JP2011059463A - Image forming method, process cartridge, and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、特定の定着装置と特定のトナーを用いた画像形成方法、プロセスカートリッジ及び画像形成装置に関し、詳しくは、ロール対により形成されるニップ部、あるいはロールとベルトとにより形成されるニップ部に未定着トナー像を担持する記録媒体を通過させ、加熱するとともに加圧してトナー像を記録媒体に定着させる定着装置と特定のトナーを用いた画像形成方法、この画像形成方法に用いられるプロセスカートリッジ及び画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming method, a process cartridge, and an image forming apparatus using a specific fixing device and a specific toner, and more specifically, a nip portion formed by a roll pair or a nip portion formed by a roll and a belt. Passing through a recording medium carrying an unfixed toner image, heating and pressurizing to fix the toner image on the recording medium, an image forming method using a specific toner, and a process cartridge used in this image forming method And an image forming apparatus.
複写機、プリンタ、ファクシミリ、あるいはこれらの複合機等の電子写真方式を採用する画像形成装置には、記録媒体としての記録用紙に転写されたトナー画像を熱と圧力によって定着させる定着装置が多く用いられている。定着装置としては、例えば、内部にヒータ等の加熱源を有する定着ローラに加圧ローラを圧接したタイプや、前記定着ローラに無端状の加圧ベルトを押圧部材によって押圧したタイプなどがある。これらの定着装置は、定着ローラと加圧ローラの圧接部、又は定着ローラと加圧ベルトとの圧接部に形成された定着ニップに、トナー画像が転写された記録用紙を通過させることによって、その記録用紙を加熱及び加圧し、トナー画像を記録用紙に定着するようにしている。 An image forming apparatus employing an electrophotographic system such as a copying machine, a printer, a facsimile machine, or a combination of these machines often uses a fixing device for fixing a toner image transferred onto a recording sheet as a recording medium by heat and pressure. It has been. Examples of the fixing device include a type in which a pressure roller is pressed against a fixing roller having a heating source such as a heater therein, and a type in which an endless pressure belt is pressed against the fixing roller by a pressing member. These fixing devices pass the recording paper on which the toner image is transferred through a fixing nip formed at a pressure contact portion between the fixing roller and the pressure roller or a pressure contact portion between the fixing roller and the pressure belt. The recording paper is heated and pressurized to fix the toner image on the recording paper.
図16は、定着ローラ100と加圧ローラ200を有する定着装置の簡略図である。図16に示すように、トナー画像Tが転写された記録用紙Pは、定着ローラ100と加圧ローラ200との間の定着ニップNを通過後、図の一点鎖線aの方向に搬出されるようになっている。しかし、上記のような熱定着タイプの定着装置は、定着時に記録用紙P上のトナーTを熱で溶融させるため、溶融したトナーTの定着ローラ100に対する付着力によって、記録用紙Pの搬送方向が一点鎖線aの方向から定着ローラ100側へ変化させられることがある。そして、溶融したトナーTの付着力によって、記録用紙Pが一点鎖線bで示す境界線を越えて定着ローラ100側に搬出された場合、記録用紙Pの定着ローラ100への巻き付きが発生する。
FIG. 16 is a simplified diagram of a fixing device having the
ここで、溶融したトナーの定着ローラへの付着力をF1、記録用紙を巻き付かせるのに要する曲げ力(記録用紙を一点鎖線aから一点鎖線bへ角度θだけ曲げるのに要する力)をF2とすると、F1<F2の関係を満たす場合に、記録用紙を定着ローラから分離して搬出させることができる。 Here, the adhesion force of the melted toner to the fixing roller is F1, and the bending force required to wind the recording paper (the force required to bend the recording paper from the one-dot chain line a to the one-dot chain line b by an angle θ) is F2. Then, when the relationship of F1 <F2 is satisfied, the recording paper can be separated from the fixing roller and carried out.
従来では、記録用紙を定着ローラから分離しやすくするために、トナーにワックス等の離型剤を含有させることにより、上記トナーの付着力F1を低下させることが行われている(例えば、特許文献1参照)。また、記録用紙を定着ローラから分離しやすくするために、図16の二点鎖線に示すように、定着ローラの径を小さくすることによって、巻き付きが発生する境界線を一点鎖線bから一点鎖線b´の位置に変更して、記録用紙を巻き付かせるのに要する曲げ力F2を大きくする方法もある。 Conventionally, in order to make it easier to separate the recording paper from the fixing roller, the toner adhesion force F1 is reduced by adding a release agent such as wax to the toner (for example, Patent Documents). 1). Further, in order to facilitate separation of the recording paper from the fixing roller, as shown by a two-dot chain line in FIG. 16, by reducing the diameter of the fixing roller, the boundary line where the winding occurs is changed from the one-dot chain line b to the one-dot chain line b. There is also a method of increasing the bending force F2 required for winding the recording paper by changing to the position '.
しかしながら、上記のようにトナーの付着力を低下させたり、定着ローラの径を小さくしたりしても、薄紙などの曲げ剛性(コシ)の小さい記録用紙を使用すると、記録用紙を巻き付かせるのに要する曲げ力F2が小さくなるため、定着ローラへの巻き付きが発生することがある。 However, even if the adhesion force of the toner is reduced or the diameter of the fixing roller is reduced as described above, if the recording paper having a small bending rigidity (stiffness) such as a thin paper is used, the recording paper is wound. Since the bending force F2 required for this is reduced, winding around the fixing roller may occur.
本発明者らは、かかる事情に鑑み、先に、記録媒体の曲げ剛性を向上させることにより、記録媒体の分離性を向上させることが可能な定着装置、及びその定着装置を備えた画像形成装置を提案した。 In view of such circumstances, the inventors of the present invention, first, a fixing device capable of improving the separation property of the recording medium by improving the bending rigidity of the recording medium, and an image forming apparatus including the fixing device. Proposed.
この定着装置は、定着ローラ及び加圧ローラはともに波状形状を有しており、これを用いて記録用紙上のトナーを定着させた場合、定着ローラへの記録用紙の巻き付きは充分に改善されることが実証された。
しかしながらその一方で、前記ローラの波状形状に起因して定着画像に未だ幾分かの光沢ムラが見られるという新たな技術課題が発生した。
In this fixing device, both the fixing roller and the pressure roller have a wave shape, and when the toner on the recording paper is fixed using this, the winding of the recording paper around the fixing roller is sufficiently improved. It was proved.
However, on the other hand, a new technical problem has occurred that some gloss unevenness still appears in the fixed image due to the wavy shape of the roller.
したがって、本発明は、前記提案した定着装置、及びその定着装置を備えた画像形成装置を用いた場合においても記録媒体の分離性が向上されるとともに、定着画像の光沢ムラが極力抑えられる画像形成方法、この方法の実施に有用なプロセスカートリッジ、画像形成装置を提供するものである。 Therefore, according to the present invention, even when the proposed fixing device and the image forming apparatus including the fixing device are used, the separation of the recording medium is improved and the gloss unevenness of the fixed image is suppressed as much as possible. The present invention provides a method, a process cartridge useful for carrying out the method, and an image forming apparatus.
そこで、本発明者らはさらに検討を重ねた結果、トナーとして、体積平均粒径が1.0〜5.0μmであり、200℃、0.03N/mm2での形状変化率が10%以下の粗さ粒子(フィラー)を含有させたトナーを用いることにより、上記定着画像の光沢ムラを著しく減少させることに成功し、本発明を為すに至った。 As a result of further studies, the present inventors have determined that the toner has a volume average particle size of 1.0 to 5.0 μm and a shape change rate of 10% or less at 200 ° C. and 0.03 N / mm 2. By using the toner containing the coarse particles (filler), the gloss unevenness of the fixed image was successfully reduced and the present invention was achieved.
即ち、以下の(1)〜(19)の発明によって、上記課題は解決される。
(1)トナーを用いて形成された未定着トナー画像を接触加熱方式の定着装置を用いて支持体上に定着する工程を有する画像形成方法において、
前記定着装置は、加熱源によって加熱される定着ローラと、当該定着ローラに圧接して配設された加圧ローラを備え、前記定着ローラと前記加圧ローラが互いに圧接して形成された定着ニップに記録媒体を通過させることにより、前記記録媒体上の未定着トナー画像を前記記録媒体に定着させるものであり、
前記定着ローラは、外周面がクラウン状に形成されたクラウン部と、外周面が逆クラウン状に形成された逆クラウン部を、それぞれ少なくとも1つずつ有し、
前記加圧ローラは、外周面がクラウン状に形成されたクラウン部と、外周面が逆クラウン状に形成された逆クラウン部を、それぞれ少なくとも1つずつ有し、かつ、
前記定着ローラの前記クラウン部と前記加圧ローラの前記逆クラウン部を対応させると共に、前記定着ローラの前記逆クラウン部と前記加圧ローラの前記クラウン部を対応させて、前記定着ローラと前記加圧ローラを互いに圧接させた定着装置であり、
前記トナーは、少なくとも着色剤、樹脂及び粗さ粒子を含有しており、かつ前記粗さ粒子は体積平均粒径が1.0〜5.0μmで、200℃、0.03N/mm2、1分間での下記式(1)で表される形状変化率(X)が10%以下のフィラーである、
ことを特徴とする画像形成方法。
X(%)={(A−B)/A}×100 (1)
ただし、加圧処理前の円形度をAとし、加圧処理後の円形度Bとする。
(2)前記定着装置は、前記定着ローラと前記加圧ローラとを無負荷状態で互いの前記クラウン部と前記逆クラウン部を接触させて配設した場合に、対応させて配設した前記クラウン部と前記逆クラウン部との間に隙間が生じないように構成した前記(1)に記載の画像形成方法。
(3)前記定着装置は、前記定着ローラと前記加圧ローラのそれぞれの前記クラウン部と前記逆クラウン部を、軸方向に連続して形成した前記(1)又は(2)に記載の画像形成方法。
(4)前記定着ローラ及び前記加圧ローラは弾性層を有するものであって、前記定着ローラと前記加圧ローラとを無負荷状態で互いの前記クラウン部と前記逆クラウン部を接触させて配設した場合に、軸方向の任意の断面における前記定着ローラ及び前記加圧ローラの前記弾性層の厚みの和が一定となるように設定した前記(1)〜(3)のいずれかに記載の画像形成方法。
(5)前記クラウン部及び前記逆クラウン部を、前記定着ローラ及び前記加圧ローラの少なくとも記録媒体の最大通過幅全体に対応する部分に渡って配設した前記(1)〜(4)のいずれかに記載の画像形成方法。
(6)前記クラウン部及び前記逆クラウン部を、前記定着ローラ及び前記加圧ローラの記録媒体の最大通過幅の一部に対応する部分に配設した前記(1)〜(5)のいずれかに記載の画像形成方法。
(7)前記定着ローラの前記クラウン部及び前記逆クラウン部の少なくとも一方と、前記加圧ローラの前記クラウン部及び前記逆クラウン部の少なくとも一方に、直線部を形成した前記(1)〜(6)のいずれかに記載の画像形成方法。
(8)前記定着ローラと前記加圧ローラを互いに圧接させた負荷状態において、前記定着ニップにおける前記クラウン部の頂部と前記逆クラウン部の底部との高低差を、0.16mm以上であって0.8mm以下に設定した前記(1)〜(7)のいずれかに記載の画像形成方法。
(9)前記定着ローラ及び前記加圧ローラは、芯材の外周面に弾性層を被覆して構成されたものであって、前記芯材及び前記弾性層の少なくとも一方の厚さを軸方向に渡って変化させて前記クラウン部及び逆クラウン部を形成した前記(1)〜(8)のいずれかに記載の画像形成方法。
(10)前記定着ローラを、芯材の外周面に弾性層を有しないローラで構成すると共に、当該定着ローラの前記芯材の外周面を軸方向に渡って湾曲させることにより、前記クラウン部と前記逆クラウン部を形成した前記(1)〜(3)のいずれかに記載の画像形成方法。
(11)前記加圧ローラは、芯材の外周面に弾性層を被覆して構成されたものであって、当該加圧ローラの前記芯材の外周面を軸方向に渡って湾曲させることにより、前記クラウン部と前記逆クラウン部を形成した前記(10)に記載の画像形成方法。
(12)前記定着ローラと前記加圧ローラのそれぞれの軸方向の同じ側の端部を、軸方向に位置決めすると共に、前記定着ローラと前記加圧ローラのそれぞれの前記位置決めされた端部と反対側の端部を軸方向に変位可能に構成した前記(1)〜(11)のいずれかに記載の画像形成方法。
(13)少なくとも樹脂と着色剤を含有するトナーを用いて形成されたトナー画像を接触加熱方式の定着装置を用いて支持体上に定着する工程を有する画像形成方法において、
前記定着装置は、加熱源によって加熱される定着ローラと、無端状の加圧ベルトと、前記加圧ベルトの内周面を押圧して前記加圧ベルトを前記定着ローラに圧接させる押圧部材を備え、前記定着ローラと前記加圧ベルトが互いに圧接して形成された定着ニップに記録媒体を通過させることにより、前記記録媒体上の未定着画像を記録媒体に定着させるものであり、
前記定着ローラは、外周面がクラウン状に形成されたクラウン部と、外周面が逆クラウン状に形成された逆クラウン部を、それぞれ少なくとも1つずつ有し、
前記押圧部材の前記加圧ベルトを押圧する押圧面に、凸状に形成した凸面部と、凹状に形成した凹面部を、それぞれ少なくとも1つずつ有し、
前記定着ローラの前記クラウン部と前記押圧部材の前記凹面部を対応させて配設すると共に、前記定着ローラの前記逆クラウン部と前記押圧部材の前記凸面部を対応させて配設して、前記押圧部材によって前記加圧ベルトを押圧し、前記定着ローラと前記加圧ベルトを互いに圧接させたことを特徴とする定着装置であり、
前記トナーは、少なくとも着色剤、樹脂及び粗さ粒子を含有しており、かつ前記粗さ粒子は体積平均粒径が1.0〜5.0μmで、200℃、0.03N/mm2、1分間での下記式(1)で表される形状変化率(X)が10%以下のフィラーである、
ことを特徴とする画像形成方法。
X(%)={(A−B)/A}×100 (1)
ただし、加圧処理前の円形度をAとし、加圧処理後の円形度Bとする。
(14)前記粗さ粒子の材料が、樹脂、金属酸化物または無機酸化物から選ばれるフィラーの1種又は2種以上である前記(1)〜(13)のいずれかに記載の画像形成方法。
(15)前記粗さ粒子は、無色または前記着色剤と同系色である前記(1)〜(14)のいずれかに記載の画像形成方法。
(16)前記トナーに含まれる粗さ粒子は、着色樹脂粒子100質量部に対して1.0〜70質量部である前記(1)〜(15)のいずれかに記載の画像形成方法。
(17)前記トナーの軟化点が110℃〜140℃である前記(1)〜(16)のいずれかに記載の画像形成方法。
(18)少なくとも像担持体、現像手段及び定着手段を有し、画像形成装置に着脱自在であるプロセスカートリッジであって、前記現像手段には前記(1)〜(17)のいずれかに記載のトナーが収納され、前記定着手段には前記(1)〜(17)のいずれかに記載の定着装置が用いられることを特徴とするプロセスカートリッジ。
(19)前記(18)に記載のプロセスカートリッジを具備することを特徴とする画像形成装置。
That is, the above-described problems are solved by the following inventions (1) to (19).
(1) In an image forming method including a step of fixing an unfixed toner image formed using toner on a support using a contact heating type fixing device,
The fixing device includes a fixing roller heated by a heating source, and a pressure roller disposed in pressure contact with the fixing roller, and a fixing nip formed by pressure-contacting the fixing roller and the pressure roller. The unfixed toner image on the recording medium is fixed to the recording medium by passing the recording medium through
The fixing roller has at least one crown portion whose outer peripheral surface is formed in a crown shape and each reverse crown portion whose outer peripheral surface is formed in a reverse crown shape,
The pressure roller has at least one crown portion whose outer peripheral surface is formed in a crown shape and one reverse crown portion whose outer peripheral surface is formed in a reverse crown shape, and
The crown portion of the fixing roller and the reverse crown portion of the pressure roller are made to correspond to each other, and the reverse crown portion of the fixing roller and the crown portion of the pressure roller are made to correspond to each other. A fixing device in which the pressure rollers are pressed against each other,
The toner contains at least a colorant, a resin, and roughness particles, and the roughness particles have a volume average particle size of 1.0 to 5.0 μm, 200 ° C., 0.03 N / mm 2 , 1 The shape change rate (X) represented by the following formula (1) in minutes is a filler of 10% or less,
An image forming method.
