ
たフェルト状のオイルパッドであり、１０５はブラシ状
繊維を円筒状に植設したクリーニングローラーである。
クリーニングローラー１０５は回転して加熱ローラー１
０１の周面に付着したトナー残滓を除去すると共に、離
型剤を加熱ローラー１０１の表面に適当に供給する。本
発明の定着装置においては、この様に別途オイルを供給
する定着手段であっても勿論よいが、別途オイルを供給
しない構成の定着手段であってもよい。この場合にはオ
イルパッド１０６及びクリーニングローラー１０５は必
要ではない。Reference numerals 104a and 104b denote separation claws used for separation in order to prevent the recording material P from being wound around the heating roller 101 or the pressure roller 102 and causing a conveyance failure of the recording material P. Reference numeral 106 denotes a felt-like oil pad impregnated with a release agent such as silicone oil having appropriate viscosity, and reference numeral 105 denotes a cleaning roller in which brush-like fibers are implanted in a cylindrical shape.
The cleaning roller 105 rotates to rotate the heating roller 1.
In addition to removing the toner residue adhered to the peripheral surface of the heating roller 101, the release agent is appropriately supplied to the surface of the heating roller 101. The fixing device of the present invention may be a fixing unit that separately supplies oil as described above, or may be a fixing unit that does not separately supply oil. In this case, the oil pad 106 and the cleaning roller 105 are not necessary.
【００９１】本発明の定着装置においては、上記の加熱
定着部材としての加熱ローラー１０１に加えて、更に圧
着ローラー１０２の表面にも特定の離型層が形成されて
いることが両面定着を行う際に好ましい。上記の定着装
置では、図１に示す様に、加熱ローラー１０１と圧着ロ
ーラー１０２とが、芯金１０１ａ及び１０２ａ、該芯金
１０１ａ及び１０２ａ上に夫々形成された弾性層１０１
ｂ及び１０２ｂ、該弾性層１０１ｂ及び１０２ｂ上に形
成されたフッ素ゴム層１０１ｃ及び１０２ｃ、該フッ素
ゴム層１０１ｃ及び１０２ｃ上に最外表面層として形成
された、特定の接着角を有し、且つフッ素ゴムと、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
テル共重合体との混合物とによって形成された離型層１
０１ｄ及び１０２ｄとを有している。芯金１０１ａ及び
１０２ａの構成材料としては、従来公知の材料を用いる
ことができ、特に限定されるものではない。例えば、ア
ルミニウム、銅等或いはこれらの合金等が挙げられる。In the fixing device of the present invention, in addition to the heating roller 101 as the above-mentioned heating fixing member, a specific release layer is also formed on the surface of the pressure roller 102 when performing double-side fixing. Preferred. In the fixing device described above, as shown in FIG. 1, a heating roller 101 and a pressure roller 102 are composed of metal cores 101a and 102a, and elastic layers 101 formed on the metal cores 101a and 102a, respectively.
b and 102b, fluoro rubber layers 101c and 102c formed on the elastic layers 101b and 102b, and a specific adhesion angle formed on the fluoro rubber layers 101c and 102c as the outermost surface layer, and Release layer 1 formed of rubber and a mixture of a tetrafluoroethylene-perfluoroalkylvinyl ether copolymer
01d and 102d. As a constituent material of the cores 101a and 102a, conventionally known materials can be used, and there is no particular limitation. For example, aluminum, copper, or an alloy thereof may be used.
【００９２】次に、本発明の定着装置の別の好適な例に
ついて説明する。図２に示した例は、フィルム加熱方式
の加熱装置（画像加熱定着装置）の概略図である。フィ
ルム加熱方式の加熱装置は、上記した熱ローラー方式等
の定着装置との対比において、下記に挙げる利点があり
効果的なものである。 （１）フィルム加熱方式の加熱装置では、加熱体とし
て、低熱容量の線状加熱体をフィルム状の薄膜とした低
熱容量のものを用いることができる為、省電力化・ウェ
イトタイム短縮化（クイックスタート性）が可能にな
り、又、本機内の昇温を抑えることも出来る。 （２）フィルム加熱方式の加熱装置にあっては、定着点
と分離点とを別に設定できるため、オフセットを有効に
防止することが出来る。その他、他の方式装置の種々の
欠点を解決できる。Next, another preferred example of the fixing device of the present invention will be described. The example shown in FIG. 2 is a schematic diagram of a film heating type heating device (image heating fixing device). The heating device of the film heating system has the following advantages and is effective in comparison with the above-described fixing device of the heat roller system and the like. (1) In the heating apparatus of the film heating type, since a low-heat-capacity linear heating element having a low-heat-capacity thin film-like thin film can be used as the heating element, it is possible to reduce power consumption and shorten the wait time (quick time). Startability) is possible, and the temperature rise in the machine can be suppressed. (2) In a film heating type heating device, since the fixing point and the separation point can be set separately, offset can be effectively prevented. In addition, various disadvantages of other system devices can be solved.
