JP2010243739A - Fixing method, fixing device, and image forming apparatus - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fixing method and the like by which fixing is performed without disturbing fine resin particles such as a toner or the like on a medium such as paper, and the fixing of the fine resin particles to the medium is rapidly performed after application of the fixing solution to the medium stuck with the fine resin particles, and the application of the slight amount to the extent of not giving rise to a residual liquid portion in the medium is possible, and excellent fixing property is obtained. <P>SOLUTION: The fixing method applies the fixing solution containing a softener to soften the fine resin particles containing a resin by dissolving or swelling at least a portion of the resin to fine resin particles formed on the medium on the basis of image information of an image to be formed, to fix the fine resin particles to the medium. The fixing method includes: a step of dispersing fine particles not dissolved or swollen by the softener into the fixing solution; a step of making foam-like of the dispersed fixing solution; a step of making a film of the foam-like fixing solution; a step of controlling the film thickness of the foam-like fixing solution to a desired film thickness based on image information; and a step of applying the foam-like fixing solution controlled in the desired film thickness to the fine resin particles on the medium. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は定着方法、定着装置及び画像形成装置に関し、詳細には樹脂を含有した微粒子を媒体に定着させる泡状(フォーム状)の定着液を用いて樹脂を含有した微粒子であるトナーを定着する技術に関する。   The present invention relates to a fixing method, a fixing device, and an image forming apparatus, and more specifically, a toner that is resin-containing fine particles is fixed using a foam-like fixing solution that fixes resin-containing fine particles to a medium. Regarding technology.

プリンタ、ファクシミリ及び複写装置のような画像形成装置は、紙、布、及びOHP用シートのような記録媒体に、画像情報に基づいて文字や記号を含む画像を形成する装置である。特に、電子写真方式の画像形成装置は、普通紙に高精細な画像を高速で形成することができるため、広くオフィスで使用されている。このような電子写真方式の画像形成装置においては、記録媒体上のトナーを加熱して溶融させ、溶融したトナーを加圧することによって、トナーを記録媒体上に定着させる熱定着方式が広く用いられている。この熱定着方式は、高い定着速度及び高い定着画像品質等を提供することができるため、好適に用いられている。   Image forming apparatuses such as printers, facsimile machines, and copying machines are apparatuses that form images including characters and symbols on recording media such as paper, cloth, and OHP sheets based on image information. In particular, electrophotographic image forming apparatuses are widely used in offices because they can form high-definition images on plain paper at high speed. In such an electrophotographic image forming apparatus, a heat fixing method is widely used in which toner on a recording medium is heated and melted, and the molten toner is pressurized to fix the toner on the recording medium. Yes. This thermal fixing method is preferably used because it can provide a high fixing speed and high fixed image quality.

しかし、このような電子写真方式の画像形成装置における消費電力の約半分以上は、熱定着方式においてトナーを加熱することに消費されている。一方、近年における環境問題対策の観点からは、低消費電力(省エネルギー)の定着装置が望まれている。即ち、トナーを定着するためにトナーを加熱する温度を今までよりも極端に低下させること、又はトナーを加熱することを必要としない定着方法が望まれている。特に、トナーを全く加熱することなくトナーを記録媒体に定着させる非加熱定着方法が低消費電力の点で理想的である。   However, about half or more of the power consumption in such an electrophotographic image forming apparatus is consumed in heating the toner in the heat fixing method. On the other hand, a low power consumption (energy saving) fixing device is desired from the viewpoint of countermeasures for environmental problems in recent years. That is, there is a demand for a fixing method in which the temperature for heating the toner for fixing the toner is extremely lowered than before, or the toner does not need to be heated. In particular, the non-heat fixing method in which the toner is fixed to the recording medium without heating the toner at all is ideal in terms of low power consumption.

このような非加熱定着方法としては、例えばトナーを溶解または膨潤可能で、水に不溶または難溶な有機化合物が水に分散混合された水中油滴型の定着剤を、未定着のトナーが所定位置に配設された被定着物の表面から噴霧または滴下してトナーを溶解または膨潤させた後、被定着物を乾燥させるトナーの湿式定着方法が、特許文献1に提案されている。   As such a non-heat fixing method, for example, an oil-in-water type fixing agent in which a toner can be dissolved or swelled and an organic compound insoluble or hardly soluble in water is dispersed and mixed in water is used. Patent Document 1 proposes a toner wet fixing method in which a toner is dissolved or swollen by spraying or dripping from the surface of the fixing object disposed at the position, and then the fixing object is dried.

しかし、特許文献1の湿式定着方法においては、水に不溶又は難溶な有機化合物が、水に分散混合された水中油滴型の定着剤を用いているため、多量の定着剤を未定着トナーに付与した場合には、転写紙などの記録媒体(非定着物)が、定着剤の水分を吸収し、記録媒体にシワやカールが発生する。これにより、画像形成装置に必要とされる安定かつ高速な記録媒体の搬送を著しく損なうこととなる。そこで、乾燥装置を用いて、定着剤に含まれる多量の水を蒸発させることにより、記録媒体に付与された定着剤から水分を除去しようとすると、熱定着方式を用いる画像形成装置の消費電力に匹敵する電力を必要とすることとなる。   However, in the wet fixing method disclosed in Patent Document 1, an oil-in-water type fixing agent in which an organic compound insoluble or hardly soluble in water is dispersed and mixed in water is used. When applied to the recording medium, the recording medium such as transfer paper (non-fixed material) absorbs moisture of the fixing agent, and the recording medium is wrinkled and curled. This significantly impairs the stable and high-speed conveyance of the recording medium required for the image forming apparatus. Therefore, if water is removed from the fixing agent applied to the recording medium by evaporating a large amount of water contained in the fixing agent using a drying device, the power consumption of the image forming apparatus using the thermal fixing method is reduced. You will need comparable power.

また、撥水性処理された未定着トナーを弾かない定着液として、油性溶媒に、トナーを溶解又は膨潤させる材料を溶解させた油性の定着液が従来よりいくつか提案されている。その一つとして例えば、特許文献2には、トナーを構成する樹脂成分を溶解又は膨潤させる材料を成分としての脂肪族二塩基酸エステル等を希釈液(溶媒)として不揮発性のジメチルシリコーンで希釈した(溶解させた)定着液が提案されている。また、特許文献3には、静電気的方法で形成された未定着画像を、画像を乱すことなく鮮明にかつ容易に受像シート上に固着できる定着方法に用いることのできる定着用溶液として、トナーを溶解し、かつシリコーンオイルと相溶性を有する溶剤100容量に対し、シリコーンオイル8〜120容量部を混合してなる相溶状態の未定着トナー画像の定着用溶液が提案されている。このような油性の定着液は、撥水性処理された未定着トナーとの高い親和性を有する油性溶媒を含むため、撥水性処理された未定着トナーを弾くことなく、トナーを溶解又は膨潤させ、トナーを記録媒体に定着させることができる。   In addition, several oil-based fixing solutions in which a material that dissolves or swells toner is dissolved in an oil-based solvent have been proposed as fixing solutions that do not repel water-repellent unfixed toner. As one example, for example, in Patent Document 2, an aliphatic dibasic acid ester or the like containing a material that dissolves or swells a resin component constituting a toner as a diluent (solvent) is diluted with nonvolatile dimethyl silicone. Fixing solutions (dissolved) have been proposed. In Patent Document 3, toner is used as a fixing solution that can be used in a fixing method in which an unfixed image formed by an electrostatic method can be clearly and easily fixed on an image receiving sheet without disturbing the image. A solution for fixing an unfixed toner image in a compatible state, in which 8 to 120 parts by volume of a silicone oil is mixed with 100 volumes of a solvent that is dissolved and compatible with the silicone oil, has been proposed. Such an oil-based fixing solution contains an oil-based solvent having a high affinity with the water-repellent-treated unfixed toner, so that the toner is dissolved or swollen without repelling the water-repellent-treated unfixed toner, The toner can be fixed on the recording medium.

また、特許文献4によれば、泡状(フォーム状)の定着液を紙等の媒体上のトナー等の樹脂を含有する微粒子に付与することにより、媒体上の微粒子層を乱すことなく、かつ当該樹脂含有微粒子を付着した媒体に定着液を塗布後は素早く樹脂含有微粒子の媒体への定着が行われるようになる。   According to Patent Document 4, a foam-like fixing liquid is applied to fine particles containing a resin such as toner on a medium such as paper without disturbing the fine particle layer on the medium, and After the fixing liquid is applied to the medium on which the resin-containing fine particles are adhered, the resin-containing fine particles are quickly fixed on the medium.

更に、特許文献5に記載のごとく、定着液をフォーム状とし、液体に対して密度を下げ、液体の表面張力の影響をなくすことで、従来よりも極微量の定着液塗布量でトナー画像を乱すことなく定着する技術が開示されている。   Furthermore, as described in Patent Document 5, the fixing liquid is made into a foam, the density of the liquid is lowered, and the influence of the surface tension of the liquid is eliminated. A technique for fixing without disturbance is disclosed.

しかし、上記特許文献2〜5によれば、溶剤を用いた定着方法においてはトナーを溶解または膨潤させる工程を介していることから、媒体上樹脂微粒子層にタックが残存するという課題が生じる。このタック力を無くす又は軽減させる手法としては、光、熱による硬化、又は剥離性部材のオーバーコートなどが提案されている。例えば、特許文献6〜8では、タック力残存に起因するオフセットを防止するため定着部材表層に高離型性材料からなるオフセット防止層を設けることで該定着部材表層の離型性を向上させる方法、定着部材表層にシリコーンオイルなどの離型剤を塗布することで該定着部材の離型性を向上させる方法及びその他を組み合わせた手法などが提案されている。   However, according to Patent Documents 2 to 5, since the fixing method using a solvent involves a step of dissolving or swelling the toner, there is a problem that tack remains in the resin fine particle layer on the medium. As a method for eliminating or reducing the tack force, light, heat curing, or overcoat of a peelable member has been proposed. For example, in Patent Documents 6 to 8, a method for improving the releasability of the fixing member surface layer by providing an offset preventing layer made of a highly releasable material on the fixing member surface layer in order to prevent offset due to residual tack force. In addition, a method of improving the releasability of the fixing member by applying a release agent such as silicone oil to the surface of the fixing member and a method combining the other have been proposed.

しかしながら、上記特許文献6〜8の手法のみでは、非加熱定着方式におけるタック力残存の課題は解決できない。   However, the problem of remaining tack force in the non-heat fixing method cannot be solved only by the methods of Patent Documents 6 to 8.

本発明はこの問題点を解決するためのものであり、非加熱定着方式における媒体上のトナーのタック力を軽減させる定着液を極めて低い密度になるように泡化し、紙等の媒体上のトナー等の樹脂微粒子を乱すことなく、かつ該樹脂微粒子を付着した媒体に定着液を塗布後素早く樹脂微粒子の媒体への定着が行われ、更に媒体に残液感が発生しない程度の微量塗布が可能であり、定着性が良好な樹脂微粒子の定着方法、定着装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。   The present invention is intended to solve this problem, and a toner on a medium such as paper is formed by bubbling a fixing solution that reduces the tack force of the toner on the medium in the non-heat-fixing system to a very low density. The resin fine particles are fixed on the medium quickly after applying the fixer to the medium to which the resin fine particles are adhered, without causing any disturbance of the resin fine particles. An object of the present invention is to provide a resin fine particle fixing method, a fixing device, and an image forming apparatus having good fixing properties.

前記問題点を解決するために、本発明の定着方法によれば、樹脂の少なくとも一部を溶解又は膨潤させることで樹脂を含有する樹脂微粒子を軟化させる軟化剤を含有した定着液を、形成する画像の画像情報に基づいて媒体上に形成された樹脂微粒子に付与して該樹脂微粒子を媒体に定着する。そして、本発明の定着方法は、定着液に軟化剤により溶解又は膨潤しない微粒子を分散する工程と、分散された定着液をフォーム状にする工程と、フォーム状定着液を膜状にする工程と、画像情報に基づいた所望の膜厚にフォーム状定着液の膜厚を制御する工程と、所望の膜厚に制御されたフォーム状定着液を媒体上の樹脂微粒子に付与する工程とを有することに特徴がある。よって、媒体上の樹脂微粒子層への定着液の極微量塗布が可能となり、また微粒子が媒体上の樹脂微粒子層に残存し、樹脂微粒子層上の接触界面積が減少することで媒体上の樹脂のタック力を軽減させることが可能になる。   In order to solve the above-described problems, according to the fixing method of the present invention, a fixing solution containing a softening agent that softens resin fine particles containing a resin is formed by dissolving or swelling at least a part of the resin. Based on the image information of the image, it is applied to resin fine particles formed on the medium to fix the resin fine particles to the medium. The fixing method of the present invention includes a step of dispersing fine particles that are not dissolved or swelled by a softening agent in a fixing solution, a step of forming the dispersed fixing solution into a foam shape, and a step of forming a foam-like fixing solution into a film shape. And a step of controlling the film thickness of the foam-like fixing solution to a desired film thickness based on the image information, and a step of applying the foam-like fixing solution controlled to the desired film thickness to the resin fine particles on the medium. There is a feature. Therefore, it is possible to apply a very small amount of the fixing liquid to the resin fine particle layer on the medium, and the fine particles remain in the resin fine particle layer on the medium, and the contact interface area on the resin fine particle layer is reduced, thereby reducing the resin on the medium. It becomes possible to reduce the tack force.

また、定着液は起泡剤を含有することが好ましい。更には、微粒子のかさ密度が1g/ml以下であることにより、微粒子の定着液中、ならびに泡状定着液中での分散が容易となる。   The fixing solution preferably contains a foaming agent. Furthermore, when the bulk density of the fine particles is 1 g / ml or less, the fine particles can be easily dispersed in the fixing solution and the foamy fixing solution.

