JP2015106078A - Fixing method - Google Patents

Fixing method Download PDF

Info

Publication number
JP2015106078A
JP2015106078A JP2013248446A JP2013248446A JP2015106078A JP 2015106078 A JP2015106078 A JP 2015106078A JP 2013248446 A JP2013248446 A JP 2013248446A JP 2013248446 A JP2013248446 A JP 2013248446A JP 2015106078 A JP2015106078 A JP 2015106078A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
magnetic
resin
toner
rotating body
core
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2013248446A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
青木 健二
Kenji Aoki
健二 青木
俊太郎 渡邉
Toshitaro Watanabe
俊太郎 渡邉
徹哉 衣松
Tetsuya Kinumatsu
徹哉 衣松
俊文 森
Toshibumi Mori
俊文 森
祐輔 小▲崎▼
Yusuke Ozaki
祐輔 小▲崎▼
栢 孝明
Takaaki Kashiwa
孝明 栢
篤 谷
Atsushi Tani
篤 谷
粕谷 貴重
Takashige Kasuya
貴重 粕谷
康治 内山
Yasuharu Uchiyama
康治 内山
慶樹 工藤
Yoshiki Kudo
慶樹 工藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP2013248446A priority Critical patent/JP2015106078A/en
Publication of JP2015106078A publication Critical patent/JP2015106078A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Fixing For Electrophotography (AREA)
  • Developing Agents For Electrophotography (AREA)
  • General Induction Heating (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fixing method with which offset images are hardly generated even when a large number of continuous fixations are performed at a low temperature.SOLUTION: In a fixing method for fixing a toner image on a recording material with heat and pressure application means to form a fixed image, the heat and pressure application means has a heating member and pressure member, where the heating member has a cylindrical rotating body having a conductive layer, a coil that is arranged inside the rotating body, has a spiral form part having a spiral shaft substantially parallel to the generating line direction of the rotating body, and forms an alternating field causing electromagnetic induction heating of the conductive layer, and a core that is arranged inside the spiral form part to induce the lines of magnetic force of the alternating field; the magnetic resistance of the core is 30% or less of the combined magnetic resistance of the magnetic resistance of the conductive layer and the magnetic resistance of the area between the conductive layer and core, in a section from one end to the other end of the maximum passage area of images on the recording material in terms of the generating line; a loss elastic modulus of a toner at 80°C is 10to 10Pa, and an amount of Si in toner particles derived from an organic polysiloxane structure is 0.5 to 5.0%.

Description

本発明は、電子写真法に用いる定着方法に関する。   The present invention relates to a fixing method used for electrophotography.

近年、電子写真装置においても省エネルギー化が大きな技術的課題として考えられ、定着装置にかかる熱量の大幅な削減が検討されている。また、高画質、高光沢な画像を高速に、かつ連続して多数枚を印刷することへのニーズも大きい。   In recent years, energy saving has been considered as a major technical problem in electrophotographic apparatuses, and a drastic reduction in the amount of heat applied to a fixing apparatus has been studied. There is also a great need for printing high-quality, high-gloss images at high speed and continuously.

したがって、定着装置においては、より低温での定着が可能になるよう、多数枚の定着においても温度低下が少ないことが求められ、トナーにおいては、より低エネルギーでの定着が可能な、いわゆる「低温定着性」が求められている。   Therefore, the fixing device is required to have a low temperature drop even when fixing a large number of sheets so that fixing at a lower temperature is possible, and the toner can be fixed at a lower energy, so-called “low temperature”. “Fixability” is required.

電子写真方式の複写機やプリンターなどの画像形成装置に搭載される定着装置は、
加熱回転体(加熱部材)と、
加熱回転体に接触する加圧ローラー(加圧部材)と、
で形成されたニップ部で未定着トナー画像を担持した記録材を搬送しながら加熱してトナー画像を記録材に定着するものが一般的である。
Fixing devices installed in image forming apparatuses such as electrophotographic copying machines and printers
A heating rotator (heating member);
A pressure roller (pressure member) in contact with the heating rotator,
In general, the toner image is fixed on the recording material by heating while conveying the recording material carrying the unfixed toner image at the nip portion formed in step 1).

その中でも、ウォームアップ時間を短縮できるという観点から、加熱回転体の導電層を直接発熱させることができる電磁誘導加熱方式の定着装置が開発され実用化されている。   Among them, from the viewpoint of shortening the warm-up time, an electromagnetic induction heating type fixing device capable of directly generating heat from the conductive layer of the heating rotator has been developed and put into practical use.

特許文献1〜3に開示されている定着装置は、磁界発生手段から発生した磁界で加熱回転体の導電層に誘導された渦電流によって導電層が発熱するものである。このような定着装置は、加熱回転体の導電層として、磁束を通しやすい、厚さが200μm〜1mmの鉄やニッケルなどの磁性金属またはこれらが主体の合金を用いている。   In the fixing devices disclosed in Patent Documents 1 to 3, the conductive layer generates heat due to eddy currents induced in the conductive layer of the heating rotator by the magnetic field generated by the magnetic field generating means. Such a fixing device uses, as the conductive layer of the heating rotator, a magnetic metal such as iron or nickel that is easy to pass magnetic flux and has a thickness of 200 μm to 1 mm, or an alloy mainly composed of these metals.

ところで、定着装置のウォームアップ時間を短くしようとすると、加熱回転体の熱容量を小さくする必要があるので、加熱回転体の導電層も薄い方が有利である。   By the way, if it is intended to shorten the warm-up time of the fixing device, it is necessary to reduce the heat capacity of the heating rotator, so it is advantageous that the conductive layer of the heating rotator is also thin.

しかしながら、上記文献に開示されている定着装置においては、加熱回転体の厚みを薄くすると、熱容量が小さくなり、記録材などに熱を奪われた際の温度低下が大きくなる。したがって、低温かつ連続した多数枚の定着を行おうとすると、温度低下によりトナーの溶融不足、離型剤の染み出し不足が生じ、オフセットが発生してしまう。   However, in the fixing device disclosed in the above document, when the thickness of the heating rotator is reduced, the heat capacity is reduced, and the temperature drop is increased when the recording material is deprived of heat. Therefore, when fixing a large number of continuous sheets at a low temperature, the toner is insufficiently melted and the release agent is not sufficiently exuded due to a decrease in temperature, resulting in an offset.

また、上記課題に鑑みて、トナー側としても、トナーの低温での粘弾性を低下させることや、低温定着時における離型効果を向上させるために離型剤の溶融温度を下げるなどの検討がなされている(特許文献4および5)。   Further, in view of the above problems, the toner side has also studied such as lowering the viscoelasticity of the toner at low temperature and lowering the melting temperature of the release agent in order to improve the release effect at low temperature fixing. (Patent Documents 4 and 5).

しかしながら、トナーの低温での粘弾性を低下させるだけでは、離型剤の染み出し不足によるオフセットは解決せず、離型剤の溶融温度を下げると、トナーの保存性が低下しやすくなる場合があった。つまり、低温かつ連続した多数枚の定着を行うためには未だ課題を有していた。   However, simply lowering the viscoelasticity of the toner at low temperature does not solve the offset due to insufficient seepage of the release agent, and lowering the melting temperature of the release agent tends to reduce the storage stability of the toner. there were. That is, there is still a problem in fixing a large number of continuous sheets at a low temperature.

特開2000−81806号公報JP 2000-81806 A 特開2004−341164号公報JP 2004-341164 A 特開平9−102385号公報JP-A-9-102385 特開2002−91084号公報JP 2002-91084 A 特開2011−141514号公報JP 2011-141514 A

本発明の目的は、上記問題点を解決し、低温かつ連続した多数枚の定着を行っても、オフセット画像が発生しにくい定着方法を提供することにある。   An object of the present invention is to solve the above-described problems and provide a fixing method in which an offset image is hardly generated even when a large number of continuous sheets are fixed at a low temperature.

本発明は、
加熱加圧手段により記録材上のトナー画像を加熱加圧定着して記録材に定着画像を形成する定着方法において、
前記加熱加圧手段が、
加熱部材と、
加圧部材と
を有し、
前記加熱部材が、
導電層を有する筒状の回転体と、
前記回転体の内部に配置され、螺旋軸が前記回転体の母線方向と略平行である螺旋形状部を有し、前記導電層を電磁誘導発熱させる交番磁界を形成するためのコイルと、
前記螺旋形状部の中に配置され、前記交番磁界の磁力線を誘導するためのコアと、
を有し、
前記母線方向に関し、記録材上の画像の最大通過領域の一端から他端までの区間において、前記コアの磁気抵抗が、
前記導電層の磁気抵抗と、
前記導電層と前記コアとの間の領域の磁気抵抗と、
の合成磁気抵抗の30%以下であり、
前記トナー画像を形成するトナーが、結着樹脂、着色剤およびワックスを含有するトナー粒子を有するトナーであり、
前記トナーの粘弾性測定において、80℃における損失弾性率G”(80)が1×10Pa以上1×10Pa以下であり、
前記トナー粒子が、有機ポリシロキサン構造を有し、
前記トナー粒子のX線光電子分光分析(ESCA)において、前記有機ポリシロキサン構造に由来するSi量が、0.5atomic%以上5.0atomic%以下である
ことを特徴とする定着方法である。
The present invention
In a fixing method in which a toner image on a recording material is heated and pressurized and fixed by a heating and pressing unit to form a fixed image on the recording material.
The heating and pressurizing means is
A heating member;
A pressure member,
The heating member is
A cylindrical rotating body having a conductive layer;
A coil for forming an alternating magnetic field that is disposed inside the rotating body and has a spiral-shaped portion whose spiral axis is substantially parallel to a generatrix direction of the rotating body, and that causes the conductive layer to generate electromagnetic induction heat;
A core disposed in the spiral-shaped portion for inducing magnetic field lines of the alternating magnetic field;
Have
In the section from one end to the other end of the maximum passage area of the image on the recording material with respect to the bus line direction, the magnetic resistance of the core is:
A magnetic resistance of the conductive layer;
The magnetoresistance of the region between the conductive layer and the core;
30% or less of the combined magnetoresistance of
The toner for forming the toner image is a toner having toner particles containing a binder resin, a colorant, and a wax;
In the measurement of the viscoelasticity of the toner, the loss elastic modulus G ″ (80) at 80 ° C. is 1 × 10 4 Pa to 1 × 10 7 Pa,
The toner particles have an organic polysiloxane structure;
In the X-ray photoelectron spectroscopic analysis (ESCA) of the toner particles, an amount of Si derived from the organic polysiloxane structure is 0.5 atomic% or more and 5.0 atomic% or less.

本発明によれば、低温かつ連続した多数枚の定着を行って、オフセット画像が発生しにくい定着方法を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a fixing method in which a large number of low-temperature and continuous sheets are fixed and an offset image is hardly generated.

定着フィルムと磁性コアとコイルの斜視図Perspective view of fixing film, magnetic core and coil 定着装置1の画像形成装置の概略構成図Schematic configuration diagram of an image forming apparatus of the fixing device 1 定着装置1の断面模式図Schematic sectional view of the fixing device 1 駆動周波数と出力電力との関係図Relationship diagram between drive frequency and output power ソレノイドコイルと磁性コア周辺の磁界の模式図Schematic diagram of magnetic field around solenoid coil and magnetic core ソレノイドコイルの磁性コアの端部近傍の模式図Schematic diagram of the vicinity of the end of the magnetic core of the solenoid coil 回路を貫く磁束が安定する領域の模式図Schematic diagram of the region where the magnetic flux passing through the circuit is stable 円筒形回転体と磁束が安定する領域の模式図Schematic diagram of the cylindrical rotating body and the region where magnetic flux is stable 定着装置1の目的に沿わない磁力線形状の例Examples of magnetic field lines that do not meet the purpose of the fixing device 1 有限長ソレノイドを配置した構造体の模式図Schematic diagram of a structure with a finite length solenoid 単位長さ当たりのコア・コイル・円筒体を含む空間の磁気等価回路図Magnetic equivalent circuit diagram of space including core, coil, and cylinder per unit length 磁性コアとギャップの模式図Schematic diagram of magnetic core and gap 円筒形回転体内部の電流と磁場の断面模式図Cross-sectional schematic diagram of current and magnetic field inside a cylindrical rotating body 渦電流E//の説明図Illustration of eddy current E // 渦電流E⊥の説明図Illustration of eddy current E⊥ 定着装置1の構成において電力の変換効率を測定した結果Results of measuring the power conversion efficiency in the configuration of the fixing device 1 定着装置2としての誘導加熱方式の定着装置構成Induction heating type fixing device configuration as the fixing device 2 定着装置2の発熱の模式図Schematic diagram of heat generation of fixing device 2 コイルとスリーブの等価回路Equivalent circuit of coil and sleeve 回路の効率に関する説明図Illustration of circuit efficiency 電力の変換効率の測定実験に用いる実験装置の図Diagram of experimental device used for measurement experiment of power conversion efficiency 円筒形回転体外部磁束の比率と変換効率の関係の図Diagram of the relationship between the ratio of magnetic flux external to a cylindrical rotating body and conversion efficiency 本発明の定着方法に用いるトナーの、製造装置の一例を示す図The figure which shows an example of the manufacturing apparatus of the toner used for the fixing method of this invention.

加熱加圧手段により記録材上のトナー画像を加熱加圧定着して記録材に定着画像を形成する定着装置の中でも、従来の電磁誘導加熱方式の定着装置は、加熱回転体(加熱部材)の導電層を薄くすることで、熱容量を小さく設計する方向にある。これは、ウォームアップ時間を短縮するためである。その結果、ウォームアップ時間は短くなるものの、紙などの記録材が加熱回転体の有する熱を奪った際の、加熱回転体の温度低下も大きくなる。この温度低下は、短時間で回復されるように設計はされているが、特に低温での定着を行う場合、連続した多数枚の定着において、短時間で回復させることは困難である。   Among the fixing devices that form a fixed image on a recording material by heat-pressing and fixing a toner image on the recording material by a heating and pressing unit, a conventional electromagnetic induction heating type fixing device is a heating rotary member (heating member). By reducing the thickness of the conductive layer, the heat capacity is designed to be reduced. This is to shorten the warm-up time. As a result, although the warm-up time is shortened, the temperature drop of the heating rotator becomes large when a recording material such as paper takes the heat of the heating rotator. Although this temperature drop is designed to be recovered in a short time, it is difficult to recover in a short time in fixing a large number of continuous sheets, particularly when fixing at a low temperature.

その結果、連続した多数枚の定着時にトナーの溶融不足および離型剤の離型効果の不足が生じ、オフセットが発生する可能性がある。   As a result, when fixing a large number of continuous sheets, insufficient melting of the toner and insufficient release effect of the release agent may occur, and offset may occur.

そこで、本発明者らは、電磁誘導加熱方式の定着装置において、加熱回転体の微小な温度低下が起こりにくい定着装置構成とした。また、この定着装置構成に、低温でのトナーの溶融、および低温での離型効果を発揮可能なトナーを組み合わせた。そうすることで、低温かつ連続した多数枚の定着を行っても、オフセット画像が発生しにくい定着方法を提供できることを見出した。   Accordingly, the inventors of the present invention have adopted a fixing device configuration in which a minute temperature drop of the heating rotator hardly occurs in the electromagnetic induction heating type fixing device. Further, this fixing device configuration was combined with a toner capable of exhibiting a toner melting effect at a low temperature and a releasing effect at a low temperature. By doing so, it has been found that it is possible to provide a fixing method in which an offset image is hardly generated even when fixing a large number of continuous sheets at a low temperature.

以下、本発明に関して、詳細を説明する。   Hereinafter, the details of the present invention will be described.

定着装置は、
導電層を有する筒状の回転体と、
前記回転体の内部に配置され、螺旋軸が前記回転体の母線方向と略平行である螺旋形状部を有し、前記導電層を電磁誘導発熱させる交番磁界を形成するためのコイルと、
前記螺旋形状部の中に配置され、前記交番磁界の磁力線を誘導するためのコアと、
を有する定着装置において、前記母線方向に関し記録材上の画像の最大通過領域の一端から他端までの区間において、前記コアの磁気抵抗が、
前記導電層の磁気抵抗と、
前記導電層と前記コアとの間の領域の磁気抵抗と、
の合成磁気抵抗の30%以下であることを特徴とするものである。
The fixing device
A cylindrical rotating body having a conductive layer;
A coil for forming an alternating magnetic field that is disposed inside the rotating body and has a spiral-shaped portion whose spiral axis is substantially parallel to a generatrix direction of the rotating body, and that causes the conductive layer to generate electromagnetic induction heat;
A core disposed in the spiral-shaped portion for inducing magnetic field lines of the alternating magnetic field;
In the section from the one end to the other end of the maximum passage area of the image on the recording material in the bus bar direction, the magnetic resistance of the core is
A magnetic resistance of the conductive layer;
The magnetoresistance of the region between the conductive layer and the core;
It is characterized by being 30% or less of the combined magnetic resistance.

以下、図面に基づき本発明について説明する。   The present invention will be described below with reference to the drawings.

(1)画像形成装置例
図2は本実施例に係る画像形成装置100の概略構成図である。本実施例の画像形成装置100は、電子写真プロセスを利用したレーザービームプリンターである。101は像担持体としての回転ドラム型の電子写真感光体(以下、感光ドラムと記す)であり、所定の周速度にて回転駆動される。
(1) Example of Image Forming Apparatus FIG. 2 is a schematic configuration diagram of an image forming apparatus 100 according to the present embodiment. The image forming apparatus 100 of the present embodiment is a laser beam printer using an electrophotographic process. Reference numeral 101 denotes a rotating drum type electrophotographic photosensitive member (hereinafter referred to as a photosensitive drum) as an image carrier, which is rotationally driven at a predetermined peripheral speed.

感光ドラム101は回転する過程において帯電ローラー102により所定の極性、所定の電位、に一様に帯電処理される。103は露光手段としてのレーザービームスキャナーである。スキャナー103は、不図示のイメージスキャナーやコンピューターなどの外部機器から入力される画像情報に応じて変調したレーザー光Lを出力して、感光ドラム101の帯電処理した面を走査露光する。この走査露光により感光ドラム101表面の電荷が除電され感光ドラム101の表面に画像情報に応じた静電潜像が形成される。104は現像装置であり、現像ローラー104aから感光ドラム101表面にトナーが供給されて静電潜像がトナー画像として現像される。105は、記録材Pが積載して収納される給紙カセットである。給紙開始信号に基づいて給紙ローラー106が駆動されて給紙カセット105内の記録材Pが一枚ずつ分離して給紙される。その記録材Pは、レジストレーションローラー107を介して、感光ドラム101と転写ローラー108とで形成された転写部位108Tに所定のタイミングで導入される。すなわち、感光ドラム101上のトナー画像の先端部が転写部位108Tに到達するタイミングで、記録材Pの先端部が転写部位108Tに到達するようにレジストレーションローラー107で記録材Pの搬送が制御される。転写部位108Tに導入された記録材Pは、この転写部位108Tで搬送され、その間、転写ローラー108は不図示の転写バイアス印加電源によって転写バイアス電圧が印加される。転写ローラー108はトナーと逆極性の転写バイアス電圧が印加されることで転写部位108Tにおいて感光ドラム101の表面側のトナー画像が記録材Pの表面に転写される。転写部位108Tにおいてトナー画像が転写された記録材Pは感光ドラム101の表面から分離されて搬送ガイド109を経由し定着装置Aで定着処理される。定着装置Aについては後述する。一方、記録材が感光ドラム101から分離した後の感光ドラム101の表面はクリーニング装置110でクリーニングされ、繰り返し画像形成動作に供される。定着装置Aを通った記録材Pは、排紙口111から排紙トレイ112上に排出される。   The photosensitive drum 101 is uniformly charged to a predetermined polarity and a predetermined potential by the charging roller 102 in the process of rotation. Reference numeral 103 denotes a laser beam scanner as exposure means. The scanner 103 outputs laser light L modulated in accordance with image information input from an external device such as an image scanner (not shown) or a computer, and scans and exposes the charged surface of the photosensitive drum 101. By this scanning exposure, the charge on the surface of the photosensitive drum 101 is removed, and an electrostatic latent image corresponding to image information is formed on the surface of the photosensitive drum 101. A developing device 104 supplies toner from the developing roller 104a to the surface of the photosensitive drum 101, and the electrostatic latent image is developed as a toner image. Reference numeral 105 denotes a paper feed cassette in which the recording material P is stacked and stored. The paper feed roller 106 is driven based on the paper feed start signal, and the recording materials P in the paper feed cassette 105 are separated and fed one by one. The recording material P is introduced through a registration roller 107 into a transfer portion 108T formed by the photosensitive drum 101 and the transfer roller 108 at a predetermined timing. That is, the conveyance of the recording material P is controlled by the registration roller 107 so that the leading edge of the recording material P reaches the transfer site 108T at the timing when the leading edge of the toner image on the photosensitive drum 101 reaches the transfer site 108T. The The recording material P introduced into the transfer portion 108T is conveyed at the transfer portion 108T, and during that time, a transfer bias voltage is applied to the transfer roller 108 by a transfer bias application power source (not shown). The transfer roller 108 is applied with a transfer bias voltage having a polarity opposite to that of the toner, whereby the toner image on the surface side of the photosensitive drum 101 is transferred to the surface of the recording material P at the transfer portion 108T. The recording material P to which the toner image has been transferred at the transfer portion 108T is separated from the surface of the photosensitive drum 101 and is fixed by the fixing device A via the conveyance guide 109. The fixing device A will be described later. On the other hand, the surface of the photosensitive drum 101 after the recording material is separated from the photosensitive drum 101 is cleaned by the cleaning device 110 and repeatedly subjected to image forming operations. The recording material P that has passed through the fixing device A is discharged from the paper discharge port 111 onto the paper discharge tray 112.

(2)定着装置
(2−1)概略構成
図3は定着装置1の概略断面図である。定着装置1は、筒状の加熱回転体しての定着フィルム1と、定着フィルム1の内面と接触するニップ部形成部材としてのフィルムガイド9(ベルトガイド)と、対向部材としての加圧ローラー(加圧部材)7と、を有する。加圧ローラー7は、定着フィルム1を介してニップ部形成部材とともにニップ部Nを形成する。ニップ部Nでトナー画像Tを担持した記録材Pを搬送しながら加熱して、トナー画像Tを記録材Pに定着する。
(2) Fixing Device (2-1) Schematic Configuration FIG. 3 is a schematic sectional view of the fixing device 1. The fixing device 1 includes a fixing film 1 as a cylindrical heating rotator, a film guide 9 (belt guide) as a nip forming member that contacts the inner surface of the fixing film 1, and a pressure roller (as a counter member). Pressure member) 7. The pressure roller 7 forms the nip portion N together with the nip portion forming member via the fixing film 1. The recording material P carrying the toner image T at the nip portion N is heated while being conveyed, and the toner image T is fixed to the recording material P.

ニップ部形成部材9は、不図示の軸受け手段および付勢手段により総圧約50N〜100N(約5kgf〜約10kgf)の押圧力で加圧ローラー7に対して定着フィルム1を挟んで押圧されている。そして、加圧ローラー7は、不図示の駆動源によって矢印方向に回転駆動され、ニップ部Nにおける摩擦力で定着フィルム1に回転力が作用し、定着フィルム1は加圧ローラー7に従動して回転する。ニップ部形成部材9は、定着フィルム1の内面をガイドするフィルムガイドとしての機能もあり、耐熱性樹脂であるポリフェニレンサルファイド(PPS)などで構成されている。   The nip portion forming member 9 is pressed against the pressure roller 7 with a pressing force of a total pressure of about 50 N to 100 N (about 5 kgf to about 10 kgf) by a bearing means and a biasing means (not shown). . The pressure roller 7 is rotationally driven in the direction of the arrow by a drive source (not shown), and the rotational force acts on the fixing film 1 by the frictional force in the nip portion N. The fixing film 1 is driven by the pressure roller 7. Rotate. The nip portion forming member 9 also has a function as a film guide for guiding the inner surface of the fixing film 1 and is composed of polyphenylene sulfide (PPS) which is a heat resistant resin.

定着フィルム1(定着ベルト)は、直径(外径)が10〜100mmの金属製の導電層1a(基層)と、導電層1aの外側に形成した弾性層1bと、弾性層1bの外側に形成した表層1c(離型層)と、を有する。以後、導電層1aを「円筒形回転体」または「円筒体」と記す。定着フィルム1は、可撓性を有する。   The fixing film 1 (fixing belt) is formed of a metal conductive layer 1a (base layer) having a diameter (outer diameter) of 10 to 100 mm, an elastic layer 1b formed outside the conductive layer 1a, and an outside of the elastic layer 1b. Surface layer 1c (release layer). Hereinafter, the conductive layer 1a is referred to as “cylindrical rotating body” or “cylindrical body”. The fixing film 1 has flexibility.

実施例1に用いた定着装置1においては、円筒形回転体1aは、比透磁率が1.0で、厚さが20μmのアルミニウムを用いる。円筒形回転体1aの材質としては、非磁性材料であるアルミニウム、銅(Cu)、Ag(銀)および、オーステナイト系ステンレス鋼(SUS)のうち、少なくとも1つで形成されていることが好ましい。   In the fixing device 1 used in Example 1, the cylindrical rotating body 1a uses aluminum having a relative magnetic permeability of 1.0 and a thickness of 20 μm. The material of the cylindrical rotating body 1a is preferably made of at least one of aluminum, copper (Cu), Ag (silver), and austenitic stainless steel (SUS), which are nonmagnetic materials.

本定着装置の特徴の1つとして、円筒形回転体1aに使用できる材質の選択肢が広いことが挙げられる。これにより、加工性に優れた材質やコストの安い材質を使うことができるというメリットがある。   One of the features of the fixing device is that there are a wide variety of materials that can be used for the cylindrical rotating body 1a. Thereby, there exists a merit that the material excellent in workability and the cheap material can be used.

円筒形回転体1aの厚みは75μm以下が好ましく、より好ましくは、50μm以下である。なぜなら、円筒形回転体1aに適度な可撓性を持たせ、かつ、熱容量を小さくしたいためである。直径が小さい方が、熱容量を小さくするのに有利である。   The thickness of the cylindrical rotating body 1a is preferably 75 μm or less, and more preferably 50 μm or less. This is because the cylindrical rotating body 1a is desired to have appropriate flexibility and to reduce the heat capacity. A smaller diameter is advantageous for reducing the heat capacity.

以上の理由により、熱容量の極小化を実現するためには、導電層1aの厚みを50μm以下で使いこなすことが重要である。本発明の定着装置は、後述するが、電磁誘導加熱方式の定着装置においても、導電層1aの厚みを50μm以下にできるというメリットがある。   For the above reasons, it is important to use the conductive layer 1a with a thickness of 50 μm or less in order to minimize the heat capacity. As will be described later, the fixing device of the present invention has an advantage that the thickness of the conductive layer 1a can be reduced to 50 μm or less even in the electromagnetic induction heating type fixing device.

弾性層1bは、硬度が20度(JIS−A、1kg加重)のシリコーンゴムで形成され、厚みが0.1mm〜0.3mmである。そして、弾性層1b上に表層1c(離型層)として厚みが10μm〜50μmのフッ素樹脂チューブを被覆している。磁性コア2は、定着フィルム1の中空部に、定着フィルム1の母線方向に挿通されている。その磁性コア2の外周に励磁コイル3が巻かれている。   The elastic layer 1b is formed of silicone rubber having a hardness of 20 degrees (JIS-A, 1 kg load), and has a thickness of 0.1 mm to 0.3 mm. And the fluororesin tube whose thickness is 10 micrometers-50 micrometers is coat | covered as the surface layer 1c (release layer) on the elastic layer 1b. The magnetic core 2 is inserted into the hollow portion of the fixing film 1 in the direction of the generatrix of the fixing film 1. An exciting coil 3 is wound around the outer periphery of the magnetic core 2.

(2−2)磁性コア
図1は円筒形回転体1a(導電層)と、磁性コア2と、励磁コイル3の斜視図である。
(2-2) Magnetic Core FIG. 1 is a perspective view of a cylindrical rotating body 1a (conductive layer), a magnetic core 2, and an exciting coil 3.

磁性コア2は、円柱形状をしており、不図示の固定手段で定着フィルム1のほぼ中央に配置させている。磁性コア2は、励磁コイル3にて生成された交番磁界の磁力線(磁束)を円筒形回転体1aの内部(円筒形回転体1aと磁性コア2の間の領域)に誘導し、磁力線の通路(磁路)を形成する役割がある。この磁性コア2の材質は、ヒステリシス損が小さく比透磁率の高い材料、例えば、焼成フェライト、フェライト樹脂、非晶質合金(アモルファス合金)、やパーマロイなどの高透磁率の酸化物や合金材質で構成される強磁性体が好ましい。特に21kHz〜100kHz帯の高周波交流を励磁コイルに流す場合、高周波電流において損失の小さな焼成フェライトが好ましい。磁性コア2は、円筒形回転体1aの中空部に収納可能な範囲で、断面積をできるだけ大きくすることが望ましい。本実施例では磁性コアの直径は5mm〜40mmとし、長手方向の長さ230〜300mmとする。なお、磁性コア2の形状は円柱形状に限定されず、角柱形状などでもよい。また、磁性コアを長手方向に複数分割し、各コア間にギャップ(空隙)を設けてもよいが、その際は後述する理由により分割した磁性コア同士のギャップを極力小さく構成することが望ましい。   The magnetic core 2 has a cylindrical shape, and is arranged in the approximate center of the fixing film 1 by a fixing means (not shown). The magnetic core 2 guides the magnetic field lines (magnetic flux) of the alternating magnetic field generated by the exciting coil 3 to the inside of the cylindrical rotating body 1a (the region between the cylindrical rotating body 1a and the magnetic core 2), and the path of the magnetic field lines. It has a role of forming (magnetic path). The material of the magnetic core 2 is a material having a low hysteresis loss and a high relative permeability, for example, a high permeability oxide such as sintered ferrite, ferrite resin, amorphous alloy, or permalloy, or an alloy material. A composed ferromagnetic material is preferred. In particular, when high-frequency alternating current in the 21 kHz to 100 kHz band is passed through the exciting coil, sintered ferrite with a small loss in high-frequency current is preferable. It is desirable that the magnetic core 2 has a cross-sectional area as large as possible within a range that can be accommodated in the hollow portion of the cylindrical rotating body 1a. In this embodiment, the magnetic core has a diameter of 5 to 40 mm and a longitudinal length of 230 to 300 mm. The shape of the magnetic core 2 is not limited to a cylindrical shape, and may be a prismatic shape. The magnetic core may be divided into a plurality of parts in the longitudinal direction, and gaps (air gaps) may be provided between the cores. In this case, it is desirable to configure the gap between the divided magnetic cores as small as possible.

(2−3)励磁コイル
励磁コイル3は、耐熱性のポリアミドイミドで被覆した直径1〜2mmの銅線材(単一導線)を、磁性コア2に約10巻〜100巻で螺旋状に巻いて形成する。本実施例では励磁コイル3の巻き数は18回とする。励磁コイル3は、磁性コア2に定着フィルム1の母線方向に交差する方向に巻回されているため、この励磁コイルに高周波電流を流すと、定着フィルム1の母線方向に平行な方向に交番磁界を発生させることができる。
(2-3) Excitation Coil The excitation coil 3 is formed by winding a copper wire (single conductor) having a diameter of 1 to 2 mm covered with a heat-resistant polyamideimide around the magnetic core 2 in a spiral shape with about 10 to 100 turns. Form. In this embodiment, the number of turns of the exciting coil 3 is 18. Since the exciting coil 3 is wound around the magnetic core 2 in a direction intersecting with the bus line direction of the fixing film 1, when a high-frequency current is passed through the exciting coil, an alternating magnetic field is generated in a direction parallel to the bus line direction of the fixing film 1. Can be generated.