【００９３】図２中、６は支持体に固定支持された加熱
体（セラミックヒータ）であるが、図２に示した装置で
は、この加熱体６に耐熱性フィルム（定着フィルム）１
を加圧回転体としての加圧ローラー２で密着させて摺動
搬送させる。そして、耐熱性フィルム１を挟んで加熱体
６と加圧ローラー２とで形成される圧接ニップ部（定着
ニップ部）Ｎの耐熱性フィルム１と加圧ローラー２との
間に、被加熱材としての画像を定着すべき被記録材Ｐを
導入し、耐熱性フィルム１と共に圧接ニップ部Ｎを挟持
されながら搬送させることによって、加熱体６の熱を耐
熱性フィルム１を介して被記録材Ｐの表面に付与して、
被記録材Ｐ上の未定着顕画像（トナー画像）Ｔを被記録
材Ｐ面に加熱定着させる。即ち、被記録材Ｐ上に担持さ
れている未定着のトナー像は、このトナー像と圧接して
いる加熱定着部材としての定着フィルム１によって被記
録材Ｐ上に定着される。圧接ニップ部Ｎを通過した被記
録材Ｐは、フィルム１の面から分離されて、図の左方へ
と搬送される。耐熱性フィルム１に当接されている６は
フェルト状のパッドであり、図２に示した装置では、該
パッド６により耐熱性フィルム１に別途オイルが供給さ
れている。In FIG. 2, reference numeral 6 denotes a heater (ceramic heater) fixedly supported by a support. In the apparatus shown in FIG. 2, a heat-resistant film (fixing film) 1 is provided on the heater 6.
Are brought into close contact with a pressure roller 2 as a pressure rotating body and slid and transported. Then, as a material to be heated, between the heat-resistant film 1 and the pressure roller 2 in the press-contact nip portion (fixing nip portion) N formed by the heating element 6 and the pressure roller 2 with the heat-resistant film 1 interposed therebetween. The recording material P on which the image is to be fixed is introduced, and is conveyed while sandwiching the press-contact nip portion N together with the heat-resistant film 1 so that the heat of the heating body 6 is transferred to the recording material P via the heat-resistant film 1. On the surface,
The unfixed visible image (toner image) T on the recording material P is heated and fixed on the surface of the recording material P. That is, the unfixed toner image carried on the recording material P is fixed on the recording material P by the fixing film 1 serving as a heat fixing member that is in pressure contact with the toner image. The recording material P that has passed through the pressure nip N is separated from the surface of the film 1 and transported to the left in the drawing. Reference numeral 6 in contact with the heat-resistant film 1 denotes a felt-like pad. In the apparatus shown in FIG. 2, oil is separately supplied to the heat-resistant film 1 by the pad 6.
【００９４】上記の様な構成を有する定着装置において
は、別途シリコーンオイルの如き離型剤を供給しないこ
とが、定着後の被記録材のベタツキ防止の点で好ましい
が、定着後の被記録材のベタツキが問題にならない程度
の量の離型剤であれば、図２で示した様に、定着手段
と、被記録材上にある未定着のトナー画像との間の定着
部に離型剤を供給しながら加熱定着することも可能であ
る。In the fixing device having the above configuration, it is preferable not to separately supply a release agent such as silicone oil from the viewpoint of preventing the recording material from sticking after fixing. If the amount of the release agent is such that stickiness does not become a problem, as shown in FIG. 2, the release agent is applied to the fixing portion between the fixing means and the unfixed toner image on the recording material. And fixing while heating.
【００９５】図２に示した定着装置の加熱体６は、耐熱
性フィルム１もしくは被加熱材としての被記録材Ｐの搬
送方向ａに対して、直角方向を長手とする細長の耐熱性
・絶縁性・良熱伝導性の基板７、該基板７の表面側の短
手方向中央部に基板長手に沿って形成具備させた抵抗発
熱体５、抵抗発熱体５の長手両端部の給電用電極（不図
示）、抵抗発熱体を形成した加熱体表面を保護させた耐
熱性オーバーコート層８、基板裏面側に具備させた加熱
体温度を検知するサーミスタ等の検温素子４等からなる
全体に低熱容量の線状加熱体である。The heating element 6 of the fixing device shown in FIG. 2 is an elongated heat-resistant / insulating material whose longitudinal direction is perpendicular to the transport direction a of the heat-resistant film 1 or the recording material P as the material to be heated. Substrate 7 having good thermal conductivity, a resistance heating element 5 formed along the longitudinal direction of the substrate at the center in the short side of the surface of the substrate 7, and power supply electrodes at both longitudinal ends of the resistance heating element 5 ( (Not shown), a heat-resistant overcoat layer 8 that protects the surface of the heating element on which the resistance heating element is formed, a temperature detecting element 4 such as a thermistor provided on the back side of the substrate for detecting the temperature of the heating element, and the like. Is a linear heating element.