更に、別の発明としての定着装置は、定着液に軟化剤により溶解又は膨潤しない微粒子を分散する分散手段と、分散された定着液をフォーム状にするフォーム状定着液生成手段と、フォーム状定着液を膜状にする膜化手段と、画像情報に基づいた所望の膜厚にフォーム状定着液の膜厚を制御する膜厚制御手段と、所望の膜厚に制御されたフォーム状定着液を媒体上の樹脂微粒子に付与する付与手段とを有することに特徴がある。よって、媒体上の樹脂微粒子層への定着液の極微量塗布が可能となり、また微粒子が媒体上の樹脂微粒子層に残存し、樹脂微粒子層上の接触界面積が減少することで媒体上の樹脂のタック力を軽減させることが可能になる。   Further, the fixing device as another invention includes a dispersing means for dispersing fine particles which are not dissolved or swollen by a softener in the fixing liquid, a foam-like fixing liquid generating means for making the dispersed fixing liquid into a foam, and a foam-like fixing. A film forming means for forming the liquid into a film; a film thickness controlling means for controlling the film thickness of the foam-like fixing liquid based on the image information; and a foam-like fixing liquid controlled to the desired film thickness. It is characterized by having an applying means for applying to the resin fine particles on the medium. Therefore, it is possible to apply a very small amount of the fixing liquid to the resin fine particle layer on the medium, and the fine particles remain in the resin fine particle layer on the medium, and the contact interface area on the resin fine particle layer is reduced, thereby reducing the resin on the medium. It becomes possible to reduce the tack force.

また、微粒子の径は、媒体上の樹脂微粒子の空隙間よりも大きいことが好ましい。更には、樹脂微粒子の粒径が5〜10μmであり、微粒子の径は3〜20μmであることが好ましい。更に、微粒子の径は、定着液付与後フィルム化した樹脂微粒子層の層厚よりも大きいことが好ましい。また、フィルム化した樹脂微粒子層の層厚が30〜40μmであり、微粒子の径は50〜100μmであることが好ましい。よって、微粒子が樹脂微粒子層の表層部に残存し、樹脂微粒子層上の接触界面積が減少することで記録媒体上の樹脂のタック力を軽減させることが可能になる。   Further, the diameter of the fine particles is preferably larger than the voids of the resin fine particles on the medium. Furthermore, the particle diameter of the resin fine particles is preferably 5 to 10 μm, and the particle diameter is preferably 3 to 20 μm. Further, the diameter of the fine particles is preferably larger than the thickness of the resin fine particle layer formed into a film after applying the fixing solution. Further, the film thickness of the resin fine particle layer is preferably 30 to 40 μm, and the diameter of the fine particles is preferably 50 to 100 μm. Accordingly, the fine particles remain in the surface layer portion of the resin fine particle layer, and the contact interface area on the resin fine particle layer is reduced, whereby the tack force of the resin on the recording medium can be reduced.

更に、別の発明としての画像形成装置は、樹脂微粒子が色剤を含有したトナーで静電記録プロセスを行い記録媒体上に未定着トナー画像を形成する画像形成手段と、上記定着装置により未定着トナー画像を記録媒体に定着させる定着手段とを具備することに特徴がある。よって、媒体上の樹脂微粒子層への定着液微量塗布、ならびに微粒子が媒体上の樹脂微粒子層に残存し、樹脂微粒子層上の接触界面積が減少することで記録媒体上の樹脂のタック力を軽減させることが可能になる。   Furthermore, an image forming apparatus as another invention is an image forming means for forming an unfixed toner image on a recording medium by performing an electrostatic recording process with toner in which resin fine particles contain a colorant, and unfixed by the fixing device. The image forming apparatus includes a fixing unit that fixes the toner image on the recording medium. Therefore, a small amount of fixing solution is applied to the resin fine particle layer on the medium, and the fine particles remain in the resin fine particle layer on the medium, and the contact interface area on the resin fine particle layer is reduced, thereby reducing the tack force of the resin on the recording medium. It becomes possible to reduce.

本発明によれば、フォーム状定着液を用いることで、樹脂含有微粒子層への接触付与時の接触付与手段への樹脂含有微粒子オフセット防止や、微量付与化を安定して実現でき、かつ非加熱にて従来に比べ極めて低電力定着を可能とする。また、軟化剤により溶解又は膨潤しない微粒子を定着液中に分散させることにより、定着後の樹脂微粒子層の接触界面積を減少させることが可能となり、定着画像のタックを軽減させることが可能となる。   According to the present invention, by using a foam-like fixing solution, it is possible to stably realize prevention of resin-containing fine particle offset to the contact applying means at the time of applying contact to the resin-containing fine particle layer, and to provide a small amount, and non-heating This enables extremely low power fixing compared to conventional devices. Further, by dispersing fine particles that are not dissolved or swollen by the softening agent in the fixing solution, it is possible to reduce the contact interface area of the resin fine particle layer after fixing, and to reduce the tack of the fixed image. .

本発明の原理における定着液付与後の樹脂含有微粒子の定着の様子を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the mode of fixation of the resin containing fine particle after the fixing liquid provision in the principle of this invention. 泡状定着液の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of a foamy fixing solution. 本発明の一実施の形態に係る定着装置における泡状定着液生成部の構成を示す概略図である。FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a configuration of a foamy fixing solution generator in the fixing device according to the embodiment of the present invention. 本実施の形態の定着装置における泡状定着液生成部の別の構成を示す概略図である。It is the schematic which shows another structure of the foam-like fixing liquid production | generation part in the fixing device of this Embodiment. 本発明の定着装置における定着液付与手段の一例を示す概略構成図である。FIG. 3 is a schematic configuration diagram illustrating an example of a fixing solution applying unit in the fixing device of the present invention. 膜厚制御用ブレードの膜厚制御の様子を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the mode of film thickness control of the blade for film thickness control. 膜厚制御用ワイヤバーの膜厚制御の様子を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the mode of the film thickness control of the wire bar for film thickness control. 定着前後の媒体上樹脂微粒子と微粒子の変化の様子を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the mode of the resin fine particle on a medium before and behind fixation, and the change of fine particle. 別の発明の画像形成装置の構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure of the image forming apparatus of another invention.

30;定着装置、31;定着液容器、32;定着液、
36;微粒子、37;発散装置、40;微小な泡生成部、
42;エアポンプ、51;塗布ローラ、
52;膜厚制御用ブレード、53;加圧ローラ、
54;膜厚制御用ワイヤバー、100;画像形成装置。
30; Fixing device, 31; Fixing solution container, 32; Fixing solution,
36; fine particles, 37; diverging device, 40;
42; air pump, 51; application roller,
52; Blade for film thickness control; 53; Pressure roller;
54; Wire bar for film thickness control, 100; Image forming apparatus.

はじめに、本発明の原理について概説すると、本発明は、図1に示すように、後述する泡状定着液生成手段によって定着液を泡で構成された泡状定着液14とすることで、定着液のカサ密度を低くできると共に塗布ローラ11上の定着液層を厚くすることができ、更には定着液の表面張力による影響が抑えられるため、塗布ローラ11への樹脂含有微粒子のオフセットを防止できることがわかった。更に、樹脂含有微粒子の大きさが5μm〜10μm程度の場合、樹脂含有微粒子層13を乱すことなく泡状定着液14を樹脂含有微粒子層13に付与するには、泡状定着液14の泡径範囲が、5μm〜50μm程度が必要であることがわかった。なお、図2に示すように、気泡22で構成された泡状定着液20は、気泡22のそれぞれを区切る液膜境界(以下、プラトー境界と称す)21から構成される。   First, an outline of the principle of the present invention will be outlined. As shown in FIG. 1, the present invention uses a foam-like fixing liquid 14 composed of foam by a foam-like fixing liquid generating means described later, thereby fixing the fixing liquid. As a result, it is possible to reduce the bulk density of the coating roller 11 and to increase the thickness of the fixing liquid layer on the coating roller 11. Further, since the influence of the surface tension of the fixing liquid is suppressed, the offset of the resin-containing fine particles to the coating roller 11 can be prevented. all right. Further, in the case where the size of the resin-containing fine particles is about 5 μm to 10 μm, the bubble diameter of the foam-like fixing solution 14 can be applied to the resin-containing fine particle layer 13 without disturbing the resin-containing fine particle layer 13. It was found that a range of about 5 μm to 50 μm was necessary. As shown in FIG. 2, the foam-like fixing solution 20 composed of the bubbles 22 includes a liquid film boundary (hereinafter referred to as a plateau boundary) 21 that divides each of the bubbles 22.

一方、一般的に0.5mm〜1mm程度の大きな泡の場合、単なる撹拌等により比較的容易に泡を生成可能であり、大きな泡の生成には数秒以下の時間(0.1秒もかからない)で生成することができる。そこで、この所望の泡径よりも大きな泡であって、目視で観察できる程度の大きさの泡の生成が容易で、かつすばやく得ることができる点に着目し、大きな泡から素早く5μm〜50μm程度の微小な泡を生成する方法を鋭意検討した結果、大きな泡にせん断力を加えることで大きな泡を分泡すると、上記のような液状態から微小な泡を起泡させる方法に比べ、極めて素早く所望の大きさの微小な泡が生成できることがわかった。   On the other hand, in general, in the case of a large bubble of about 0.5 mm to 1 mm, the bubble can be generated relatively easily by simple stirring or the like, and the generation of the large bubble takes a time of several seconds or less (not taking 0.1 seconds). Can be generated. Therefore, paying attention to the fact that bubbles that are larger than the desired bubble diameter and that can be easily observed and can be quickly obtained can be obtained quickly, and from about 5 μm to 50 μm quickly from the large bubbles. As a result of diligently studying the method for generating microbubbles, it was found that if a large bubble was separated by applying shear force to a large bubble, it would be extremely quick compared to the method for foaming a microbubble from the above liquid state. It was found that microbubbles with a desired size can be generated.

図3は本発明の一実施の形態に係る定着装置における泡状定着液生成部の構成を示す概略図である。同図に示す本実施の形態の定着装置における泡状定着液生成部30における定着液容器31に収納された定着液32は、流量制御を可能とする搬送ポンプ33及び液搬送パイプ34等の液輸送手段を用いて気体・液体混合部35へ供給される。定着液容器31は軟化剤により軟化又は膨潤しない微粒子36を定着液中に分散させるための分散装置37を備えている。分散装置37は、定着液32が泡立たない程度に定着液容器31を微少振動させることが可能であり、定着液容器中の微粒子36を定着液中にて十分に分散させることが可能である。この分散装置の構成に限らず、液面に水平な中心軸に対して回転可能な定着液容器をモータにより回転させ、液内に生じる遠心力により分散させる構成、ならびに定着液容器中に攪拌子を導入し、マグネットスターラにより液中微粒子を分散させる構成も望ましい。そして、気体・液体混合部35には、空気口38が設けられ、液の流れとともに、空気口38に負圧が発生し、空気口38から気体が気体・液体混合部35に導入され、液体と気体が混合し、更に微小孔シート39を通過することで、泡径の揃った大きな泡を生成させることができる。孔径は、30μm〜100μm程度が望ましい。図3の微小孔シート39に限らず、連泡構造の多孔質部材であればよく、孔径30μm〜100μm程度を有する焼結セラミックス板や不織布や発泡樹脂シートであってもよい。また、別の大きな泡の生成方法としては、上記の搬送ポンプより供給された液状定着液と空気口からの空気を羽根状攪拌子で攪拌しながら、液に気泡を巻き込みながら大きな泡を生成させる構成や、上記の搬送ポンプより供給された液状定着液に空気供給ポンプ等でバブリングを行い大きな泡を生成する構成も望ましい。   FIG. 3 is a schematic diagram showing the configuration of the foamy fixing solution generator in the fixing device according to the embodiment of the present invention. The fixer 32 stored in the fixer container 31 in the foam-like fixer generator 30 in the fixing device of the present embodiment shown in the figure is a liquid such as a transport pump 33 and a liquid transport pipe 34 that can control the flow rate. It is supplied to the gas / liquid mixing section 35 using a transport means. The fixing solution container 31 includes a dispersing device 37 for dispersing fine particles 36 that are not softened or swollen by the softening agent in the fixing solution. The dispersing device 37 can slightly vibrate the fixing solution container 31 to such an extent that the fixing solution 32 does not foam, and can sufficiently disperse the fine particles 36 in the fixing solution container in the fixing solution. Not only the configuration of this dispersing device, but also a configuration in which a fixing liquid container that can rotate with respect to a central axis horizontal to the liquid surface is rotated by a motor and dispersed by centrifugal force generated in the liquid, and a stirrer in the fixing liquid container A configuration in which fine particles in the liquid are dispersed with a magnetic stirrer is also desirable. The gas / liquid mixing unit 35 is provided with an air port 38. A negative pressure is generated in the air port 38 along with the flow of the liquid, and the gas is introduced from the air port 38 into the gas / liquid mixing unit 35. And the gas are mixed and further passed through the microporous sheet 39, whereby large bubbles with uniform bubble diameters can be generated. The pore diameter is desirably about 30 μm to 100 μm. The porous member is not limited to the microporous sheet 39 in FIG. 3, and may be a porous member having an open cell structure, and may be a sintered ceramic plate, a nonwoven fabric, or a foamed resin sheet having a pore diameter of about 30 μm to 100 μm. As another method for generating large bubbles, the liquid fixer supplied from the above-described transport pump and the air from the air port are stirred with a blade-like stirrer, and large bubbles are generated while bubbles are involved in the liquid. It is also desirable to have a configuration or a configuration in which a large bubble is generated by bubbling the liquid fixer supplied from the above-described transport pump with an air supply pump or the like.