X (%) = {(A−B) / A} × 100 (1)
However, the circularity before pressure treatment is A, and the circularity B after pressure treatment is B.
(2) In the fixing device, the crown disposed in correspondence with the fixing roller and the pressure roller when the crown portion and the reverse crown portion are arranged in contact with each other in an unloaded state. The image forming method according to (1), wherein a gap is not generated between the portion and the reverse crown portion.
(3) The image forming apparatus according to (1) or (2), wherein the fixing device is configured such that the crown portion and the reverse crown portion of each of the fixing roller and the pressure roller are continuously formed in an axial direction. Method.
(4) The fixing roller and the pressure roller have an elastic layer, and the fixing roller and the pressure roller are arranged with the crown portion and the reverse crown portion in contact with each other in an unloaded state. When it is provided, the sum of the thicknesses of the elastic layers of the fixing roller and the pressure roller in an arbitrary cross section in the axial direction is set to be constant, according to any one of (1) to (3). Image forming method.
(5) Any one of (1) to (4), wherein the crown portion and the reverse crown portion are disposed over a portion of the fixing roller and the pressure roller corresponding to at least the entire maximum passage width of the recording medium. An image forming method according to
(6) Any one of (1) to (5), wherein the crown portion and the reverse crown portion are disposed in a portion corresponding to a part of the maximum passage width of the recording medium of the fixing roller and the pressure roller. The image forming method described in 1.
(7) (1) to (6) in which a linear portion is formed in at least one of the crown portion and the reverse crown portion of the fixing roller and at least one of the crown portion and the reverse crown portion of the pressure roller. The image forming method according to any one of the above.
(8) In a load state in which the fixing roller and the pressure roller are pressed against each other, a height difference between the top of the crown portion and the bottom of the reverse crown portion in the fixing nip is 0.16 mm or more and 0 The image forming method according to any one of (1) to (7), which is set to 8 mm or less.
(9) The fixing roller and the pressure roller are configured by covering an outer peripheral surface of a core material with an elastic layer, and the thickness of at least one of the core material and the elastic layer is set in an axial direction. The image forming method according to any one of (1) to (8), wherein the crown portion and the inverted crown portion are formed by being changed over.
(10) The fixing roller is constituted by a roller having no elastic layer on the outer peripheral surface of the core material, and the outer peripheral surface of the core material of the fixing roller is curved in the axial direction, thereby The image forming method according to any one of (1) to (3), wherein the reverse crown portion is formed.
(11) The pressure roller is configured by covering an outer peripheral surface of a core material with an elastic layer, and the outer peripheral surface of the core material of the pressure roller is curved in the axial direction. The image forming method according to (10), wherein the crown portion and the reverse crown portion are formed.
(12) The axial end portions of the fixing roller and the pressure roller on the same side in the axial direction are positioned in the axial direction and opposite to the positioned end portions of the fixing roller and the pressure roller. The image forming method according to any one of (1) to (11), wherein the side end portion is configured to be displaceable in the axial direction.
(13) In an image forming method including a step of fixing a toner image formed using a toner containing at least a resin and a colorant on a support using a contact heating type fixing device.
The fixing device includes a fixing roller heated by a heating source, an endless pressure belt, and a pressing member that presses an inner peripheral surface of the pressure belt and presses the pressure belt against the fixing roller. And fixing the unfixed image on the recording medium to the recording medium by passing the recording medium through a fixing nip formed by press-contacting the fixing roller and the pressure belt.
The fixing roller has at least one crown portion whose outer peripheral surface is formed in a crown shape and each reverse crown portion whose outer peripheral surface is formed in a reverse crown shape,
The pressing surface of the pressing member that presses the pressure belt has at least one each of a convex surface portion formed in a convex shape and a concave surface portion formed in a concave shape,
The crown portion of the fixing roller and the concave surface portion of the pressing member are arranged in correspondence with each other, the reverse crown portion of the fixing roller and the convex surface portion of the pressing member are arranged in correspondence with each other, and A fixing device, wherein the pressing belt is pressed by a pressing member, and the fixing roller and the pressing belt are pressed against each other;
The toner contains at least a colorant, a resin, and roughness particles, and the roughness particles have a volume average particle size of 1.0 to 5.0 μm, 200 ° C., 0.03 N / mm 2 , 1 The shape change rate (X) represented by the following formula (1) in minutes is a filler of 10% or less,
An image forming method.
X (%) = {(A−B) / A} × 100 (1)
However, the circularity before pressure treatment is A, and the circularity B after pressure treatment is B.
(14) The image forming method according to any one of (1) to (13), wherein the material of the roughness particles is one or more fillers selected from a resin, a metal oxide, or an inorganic oxide. .
(15) The image forming method according to any one of (1) to (14), wherein the roughness particles are colorless or have the same color as the colorant.
(16) The image forming method according to any one of (1) to (15), wherein the roughness particles contained in the toner are 1.0 to 70 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the colored resin particles.
(17) The image forming method according to any one of (1) to (16), wherein the toner has a softening point of 110 ° C to 140 ° C.
(18) A process cartridge that includes at least an image carrier, a developing unit, and a fixing unit, and is detachable from an image forming apparatus. The developing unit includes any one of (1) to (17). A process cartridge in which toner is stored and the fixing device according to any one of (1) to (17) is used as the fixing unit.
(19) An image forming apparatus comprising the process cartridge according to (18).
本発明によれば、記録媒体を定着装置から搬出する際に、記録媒体の見かけ上の剛性を向上させて記録媒体が定着ローラに巻き付くことを抑制することができる。これにより、記録媒体がジャム化する等の不具合の発生を抑制することができ、信頼性の高い定着装置及び画像形成装置を提供することができる。また、本発明によれば、定着ニップにおける接触圧のばらつきを抑制することができる。これにより、定着した画像に光沢度ムラ等が発生することを抑制することができ、良好な画像形成を維持することが可能である。更にまた、本発明によれば、上記特定のトナーを用いることにより、定着した画像に光沢度ムラ等が発生するのを一層抑制することができる。加えて、次のような効果も得ることができる。 According to the present invention, when the recording medium is carried out of the fixing device, the apparent rigidity of the recording medium can be improved and the recording medium can be prevented from being wound around the fixing roller. Accordingly, it is possible to suppress the occurrence of problems such as jamming of the recording medium, and to provide a highly reliable fixing device and image forming apparatus. Further, according to the present invention, variation in contact pressure at the fixing nip can be suppressed. Thereby, it is possible to suppress the occurrence of uneven glossiness and the like in the fixed image, and it is possible to maintain good image formation. Furthermore, according to the present invention, by using the specific toner, it is possible to further suppress occurrence of uneven glossiness or the like in a fixed image. In addition, the following effects can also be obtained.
前記(1)の発明によれば、定着ローラのクラウン部と加圧ローラの逆クラウン部を対応させると共に、定着ローラの逆クラウン部と加圧ローラのクラウン部を対応させて、定着ローラと加圧ローラを圧接させているため、定着ニップは湾曲して形成される。画像の定着を行う際、湾曲した定着ニップに記録媒体が侵入することによって、記録媒体も湾曲した状態となる。このように、記録媒体を湾曲させることにより、記録媒体の見かけ上の剛性を向上させて定着ニップから搬出することができ、記録媒体を定着ニップから搬出する際に、記録媒体が定着ローラに巻き付くことを抑制することが可能となる。
また、クラウン部と逆クラウン部を対応させて定着ローラと加圧ローラを圧接することによって、定着ニップにおける接触圧のばらつきを抑制することができる。これにより、定着した画像に光沢度ムラが発生するなどの不具合を抑制することができ、良好な画像形成を実現することができる。
さらに、形状変化率10%以下の粗さ粒子(フィラー)を含むトナーにより画像形成を行なうことにより、定着後の画像表面に均一な凹凸が形成され、光沢ムラを一層解消することができる。
According to the invention of (1), the crown portion of the fixing roller and the reverse crown portion of the pressure roller are made to correspond to each other, and the reverse crown portion of the fixing roller and the crown portion of the pressure roller are made to correspond to each other. Since the pressure roller is in pressure contact, the fixing nip is curved. When the image is fixed, the recording medium enters a curved state due to the recording medium entering the curved fixing nip. In this way, by curving the recording medium, the apparent rigidity of the recording medium can be improved and carried out from the fixing nip. When the recording medium is carried out from the fixing nip, the recording medium is wound around the fixing roller. It becomes possible to suppress sticking.
Further, by causing the fixing roller and the pressure roller to be in pressure contact with each other so that the crown portion and the reverse crown portion correspond to each other, it is possible to suppress variation in contact pressure at the fixing nip. As a result, problems such as occurrence of uneven glossiness in the fixed image can be suppressed, and good image formation can be realized.
Further, by forming an image with toner containing roughness particles (fillers) having a shape change rate of 10% or less, uniform irregularities are formed on the image surface after fixing, and gloss unevenness can be further eliminated.
前記(2)の発明によれば、定着ローラと加圧ローラを無負荷状態で互いに接触させた場合に、対応するクラウン部と逆クラウン部との間に隙間が生じていると、定着ローラと加圧ローラを圧接して負荷状態とした際に、軸方向に渡って定着ニップに圧力ムラが生じ、画像ノイズの発生する虞がある。そこで、上記のように、定着ローラと加圧ローラを無負荷状態で互いに接触させた場合に、対応するクラウン部と逆クラウン部との間に隙間が生じないようにすることによって、画像ノイズの発生を抑制することができると共に、記録用紙の分離性を確保することが可能である。 According to the invention of (2), when the fixing roller and the pressure roller are brought into contact with each other in a no-load state, if there is a gap between the corresponding crown portion and the reverse crown portion, When the pressure roller is brought into contact with the pressure roller, a pressure unevenness occurs in the fixing nip in the axial direction, and image noise may occur. Therefore, as described above, when the fixing roller and the pressure roller are brought into contact with each other in an unloaded state, by preventing a gap from being generated between the corresponding crown portion and the reverse crown portion, image noise is reduced. Occurrence can be suppressed and separation of the recording paper can be ensured.
前記(3)の発明によれば、クラウン部と逆クラウン部を軸方向に連続して形成することにより、記録媒体にシワの発生を抑制することができると共に、記録用紙の分離性を確保することができる。 According to the invention of (3), by forming the crown portion and the reverse crown portion continuously in the axial direction, it is possible to suppress the occurrence of wrinkles on the recording medium and to ensure the separation of the recording paper. be able to.
前記(4)の発明によれば、定着ローラと加圧ローラを無負荷状態で接触させた場合に、各ローラの弾性層の厚みの和を一定にすることによって、定着ローラ及び加圧ローラの回転方向における圧力ピーク値を軸方向に渡って一定にすることができる。これにより、定着ニップにおける圧力ムラを抑制することができ、画像ノイズの発生を抑制することが可能である。 According to the invention of the above (4), when the fixing roller and the pressure roller are brought into contact with each other in an unloaded state, the sum of the elastic layers of the respective rollers is made constant so that the fixing roller and the pressure roller The pressure peak value in the rotation direction can be made constant over the axial direction. Thereby, pressure unevenness in the fixing nip can be suppressed, and generation of image noise can be suppressed.
前記(5)の発明によれば、クラウン部及び逆クラウン部を、定着ローラ及び加圧ローラの少なくとも記録媒体の最大通過幅全体に対応する部分に渡って配設することにより、記録媒体を湾曲させて定着ニップから搬出することができ、記録媒体の定着ローラへの巻き付きを抑制することができる。 According to the invention of (5), the recording medium is curved by disposing the crown portion and the reverse crown portion over at least a portion of the fixing roller and the pressure roller corresponding to the entire maximum passing width of the recording medium. Thus, the recording medium can be carried out from the fixing nip, and the winding of the recording medium around the fixing roller can be suppressed.
前記(6)の発明によれば、クラウン部及び逆クラウン部を、定着ローラ及び加圧ローラの記録媒体の最大通過幅の一部に対応する部分に配設することにより、記録媒体を湾曲させて定着ニップから搬出することができ、記録媒体の定着ローラへの巻き付きを抑制することができる。 According to the invention of (6), the recording medium is curved by disposing the crown portion and the reverse crown portion in a portion corresponding to a part of the maximum passage width of the recording medium of the fixing roller and the pressure roller. Thus, the recording medium can be carried out from the fixing nip, and the winding of the recording medium around the fixing roller can be suppressed.
前記(7)の発明によれば、クラウン部及び逆クラウン部の少なくとも一方に直線部を形成することが可能である。 According to the invention of (7), it is possible to form a straight line portion in at least one of the crown portion and the reverse crown portion.
前記(8)の発明によれば、定着ローラと加圧ローラを互いに圧接させた上記負荷状態において、定着ニップにおけるクラウン部の頂部と逆クラウン部の底部との高低差が0.16mm未満となると、定着ニップにおいて記録媒体の湾曲量が少なくなり、記録媒体を良好に分離させるために必要な記録媒体の見かけ上の剛性が得られなくなる虞がある。そのため、クラウン部の頂部と逆クラウン部の底部との高低差を0.16mm以上に設定することによって、記録媒体の見かけ上の剛性を十分に確保し、記録媒体の定着ローラへの巻き付きを確実に抑制することができる。一方、上記負荷状態において、定着ニップにおけるクラウン部の頂部と逆クラウン部の底部との高低差が0.8mmを越えると、クラウン部と逆クラウン部における回転速度差が大きくなり記録媒体にシワが発生する虞がある。そのため、クラウン部の頂部と逆クラウン部の底部との高低差を0.8mm以下に設定することによって、記録媒体にシワを発生させずに搬出することができ、良好な画像形成を行うことができる。 According to the invention of (8), when the fixing roller and the pressure roller are in pressure contact with each other, the height difference between the top of the crown portion and the bottom of the reverse crown portion in the fixing nip is less than 0.16 mm. The amount of bending of the recording medium is reduced at the fixing nip, and there is a possibility that the apparent rigidity of the recording medium necessary for separating the recording medium cannot be obtained. Therefore, by setting the height difference between the top of the crown portion and the bottom of the reverse crown portion to be 0.16 mm or more, the apparent rigidity of the recording medium is sufficiently secured and the winding of the recording medium around the fixing roller is ensured. Can be suppressed. On the other hand, if the height difference between the top of the crown portion and the bottom of the reverse crown portion in the fixing nip exceeds 0.8 mm in the above load state, the difference in rotational speed between the crown portion and the reverse crown portion increases, and the recording medium is wrinkled. May occur. Therefore, by setting the height difference between the top portion of the crown portion and the bottom portion of the reverse crown portion to be 0.8 mm or less, it is possible to carry out the recording medium without generating wrinkles, and to perform good image formation. it can.
前記(9)の発明によれば、芯材及び弾性層の少なくとも一方の厚さを軸方向に渡って変化させることにより、定着ローラと加圧ローラの外周面にクラウン部及び逆クラウン部を形成することが可能である。 According to the invention of (9), the crown portion and the reverse crown portion are formed on the outer peripheral surface of the fixing roller and the pressure roller by changing the thickness of at least one of the core material and the elastic layer in the axial direction. Is possible.
前記(10)の発明によれば、上記のような定着ローラを適用した場合も、定着ニップを湾曲させることができるので、記録用紙の分離性を確保することが可能である。 According to the invention (10), even when the fixing roller as described above is applied, the fixing nip can be curved, so that it is possible to ensure the separation of the recording paper.
前記(11)の発明によれば、上記弾性層を有する加圧ローラを上記弾性層を有さない定着ローラに圧接することによって、定着ニップを十分に形成することができる。これにより、画像ノイズの発生を抑制することができると共に、記録用紙の分離性を確保することが可能である。また、上記加圧ローラにおいて、芯材の外周面を湾曲させてクラウン部と逆クラウン部を形成することにより、弾性層の厚さを軸方向に渡って一定にすることが可能であるので、定着ローラ及び加圧ローラの回転方向における圧力ピーク値を軸方向に渡って一定にすることができる。これにより、定着ニップにおける圧力ムラを抑制することができ、画像ノイズの発生を抑制することが可能である。 According to the invention of (11), the fixing nip can be sufficiently formed by pressing the pressure roller having the elastic layer against the fixing roller not having the elastic layer. As a result, the occurrence of image noise can be suppressed, and the separation of the recording paper can be ensured. Further, in the pressure roller, it is possible to make the thickness of the elastic layer constant in the axial direction by curving the outer peripheral surface of the core material to form the crown portion and the reverse crown portion. The pressure peak value in the rotation direction of the fixing roller and the pressure roller can be made constant over the axial direction. Thereby, pressure unevenness in the fixing nip can be suppressed, and generation of image noise can be suppressed.