【００９６】図２に示した装置では、この加熱体６を、
抵抗発熱体５を形成具備させた表面側を下向きに露呈さ
せ、剛性で断熱性を有するヒーター支持体（不図示）に
接着保持させて固定配設してある。加熱体６は、抵抗発
熱体５の両端部電極に対する給電により、該抵抗発熱体
５が長手全長に渡って発熱することで昇温し、その昇温
状態が検温素子４で検知され、その検知温度が温度制御
回路（不図示）へとフィードバックされて、加熱体の温
度が所定の温度に維持されるように抵抗発熱体５への通
電が制御される。即ち、定着時に、この検温素子（サー
ミスタ）４の検知出力が一定となるように抵抗発熱体５
への通電が制御される。尚、加熱体６としては、上記で
説明したセラミックヒーターに変えて、交番磁場注入に
よる加熱装置を使用してもよい。In the apparatus shown in FIG. 2, this heating element 6 is
The surface side on which the resistance heating element 5 is formed is exposed downward, and is fixedly disposed by being adhered and held to a rigid and heat insulating heater support (not shown). The temperature of the heating element 6 is increased by the power supply to both end electrodes of the resistance heating element 5 and the resistance heating element 5 generates heat over its entire length, and the temperature rising state is detected by the temperature detection element 4. The temperature is fed back to a temperature control circuit (not shown), and the energization of the resistance heating element 5 is controlled so that the temperature of the heating element is maintained at a predetermined temperature. That is, at the time of fixing, the resistance heating element 5 is controlled so that the detection output of the temperature detecting element (thermistor) 4 becomes constant.
Is controlled. Note that, instead of the ceramic heater described above, a heating device using alternating magnetic field injection may be used as the heating element 6.
【００９７】図２に示した装置では、耐熱性フィルム１
を、エンドレスベルト状のものにして、それを懸回張設
させたローラの１つを駆動ローラにして、該駆動ローラ
とフィルム内周面との摩擦力により回転搬送させてい
る。これ以外の耐熱性フィルム１の搬送方法としては、
例えば、加圧ローラ２を駆動ローラとし、もしくは加圧
ローラ２以外にフィルム外面に当接させた駆動ローラと
フィルム外周面との摩擦力により回転搬送させる構成の
もの、或いは、耐熱性フィルム１をロール巻の長尺フィ
ルムにして、これを繰り出し搬送させる構成のものもあ
る。[0097] In the apparatus shown in FIG.
Is made into an endless belt shape, and one of the rollers stretched around the endless belt is used as a driving roller, and the film is rotated and conveyed by a frictional force between the driving roller and the inner peripheral surface of the film. Other methods of transporting the heat-resistant film 1 include:
For example, a configuration in which the pressure roller 2 is a drive roller, a configuration in which a roller other than the pressure roller 2 is rotated and conveyed by a frictional force between a drive roller brought into contact with the outer surface of the film, and the heat-resistant film 1, There is also a configuration in which a roll-wound long film is formed and fed out and conveyed.
【００９８】又、図２に示した装置では、耐熱性フィル
ム１の最外表面層には、フッ素ゴムと、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共重合
体との混合物によって形成された離型層が設けられてい
る。更に、図２に示した装置の加圧回転体としての加圧
ローラ２は、図１に示した装置の圧着ローラ１０２と同
様の構成を有し、金属芯金２ａと、シリコーンゴム等の
離型性のよい耐熱ゴム層２ｂよりなるソリッド（充実肉
質）の弾性ローラであるが、該耐熱ゴム層２ｂの上の最
外表面層に、特定の接着角を有するフッ素系樹脂層に、
フッ素ゴムと、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共重合体との混合物によって形
成された離型層が設けられている。この様な構成を有す
る加圧ローラ２は、不図示の軸受手段・付勢手段により
所定の押圧力を持ってフィルム１を狭ませて、先に説明
した加熱体６の表面に圧接させて配設してある。尚、こ
の加圧ローラ２をフィルム駆動ローラとする場合は、こ
の加圧ローラ２に不図示の駆動手段から回転力が伝達さ
れて矢示の反時計方向に回転駆動される。Further, in the apparatus shown in FIG. 2, the outermost surface layer of the heat-resistant film 1 has a release layer formed of a mixture of fluororubber and a tetrafluoroethylene-perfluoroalkylvinyl ether copolymer. Is provided. Further, the pressure roller 2 as a pressure rotating body of the device shown in FIG. 2 has the same configuration as the pressure roller 102 of the device shown in FIG. 1, and separates the metal core 2a from the silicone rubber or the like. Although it is a solid (solid flesh) elastic roller composed of the heat-resistant rubber layer 2b having good moldability, the outermost surface layer on the heat-resistant rubber layer 2b includes a fluorine-based resin layer having a specific adhesion angle,
A release layer formed of a mixture of a fluororubber and a tetrafluoroethylene-perfluoroalkylvinyl ether copolymer is provided. The pressure roller 2 having such a configuration is arranged such that the film 1 is narrowed with a predetermined pressing force by bearing means and biasing means (not shown) and is brought into pressure contact with the surface of the heating element 6 described above. It is set up. When the pressure roller 2 is a film driving roller, a rotational force is transmitted to the pressure roller 2 from a driving unit (not shown), and the pressure roller 2 is driven to rotate counterclockwise as indicated by an arrow.
