JP2014092557A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、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画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, a facsimile, or a complex machine of these.
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の画像形成装置には、用紙に付着したトナー（現像剤）と溶融定着させるための定着装置が設けられている。 2. Description of the Related Art An electrophotographic image forming apparatus such as a copying machine, a printer, a facsimile, or a complex machine of these is provided with a fixing device for fusing and fixing toner (developer) adhered to a sheet.
定着装置においては、未定着トナー像を定着するために必要な温度（定着温度）があらかじめ設定されているが、必要な定着温度はトナー像や使用される用紙の種類などによって異なる。 In the fixing device, a temperature (fixing temperature) necessary for fixing an unfixed toner image is set in advance, but the necessary fixing temperature varies depending on the toner image, the type of paper used, and the like.
定着温度が異なる条件としては、例えば、用紙に付着されたトナーの濃度、用紙に付着された孤立したトナードットの量が挙げられる。印字率が高く孤立ドットが多い場合には、印字率が低く孤立ドットが少ない場合に比べて、高い温度まで定着温度を加熱する必要がある。このため、従来の画像形成装置では、最も定着しにくい条件にて定着目標温度を設定している。 Examples of the conditions in which the fixing temperature is different include the density of toner attached to the paper and the amount of isolated toner dots attached to the paper. When the printing rate is high and there are many isolated dots, it is necessary to heat the fixing temperature to a higher temperature than when the printing rate is low and there are few isolated dots. For this reason, in the conventional image forming apparatus, the fixing target temperature is set under the condition where fixing is most difficult.
しかしながら、定着しやすい条件の場合でも、定着しにくい条件と同等の定着条件で定着を行うことは、定着温度を不要に高い温度で維持することになるため、加熱装置における無駄な電力消費をすることになり、近年の省エネルギー化の要請にも反する。 However, even in the case where fixing is easy, fixing under the same fixing conditions as those in which fixing is difficult causes the fixing temperature to be maintained at an unnecessarily high temperature, which wastes power in the heating device. This is contrary to the recent demand for energy saving.
そこで、以下のように、トナー像が定着しやすい場合と定着しにくい場合とで定着条件を好適に変更する技術が提案されている。 Therefore, as described below, a technique has been proposed in which the fixing conditions are suitably changed depending on whether the toner image is easily fixed or not easily fixed.
例えば、特許文献１には、定着される画像のトナー量に応じてニップ幅を調整することにより定着熱量を最適にする技術が開示されている。
For example,
また、特許文献２には、データを画素ごとに解析し、画素の多い黒画像などにはディザ処理を行う手段や、１ドット単位でレーザー発光時間を制御してハーフトーン画像化する手段を用いて、面積階調化処理を行う低消費モード（トナー消費を低減させるモード）の場合に定着温度を上げる技術が開示されている。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-228620 uses data for each pixel, a means for performing dither processing on a black image having many pixels, and a means for controlling a laser emission time in units of one dot to form a halftone image. Thus, a technique for increasing the fixing temperature in a low consumption mode (mode for reducing toner consumption) in which area gradation processing is performed is disclosed.
また、特許文献３には、文字モードと写真モードで定着立ち上げ時間を変更する技術が開示されている。
また、特許文献４には、着色微画素が孤立して配置されているか判断し、定着温度を制御する技術が開示されている。
また、特許文献５には、写真のように印字率の高い場合には、文字のように印字率の低い部分に比べて最適な定着温度が高くする技術が開示されている。さらに、これには、印字率写真領域と文字領域とのそれぞれについて印字率を求め、それぞれの領域で最適な定着温度に制御することも開示されている。
また、特許文献６には、画像情報に応じて最適な定着温度に制御するために、所定領域当たりのデータドット数に基づく画像密度情報によって定着温度を制御する技術が開示されている。
また、特許文献７には、階調処理手段の種類により定着温度を制御する技術が開示されている。
上記のいずれの特許文献にも、１枚の記録媒体を通紙した場合や、一定の定着モード（例えば写真モードや文字モード）で通紙する場合には最適な温度制御が可能な構成が開示されている。 In any of the above-mentioned patent documents, a configuration capable of optimal temperature control is disclosed when a single recording medium is passed or when a fixed fixing mode (for example, a photographic mode or a character mode) is passed. Has been.
しかし、そのような構成は、連続通紙中の記録媒体１枚ごとに定着温度を変更する制御を想定しているものではなく、連続通紙中にページごとに温度制御を実行する構成としては適していない。 However, such a configuration does not assume control for changing the fixing temperature for each recording medium during continuous paper passing, and is a configuration for performing temperature control for each page during continuous paper passing. Not suitable.
具体的には、特許文献１には、定着される画像のトナー量に応じてニップ幅を調整することにより定着熱量を最適にする制御が記載されているが、この制御では、連続通紙中にページごとに定着ニップの幅を調整することは極めて困難であり、近年の画像形成装置の高速化が進む中で、この制御を連続通紙中に１枚ごと行うことは現実的ではない。
Specifically,
また、特許文献２や特許文献３の従来技術も、選択されたモードに応じて定着温度を制御するものであって、連続通紙中に記録媒体１枚ごとに定着温度を変更する制御を想定しているものではない。
The prior arts of
特許文献４には、着色微画素が孤立して配置されているか判断し、定着温度を制御する技術が開示されている。
しかし、その技術は、画像を微小面積の画素に分割し、その微小画素をさらに微小な画素に分割したときに、その微小画素の着色面積に応じて定着制御を変えるように構成されているため、連続通紙中に１枚ごとに温度制御を行おうとすると、１枚ごとの情報量が膨大となる。 However, the technology is configured to change the fixing control according to the coloring area of the minute pixel when the image is divided into pixels of a minute area and the minute pixel is further divided into minute pixels. If the temperature control is to be performed for each sheet during continuous paper feeding, the amount of information for each sheet becomes enormous.
このため、どの程度定着温度を下げられるか判断するのが困難になると共に、可能であったとしても情報処理に大きな負荷をかけることになってしまう。 For this reason, it is difficult to determine how much the fixing temperature can be lowered, and even if possible, a heavy load is imposed on information processing.
また、特許文献５は、写真画像とテキスト画像が混在する出力画像を定着する際に、画像領域によって定着温度を制御する技術を開示しているに過ぎず、連続通紙中に１枚ごとに温度制御を行う技術を特に提案していない。
Further,
また、特許文献６には、画像データに応じて最適な定着温度に制御するために、所定領域当たりのデータドット数に基づく画像密度情報によって定着温度を制御する技術が開示されている。
しかし、この技術でも、上記特許文献４と同じく、１枚ごとの情報量が膨大となり、どの程度定着温度を下げられるか判断するのは困難であり、可能としても情報処理に大きな負荷がかかることになる。
However, even in this technique, as in the above-mentioned
また、特許文献７には、階調処理手段の種類により定着温度を制御する技術が開示されている。その技術によると、階調処理手段の種類により定着温度を下げることは可能ではあるが、入力画像内に面積の大きいベタ画像がない場合には、さらに定着温度を下げても、オフセットとしては目立たないことが判明した。しかしながら、特許文献７に記載の方法は、入力画像内に面積の大きいベタ画像がないことの判定は行わない。
本発明は、斯かる事情に鑑み、連続印刷中において、膨大な情報量を必要とせず、特定のモードを選択しなくても、記録媒体１枚ごとに最適な定着温度に設定することが可能な画像形成装置を提供することを目的とする。 In view of such circumstances, the present invention does not require an enormous amount of information during continuous printing, and can set an optimum fixing temperature for each recording medium without selecting a specific mode. An object of the present invention is to provide a simple image forming apparatus.
請求項１の発明は、記録媒体上の未定着画像を当該記録媒体に定着させる定着装置を備えた画像形成装置において、定着処理時の定着目標温度を変更する定着目標温度可変手段と、画像情報を階調処理する階調処理手段と、前記階調処理の種類に基づいた定着目標温度設定手段と、画像情報内の連結したベタ描画領域の面積の最大値を算出する手段とを備え、特定の記録媒体の定着目標温度を、前記記録媒体に使用される階調処理種類と前記ベタ描画領域の面積の最大値とから変更するように構成したことを特徴とする。 According to a first aspect of the present invention, there is provided an image forming apparatus having a fixing device for fixing an unfixed image on a recording medium to the recording medium, a fixing target temperature varying means for changing a fixing target temperature at the time of fixing processing, A gradation processing means for gradation processing, a fixing target temperature setting means based on the kind of gradation processing, and a means for calculating the maximum value of the areas of the connected solid drawing regions in the image information. The fixing target temperature of the recording medium is changed from the gradation processing type used for the recording medium and the maximum value of the area of the solid drawing region.
これにより、階調処理手段の種類の判定に加えて、所定画像面積以上のベタ画像の存在を判別し、定着温度を制御することができるので、階調処理手段の種類の判定のみで設定した定着温度よりも、さらに低い定着温度目標温度に設定することが可能となる。 Thereby, in addition to the determination of the type of the gradation processing unit, the presence of a solid image larger than the predetermined image area can be determined and the fixing temperature can be controlled. It is possible to set a fixing temperature target temperature that is lower than the fixing temperature.
請求項２の発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、前記階調処理手段は階調処理の種類の１つとしてディザ法を有し、前記使用する階調処理の種類がディザ法である場合は、さらに前記ディザ法の種類と線数とに基づいて前記定着目標温度を可変するように構成したものである。 According to a second aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first aspect, the gradation processing unit has a dither method as one of the types of gradation processing, and the type of gradation processing to be used is the dither method. In this case, the fixing target temperature is further varied based on the type of dither method and the number of lines.
上記のような構成の画像形成装置においても本発明の構成を適用可能である。 The configuration of the present invention can also be applied to the image forming apparatus having the above configuration.
請求項３の発明は、請求項２に記載の画像形成装置において、原稿から読み取った画像情報を出力するコピー出力と、外部装置から受け取った画像情報を出力するプリンタ出力とが可能な画像形成装置であって、前記コピー出力する場合は誤差拡散法による階調処理を行い、前記プリンタ出力する場合はディザ法による階調処理を行うように構成したものである。 According to a third aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the second aspect, an image forming apparatus capable of performing a copy output for outputting image information read from an original and a printer output for outputting image information received from an external device. In the copy output, gradation processing by an error diffusion method is performed, and when output by the printer, gradation processing by a dither method is performed.
上記のような構成の画像形成装置においても本発明の構成を適用可能である。 The configuration of the present invention can also be applied to the image forming apparatus having the above configuration.
請求項４の発明は、請求項３に記載の画像形成装置において、前記ディザ法による階調処理を使用する場合、前記誤差拡散法による階調処理を使用する場合に比べて、前記定着目標温度を低くするように構成したものである。 According to a fourth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the third aspect, when the gradation processing by the dither method is used, the fixing target temperature is higher than when the gradation processing by the error diffusion method is used. Is configured to be low.
中間調処理手段として誤差拡散法が用いられる場合は、記録媒体上のトナーの多くが孤立した小さな点（ドット）となっているため、十分に高い温度で定着しないと印刷後に剥がれる虞がある。一方、ディザ法が用いられる場合は、誤差拡散法よりも孤立ドットのトナーが少ない。このため、ディザ法による階調処理を使用する場合、誤差拡散法による階調処理を使用する場合に比べて、定着目標温度を低くすることが可能である。 When the error diffusion method is used as the halftone processing means, most of the toner on the recording medium is an isolated small point (dot), and therefore, there is a possibility of peeling off after printing unless it is fixed at a sufficiently high temperature. On the other hand, when the dither method is used, the amount of isolated dot toner is less than that of the error diffusion method. For this reason, when using gradation processing by the dither method, it is possible to lower the fixing target temperature compared to using gradation processing by the error diffusion method.
請求項５の発明は、請求項２から４のいずれか１項に記載の画像形成装置において、定着画像の解像度と、画像ドット径の大きさの段階数と、の少なくとも１つを可変可能な複数の画像形成モードを備えた画像形成装置であって、選択した画像形成モードに基づいて前記ディザ法の種類と線数を変更するように構成したものである。 According to a fifth aspect of the invention, in the image forming apparatus according to any one of the second to fourth aspects, at least one of the resolution of the fixed image and the number of steps of the size of the image dot diameter can be varied. An image forming apparatus having a plurality of image forming modes is configured to change the type and the number of lines of the dither method based on the selected image forming mode.
このような構成の画像形成装置においても本発明の構成を適用可能である。 The configuration of the present invention can also be applied to an image forming apparatus having such a configuration.
請求項６の発明は、請求項１から５のいずれか１項に記載の画像形成装置において、前記特定の記録媒体の定着目標温度より前記次に定着処理を行う記録媒体の定着目標温度が低い場合に、定着目標温度の変更を、前記特定の記録媒体が定着装置を通過した直後に開始するように構成したものである。 According to a sixth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the first to fifth aspects, the fixing target temperature of the recording medium on which the fixing process is performed next is lower than the fixing target temperature of the specific recording medium. In this case, the change of the fixing target temperature is started immediately after the specific recording medium passes through the fixing device.
次に定着処理を行う記録媒体の定着目標温度の方が低い場合は、定着目標温度の変更を、先に定着処理を行う（特定の）記録媒体が定着装置を通過した直後に開始することが可能である。この場合、定着温度が定着目標温度にまで下がりきっていなくても不具合が生じることはない。 If the target fixing temperature of the recording medium to be subjected to the fixing process is lower, the change of the fixing target temperature may be started immediately after the (specific) recording medium to be subjected to the fixing process first passes through the fixing device. Is possible. In this case, no trouble occurs even if the fixing temperature is not lowered to the fixing target temperature.
請求項７の発明は、請求項１から６のいずれか１項に記載の画像形成装置において、前記定着装置は、記録媒体上の未定着画像を当該記録媒体に定着させる定着部材と、当該定着部材を加圧して定着ニップを形成する加圧部材と、前記定着部材を誘導加熱する誘導加熱部とを備えるものである。 A seventh aspect of the present invention is the image forming apparatus according to any one of the first to sixth aspects, wherein the fixing device fixes a non-fixed image on a recording medium to the recording medium, and the fixing A pressure member that pressurizes the member to form a fixing nip and an induction heating unit that induction-heats the fixing member are provided.
このような構成の画像形成装置においても本発明の構成を適用可能である。 The configuration of the present invention can also be applied to an image forming apparatus having such a configuration.
請求項８の発明は、請求項１から７のいずれか１項に記載の画像形成装置において、前記定着装置は、記録媒体上の未定着画像を当該記録媒体に定着させる無端状の定着ベルトと、当該定着ベルトの内周面を支持する支持部材と、前記定着ベルトを加熱する加熱部材と、前記定着ベルトを外周側から加圧する加圧部材と、前記定着ベルトの内周側に配設され前記定着ベルトを介して前記加圧部材に当接して定着ニップを形成するニップ形成部材とを備えるものである。 According to an eighth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the first to seventh aspects, the fixing device includes an endless fixing belt for fixing an unfixed image on the recording medium to the recording medium. A fixing member that supports the inner peripheral surface of the fixing belt, a heating member that heats the fixing belt, a pressure member that pressurizes the fixing belt from the outer peripheral side, and an inner peripheral side of the fixing belt. And a nip forming member that forms a fixing nip by contacting the pressure member via the fixing belt.
このような構成の画像形成装置においても本発明の構成を適用可能である。 The configuration of the present invention can also be applied to an image forming apparatus having such a configuration.
請求項９の発明は、請求項１から８のいずれか１項に記載の画像形成装置において、前記定着装置は、記録媒体上の未定着画像を当該記録媒体に定着させる定着部材と、当該定着部材を加圧して定着ニップを形成する加圧部材と、前記定着部材と前記加圧部材のうち少なくとも一方を加熱する加熱部材とを備え、当該加熱部材を、変形可能なフィルム状部材内に抵抗体発熱部を配設して成る面状発熱体で構成したものである。 According to a ninth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the first to eighth aspects, the fixing device fixes a non-fixed image on a recording medium onto the recording medium, and the fixing. A pressure member that pressurizes the member to form a fixing nip; and a heating member that heats at least one of the fixing member and the pressure member. The heating member is resisted in a deformable film-like member. It is composed of a planar heating element provided with a body heating part.
このような構成の画像形成装置においても本発明の構成を適用可能である。 The configuration of the present invention can also be applied to an image forming apparatus having such a configuration.
請求項１０の発明は、請求項１から９のいずれか１項に記載の画像形成装置において、フルカラー画像形成装置であって、ブラックトナーの必要定着温度が、カラートナーの必要定着温度に比べて１０℃以上低く、ブラックトナーには、少なくとも熱可塑性樹脂が含まれており、前記熱可塑性樹脂として少なくとも結晶性ポリエステル樹脂と非結晶性ポリエステル樹脂、ワックス、着色剤を含んでいるものである。 A tenth aspect of the present invention is the full-color image forming apparatus according to any one of the first to ninth aspects, wherein the required fixing temperature of the black toner is higher than the required fixing temperature of the color toner. The black toner contains at least a thermoplastic resin, and includes at least a crystalline polyester resin, an amorphous polyester resin, a wax, and a colorant as the thermoplastic resin.
このような構成の画像形成装置においても本発明の構成を適用可能である。 The configuration of the present invention can also be applied to an image forming apparatus having such a configuration.
本発明によれば、定着目標温度の制御のために取得する情報は、中間調処理の有無と、使用する階調処理の種類の情報を得るだけでよいので、膨大な情報量を必要とせず、特定のモードを選択しなくても、連続印刷中の記録媒体１枚ごとに最適な（定着処理時の）定着目標温度に設定することが可能である。これにより、近年の省エネ化、立ち上がり時間の高速化に対応した画像形成装置を提供することができるようになる。 According to the present invention, the information acquired for controlling the fixing target temperature only needs to obtain information on the presence / absence of halftone processing and the type of gradation processing to be used, and thus does not require a huge amount of information. Even if a specific mode is not selected, it is possible to set an optimum fixing target temperature (at the time of fixing processing) for each recording medium during continuous printing. As a result, it is possible to provide an image forming apparatus that can cope with recent energy savings and faster rise times.
以下、添付の図面に基づき、本発明について説明する。なお、本発明を説明するための各図面において、同一の機能もしくは形状を有する部材や構成部品等の構成要素については、判別が可能な限り同一符号を付すことにより一度説明した後ではその説明を省略する。 Hereinafter, the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In the drawings for explaining the present invention, components such as members and components having the same function or shape are denoted by the same reference numerals as much as possible, and once described, the description will be given. Omitted.
まず、図１を参照して、本発明を適用する画像形成装置の全体構成及び動作について説明する。 First, an overall configuration and operation of an image forming apparatus to which the present invention is applied will be described with reference to FIG.
図１に示す画像形成装置は、カラーレーザープリンタであり、その装置本体１００には、画像形成ユニットとしての４つのプロセスユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋが着脱可能に装着されている。
The image forming apparatus shown in FIG. 1 is a color laser printer, and four
各プロセスユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋは、カラー画像の色分解成分に対応するイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）の異なる色のトナーを収容している以外は同様の構成となっている。
Each
具体的には、各プロセスユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋは、像担持体としてのドラム状の感光体２と、感光体２の表面を帯電させる帯電ローラ３等を備えた帯電装置と、感光体２の表面にトナー（現像剤）を供給する現像装置４と、感光体２の表面をクリーニングするための感光体クリーニングブレード５等を備えたクリーニング装置などで構成されている。
Specifically, each of the
なお、図１では、イエローのプロセスユニット１Ｙが備える感光体２、帯電ローラ３、現像装置４、クリーニングブレード５のみに符号を付しており、その他のプロセスユニット１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋにおいては符号を省略している。
In FIG. 1, only the
図１において、各プロセスユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋの上方には、感光体２の表面を露光する露光手段としての露光装置６が配設されている。露光装置６は、光源、ポリゴンミラー、ｆ−θレンズ、反射ミラー等を有し、画像データに基づいて各感光体２の表面へレーザー光を照射するようになっている。
In FIG. 1, an
また、各プロセスユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋの下方には、転写装置７が配設されている。転写装置７は、転写体としての無端状のベルトから構成される中間転写ベルト８を有する。
A
中間転写ベルト８は、支持部材としての駆動ローラ９と従動ローラ１０に張架されており、駆動ローラ９が図の反時計回りに回転することによって、中間転写ベルト８は図の矢印に示す方向に周回走行（回転）するように構成されている。
The
４つの感光体２に対向した位置に、一次転写手段としての４つの一次転写ローラ１１が配設されている。各一次転写ローラ１１はそれぞれの位置で中間転写ベルト８の内周面を押圧しており、中間転写ベルト８の押圧された部分と各感光体２とが接触する箇所に一次転写ニップが形成されている。
Four
各一次転写ローラ１１は、図示しない電源に接続されており、所定の直流電圧（ＤＣ）及び／又は交流電圧（ＡＣ）が一次転写ローラ１１に印加されるようになっている。
Each
また、駆動ローラ９に対向した位置に、二次転写手段としての二次転写ローラ１２が配設されている。この二次転写ローラ１２は中間転写ベルト８の外周面を押圧しており、二次転写ローラ１２と中間転写ベルト８とが接触する箇所に二次転写ニップが形成されている。
A
二次転写ローラ１２は、一次転写ローラ１１と同様に、図示しない電源に接続されており、所定の直流電圧（ＤＣ）及び／又は交流電圧（ＡＣ）が二次転写ローラ１２に印加されるようになっている。
Similar to the
また、中間転写ベルト８の図の右端側の外周面には、中間転写ベルト８の表面をクリーニングするベルトクリーニング装置１３が配設されている。このベルトクリーニング装置１３から伸びた図示しない廃トナー移送ホースは、転写装置７の下方に配設された廃トナー収容器１４の入口部に接続されている。
A
装置本体１００の下部には、紙やＯＨＰ等のシート状の記録媒体Ｐを収容した給紙カセット１５が配設されている。給紙カセット１５には、収容されている記録媒体Ｐを送り出す給紙ローラ１６が設けてある。
A
一方、装置本体１００の上部には、記録媒体を外部へ排出するための一対の排紙ローラ１７と、排出された記録媒体をストックするための排紙トレイ１８とが配設されている。
On the other hand, a pair of
装置本体１００内には、記録媒体Ｐを給紙カセット１５から二次転写ニップを通って排紙トレイ１８へ搬送するための搬送路Ｒが配設されている。搬送路Ｒにおいて、二次転写ローラ１２の位置よりも記録媒体搬送方向上流側には一対のレジストローラ１９が配設されている。
In the apparatus
また、二次転写ローラ１２の位置よりも記録媒体搬送方向下流側には、定着装置２０が配設されている。
A fixing
以下、図１を参照して上記画像形成装置の基本的動作について説明する。 The basic operation of the image forming apparatus will be described below with reference to FIG.