次に、大きな泡を分割して2つ以上に分泡化するために、大きな泡にせん断力を加えるための、図3に示すような泡状定着液生成手段30における微小な泡生成部40として、閉じた二重円筒で、内側円筒が回転可能な構成とし、外部円筒の一部より、大きな泡状定着液を供給し、内部の回転する円筒と外部円筒の隙間(ここが流路となる)を通過しながら、回転円筒によりせん断力を受ける。このせん断力により、大きな泡は微小な泡へと変化し、外側円筒に設けられた泡の出口より、所望の微小な泡径を有する泡状定着液を得ることができる。   Next, in order to divide a large bubble into two or more bubbles, a small bubble generation unit 40 in the foam-like fixing liquid generation unit 30 as shown in FIG. 3 is used to apply a shearing force to the large bubble. As a closed double cylinder, the inner cylinder can be rotated, a large foam-like fixing solution is supplied from a part of the outer cylinder, and the gap between the inner rotating cylinder and the outer cylinder (this is the flow path) And a shearing force is received by the rotating cylinder. Due to this shearing force, the large bubbles are changed into minute bubbles, and a foam-like fixing liquid having a desired minute bubble diameter can be obtained from the outlet of the bubbles provided in the outer cylinder.

また、回転する内側円筒の回転数と内側円筒の長手方向の長さにより液搬送速度は決定される。外側円筒内径をd1(mm)、円筒長さがL(mm)とし、内側円筒外径をd2(mm)とし、回転数をR(rpm)とすると、微小な泡を生成するための液搬送速度V(mm/秒)は、下記の式(1)で決まることがわかった。
V=L×π×(d1−d2)/4/(1000/R)・・・(1)
Further, the liquid transport speed is determined by the number of rotations of the rotating inner cylinder and the length of the inner cylinder in the longitudinal direction. Liquid transport for generating minute bubbles when the inner diameter of the outer cylinder is d1 (mm), the cylinder length is L (mm), the outer diameter of the inner cylinder is d2 (mm), and the rotation speed is R (rpm). It was found that the speed V (mm 3 / sec) was determined by the following formula (1).
V = L × π × (d1 2 −d2 2 ) / 4 / (1000 / R) (1)

例えば、d1が10mm、d2が8mm、Lが50mm、回転数が1000rpmとすると、液搬送速度は約1400mm/秒(1.4cc/秒)となる。A4の紙を定着するために必要な泡状定着液が3ccであるとすると、液状定着液から必要量の泡状定着液を生成するのに立上り時間は約2秒ですみ、極めて素早く、所望の泡径を有する泡状定着液を生成可能となる。内側円筒にらせん状の溝を設けて、円筒内での液搬送性をよくしてもよい。 For example, if d1 is 10 mm, d2 is 8 mm, L is 50 mm, and the rotation speed is 1000 rpm, the liquid transport speed is about 1400 mm 3 / sec (1.4 cc / sec). Assuming that 3 cc of foam fixer is required to fix A4 paper, the required rise time is about 2 seconds to produce the required amount of foam fixer from the liquid fixer. It becomes possible to produce a foam-like fixing solution having a foam diameter of. A spiral groove may be provided in the inner cylinder to improve liquid transportability in the cylinder.

このように、液状定着液を大きな泡径を有する液へと変化させる大きな泡生成部と、大きな泡にせん断力を加えて微小な泡を生成する微小な泡生成部を組み合わせることで、液状定着液を極めて短時間に5μmから50μm程度の微小な泡径を有する泡状定着液を生成させることができる。   In this way, liquid fixing is achieved by combining a large bubble generating part that changes the liquid fixing liquid into a liquid having a large bubble diameter and a fine bubble generating part that generates a small bubble by applying shear force to the large bubble. It is possible to generate a foam-like fixing solution having a fine bubble diameter of about 5 μm to 50 μm in a very short time.

図4は本実施の形態の定着装置における泡状定着液生成部の別の構成を示す概略図である。同図に示す泡状定着液生成部30によれば、定着液を収納する定着液容器31に空気口41が設けられ、エアポンプ42によって空気口41から空気を定着液容器内に注入して定着液32をバブリングさせることにより定着液中の微粒子36を定着液中において分散させることが可能であり、かつ大きな泡を生成させることができる。定着液中に浸漬した空気口41の先端は、ストロー形状や、連泡構造の多孔質部材を具備していることが望ましく、また空気口41が複数設けられている構成も望ましい。バブリングによって生成した大きな泡は搬送ポンプ等を介することなく、液搬送パイプ34を移動する。エアポンプ42としては、定着液中にてバブリングを生じさせ、発泡させる程度の吐出圧力を有するものならば何れでも良いが、ガス圧縮による圧力ならびに流量の脈動を防ぐために、圧力センサ、パルスダンパ等を具備した脈流の少ないポンプが好適である。   FIG. 4 is a schematic diagram showing another configuration of the foamy fixing solution generator in the fixing device of the present embodiment. According to the foam-like fixer generating unit 30 shown in the figure, an air port 41 is provided in a fixer container 31 for storing a fixer, and air is injected from the air port 41 into the fixer container by an air pump 42 for fixing. By bubbling the liquid 32, the fine particles 36 in the fixing liquid can be dispersed in the fixing liquid, and large bubbles can be generated. The tip of the air port 41 immersed in the fixer desirably has a straw shape or a porous member having a continuous bubble structure, and a configuration in which a plurality of air ports 41 are provided is also desirable. Large bubbles generated by bubbling move through the liquid transport pipe 34 without passing through a transport pump or the like. The air pump 42 may be any air pump that has a discharge pressure sufficient to cause bubbling in the fixer and cause foaming. In order to prevent pressure and flow pulsation due to gas compression, a pressure sensor, a pulse damper, and the like are provided. A pump with less pulsating flow is suitable.

次に、本発明の定着装置における定着液付与手段について説明する。
図5は本発明の定着装置における定着液付与手段の一例を示す概略構成図である。ここで、本発明における樹脂含有微粒子はトナー粒子である。同図の(a)に示す定着液付与手段40は、上述した泡状定着液生成手段30によって生成された所望の微小な泡の泡状定着液を樹脂含有微粒子層(トナー粒子層)へ付与するための塗布ローラ51と、塗布ローラ面に所望の微小な泡の泡状定着液の膜厚を制御し、泡状定着液の最適な膜厚の制御を行う膜厚制御用ブレード52と、塗布ローラ51と対峙する位置に加圧ローラ53とを具備している。なお、塗布側もしくは加圧側の少なくとも一方をベルト構成とすることで容易にニップ幅を広くすることも可能であり、紙にしわが発生するような無理な力をかけることもなくなり、ニップ時間が同じであるとすると紙の搬送速度を速くすることが可能であり、高速定着が可能となる。同図の(b)に示すように、塗布ローラ51上には泡状定着液の層が膜厚制御用ブレード52を通して形成されており、この膜厚制御用ブレード52によって未定トナーを形成する画像の画像情報に基づく泡状定着液の気泡の大きさ、泡粘度及び塗布加圧力並びに未定着トナーの層厚に応じた泡状定着液の未定着トナー層での浸透時間に対して最適化した定着液層の膜厚となる。同図に示す定着液付与手段50によって付与された泡状定着液を用いることにより、樹脂含有微粒子は塗布ローラ上にオフセットしない。仮に、泡状の定着液は、樹脂含有微粒子層及び記録媒体に厚く付与されたとしても、泡状の定着液のかさ密度が極めて低いため、所定の泡沫時間経過後に含有している気泡が破泡することで、軟化剤を含有した液体の樹脂含有微粒子層への微量付与とすることができる。所望の微小な泡の泡状定着液は、上記のように、大きな泡を生成する大きな泡生成部と大きな泡をせん断力で分泡して微小な泡を生成する微小な泡生成部とを含んで構成されている泡状定着液生成手段30で生成され、液供給口より膜厚制御用ブレード52と塗布ローラ51の間に滴下される。
Next, the fixing solution applying means in the fixing device of the present invention will be described.
FIG. 5 is a schematic configuration diagram illustrating an example of a fixing solution applying unit in the fixing device of the present invention. Here, the resin-containing fine particles in the present invention are toner particles. The fixing solution applying means 40 shown in FIG. 5A applies the desired fine foamy foam fixing solution generated by the foam fixing solution generating means 30 to the resin-containing fine particle layer (toner particle layer). A coating roller 51 for controlling the thickness of the foam fixing solution with a desired fine bubble on the surface of the coating roller, and a film thickness controlling blade 52 for controlling the optimum film thickness of the foam fixing solution; A pressure roller 53 is provided at a position facing the application roller 51. In addition, it is possible to easily widen the nip width by adopting a belt configuration on at least one of the application side and the pressure side, and it is possible to avoid applying an excessive force that causes wrinkles on the paper, and the nip time is the same. If it is, it is possible to increase the paper conveyance speed, and high-speed fixing is possible. As shown in FIG. 4B, a foam-like fixing liquid layer is formed on the coating roller 51 through a film thickness control blade 52, and an image in which undetermined toner is formed by the film thickness control blade 52. Optimized for bubble fixing solution penetration time in unfixed toner layer according to bubble size, bubble viscosity, coating pressure and layer thickness of unfixed toner based on image information of This is the thickness of the fixer layer. By using the foamy fixing solution applied by the fixing solution applying means 50 shown in the figure, the resin-containing fine particles are not offset on the coating roller. Even if the foam-like fixing solution is thickly applied to the resin-containing fine particle layer and the recording medium, the bulk density of the foam-like fixing solution is extremely low, so that the bubbles contained after the predetermined foaming time elapses. By foaming, it is possible to give a small amount to the resin-containing fine particle layer of the liquid containing the softening agent. As described above, the desired fine foam foam fixing solution is composed of a large foam generating section that generates large foam and a small foam generating section that separates large foam with a shearing force to generate fine foam. It is generated by the foam-like fixing liquid generating means 30 configured to be dripped between the film thickness control blade 52 and the coating roller 51 from the liquid supply port.

なお、加圧ローラ53には、弾性多孔質体(以下、スポンジと記す)を用いることでニップ幅を変えることが容易となる。スポンジの代わりに弾性ゴムも適するが、スポンジは弾性ゴムよりも弱い力で変形させることが可能であり、塗布ローラ51の加圧力を過剰に高くすることなく長いニップ幅を確保することができる。なお、定着液中には樹脂軟化または膨潤剤が含有されており、スポンジの加圧ローラ53に定着液が万が一付着した場合、スポンジ素材が軟化等の不具合が発生する恐れがあるため、スポンジ素材の樹脂材は、該軟化または膨潤剤に対し軟化や膨潤を示さない素材が望ましい。また、スポンジの加圧ローラ53は、可撓性フィルムで覆った構成であってもよい。スポンジ素材が該軟化または膨潤剤で劣化する素材であっても、軟化または膨潤剤により軟化や膨潤を示さない可撓性フィルムで覆うことでスポンジの加圧ローラ53の劣化を防止することができる。スポンジ素材としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミドなどの樹脂の多孔質体などが適する。また、スポンジを覆う可撓性フィルムとしては、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン、ポリプロピレン、四フッ化エチレン・バーフロロアルキルビニルエーテル共重合体(PFA)などが適する。   The pressure roller 53 can be easily changed by using an elastic porous body (hereinafter referred to as a sponge). An elastic rubber is also suitable instead of the sponge, but the sponge can be deformed with a weaker force than the elastic rubber, and a long nip width can be ensured without excessively increasing the pressure applied by the application roller 51. The fixing solution contains a resin softening or swelling agent. If the fixing solution should adhere to the sponge pressure roller 53, the sponge material may be softened. The resin material is preferably a material that does not soften or swell against the softening or swelling agent. The sponge pressure roller 53 may be covered with a flexible film. Even if the sponge material is a material that is deteriorated by the softening or swelling agent, it is possible to prevent deterioration of the sponge pressure roller 53 by covering with a flexible film that does not soften or swell by the softening or swelling agent. . As the sponge material, for example, a porous body of resin such as polyethylene, polypropylene, and polyamide is suitable. As the flexible film covering the sponge, polyethylene terephthalate, polyethylene, polypropylene, ethylene tetrafluoride / fluoroalkyl vinyl ether copolymer (PFA) and the like are suitable.

また、図5において、塗布ローラ51とスポンジの加圧ローラ53が常時接触している構成の場合、紙が搬送されていない時に塗布ローラ上の泡状定着液がスポンジの加圧ローラ53に付着し汚す恐れがあり、その防止のため、紙先端検知手段(図示せず)を塗布ローラ51へ紙が搬送される手前に設け、紙先端検知信号に応じて、紙の先端から後方にのみ定着液が塗布されるようなタイミングで塗布ローラ51に泡状定着液を形成することが望ましい。   Further, in FIG. 5, when the application roller 51 and the sponge pressure roller 53 are in constant contact, the foam-like fixing liquid on the application roller adheres to the sponge pressure roller 53 when the paper is not conveyed. To prevent this, a paper leading edge detection means (not shown) is provided before the paper is transported to the application roller 51, and is fixed only from the leading edge of the paper to the back according to the paper leading edge detection signal. It is desirable to form the foam-like fixing liquid on the application roller 51 at a timing at which the liquid is applied.

更に、図5において、図示していない駆動機構により、待機時は塗布ローラ51とスポンジの加圧ローラ53は離れ、塗布時のみ紙の紙先端検知手段に応じて塗布ローラ51とスポンジの加圧ローラ53を接触させる構成も望ましい。この場合、紙の後端検知も行い、紙後端検知信号に応じて塗布ローラ51とスポンジの加圧ローラ53を離すことが望ましい。   Further, in FIG. 5, by a drive mechanism (not shown), the application roller 51 and the sponge pressure roller 53 are separated from each other during standby, and the application roller 51 and the sponge are pressed according to the paper leading edge detection means only during application. A configuration in which the roller 53 is brought into contact is also desirable. In this case, it is desirable to detect the trailing edge of the paper and to separate the application roller 51 and the sponge pressure roller 53 in accordance with the paper trailing edge detection signal.