【００９９】本発明の定着装置の別の好ましい態様とし
ては、自己発熱した耐熱性フィルム又はベルト部材と加
圧部材とが対面している圧接ニップ部に被加熱材を狭持
搬送させることでトナー像を加熱定着する定着装置が挙
げられる。例えば、この様な定着装置としては、導電層
を有する特定の接着角を有するフッ素系樹脂層に、フッ
素ゴムと、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共重合体との混合物によって形成さ
れた離型層が、最外表面層として設けられている耐熱性
フィルム又はベルト部材と、上記導電層に磁場を入れる
ことで渦電流を発生させて上記耐熱性フィルム又はベル
ト部材を発熱させるための交番磁場発生手段とを有する
定着装置が挙げられる。In another preferred embodiment of the fixing device of the present invention, a toner to be heated is held and conveyed to a press-contact nip portion where a self-heating heat-resistant film or a belt member and a pressing member face each other. There is a fixing device that heats and fixes an image. For example, as such a fixing device, a release mold formed by a mixture of a fluororubber and a tetrafluoroethylene-perfluoroalkylvinyl ether copolymer on a fluororesin layer having a specific adhesion angle having a conductive layer. The layer has a heat-resistant film or belt member provided as an outermost surface layer, and an alternating magnetic field for generating an eddy current by applying a magnetic field to the conductive layer to generate heat in the heat-resistant film or belt member. And a fixing device having the following means.
【０１００】以下、上記した図１の加熱ローラー１０
１、圧着ローラ１０２、及び図２に示した加圧ローラ２
の詳細について、図１に示した加熱ローラ１０１を例に
とって更に詳しく説明する。 ａ）芯金１０１ａの上に設ける基層としての弾性層１０
１ｂは、低圧力で充分なニップをかせぐ役目をなすもの
で、例えば、シリコーンゴム等で形成することが好適で
ある。該弾性層１０１ｂは、テストピースでＪＩＳ−Ａ
ゴム硬度計で測定した場合に、材料硬度が３０度以下で
あることが好ましい。即ち、弾性層１０１ｂの厚みを増
して硬度を低くすると、熱による外径変化が大きくな
り、特に加圧ローラ駆動の場合には、画像がのびるとい
う問題が生じる。又、高圧力をかける必要が生じ、装置
のトルクが増し、モータ等のコストアップにつながり、
好ましくない。The heating roller 10 shown in FIG.
1, pressure roller 102, and pressure roller 2 shown in FIG.
Will be described in more detail by taking the heating roller 101 shown in FIG. 1 as an example. a) Elastic layer 10 as base layer provided on cored bar 101a
1b plays a role of making a sufficient nip under a low pressure, and is preferably formed of, for example, silicone rubber. The elastic layer 101b is a JIS-A test piece.
The material hardness is preferably 30 degrees or less as measured by a rubber hardness tester. That is, when the thickness of the elastic layer 101b is increased to decrease the hardness, the change in the outer diameter due to heat becomes large, and in particular, when the pressure roller is driven, there is a problem that the image is stretched. In addition, it is necessary to apply high pressure, which increases the torque of the device, leading to an increase in the cost of the motor and the like,
Not preferred.
【０１０１】ｂ）図１に示す様に、上記の基層１０１ｂ
と最外表面層１０１ｄとの間には、フッ素ゴム層１０１
ｃを設けるのが通常である。該フッ素ゴム層１０１ｃ
は、基層表面をコーティングし、且つその上に設ける最
外表面層であるフッ素系共重合体層を基層上に接着させ
る為の接着剤的役目を有するものであり、該フッ素ゴム
層は、前記した基層としての弾性層よりも硬度の高いも
のとなる。これは、フッ素同士密着することから、塗膜
性に優れるためである。又、該フッ素ゴム層の層厚は、
５〜１０μｍ程度の範囲とすることが好ましい。５μｍ
よりも薄いと、その上に最外層を形成した場合にクラッ
クが入り、表面層であるフッ素系共重合体層が膜になら
ない。又、１０μｍよりも厚くすると、ローラ全体とし
ての硬度が上がり、低圧で充分なニップがとれない可能
性があり、好ましくない。B) As shown in FIG. 1, the above base layer 101b
And a fluorine rubber layer 101 between the outermost surface layer 101d.
Usually, c is provided. The fluoro rubber layer 101c
Has a role of an adhesive for coating the surface of the base layer and bonding the fluorine-based copolymer layer, which is the outermost surface layer provided thereon, on the base layer, and the fluorine rubber layer is The hardness is higher than that of the elastic layer serving as the base layer. This is because fluorine is in close contact with each other and thus has excellent coating properties. The thickness of the fluoro rubber layer is
It is preferable to set the range to about 5 to 10 μm. 5 μm
If it is thinner, cracks will occur when the outermost layer is formed thereon, and the fluorine-based copolymer layer as the surface layer will not become a film. On the other hand, if the thickness is more than 10 μm, the hardness of the roller as a whole increases, and a sufficient nip may not be obtained at a low pressure, which is not preferable.