作像動作が開始されると、各プロセスユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋの感光体２が図の時計回りに回転駆動され、帯電ローラ３によって各感光体２の表面が所定の極性に一様に帯電される。
When the image forming operation is started, the
図示しない読取装置によって読み取られた原稿の画像情報に基づいて、露光装置６から各感光体２の帯電面にレーザー光が照射されて、各感光体２の表面に静電潜像が形成される。
Based on the image information of the document read by a reading device (not shown), the
このとき、各感光体２に露光する画像情報は所望のフルカラー画像をイエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの色情報に分解した単色の画像情報である。
At this time, the image information to be exposed on each
このように感光体２上に形成された静電潜像に、各現像装置４によってトナーが供給されることにより、静電潜像はトナー画像として顕像化（可視像化）される。
As the electrostatic latent image formed on the
中間転写ベルト８を張架する駆動ローラ９が回転駆動し、中間転写ベルト８を図の矢印の方向に周回走行させる。また、各一次転写ローラ１１に、トナーの帯電極性と逆極性の定電圧又は定電流制御された電圧が印加されることによって、各一次転写ローラ１１と各感光体２との間の一次転写ニップにおいて転写電界が形成される。
A drive roller 9 that stretches the
そして、各感光体２上の各色のトナー画像が、上記一次転写ニップにおいて形成された転写電界によって、中間転写ベルト８上に順次重ね合わせて転写される。かくして中間転写ベルト８はその表面にフルカラーのトナー画像を担持する。
Then, the toner images of the respective colors on the
また、中間転写ベルト８に転写しきれなかった各感光体２上のトナーは、クリーニングブレード５によって除去される。
Further, the toner on each
また、作像動作が開始されると、給紙ローラ１６が回転して、給紙カセット１５から記録媒体Ｐが搬出される。搬出された記録媒体Ｐは、レジストローラ１９によってタイミングを計られて、二次転写ローラ１２と中間転写ベルト８との間の二次転写ニップに送られる。
When the image forming operation is started, the
このとき二次転写ローラ１２には、中間転写ベルト８上のトナー画像のトナー帯電極性と逆極性の転写電圧が印加されており、これにより、二次転写ニップに転写電界が形成されている。
At this time, a transfer voltage having a polarity opposite to the toner charging polarity of the toner image on the
そして、二次転写ニップに形成された転写電界によって、中間転写ベルト８上のトナー画像が記録媒体Ｐ上に一括して転写される。
Then, the toner image on the
その後、記録媒体Ｐは定着装置２０に送り込まれトナー画像が記録媒体Ｐ上に定着される。そして、記録媒体Ｐは一対の排出ローラ１７によって排紙トレイ１８に排出される。
Thereafter, the recording medium P is sent to the fixing
以上の説明は、記録媒体にフルカラー画像を形成するときの画像形成動作であるが、４つのプロセスユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋのいずれか１つを使用して単色画像を形成したり、２つ又は３つのプロセスユニットを使用して、２色又は３色の画像を形成したりすることも可能である。
The above description is an image forming operation when a full-color image is formed on a recording medium. A single color image is formed using any one of the four
次に、図２を参照して、上記定着装置の構成及び動作について説明する。 Next, the configuration and operation of the fixing device will be described with reference to FIG.
定着装置２０は、記録媒体Ｐ上の未定着画像Ｔを定着する定着部材としての定着スリーブ２２と、その定着スリーブ２２を保持する保持部材としての定着ローラ２１と、定着スリーブ２２を加熱する加熱部材としての誘導加熱部３０と、定着スリーブ２２を加圧する加圧部材としての加圧ローラ２３等で構成される。
The fixing
ここで、定着スリーブ２２は、厚さが３０〜５０μｍの金属材料からなる基材上に弾性層、離型層を順次形成したものであって、外径が４０ｍｍになっている。
Here, the fixing
定着スリーブ２２の基材を形成する材料としては、鉄、コバルト、ニッケル、又は、これらの合金等の磁性金属材料を用いることができる。
As a material for forming the base material of the fixing
定着スリーブ２２の弾性層は、シリコーンゴム等の弾性材料からなり、その厚さは１５０μｍになっている。これにより、熱容量がそれ程大きくなく、定着ムラのない良好な定着画像を得ることができる。
The elastic layer of the fixing
また、定着スリーブ２２の離型層は、ＰＦＡ等のフッ素化合物をチューブ状に被覆したものであって、その厚さは５０μｍになっている。離型層は、トナー像（トナー）Ｔが直接的に接する定着スリーブ２２の表面のトナー離型性を高めるためのものである。
The release layer of the fixing
定着ローラ２１は、ステンレス鋼等の金属材料からなる円筒状の芯金２１ａ上に、シリコーン発泡体からなる耐熱弾性層２１ｂが形成されたものであって、外径が約４０ｍｍになっている。
The fixing
定着ローラ２１の弾性層２１ｂは、肉厚が９ｍｍで、軸上におけるアスカー硬度が３０〜５０度となるように形成されている。定着ローラ２１は、定着スリーブ２２の内周面に当接して、薄肉の定着スリーブ２２をローラ状に保持している。
The
加圧ローラ２３は、アルミニウム、銅等の高熱伝導性金属材料からなる芯金２３ａ上に、シリコーンゴム等の耐熱性弾性層２３ｂ、離型層（不図示である）が順次形成されたものであって、外径が４０ｍｍになっている。
The
弾性層２３ｂは、肉厚が２ｍｍとなるように形成されている。離型層は、ＰＦＡチューブを被覆したものであって、厚さが５０μｍになるように形成されている。加圧ローラ２３は、定着スリーブ２２を介して定着ローラ２１に圧接していて、その圧接部にニップ部を形成している。そして、このニップ部に、記録媒体Ｐが搬送されることになる。
The
誘導加熱部３０は、励磁コイル３１、コア部３２、消磁コイル部３３等で構成される。磁コイル３１は、定着スリーブ２２の外周の一部を覆うように配設されたコイルガイド上に細線を束ねたリッツ線を巻回して幅方向（図２の紙面垂直方向である）に延設したものである。
The
消磁コイル部３３は、記録媒体幅方向に相当する位置関係で対称に配置され、励磁コイル３１上に重なって配置されている。
The
コア部３２は、フェライト等の強磁性体（比透磁率が２５００程度である）からなり、定着スリーブ２２に向けて効率のよい磁束を形成するためにセンターコア３２ｂやサイドコア３２ａが設けられている。コア部３２は、幅方向に延設された励磁コイル３１に対向するように設置されている。
The
このように構成された定着装置２０は、次のように動作する。
The fixing
不図示の駆動モータによって、加圧ローラ２３が図２の時計方向に回転駆動されると、これに伴い定着スリーブ２２が反時計方向に従動回転する。このとき、定着スリーブ２２を保持する定着ローラ２１は、積極的に回転駆動されないことになる。
When the
そして、発熱部材及び定着部材としての定着スリーブ２２は、誘導加熱部３０との対向位置で、誘導加熱部３０から発生される磁束によって加熱される。
The heating sleeve and the fixing
詳しくは、不図示の電源部から励磁コイル３１に１０ｋＨｚ〜１ＭＨｚ（好ましくは、２０ｋＨｚ〜８００ｋＨｚである）の高周波交番電流を流すことで、励磁コイル３１に対向する定着スリーブ２２の近傍に磁力線が双方向に交互に切り替わるように形成される。
Specifically, by supplying a high-frequency alternating current of 10 kHz to 1 MHz (preferably 20 kHz to 800 kHz) from the power supply unit (not shown) to the
このように交番磁界が形成されることで、定着スリーブ２２の基材（発熱層）に渦電流が生じて、基材はその電気抵抗によってジュール熱が発生して誘導加熱される。
By forming the alternating magnetic field in this way, an eddy current is generated in the base material (heat generation layer) of the fixing
こうして、定着スリーブ２２は、自身の基材の誘導加熱によって加熱される。
Thus, the fixing
誘導加熱部３０によって加熱された定着スリーブ２２の表面は、加圧ローラ２３とのニップ部に達する。そして、搬送される記録媒体Ｐ上の、未定着トナー像Ｔ（トナー）を加熱して溶融する。
The surface of the fixing
詳しくは、先に説明した作像プロセスを経てトナー像Ｔを担持した記録媒体Ｐが、ガイド板２４に案内されながら定着スリーブ２２と加圧ローラ２３との間に送入される（矢印Ｙ１の搬送方向の移動である）。
Specifically, the recording medium P carrying the toner image T through the image forming process described above is fed between the fixing
そして、定着スリーブ２２から受ける熱と加圧ローラ２３から受ける圧力とによってトナー像Ｔが記録媒体Ｐに定着され、定着分離板２５及び加圧分離板２６によって定着スリーブ２２から分離されながら、記録媒体Ｐはニップ部から送出される。ニップ部を通過した定着スリーブ２２表面は、その後に再び誘導加熱部３０との対向位置に達する。
The toner image T is fixed to the recording medium P by the heat received from the fixing
以上が本発明を適用する画像形成装置、定着装置の全体構成および動作である。 The above is the overall configuration and operation of the image forming apparatus and the fixing apparatus to which the present invention is applied.
以下、本発明の特徴部分について説明する。 Hereafter, the characteristic part of this invention is demonstrated.
まず、本発明の第１実施形態に係る構成及び動作について説明する。 First, the configuration and operation according to the first embodiment of the present invention will be described.
本発明の画像形成装置に搭載されたＣＰＵ等の制御手段は、画像情報を階調処理する階調処理手段と、定着処理時の定着目標温度を変更する定着温度可変手段とを有している。 A control unit such as a CPU mounted in the image forming apparatus of the present invention includes a gradation processing unit that performs gradation processing on image information, and a fixing temperature variable unit that changes a fixing target temperature during fixing processing. .
ここで、「定着処理時の定着目標温度」とは、定着ニップへの記録媒体の供給が開始されたときからその供給が終了するまでの記録媒体の定着ニップ通過中（通紙中又は連続通紙中）の定着目標温度のことであり、定着ニップへの記録媒体の供給を開始する前に定着部材が加熱される立ち上がり温度などは除く。 Here, the “fixing target temperature during the fixing process” means that the recording medium passes through the fixing nip from when the supply of the recording medium to the fixing nip is started until the supply is completed (while the paper is being fed or continuously passed). This is the target fixing temperature (in the paper) and excludes the rising temperature at which the fixing member is heated before the supply of the recording medium to the fixing nip is started.
本実施形態では、階調処理として、ディザ法と誤差拡散法との２種類を用いている。ディザ法とは、濃淡画像を２値（黒と白）で表示する方法である。これは、通常の二値化と類似しており、適当に変化する閾値で行うことにより、遠目から見ると二値であるが、白黒の濃淡があるように見える。 In the present embodiment, two types of dithering and error diffusion are used as gradation processing. The dither method is a method of displaying a grayscale image in binary (black and white). This is similar to normal binarization, and by performing it with an appropriately changing threshold value, it is binary when viewed from a distance, but appears to be black and white.
一方、誤差拡散法とは、中間階調の処理で画像を滑らかに表現する方法の一種であり、デジタル画像の画素（ピクセル）の処理で生じた誤差を周囲の画素へ割り振り、その後も誤差を割り振った影響を考慮して処理を行うことで全体としての誤差を最小にする方法である。 On the other hand, the error diffusion method is a kind of method for smoothly expressing an image by intermediate gradation processing. An error generated by pixel (pixel) processing of a digital image is allocated to surrounding pixels, and the error is subsequently corrected. This is a method of minimizing the error as a whole by performing processing in consideration of the allocated influence.
また、本実施形態では、定着目標温度が３段階に設定されており、上記定着目標温度可変手段によって３段階のいずれかの温度に選択されるようになっている。通常、定着目標温度の設定は、使用する記録媒体の種類が変わらなければ、その記録媒体において最も定着に不利な画像種類でも定着不良等の不具合が生じないような値に設定されている。 In this embodiment, the fixing target temperature is set in three stages, and the fixing target temperature variable means selects any one of the three stages. Normally, the setting of the fixing target temperature is set to a value that does not cause a problem such as fixing failure even if the image type is most disadvantageous for fixing on the recording medium unless the type of the recording medium to be used is changed.
ここでは、最も定着に不利な画像種類の場合に設定する定着目標温度をノーマル温度（第１の定着目標温度）として設定している。また、ノーマル温度から少し下げた定着目標温度をレベル１温度（第２の定着目標温度）とし、ノーマル温度から大幅に下げた定着目標温度をレベル２温度（第３の定着目標温度）として設定している。例えば、レベル１温度はノーマル温度よりも５℃低い温度、レベル２温度はノーマル温度よりも１０℃低い温度に設定する。
Here, the fixing target temperature set in the case of the image type most disadvantageous for fixing is set as the normal temperature (first fixing target temperature). Also, the fixing target temperature slightly lowered from the normal temperature is set as the
以下、図３のフローチャートを参照して、本発明の第１実施形態に係る定着目標温度の制御方法について詳しく説明する。 Hereinafter, with reference to the flowchart of FIG. 3, the fixing target temperature control method according to the first embodiment of the present invention will be described in detail.
まず、記録媒体が定着装置に送り込まれる前に、その記録媒体に形成される画像の中間調処理（ハーフトーン）の有無を判断する（ＳＴＥＰ１）。中間調処理の有無は、ＣＭＹＫ値により判断される。 First, before the recording medium is sent to the fixing device, it is determined whether or not halftone processing (halftone) of an image formed on the recording medium is present (STEP 1). The presence or absence of halftone processing is determined by the CMYK value.
具体的には、パソコンからプリントする際に、ディスプレイのＲＧＢ値（０〜１００％）からプリンタ画像処理によりＣＭＹＫ値（０〜１００％）に変換し、１ページごとにエンジンで描画するが、その際のＣＭＹＫ値によって中間調処理の有無を判断する。 Specifically, when printing from a personal computer, the RGB values (0 to 100%) of the display are converted to CMYK values (0 to 100%) by printer image processing, and rendering is performed by the engine for each page. The presence or absence of halftone processing is determined based on the CMYK value at that time.
その結果、中間調処理が「無し」と判断された場合、例えば、Ｋ＝１００％の場合は、ベタで定着性に有利なため低い定着目標温度を選択することが可能である。 As a result, when it is determined that the halftone processing is “none”, for example, when K = 100%, it is possible to select a low fixing target temperature because it is solid and advantageous for fixing performance.
従って、中間調処理が「無し」と判断された場合は、上記ノーマル温度から大幅に下げたレベル２温度を選択する。
Accordingly, when it is determined that the halftone process is “none”, a
一方、中間調処理が「有り」と判断された場合、すなわち、Ｋ＝０〜９９％の場合は、定着性に不利であり大幅に定着目標温度を下げることはできない。この場合、さらに、画像形成に使用された階調処理の種類の判断が行われる（ＳＴＥＰ２）。 On the other hand, when it is determined that the halftone process is “present”, that is, when K = 0 to 99%, it is disadvantageous to the fixing property, and the fixing target temperature cannot be lowered significantly. In this case, the type of gradation processing used for image formation is further determined (STEP 2).
中間調処理手段として誤差拡散法が用いられる場合は、記録媒体上のトナーの多くが孤立した小さな点（ドット）となっており、十分に高い温度で定着しないと印刷後に剥がれる可能性が高い。 When the error diffusion method is used as the halftone processing means, most of the toner on the recording medium is an isolated small point (dot), and if it is not fixed at a sufficiently high temperature, there is a high possibility of peeling after printing.
従って、中間調処理の種類が誤差拡散法であると判断された場合は、定着目標温度を下げることができないため、通常の定着目標温度であるノーマル温度を選択する。 Accordingly, when it is determined that the type of halftone processing is the error diffusion method, the fixing target temperature cannot be lowered, and thus the normal temperature that is the normal fixing target temperature is selected.
一方、ディザ法が用いられる場合は、例えば、線を描いて階調を表現するため、誤差拡散法よりも孤立ドットのトナーが少ない。しかし、上記中間調処理が無い場合に比べれば定着性に不利であるため、ディザ法であると判断された場合は、レベル１温度を選択する。
On the other hand, when the dither method is used, for example, since the gradation is expressed by drawing a line, the toner of the isolated dots is less than that of the error diffusion method. However, since it is disadvantageous for the fixing property as compared with the case where there is no halftone processing, the
以上のようにして、本実施形態では定着目標温度の選択が行われるが、複数の記録媒体を連続して印刷する場合は、上記工程を記録媒体１枚ごとに行い、記録媒体ごとに定着目標温度の選択を行う。 As described above, the fixing target temperature is selected in the present embodiment. However, when a plurality of recording media are continuously printed, the above process is performed for each recording medium, and the fixing target is set for each recording medium. Select the temperature.
次に、本発明の第２実施形態に係る制御方法について説明する。 Next, a control method according to the second embodiment of the present invention will be described.
本実施形態では、パソコン等の外部装置から受け取った画像情報を出力するプリンタ出力を行う場合と、複写機能により原稿から読み取った画像情報を出力するコピー出力を行う場合とで、使用する階調処理を変更するようにしている。 In the present embodiment, the gradation processing to be used in the case of performing printer output for outputting image information received from an external device such as a personal computer and in the case of performing copy output for outputting image information read from an original by a copy function To change.
具体的には、プリンタ出力の場合はディザ法を用い、コピー出力の場合は誤差拡散法を使用する。さらに、プリンタ出力の場合は、目的に応じて定着画像の解像度と、画像ドット径の大きさの段階数と、の少なくとも１つを可変可能な複数の画像形成モードが設定されている。 Specifically, the dither method is used for printer output, and the error diffusion method is used for copy output. Further, in the case of printer output, a plurality of image forming modes are set in which at least one of the resolution of the fixed image and the number of stages of the image dot diameter can be changed according to the purpose.
具体的には、定着画像の解像度の変更は、単位面積当たりのドット数を変更することによって行う。 Specifically, the resolution of the fixed image is changed by changing the number of dots per unit area.
例えば、６００ｄｐｉ、１２００ｄｐｉなど、１インチ当たりのドット数（ドット密度）を変更する。また、画像ドット径の大きさの段階数の変更は、ビット数を変更することによって行う。 For example, the number of dots per inch (dot density) is changed, such as 600 dpi and 1200 dpi. Further, the change in the number of stages of the image dot diameter is performed by changing the number of bits.
本実施形態では、プリンタ出力における画像形成モードは、速度優先の一般文書モードと、画質優先の一般文書モードと、写真（画質優先）モードと、高解像度モードとがある。 In the present embodiment, image forming modes for printer output include a general document mode with priority on speed, a general document mode with priority on image quality, a photo (image quality priority) mode, and a high resolution mode.
各モードにおける解像度と画像ドット径の大きさの段階数は、速度優先の一般文書モードの場合は６００ｄｐｉ、１ｂｉｔ、画質優先の一般文書モードの場合は６００ｄｐｉ、２ｂｉｔ、写真（画質優先）モードの場合は６００ｄｐｉ、４ｂｉｔ、高解像度モードの場合は１２００ｄｐｉ、１ｂｉｔに設定されている。 The number of stages of resolution and image dot diameter in each mode is 600 dpi and 1 bit for the speed-priority general document mode, 600 dpi and 2 bits for the image quality priority general document mode, and the photo (image quality priority) mode. Is set to 600 dpi, 4 bits, and in the high resolution mode, 1200 dpi, 1 bit.
速度優先の一般文書モードは、生産性に有利なモードであり、低線数のため文字や線のギザギザが目立ちやすいが、画像処理に要する時間が短い。 The speed-prioritized general document mode is a mode advantageous for productivity, and because the number of lines is low, jagged characters and lines are easily noticeable, but the time required for image processing is short.
画質優先の一般文書モードは、文字領域が分散ディザであり、速度優先の一般文書モードよりも高線数となる。このモードでは、速度優先の一般文書モードに比べて文字のギザギザが改善され、写真領域も万線ディザで色ムラに強い。 In the general document mode with priority on image quality, the character area is distributed dither, and the number of lines is higher than that in the general document mode with priority on speed. In this mode, the jaggedness of characters is improved compared to the general document mode in which priority is given to speed, and the photographic area is also resistant to uneven color due to line dithering.
しかし、画質を優先するため、速度優先の一般文書モードに比べて生産性（例えば、ある画像をデータ入力してからプリント完了までの時間）が低下する。 However, since priority is given to image quality, productivity (for example, the time from the input of an image to the completion of printing) is reduced compared to the general document mode with priority on speed.
写真（画質優先）モードは、画質優先の一般文書モードよりも写真領域がさらに高線数となり、より高解像度の画像となり粒状性が向上する。 The photo (image quality priority) mode has a higher number of lines in the photo area than the general document mode with image quality priority, resulting in a higher resolution image and improved graininess.
また、高解像度モードは、写真領域と文字領域のいずれも写真（画質優先）モードよりもさらに高線数となり、本実施形態において最も解像度が高いモードであって、文字や線画の鮮鋭性が高い。 In the high resolution mode, both the photo area and the character area have a higher number of lines than the photo (image quality priority) mode, and this is the highest resolution mode in the present embodiment, and the sharpness of characters and line drawings is high. .