なお、励磁コイル3は、必ずしも磁性コア2に巻きつけられている必要はない。励磁コイル3は螺旋形状部を有し、その螺旋形状部の螺旋軸が円筒形回転体の母線方向と平行になるように螺旋形状部が円筒形回転体の内部に配置され、磁性コアが螺旋形状部の中に配置されていれば良い。例えば、円筒形回転体の内部に励磁コイル3が螺旋状に巻かれたボビンを有し、磁性コア2がそのボビンの内部に配置されている構成でもよい。   The exciting coil 3 does not necessarily have to be wound around the magnetic core 2. The exciting coil 3 has a spiral-shaped portion, and the spiral-shaped portion is arranged inside the cylindrical rotating body so that the spiral axis of the spiral-shaped portion is parallel to the generatrix direction of the cylindrical rotating body, and the magnetic core is spiraled. What is necessary is just to be arrange | positioned in a shape part. For example, a configuration in which a bobbin in which the exciting coil 3 is spirally wound inside a cylindrical rotating body and the magnetic core 2 is disposed inside the bobbin may be employed.

また、発熱原理的に螺旋軸と円筒形回転体の母線方向が平行である時に、発熱効率は最も高くなる。   Further, the heat generation efficiency becomes the highest when the spiral axis and the generatrix direction of the cylindrical rotating body are parallel in principle of heat generation.

しかしながら、螺旋軸の円筒形回転体の母線方向に対する平行度がずれた場合、「回路を平行に貫く磁束の量」がわずかに減少し、その分発熱効率が減少するものの、数°程度傾くだけであれば、実用上問題はない。   However, when the parallelism of the spiral axis with respect to the generatrix direction of the cylindrical rotating body is shifted, the “amount of magnetic flux penetrating the circuit in parallel” slightly decreases, and although the heat generation efficiency is reduced by that amount, it is tilted only a few degrees. If so, there is no practical problem.

(2−4)温度制御手段
図1における温度検知部材4は、定着フィルム1中央部の表面温度を検知するために設けられる。本実施例では、温度検知部材4として非当接型サーミスタを用いている。高周波コンバータ5は、励磁コイル3に、給電接点部3a、3bを介して高周波電流を供給する。なお、日本国内では電波法施行規則により電磁誘導加熱の利用周波数は20.05kHzから100kHzの範囲に定められている。また、電源の部品コスト上、周波数は低いことが好ましいため、利用周波数帯の下限付近21kHz〜40kHzの領域において周波数変調制御を行う。以下周波数変調制御について説明する。共振回路を用いて誘導発熱を行う電磁誘導方式においては図4のグラフのように、駆動周波数により出力電力が変化する。これは、駆動周波数が共振周波数と一致するときに電力は最大となり、駆動周波数が共振周波数から遠ざかると電力が下がるという性質を利用したものである。すなわち、目標温度と温度検知部材4の温度差に応じて、駆動周波数を21kHz〜100kHzまで変化させることにより、出力電力を調整するという方法である。制御回路6は、温度検知部材4によって検出された温度を基に高周波コンバータ5を制御する。これにより、定着フィルム1は電磁誘導加熱されて表面の温度が所定の目標温度になるように電力が制御される。
(2-4) Temperature Control Unit The temperature detection member 4 in FIG. 1 is provided for detecting the surface temperature of the central portion of the fixing film 1. In this embodiment, a non-contact type thermistor is used as the temperature detection member 4. The high frequency converter 5 supplies a high frequency current to the exciting coil 3 through the power supply contact portions 3a and 3b. In Japan, the frequency used for electromagnetic induction heating is set in the range of 20.05 kHz to 100 kHz according to the enforcement regulations of the Radio Law. Moreover, since it is preferable that the frequency is low in terms of component costs of the power supply, frequency modulation control is performed in the region of 21 kHz to 40 kHz near the lower limit of the use frequency band. Hereinafter, frequency modulation control will be described. In the electromagnetic induction system that performs induction heat generation using a resonance circuit, the output power varies depending on the drive frequency as shown in the graph of FIG. This utilizes the property that the power is maximized when the drive frequency matches the resonance frequency, and the power decreases as the drive frequency moves away from the resonance frequency. In other words, the output power is adjusted by changing the drive frequency from 21 kHz to 100 kHz according to the temperature difference between the target temperature and the temperature detection member 4. The control circuit 6 controls the high-frequency converter 5 based on the temperature detected by the temperature detection member 4. Thereby, the fixing film 1 is heated by electromagnetic induction, and the electric power is controlled so that the surface temperature becomes a predetermined target temperature.

(3)発熱原理
(3−1)磁力線の形状と誘導起電力
まず、図5(a)は、同形状のソレノイドコイル3の中心に磁性コア2を挿通して磁路を形成した場合の、コイル形状と磁界の対応図である。本磁力線の向きは、矢印Iの向きに電流が増加している瞬間である。磁性コア2は、ソレノイドコイル3にて生成された磁力線を内部に誘導し、磁路を形成する部材として機能する。定着装置1の磁性コア2は、環状になっているものではなく、長手方向にそれぞれ端部を有するものである。そのため、磁力線は、大多数がソレノイドコイル中央の磁路に集中して通って、磁性コア2の長手方向の端部において拡散する形状の開磁路となる。そのため、コイルの隙間Δdにおける磁力線の漏えいも少なく、両極から出た磁力線は、外周の遥か遠くで繋がる形状の開磁路となる(図の表記上は端部で途切れている)。図5(b)は、ソレノイド中心軸Xにおける磁束密度の分布を示す。磁束密度は、グラフ上の曲線B2に示すように、B1と比較してソレノイドコイル3の端部での磁束密度の減衰が少なくなっており、台形に近い形状となる。
(3) Heat generation principle (3-1) Shape of magnetic field lines and induced electromotive force First, FIG. 5A shows a case where a magnetic path is formed by inserting the magnetic core 2 through the center of the solenoid coil 3 having the same shape. It is a correspondence diagram of a coil shape and a magnetic field. The direction of the lines of magnetic force is the moment when the current increases in the direction of arrow I. The magnetic core 2 functions as a member that guides the magnetic lines of force generated by the solenoid coil 3 and forms a magnetic path. The magnetic core 2 of the fixing device 1 does not have an annular shape but has an end portion in the longitudinal direction. Therefore, the majority of the lines of magnetic force are concentrated in the magnetic path in the center of the solenoid coil and become an open magnetic path in a shape that diffuses at the end in the longitudinal direction of the magnetic core 2. Therefore, there is little leakage of magnetic field lines in the gap Δd of the coil, and the magnetic field lines coming out from both poles form an open magnetic path that is connected far away from the outer periphery (discontinuous at the end in the figure). FIG. 5B shows the distribution of magnetic flux density on the solenoid central axis X. As indicated by a curve B2 on the graph, the magnetic flux density has a shape close to a trapezoid with less attenuation of the magnetic flux density at the end of the solenoid coil 3 than B1.

(3−2)誘導起電力
発熱原理はファラデーの法則に従う。ファラデーの法則とは、「回路の中の磁界を変化させると、その回路の中に電流を流そうとする誘導起電力が生じ、誘導起電力は回路を垂直に貫く磁束の時間変化に比例する」というものである。図6(a)に示すソレノイドコイル3の磁性コア2の端部近傍に、コイルと磁性コアより直径の大きな回路Sを置き、コイル3には高周波交流を流す場合を考える。高周波交流を流した場合、ソレノイドコイル周辺には交番磁界(時間とともに大きさと方向が変化を繰り返す磁界)が形成される。その時、回路Sに発生する誘導起電力は、以下の式(1)に従い、ファラデーの法則より回路Sの中を垂直に貫く磁束の時間変化に比例する。
(3-2) Induced electromotive force The heat generation principle follows Faraday's law. Faraday's law is: “When a magnetic field in a circuit is changed, an induced electromotive force is generated to cause a current to flow in the circuit, and the induced electromotive force is proportional to the time change of the magnetic flux penetrating the circuit vertically. ". Consider a case where a coil S and a circuit S having a diameter larger than that of the magnetic core are placed near the end of the magnetic core 2 of the solenoid coil 3 shown in FIG. When a high-frequency alternating current is applied, an alternating magnetic field (a magnetic field that repeatedly changes in magnitude and direction with time) is formed around the solenoid coil. At that time, the induced electromotive force generated in the circuit S is proportional to the time change of the magnetic flux penetrating the circuit S vertically according to Faraday's law according to the following equation (1).

V:誘導起電力
N:コイル巻き数
Δφ/Δt:微小時間Δtでの回路を垂直に貫く磁束の変化
V: induced electromotive force N: number of coil turns Δφ / Δt: change in magnetic flux penetrating the circuit vertically in a minute time Δt

すなわち、励磁コイルに直流電流を流して静磁界を形成した状態において、回路Sの中を磁力線の垂直成分がより多く通過していると、高周波の交流電流を流して交番磁界を発生させた時の際の磁力線の垂直成分の時間変化も大きくなる。その結果、発生する誘導起電力も大きくなり、その磁束の変化を打ち消す方向に電流が流れる。すなわち、交番磁界を発生させた結果、電流が流れると、磁束の変化は打消されて静磁界を形成した際とは異なる磁力線形状となる。また、この誘導起電力Vは、交流電流の周波数が高い(すなわちΔtが小さい)ほど大きくなる傾向がある。したがって、50〜60Hzの低周波数の交流電流を励磁コイルに流した場合と、21kHz〜100kHzの高周波数の交流電流を励磁コイルに流した場合では、所定の磁束の量で発生させることのできる起電力は大きく異なる。交流電流の周波数を高周波数にすると、少ない磁束でも高い起電力を発生させることができるのである。したがって、交流電流の周波数を高周波数することは、断面積の小さな磁性コアで大きい熱量を発生させることができるため、小さな定着装置に大きな熱量を発生させたい場合に非常に有効である。これは、交流電流の周波数を大きくすることによって、トランスを小型化できることと似ている。例えば、低周波数帯(50〜60Hz)で用いられるトランスは、Δtが大きい分だけ磁束φを大きくする必要があり、磁性コアの断面積を大きくする必要がある。これに対して高周波数帯(kHz)で用いられるトランスは、Δtが小さい分だけ磁束φを小さくすることが可能であり、磁性コアの断面積を小さく設計することができる。   That is, in the state where a direct current is passed through the exciting coil to form a static magnetic field, when more vertical components of the magnetic field lines pass through the circuit S, a high-frequency alternating current is passed to generate an alternating magnetic field. The time change of the vertical component of the magnetic field lines at the time is also increased. As a result, the induced electromotive force generated also increases, and a current flows in a direction that cancels the change in the magnetic flux. That is, as a result of generating an alternating magnetic field, when a current flows, a change in magnetic flux is canceled out, resulting in a magnetic field line shape different from that when a static magnetic field is formed. The induced electromotive force V tends to increase as the frequency of the alternating current increases (that is, Δt decreases). Therefore, when an alternating current with a low frequency of 50 to 60 Hz is passed through the exciting coil, and when an alternating current with a high frequency of 21 kHz to 100 kHz is passed through the exciting coil, it can be generated with a predetermined amount of magnetic flux. The power is very different. When the frequency of the alternating current is set to a high frequency, a high electromotive force can be generated even with a small amount of magnetic flux. Therefore, increasing the frequency of the alternating current can generate a large amount of heat with a magnetic core having a small cross-sectional area, which is very effective when a large amount of heat is desired to be generated in a small fixing device. This is similar to the fact that the transformer can be miniaturized by increasing the frequency of the alternating current. For example, in a transformer used in a low frequency band (50 to 60 Hz), it is necessary to increase the magnetic flux φ by the amount Δt is large, and it is necessary to increase the cross-sectional area of the magnetic core. On the other hand, the transformer used in the high frequency band (kHz) can reduce the magnetic flux φ as much as Δt is small, and the cross-sectional area of the magnetic core can be designed small.

以上述べたことから、交流電流の周波数を21kHz〜100kHzの高周波数帯で用いることで、磁性コアの断面積を小さくして画像形成装置の小型化を実現することができる。   As described above, by using the alternating current frequency in a high frequency band of 21 kHz to 100 kHz, the cross-sectional area of the magnetic core can be reduced, and the image forming apparatus can be downsized.

交番磁界によって高効率で回路Sに誘導起電力を発生させるためには、回路Sの中を磁力線の垂直成分がより多く通過している状態を設計する必要がある。しかし、交番磁界においては、コイルに誘導起電力が発生した際の反磁界の影響なども考慮する必要があり、現象が複雑となってしまう。本発明の定着装置については後述するが、本発明の定着装置を設計するためには、誘導起電力の発生していない静磁界の状態の磁力線の形によって議論を進めることによって、より簡単な物理モデルで設計を進めることができる。すなわち静磁界における磁力線形状を最適化することによって、交番磁界において高効率に誘導起電力を発生させる定着装置が設計できる。   In order to generate an induced electromotive force in the circuit S with high efficiency by an alternating magnetic field, it is necessary to design a state in which more vertical components of magnetic field lines pass through the circuit S. However, in an alternating magnetic field, it is necessary to consider the influence of a demagnetizing field when an induced electromotive force is generated in the coil, and the phenomenon becomes complicated. Although the fixing device of the present invention will be described later, in order to design the fixing device of the present invention, a simpler physical can be achieved by proceeding with the discussion based on the shape of the magnetic field lines in the static magnetic field state where no induced electromotive force is generated. The design can be advanced with the model. That is, it is possible to design a fixing device that generates an induced electromotive force with high efficiency in an alternating magnetic field by optimizing the shape of the magnetic field lines in the static magnetic field.

図6(b)は、ソレノイド中心軸Xにおける磁束密度の分布を示す。コイルに直流電流を流して静磁界(時間的に変動しない磁界)を形成した場合を考えると、回路Sを位置X1に置いたときの磁束に対して、位置X2に置いたときに、回路Sを垂直に貫く磁束はB2に示すように増加する。そして位置X2において、磁性コア2に束縛された磁力線がほぼ全て回路Sの中に納まり、位置X2よりもX軸正方向の安定領域Mにおいては、回路を垂直に貫く磁束は飽和し、常に最大となる。同様のことは反対側端部にも言え、図7(b)の磁束密度の分布に示すように位置X2から、反対側端部のX3までの安定領域Mは、回路Sの中を垂直に貫く磁束密度は飽和し、安定している。図7(a)に示すように、この安定領域Mは、磁性コア2のある領域内に存在する。   FIG. 6B shows the distribution of magnetic flux density on the solenoid central axis X. Considering the case where a static magnetic field (a magnetic field that does not vary with time) is formed by passing a direct current through the coil, the circuit S when the circuit S is placed at the position X2 with respect to the magnetic flux when the circuit S is placed at the position X1. The magnetic flux penetrating vertically increases as shown by B2. At the position X2, almost all of the magnetic field lines bound to the magnetic core 2 are accommodated in the circuit S, and in the stable region M in the positive direction of the X axis from the position X2, the magnetic flux penetrating the circuit vertically is saturated and always at the maximum. It becomes. The same can be said for the opposite end, and the stable region M from the position X2 to X3 at the opposite end is perpendicular to the circuit S as shown in the magnetic flux density distribution of FIG. The penetrating magnetic flux density is saturated and stable. As shown in FIG. 7A, this stable region M exists in a region where the magnetic core 2 is present.

図8(a)に示すように、本発明における磁力線構成としては、静磁界を形成した場合において円筒形回転体1aを、X2からX3の領域で覆せる。そして磁性コア2の一端(磁極NP)から他端(磁極SP)まで、円筒形回転体の外部を磁束が通る磁力線の形状を設計する。そして、安定領域Mを用いて記録材の画像を加熱する。したがって、定着装置1においては、少なくとも磁路を形成するための磁性コア2の長手方向の長さは、記録材Pの最大の画像加熱領域ZLよりも長い構成とする必要がある。さらに好ましい構成としては、磁性コア2と励磁コイル3の両方の長手方向の長さを最大の画像加熱領域ZLよりも長い構成とすると良い。そうすることによって、記録材P上のトナー画像を端部まで均一に加熱することが可能となるからである。また、円筒形回転体1aの長手方向の長さは、最大の画像加熱領域ZLより長く構成することが必要である。本定着装置において、図8(a)に示すソレノイド磁場を形成した際に、2つの磁極NPとSPが最大の画像加熱領域ZLよりも外側に出ていることが重要である。そうすることによって、ZLの範囲に均一な熱を発生させることができる。   As shown in FIG. 8A, in the configuration of the lines of magnetic force in the present invention, the cylindrical rotating body 1a can be covered with a region from X2 to X3 when a static magnetic field is formed. Then, the shape of the lines of magnetic force through which the magnetic flux passes through the outside of the cylindrical rotating body is designed from one end (magnetic pole NP) to the other end (magnetic pole SP) of the magnetic core 2. Then, the image of the recording material is heated using the stable region M. Therefore, in the fixing device 1, at least the length of the magnetic core 2 for forming the magnetic path in the longitudinal direction needs to be longer than the maximum image heating area ZL of the recording material P. As a more preferable configuration, the lengths of both the magnetic core 2 and the exciting coil 3 in the longitudinal direction are preferably longer than the maximum image heating region ZL. This is because the toner image on the recording material P can be uniformly heated to the end by doing so. Further, the length of the cylindrical rotating body 1a in the longitudinal direction needs to be longer than the maximum image heating area ZL. In the present fixing device, when the solenoid magnetic field shown in FIG. 8A is formed, it is important that the two magnetic poles NP and SP are outside the maximum image heating region ZL. By doing so, uniform heat can be generated in the ZL range.

なお、最大の画像加熱領域の代わりに記録材の最大搬送領域を用いてもよい。   Note that the maximum conveyance area of the recording material may be used instead of the maximum image heating area.

本定着装置では、磁性コア2の長手方向の両端部がそれぞれ、定着フィルム1の母線方向の端面から外側に突出している。これによって、定着フィルム1の母線方向全域の発熱量を安定させることができる。   In this fixing device, both end portions in the longitudinal direction of the magnetic core 2 protrude outward from the end surface in the generatrix direction of the fixing film 1. As a result, the amount of heat generated in the entire area of the fixing film 1 in the generatrix direction can be stabilized.

従来の電磁誘導加熱方式の定着装置は、円筒形回転体の材料内部に磁力線を注入するという技術思想で設計されている。これに対して、本定着装置の電磁誘導加熱方式は回路Sを垂直に貫く磁束が最大となる状態で、円筒形回転体の全域を発熱させる、つまり、円筒形回転体の外部を磁束が通るようにするという技術思想で設計されていることが特徴である。よって、円筒形回転体の全域を発熱させるという設計が従来の電磁誘導加熱方式の定着装置とは異なり、記録材が通過しても、温度低下の非常に小さい定着装置構成となっている。   A conventional electromagnetic induction heating type fixing device is designed based on the technical idea of injecting magnetic lines of force into the material of a cylindrical rotating body. On the other hand, in the electromagnetic induction heating method of the fixing device, the entire area of the cylindrical rotating body is heated in a state where the magnetic flux penetrating the circuit S is maximized, that is, the magnetic flux passes through the outside of the cylindrical rotating body. It is characterized by being designed with the technical idea of doing so. Therefore, unlike the conventional electromagnetic induction heating type fixing device, the design that heats the entire area of the cylindrical rotating body has a fixing device configuration that has a very small temperature drop even when the recording material passes.

以下に、本発明の目的に沿わない磁力線形状の例を3つ示す。図9(a)は、磁力線が円筒形回転体の内側(円筒形回転体と磁性コアの間の領域)を通っている例を示す。この場合、円筒形回転体の内側を通る磁束は、図中で左方向に向かう磁束と右方向に向かう磁束とが混在するため、両者は打ち消し合ってファラデーの法則上、φの積分値は減少してしまい、発熱効率が減少するため好ましくない。このような磁力線形状は、磁性コアの断面積が小さい場合、磁性コアの比透磁率が小さい場合、磁性コアが長手方向に分割して大きなギャップを形成している場合、円筒形回転体の直径が大きい場合に生じる。   Below, three examples of magnetic field line shapes that do not meet the object of the present invention are shown. FIG. 9A shows an example in which the lines of magnetic force pass through the inside of the cylindrical rotating body (region between the cylindrical rotating body and the magnetic core). In this case, the magnetic flux that passes through the inside of the cylindrical rotating body is a mixture of the magnetic flux that goes to the left and the magnetic flux that goes to the right in the figure, so they cancel each other out, and the integrated value of φ decreases due to Faraday's law. This is not preferable because the heat generation efficiency is reduced. The shape of the line of magnetic force is such that when the cross-sectional area of the magnetic core is small, when the relative permeability of the magnetic core is small, when the magnetic core is divided in the longitudinal direction to form a large gap, the diameter of the cylindrical rotating body This occurs when is large.

図9(b)は、磁力線が円筒形回転体の材料内部を通っている例を示す。このような状態は、円筒形回転体の材質がニッケルや鉄などの比透磁率の高い材質である場合に生じやすい。   FIG. 9B shows an example in which the lines of magnetic force pass through the inside of the material of the cylindrical rotating body. Such a state is likely to occur when the material of the cylindrical rotating body is a material having a high relative permeability such as nickel or iron.

以上述べたことから、本発明の目的に沿わない磁力線形状は、下記の(I)〜(V)の場合に形成され、これは円筒形回転体の材料内部に発生する渦電流損によるジュール熱で発熱する従来の定着装置である。
(I)円筒形回転体の材質の比透磁率が大きい
(II)円筒形回転体の断面積が大きい
(III)磁性コアの断面積が小さい
(IV)磁性コアの比透磁率が小さい
(V)磁性コアが長手方向に分割して大きなギャップを形成している
From the above description, the magnetic field line shape that does not meet the object of the present invention is formed in the following cases (I) to (V), which is Joule heat due to eddy current loss generated inside the material of the cylindrical rotating body. This is a conventional fixing device that generates heat.
(I) The relative permeability of the material of the cylindrical rotating body is large (II) The sectional area of the cylindrical rotating body is large (III) The sectional area of the magnetic core is small (IV) The relative permeability of the magnetic core is small (V ) Magnetic core is divided in the longitudinal direction to form a large gap

図9(c)は、磁性コアが長手方向に複数に分割されていて磁性コアの両端部NP、SP部分以外の箇所MPにおいても磁極ができている場合である。本発明の目的を達成するためには、NPとSPの2つのみを磁極とするよう磁路を形成するのが好ましく、磁性コアを長手方向で複数に分割して磁極MPを作ることは好ましくない。3−3にて後述する理由により、磁性コア全体の磁気抵抗を上昇させてしまい、磁路を形成しにくくなること、磁極MP部分の付近において発熱量が減少して、均一な画像加熱しにくい場合がある。   FIG. 9C shows a case where the magnetic core is divided into a plurality of portions in the longitudinal direction, and magnetic poles are also formed at locations MP other than the end portions NP and SP of the magnetic core. In order to achieve the object of the present invention, it is preferable to form a magnetic path so that only two of NP and SP are used as magnetic poles, and it is preferable to make the magnetic pole MP by dividing the magnetic core into a plurality of parts in the longitudinal direction. Absent. For reasons described later in 3-3, the magnetic resistance of the entire magnetic core is increased, making it difficult to form a magnetic path, and the amount of heat generation in the vicinity of the magnetic pole MP portion is reduced, making it difficult to heat a uniform image. There is a case.

分割する場合は、磁性コアが十分磁路として働くよう、磁気抵抗を小さく、パーミアンスを大きく保てる範囲(3−6に後述)に限られる。   In the case of division, the magnetic core is limited to a range (described later in 3-6) in which the magnetic resistance is small and the permeance can be kept large so that the magnetic core can sufficiently function as a magnetic path.

(3−3)磁気回路とパーミアンス
次に、(3−2)に説明した発熱原理を達成するための、具体的な設計指針について説明する。そのためには、定着装置の各構成部品の円筒形回転体の母線方向への磁気の通りやすさを、形状係数によって表現する必要がある。その形状係数は、「静磁界における磁気回路モデル」の「パーミアンス」を用いる。まず、一般的な磁気回路の考え方について説明する。磁束が主として通る磁路の閉回路を、電気回路に対して磁気回路という。磁気回路において磁束を計算する際、電気回路の電流の計算に準じて行うことができるものである。磁気回路の基礎計算式は、電気回路に関するオームの法則と同一であり、全磁束をφ、起磁力をV、磁気抵抗をRとすると、この3つの要素は
全磁束φ=起磁力V/磁気抵抗R ・・・(2)
の関係にある(したがって、電気回路における電流は磁気回路における全磁束φと対応し、電気回路における起電力は磁気回路における起磁力Vと対応し、電気回路における電気抵抗は磁気回路における磁気抵抗と対応する)。しかし、ここでは原理をより理解しやすく説明するために磁気抵抗Rの逆数であるパーミアンスPを用いて説明する。したがって上記(2)は
全磁束φ=起磁力V×パーミアンスP ・・・(3)
で置き換えられる。このパーミアンスPは、磁路の長さをB、磁路の断面積をS、磁路の透磁率をμとした時、
パーミアンスP=透磁率μ×磁路断面積S/磁路長B ・・・(4)
で表される。パーミアンスPは、磁路長Bが短く、磁路断面積Sおよび透磁率μが大きいほど大きくなることを示し、パーミアンスPが大きい部分に磁束φがより多く形成される。
(3-3) Magnetic Circuit and Permeance Next, specific design guidelines for achieving the heat generation principle described in (3-2) will be described. For that purpose, it is necessary to express the ease of passing the magnetism in the direction of the generatrix of the cylindrical rotating body of each component of the fixing device by a shape factor. As the shape factor, “permeance” of “magnetic circuit model in static magnetic field” is used. First, the concept of a general magnetic circuit will be described. A closed circuit of a magnetic path through which a magnetic flux mainly passes is called a magnetic circuit with respect to an electric circuit. When calculating the magnetic flux in the magnetic circuit, it can be performed in accordance with the calculation of the electric circuit current. The basic calculation formula of the magnetic circuit is the same as Ohm's law regarding the electric circuit. When the total magnetic flux is φ, the magnetomotive force is V, and the magnetic resistance is R, these three elements are the total magnetic flux φ = the magnetomotive force V / magnetism. Resistance R (2)
(Thus, the current in the electric circuit corresponds to the total magnetic flux φ in the magnetic circuit, the electromotive force in the electric circuit corresponds to the magnetomotive force V in the magnetic circuit, and the electric resistance in the electric circuit is the same as the magnetic resistance in the magnetic circuit. Corresponding). However, here, in order to explain the principle more easily, a permeance P that is the reciprocal of the magnetic resistance R will be used. Therefore, the above (2) is the total magnetic flux φ = magnetomotive force V × permeance P (3)
Is replaced by This permeance P has a magnetic path length B, a magnetic path cross-sectional area S, and a magnetic path permeability μ,
Permeance P = permeability μ × magnetic path cross-sectional area S / magnetic path length B (4)
It is represented by The permeance P indicates that the shorter the magnetic path length B and the larger the magnetic path cross-sectional area S and the magnetic permeability μ, the larger the magnetic flux φ is formed in the portion where the permeance P is large.

図8(a)に示すように、静磁界において磁性コアの長手方向の一端から出る磁力線の大部分が円筒形回転体の外部を通って磁性コアの他端まで戻るように設計する。その設計の際は、定着装置を磁気回路に見立て、「磁性コア2のパーミアンスは十分大きく、かつ円筒形回転体と円筒形回転体の内側のパーミアンスが十分小さい状態」にすれば良い。   As shown in FIG. 8A, the magnetic field is designed so that most of the lines of magnetic force emerging from one end in the longitudinal direction of the magnetic core return to the other end of the magnetic core through the outside of the cylindrical rotating body in a static magnetic field. At the time of designing, the fixing device may be regarded as a magnetic circuit so that “the permeance of the magnetic core 2 is sufficiently large and the permeance inside the cylindrical rotating body and the inside of the cylindrical rotating body is sufficiently small”.

図10において、円筒形回転体(導電層)を円筒体と記す。図10(a)は、円筒体1a内部に、半径:a1[m]、長さ:B[m]、比透磁率:μ1の磁性コア2に、巻き数:N[回]の励磁コイル3を巻いた有限長ソレノイドを配置した構造体である。ここで、円筒体は、長さ:B[m]、円筒内側半径:a2[m]、円筒外側半径:a3[m]、比透磁率:μ2の導体である。円筒体内側および外側の真空の透磁率:μ0[H/m]とする。ソレノイドコイルに電流:I[A]を流したときに、磁性コアの任意の位置の単位長さ当たりに発生する磁束8をφc(x)とした。   In FIG. 10, a cylindrical rotating body (conductive layer) is referred to as a cylindrical body. FIG. 10A shows an inside of a cylindrical body 1a, a magnetic core 2 having a radius: a1 [m], a length: B [m], a relative magnetic permeability: μ1, and an exciting coil 3 having N turns. Is a structure in which a finite-length solenoid wound with a coil is disposed. Here, the cylindrical body is a conductor having a length: B [m], a cylinder inner radius: a2 [m], a cylinder outer radius: a3 [m], and a relative magnetic permeability: μ2. The magnetic permeability of the vacuum inside and outside the cylinder is set to μ0 [H / m]. The magnetic flux 8 generated per unit length at an arbitrary position of the magnetic core when the current: I [A] was passed through the solenoid coil was defined as φc (x).

図10(b)は、磁性コア2の長手方向に垂直な断面を拡大した図である。図中の矢印は、ソレノイドコイルに電流:Iを流したときに、磁性コアの内部、円筒体内外の空気、および、円筒内を通る磁性コアの長手方向に平行な磁束を表している。磁性コア中を通る磁束をφc(=φc(x))、円筒体の内側の空気中を通る磁束をφa_in、円筒体内を通る磁束をφcy、円筒体外側の空気中を通る磁束をφa_outとしている。   FIG. 10B is an enlarged view of a cross section perpendicular to the longitudinal direction of the magnetic core 2. The arrows in the figure represent the inside of the magnetic core, the air inside and outside the cylindrical body, and the magnetic flux passing through the inside of the cylinder and parallel to the longitudinal direction of the magnetic core when current I is passed through the solenoid coil. The magnetic flux passing through the magnetic core is φc (= φc (x)), the magnetic flux passing through the air inside the cylindrical body is φa_in, the magnetic flux passing through the cylindrical body is φcy, and the magnetic flux passing through the air outside the cylindrical body is φa_out. .

図11(a)に、図10(b)に示した単位長さ当たりのコア・コイル・円筒体を含む空間の磁気等価回路を示す。磁性コアを通る磁束φcにより生じる起磁力をVm、磁性コアのパーミアンスをPc、円筒体の内側の空気中のパーミアンスをPa_in、円筒体内のパーミアンスをPcy、円筒体外側の空気のパーミアンスをPa_outとしている。   FIG. 11A shows a magnetic equivalent circuit of a space including the core, coil, and cylinder per unit length shown in FIG. The magnetomotive force generated by the magnetic flux φc passing through the magnetic core is Vm, the permeance of the magnetic core is Pc, the permeance in the air inside the cylinder is Pa_in, the permeance in the cylinder is Pcy, and the permeance of the air outside the cylinder is Pa_out. .