【０１０２】ｃ）上記のフッ素ゴム層１０１ｃの上に設
けられる定着ローラ１０１の最外表面層１０１ｄは、長
期に渡りトナー離型性を確保する役目を有するもので、
フッ素ゴムと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共重合体の混合物を用いて形成さ
れる。又、最外層１０１ｄの層厚は、３０〜１００μｍ
の範囲とするのが好ましい。３０μｍよりも薄いと、１
０万枚以上プリントした際に、表面にしわが発生してし
まい、又、１００μｍよりも厚いと、ローラ硬度が上が
り、低圧で充分なニップがとれない可能性があり好まし
くない。又、上記した様な混合物によって形成される最
外表面層１０１ｄ（離型層）は、トナー中のワックスが
定着ローラにはじかれることなく、良好に供給される様
に、混合物の比率を変える等の手段によって、水に対す
る接触角が８０°〜１０３°の範囲内となる様に調整さ
れている。C) The outermost surface layer 101d of the fixing roller 101 provided on the above-mentioned fluoro rubber layer 101c has a role of ensuring toner releasability for a long period of time.
It is formed using a mixture of a fluoro rubber and a tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer. The thickness of the outermost layer 101d is 30 to 100 μm.
It is preferable to set it in the range. If it is thinner than 30 μm, 1
When printing is performed on 100,000 sheets or more, wrinkles are generated on the surface. If the thickness is more than 100 μm, the roller hardness increases, and there is a possibility that a sufficient nip cannot be obtained at a low pressure, which is not preferable. The outermost surface layer 101d (release layer) formed of the above-described mixture is formed by changing the ratio of the mixture so that the wax in the toner is supplied well without being repelled by the fixing roller. Is adjusted so that the contact angle with water is in the range of 80 ° to 103 °.
【０１０３】次に、上記した図２の装置を構成している
定着フィルム１について、図３を参照しながら詳しく説
明する。定着フィルム１は、ポリアミド樹脂の如き耐熱
性樹脂によって形成された基層１ａ、該基層１ａ上に設
けられたフッ素ゴムの如き弾性樹脂によって形成された
弾性層１ｂ、及び該弾性層１ｂ上に設けられた、フッ素
ゴムとテトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキル
ビニルエーテル共重合体の混合物を用いて形成され、且
つ水に対する接触角が８０〜１０３°の範囲内にある離
型層１ｃとによって構成されている。上記基層１ａの層
厚は、１０〜５０μｍの範囲内にあることが好ましく、
上記弾性層１ｂの層厚は、３０〜７０μｍの範囲内にあ
ることが好ましい。又、上記離型層１ｃ層厚は、１０〜
５０μｍ内であることが好ましく、更に定着フィルム１
の総層厚が、８０〜１３０μｍの範囲内にあることが好
ましい。Next, the fixing film 1 constituting the apparatus shown in FIG. 2 will be described in detail with reference to FIG. The fixing film 1 includes a base layer 1a formed of a heat-resistant resin such as a polyamide resin, an elastic layer 1b formed of an elastic resin such as fluororubber provided on the base layer 1a, and provided on the elastic layer 1b. And a release layer 1c formed using a mixture of a fluororubber and a tetrafluoroethylene-perfluoroalkylvinyl ether copolymer and having a contact angle with water in the range of 80 to 103 °. The thickness of the base layer 1a is preferably in the range of 10 to 50 μm,
The thickness of the elastic layer 1b is preferably in the range of 30 to 70 μm. The thickness of the release layer 1c is 10 to
It is preferably within 50 μm.
Is preferably in the range of 80 to 130 μm.
【０１０４】[0104]
【実施例】以下に、実施例及び比較例を挙げて、本発明
をより具体的に説明する。実施例１ イオン交換水７１０ｇに、０．１Ｍ−Ｎａ3ＰＯ4水溶液
４５０ｇを投入し、６０℃に加温した後、ＴＫ式ホモミ
キサー（特殊機化工業製）を用いて、１３，０００ｒｐ
ｍにて撹拌した。これに１．０Ｍ−ＣａＣｌ2水溶液６
８ｇを徐々に添加し、Ｃａ3(ＰＯ4)2を含む水系媒体を
得た。 ・スチレン １６６ｇ ・ｎ−ブチルアクリレート ３４ｇ ・銅フタロシアニン顔料 １５ｇ ・ジターシャリーブチルサリチル酸金属化合物 ３ｇ ・飽和ポリエステル（酸価１１、ピーク分子量８，５００） １０ｇ ・モノエステルワックス１(Ｍｗ５００、Ｍｎ４００、粘度６．５ｍＰａｓ、 ＳＰ値８−６） ４０ｇThe present invention will now be described more specifically with reference to examples and comparative examples. Example 1 450 g of a 0.1 M Na 3 PO 4 aqueous solution was charged into 710 g of ion-exchanged water, heated to 60 ° C., and then subjected to 13,000 rpm using a TK homomixer (manufactured by Tokushu Kika Kogyo).