各モードの切り換えは、ユーザーが装置本体に設けたコントロールパネルによって切換可能となっている。また、紙種を検知する紙種検知手段を設け、その検知情報により紙種に基づいてモードを変更可能にしてもよい。 Each mode can be switched by a user using a control panel provided in the apparatus main body. Further, a paper type detection unit that detects the paper type may be provided, and the mode may be changed based on the paper type based on the detection information.
また、本実施形態の画像形成装置は、画像の文字領域と写真領域を検知する領域検知手段を備えており、この領域検知手段の検知結果（文字領域か写真領域か）に基づいて、上記４つの画像形成モードごとにディザ法の種類と線数が変更されるようになっている。図４に、上記各モードにおける写真領域と文字領域のディザ法の種類と線数の具体例を示す。 In addition, the image forming apparatus of the present embodiment includes an area detection unit that detects a character area and a photographic area of an image. Based on the detection result (whether the character area or the photographic area) of the area detection unit, the above 4 The type of dither method and the number of lines are changed for each image forming mode. FIG. 4 shows a specific example of the dither method type and the number of lines in the photographic area and the character area in each mode.
ところで、孤立ドットが多い中間調画像（ハーフトーン）などでは定着性が良くないことは従来から知られているが、中間調画像の定着性は、書き込むディザ法の種類によって大きく異なる。以下、これについて説明する。 By the way, although it has been conventionally known that the fixability is not good in a halftone image having many isolated dots (halftone) or the like, the fixability of a halftone image varies greatly depending on the type of the dither method to be written. This will be described below.
図５は、各種類のディザに対して中間調画像（ハーフトーン）の定着性を示した図である。 FIG. 5 is a diagram showing the fixability of a halftone image for each type of dither.
評価方法としては、各種の階調処理方法を用いてハーフトーン画像を出力する。このとき、ハーフトーンの画像濃度は、エックスライト社のＸ−ｒｉｔｅ ９３８を用いて測定した画像濃度（ＩＤ）の値にして、０．５から１．０までの濃度にて０．０５刻みで１１サンプルを用意する。また、このサンプルの定着温度として、１３０℃、１４０℃、１５０℃の３条件を用意する。 As an evaluation method, a halftone image is output using various gradation processing methods. At this time, the image density of the halftone is the value of the image density (ID) measured by using X-rite 938 of X-Rite, and the density is from 0.5 to 1.0 in increments of 0.05. Prepare 11 samples. Further, three conditions of 130 ° C., 140 ° C., and 150 ° C. are prepared as the fixing temperature of this sample.
そして、各サンプルのスミア定着性を評価する。ここで、スミア定着性とは、コピー／プリンタ画像の定着性判定方法の１つであり、ハーフトーン画像におけるトナーの剥がれやすさを評価するものである。その測定方法を以下に述べる。 Then, the smear fixability of each sample is evaluated. Here, smear fixability is one of the methods for determining the fixability of a copy / printer image, and evaluates the ease of toner peeling in a halftone image. The measuring method is described below.
ベース濃度（ＩＤ）がエックスライト社製の分光濃度計にて０．７５±０．１であるハーフトーンのサンプルを白綿布で所定の荷重をかけて５往復させて擦り、トナーが付着した部分の白綿布の濃度を分光濃度計で測定する。 The half-tone sample whose base density (ID) is 0.75 ± 0.1 with a spectral densitometer manufactured by X-Rite Co., Ltd. The density of the white cotton cloth is measured with a spectral densitometer.
擦った後の白綿布の濃度が高いほど、紙からトナーが剥がれやすいことになり、定着性が悪いと判断する。このとき、同一定着温度、同一画像処理情報のサンプルで最もスミアＩＤ値が高い値を、その階調処理における定着性のスミアＩＤ値とする。 The higher the density of the white cotton cloth after rubbing, the easier the toner is to peel off from the paper, and it is judged that the fixing property is poor. At this time, a value having the highest smear ID value among samples having the same fixing temperature and the same image processing information is set as a smear ID value of fixing property in the gradation processing.
これを各種階調処理別に、縦軸をスミアＩＤ値、横軸を定着温度としてプロットする。図５のグラフでは、スミアＩＤが大きいほど定着性が悪いことを示している。 For each gradation process, this is plotted with the smear ID value on the vertical axis and the fixing temperature on the horizontal axis. The graph in FIG. 5 indicates that the larger the smear ID, the worse the fixing property.
図５のグラフを見ると、プリンタ出力でのほとんどのディザ種類では、コピー出力での誤差拡散に比べて定着性が良い。しかし、プリンタ出力で文字などによく使用される分散ディザの場合は、コピー出力の場合よりも定着性に劣っている。 As can be seen from the graph of FIG. 5, most dither types in the printer output have better fixability than the error diffusion in the copy output. However, distributed dither, which is often used for characters in printer output, is inferior in fixability than copy output.
このように、定着性の良否は、単純にプリンタ出力かコピー出力かなどの一つの要因によって決定できるものではない。従って、定着温度の制御は、各出力画像の定着性に合わせて行うことが望ましい。 As described above, whether or not the fixing property is good cannot be determined simply by one factor such as printer output or copy output. Therefore, it is desirable to control the fixing temperature in accordance with the fixing property of each output image.
そこで、第２実施形態における定着目標温度の制御方法では、上記第１実施形態と同様の制御フローに加え、さらに、階調処理としてディザ法を使用する場合は、そのディザの種類と線数に基づき定着目標温度を変更するようにしている。 Therefore, in the method for controlling the fixing target temperature in the second embodiment, in addition to the control flow similar to that in the first embodiment, when the dither method is used as gradation processing, the dither type and the number of lines are set. Based on this, the fixing target temperature is changed.
図６は、上記図５のグラフでの検討結果を基に、階調処理方法としてディザ法を用いた場合のディザ種類と線数によって選択する定着目標温度を示す図である。 FIG. 6 is a diagram showing the fixing target temperature selected based on the dither type and the number of lines when the dither method is used as the gradation processing method based on the examination result in the graph of FIG.
ここで、ノーマル温度とレベル１温度は上記と同様の定着目標温度である。図６に示す例では、集中ディザと万線ディザの場合、線数が２００［ｌｐｉ］までであれば定着目標温度をレベル１温度に下げるように設定している。また、分散ディザを用いた場合は、２００［ｌｐｉ］以上の線数では、常にノーマル温度よりも下げないように設定されている。
Here, the normal temperature and the
また、図７は、上記図４と図６に基づいて、画像形成モードごとの定着目標温度を、写真領域と文字領域、中間調画像の有無によって表示したものである。 FIG. 7 shows the fixing target temperature for each image forming mode based on FIGS. 4 and 6 according to the presence / absence of a photographic area, a character area, and a halftone image.
なお、図７では、中間調画像が無い場合を「１００％画像のみ」（ベタ画像のみ）と表示し、中間調画像がある場合を「１００％未満画像あり」と表示している。 In FIG. 7, “100% image only” (solid image only) is displayed when there is no halftone image, and “less than 100% image exists” when there is a halftone image.
以下、図８のフローチャートを参照して、本発明の第２実施形態に係る定着目標温度の制御方法について説明する。なお、本実施形態においても、上記第１実施形態と同様に、定着目標温度を、ノーマル温度、レベル１温度、レベル２温度の３段階に分けて設定している。
Hereinafter, a method for controlling the fixing target temperature according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to the flowchart of FIG. In the present embodiment, similarly to the first embodiment, the fixing target temperature is set in three stages of a normal temperature, a
図８において、ＳＴＥＰ１とＳＴＥＰ２は、図３のフローチャートに示す第１実施形態のＳＴＥＰ１及びＳＴＥＰ２と同様のフローである。従って、これらについての説明は省略し、第１実施形態と異なる点についてのみ説明する。 In FIG. 8, STEP1 and STEP2 are the same flow as STEP1 and STEP2 of the first embodiment shown in the flowchart of FIG. Therefore, description of these will be omitted, and only differences from the first embodiment will be described.
図８のＳＴＥＰ２において階調処理種類がディザ法であると判断された場合は、そのディザ法の種類の判断を行う（ＳＴＥＰ３）。
If it is determined in
その結果、ディザ法として分散ディザを使用していると判断された場合は、分散ディザは他のディザ（集中ディザ、万線ディザ）に比べて同じ線数でも定着性が不利であり、定着目標温度を下げることはできないため、ノーマル温度を選択する。 As a result, if it is determined that the distributed dither is used as the dither method, the fixed dither is disadvantageous for fixing even with the same number of lines compared to other dithers (concentrated dither, line dither). Since the temperature cannot be lowered, select the normal temperature.
一方、分散ディザ以外のディザ（集中ディザ、万線ディザ）を使用していると判断された場合は、さらに線数を判断する（ＳＴＥＰ４）。 On the other hand, if it is determined that a dither other than the distributed dither (concentrated dither, line dither) is used, the number of lines is further determined (STEP 4).
その結果、線数が２００［ｌｐｉ］未満であると判断された場合は、比較的定着性が有利なため、ノーマル温度から少し下げたレベル１温度を選択する。これに対し、線数が２００［ｌｐｉ］以上であると判断された場合は、定着性が不利であるため、ノーマル温度を選択する。
As a result, when it is determined that the number of lines is less than 200 [lpi], since the fixability is relatively advantageous, the
以上、本発明の第２実施形態に係る定着目標温度の制御方法について説明したが、この実施形態においても、複数の記録媒体を連続して印刷する場合は、上記工程を記録媒体１枚ごとに行い、記録媒体ごとに定着目標温度の選択を行う。 The fixing target temperature control method according to the second embodiment of the present invention has been described above. Also in this embodiment, when a plurality of recording media are continuously printed, the above process is performed for each recording medium. The fixing target temperature is selected for each recording medium.
続いて、本発明の第３実施形態に係る制御方法について説明する。 Subsequently, a control method according to a third embodiment of the present invention will be described.
本実施形態では、形成された画像がモノクロ画像又はフルカラー画像であるか、画像中に文字領域や写真領域の有無についても判断して定着目標温度を選択するようにしている。 In the present embodiment, the fixing target temperature is selected by determining whether the formed image is a monochrome image or a full-color image, or whether there is a character area or a photographic area in the image.
以下、図９〜図１１のフローチャートを参照して、本発明の第３実施形態に係る定着目標温度の制御方法について説明する。 Hereinafter, with reference to the flowcharts of FIGS. 9 to 11, a fixing target temperature control method according to the third embodiment of the present invention will be described.
なお、本実施形態においても、上記各実施形態と同様に、定着目標温度を、ノーマル温度、レベル１温度、レベル２温度の３段階に分けて設定している。
In this embodiment as well, as in the above embodiments, the fixing target temperature is set in three stages of normal temperature,
まず、図９に示すように、入力画像情報からプリンタ出力かコピー出力かを判断する（ＳＴＥＰ１）。 First, as shown in FIG. 9, it is determined from the input image information whether it is printer output or copy output (STEP 1).
本実施形態においても、上記と同様に、プリンタ出力の場合はディザ法を用い、コピー出力の場合は誤差拡散法を使用するようにしている。すなわち、ここではプリンタ出力かコピー出力かを判断することにより、階調処理種類の判断を行っている。 Also in this embodiment, as described above, the dither method is used for printer output, and the error diffusion method is used for copy output. That is, here, the gradation processing type is determined by determining whether the output is a printer output or a copy output.
その結果、コピー出力と判断された場合は、誤差拡散法を使用しているので、上記と同様に定着目標温度を下げることができずノーマル温度を選択する。 As a result, when it is determined that the output is a copy output, the error diffusion method is used, so that the fixing target temperature cannot be lowered as described above, and the normal temperature is selected.
なお、階調処理法として誤差拡散法を使用する場合であっても、ドットの大きさやハーフトーンの有無などにより定着目標温度を制御するようにしても構わない。 Even when the error diffusion method is used as the gradation processing method, the fixing target temperature may be controlled according to the size of dots, the presence or absence of a halftone, and the like.
一方、プリンタ出力と判断された場合は、さらに、画像がモノクロ画像かフルカラー画像かを判断する（ＳＴＥＰ２）。 On the other hand, if it is determined that the output is a printer, it is further determined whether the image is a monochrome image or a full color image (STEP 2).
モノクロ画像の場合は、階調処理手段としてディザ法を使用しているため、そのディザ種類及び線数に応じて定着目標温度をノーマル温度よりも下げることができるか否か、次の画像処理情報１を取得して判断する。
In the case of a monochrome image, since the dither method is used as the gradation processing means, whether or not the fixing target temperature can be lowered below the normal temperature according to the dither type and the number of lines, the next
これは、モノクロ画像の定着下限温度はスミア定着性で決まっており、万線ディザや集中ディザなどのディザ種類に応じて孤立トナーが少ないものが存在するため、孤立トナーが少なくハーフトーンのスミア定着性が有利な場合は、定着目標温度の低下を実行できる可能性があるためである。 This is because the minimum fixing temperature for monochrome images is determined by smear fixing, and there are few isolated toners depending on the dither type such as line dither and concentrated dither, so there is less isolated toner and halftone smear fixing. This is because there is a possibility that the fixing target temperature can be lowered when the property is advantageous.
また、フルカラー画像の場合にも階調処理方法としてディザ法を使用している。 In the case of a full-color image, the dither method is used as a gradation processing method.
しかし、フルカラー画像は、単色のモノクロに比べて、２色以上のトナーが重なる可能性があり、トナー付着量が多く、スミア定着性よりもベタ描画定着性やコールドオフセットが律速になるため、本実施形態ではフルカラー画像の場合、定着目標温度下げを行わない。 However, full-color images have the possibility that two or more colors of toner may overlap compared to monochrome monochrome, and the amount of toner adhesion is large, and solid drawing fixability and cold offset are rate-limiting than smear fixability. In the embodiment, in the case of a full-color image, the fixing target temperature is not lowered.
従って、フルカラー画像と判断された場合は、ノーマル温度を選択する。なお、フルカラー画像の場合でも、トナー付着量などによって定着目標温度を変更する制御を追加してもよい。 Accordingly, when it is determined that the image is a full color image, the normal temperature is selected. Even in the case of a full-color image, control for changing the fixing target temperature according to the toner adhesion amount or the like may be added.
次に、図１０において、上記モノクロ画像の場合、さらに画像処理情報１を取得して定着目標温度をノーマル温度よりも下げることができるか否かを判断する工程について説明する。
Next, in FIG. 10, in the case of the monochrome image described above, a process of further acquiring
図１０に示すように、この工程では、画像処理情報１から画像が通常モードか高解像度モードかを判断する（ＳＴＥＰ３）。
As shown in FIG. 10, in this step, it is determined from the
ここでいう高解像度モードとは、上述の高解像度モードと同様であり、通常モードとは、高解像度モード以外の上記各モード（速度優先の一般文書モード、画質優先の一般文書モード、写真モード）のことである（図４参照）。 The high resolution mode here is the same as the above-described high resolution mode, and the normal mode is the above modes other than the high resolution mode (general document mode with priority on speed, general document mode with priority on image quality, and photo mode). (Refer to FIG. 4).
高解像度モードであると判断された場合は、線数が高いため、定着目標温度を下げないノーマル温度を選択する。なお、高解像度モードであっても、ハーフトーンの有無などを判断して、ハーフトーンが無い場合は定着目標温度を下げるように制御してもよい。 If it is determined that the mode is the high resolution mode, since the number of lines is high, a normal temperature that does not lower the fixing target temperature is selected. Even in the high resolution mode, the presence or absence of a halftone may be determined, and if there is no halftone, control may be performed to lower the fixing target temperature.
一方、通常モードの場合は、定着目標温度下げを行える可能性があり、次の画像処理情報２を取得して判断する。
On the other hand, in the normal mode, there is a possibility that the fixing target temperature can be lowered, and determination is made by acquiring the next
図１１において、上記通常モードの場合、さらに画像処理情報２を取得して定着目標温度をノーマル温度よりも下げることができるか否かを判断する工程について説明する。
In FIG. 11, in the normal mode, a process of acquiring
図１１に示すように、この工程では、まず、文字領域の有無を判断する（ＳＴＥＰ４）。 As shown in FIG. 11, in this step, first, it is determined whether or not there is a character area (STEP 4).
文字領域が「有り」と判断された場合は、次に、画像が１００％未満画像（中間処理）の有無を判断する（ＳＴＥＰ５）。 If it is determined that the character area is “present”, it is next determined whether or not there is an image with less than 100% (intermediate processing) (STEP 5).
これにより、１００％未満画像が「有り」と判断された場合は、さらに、速度優先の一般文書モードであるか否かを判断する（ＳＴＥＰ６）。 As a result, when it is determined that an image of less than 100% is “present”, it is further determined whether or not it is a speed-priority general document mode (STEP 6).
ここで、速度優先の一般文書モードの場合は、上記と同様に集中ディザを使用し、それ以外の画質優先の一般文書モードと写真モードの場合は、分散ディザを使用している（図４参照）。 Here, in the general document mode with speed priority, centralized dither is used in the same manner as described above, and in the general document mode with priority on image quality and the photo mode other than that, distributed dither is used (see FIG. 4). ).
従って、画像が文字領域を有し、その文字領域が１００％未満画像を有し、速度優先の一般文書モードである場合は、孤立トナーが少ない集中ディザを使用しているので、多少の定着目標温度下げが可能であり、レベル１温度を選択する。
Therefore, when the image has a character area, the character area has an image of less than 100%, and the speed-priority general document mode is used, since the concentrated dither with less isolated toner is used, some fixing target is used. The temperature can be lowered and a
一方、画像が文字領域を有し、その文字領域が１００％未満画像を有するが、速度優先の一般文書モード以外のモードである場合は、定着性に不利な分散ディザを使用しているので、定着目標温度下げを行わずにノーマル温度を選択する。 On the other hand, if the image has a character area and the character area has an image of less than 100%, but the mode is a mode other than the general document mode with speed priority, since a distributed dither that is disadvantageous to fixability is used, Select the normal temperature without lowering the fixing target temperature.
また、上記ＳＴＥＰ４と５において、文字領域が「無し」、１００％未満画像が「無し」と判断された場合は、写真領域の有無を判断する（ＳＴＥＰ７）。
If it is determined in
写真領域が「有り」と判断された場合は、さらに、１００％未満画像の有無を判断する（ＳＴＥＰ８）。 If it is determined that the photograph area is “present”, it is further determined whether or not there is an image of less than 100% (STEP 8).
その結果、写真領域を有し、その写真領域が１００％未満画像を有する場合は、上記と同様に万線ディザを使用しているので（図４参照）、孤立トナーが少なく、多少の定着目標温度下げが可能であり、レベル１温度を選択する。
As a result, when there is a photographic area and the photographic area has an image of less than 100%, the line dither is used in the same manner as described above (see FIG. 4). The temperature can be lowered and a
これに対し、ＳＴＥＰ７と８において写真領域が「無し」、１００％未満画像が「無し」と判断された場合は、レベル２温度を選択する。この場合は、中間調画像がなく１００％のベタ画像であるため、定着性の余裕度が大きく、温度を大幅に下げることができるからである。
On the other hand, if it is determined in
なお、１００％のベタ画像であるか否かは上記説明した通り、画像のＣＭＹＫ値によって判断する。 Whether or not the image is a 100% solid image is determined by the CMYK value of the image as described above.
以上、本発明の第３実施形態に係る定着目標温度の制御方法について説明したが、この実施形態においても、複数の記録媒体を連続して印刷する場合は、上記工程を記録媒体１枚ごとに行い、記録媒体ごとに定着目標温度の選択を行う。 The fixing target temperature control method according to the third embodiment of the present invention has been described above. Also in this embodiment, when a plurality of recording media are continuously printed, the above process is performed for each recording medium. The fixing target temperature is selected for each recording medium.
また、本発明の画像形成装置において、ブラックトナーに低温定着トナーを用いることも可能である。 In the image forming apparatus of the present invention, a low-temperature fixing toner can be used as the black toner.
以下、低温定着のブラックトナーを用いた場合の定着目標温度の制御方法について説明する。なお、本実施形態において使用するトナーの詳細については後述する。 Hereinafter, a method for controlling the fixing target temperature when black toner for low-temperature fixing is used will be described. Details of the toner used in this embodiment will be described later.
図１２は、低温定着のブラックトナーを用いた本発明の実施形態（第４実施形態）に係る制御方法のフローチャートである。 FIG. 12 is a flowchart of a control method according to an embodiment (fourth embodiment) of the present invention using a low-temperature fixing black toner.
この実施形態では、定着目標温度が４段階に設定されており、定着目標温度可変手段によって４段階のいずれかの温度に選択されるようになっている。ここでは、最も定着に不利なフルカラー画像の場合の定着目標温度をノーマル温度（第１の定着目標温度）として設定している。 In this embodiment, the fixing target temperature is set in four stages, and the fixing target temperature variable means selects any of the four stages. Here, the fixing target temperature in the case of a full-color image that is most disadvantageous for fixing is set as the normal temperature (first fixing target temperature).
一方、モノクロ画像の場合は、フルカラー画像の場合に比べて、定着目標温度を低く設定することが可能である。 On the other hand, in the case of a monochrome image, the fixing target temperature can be set lower than in the case of a full-color image.
ここでは、モノクロ画像の場合の定着目標温度として、上記フルカラー画像の場合のノーマル温度から少し下げたレベル１温度（第２の定着目標温度）と、レベル１温度から少し下げたレベル２温度（第３の定着目標温度）と、レベル１温度から大幅に下げたレベル３温度（第４の定着目標温度）を設定している。
Here, as a fixing target temperature in the case of a monochrome image, a
例えば、レベル１温度はノーマル温度よりも１０℃低い温度、レベル２温度はノーマル温度よりも１５℃低い温度、レベル３温度はノーマル温度よりも２５℃低い温度に設定する。
For example, the
図１２に示すように、本実施形態に係る定着目標温度の制御では、まず、ＳＴＥＰ１において、記録媒体に形成される画像がモノクロ画像であるかフルカラー画像であるかを判別する。
As shown in FIG. 12, in the control of the fixing target temperature according to the present embodiment, first, in
フルカラー画像であれば、上記の通りノーマル温度を選択する。一方、モノクロ画像である場合は、定着目標温度下げが可能であるので、次のＳＴＥＰ２以降の判断を行う。 For a full color image, the normal temperature is selected as described above. On the other hand, in the case of a monochrome image, the fixing target temperature can be lowered, and therefore, the determination after the next STEP2 is performed.