なお、泡状の定着液のかさ密度としては、0.01g/cm〜0.1g/cm程度の範囲が望ましい。更に、定着液は、紙等の記録媒体上のトナー等の樹脂含有微粒子層への塗布時に泡状となっていればよく、保存容器内で泡状である必要はない。保存容器中では気泡を含有しない液体で、容器から液を供給する時点や、樹脂含有微粒子層へ付与するまでの液搬送経路で泡状にする手段を設ける構成が望ましい。これは、保存容器では液体で、容器から液を取り出した後に泡状とする構成のほうが、容器の小型化ができるという大きな利点を有するためである。 As the bulk density of the foamy fixing solution, 0.01g / cm 3 ~0.1g / cm 3 in the range of about desirable. Furthermore, the fixer is only required to be foamed when applied to a resin-containing fine particle layer such as toner on a recording medium such as paper, and need not be foamed in the storage container. In the storage container, it is a liquid that does not contain bubbles, and it is desirable to provide a means for forming a bubble in the liquid transport path until the liquid is supplied from the container or until it is applied to the resin-containing fine particle layer. This is because the storage container is liquid, and the foamed configuration after the liquid is taken out from the container has a great advantage that the container can be downsized.

また、泡状定着液の塗布ローラ上での膜厚制御は、図6に示すように、塗布ローラ51とギャップを設けた膜厚制御用ブレード52を用い、図6の(a)に示すように膜厚を薄くするときはギャップを狭くし、図6の(b)に示すように膜厚を厚くするときはギャップを広くする。ギャップの制御は膜厚制御用ブレード52の端部に駆動を有する回転軸を用い、トナー層の厚さや環境温度等、更には泡状定着液の気泡の大きさ、泡粘度及び塗布加圧力並びに未定着トナーの層厚に応じた泡状定着液の未定着トナー層での浸透時間を調整するための最適な膜厚を制御する。   Further, as shown in FIG. 6, the film thickness control of the foamy fixing solution on the application roller is performed using a film thickness control blade 52 provided with a gap as shown in FIG. When the film thickness is decreased, the gap is narrowed. When the film thickness is increased as shown in FIG. 6B, the gap is increased. The gap is controlled using a rotary shaft having a drive at the end of the film thickness control blade 52, and the thickness of the toner layer, the environmental temperature, and the like, as well as the bubble size, bubble viscosity, coating pressure, The optimum film thickness for adjusting the permeation time of the foamy fixing solution in the unfixed toner layer according to the layer thickness of the unfixed toner is controlled.

次に、定着液容器から液状定着液を泡化する機構に搬送する手段としては、図3では搬送ポンプを用いている。搬送ポンプとしては、ギヤポンプ、ベローズポンプ等があるが、チューブポンプが望ましい。ギヤポンプ等ごとく定着液中で振動機構や回転機構があると、ポンプ内で液が起泡し、液に圧縮性が出て、搬送能力が低下する恐れがある。また、上記の機構部品等が定着液を汚染したり、逆に機構部品を劣化させる恐れがある。一方、チューブポンプは、チューブ内の液を、チューブを変形させながら押し出す機構であるため、定着液と接する部材はチューブだけであり、定着液に対し耐液性を有する部材を用いることで、液の汚染やポンプ系部品の劣化がない。また、チューブを変形させるだけなので、液が起泡せず、搬送能力の低下を防止できる。   Next, as a means for transporting the liquid fixer from the fixer container to the foaming mechanism, a transport pump is used in FIG. As the transport pump, there are a gear pump, a bellows pump, and the like, and a tube pump is desirable. If there is a vibration mechanism or a rotation mechanism in the fixing liquid, such as a gear pump, the liquid foams in the pump, and the liquid may be compressible, resulting in a decrease in conveying ability. In addition, the above-mentioned mechanical parts or the like may contaminate the fixer or conversely deteriorate the mechanical parts. On the other hand, since the tube pump is a mechanism that pushes out the liquid in the tube while deforming the tube, the only member in contact with the fixing liquid is the tube. By using a member that has liquid resistance to the fixing liquid, No contamination or deterioration of pump system parts. In addition, since the tube is only deformed, the liquid does not foam, and the conveyance capacity can be prevented from being lowered.

また、図6の膜厚制御用ブレード52の他に、図7に示す膜厚制御用ワイヤバー54によって塗布ローラ51上の泡状定着液の膜厚を制御し、泡状定着液は、上記のように、大きな泡を生成する構成とその大きな泡をせん断力で分泡する構成からなる手段で生成し、液供給口より、膜厚制御用ワイヤバー54と塗布ローラ51の間に滴下する。膜厚制御用ワイヤバー54を膜制御手段として用いることで、膜厚制御用ブレードに比べ、塗布ローラ面の軸方向の泡状定着液膜均一性が向上する。   In addition to the film thickness control blade 52 of FIG. 6, the film thickness of the foam fixing solution on the application roller 51 is controlled by the film thickness control wire bar 54 shown in FIG. Thus, it produces | generates by the means which consists of a structure which produces | generates a big bubble, and the structure which separates the big bubble with a shearing force, and it is dripped between the wire bar 54 for film thickness control from the application roller 51 from a liquid supply port. By using the film thickness control wire bar 54 as the film control means, the foam-like fixing liquid film uniformity in the axial direction of the coating roller surface is improved as compared with the film thickness control blade.

次に、定着液の液処方について説明する。泡状の定着液は、上述したように、軟化剤を含有した液体中に気泡を含有した構成である。軟化剤を含有した液体は、気泡を安定に含有し、なるべく均一な気泡の大きさからなる気泡層を構成する泡状とするため、起泡剤及び増泡剤を有することが望ましい。また、ある程度粘度が高いほうが、気泡が安定して液体中に分散するため、増粘剤を含有することが望ましい。   Next, the liquid formulation of the fixing solution will be described. As described above, the foam-like fixing liquid has a configuration in which bubbles are contained in a liquid containing a softening agent. The liquid containing the softening agent preferably contains a foaming agent and a foam-increasing agent in order to stably contain bubbles and to form a foam layer constituting a bubble layer having a uniform bubble size as much as possible. Moreover, it is desirable to contain a thickener since the bubbles are more stably dispersed in the liquid when the viscosity is higher to some extent.

また、起泡剤としては、陰イオン界面活性剤、特に、脂肪酸塩が望ましい。脂肪酸塩は界面活性を有するため、水を含有する定着液の表面張力を下げ、定着液を発泡しやすくするとともに、泡表面で脂肪酸塩が層状ラメラ構造をとるため泡壁(プラトー境界)が他の界面活性剤よりも強くなり、泡沫安定性が極めて高くなるまた、脂肪酸塩の起泡性を効果的にするため、定着液には水を含有することが望ましい。脂肪酸としては、大気中での長期安定性の観点から酸化に強い飽和脂肪酸が望ましい。但し、飽和脂肪酸塩を含有する定着液に若干の不飽和脂肪酸塩を含有することで脂肪酸塩の水に対する溶解・分散性を助け、5℃〜15℃までの低気温において、優れた起泡性を有することができ、広い環境温度範囲において定着の安定を可能とし、また、定着液長期放置中の脂肪酸塩の定着液中分離を防止することができる。   As the foaming agent, an anionic surfactant, particularly a fatty acid salt is desirable. Since the fatty acid salt has surface activity, the surface tension of the fixer containing water is lowered to make the fixer easier to foam, and the fatty acid salt has a layered lamellar structure on the surface of the foam, so the foam wall (plateau boundary) is another It is desirable to contain water in the fixing solution in order to make the foam solution stronger than the surfactants, and to have extremely high foam stability. As the fatty acid, a saturated fatty acid resistant to oxidation is desirable from the viewpoint of long-term stability in the air. However, the presence of some unsaturated fatty acid salt in the fixing solution containing saturated fatty acid salt helps to dissolve and disperse the fatty acid salt in water, and has excellent foaming properties at low temperatures from 5 ° C to 15 ° C. It is possible to stabilize the fixing in a wide environmental temperature range, and it is possible to prevent separation of the fatty acid salt in the fixing solution during the long-term standing of the fixing solution.

更に、飽和脂肪酸塩に用いる脂肪酸としては、炭素数12、14、16及び18の飽和脂肪酸、具体的にはラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸が適する。炭素数が11以下の飽和脂肪酸塩は臭気が大きくなり、当該定着液を用いるオフィス・家庭で用いる画像形成機器に適さない。また、炭素数19以上の飽和脂肪酸塩は、水に対する溶解性が低下し、定着液の放置安定性を著しく低下させてしまう。これらの飽和脂肪酸による飽和脂肪酸塩を単独もしくは混合して起泡剤として用いる。   Further, as the fatty acid used in the saturated fatty acid salt, saturated fatty acids having 12, 14, 16, and 18 carbon atoms, specifically lauric acid, myristic acid, palmitic acid, and stearic acid are suitable. A saturated fatty acid salt having 11 or less carbon atoms has a large odor and is not suitable for an image forming apparatus used in offices and homes using the fixing solution. In addition, saturated fatty acid salts having 19 or more carbon atoms are less soluble in water and significantly lower the stability of the fixing solution. Saturated fatty acid salts with these saturated fatty acids are used alone or in combination as a foaming agent.

また、不飽和脂肪酸塩を用いてもよく、炭素数18で2重結合数が1から3の不飽和脂肪酸が望ましい。具体的には、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸が適する。2重結合が4以上では反応性が強いため、定着液の放置安定性が劣ってしまう。これらの不飽和飽和脂肪酸による不飽和脂肪酸塩を単独もしくは混合して起泡剤として用いる。また、上記飽和脂肪酸塩と不飽和脂肪酸塩を混合して起泡剤として用いても構わない。   An unsaturated fatty acid salt may be used, and an unsaturated fatty acid having 18 carbon atoms and 1 to 3 double bonds is desirable. Specifically, oleic acid, linoleic acid, and linolenic acid are suitable. Since the reactivity is strong when the double bond is 4 or more, the stability of the fixing solution is poor. These unsaturated fatty acid salts with unsaturated saturated fatty acids are used alone or in combination as a foaming agent. Moreover, you may mix and use the said saturated fatty acid salt and unsaturated fatty acid salt as a foaming agent.

更に、上記飽和脂肪酸塩又は不飽和脂肪酸塩において、当該定着液の起泡剤として用いる場合、ナトリウム塩、カリウム塩もしくはアミン塩であることが望ましい。定着装置に電源を投入後、素早く定着可能な状態にすることは定着装置の商品価値として重要な要素である。定着装置において定着可能な状態とするためには、定着液が適切な泡状となっていることが必須であるが、上記の脂肪酸塩は素早く起泡することで、電源投入後定着可能な状態を短時間でつくることができる。特に、アミン塩とすることで、定着液にせん断力を加えたときに最も短時間で起泡し、泡状定着液を容易に作製することが可能であり、定着装置への電源投入後の定着可能な状態を最も短時間でつくることができる。   Further, in the saturated fatty acid salt or unsaturated fatty acid salt, when used as a foaming agent for the fixing solution, a sodium salt, potassium salt or amine salt is desirable. It is an important factor as a commercial value of the fixing device that the fixing device can be quickly fixed after the power is turned on. In order to be able to fix in the fixing device, it is essential that the fixing solution is in the form of an appropriate foam, but the above fatty acid salt is quickly foamed so that it can be fixed after turning on the power. Can be made in a short time. In particular, when an amine salt is used, foaming occurs in the shortest time when a shearing force is applied to the fixing solution, and it is possible to easily produce a foamy fixing solution. It is possible to create a fixable state in the shortest time.

樹脂を溶解又は膨潤することで軟化させる軟化剤は、脂肪族エステルを含む。この脂肪族エステルは、トナー等に含まれる樹脂の少なくとも一部を溶解又は膨潤させる溶解性又は膨潤性に優れている。   The softening agent that is softened by dissolving or swelling the resin contains an aliphatic ester. This aliphatic ester is excellent in solubility or swelling property that dissolves or swells at least a part of the resin contained in the toner or the like.

また、軟化剤については、人体に対する安全性の観点から、その急性経口毒性LD50が3g/kgよりも大きい、更に好ましくは5g/kgであることが好ましい。脂肪族エステルは、化粧品原料として多用されているように、人体に対する安全性が高い。   The softening agent has an acute oral toxicity LD50 of more than 3 g / kg, more preferably 5 g / kg, from the viewpoint of safety to the human body. As aliphatic esters are frequently used as cosmetic raw materials, they are highly safe for the human body.

更に、記録媒体に対するトナーの定着は、密封された環境において頻繁に使用される機器で行われ、軟化剤はトナーの記録媒体への定着後にもトナー中に残留するため、記録媒体に対するトナーの定着は揮発性有機化合物(VOC)及び不快臭の発生を伴わないことが好ましい。すなわち、軟化剤は揮発性有機化合物(VOC)及び不快臭の原因となる物質を含まないことが好ましい。脂肪族エステルは、一般に汎用される有機溶剤(トルエン、キシレン、メチルエチルケトン、酢酸エチルなど)と比較して、高い沸点及び低い揮発性を有し、刺激臭を持たない。   Further, the toner is fixed to the recording medium in a device that is frequently used in a sealed environment, and the softener remains in the toner even after the toner is fixed to the recording medium. Preferably does not involve the generation of volatile organic compounds (VOC) and unpleasant odors. That is, the softener preferably does not contain volatile organic compounds (VOC) and substances that cause unpleasant odors. Aliphatic esters have a high boiling point and low volatility and have no irritating odor as compared to generally used organic solvents (toluene, xylene, methyl ethyl ketone, ethyl acetate, etc.).