前記(12)の発明によれば、定着ローラと加圧ローラのそれぞれの軸方向の同じ側の端部を軸方向に位置決めすると共に、定着ローラと加圧ローラのそれぞれの位置決めされた端部と反対側の端部を軸方向に変位可能に構成することにより、定着ローラに熱膨張による伸長が生じても、定着ローラと加圧ローラを軸方向の同じ端部側に伸長(変位)させることが可能となる。これにより、クラウン部と逆クラウン部との間の位置ずれを抑制することができ、定着ニップにおける接触圧にばらつきが生じるのを抑制できる。 According to the invention of (12), the end portions on the same axial direction of the fixing roller and the pressure roller are positioned in the axial direction, and the positioned end portions of the fixing roller and the pressure roller are respectively positioned. By configuring the opposite end to be axially displaceable, the fixing roller and the pressure roller can be extended (displaced) to the same end in the axial direction even if the fixing roller is extended due to thermal expansion. Is possible. Thereby, it is possible to suppress the positional deviation between the crown portion and the reverse crown portion, and it is possible to suppress the variation in the contact pressure at the fixing nip.
前記(13)の発明によれば、定着ローラのクラウン部と押圧部材の凹面部を対応させて配設すると共に、定着ローラの逆クラウン部と押圧部材の凸面部を対応させて配設して、定着ローラと加圧ベルトを互いに圧接させているため、定着ニップは湾曲して形成される。この場合も、上記請求項1の発明と同様に、記録媒体を定着ニップに侵入させることによって、記録媒体を湾曲させることができ、記録媒体の見かけ上の剛性を向上させて定着ニップから搬出することができる。これにより、記録媒体を定着ニップから搬出させる際に、記録媒体が定着ローラに巻き付くことを抑制することができる。
また、クラウン部と凹面部を対応させ、逆クラウン部と凸面部を対応させて、定着ローラと加圧ベルトを圧接させるため、前記(1)の発明と同様に、定着ニップにおける接触圧のばらつきを抑制することが可能である。これにより、定着した画像に光沢度ムラが発生するなどの不具合を抑制することができ、良好な画像形成を実現することができる。
According to the invention of (13), the crown portion of the fixing roller and the concave surface portion of the pressing member are arranged in correspondence with each other, and the reverse crown portion of the fixing roller and the convex surface portion of the pressing member are arranged in correspondence with each other. Since the fixing roller and the pressure belt are pressed against each other, the fixing nip is formed to be curved. In this case as well, the recording medium can be curved by intruding the recording medium into the fixing nip, and the apparent rigidity of the recording medium can be improved and carried out of the fixing nip as in the first aspect of the invention. be able to. Thereby, it is possible to suppress the recording medium from being wound around the fixing roller when the recording medium is carried out of the fixing nip.
Also, since the crown portion and the concave surface portion are made to correspond and the reverse crown portion and the convex surface portion are made to correspond so that the fixing roller and the pressure belt are pressed against each other, the contact pressure variation in the fixing nip is similar to the invention of (1). Can be suppressed. As a result, problems such as occurrence of uneven glossiness in the fixed image can be suppressed, and good image formation can be realized.
前記(14)の発明によれば、トナー中に含まれる粗さ粒子の材料が、樹脂、金属酸化物または無機酸化物から選ばれるフィラーであることから、定着画像の光沢ムラをより減少させることができる。 According to the invention of (14), since the material of the coarse particles contained in the toner is a filler selected from a resin, a metal oxide or an inorganic oxide, it is possible to further reduce gloss unevenness of a fixed image. Can do.
前記(15)の発明によれば、粗さ粒子を無色またはトナーの着色剤と同系色とすることにより、良質の単色画像、フルカラー画像を得ることができる。 According to the invention of (15), a good quality single color image and full color image can be obtained by making the coarse particles colorless or similar to the color of the toner colorant.
前記(16)の発明によれば、トナーに含まれる粗さ粒子の割合が、トナー全量中1.0〜70質量%であることから、定着画像には均一な光沢が得られる。 According to the invention (16), since the ratio of the roughness particles contained in the toner is 1.0 to 70% by mass in the total amount of the toner, a uniform gloss can be obtained in the fixed image.
前記(17)の発明によれば、トナーの軟化点が110℃〜140℃であることから、トナーの定着を不具合なく行うことができる。 According to the invention (17), since the softening point of the toner is 110 ° C. to 140 ° C., the toner can be fixed without any trouble.
前記(18)の発明によれば、このプロセスカートリッジを用いることにより画像形成が容易に行えるようになる。 According to the invention of (18), image formation can be easily performed by using this process cartridge.
前記(19)の発明によれば、この画像形成装置を用いることにより画像形成が容易に行えるようになる。 According to the invention (19), image formation can be easily performed by using this image forming apparatus.
以下に、本発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。なお、いわゆる当業者は特許請求の範囲内における本発明を変更・修正をして他の実施形態をなすことは容易であり、これらの変更・修正はこの特許請求の範囲に含まれるものであり、以下の説明はこの発明における実施の形態の例であって、この特許請求の範囲を限定するものではない。 EMBODIMENT OF THE INVENTION Below, the form for implementing this invention is demonstrated based on drawing. Note that it is easy for a person skilled in the art to make other embodiments by changing or correcting the present invention within the scope of the claims, and these changes and modifications are included in the scope of the claims. The following description is an example of an embodiment of the present invention, and does not limit the scope of the claims.
先ず、本発明の特徴部分である定着装置及びこの定着装置を具備する画像形成装置について説明する。 First, a fixing device and an image forming apparatus including the fixing device, which are characteristic parts of the present invention, will be described.
図1は、本発明に係るカラー画像形成装置を示す概略構成図である。図1に示す本発明の画像形成装置1は、タンデム型のカラープリンタである。この画像形成装置1の本体の上方にあるボトル収容部2には、各色(イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック)に対応した4つのトナーボトル2Y、2M、2C、2Kが着脱自在(交換自在)に設置されている。ボトル収容部2の下方には中間転写ユニット3が配設されている。その中間転写ユニット3の中間転写ベルト30に対向するように、各色(イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック)に対応した作像部4Y、4M、4C、4Kが並設されている。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a color image forming apparatus according to the present invention. An
各作像部4Y、4M、4C、4Kには、それぞれ、像担持体としての感光体ドラム5Y、5M、5C、5Kが配設されている。また、各感光体ドラム5Y、5M、5C、5Kの周囲には、それぞれ、帯電部6、現像部7、クリーニング部8、除電部(図示省略)等が配設されている。そして、各感光体ドラム5Y、5M、5C、5K上で、作像プロセス(帯電工程、露光工程、現像工程、転写工程、クリーニング工程)がおこなわれて、各感光体ドラム5Y、5M、5C、5K上に各色の画像が形成されることになる。
In each of the
感光体ドラム5Y、5M、5C、5Kは、図示しない駆動モータによって図1中の時計方向に回転駆動される。そして、帯電部6の位置で、感光体ドラム5Y、5M、5C、5Kの表面が一様に帯電される(帯電工程)。その後、感光体ドラム5Y、5M、5C、5Kの表面は、露光部3から発せられたレーザ光の照射位置に達して、この位置での露光走査によって各色に対応した静電潜像が形成される(露光工程)。
The
その後、感光体ドラム5Y、5M、5C、5Kの表面は、現像部7との対向位置に達して、この位置で静電潜像が現像されて、各色のトナー像が形成される(現像工程)。その後、感光体ドラム5Y、5M、5C、5Kの表面は、中間転写ベルト30及び第1転写バイアスローラ31Y、31M、31C、31Kとの対向位置に達して、この位置で感光体ドラム5Y、5M、5C、5K上のトナー像が中間転写ベルト30上に転写される(1次転写工程)。このとき、感光体ドラム5Y、5M、5C、5K上には、僅かながら未転写トナーが残存する。
Thereafter, the surfaces of the
その後、感光体ドラム5Y、5M、5C、5Kの表面は、クリーニング部8との対向位置に達して、この位置で感光体ドラム5Y、5M、5C、5K上に残存した未転写トナーがクリーニング部8のクリーニングブレードによって機械的に回収される(クリーニング工程)。最後に、感光体ドラム5Y、5M、5C、5Kの表面は、図示しない除電部との対向位置に達して、この位置で感光体ドラム5Y、5M、5C、5K上の残留電位が除去される。こうして、感光体ドラム5Y、5M、5C、5K上で行われる一連の作像プロセスが終了する。
Thereafter, the surfaces of the
その後、現像工程を経て各感光体ドラム5Y、5M、5C、5K上に形成した各色のトナー像を、中間転写ベルト30上に重ねて転写する。こうして、中間転写ベルト30上にカラー画像が形成される。ここで、中間転写ユニット3は、中間転写ベルト30、4つの1次転写バイアスローラ31Y、31M、31C、31K、2次転写バックアップローラ32、クリーニングバックアップローラ33、テンションローラ34、中間転写クリーニング部35等で構成される。中間転写ベルト30は、3つのローラ32〜34によって張架・支持されると共に、1つのローラ32の回転駆動によって図1中の矢印方向に無端移動される。
Thereafter, the toner images of the respective colors formed on the
4つの1次転写バイアスローラ31Y、31M、31C、31Kは、それぞれ、中間転写ベルト30を感光体ドラム5Y、5M、5C、5Kとの間に挟み込んで1次転写ニップを形成している。そして、1次転写バイアスローラ31Y、31M、31C、31Kに、トナーの極性とは逆の転写バイアスが印加される。そして、中間転写ベルト30は、矢印方向に走行して、各1次転写バイアスローラ31Y、31M、31C、31Kの1次転写ニップを順次通過する。こうして、感光体ドラム5Y、5M、5C、5K上の各色のトナー像が、中間転写ベルト30上に重ねて1次転写される。
The four primary
その後、各色のトナー像が重ねて転写された中間転写ベルト30は、2次転写ローラ36との対向位置に達する。この位置では、2次転写バックアップローラ32が、2次転写ローラ36との間に中間転写ベルト30を挟み込んで2次転写ニップを形成している。そして、中間転写ベルト30上に形成された4色のトナー像は、この2次転写ニップの位置に搬送された記録媒体としての記録用紙P上に転写される。このとき、中間転写ベルト30には、記録用紙Pに転写されなかった未転写トナーが残存する。その後、中間転写ベルト30は、中間転写クリーニング部35の位置に達する。そして、この位置で、中間転写ベルト30上の未転写トナーが回収される。こうして、中間転写ベルト30上で行われる一連の転写プロセスが終了する。
Thereafter, the
ここで、2次転写ニップの位置に搬送された記録用紙Pは、画像形成装置1の本体の下方に配設された給紙部10から、給紙ローラ11やレジストローラ対12等を経由して搬送されたものである。詳しくは、給紙部10には、記録用紙Pが複数枚重ねて収納されている。そして、給紙ローラ11が図1中の反時計方向に回転駆動されると、一番上の記録用紙Pがレジストローラ対12のローラ間に向けて給送される。
Here, the recording sheet P conveyed to the position of the secondary transfer nip is fed from the
レジストローラ対12に搬送された記録用紙Pは、回転駆動を停止したレジストローラ対12のローラニップの位置で一旦停止する。そして、中間転写ベルト30上のカラー画像にタイミングを合わせて、レジストローラ対12が回転駆動されて、記録用紙Pが2次転写ニップに向けて搬送される。こうして、記録用紙P上に、所望のカラー画像が転写される。
The recording paper P conveyed to the
その後、2次転写ニップの位置でカラー画像が転写された記録用紙Pは、定着装置27の位置に搬送される。定着装置27は、例えば定着ローラ61と加圧ローラ62を有しており、定着ローラ61と加圧ローラ62が圧接した定着ニップに記録用紙Pが搬入されることによって、表面に転写されたカラー画像が記録用紙P上に定着される。その後、記録用紙Pは、排紙ローラ対13のローラ間を経て、装置外へと排出される。排紙ローラ対13によって装置外に排出された記録用紙Pは、出力画像として、スタック部14上に順次スタックされる。こうして、画像形成装置における一連の画像形成プロセスが完了する。
Thereafter, the recording paper P on which the color image is transferred at the position of the secondary transfer nip is conveyed to the position of the fixing
以下、本発明の特徴部分である上記定着装置27の構成について説明する。
Hereinafter, the configuration of the fixing
〔定着装置の構成例1〕
図2に本発明の構成例1に係る定着装置の構成を示す。図2に示すように、定着装置27は、定着ローラ61と、その定着ローラ61に圧接して配設された加圧ローラ62を備える。定着ローラ61と加圧ローラ62が互いに圧接された箇所には定着ニップNが形成されている。
[Configuration Example 1 of Fixing Device]
FIG. 2 shows a configuration of a fixing device according to Configuration Example 1 of the present invention. As shown in FIG. 2, the fixing
定着ローラ61は、円筒状に形成された金属製の芯材611と、その芯材611の外周面を被覆する弾性層612と、その弾性層612の外周面を被覆する離型層613を有する。芯材611の内部には、ヒータランプ等の加熱源63が軸方向に渡って配設されており、加熱源63が発熱することによって定着ローラ61が加熱されるようになっている。また、定着ローラ61の周囲には、定着ローラ61の表面温度を検知する温度検知装置64が配設してある。図示しない制御装置が、温度検知装置64が検知した定着ローラ61の表面温度に基づいて加熱源63の発熱量を制御することにより、定着ローラ61の表面温度が所定の定着温度となるように構成されている。加圧ローラ62は、円筒状に形成された金属製の芯材621と、その芯材621の外周面を被覆する弾性層622と、その弾性層622の外周面を被覆する離型層623を有する。
The fixing
図3は、定着ローラ61を軸方向に切断した断面図である。なお、図3において、図2に示す符号と同一の符号は、図2に示す部材と同一の部材を示す。図3に示すように、定着ローラ61は、外周面がクラウン状に形成されたクラウン部61aと、外周面が逆クラウン状に形成された逆クラウン部61bを、それぞれ少なくとも1つずつ有している。この場合、定着ローラ61には、複数のクラウン部61aと複数の逆クラウン部61bが軸方向に交互に連続して配設されており、定着ローラ61の外周面は、全体として軸方向に波打つように形成されている。なお、上記「クラウン状」とは軸方向の両端へ向かってローラの径が小さくなる形状のことをいい、上記「逆クラウン状」とは軸方向の両端へ向かってローラの径が大きくなる形状のことをいう。
FIG. 3 is a cross-sectional view of the fixing
また、図3に示すように、定着ローラ61の弾性層612及び離型層613は、それぞれ軸方向に均一な厚さに形成されている。一方、芯材611の厚さは軸方向に渡って変化するように形成されている。このように、軸方向に厚さが変化した芯材611に、均一な厚さの弾性層612及び離型層613を被覆させることによって、定着ローラ61にクラウン部61aと逆クラウン部61bを構成している。
Further, as shown in FIG. 3, the
上記のように外周面が波打った芯材611に、弾性層612を被覆させる方法としては、円筒状チューブで構成した弾性層612を芯材611に外嵌する方法や、芯材611の外周面に弾性材を塗布して弾性層612を構成する方法などを採用することができる。また、弾性層612に離型層613を被覆させる方法は、前記弾性層612の被覆方法と同様の方法を採用可能である。
As a method of covering the
図4は、加圧ローラ62を軸方向に切断した断面図である。なお、図4において、図2に示す符号と同一の符号は、図2に示す部材と同一の部材を示す。図4に示すように、加圧ローラ62は、外周面がクラウン状に形成されたクラウン部62aと、外周面が逆クラウン状に形成された逆クラウン部62bを、それぞれ少なくとも1つずつ有している。また、加圧ローラ62においても、複数のクラウン部62aと複数の逆クラウン部62bは軸方向に交互に連続して配設されており、加圧ローラ62の外周面は、全体として軸方向に波打つように形成されている。なお、ここでいう「クラウン状」及び「逆クラウン状」は、上記と同様のことをいう。