円筒体内部または円筒体のパーミアンスPa_in、Pcyに比べて磁性コアのパーミアンスPcが十分大きい時、以下の関係が成り立つ。
φc=φa_in+φcy+φa_out ・・・(5)
すなわち、磁性コアの内部を通過した磁束は、φa_in、φcy、φa_outの何れかを必ず通過して磁性コアに戻ってくることを意味する。
φc=Pc・Vm ・・・(6)
φa_in=Pa_in・Vm ・・・(7)
φcy=Pcy・Vm ・・・(8)
φa_out=Pa_out・Vm ・・・(9)
よって、(5)に(6)〜(9)を代入すると下記ようになる。
Pc・Vm=Pa_in・Vm+Pcy・Vm+Pa_out・Vm
=(Pa_in+Pcy+Pa_out)・Vm
∴Pc−Pa_in−Pcy−Pa_out=0 ・・・(10)
When the permeance Pc of the magnetic core is sufficiently larger than the permeances Pa_in and Pcy of the inside of the cylinder or the cylinder, the following relationship is established.
φc = φa_in + φcy + φa_out (5)
That is, the magnetic flux that has passed through the inside of the magnetic core always passes through any one of φa_in, φcy, and φa_out and returns to the magnetic core.
φc = Pc · Vm (6)
φa_in = Pa_in · Vm (7)
φcy = Pcy · Vm (8)
φa_out = Pa_out · Vm (9)
Therefore, substituting (6) to (9) into (5) results in the following.
Pc · Vm = Pa_in · Vm + Pcy · Vm + Pa_out · Vm
= (Pa_in + Pcy + Pa_out) · Vm
∴Pc-Pa_in-Pcy-Pa_out = 0 (10)

図10(b)より、磁気コイルの断面積:Sc、円筒体内側空気の断面積:Sa_in、円筒体の断面積:Scyとすると、各領域の単位長さ当たりのパーミアンスは以下のように、「透磁率×断面積」で表すことができ、単位は[H・m]である。
Pc=μ1・Sc=μ1・π(a1) ・・・(11)
Pa_in=μ0・Sa_in=μ0・π・((a2)−(a1)) ・・・(12)
Pcy=μ2・Scy=μ2・π・((a3)−(a2)) ・・・(13)
From FIG. 10B, assuming that the cross-sectional area of the magnetic coil is Sc, the cross-sectional area of the air inside the cylinder body is Sa_in, and the cross-sectional area of the cylinder body is Scy, the permeance per unit length of each region is as follows: It can be expressed by “permeability × cross-sectional area”, and the unit is [H · m].
Pc = μ1 · Sc = μ1 · π (a1) 2 (11)
Pa_in = μ0 · Sa_in = μ0 · π · ((a2) 2 − (a1) 2 ) (12)
Pcy = μ2 · Scy = μ2 · π · ((a3) 2 − (a2) 2 ) (13)

さらに、Pc−Pa_in−Pcy−Pa_out=0であるから、円筒体外側空気中のパーミアンスは次のように表すことができる。
Pa_out=Pc−Pa_in−Pcy
=μ1・Sc−μ0・Sa_in−μ2・Scy
=π・μ1・(a1)
−π・μ0・((a2)−(a1)
−π・μ2・((a3)−(a2)) ・・・(14)
Further, since Pc−Pa_in−Pcy−Pa_out = 0, the permeance in the air outside the cylinder can be expressed as follows.
Pa_out = Pc-Pa_in-Pcy
= Μ1 ・ Sc−μ0 ・ Sa_in−μ2 ・ Scy
= Π · μ1 · (a1) 2
-Π · μ0 · ((a2) 2- (a1) 2 )
-Π · μ2 · ((a3) 2- (a2) 2 ) (14)

各領域を通る磁束は、式(5)〜式(10)に示すように、各領域のパーミアンスに比例する。式(5)〜式(10)を用いれば、後述する表1のように各領域を通る磁束の比率を算出することができる。なお、円筒体の中空部に、空気以外の材質が存在していた場合も、その断面積と透磁率から、円筒体内の空気と同じ方法でパーミアンスを求めることができる。この場合のパーミアンスの計算の仕方は後述する。   The magnetic flux passing through each region is proportional to the permeance of each region, as shown in equations (5) to (10). If Formula (5)-Formula (10) are used, the ratio of the magnetic flux which passes each area | region like Table 1 mentioned later is computable. Even when a material other than air exists in the hollow portion of the cylindrical body, the permeance can be obtained from the cross-sectional area and the magnetic permeability by the same method as the air in the cylindrical body. The method of calculating the permeance in this case will be described later.

本発明においては、「円筒形回転体長軸方向への磁気の通りやすさを表現する形状係数」として、上記した「単位長さ当たりのパーミアンス」を利用する。表1は定着装置1の構成において、式(5)〜式(10)を用いて磁性コア、フィルムガイド(ニップ部形成部材)、円筒体内空気、円筒体に対して、断面積と透磁率から単位長さ当たりのパーミアンスを計算する。そして最後に、式(14)を用いて円筒体外空気のパーミアンスを計算したものである。本計算は、「円筒体に内包し、磁路になり得る部材」は全て考慮する。そして磁性コアのパーミアンスの値を100%として、各部分のパーミアンスの割合が何%になるかを示している。これによれば、どの部分において最も磁路が形成されやすいか、磁束がどの部分を通過するかについて磁気回路を用いて数値化することができる。   In the present invention, the above-mentioned “permeance per unit length” is used as the “shape factor expressing the ease of passing the magnetism in the longitudinal direction of the cylindrical rotating body”. Table 1 shows the structure of the fixing device 1 in terms of the cross-sectional area and the magnetic permeability of the magnetic core, the film guide (nip portion forming member), the air in the cylinder, and the cylinder using the equations (5) to (10). Calculate permeance per unit length. Finally, the permeance of the air outside the cylindrical body is calculated using Equation (14). In this calculation, all “members that can be included in a cylindrical body and become magnetic paths” are considered. Then, the permeance value of the magnetic core is assumed to be 100%, and the percentage of the permeance of each part is shown. According to this, it is possible to numerically determine in which part the magnetic path is most easily formed and in which part the magnetic flux passes using the magnetic circuit.

パーミアンスの代わりに磁気抵抗R(パーミアンスPの逆数)を用いてもよい。なお、
磁気抵抗を用いて議論する場合、磁気抵抗は単純にパーミアンスの逆数であるので、単位長さ当たりの磁気抵抗Rは「1/(透磁率×断面積)」で表すことができ、単位は「1/(H・m)」である。
Instead of permeance, a magnetic resistance R (reciprocal of permeance P) may be used. In addition,
When discussing using magnetic resistance, since the magnetic resistance is simply the reciprocal of permeance, the magnetic resistance R per unit length can be expressed by “1 / (permeability × cross-sectional area)”. 1 / (H · m) ”.

次に、「磁束の比率」について、磁気等価回路を図11(b)を用いて説明する。   Next, the “magnetic flux ratio” will be described with reference to FIG.

本発明において、静磁界における磁気回路モデル上で、磁性コア内部を通って磁性コアの一端から出た磁束100%が通る経路は次のような内訳である。磁性コアを通過して磁性コアの一端を出た磁束100%のうち0.0%がフィルムガイドを、0.1%が円筒体内の空気を、0.0%が円筒体を、99.9%が円筒体外の空気を通る。以後この状態を、「円筒体外部磁束の比率:99.9%」と表現する。なお、理由は後述するが本発明の目的を達成するためには「静磁界における磁気回路モデル上、円筒体外部を通る磁束の比率」の値が100%に近いほど良い。   In the present invention, on the magnetic circuit model in the static magnetic field, the path through which 100% of the magnetic flux emitted from one end of the magnetic core passes through the inside of the magnetic core has the following breakdown. Of the 100% magnetic flux that passes through the magnetic core and exits one end of the magnetic core, 0.0% is the film guide, 0.1% is the air in the cylindrical body, 0.0% is the cylindrical body, 99.9 % Passes through the air outside the cylinder. Hereinafter, this state is expressed as “ratio of cylindrical external magnetic flux: 99.9%”. Although the reason will be described later, in order to achieve the object of the present invention, the value of “ratio of magnetic flux passing through the outside of the cylindrical body on the magnetic circuit model in a static magnetic field” is preferably closer to 100%.

「円筒体外部を通る磁束の比率」は、励磁コイルに直流電流を流し静磁界を形成した際に磁性コアの内部をフィルムの母線方向に通過して磁性コアの長手方向の一端から出た磁束のうち円筒形回転体の外側を通って磁性コアの他端に戻る磁束の割合である。   “The ratio of the magnetic flux that passes through the outside of the cylindrical body” refers to the magnetic flux that has passed through the inside of the magnetic core in the direction of the generatrix of the magnetic core and passed from one end in the longitudinal direction of the magnetic core. Of the magnetic flux passing through the outside of the cylindrical rotating body and returning to the other end of the magnetic core.

式(5)〜式(10)に記載したパラメータで表すと、「円筒体外部を通る磁束の比率」は、Pcに対するPa_outの比率(=Pa_out/Pc)である。   When expressed by the parameters described in Expression (5) to Expression (10), the “ratio of magnetic flux passing through the outside of the cylindrical body” is the ratio of Pa_out to Pc (= Pa_out / Pc).

そして、「円筒体外部磁束の比率」の高い構成を作るためには、具体的には下記のような設計手段が望ましい。
(手段1)磁性コアのパーミアンスを大きくする(磁性コア断面積大、材質の比透磁率大)。
(手段2)円筒体内のパーミアンスを小さくする(空気部分の断面積小)。
(手段3)円筒体内に鉄などのパーミアンスの大きい部材を配置しない。
(手段4)円筒体のパーミアンスを小さくする(円筒体の断面積小、円筒体に用いる材質の比透磁率小)。
In order to make a configuration with a high “ratio of the external magnetic flux of the cylindrical body”, specifically, the following design means is desirable.
(Means 1) Increase the permeance of the magnetic core (large magnetic core cross-sectional area, large relative permeability of material).
(Means 2) The permeance in the cylindrical body is reduced (the cross-sectional area of the air portion is small).
(Means 3) A member having a large permeance such as iron is not arranged in the cylindrical body.
(Means 4) Reduce the permeance of the cylindrical body (small cross-sectional area of the cylindrical body, small relative permeability of the material used for the cylindrical body).

手段4より、円筒体は比透磁率μの低い材質が好ましい。円筒体として比透磁率μの高い材質を用いる際は、円筒体の断面積をより小さくする必要がある。これは、円筒体の断面積が大きいほど、円筒体を貫く磁束が多くなり発熱効率が高くなる従来の定着装置とは反対である。また、円筒体内にはパーミアンスの大きい部材を配置しないことが望ましいものの、やむを得ず鉄などを配置しなければならない場合は、断面積を小さくするなどによって、「円筒体外部を通る磁束の比率」をコントロールする必要がある。   From the means 4, the cylindrical body is preferably made of a material having a low relative permeability μ. When a material having a high relative permeability μ is used as the cylindrical body, it is necessary to make the cross-sectional area of the cylindrical body smaller. This is contrary to the conventional fixing device in which the larger the cross-sectional area of the cylindrical body, the more the magnetic flux penetrating the cylindrical body and the higher the heat generation efficiency. Although it is desirable not to place a member with high permeance in the cylinder, if it is unavoidable to place iron or the like, the ratio of the magnetic flux passing outside the cylinder is controlled by reducing the cross-sectional area. There is a need to.

なお、磁性コアを長手方向で複数に分割し、分割した各磁性コア同士の間に空隙(ギャップ)を設ける場合もある。その場合、この空隙が空気または比透磁率が1.0とみなせるものなどの磁性コアの比透磁率よりも小さいもので満たされている場合、磁性コア全体の磁気抵抗は大きくなり磁路形成能力を減少させることになる。よって、本発明の定着装置を達成するためには、磁性コアのギャップを厳しく管理する必要がある。磁性コアのパーミアンスの計算方法は複雑になる。以下に、磁性コアを複数分割し、空隙またはシート状非磁性体を挟んで等間隔に並べた場合の磁性コア全体のパーミアンスの計算方法について説明する。この場合長手全体の磁気抵抗を導出し、それを全体長さで割って単位長さ当たりの磁気抵抗を求め、その逆数を取って単位長さ当たりのパーミアンスを求める必要がある。   In some cases, the magnetic core is divided into a plurality of portions in the longitudinal direction, and a gap (gap) is provided between the divided magnetic cores. In this case, if the air gap is filled with air or a material having a relative permeability smaller than that of the magnetic core, such as one that can be regarded as having a relative permeability of 1.0, the magnetic resistance of the entire magnetic core is increased and the magnetic path forming ability is increased. Will be reduced. Therefore, in order to achieve the fixing device of the present invention, it is necessary to strictly manage the gap of the magnetic core. The calculation method of the magnetic core permeance is complicated. Hereinafter, a method of calculating the permeance of the entire magnetic core when the magnetic core is divided into a plurality of pieces and arranged at equal intervals with a gap or a sheet-like nonmagnetic material in between will be described. In this case, it is necessary to derive the magnetic resistance of the entire length, divide it by the total length to obtain the magnetic resistance per unit length, and take the inverse to obtain the permeance per unit length.

まず、磁性コアの長手構成図を図12に示す。磁性コアc1〜c10は、断面積:Sc、透磁率:μc、分割された磁性コア1個当たりの長手寸法:Lcとなっており、ギャップg1〜g9は、断面積:Sg、透磁率:μg、1ギャップ当たりの長手寸法:Lgとなっている。その時長手全体の磁気抵抗Rm_allは、以下の式で与えられる。
Rm_all=(Rm_c1+Rm_c2+・・・+Rm_c10)+(Rm_g1+Rm_g2+・・・+Rm_g9) ・・・(15)
本構成の場合は、磁性コアの形状と材質、ギャップ幅は一様であるので、Rm_cの足し合わせた合計をΣRm_c、Rm_gの足し合わせた合計をΣRm_gとすると、次のようになる。
Rm_all=(ΣRm_c)+(ΣRm_g) ・・・(16)
磁性コアの長手:Lc、透磁率:μc、断面積:Sc、ギャップの長手:Lg、透磁率:
μg、断面積:Sgとすると、
Rm_c=Lc/(μc・Sc) ・・・(17)
Rm_g=Lg/(μg・Sg) ・・・(18)
(16)式に代入して、長手全体の磁気抵抗Rm_allは
Rm_all=(ΣRm_c)+(ΣRm_g)
=(Lg/(μc・Sc))×10+(Lg/(μg・Sg))×9・・(19)
となる。単位長さ当たりの磁気抵抗Rmは、Lcの足し合わせた合計をΣLc、Lgの足し合わせた合計をΣLgとすると、
Rm=Rm_all/(ΣLc+ΣLg)
=Rm_all/(L×10+Lg×9) ・・・(20)
となり、単位長さあたりのパーミアンスPmは、以下のように求められる。
Pm=1/Rm=(ΣLc+ΣLg)/Rm_all=(ΣLc+ΣLg)/[{ΣLc/(μc+Sc)}+{ΣLg/(μg+Sg)}]・・(21)
ΣLc:分割された磁性コアの長さの合計
μc:磁性コアの透磁率
Sc:磁性コアの断面積
ΣLg:ギャップの長さの合計
μg:ギャップの透磁率
Sg:ギャップの断面積
First, FIG. 12 shows a longitudinal configuration diagram of the magnetic core. The magnetic cores c1 to c10 have a cross-sectional area: Sc, a magnetic permeability: μc, and a longitudinal dimension per divided magnetic core: Lc. The gaps g1 to g9 have a cross-sectional area: Sg, and a magnetic permeability: μg. The longitudinal dimension per gap is Lg. At that time, the magnetic resistance Rm_all of the entire longitudinal length is given by the following equation.
Rm_all = (Rm_c1 + Rm_c2 + ... + Rm_c10) + (Rm_g1 + Rm_g2 + ... + Rm_g9) (15)
In the case of this configuration, since the shape, material, and gap width of the magnetic core are uniform, the sum total of Rm_c is ΣRm_c, and the sum of Rm_g is ΣRm_g.
Rm_all = (ΣRm_c) + (ΣRm_g) (16)
Magnetic core length: Lc, permeability: μc, cross-sectional area: Sc, gap length: Lg, permeability:
Assuming μg and cross-sectional area: Sg,
Rm_c = Lc / (μc · Sc) (17)
Rm_g = Lg / (μg · Sg) (18)
Substituting into the equation (16), the magnetic resistance Rm_all of the entire longitudinal length is Rm_all = (ΣRm_c) + (ΣRm_g)
= (Lg / (μc · Sc)) × 10 + (Lg / (μg · Sg)) × 9 (19)
It becomes. The magnetic resistance Rm per unit length is ΣLc as the sum of Lc and ΣLg as the sum of Lg.
Rm = Rm_all / (ΣLc + ΣLg)
= Rm_all / (L × 10 + Lg × 9) (20)
Thus, the permeance Pm per unit length is obtained as follows.
Pm = 1 / Rm = (ΣLc + ΣLg) / Rm_all = (ΣLc + ΣLg) / [{ΣLc / (μc + Sc)} + {ΣLg / (μg + Sg)}] (21)
ΣLc: Total length of divided magnetic cores μc: Magnetic core permeability Sc: Cross-sectional area of magnetic core ΣLg: Total length of gap μg: Permeability of gap Sg: Cross-sectional area of gap

式(21)より、ギャップLgを大きくすることは、磁性コアの磁気抵抗の増加(パーミアンスの低下)につながる。本定着装置を構成するうえで、発熱原理上、磁性コアの磁気抵抗が小さく(パーミアンスが大きく)なるように設計することが望ましいため、ギャップを設けることはあまり望ましくない。しかし、磁性コアを割れにくくするために磁性コアを複数に分割してギャップを設ける場合がある。この場合ギャップLgは極力小さく(望ましくは50μm以下程度)構成し、後述するパーミアンスまたは磁気抵抗の設計条件から外れないように設計することで、本発明の目的を達成することができる。   From equation (21), increasing the gap Lg leads to an increase in magnetic resistance (decrease in permeance) of the magnetic core. In constructing the fixing device, it is desirable to design the magnetic core so that the magnetic resistance of the magnetic core is small (permeance is large). However, in order to make the magnetic core difficult to break, the magnetic core may be divided into a plurality of gaps. In this case, the object of the present invention can be achieved by designing the gap Lg to be as small as possible (preferably about 50 μm or less) so as not to deviate from the design conditions of permeance or magnetoresistance described later.

(3−4)円筒形回転体内部の周回電流
図8(a)において、中心から磁性コア2、励磁コイル3、円筒形回転体(導電層1a)が同心円状に配置されており、励磁コイル3の中に矢印I方向に電流が増加している時は、概念図においては8本の磁力線が磁性コア2の中を通過している。
(3-4) Circulating current inside the cylindrical rotating body In FIG. 8 (a), the magnetic core 2, the exciting coil 3, and the cylindrical rotating body (conductive layer 1a) are arranged concentrically from the center. 3, when the current increases in the direction of arrow I, eight lines of magnetic force pass through the magnetic core 2 in the conceptual diagram.

図13(a)は、図8(a)の位置Oにおける断面構成の概念図を示したものである。
磁路の中を通過する磁力線Binを、図中奥行き方向に向かう矢印(×印8個)で示す。そして図中手前方向に向かう矢印Bout(●印8個)は、静磁界を形成した時に磁路の外から戻ってくる磁力線を表している。これによると、円筒形回転体1aの中を紙面奥方向に向かう磁力線Binは8本であり、円筒形回転体1aの外を紙面手前方向に戻ってくる磁力線Boutも8本である。励磁コイル3の中に電流が矢印Iの向きに電流が増加している瞬間は、磁路の中に図中奥行き方向に向かう矢印(○の中に×印)のように磁力線が形成される。実際に交番磁界を形成した時には、このように形成されようとする磁力線を打ち消すように、円筒形回転体1aの周方向全域に誘導起電力がかかり、電流は矢印Jの方向に流れる。この、円筒形回転体1aに電流が流れると、円筒形回転体1aは金属なので電気抵抗によりジュール発熱する。
FIG. 13A shows a conceptual diagram of a cross-sectional configuration at a position O in FIG.
The magnetic field lines Bin passing through the magnetic path are indicated by arrows (x marks) directed in the depth direction in the figure. An arrow Bout (eight circles) directed toward the front in the figure represents lines of magnetic force returning from the outside of the magnetic path when a static magnetic field is formed. According to this, there are eight magnetic force lines Bin that go in the depth direction of the paper in the cylindrical rotating body 1a, and there are eight magnetic force lines Bout that return to the front side of the paper surface outside the cylindrical rotating body 1a. At the moment when the current increases in the direction of the arrow I in the exciting coil 3, magnetic lines of force are formed in the magnetic path as indicated by the arrow (marked with a circle) in the depth direction in the figure. . When an alternating magnetic field is actually formed, an induced electromotive force is applied to the entire circumferential direction of the cylindrical rotating body 1a so that the magnetic lines of force that are formed in this way are canceled, and the current flows in the direction of arrow J. When an electric current flows through the cylindrical rotating body 1a, the cylindrical rotating body 1a generates Joule heat due to electric resistance because it is a metal.

この電流Jが円筒形回転体1aを周回方向に流れることは、本発明の重要な特徴である。本発明の構成は、静磁界において磁性コアの内部を通過する磁力線Binが円筒形回転体1aの中空部を通過し、磁路コアの一端から出て磁性コアの他端に戻ってくる磁力線Boutが円筒形回転体1aの外部を通過する。これは、交番磁界において、円筒形回転体1a内部において周回電流が支配的となり、図14で示すような磁束が導電層の材料内部を貫いて発生する渦電流E//は発生しにくい。なお、以後、一般に誘導加熱の説明で使用される「渦電流」と区別するため本実施例の構成で円筒形回転体を矢印Jの方向(またはその逆方向)に一様に流れる電流を「周回電流」と呼ぶ。   It is an important feature of the present invention that the current J flows through the cylindrical rotating body 1a in the circumferential direction. In the configuration of the present invention, the magnetic lines Bin passing through the inside of the magnetic core in a static magnetic field pass through the hollow portion of the cylindrical rotating body 1a, and come out from one end of the magnetic path core and return to the other end of the magnetic core. Passes outside the cylindrical rotating body 1a. This is because, in an alternating magnetic field, the circular current is dominant in the cylindrical rotating body 1a, and the eddy current E // generated by the magnetic flux penetrating through the material of the conductive layer as shown in FIG. Hereinafter, in order to distinguish from the “eddy current” generally used in the description of induction heating, the current flowing uniformly in the direction of the arrow J (or the opposite direction) in the cylindrical rotating body in the configuration of the present embodiment is expressed as “ This is called “circular current”.

ファラデーの法則に従う誘導起電力は、円筒形回転体1aの周回方向に生じているので、この周回電流Jは円筒形回転体1a内部を一様に流れる。そして磁力線は、高周波電流により生成消滅と方向反転を繰り返すため、周回電流Jは高周波電流と同期して生成消滅と方向反転を繰り返し、円筒形回転体の材料の厚み方向全域の抵抗値によってジュール発熱する。図13(b)は、磁性コアの磁路の中を通過する磁力線Binと、磁路の外から戻ってくる磁力線Boutと、円筒形回転体1a内部を流れる周回電流Jの方向を示す長手斜視図である。   Since the induced electromotive force according to Faraday's law is generated in the circumferential direction of the cylindrical rotating body 1a, the circulating current J flows uniformly in the cylindrical rotating body 1a. Since the magnetic field lines repeat generation and disappearance and direction reversal due to the high frequency current, the circular current J repeats generation and disappearance and direction reversal in synchronization with the high frequency current, and Joule heat is generated by the resistance value in the entire thickness direction of the material of the cylindrical rotating body. To do. FIG. 13B is a longitudinal perspective view showing the direction of the magnetic field line Bin passing through the magnetic path of the magnetic core, the magnetic field line Bout returning from the outside of the magnetic path, and the circular current J flowing inside the cylindrical rotating body 1a. FIG.

周回電流による発熱は、定着装置として以下(1)および(2)のメリットを有する。   The heat generated by the circulating current has the following merits (1) and (2) as a fixing device.

(1)円筒形回転体の熱を奪い、大きく温度低下したとしても、図3のA→Bに至る回転中に発熱し、失われた熱を補給する時間が十分にある。したがって、B点における温度低下は小さい。   (1) Even if the temperature of the cylindrical rotating body is deprived and the temperature is greatly reduced, there is sufficient time to generate heat during the rotation from A to B in FIG. Therefore, the temperature drop at point B is small.

(2)式(1)によって誘起される誘導電流は、円筒形回転体の周回方向に、全周にわたって均一な熱を発生させる。したがって、円筒形回転体の温度差が起きにくい。   (2) The induced current induced by Equation (1) generates uniform heat over the entire circumference in the circumferential direction of the cylindrical rotating body. Therefore, the temperature difference of the cylindrical rotating body is difficult to occur.

このように、本発明の定着装置は、周回電流によって、円筒形回転体全体を発熱させるために、定着温度が非常に安定する構成となっている。   As described above, the fixing device of the present invention has a configuration in which the fixing temperature is very stable because the entire cylindrical rotating body is heated by the circulating current.

3−5)電力の変換効率
定着フィルムの円筒形回転体(導電層)を発熱させる際は、励磁コイルに高周波交流電流を流し、交番磁界を形成する。その交番磁界は円筒形回転体に電流を誘導する。物理モデルとしては、トランスの磁気結合と良く似ている。そのため、電力の変換効率を考える際には、トランスの磁気結合の等価回路を用いることができる。その交番磁界によって励磁コイルと円筒形回転体が磁気結合して、励磁コイルに投入した電力が円筒形回転体に伝達される。ここで述べる「電力の変換効率」は、磁界発生手段である励磁コイルに投入する電力と、円筒形回転体により消費される電力の比率である。本実施例の場合、図1に示す励磁コイル3に対して高周波コンバータ5に投入した電力と、円筒形回転体1aで発生した熱として消費される電力の比率である。この電力の変換効率は以下の式で表すことができる。
電力の変換効率=円筒回転体で熱として消費される電力/励磁コイルに投入した電力
励磁コイルに投入して円筒回転体以外で消費される電力は、励磁コイルの抵抗による損失、磁性コア材料の磁気特性による損失などがある。
3-5) Power Conversion Efficiency When the cylindrical rotating body (conductive layer) of the fixing film is heated, a high-frequency alternating current is passed through the exciting coil to form an alternating magnetic field. The alternating magnetic field induces a current in the cylindrical rotating body. The physical model is very similar to transformer magnetic coupling. Therefore, when considering the power conversion efficiency, an equivalent circuit of the magnetic coupling of the transformer can be used. The alternating magnetic field magnetically couples the exciting coil and the cylindrical rotating body, and the electric power supplied to the exciting coil is transmitted to the cylindrical rotating body. The “power conversion efficiency” described here is the ratio of the power supplied to the exciting coil as the magnetic field generating means and the power consumed by the cylindrical rotating body. In the case of the present embodiment, it is the ratio of the electric power supplied to the high-frequency converter 5 to the exciting coil 3 shown in FIG. 1 and the electric power consumed as heat generated in the cylindrical rotating body 1a. This power conversion efficiency can be expressed by the following equation.
Power conversion efficiency = Power consumed as heat in the cylindrical rotating body / Power input into the exciting coil Electric power consumed outside the cylindrical rotating body after being input into the exciting coil is lost due to the resistance of the exciting coil, magnetic core material There are losses due to magnetic properties.

図19に回路の効率に関する説明図を示す。図19(a)において1aは円筒形回転体、2は磁性コア、3は励磁コイルであり、円筒形回転体1aに周回電流Jが流れる。図19(b)は、図19(a)に示した定着装置の等価回路である。   FIG. 19 is an explanatory diagram relating to circuit efficiency. In FIG. 19A, 1a is a cylindrical rotating body, 2 is a magnetic core, 3 is an exciting coil, and a circular current J flows through the cylindrical rotating body 1a. FIG. 19B is an equivalent circuit of the fixing device shown in FIG.

は励磁コイルおよび磁性コアの損失分、Lは磁性コアに周回した励磁コイルのインダクタンス、Mは巻き線と円筒形回転体との相互インダクタンス、Lは円筒形回転体のインダクタンス、R2は円筒回転体の抵抗である。円筒回転体を取り外したときの等価回路を図20のうち(a)に示す。インピーダンスアナライザやLCRメータといった装置により、励磁コイル両端からの直列等価抵抗はR、等価インダクタンスLを測定すると、励磁コイル両端から見たインピーダンスZ
=R+jωL ・・・・・(22)とあらわされる。この回路に流れる電流は、Rにより損失する。即ちR1はコイルおよび磁性コアによる損失を表している。
R 1 is the loss of the exciting coil and magnetic core, L 1 is the inductance of the exciting coil that circulates around the magnetic core, M is the mutual inductance between the winding and the cylindrical rotating body, L 2 is the inductance of the cylindrical rotating body, R 2 Is the resistance of the cylindrical rotating body. An equivalent circuit when the cylindrical rotating body is removed is shown in FIG. When the series equivalent resistance R 1 and the equivalent inductance L 1 from both ends of the exciting coil are measured by a device such as an impedance analyzer or an LCR meter, the impedance Z A viewed from both ends of the exciting coil is Z A = R 1 + jωL 1.・ It is expressed as (22). Current flowing through the circuit is lost by R 1. That is, R1 represents a loss due to the coil and the magnetic core.

円筒回転体を装荷したときの等価回路を図20のうち(b)に示す。このときの直列等価抵抗RxおよびLxを測定しておけば、図20のうち(c)のように等価変換することで以下のような関係式を得ることができる。   An equivalent circuit when the cylindrical rotating body is loaded is shown in FIG. If the series equivalent resistances Rx and Lx at this time are measured, the following relational expression can be obtained by equivalent conversion as shown in FIG.


・・・・・(23)

(23)


・・・・(24)
Mは励磁コイルと円筒形回転体の相互インダクタンスを表す。

.... (24)
M represents the mutual inductance between the exciting coil and the cylindrical rotating body.

図20のうち(c)に示すように、Rに流れる電流をI、Rに流れる電流をIとおくと As shown in FIG. 20C, if the current flowing through R 1 is I 1 and the current flowing through R 2 is I 2 ,


・・・・(25)
が成り立つため、

.... (25)
Because


・・・・・(26)
となる。

(26)
It becomes.

効率は抵抗Rの消費電力/(抵抗Rの消費電力+抵抗Rの消費電力)で表される為、 Because efficiency is represented by the power consumption of the resistor R 2 / (power consumption in the power consumption + resistance R 2 of the resistor R 1),


・・・・・(27)
となり、
円筒形回転体を装荷する前の直列等価抵抗Rと、
円筒形回転体を装荷した後の直列等価抵抗Rxと
を測定すると、励磁コイルに投入した電力のうち、どれだけの電力が円筒回転体で発生する熱として消費されるかを示す電力の変換効率を求めることができる。なお、実施例1の構成においては、電力の変換効率の測定には、Agilent Technologies社製のインピーダンスアナライザ4294Aを用いた。まず、円筒形回転体の無い状態において巻線両端からの直列等価抵抗Rを測定し、次に円筒形回転体に磁性コアを挿入した状態において巻線両端からの直列等価抵抗Rxを測定した。R=103mΩ、Rx=2.2Ωとなり、このとき、電力の変換効率は式(27)により、95.3%と求めることができる。以後この電力の変換効率を用いて、電磁誘導加熱方式の定着装置の性能を評価する。

(27)
And
Series equivalent resistance R 1 before loading the cylindrical rotating body,
When the series equivalent resistance Rx after loading the cylindrical rotating body is measured, the power conversion efficiency indicating how much of the electric power supplied to the exciting coil is consumed as the heat generated in the cylindrical rotating body Can be requested. In the configuration of Example 1, an impedance analyzer 4294A manufactured by Agilent Technologies was used for measurement of power conversion efficiency. First, a series equivalent resistance R 1 of the winding ends measured in the absence of the cylindrical rotary member, then the cylindrical rotary member to measure the equivalent series resistance Rx from the winding ends in a state where the insertion of the magnetic core . R 1 = 103 mΩ and Rx = 2.2Ω. At this time, the power conversion efficiency can be obtained as 95.3% by the equation (27). Hereinafter, the performance of the electromagnetic induction heating type fixing device is evaluated using the conversion efficiency of the electric power.