なお、オフィス環境等における臭気を高い精度で測定することができる実用的な臭気の測定尺度として、官能測定である三点比較式臭袋法による臭気指数(10×log(物質の臭気が感じられなくなるまでの物質の希釈倍率))を臭気の指標とすることができる。また、軟化剤に含まれる脂肪族エステルの臭気指数は、10以下であることが好ましい。この場合には、通常のオフィス環境では、不快臭を感じなくなる。更に、軟化剤のみならず、定着液に含まれる他の液剤も同様に、不快臭及び刺激臭を有さないことが好ましい。   In addition, as a practical odor measurement scale that can measure odors in office environments with high accuracy, the odor index (10 × log) by the three-point comparison odor bag method that is sensory measurement The dilution factor of the substance until it disappears)) can be used as an indicator of odor. The odor index of the aliphatic ester contained in the softener is preferably 10 or less. In this case, an unpleasant odor is not felt in a normal office environment. Furthermore, it is preferable that not only the softening agent but also other liquid agents contained in the fixing solution have no unpleasant odor and irritating odor.

本発明における定着液において、好ましくは、上記の脂肪族エステルは、飽和脂肪族エステルを含む。上記の脂肪族エステルが、飽和脂肪族エステルを含む場合には、軟化剤の保存安定性(酸化、加水分解などに対する耐性)を向上させることができる。また、飽和脂肪族エステルは、人体に対する安全性が高く、多くの飽和脂肪族エステルは、トナーに含まれる樹脂を1秒以内で溶解又は膨潤させることができる。更に、飽和脂肪族エステルは、記録媒体に提供されたトナーの粘着感を低下させることができる。これは、飽和脂肪族エステルが、溶解又は膨潤したトナーの表面に油膜を形成するためであると考えられる。   In the fixing solution of the present invention, preferably, the aliphatic ester includes a saturated aliphatic ester. When the above aliphatic ester contains a saturated aliphatic ester, the storage stability (resistance to oxidation, hydrolysis, etc.) of the softener can be improved. Further, saturated aliphatic esters are highly safe for the human body, and many saturated aliphatic esters can dissolve or swell the resin contained in the toner within 1 second. Furthermore, saturated aliphatic esters can reduce the tackiness of the toner provided on the recording medium. This is considered to be because the saturated aliphatic ester forms an oil film on the surface of the dissolved or swollen toner.

よって、本発明における定着液において、好ましくは、上記の飽和脂肪族エステルの一般式は、R1COOR2で表される化合物を含み、R1は、炭素数が11以上14以下のアルキル基であり、R2は、炭素数が1以上6以下の直鎖型もしくは分岐型アルキル基である。R1及びR2の炭素数がそれぞれ所望の範囲よりも少ないと臭気が発生し、所望の範囲よりも多いと樹脂軟化能力が低下する。   Therefore, in the fixing solution in the present invention, preferably, the general formula of the saturated aliphatic ester includes a compound represented by R1COOR2, wherein R1 is an alkyl group having 11 to 14 carbon atoms, and R2 is , A linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. If the number of carbon atoms in R1 and R2 is less than the desired range, odor is generated, and if it is greater than the desired range, the resin softening ability is lowered.

即ち、上記の飽和脂肪族エステルが、一般式R1COOR2で表される化合物を含み、R1は、炭素数が11以上14以下のアルキル基であり、R2は、炭素数が1以上6以下の直鎖型もしくは分岐型のアルキル基である場合には、トナーに含まれる樹脂に対する溶解性又は膨潤性を向上させることができる。また、上記の化合物の臭気指数は、10以下であり、上記の化合物は、不快臭及び刺激臭を有さない。   That is, the saturated aliphatic ester includes a compound represented by the general formula R1COOR2, R1 is an alkyl group having 11 to 14 carbon atoms, and R2 is a straight chain having 1 to 6 carbon atoms. In the case of a type or branched type alkyl group, the solubility or swelling property with respect to the resin contained in the toner can be improved. Moreover, the odor index of said compound is 10 or less, and said compound does not have an unpleasant odor and an irritating odor.

上記の化合物である脂肪族モノカルボン酸エステルとしては、例えば、ラウリン酸エチル、ラウリン酸ヘキシル、トリデシル酸エチル、トリデシル酸イソプロピル、ミリスチン酸エチル、ミリスチン酸イソプロピル等が挙げられる。上記の化合物であるこれらの脂肪族モノカルボン酸エステルの多くは、油性溶媒に溶解するが、水には溶解しない。よって、上記の化合物である脂肪族モノカルボン酸エステルの多くについては、水性溶媒では、グリコール類を溶解助剤として定着液に含有し、溶解又はマイクロエマルジョンの形態とする。   Examples of the aliphatic monocarboxylic acid ester that is the above compound include ethyl laurate, hexyl laurate, ethyl tridecylate, isopropyl tridecylate, ethyl myristate, isopropyl myristate, and the like. Many of these aliphatic monocarboxylic acid esters, which are the above compounds, are soluble in oily solvents, but not in water. Therefore, for many of the aliphatic monocarboxylic acid esters which are the above-mentioned compounds, in an aqueous solvent, glycols are contained in the fixing solution as a solubilizing agent and are in the form of a solution or a microemulsion.

また、本発明における定着液において、好ましくは、上記の脂肪族エステルは、脂肪族ジカルボン酸エステルを含む。上記の脂肪族エステルが、脂肪族ジカルボン酸エステルを含む場合には、より短い時間でトナーに含まれる樹脂を溶解又は膨潤させることができる。例えば、60ppm程度の高速印字では、記録媒体における未定着のトナーに定着液を付与し、トナーが記録媒体に定着するまでの時間は、1秒以内であることが望ましい。上記の脂肪族エステルが、脂肪族ジカルボン酸エステルを含む場合には、記録媒体における未定着のトナー等に定着液を付与し、トナーが記録媒体に定着するのに要する時間を、0.1秒以内にすることが可能となる。更に、より少量の、軟化剤の添加によって、トナーに含まれる樹脂を溶解又は膨潤させることができるため、定着液に含まれる、軟化剤の含有量を低減することができる。   In the fixing solution of the present invention, preferably, the aliphatic ester includes an aliphatic dicarboxylic acid ester. When the aliphatic ester includes an aliphatic dicarboxylic acid ester, the resin contained in the toner can be dissolved or swollen in a shorter time. For example, in high-speed printing of about 60 ppm, it is desirable that the time until the fixing liquid is applied to the unfixed toner on the recording medium and the toner is fixed on the recording medium is within 1 second. When the aliphatic ester includes an aliphatic dicarboxylic acid ester, the time required for fixing the toner on the recording medium by applying a fixing solution to the unfixed toner or the like on the recording medium is 0.1 second. It is possible to be within. Furthermore, since the resin contained in the toner can be dissolved or swollen by adding a smaller amount of the softening agent, the content of the softening agent contained in the fixing liquid can be reduced.

よって、本発明における定着液において、好ましくは、上記の脂肪族ジカルボン酸エステルの一般式は、R3(COOR4)で表される化合物を含み、R3は、炭素数が3以上8以下のアルキレン基であり、R4は、炭素数が3以上5以下の直鎖型又は分岐型アルキル基である。R1及びR2の炭素数がそれぞれ所望の範囲よりも少ないと臭気が発生し、所望の範囲よりも多いと樹脂軟化能力が低下する。 Therefore, in the fixing solution of the present invention, preferably, the general formula of the aliphatic dicarboxylic acid ester includes a compound represented by R3 (COOR4) 2 , and R3 is an alkylene group having 3 to 8 carbon atoms. And R4 is a linear or branched alkyl group having 3 to 5 carbon atoms. If the number of carbon atoms in R1 and R2 is less than the desired range, odor is generated, and if it is greater than the desired range, the resin softening ability is lowered.

即ち、上記の脂肪族ジカルボン酸エステルが、一般式R3(COOR4)で表される化合物を含み、R3は、炭素数が3以上8以下のアルキレン基であり、R4は、炭素数が3以上5以下の直鎖型又は分岐型アルキル基である場合には、トナーに含まれる樹脂に対する溶解性又は膨潤性を向上させることができる。また、上記の化合物の臭気指数は、10以下であり、上記の化合物は、不快臭及び刺激臭を有さない。 That is, the aliphatic dicarboxylic acid ester includes a compound represented by the general formula R3 (COOR4) 2 , R3 is an alkylene group having 3 to 8 carbon atoms, and R4 has 3 or more carbon atoms. In the case of a linear or branched alkyl group of 5 or less, the solubility or swelling property with respect to the resin contained in the toner can be improved. Moreover, the odor index of said compound is 10 or less, and said compound does not have an unpleasant odor and an irritating odor.

上記の化合物である脂肪族ジカルボン酸エステルとしては、例えば、コハク酸2エチルヘキシル、アジピン酸ジブチル、アジピン酸ジイソブチル、アジピン酸ジイソプロピル、アジピン酸ジイソデシル、セバシン酸ジエチル、セバシン酸ジブチル等が挙げられる。上記の化合物であるこれらの脂肪族ジカルボン酸エステルの多くは、油性溶媒に溶解するが、水には溶解しない。よって、水性溶媒では、グリコール類を溶解助剤として定着液に含有し、溶解又はマイクロエマルジョンの形態とする。   Examples of the aliphatic dicarboxylic acid ester that is the above compound include diethylhexyl succinate, dibutyl adipate, diisobutyl adipate, diisopropyl adipate, diisodecyl adipate, diethyl sebacate, and dibutyl sebacate. Many of these aliphatic dicarboxylic acid esters, which are the above compounds, are soluble in oily solvents, but not in water. Therefore, in an aqueous solvent, glycols are contained in the fixing solution as a dissolution aid and are in the form of a solution or microemulsion.

更に、本発明における定着液において、好ましくは上記の脂肪族エステルは、脂肪族ジカルボン酸ジアルコキシアルキルを含む。上記の脂肪族エステルが、脂肪族ジカルボン酸ジアルコキシアルキルを含む場合には、記録媒体に対するトナーの定着性を向上させることができる。   Furthermore, in the fixing solution according to the present invention, the aliphatic ester preferably contains a dialkoxyalkyl aliphatic dicarboxylate. When the above aliphatic ester contains an aliphatic dicarboxylic acid dialkoxyalkyl, the fixing property of the toner to the recording medium can be improved.

本発明における定着液において、好ましくは、上記の脂肪族ジカルボン酸ジアルコキシアルキルの一般式は、R5(COOR6−O−R7)で表される化合物を含み、R5は、炭素数が2以上8以下のアルキレン基であり、R6は、炭素数が2以上4以下のアルキレン基であり、R7は、炭素数が1以上4以下のアルキル基である。R1及びR2の炭素数がそれぞれ所望の範囲よりも少ないと臭気が発生し、所望の範囲よりも多いと樹脂軟化能力が低下する。 In the fixing solution of the present invention, preferably, the general formula of the aliphatic dicarboxylic acid dialkoxyalkyl includes a compound represented by R5 (COOR6-O-R7) 2 , and R5 has 2 to 8 carbon atoms. R6 is an alkylene group having 2 to 4 carbon atoms, and R7 is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. If the number of carbon atoms in R1 and R2 is less than the desired range, odor is generated, and if it is greater than the desired range, the resin softening ability is lowered.

即ち、上記の脂肪族ジカルボン酸ジアルコキシアルキルは、一般式R5(COOR6−O−R7)で表される化合物を含み、R5は、炭素数が2以上8以下のアルキレン基であり、R6は、炭素数が2以上4以下のアルキレン基であり、R7は、炭素数が1以上4以下のアルキル基である場合には、トナーに含まれる樹脂に対する溶解性又は膨潤性を向上させることができる。また、上記の化合物の臭気指数は、10以下であり、上記の化合物は、不快臭及び刺激臭を有さない。 That is, the above-mentioned aliphatic dicarboxylate dialkoxyalkyl includes a compound represented by the general formula R5 (COOR6-O-R7) 2 , wherein R5 is an alkylene group having 2 to 8 carbon atoms, and R6 is In the case where it is an alkylene group having 2 to 4 carbon atoms and R7 is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, it is possible to improve the solubility or swelling property with respect to the resin contained in the toner. . Moreover, the odor index of said compound is 10 or less, and said compound does not have an unpleasant odor and an irritating odor.

上記の化合物である脂肪族ジカルボン酸ジアルコキシアルキルとしては、例えば、コハク酸ジエトキシエチル、コハク酸ジブトキシエチル、アジピン酸ジエトキシエチル、アジピン酸ジブトキシエチル、セバシン酸ジエトキシエチル等が挙げられる。これらの脂肪族ジカルボン酸ジアルコキシアルキルを水性溶媒では、グリコール類を溶解助剤として定着液に含有し、溶解又はマイクロエマルジョンの形態とする。   Examples of the aliphatic dicarboxylate dialkoxyalkyl which is the above compound include diethoxyethyl succinate, dibutoxyethyl succinate, diethoxyethyl adipate, dibutoxyethyl adipate, diethoxyethyl sebacate and the like. . In an aqueous solvent, these aliphatic dicarboxylic acid dialkoxyalkyls are contained in the fixing solution as a solubilizing agent, and dissolved or microemulsified.

また、脂肪酸エステルではないが、クエン酸エステルや炭酸エチレンや炭酸プロピレンも軟化もしくは膨潤剤として適する。   Although not fatty acid esters, citrate esters, ethylene carbonate, and propylene carbonate are also suitable as softening or swelling agents.

定着液中に含有される、軟化剤により軟化又は膨潤しない微粒子は、定着液中において軟化、溶解及び膨潤しない粒子であれば何れでも良く、Al、ZrO、TiO、Fe、ZnOなどの金属酸化物、SiOや、脂肪族エステルによって軟化又は膨潤しない高分子材料、例えば、PP、PC、PET、POM、PEEKなどが好適である。また、定着液中ならびに泡状定着液中での微粒子の分散を容易とするため、微粒子のかさ密度が1g/ml以下であることが望ましい。 The fine particles contained in the fixing solution that are not softened or swollen by the softening agent may be any particles as long as they are not softened, dissolved, or swollen in the fixing solution. Al 2 O 3 , ZrO, TiO 2 , Fe 2 O 3 , metal oxides such as ZnO, SiO 2 or a polymer material which does not soften or swell the aliphatic esters, for example, PP, PC, PET, POM, PEEK and the like are preferable. Further, in order to facilitate the dispersion of the fine particles in the fixing solution and the foamy fixing solution, the bulk density of the fine particles is preferably 1 g / ml or less.