FIG. 4 is a cross-sectional view of the
また、図4に示すように、加圧ローラ62の弾性層622及び離型層623は、それぞれ軸方向に均一な厚さに形成されている。一方、芯材621の厚さは軸方向に渡って変化するように形成されている。このように、軸方向に厚さが変化した芯材621に、均一な厚さの弾性層622及び離型層623を被覆させることによって、加圧ローラ62にクラウン部62aと逆クラウン部62bを構成している。
As shown in FIG. 4, the
なお、加圧ローラ62の外周面が波打った芯材621に、弾性層622を被覆する方法、及びその弾性層622に離型層623を被覆する方法としては、上記定着ローラ61において説明した方法と同様の方法を採用可能であるので説明を省略する。
The method for coating the
また、図3及び図4において、クラウン部61a,62a及び逆クラウン部61b,62bは、定着ローラ61及び加圧ローラ62の少なくとも記録媒体(記録用紙)の最大通過幅Wの全体に対応する部分に渡って配設されているが、クラウン部61a,62a及び逆クラウン部61b,62bを、記録媒体の最大通過幅Wの一部に対応する部分にのみ配設してもよい。
3 and 4, the
図5は、構成例1に係る定着ローラ61と加圧ローラ62を圧接させた状態の軸方向の断面図である。なお、この図において加圧ローラ62を定着ローラ61へ押圧する手段は図示していない。図5に示すように、定着ローラ61のクラウン部61aと加圧ローラ62の逆クラウン部62bを対応させると共に、定着ローラ61の逆クラウン部61bと加圧ローラ62のクラウン部62aを対応させて、定着ローラ61と加圧ローラ62を圧接させている。
FIG. 5 is a cross-sectional view in the axial direction in a state where the fixing
なお、定着ローラ61と加圧ローラ62が有するクラウン部61a,62a及び逆クラウン部61b,62bの個数は、それぞれ1つ以上であれば特に限定しない。ただし、定着ローラ61と加圧ローラ62を圧接させた状態で、全てのクラウン部61a,62aに対して全ての逆クラウン部61b,62bを対応させることができるように、それぞれの個数を合わせている。
The number of
また、定着ローラ61と加圧ローラ62の対応させるクラウン部61a,62aと逆クラウン部61b,62bは、互いに一致する形状に形成されていることが好ましい。言い換えれば、定着ローラ61と加圧ローラ62に押圧力を付与しないで(無負荷状態で)互いに接触させた場合に、対応するクラウン部と逆クラウン部との間に隙間が生じないように構成することが好ましい。仮に、定着ローラ61と加圧ローラ62を無負荷状態で接触させた場合に、対応するクラウン部と逆クラウン部との間に隙間が生じていると、各ローラ61,62を圧接して負荷状態とした際に、軸方向に渡って定着ニップNに圧力ムラが生じ、画像ノイズの発生する虞があるからである。具体的には、定着ローラ61と加圧ローラ62の一方における外周面の軸方向断面がsin曲線形状(正弦曲線形状)となっている場合、他方の外周面の軸方向断面を前記sin曲線形状と同振幅・同周期長であるが逆位相のsin曲線形状(逆正弦曲線形状)に形成する。なお、上記隙間が生じない範囲は、少なくとも記録媒体の最大通過幅に渡っていればよい。また、各ローラ61,62をsin曲線形状以外の曲線形状に形成することも可能である。
In addition, it is preferable that the
また、定着ローラ61と加圧ローラ62とを無負荷状態で互いのクラウン部と逆クラウン部を接触させて配設した状態において、軸方向の任意の位置におけるそれぞれの弾性層の厚みの和は、一定となるように設定することが望ましい。これら弾性層の厚みの和が一定でない場合は、各ローラ61,62の回転方向における圧力ピーク値が軸方向に渡って異なるため、定着ニップにおいて圧力ムラが生じ、画像ノイズの発生原因となるからである。
Further, in the state where the fixing
図6は、定着ローラ61又は加圧ローラ62のクラウン部61a,62aと逆クラウン部61b,62bを拡大した図である。図6において、符号S1はクラウン部61a,62aの頂部Qにおける高さ(振幅)を示し、符号S2は逆クラウン部61b,62bの底部Uにおける高さ(振幅)を示す。また、同図における符号Hは、クラウン部61a,62aの頂部Qと逆クラウン部61b,62bの底部Uとの高低差を示している。
FIG. 6 is an enlarged view of the
本発明では、定着ローラ61と加圧ローラ62を互いに圧接させた負荷状態において、定着ニップNにおけるクラウン部と逆クラウン部の上記高低差Hは、0.16mm以上であって0.8mm以下に設定されることが望ましい。なお、高低差Hをこのように設定した方が望ましい理由については、下記の本発明の作用・効果の説明において詳しく述べる。
In the present invention, in the load state in which the fixing
上記負荷状態においては、各ローラ61,62の弾性層が圧縮されるため、各ローラ61,62を圧接させない無負荷状態に比べて、上記高低差は小さくなる。一般に、定着ローラ61と加圧ローラ62において、弾性層の圧縮率が20%を越えると弾性層に塑性変形が生じ、これが画像ノイズや異音の発生原因となるため、弾性層の圧縮率は通常20%以下となるように設定している。本発明の構成例では、弾性層の圧縮率を20%と設定しているため、各ローラ61,62を圧接した状態での上記高低差Hは、無負荷状態での高低差Hの80%となる。従って、圧接しない無負荷状態における高低差Hは、圧接する負荷状態における高低差Hよりも大きく設定されている。具体的には、弾性層の圧縮率を20%に設定した本発明において、無負荷状態での高低差Hは負荷状態の高低差(0.16mm〜0.8mm)の1.25倍になるため、0.2mm以上であって1mm以下の範囲内で設定される。
In the loaded state, the elastic layer of each of the
また、この構成例では、定着ローラ61と加圧ローラ62における、クラウン部61a,62aの高さ(振幅)S1と、逆クラウン部61b,62bの高さ(振幅)S2は、同じ値に設定されているため、無負荷状態における各高さS1,S2は、上記無負荷状態における高低差H(0.2mm〜1mm)の2分の1の範囲内に設定される。従って、無負荷状態における各高さS1,S2は、それぞれ0.1mm以上であって0.5mm以下の範囲内で設定されている。
In this configuration example, the height (amplitude) S1 of the
また、図5に示すように、定着ローラ61と加圧ローラ62は、画像形成装置内に所定間隔をあけて配設された2つの側板71,72の間に、ボールベアリング等の複数の軸受73を介して回転可能に取り付けられている。また、各軸受73は側板71,72に対して固定されている。
As shown in FIG. 5, the fixing
定着ローラ61の図の左端部に配設された軸受73は、定着ローラ61の外周に形成された段部74と抜け止め輪75によって挟まれて取り付けられている。すなわち、定着ローラ61の図の左端部は、軸方向に移動しないように位置決めされている。一方、定着ローラ61の図の右端部に配設された軸受73は、定着ローラ61に対して軸方向に移動可能に取り付けられている。従って、定着ローラ61の図の右端部は、軸方向に変位可能となっている。
A bearing 73 disposed at the left end portion of the fixing
また、加圧ローラ62の図の左端部に配設された軸受73は、加圧ローラ62の外周に形成された段部76と抜け止め輪77によって挟まれて取り付けられている。すなわち、加圧ローラ62の図の左端部は、上記定着ローラ61と同様に、軸方向に移動しないように位置決めされている。一方、加圧ローラ62の図の右端部に配設された軸受73は、加圧ローラ62に対して軸方向に移動可能に取り付けられている。従って、加圧ローラ62の図の右端部も、上記定着ローラ61と同様に、軸方向に変位可能に構成されている。
A bearing 73 disposed at the left end of the
このように、定着ローラ61と加圧ローラ62は、それぞれの軸方向の同じ側の端部を、軸方向に位置決めし、その位置決めした端部と反対側の端部を軸方向に変位可能となるように構成されている。なお、位置決めする端部又は変位可能な端部は、定着ローラ61と加圧ローラ62の同じ側の端部であれば、どちらの端部であってもよい。
In this way, the fixing
〔定着装置の構成例2〕
図7に、本発明の構成例2に係る定着ローラ61と加圧ローラ62を示す。図7に示すように、構成例2に係る定着ローラ61及び加圧ローラ62は、構成例1の定着ローラ61及び加圧ローラ62と異なり、それぞれの弾性層612,622の厚さを、軸方向に渡って変化させている。一方、定着ローラ61及び加圧ローラ62の芯材611,621及び離型層613,623は、それぞれ均一な厚さに形成されている。すなわち、構成例2では、弾性層612,622の厚さを軸方向に渡って変化させることによって、定着ローラ61及び加圧ローラ62に、クラウン部61a,62aと逆クラウン部61b,62bを構成している。
[Configuration Example 2 of Fixing Device]
FIG. 7 shows a fixing
また、図7において、定着ローラ61及び加圧ローラ62の画像形成装置への取付構造は図示省略している。この実施例2に係る各ローラ61,62の取付構造、及びその他の構成例2に係る構成については、上記本発明の構成例1と同様であるので説明を省略する。
In FIG. 7, the structure for attaching the fixing
また、本発明の上記構成例1及び構成例2では、芯材611,621と弾性層612,622のいずれか一方の厚さを軸方向に渡って変化させるようにしているが、芯材611,621と弾性層612,622の両方の厚さを軸方向に渡って変化させて、定着ローラ61及び加圧ローラ62に、クラウン部61a,62aと逆クラウン部61b,62bを構成してもよい(図示省略)。
In the above configuration example 1 and configuration example 2 of the present invention, the thickness of one of the
〔定着装置の構成例3〕
図8に、本発明の構成例3に係る定着ローラ61と加圧ローラ62を示す。構成例3は、上記本発明の構成例1及び構成例2と異なり、定着ローラ61及び加圧ローラ62のそれぞれの外周面に、直線部61c,62cが形成されている。この場合、直線部61c,62cは、定着ローラ61のクラウン部61aと加圧ローラ62の逆クラウン部62bのそれぞれの一部に形成されている。詳しくは、定着ローラ61に形成された直線部61cは、クラウン部61aの頂部を構成するように配設され、加圧ローラ62に形成された直線部62cは、逆クラウン部62bの底部を構成するように配設されている。さらに、これら直線部61c,62cは、定着ローラ61又は加圧ローラ62の軸方向に対して平行を成すように配設されている。
[Configuration Example 3 of Fixing Device]
FIG. 8 shows a fixing
また、上記直線部61c,62cの配設位置や向き等は、図8に示す構成例に限らず、様々な配設位置や向き等に設定することが可能である。例えば、図9に示すように、定着ローラ61と加圧ローラ62において、直線部61c,62cを、クラウン部61a,62aの曲線部と逆クラウン部61b,62bの曲線部との間に配設し、直線部61c,62cによってそれら曲線部同士を滑らかに連結するように構成してもよい。
Further, the arrangement positions and orientations of the
また、図8及び図9に示す構成例においても、上記本発明の構成例1又は構成例2と同様に、芯材611,621及び弾性層612,622の少なくとも一方の厚さを軸方向に渡って変化させることによって、クラウン部61a,62a及び逆クラウン部61b,62bを構成することが可能である。
8 and 9, the thickness of at least one of the
また、図8及び図9に示す構成例において、定着ローラ61及び加圧ローラ62の画像形成装置への取付構造は、図示省略している。この構成例3に係る各ローラ61,62の取付構造、及びその他の構成については、上記本発明の構成例1と同様であるので説明を省略する。
Also, in the configuration example shown in FIGS. 8 and 9, the structure for attaching the fixing
〔定着装置の構成例4〕
図10に、本発明の構成例4に係る定着ローラ61と加圧ローラ62を示す。構成例4は、上記本発明の各構成例と異なり、定着ローラ61は弾性層を有していない。すなわち、定着ローラ61は、円筒状に形成された金属製の芯材611と、その芯材611の外周面を被覆する離型層613によって構成されている。また、この場合、定着ローラ61の芯材611の外周面を軸方向に渡って湾曲させて、クラウン部61aと逆クラウン部61bを形成している。
[Fixing Device Configuration Example 4]
FIG. 10 shows a fixing
一方、加圧ローラ62は、定着ローラ61に圧接した際に定着ニップNを十分に確保するため弾性層622を有している。なお、図10に示す加圧ローラ62は、上記各構成例と同様に、芯材621と弾性層622と離型層623とを有するローラによって構成されている。また、この場合、加圧ローラ62の芯材621の外周面を軸方向に渡って湾曲させて、クラウン部62aと逆クラウン部62bを形成している。なお、芯材621をストレートに形成し、弾性層622の厚さを軸方向に異ならせることによってもクラウン部62aと逆クラウン部62bを形成することは可能である。しかし、この場合、弾性層622の厚みが一定でないため、各ローラ61,62の回転方向における圧力ピーク値が軸方向に渡って異なり、定着ニップにおいて圧力ムラが生じ、画像ノイズの発生原因となる虞がある。そのため、図10に示すように、弾性層622の厚さを軸方向に渡って一定にすることが好ましい。
On the other hand, the
また、図10において、定着ローラ61及び加圧ローラ62の画像形成装置への取付構造は図示省略している。この構成例4に係る各ローラ61,62の取付構造、及びその他の構成例4に係る構成については、上記本発明の構成例1と同様であるので説明を省略する。
In FIG. 10, the structure for attaching the fixing
〔定着装置の構成例5〕
図11に本発明の構成例5に係る定着装置の構成を示す。図11に示す定着装置27は、定着ローラ61と、加圧ベルト65と、その加圧ベルト65の内周面を押圧して加圧ベルト65を定着ローラ61に圧接させる押圧部材66を備える。また、定着ローラ61と加圧ベルト65が互いに圧接された箇所には定着ニップNが形成されている。
[Fixing Device Configuration Example 5]
FIG. 11 shows a configuration of a fixing device according to Configuration Example 5 of the present invention. A fixing
定着ローラ61は、図2において説明した本発明の構成例1と同様に、円筒状に形成された金属製の芯材611と、その芯材611の外周面を被覆する弾性層612と、その弾性層612の外周面を被覆する離型層613を有する。また、定着ローラ61の内部には、ヒータランプ等の加熱源63が配設してあり、定着ローラ61の周囲には、定着ローラ61の表面温度を検知する温度検知装置64が配設してある。
The fixing
加圧ベルト65はポリイミドフィルム等から成る無端状のベルト部材によって構成されている。加圧ベルト65は、押圧部材66に張力を作用させない状態で掛け渡され、定着ローラ61に従動回転するように構成されている。押圧部材66は、シリコンゴム等によって構成された弾性層661と、その弾性層661を保持するホルダ662を有する。ホルダ662は、図示しないバネ等の付勢手段によって定着ローラ61側へ付勢されている。
The
図12は、構成例5に係る定着ローラ61と加圧ローラ62の軸方向の断面図である。図12に示すように、構成例5に係る定着ローラ61は、本発明の構成例1の定着ローラ61と同様に構成されている。従って、図12に示す定着ローラ61は、外周面がクラウン状に形成されたクラウン部61aと、外周面が逆クラウン状に形成された逆クラウン部61bを、それぞれ少なくとも1つずつ有している。また、構成例5に係る定着ローラ61においても、芯材611及び弾性層612の少なくとも一方の厚さを軸方向に渡って変化させることにより、クラウン部61aと逆クラウン部61bを構成することが可能である。
FIG. 12 is an axial sectional view of the fixing
一方、押圧部材66は、加圧ベルト65を押圧する押圧面660に、凸状に形成した凸面部66aと、凹状に形成した凹面部66bを、それぞれ少なくとも1つずつ有している。この場合、押圧面660には、複数の凸面部66aと複数の凹面部66bが長手方向に交互に連続して配設されており、押圧面660は、全体として長手方向に波打つように形成されている。
On the other hand, the pressing
また、図12に示すように、押圧部材66は、ホルダ662の厚さを長手方向に変化させて、押圧部材66の押圧面660に凸面部66aと凹面部66bを構成している。これ以外に、弾性層661の厚さを長手方向に変化させて、あるいは、弾性層661とホルダ662の両方の厚さを長手方向に変化させて、凸面部66aと凹面部66bを構成することも可能である。
In addition, as shown in FIG. 12, the pressing
また、図12において、凸面部66aと凹面部66bは、押圧部材66の少なくとも記録媒体の最大通過幅Wの全体に対応する部分に渡って配設されているが、凸面部66aと凹面部66bを、記録媒体の最大通過幅Wの一部に対応する部分にのみ配設してもよい。
In FIG. 12, the
押圧部材66によって加圧ベルト65を定着ローラ61へ圧接させた状態で、定着ローラ61のクラウン部61aと押圧部材66の凹面部66bを対応させて配設すると共に、定着ローラ61の逆クラウン部61bと押圧部材66の凸面部66aを対応させて配設している。このように配設された定着ローラ61及び押圧部材66によって加圧ベルト65が挟まれることにより、その挟まれた箇所において、加圧ベルト65は波打つように形成される。ただし、加圧ベルト65が定着ローラ61と押圧部材66との挟持から解放された箇所においては、加圧ベルト65は平坦面状となっている。
In a state where the
なお、定着ローラ61が有するクラウン部61a及び逆クラウン部61bの個数、押圧部材66が有する凸面部66a及び凹面部66bの個数は、それぞれ1つ以上であれば特に限定しない。ただし、押圧部材66によって加圧ベルト65を定着ローラ61へ圧接させた状態で、全てのクラウン部61a及び逆クラウン部61bに対して全ての凸面部66a及び凹面部66bを対応させることができるように、それぞれの個数を合わせている。
The number of
また、本発明の構成例5において、定着ローラ61のクラウン部61a及び逆クラウン部61b、押圧部材66の凸面部66a及び凹面部66bのそれぞれの形状は、sin曲線形状や、図8又は図9に示すような一部に直線部を有する形状などに形成することが可能である。
Further, in the configuration example 5 of the present invention, the shapes of the
また、対応させるクラウン部61aと凹面部66b、及び対応させる逆クラウン部61bと凸面部66aは、互いに一致する形状に形成されていることが好ましい。言い換えれば、定着ローラ61と押圧部材66に押圧力を付与しないで(無負荷状態で)互いに接触させた場合に、対応するクラウン部と凹面部との間、対応する逆クラウン部と凸面部との間に隙間が生じないように構成することが好ましい。具体的には、定着ローラ61と押圧部材66の一方における外周面の軸方向断面(又は長手方向断面)がsin曲線形状(正弦曲線形状)となっている場合、他方の外周面の軸方向(又は長手方向断面)を前記sin曲線形状と同振幅・同周期長であるが逆位相のsin曲線形状(逆正弦曲線形状)に形成する。なお、上記隙間が生じない範囲は、少なくとも記録媒体の最大通過幅に渡っていればよい。
In addition, it is preferable that the
また、この構成例においても、定着ローラ61と押圧部材66とを無負荷状態で互いの凸と凹とを接触させて配設した状態において、軸方向の任意の位置におけるそれぞれの弾性層の厚みの和は、一定となるように設定することが望ましい。
Also in this configuration example, the thickness of each elastic layer at an arbitrary position in the axial direction in a state where the fixing
また、上記各構成例と同様に、定着ローラ61と押圧部材66とを加圧ベルト65を介して互いに圧接させた負荷状態において、定着ニップNにおける凹凸の高低差は、0.16mm以上であって0.8mm以下に設定されることが望ましい。なお、上記構成例と同様に、押圧部材66と定着ローラ21を圧接した負荷状態において弾性層の圧縮率を20%と設定している場合は、無負荷状態での高低差は負荷状態の高低差(0.16mm〜0.8mm)の1.25倍になるため、0.2mm以上であって1mm以下の範囲内で設定される。
Similarly to the above configuration examples, in the load state in which the fixing
なお、図12において、定着ローラ61と押圧部材66の画像形成装置に対する取付構造は図示省略しているが、定着ローラ61と押圧部材66は、それぞれの同じ側の端部が軸方向又は長手方向に位置決めされ、それぞれの位置決めされた端部と反対側の端部が軸方向又は長手方向に変位可能に構成されている。
In FIG. 12, the attachment structure of the fixing
次に、本発明の特徴部分であるトナーについて説明する。 Next, the toner which is a characteristic part of the present invention will be described.