(3−6)「円筒体外部磁束の比率」に求められる条件
本実施例の定着装置においては、静磁界において円筒体外部を通る磁束の比率と、交番磁界において励磁コイルに投入した電力が円筒回転体に伝達される電力の変換効率(電力の変換効率)とは、相関がある。円筒体外部を通る磁束の比率が増加するほど電力の変換効率は高くなる。その理由は、トランスの場合に、漏れ磁束が十分少なく、トランスの1次巻線と2次巻線の中を通過する磁束の数が等しいと電力の変換効率は高くなることと同じ原理である。つまり、磁性コアの内部を通過する磁束と、円筒形回転体の外部を通過する磁束の数が近い程、周回電流への電力の変換効率は高くなる。これは、磁性コアの長手方向の一端から出て他端に戻る磁束(磁性コアの内部を通過する磁束と向きが反対の磁束)が、円筒形回転体の中空部を通過し磁性コアの内部を通過する磁束をキャンセルする割合が少ないということである。つまり、図11(b)の磁気等価回路に示すように、磁性コアの長手方向の一端から出て他端に戻る磁束が円筒形回転体の外(円筒体外空気)を通過するということある。故に本実施例の骨子は、円筒体外部磁束の比率を高くすることによって、励磁コイルに流した高周波電流を円筒形回転体内部の周回電流として効率よく誘導することである。具体的にはフィルムガイド、円筒体内空気、円筒体を通る磁束を減らすことである。
(3-6) Conditions Required for “Ratio of Cylindrical External Magnetic Flux” In the fixing device of this embodiment, the ratio of the magnetic flux passing outside the cylindrical body in the static magnetic field and the power supplied to the exciting coil in the alternating magnetic field are cylindrical. There is a correlation with the conversion efficiency of power transmitted to the rotating body (power conversion efficiency). The power conversion efficiency increases as the ratio of the magnetic flux passing through the outside of the cylindrical body increases. The reason is that, in the case of a transformer, the leakage flux is sufficiently small, and the power conversion efficiency is increased when the number of magnetic fluxes passing through the primary and secondary windings of the transformer is equal. . That is, as the number of magnetic fluxes passing through the inside of the magnetic core and the number of magnetic fluxes passing through the outside of the cylindrical rotating body are closer, the conversion efficiency of electric power into the circulating current becomes higher. This is because the magnetic flux that exits from one end of the magnetic core in the longitudinal direction and returns to the other end (the magnetic flux that is opposite in direction to the magnetic core that passes through the inside of the magnetic core) passes through the hollow portion of the cylindrical rotating body. This means that the rate of canceling the magnetic flux passing through is small. That is, as shown in the magnetic equivalent circuit of FIG. 11B, the magnetic flux that exits from one end in the longitudinal direction of the magnetic core and returns to the other end passes through the outside of the cylindrical rotating body (air outside the cylindrical body). Therefore, the gist of the present embodiment is to efficiently induce a high-frequency current flowing through the exciting coil as a circular current inside the cylindrical rotating body by increasing the ratio of the magnetic flux outside the cylindrical body. Specifically, the film guide, the air in the cylinder, and the magnetic flux passing through the cylinder are reduced.

図21は、電力の変換効率の測定実験に用いる実験装置の図である。金属シート1Sは、面積230mm×600mm、厚み20μmのアルミニウムシートであり、磁性コア2と励磁コイル3を囲むように円筒上に丸め、太線1ST部分において導通することによって円筒形回転体と同じ導電経路を形成している。磁性コア2は、比透磁率が1800、飽和磁束密度が500mTのフェライトであり、断面積26mm、長さB=230mmの円柱形状をしている。磁性コア2は不図示の固定手段でアルミニウムシート1Sの円筒のほぼ中央に配置させており、長さB=230mmの円筒の中空部を貫通して、円筒の内部に磁路を形成する。励磁コイル3は円筒の中空部において、磁性コア2に巻数25回で螺旋状に巻き回して形成される。 FIG. 21 is a diagram of an experimental apparatus used in a measurement experiment of power conversion efficiency. The metal sheet 1S is an aluminum sheet having an area of 230 mm × 600 mm and a thickness of 20 μm, and is rounded on a cylinder so as to surround the magnetic core 2 and the exciting coil 3, and is electrically connected in the portion of the thick line 1ST. Is forming. The magnetic core 2 is a ferrite having a relative permeability of 1800 and a saturation magnetic flux density of 500 mT, and has a cylindrical shape with a cross-sectional area of 26 mm 2 and a length B = 230 mm. The magnetic core 2 is arranged in the center of the cylinder of the aluminum sheet 1S by a fixing means (not shown), and penetrates the hollow portion of the cylinder having a length B = 230 mm to form a magnetic path inside the cylinder. The exciting coil 3 is formed by spirally winding the magnetic core 2 around the magnetic core 2 in a hollow portion of the cylinder.

ここで、金属シート1Sの端部を矢印1SZ方向に引くと、円筒の直径1SDを小さくできる。この実験装置を用いて、円筒の直径1SDを191mmから18mmまで変化させながら、電力の変換効率を測定した。なお、1SD=191mmのときの円筒体外部磁束の比率の計算結果を下記の表1に示し、1SD=18mmのときの円筒体外部磁束の比率の計算結果を下記の表2に示す。   Here, when the end of the metal sheet 1S is pulled in the direction of the arrow 1SZ, the diameter 1SD of the cylinder can be reduced. Using this experimental apparatus, the power conversion efficiency was measured while changing the diameter 1SD of the cylinder from 191 mm to 18 mm. The calculation result of the ratio of the external magnetic flux of the cylindrical body when 1SD = 191 mm is shown in Table 1 below, and the calculation result of the ratio of the external magnetic flux of the cylindrical body when 1SD = 18 mm is shown in Table 2 below.

電力の変換効率の測定は、まず、円筒形回転体の無い状態において巻線両端からの直列等価抵抗Rを測定する。その次に、円筒形回転体の中空部に磁性コアを挿入した状態において巻線両端からの直列等価抵抗Rxを測定し、式(27)に従って電力の変換効率を測定する。図22は、円筒の直径に対応する円筒体外部磁束の比率[%]を横軸にとり、21kHzの周波数における電力の変換効率を縦軸にとったものである。プロットは、グラフ中のP1以降に電力の変換効率が急上昇して70%を超え、矢印で示す領域R1の範囲で電力の変換効率70%以上を維持している。P3付近において電力の変換効率は再度急上昇し、領域R2において80%以上となっている。P4以降の領域R3においては電力の変換効率が94%以上と高い値を維持している。この、電力の変換効率が急上昇し始めたことは、円筒体の内部に効率的に周回電流が流れ始めるようになったことに起因する。 Measurement of the power conversion efficiency of the first, measuring the equivalent series resistance R 1 from the winding ends in the absence of the cylindrical rotary member. Next, in a state where the magnetic core is inserted into the hollow part of the cylindrical rotating body, the series equivalent resistance Rx from both ends of the winding is measured, and the power conversion efficiency is measured according to the equation (27). In FIG. 22, the horizontal axis represents the ratio [%] of the cylindrical external magnetic flux corresponding to the diameter of the cylinder, and the vertical axis represents the power conversion efficiency at a frequency of 21 kHz. In the plot, the power conversion efficiency suddenly increases after P1 in the graph and exceeds 70%, and the power conversion efficiency is maintained at 70% or more in the range of the region R1 indicated by the arrow. In the vicinity of P3, the power conversion efficiency rapidly rises again, and is 80% or more in the region R2. In the region R3 after P4, the power conversion efficiency maintains a high value of 94% or more. This sudden increase in power conversion efficiency is due to the fact that the circulating current starts to flow efficiently inside the cylindrical body.

電磁誘導加熱方式の定着装置を設計する上で、この電力の変換効率は極めて重要なパラメータである。例えば電力の変換効率80%であった場合、残り20%の電力は、円筒形回転体以外の箇所に熱エネルギーとして発生する。発生する箇所は、主に励磁コイル、磁性コア、円筒形回転体内部に磁性体等の部材を配置した場合はその部材に発生する。つまり電力の変換効率が低ければ、励磁コイルや磁性コアに発生する熱のための対策を講じなければならない。そしてその対策の程度は、発明者らの検討によると、電力の変換効率70%、80%を境界として大きく変化する。したがって、領域R1,R2,R3の構成において、定着装置としての構成が大きく異なる。設計条件R1,R2,R3の3種類と、いずれにも属さない定着装置の構成について説明する。以下に定着装置を設計する上で、必要な電力の変換効率について詳細を説明する。   This power conversion efficiency is an extremely important parameter in designing an electromagnetic induction heating type fixing device. For example, when the power conversion efficiency is 80%, the remaining 20% of the power is generated as thermal energy in a place other than the cylindrical rotating body. The generated portion mainly occurs in a member such as an exciting coil, a magnetic core, or a cylindrical rotating body when a member such as a magnetic body is disposed. In other words, if the power conversion efficiency is low, measures for heat generated in the exciting coil and magnetic core must be taken. The degree of countermeasures varies greatly with the conversion efficiency of 70% and 80% as a boundary according to the study by the inventors. Accordingly, the configuration of the fixing device is greatly different in the configuration of the regions R1, R2, and R3. Three types of design conditions R1, R2, and R3 and the configuration of a fixing device that does not belong to any of them will be described. Details of the power conversion efficiency required for designing the fixing device will be described below.

下記の表3は、図22のP1〜P4に該当する構成を、実際に定着装置として設計し、評価した結果である。   Table 3 below shows the results of actually designing and evaluating the configuration corresponding to P1 to P4 in FIG. 22 as a fixing device.

(定着装置P1)
本構成は、磁性コアの断面積が5.75mm×4.5mmであり、円筒体(導電層)の直径が143.2mmの場合である。このとき、インピーダンスアナライザによって求められる電力の変換効率は54.4%であった。電力の変換効率は定着装置に投入した電力のうち、円筒(導電層)の発熱に寄与した分を示すパラメータである。したがって、最大1000W出力可能な定着装置として設計しても約450Wが損失となってしまい、その損失はコイルおよび磁性コアの発熱となる。本構成の場合、立ち上げ時、数秒間1000Wを投入しただけでもコイル温度は200℃を超える場合がある。コイルの絶縁体の耐熱温度が200℃後半であること、フェライトの磁性コアのキュリー点は通常200℃〜250℃程度であることを考えると、損失45%では励磁コイル等の部材を耐熱温度以下に保つことは難しくなる。また、磁性コアの温度がキュリー点を超えるとコイルのインダクタンスが急激に低下し、負荷変動となる。
(Fixing device P1)
In this configuration, the cross-sectional area of the magnetic core is 5.75 mm × 4.5 mm, and the diameter of the cylindrical body (conductive layer) is 143.2 mm. At this time, the power conversion efficiency required by the impedance analyzer was 54.4%. The power conversion efficiency is a parameter indicating the amount of power input to the fixing device that contributes to the heat generation of the cylinder (conductive layer). Therefore, even if it is designed as a fixing device capable of outputting a maximum of 1000 W, about 450 W is lost, and the loss is heat generation of the coil and the magnetic core. In the case of this configuration, the coil temperature may exceed 200 ° C. even when 1000 W is applied for several seconds at startup. Considering that the heat resistance temperature of the coil insulator is in the latter half of 200 ° C., and that the Curie point of the magnetic core of ferrite is usually about 200 ° C. to 250 ° C., the loss of 45% keeps members such as the excitation coil below the heat resistance temperature. It will be difficult to keep on. Further, when the temperature of the magnetic core exceeds the Curie point, the inductance of the coil is abruptly reduced, resulting in load fluctuation.

定着装置に供給した電力の約45%が無駄になるので、円筒体に900W(1000Wの90%を想定)の電力を供給するためには約1636Wの電力供給する必要がある。これは100V入力時、16.36Aを消費する電源ということになる。商用交流のアタッチメントプラグから投入できる許容電流は15Aという制限がある場合、許容電流をオーバーする可能性がある。よって、円筒体外部磁束の比率64%、電力の変換効率54.4%の定着装置P1は、定着装置に供給する電力が不足する可能性がある。   Since about 45% of the power supplied to the fixing device is wasted, it is necessary to supply about 1636 W to supply 900 W (assuming 90% of 1000 W) to the cylindrical body. This is a power source that consumes 16.36 A at 100 V input. If the allowable current that can be input from the commercial AC attachment plug is limited to 15 A, the allowable current may be exceeded. Therefore, there is a possibility that the fixing device P1 having the cylinder external magnetic flux ratio of 64% and the power conversion efficiency of 54.4% may lack the power supplied to the fixing device.

(定着装置P2)
本構成は、磁性コアの断面積が5.75mm×4.5mmであり、円筒体の直径が127.3mmの場合である。このとき、インピーダンスアナライザによって求められる電力の変換効率は70.8%であった。このとき、定着装置の印字動作によっては、励磁コイル等に定常的に大きな熱量が発生し、励磁コイルユニット、特に磁性コアの昇温が課題となる場合がある。本構成の定着装置を60枚/分の印字動作ができる高スペックな装置にすると、円筒形回転体の回転速度は330mm/secとなる。よって、円筒形回転体の表面温度を180℃に維持するケースがある。そうすると、磁性コアの温度は20秒間で240℃を超え、円筒体(導電層)の温度より高くなる場合が考えられる。磁性コアとして用いるフェライトのキュリー温度は通常200℃〜250℃程度であり、フェライトがキュリー温度を超えた場合、透磁率は急激に減少する。透磁率が急激に減少すると、磁性コアの中に磁路を形成することができない。磁路を形成することができなくなると、本実施例においては、周回電流を誘導して発熱することが難しくなる場合がある。
(Fixing device P2)
In this configuration, the cross-sectional area of the magnetic core is 5.75 mm × 4.5 mm, and the diameter of the cylindrical body is 127.3 mm. At this time, the power conversion efficiency required by the impedance analyzer was 70.8%. At this time, depending on the printing operation of the fixing device, a large amount of heat is constantly generated in the exciting coil or the like, and there is a case where the temperature rise of the exciting coil unit, particularly the magnetic core, becomes a problem. If the fixing device having this configuration is a high-spec device capable of printing at 60 sheets / minute, the rotational speed of the cylindrical rotating body is 330 mm / sec. Therefore, there is a case where the surface temperature of the cylindrical rotating body is maintained at 180 ° C. Then, the temperature of the magnetic core may exceed 240 ° C. in 20 seconds and may be higher than the temperature of the cylindrical body (conductive layer). The Curie temperature of the ferrite used as the magnetic core is usually about 200 ° C. to 250 ° C., and when the ferrite exceeds the Curie temperature, the magnetic permeability rapidly decreases. If the permeability decreases rapidly, a magnetic path cannot be formed in the magnetic core. If the magnetic path cannot be formed, in this embodiment, it may be difficult to generate heat by inducing a circular current.

したがって、設計条件R1の定着装置を、前述した高スペックの装置にすると、フェライトコアの温度を下げるために冷却手段を設けることが望ましい。冷却手段としては、空冷ファン、水冷、放熱板、放熱フィン、ヒートパイプ、または、ベルチェ素子などを用いることができる。もちろん、本構成においてそこまでの高スペックを要求しない場合は、冷却手段は不要である。   Therefore, when the fixing device having the design condition R1 is the above-described high-spec device, it is desirable to provide a cooling means to lower the temperature of the ferrite core. As the cooling means, an air cooling fan, water cooling, a heat radiating plate, a heat radiating fin, a heat pipe, a Beltier element, or the like can be used. Of course, if this configuration does not require such high specifications, the cooling means is unnecessary.

(定着装置P3)
本構成は、磁性コアの断面積が5.75mm×4.5mmであり、円筒体の直径が63.7mmの場合である。このとき、インピーダンスアナライザによって求められる電力の変換効率は83.9%であった。このとき、励磁コイル等には定常的に熱量が発生したものの、熱伝達と自然冷却で放熱できる熱量を大きく上回ることはなかった。本構成の定着装置を60枚/分の印字動作ができる高スペックな装置にすると、円筒体の回転速度は330mm/secとなる。したがって、円筒体の表面温度を180℃に維持するケースであっても、フェライトの磁性コアの温度は220℃以上に上昇することはなかった。そのため本構成においては、定着装置を前述した高スペックする場合、キュリー温度220℃以上のフェライトを用いることが望ましい。設計条件R2の構成の定着装置を高スペックな定着装置として使用する場合は、フェライト等の耐熱設計を最適化することが望ましい。本構成に、前述した高スペックを要求しない場合は、そこまでの耐熱設計は不要である。
(Fixing device P3)
In this configuration, the cross-sectional area of the magnetic core is 5.75 mm × 4.5 mm, and the diameter of the cylindrical body is 63.7 mm. At this time, the power conversion efficiency required by the impedance analyzer was 83.9%. At this time, although an amount of heat was constantly generated in the exciting coil or the like, it did not greatly exceed the amount of heat that could be radiated by heat transfer and natural cooling. If the fixing device having this configuration is a high-spec device capable of printing at 60 sheets / minute, the rotational speed of the cylindrical body is 330 mm / sec. Therefore, even in the case where the surface temperature of the cylindrical body was maintained at 180 ° C., the temperature of the ferrite magnetic core did not rise above 220 ° C. Therefore, in this configuration, it is desirable to use ferrite having a Curie temperature of 220 ° C. or higher when the fixing device has the above-described high specifications. When the fixing device having the design condition R2 is used as a high-spec fixing device, it is desirable to optimize the heat resistance design of ferrite or the like. If this configuration does not require the high specifications described above, the heat resistance design up to that point is not necessary.

(定着装置P4)
本構成は、磁性コアの断面積が5.75mm×4.5mmであり、円筒体の直径が47.7mmの場合である。このとき、インピーダンスアナライザによって求められる電力の変換効率は94.7%であった。本構成の定着装置を60枚/分の印字動作ができる高スペックな装置にすると、円筒体の回転速度は330mm/secとなり、円筒体の表面温度を180℃に維持するケースにおいて励磁コイル等は、180℃以上に上昇することはなかった。これは、励磁コイルがほとんど発熱しないことを示す。円筒体外部磁束の比率94.7%、電力の変換効率94.7%(設計条件R3)は、電力の変換効率が十分高いため、更なる高スペックの定着装置として用いても、冷却手段は必要ない。
(Fixing device P4)
In this configuration, the cross-sectional area of the magnetic core is 5.75 mm × 4.5 mm, and the diameter of the cylindrical body is 47.7 mm. At this time, the power conversion efficiency required by the impedance analyzer was 94.7%. If the fixing device of this configuration is a high-spec device capable of printing at 60 sheets / minute, the rotational speed of the cylindrical body is 330 mm / sec, and the excitation coil and the like in the case where the surface temperature of the cylindrical body is maintained at 180 ° C. The temperature did not rise above 180 ° C. This indicates that the excitation coil hardly generates heat. The cylinder external magnetic flux ratio of 94.7% and power conversion efficiency of 94.7% (design condition R3) have sufficiently high power conversion efficiency, so that the cooling means can be used even when used as a further high-spec fixing device. unnecessary.

また、電力の変換効率が高い値で安定しているこの領域においては、円筒形回転体と磁性コアの位置関係が変動しても、電力の変換効率が変動しない。電力の変換効率が変動しない場合、円筒形回転体から常に安定した熱量を供給することができる。よって、可撓性を有する定着フィルムを用いる定着装置において、この電力の変換効率が変動しない領域R3を用いることは、大きなメリットがある。
以上、円筒形回転体に対してその軸方向に磁界を発生させ、円筒形回転体を電磁誘導発熱させる定着装置において、円筒体外部磁束の比率に求められる設計条件は、図22中矢印R1、R2、R3に領域分けすることができる。
R1:円筒体外部磁束の比率70%以上90%未満
R2:円筒体外部磁束の比率90%以上94%未満
R3:円筒体外部磁束の比率94%以上
Further, in this region where the power conversion efficiency is stable at a high value, even if the positional relationship between the cylindrical rotating body and the magnetic core varies, the power conversion efficiency does not vary. When the power conversion efficiency does not fluctuate, a stable amount of heat can always be supplied from the cylindrical rotating body. Therefore, in the fixing device using the fixing film having flexibility, it is very advantageous to use the region R3 in which the power conversion efficiency does not vary.
As described above, in the fixing device that generates a magnetic field in the axial direction of the cylindrical rotating body and causes the cylindrical rotating body to generate heat by electromagnetic induction, the design condition required for the ratio of the external magnetic flux of the cylindrical body is indicated by an arrow R1 in FIG. The region can be divided into R2 and R3.
R1: Ratio of cylindrical external magnetic flux 70% to less than 90% R2: Cylindrical external magnetic flux ratio 90% to less than 94% R3: Cylindrical external magnetic flux ratio 94% or more

(3−7)「周回電流」による発熱の特徴
(3−4)で説明した「周回電流」は、図6の回路S内に生じる誘導起電力によって生じるものである。そのため、回路Sに内包する磁束と、回路Sの抵抗値に依存する。後述する「渦電流E//」とは異なり、材料内部の磁束密度とは関係しない。そのため、磁路とならない薄い磁性金属製の円筒形回転体でも、非磁性金属製の円筒回転体でも高い効率で発熱することが可能である。また、抵抗値が大きく変わらない範囲においては、材料の厚みにも依存しない。図15(a)は、厚さ20μmのアルミニウムの円筒形回転体における電力の変換効率の周波数依存性である。20kHz〜100kHzの周波数帯域において、電力の変換効率は90%以上を維持している。特に、21〜40kHzの周波数帯域を発熱に利用する場合において、高い電力の変換効率を持っている。次に図15(b)は、同形状の円筒形回転体における、周波数21kHzでの電力の変換効率の厚み依存性である。黒丸−実線はニッケル、白丸−点線はアルミニウムの実験結果を示している。両者は厚み20μm〜300μmの領域において、電力の変換効率は90%以上を維持しており、両者とも厚みによらず、定着装置用発熱材料として使用可能である。
(3-7) Characteristics of Heat Generation by “Circular Current” The “circular current” described in (3-4) is generated by an induced electromotive force generated in the circuit S of FIG. Therefore, it depends on the magnetic flux contained in the circuit S and the resistance value of the circuit S. Unlike the “eddy current E //” described later, this is not related to the magnetic flux density inside the material. Therefore, even a thin magnetic metal cylindrical rotating body that does not become a magnetic path or a non-magnetic metal cylindrical rotating body can generate heat with high efficiency. Further, in the range where the resistance value does not change greatly, it does not depend on the thickness of the material. FIG. 15A shows the frequency dependence of the power conversion efficiency in an aluminum cylindrical rotating body having a thickness of 20 μm. In the frequency band of 20 kHz to 100 kHz, the power conversion efficiency is maintained at 90% or more. In particular, when the frequency band of 21 to 40 kHz is used for heat generation, it has high power conversion efficiency. Next, FIG. 15B shows the thickness dependence of the power conversion efficiency at a frequency of 21 kHz in a cylindrical rotating body having the same shape. The black circle-solid line shows the experimental results for nickel, and the white circle-dotted line shows the experimental results for aluminum. Both of them maintain a power conversion efficiency of 90% or more in a thickness range of 20 μm to 300 μm, and both can be used as a heat generating material for a fixing device regardless of the thickness.

よって、「周回電流による発熱」は、従来の渦電流損による発熱より、円筒形回転体の材質や厚み、そして、交流電流の周波数に対する設計自由度を広げることができる。   Therefore, the “heat generation due to the circulating current” can expand the design freedom with respect to the material and thickness of the cylindrical rotating body and the frequency of the alternating current, compared with the heat generation due to the conventional eddy current loss.

なお、磁性コアの長手方向の一端を出た磁束のうち円筒形回転体の外部を通って磁性コアの他端に戻る割合が70%以上であることが本定着装置の特徴である。磁性コアの長手方向の一端を出た磁束のうち、円筒形回転体の外部を通って磁性コアの他端に戻る割合が70%以上である。このことは、円筒体のパーミアンスと円筒体内部(円筒体と磁性コアの間の領域)のパーミアンスとの和が磁性コアのパーミアンスの30%以下であることと等価である。したがって、本発明の特徴的な構成の1つは、磁性コアのパーミアンスをPc、円筒体内部のパーミアンスをPa、円筒体のパーミアンスPsとしたときに、0.30×Pc≧Ps+Paの関係を満足する構成である。   A feature of the fixing device is that the ratio of the magnetic flux exiting one end in the longitudinal direction of the magnetic core to return to the other end of the magnetic core through the outside of the cylindrical rotating body is 70% or more. Of the magnetic flux exiting one end in the longitudinal direction of the magnetic core, the ratio of returning to the other end of the magnetic core through the outside of the cylindrical rotating body is 70% or more. This is equivalent to the sum of the permeance of the cylinder and the permeance inside the cylinder (the region between the cylinder and the magnetic core) being 30% or less of the permeance of the magnetic core. Therefore, one of the characteristic configurations of the present invention is that when the permeance of the magnetic core is Pc, the permeance inside the cylinder is Pa, and the permeance Ps of the cylinder is 0.30 × Pc ≧ Ps + Pa It is the structure to do.

また、パーミアンスの関係式を磁気抵抗に置き換えて表現すると下記のようになる。   Also, the permeance relational expression can be expressed by replacing it with a magnetic resistance as follows.


・・・(28)

... (28)

ただし、RsとRaの合成磁気抵抗Rsaは以下のように計算する。   However, the combined magnetoresistance Rsa of Rs and Ra is calculated as follows.


・・・(29)
Rc:磁性コアの磁気抵抗
Rs:導電層の磁気抵抗
Ra:導電層と磁性コアとの間の領域の磁気抵抗
Rsa:RsとRaの合成磁気抵抗

... (29)
Rc: Magnetoresistance of magnetic core Rs: Magnetoresistance of conductive layer Ra: Magnetoresistance in region between conductive layer and magnetic core Rsa: Combined magnetoresistance of Rs and Ra

上記の関係式を、定着装置の記録材の最大搬送領域全域で、円筒形回転体の母線方向に直交する方向の断面において満足するのが望ましい。   It is desirable that the above relational expression be satisfied in a cross section in a direction orthogonal to the generatrix direction of the cylindrical rotating body over the entire maximum conveyance area of the recording material of the fixing device.

この合成磁気抵抗の値が低いほど、式(1)によって誘起される誘導電流による発熱の割合は高くなり、合成磁気抵抗が0%の構成では、ほぼ100%、式(1)の周回電流による発熱が起きていることになる。よって、合成磁気抵抗の値が低いほど、先述したメリット1)、2)を発揮させることができる。   The lower the value of this combined magnetoresistance, the higher the rate of heat generation due to the induced current induced by the equation (1). In the configuration where the combined magnetoresistance is 0%, it is almost 100% due to the circulating current of the equation (1). A fever is occurring. Therefore, the merits 1) and 2) described above can be exhibited as the value of the combined magnetic resistance is lower.

このように、上述したような定着装置構成とし、さらに、
前記導電層の磁気抵抗と、
前記導電層と前記コアとの間の領域の磁気抵抗と、
の合成磁気抵抗の30%以下にすることで、前述したメリット(1)および(2)を発揮させることができ、温度低下が非常に少なく、均一加熱できる定着装置構成が得られる。
In this way, the fixing device configuration as described above is used.
A magnetic resistance of the conductive layer;
The magnetoresistance of the region between the conductive layer and the core;
By making it 30% or less of the combined magnetic resistance, the above-mentioned merits (1) and (2) can be exhibited, and a fixing device configuration capable of uniform heating can be obtained with very little temperature drop.

定着時には、トナーは加熱回転体からの熱を受け、軟化し、紙などの記録材へと定着される。一方、加熱回転体にトナーが融着してしまうと画像弊害が発生するため、トナーには離型効果のあるものを存在させる必要がある。したがって、本発明者らは、トナーの低温での粘弾性と、有機ポリシロキサン構造の持つ離型効果に着目し、上述した定着装置とを組み合わせることで、より低温かつ連続した多数枚の定着によっても、オフセット画像の発生しない定着方法となることを見出した。以下に詳細を述べる。   At the time of fixing, the toner receives heat from the heating rotator, softens, and is fixed onto a recording material such as paper. On the other hand, if the toner is fused to the heating rotator, an adverse effect on the image occurs. Therefore, it is necessary to make the toner have a releasing effect. Therefore, the present inventors pay attention to the low-temperature viscoelasticity of the toner and the releasing effect of the organic polysiloxane structure, and by combining the fixing device described above, it is possible to fix many sheets at a lower temperature and continuously. It has also been found that the fixing method does not generate an offset image. Details are described below.

本発明の定着方法に用いるトナーは、結着樹脂、着色剤およびワックスを含有するトナー粒子を有するトナーである。そして、前記トナーの粘弾性測定において、80℃における損失弾性率G”(80)が1×10Pa以上1×10Pa以下である。また、前記トナー粒子のX線光電子分光分析(ESCA)において、有機ポリシロキサン構造に由来するSi量が0.5atomic%以上5.0atomic%以下である。 The toner used in the fixing method of the present invention is a toner having toner particles containing a binder resin, a colorant and a wax. In the measurement of viscoelasticity of the toner, the loss elastic modulus G ″ (80) at 80 ° C. is 1 × 10 4 Pa or more and 1 × 10 7 Pa or less. Further, X-ray photoelectron spectroscopy (ESCA) of the toner particles is used. ), The amount of Si derived from the organic polysiloxane structure is 0.5 atomic% or more and 5.0 atomic% or less.

前記トナーの粘弾性測定において、80℃における損失弾性率G”(80)は、特に低温定着時におけるトナーの溶融挙動を表している。G”(80)が上記範囲にあることで、特に低温での定着時においてトナーの粘弾性が適度に保たれるため、連続した多数枚の定着においてもオフセットの発生をより抑制できる。   In the measurement of the viscoelasticity of the toner, the loss elastic modulus G ″ (80) at 80 ° C. represents the melting behavior of the toner particularly during low-temperature fixing. When G ″ (80) is in the above range, the low temperature modulus is particularly low. Since the viscoelasticity of the toner is appropriately maintained at the time of fixing, the occurrence of offset can be further suppressed even when fixing a large number of continuous sheets.