また、樹脂微粒子の粒径が5〜10μm、軟化剤により溶解又は膨潤しない微粒子の径は3〜20μmとすると、図8の(a)に示すように、軟化剤により軟化又は膨潤しない微粒子の粒径は樹脂微粒子の空隙間よりも大きく、微粒子が樹脂微粒子層の表層部に残存し、樹脂微粒子層上の接触界面積が減少することで記録媒体上の樹脂のタック力を軽減させることが可能になる。更に、定着液付与後フィルム化した樹脂微粒子層厚みが30〜40μm、軟化剤により溶解又は膨潤しない微粒子の径が50〜100μmとすると、図8の(b)に示すように、軟化剤により溶解又は膨潤しない微粒子が、少なくともフィルム化した樹脂微粒子層の表層部に露出し、樹脂微粒子層上の接触界面積が減少することで記録媒体上の樹脂のタック力を軽減させることが可能になる。   Further, when the particle size of the resin fine particles is 5 to 10 μm and the diameter of the fine particles that are not dissolved or swollen by the softening agent is 3 to 20 μm, as shown in FIG. The diameter is larger than the voids of the resin fine particles, and the fine particles remain on the surface of the resin fine particle layer, and the contact interface area on the resin fine particle layer is reduced, thereby reducing the tack force of the resin on the recording medium. become. Further, when the resin fine particle layer thickness formed into a film after applying the fixing solution is 30 to 40 μm and the diameter of the fine particles that are not dissolved or swollen by the softening agent is 50 to 100 μm, as shown in FIG. Alternatively, the fine particles that do not swell are exposed at least on the surface layer portion of the resin fine particle layer formed into a film, and the contact interface area on the resin fine particle layer is reduced, whereby the tack force of the resin on the recording medium can be reduced.

ところで、泡状定着液において、塗布接触ニップ部にてトナー等の微粒子層に泡状定着液を押し込みながら浸透させる際に泡が破泡すると浸透阻害となる。そこで泡沫安定性に優れる泡が求められる。このため、定着液中に脂肪酸アルカノールアミド(1:1)型を含有することが望ましい。脂肪酸アルカノールアミドには(1:1)型と(1:2)型があるが、本発明における泡沫安定性には(1:1)型が適することがわかった。   By the way, in the foam-like fixing solution, if the foam breaks when the foam-like fixing solution is permeated while being pushed into the fine particle layer such as toner at the coating contact nip portion, the penetration is inhibited. Therefore, a foam excellent in foam stability is required. For this reason, it is desirable to contain a fatty acid alkanolamide (1: 1) type in the fixing solution. Fatty acid alkanolamides include (1: 1) type and (1: 2) type, but it was found that (1: 1) type is suitable for foam stability in the present invention.

なお、定着の対象となる樹脂を含有する微粒子は、トナーに限定されず、樹脂を含有する微粒子であれば何れでもよい。例えば、導電性部材を含有した樹脂含有微粒子でもよい。また、記録媒体は、記録紙に限定されず、金属、樹脂、セラミックス等何れでもよい。但し、媒体は定着液に対し浸透性を有することが望ましく、媒体基板が液浸透性を持たない場合は、基板上に液浸透層を有する媒体が望ましい。記録媒体の形態もシート状に限定されず、平面及び曲面を有する立体物でもよい。
例えば、紙のごとき媒体に透明樹脂微粒子を均一に定着させ紙面を保護する(所謂、ニスコート)用途においても、本発明は適用できる。
The fine particles containing the resin to be fixed are not limited to toner, and any fine particles containing resin may be used. For example, resin-containing fine particles containing a conductive member may be used. Further, the recording medium is not limited to recording paper, and any of metal, resin, ceramics and the like may be used. However, it is desirable that the medium has permeability to the fixing solution. When the medium substrate does not have liquid permeability, a medium having a liquid-permeable layer on the substrate is desirable. The form of the recording medium is not limited to a sheet shape, and may be a three-dimensional object having a flat surface and a curved surface.
For example, the present invention can also be applied to applications in which transparent resin fine particles are uniformly fixed on a medium such as paper to protect the paper surface (so-called varnish coating).

上記の樹脂を含有する微粒子のうち、電子写真プロセスで用いるトナーは、本発明の定着液との組合せにおいて最も定着への効果が高い。トナーは、色剤と帯電制御剤と結着樹脂や離型剤などのような樹脂を含む。トナーに含まれる樹脂は、特に限定されないが、好適な結着樹脂としては、ポリスチレン樹脂、スチレン−アクリル共重合体樹脂、ポリエステル樹脂などが挙げられ、離型剤としては、例えばカルバナウワックスやポリエチレンなどのワックス成分などが挙げられる。トナーは、結着樹脂の他に、公知の着色剤、電荷制御剤、流動性付与剤、外添剤などを含んでもよい。また、トナーは、メチル基を有する疎水性シリカ及び疎水性酸化チタンのような疎水性微粒子をトナーの粒子の表面に固着させることによって、撥水性処理されていることが好ましい。媒体のうち、記録媒体は、特に限定されず、例えば、紙、布、及び液体透過層を有するOHP用シートのようなプラスチックフィルムなどが挙げられる。本発明における油性とは、室温(20℃)における水に対する溶解度が、0.1重量%以下である性質を意味する。   Among the fine particles containing the resin, the toner used in the electrophotographic process has the highest fixing effect in combination with the fixing solution of the present invention. The toner contains a colorant, a charge control agent, and a resin such as a binder resin and a release agent. The resin contained in the toner is not particularly limited. Examples of suitable binder resins include polystyrene resins, styrene-acrylic copolymer resins, polyester resins, and the like, and examples of the release agent include carbanau wax and polyethylene. And wax components. The toner may contain a known colorant, charge control agent, fluidity-imparting agent, external additive and the like in addition to the binder resin. Further, the toner is preferably subjected to a water repellency treatment by fixing hydrophobic fine particles such as hydrophobic silica having a methyl group and hydrophobic titanium oxide to the surface of the toner particles. Among the media, the recording medium is not particularly limited, and examples thereof include paper, cloth, and a plastic film such as an OHP sheet having a liquid permeable layer. The oiliness in the present invention means a property that the solubility in water at room temperature (20 ° C.) is 0.1% by weight or less.

また、泡状となった定着液は、好ましくは、撥水性処理されたトナーの粒子に対して、十分な親和性を有することが望ましい。ここで、親和性とは、液体が固体に接触したときに、固体の表面に対する液体の拡張濡れの程度を意味する。すなわち、泡状となった定着液は、撥水性処理されたトナーに対して十分な濡れ性を示すことが好ましい。疎水性シリカ及び疎水性酸化チタンのような疎水性微粒子で撥水性処理されたトナーの表面は、疎水性シリカ及び疎水性酸化チタンの表面に存在するメチル基によって覆われており、おおよそ20mN/m程度の表面エネルギーを有する。現実には撥水性処理されたトナーの表面の全面が疎水性微粒子によって完全に覆われてはいないため、撥水性処理されたトナーの表面エネルギーは、おおよそ、20〜30mN/mであると推測される。よって、撥水性トナーに対して親和性を有する(十分な濡れ性を有する)ためには、泡状となった定着液の表面張力は、20〜30mN/mであることが好ましい。   Further, it is preferable that the foamed fixing solution has sufficient affinity for the water-repellent treated toner particles. Here, affinity means the degree of extended wetting of the liquid with respect to the surface of the solid when the liquid comes into contact with the solid. That is, it is preferable that the foamed fixing solution exhibits sufficient wettability with respect to the water-repellent treated toner. The surface of the toner subjected to water repellency treatment with hydrophobic fine particles such as hydrophobic silica and hydrophobic titanium oxide is covered with methyl groups present on the surfaces of hydrophobic silica and hydrophobic titanium oxide, and is approximately 20 mN / m. Has a surface energy of a degree. In reality, since the entire surface of the water-repellent treated toner is not completely covered with hydrophobic fine particles, the surface energy of the water-repellent treated toner is estimated to be approximately 20 to 30 mN / m. The Therefore, in order to have affinity for the water-repellent toner (having sufficient wettability), the surface tension of the foamed fixing solution is preferably 20 to 30 mN / m.

水性溶媒を用いる場合、界面活性剤を添加することで、表面張力を20〜30mN/mとすることが好ましい。また、水性溶媒の場合、単価もしくは多価アルコールを含有していることが望ましい。これらの材料は、泡状の定着液における気泡の安定性を高め、破泡しにくくする利点を有する。例えばセタノールなどの単価アルコールや、グリセンリン、プロピレングリコール、1,3ブチレングリコールなどの多価アルコールが望ましい。また、これらの単価又は多価のアルコール類を含有することで紙等の媒体のカール防止に効果を有する。   In the case of using an aqueous solvent, it is preferable that the surface tension is 20 to 30 mN / m by adding a surfactant. In the case of an aqueous solvent, it is desirable to contain a unit price or a polyhydric alcohol. These materials have the advantage of increasing the stability of bubbles in the foam-like fixing solution and making it difficult to break the bubbles. For example, monohydric alcohols such as cetanol, and polyhydric alcohols such as glycerin, propylene glycol, and 1,3 butylene glycol are desirable. Further, containing these unit price or polyhydric alcohols has an effect of preventing curling of a medium such as paper.

また、定着液中に浸透性改善や紙等媒体のカール防止のために油性成分を含有してO/WエマルジョンやW/Oエマルジョンを形成する構成も望ましく、その場合、具体的な分散剤としては、ソルビタンモノオレエートやソルビタンモノステレートやソルビタンセスキオレートなどのソルビタン脂肪酸エステルやショ糖ラウリン酸エステルやショ糖ステアリン酸エステルなどのショ糖エステルなどが望ましい。   In addition, it is also desirable to form an O / W emulsion or a W / O emulsion containing an oil component in order to improve permeability and prevent curling of a medium such as paper, in which case, as a specific dispersant Are preferably sorbitan fatty acid esters such as sorbitan monooleate, sorbitan monosterate and sorbitan sesquioleate, and sucrose esters such as sucrose laurate and sucrose stearate.

なお、定着中での軟化剤を溶解もしくはマイクロエマルジョン分散させるため方法としては、例えば、回転羽根によるホモミキサーやホモジナイザーのような機械的に攪拌する手段、及び超音波ホモジナイザーのような振動を与える手段が挙げられる。いずれにしても、強いせん断応力を定着液中の軟化剤に加えることで溶解もしくはマイクロエマルジョン分散させる。   In addition, as a method for dissolving the softening agent or fixing the microemulsion during fixing, for example, a mechanical stirring means such as a homomixer or a homogenizer using a rotary blade, and a means for applying vibration such as an ultrasonic homogenizer Is mentioned. In any case, a strong shear stress is added to the softener in the fixing solution to dissolve or disperse the microemulsion.

また、トナーの定着装置は、本発明における定着液をトナーに供給した後、トナーに含まれる樹脂の少なくとも一部を溶解又は膨潤させる部剤(軟化剤)によって溶解又は膨潤したトナーを加圧する、一対の平滑化ローラ(ハードローラ)を有してもよい。一対の平滑化ローラ(ハードローラ)によって、溶解又は膨潤したトナーを加圧することによって、溶解又は膨潤したトナーの層の表面を平滑化して、トナーに光沢を付与することが可能となる。更に、記録媒体内へ溶解又は膨潤したトナーを押し込むことによって、記録媒体に対するトナーの定着性を向上させることができる。   In addition, the toner fixing device pressurizes the dissolved or swollen toner with a component (softener) that dissolves or swells at least a part of the resin contained in the toner after supplying the fixing liquid in the present invention to the toner. You may have a pair of smoothing roller (hard roller). By pressurizing the dissolved or swollen toner with a pair of smoothing rollers (hard rollers), the surface of the layer of the dissolved or swollen toner can be smoothed to give gloss to the toner. Furthermore, by fixing the dissolved or swollen toner into the recording medium, the fixability of the toner to the recording medium can be improved.

上述した本発明による画像形成方法を用いて、樹脂を含むトナーの画像を記録媒体に形成する。よって、この別の発明の一実施の形態例の画像形成装置によれば、それぞれ、上述したように、より効率的にトナーを記録媒体に定着させることが可能な画像形成方法及び画像形成装置を提供することができる。   Using the image forming method according to the present invention described above, a toner image containing a resin is formed on a recording medium. Therefore, according to the image forming apparatus of another embodiment of the present invention, as described above, an image forming method and an image forming apparatus capable of fixing toner onto a recording medium more efficiently, respectively. Can be provided.