図１２に示すＳＴＥＰ２では画像の中間調処理の有無を判断する。また、その判断結果によっては、その後にＳＴＥＰ３で画像形成に使用された階調処理の種類の判断を行う。
これらの本実施形態におけるＳＴＥＰ２及びＳＴＥＰ３のフローチャートは、図３に示すＳＴＥＰ１及びＳＴＥＰ２のフロートチャートと同様であるので説明を省略する。
In
The flowcharts of STEP2 and STEP3 in the present embodiment are the same as the float charts of STEP1 and STEP2 shown in FIG.
ただし、図１２に示す実施形態では、図３に示すＳＴＥＰ１及びＳＴＥＰ２の結果、選択されるノーマル温度、レベル１温度、レベル２温度が、それぞれ上記モノクロ画像形成時のレベル１温度、レベル２温度、レベル３温度となっている点で異なっている。
However, in the embodiment shown in FIG. 12, as a result of
次に、低温定着のブラックトナーを用いた本発明の他の実施形態（第５実施形態）に係る制御方法について説明する。 Next, a control method according to another embodiment (fifth embodiment) of the present invention using a low-temperature fixing black toner will be described.
図１３は、フルカラー印刷時とモノクロ印刷時のそれぞれにおいて、画像形成モードごとの定着目標温度を、写真領域と文字領域、中間調画像の有無によって表示したものである。 FIG. 13 shows the fixing target temperature for each image forming mode in full color printing and monochrome printing, depending on whether or not a photo area, a character area, and a halftone image are present.
なお、本実施形態におけるノーマル温度、レベル１温度、レベル２温度、レベル３温度は上記本発明の第４実施形態と同様の定着目標温度である。また、図１３の表は、上記図４と図６に基づいて作成しており、図１３での各画像形成モードにおけるディザ種類や解像度、画像ドット径の大きさの段階数などの設定は、上記と同様である。
Note that the normal temperature,
図１４は、本発明の第５実施形態に係る制御方法のフローチャートである。 FIG. 14 is a flowchart of a control method according to the fifth embodiment of the present invention.
図１４に示すように、本実施形態に係る定着目標温度の制御では、まず、ＳＴＥＰ１において、記録媒体に形成される画像がモノクロ画像であるかフルカラー画像であるかを判別する。
As shown in FIG. 14, in the control of the fixing target temperature according to the present embodiment, first, in
フルカラー画像であれば、上記の通りノーマル温度を選択する。一方、モノクロ画像である場合は、定着目標温度下げが可能であるので、次のＳＴＥＰ２以降の判断を行う。 For a full color image, the normal temperature is selected as described above. On the other hand, in the case of a monochrome image, the fixing target temperature can be lowered, and therefore, the determination after the next STEP2 is performed.
なお、図１４に示すＳＴＥＰ２〜ＳＴＥＰ５のフローチャートは、図８に示すＳＴＥＰ１〜ＳＴＥＰ４のフロートチャートと同様であるので説明を省略する。 Note that the flowchart of STEP2 to STEP5 shown in FIG. 14 is the same as the flowchart of STEP1 to STEP4 shown in FIG.
ただし、図１４に示す実施形態では、図８に示すＳＴＥＰ１〜ＳＴＥＰ４の結果、選択されるノーマル温度、レベル１温度、レベル２温度が、それぞれ上記モノクロ画像形成時のレベル１温度、レベル２温度、レベル３温度となっている点で異なっている。
However, in the embodiment shown in FIG. 14, as a result of
図１５〜図１７は、低温定着のブラックトナーを用いた本発明のさらに別の実施形態（第６実施形態）に係る制御方法のフローチャートである。 15 to 17 are flowcharts of a control method according to still another embodiment (sixth embodiment) of the present invention using a low-temperature fixing black toner.
本実施形態においても、上記実施形態と同様に、定着目標温度を、フルカラー画像形成時のノーマル温度と、モノクロ画像形成時のレベル１温度、レベル２温度及びレベル３温度の４段階に分けて設定している。
Also in this embodiment, as in the above embodiment, the fixing target temperature is set in four stages: a normal temperature during full-color image formation, and a
本実施形態に係る定着目標温度の制御では、まず、図１５に示すように、ＳＴＥＰ１において、記録媒体に形成される画像がモノクロ画像であるかフルカラー画像であるかを判別する。
In the fixing target temperature control according to the present embodiment, first, as shown in FIG. 15, it is determined in
フルカラー画像であれば、上記の通りノーマル温度を選択する。一方、モノクロ画像である場合は、定着目標温度下げが可能であるので、次のＳＴＥＰ２以降の判断を行う。 For a full color image, the normal temperature is selected as described above. On the other hand, in the case of a monochrome image, the fixing target temperature can be lowered, and therefore, the determination after the next STEP2 is performed.
ＳＴＥＰ２では、入力画像情報からプリンタ出力かコピー出力かを判断する。その結果、コピー出力と判断された場合は、誤差拡散法を使用しているので、モノクロ画像形成時の定着目標温度を下げることができずレベル１温度を選択する。
In
なお、階調処理法として誤差拡散法を使用する場合であっても、ドットの大きさやハーフトーンの有無などにより定着目標温度を制御するようにしても構わない。 Even when the error diffusion method is used as the gradation processing method, the fixing target temperature may be controlled according to the size of dots, the presence or absence of a halftone, and the like.
一方、プリンタ出力と判断された場合は、さらに画像処理情報１を取得して定着目標温度をレベル１温度よりも下げることができるか否かを判断する工程に移行する。
On the other hand, when it is determined that the output is a printer output, the process proceeds to a step of further acquiring
図１６は、画像処理情報１を取得して定着目標温度を選択する工程のフローチャートを示している。また、図１７は、図１６に示す工程を経た後、さらに画像処理情報２を取得して定着目標温度を選択する工程のフローチャートを示す。
FIG. 16 shows a flowchart of the process of acquiring the
これら図１６と図１７に示すフローチャートは、図１０及び図１１に示すフローチャートと同様であるので説明を省略する。ただし、図１６及び図１７に示す実施形態では、図９及び図１０のフローチャートにおいて選択されるノーマル温度、レベル１温度、レベル２温度が、それぞれ上記モノクロ画像形成時のレベル１温度、レベル２温度、レベル３温度となっている点で異なっている。
The flowcharts shown in FIGS. 16 and 17 are the same as the flowcharts shown in FIGS. However, in the embodiment shown in FIGS. 16 and 17, the normal temperature, the
以上、低温定着のブラックトナーを用いた場合の各実施形態に係る制御方法について説明したが、これら実施形態においても、複数の記録媒体を連続して印刷する場合は、上記各工程を記録媒体１枚ごとに行い、記録媒体ごとに定着目標温度の選択を行うようにする。
As described above, the control method according to each embodiment in the case where the low-temperature fixing black toner is used has been described, but also in these embodiments, when printing a plurality of recording media continuously, the above steps are performed as the
以下、本発明におけるディザを判別する方法について説明する。 Hereinafter, a method for discriminating dither in the present invention will be described.
図１８はＰＤＬソフトについての図である。ＰＤＬソフトは、ＰＳやＰＣＬ、ＲＩＣＯＨのＲＰＣＳなどＰＤＬの種類ごとに構文解析を行うパーサ部３０１と、ＰＤＬの画像形成を行う描画コア部（描画コアモジュール）３０２から成る。
FIG. 18 is a diagram of PDL software. The PDL software includes a
描画コア部３０２は、テキスト、イメージ、ベクターグラフィックス、描画設定情報を受け取るためのＩ／Ｆである描画モジュールＩ／Ｆ部３０３と、テキスト、イメージ、ベクターグラフィックスなどの描画データと色や透過設定などを持つ描画設定情報を保存する中間データ保存部３０４と、保存先のメモリ３０５と、描画データに基づいて出力イメージデータとしてレンダリングする複数の描画処理部５００で構成される。
The
使用されるディザ情報はＰＤＬパーサ部３０１が起動時にＲＯＭ領域など環境から取得し、描画コア部３０２に提供する。
The dither information to be used is acquired from the environment such as the ROM area when the
ここで、あるページの定着温度を制御する手法を説明する。ホストＰＣ上のドライバからコントローラへ送られてくる印刷データは、ジョブを単位とし、一つのジョブは一つ以上のページから構成され、１ページは一つ以上のバンドから構成されているとする。ジョブ中には描画コマンドや設定のための情報が含まれている。 Here, a method for controlling the fixing temperature of a certain page will be described. The print data sent from the driver on the host PC to the controller is in units of jobs, and one job is composed of one or more pages, and one page is composed of one or more bands. The job includes information for drawing commands and settings.
代表的な描画コマンドには文字、図形、イメージがある。また、描画色を設定するためのコマンド、ページの解像度などを設定するためのコマンドも含まれている。 Typical drawing commands include characters, figures, and images. Also included are commands for setting the drawing color and commands for setting the page resolution.
印刷データを受け取ったＰＤＬパーサ３０１は、それを描画コマンドなどに切り分けて描画モジュールＩ／Ｆ３０３へ伝達する。描画モジュールＩ／Ｆ３０３から情報を受け取れる使用ディザ判定部３０６は、ページの解像度や深さ、その他の設定をもとに、先に渡されていたこの環境で使用されるディザ情報の中からこのページで使用するディザＩＤを選択する。
The
次に描画色が設定され、描画モジュールＩ／Ｆ３０３の中の描画コマンドＩ／Ｆが呼ばれると、その描画コマンドの描画先座標で使用されるディザがプレーンと濃度値まで確定する。
Next, when the drawing color is set and the drawing command I / F in the drawing module I /
使用ディザ判定部３０６は描画モジュールＩ／Ｆ３０３に含まれている場合もある。ディザＩＤ、プレーン、濃度値まで確定すると、定着温度情報も決まるので、その描画コマンドでの定着温度情報が求まることになる。
The use
図１９は、本発明における連続印刷中の定着温度推移の一例を表した図である。 FIG. 19 is a diagram illustrating an example of a fixing temperature transition during continuous printing according to the present invention.
上述のように本発明の各実施形態では、複数の記録媒体を連続して印刷する場合に、記録媒体１枚ごと定着温度の選択を行うようにしているため、連続印刷中に定着温度がノーマル温度、レベル１温度、レベル２温度、あるいはレベル３温度の間で推移する場合がある。
As described above, in each embodiment of the present invention, when a plurality of recording media are continuously printed, the fixing temperature is selected for each recording medium, so that the fixing temperature is normal during continuous printing. There may be transitions between temperature,
図１９の例では、連続印刷する１ページ目から９ページ目までの定着目標温度（ノーマル温度、レベル１温度、レベル２温度）と、目標定着温度の変更によって推移する定着温度の推移イメージを示している。
The example of FIG. 19 shows a transition image of the fixing target temperature (normal temperature,
図１９において、特に、３ページ目と４ページ目の間では、レベル２温度からノーマル温度への上昇幅が大きいため、定着温度を急激に上昇させる必要がある。
In FIG. 19, especially between the third page and the fourth page, since the range from the
しかしながら、単位時間当たりの連続通紙枚数（例えば、１分間当たりの連続通紙可能枚数（ＣＰＭ））が多い場合は、その連続通紙中の紙間の時間だけでは、定着温度が定着目標温度に追従することができず、コールドオフセット等の不具合が生じる可能性がある。 However, when the number of continuous sheets to be passed per unit time (for example, the number of sheets that can be continuously passed per minute (CPM)) is large, the fixing temperature is the fixing target temperature only by the time between sheets during the continuous sheet passing. May not be able to follow, and a malfunction such as cold offset may occur.
そこで、このような不具合を防止するため、本発明では連続印刷中は以下のようにして定着温度を制御する。 Therefore, in order to prevent such a problem, in the present invention, the fixing temperature is controlled as follows during continuous printing.
図２０は、縦軸を温度、横軸を時間とし、例として、３枚の通紙における（実際の）定着温度の推移を表したものである。図２０において、二点差線は（実際の）定着温度を示し、実線は定着目標温度を示している。 FIG. 20 shows the transition of (actual) fixing temperature for three sheets as an example, with the vertical axis representing temperature and the horizontal axis representing time. In FIG. 20, the two-dot chain line indicates the (actual) fixing temperature, and the solid line indicates the fixing target temperature.
この場合、１枚目と２枚目に対して選択された定着目標温度はいずれもレベル２温度であるため定着目標温度を変化させる必要はないが、３枚目に対して選択された定着目標温度はノーマル温度であるため、２枚目と３枚目との間で定着温度を大きく上昇させなければならない。
In this case, since the fixing target temperature selected for the first sheet and the second sheet are both
このように、２枚目と３枚目との間で定着温度を大きく上昇させなければならない場合、本発明では、定着目標温度をレベル２温度からノーマル温度に変更開始するタイミングを、定着装置（定着ニップ）への２枚目の通紙が完了する前から行うようにしている。
As described above, in the case where the fixing temperature has to be greatly increased between the second sheet and the third sheet, in the present invention, the timing at which the fixing target temperature starts to be changed from the
このように、定着目標温度の変更を開始するタイミングを、２枚目の通紙完了直後ではなく、２枚目の通紙完了前から行うことで、早いタイミングで（実際の）定着温度の上昇を開始することができ、３枚目の通紙の時点で目標のノーマル温度まで上昇させることが可能となる。 As described above, the timing for starting the change of the fixing target temperature is not performed immediately after the completion of the second sheet but before the completion of the second sheet, so that the (actual) fixing temperature rises at an early timing. Can be started, and the temperature can be raised to the target normal temperature when the third sheet is passed.
さらに具体的には、レベル２温度からノーマル温度への定着目標温度の変更を、複数の画像形成ユニットのうちの最初の画像形成ユニット（図１ではイエローのプロセスユニット１Ｙ）が、２枚目の記録媒体に対する画像形成動作を開始した時点で開始する。
More specifically, when the fixing target temperature is changed from the
これにより、２枚目の記録媒体が通紙されるときには、定着部材である定着ローラの表面温度はレベル２温度からノーマル温度へと上昇し始め、３枚目の記録媒体が定着ニップを通過する前に定着ローラの表面温度がノーマル温度に到達する。
As a result, when the second recording medium is passed, the surface temperature of the fixing roller as a fixing member starts to rise from the
また、図２１は、図２０で示す場合とは異なり、１枚目と２枚目をノーマル温度で出力し、３枚目をレベル２温度で出力する条件での（実際の）定着温度の推移を表したものである。なお、図２１においても、二点差線は（実際の）定着温度を示し、実線は定着目標温度を示している。
Also, FIG. 21 differs from the case shown in FIG. 20 in terms of (actual) fixing temperature transition under the condition that the first and second sheets are output at normal temperature and the third sheet is output at
この場合、定着目標温度を２枚目と３枚目との間でノーマル温度からレベル２温度に変更しなければならない。ここでは、その変更開始のタイミングを定着装置（定着ニップ）への２枚目の通紙が完了した直後から行っており、定着ニップへの３枚目の通紙が開始された時点では、定着温度がレベル２温度まで下がりきっていない。しかし、定着温度が目標とするレベル２温度にまで下がりきっていなくても不具合は生じることはない。
In this case, the fixing target temperature must be changed from the normal temperature to the
以上のように、特定の記録媒体の定着目標温度より、次に定着処理を行う記録媒体の定着目標温度が高い場合（例えば図２０に示す場合）は、低い場合（例えば図２１に示す場合）に比べて、定着目標温度の変更の開始を早いタイミングで行うようにすることで、単位時間当たりの連続通紙枚数が多い場合であっても、連続通紙中の記録媒体ごとの定着温度を所望の温度に制御することができる。 As described above, when the target fixing temperature of the recording medium to be fixed next is higher than the target fixing temperature of the specific recording medium (for example, as shown in FIG. 20), it is lower (for example, as shown in FIG. 21). Compared to the above, by starting the change of the fixing target temperature at an early timing, the fixing temperature for each recording medium during continuous paper feeding can be set even when the number of continuous paper passing per unit time is large. It can be controlled to a desired temperature.
これにより、コールドオフセット等の不具合の発生を防止することが可能となる。また、定着温度が十分に上昇するまで待ち時間を設ける必要がないので、生産性（印刷速度）を低下させることなく、定着温度の切換が可能である。 As a result, it is possible to prevent the occurrence of problems such as cold offset. In addition, since it is not necessary to provide a waiting time until the fixing temperature sufficiently rises, the fixing temperature can be switched without reducing productivity (printing speed).
また、特定の記録媒体の定着目標温度より、次に定着処理を行う記録媒体の定着目標温度が高い場合、その定着目標温度差が大きいほど、定着目標温度の変更の開始を早いタイミングで行うようにしてもよい。 In addition, when the target fixing temperature of the recording medium to be fixed next is higher than the target fixing temperature of the specific recording medium, the change of the fixing target temperature is started at an earlier timing as the fixing target temperature difference is larger. It may be.
例えば、２枚目から３枚目に変更する定着目標温度が、レベル２温度からノーマル温度に変更する場合と、レベル１温度からノーマル温度に変更する場合とでは、前者の方が後者よりも温度差が大きいので、その分、定着温度の上昇に要する時間が長くなる。
For example, when the fixing target temperature to be changed from the second sheet to the third sheet is changed from the
そのため、定着目標温度差が大きい場合は、小さい場合よりも早いタイミングで変更を開始することにより、定着温度の上昇を間に合わせることができるようになる。 Therefore, when the fixing target temperature difference is large, the change can be started at an earlier timing than when the fixing target temperature difference is small, so that the fixing temperature can be raised in time.
なお、図２０と図２１では、定着目標温度の変更開始タイミングについて、レベル２温度とノーマル温度との間での温度変化を例に説明したが、レベル３温度とノーマル温度との間での温度変化や、レベル３温度とレベル１温度との間での温度変化においても、上記と同様にタイミングを変更可能である。
In FIGS. 20 and 21, the change start timing of the fixing target temperature has been described by taking the temperature change between the
図２２は、本発明における、定着性のベタ画像の面積依存性を調査した結果である。 FIG. 22 is a result of investigating the area dependency of the fixing solid image in the present invention.
評価方法としては、各種の所定面積のベタ画像を所定の定着温度１にて印字して、その出力画像のオフセットを目視によりランク評価を実施する。このとき、オフセットランクは５段階あり、５，４，・・・，１の順にオフセットの程度が悪いことを示しており、ランク３以上であれば、オフセットは目立たない。
As an evaluation method, solid images of various predetermined areas are printed at a
同様に、定着温度を定着温度２にして評価した。ここで、定着温度１と定着温度２は定着温度１＜定着温度２の関係にあり、定着温度１では、上記のレベル３温度に相当する温度に設定した。
Similarly, the fixing temperature was set to 2 for the evaluation. Here, the fixing
図２２に示されるように、面積が９ｍｍ未満まではオフセットは目立たない。それ以上であるとオフセットが極端に目立つことが分かった。このように、面積が小さいベタがある画像では、面積が大きなベタがある画像に比べて、トナーに奪われる熱量が少ないために、面積が小さいベタのある画像のほうがより低い定着温度で定着が可能となったと考えられる。画像面積が小さいベタ画像ではオフセットしても目立ち難いという視覚的な効果もあわせて含まれる。 As shown in FIG. 22, the offset is not noticeable until the area is less than 9 mm. It was found that the offset was extremely conspicuous if it was more than that. As described above, an image with a solid area has a smaller amount of heat taken by the toner than an image with a solid area, so that an image with a solid area has a lower fixing temperature. It is considered possible. A visual effect that a solid image with a small image area is not noticeable even when offset is included.
次に、図２３は、本発明の画像形成装置に用いられる、画像処理情報及び連結最大面積値に基づいて定着目標温度を設定するフローチャートである。 Next, FIG. 23 is a flowchart for setting the target fixing temperature based on the image processing information and the maximum connection area value used in the image forming apparatus of the present invention.
まず、画像形成装置は、入力画像情報から、上記実施例に記される画像処理や階調処理を行い、画像情報内の連結したベタ描画領域の面積の最大値を算出し、また、出力モード種に応じて、定着温度選択を、ノーマル温度、レベル１温度、レベル２温度、レベル３温度のいずれかから行い、その選択結果を暫定温度とする（ＳＴＥＰ１０）。
First, the image forming apparatus performs the image processing and gradation processing described in the above-described embodiment from the input image information, calculates the maximum value of the areas of the connected solid drawing regions in the image information, and outputs the output mode. Depending on the species, the fixing temperature is selected from one of normal temperature,
次に、画像形成装置は、ノーマル温度が選択されているか否かを判定し（ＳＴＥＰ１１）、ノーマル温度が選択されている場合には、定着温度をノーマル温度に決定する。 Next, the image forming apparatus determines whether or not the normal temperature is selected (STEP 11). If the normal temperature is selected, the fixing temperature is determined as the normal temperature.
一方、画像形成装置は、ノーマル温度が選択されていないと判定した場合には、入力画像情報において、連結するベタの面積（ベタ描画領域の面積）の最大値が所定以上のものが存在するかどうかを判定する（ＳＴＥＰ１２）。 On the other hand, if the image forming apparatus determines that the normal temperature has not been selected, does the input image information have a maximum solid area area (solid drawing area area) that exceeds a predetermined value? It is determined whether or not (STEP 12).