m. A 1.0 M CaCl 2 aqueous solution 6
8 g was gradually added to obtain an aqueous medium containing Ca 3 (PO 4 ) 2 . Styrene 166 g n-butyl acrylate 34 g copper phthalocyanine pigment 15 g ditertiary butyl salicylic acid metal compound 3 g saturated polyester (acid value 11, peak molecular weight 8,500) 10 g monoester wax 1 (Mw 500, Mn 400, viscosity 6. 5mPas, SP value 8-6) 40g
【０１０５】一方、上記処方を６０℃に加温し、ＴＫ式
ホモミキサー（特殊機化工業製）を用いて、１２，００
０ｒｐｍにて均一に溶解、分散した。これに、重合開始
剤２，２’−アゾビス(２，４−ジメチルバレロニトリ
ル）１０ｇを溶解し、重合性単量体組成物を調製した。
前記、水系媒体中に上記重合性単量体組成物を投入し、
６０℃、Ｎ2雰囲気下において、ＴＫ式ホモミキサーに
て１０，０００ｒｐｍで２０分間撹拌し、重合性単量体
組成物を造粒した。その後、パドル撹拌翼で撹拌しつ
つ、８０℃に昇温し、１０時間反応させた。重合反応終
了後、冷却し、塩酸を加えてリン酸カルシウムを溶解さ
せた後、濾過、水洗、及び乾燥を行って、重合粒子を得
た。On the other hand, the above formulation was heated to 60 ° C., and the mixture was mixed at 12,000 with a TK homomixer (manufactured by Tokushu Kika Kogyo).
It was uniformly dissolved and dispersed at 0 rpm. Into this, 10 g of a polymerization initiator 2,2'-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) was dissolved to prepare a polymerizable monomer composition.
The above, the polymerizable monomer composition is charged into the aqueous medium,
Under a N 2 atmosphere at 60 ° C., the mixture was stirred with a TK homomixer at 10,000 rpm for 20 minutes to granulate a polymerizable monomer composition. Thereafter, the temperature was raised to 80 ° C. while stirring with a paddle stirring blade, and the reaction was performed for 10 hours. After the polymerization reaction was completed, the mixture was cooled, hydrochloric acid was added to dissolve calcium phosphate, and then filtered, washed with water and dried to obtain polymer particles.
【０１０６】この得られた重合粒子１００質量部に対し
て、ＢＥＴ法による比表面積が１００ｍ2／ｇである疎
水性酸化チタン２．０質量部を外添し、平均粒径６．２
μｍのトナーを得た。このトナー７質量部に対し、シリ
コーンコートされた平均粒径３５μｍのクロライトキャ
リア９３質量部を混合して現像剤１とした。To 100 parts by mass of the obtained polymer particles, 2.0 parts by mass of a hydrophobic titanium oxide having a specific surface area of 100 m 2 / g by the BET method was externally added, and the average particle size was 6.2.
A μm toner was obtained. To 7 parts by mass of this toner, 93 parts by mass of a silicone-coated chlorite carrier having an average particle diameter of 35 μm were mixed to prepare Developer 1.
【０１０７】上記で得られた現像剤１を用い、これを、
図１に示す様な市販のフルカラー複写機ＣＬＣ８００
（キヤノン製）に搭載した。この際に使用した複写機の
定着器の加熱ローラ及び加圧ローラの最外表面層（離型
層）を共に、フッ素ゴム（表１中の化合物例２）とテト
ラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエー
テル共重合体（ＰＦＡ）の混合物（フッ素ゴム：ＰＦＡ
＝１：９）で、表面層の水に対する接触角が１０２°で
ある様な５０μｍのチューブローラを用いて形成した。
又、このチューブ下層にある弾性層を、加熱ローラで２
ｍｍ、加圧ローラで１ｍｍの厚みになるように、ゴム硬
度がで４０度（ＪＩＳ−Ａ ゴム硬度計）のシリコーン
ゴムで作製した。尚、本実施例では、図１に示されてい
るオイル塗布機構１０５及び１０６を除去して用いた。Using the developer 1 obtained above,
Commercially available full-color copying machine CLC800 as shown in FIG.
(Canon). Both the outermost surface layer (release layer) of the heating roller and the pressure roller of the fixing device of the copying machine used at this time were made of fluororubber (compound example 2 in Table 1) and tetrafluoroethylene-perfluoroalkylvinyl ether. Mixture of copolymers (PFA) (fluoro rubber: PFA)
= 1: 9), and was formed using a 50 μm tube roller such that the contact angle of water on the surface layer was 102 °.
In addition, the elastic layer under the tube is heated with a heating roller.
It was made of silicone rubber having a rubber hardness of 40 degrees (JIS-A rubber hardness tester) so as to have a thickness of 1 mm with a pressure roller. In this embodiment, the oil application mechanisms 105 and 106 shown in FIG.