本発明の定着方法に用いるトナーは、前記トナー粒子のX線光電子分光分析(ESCA)において、有機ポリシロキサン構造に由来するSi量が0.5atomic%以上5.0atomic%以下である。有機ポリシロキサン構造は、一般に低界面張力であることが知られている。また、ガラス転移点(Tg)が室温よりも低い。そのため、低温での定着時においても、加熱回転体にトナーが融着することを抑制できる。ワックスに代表される離型剤においても同様の効果は発揮可能であるが、低温での定着の場合、トナーが溶融しワックスがトナー表面に染み出してくるよう設計するためにはワックスの融点を下げるほかない。低融点のワックスはトナーの保存性を悪化させやすいため、トナーに導入することは困難である。一方で、有機ポリシロキサン構造は、ワックスよりもさらに低界面張力であることから、少量でも離型効果を発揮可能である。したがって、前記トナー粒子のX線光電子分光分析(ESCA)において、有機ポリシロキサン構造に由来するSi量が上記範囲にあることで、特に低温での定着時においても効果的に離型効果を発揮でき、オフセットの発生をより抑制できる。   In the toner used in the fixing method of the present invention, the amount of Si derived from the organic polysiloxane structure is 0.5 atomic% or more and 5.0 atomic% or less in the X-ray photoelectron spectroscopic analysis (ESCA) of the toner particles. Organic polysiloxane structures are generally known to have low interfacial tension. Further, the glass transition point (Tg) is lower than room temperature. Therefore, the toner can be prevented from being fused to the heating rotator even at the time of fixing at a low temperature. The same effect can be achieved with a release agent typified by wax, but in the case of fixing at low temperature, the melting point of the wax should be set in order to design the toner so that the toner melts and the wax exudes to the toner surface. It must be lowered. Since a low melting point wax tends to deteriorate the storage stability of the toner, it is difficult to introduce it into the toner. On the other hand, since the organic polysiloxane structure has a lower interfacial tension than that of wax, a release effect can be exhibited even in a small amount. Therefore, in the X-ray photoelectron spectroscopic analysis (ESCA) of the toner particles, when the amount of Si derived from the organic polysiloxane structure is in the above range, a release effect can be exhibited effectively even at the time of fixing at a low temperature. The occurrence of offset can be further suppressed.

本発明で用いたX線光電子分光分析(ESCA)では、試料の表面(深さ約10nmまでの領域)に存在する元素が検出される。また、ケミカルシフトによって、元素の結合状態も分離可能であり、前記有機ポリシロキサン構造に由来するSiO結合は、101eV以上103eV以下にピークが存在する。   In the X-ray photoelectron spectroscopic analysis (ESCA) used in the present invention, elements present on the surface of the sample (a region up to a depth of about 10 nm) are detected. Further, the bonding state of elements can be separated by chemical shift, and the SiO bond derived from the organic polysiloxane structure has a peak at 101 eV or more and 103 eV or less.

本発明の定着方法に用いるトナーにおいては、トナー粒子は、結着樹脂、着色剤、およびワックスを含有するコアに、有機ポリシロキサン構造を有する樹脂Aを含有するシェル相を形成したコアシェル構造であることも好ましい形態のひとつである。その結果、効果的に耐オフセット性を発揮させることができる。   In the toner used in the fixing method of the present invention, the toner particles have a core-shell structure in which a shell phase containing a resin A having an organic polysiloxane structure is formed on a core containing a binder resin, a colorant, and a wax. This is also a preferred form. As a result, the offset resistance can be effectively exhibited.

本発明の定着方法に用いるトナーにおけるシェル相を形成する樹脂Aについて述べる。   The resin A forming the shell phase in the toner used in the fixing method of the present invention will be described.

シェル相は、コアの表面に均一に、かつ緻密に形成されていることが望ましいが、本発明の構成であればこの限りではない。   The shell phase is desirably formed uniformly and densely on the surface of the core, but this is not a limitation as long as it is a configuration of the present invention.

本発明の定着方法に用いるトナーにおけるシェル相を形成する樹脂Aは、有機ポリシロキサン構造を分子構造に含む樹脂である。前記樹脂Aに、有機ポリシロキサン構造を含有させる方法としては、公知の方法が挙げられる。例えば、メタクリレート基、アクリレート基といったビニル基、カルビノール基、カルボキシル基、アミノ基、エポキシ基と反応する樹脂、あるいは、樹脂を構成するモノマーとを反応させる。そうすることで、前記樹脂Aに前記有機ポリシロキサン構造を含有させることが可能である。その中でも、下記式(22)で示される有機ポリシロキサン構造を有し、下記式(23)で示される構造を有するビニル系モノマーを使用することが好ましい。ビニル系モノマーの場合は、前記樹脂Aを構成するその他のビニル系モノマーと共重合させることで、前記樹脂Aに前記有機ポリシロキサン構造を含有させることができる。   The resin A forming the shell phase in the toner used in the fixing method of the present invention is a resin containing an organic polysiloxane structure in the molecular structure. As a method for incorporating the organic polysiloxane structure into the resin A, a known method may be mentioned. For example, a resin that reacts with a vinyl group such as a methacrylate group or an acrylate group, a carbinol group, a carboxyl group, an amino group, or an epoxy group, or a monomer that constitutes the resin is reacted. By doing so, it is possible for the resin A to contain the organic polysiloxane structure. Among these, it is preferable to use a vinyl monomer having an organic polysiloxane structure represented by the following formula (22) and having a structure represented by the following formula (23). In the case of a vinyl monomer, the organic polysiloxane structure can be contained in the resin A by copolymerization with other vinyl monomers constituting the resin A.

ここで、Rはアルキル基を示し、Rは水素原子またはメチル基を示す。また、nは重合度を示し、2以上の整数である。 Here, R 1 represents an alkyl group, and R 4 represents a hydrogen atom or a methyl group. N represents the degree of polymerization and is an integer of 2 or more.

前記有機ポリシロキサン構造を有するビニル系モノマーと共重合するその他のビニル系モノマーは、通常の樹脂材料のモノマーを用いることができる。以下に例示するが、この限りでない。   As other vinyl monomers copolymerized with the vinyl monomer having the organic polysiloxane structure, monomers of ordinary resin materials can be used. Although illustrated below, this is not restrictive.

脂肪族ビニル炭化水素:アルケン類、例えばエチレン、プロピレン、ブテン、イソブチレン、ペンテン、ヘプテン、ジイソブチレン、オクテン、ドデセン、オクタデセン、前記以外のα−オレフィン;アルカジエン類、例えばブタジエン、イソプレン、1,4−ペンタジエン、1,6−ヘキサジエンおよび1,7−オクタジエン。   Aliphatic vinyl hydrocarbons: alkenes such as ethylene, propylene, butene, isobutylene, pentene, heptene, diisobutylene, octene, dodecene, octadecene, other α-olefins; alkadienes such as butadiene, isoprene, 1,4- Pentadiene, 1,6-hexadiene and 1,7-octadiene.

脂環式ビニル炭化水素:モノ−もしくはジ−シクロアルケンおよびアルカジエン類、例えばシクロヘキセン、シクロペンタジエン、ビニルシクロヘキセン、エチリデンビシクロヘプテン;テルペン類、例えばピネン、リモネン、インデン。   Alicyclic vinyl hydrocarbons: mono- or di-cycloalkenes and alkadienes such as cyclohexene, cyclopentadiene, vinylcyclohexene, ethylidenebicycloheptene; terpenes such as pinene, limonene, indene.

芳香族ビニル炭化水素:スチレンおよびそのハイドロカルビル(アルキル、シクロアルキル、アラルキルおよび/またはアルケニル)置換体、例えばα−メチルスチレン、ビニルトルエン、2,4−ジメチルスチレン、エチルスチレン、イソプロピルスチレン、ブチルスチレン、フェニルスチレン、シクロヘキシルスチレン、ベンジルスチレン、クロチルベンゼン、ジビニルベンゼン、ジビニルトルエン、ジビニルキシレン、トリビニルベンゼン;およびビニルナフタレン。   Aromatic vinyl hydrocarbons: styrene and its hydrocarbyl (alkyl, cycloalkyl, aralkyl and / or alkenyl) substitutions such as α-methylstyrene, vinyltoluene, 2,4-dimethylstyrene, ethylstyrene, isopropylstyrene, butyl Styrene, phenylstyrene, cyclohexylstyrene, benzylstyrene, crotylbenzene, divinylbenzene, divinyltoluene, divinylxylene, trivinylbenzene; and vinylnaphthalene.

カルボキシル基含有ビニル系モノマーおよびその金属塩:炭素数3以上30以下の不飽和モノカルボン酸、不飽和ジカルボン酸ならびにその無水物およびそのモノアルキル(炭素数1以上27以下)エステル、例えばアクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、マレイン酸モノアルキルエステル、フマル酸、フマル酸モノアルキルエステル、クロトン酸、イタコン酸、イタコン酸モノアルキルエステル、イタコン酸グリコールモノエーテル、シトラコン酸、シトラコン酸モノアルキルエステル、桂皮酸のカルボキシル基含有ビニル系モノマー。   Carboxyl group-containing vinyl monomers and metal salts thereof: unsaturated monocarboxylic acids having 3 to 30 carbon atoms, unsaturated dicarboxylic acids and anhydrides thereof and monoalkyl (1 to 27 carbon atoms) esters such as acrylic acid, Methacrylic acid, maleic acid, maleic anhydride, maleic acid monoalkyl ester, fumaric acid, fumaric acid monoalkyl ester, crotonic acid, itaconic acid, itaconic acid monoalkyl ester, itaconic acid glycol monoether, citraconic acid, citraconic acid monoalkyl Ester, cinnamic acid carboxyl group-containing vinyl monomer.

ビニルエステル、例えば酢酸ビニル、ビニルブチレート、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、ジアリルフタレート、ジアリルアジペート、イソプロペニルアセテート、ビニルメタクリレート、メチル4−ビニルベンゾエート、シクロヘキシルメタクリレート、ベンジルメタクリレート、フェニルアクリレート、フェニルメタクリレート、ビニルメトキシアセテート、ビニルベンゾエート、エチルα−エトキシアクリレート、炭素数1以上11以下のアルキル基(直鎖もしくは分岐)を有するアルキルアクリレートおよびアルキルメタクリレート(メチルアクリレート、メチルメタクリレート、エチルアクリレート、エチルメタクリレート、プロピルアクリレート、プロピルメタクリレート、ブチルアクリレート、ブチルメタクリレート、2−エチルヘキシルアクリレート、2−エチルヘキシルメタクリレート、ジアルキルフマレート(フマル酸ジアルキルエステル)(2個のアルキル基は、炭素数2以上8以下の、直鎖、分枝鎖もしくは脂環式の基である)、ジアルキルマレエート(マレイン酸ジアルキルエステル)(2個のアルキル基は、炭素数2以上8以下の、直鎖、分枝鎖もしくは脂環式の基である)、ポリアリロキシアルカン類(ジアリロキシエタン、トリアリロキシエタン、テトラアリロキシエタン、テトラアリロキシプロパン、テトラアリロキシブタン、テトラメタアリロキシエタン)、ポリアルキレングリコール鎖を有するビニル系モノマー(ポリエチレングリコール(分子量300)モノアクリレート、ポリエチレングリコール(分子量300)モノメタクリレート、ポリプロピレングリコール(分子量500)モノアクリレート、ポリプロピレングリコール(分子量500)モノメタクリレート、メチルアルコールエチレンオキサイド(エチレンオキサイドを以下EOと略記する)10モル付加物アクリレート、メチルアルコールエチレンオキサイド(エチレンオキサイドを以下EOと略記する)10モル付加物メタクリレート、ラウリルアルコールEO30モル付加物アクリレートラウリルアルコールEO30モル付加物メタクリレート)、ポリアクリレート類およびポリメタクリレート類(多価アルコール類のポリアクリレートおよびポリメタクリレート:エチレングリコールジアクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、プロピレングリコールジアクリレート、プロピレングリコールジメタクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート。ポリエチレングリコールジメタクリレート。   Vinyl esters such as vinyl acetate, vinyl butyrate, vinyl propionate, vinyl butyrate, diallyl phthalate, diallyl adipate, isopropenyl acetate, vinyl methacrylate, methyl 4-vinylbenzoate, cyclohexyl methacrylate, benzyl methacrylate, phenyl acrylate, phenyl methacrylate, vinyl Methoxy acetate, vinyl benzoate, ethyl α-ethoxy acrylate, alkyl acrylate and alkyl methacrylate having 1 to 11 carbon atoms (linear or branched) (methyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl acrylate, ethyl methacrylate, propyl acrylate, Propyl methacrylate, butyl acrylate, butyl methacrylate, 2- Tilhexyl acrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, dialkyl fumarate (dialkyl fumarate) (two alkyl groups are straight, branched or alicyclic groups having 2 to 8 carbon atoms), dialkyl Maleate (maleic acid dialkyl ester) (two alkyl groups are straight, branched or alicyclic groups having 2 to 8 carbon atoms), polyallyloxyalkanes (diallyloxyethane) , Triaryloxyethane, tetraallyloxyethane, tetraallyloxypropane, tetraallyloxybutane, tetrametaallyloxyethane), vinyl monomers having a polyalkylene glycol chain (polyethylene glycol (molecular weight 300) monoacrylate, polyethylene glycol ( Molecular weight 300) Monomethacrylate , Polypropylene glycol (molecular weight 500) monoacrylate, polypropylene glycol (molecular weight 500) monomethacrylate, methyl alcohol ethylene oxide (ethylene oxide is hereinafter abbreviated as EO) 10 mol adduct acrylate, methyl alcohol ethylene oxide (ethylene oxide is hereinafter referred to as EO) (Abbreviated) 10 mol adduct methacrylate, lauryl alcohol EO 30 mol adduct acrylate lauryl alcohol EO 30 mol adduct methacrylate), polyacrylates and polymethacrylates (polyacrylates and polymethacrylates of polyhydric alcohols: ethylene glycol diacrylate, ethylene Glycol dimethacrylate, propylene glycol diacrylate, propylene glycol di Methacrylate, neopentyl glycol diacrylate, neopentyl glycol dimethacrylate, trimethylolpropane triacrylate, trimethylolpropane trimethacrylate, polyethylene glycol diacrylate. Polyethylene glycol dimethacrylate.

さらに、結晶構造をとりうるポリエステル部位を有するビニル系モノマーも好ましく用いられる。結晶構造をとりうるポリエステル部位とは、それ自体が多数集合すると、規則的に配列し結晶性を発現する部位であり、すなわち結晶性ポリエステル成分を意味する。   Furthermore, a vinyl monomer having a polyester moiety capable of taking a crystal structure is also preferably used. The polyester part that can take a crystal structure means a part that regularly arranges and expresses crystallinity when a large number of polyester parts are assembled, that is, a crystalline polyester component.

結晶性ポリエステル成分としては、炭素数4以上20以下の脂肪族ジオールおよび多価カルボン酸を原料として用いるのが好ましい。さらに、前記脂肪族ジオールは直鎖型であることが望ましい。   As the crystalline polyester component, aliphatic diols having 4 to 20 carbon atoms and polyvalent carboxylic acids are preferably used as raw materials. Furthermore, the aliphatic diol is preferably a straight chain type.

本発明にて好適に用いられる直鎖脂肪族ジオールとしては、例えば以下を挙げることができるが、これに限定されるものではない。場合によっては混合して用いることも可能である。1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,7−ヘプタンジオール、1,8−オクタンジオール、1,9−ノナンジオール、1,10−デカンジオール、1,11−ウンデカンジオール、1,12−ドデカンジオール、1,13−トリデカンジオール、1,14−テトラデカンジオール、1,18−オクタデカンジオール、1,20−エイコサンジオール。これらのうち、融点の観点から、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオールがより好ましい。   Examples of the linear aliphatic diol suitably used in the present invention include the following, but are not limited thereto. Depending on the case, it is also possible to use a mixture. 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,7-heptanediol, 1,8-octanediol, 1,9-nonanediol, 1,10-decanediol, 1 , 11-undecanediol, 1,12-dodecanediol, 1,13-tridecanediol, 1,14-tetradecanediol, 1,18-octadecanediol, 1,20-eicosanediol. Among these, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, and 1,6-hexanediol are more preferable from the viewpoint of the melting point.

前記多価カルボン酸としては、芳香族ジカルボン酸および脂肪族ジカルボン酸が好ましく、中でも脂肪族ジカルボン酸が望ましく、特に直鎖型の脂肪族ジカルボン酸が望ましい。   As the polyvalent carboxylic acid, an aromatic dicarboxylic acid and an aliphatic dicarboxylic acid are preferable. Among them, an aliphatic dicarboxylic acid is preferable, and a linear aliphatic dicarboxylic acid is particularly preferable.

脂肪族ジカルボン酸としては、例えば以下を挙げることができるが、これに限定されるものではない。場合によっては混合して用いることも可能である。蓚酸、マロン酸、琥珀酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、1,9−ノナンジカルボン酸、1,10−デカンジカルボン酸、1,11−ウンデカンジカルボン酸、1,12−ドデカンジカルボン酸、1,13−トリデカンジカルボン酸、1,14−テトラデカンジカルボン酸、1,16−ヘキサデカンジカルボン酸、1,18−オクタデカンジカルボン酸。あるいはその低級アルキルエステルや酸無水物。これらのうち、セバシン酸、アジピン酸、1,10−デカンジカルボン酸あるいはその低級アルキルエステルや酸無水物が好ましい。   Examples of the aliphatic dicarboxylic acid include, but are not limited to, the following. Depending on the case, it is also possible to use a mixture. Succinic acid, malonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, pimelic acid, suberic acid, azelaic acid, sebacic acid, 1,9-nonanedicarboxylic acid, 1,10-decanedicarboxylic acid, 1,11-undecanedicarboxylic acid, 1,12-dodecanedicarboxylic acid, 1,13-tridecanedicarboxylic acid, 1,14-tetradecanedicarboxylic acid, 1,16-hexadecanedicarboxylic acid, 1,18-octadecanedicarboxylic acid. Or its lower alkyl ester and acid anhydride. Of these, sebacic acid, adipic acid, 1,10-decanedicarboxylic acid or its lower alkyl ester and acid anhydride are preferred.

芳香族ジカルボン酸としては、例えば以下を挙げることができる。テレフタル酸、イソフタル酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸、4,4’−ビフェニルジカルボン酸。   Examples of the aromatic dicarboxylic acid include the following. Terephthalic acid, isophthalic acid, 2,6-naphthalenedicarboxylic acid, 4,4'-biphenyldicarboxylic acid.

前記結晶性ポリエステル成分の製造方法としては、特に制限はなく、前記酸成分とアルコール成分とを反応させる一般的なポリエステル重合法で製造することができる。例えば、直接重縮合、エステル交換法を、モノマーの種類によって使い分けて製造する。   There is no restriction | limiting in particular as a manufacturing method of the said crystalline polyester component, It can manufacture with the general polyester polymerization method which makes the said acid component and alcohol component react. For example, direct polycondensation and transesterification are used separately depending on the type of monomer.

前記結晶性ポリエステル成分の製造は、重合温度180℃以上230℃以下の間で行うのが好ましく、必要に応じて反応系内を減圧にし、縮合時に発生する水やアルコールを除去しながら反応させるのが好ましい。モノマーが、反応温度下で溶解または相溶しない場合は、高沸点の溶剤を溶解補助剤として加え溶解させるのがよい。重縮合反応においては、溶解補助溶剤を留去しながら行う。共重合反応において相溶性の悪いモノマーが存在する場合は、あらかじめ相溶性の悪いモノマーとそのモノマーと重縮合予定の酸またはアルコールとを縮合させておいてから主成分とともに重縮合させるのが好ましい。   The production of the crystalline polyester component is preferably carried out at a polymerization temperature of 180 ° C. or higher and 230 ° C. or lower. If necessary, the reaction system is reduced in pressure and reacted while removing water and alcohol generated during condensation. Is preferred. When the monomer is not dissolved or compatible at the reaction temperature, a solvent having a high boiling point is preferably added as a solubilizer and dissolved. In the polycondensation reaction, the dissolution auxiliary solvent is distilled off. In the case where a monomer having poor compatibility exists in the copolymerization reaction, it is preferable to condense the monomer having poor compatibility with the monomer and the acid or alcohol to be polycondensed in advance and then polycondense together with the main component.

前記結晶性ポリエステル成分の製造時に使用可能な触媒としては、例えば以下を挙げることができる。チタンテトラエトキシド、チタンテトラプロポキシド、チタンテトライソプロポキシド、チタンテトラブトキシドのチタン触媒。ジブチルスズジクロライド、ジブチルスズオキシド、ジフェニルスズオキシドのスズ触媒。   As a catalyst which can be used at the time of manufacture of the said crystalline polyester component, the following can be mentioned, for example. Titanium catalyst of titanium tetraethoxide, titanium tetrapropoxide, titanium tetraisopropoxide, titanium tetrabutoxide. Tin catalyst of dibutyltin dichloride, dibutyltin oxide, diphenyltin oxide.

前記結晶性ポリエステル成分の融点としては、50℃以上120℃以下が好ましく、定着温度での溶融を考慮すると、50℃以上90℃以下がより好ましい。   The melting point of the crystalline polyester component is preferably 50 ° C. or higher and 120 ° C. or lower, and more preferably 50 ° C. or higher and 90 ° C. or lower in consideration of melting at the fixing temperature.

前記結晶性ポリエステル成分を有するビニル系モノマーの製造方法としては、前記結晶性ポリエステル成分とヒドロキシル基含有ビニル系モノマーを、結合剤であるジイソシアネートとウレタン化反応させる。そうすることにより、ポリエステル鎖にラジカル重合可能な不飽和基を導入し、ウレタン結合を有するモノマーを製造する方法が挙げられる。このため、前記結晶性ポリエステル成分はアルコール末端であることが好ましい。したがって、前記結晶性ポリエステル成分の調製では酸成分とアルコール成分のモル比(アルコール成分/カルボン酸成分)は1.02以上1.20以下であることが好ましい。   As a method for producing a vinyl monomer having a crystalline polyester component, the crystalline polyester component and a hydroxyl group-containing vinyl monomer are urethanated with a diisocyanate as a binder. By doing so, the method of introduce | transducing the unsaturated group which can be radically polymerized into a polyester chain, and manufacturing the monomer which has a urethane bond is mentioned. For this reason, the crystalline polyester component is preferably alcohol-terminated. Therefore, in the preparation of the crystalline polyester component, the molar ratio of the acid component to the alcohol component (alcohol component / carboxylic acid component) is preferably 1.02 or more and 1.20 or less.

前記ヒドロキシル基含有ビニル系モノマーとして、ヒドロキシスチレン、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、ヒドロキシエチルアクリレート、ヒドロキシエチルメタクリレート、ヒドロキシプロピルアクリレート、ヒドロキシプロピルメタクリレート、ポリエチレングリコールモノアクリレート、ポリエチレングリコールモノメタクリレート、アリルアルコール、メタアリルアルコール、クロチルアルコール、イソクロチルアルコール、1−ブテン−3−オール、2−ブテン−1−オール、2−ブテン−1,4−ジオール、プロパルギルアルコール、2−ヒドロキシエチルプロペニルエーテル、庶糖アリルエーテルが挙げられる。これらのうち、好ましいものはヒドロキシエチルアクリレートおよびヒドロキシエチルメタクリレートである。   As the hydroxyl group-containing vinyl monomer, hydroxystyrene, N-methylolacrylamide, N-methylolmethacrylamide, hydroxyethyl acrylate, hydroxyethyl methacrylate, hydroxypropyl acrylate, hydroxypropyl methacrylate, polyethylene glycol monoacrylate, polyethylene glycol monomethacrylate, allyl Alcohol, methallyl alcohol, crotyl alcohol, isocrotyl alcohol, 1-buten-3-ol, 2-buten-1-ol, 2-butene-1,4-diol, propargyl alcohol, 2-hydroxyethylpropenyl ether Sucrose allyl ether. Of these, preferred are hydroxyethyl acrylate and hydroxyethyl methacrylate.

前記ジイソシネートとしては以下のものが挙げられる。炭素数(NCO基中の炭素を除く、以下同様)6以上20以下の芳香族ジイソシアネート、炭素数2以上18以下の脂肪族ジイソシアネート、炭素数4以上15以下の脂環式ジイソシアネート、炭素数8以上15以下の芳香族炭化水素ジイソシアネート、およびこれらのジイソシアネートの変性物(ウレタン基、カルボジイミド基、アロファネート基、ウレア基、ビューレット基、ウレトジオン基、ウレトイミン基、イソシアヌレート基、オキサゾリドン基含有変性物。以下、変性ジイソシアネートともいう)、並びにこれらの2種以上の混合物。   Examples of the diisocyanate include the following. C6-C20 aromatic diisocyanate, C2-C18 aliphatic diisocyanate, C4-C15 alicyclic diisocyanate, C8 or more (except for carbon in the NCO group) 15 or less aromatic hydrocarbon diisocyanates and modified products of these diisocyanates (urethane group, carbodiimide group, allophanate group, urea group, burette group, uretdione group, uretoimine group, isocyanurate group, oxazolidone group-containing modified product) , Also called modified diisocyanate), and mixtures of two or more thereof.

前記脂肪族ジイソシアネートとしては、以下のものが挙げられる。エチレンジイソシアネート、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(HDI)、ドデカメチレンジイソシアネート。   Examples of the aliphatic diisocyanate include the following. Ethylene diisocyanate, tetramethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate (HDI), dodecamethylene diisocyanate.

前記脂環式ジイソシアネートとしては、以下のものが挙げられる。イソホロンジイソシアネート(IPDI)、ジシクロヘキシルメタン−4,4’−ジイソシアネート、シクロヘキシレンジイソシアネート、メチルシクロヘキシレンジイソシアネート。   Examples of the alicyclic diisocyanate include the following. Isophorone diisocyanate (IPDI), dicyclohexylmethane-4,4'-diisocyanate, cyclohexylene diisocyanate, methylcyclohexylene diisocyanate.

前記芳香族炭化水素ジイソシアネートとしては、例えば以下のものが挙げられる。m−および/またはp−キシリレンジイソシアネート(XDI)、α,α,α’,α’−テトラメチルキシリレンジイソシアネート。   Examples of the aromatic hydrocarbon diisocyanate include the following. m- and / or p-xylylene diisocyanate (XDI), α, α, α ', α'-tetramethylxylylene diisocyanate.

これらのうちで好ましいものは、6以上15以下の芳香族ジイソシアネート、炭素数4以上12以下の脂肪族ジイソシアネートおよび炭素数4以上15以下の脂環式ジイソシアネート、炭素数8以上15以下の芳香族炭化水素ジイソシアネートである。特に好ましいものは、HDI、IPDIおよびXDIである。   Of these, preferred are aromatic diisocyanates having 6 to 15 carbon atoms, aliphatic diisocyanates having 4 to 12 carbon atoms and alicyclic diisocyanates having 4 to 15 carbon atoms, and aromatic carbonization having 8 to 15 carbon atoms. Hydrogen diisocyanate. Particularly preferred are HDI, IPDI and XDI.

前記したジイソシアネートに加えて、3官能以上のイソシアネート化合物を用いることもできる。   In addition to the diisocyanates described above, trifunctional or higher isocyanate compounds can also be used.

本発明の定着方法に用いるトナーにおいて、前記樹脂Aは、
前記式(22)および式(23)で示す有機ポリシロキサン構造を有するビニル系モノマー5.0質量%以上20.0質量%以下と、
その他のビニル系モノマー80.0質量%以上95.0質量%以下と
を共重合することにより得られるビニル系樹脂であることが好ましい。前記樹脂Aの組成を前記とすることで、前記樹脂A中の前記有機ポリシロキサン構造が適正な量になりやすい。
In the toner used in the fixing method of the present invention, the resin A is
A vinyl monomer having an organic polysiloxane structure represented by the formula (22) and the formula (23) of 5.0% by mass or more and 20.0% by mass or less;
It is preferable that it is a vinyl resin obtained by copolymerizing 80.0 mass% or more and 95.0 mass% or less of other vinyl monomers. By setting the composition of the resin A as described above, the organic polysiloxane structure in the resin A is likely to have an appropriate amount.

前記式(22)における重合度nの値は、樹脂硬度の観点から、2以上133以下の整数であることが好ましく、2以上18以下の整数であることがより好ましい。   The value of the degree of polymerization n in the formula (22) is preferably an integer of 2 or more and 133 or less, and more preferably an integer of 2 or more and 18 or less from the viewpoint of resin hardness.

また、樹脂Aの組成を前記とすることで、前記トナー粒子のX線光電子分光分析(ESCA)により測定される前記有機ポリシロキサン構造に由来するSi量を本発明が規定する数値範囲に制御することが容易になる。   In addition, by setting the composition of the resin A as described above, the amount of Si derived from the organic polysiloxane structure measured by X-ray photoelectron spectroscopy (ESCA) of the toner particles is controlled within a numerical range defined by the present invention. It becomes easy.

本発明の定着方法に用いるトナーにおいては、シェル相に含有される前記樹脂Aに加えて、他の樹脂Bを含有してもよい。前記樹脂Bについて述べる。前記樹脂Bは、結晶性樹脂、および非晶性樹脂のいずれも使用が可能である。また、これらを併用してもよい。前記結晶性樹脂としては、前記結晶性ポリエステル樹脂の他、結晶性アルキル樹脂も使用可能である。前記非晶性樹脂としては、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、スチレンアクリル樹脂やポリスチレンといったビニル系樹脂が挙げられるが、その限りではない。また、これら樹脂は、ウレタン、ウレア、エポキシの変性を行ってもよい。   The toner used in the fixing method of the present invention may contain other resin B in addition to the resin A contained in the shell phase. The resin B will be described. As the resin B, either a crystalline resin or an amorphous resin can be used. These may be used in combination. As the crystalline resin, a crystalline alkyl resin can be used in addition to the crystalline polyester resin. Examples of the amorphous resin include, but are not limited to, a vinyl resin such as polyurethane resin, polyester resin, styrene acrylic resin, and polystyrene. These resins may be modified with urethane, urea, or epoxy.

前記結晶性アルキル樹脂とは、結晶性を発現させるための炭素数12以上30以下のアルキルアクリレートおよびアルキルメタクリレートを重合させたビニル樹脂である。また、結晶性を損なわない程度に、上記ビニル系モノマーを共重合させた場合も、前記結晶性アルキル樹脂とみなせる。   The crystalline alkyl resin is a vinyl resin obtained by polymerizing an alkyl acrylate and alkyl methacrylate having 12 to 30 carbon atoms for expressing crystallinity. Further, when the vinyl monomer is copolymerized to such an extent that the crystallinity is not impaired, it can be regarded as the crystalline alkyl resin.

前記非晶性樹脂としてのポリウレタン樹脂は、ジオール成分とジイソシアネート基を含有するジイソシアネート成分との反応物であり、ジオール成分、ジイソシアネート成分の調整により、各種機能性をもつ樹脂を得ることができる。前記ジイソシアネート成分は上記ジイソシアネートが好適に用いられる。前記ジオール成分としては、例えば以下のものが挙げられる。アルキレングリコール(エチレングリコール、1,2−プロピレングリコール、1,3−プロピレングリコール)、アルキレンエーテルグリコール(ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール)脂環式ジオール(1,4−シクロヘキサンジメタノール)、ビスフェノール類(ビスフェノールA)、前記脂環式ジオールのアルキレンオキサイド(エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド)付加物。前記アルキレンエーテルグリコールのアルキル部分は直鎖状であっても、分岐していてもよい。本発明の定着方法に用いるトナーにおいては分岐構造のアルキレングリコールも好ましく用いることができる。   The polyurethane resin as the amorphous resin is a reaction product of a diol component and a diisocyanate component containing a diisocyanate group, and resins having various functions can be obtained by adjusting the diol component and the diisocyanate component. The diisocyanate component is preferably the diisocyanate. Examples of the diol component include the following. Alkylene glycol (ethylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1,3-propylene glycol), alkylene ether glycol (polyethylene glycol, polypropylene glycol) alicyclic diol (1,4-cyclohexanedimethanol), bisphenols (bisphenol A) ), An alkylene oxide (ethylene oxide, propylene oxide) adduct of the alicyclic diol. The alkyl part of the alkylene ether glycol may be linear or branched. In the toner used in the fixing method of the present invention, a branched alkylene glycol can also be preferably used.