画像形成装置は、連結するベタの面積の最大値が所定以上のものが存在すると判定した場合には、上記の暫定温度を変更せずに、定着目標温度へと設定する。すなわち、暫定温度がレベル１温度の場合には、定着目標温度をレベル１温度とし、暫定温度がレベル２温度の場合には定着目標温度をレベル２温度とする。
If the image forming apparatus determines that there is a maximum solid area that is greater than or equal to a predetermined value, the image forming apparatus sets the provisional temperature to the fixing target temperature without changing the provisional temperature. That is, when the provisional temperature is the
一方、連結するベタの面積の最大値が所定未満のものしか存在していない場合には、上記の暫定温度を一段低いレベルへと変更する。すなわち、暫定温度がレベル１温度の場合には、定着目標温度をレベル２温度とし、暫定温度がレベル２温度の場合には定着目標温度をレベル３温度とする。暫定温度がレベル３温度の場合には、定着目標温度をレベル４温度とする。
On the other hand, when the maximum value of the solid area to be connected is less than the predetermined value, the provisional temperature is changed to a lower level. That is, when the temporary temperature is the
なお、レベル１，２，３，４温度の関係は、レベル１温度≧レベル２温度≧レベル３温度≧レベル４温度となるように設定されているものとする。
It is assumed that the
これにより、階調処理手段の種類の判定だけでは防げなかった所定画像面積以上のベタ画像の存在を判別し、定着温度を制御することができるので、所定画像面積以上のベタ画像が存在する場合には、コールドオフセット等の不具合の発生を防止できる。さらに、所定画像面積以上のベタ画像が存在しない場合には、予めベタ画像が存在しないことが分かっているので、階調処理手段の種類の判定のみによる定着温度よりも、さらに低い定着温度目標温度に設定することが可能となる。 As a result, it is possible to determine the presence of a solid image larger than a predetermined image area that could not be prevented only by determining the type of gradation processing means, and to control the fixing temperature, so that there is a solid image larger than the predetermined image area. Therefore, it is possible to prevent the occurrence of problems such as cold offset. Further, when there is no solid image of a predetermined image area or more, it is known that there is no solid image in advance, so that the fixing temperature target temperature is lower than the fixing temperature based only on the determination of the type of gradation processing means. It becomes possible to set to.
図２４は、本発明の構成を適用可能な他の定着装置の構成を示す概略断面図である。 FIG. 24 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of another fixing device to which the configuration of the present invention can be applied.
図２４に示すように、この定着装置５０は、記録媒体Ｐ上の未定着画像Ｔを当該記録媒体Ｐに定着させる無端状の定着ベルト５１と、定着ベルト５１の内周面を支持する支持部材としての金属パイプ５２と、定着ベルト５１を加熱する加熱部材としてのヒータ５３と、定着ベルト５１を外周側から加圧する加圧部材しての加圧ローラ５４と、定着ベルト５１の内周側に配設されると共に定着ベルト５１を介して加圧ローラ５５に当接して定着ニップを形成するニップ形成部材５５と、補助ステー５６とを備える。
As shown in FIG. 24, the fixing
定着ベルト５１は、ＳＵＳやニッケルから成る基材と、その上に被覆されたシリコーンゴムとＰＦＡから成る表層で構成されている。金属パイプ５２は、ＳＵＳやニッケルから成る基材を有し、定着ベルト５１と接触する外周面には、フッ素系の摺動塗装を施すことが望ましい。
The fixing
加圧ローラ５４は、金属製の芯金とその外周を被覆するシリコーンゴムから成る弾性層で構成されている。ニップ形成部材５５は、フッ素ゴム等をＰＴＦＥシート等で巻いたものである。
The
ヒータ５３が発熱することによって、金属パイプ５２が加熱される。これにより、接触している定着ベルト５１の温度が上昇する。
As the
そして、定着ベルト５１の温度が定着目標温度まで達した状態で、未定着のトナー画像Ｔが担持された記録媒体Ｐが、回転する定着ベルト５１と加圧ローラ５４との間の定着ニップを通過することによって、記録媒体Ｐ上の未定着画像Ｔが定着される。
Then, with the temperature of the fixing
また、定着動作によって温度が下がった定着ベルト５１は再びヒータ５３によって加熱される、という流れを繰り返す。
The fixing
図２５は、本発明の構成を適用可能なさらに別の定着装置の構成を示す概略断面図である。 FIG. 25 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of still another fixing device to which the configuration of the present invention can be applied.
図２５に示すように、この定着装置６０は、定着部材としての定着スリーブ６１と、定着スリーブ６１を加圧する加圧部材としての加圧ローラ６２と、定着ベルト６１の内周側に配設されると共に定着ベルト６１を介して加圧ローラ６２に当接して定着ニップを形成するニップ形成部材６３と、定着ベルト６１を加熱する加熱部材としての面状発熱体６４と、面状発熱体６４を所定位置で支持する発熱体支持部材６５等を備える。
As shown in FIG. 25, the fixing
また、図２５において、符号６６は端子台ステー、符号６７は給電線、符号６８はコア保持部材である。
In FIG. 25,
面状発熱体６４は、変形可能なフィルム状部材内に抵抗体発熱部を配設して成る。また、面状発熱体６４は、定着スリーブ６１の内周面に当接し、定着スリーブ６１を直接加熱するように構成されている。
The
また、面状発熱体６４を定着スリーブ６１に対して近接して配設してもよい。この場合、定着スリーブ６１が加熱され、温度が定着目標温度まで達した状態で、未定着のトナー画像Ｔが担持された記録媒体Ｐが、回転する定着スリーブ６１と加圧ローラ６２との間の定着ニップを通過することによって、記録媒体Ｐ上の未定着画像Ｔが定着される。
Further, the
なお、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加え得ることは勿論である。本発明を適用可能な定着装置は、上述の定着装置に限らない。 In addition, this invention is not limited to the above-mentioned embodiment, Of course, a various change can be added in the range which does not deviate from the summary of this invention. The fixing device to which the present invention is applicable is not limited to the above-described fixing device.
例えば、加圧ローラの代わりに加圧ベルト等の加圧部材を用いてもよいし、加圧部材を加熱する加熱部材を設けてもよい。また、本発明に係る画像形成装置も、図１に示すカラーレーザープリンタに限らず、その他のプリンタ、複写機、ファクシミリ、あるいはこれらの複合機等の画像形成装置であってもよい。 For example, a pressure member such as a pressure belt may be used instead of the pressure roller, or a heating member for heating the pressure member may be provided. The image forming apparatus according to the present invention is not limited to the color laser printer shown in FIG. 1, and may be an image forming apparatus such as another printer, a copying machine, a facsimile, or a complex machine thereof.
以下、本発明で用いる上記低温定着のブラックトナーについて詳しく説明する。 Hereinafter, the low-temperature fixing black toner used in the present invention will be described in detail.
本発明で用いる低温定着のブラックトナーは、その必要定着温度が、カラートナーの必要定着温度に比べて１０℃以上低く、少なくとも熱可塑性樹脂が含まれており、熱可塑性樹脂として少なくとも結晶性ポリエステル樹脂と非結晶性ポリエステル樹脂、ワックス、着色剤を含んでいることを特徴とする。 The low-temperature fixing black toner used in the present invention has a required fixing temperature that is 10 ° C. or more lower than the required fixing temperature of the color toner, contains at least a thermoplastic resin, and at least a crystalline polyester resin as the thermoplastic resin. And an amorphous polyester resin, a wax, and a colorant.
前記トナーのＤＳＣ消音における示差熱量曲線において、５０〜１００℃に明確な吸熱ピークを有し、前記結晶性ポリエステルの融点としては６０℃〜８０℃、前記ワックスの融点として７０〜９０℃であることを特徴とする。 In the differential calorimetric curve in the DSC silencing of the toner, it has a clear endothermic peak at 50 to 100 ° C., the melting point of the crystalline polyester is 60 ° C. to 80 ° C., and the melting point of the wax is 70 to 90 ° C. It is characterized by.
前記結晶性ポリエステルの融点が６０℃未満の場合、耐熱保存性の悪化が見られ、８０℃より高い場合は低温定着性の悪化が見られる。前記ワックスの融点が７０℃未満の場合、耐熱保存性の悪化が見られ、９０℃より高い場合は低温定着性の悪化が見られる。 When the melting point of the crystalline polyester is less than 60 ° C., the heat-resistant storage stability is deteriorated, and when it is higher than 80 ° C., the low-temperature fixability is deteriorated. When the melting point of the wax is less than 70 ° C., the heat-resistant storage stability is deteriorated, and when it is higher than 90 ° C., the low-temperature fixability is deteriorated.
一般的に結晶性ポリエステルとワックスは低温定着のために融点が低いほうが好ましいが、低すぎると耐熱保存性が悪化する。また、ワックスは結晶性ポリエステルより耐熱保存性に対して悪化する傾向があるため、融点としては結晶性ポリエステルより高いことが好ましい。 In general, crystalline polyester and wax preferably have a low melting point for low-temperature fixing, but if it is too low, heat-resistant storage stability is deteriorated. In addition, since wax tends to be deteriorated with respect to heat-resistant storage stability than crystalline polyester, the melting point is preferably higher than that of crystalline polyester.
［有機溶媒］
有機溶媒としては、高温で結晶性ポリエステル樹脂を完全に溶解して均一溶液を形成し、その反面、低温に冷却すると結晶性ポリエステル樹脂と相分離し、不透明な不均一溶液を形成するものが好ましい。具体例としてトルエン、酢酸エチル、酢酸ブチル、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなどを単独あるいは２種以上組合せて用いることができる。
[Organic solvent]
As the organic solvent, those that completely dissolve the crystalline polyester resin at a high temperature to form a uniform solution and, on the other hand, those that phase separate from the crystalline polyester resin when cooled to a low temperature and form an opaque heterogeneous solution are preferred. . As specific examples, toluene, ethyl acetate, butyl acetate, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone and the like can be used alone or in combination of two or more.
［結晶性ポリエステル樹脂の効果］
トナー中の結晶性ポリエステル樹脂は、高い結晶性をもつがゆえに定着開始温度付近において、急激な粘度低下を示す熱溶融特性を示す。つまり、溶融開始温度直前までは結晶性による耐熱保存性が良く、溶融開始温度では急激な粘度低下（シャープメルト性）を起こし、定着することから、良好な耐熱保存性と低温定着性を兼ね備えたトナーを設計することができる。また、離型幅（定着下限温度とホットオフセット発生温度の差）についても、良好な結果を示すことが分かった。
[Effect of crystalline polyester resin]
Since the crystalline polyester resin in the toner has high crystallinity, it exhibits a heat-melting characteristic that shows a rapid viscosity drop near the fixing start temperature. In other words, the heat-resistant storage stability due to crystallinity is good until just before the melting start temperature, and at the melting start temperature, a sharp viscosity drop (sharp melt property) is caused and fixing is performed. Toner can be designed. It was also found that good results were obtained for the release width (difference between the minimum fixing temperature and the hot offset occurrence temperature).
［結晶性ポリエステル樹脂］
結晶性ポリエステル樹脂は、例として、アルコール成分として炭素数２〜１２の飽和脂肪族ジオール化合物、例えば１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、１，８−オクタンジオール、１，１０−デカンジオール、１，１２−ドデカンジオール及びこれらの誘導体と、少なくとも酸性分として二重結合（Ｃ＝Ｃ結合）を有する炭素数２〜１２のジカルボン酸、もしくは、炭素数２〜１２の飽和ジカルボン酸、特にフマル酸、１，４−ブタン二酸、１，６−ヘキサン二酸、１，８−オクタン二酸、１，１０−デカン二酸、１，１２−ドデカン二酸およびこれらの誘導体を用いて合成される。
[Crystalline polyester resin]
Examples of the crystalline polyester resin include saturated aliphatic diol compounds having 2 to 12 carbon atoms as alcohol components, such as 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, 1,8-octanediol, 1,10- Decanediol, 1,12-dodecandiol and derivatives thereof, and a dicarboxylic acid having 2 to 12 carbon atoms or a saturated dicarboxylic acid having 2 to 12 carbon atoms having at least a double bond (C = C bond) as an acidic component , Especially fumaric acid, 1,4-butanedioic acid, 1,6-hexanedioic acid, 1,8-octanedioic acid, 1,10-decanedioic acid, 1,12-dodecanedioic acid and their derivatives Are synthesized.
中でも、結晶性ポリエステルの結晶性が高く、融点付近で急激な粘度変化を示す観点から、特に１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、１，８−オクタンジオール、１，１０−デカンジオール、１，１２−ドデカンジオールのいずれかの炭素数４〜１２の飽和ジオール成分と、１，４−ブタン二酸、１，６−ヘキサン二酸、１，８−オクタン二酸、１，１０−デカン二酸、１，１２−ドデカン二酸のいずれかの炭素数４〜１２の飽和ジカルボン酸成分のみで構成されることが好ましい。 Among these, from the viewpoint of high crystallinity of the crystalline polyester and a rapid viscosity change near the melting point, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, 1,8-octanediol, 1,10-decane are particularly preferable. A saturated diol component having 4 to 12 carbon atoms such as diol and 1,12-dodecanediol, 1,4-butanedioic acid, 1,6-hexanedioic acid, 1,8-octanedioic acid, 1,10 -It is preferable to comprise only a saturated dicarboxylic acid component having 4 to 12 carbon atoms of either decanedioic acid or 1,12-dodecanedioic acid.
また、本発明の結晶性ポリエステルは、低温定着性と耐熱保存性を両立させるために鋭意検討を行った結果、６０℃以上、８０℃未満である場合、低温定着性、耐熱保存性の両立が達成されることを見出した。６０℃未満の場合は耐熱保存性が悪化し、８０℃以上の場合は低温定着性が悪化する。 The crystalline polyester of the present invention has been intensively studied to achieve both low-temperature fixability and heat-resistant storage stability. As a result, when the temperature is 60 ° C. or higher and lower than 80 ° C., both low-temperature fixability and heat-resistant storage stability can be achieved. I found it to be achieved. When the temperature is lower than 60 ° C, the heat-resistant storage stability is deteriorated, and when the temperature is 80 ° C or higher, the low-temperature fixability is deteriorated.
また、結晶性ポリエステル樹脂の結晶性及び軟化点を制御する方法として、ポリエステル合成時にアルコール成分にグリセリン等の３価以上の多価アルコールや、酸成分に無水トリメリット酸などの３価以上の多価カルボン酸を追加して縮重合を行った非線状ポリエステルなどを設計、使用するなどの方法が挙げられる。 Further, as a method for controlling the crystallinity and softening point of the crystalline polyester resin, a trivalent or higher polyhydric alcohol such as glycerin as an alcohol component and a trivalent or higher polyvalent such as trimellitic anhydride as an acid component can be used during polyester synthesis. Examples thereof include a method of designing and using a non-linear polyester that has been subjected to condensation polymerization by adding a polyvalent carboxylic acid.
本発明の結晶性ポリエステル樹脂の分子構造は、溶液や固体によるＮＭＲ測定の他、Ｘ線回折、ＧＣ／ＭＳ、ＬＣ／ＭＳ、ＩＲ測定などにより確認することができるが、簡便には赤外線吸収スペクトルにおいて、９６５±１０ｃｍ-1もしくは９９０±１０ｃｍ-1にオレフィンのδＣＨ（面外変角振動）に基づく吸収を有するものを例として挙げることができる。 The molecular structure of the crystalline polyester resin of the present invention can be confirmed by X-ray diffraction, GC / MS, LC / MS, IR measurement, etc. in addition to NMR measurement by solution or solid. In this case, a material having absorption at 965 ± 10 cm −1 or 990 ± 10 cm −1 based on δCH (out-of-plane variable vibration) of an olefin can be given as an example.
本発明の結晶性ポリエステルの分子量については、上記の分子量分布がシャープで低分子量のものが低温定着性に優れ、分子量が低い成分が多いと耐熱保存性が悪化するという観点から、鋭意検討した結果、ｏ−ジクロロベンゼンの可溶分のＧＰＣによる分子量分布で、重量平均分子量が５，０００以上２０，０００以下であり、かつ数平均分子量の５００以下の割合が０％以上、２．５％以下であり、かつ前記結晶性ポリエステルＭｎの１０００以下の割合が０％以上、５．０％以下である場合、低温定着性、耐熱保存性の両立が達成されることを見出した。 As for the molecular weight of the crystalline polyester of the present invention, as a result of intensive studies from the viewpoint that the above-mentioned molecular weight distribution is sharp and the low molecular weight is excellent in low-temperature fixability, and that many components having low molecular weight deteriorate the heat-resistant storage stability. In the molecular weight distribution by GPC of soluble part of o-dichlorobenzene, the weight average molecular weight is 5,000 or more and 20,000 or less, and the ratio of the number average molecular weight of 500 or less is 0% or more and 2.5% or less. And when the ratio of the crystalline polyester Mn of 1000 or less is 0% or more and 5.0% or less, it has been found that both low-temperature fixability and heat-resistant storage stability are achieved.
更に好ましくはかつ数平均分子量の５００以下の割合が０％以上、２．０％以下であり、かつ前記結晶性ポリエステルＭｎの１０００以下の割合が０％以上、４．０％以下であることが好ましい。 More preferably, the ratio of the number average molecular weight of 500 or less is 0% or more and 2.0% or less, and the ratio of 1000 or less of the crystalline polyester Mn is 0% or more and 4.0% or less. preferable.
本発明の結晶性ポリエステル樹脂の酸価、水酸基価は、酸価をＡ、水酸基価をＢとした再に、以下の関係式を満たすことが好ましい。 The acid value and hydroxyl value of the crystalline polyester resin of the present invention preferably satisfy the following relational expressions, where the acid value is A and the hydroxyl value is B.
１０ｍｇＫＯＨ／ｇ＜Ａ＜４０ｍｇＫＯＨ／ｇ
０ｍｇＫＯＨ／ｇ＜Ｂ＜２０ｍｇＫＯＨ／ｇ
２０ｍｇＫＯＨ／ｇ＜Ａ＋Ｂ＜４０ｍｇＫＯＨ／ｇ
酸価が１０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下である場合、記録媒体である紙との親和性が悪化し、耐熱保存性が悪化する場合がある。
10 mgKOH / g <A <40 mgKOH / g
0 mgKOH / g <B <20 mgKOH / g
20 mgKOH / g <A + B <40 mgKOH / g
When the acid value is 10 mgKOH / g or less, the affinity with paper as a recording medium is deteriorated, and the heat resistant storage stability may be deteriorated.
また酸価が４０ｍｇＫＯＨ／ｇ以上、もしくは、水酸基価が２０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下の場合、高温高湿下でのトナーの帯電能力が低下する恐れがある。 Further, when the acid value is 40 mgKOH / g or more or the hydroxyl value is 20 mgKOH / g or less, the charging ability of the toner under high temperature and high humidity may be lowered.
また酸価と水酸基価の合計が２０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下の場合、非晶質ポリエステルとの相溶性が低下し、低温定着性が充分得られない場合がある。また酸価と水酸基価の合計が４０ｍｇＫＯＨ／ｇ以上の場合、結晶性ポリエステルが非晶質ポリステルとの相溶性が上がりすぎるため、耐熱保存性が悪化する場合がある。 On the other hand, when the total of the acid value and the hydroxyl value is 20 mgKOH / g or less, the compatibility with the amorphous polyester is lowered, and the low-temperature fixability may not be sufficiently obtained. In addition, when the total of the acid value and the hydroxyl value is 40 mgKOH / g or more, the heat resistant storage stability may be deteriorated because the crystalline polyester becomes too compatible with the amorphous polyester.
結晶性ポリエステルの有機溶剤に対する７０℃における溶解度は１０質量部以上であることが好ましい。１０質量部未満の場合、有機溶剤と結晶性ポリエステルの親和性が乏しいため、有機溶剤中で結晶性ポリエステルをサブミクロンサイズまで分散させることが困難であり、トナー中に存在する結晶性ポリエステルが不均一になり、帯電性の悪化、長期使用での画質の悪化を生じることがある。 The solubility of the crystalline polyester in an organic solvent at 70 ° C. is preferably 10 parts by mass or more. When the amount is less than 10 parts by mass, the affinity between the organic solvent and the crystalline polyester is poor, so that it is difficult to disperse the crystalline polyester to the submicron size in the organic solvent, and the crystalline polyester present in the toner is ineffective. It may become uniform, resulting in deterioration of chargeability and deterioration of image quality after long-term use.
結晶性ポリエステルの有機溶剤に対する２０℃における溶解度は３．０質量部未満であることが好ましい。３．０質量部以上の場合、有機溶剤中に溶解している結晶性ポリエステルが、加熱前から非晶質ポリエステルと相溶しやすくなり、耐熱保存性の悪化、現像器の汚染、画像の劣化を生じる虞がある。 The solubility of the crystalline polyester in an organic solvent at 20 ° C. is preferably less than 3.0 parts by mass. In the case of 3.0 parts by mass or more, the crystalline polyester dissolved in the organic solvent becomes easily compatible with the amorphous polyester before heating, deterioration of heat-resistant storage stability, contamination of the developing device, image deterioration. May occur.
前記結着樹脂成分は、結着樹脂前駆体を含有することが好ましい。 The binder resin component preferably contains a binder resin precursor.
また、本発明のトナーとしては、有機溶媒中に、少なくとも着色剤、離型剤、結晶性ポリエステル樹脂、変性ポリエステル系樹脂から成る結着樹脂前駆体、及びこれら以外の結着樹脂成分を溶解・分散させて得られる油相に、前記結着樹脂前駆体と伸長または架橋する化合物を溶解させた後、前記油相を微粒子分散剤の存在する水系媒体中に分散させて乳化分散液を得、前記乳化分散液中で前記結着樹脂前駆体を架橋反応及び／又は伸長反応させ、有機溶剤を除去して得られるトナーが好ましい。 In the toner of the present invention, at least a colorant, a release agent, a crystalline polyester resin, a binder resin precursor composed of a modified polyester resin, and other binder resin components are dissolved in an organic solvent. In the oil phase obtained by dispersing, the binder resin precursor and a compound that extends or crosslinks are dissolved, and then the oil phase is dispersed in an aqueous medium in which a fine particle dispersant is present to obtain an emulsified dispersion. A toner obtained by subjecting the binder resin precursor to a crosslinking reaction and / or elongation reaction in the emulsion dispersion to remove the organic solvent is preferable.