【０１０８】上記の構成に、解像画像面積２０％と５０
％の２種類のオリジナル原稿を使用して、各１０，００
０枚の通紙試験を行った。定着速度は１３３ｍｍ／ｓｅ
ｃ、ニップは６ｍｍとした。この結果、いずれの場合
も、単色或いは複数色においても１０，０００枚目ま
で、定着温度を２００℃に設定することで定着し、オフ
セット現象を生じることなく良好に定着することができ
た。In the above configuration, the resolution image area is 20% and 50%.
% Using two types of original manuscripts
A paper passing test was performed on zero sheets. Fixing speed is 133mm / sec
c, the nip was 6 mm. As a result, in any case, even in the case of a single color or a plurality of colors, fixing was performed up to the 10,000th sheet by setting the fixing temperature to 200 ° C., and satisfactory fixing was possible without causing an offset phenomenon.
【０１０９】実施例２ 実施例１で使用した定着器の加熱ローラ及び加圧ローラ
の最外表面層（離型層）を、フッ素ゴム（表１中の化合
物例１）と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共重合体の混合物（フッ素ゴム：共
重合体＝４：６）で形成し、且つ水に対する接触角が８
０°に調整したチューブとした以外は実施例１と同様に
して、実施例１と同様の画出しを行った。この結果、実
施例１と同様に、良好な結果が得られた。 Example 2 The outermost surface layers (release layers) of the heating roller and the pressure roller of the fixing device used in Example 1 were made of fluororubber (Compound Example 1 in Table 1) and tetrafluoroethylene A mixture of a fluoroalkyl vinyl ether copolymer (fluorine rubber: copolymer = 4: 6) and a contact angle with water of 8
An image was formed in the same manner as in Example 1 except that the tube was adjusted to 0 °. As a result, similar to Example 1, good results were obtained.
【０１１０】実施例３ 実施例１と同様のトナーを使用し、実施例１で使用した
と同様の市販のフルカラー複写機ＣＬＣ８００（キヤノ
ン製）の定着部に、図２に示したフィルム加熱定着方式
の定着器を組み込んで、実施例１と同様の画出しを行っ
た。この際、定着フィルム１を、図３に示した様に、ポ
リアミド樹脂によって形成した層厚３０μｍの基層１ａ
と、この基層１ａ上にフッ素ゴムによって形成した層厚
５０μｍの弾性層１ｂと、この弾性層１ｂ上に形成し
た、フッ素ゴム（化合物例３と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共重合体の混合
物（フッ素ゴム：共重合体＝３：７）で形成し、且つ水
に対する接触角が１００°になる様に調整した離型層１
ｃとによって形成した。又、これと共に、定着器の加圧
ローラ２の最外表面層２ｄである離型層を、上記の定着
フィルム１を構成する離型層１ｃと同じに、フッ素ゴム
とテトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニ
ルエーテル共重合体の混合物によって形成し、且つ水に
対する接触角が１００°になる様に調整したチューブを
用いて構成した。この様な装置を使用して画出し試験を
行った結果、実施例１と同様に良好な定着結果が得られ
た。 Example 3 Using the same toner as in Example 1, the film heating and fixing method shown in FIG. 2 was used in the fixing section of a commercially available full-color copying machine CLC800 (manufactured by Canon) similar to that used in Example 1. And the same image output as in Example 1 was performed. At this time, as shown in FIG. 3, the fixing film 1 is made of a base layer 1a having a thickness of 30 μm and formed of a polyamide resin.
And an elastic layer 1b having a thickness of 50 μm formed on the base layer 1a with a fluororubber, and a fluororubber (a mixture of Compound Example 3 and a tetrafluoroethylene-perfluoroalkylvinylether copolymer formed on the elastic layer 1b. Release layer 1 formed of (fluororubber: copolymer = 3: 7) and adjusted so that the contact angle with water becomes 100 °
c. At the same time, the release layer, which is the outermost surface layer 2d of the pressure roller 2 of the fixing device, is replaced with fluororubber and tetrafluoroethylene-perfluoroethylene in the same manner as the release layer 1c constituting the fixing film 1. The tube was formed using a mixture of an alkyl vinyl ether copolymer and adjusted so that the contact angle with water was 100 °. As a result of performing an image output test using such an apparatus, good fixing results were obtained as in Example 1.
【０１１１】比較例１ 実施例１において、加熱ローラ及び加圧ローラの最外表
面層（離型層）を、フッ素ゴム（化合物例２）のみを用
いて形成し、且つ離型層の水に対する接触角が６０°に
調整されたチューブを用いた以外は、実施例１と同様に
して画出し試験を行ったところ、単色或いは複数色でオ
フセットが若干生じた。 Comparative Example 1 In Example 1, the outermost surface layers (release layers) of the heating roller and the pressure roller were formed using only the fluororubber (Compound Example 2), and the release layer was exposed to water. When an image-drawing test was performed in the same manner as in Example 1 except that a tube whose contact angle was adjusted to 60 ° was used, a slight offset occurred in a single color or a plurality of colors.