本発明の画像形成方法で用いられるトナーは、少なくとも着色剤、バインダー樹脂及び粗さ粒子を含有しており、かつ前記粗さ粒子は体積平均粒径が1.0〜5.0μmで、200℃、0.03N/mm2、1分間での前記式(1)で表される形状変化率(X)が10%以下のフィラーからなるものである。 The toner used in the image forming method of the present invention contains at least a colorant, a binder resin, and roughness particles, and the roughness particles have a volume average particle size of 1.0 to 5.0 μm and 200 ° C. 0.03 N / mm 2 , and a filler having a shape change rate (X) represented by the above formula (1) per minute of 10% or less.
<着色剤>
本発明のトナーにおいては、従来から黒色トナー、フルカラートナーで使用されている公知の着色剤が用いられても良い。例えば、カーボンブラック、アニリンブルー、カルコイルブルー、クロムイエロー、ウルトラマリンブルー、デュポンオイルレッド、キノリンイエロー、メチレンブルークロリド、銅フタロシアニン、マラカイトグリーンオキサレート、ランプブラック、ローズベンガル、C.I.ピグメント・レッド48:1、C.I.ピグメント・レッド122、C.I.ピグメント・レッド57:1、C.I.ピグメント・レッド184、C.I.ピグメント・イエロー97、C.I.ピグメント・イエロー12、C.I.ピグメント・イエロー17、C.I.ピグメント・イエロー74、C.I.ソルベント・イエロー162、C.I.ピグメント・イエロー180、C.I.ピグメント・イエロー185、C.I.ピグメント・ブルー15:1、C.I.ピグメント・ブルー15:3等を挙げることができる。
<Colorant>
In the toner of the present invention, a known colorant conventionally used in black toner and full color toner may be used. For example, carbon black, aniline blue, calcoil blue, chrome yellow, ultramarine blue, duPont oil red, quinoline yellow, methylene blue chloride, copper phthalocyanine, malachite green oxalate, lamp black, rose bengal, C.I. I. Pigment red 48: 1, C.I. I. Pigment red 122, C.I. I. Pigment red 57: 1, C.I. I. Pigment red 184, C.I. I. Pigment yellow 97, C.I. I. Pigment yellow 12, C.I. I. Pigment yellow 17, C.I. I. Pigment yellow 74, C.I. I. Solvent Yellow 162, C.I. I. Pigment yellow 180, C.I. I. Pigment yellow 185, C.I. I. Pigment blue 15: 1, C.I. I. And CI Pigment Blue 15: 3.
トナー粒子中における着色剤の含有量としては全バインダー樹脂100質量部に対し2〜15質量部の範囲が好ましい。着色剤は、使用される第1バインダー樹脂と第2バインダー樹脂との混合バインダー樹脂中に分散されたマスターバッチの形態で使用されることが分散性の観点から好ましい。マスターバッチの添加量は含有される着色剤の量が上記範囲内となるような量であればよい。マスターバッチ中の着色剤含有率は20〜40重量%が好適である。 The content of the colorant in the toner particles is preferably in the range of 2 to 15 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total binder resin. It is preferable from the viewpoint of dispersibility that the colorant is used in the form of a masterbatch dispersed in a mixed binder resin of the first binder resin and the second binder resin used. The addition amount of the masterbatch may be an amount such that the amount of the colorant contained is within the above range. The colorant content in the masterbatch is preferably 20 to 40% by weight.
<バインダー樹脂>
本発明のトナーにおいては、バインダー樹脂の種類は特に制限されず、黒色トナー、フルカラートナーの分野で公知のバインダー樹脂、例えば、ポリエステル系樹脂、(メタ)アクリル系樹脂、スチレン−(メタ)アクリル系共重合体樹脂、エポキシ系樹脂、COC(環状オレフィン樹脂(例えば、TOPAS−COC(Ticona社製)))等であってよいが、現像器内での耐ストレス性の観点から、ポリエステル系樹脂を使用することが好ましい。このバインダー樹脂の軟化点は100℃〜150℃が適当である。
<Binder resin>
In the toner of the present invention, the type of binder resin is not particularly limited, and binder resins known in the field of black toner and full-color toner, for example, polyester resins, (meth) acrylic resins, styrene- (meth) acrylic resins. It may be a copolymer resin, epoxy resin, COC (cyclic olefin resin (for example, TOPAS-COC (manufactured by Ticona))), etc., but from the viewpoint of stress resistance in the developing device, a polyester resin is used. It is preferable to use it. The softening point of this binder resin is suitably 100 ° C to 150 ° C.
本発明において好ましく使用されるポリエステル系樹脂としては、多価アルコール成分と多価カルボン酸成分を重縮合させることにより得られたポリエステル樹脂が使用可能である。 As the polyester resin preferably used in the present invention, a polyester resin obtained by polycondensation of a polyhydric alcohol component and a polyvalent carboxylic acid component can be used.
多価アルコール成分のうち2価アルコール成分としては、例えば、ポリオキシプロピレン(2,2)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、ポリオキシプロピレン(3,3)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、ポリオキシプロピレン(6)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、ポリオキシエチレン(2,0)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン等のビスフェノールAアルキレンオキサイド付加物、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、1,2−プロピレングリコール、1,3−プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、1,4−ブテンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、ジプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリテトラメチレングリコール、ビスフェノールA、水素添加ビスフェノールA等が挙げられる。 Among the polyhydric alcohol components, examples of the dihydric alcohol component include polyoxypropylene (2,2) -2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane, polyoxypropylene (3,3) -2,2- Bis (4-hydroxyphenyl) propane, polyoxypropylene (6) -2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane, polyoxyethylene (2,0) -2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane Bisphenol A alkylene oxide adducts such as ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1,3-propylene glycol, 1,4-butanediol, neopentyl glycol, 1,4-butenediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanedio , 1,4-cyclohexanedimethanol, dipropylene glycol, polyethylene glycol, polytetramethylene glycol, bisphenol A, hydrogenated bisphenol A, and the like.
3価以上のアルコール成分としては、例えば、ソルビトール、1,2,3,6−ヘキサンテトロール、1,4−ソルビタン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、トリペンタエリスリトール、1,2,4−ブタントリオール、1,2,5−ペンタントリオール、グリセロール、2−メチルプロパントリオール、2−メチル−1,2,4−ブタントリオール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、1,3,5−トリヒドロキシメチルベンゼン等が挙げられる。 Examples of the trivalent or higher alcohol component include sorbitol, 1,2,3,6-hexanetetrol, 1,4-sorbitan, pentaerythritol, dipentaerythritol, tripentaerythritol, 1,2,4-butanetriol. 1,2,5-pentanetriol, glycerol, 2-methylpropanetriol, 2-methyl-1,2,4-butanetriol, trimethylolethane, trimethylolpropane, 1,3,5-trihydroxymethylbenzene, etc. Is mentioned.
また、多価カルボン酸成分のうち2価のカルボン酸成分としては、例えば、マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、イタコン酸、グルタコン酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、シクロヘキサンジカルボン酸、コハク酸、アジピン酸、セバチン酸、アゼライン酸、マロン酸、n−ドデセニルコハク酸、イソドデセニルコハク酸、n−ドデシルコハク酸、イソドデシルコハク酸、n−オクテニルコハク酸、イソオクテニルコハク酸、n−オクチルコハク酸、イソオクチルコハク酸、これらの酸の無水物あるいは低級アルキルエステルが挙げられる。 Among the polyvalent carboxylic acid components, examples of the divalent carboxylic acid component include maleic acid, fumaric acid, citraconic acid, itaconic acid, glutaconic acid, phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, cyclohexanedicarboxylic acid, and succinic acid. , Adipic acid, sebacic acid, azelaic acid, malonic acid, n-dodecenyl succinic acid, isododecenyl succinic acid, n-dodecyl succinic acid, isododecyl succinic acid, n-octenyl succinic acid, isooctenyl succinic acid, n-octyl succinic acid , Isooctyl succinic acid, anhydrides or lower alkyl esters of these acids.
3価以上のカルボン酸成分としては、例えば、1,2,4−ベンゼントリカルボン酸(トリメリット酸)、1,2,5−ベンゼントリカルボン酸、2,5,7−ナフタレントリカルボン酸,1,2,4−ナフタレントリカルボン酸、1,2,4−ブタントリカルボン酸、1,2,5−ヘキサントリカルボン酸、1,3−ジカルボキシル−2−メチル−2−メチレンカルボキシプロパン、1,2,4−シクロヘキサントリカルボン酸、テトラ(メチレンカルボキシル)メタン、1,2,7,8−オクタンテトラカルボン酸、ピロメリット酸、エンポール三量体酸、これらの酸の無水物、低級アルキルエステル等が挙げられる。 Examples of the trivalent or higher carboxylic acid component include 1,2,4-benzenetricarboxylic acid (trimellitic acid), 1,2,5-benzenetricarboxylic acid, 2,5,7-naphthalenetricarboxylic acid, 1,2 , 4-Naphthalenetricarboxylic acid, 1,2,4-butanetricarboxylic acid, 1,2,5-hexanetricarboxylic acid, 1,3-dicarboxyl-2-methyl-2-methylenecarboxypropane, 1,2,4- Examples include cyclohexanetricarboxylic acid, tetra (methylenecarboxyl) methane, 1,2,7,8-octanetetracarboxylic acid, pyromellitic acid, empole trimer acid, anhydrides of these acids, and lower alkyl esters.
また、本発明においてはポリエステル系樹脂として、ポリエステル樹脂の原料モノマーと、ビニル系樹脂の原料モノマーと、両方の樹脂の原料モノマーと反応するモノマーとの混合物を用い、同一容器中でポリエステル樹脂を得る縮重合反応およびビニル系樹脂を得るラジカル重合反応を並行して行なわせて得られた樹脂(以下、単に「ビニル系ポリエステル樹脂」という)も好適に使用可能である。なお、両方の樹脂の原料モノマーと反応するモノマーとは、換言すれば縮重合反応およびラジカル重合反応の両反応に使用し得るモノマーである。即ち縮重合反応し得るカルボキシ基とラジカル重合反応し得るビニル基を有するモノマーであり、例えばフマル酸、マレイン酸、アクリル酸、メタクリル酸等が挙げられる。 In the present invention, as a polyester resin, a polyester resin raw material monomer, a vinyl resin raw material monomer, and a mixture of monomers that react with both resin raw material monomers are used to obtain a polyester resin in the same container. A resin obtained by performing a condensation polymerization reaction and a radical polymerization reaction for obtaining a vinyl resin in parallel (hereinafter, simply referred to as “vinyl polyester resin”) can also be suitably used. In addition, the monomer which reacts with the raw material monomers of both resins is, in other words, a monomer that can be used for both the condensation polymerization reaction and the radical polymerization reaction. That is, it is a monomer having a carboxy group that can undergo a condensation polymerization reaction and a vinyl group that can undergo a radical polymerization reaction, and examples thereof include fumaric acid, maleic acid, acrylic acid, and methacrylic acid.
ポリエステル樹脂の原料モノマーとしては上述した多価アルコール成分および多価カルボン酸成分が挙げられる。
またビニル系樹脂の原料モノマーとしては、例えば、スチレン、o−メチルスチレン、m−メチルスチレン、p−メチルスチレン、α−メチルスチレン、p−エチルスチレン、2,4−ジメチルスチレン、p−tert−ブチルスチレン、p−クロルスチレン等のスチレンまたはスチレン誘導体;エチレン、プロピレン、ブチレン、イソブチレン等のエチレン系不飽和モノオレフィン類;メタクリル酸メチル、メタクリル酸n−プロピル、メタクリル酸イソプロピル、メタクリル酸n−ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸t−ブチル、メタクリル酸n−ペンチル、メタクリル酸イソペンチル、メタクリル酸ネオペンチル、メタクリル酸3−(メチル)ブチル、メタクリル酸ヘキシル、メタクリル酸オクチル、メタクリル酸ノニル、メタクリル酸デシル、メタクリル酸ウンデシル、メタクリル酸ドデシル等のメタクリル酸アルキルエステル類;アクリル酸メチル、アクリル酸n−プロピル、アクリル酸イソプロピル、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸t−ブチル、アクリル酸n−ペンチル、アクリル酸イソペンチル、アクリル酸ネオペンチル、アクリル酸3−(メチル)ブチル、アクリル酸ヘキシル、アクリル酸オクチル、アクリル酸ノニル、アクリル酸デシル、アクリル酸ウンデシル、アクリル酸ドデシル等のアクリル酸アルキルエステル類;アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、マレイン酸等の不飽和カルボン酸;アクリロニトリル、マレイン酸エステル、イタコン酸エステル、塩化ビニル、酢酸ビニル、安息香酸ビニル、ビニルメチルエチルケトン、ビニルヘキシルケトン、ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテルおよびビニルイソブチルエーテル等が挙げられる。
Examples of the raw material monomer for the polyester resin include the aforementioned polyhydric alcohol component and polyvalent carboxylic acid component.