［結着樹脂前駆体］
結着樹脂前駆体としては、変性ポリエステル系樹脂からなる結着樹脂前駆体が好ましく、イソシアネートやエポキシなどにより変性されたポリエステルプレポリマーを挙げることができる。これは、活性水素基を持つ化合物（アミン類など）と伸長反応し、離型幅（定着下限温度とホットオフセット発生温度の差）の向上に効果をおよぼす。
[Binder resin precursor]
As the binder resin precursor, a binder resin precursor made of a modified polyester resin is preferable, and examples thereof include a polyester prepolymer modified with isocyanate or epoxy. This undergoes an extension reaction with a compound having an active hydrogen group (such as amines), and has an effect of improving the release width (difference between the minimum fixing temperature and the hot offset generation temperature).
このポリエステルプレポリマーの合成方法としては、ベースとなるポリエステル樹脂に、従来公知のイソシアネート化剤やエポキシ化剤などを反応させることで容易に合成することができる。 As a method for synthesizing this polyester prepolymer, it can be easily synthesized by reacting a base polyester resin with a conventionally known isocyanate agent or epoxidizing agent.
イソシアネート化剤としては、脂肪族ポリイソシアネート（テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、２，６−ジイソシアナトメチルカプロエートなど）；脂環式ポリイソシアネート（イソホロンジイソシアネート、シクロヘキシルメタンジイソシアネートなど）；芳香族ジイソシアネート（トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネートなど）；芳香脂肪族ジイソシアネート（α，α，α'，α'−テトラメチルキシリレンジイソシアネートなど）；イソシアヌレート類；前記ポリイソシアネートをフェノール誘導体、オキシム、カプロラクタムなどでブロックしたもの；及びこれら２種以上の併用が挙げられる。また、エポキシ化剤としては、エピクロロヒドリンなどをその代表例として挙げることができる。 Isocyanating agents include aliphatic polyisocyanates (tetramethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, 2,6-diisocyanatomethylcaproate, etc.); alicyclic polyisocyanates (isophorone diisocyanate, cyclohexylmethane diisocyanate, etc.); aromatic diisocyanates (Tolylene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, etc.); araliphatic diisocyanates (α, α, α ′, α′-tetramethylxylylene diisocyanate, etc.); isocyanurates; block the polyisocyanates with phenol derivatives, oximes, caprolactam, etc. And combinations of two or more of these. Moreover, epichlorohydrin etc. can be mentioned as the representative example as an epoxidizing agent.
イソシアネート化剤の比率は、イソシアネート基［ＮＣＯ］と、ベースとなるポリエステルの水酸基［ＯＨ］の当量比［ＮＣＯ］／［ＯＨ］として、通常５／１〜１／１、好ましくは４／１〜１．２／１、さらに好ましくは２．５／１〜１．５／１である。［ＮＣＯ］／［ＯＨ］が５を超えると低温定着性が悪化する。 The ratio of the isocyanate agent is usually 5/1 to 1/1, preferably 4/1 to 1 as an equivalent ratio [NCO] / [OH] of the isocyanate group [NCO] and the hydroxyl group [OH] of the base polyester. 1.2 / 1, more preferably 2.5 / 1 to 1.5 / 1. When [NCO] / [OH] exceeds 5, low-temperature fixability deteriorates.
［ＮＣＯ］のモル比が１未満では、このポリエステルプレポリマーのウレア含量が低くなり、耐ホットオフセット性が悪化する。 When the molar ratio of [NCO] is less than 1, the urea content of this polyester prepolymer becomes low, and the hot offset resistance deteriorates.
このポリエステルプレポリマー中のイソシアネート化剤の含有量は、通常０．５〜４０重量％、好ましくは１〜３０重量％、さらに好ましくは２〜２０重量％である。０．５重量％未満では、耐ホットオフセット性が悪化すると共に、耐熱保存性と低温定着性の両立の面で不利になる。また、４０重量％を超えると低温定着性が悪化する。 The content of the isocyanate agent in the polyester prepolymer is usually 0.5 to 40% by weight, preferably 1 to 30% by weight, and more preferably 2 to 20% by weight. If it is less than 0.5% by weight, the hot offset resistance deteriorates, and it is disadvantageous in terms of both heat-resistant storage stability and low-temperature fixability. On the other hand, if it exceeds 40% by weight, the low-temperature fixability deteriorates.
また、このポリエステルプレポリマー中の１分子当たりに含有するイソシアネート基は、通常１個以上、好ましくは、平均１．５〜３個、さらに好ましくは、平均１．８〜２．５個である。１分子当たり１個未満では、伸長反応後のウレア変性ポリエステル樹脂の分子量が低くなり、耐ホットオフセット性が悪化する。 The number of isocyanate groups contained per molecule in the polyester prepolymer is usually 1 or more, preferably 1.5 to 3 on average, and more preferably 1.8 to 2.5 on average. If it is less than 1 per molecule, the molecular weight of the urea-modified polyester resin after the elongation reaction is lowered, and the hot offset resistance is deteriorated.
前記結着樹脂前駆体は、重量平均分子量が１×１０4以上３×１０5以下であることが好ましい。 The binder resin precursor preferably has a weight average molecular weight of 1 × 10 4 or more and 3 × 10 5 or less.
［結着樹脂前駆体と伸長又は架橋する化合物］
結着樹脂前駆体と伸長又は架橋する化合物としては、活性水素基を有する化合物が挙げられ、その代表として、アミン類を挙げることができる。アミン類としては、ジアミン化合物、３価以上のポリアミン化合物、アミノアルコール化合物、アミノメルカプタン化合物、アミノ酸化合物、及び、これらのアミノ基をブロックした化合物などが挙げられる。
[Compound that extends or crosslinks with binder resin precursor]
Examples of the compound that extends or crosslinks with the binder resin precursor include compounds having an active hydrogen group, and representative examples thereof include amines. Examples of amines include diamine compounds, trivalent or higher polyamine compounds, amino alcohol compounds, amino mercaptan compounds, amino acid compounds, and compounds in which these amino groups are blocked.
ジアミン化合物としては、芳香族ジアミン（フェニレンジアミン、ジエチルトルエンジアミン、４，４'ジアミノジフェニルメタンなど）；脂環式ジアミン（４，４'−ジアミノ−３，３'ジメチルジシクロヘキシルメタン、ジアミンシクロヘキサン、イソホロンジアミンなど）；及び脂肪族ジアミン（エチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミンなど）などが挙げられる。 Examples of diamine compounds include aromatic diamines (phenylenediamine, diethyltoluenediamine, 4,4′diaminodiphenylmethane, etc.); alicyclic diamines (4,4′-diamino-3,3′dimethyldicyclohexylmethane, diaminecyclohexane, isophoronediamine). Etc.); and aliphatic diamines (ethylenediamine, tetramethylenediamine, hexamethylenediamine, etc.) and the like.
３価以上のポリアミン化合物としては、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミンなどが挙げられる。アミノアルコール化合物としては、エタノールアミン、ヒドロキシエチルアニリンなどが挙げられる。アミノメルカプタン化合物としては、アミノエチルメルカプタン、アミノプロピルメルカプタンなどが挙げられる。 Examples of the trivalent or higher polyamine compound include diethylenetriamine and triethylenetetramine. Examples of amino alcohol compounds include ethanolamine and hydroxyethylaniline. Examples of the amino mercaptan compound include aminoethyl mercaptan and aminopropyl mercaptan.
アミノ酸化合物としては、アミノプロピオン酸、アミノカプロン酸などが挙げられる。これらのアミノ基をブロックした化合物としては、前記アミン類とケトン類（アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなど）から得られるケチミン化合物、オキサゾリン化合物などが挙げられる。これらアミン類のうち好ましいものは、ジアミン化合物およびジアミン化合物と少量のポリアミン化合物の混合物である。 Examples of amino acid compounds include aminopropionic acid and aminocaproic acid. Examples of the compounds in which these amino groups are blocked include ketimine compounds and oxazoline compounds obtained from the amines and ketones (acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, etc.). Among these amines, preferred are a diamine compound and a mixture of a diamine compound and a small amount of a polyamine compound.
［着色剤］
本発明の着色剤としては公知の染料及び顔料が全て使用でき、例えば、カーボンブラック、ニグロシン染料、鉄黒、ナフトールイエローＳ、ハンザイエロー（１０Ｇ、５Ｇ、Ｇ）、カドミウムイエロー、黄色酸化鉄、黄土、黄鉛、チタン黄、ポリアゾイエロー、オイルイエロー、ハンザイエロー（ＧＲ、Ａ、ＲＮ、Ｒ）、ピグメントイエローＬ、ベンジジンイエロー（Ｇ、ＧＲ）、パーマネントイエロー（ＮＣＧ）、バルカンファストイエロー（５Ｇ、Ｒ）、タートラジンレーキ、キノリンイエローレーキ、アンスラザンイエローＢＧＬ、イソインドリノンイエロー、ベンガラ、鉛丹、鉛朱、カドミウムレッド、カドミウムマーキュリレッド、アンチモン朱、パーマネントレッド４Ｒ、パラレッド、ファイセーレッド、パラクロルオルトニトロアニリンレッド、リソールファストスカーレットＧ、ブリリアントファストスカーレット、ブリリアントカーンミンＢＳ、パーマネントレッド（Ｆ２Ｒ、Ｆ４Ｒ、ＦＲＬ、ＦＲＬＬ、Ｆ４ＲＨ）、ファストスカーレットＶＤ、ベルカンファストルビンＢ、ブリリアントスカーレットＧ、リソールルビンＧＸ、パーマネントレッドＦ５Ｒ、ブリリアントカーミン６Ｂ、ポグメントスカーレット３Ｂ、ボルドー５Ｂ、トルイジンマルーン、パーマネントボルドーＦ２Ｋ、ヘリオボルドーＢＬ、ボルドー１０Ｂ、ボンマルーンライト、ボンマルーンメジアム、エオシンレーキ、ローダミンレーキＢ、ローダミンレーキＹ、アリザリンレーキ、チオインジゴレッドＢ、チオインジゴマルーン、オイルレッド、キナクリドンレッド、ピラゾロンレッド、ポリアゾレッド、クロームバーミリオン、ベンジジンオレンジ、ペリノンオレンジ、オイルオレンジ、コバルトブルー、セルリアンブルー、アルカリブルーレーキ、ピーコックブルーレーキ、ビクトリアブルーレーキ、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニンブルー、ファストスカイブルー、インダンスレンブルー（ＲＳ、ＢＣ）、インジゴ、群青、紺青、アントラキノンブルー、ファストバイオレットＢ、メチルバイオレットレーキ、コバルト紫、マンガン紫、ジオキサンバイオレット、アントラキノンバイオレット、クロムグリーン、ジンクグリーン、酸化クロム、ピリジアン、エメラルドグリーン、ピグメントグリーンＢ、ナフトールグリーンＢ、グリーンゴールド、アシッドグリーンレーキ、マラカイトグリーンレーキ、フタロシアニングリーン、アントラキノングリーン、酸化チタン、亜鉛華、リトボン及びそれらの混合物が使用できる。着色剤の含有量はトナーに対して通常１〜１５重量％、好ましくは３〜１０重量％である。
[Colorant]
As the colorant of the present invention, all known dyes and pigments can be used. For example, carbon black, nigrosine dye, iron black, naphthol yellow S, Hansa yellow (10G, 5G, G), cadmium yellow, yellow iron oxide, ocher , Lead yellow, titanium yellow, polyazo yellow, oil yellow, Hansa yellow (GR, A, RN, R), pigment yellow L, benzidine yellow (G, GR), permanent yellow (NCG), Vulcan fast yellow (5G, R), Tartrazine Lake, Quinoline Yellow Lake, Anthrazan Yellow BGL, Isoindolinone Yellow, Bengala, Red Dan, Lead Zhu, Cadmium Red, Cadmium Mercury Red, Antimon Zhu, Permanent Red 4R, Para Red, Phi Se Red, Para Chlorortonito Aniline Red, Resol Fast Scarlet G, Brilliant Fast Scarlet, Brilliant Carmine B, Permanent Red (F2R, F4R, FRL, FRLL, F4RH), Fast Scarlet VD, Belkan Fast Rubin B, Brilliant Scarlet G, Resol Rubin GX, Permanent Red F5R , Brilliant Carmine 6B, Pigment Scarlet 3B, Bordeaux 5B, Tolujing Maroon, Permanent Bordeaux F2K, Helio Bordeaux BL, Bordeaux 10B, Bon Maroon Light, Bon Maroon Medium, Eosin Lake, Rhodamine Lake B, Rhodamine Lake Y, Alizarin Lake, Thioindigo red B, thioindigo maroon, oil red, quinacridone red, pyrazolone red Polyazo Red, Chrome Vermillion, Benzidine Orange, Perinone Orange, Oil Orange, Cobalt Blue, Cerulean Blue, Alkaline Blue Lake, Peacock Blue Lake, Victoria Blue Lake, Metal Free Phthalocyanine Blue, Phthalocyanine Blue, Fast Sky Blue, Indanthrene Blue (RS, BC), indigo, ultramarine blue, bitumen, anthraquinone blue, fast violet B, methyl violet lake, cobalt purple, manganese purple, dioxane violet, anthraquinone violet, chrome green, zinc green, chromium oxide, pyridian, emerald green, pigment Green B, Naphthol Green B, Green Gold, Acid Green Lake, Malachite Green Lake, Lid Russian nin green, anthraquinone green, titanium oxide, zinc white, litbon and mixtures thereof can be used. The content of the colorant is usually 1 to 15% by weight, preferably 3 to 10% by weight, based on the toner.
本発明で用いる着色剤は樹脂と複合化されたマスターバッチとして用いることもできる。 The colorant used in the present invention can also be used as a master batch combined with a resin.
マスターバッチの製造又はマスターバッチとともに混練されるバインダー樹脂としては、先にあげた変性、未変性ポリエステル樹脂の他にポリスチレン、ポリｐ−クロロスチレン、ポリビニルトルエンなどのスチレン及びその置換体の重合体；スチレン−ｐ−クロロスチレン共重合体、スチレン−プロピレン共重合体、スチレン−ビニルトルエン共重合体、スチレン−ビニルナフタリン共重合体、スチレン−アクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリル酸エチル共重合体、スチレン−アクリル酸ブチル共重合体、スチレン−アクリル酸オクチル共重合体、スチレン−メタクリル酸メチル共重合体、スチレン−メタクリル酸エチル共重合体、スチレン−メタクリル酸ブチル共重合体、スチレン−α−クロルメタクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ビニルメチルケトン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−イソプレン共重合体、スチレン−アクリロニトリル−インデン共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−マレイン酸エステル共重合体などのスチレン系共重合体；ポリメチルメタクリレート、ポリブチルメタクリレート、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、エポキシ樹脂、エポキシポリオール樹脂、ポリウレタン、ポリアミド、ポリビニルブチラール、ポリアクリル酸樹脂、ロジン、変性ロジン、テルペン樹脂、脂肪族叉は脂環族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂、塩素化パラフィン、パラフィンワックスなどが挙げられ、単独あるいは混合して使用できる。 As the binder resin to be kneaded together with the production of the masterbatch or the masterbatch, in addition to the modified and unmodified polyester resins mentioned above, styrene such as polystyrene, poly p-chlorostyrene, and polyvinyltoluene, and polymers of substituted products thereof; Styrene-p-chlorostyrene copolymer, styrene-propylene copolymer, styrene-vinyltoluene copolymer, styrene-vinylnaphthalene copolymer, styrene-methyl acrylate copolymer, styrene-ethyl acrylate copolymer Styrene-butyl acrylate copolymer, styrene-octyl acrylate copolymer, styrene-methyl methacrylate copolymer, styrene-ethyl methacrylate copolymer, styrene-butyl methacrylate copolymer, styrene-α- Chloromethyl methacrylate copolymer, Len-acrylonitrile copolymer, styrene-vinyl methyl ketone copolymer, styrene-butadiene copolymer, styrene-isoprene copolymer, styrene-acrylonitrile-indene copolymer, styrene-maleic acid copolymer, styrene-maleic acid Styrene copolymers such as acid ester copolymers; polymethyl methacrylate, polybutyl methacrylate, polyvinyl chloride, polyvinyl acetate, polyethylene, polypropylene, polyester, epoxy resin, epoxy polyol resin, polyurethane, polyamide, polyvinyl butyral, poly Acrylic resin, rosin, modified rosin, terpene resin, aliphatic or alicyclic hydrocarbon resin, aromatic petroleum resin, chlorinated paraffin, paraffin wax and the like can be used alone or in combination. .
本マスターバッチはマスターバッチ用の樹脂と着色剤とを高せん断力をかけて混合、混練してマスターバッチを得る事ができる。この際着色剤と樹脂の相互作用を高めるために、有機溶剤を用いる事ができる。また、いわゆるフラッシング法と呼ばれる着色剤の水を含んだ水性ペーストを樹脂と有機溶剤とともに混合混練し、着色剤を樹脂側に移行させ、水分と有機溶剤成分を除去する方法も着色剤のウエットケーキをそのまま用いる事ができるため乾燥する必要がなく、好ましく用いられる。混合混練するには３本ロールミル等の高せん断分散装置が好ましく用いられる。 This master batch can be obtained by mixing and kneading a resin for a master batch and a colorant under a high shear force to obtain a master batch. At this time, an organic solvent can be used to enhance the interaction between the colorant and the resin. In addition, a so-called flushing method, which is a wet cake of a colorant, is a method of mixing and kneading an aqueous paste containing water of a colorant together with a resin and an organic solvent, transferring the colorant to the resin side, and removing moisture and organic solvent components. Can be used as it is, so that it is not necessary to dry and is preferably used. For mixing and kneading, a high shear dispersion device such as a three-roll mill is preferably used.
［離型剤］
離型剤は、融点が５０〜１２０℃のワックスであることが好ましい。このようなワックスは、定着ローラとトナー界面の間で離型剤として効果的に作用することができるため、定着ローラにオイル等の離型剤を塗布しなくても高温耐オフセット性を向上させることができる。
[Release agent]
The release agent is preferably a wax having a melting point of 50 to 120 ° C. Since such a wax can effectively act as a release agent between the fixing roller and the toner interface, high temperature offset resistance can be improved without applying a release agent such as oil to the fixing roller. be able to.
なお、ワックスの融点は、示差走査熱量計であるＴＧ−ＤＳＣシステムＴＡＳ−１００（理学電機社製）を用いて、最大吸熱ピークを測定することにより求められる。 In addition, melting | fusing point of wax is calculated | required by measuring the maximum endothermic peak using TG-DSC system TAS-100 (made by Rigaku Corporation) which is a differential scanning calorimeter.
離型剤としては、以下に示す材料を用いることができる。 As the mold release agent, the following materials can be used.
ロウ類及びワックス類としては、カルナバワックス、綿ロウ、木ロウ、ライスワックス等の植物系ワックス；ミツロウ、ラノリン等の動物系ワックス；オゾケライト、セルシン等の鉱物系ワックス；パラフィン、マイクロクリスタリン、ペトロラタム等の石油ワックス等が挙げられる。また、これらの天然ワックス以外の離型剤としては、フィッシャー・トロプシュワックス、ポリエチレンワックス等の合成炭化水素ワックス；エステル、ケトン、エーテル等の合成ワックス等が挙げられる。 As waxes and waxes, plant waxes such as carnauba wax, cotton wax, wood wax, and rice wax; animal waxes such as beeswax and lanolin; mineral waxes such as ozokerite and cercin; paraffin, microcrystalline, petrolatum, etc. And petroleum wax. In addition, examples of mold release agents other than these natural waxes include synthetic hydrocarbon waxes such as Fischer-Tropsch wax and polyethylene wax; and synthetic waxes such as esters, ketones, and ethers.
さらに、１，２−ヒドロキシステアリン酸アミド、ステアリン酸アミド、無水フタル酸イミド、塩素化炭化水素等の脂肪酸アミド；低分子量の結晶性高分子である、ポリメタクリル酸ｎ−ステアリル、ポリメタクリル酸ｎ−ラウリル等のポリアクリレートのホモポリマー又はコポリマー（例えば、アクリル酸ｎ−ステアリルーメタクリル酸エチル共重合体等）等の側鎖に長鎖アルキル基を有する結晶性高分子も離型剤として用いることができる。 Furthermore, fatty acid amides such as 1,2-hydroxystearic acid amide, stearic acid amide, phthalic anhydride imide, chlorinated hydrocarbons; low molecular weight crystalline polymer, poly (n-stearyl methacrylate), poly (methacrylic acid n) -A crystalline polymer having a long-chain alkyl group in the side chain, such as a homopolymer or copolymer of polyacrylate such as lauryl (for example, n-stearyl acrylate-ethyl methacrylate copolymer) is also used as a release agent. Can do.
［帯電制御剤］
本発明のトナーは、必要に応じて帯電制御剤を含有してもよい。帯電制御剤としては公知のものが全て使用でき、例えばニグロシン系染料、トリフェニルメタン系染料、クロム含有金属錯体染料、モリブデン酸キレート顔料、ローダミン系染料、アルコキシ系アミン、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。
[Charge control agent]
The toner of the present invention may contain a charge control agent as necessary. All known charge control agents can be used, such as nigrosine dyes, triphenylmethane dyes, chromium-containing metal complex dyes, molybdate chelate pigments, rhodamine dyes, alkoxy amines, quaternary ammonium salts (fluorine-modified). Quaternary ammonium salts), alkylamides, phosphorus simple substances or compounds, tungsten simple substances or compounds, fluorine-based activators, salicylic acid metal salts, and metal salts of salicylic acid derivatives.