【０１１２】比較例２ 実施例２において、加熱ローラ及び加圧ローラの最外表
面層（離型層）を、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共重合体のみを用いて形成
し、且つ離型層の水に対する接触角が６０°に調整され
たチューブを用いた以外は、実施例１と同様にして画出
し試験を行ったところ、単色或いは複数色でオフセット
が若干生じた。 Comparative Example 2 In Example 2, the outermost surface layers (release layers) of the heating roller and the pressure roller were formed using only the tetrafluoroethylene-perfluoroalkylvinyl ether copolymer, and When an image-drawing test was performed in the same manner as in Example 1 except that a tube in which the contact angle of the layer with water was adjusted to 60 ° was used, a slight offset occurred in a single color or a plurality of colors.
【０１１３】[0113]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
被記録材上に担持されているトナー像を被記録材上に定
着させる場合に、特定の分子量を有するワックスを含有
するトナーを使用した場合にも、定着装置の加熱定着部
材の最外表面層（離型層）がフッ素ゴムとテトラフルオ
ロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重
合体の混合物によって形成され、且つ水に対する接触角
が８０°〜１０３°の範囲内に調整された定着装置を用
いることで、加熱定着部材の離型層側に付着したトナー
中のワックスがはじかれることなく離型剤として有効に
機能する結果、直接トナーの樹脂等が離型層に触れてオ
フセットしたり、ホットメルト接着剤のように機能して
被記録材が圧接部材に巻きつくことのない良好な定着が
行える定着装置が提供される。又、本発明によれば、上
記した加熱定着部材の最外表面層である離型層が耐熱性
に優れ、上記した離型層の機能が保たれる為、連続使用
温度が１５０℃を超えても良好な定着が行える定着装置
が提供される。As described above, according to the present invention,
When fixing a toner image carried on a recording material onto the recording material, even when using a toner containing a wax having a specific molecular weight, the outermost surface layer of the heat fixing member of the fixing device is used. By using a fixing device in which the (release layer) is formed of a mixture of a fluororubber and a tetrafluoroethylene-perfluoroalkylvinylether copolymer, and the contact angle with water is adjusted within a range of 80 ° to 103 °. As a result, the wax in the toner adhering to the release layer side of the heat fixing member functions effectively as a release agent without being repelled. There is provided a fixing device which functions like an agent and can perform satisfactory fixing without the recording material being wound around the pressure contact member. Further, according to the present invention, since the release layer which is the outermost surface layer of the above-mentioned heat fixing member has excellent heat resistance and the function of the release layer is maintained, the continuous use temperature exceeds 150 ° C. Thus, a fixing device capable of performing satisfactory fixing can be provided.
【図１】加熱ローラ方式の定着装置の一例を示す概略図
である。FIG. 1 is a schematic diagram illustrating an example of a heating roller type fixing device.
【図２】フィルム加熱方式の装置の一例を示す概略図で
ある。FIG. 2 is a schematic view showing an example of a film heating type apparatus.
【図３】定着フィルムの構成を示す拡大概略図である。FIG. 3 is an enlarged schematic diagram illustrating a configuration of a fixing film.
１：定着フィルム １０１：加熱ローラ ２、１０２：加圧ローラ Ｔ：未定着トナー画像 Ｐ：被記録材（紙） 1: fixing film 101: heating roller 2, 102: pressure roller T: unfixed toner image P: recording material (paper)
Claims (1)
って形成されたトナー像を、加熱定着部材の最外表面の
離型層に当接させて加熱及び／又は加圧して溶融させた
後、上記離型層と上記被記録材とを分離させて、被記録
材上にトナー像を定着させる定着装置において、 該トナー像を形成しているトナーが、少なくとも、結着
樹脂、着色剤及びワックスを含有し、該ワックスの重量
平均分子量（Ｍｗ）が４００以上４，０００以下であっ
て、且つ数平均分子量（Ｍｎ）が２００以上４，０００
以下であり、 且つ、上記加熱定着部材の最外表面に設けられている離
型層が、フッ素ゴムと、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共重合体との混合物と
によって形成され、且つ該離型層の水に対する接触角が
８０°〜１０３°の範囲内に調整されていることを特徴
とする定着装置。After a toner image formed by a toner carried on a recording material is brought into contact with a release layer on the outermost surface of a heat-fixing member and heated and / or pressed to melt the toner image. A fixing device that separates the release layer and the recording material to fix the toner image on the recording material, wherein the toner forming the toner image includes at least a binder resin, a colorant, A wax having a weight average molecular weight (Mw) of 400 to 4,000 and a number average molecular weight (Mn) of 200 to 4,000.
And a release layer provided on the outermost surface of the heat-fixing member is formed of a mixture of a fluororubber and a tetrafluoroethylene-perfluoroalkylvinylether copolymer, and A fixing device, wherein a contact angle of the mold layer with water is adjusted within a range of 80 ° to 103 °.
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| JPH1026896A true JPH1026896A (en) | 1998-01-27 |
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