Examples of the raw material monomer for the vinyl resin include styrene, o-methylstyrene, m-methylstyrene, p-methylstyrene, α-methylstyrene, p-ethylstyrene, 2,4-dimethylstyrene, p-tert- Styrene or styrene derivatives such as butylstyrene and p-chlorostyrene; Ethylene unsaturated monoolefins such as ethylene, propylene, butylene and isobutylene; methyl methacrylate, n-propyl methacrylate, isopropyl methacrylate, n-butyl methacrylate , Isobutyl methacrylate, t-butyl methacrylate, n-pentyl methacrylate, isopentyl methacrylate, neopentyl methacrylate, 3- (methyl) butyl methacrylate, hexyl methacrylate, octyl methacrylate, nonyl methacrylate Methacrylic acid alkyl esters such as decyl methacrylate, undecyl methacrylate, dodecyl methacrylate; methyl acrylate, n-propyl acrylate, isopropyl acrylate, n-butyl acrylate, isobutyl acrylate, t-butyl acrylate, acrylic Alkyl acrylates such as n-pentyl acid, isopentyl acrylate, neopentyl acrylate, 3- (methyl) butyl acrylate, hexyl acrylate, octyl acrylate, nonyl acrylate, decyl acrylate, undecyl acrylate, and dodecyl acrylate Esters; unsaturated carboxylic acids such as acrylic acid, methacrylic acid, itaconic acid, maleic acid; acrylonitrile, maleic acid ester, itaconic acid ester, vinyl chloride, vinyl acetate, vinyl benzoate, vinylmethyl Examples include ethyl ketone, vinyl hexyl ketone, vinyl methyl ether, vinyl ethyl ether, and vinyl isobutyl ether.
ビニル系樹脂の原料モノマーを重合させる際の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等のアゾ系またはジアゾ系重合開始剤、ベンゾイルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、メチルエチルケトンパーオキサイド、イソプロピルパーオキシカーボネート、ラウロイルパーオキサイド等の過酸化物系重合開始剤等が挙げられる。 As a polymerization initiator when polymerizing the raw material monomer of the vinyl resin, for example, 2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile), 2,2′-azobisisobutyronitrile, 1,1 Azo or diazo polymerization initiators such as' -azobis (cyclohexane-1-carbonitrile), 2,2'-azobis-4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile, benzoyl peroxide, dicumyl peroxide, And peroxide polymerization initiators such as methyl ethyl ketone peroxide, isopropyl peroxycarbonate, lauroyl peroxide, and the like.
<粗さ粒子>
粗さ粒子は、200℃、0.03N/mm2、1分間での前記式(1)で表される形状変化率(X)が10%以下、好ましくは5%以下であることが必要であり、これを満たさなければ定着時に溶融したり、つぶれたりするため、所望の凹凸が得られない。
体積平均粒径は1.0〜5.0μm、好ましくは2.0〜3.0μmである。1.0μmより以下であるとトナー画像部に埋まりこむため、凹凸が得られず、画像の光沢ムラは解消されない。また、5.0μmより以上であると、粗さ粒子がトナー画像から取れやすくなり、均一な凹凸が得られない。
粗さ粒子の添加量は、着色樹脂粒子(着色剤、バインダー樹脂、その他からなるトナー母体粒子)100質量部に対し、1.0〜70質量部、好ましくは5.0〜40質量部である。1.0質量部以下であると画像に十分な凹凸が得られず画像の光沢ムラが解消されない。また、70質量部以上であると、バインダー樹脂に対して粗さ粒子の割合が多すぎるため、十分に画像上に付かずに離脱してしまい、均一な光沢が得られず、またトナーが紙へ浸透せず良好な定着性が得られない。
<Roughness particles>
The roughness particles must have a shape change rate (X) represented by the formula (1) at 200 ° C., 0.03 N / mm 2 for 1 minute of 10% or less, preferably 5% or less. If this is not satisfied, it melts or collapses at the time of fixing, so that desired irregularities cannot be obtained.
The volume average particle diameter is 1.0 to 5.0 μm, preferably 2.0 to 3.0 μm. If the thickness is less than 1.0 μm, the toner image portion is embedded, so that unevenness cannot be obtained and uneven glossiness of the image cannot be eliminated. On the other hand, when the particle size is more than 5.0 μm, the coarse particles are easily removed from the toner image, and uniform unevenness cannot be obtained.
The addition amount of the roughness particles is 1.0 to 70 parts by mass, preferably 5.0 to 40 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the colored resin particles (toner base particles composed of a colorant, a binder resin, and others). . When the amount is 1.0 part by mass or less, sufficient unevenness cannot be obtained in the image, and uneven glossiness of the image cannot be eliminated. On the other hand, when the amount is 70 parts by mass or more, the ratio of the coarse particles to the binder resin is too large, and the particles are separated without being sufficiently attached to the image, and uniform gloss cannot be obtained. It does not penetrate into the skin and good fixability cannot be obtained.
粗さ粒子の材料としては特に限定されないが、環境変動が少ないほうが良く、樹脂や金属酸化物、無機酸化物が好ましい。
例えば、樹脂としては、ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン等が挙げられ、金属酸化物又は無機酸化物としては、酸化ケイ素、酸化チタン、酸化アルミニウム等が挙げられる。
The material of the coarse particles is not particularly limited, but it is better that the environmental fluctuation is small, and resins, metal oxides, and inorganic oxides are preferable.
For example, examples of the resin include polyester, polyethylene, and polypropylene, and examples of the metal oxide or inorganic oxide include silicon oxide, titanium oxide, and aluminum oxide.
前記の粗さ粒子は、無色またはトナーの着色剤と同系色であることが好ましい。このため、粗さ粒子の材料としては樹脂が選択され、これに着色剤を添加させて作製されるのが好ましい。 The roughness particles are preferably colorless or similar in color to the toner colorant. For this reason, it is preferable that a resin is selected as the material for the coarse particles, and a colorant is added to the resin.
<粗さ粒子の形状変化率>
200mm×200mmのガラス2枚の間に粗さ粒子を全体に平坦になるように挟んだものを測定サンプルとし、この測定サンプルをYS型テストプレス(神藤金属工業社製)の盤面上にセットして温度200℃にした後、0.03N/mm2で1分加圧した。
形状変化率(X)は下記の式(1)で求めた。
X(%)={(A−B)/A}×100 (1)
ただし、加圧処理前の円形度をAとし、加圧処理後の円形度Bとする。
<Roughness particle shape change rate>
A sample with roughness particles sandwiched between two pieces of 200 mm x 200 mm glass is used as a measurement sample, and this measurement sample is set on the surface of a YS type test press (manufactured by Shinto Metal Industry Co., Ltd.). Then, the temperature was increased to 200 ° C. and then pressurized with 0.03 N / mm 2 for 1 minute.
The shape change rate (X) was determined by the following equation (1).
X (%) = {(A−B) / A} × 100 (1)
However, the circularity before pressure treatment is A, and the circularity B after pressure treatment is B.
(粗さ粒子の粒径・円形度)
形状の計測方法としては粒子を含む懸濁液を平板上の撮像部検知帯に通過させ、CCDカメラで光学的に粒子画像を検知し、解析する光学的検知帯の手法が適当である。この手法で得られる投影面積の等しい相当円の周囲長を実在粒子の周囲長で除した値である平均円形度が0.960以上のトナーが適正な濃度の再現性のある高精細な画像を形成するのに有効であることが判明した。より好ましくは、平均円形度が0.980〜1.000である。この値はフロー式粒子像分析装置FPIA−2000により平均円形度として計測した値である。具体的な測定方法としては、容器中の予め不純固形物を除去した水100〜150ml中に分散剤として界面活性剤、好ましくはアルキルベンゼンスフォン酸塩を0.1〜0.5ml加え、更に測定試料を0.1〜0.5g程度加える。試料を分散した懸濁液は超音波分散器で約1〜3分間分散処理を行ない、分散液濃度を3000〜1万個/μlとして前記装置によりトナーの形状及び分布を測定することによって得られる。
(Roughness particle diameter and circularity)
As a method for measuring the shape, an optical detection band method is suitable in which a suspension containing particles is passed through an imaging unit detection band on a flat plate, and a particle image is optically detected and analyzed by a CCD camera. A toner with an average circularity of 0.960 or more, which is a value obtained by dividing the perimeter of an equivalent circle having the same projected area obtained by this method by the perimeter of a real particle, produces a high-definition image having a reproducibility with an appropriate density. It was found to be effective in forming. More preferably, the average circularity is 0.980 to 1.000. This value is a value measured as an average circularity by a flow type particle image analyzer FPIA-2000. As a specific measuring method, 0.1 to 0.5 ml of a surfactant, preferably alkylbenzene sulfonate is added as a dispersant to 100 to 150 ml of water from which impure solids have been removed in advance, and further measurement is performed. Add about 0.1-0.5g of sample. The suspension in which the sample is dispersed is obtained by performing dispersion treatment for about 1 to 3 minutes with an ultrasonic disperser and measuring the shape and distribution of the toner with the above apparatus at a dispersion concentration of 3000 to 10,000 / μl. .
前記の体積平均粒径が1.0〜5.0μmで形状変化率(A)が10%以下である粗さ粒子は、樹脂、金属酸化物または無機酸化物等の材料から次のようして得ることができる。
例えば、樹脂を用いて粗さ粒子を調製する場合には、樹脂を公知の粉砕機で粉砕する等の処理を施すことで、所望の粗さ粒子を得ることができる。金属酸化物、無機酸化物も同様の方法で、所望の粗さ粒子を得ることが出来る。
The roughness particles having a volume average particle diameter of 1.0 to 5.0 μm and a shape change rate (A) of 10% or less are made of a material such as resin, metal oxide or inorganic oxide as follows. Obtainable.
For example, when preparing roughness particles using a resin, desired roughness particles can be obtained by performing a treatment such as pulverizing the resin with a known pulverizer. Metal oxides and inorganic oxides can be used to obtain desired roughness particles in the same manner.
<離型剤>
本発明のトナーには離型剤を含有させることができる。離型剤としては、特に制限はなく、目的に応じて公知のものの中から適宜選択することができ、例えばワックス類などが好適に挙げられる。離型剤としてのワックスの融点は70〜150℃であることが好ましい。70℃より低い場合はトナーの耐熱保存性が劣り、150℃より高い場合は離型性が十分果たせなく、トナー定着性が劣る。また、これらの離型剤の使用量は、トナーに対して2〜15重量%が好適である。2重量%未満ではオフセット防止効果が不十分であり、15重量%を超えると転写性、耐久性が低下する。
<Release agent>
The toner of the present invention can contain a release agent. There is no restriction | limiting in particular as a mold release agent, According to the objective, it can select suitably from well-known things, For example, waxes etc. are mentioned suitably. The melting point of the wax as the release agent is preferably 70 to 150 ° C. When the temperature is lower than 70 ° C., the heat resistant storage stability of the toner is inferior. When the temperature is higher than 150 ° C., the releasability cannot be sufficiently achieved and the toner fixing property is inferior. The amount of these release agents used is preferably 2 to 15% by weight based on the toner. If it is less than 2% by weight, the effect of preventing offset is insufficient, and if it exceeds 15% by weight, transferability and durability are deteriorated.
前記ワックスには、従来公知のものが使用できる。例えば、低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレン等の低分子量ポリオレフィンワックスやフィッシャー・トロプシュワックス等の合成炭化水素系ワックスや蜜ロウ、カルナウバワックス、キャンデリラワックス、ライスワックス、モンタンワックス等の天然ワックス類、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス等の石油ワックス類、ステアリン酸、パルミチン酸、ミリスチン酸等の高級脂肪酸及び高級脂肪酸の金属塩、高級脂肪酸アミド、合成エステルワックス等及びこれらの各種変性ワックスが挙げられる。これらワックスは、1種又は2種以上を併用して用いることができる。 A conventionally well-known thing can be used for the said wax. For example, low molecular weight polyethylene, low molecular weight polypropylene and other low molecular weight polyolefin waxes, synthetic hydrocarbon waxes such as Fischer-Tropsch wax, beeswax, carnauba wax, candelilla wax, rice wax, montan wax and other natural waxes, Examples include petroleum waxes such as paraffin wax and microcrystalline wax, higher fatty acids such as stearic acid, palmitic acid, and myristic acid, metal salts of higher fatty acids, higher fatty acid amides, synthetic ester waxes, and various modified waxes thereof. These waxes can be used alone or in combination of two or more.
中でも、カルナウバワックス及びその変性ワックスやポリエチレンワックス、合成エステル系ワックスが好適に用いられる。特に、合成エステル系ワックスのペンタエリスリトールテトラベヘン酸エステルは最も好適である。その理由はポリエステル樹脂やポリオール樹脂に対してカルナウバワックス及びその変性ワックスや合成エステル系ワックスは適度に微分散するため後述するようにオフセット防止性と転写性・耐久性ともに優れたトナーとすることが容易なためである。 Of these, carnauba wax and its modified wax, polyethylene wax, and synthetic ester wax are preferably used. In particular, the synthetic ester wax pentaerythritol tetrabehenate is most preferred. The reason for this is that carnauba wax and its modified wax and synthetic ester wax are appropriately finely dispersed with respect to the polyester resin and polyol resin, so that the toner has excellent offset prevention, transferability and durability as described later. This is because it is easy.
<荷電制御剤>
本発明のトナーにおいては、従来からフルカラートナーで使用されている公知の荷電制御剤を用いても良い。帯電制御剤の含有量は、所望の帯電特性に応じて適宜決められるが、結着樹脂に対して、0.1〜10重量%であることが好ましく、0.2〜5重量%がさらに好ましい。添加量が10重量%を超えると、トナーの帯電性が大きすぎ、帯電制御剤の効果を減退させ、現像ローラとの静電気的吸引力が増大し、現像剤の流動性が低下したり、画像濃度が低下したりすることがある。また、添加量が0.1重量%未満であると、帯電立ち上り性や帯電量が十分でなく、トナー画像に影響を及ぼしやすいことがある。
<Charge control agent>
In the toner of the present invention, a known charge control agent conventionally used in full color toners may be used. The content of the charge control agent is appropriately determined according to desired charging characteristics, but is preferably 0.1 to 10% by weight, more preferably 0.2 to 5% by weight, based on the binder resin. . When the addition amount exceeds 10% by weight, the chargeability of the toner is too high, the effect of the charge control agent is reduced, the electrostatic attraction with the developing roller is increased, the flowability of the developer is reduced, the image The concentration may decrease. On the other hand, if the addition amount is less than 0.1% by weight, the charge rising property and the charge amount are not sufficient, and the toner image may be easily affected.
荷電制御剤は、例えばニグロシン系染料、トリフェニルメタン系染料、クロム含有金属錯体染料、モリブデン酸キレート顔料、ローダミン系染料、アルコキシ系アミン、4級アンモニウム塩(フッ素変性4級アンモニウム塩を含む)、アルキルアミド、燐の単体または化合物、タングステンの単体または化合物、フッ素系活性剤、サリチル酸金属塩及び、サリチル酸誘導体の金属塩等である。 Examples of the charge control agent include nigrosine dyes, triphenylmethane dyes, chromium-containing metal complex dyes, molybdate chelate pigments, rhodamine dyes, alkoxy amines, quaternary ammonium salts (including fluorine-modified quaternary ammonium salts), Alkylamide, phosphorus simple substance or compound, tungsten simple substance or compound, fluorine-based activator, salicylic acid metal salt, metal salt of salicylic acid derivative, and the like.