図9は別の発明の画像形成装置の構成を示す概略図である。同図に示す画像形成装置は複写機又はプリンタであってもよい。図9の(a)はカラー電子写真のタンデム方式の画像形成装置全体の概略図であり、図9の(b)は図9の(a)の画像形成装置の1つの画像形成ユニットの構成を示す図である。図9の(a),(b)に示す画像形成装置100はトナー像担持体として中間転写ベルト101を有する。この中間転写ベルト101は、3つの支持ローラ102〜104に張架されており、図中の矢印Aの方向に回転する。この中間転写ベルト101に対しては、ブラック、イエロー、マゼンタ及びシアンの各画像形成ユニット105〜108が配列されている。これら画像形成ユニットの上方には、図示していない露光装置が配置されている。例えば、画像形成装置が複写機である場合には、スキャナで原稿の画像情報を読み込み、この画像情報に応じて、各感光体ドラム上に静電潜像を書き込むための各露光L1〜L4が露光装置により照射される。中間転写ベルト101を挟んで中間転写ベルト101の支持ローラ104に対向する位置には、二次転写装置109が設けられている。二次転写装置109は、2つの支持ローラ110,111の間に張架された二次転写ベルト112で構成されている。なお、二次転写装置109としては、転写ベルト以外に転写ローラを用いてもよい。また、中間転写ベルト101を挟んで中間転写ベルト101の支持ローラ102に対向する位置には、ベルトクリーニング装置113が配置されている。ベルトクリーニング装置113は、中間転写ベルト101上に残留するトナーを除去するために配置されている。   FIG. 9 is a schematic diagram showing the configuration of an image forming apparatus according to another invention. The image forming apparatus shown in the figure may be a copying machine or a printer. FIG. 9A is a schematic view of the entire color electrophotographic tandem image forming apparatus, and FIG. 9B is a diagram illustrating the configuration of one image forming unit of the image forming apparatus of FIG. 9A. FIG. An image forming apparatus 100 shown in FIGS. 9A and 9B includes an intermediate transfer belt 101 as a toner image carrier. The intermediate transfer belt 101 is stretched around three support rollers 102 to 104 and rotates in the direction of arrow A in the figure. On the intermediate transfer belt 101, black, yellow, magenta and cyan image forming units 105 to 108 are arranged. Above these image forming units, an exposure device (not shown) is arranged. For example, when the image forming apparatus is a copying machine, each exposure L1 to L4 for reading image information of an original with a scanner and writing an electrostatic latent image on each photosensitive drum according to the image information is performed. Irradiated by an exposure apparatus. A secondary transfer device 109 is provided at a position facing the support roller 104 of the intermediate transfer belt 101 with the intermediate transfer belt 101 interposed therebetween. The secondary transfer device 109 includes a secondary transfer belt 112 that is stretched between two support rollers 110 and 111. As the secondary transfer device 109, a transfer roller may be used in addition to the transfer belt. A belt cleaning device 113 is disposed at a position facing the support roller 102 of the intermediate transfer belt 101 with the intermediate transfer belt 101 interposed therebetween. The belt cleaning device 113 is arranged to remove toner remaining on the intermediate transfer belt 101.

記録媒体としての記録紙114は、一対の給紙ローラ115で二次転写部へ導かれ、トナー像を記録紙114に転写する際に、二次転写ベルト112を中間転写ベルト101に押し当てることによって、トナー像の転写を行う。トナー像が転写された記録紙114は、二次転写ベルト112によって搬送され、記録紙114に転写された未定着のトナー像は、図示していない露光装置からの画像情報に基づいて泡状の定着液の膜厚を制御する本発明の定着装置によって定着される。すなわち、記録紙104に転写された未定着のトナー像には、図示していない露光装置からの画像情報、例えばカラー画像又は黒ベタ画像に基づいて泡状の定着液層の膜厚が制御されたトナーの定着装置から供給される本発明における泡状の定着液が付与され、泡状の定着液に含まれる、トナーに含まれる樹脂の少なくとも一部を溶解又は膨潤させる部剤(軟化剤)によって、未定着のトナー像を、記録紙114に定着させる。   A recording sheet 114 as a recording medium is guided to a secondary transfer unit by a pair of paper feed rollers 115, and the secondary transfer belt 112 is pressed against the intermediate transfer belt 101 when the toner image is transferred to the recording sheet 114. Thus, the toner image is transferred. The recording paper 114 to which the toner image has been transferred is conveyed by the secondary transfer belt 112, and the unfixed toner image transferred to the recording paper 114 is foamed based on image information from an exposure device (not shown). Fixing is performed by the fixing device of the present invention that controls the film thickness of the fixing solution. That is, for the unfixed toner image transferred to the recording paper 104, the film thickness of the foam-like fixing liquid layer is controlled based on image information from an exposure device (not shown) such as a color image or a black solid image. A part (softener) which is provided with the foam-like fixing solution supplied from the toner fixing device and dissolves or swells at least a part of the resin contained in the toner contained in the foam-like fixing solution. As a result, the unfixed toner image is fixed on the recording paper 114.

次に、画像形成ユニットについて説明する。図9の(b)に示すように、画像形成ユニット105〜108には、感光体ドラム116の周辺に、帯電装置117、現像装置118、クリーニング装置119及び除電装置120が配置されている。また、中間転写ベルト101を介して、感光体ドラム116に対向する位置に、一次転写装置121が設けられている。また、帯電装置117は、帯電ローラを採用した接触帯電方式の帯電装置である。帯電装置117は、帯電ローラを感光体ドラム116に接触させて、感光体ドラム116に電圧を印加することにより、感光体ドラム116の表面を一様に帯電する。この帯電装置117としては、非接触のスコロトロン等を採用した非接触帯電方式の帯電装置を採用することもできる。また、現像装置118は、現像剤中のトナーを感光体ドラム116上の静電潜像に付着させ、静電潜像を可視化させる。ここで、各色に対応するトナーは、それぞれの色に着色された樹脂材料からなり、これらの樹脂材料は、本発明における定着液により溶解又は膨潤する。なお、現像装置118は、図示しない攪拌部及び現像部を有し、現像に使用されなかった現像剤は、攪拌部に戻され、再利用される。攪拌部におけるトナーの濃度は、トナー濃度センサによって検出され、トナーの濃度が、一定であるように制御されている。更に、一次転写装置121は、感光体ドラム116上で可視化されたトナーを中間転写ベルト101に転写する。ここでは、一次転写装置121としては、転写ローラを採用しており、転写ローラを、中間転写ベルト101を挟んで感光体ドラム116に押し当てている。一次転写装置121としては、導電性ブラシ、非接触のコロナチャージャー等を採用することもできる。また、クリーニング装置119は、感光体ドラム116上の不要なトナーを除去する。クリーニング装置119としては、感光体ドラム116に押し当てられる先端を備えたブレードを用いることができる。ここで、クリーニング装置119によって回収されたトナーは、図示しない回収スクリュー及びトナーリサイクル装置によって、現像装置118に回収され、再利用される。更に、除電装置120は、ランプで構成されており、光を照射して感光体ドラム116の表面電位を初期化する。   Next, the image forming unit will be described. As shown in FIG. 9B, in the image forming units 105 to 108, a charging device 117, a developing device 118, a cleaning device 119, and a charge removal device 120 are disposed around the photosensitive drum 116. A primary transfer device 121 is provided at a position facing the photosensitive drum 116 with the intermediate transfer belt 101 interposed therebetween. The charging device 117 is a contact charging type charging device employing a charging roller. The charging device 117 uniformly charges the surface of the photosensitive drum 116 by bringing a charging roller into contact with the photosensitive drum 116 and applying a voltage to the photosensitive drum 116. As the charging device 117, a non-contact charging type charging device using a non-contact scorotron or the like may be employed. Further, the developing device 118 causes the toner in the developer to adhere to the electrostatic latent image on the photosensitive drum 116 to visualize the electrostatic latent image. Here, the toners corresponding to the respective colors are made of resin materials colored in the respective colors, and these resin materials are dissolved or swollen by the fixing solution in the present invention. The developing device 118 includes a stirring unit and a developing unit (not shown), and the developer that has not been used for development is returned to the stirring unit and reused. The toner concentration in the agitation unit is detected by a toner concentration sensor, and is controlled so that the toner concentration is constant. Further, the primary transfer device 121 transfers the toner visualized on the photosensitive drum 116 to the intermediate transfer belt 101. Here, a transfer roller is employed as the primary transfer device 121, and the transfer roller is pressed against the photosensitive drum 116 with the intermediate transfer belt 101 interposed therebetween. As the primary transfer device 121, a conductive brush, a non-contact corona charger, or the like can be adopted. The cleaning device 119 removes unnecessary toner on the photosensitive drum 116. As the cleaning device 119, a blade having a tip pressed against the photosensitive drum 116 can be used. Here, the toner collected by the cleaning device 119 is collected by the developing device 118 by a collecting screw and a toner recycling device (not shown) and reused. Further, the static elimination device 120 is constituted by a lamp, and initializes the surface potential of the photosensitive drum 116 by irradiating light.

次に、本発明における定着液及び定着の具体例について説明する。
本発明における以下の具体例では、樹脂含有微粒子としてトナーを用い、以下の製造方法の一例により作製した。
Next, specific examples of the fixing solution and fixing in the present invention will be described.
In the following specific examples of the present invention, a toner was used as the resin-containing fine particles, and the toner was prepared by an example of the following manufacturing method.

[具体例1]
<定着液の第1の処方>
軟化剤:コハク酸ジカルビトール(高級アルコール工業(株)、試薬)
25.0wt%
希釈溶媒:イオン交換水 69.9wt%
増泡剤:ヤシ脂肪酸ジエタノールアミド(1:1)型(松本油脂 マーポンMM)
0.50wt%
起泡剤:パルミチン酸アミン 2.5wt%
ミリスチン酸アミン 1.5wt%
ステアリン酸アミン 0.5wt%
軟化剤により軟化又は膨潤しない微粒子:タルク((株)石澤研究所)
0.1wt%
[Specific Example 1]
<First prescription of fixing solution>
Softener: Dicarbitol succinate (Higher Alcohol Industry Co., Ltd., reagent)
25.0wt%
Diluting solvent: Ion-exchanged water 69.9 wt%
Foam enhancer: Palm fatty acid diethanolamide (1: 1) type (Matsumoto Yushi Marpon MM)
0.50wt%
Foaming agent: amine palmitate 2.5 wt%
Amristyl myristate 1.5wt%
Amine stearate 0.5wt%
Fine particles that do not soften or swell with a softening agent: Talc (Ishizawa Lab.)
0.1 wt%

<定着液の第2の処方>
軟化剤:コハク酸ジカルビトール(高級アルコール工業(株)、試薬)
30.0wt%
希釈溶媒:イオン交換水 64.9wt%
増泡剤:ヤシ脂肪酸ジエタノールアミド(1:1)型(松本油脂 マーポンMM)
0.50wt%
起泡剤:パルミチン酸アミン 2.5wt%
ミリスチン酸アミン 1.5wt%
ステアリン酸アミン 0.5wt%
軟化剤により軟化又は膨潤しない微粒子:タルク((株)石澤研究所)
0.1wt%
<Second prescription of fixing solution>
Softener: Dicarbitol succinate (Higher Alcohol Industry Co., Ltd., reagent)
30.0wt%
Diluting solvent: ion-exchanged water 64.9 wt%
Foam enhancer: Palm fatty acid diethanolamide (1: 1) type (Matsumoto Yushi Marpon MM)
0.50wt%
Foaming agent: amine palmitate 2.5 wt%
Amristyl myristate 1.5wt%
Amine stearate 0.5wt%
Fine particles that do not soften or swell with a softening agent: Talc (Ishizawa Lab.)
0.1 wt%

<定着液の第3の処方>
軟化剤:コハク酸ジカルビトール(高級アルコール工業(株)、試薬)
25.0wt%
希釈溶媒:イオン交換水 70.0wt%
増泡剤:ヤシ脂肪酸ジエタノールアミド(1:1)型(松本油脂 マーポンMM)
0.50wt%
起泡剤:パルミチン酸アミン 2.5wt%
ミリスチン酸アミン 1.5wt%
ステアリン酸アミン 0.5wt%
<Third prescription of fixing solution>
Softener: Dicarbitol succinate (Higher Alcohol Industry Co., Ltd., reagent)
25.0wt%
Diluting solvent: 70.0 wt% ion-exchanged water
Foam enhancer: Palm fatty acid diethanolamide (1: 1) type (Matsumoto Yushi Marpon MM)
0.50wt%
Foaming agent: amine palmitate 2.5 wt%
Amristyl myristate 1.5wt%
Amine stearate 0.5wt%

<定着液の第4の処方>
軟化剤:コハク酸ジカルビトール(高級アルコール工業(株)、試薬)
30.0wt%
希釈溶媒:イオン交換水 65.0wt%
増泡剤:ヤシ脂肪酸ジエタノールアミド(1:1)型(松本油脂 マーポンMM)
0.50wt%
起泡剤:パルミチン酸アミン 2.5wt%
ミリスチン酸アミン 1.5wt%
ステアリン酸アミン 0.5wt%
<Fourth Formula for Fixer>
Softener: Dicarbitol succinate (Higher Alcohol Industry Co., Ltd., reagent)
30.0wt%
Diluting solvent: ion-exchanged water 65.0 wt%
Foam enhancer: Palm fatty acid diethanolamide (1: 1) type (Matsumoto Yushi Marpon MM)
0.50wt%
Foaming agent: amine palmitate 2.5 wt%
Amristyl myristate 1.5wt%
Amine stearate 0.5wt%

脂肪酸アミンは、脂肪酸とジエタノールアミンにより脂肪酸アミンを合成した。タルクの径は約10〜60μm程度、かさ密度は0.55g/mlであった。1000メッシュ(目開き20μm)及び1500メッシュ(目開き10μm)のJIS標準ふるい(大生工業株式会社製)を用いて、約10μmのタルクを分級した後、使用した。   As the fatty acid amine, a fatty acid amine was synthesized from a fatty acid and diethanolamine. The diameter of talc was about 10-60 μm, and the bulk density was 0.55 g / ml. About 10 μm talc was classified using JIS standard sieves (manufactured by Taisei Kogyo Co., Ltd.) with 1000 mesh (aperture 20 μm) and 1500 mesh (aperture 10 μm), and then used.

<塗布装置>
◇大きな泡生成部
図4を基に作成した。
上記の定着液保存容器:PET樹脂からなるボトル
搬送流路及び空気口:内径2mmのシリコーンゴムチューブ
エアポンプ:電磁式エアポンプ(榎本マイクロポンプ製作所 MV−10H)
<Coating device>
◇ Large bubble generation part Created based on Figure 4.
The above fixer storage container: bottle transport flow path and air port made of PET resin: silicone rubber tube with an inner diameter of 2 mm Air pump: electromagnetic air pump (Enomoto Micropump Mfg. MV-10H)

◇微小な泡生成部
図4を基に作製した。
2重円筒の内側円筒は、回転軸に固定され、図示していない回転駆動モータにより回転する。2重円筒の材質は、PET樹脂とした。外側円筒内径:10mm・長さ120m、内側円筒外径:8mm・長さ100mmとした。回転数は、1000rpmとした。
◇ Fine bubble generation part Prepared based on FIG.
The inner cylinder of the double cylinder is fixed to a rotation shaft and is rotated by a rotation drive motor (not shown). The material of the double cylinder was PET resin. Outer cylinder inner diameter: 10 mm / length 120 m, inner cylinder outer diameter: 8 mm / length 100 mm. The rotation speed was 1000 rpm.