前記非晶性樹脂としてのポリエステル樹脂に用いるモノマーとしては、2価または3価以上のカルボン酸と、2価または3価以上のアルコールが挙げられる。これらのモノマー成分の具体例としては、例えば以下の化合物を挙げることができる。2価のカルボン酸としては、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、マロン酸、ドデセニルコハク酸の二塩基酸、およびこれらの無水物やこれらの低級アルキルエステル、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、シトラコン酸の脂肪族不飽和ジカルボン酸。3価以上のカルボン酸としては、1,2,4−ベンゼントリカルボン酸、これらの無水物やこれらの低級アルキルエステル。これらは1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。   Examples of the monomer used for the polyester resin as the amorphous resin include divalent or trivalent or higher carboxylic acids and divalent or trivalent or higher alcohols. Specific examples of these monomer components include the following compounds. Examples of divalent carboxylic acids include succinic acid, adipic acid, sebacic acid, phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, malonic acid, dodecenyl succinic acid dibasic acid, anhydrides thereof and lower alkyl esters thereof, maleic acid , Fumaric acid, itaconic acid, citraconic acid aliphatic unsaturated dicarboxylic acid. Examples of the trivalent or higher carboxylic acid include 1,2,4-benzenetricarboxylic acid, anhydrides thereof, and lower alkyl esters thereof. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.

2価のアルコールとしては、例えば以下の化合物を挙げることができる。ビスフェノールA、水素添加ビスフェノールA、ビスフェノールAのエチレンオキシド付加物、ビスフェノールAのプロピレンオキシド付加物、1,4−シクロヘキサンジオール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、エチレングリコール、プロピレングリコール。3価以上のアルコールとしては、例えば以下の化合物を挙げることができる。グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール。これらは1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。なお、必要に応じて、酸価や水酸基価の調整の目的で、酢酸、安息香酸のような1価の酸や、シクロヘキサノール、ベンジルアルコールのような1価のアルコールも使用することができる。   Examples of the divalent alcohol include the following compounds. Bisphenol A, hydrogenated bisphenol A, ethylene oxide adduct of bisphenol A, propylene oxide adduct of bisphenol A, 1,4-cyclohexanediol, 1,4-cyclohexanedimethanol, ethylene glycol, propylene glycol. Examples of the trivalent or higher alcohols include the following compounds. Glycerin, trimethylol ethane, trimethylol propane, pentaerythritol. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together. If necessary, monovalent acids such as acetic acid and benzoic acid, and monovalent alcohols such as cyclohexanol and benzyl alcohol can be used for the purpose of adjusting the acid value and the hydroxyl value.

前記非晶性樹脂としてのポリエステル樹脂は、前記のモノマー成分を用いて従来公知の方法により合成することができる。   The polyester resin as the amorphous resin can be synthesized by a conventionally known method using the monomer component.

本発明の前記樹脂Bにおける前記非晶性樹脂のガラス転移温度(Tg)は、50℃以上130℃以下であることが好ましい。より好ましくは、50℃以上100℃以下である。   The glass transition temperature (Tg) of the amorphous resin in the resin B of the present invention is preferably 50 ° C. or higher and 130 ° C. or lower. More preferably, it is 50 degreeC or more and 100 degrees C or less.

本発明におけるシェル相を形成する樹脂中の前記樹脂Bの割合は、特に制限されないが、50.0質量%以下であることが好ましく、前記樹脂Bをシェル相として使用しないことが特に好ましい。   The ratio of the resin B in the resin forming the shell phase in the present invention is not particularly limited, but is preferably 50.0% by mass or less, and it is particularly preferable that the resin B is not used as the shell phase.

本発明の定着方法に用いるトナー粒子は、前記樹脂Aを3.0質量%以上15.0質量%以下含有することが好ましい。トナー粒子中の樹脂Aの含有量を前記とすることで、耐オフセット性をさらに向上可能である。   The toner particles used in the fixing method of the present invention preferably contain 3.0% by mass or more and 15.0% by mass or less of the resin A. By setting the content of the resin A in the toner particles as described above, the offset resistance can be further improved.

本発明の定着方法に用いるトナーにおけるシェル相は、コア表面を均一に被覆する観点から、トナー粒子に対して3.0質量%以上30.0質量%以下含有することが好ましい。より好ましくは、3.0質量%以上20.0質量%以下である。   The shell phase in the toner used in the fixing method of the present invention is preferably contained in an amount of 3.0% by mass or more and 30.0% by mass or less based on the toner particles from the viewpoint of uniformly covering the core surface. More preferably, it is 3.0 mass% or more and 20.0 mass% or less.

本発明の定着方法に用いるトナーにおけるシェル相を形成する前記樹脂のテトラヒドロフラン(THF)可溶分のゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)による重量平均分子量(Mw)は、20,000以上80,000以下であることが望ましい。この範囲であることで、シェル相が適度な硬度を持ち、耐久性が向上する。20,000よりも小さいと、耐久性が低下しやすくなり、80,000よりも大きいと、定着性が低下する場合がある。   The weight average molecular weight (Mw) determined by gel permeation chromatography (GPC) of the tetrahydrofuran (THF) soluble content of the resin forming the shell phase in the toner used in the fixing method of the present invention is 20,000 or more and 80,000 or less. It is desirable that By being in this range, the shell phase has an appropriate hardness and durability is improved. If it is smaller than 20,000, the durability tends to be lowered, and if it is larger than 80,000, the fixability may be lowered.

本発明の定着方法に用いるトナーにおける結着樹脂について述べる。本発明の定着方法に用いるトナーにおける結着樹脂としては、結晶性樹脂、および非晶性樹脂のいずれも使用が可能である。また、これらを混合して用いてもよい。中でも、結晶性樹脂を含有することが好ましい。結晶性樹脂とは、ポリマーの分子鎖が規則的に配列した構造を有する樹脂を意味している。したがって、融点付近まではほとんど軟化せず、融点付近より融解が生じ急激に軟化する。このような樹脂は、示差走査熱量計(DSC)を用いた示差走査熱量測定において、明瞭な融点ピークを示す。前記結晶性樹脂を含有させることで、保存温度では軟化せず、定着時には軟化するといった構成にすることが容易になる。とりわけ、結晶性樹脂は結晶性ポリエステル(結晶性ポリエステル樹脂)であることが好ましい。   The binder resin in the toner used in the fixing method of the present invention will be described. As the binder resin in the toner used in the fixing method of the present invention, either a crystalline resin or an amorphous resin can be used. Moreover, you may mix and use these. Among these, it is preferable to contain a crystalline resin. The crystalline resin means a resin having a structure in which polymer molecular chains are regularly arranged. Therefore, it hardly softens to the vicinity of the melting point, but melts from the vicinity of the melting point and softens rapidly. Such a resin exhibits a clear melting point peak in differential scanning calorimetry using a differential scanning calorimeter (DSC). By including the crystalline resin, it becomes easy to make a structure that does not soften at the storage temperature but softens at the time of fixing. In particular, the crystalline resin is preferably a crystalline polyester (crystalline polyester resin).

本発明の定着方法に用いるトナーにおける結着樹脂に結晶性樹脂を含有させることで、前記トナーの粘弾性測定におけるG”(80)を本発明が規定する数値範囲に制御することが容易になる。   By including a crystalline resin in the binder resin in the toner used in the fixing method of the present invention, G ″ (80) in the measurement of viscoelasticity of the toner can be easily controlled within the numerical range defined by the present invention. .

本発明の定着方法に用いるトナーにおける結着樹脂に使用可能な結晶性ポリエステル樹脂について述べる。   The crystalline polyester resin that can be used as the binder resin in the toner used in the fixing method of the present invention will be described.

本発明の定着方法に用いるトナーにおける前記結晶性ポリエステル樹脂に用いられるモノマーは、上述した前記樹脂Aに使用可能な前記結晶性ポリエステル樹脂の成分を構成するモノマーが好ましく用いられる。   As the monomer used for the crystalline polyester resin in the toner used in the fixing method of the present invention, a monomer constituting the component of the crystalline polyester resin that can be used for the resin A is preferably used.

また、脂肪族ジオールとして、二重結合を持つ脂肪族ジオールを用いることもできる。前記二重結合を持つ脂肪族ジオールとしては、例えば以下の化合物を挙げることができる。2−ブテン−1,4−ジオール、3−ヘキセン−1,6−ジオール、4−オクテン−1,8−ジオール。さらに、二重結合を有するジカルボン酸を用いることもできる。このようなジカルボン酸としては、例えば、フマル酸、マレイン酸、3−ヘキセンジオイック酸、3−オクテンジオイック酸が挙げられるが、これらに限定されない。また、これらの低級アルキルエステル、酸無水物も挙げられる。これらの中でも、コストの点で、フマル酸、マレイン酸が好ましい。   An aliphatic diol having a double bond can also be used as the aliphatic diol. Examples of the aliphatic diol having a double bond include the following compounds. 2-butene-1,4-diol, 3-hexene-1,6-diol, 4-octene-1,8-diol. Furthermore, a dicarboxylic acid having a double bond can also be used. Examples of such dicarboxylic acids include, but are not limited to, fumaric acid, maleic acid, 3-hexenedioic acid, and 3-octenedioic acid. Moreover, these lower alkyl esters and acid anhydrides are also included. Among these, fumaric acid and maleic acid are preferable in terms of cost.

本発明の定着方法に用いるトナーにおける結着樹脂に含有される結晶性樹脂の融点は、50℃以上90℃以下であることが好ましい。   The melting point of the crystalline resin contained in the binder resin in the toner used in the fixing method of the present invention is preferably 50 ° C. or higher and 90 ° C. or lower.

また、結着樹脂、およびシェル相を形成する樹脂がともに結晶性樹脂を含有する場合、結着樹脂の融点は、シェル相の融点と比べ、同じかあるいは低く設定することが望ましい。   Further, when both the binder resin and the resin forming the shell phase contain a crystalline resin, the melting point of the binder resin is desirably set to be the same as or lower than the melting point of the shell phase.

次に、結着樹脂に使用可能な前記非晶性樹脂について述べる。非晶性樹脂は、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、スチレンアクリル樹脂やポリスチレンといったビニル系樹脂が挙げられるが、その限りではない。また、これら樹脂は、ウレタン、ウレア、エポキシの変性を行ってもよい。その中でも、弾性維持の観点から、前記ポリエステル樹脂、前記ポリウレタン樹脂が好適に使用される。   Next, the amorphous resin that can be used for the binder resin will be described. Examples of the amorphous resin include, but are not limited to, vinyl resins such as polyurethane resins, polyester resins, styrene acrylic resins, and polystyrene. These resins may be modified with urethane, urea, or epoxy. Among these, from the viewpoint of maintaining elasticity, the polyester resin and the polyurethane resin are preferably used.

前記非晶性樹脂としてのポリエステル樹脂は、上述したシェル相としての前記樹脂Bに使用可能な樹脂が好ましく用いられる。前記非晶性樹脂としてのポリウレタン樹脂は、上述したシェル相としての前記樹脂Bに使用可能な樹脂が好ましく用いられる。   As the polyester resin as the amorphous resin, a resin that can be used for the resin B as the shell phase described above is preferably used. As the polyurethane resin as the amorphous resin, a resin that can be used for the resin B as the shell phase described above is preferably used.

当該結着樹脂における非晶性樹脂のガラス転移温度(Tg)は、50℃以上130℃以下であることが好ましく、より好ましくは、50℃以上100℃以下である。この範囲であることで、定着領域における弾性が維持されやすい。   The glass transition temperature (Tg) of the amorphous resin in the binder resin is preferably 50 ° C. or higher and 130 ° C. or lower, and more preferably 50 ° C. or higher and 100 ° C. or lower. By being in this range, the elasticity in the fixing region is easily maintained.

本発明の定着方法に用いるトナーにおいて、結晶性樹脂を結着樹脂として使用する場合、結着樹脂中の前記結晶性樹脂と前記非晶性樹脂の割合は、任意に調整可能であるが、前記結晶性樹脂が30質量%以上85質量%以下であることが好ましい。上記範囲であることで、本発明の定着方法に用いるトナーの粘弾性測定におけるG”(80)を、本発明が規定する数値範囲に制御することが容易になる。   In the toner used in the fixing method of the present invention, when a crystalline resin is used as the binder resin, the ratio of the crystalline resin and the amorphous resin in the binder resin can be arbitrarily adjusted. The crystalline resin is preferably 30% by mass or more and 85% by mass or less. By being in the above range, it becomes easy to control G ″ (80) in the measurement of viscoelasticity of the toner used in the fixing method of the present invention within the numerical range defined by the present invention.

さらに、本発明の定着方法に用いるトナーにおいては、結晶構造をとりうる部位、すなわち結晶性樹脂成分と、結晶構造をとりえない部位、すなわち非晶性樹脂成分とを化学的に結合したブロックポリマーを使用することも好ましい形態のひとつである。   Further, in the toner used in the fixing method of the present invention, a block polymer in which a portion that can take a crystal structure, that is, a crystalline resin component, and a portion that cannot take a crystal structure, that is, an amorphous resin component are chemically bonded. It is also one of the preferable forms to use.

前記ブロックポリマーは、前記結晶性樹脂成分(X)と前記非晶性樹脂成分(Y)とのXY型ジブロックポリマー、XYX型トリブロックポリマー、YXY型トリブロックポリマー、XYXY・・・型マルチブロックポリマー、どの形態も使用可能である。   The block polymer comprises an XY type diblock polymer, an XYX type triblock polymer, a YXY type triblock polymer, an XYXY... Type multiblock of the crystalline resin component (X) and the amorphous resin component (Y). Any form of polymer can be used.

本発明の定着方法に用いるトナーにおいて、前記ブロックポリマーを調製する方法としては、
前記結晶性樹脂成分からなる結晶部を形成する成分と前記非晶性樹脂成分からなる非晶部を形成する成分とを別々に調製し、両者を結合する方法(二段階法)や、
結晶部を形成する成分、および非晶部を形成する成分の原料を同時に仕込み、一度で調製する方法(一段階法)
を用いることができる。
In the toner used in the fixing method of the present invention, as a method for preparing the block polymer,
A method of separately preparing a component that forms a crystal part composed of the crystalline resin component and a component that forms an amorphous part composed of the amorphous resin component, and combining them (two-stage method),
A method that prepares the raw material of the component that forms the crystal part and the component that forms the amorphous part at the same time (one-step method)
Can be used.

本発明における前記ブロックポリマーは、それぞれの末端官能基の反応性を考慮して種々の方法より選択して前記ブロックポリマーとすることができる。   The block polymer in the present invention can be selected from various methods in consideration of the reactivity of each terminal functional group to be the block polymer.

結晶性樹脂成分、および非晶性樹脂成分ともにポリエステル樹脂の場合は、各成分を別々に調製した後、結合剤を用いて結合することにより調製することができる。特に片方のポリエステルの酸価が高く、もう一方のポリエステルの水酸基価が高い場合、反応がスムーズに進行する。反応温度は200℃付近で行うのが好ましい。   In the case where both the crystalline resin component and the amorphous resin component are polyester resins, they can be prepared by preparing each component separately and then using a binder. In particular, when one of the polyesters has a high acid value and the other polyester has a high hydroxyl value, the reaction proceeds smoothly. The reaction temperature is preferably about 200 ° C.

結合剤を使用する場合は、以下の結合剤が挙げられる。多価カルボン酸、多価アルコール、多価イソシアネート、多官能エポキシ、多価酸無水物。これらの結合剤を用いて、脱水反応や付加反応によって合成することができる。   When the binder is used, the following binders are exemplified. Polyvalent carboxylic acid, polyhydric alcohol, polyvalent isocyanate, polyfunctional epoxy, polyhydric acid anhydride. These binders can be used for synthesis by dehydration reaction or addition reaction.

一方で、結晶性樹脂成分が前記結晶性ポリエステル樹脂であり、非晶性樹脂成分が前記ポリウレタン樹脂の場合では、次のようにして調製することができる。すなわち、各成分を別々に調製した後、前記結晶性ポリエステル樹脂のアルコール末端とポリウレタンのイソシアネート末端とをウレタン化反応させることにより調製できる。また、アルコール末端を持つ前記結晶性ポリエステル樹脂および前記ポリウレタン樹脂を構成するジオール、ジイソシアネートを混合し、加熱することによっても合成が可能である。前記ジオールおよびジイソシアネート濃度が高い反応初期はジオールとジイソシアネートが選択的に反応してポリウレタン樹脂となる。そして、ある程度分子量が大きくなった後にポリウレタン樹脂のイソシアネート末端と結晶性ポリエステル樹脂のアルコール末端とのウレタン化反応が起こり、前記ブロックポリマーとすることができる。   On the other hand, when the crystalline resin component is the crystalline polyester resin and the amorphous resin component is the polyurethane resin, it can be prepared as follows. That is, after preparing each component separately, it can prepare by making the alcohol terminal of the said crystalline polyester resin and the isocyanate terminal of a polyurethane urethanate. The synthesis can also be performed by mixing and heating the crystalline polyester resin having an alcohol terminal and the diol and diisocyanate constituting the polyurethane resin. At the initial stage of the reaction when the diol and diisocyanate concentrations are high, the diol and diisocyanate react selectively to form a polyurethane resin. And after molecular weight becomes large to some extent, the urethanation reaction of the isocyanate terminal of a polyurethane resin and the alcohol terminal of a crystalline polyester resin occurs, and it can be set as the said block polymer.

本発明の定着方法に用いるトナーに用いられるトナー粒子は、ワックスを含有する。本発明の定着方法に用いるトナーに用いられるワックスとしては、例えば、以下のものが挙げられる。低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレン、低分子量オレフィン共重合体、マイクロクリスタリンワックス、パラフィンワックス、フィッシャートロプシュワックスのような脂肪族炭化水素系ワックス;酸化ポリエチレンワックスのような脂肪族炭化水素系ワックスの酸化物;脂肪族炭化水素系エステルワックスのような脂肪酸エステルを主成分とするワックス;および脱酸カルナバワックスのような脂肪酸エステルを一部または全部を脱酸化したもの;ベヘニン酸モノグリセリドのような脂肪酸と多価アルコールの部分エステル化物;植物性油脂を水素添加することによって得られるヒドロキシル基を有するメチルエステル化合物。   The toner particles used in the toner used in the fixing method of the present invention contain a wax. Examples of the wax used in the toner used in the fixing method of the present invention include the following. Low molecular weight polyethylene, low molecular weight polypropylene, low molecular weight olefin copolymer, aliphatic hydrocarbon wax such as microcrystalline wax, paraffin wax, Fischer-Tropsch wax; oxide of aliphatic hydrocarbon wax such as oxidized polyethylene wax Waxes based on fatty acid esters such as aliphatic hydrocarbon ester waxes, and partially or fully deoxidized fatty acid esters such as deoxidized carnauba wax; fatty acids such as behenic monoglyceride A partially esterified product of a monohydric alcohol; a methyl ester compound having a hydroxyl group obtained by hydrogenating vegetable oils and fats.

本発明の定着方法に用いるトナーにおいて特に好ましく用いられるワックスは、脂肪族炭化水素系ワックスおよびエステルワックスである。   Waxes particularly preferably used in the toner used in the fixing method of the present invention are aliphatic hydrocarbon waxes and ester waxes.

本発明の定着方法に用いるトナーにおいてエステルワックスとは、1分子中にエステル結合を少なくとも1つ有していればよく、天然エステルワックス、合成エステルワックスのいずれを用いてもよい。合成エステルワックスとしては、例えば、長鎖直鎖飽和脂肪酸と長鎖直鎖飽和脂肪族アルコールから合成されるモノエステルワックスが挙げられる。長鎖直鎖飽和脂肪酸は一般式C2n+1COOHで表され、n=5以上28以下のものが好ましく用いられる。また長鎖直鎖飽和脂肪族アルコールはC2n+1OHで表され、n=5以上28以下のものが好ましく用いられる。 In the toner used in the fixing method of the present invention, the ester wax only needs to have at least one ester bond in one molecule, and either natural ester wax or synthetic ester wax may be used. Examples of the synthetic ester wax include monoester wax synthesized from a long-chain linear saturated fatty acid and a long-chain linear saturated aliphatic alcohol. The long-chain linear saturated fatty acid is represented by the general formula C n H 2n + 1 COOH, and those having n = 5 to 28 are preferably used. The long-chain straight-chain saturated aliphatic alcohol is represented by C n H 2n + 1 OH, and n = 5 or more and 28 or less are preferably used.

また、天然エステルワックスとしては、キャンデリラワックス、カルナウバワックス、ライスワックスおよびその誘導体が挙げられる。   Examples of natural ester waxes include candelilla wax, carnauba wax, rice wax, and derivatives thereof.

上記のうち、より好ましいワックスとしては、長鎖直鎖飽和脂肪酸と長鎖直鎖飽和脂肪族アルコールとによる合成エステルワックスもしくは、上記エステルを主成分とする天然ワックスである。   Among the above, more preferable waxes are synthetic ester waxes composed of long-chain linear saturated fatty acids and long-chain linear saturated aliphatic alcohols, or natural waxes based on the above esters.

本発明の定着方法に用いるトナーにおいて、トナー中におけるワックスの含有量は、好ましくは、2.0質量%以上20.0質量%、より好ましくは、2.0質量%以上15.0質量%である。   In the toner used in the fixing method of the present invention, the wax content in the toner is preferably 2.0% by mass or more and 20.0% by mass, more preferably 2.0% by mass or more and 15.0% by mass. is there.

本発明の定着方法に用いるトナーにおいてワックスは、示差走査熱量測定(DSC)において、60℃以上120℃以下に最大吸熱ピークを有することが好ましい。より好ましくは、60℃以上90℃以下である。   In the toner used in the fixing method of the present invention, the wax preferably has a maximum endothermic peak at 60 ° C. or higher and 120 ° C. or lower in differential scanning calorimetry (DSC). More preferably, it is 60 degreeC or more and 90 degrees C or less.

本発明の定着方法に用いるトナーは、着色剤を含有する。本発明の定着方法に用いるトナーに好ましく使用される着色剤として、有機顔料、有機染料、無機顔料、黒色着色剤としてのカーボンブラック、磁性粒子が挙げられ、そのほかに従来トナーに用いられている着色剤を用いることができる。   The toner used in the fixing method of the present invention contains a colorant. Examples of the colorant preferably used in the toner used in the fixing method of the present invention include organic pigments, organic dyes, inorganic pigments, carbon black as a black colorant, and magnetic particles. An agent can be used.

イエロー用着色剤としては、以下のものが挙げられる。縮合アゾ化合物、イソインドリノン化合物、アントラキノン化合物、アゾ金属錯体、メチン化合物、アリルアミド化合物。具体的には、C.I.ピグメントイエロー12、13、14、15、17、62、74、83、93、94、95、109、110、111、128、129、147、168、180が好適に用いられる。   Examples of the colorant for yellow include the following. Condensed azo compounds, isoindolinone compounds, anthraquinone compounds, azo metal complexes, methine compounds, allylamide compounds. Specifically, C.I. I. Pigment Yellow 12, 13, 14, 15, 17, 62, 74, 83, 93, 94, 95, 109, 110, 111, 128, 129, 147, 168, 180 are preferably used.

マゼンタ用着色剤としては、以下のものが挙げられる。縮合アゾ化合物、ジケトピロロピロール化合物、アントラキノン、キナクリドン化合物、塩基染料レーキ化合物、ナフトール化合物、ベンズイミダゾロン化合物、チオインジゴ化合物、ペリレン化合物。具体的には、C.I.ピグメントレッド2、3、5、6、7、23、48:2、48:3、48:4、57:1、81:1、122、144、146、166、169、177、184、185、202、206、220、221、254が好適に用いられる。   Examples of the magenta colorant include the following. Condensed azo compounds, diketopyrrolopyrrole compounds, anthraquinones, quinacridone compounds, basic dye lake compounds, naphthol compounds, benzimidazolone compounds, thioindigo compounds, perylene compounds. Specifically, C.I. I. Pigment Red 2, 3, 5, 6, 7, 23, 48: 2, 48: 3, 48: 4, 57: 1, 81: 1, 122, 144, 146, 166, 169, 177, 184, 185, 202, 206, 220, 221, and 254 are preferably used.

シアン用着色剤としては、以下のものが挙げられる。銅フタロシアニン化合物およびその誘導体、アントラキノン化合物、塩基染料レーキ化合物。具体的には、C.I.ピグメントブルー1、7、15、15:1、15:2、15:3、15:4、60、62、66が好適に用いられる。   Examples of the colorant for cyan include the following. Copper phthalocyanine compounds and derivatives thereof, anthraquinone compounds, basic dye lake compounds. Specifically, C.I. I. Pigment Blue 1, 7, 15, 15: 1, 15: 2, 15: 3, 15: 4, 60, 62, 66 are preferably used.

本発明の定着方法に用いるトナーに用いられる着色剤は、色相角、彩度、明度、耐光性、OHP透明性、トナー中の分散性の点から選択される。   The colorant used in the toner used in the fixing method of the present invention is selected from the viewpoints of hue angle, saturation, brightness, light resistance, OHP transparency, and dispersibility in the toner.

該着色剤は、好ましくは、トナーに対し、1.0質量%以上20.0質量%以下添加して用いられる。着色剤として磁性粒子を用いる場合、その添加量はトナーに対し、40.0質量%以上150.0質量%以下であることが好ましい。   The colorant is preferably used by adding 1.0% by mass or more and 20.0% by mass or less to the toner. When magnetic particles are used as the colorant, the amount added is preferably 40.0% by mass or more and 150.0% by mass or less based on the toner.

本発明の定着方法に用いるトナーにおいては、必要に応じて荷電制御剤をトナー粒子に含有させてもよい。また、トナー粒子に外部添加してもよい。荷電制御剤を配合することにより、荷電特性を安定化、現像システムに応じた最適の摩擦帯電量のコントロールが可能となる。   In the toner used in the fixing method of the present invention, a charge control agent may be contained in the toner particles as necessary. Further, the toner particles may be externally added. By adding a charge control agent, the charge characteristics can be stabilized, and the optimum triboelectric charge amount can be controlled according to the development system.

前記荷電制御剤としては、公知のものが利用でき、特に帯電スピードが速く、かつ、一定の帯電量を安定して維持できる荷電制御剤が好ましい。   A known charge control agent can be used as the charge control agent, and in particular, a charge control agent that has a high charging speed and can stably maintain a constant charge amount is preferable.

前記荷電制御剤として、トナーを負荷電性に制御するものとしては、以下のものが挙げられる。有機金属化合物、キレート化合物が有効であり、モノアゾ金属化合物、アセチルアセトン金属化合物、芳香族オキシカルボン酸、芳香族ダイカルボン酸、オキシカルボン酸およびダイカルボン酸系の金属化合物が挙げられる。トナーを正荷電性に制御するものとしては、以下のものが挙げられる。ニグロシン、四級アンモニウム塩、高級脂肪酸の金属塩、ジオルガノスズボレート類、グアニジン化合物、イミダゾール化合物が挙げられる。前記荷電制御剤の好ましい配合量は、結着樹脂100質量部に対して0.01質量部以上20.0質量部以下、より好ましくは、0.5質量部以上10.0質量部以下である。   Examples of the charge control agent that control the toner to be negatively charged include the following. Organic metal compounds and chelate compounds are effective, and examples include monoazo metal compounds, acetylacetone metal compounds, aromatic oxycarboxylic acids, aromatic dicarboxylic acids, oxycarboxylic acids, and dicarboxylic acid-based metal compounds. Examples of controlling the toner to be positively charged include the following. Examples include nigrosine, quaternary ammonium salts, metal salts of higher fatty acids, diorganotin borates, guanidine compounds and imidazole compounds. A preferable blending amount of the charge control agent is 0.01 parts by mass or more and 20.0 parts by mass or less, more preferably 0.5 parts by mass or more and 10.0 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the binder resin. .

本発明の定着方法に用いるトナー粒子の製造方法は、コアシェル構造を形成する種々の方法が挙げられる。前記シェル相の形成は、前記コアの形成工程と同時であってもよいし、前記コアを形成した後に行ってもよい。より簡便という点から、コアの製造工程とシェル相の形成工程を同時に行うことが好ましい。   Examples of the method for producing toner particles used in the fixing method of the present invention include various methods for forming a core-shell structure. The shell phase may be formed at the same time as the core formation step or after the core is formed. From the viewpoint of simplicity, it is preferable to simultaneously perform the core manufacturing process and the shell phase forming process.

シェル相を形成する方法は、何ら制限を受けるものではない。例えば、前記コアの形成後に前記シェル相を設ける場合には、前記コアおよび前記シェル相を形成する樹脂微粒子を水系媒体中に分散させ、その後前記コア表面に樹脂微粒子を凝集、吸着させる方法がある。また、前記コアの形成工程と同時に前記シェル相を形成する場合には、シェル相を形成する樹脂微粒子を分散させた分散媒体に、コアを形成する結着樹脂を有機媒体に溶解させて得た樹脂組成物を分散させる。その後、前記有機媒体を除去してトナー粒子を得る溶解懸濁法が好ましく用いられる。   The method for forming the shell phase is not limited in any way. For example, when the shell phase is provided after the core is formed, there is a method in which the resin particles forming the core and the shell phase are dispersed in an aqueous medium, and then the resin particles are aggregated and adsorbed on the core surface. . Further, when the shell phase is formed simultaneously with the core forming step, the binder resin for forming the core is dissolved in an organic medium in a dispersion medium in which resin fine particles forming the shell phase are dispersed. The resin composition is dispersed. Thereafter, a dissolution suspension method in which the organic medium is removed to obtain toner particles is preferably used.

本発明の定着方法に用いるトナー粒子は、非水系の媒体中で製造されたものであることが特に好ましい。非水系であることで、前記樹脂Aの有機ポリシロキサン構造がより表面に配向しやすくなる。したがって、本発明のトナー粒子の製造においては、分散媒体として高圧状態の二酸化炭素を用いる溶解懸濁法が特に好適である。   The toner particles used in the fixing method of the present invention are particularly preferably those produced in a non-aqueous medium. By being non-aqueous, the organic polysiloxane structure of the resin A is more easily oriented on the surface. Therefore, in the production of the toner particles of the present invention, the dissolution suspension method using high pressure carbon dioxide as a dispersion medium is particularly suitable.

すなわち、本発明の定着方法に用いるトナーにおいては、トナー粒子が、次の製造方法で製造されたトナー粒子が好ましい。すなわち、結着樹脂、着色剤およびワックスを、有機溶媒を含有する媒体中に溶解または分散させて樹脂組成物を調製する。そして、樹脂Aを含有する樹脂微粒子を含有する、高圧状態の二酸化炭素を主成分とする分散媒体に樹脂組成物を分散させる。そして、得られた分散体から有機溶媒を除去することによってトナー粒子を製造する。   That is, in the toner used in the fixing method of the present invention, the toner particles are preferably toner particles produced by the following production method. That is, a resin composition is prepared by dissolving or dispersing a binder resin, a colorant and a wax in a medium containing an organic solvent. And a resin composition is disperse | distributed to the dispersion medium which contains the resin microparticles | fine-particles containing the resin A and which has a carbon dioxide of a high pressure state as a main component. Then, toner particles are produced by removing the organic solvent from the obtained dispersion.