具体的にはニグロシン系染料のボントロン03、4級アンモニウム塩のボントロンP−51、含金属アゾ染料のボントロンS−34、オキシナフトエ酸系金属錯体のE−82、サリチル酸系金属錯体のE−84、フェノール系縮合物のE−89(以上、オリエント化学工業社製)、4級アンモニウム塩モリブデン錯体のTP−302、TP−415(以上、保土谷化学工業社製)、4級アンモニウム塩のコピーチャージPSY VP2038、トリフェニルメタン誘導体のコピーブルーPR、4級アンモニウム塩のコピーチャージ NEG VP2036、コピーチャージ NX VP434(以上、ヘキスト社製)、LRA−901、ホウ素錯体であるLR−147(日本カーリット社製)、銅フタロシアニン、ペリレン、キナクリドン、アゾ系顔料、その他スルホン酸基、カルボキシル基、4級アンモニウム塩等の官能基を有する高分子系の化合物が挙げられる。このうち、特にトナーを負極性に制御する物質が好ましく使用される。 Specifically, Bontron 03 of a nigrosine dye, Bontron P-51 of a quaternary ammonium salt, Bontron S-34 of a metal-containing azo dye, E-82 of an oxynaphthoic acid metal complex, E-84 of a salicylic acid metal complex , Phenolic condensate E-89 (above, Orient Chemical Industries, Ltd.), quaternary ammonium salt molybdenum complex TP-302, TP-415 (above, Hodogaya Chemical Co., Ltd.), quaternary ammonium salt copy Charge PSY VP2038, copy blue PR of triphenylmethane derivative, copy charge of quaternary ammonium salt NEG VP2036, copy charge NX VP434 (manufactured by Hoechst), LRA-901, LR-147 which is a boron complex (Nippon Carlit) Manufactured), copper phthalocyanine, perylene, quinacridone, azo And pigments and other high molecular compounds having functional groups such as sulfonic acid groups, carboxyl groups, and quaternary ammonium salts. Of these, substances that control the negative polarity of the toner are particularly preferably used.
本発明のトナーは、例えば、トナー材料(着色剤、バインダー樹脂、離型剤、荷電制御剤等)を混合し、混練機にて溶融混練し、粉砕し分級してトナー母体粒子を得、このトナー母体粒子に粗さ粒子、必要に応じて無機微粒子を加えて混合して製造されるものである。 The toner of the present invention is obtained, for example, by mixing toner materials (colorant, binder resin, release agent, charge control agent, etc.), melting and kneading with a kneader, pulverizing and classifying to obtain toner base particles. The toner base particles are manufactured by adding coarse particles and, if necessary, inorganic fine particles and mixing them.
前記の粗さ粒子、無機微粒子(外添剤)の混合は、一般の粉体の混合機が用いられるがジャケット等装備して、内部の温度を調節できることが好ましい。なお、添加剤(粗さ粒子、無機微粒子)に与える負荷の履歴を変えるには、途中又は漸次添加剤を加えていけばよい。この場合、混合機の回転数、転動速度、時間、温度などを変化させてもよい。又はじめに強い負荷を、次に、比較的弱い負荷を与えてもよいし、その逆でもよい。使用できる混合設備としては、例えば、V型混合機、ロッキングミキサー、レーディゲミキサー、ナウターミキサー、ヘンシェルミキサーなどが挙げられる。次いで、250メッシュ以上の篩を通過させ、粗大粒子、凝集粒子を除去し、トナーが得られる。 For the mixing of the coarse particles and inorganic fine particles (external additives), a general powder mixer is used, but it is preferable to equip a jacket or the like to adjust the internal temperature. In order to change the load history applied to the additive (roughness particles, inorganic fine particles), the additive may be added in the middle or gradually. In this case, you may change the rotation speed, rolling speed, time, temperature, etc. of a mixer. Alternatively, a strong load may be applied first, then a relatively weak load, or vice versa. Examples of the mixing equipment that can be used include a V-type mixer, a rocking mixer, a Ladige mixer, a Nauter mixer, and a Henschel mixer. Next, the toner is obtained by passing through a sieve of 250 mesh or more to remove coarse particles and aggregated particles.
<外添剤>
本発明に用いられる外添剤としては、流動性付与、帯電性や現像性付与の目的から、無機微粒子が好ましく用いられる。この無機微粒子の一次粒子径は、5×10−3〜2μmであることが好ましく、特に5×10−3〜0.5μmであることが好ましい。また、BET法による比表面積は、20〜500m2/gであることが好ましい。この無機微粒子の添加量は、画像形成用トナーの0.01〜5wt%であることが好ましい。
<External additive>
As the external additive used in the present invention, inorganic fine particles are preferably used for the purpose of imparting fluidity, chargeability and developability. The primary particle diameter of the inorganic fine particles is preferably 5 × 10 -3 ~2μm, it is particularly preferably 5 × 10 -3 ~0.5μm. Moreover, it is preferable that the specific surface area by BET method is 20-500 m < 2 > / g. The amount of the inorganic fine particles added is preferably 0.01 to 5 wt% of the image forming toner.
無機微粒子の具体例としては、例えば、シリカ、アルミナ、酸化チタン、チタン酸バリウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム、酸化亜鉛、酸化スズ、ケイ砂、クレー、雲母、ケイ灰石、ケイソウ土、酸化クロム、酸化セリウム、ベンガラ、三酸化アンチモン、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、硫酸バリウム、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素などを挙げることができる。 Specific examples of the inorganic fine particles include, for example, silica, alumina, titanium oxide, barium titanate, magnesium titanate, calcium titanate, strontium titanate, zinc oxide, tin oxide, silica sand, clay, mica, wollastonite, Examples thereof include diatomaceous earth, chromium oxide, cerium oxide, bengara, antimony trioxide, magnesium oxide, zirconium oxide, barium sulfate, barium carbonate, calcium carbonate, silicon carbide, and silicon nitride.
このような外添剤は表面処理を行って、疎水性を上げ、高湿度下においても流動特性や帯電特性の悪化を防止することができる。例えばシランカップリング剤、シリル化剤、フッ化アルキル基を有するシランカップリング剤、有機チタネート系カップリング剤、アルミニウム系のカップリング剤、シリコーンオイル、変性シリコーンオイルなどが好ましい表面処理剤として挙げられる。 Such external additives can be surface treated to increase hydrophobicity and prevent deterioration of flow characteristics and charging characteristics even under high humidity. For example, silane coupling agents, silylating agents, silane coupling agents having an alkyl fluoride group, organic titanate coupling agents, aluminum coupling agents, silicone oils, modified silicone oils and the like are preferable surface treatment agents. .
本発明のトナーは、軟化点が110℃〜140℃であるのが好ましい。トナーの軟化点が110℃以下だとトナーが溶けやすいため、粗さ粒子が埋没しやすくなり、光沢ムラが解消されにくくなる。また、140℃以上だと定着時のトナー粘度が上がるため粗さ粒子が十分に付かず離脱が発生する。トナーの軟化点は次のようにして求めることができる。 The toner of the present invention preferably has a softening point of 110 ° C to 140 ° C. When the softening point of the toner is 110 ° C. or less, the toner is easily melted, so that the coarse particles are easily buried and uneven glossiness is difficult to be solved. On the other hand, if the temperature is 140 ° C. or higher, the toner viscosity at the time of fixing increases, so that the coarse particles are not sufficiently adhered and separation occurs. The softening point of the toner can be obtained as follows.
<軟化点>
フローテスター(CFT−500/島津製作所社製)を用い、測定試料1.5gを秤量し、H1.0mm×φ1.0mmのダイを用いて、昇温速度3.0℃/min、予熱時間180秒、荷重30kg、測定温度範囲30〜160℃の条件で測定を行い、試料が1/2流出した時の温度をトナーの軟化点とした。
<Softening point>
Using a flow tester (CFT-500 / manufactured by Shimadzu Corporation), 1.5 g of a measurement sample is weighed, and using a die of H1.0 mm × φ1.0 mm, the heating rate is 3.0 ° C./min, and the preheating time is 180 seconds. The measurement was performed under the conditions of a load of 30 kg and a measurement temperature range of 30 to 160 ° C., and the temperature at which the sample flowed out 1/2 was taken as the softening point of the toner.
本発明のトナーの重量平均粒径は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選定することができるが、粒状度や鮮鋭性、細線再現性の優れた高品位の画像を得るには、重量平均粒径は4μm〜10μmであることが好ましい。粒径は小さい程、画像の鮮鋭性や細線再現性に優れる。特にカラー画像形成装置では、画質への要求が厳しく9μm以下のトナーが必要である。特に7μm以下が画質に好ましい。一方、トナー粒径が4μm未満と小さくなりすぎると、トナーの流動性や転写性が悪化する。ここで、前記トナーの重量平均粒径は、次のようにして求めることができる。 The weight average particle diameter of the toner of the present invention is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose. However, in order to obtain a high-quality image having excellent granularity, sharpness, and fine line reproducibility, the weight The average particle size is preferably 4 μm to 10 μm. The smaller the particle size, the better the image sharpness and fine line reproducibility. In particular, in a color image forming apparatus, the demand for image quality is strict and toner of 9 μm or less is required. In particular, 7 μm or less is preferable for image quality. On the other hand, if the toner particle size is too small, such as less than 4 μm, the toner fluidity and transferability deteriorate. Here, the weight average particle diameter of the toner can be obtained as follows.
<トナーの粒子径>
コールターカウンター法によるトナー粒子の粒度分布の測定装置としては、コールターカウンターTA−IIやコールターマルチサイザーII(いずれもコールター社製)があげられる。以下に測定方法について述べる。まず、電解水溶液100〜150ml中に分散剤として界面活性剤(好ましくはアルキルベンゼンスルフォン酸塩)を0.1〜5ml加える。ここで、電解液とは1級塩化ナトリウムを用いて約1%NaCl水溶液を調製したもので、例えばISOTON−II(コールター社製)が使用できる。ここで、更に測定試料を固形分にして2〜20mg加える。試料を懸濁した電解液は、超音波分散器で約1〜3分間分散処理を行ない、前記測定装置により、アパーチャーとして100μmアパーチャーを用いて、トナー粒子又はトナーの体積、個数を測定して、体積分布と個数分布を算出する。得られた分布から、トナーの重量平均粒径(Dv)、個数平均粒径(Dp)を求めることができる。
<Toner particle size>
Examples of the measuring device for the particle size distribution of toner particles by the Coulter counter method include Coulter Counter TA-II and Coulter Multisizer II (both manufactured by Coulter). The measurement method is described below. First, 0.1 to 5 ml of a surfactant (preferably alkylbenzene sulfonate) is added as a dispersant to 100 to 150 ml of the electrolytic aqueous solution. Here, the electrolytic solution is a solution prepared by preparing a 1% NaCl aqueous solution using primary sodium chloride. For example, ISOTON-II (manufactured by Coulter) can be used. Here, 2 to 20 mg of the measurement sample is further added as a solid content. The electrolytic solution in which the sample is suspended is subjected to a dispersion treatment with an ultrasonic disperser for about 1 to 3 minutes. Volume distribution and number distribution are calculated. From the obtained distribution, the weight average particle diameter (Dv) and the number average particle diameter (Dp) of the toner can be obtained.
チャンネルとしては、2.00〜2.52μm未満;2.52〜3.17μm未満;3.17〜4.00μm未満;4.00〜5.04μm未満;5.04〜6.35μm未満;6.35〜8.00μm未満;8.00〜10.08μm未満;10.08〜12.70μm未満;12.70〜16.00μm未満;16.00〜20.20μm未満;20.20〜25.40μm未満;25.40〜32.00μm未満;32.00〜40.30μm未満の13チャンネルを使用し、粒径2.00μm以上乃至40.30μm未満の粒子を対象とする。 As channels, 2.00 to less than 2.52 μm; 2.52 to less than 3.17 μm; 3.17 to less than 4.00 μm; 4.00 to less than 5.04 μm; 5.04 to less than 6.35 μm; 6 Less than 35 to 8.00 μm; less than 8.00 to less than 10.08 μm; less than 10.08 to less than 12.70 μm; less than 12.70 to less than 16.00 μm; less than 16.00 to less than 20.20 μm; Uses 13 channels of less than 40 μm; 25.40 to less than 32.00 μm; 32.00 to less than 40.30 μm, and targets particles having a particle size of 2.00 μm to less than 40.30 μm.
以下、本発明の実施例を示すが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。 Examples of the present invention will be described below, but the present invention is not limited to these examples.
〔実施例1〕
(第1バインダー樹脂の作成)
ビニル系モノマーとして、スチレン600g、アクリル酸ブチル110g、アクリル酸30g及び重合開始剤としてジクミルパーオキサイド30gを滴下ロートに入れた。ポリエステルの単量体のうち、ポリオールとして、ポリオキシプロピレン(2.2)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン1230g、ポリオキシエチレン(2.2)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン290g、イソドデセニル無水コハク酸250g、テレフタル酸310g、無水1,2,4−ベンゼントリカルボン酸180g及びエステル化触媒としてジブチル錫オキシド7g、温度計、ステンレス製攪拌機、流下式コンデンサー及び窒素導入管を装備した5リットル四つ口フラスコに入れ、マントルヒーター中で窒素雰囲気下に、160℃の温度で撹拌しつつ、滴下ロートよりビニル系モノマー樹脂と重合開始剤の混合液を一時間かけて滴下した。160℃に保持したまま2時間付加重合反応を熟成させた後、230℃に昇温して縮重合反応を行わせた。重合度は、定荷重押出し形細管式レオメータを用いて測定した軟化点により追跡を行い、所望の軟化点に達したときに反応を終了させ、Tm(軟化点)が145℃の樹脂H1を得た。
[Example 1]
(Creation of first binder resin)
As a vinyl monomer, 600 g of styrene, 110 g of butyl acrylate, 30 g of acrylic acid, and 30 g of dicumyl peroxide as a polymerization initiator were placed in a dropping funnel. Among polyester monomers, as polyols, 1230 g of polyoxypropylene (2.2) -2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane, polyoxyethylene (2.2) -2,2-bis (4 290 g of hydroxyphenyl) propane, 250 g of isododecenyl succinic anhydride, 310 g of terephthalic acid, 180 g of 1,2,4-benzenetricarboxylic anhydride and 7 g of dibutyltin oxide as esterification catalyst, thermometer, stainless steel stirrer, falling condenser and nitrogen Place in a 5 liter four-necked flask equipped with an introduction tube and stir at a temperature of 160 ° C. in a mantle heater under a nitrogen atmosphere, and mix the vinyl monomer resin and polymerization initiator mixture from the dropping funnel over an hour. And dripped. The addition polymerization reaction was aged for 2 hours while maintaining the temperature at 160 ° C., and then the temperature was raised to 230 ° C. to perform the condensation polymerization reaction. The degree of polymerization is tracked by the softening point measured using a constant load extrusion capillary rheometer, and when the desired softening point is reached, the reaction is terminated, and a resin H1 having a Tm (softening point) of 145 ° C. is obtained. It was.
(第2バインダー樹脂の作成)
ポリオールとして、ポリオキシプロピレン(2.2)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン2210g、テレフタル酸850g、無水1,2,4−ベンゼントリカルボン酸120g及びエステル化触媒としてジブチル錫オキシド0.5gを、温度計、ステンレス製攪拌機、流下式コンデンサー及び窒素導入管を装備した5リットル四つ口フラスコに入れ、マントルヒーター中で窒素雰囲気下230℃に昇温して縮重合反応を行わせた。重合度は、定荷重押出し形細管式レオメータを用いて測定した軟化点により追跡を行い、所望の軟化点に達したときに反応を終了させ、Tmが110℃の樹脂L1を得た。
(Creation of second binder resin)
As polyol, 2210 g of polyoxypropylene (2.2) -2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane, 850 g of terephthalic acid, 120 g of 1,2,4-benzenetricarboxylic anhydride and
<トナー粒子の作製>
バインダー樹脂100質量部(第1バインダー樹脂60質量部、第2バインダー樹脂40質量部)100質量部に対して、C.I.Pigment Red 57−1を4質量部含有相当のマスターバッチ8質量部、トナー100質量部に対して4質量部のパラフィンワックス及びホウ素系荷電制御剤1.5質量部をヘンシェルミキサーで十分混合した後、2軸押し出し混練機(PCM−30:池貝鉄工社製)を使用して、溶融混練した。得られた混練物を冷却プレスローラーで2mm厚に圧延し、冷却ベルトで冷却した後、フェザーミルで粗粉砕した。その後、機械式粉砕機(KTM:川崎重工業社製)で平均粒径10〜12μmまで粉砕し、さらに、ジェット粉砕機(IDS:日本ニューマチックエ業社製)で粗粉分級しながら粉砕した後、微粉分級をロータ型分級機(ティープレックス型分級機タイプ:100ATP:ホソカワミクロン社製)を使用して分級を行い、体積平均粒径7.4μm、円形度0.91のマゼンタ着色樹脂粒子を得た。
この着色樹脂粒子100質量部に対して、無機微粒子(キャボジル社製TS530)を2.0質量部、粗さ粒子(体積平均粒径1.5μmのSiO2)を30質量部添加し、ヘンシェルミキサーで混合処理しマゼンタトナー粒子「トナー1」を得た。
本実施例では、粗さ粒子を無機微粒子と共に混合してトナーに付着させているが、混練前の混合時に添加しても良い。
<Preparation of toner particles>
100 parts by mass of binder resin (60 parts by mass of first binder resin, 40 parts by mass of second binder resin) with respect to 100 parts by mass of C.I. I. After sufficiently mixing 8 parts by mass of a master batch corresponding to 4 parts by mass of Pigment Red 57-1, and 4 parts by mass of paraffin wax and 1.5 parts by mass of a boron charge control agent with respect to 100 parts by mass of toner using a Henschel mixer. Using a biaxial extrusion kneader (PCM-30: manufactured by Ikekai Tekko Co., Ltd.), melt kneading was performed. The obtained kneaded material was rolled to a thickness of 2 mm with a cooling press roller, cooled with a cooling belt, and then roughly pulverized with a feather mill. Then, after pulverizing with a mechanical pulverizer (KTM: Kawasaki Heavy Industries, Ltd.) to an average particle size of 10-12 μm and further pulverizing with a jet pulverizer (IDS: manufactured by Nippon Pneumatic Co., Ltd.) The fine powder classification is performed using a rotor type classifier (Teplex type classifier type: 100ATP: manufactured by Hosokawa Micron Corporation) to obtain magenta colored resin particles having a volume average particle size of 7.4 μm and a circularity of 0.91. It was.