◇定着液付与手段
図5を基に作製した。上記の微小な泡を生成する微小な泡生成部を用い、泡状の定着液を作成し、膜厚制御用ブレードに供給する構成とした。膜厚制御用ブレードと塗布ローラとのギャップは38μmとした。
加圧ローラ:アルミ合金製ローラ(φ10mm)を芯金とし、外径Φ50mmのポリウレタンフォーム材(イノアック社商品名「カラーフォームEMO」)を形成した。
塗布ローラ:PFA樹脂を焼付け塗装したSUS製ローラ(φ30mm)
膜厚制御用ブレード:アルミ合金製支持板に厚み1mmの並板ガラスを接着した。ガラス面を塗布ローラ側に向け、10μm〜100μmの範囲で塗布ローラとガラス面の隙間を制御できるようにした。
紙搬送速度:300mm/s
◇ Fixing solution applying means Prepared based on FIG. Using the above-described micro-bubble generating unit that generates micro-bubbles, a foam-like fixing solution was prepared and supplied to the film thickness control blade. The gap between the film thickness control blade and the coating roller was 38 μm.
Pressure roller: A polyurethane foam material (trade name “Color Foam EMO”, manufactured by INOAC) having an outer diameter of Φ50 mm was formed using an aluminum alloy roller (φ10 mm) as a core metal.
Coating roller: SUS roller (30mm diameter) coated with PFA resin
Blade for controlling film thickness: 1 mm thick parallel glass was bonded to an aluminum alloy support plate. The gap between the coating roller and the glass surface can be controlled in the range of 10 μm to 100 μm with the glass surface facing the coating roller.
Paper transport speed: 300mm / s

微小な泡状定着液を、上述した方法で未定着トナーが形成された紙の上に付与した。トナー径はおよそ5μmであり、未定着トナーが付与された紙については、電子写真方式のプリンタ(株式会社リコー製、imagio MPC2500)を用い、未定着トナーのカラー画像をPPC用紙(株式会社リコー製、T−6200)に形成した。この際、トナー層の厚みは30μm〜40μmであり、塗布ローラ上の厚みは70μmであった。   A fine foamy fixing solution was applied on the paper on which the unfixed toner was formed by the method described above. The toner diameter is about 5 μm, and for paper to which unfixed toner is applied, an electrophotographic printer (manufactured by Ricoh Co., Ltd., imagio MPC2500) is used, and the color image of unfixed toner is printed on PPC paper (manufactured by Ricoh Co., Ltd. , T-6200). At this time, the thickness of the toner layer was 30 μm to 40 μm, and the thickness on the coating roller was 70 μm.

<オフセットの評価>
泡状定着液塗布直後の塗布ローラ上にトナーがオフセットしていないかを目視で観察し、下記評価基準で評価した。評価結果を下記の表1に示す。
<Evaluation of offset>
Whether or not the toner is offset on the application roller immediately after application of the foamy fixing solution was visually observed and evaluated according to the following evaluation criteria. The evaluation results are shown in Table 1 below.

〔評価基準〕
トナーが塗布ローラ上にオフセットしていない場合(オフセットなし):○
トナーが塗布ローラ上に微量オフセットしている場合:△
トナーが塗布ローラ上にオフセットしている場合(オフセットあり):×
トナーが塗布ローラ上にオフセットし、かつ紙上の画像が欠損している場合:××
〔Evaluation criteria〕
When the toner is not offset on the application roller (no offset): ○
When toner is slightly offset on the application roller:
When the toner is offset on the application roller (with offset): ×
When the toner is offset on the application roller and the image on the paper is missing: XX

<記録媒体上トナーのタック力評価>
記録媒体上トナーのタック力を、タッキネステスタ(株式会社レスカ製)を用いて評価した。定着性評価と同様のサンプルにおいて、泡状定着液塗布後の画像部(記録媒体上トナー)に円柱形ステンレスプローブ(φ8.0mm)を圧縮荷重100gfで20sec押付けた後、120mm/minの速度で引抜き、引抜き時にかかる応力を測定し、下記評価基準で評価した。評価結果を下記の表1に示す。
<Evaluation of tack strength of toner on recording medium>
The tack force of the toner on the recording medium was evaluated using a tackiness tester (manufactured by Reska Co., Ltd.). In a sample similar to the fixability evaluation, a cylindrical stainless steel probe (φ8.0 mm) was pressed against the image area (toner on the recording medium) after applying the foamy fixing solution at a compression load of 100 gf for 20 seconds, and then at a speed of 120 mm / min. The stress applied during drawing and drawing was measured and evaluated according to the following evaluation criteria. The evaluation results are shown in Table 1 below.

〔評価基準〕
0.0〜4.0kPa:○(非画像部と同等、又はタックほぼ無し)
4.1〜10.0kPa:×(タック小)
10.1kPa以上:××(タック大)
〔Evaluation criteria〕
0.0 to 4.0 kPa: ○ (same as non-image part or almost no tack)
4.1 to 10.0 kPa: x (small tack)
10.1 kPa or more: XX (tack size)

Figure 2010243739
Figure 2010243739

上記表1より、定着液の第3の処方及び第4の処方と比較して、第1の処方及び第2の処方のタック力は小さく、軟化剤により軟化及び膨潤しない微粒子(微粒子径は、樹脂微粒子層の空隙間よりも大きい)を定着液中に含有させることにより、タック力が軽減することが示された。   From Table 1 above, the tack force of the first formulation and the second formulation is small compared to the third formulation and the fourth formulation of the fixing solution, and the fine particles that do not soften and swell by the softener (the particle size is It has been shown that the tack force is reduced by incorporating a larger amount of voids in the fine resin particle layer into the fixing solution.

[具体例2]
定着液処方は具体例1と同様、定着液の第1〜第4の処方の組成になるように作成した。脂肪酸アミンは、脂肪酸とジエタノールアミンにより脂肪酸アミンを合成した。タルクの径は約10〜60μm程度、かさ密度は0.55g/mlであった。325メッシュ(目開き50μm)のJIS標準ふるい(大生工業株式会社製)を用いて、約50μmのタルクを分級した後、使用した。なお、塗布装置、オフセットの評価方法、記録媒体上のタック力評価方法は、具体例1と同様とする。評価結果を下記の表2に示す。
[Specific Example 2]
The fixing solution formulation was prepared in the same manner as in Example 1 so as to have the composition of the first to fourth formulations of the fixing solution. As the fatty acid amine, a fatty acid amine was synthesized from a fatty acid and diethanolamine. The diameter of talc was about 10-60 μm, and the bulk density was 0.55 g / ml. About 50 μm of talc was classified using a 325 mesh (mesh opening 50 μm) JIS standard sieve (manufactured by Taisei Kogyo Co., Ltd.), and then used. The application apparatus, the offset evaluation method, and the tack force evaluation method on the recording medium are the same as those in the first specific example. The evaluation results are shown in Table 2 below.

Figure 2010243739
Figure 2010243739

上記表2より、定着液の第3の処方及び第4の処方と比較して、第1の処方及び第2の処方のタック力は小さく、軟化剤により軟化及び膨潤しない微粒子(微粒子径は、フィルム化した樹脂微粒子層厚みよりも大きい)を定着液中に含有させることにより、タック力が軽減することが示された。   From Table 2 above, the tack force of the first formulation and the second formulation is small compared to the third formulation and the fourth formulation of the fixing solution, and the fine particles that are not softened and swollen by the softener (the fine particle diameter is It has been shown that the tack force is reduced by incorporating a resin fine particle layer thickness larger than the film thickness into the fixing solution.

なお、本発明は上記各実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲内に記載であれば多種の変形や置換可能であることは言うまでもない。   The present invention is not limited to the above-described embodiments, and it goes without saying that various modifications and substitutions are possible as long as they are described in the scope of the claims.

特許第3,290,513号公報Japanese Patent No. 3,290,513 特開2004−109749号公報JP 2004-109749 A 特開昭59−119364号公報JP 59-119364 A 特開2004−109747号公報JP 2004-109747 A 特開2007−219105号公報JP 2007-219105 A 特開2003−156870号公報JP 2003-156870 A 特開2005−274879号公報JP 2005-274879 A 特許第4,027,188号公報Japanese Patent No. 4,027,188

Claims (11)

樹脂の少なくとも一部を溶解又は膨潤させることで樹脂を含有する樹脂微粒子を軟化させる軟化剤を含有した定着液を、形成する画像の画像情報に基づいて媒体上に形成された樹脂微粒子に付与して該樹脂微粒子を媒体に定着する定着方法において、
前記定着液に、前記軟化剤により溶解又は膨潤しない微粒子を分散する工程と、
分散された定着液をフォーム状にする工程と、
フォーム状定着液を膜状にする工程と、
前記画像情報に基づいた所望の膜厚にフォーム状定着液の膜厚を制御する工程と、
所望の膜厚に制御されたフォーム状定着液を媒体上の樹脂微粒子に付与する工程と
を有することを特徴とする定着方法。
A fixing liquid containing a softening agent that softens resin fine particles containing resin by dissolving or swelling at least part of the resin is applied to the resin fine particles formed on the medium based on image information of the image to be formed. In the fixing method for fixing the resin fine particles to the medium,
Dispersing fine particles that are not dissolved or swollen by the softener in the fixing solution;
Forming the dispersed fixer into a foam;
Forming a foam-like fixing solution into a film;
Controlling the film thickness of the foam-like fixer to a desired film thickness based on the image information;
And a step of applying a foam-like fixing liquid controlled to a desired film thickness to resin fine particles on a medium.
前記定着液は起泡剤を含有することを特徴とする請求項1記載の定着方法。   The fixing method according to claim 1, wherein the fixing solution contains a foaming agent. 前記微粒子のかさ密度が1g/ml以下であることを特徴とする請求項1又は2に記載の定着方法。   The fixing method according to claim 1, wherein a bulk density of the fine particles is 1 g / ml or less. 樹脂の少なくとも一部を溶解又は膨潤させることで樹脂を含有する樹脂微粒子を軟化させる軟化剤を含有した定着液を、形成する画像の画像情報に基づいて媒体上に形成された樹脂微粒子に付与して該樹脂微粒子を媒体に定着する定着装置において、
前記定着液に、前記軟化剤により溶解又は膨潤しない微粒子を分散する分散手段と、
分散された定着液をフォーム状にするフォーム状定着液生成手段と、
フォーム状定着液を膜状にする膜化手段と、
前記画像情報に基づいた所望の膜厚にフォーム状定着液の膜厚を制御する膜厚制御手段と、
所望の膜厚に制御されたフォーム状定着液を媒体上の樹脂微粒子に付与する付与手段と
を有することを特徴とする定着装置。
A fixing liquid containing a softening agent that softens resin fine particles containing resin by dissolving or swelling at least part of the resin is applied to the resin fine particles formed on the medium based on image information of the image to be formed. In the fixing device for fixing the resin fine particles to the medium,
Dispersion means for dispersing fine particles that are not dissolved or swollen by the softener in the fixing solution;
A foam-like fixer generating means for forming the dispersed fixer into a foam;
A film forming means for forming a foam-like fixing solution into a film;
A film thickness control means for controlling the film thickness of the foam-like fixing solution to a desired film thickness based on the image information;
And a applying means for applying a foam-like fixing liquid controlled to a desired film thickness to the resin fine particles on the medium.
前記微粒子の径は、媒体上の樹脂微粒子の空隙間よりも大きいことを特徴とする請求項4記載の定着装置。   The fixing device according to claim 4, wherein a diameter of the fine particle is larger than an air gap of the resin fine particle on the medium. 前記樹脂微粒子の粒径が5〜10μmであり、前記微粒子の径は3〜20μmであることを特徴とする請求項5記載の定着装置。   The fixing device according to claim 5, wherein the resin fine particles have a particle size of 5 to 10 μm, and the fine particles have a diameter of 3 to 20 μm. 前記微粒子の径は、定着液付与後フィルム化した樹脂微粒子層の層厚よりも大きいことを特徴とする請求項4記載の定着装置。   5. The fixing device according to claim 4, wherein the diameter of the fine particles is larger than the thickness of the resin fine particle layer formed into a film after applying the fixing solution. フィルム化した樹脂微粒子層の層厚が30〜40μmであり、前記微粒子の径は50〜100μmであることを特徴とする請求項7記載の定着装置。   8. The fixing device according to claim 7, wherein the film thickness of the resin fine particle layer is 30 to 40 [mu] m, and the diameter of the fine particles is 50 to 100 [mu] m. 前記定着液は起泡剤を含有することを特徴とする請求項4〜8いずれか1項に記載の定着装置。   The fixing device according to claim 4, wherein the fixing liquid contains a foaming agent. 前記微粒子のかさ密度が1g/ml以下であることを特徴とする請求項4〜9のいずれか1項に記載の定着装置。   The fixing device according to claim 4, wherein a bulk density of the fine particles is 1 g / ml or less. 樹脂微粒子が色剤を含有したトナーで静電記録プロセスを行い記録媒体上に未定着トナー画像を形成する画像形成手段と、
請求項4〜10のいずれかに記載の定着装置により前記未定着トナー画像を記録媒体に定着させる定着手段と
を具備することを特徴とする画像形成装置。
Image forming means for forming an unfixed toner image on a recording medium by performing an electrostatic recording process with toner in which resin fine particles contain a colorant;
An image forming apparatus comprising: a fixing unit that fixes the unfixed toner image onto a recording medium by the fixing device according to claim 4.
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