ここで、高圧状態の二酸化炭素とは、圧力1.5MPa以上の二酸化炭素であることが好ましい。また、液体、あるいは超臨界状態の二酸化炭素を単体で分散媒体として用いてもよく、他の成分として有機溶媒が含まれていてもよい。この場合、高圧状態の二酸化炭素と有機溶媒が均一相を形成することが好ましい。   Here, the high-pressure carbon dioxide is preferably carbon dioxide having a pressure of 1.5 MPa or more. Further, liquid or supercritical carbon dioxide may be used alone as a dispersion medium, and an organic solvent may be contained as another component. In this case, it is preferable that the high-pressure carbon dioxide and the organic solvent form a homogeneous phase.

以下に、本発明の定着方法に用いるトナー粒子を得るうえで好適な、高圧状態の二酸化炭素を含有する分散媒体を用いるトナー粒子の製造法を例示して説明する。   Hereinafter, a method for producing toner particles using a dispersion medium containing carbon dioxide in a high pressure state, which is suitable for obtaining toner particles used in the fixing method of the present invention, will be described as an example.

まず、樹脂溶液調製工程では、結着樹脂を溶解することのできる有機溶媒中に、着色剤、ワックスおよび必要に応じて他の添加物を加え、ホモジナイザー、ボールミル、コロイドミル、超音波分散機のような分散機によって均一に溶解または分散させる。   First, in the resin solution preparation step, a colorant, wax, and other additives as necessary are added to an organic solvent capable of dissolving the binder resin, and a homogenizer, a ball mill, a colloid mill, or an ultrasonic disperser is added. It is uniformly dissolved or dispersed by such a disperser.

次に、造粒工程では、こうして得られた樹脂溶液と高圧状態の二酸化炭素とを混合し、前記樹脂溶液の液滴を形成する。   Next, in the granulation step, the resin solution thus obtained and high-pressure carbon dioxide are mixed to form droplets of the resin solution.

このとき、分散媒体としての高圧状態の二酸化炭素中には、分散剤を分散させておく必要がある。分散剤としては、樹脂Aをシェル相として用いる場合、シェル相を形成するための樹脂Aを含有する樹脂微粒子があげられるが、他成分を分散剤として混合してもよい。例えば、無機微粒子分散剤、有機微粒子分散剤、それらの混合物のいずれでもよく、目的に応じて2種以上を併用してもよい。   At this time, it is necessary to disperse a dispersing agent in carbon dioxide in a high pressure state as a dispersion medium. As the dispersant, when resin A is used as the shell phase, resin fine particles containing resin A for forming the shell phase can be mentioned, but other components may be mixed as a dispersant. For example, any of an inorganic fine particle dispersant, an organic fine particle dispersant, and a mixture thereof may be used, and two or more kinds may be used in combination according to the purpose.

また、液体状態の分散安定剤を添加してもよい。分散安定剤は、二酸化炭素に親和性の高い、前記有機ポリシロキサン構造やフッ素を含有する化合物や、ノニオン系界面活性剤、アニオン系界面活性剤、カチオン性界面活性剤といった各種界面活性剤が挙げられる。これらの分散安定剤は、後述する脱溶剤工程において二酸化炭素とともに系外に排出される。したがって、トナー粒子作製後にはトナー粒子に残存する量は極めて少量となる。   Further, a dispersion stabilizer in a liquid state may be added. Examples of the dispersion stabilizer include various surfactants having a high affinity for carbon dioxide, such as the above-mentioned organic polysiloxane structure and fluorine-containing compounds, nonionic surfactants, anionic surfactants, and cationic surfactants. It is done. These dispersion stabilizers are discharged out of the system together with carbon dioxide in a solvent removal step described later. Therefore, after the toner particles are produced, the amount remaining in the toner particles is extremely small.

本発明の定着方法に用いるトナー粒子の製造法において、前記分散剤を高圧状態の二酸化炭素を含有する分散媒体中に分散させる方法は、いかなる方法を用いてもよい。具体例としては、前記分散剤と高圧状態の二酸化炭素を含有する分散媒体を容器内に仕込み、撹拌や超音波照射により直接分散させる方法が挙げられる。また、高圧状態の二酸化炭素を含有する分散媒体を仕込んだ容器に、前記分散剤を有機溶媒に分散させた分散液を、高圧ポンプを用いて導入する方法が挙げられる。   In the method for producing toner particles used in the fixing method of the present invention, any method may be used for dispersing the dispersant in a dispersion medium containing carbon dioxide in a high pressure state. Specific examples include a method in which a dispersion medium containing the dispersant and high-pressure carbon dioxide is charged into a container and directly dispersed by stirring or ultrasonic irradiation. Another example is a method in which a dispersion liquid in which the dispersant is dispersed in an organic solvent is introduced into a container charged with a dispersion medium containing carbon dioxide in a high-pressure state using a high-pressure pump.

また、本発明において、前記樹脂組成物を高圧状態の二酸化炭素を含有する分散媒体中に分散させる方法は、いかなる方法を用いてもよい。具体例としては、前記分散剤を分散させた状態の高圧状態の二酸化炭素を含有する分散媒体を入れた容器に、前記樹脂組成物を、高圧ポンプを用いて導入する方法が挙げられる。また、前記樹脂組成物を仕込んだ容器に、前記分散剤を分散させた状態の高圧状態の二酸化炭素を含有する分散媒体を導入してもよい。   In the present invention, any method may be used for dispersing the resin composition in a dispersion medium containing carbon dioxide in a high pressure state. As a specific example, there is a method of introducing the resin composition into a container containing a dispersion medium containing high-pressure carbon dioxide in a state where the dispersant is dispersed, using a high-pressure pump. Moreover, a dispersion medium containing carbon dioxide in a high-pressure state in which the dispersant is dispersed may be introduced into a container charged with the resin composition.

本発明において、前記高圧状態の二酸化炭素を含有する分散媒体は、単一相であることが重要である。前記樹脂組成物を高圧状態の二酸化炭素中に分散させて造粒を行う場合、液滴中の有機溶媒の一部は分散体中に移行する。このとき、二酸化炭素の相と有機溶媒の相が分離した状態で存在することは、液滴の安定性が損なわれる原因となり好ましくない。したがって、前記分散媒体の温度や圧力、高圧状態の二酸化炭素に対する前記樹脂組成物の量は、二酸化炭素と有機溶媒とが均一相を形成し得る範囲内に調整することが好ましい。   In the present invention, it is important that the dispersion medium containing carbon dioxide in a high-pressure state is a single phase. When granulating by dispersing the resin composition in carbon dioxide in a high pressure state, a part of the organic solvent in the droplets moves into the dispersion. At this time, it is not preferable that the carbon dioxide phase and the organic solvent phase exist in a separated state, which causes a drop in the stability of the droplets. Therefore, it is preferable to adjust the temperature and pressure of the dispersion medium and the amount of the resin composition with respect to the high-pressure carbon dioxide within a range in which the carbon dioxide and the organic solvent can form a homogeneous phase.

また、前記分散媒体の温度および圧力については、造粒性(液滴形成のしやすさ)や前記樹脂組成物中の構成成分の前記分散媒体への溶解性にも注意が必要である。例えば、前記樹脂組成物中の結着樹脂やワックスは、温度条件や圧力条件によっては、前記分散媒体に溶解することがある。通常、低温、低圧になるほど前記成分の分散媒体への溶解性は抑制されるが、形成した液滴が凝集・合一を起こしやすくなり、造粒性は低下する。一方、高温、高圧になるほど造粒性は向上するものの、前記成分が前記分散媒体に溶解しやすくなる傾向を示す。したがって、本発明のトナー粒子の製造において、前記分散媒体の温度は10℃以上40℃以下の温度範囲であることが好ましい。   In addition, regarding the temperature and pressure of the dispersion medium, attention should be paid to granulation properties (ease of forming droplets) and solubility of constituent components in the resin composition in the dispersion medium. For example, the binder resin and wax in the resin composition may be dissolved in the dispersion medium depending on temperature conditions and pressure conditions. Usually, the lower the temperature and the lower the pressure, the more the solubility of the above components in the dispersion medium is suppressed, but the formed droplets are likely to agglomerate and coalesce, and the granulation property is lowered. On the other hand, although the granulation property improves as the temperature and pressure increase, the component tends to be easily dissolved in the dispersion medium. Therefore, in the production of the toner particles of the present invention, the temperature of the dispersion medium is preferably in the temperature range of 10 ° C. or higher and 40 ° C. or lower.

また、前記分散媒体を形成する容器内の圧力は、1.5MPa以上20.0MPa以下であることが好ましく、2.0MPa以上15.0MPa以下であることがより好ましい。なお、本発明における圧力とは、分散媒体中に二酸化炭素以外の成分が含まれる場合には、その全圧を示す。   Further, the pressure in the container forming the dispersion medium is preferably 1.5 MPa or more and 20.0 MPa or less, and more preferably 2.0 MPa or more and 15.0 MPa or less. In addition, the pressure in this invention shows the total pressure, when components other than a carbon dioxide are contained in a dispersion medium.

こうして造粒が完了した後、脱溶剤工程では、液滴中に残留している有機溶媒を、高圧状態の二酸化炭素による分散媒体を介して除去する。具体的には、液滴が分散された前記分散媒体にさらに高圧状態の二酸化炭素を混合して、残留する有機溶媒を二酸化炭素の相に抽出し、この有機溶媒を含む二酸化炭素を、さらに高圧状態の二酸化炭素で置換することによって行う。   After granulation is completed in this way, in the solvent removal step, the organic solvent remaining in the droplets is removed through a dispersion medium of carbon dioxide in a high pressure state. Specifically, carbon dioxide in a high-pressure state is further mixed with the dispersion medium in which droplets are dispersed, and the remaining organic solvent is extracted into a carbon dioxide phase. By replacing with carbon dioxide in the state.

前記分散媒体と前記高圧状態の二酸化炭素の混合は、前記分散媒体に、これよりも高圧の二酸化炭素を加えてもよく、また、前記分散媒体を、これよりも低圧の二酸化炭素中に加えてもよい。   In the mixing of the dispersion medium and the high-pressure carbon dioxide, carbon dioxide having a higher pressure may be added to the dispersion medium, and the dispersion medium may be added to carbon dioxide having a lower pressure. Also good.

そして、有機溶媒を含む二酸化炭素をさらに高圧状態の二酸化炭素で置換する方法としては、容器内の圧力を一定に保ちつつ、高圧状態の二酸化炭素を流通させる方法が挙げられる。このとき、形成されるトナー粒子は、フィルターで捕捉しながら行う。   And as a method of substituting the carbon dioxide containing an organic solvent with the carbon dioxide of a high pressure state, the method of distribute | circulating a high pressure carbon dioxide is mentioned, keeping the pressure in a container constant. At this time, the toner particles formed are captured while being captured by a filter.

前記高圧状態の二酸化炭素による置換が十分でなく、分散媒体中に有機溶媒が残留した状態であると、得られたトナー粒子を回収するために容器を減圧する際、前記分散媒体中に溶解した有機溶媒が凝縮してトナー粒子が再溶解する場合がある。また、トナー粒子同士が合一したりするといった不具合が生じる場合もある。したがって、前記高圧状態の二酸化炭素による置換は、有機溶媒が完全に除去されるまで行う必要がある。流通させる高圧状態の二酸化炭素の量は、前記分散媒体の体積に対して1倍以上100倍以下が好ましく、さらに好ましくは、1倍以上50倍以下、より好ましくは、1倍以上30倍以下である。   When the replacement with carbon dioxide in the high-pressure state was not sufficient and the organic solvent remained in the dispersion medium, it was dissolved in the dispersion medium when the container was decompressed to recover the obtained toner particles. The organic solvent may condense and the toner particles may be redissolved. Further, there may be a problem that toner particles are united with each other. Therefore, the replacement with carbon dioxide in the high pressure state needs to be performed until the organic solvent is completely removed. The amount of carbon dioxide in a high-pressure state to circulate is preferably 1 to 100 times, more preferably 1 to 50 times, more preferably 1 to 30 times the volume of the dispersion medium. is there.

容器を減圧し、トナー粒子が分散した高圧状態の二酸化炭素を含む分散体からトナー粒子を取り出す際は、一気に常温、常圧まで減圧してもよいが、独立に圧力制御された容器を多段に設けることによって段階的に減圧してもよい。減圧速度は、トナー粒子が発泡しない範囲で設定することが好ましい。   When removing the toner particles from the dispersion containing high-pressure carbon dioxide in which the toner particles are dispersed, the container may be decompressed to room temperature and normal pressure at once. The pressure may be reduced stepwise by providing. The decompression speed is preferably set within a range where the toner particles do not foam.

なお、本発明において使用する有機溶媒や、二酸化炭素は、リサイクルすることが可能である。   Note that the organic solvent and carbon dioxide used in the present invention can be recycled.

本発明において、前記トナー粒子には流動性向上剤として、無機微粒子を添加することが好ましい。トナー粒子に添加する無機微粒子としては、シリカ微粒子、酸化チタン微粒子、アルミナ微粒子またはそれらの複酸化物微粒子のような微粒子が挙げられる。該無機微粒子の中でもシリカ微粒子および酸化チタン微粒子が好ましい。   In the present invention, it is preferable to add inorganic fine particles as a fluidity improver to the toner particles. Examples of the inorganic fine particles added to the toner particles include fine particles such as silica fine particles, titanium oxide fine particles, alumina fine particles, or double oxide fine particles thereof. Among the inorganic fine particles, silica fine particles and titanium oxide fine particles are preferable.

シリカ微粒子としては、ケイ素ハロゲン化物の蒸気相酸化により生成された乾式シリカまたはヒュームドシリカ、および水ガラスから製造される湿式シリカが挙げられる。無機微粒子としては、表面およびシリカ微粒子の内部にあるシラノール基が少なく、またNaO、SO 2−の少ない乾式シリカの方が好ましい。また乾式シリカは、製造工程において、塩化アルミニウム、塩化チタンのような金属ハロゲン化合物をケイ素ハロゲン化合物とともに用いることによって製造された、シリカと他の金属酸化物の複合微粒子であってもよい。 Examples of the silica fine particles include dry silica or fumed silica produced by vapor phase oxidation of silicon halide, and wet silica produced from water glass. As the inorganic fine particles, dry silica having less silanol groups on the surface and inside of the silica fine particles and less Na 2 O and SO 3 2− is preferable. The dry silica may be composite fine particles of silica and other metal oxides produced by using a metal halogen compound such as aluminum chloride or titanium chloride together with a silicon halogen compound in the production process.

無機微粒子は、トナーの流動性改良およびトナーの帯電均一化のためにトナー粒子に外添されることが好ましい。また、無機微粒子を疎水化処理することによって、トナーの帯電量の調整、環境安定性の向上、高湿環境下での特性の向上を達成することができるので、疎水化処理された無機微粒子を用いることがより好ましい。トナーに添加された無機微粒子が吸湿すると、トナーとしての帯電量が低下し、現像性や転写性の低下が生じやすくなる。   The inorganic fine particles are preferably externally added to the toner particles in order to improve the fluidity of the toner and to make the toner uniform. In addition, hydrophobic treatment of the inorganic fine particles can achieve adjustment of the charge amount of the toner, improvement of environmental stability, and improvement of characteristics under a high humidity environment. More preferably, it is used. When the inorganic fine particles added to the toner absorb moisture, the charge amount as the toner is lowered and the developability and transferability are likely to be lowered.

無機微粒子の疎水化処理の処理剤としては、未変性のシリコーンワニス、各種変性シリコーンワニス、未変性のシリコーンオイル、各種変性シリコーンオイル、シラン化合物、シランカップリング剤、その他有機ケイ素化合物、有機チタン化合物が挙げられる。これらの処理剤は単独であるいは併用して用いられてもよい。   As treatment agents for hydrophobic treatment of inorganic fine particles, unmodified silicone varnish, various modified silicone varnishes, unmodified silicone oil, various modified silicone oils, silane compounds, silane coupling agents, other organosilicon compounds, organotitanium compounds Is mentioned. These treatment agents may be used alone or in combination.

その中でも、シリコーンオイルにより処理された無機微粒子が好ましい。より好ましくは、無機微粒子をカップリング剤で疎水化処理すると同時あるいは処理した後に、シリコーンオイルにより処理した疎水化処理無機微粒子が、高湿環境下でもトナー粒子の帯電量を高く維持し、選択現像性を低減するうえでよい。   Among these, inorganic fine particles treated with silicone oil are preferable. More preferably, the inorganic fine particles treated with silicone oil at the same time as or after the hydrophobic treatment of the inorganic fine particles with the coupling agent maintain the charge amount of the toner particles high even in a high-humidity environment. It is good for reducing the property.

前記無機微粒子をカップリング剤で疎水化処理すると同時あるいは処理した後に、シリコーンオイルにより処理した疎水化粒子の添加量は、トナー粒子100質量部に対して、0.1質量部以上4.0質量部以下であることが好ましい。より好ましくは、0.2質量部以上3.5質量部以下である。   The amount of the hydrophobized particles treated with silicone oil at the same time as or after the hydrophobizing treatment of the inorganic fine particles with a coupling agent is 0.1 parts by mass or more and 4.0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the toner particles. Part or less. More preferably, it is 0.2 to 3.5 parts by mass.

本発明のトナーは、重量平均粒径(D4)が、3.0μm以上8.0μm以下であることが好ましい。より好ましくは、5.0μm以上7.0μm以下である。このような重量平均粒径(D4)のトナーを用いることは、ハンドリング性を良好にしつつ、ドットの再現性を十分に満足するうえで好ましい。   The toner of the present invention preferably has a weight average particle diameter (D4) of 3.0 μm or more and 8.0 μm or less. More preferably, it is 5.0 μm or more and 7.0 μm or less. The use of a toner having such a weight average particle diameter (D4) is preferable in terms of sufficiently satisfying the dot reproducibility while improving the handleability.

さらに、本発明のトナーの重量平均粒径(D4)と個数平均粒径(D1)の比D4/D1は1.25以下であることが好ましい。より好ましくは、1.20以下である。   Further, the ratio D4 / D1 of the weight average particle diameter (D4) to the number average particle diameter (D1) of the toner of the present invention is preferably 1.25 or less. More preferably, it is 1.20 or less.

本発明のトナーは、テトラヒドロフラン(THF)可溶分のゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)測定において、数平均分子量(Mn)が8,000以上40,000以下、重量平均分子量(Mw)が15,000以上60,000以下であることが好ましい。この範囲であることで、トナーに適度な粘弾性を付与することが可能である。Mnのより好ましい範囲は、10,000以上20,000以下、Mwのより好ましい範囲は、20,000以上50,000以下である。さらに、Mw/Mnは6以下であることが望ましい。Mw/Mnのより好ましい範囲は、3以下である。   The toner of the present invention has a number average molecular weight (Mn) of 8,000 to 40,000 and a weight average molecular weight (Mw) of 15,0 in gel permeation chromatography (GPC) measurement of tetrahydrofuran (THF) solubles. It is preferably from 000 to 60,000. By being in this range, it is possible to impart appropriate viscoelasticity to the toner. A more preferable range of Mn is 10,000 or more and 20,000 or less, and a more preferable range of Mw is 20,000 or more and 50,000 or less. Furthermore, it is desirable that Mw / Mn is 6 or less. A more preferable range of Mw / Mn is 3 or less.

本発明のトナーおよびトナー材料の各種物性についての測定方法を以下に記す。   Measurement methods for various physical properties of the toner and toner material of the present invention will be described below.

<トナーの損失弾性率粘弾性G”(80)の測定方法>
粘弾性測定装置(レオメーター)ARES(Rheometrics Scientific社製)を用いて測定を行う。測定は以下の通りである。
・測定治具:torsion rectangular
・測定試料:トナーを、加圧成型機を用い幅約12mm、高さ約20mm、厚み約2.5mmの直方体型試料を作製する(常温で30分間15kNを維持する)。加圧成型機はNPaシステム社製100kNプレスNT−100Hを用いる。
<Measurement Method of Loss Elastic Modulus Viscoelasticity G ″ (80) of Toner>
Measurement is performed using a viscoelasticity measuring device (rheometer) ARES (manufactured by Rheometrics Scientific). The measurement is as follows.
・ Measurement jig: torsion rectangular
Measurement sample: A rectangular parallelepiped sample having a width of about 12 mm, a height of about 20 mm, and a thickness of about 2.5 mm is prepared using a pressure molding machine (maintaining 15 kN at room temperature for 30 minutes). The pressure molding machine uses a 100 kN press NT-100H manufactured by NPa Systems.

治具およびサンプルを常温(23℃)に1時間放置した後、治具にサンプルを取り付ける。測定部の幅約12mm、厚さ約2.5mm、高さ5mmになるように固定する。測定開始温度30.00℃まで10分間かけて温調した後、下記設定で測定を行う。
・測定周波数 :6.28ラジアン/秒
・測定歪みの設定:初期値を0.1%に設定し、自動測定モードにて測定を行う
・試料の伸長補正:自動測定モードにて調整
・測定温度 :30℃から150℃まで毎分2℃の割合で昇温する
・測定間隔 :30秒おき、すなわち1℃おきに粘弾性データを測定する
Microsoft社製Winows2000上で動作するRSI Orchesrator(制御、データ収集および解析ソフト)(Rheometrics Scientific社製)へ、インターフェースを通じてデータ転送する。
このうち、80℃でのトナーの損失弾性率の値を読み取る。
The jig and the sample are left at room temperature (23 ° C.) for 1 hour, and then the sample is attached to the jig. The measurement part is fixed so that the width is about 12 mm, the thickness is about 2.5 mm, and the height is 5 mm. The temperature is adjusted over 10 minutes to the measurement start temperature of 30.00 ° C., and then measured with the following settings.
・ Measurement frequency: 6.28 radians / second ・ Measurement distortion setting: initial value is set to 0.1% and measurement is performed in automatic measurement mode ・ Sample extension correction: adjustment in automatic measurement mode ・ Measurement temperature : Temperature rise from 30 ° C to 150 ° C at a rate of 2 ° C / min. Measurement interval: Viscoelasticity data is measured every 30 seconds, ie every 1 ° C. RSI Orchestrator (control, data) operating on Microsoft Windows 2000 Data collection and analysis software) (Rheometrics Scientific) through the interface.
Among these, the value of the loss elastic modulus of the toner at 80 ° C. is read.

<X線光電子分光分析(ESCA)による有機ポリシロキサン構造に由来するSi量の測定方法>
本発明において、トナー粒子表面に存在する有機ポリシロキサン構造に由来するSi量は、X線光電子分光分析(ESCA)による表面組成分析を行い算出する。ESCAの装置および測定条件は、下記の通りである。
使用装置:アルバック−ファイ社製 Quantum 2000
分析方法:ナロー分析
測定条件:
X線源:Al−Kα
X線条件:100μ25W15kV
光電子取り込み角度:45°
PassEnergy:58.70eV
測定範囲:φ100μm
<Measurement method of Si amount derived from organic polysiloxane structure by X-ray photoelectron spectroscopy (ESCA)>
In the present invention, the amount of Si derived from the organic polysiloxane structure present on the toner particle surface is calculated by performing surface composition analysis by X-ray photoelectron spectroscopy (ESCA). The ESCA apparatus and measurement conditions are as follows.
Equipment used: Quantum 2000 manufactured by ULVAC-PHI
Analysis method: Narrow analysis Measurement conditions:
X-ray source: Al-Kα
X-ray conditions: 100μ25W15kV
Photoelectron capture angle: 45 °
PassEnergy: 58.70eV
Measurement range: φ100μm

以上の条件より測定を行い、炭素1s軌道のC−C結合に由来するピークを285eVに補正する。その後、100eV以上103eV以下にピークトップが検出されるケイ素2p軌道のSiO結合のピーク面積から、アルバック−ファイ社提供の相対感度因子を用いることで、構成元素の総量に対する有機ポリシロキサン構造に由来するSi量を算出する。なお、Si2p軌道の他ピーク(SiO:103eVより大きく、105eV以下)が検出される場合は、SiO結合のピークに対し波形分離を行うことで、SiO結合のピーク面積を算出する。 Measurement is performed under the above conditions, and the peak derived from the C—C bond of the carbon 1s orbital is corrected to 285 eV. After that, from the peak area of SiO bond of silicon 2p orbit where the peak top is detected at 100 eV or more and 103 eV or less, it is derived from the organic polysiloxane structure with respect to the total amount of the constituent elements by using the relative sensitivity factor provided by ULVAC-PHI. Si amount is calculated. If another peak of Si2p orbit (SiO 2 : larger than 103 eV and 105 eV or less) is detected, the peak area of SiO bond is calculated by performing waveform separation on the peak of SiO bond.

<数平均分子量(Mn)、重量平均分子量(Mw)の測定方法>
本発明において、トナーなどのテトラヒドロフラン(THF)可溶分の分子量(Mn、Mw)は、GPCにより、以下のようにして測定する。
<Method of measuring number average molecular weight (Mn) and weight average molecular weight (Mw)>
In the present invention, the molecular weight (Mn, Mw) of a tetrahydrofuran (THF) soluble component such as a toner is measured by GPC as follows.

まず、室温で24時間かけて、試料をTHFに溶解する。そして、得られた溶液を、ポア径が0.2μmの耐溶剤性メンブランフィルター「マイショリディスク」(東ソー社製)で濾過してサンプル溶液を得る。なお、サンプル溶液は、THFに可溶な成分の濃度が約0.8質量%となるように調整する。このサンプル溶液を用いて、以下の条件で測定する。
装置:HLC8120 GPC(検出器:RI)(東ソー社製)
カラム:Shodex KF−801、802、803、804、805、806、807の7連(昭和電工社製)
溶離液:テトラヒドロフラン(THF)
流速:1.0ml/分
オーブン温度:40.0℃
試料注入量:0.10ml
試料の分子量の算出にあたっては、標準ポリスチレン樹脂(商品名「TSKスタンダード ポリスチレン F−850、F−450、F−288、F−128、F−80、F−40、F−20、F−10、F−4、F−2、F−1、A−5000、A−2500、A−1000、A−500」、東ソ−社製)を用いて作製した分子量校正曲線を使用する。
First, a sample is dissolved in THF at room temperature for 24 hours. Then, the obtained solution is filtered through a solvent-resistant membrane filter “Mysholy disk” (manufactured by Tosoh Corporation) having a pore diameter of 0.2 μm to obtain a sample solution. The sample solution is adjusted so that the concentration of the component soluble in THF is about 0.8% by mass. Using this sample solution, measurement is performed under the following conditions.
Apparatus: HLC8120 GPC (detector: RI) (manufactured by Tosoh Corporation)
Column: Seven series of Shodex KF-801, 802, 803, 804, 805, 806, 807 (manufactured by Showa Denko KK)
Eluent: Tetrahydrofuran (THF)
Flow rate: 1.0 ml / min Oven temperature: 40.0 ° C
Sample injection volume: 0.10 ml
In calculating the molecular weight of the sample, standard polystyrene resin (trade names “TSK Standard Polystyrene F-850, F-450, F-288, F-128, F-80, F-40, F-20, F-10, F-4, F-2, F-1, A-5000, A-2500, A-1000, A-500 ", manufactured by Tosoh Corporation) are used.

<着色剤粒子、ワックス粒子、シェル用樹脂微粒子の粒子径の測定方法>
樹脂微粒子などの粒子径は、マイクロトラック粒度分布測定装置HRA(X−100)(日機装社製)を用い、0.001μm〜10μmのレンジ設定で測定を行い、個数平均粒子径(μmまたはnm)として測定する。なお、希釈溶媒としては水を選択した。
<Measurement method of particle diameter of colorant particle, wax particle, resin fine particle for shell>
The particle diameter of resin fine particles is measured using a Microtrac particle size distribution measuring device HRA (X-100) (manufactured by Nikkiso Co., Ltd.) with a range setting of 0.001 μm to 10 μm, and the number average particle diameter (μm or nm) Measure as In addition, water was selected as a dilution solvent.

<結晶性ポリエステル樹脂、ブロックポリマー、およびワックスの融点、の測定方法>
結晶性ポリエステル樹脂、ブロックポリマー、およびワックスの融点は、DSC Q1000(TA Instruments社製)を使用して以下の条件にて測定を行った。
昇温速度:10℃/分
測定開始温度:20℃
測定終了温度:200℃
<Measuring method of crystalline polyester resin, block polymer, and melting point of wax>
The melting points of the crystalline polyester resin, the block polymer, and the wax were measured using DSC Q1000 (manufactured by TA Instruments) under the following conditions.
Temperature increase rate: 10 ° C / min Measurement start temperature: 20 ° C
Measurement end temperature: 200 ° C

装置検出部の温度補正はインジウムと亜鉛の融点を用い、熱量の補正についてはインジウムの融解熱を用いる。具体的には、試料約2mgを精秤し、銀製のパンの中に入れ、リファレンスとして空の銀製のパンを用い、測定する。測定は、一度200℃まで昇温させ、続いて20℃まで降温し、その後に再度昇温を行う。結晶性ポリエステル樹脂およびブロックポリマーの場合は1度目の昇温過程において、温度20℃から200℃の範囲におけるDSC曲線の最大吸熱ピークのピーク温度を結晶性ポリエステル樹脂およびブロックポリマーの融点とする。ワックスの場合は2度目の昇温過程において、温度20℃から200℃の範囲におけるDSC曲線の最大吸熱ピークのピーク温度をワックスの融点とする。前記最大吸熱ピークとは、ピークが複数存在する場合には、最も吸熱量の大きいピークをいう。   The temperature correction of the device detection unit uses the melting points of indium and zinc, and the correction of heat uses the heat of fusion of indium. Specifically, about 2 mg of a sample is precisely weighed, placed in a silver pan, and measured using an empty silver pan as a reference. In the measurement, the temperature is once raised to 200 ° C., subsequently lowered to 20 ° C., and then heated again. In the case of the crystalline polyester resin and the block polymer, the peak temperature of the maximum endothermic peak of the DSC curve in the temperature range of 20 ° C. to 200 ° C. is set as the melting point of the crystalline polyester resin and the block polymer in the first temperature raising process. In the case of wax, the peak temperature of the maximum endothermic peak of the DSC curve in the temperature range of 20 ° C. to 200 ° C. is set as the melting point of the wax in the second temperature raising process. The maximum endothermic peak means a peak having the largest endothermic amount when there are a plurality of peaks.

<非晶性樹脂のガラス転移温度(Tg)の測定方法>
本発明におけるTgの測定方法は、DSC Q1000(TA Instruments社製)を用いて以下の条件にて測定を行った。
・モジュレーションモード
・昇温速度:0.5℃/分
・モジュレーション温度振幅:±1.0℃/分
・測定開始温度:25℃
・測定終了温度:130℃
昇温は1度のみ行い、「Reversing Heat Frow」を縦軸にとることでDSCカーブを得、オンセット値を本発明におけるガラス転移温度(Tg)とした。
<Measuring method of glass transition temperature (Tg) of amorphous resin>
The measuring method of Tg in the present invention was measured using DSC Q1000 (manufactured by TA Instruments) under the following conditions.
・ Modulation mode ・ Temperature increase rate: 0.5 ℃ / min ・ Modulation temperature amplitude: ± 1.0 ℃ / min ・ Measurement start temperature: 25 ℃
-Measurement end temperature: 130 ° C
The temperature was raised only once, the DSC curve was obtained by taking “Reversing Heat Flow” on the vertical axis, and the onset value was defined as the glass transition temperature (Tg) in the present invention.