具体的にはニグロシン系染料のボントロン０３、第四級アンモニウム塩のボントロンＰ−５１、含金属アゾ染料のボントロンＳ−３４、オキシナフトエ酸系金属錯体のＥ−８２、サリチル酸系金属錯体のＥ−８４、フェノール系縮合物のＥ−８９（以上、オリエント化学工業社製）、第四級アンモニウム塩モリブデン錯体のＴＰ−３０２、ＴＰ−４１５（以上、保土谷化学工業社製）、第四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、第四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、四級アンモニウム塩等の官能基を有する高分子系の化合物が挙げられる。 Specifically, Nitronine-based dye Bontron 03, quaternary ammonium salt Bontron P-51, metal-containing azo dye Bontron S-34, oxynaphthoic acid metal complex E-82, salicylic acid metal complex E- 84, E-89 of a phenol-based condensate (manufactured by Orient Chemical Industry Co., Ltd.), TP-302 of a quaternary ammonium salt molybdenum complex, TP-415 (manufactured by Hodogaya Chemical Industry Co., Ltd.), quaternary ammonium Copy charge PSY VP2038 of salt, 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), copper phthalocyanine, perylene, quinacridone Azo pigments, sulfonate group, carboxyl group, and polymer compounds having a functional group such as a quaternary ammonium salt.
帯電制御剤の使用量は、バインダー樹脂の種類、必要に応じて使用される添加剤の有無、分散方法を含めたトナー製造方法によって決定されるもので、一義的に限定されるものではないが、好ましくはバインダー樹脂１００重量部に対して、０．１〜１０重量部の範囲で用いられる。好ましくは、０．２〜５重量部の範囲がよい。 The amount of the charge control agent used is determined by the toner production method including the type of binder resin, the presence or absence of additives used as necessary, and the dispersion method, but is not uniquely limited. Preferably, it is used in the range of 0.1 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the binder resin. The range of 0.2 to 5 parts by weight is preferable.
１０重量部を越える場合にはトナーの帯電性が大きすぎ、主帯電制御剤の効果を減退させ、現像ローラとの静電的吸引力が増大し、現像剤の流動性低下や、画像濃度の低下を招く。これらの帯電制御剤はマスターバッチ、樹脂とともに溶融混練した後溶解分散させる事もできるし、もちろん有機溶剤に直接溶解、分散する際に加えても良いし、トナー表面にトナー粒子作成後固定化させてもよい。 When the amount exceeds 10 parts by weight, the chargeability of the toner is too high, the effect of the main charge control agent is reduced, the electrostatic attractive force with the developing roller is increased, the flowability of the developer is reduced, and the image density is reduced. Incurs a decline. These charge control agents can be dissolved and dispersed after being melt-kneaded with a masterbatch and resin, and of course, they can be added directly when dissolved and dispersed in an organic solvent, or fixed on the toner surface after preparation of toner particles. May be.
［非結晶性ポリエステル樹脂］
本発明において、前記結着樹脂成分として非結晶性の未変性ポリエステル樹脂を用いる。変性ポリエステル系樹脂からなる結着樹脂前駆体を架橋及び／又は伸長反応させて得られる変性ポリエステル樹脂と未変性のポリエステル樹脂は、少なくとも一部が相溶していることが好ましい。
[Amorphous polyester resin]
In the present invention, an amorphous unmodified polyester resin is used as the binder resin component. It is preferable that at least a part of the modified polyester resin obtained by crosslinking and / or elongation reaction of the binder resin precursor made of the modified polyester resin is compatible with the unmodified polyester resin.
これにより、低温定着性及び耐ホットオフセット性を向上させることができる。このため、変性ポリエステル樹脂と未変性のポリエステル樹脂のポリオールとポリカルボン酸は、類似の組成であることが好ましい。また、未変性ポリエステル樹脂として、結晶性ポリエステル分散液に用いた非結晶性ポリエステル樹脂も未変性であれば、用いることができる。 Thereby, low temperature fixability and hot offset resistance can be improved. For this reason, it is preferable that the polyol and polycarboxylic acid of the modified polyester resin and the unmodified polyester resin have similar compositions. Further, as the unmodified polyester resin, the non-modified polyester resin used in the crystalline polyester dispersion can also be used as long as it is unmodified.
結晶性ポリエステルの酸価をＡ、未変性のポリエステル樹脂の酸価をＣとした際に、以下の関係式を満たすことが好ましい。 When the acid value of the crystalline polyester is A and the acid value of the unmodified polyester resin is C, it is preferable that the following relational expression is satisfied.
−１０ｍｇＫＯＨ／ｇ＜Ａ−Ｃ＜１０ｍｇＫＯＨ／ｇ
結晶性ポリエステルと非晶質ポリエステルと酸価と水酸基価の差が１０以上である場合、結晶性ポリエステルと非晶質ポリエステルの相溶性、親和性が乏しく、低温定着性に劣る場合がある。また結晶性ポリエステルがトナー表面に露出しやすくなり、現像部への汚染、フィルミングが生じやすくなる場合がある。
-10 mgKOH / g <A-C <10 mgKOH / g
When the difference between the acid value and the hydroxyl value of the crystalline polyester and the amorphous polyester is 10 or more, the compatibility and affinity between the crystalline polyester and the amorphous polyester are poor, and the low-temperature fixability may be poor. Further, the crystalline polyester is likely to be exposed on the toner surface, and contamination and filming of the developing part are likely to occur.
なお、ウレア変性ポリエステル樹脂は、未変性のポリエステル樹脂以外に、ウレア結合以外の化学結合で変性されているポリエステル樹脂、例えば、ウレタン結合で変性されているポリエステル樹脂と併用することができる。 The urea-modified polyester resin can be used in combination with a polyester resin modified with a chemical bond other than a urea bond, for example, a polyester resin modified with a urethane bond, in addition to an unmodified polyester resin.
トナー組成物がウレア変性ポリエステル樹脂等の変性ポリエステル樹脂を含有する場合、変性ポリエステル樹脂は、ワンショット法等により製造することができる。 When the toner composition contains a modified polyester resin such as a urea-modified polyester resin, the modified polyester resin can be produced by a one-shot method or the like.
一例として、ウレア変性ポリエステル樹脂を製造方法について説明する。 As an example, a method for producing a urea-modified polyester resin will be described.
まず、ポリオールとポリカルボン酸を、テトラブトキシチタネート、ジブチルスズオキサイド等の触媒の存在下で、１５０〜２８０℃に加熱し、必要に応じて、減圧しながら生成する水を除去して、水酸基を有するポリエステル樹脂を得る。 First, a polyol and a polycarboxylic acid are heated to 150 to 280 ° C. in the presence of a catalyst such as tetrabutoxy titanate or dibutyltin oxide, and if necessary, water generated while removing pressure is removed to have a hydroxyl group. A polyester resin is obtained.
次に、水酸基を有するポリエステル樹脂とポリイソシアネートを４０〜１４０℃で反応させ、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマーを得る。さらに、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマーとアミン類を０〜１４０℃で反応させ、ウレア変性ポリエステル樹脂を得る。 Next, a polyester resin having a hydroxyl group is reacted with polyisocyanate at 40 to 140 ° C. to obtain a polyester prepolymer having an isocyanate group. Furthermore, the polyester prepolymer having an isocyanate group is reacted with amines at 0 to 140 ° C. to obtain a urea-modified polyester resin.
ウレア変性ポリエステル樹脂の数平均分子量は、通常、１０００〜１００００であり、１５００〜６０００が好ましい。 The number average molecular weight of the urea-modified polyester resin is usually 1000 to 10000, preferably 1500 to 6000.
なお、水酸基を有するポリエステル樹脂とポリイソシアネートを反応させる場合及びイソシアネート基を有するポリエステルプレポリマーとアミン類を反応させる場合には、必要に応じて、溶剤を用いることもできる。 In addition, when making the polyester resin which has a hydroxyl group and polyisocyanate react, and when making the polyester prepolymer which has an isocyanate group, and amines react, a solvent can also be used as needed.
溶剤としては、芳香族溶剤（トルエン、キシレン等）；ケトン類（アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等）；エステル類（酢酸エチル等）；アミド類（ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等）；エーテル類（テトラヒドロフラン等）等のイソシアネート基に対して不活性なものが挙げられる。 Solvents include aromatic solvents (toluene, xylene, etc.); ketones (acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, etc.); esters (ethyl acetate, etc.); amides (dimethylformamide, dimethylacetamide, etc.); ethers (tetrahydrofuran) And the like which are inert with respect to the isocyanate group.
なお、未変性のポリエステル樹脂を併用する場合は、水酸基を有するポリエステル樹脂と同様に製造したものを、ウレア変性ポリエステル樹脂の反応後の溶液に混合してもよい。 In addition, when using unmodified polyester resin together, you may mix to the solution after reaction of the urea modified polyester resin what was manufactured similarly to the polyester resin which has a hydroxyl group.
本発明において、油相に含有される結着樹脂成分としては、結晶性ポリエステル樹脂、非結晶性ポリエステル樹脂、結着樹脂前駆体、未変性樹脂を併用してもよいが、更にこれらの樹脂以外の結着樹脂成分を含有してもよい。 In the present invention, as the binder resin component contained in the oil phase, a crystalline polyester resin, an amorphous polyester resin, a binder resin precursor, and an unmodified resin may be used in combination. The binder resin component may be contained.
結着樹脂成分としては、ポリエステル樹脂を含有することが好ましく、ポリエステル樹脂を５０重量％以上含有することがさらに好ましい。ポリエステル樹脂の含有量が５０重量％未満であると、低温定着性が低下することがある。結着樹脂成分のいずれもがポリエステル樹脂であることが特に好ましい。 The binder resin component preferably contains a polyester resin, and more preferably contains 50% by weight or more of the polyester resin. If the content of the polyester resin is less than 50% by weight, the low-temperature fixability may be lowered. It is particularly preferable that all of the binder resin components are polyester resins.
なお、ポリエステル樹脂以外の結着樹脂成分としては、ポリスチレン、ポリ（ｐ−クロロスチレン）、ポリビニルトルエン等のスチレン又はスチレン置換体の重合体；スチレン‐ｐ‐クロロスチレン共重合体、スチレン−プロピレン共重合体、スチレン−ビニルトルエン共重合体、スチレン−ビニルナフタレン共重合体、スチレン−アクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリル酸エチル共重合体、スチレン−アクリル酸ブチル共重合体、スチレン−アクリル酸オクチル共重合体、スチレン−メタクリル酸メチル共重合体、スチレン−メタクリル酸エチル共重合体、スチレン−メタクリル酸ブチル共重合体、スチレン−α−クロロメタクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ビニルメチルケトン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−イソプレン共重合体、スチレン−アクリロニトリル−インデン共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−マレイン酸エステル共重合体等のスチレン系共重合体；ポリメタクリル酸メチル、ポリメタクリル酸ブチル、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、エポキシ樹脂、エポキシポリオール樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリビニルブチラール、ポリアクリル酸樹脂、ロジン、変性ロジン、テルペン樹脂、脂肪族又は脂環族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂、塩素化パラフィン、パラフィンワックス等が挙げられる。 Examples of binder resin components other than polyester resins include polystyrene, poly (p-chlorostyrene), styrene-substituted polymers such as polyvinyltoluene, styrene-substituted polymers, styrene-p-chlorostyrene copolymers, and styrene-propylene copolymers. Polymer, styrene-vinyltoluene copolymer, styrene-vinylnaphthalene copolymer, styrene-methyl acrylate copolymer, styrene-ethyl acrylate copolymer, styrene-butyl acrylate copolymer, styrene-acrylic acid Octyl copolymer, styrene-methyl methacrylate copolymer, styrene-ethyl methacrylate copolymer, styrene-butyl methacrylate copolymer, styrene-α-chloromethyl methacrylate copolymer, styrene-acrylonitrile copolymer , Styrene-vinyl methyl ketone copolymer Styrene copolymers such as styrene-butadiene copolymer, styrene-isoprene copolymer, styrene-acrylonitrile-indene copolymer, styrene-maleic acid copolymer, styrene-maleic acid ester copolymer; Methyl acid, polybutyl methacrylate, polyvinyl chloride, polyvinyl acetate, polyethylene, polypropylene, epoxy resin, epoxy polyol resin, polyurethane resin, polyamide resin, polyvinyl butyral, polyacrylic acid resin, rosin, modified rosin, terpene resin, fat Aromatic or alicyclic hydrocarbon resin, aromatic petroleum resin, chlorinated paraffin, paraffin wax and the like.
［水系媒体中でのトナー製造法］
本発明に用いる水系媒体としては、水単独でもよいが、水と混和可能な溶剤を併用することもできる。混和可能な溶剤としては、アルコール（メタノール、イソプロパノール、エチレングリコールなど）、ジメチルホルムアミド、テトラヒドロフラン、セルソルブ類（メチルセルソルブなど）、低級ケトン類（アセトン、メチルエチルケトンなど）などが挙げられる。
[Toner production method in aqueous medium]
The aqueous medium used in the present invention may be water alone, or a solvent miscible with water may be used in combination. Examples of the miscible solvent include alcohol (methanol, isopropanol, ethylene glycol, etc.), dimethylformamide, tetrahydrofuran, cellosolves (methylcellosolve, etc.), lower ketones (acetone, methyl ethyl ketone, etc.) and the like.
トナー粒子を形成する、結着樹脂前駆体、着色剤、離型剤、結晶性ポリエステル分散液、帯電制御剤、未変性ポリエステル樹脂などは、水系媒体中で分散体を形成させる際に混合してもよいが、あらかじめ、これらのトナー原料を混合した後、水系媒体中にその混合物を加えて分散させたほうがより好ましい。 The binder resin precursor, colorant, release agent, crystalline polyester dispersion, charge control agent, unmodified polyester resin, etc. that form toner particles are mixed when forming the dispersion in an aqueous medium. However, it is more preferable to mix these toner raw materials in advance and then add and disperse the mixture in an aqueous medium.
また、本発明においては、着色剤、離型剤、帯電制御剤などの他のトナー原料は、必ずしも、水系媒体中で粒子を形成させる時に混合しておく必要はなく、粒子を形成せしめた後、添加してもよい。たとえば、着色剤を含まない粒子を形成させた後、公知の染着の方法で着色剤を添加することもできる。 In the present invention, other toner materials such as a colorant, a release agent, and a charge control agent do not necessarily have to be mixed when forming particles in an aqueous medium, but after the particles are formed. , May be added. For example, after forming particles containing no colorant, the colorant can be added by a known dyeing method.
分散の方法としては特に限定されるものではないが、低速せん断式、高速せん断式、摩擦式、高圧ジェット式、超音波などの公知の設備が適用できる。分散体の粒径を２〜２０μｍにするために高速せん断式が好ましい。高速せん断式分散機を使用した場合、回転数は特に限定はないが、通常１０００〜３００００ｒｐｍ、好ましくは５０００〜２００００ｒｐｍである。分散時間は特に限定はないが、バッチ方式の場合は、通常０．１〜６０分である。分散時の温度としては、通常、０〜８０℃（加圧下）、好ましくは１０〜４０℃である。
The dispersion method is not particularly limited, and known equipment such as a low-speed shear method, a high-speed shear method, a friction method, a high-pressure jet method, and an ultrasonic wave can be applied. In order to make the particle size of the
トナー組成物１００重量部に対する水系媒体の使用量は、通常１００〜１０００重量部である。１００重量部未満ではトナー組成物の分散状態が悪く、所定の粒径のトナー粒子が得られない。１０００重量部を超えると経済的でない。また、必要に応じて、分散剤を用いることもできる。分散剤を用いた方が、粒度分布がシャープになるとともに分散が安定である点で好ましい。 The amount of the aqueous medium used is usually 100 to 1000 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the toner composition. If the amount is less than 100 parts by weight, the dispersion state of the toner composition is poor, and toner particles having a predetermined particle diameter cannot be obtained. If it exceeds 1000 parts by weight, it is not economical. Moreover, a dispersing agent can also be used as needed. The use of a dispersant is preferable in that the particle size distribution becomes sharp and the dispersion is stable.
ポリエステルプレポリマーと活性水素基を有する化合物を反応させる方法としては、水系媒体中でトナー組成物を分散する前に活性水素基を有する化合物を加えて反応させても良いし、水系媒体中に分散した後に活性水素基を有する化合物を加えて粒子界面から反応を起こしても良い。 As a method of reacting the polyester prepolymer and the compound having active hydrogen groups, the compound having active hydrogen groups may be added and reacted before dispersing the toner composition in the aqueous medium, or dispersed in the aqueous medium. Then, a compound having an active hydrogen group may be added to cause a reaction from the particle interface.
この場合、製造されるトナー表面に優先的にポリエステルプレポリマーによる変性したポリエステルが生成し、粒子内部で濃度勾配を設けることもできる。 In this case, a polyester modified with a polyester prepolymer is preferentially produced on the surface of the toner to be produced, and a concentration gradient can be provided inside the particles.
トナー組成物が分散された油相を水が含まれる液体に乳化、分散するための分散剤としてアルキルベンゼンスルホン酸塩、α−オレフィンスルホン酸塩、リン酸エステルなどの陰イオン界面活性剤、アルキルアミン塩、アミノアルコール脂肪酸誘導体、ポリアミン脂肪酸誘導体、イミダゾリンなどのアミン塩型や、アルキルトリメチルアンモニム塩、ジアルキルジメチルアンモニウム塩、アルキルジメチルベンジルアンモニウム塩、ピリジニウム塩、アルキルイソキノリニウム塩、塩化ベンゼトニウムなどの四級アンモニウム塩型の陽イオン界面活性剤、脂肪酸アミド誘導体、多価アルコール誘導体などの非イオン界面活性剤、例えばアラニン、ドデシルジ（アミノエチル）グリシン、ジ（オクチルアミノエチル）グリシンやＮ−アルキル−Ｎ，Ｎ−ジメチルアンモニウムべタインなどの両性界面活性剤が挙げられる。 Anionic surfactants such as alkylbenzene sulfonates, α-olefin sulfonates, phosphate esters, alkylamines, etc. as dispersants for emulsifying and dispersing the oil phase in which the toner composition is dispersed in a liquid containing water Amine salts such as salts, amino alcohol fatty acid derivatives, polyamine fatty acid derivatives, imidazoline, alkyltrimethylammonium salts, dialkyldimethylammonium salts, alkyldimethylbenzylammonium salts, pyridinium salts, alkylisoquinolinium salts, benzethonium chloride, etc. Nonionic surfactants such as quaternary ammonium salt type cationic surfactants, fatty acid amide derivatives, polyhydric alcohol derivatives such as alanine, dodecyldi (aminoethyl) glycine, di (octylaminoethyl) glycine and N-alkyl- Amphoteric surfactants such as N- dimethyl ammonium betaine and the like.
またフルオロアルキル基を有する界面活性剤を用いることにより、非常に少量でその効果をあげることができる。 Further, by using a surfactant having a fluoroalkyl group, the effect can be obtained in a very small amount.
好ましく用いられるフルオロアルキル基を有するアニオン性界面活性剤としては、炭素数２〜１０のフルオロアルキルカルボン酸及びその金属塩、パーフルオロオクタンスルホニルグルタミン酸ジナトリウム、３−［オメガ−フルオロアルキル（Ｃ６〜Ｃ１１）オキシ］−１−アルキル（Ｃ３〜Ｃ４）スルホン酸ナトリウム、３−［オメガ−フルオロアルカノイル（Ｃ６〜Ｃ８）−Ｎ−エチルアミノ］−１−プロパンスルホン酸ナトリウム、フルオロアルキル（Ｃ１１〜Ｃ２０）カルボン酸及びその金属塩、パーフルオロアルキルカルボン酸（Ｃ７〜Ｃ１３）及びその金属塩、パーフルオロアルキル（Ｃ４〜Ｃ１２）スルホン酸及びその金属塩、パーフルオロオクタンスルホン酸ジエタノールアミド、Ｎ−プロピル−Ｎ−（２ヒドロキシエチル）パーフルオロオクタンスルホンアミド、パーフルオロアルキル（Ｃ６〜Ｃ１０）スルホンアミドプロピルトリメチルアンモニウム塩、パーフルオロアルキル（Ｃ６〜Ｃ１０）−Ｎ−エチルスルホニルグリシン塩、モノパーフルオロアルキル（Ｃ６〜Ｃ１６）エチルリン酸エステルなどが挙げられる。 Preferred anionic surfactants having a fluoroalkyl group include fluoroalkyl carboxylic acids having 2 to 10 carbon atoms and metal salts thereof, disodium perfluorooctanesulfonyl glutamate, 3- [omega-fluoroalkyl (C6-C11 ) Oxy] -1-alkyl (C3-C4) sodium sulfonate, 3- [omega-fluoroalkanoyl (C6-C8) -N-ethylamino] -1-propanesulfonic acid sodium, fluoroalkyl (C11-C20) carvone Acids and metal salts thereof, perfluoroalkylcarboxylic acids (C7 to C13) and metal salts thereof, perfluoroalkyl (C4 to C12) sulfonic acids and metal salts thereof, perfluorooctanesulfonic acid diethanolamide, N-propyl-N- (2-hydroxyethyl ) Perfluorooctanesulfonamide, perfluoroalkyl (C6-C10) sulfonamidopropyltrimethylammonium salt, perfluoroalkyl (C6-C10) -N-ethylsulfonylglycine salt, monoperfluoroalkyl (C6-C16) ethyl phosphate Etc.
商品名としては、サーフロンＳ−１１１、Ｓ−１１２、Ｓ−１１３（旭硝子社製）、フロラードＦＣ−９３、ＦＣ−９５、ＦＣ−９８、ＦＣ−ｌ２９（住友３Ｍ社製）、ユニダインＤＳ−１０１、ＤＳ−ｌ０２、（ダイキン工業社製）、メガファックＦ−ｌｌ０、Ｆ−ｌ２０、Ｆ−１１３、Ｆ−１９１、Ｆ−８１２、Ｆ−８３３（大日本インキ社製）、エクトップＥＦ−１０２、ｌ０３、１０４、１０５、１１２、１２３Ａ、１２３Ｂ、３０６Ａ、５０１、２０１、２０４、（トーケムプロダクツ社製）、フタージェントＦ−１００、Ｆ１５０（ネオス社製）などが挙げられる。 Product names include Surflon S-111, S-112, S-113 (Asahi Glass Co., Ltd.), Florard FC-93, FC-95, FC-98, FC-129 (Sumitomo 3M Co., Ltd.), Unidyne DS-101. DS-102 (Daikin Kogyo Co., Ltd.), Mega-Fac F-l0, F-l20, F-113, F-191, F-812, F-833 (Dainippon Ink Co., Ltd.), Xtop EF-102 , 103, 104, 105, 112, 123A, 123B, 306A, 501, 201, 204 (manufactured by Tochem Products), and Fagento F-100, F150 (manufactured by Neos).