To 100 parts by mass of the colored resin particles, 2.0 parts by mass of inorganic fine particles (TS530 manufactured by Cabogil) and 30 parts by mass of roughness particles (SiO 2 having a volume average particle size of 1.5 μm) are added, and a Henschel mixer is added. To obtain magenta toner particles “
In this embodiment, the coarse particles are mixed with the inorganic fine particles and adhered to the toner. However, they may be added at the time of mixing before kneading.
<前記「トナー1」によるを画像形成>
リコー社製ipsio C220を用いて、A4縦通紙(リコー社製 タイプ6200Y目紙)で先端5mmに、べた画像(付着量10g/m2)を印字した未定着画像を作製し、先端6mmで切断して、先端に余白の無いベタ帯の未定着画像を得た。この未定着画像を、リコー社製ipsio C220の定着装置の定着ローラを図1に示すようなローラ(金属製の芯材1として内径29.0mm、クラウン部2aにおける厚みが1.70mm、逆クラウン部2bにおける厚みが1.45mm、クラウン部2aの周期が60mmのsin曲線で形成されるアルミ製の芯材、弾性層3として厚みが1.70mmのシリコンゴム、離型層としてPFAからなる)に、加圧ローラを図2に示すようなローラ(金属製の芯材5として内径29.0mm、クラウン部6aにおける厚みが1.70mm、逆クラウン部6bにおける厚みが1.45mm、クラウン部6aの周期が60mmのsin曲線で形成されるアルミ製の芯材、弾性層7として厚みが1.70mmのシリコンゴム、離型層としてPFAからなる)に取り替えた定着装置を用いて、定着装置の定着ローラの回転速度を6.8rad/s、定着ローラの表面温度が160±2℃の状態で通紙を行った。
定着後の画像の縦方向の中心部分を、横方向に1cm間隔で光沢度を測定し,また、その他の評価を行った。評価結果をまとめて表1に示す。
<Image formation by “
Using an Ricoh ipsio C220, an unfixed image in which a solid image (adhesion amount 10 g / m 2 ) was printed on the
The glossiness of the central portion in the vertical direction of the image after fixing was measured at intervals of 1 cm in the horizontal direction, and other evaluations were performed. The evaluation results are summarized in Table 1.
〔実施例2〕
実施例1の第一バインダー樹脂を70質量部に、粗さ粒子として粒径3.0μmで質量部が60部のPPに代えた以外は、実施例1と同様にして「トナー2」を作成し、画像形成を行った。評価条件、結果をまとめて表1に示す。
[Example 2]
“
〔実施例3〕
実施例1の第一バインダー樹脂を0質量部に、粗さ粒子として粒径4.6μmで質量部が20部の二酸化ケイ素に代えた以外は、実施例1と同様にして「トナー3」を作成し、画像形成を行った。評価条件、結果をまとめて表1に示す。
Example 3
“
〔実施例4〕
実施例1の第一バインダー樹脂を100質量部に、粗さ粒子として粒径4.6μmで重量部が5部の二酸化チタンに代えた以外は、実施例1と同様にして「トナー4」を作成し、画像形成を行った。評価条件、結果をまとめて表1に示す。
Example 4
“
〔実施例5〕
実施例1の第一バインダー樹脂を80質量部に、粗さ粒子として粒径1.5μmで質量部が0.8部の二酸化ケイ素に代えた以外は、実施例1と同様にして「トナー5」を作成し、画像形成を行った。評価条件、結果をまとめて表1に示す。
Example 5
“
〔実施例6〕
実施例1の第一バインダー樹脂を20質量部に、粗さ粒子として粒径1.5μmで質量部が72部の二酸化ケイ素に代えた以外は、実施例1と同様にして「トナー6」を作成し、画像形成を行った。評価条件、結果をまとめて表1に示す。
Example 6
“
〔実施例7〕
実施例1の第一バインダー樹脂を60質量部に、粗さ粒子として粒径1.5μmで質量部が30部の二酸化ケイ素に代えた以外は、実施例1と同様にして「トナー7」を作成し、画像形成を行った。評価条件、結果をまとめて表1に示す。
Example 7
“
〔実施例8〕
実施例7と同様にして「トナー8」を作成し、画像形成を行った。評価条件、結果をまとめて表1に示す。
Example 8
“
〔比較例1〕
実施例1の第一バインダー樹脂を30質量部に、粗さ粒子として粒径3.0μmで質量部が30部のポリエステル樹脂に代えた以外は、実施例1と同様にして「トナー9」を作成し、画像形成を行った。評価条件、結果をまとめて表1に示す。
[Comparative Example 1]
"
〔比較例2〕
実施例1の第一バインダー樹脂を50質量部に、粗さ粒子として粒径5.2μmで質量部が10部の二酸化ケイ素に代えた以外は、実施例1と同様にして「トナー10」を作成し、画像形成を行った。評価条件、結果をまとめて表1に示す。
[Comparative Example 2]
“
〔比較例3〕
実施例1の第一バインダー樹脂を30質量部に、粗さ粒子として粒径0.8μmで質量部が10部の二酸化ケイ素に代えた以外は、実施例1と同様にして「トナー11」を作成し、画像形成を行った。評価条件、結果をまとめて表1に示す。
[Comparative Example 3]
“
<光沢度>
光沢度計(日本電色社製、ハンディーグロスメーターPG-1M)で目的の画像個所を角度60°で測定した。光沢度の最大値をX、最小値をYとしたときに、以下の基準で評価を行った。
X/Yが1.20未満・・・○
X/Yが1.20以上、1.40未満・・・△
X/Yが1.4以上・・・×
<Glossiness>
A target image portion was measured at an angle of 60 ° with a gloss meter (Nippon Denshoku Co., Ltd., Handy Gloss Meter PG-1M). The evaluation was performed according to the following criteria, where X is the maximum glossiness and Y is the minimum glossiness.
X / Y is less than 1.20 ... ○
X / Y is 1.20 or more and less than 1.40 ... △
X / Y is 1.4 or more ×
<定着性>
光沢ムラ評価と同じ画像を5枚用意し、光沢ムラと同じ定着器に通して、定着ローラーへの巻き付き及び紙シワを下記の基準で評価した。
・分離性
5枚とも巻き付かない・・・○
1〜2枚巻き付く・・・△
3枚以上巻き付く・・・×
・紙シワ
5枚ともシワが無い・・・○
1〜2枚シワが発生する・・・△
3枚以上シワが発生する・・・×
<Fixability>
Five images having the same gloss unevenness evaluation were prepared, passed through the same fixing device as the gloss unevenness, and wound around the fixing roller and paper wrinkles were evaluated according to the following criteria.
・ Separability: 5 sheets cannot be wound
1 or 2 wraps
3 or more wraps around
・ There are no paper wrinkles on all 5 sheets ... ○
1-2 wrinkles occur ... △
Three or more wrinkles occur ×
<画像上の粒子状態>
・粒子離脱
光沢ムラの画像と同様の画像を1枚用意し、画像上に1cm×1cmの大きさの布を乗せ、1kg/cm2、1cm/秒で摩擦させた。その後、電子顕微鏡にて摩擦部分のうち、ランダムに選んだ3箇所で、範囲100μm2の画像を観察した。
離脱痕なし・・・○
離脱痕が300個/mm2未満・・・△
離脱痕が300個/mm2以上・・・×
・粒子埋没
光沢ムラの画像と同様の画像を1枚用意し、通紙方向の中央部分の画像1mm×1mmについて、電子顕微鏡で観察した。
粗さ粒子が全面にわたって確認できる・・・○
粗さ粒子が見られない部分が20%未満の範囲で存在する・・・△
粗さ粒子が見られない部分が20%以上存在する・・・×
<Particle state on image>
-Particle separation An image similar to the image of uneven glossiness was prepared, and a cloth having a size of 1 cm x 1 cm was placed on the image and rubbed at 1 kg / cm 2 and 1 cm / sec. Thereafter, images with a range of 100 μm 2 were observed at three randomly selected portions of the friction portion with an electron microscope.
No leaving mark ... ○
Detachment marks less than 300 / mm 2 ... △
Detachment mark is 300 pieces / mm 2 or more ... ×
-Particle embedding One image similar to the image of uneven glossiness was prepared, and an image of 1 mm × 1 mm in the center portion in the paper passing direction was observed with an electron microscope.
Roughness particles can be confirmed over the entire surface ...
A portion where roughness particles are not observed exists in a range of less than 20%.
There are 20% or more parts where roughness particles are not seen ... ×
27 定着装置
61 定着ローラ
61a クラウン部
61b 逆クラウン部
61c 直線部
62 加圧ローラ
62a クラウン部
62b 逆クラウン部
62c 直線部
63 加熱源
65 加圧ベルト
66 押圧部材
66a 凸面部
66b 凹面部
660 押圧面
611 芯材
612 弾性層
621 芯材
622 弾性層
H 高低差
N 定着ニップ
P 記録用紙
Q 頂部
U 底部
W 記録媒体の最大通過幅
27
Claims (19)
前記定着装置は、加熱源によって加熱される定着ローラと、当該定着ローラに圧接して配設された加圧ローラを備え、前記定着ローラと前記加圧ローラが互いに圧接して形成された定着ニップに記録媒体を通過させることにより、前記記録媒体上の未定着トナー画像を前記記録媒体に定着させるものであり、
前記定着ローラは、外周面がクラウン状に形成されたクラウン部と、外周面が逆クラウン状に形成された逆クラウン部を、それぞれ少なくとも1つずつ有し、
前記加圧ローラは、外周面がクラウン状に形成されたクラウン部と、外周面が逆クラウン状に形成された逆クラウン部を、それぞれ少なくとも1つずつ有し、かつ、
前記定着ローラの前記クラウン部と前記加圧ローラの前記逆クラウン部を対応させると共に、前記定着ローラの前記逆クラウン部と前記加圧ローラの前記クラウン部を対応させて、前記定着ローラと前記加圧ローラを互いに圧接させた定着装置であり、
前記トナーは、少なくとも着色剤、樹脂及び粗さ粒子を含有しており、かつ前記粗さ粒子は体積平均粒径が1.0〜5.0μmで、200℃、0.03N/mm2、1分間での下記式(1)で表される形状変化率(X)が10%以下のフィラーである、
ことを特徴とする画像形成方法。
X(%)={(A−B)/A}×100 (1)
ただし、加圧処理前の円形度をAとし、加圧処理後の円形度Bとする。 In an image forming method including a step of fixing an unfixed toner image formed using toner on a support using a contact heating type fixing device,
The fixing device includes a fixing roller heated by a heating source, and a pressure roller disposed in pressure contact with the fixing roller, and a fixing nip formed by pressure-contacting the fixing roller and the pressure roller. The unfixed toner image on the recording medium is fixed to the recording medium by passing the recording medium through
The fixing roller has at least one crown portion whose outer peripheral surface is formed in a crown shape and each reverse crown portion whose outer peripheral surface is formed in a reverse crown shape,
The pressure roller has at least one crown portion whose outer peripheral surface is formed in a crown shape and one reverse crown portion whose outer peripheral surface is formed in a reverse crown shape, and
The crown portion of the fixing roller and the reverse crown portion of the pressure roller are made to correspond to each other, and the reverse crown portion of the fixing roller and the crown portion of the pressure roller are made to correspond to each other. A fixing device in which the pressure rollers are pressed against each other,
The toner contains at least a colorant, a resin, and roughness particles, and the roughness particles have a volume average particle size of 1.0 to 5.0 μm, 200 ° C., 0.03 N / mm 2 , 1 The shape change rate (X) represented by the following formula (1) in minutes is a filler of 10% or less,
An image forming method.
X (%) = {(A−B) / A} × 100 (1)
However, the circularity before pressure treatment is A, and the circularity B after pressure treatment is B.
前記定着装置は、加熱源によって加熱される定着ローラと、無端状の加圧ベルトと、前記加圧ベルトの内周面を押圧して前記加圧ベルトを前記定着ローラに圧接させる押圧部材を備え、前記定着ローラと前記加圧ベルトが互いに圧接して形成された定着ニップに記録媒体を通過させることにより、前記記録媒体上の未定着画像を記録媒体に定着させるものであり、
前記定着ローラは、外周面がクラウン状に形成されたクラウン部と、外周面が逆クラウン状に形成された逆クラウン部を、それぞれ少なくとも1つずつ有し、
前記押圧部材の前記加圧ベルトを押圧する押圧面に、凸状に形成した凸面部と、凹状に形成した凹面部を、それぞれ少なくとも1つずつ有し、
前記定着ローラの前記クラウン部と前記押圧部材の前記凹面部を対応させて配設すると共に、前記定着ローラの前記逆クラウン部と前記押圧部材の前記凸面部を対応させて配設して、前記押圧部材によって前記加圧ベルトを押圧し、前記定着ローラと前記加圧ベルトを互いに圧接させたことを特徴とする定着装置であり、
前記トナーは、少なくとも着色剤、樹脂及び粗さ粒子を含有しており、かつ前記粗さ粒子は体積平均粒径が1.0〜5.0μmで、200℃、0.03N/mm2、1分間での下記式(1)で表される形状変化率(X)が10%以下のフィラーである、
ことを特徴とする画像形成方法。
X(%)={(A−B)/A}×100 (1)
ただし、加圧処理前の円形度をAとし、加圧処理後の円形度Bとする。 In an image forming method comprising a step of fixing a toner image formed using a toner containing at least a resin and a colorant on a support using a contact heating type fixing device,
The fixing device includes a fixing roller heated by a heating source, an endless pressure belt, and a pressing member that presses an inner peripheral surface of the pressure belt and presses the pressure belt against the fixing roller. And fixing the unfixed image on the recording medium to the recording medium by passing the recording medium through a fixing nip formed by press-contacting the fixing roller and the pressure belt.
The fixing roller has at least one crown portion whose outer peripheral surface is formed in a crown shape and each reverse crown portion whose outer peripheral surface is formed in a reverse crown shape,
The pressing surface of the pressing member that presses the pressure belt has at least one each of a convex surface portion formed in a convex shape and a concave surface portion formed in a concave shape,
The crown portion of the fixing roller and the concave surface portion of the pressing member are arranged in correspondence with each other, the reverse crown portion of the fixing roller and the convex surface portion of the pressing member are arranged in correspondence with each other, and A fixing device, wherein the pressing belt is pressed by a pressing member, and the fixing roller and the pressing belt are pressed against each other;
The toner contains at least a colorant, a resin, and roughness particles, and the roughness particles have a volume average particle size of 1.0 to 5.0 μm, 200 ° C., 0.03 N / mm 2 , 1 The shape change rate (X) represented by the following formula (1) in minutes is a filler of 10% or less,
An image forming method.
X (%) = {(A−B) / A} × 100 (1)
However, the circularity before pressure treatment is A, and the circularity B after pressure treatment is B.
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2009
- 2009-09-11 JP JP2009210114A patent/JP2011059463A/en active Pending
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