また、カチオン界面活性剤としては、フルオロアルキル基を有する脂肪族一級、二級もしくは三級アミン酸、パーフルオロアルキル（Ｃ６〜Ｃ１０）スルホンアミドプロピルトリメチルアンモニウム塩などの脂肪族四級アンモニウム塩、ベンザルコニウム塩、塩化ベンゼトニウム、ピリジニウム塩、イミダゾリニウム塩、商品名としてはサーフロンＳ−ｌ２１（旭硝子社製）、フロラードＦＣ−１３５（住友３Ｍ社製）、ユニダインＤＳ−２０２（ダイキン工業社製）、メガファックＦ−１５０、Ｆ−８２４（大日本インキ社製）、エクトップＥＦ−ｌ３２（トーケムプロダクツ社製）、フタージェントＦ−３００（ネオス社製）などが挙げられる。 Examples of cationic surfactants include aliphatic primary, secondary or tertiary amine acids having a fluoroalkyl group, aliphatic quaternary ammonium salts such as perfluoroalkyl (C6-C10) sulfonamidopropyltrimethylammonium salts, and benzaza. Luconium salt, benzethonium chloride, pyridinium salt, imidazolinium salt, trade names include Surflon S-121 (Asahi Glass), Florard FC-135 (Sumitomo 3M), Unidyne DS-202 (Daikin Industries) , Megafac F-150, F-824 (Dainippon Ink Co., Ltd.), Xtop EF-132 (Tochem Products Co., Ltd.), Footgent F-300 (Neos Co., Ltd.), and the like.
また、水に難溶の無機化合物分散剤としてリン酸三カルシウム、炭酸カルシウム、酸化チタン、コロイダルシリカ、ヒドロキシアパタイトなども用いることができる。 Further, tricalcium phosphate, calcium carbonate, titanium oxide, colloidal silica, hydroxyapatite and the like can be used as an inorganic compound dispersant that is hardly soluble in water.
また高分子系保護コロイドもしくは、水に不溶な有機微粒子により分散液滴を安定化させても良い。例えばアクリル酸、メタクリル酸、α−シアノアクリル酸、α−シアノメタクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、フマル酸、マレイン酸または無水マレイン酸などの酸類、あるいは水酸基を含有する（メタ）アクリル系単量体、例えばアクリル酸β−ヒドロキシエチル、メタクリル酸β−ヒドロキシエチル、アクリル酸β−ヒドロキシプロビル、メタクリル酸β−ヒドロキシプロピル、アクリル酸γ−ヒドロキシプロピル、メタクリル酸γ−ヒドロキシプロピル、アクリル酸３−クロロ２−ヒドロキシプロビル、メタクリル酸３−クロロ−２−ヒドロキシプロピル、ジエチレングリコールモノアクリル酸エステル、ジエチレングリコールモノメタクリル酸エステル、グリセリンモノアクリル酸エステル、グリセリンモノメタクリル酸エステル、Ｎ−メチロールアクリルアミド、Ｎ−メチロールメタクリルアミドなど、ビニルアルコールまたはビニルアルコールとのエ一テル類、例えばビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルプロピルエーテルなど、又はビニルアルコールとカルボキシル基を含有する化合物のエステル類、例えば酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニルなど、アクリルアミド、メタクリルアミド、ジアセトンアクリルアミドあるいはこれらのメチロール化合物、アクリル酸クロライド、メタクリル酸クロライドなどの酸クロライド類、ビニルピリジン、ビニルピロリドン、ビニルイミダゾール、エチレンイミンなどの窒素原子、またはその複素環を有するものなどのホモポリマーまたは共重合体、ポリオキシエチレン、ポリオキシプロピレン、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシプロピレンアルキルアミン、ポリオキシエチレンアルキルアミド、ポリオキシプロピレンアルキルアミド、ポリオキシエチレンノニルフエニルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルフェニルエステル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエステルなどのポリオキシエチレン系、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロースなどのセルロース類などが使用できる。 Further, the dispersed droplets may be stabilized by a polymer protective colloid or organic fine particles insoluble in water. For example, acrylic acid, methacrylic acid, α-cyanoacrylic acid, α-cyanomethacrylic acid, itaconic acid, crotonic acid, fumaric acid, maleic acid or maleic anhydride and other (meth) acrylic monomers containing hydroxyl groups Bodies such as β-hydroxyethyl acrylate, β-hydroxyethyl methacrylate, β-hydroxypropyl acrylate, β-hydroxypropyl methacrylate, γ-hydroxypropyl acrylate, γ-hydroxypropyl methacrylate, 3-acrylate Chloro-2-hydroxypropyl, 3-chloro-2-hydroxypropyl methacrylate, diethylene glycol monoacrylate, diethylene glycol monomethacrylate, glycerol monoacrylate, glycerol monomethacrylate, N- Methylol acrylamide, N-methylol methacrylamide, etc., vinyl alcohol or ethers with vinyl alcohol, such as vinyl methyl ether, vinyl ethyl ether, vinyl propyl ether, or esters of compounds containing vinyl alcohol and a carboxyl group, For example, vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl butyrate, acrylamide, methacrylamide, diacetone acrylamide or their methylol compounds, acid chlorides such as acrylic acid chloride, methacrylic acid chloride, vinyl pyridine, vinyl pyrrolidone, vinyl imidazole, ethyleneimine Homopolymers or copolymers such as those having a nitrogen atom or a heterocyclic ring thereof, polyoxyethylene, polyoxypropylene, polyol Siethylene alkylamine, polyoxypropylene alkylamine, polyoxyethylene alkylamide, polyoxypropylene alkylamide, polyoxyethylene nonyl phenyl ether, polyoxyethylene lauryl phenyl ether, polyoxyethylene stearyl phenyl ester, polyoxyethylene nonylphenyl Polyoxyethylenes such as esters, celluloses such as methyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, and hydroxypropyl cellulose can be used.
なお、分散安定剤としてリン酸カルシウム塩などの酸、アルカリに溶解可能な物を用いた場合は、塩酸等の酸により、リン酸カルシウム塩を溶解した後、水洗するなどの方法によって、微粒子からリン酸カルシウム塩を除去する。その他酵素による分解などの操作によっても除去できる。 In addition, when an acid such as calcium phosphate salt or an alkali-soluble substance is used as the dispersion stabilizer, the calcium phosphate salt is removed from the fine particles by a method such as dissolving the calcium phosphate salt with an acid such as hydrochloric acid and washing with water. To do. It can also be removed by operations such as enzymatic degradation.
分散剤を使用した場合には、該分散剤がトナー粒子表面に残存したままとすることもできるが、反応後、洗浄除去するほうがトナーの帯電面から好ましい。 When a dispersant is used, the dispersant can remain on the surface of the toner particles. However, it is preferable from the charged surface of the toner to wash away after the reaction.
さらに、トナー組成物の粘度を低くするために、ポリエステルプレポリマーが反応し変性したポリエステルが可溶の溶剤を使用することもできる。溶剤を用いた方が粒度分布がシャープになる点で好ましい。該溶剤は沸点が１００℃未満の揮発性であることが除去が容易である点から好ましい。 Further, in order to lower the viscosity of the toner composition, a solvent in which the polyester prepolymer reacts and is modified with a modified polyester can be used. The use of a solvent is preferable in that the particle size distribution becomes sharp. The solvent is preferably volatile with a boiling point of less than 100 ° C. from the viewpoint of easy removal.
該溶剤としては、例えば、トルエン、キシレン、ベンゼン、四塩化炭素、塩化メチレン、１，２−ジクロロエタン、１，１，２−トリクロロエタン、トリクロロエチレン、クロロホルム、モノクロロベンゼン、ジクロロエチリデン、酢酸メチル、酢酸エチル、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなどを単独あるいは２種以上組合せて用いることができる。 Examples of the solvent include toluene, xylene, benzene, carbon tetrachloride, methylene chloride, 1,2-dichloroethane, 1,1,2-trichloroethane, trichloroethylene, chloroform, monochlorobenzene, dichloroethylidene, methyl acetate, ethyl acetate, Methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone and the like can be used alone or in combination of two or more.
特に、トルエン、キシレン等の芳香族系溶媒および塩化メチレン、１，２−ジクロロエタン、クロロホルム、四塩化炭素等のハロゲン化炭化水素が好ましい。ポリエステルプレポリマー１００部に対する溶剤の使用量は、通常０〜３００部、好ましくは０〜１００部、さらに好ましくは２５〜７０部である。溶剤を使用した場合は、伸長および／または架橋反応後、常圧または減圧下にて加温し除去する。 In particular, aromatic solvents such as toluene and xylene and halogenated hydrocarbons such as methylene chloride, 1,2-dichloroethane, chloroform, and carbon tetrachloride are preferable. The usage-amount of the solvent with respect to 100 parts of polyester prepolymers is 0-300 parts normally, Preferably it is 0-100 parts, More preferably, it is 25-70 parts. When a solvent is used, it is removed by heating under normal pressure or reduced pressure after elongation and / or crosslinking reaction.
伸長および／または架橋反応時間は、ポリエステルプレポリマーと活性水素基を有する化合物の組み合わせによる反応性により選択されるが、通常１０分〜４０時間、好ましくは３０分〜２４時間である。 The elongation and / or crosslinking reaction time is selected depending on the reactivity depending on the combination of the polyester prepolymer and the compound having an active hydrogen group, and is usually 10 minutes to 40 hours, preferably 30 minutes to 24 hours.
反応温度は、通常、０〜１００℃、好ましくは１０〜５０℃である。また、必要に応じて公知の触媒を使用することもできる。具体的にはトリエチルアミンなどの３級アミンやイミダゾールなどを挙げることができる。 The reaction temperature is usually 0 to 100 ° C., preferably 10 to 50 ° C. Moreover, a well-known catalyst can also be used as needed. Specific examples include tertiary amines such as triethylamine and imidazoles.
得られた乳化分散体から有機溶媒を除去するためには、系全体を徐々に昇温し、液滴中の有機溶媒を完全に蒸発除去する方法を採用することができる。あるいはまた、乳化分散体を乾燥雰囲気中に噴霧して、液滴中の非水溶性有機溶媒を完全に除去してトナー微粒子を形成し、合せて水系分散剤を蒸発除去することも可能である。 In order to remove the organic solvent from the obtained emulsified dispersion, a method in which the temperature of the entire system is gradually raised to completely evaporate and remove the organic solvent in the droplets can be employed. Alternatively, the emulsified dispersion can be sprayed into a dry atmosphere to completely remove the water-insoluble organic solvent in the droplets to form toner fine particles, and the aqueous dispersant can be removed by evaporation together. .
乳化分散体が噴霧される乾燥雰囲気としては、空気、窒素、炭酸ガス、燃焼ガス等を加熱した気体、特に使用される最高沸点溶媒の沸点以上の温度に加熱された各種気流が一般に用いられる。スプレイドライアー、ベルトドライアー、ロータリーキルンなどの短時間の処理で十分目的とする品質が得られる。 As a dry atmosphere in which the emulsified dispersion is sprayed, a gas obtained by heating air, nitrogen, carbon dioxide gas, combustion gas, or the like, in particular, various air currents heated to a temperature equal to or higher than the boiling point of the highest boiling solvent used is generally used. Sufficient quality can be obtained with a short treatment such as spray dryer, belt dryer or rotary kiln.
乳化分散時の粒度分布が広く、その粒度分布を保って洗浄、乾燥処理が行われた場合、所望の粒度分布に分級して粒度分布を整えることができる。 When the particle size distribution at the time of emulsification dispersion is wide and washing and drying processes are performed while maintaining the particle size distribution, the particle size distribution can be adjusted by classifying into a desired particle size distribution.
分級操作は液中でサイクロン、デカンター、遠心分離等により、微粒子部分を取り除くことができる。もちろん乾燥後に粉体として取得した後に分級操作を行っても良いが、液体中で行うことが効率の面で好ましい。 In the classification operation, the fine particle portion can be removed in the liquid by a cyclone, a decanter, centrifugation, or the like. Of course, the classification operation may be performed after obtaining the powder as a powder after drying.
得られた不要の微粒子、または粗粒子は再び混練工程に戻して粒子の形成に用いることができる。その際微粒子、または粗粒子はウェットの状態でも構わない。 The unnecessary fine particles or coarse particles obtained can be returned to the kneading step and used for the formation of particles. At that time, fine particles or coarse particles may be wet.
用いた分散剤は得られた分散液からできるだけ取り除くことが好ましいが、先に述べた分級操作と同時に行うのが好ましい。 The dispersant used is preferably removed from the obtained dispersion as much as possible, but it is preferable to carry out it simultaneously with the classification operation described above.
得られた乾燥後のトナーの粉体と離型剤微粒子、帯電制御性微粒子、流動化剤微粒子、着色剤微粒子などの異種粒子とともに混合したり、混合粉体に機械的衝撃力を与えたりすることによって表面で固定化、融合化させ、得られる複合体粒子の表面からの異種粒子の脱離を防止することができる。 The resulting dried toner powder is mixed with dissimilar particles such as release agent fine particles, charge control fine particles, fluidizing agent fine particles, and colorant fine particles, or mechanical impact force is applied to the mixed powder. As a result, it is possible to prevent the dissociation of the foreign particles from the surface of the composite particle obtained by immobilizing and fusing the surface.
具体的手段としては、高速で回転する羽根によって混合物に衝撃力を加える方法、高速気流中に混合物を投入し、加速させ、粒子同士または複合化した粒子を適当な衝突板に衝突させる方法などがある。装置としては、オングミル（ホソカワミクロン社製）、Ｉ式ミル（日本ニューマチック社製）を改造して、粉砕エアー圧カを下げた装置、ハイブリダイゼイションシステム（奈良機械製作所社製）、クリプトロンシステム（川崎重工業社製）、自動乳鉢などが挙げられる。 Specific means include a method of applying an impact force to the mixture by blades rotating at high speed, a method of injecting and accelerating the mixture in a high-speed air stream, and causing particles or composite particles to collide with an appropriate collision plate, etc. is there. As equipment, Ong mill (manufactured by Hosokawa Micron Co., Ltd.), I-type mill (manufactured by Nippon Pneumatic Co., Ltd.) has been modified to reduce the pulverization air pressure, hybridization system (manufactured by Nara Machinery Co., Ltd.), kryptron Examples include a system (manufactured by Kawasaki Heavy Industries, Ltd.) and an automatic mortar.
［外添剤］
本発明のトナーは、流動性や現像性、帯電性を補助するために外添剤を含有してもよい。外添剤としては、無機微粒子を好ましく用いることができる。この無機微粒子の一次粒子径は、５ｎｍ〜２μｍであることが好ましく、特に５ｎｍ〜５００μｍであることが好ましい。
[External additive]
The toner of the present invention may contain an external additive in order to assist fluidity, developability and chargeability. As the external additive, inorganic fine particles can be preferably used. The primary particle diameter of the inorganic fine particles is preferably 5 nm to 2 μm, and particularly preferably 5 nm to 500 μm.
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。この無機微粒子の使用割合は、トナーの０．０１〜５重量％であることが好ましく、特に、０．０１〜２．０重量％であることが好ましい。 Moreover, it is preferable that the specific surface area by BET method is 20-500 m < 2 > / g. The use ratio of the inorganic fine particles is preferably 0.01 to 5% by weight of the toner, and particularly preferably 0.01 to 2.0% by weight.
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、ペンガラ、三酸化アンチモン、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、硫酸バリウム、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素など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, quartz sand, clay, mica, wollastonite, diatomaceous earth. Examples include soil, chromium oxide, cerium oxide, pengala, antimony trioxide, magnesium oxide, zirconium oxide, barium sulfate, barium carbonate, calcium carbonate, silicon carbide, and silicon nitride.
この他高分子系微粒子たとえばソープフリー乳化重合や懸濁重合、分散重合によって得られるポリスチレン、メタクリル酸エステルやアクリル酸エステル共重合体やシリコーン、ベンゾグアナミン、ナイロンなどの重縮合系、熱硬化性樹脂による重合体粒子が挙げられる。 Other polymer fine particles such as polystyrene, methacrylic acid ester and acrylic acid ester copolymer obtained by soap-free emulsion polymerization, suspension polymerization, and dispersion polymerization, polycondensation systems such as silicone, benzoguanamine, and nylon, and thermosetting resins Examples include polymer particles.
このような流動化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 a fluidizing agent 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. It is done.
感光体や一次転写媒体に残存する転写後の現像剤を除去するためのクリーニング性向上剤としては、例えば、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸など脂肪酸金属塩、例えば、ポリメチルメタクリレート微粒子、ポリスチレン微粒子などのソープフリー乳化重合などによって製造された、ポリマー微粒子などを挙げることができる。ポリマー微粒子は比較的粒度分布が狭く、体積平均粒径が０．０１から１μｍのものが好ましい。 Examples of the cleaning property improver for removing the developer after transfer remaining on the photoreceptor or the primary transfer medium include, for example, fatty acid metal salts such as zinc stearate, calcium stearate, and stearic acid, such as polymethyl methacrylate fine particles, polystyrene. Examples thereof include polymer fine particles produced by soap-free emulsion polymerization such as fine particles. The polymer fine particles preferably have a relatively narrow particle size distribution and a volume average particle size of 0.01 to 1 μm.
以上のように、本発明によれば、定着目標温度の制御のために取得する情報は、中間調処理の有無と、使用する階調処理の種類の情報を得るだけでよいので、膨大な情報量を必要とせず、特定のモードを選択しなくても、連続印刷中の記録媒体１枚ごとに最適な（定着処理時の）定着目標温度に設定することが可能である。 As described above, according to the present invention, the information acquired for controlling the fixing target temperature only needs to obtain information on the presence / absence of halftone processing and the type of gradation processing to be used. It is possible to set an optimum fixing target temperature (at the time of fixing processing) for each recording medium during continuous printing without requiring an amount and selecting a specific mode.
これにより、近年の省エネ化、立ち上がり時間の高速化に対応した画像形成装置を提供することができるようになる。 As a result, it is possible to provide an image forming apparatus that can cope with recent energy savings and faster rise times.
さらに、上記本発明の第２実施形態や第３実施形態、あるいは第５実施形態や第６実施形態のように、ディザ法の種類や線数、その他の要因を組み合わせることにより、種々の条件に応じたより緻密な温度制御が実現できる。 Further, as in the second embodiment, the third embodiment, the fifth embodiment, and the sixth embodiment of the present invention, the dither method type, the number of lines, and other factors can be combined to meet various conditions. A more precise temperature control can be realized.
また、図２０を参照して説明したように、定着目標温度の変更開始タイミングを、その変更前後の定着目標温度の温度差に応じて変更可能に構成することにより、単位時間当たりの連続通紙枚数が多い場合であっても、連続通紙中の記録媒体ごとの定着温度を所望の温度に制御することができるようになる。 Further, as described with reference to FIG. 20, by continuously configuring the change start timing of the fixing target temperature according to the temperature difference between the fixing target temperatures before and after the change, continuous sheet passing per unit time is possible. Even when the number of sheets is large, the fixing temperature for each recording medium during continuous paper feeding can be controlled to a desired temperature.
これにより、定着温度が定着目標温度に追従して上昇しないことによるコールドオフセット等の不具合の発生も防止できる。また、定着温度が十分に上昇するまで待ち時間を設ける必要がなくなるため、生産性（印刷速度）を低下させることなく、定着温度の切換が可能となる。 Thereby, it is possible to prevent the occurrence of problems such as cold offset due to the fixing temperature not rising following the fixing target temperature. Further, since it is not necessary to provide a waiting time until the fixing temperature is sufficiently increased, the fixing temperature can be switched without reducing productivity (printing speed).
２０ 定着装置
２２ 定着スリーブ（定着部材）
２３ 加圧ローラ（加圧部材）
３０ 誘導加熱部（加熱部材）
５０ 定着装置
５１ 定着ベルト（定着部材）
５３ ヒータ（加熱部材）
５４ 加圧ローラ（加圧部材）
５５ ニップ形成部材
６０ 定着装置
６１ 定着スリーブ（定着部材）
６２ 加圧ローラ（加圧部材）
６３ ニップ形成部材
６４ 面状発熱体（加熱部材）
Ｐ 記録媒体
Ｔ 未定着画像
20
23 Pressure roller (Pressure member)
30 Induction heating unit (heating member)
50
53 Heater (heating member)
54 Pressure roller (Pressure member)
55
62 Pressure roller (Pressure member)
63
P Recording medium T Unfixed image
Claims (10)
定着処理時の定着目標温度を変更する定着目標温度可変手段と、
画像情報を階調処理する階調処理手段と、
前記階調処理の種類に基づいた定着目標温度設定手段と、
画像情報内の連結したベタ描画領域の面積の最大値を算出する手段と、
を備え、
特定の記録媒体の定着目標温度を、前記記録媒体に使用される階調処理種類と前記ベタ描画領域の面積の最大値とから変更するように構成したことを特徴とする画像形成装置。 In an image forming apparatus including a fixing device that fixes an unfixed image on a recording medium to the recording medium.
Fixing target temperature variable means for changing the fixing target temperature during fixing processing;
Gradation processing means for gradation processing of image information;
Fixing target temperature setting means based on the type of gradation processing;
Means for calculating the maximum value of the areas of connected solid drawing regions in the image information;
With
An image forming apparatus configured to change a fixing target temperature of a specific recording medium from a gradation processing type used for the recording medium and a maximum value of the area of the solid drawing region.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2012240861A JP2014092557A (en) | 2012-10-31 | 2012-10-31 | Image forming apparatus |
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| JP2014092557A true JP2014092557A (en) | 2014-05-19 |
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-
2012
- 2012-10-31 JP JP2012240861A patent/JP2014092557A/en active Pending
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