<トナーの重量平均粒径(D4)および個数平均粒径(D1)の測定方法>
トナーの重量平均粒径(D4)および個数平均粒径(D1)は、以下のようにして算出する。
<Method for Measuring Weight Average Particle Size (D4) and Number Average Particle Size (D1) of Toner>
The weight average particle diameter (D4) and number average particle diameter (D1) of the toner are calculated as follows.

測定装置としては、100μmのアパーチャーチューブを備えた細孔電気抵抗法による精密粒度分布測定装置「コールター・カウンター Multisizer 3」(登録商標、ベックマン・コールター社製)を用いる。測定条件の設定および測定データの解析は、付属の専用ソフト「ベックマン・コールター Multisizer 3 Version3.51」(ベックマン・コールター社製)を用いる。なお、測定は実効測定チャンネル数2万5千チャンネルで行う。   As a measuring device, a precise particle size distribution measuring device “Coulter Counter Multisizer 3” (registered trademark, manufactured by Beckman Coulter, Inc.) using a pore electrical resistance method equipped with a 100 μm aperture tube is used. For setting the measurement conditions and analyzing the measurement data, the attached dedicated software “Beckman Coulter Multisizer 3 Version 3.51” (manufactured by Beckman Coulter, Inc.) is used. The measurement is performed with 25,000 effective measurement channels.

測定に使用する電解水溶液は、特級塩化ナトリウムをイオン交換水に溶解して濃度が約1質量%となるようにしたもの、例えば、「ISOTON II」(ベックマン・コールター社製)が使用できる。   As the electrolytic aqueous solution used for the measurement, special grade sodium chloride is dissolved in ion-exchanged water so as to have a concentration of about 1% by mass, for example, “ISOTON II” (manufactured by Beckman Coulter, Inc.) can be used.

なお、測定、解析を行う前に、以下のように前記専用ソフトの設定を行う。   Prior to measurement and analysis, the dedicated software is set as follows.

前記専用ソフトの「標準測定方法(SOM)を変更」画面において、コントロールモードの総カウント数を50,000粒子に設定し、測定回数を1回、Kd値は「標準粒子10.0μm」(ベックマン・コールター社製)を用いて得られた値を設定する。「閾値/ノイズレベルの測定ボタン」を押すことで、閾値とノイズレベルを自動設定する。また、カレントを1600μAに、ゲインを2に、電解液をISOTON IIに設定し、「測定後のアパーチャーチューブのフラッシュ」にチェックを入れる。   On the “Change Standard Measurement Method (SOM)” screen of the dedicated software, set the total count in the control mode to 50,000 particles, set the number of measurements once, and set the Kd value to “standard particles 10.0 μm” (Beckman・ Set the value obtained using Coulter). By pressing the “Threshold / Noise Level Measurement Button”, the threshold and noise level are automatically set. In addition, the current is set to 1600 μA, the gain is set to 2, the electrolyte is set to ISOTON II, and the “aperture tube flush after measurement” is checked.

前記専用ソフトの「パルスから粒径への変換設定」画面において、ビン間隔を対数粒径に、粒径ビンを256粒径ビンに、粒径範囲を2μmから60μmまでに設定する。   In the “Pulse to particle size conversion setting” screen of the dedicated software, the bin interval is set to logarithmic particle size, the particle size bin is set to 256 particle size bin, and the particle size range is set to 2 μm to 60 μm.

具体的な測定法は以下の通りである。   The specific measurement method is as follows.

(1)Multisizer3専用のガラス製250ml丸底ビーカーに前記電解水溶液約200mlを入れ、サンプルスタンドにセットし、スターラーロッドの撹拌を反時計回りで24回転/秒にて行う。そして、専用ソフトの「アパーチャーのフラッシュ」機能により、アパーチャーチューブ内の汚れと気泡を除去しておく。   (1) About 200 ml of the electrolytic aqueous solution is put in a glass 250 ml round bottom beaker exclusively for the Multisizer 3 and set on a sample stand, and the stirrer rod is stirred counterclockwise at 24 rpm. Then, the dirt and bubbles in the aperture tube are removed by the “aperture flush” function of the dedicated software.

(2)ガラス製の100ml平底ビーカーに前記電解水溶液約30mlを入れる。この中に分散剤として「コンタミノンN」(非イオン界面活性剤、陰イオン界面活性剤、有機ビルダーからなるpH7の精密測定器洗浄用中性洗剤の10質量%水溶液、和光純薬工業社製)をイオン交換水で約3質量倍に希釈した希釈液を約0.3ml加える。   (2) About 30 ml of the electrolytic aqueous solution is put into a glass 100 ml flat bottom beaker. In this, "Contaminone N" (nonionic surfactant, anionic surfactant, 10% by weight aqueous solution of neutral detergent for pH7 precision measuring instrument cleaning, made by organic builder, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd. About 0.3 ml of a diluted solution obtained by diluting 3) with ion-exchanged water is added.

(3)発振周波数50kHzの発振器2個を、位相を180度ずらした状態で内蔵し、電気的出力120Wの超音波分散器「Ultrasonic Dispersion System Tetora150」(日科機バイオス社製)を準備する。超音波分散器の水槽内に約3.3lのイオン交換水を入れ、この水槽中にコンタミノンNを約2ml添加する。   (3) Two oscillators with an oscillation frequency of 50 kHz are incorporated with the phase shifted by 180 degrees, and an ultrasonic disperser “Ultrasonic Dispersion System Tetora 150” (manufactured by Nikka Ki Bios) having an electrical output of 120 W is prepared. About 3.3 l of ion-exchanged water is placed in the water tank of the ultrasonic disperser, and about 2 ml of Contaminone N is added to the water tank.

(4)前記(2)のビーカーを前記超音波分散器のビーカー固定穴にセットし、超音波分散器を作動させる。そして、ビーカー内の電解水溶液の液面の共振状態が最大となるようにビーカーの高さ位置を調整する。   (4) The beaker of (2) is set in the beaker fixing hole of the ultrasonic disperser, and the ultrasonic disperser is operated. And the height position of a beaker is adjusted so that the resonance state of the liquid level of the electrolyte solution in a beaker may become the maximum.

(5)前記(4)のビーカー内の電解水溶液に超音波を照射した状態で、トナー約10mgを少量ずつ前記電解水溶液に添加し、分散させる。そして、さらに60秒間超音波分散処理を継続する。なお、超音波分散にあたっては、水槽の水温が10℃以上40℃以下となるように適宜調節する。   (5) In a state where the electrolytic aqueous solution in the beaker of (4) is irradiated with ultrasonic waves, about 10 mg of toner is added to the electrolytic aqueous solution little by little and dispersed. Then, the ultrasonic dispersion process is continued for another 60 seconds. In ultrasonic dispersion, the water temperature in the water tank is appropriately adjusted so as to be 10 ° C. or higher and 40 ° C. or lower.

(6)サンプルスタンド内に設置した前記(1)の丸底ビーカーに、ピペットを用いてトナーを分散した前記(5)の電解質水溶液を滴下し、測定濃度が約5%となるように調整する。そして、測定粒子数が50,000個になるまで測定を行う。   (6) To the round bottom beaker of (1) installed in the sample stand, the electrolyte solution of (5) in which the toner is dispersed is dropped using a pipette, and the measurement concentration is adjusted to about 5%. . The measurement is performed until the number of measured particles reaches 50,000.

(7)測定データを装置付属の前記専用ソフトにて解析を行い、重量平均粒径(D4)および個数平均粒径(D1)を算出する。なお、前記専用ソフトでグラフ/体積%と設定したときの、「分析/体積統計値(算術平均)」画面の「平均径」が重量平均粒径(D4)である。また、前記専用ソフトでグラフ/個数%と設定したときの、「分析/個数統計値(算術平均)」画面の「平均径」が個数平均粒径(D1)である。   (7) The measurement data is analyzed with the dedicated software attached to the apparatus, and the weight average particle diameter (D4) and the number average particle diameter (D1) are calculated. The “average diameter” on the “analysis / volume statistics (arithmetic average)” screen when the graph / volume% is set by the dedicated software is the weight average particle diameter (D4). The “average diameter” on the “analysis / number statistics (arithmetic average)” screen when the graph / number% is set in the dedicated software is the number average particle diameter (D1).

以上、本発明の基本的な構成と特色について述べたが、以下、実施例に基づいて具体的に本発明について説明する。しかしながら、これによって、本発明がなんら限定されるものではない。   Although the basic configuration and features of the present invention have been described above, the present invention will be specifically described below based on examples. However, this does not limit the present invention.

<定着装置1>
図3は本発明の定着装置の概略断面図であり、加圧ローラー7は、例えばφ14のアルミニウムあるいは鉄製芯金の外側にシリコーンのソリッドあるいはスポンジゴムなどの厚み3mmの弾性層と、PFAなどの離型層を厚み30μmで積層している。そして、不図示の軸受け手段・付勢手段により総圧約200N〜100N(約20kgf〜約10kgf)の押圧力をもってフィルムガイド9との間に定着フィルムを挟ませて圧接させてある。そして、不図示の定着器回転制御手段は、加圧ローラー7を矢印方向に回転駆動し、5〜10mm程度の幅のニップ部Nにおける摩擦力で定着スリーブ1に回転力が作用し、従動回転状態になる。フィルムガイド9は、耐熱性樹脂ポリフェニレンサルファイド(PPS)などで構成されている。定着フィルム1は、直径50〜10mmの、基層となる導電性部材でできた発熱層1aと、その外面に積層した弾性層1bと、その外面に積層した離型層1cの複合構造の円筒形回転体である。発熱層1aは、本装置では、厚さ20μmの比透磁率1、断面積1.5×10−6、直径は24mmのアルミニウムの円筒形状部材である。弾性層1bは、硬度が20度(JIS−A、1kg加重)のシリコーンゴムを0.3mm〜0.1mm成形している。そして、弾性層1b上に表層1c(離型層)として50μm〜10μmの厚さのフッ素樹脂チューブを被覆している。円筒形状部材である定着フィルム1の内部にて、この回転軸線方向に磁性コア2が挿通されている。その磁性コア2の周囲に励磁コイル3が巻き回されている。
<Fixing device 1>
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of the fixing device of the present invention. The pressure roller 7 includes an elastic layer having a thickness of 3 mm such as silicone solid or sponge rubber on the outer side of, for example, φ14 aluminum or iron core, and PFA. The release layer is laminated with a thickness of 30 μm. A fixing film is sandwiched between the film guide 9 and pressed with a total pressure of about 200 N to 100 N (about 20 kgf to about 10 kgf) by bearing means and biasing means (not shown). The fixing device rotation control means (not shown) rotationally drives the pressure roller 7 in the direction of the arrow, and the rotational force acts on the fixing sleeve 1 by the frictional force in the nip portion N having a width of about 5 to 10 mm. It becomes a state. The film guide 9 is made of heat-resistant resin polyphenylene sulfide (PPS) or the like. The fixing film 1 has a cylindrical structure having a composite structure of a heat generation layer 1a made of a conductive member serving as a base layer having a diameter of 50 to 10 mm, an elastic layer 1b laminated on the outer surface, and a release layer 1c laminated on the outer surface. It is a rotating body. In this device, the heat generating layer 1a is a cylindrical member made of aluminum having a relative permeability of 1 having a thickness of 20 μm, a cross-sectional area of 1.5 × 10 −6 m 2 and a diameter of 24 mm. The elastic layer 1b is formed from 0.3 mm to 0.1 mm of silicone rubber having a hardness of 20 degrees (JIS-A, 1 kg load). And the fluororesin tube of 50 micrometers-10 micrometers thickness is coat | covered as the surface layer 1c (release layer) on the elastic layer 1b. Inside the fixing film 1 which is a cylindrical member, the magnetic core 2 is inserted in the direction of the rotation axis. An exciting coil 3 is wound around the magnetic core 2.

磁性コア2は、分割されていない一体部品で円柱形状をしている。磁性コア2は、不図示の固定手段で定着フィルム1内に配置させており、励磁コイル3にて生成された交流磁界による磁力線(磁束)を定着フィルム1内部に誘導し、磁力線の通路(磁路)を形成する部材として機能する。この磁性コア2は、比透磁率が1800のフェライトであり、直径14mm、断面積1.5×10−4、長さB=230mmである。 The magnetic core 2 has a cylindrical shape as an integral part that is not divided. The magnetic core 2 is arranged in the fixing film 1 by a fixing means (not shown), and induces a magnetic force line (magnetic flux) generated by the alternating magnetic field generated by the exciting coil 3 into the fixing film 1 so as to pass the magnetic force lines (magnetic field). It functions as a member that forms a path. The magnetic core 2 is a ferrite having a relative permeability of 1800, a diameter of 14 mm, a cross-sectional area of 1.5 × 10 −4 m 2 , and a length B = 230 mm.

フィルムガイド9は、比透磁率1のPPSであり、断面積1.0×10−4[m]である。詳細は表4に記載する。 The film guide 9 is a PPS having a relative permeability of 1, and has a cross-sectional area of 1.0 × 10 −4 [m 2 ]. Details are given in Table 4.

定着フィルムの弾性層1b、定着フィルムの表層1cは、発熱層である円筒形回転体(導電層)1aより外側にあり、かつ発熱に寄与していない。したがって、パーミアンス(または磁気抵抗)を計算する必要はなく、本磁気回路モデルにおいては「円筒体外空気」に含めて扱うことができる。   The elastic layer 1b of the fixing film and the surface layer 1c of the fixing film are outside the cylindrical rotating body (conductive layer) 1a, which is a heat generating layer, and do not contribute to heat generation. Therefore, it is not necessary to calculate permeance (or magnetoresistance), and in this magnetic circuit model, it can be included in “air outside the cylinder”.

上記寸法と比透磁率から計算した定着装置1の各構成物の「単位長さ当たりのパーミアンスと磁気抵抗」を下記の表4にまとめる。   Table 4 below summarizes “permeance and magnetic resistance per unit length” of each component of the fixing device 1 calculated from the above dimensions and relative magnetic permeability.

単位長さ当たりのパーミアンス」に関して、図11(a)の磁気等価回路図と実機上の数値の対応関係について説明する。磁性コアの単位長さ当たりのパーミアンスPcは、次のように表される。
Pc=3.5×10−7[H・m]
導電層と磁性コアとの間の領域の単位長さ当たりのパーミアンスPa_inは、フィルムガイドの単位長あたりのパーミアンスと円筒体内の空気の単位長さ当たりのパーミアンスとの合成であるから次のように表される。
Pa_in=1.3×10−10+2.5×10−10[H・m]
導電層の単位長さ当たりのパーミアンスPcyは、表4に記載の円筒体であり、次のように表される。
Pcy=1.9×10−12[H・m]
a_outは、表4に記載された円筒体外空気であり、次のように表せる。
Pa_out=Pc−Pa_in−Pcy=3.5×10−7[H・m]
よって、定着装置1は下記のパーミアンスの関係式を満たしている。
Pcy+Pa_in≦0.30×Pc
次に、パーミアンスの逆数である、磁気抵抗を用いた場合について説明する。
With respect to “permeance per unit length”, the correspondence between the magnetic equivalent circuit diagram of FIG. The permeance Pc per unit length of the magnetic core is expressed as follows.
Pc = 3.5 × 10 −7 [H · m]
The permeance Pa_in per unit length of the region between the conductive layer and the magnetic core is a combination of the permeance per unit length of the film guide and the permeance per unit length of air in the cylindrical body as follows: expressed.
Pa_in = 1.3 × 10 −10 + 2.5 × 10 −10 [H · m]
The permeance Pcy per unit length of the conductive layer is the cylindrical body described in Table 4, and is expressed as follows.
Pcy = 1.9 × 10 −12 [H · m]
a_out is the air outside the cylinder described in Table 4 and can be expressed as follows.
Pa_out = Pc−Pa_in−Pcy = 3.5 × 10 −7 [H · m]
Therefore, the fixing device 1 satisfies the following permeance relational expression.
Pcy + Pa_in ≦ 0.30 × Pc
Next, the case where a magnetic resistance, which is the inverse of permeance, is used will be described.

磁性コアの単位長さ当たりの磁気抵抗は次のようになる。
Rc=2.9×10[1/(H・m)]
導電層と磁性コアとの間の領域の磁気抵抗は、フィルムガイドの抵抗Rfと円筒体内空気の抵抗Raの合成抵抗となるから、下記の式を用いて計算すると、
Ra=2.7×10[1/(H・m)]となる。
The magnetic resistance per unit length of the magnetic core is as follows.
Rc = 2.9 × 10 6 [1 / (H · m)]
Since the magnetic resistance in the region between the conductive layer and the magnetic core is a combined resistance of the resistance Rf of the film guide and the resistance Ra of the air in the cylinder, it is calculated using the following equation:
Ra = 2.7 × 10 9 [1 / (H · m)].

Rcyに該当するのは、表4に記載の円筒体であり、Rcy=Rs=5.3×1011[1/(H・m)]となっているから、RsとRaとの合成磁気抵抗Rsaは以下の式で計算できて、Rsa=2.7×10[1/(H・m)]となる。 Rcy corresponds to the cylindrical body shown in Table 4, and Rcy = Rs = 5.3 × 10 11 [1 / (H · m)], so that the combined magnetoresistance of Rs and Ra Rsa can be calculated by the following formula, and Rsa = 2.7 × 10 9 [1 / (H · m)].

なお、円筒体と磁性コアの間の領域のうち空気の断面積は、直径24[mm]の円筒体の中空部の断面積から磁性コアの断面積とフィルムガイドの断面積を差し引いて計算した。   The cross-sectional area of air in the region between the cylindrical body and the magnetic core was calculated by subtracting the cross-sectional area of the magnetic core and the cross-sectional area of the film guide from the cross-sectional area of the hollow portion of the cylindrical body having a diameter of 24 [mm]. .

したがって、定着装置1は下記の磁気抵抗の式を満たしており、前記コアの磁気抵抗は、
前記導電層の磁気抵抗と、
前記導電層と前記コアとの間の領域の磁気抵抗と、
の合成磁気抵抗の30%以下である。
Therefore, the fixing device 1 satisfies the following equation of magnetic resistance, and the magnetic resistance of the core is
A magnetic resistance of the conductive layer;
The magnetoresistance of the region between the conductive layer and the core;
30% or less of the combined magnetoresistance.

<定着装置2>
比較例として用いる定着装置2は、定着装置1の定着装置の構成に対して磁性コアの断面積と円筒形回転体の材質および断面積が異なる。すなわち、「コアの磁気抵抗は、前記導電層の磁気抵抗と、前記導電層と前記コアとの間の領域の磁気抵抗と、の合成磁気抵抗の30%以下」を満たしていない構成である。この構成について説明する。特に、円筒形回転体が主磁路になっている構成について説明する。図16は定着装置2の定着装置の断面図であり、電磁誘導発熱回転体は定着フィルムではなく定着ローラー11を用いる。定着ローラー11と加圧ローラー7の押圧力をもってニップNを形成し、像担持体Pとトナー画像Tを挟ませて矢印方向に回転する構成である。
<Fixing device 2>
The fixing device 2 used as a comparative example differs from the configuration of the fixing device of the fixing device 1 in the cross-sectional area of the magnetic core and the material and cross-sectional area of the cylindrical rotating body. That is, it is a configuration that does not satisfy “the magnetic resistance of the core is 30% or less of the combined magnetic resistance of the magnetic resistance of the conductive layer and the magnetic resistance of the region between the conductive layer and the core”. This configuration will be described. In particular, a configuration in which a cylindrical rotating body is a main magnetic path will be described. FIG. 16 is a cross-sectional view of the fixing device of the fixing device 2. The electromagnetic induction heat generating rotator uses the fixing roller 11 instead of the fixing film. The nip N is formed by the pressing force of the fixing roller 11 and the pressure roller 7, and the image carrier P and the toner image T are sandwiched and rotated in the direction of the arrow.

定着ローラー11の円筒体(円筒形回転体)11aは比透磁率600、厚み100μm、直径は48mmのニッケル(Ni)を用いる。なお、円筒体の材質がニッケルに限られるわけではなく、鉄(Fe)、コバルト(Co)などの比透磁率の高い磁性金属を用いてもよい。定着装置1の円筒体(円筒形回転体)が、非磁性材料であるアルミニウムであるのに対し、定着装置2では、磁性材料であるニッケルを用いている。   The cylindrical body (cylindrical rotating body) 11a of the fixing roller 11 uses nickel (Ni) having a relative magnetic permeability of 600, a thickness of 100 μm, and a diameter of 48 mm. The material of the cylindrical body is not limited to nickel, and a magnetic metal having a high relative magnetic permeability such as iron (Fe) or cobalt (Co) may be used. The cylindrical body (cylindrical rotating body) of the fixing device 1 is aluminum which is a nonmagnetic material, whereas the fixing device 2 uses nickel which is a magnetic material.

磁性コア2は、分割されていない一体部品で円柱形状をしている。磁性コア2は、不図示の固定手段で定着ローラー11内に配置させており、励磁コイル3にて生成された交流磁界による磁力線(磁束)を定着ローラー11内部に誘導し、磁力線の通路(磁路)を形成する部材として機能する。この磁性コア2は、比透磁率が1800、飽和磁束密度が500mTのフェライトであり、直径5mm、長さB=230mmである。その他の構成は定着装置1と同一である。発熱の模式図(図17)に示すように、本構成では円筒体を磁路として通る磁力線が存在する。円筒体の内部を通る磁力線は、図中E//に示すように渦電流を流して発熱に寄与する。この磁力線の通り道は、スリーブとコアが近傍に位置している部分に集中し、図のようにコアに最も近い所に発熱集中を起こす。   The magnetic core 2 has a cylindrical shape as an integral part that is not divided. The magnetic core 2 is arranged in the fixing roller 11 by a fixing means (not shown). The magnetic core 2 induces a magnetic line of force (magnetic flux) due to an alternating magnetic field generated by the exciting coil 3 into the fixing roller 11, thereby causing a path of magnetic lines of force (magnetic field). It functions as a member that forms a path. The magnetic core 2 is a ferrite having a relative permeability of 1800, a saturation magnetic flux density of 500 mT, a diameter of 5 mm, and a length B = 230 mm. Other configurations are the same as those of the fixing device 1. As shown in the schematic diagram of heat generation (FIG. 17), in this configuration, there are magnetic lines of force that pass through the cylindrical body as a magnetic path. The magnetic field lines passing through the inside of the cylindrical body flow eddy current as shown by E // in the figure and contribute to heat generation. The path of the magnetic field lines concentrates on the portion where the sleeve and the core are located in the vicinity, and heat generation is concentrated at a place closest to the core as shown in the figure.

定着装置2の各構成物のパーミアンスと磁気抵抗の計算結果を表5にまとめる。   Table 5 summarizes calculation results of permeance and magnetic resistance of each component of the fixing device 2.

また、定着装置2の各構成物のパーミアンスは下記のようになる。
磁性コアのパーミアンスPc=4.4×10−8[H・m]
円筒体内部のパーミアンスPa=1.3×10−10+2.1×10−9[H・m]
円筒体のパーミアンスPs=1.1×10−8[H・m]
よって、定着装置2は下記のパーミアンスの関係式を満たしていない。
Ps+Pa≦0.30×Pc
これを磁気抵抗に置き換えると、
磁性コアの磁気抵抗Rc=2.3×10[1/(H・m)]
円筒体内部の磁気抵抗はフィルムガイドRfと円筒体内空気Rairの磁気抵抗の合成抵抗であるから、下記の式を用いて計算すると、Ra=4.5×10[1/(H・m)]となる。
Further, the permeance of each component of the fixing device 2 is as follows.
Permeance of magnetic core Pc = 4.4 × 10 −8 [H · m]
Permeance Pa = 1.3 × 10 −10 + 2.1 × 10 −9 [H · m] inside the cylindrical body
Permeance of cylindrical body Ps = 1.1 × 10 −8 [H · m]
Therefore, the fixing device 2 does not satisfy the following permeance relational expression.
Ps + Pa ≦ 0.30 × Pc
If you replace this with a magnetic resistance,
Magnetic resistance Rc of magnetic core = 2.3 × 10 7 [1 / (H · m)]
Since the magnetic resistance inside the cylinder is a combined resistance of the film guide Rf and the air resistance of the air inside the cylinder, when calculated using the following equation, Ra = 4.5 × 10 8 [1 / (H · m) ].

円筒体の磁気抵抗Rs=8.8×10[1/(H・m)]であるから、RsとRaの合成磁気抵抗Rsaは以下のように求められ、Rsa=7.4×10[1/(H・m)]となる。 Since the cylindrical magnetic resistance Rs = 8.8 × 10 7 [1 / (H · m)], the combined magnetic resistance Rsa of Rs and Ra is obtained as follows, and Rsa = 7.4 × 10 7 [1 / (H · m)].

よって、定着装置2は下記の磁気抵抗の式を満たさず、定着装置2は、「前記コアの磁気抵抗は、前記導電層の磁気抵抗と、前記導電層と前記コアとの間の領域の磁気抵抗と、の合成磁気抵抗の30%以下」ではない。   Therefore, the fixing device 2 does not satisfy the following equation of magnetic resistance, and the fixing device 2 states that “the magnetic resistance of the core is the magnetic resistance of the conductive layer and the magnetic field in the region between the conductive layer and the core. It is not “30% or less of the combined magnetoresistance of the resistance”.

この場合、アルミニウムの円筒形回転体内部には、一部周回電流と、一部図15に示す方向の渦電流E⊥が流れ、両者が発熱に寄与していると考えられる。この渦電流E⊥について説明する。E⊥は材料の表面に近いほど大きく、材料の内部に行くにつれて指数関数的に小さくなるという性質がある。その深さを浸透深さδと言い、以下の式で表される。
δ=503×(ρ/fμ)1/2 ・・・(30)
δ:浸透深さ〔m〕
f:励磁回路の周波数〔Hz〕
μ:透磁率〔H/m〕
ρ:抵抗率〔Ωm〕
浸透深さδは電磁波の吸収の深さを示しており、これより深いところでは電磁波の強度は1/e以下になるというものである。そしてその深さは周波数と透磁率、抵抗率に依存する。
In this case, it is considered that part of the circulating current and part of the eddy current E⊥ in the direction shown in FIG. 15 flow inside the aluminum cylindrical rotating body, and both contribute to heat generation. This eddy current E⊥ will be described. E⊥ has a property that it is larger as it is closer to the surface of the material and exponentially decreases as it goes into the material. This depth is called the penetration depth δ, and is expressed by the following equation.
δ = 503 × (ρ / fμ) 1/2 (30)
δ: penetration depth [m]
f: Excitation circuit frequency [Hz]
μ: Permeability [H / m]
ρ: resistivity [Ωm]
The penetration depth δ indicates the absorption depth of the electromagnetic wave, and the intensity of the electromagnetic wave becomes 1 / e or less deeper than this. The depth depends on the frequency, permeability, and resistivity.

<定着装置3>
本定着装置3は先に説明をした定着装置1に関する他の例であり、円筒形回転体(導電層)としてオーステナイト系ステンレス鋼(SUS304)を用いた点が定着装置1と異なる。以下は参考として各種金属における抵抗率と比透磁率についてまとめ、式(30)に従い、21kHz、40kHz、100kHzにおける浸透深さδを計算した結果である。
<Fixing device 3>
The fixing device 3 is another example of the fixing device 1 described above, and is different from the fixing device 1 in that austenitic stainless steel (SUS304) is used as a cylindrical rotating body (conductive layer). The following is a summary of the resistivity and relative permeability of various metals for reference, and the results of calculating the penetration depth δ at 21 kHz, 40 kHz, and 100 kHz according to the equation (30).

表6によると、SUS304は抵抗値が高く、比透磁率が低いため、浸透深さδが大きい。すなわち、電磁波は透過しやすいため誘導加熱の発熱体として好適に用いられることは少ない。よって従来の電磁誘導加熱方式の定着装置においては、高い電力の変換効率を実現することが困難であった。しかし、本定着装置においては、高い電力の変換効率を実現することが可能であることを示す。   According to Table 6, since SUS304 has a high resistance value and a low relative permeability, the penetration depth δ is large. That is, since electromagnetic waves are easily transmitted, it is rarely used as a heating element for induction heating. Therefore, it has been difficult to achieve high power conversion efficiency in the conventional electromagnetic induction heating type fixing device. However, this fixing device shows that high power conversion efficiency can be realized.

なお、定着装置3の構成は、円筒形回転体の材質としてSUS304を用いている以外は定着装置1の構成と同じである。定着装置の横断面形状も定着装置1と同様である。発熱層は、比透磁率1.0のSUS304を用い、膜厚30μm、直径φ24mmとした。弾性層、表層は定着装置1と同様である。磁性コア、励磁コイル、温度検知部材、温度制御は定着装置1と同様である。   The configuration of the fixing device 3 is the same as the configuration of the fixing device 1 except that SUS304 is used as the material of the cylindrical rotating body. The cross-sectional shape of the fixing device is the same as that of the fixing device 1. The heat generating layer was made of SUS304 having a relative magnetic permeability of 1.0, a film thickness of 30 μm, and a diameter of φ24 mm. The elastic layer and the surface layer are the same as those of the fixing device 1. The magnetic core, exciting coil, temperature detection member, and temperature control are the same as those of the fixing device 1.

定着装置3の各構成物のパーミアンスと磁気抵抗を下記の表7に示す。   The permeance and magnetic resistance of each component of the fixing device 3 are shown in Table 7 below.

表7から定着装置3の各構成物のパーミアンスは下記のようになる。
コアのパーミアンスPc=3.5×10−7[H・m]
円筒体内部のパーミアンスPa=1.3×10−10+2.5×10−10[H・m]
円筒体のパーミアンスPs=2.8×10−12[H・m]
よって、定着装置3は下記のパーミアンスの関係式を満たしている。
Ps+Pa≦0.30×Pc
これを磁気抵抗に置き換えると、
磁性コアの磁気抵抗Rc=2.9×10[1/(H・m)]
円筒体内部の磁気抵抗はフィルムガイドRfと円筒体内空気Rairの磁気抵抗の合成抵抗であるから、下記の式を用いて計算すると、Ra=2.7×10[1/(H・m)]となる。
From Table 7, the permeance of each component of the fixing device 3 is as follows.
Core permeance Pc = 3.5 × 10 −7 [H · m]
Permeance Pa = 1.3 × 10 −10 + 2.5 × 10 −10 [H · m] inside the cylindrical body
Permeance of cylindrical body Ps = 2.8 × 10 −12 [H · m]
Therefore, the fixing device 3 satisfies the following permeance relational expression.
Ps + Pa ≦ 0.30 × Pc
If you replace this with a magnetic resistance,
Magnetic resistance Rc of magnetic core = 2.9 × 10 6 [1 / (H · m)]
Since the magnetic resistance inside the cylinder is a combined resistance of the film guide Rf and the air resistance of the air in the cylinder, it is calculated using the following formula: Ra = 2.7 × 10 9 [1 / (H · m) ].

円筒体の磁気抵抗Rsは、Rs=3.5×1011[1/(H・m)]となっているから、RsとRaとの合成磁気抵抗Rsaは以下の式で計算できて、
Rsa=2.7×10[1/(H・m)]
となる。
Since the magnetic resistance Rs of the cylindrical body is Rs = 3.5 × 10 11 [1 / (H · m)], the combined magnetic resistance Rsa of Rs and Ra can be calculated by the following equation:
Rsa = 2.7 × 10 9 [1 / (H · m)]
It becomes.

以上から定着装置3の定着装置は、下記の磁気抵抗の式を満たしており、前記コアの磁気抵抗は、前記導電層の磁気抵抗と、前記導電層と前記コアとの間の領域の磁気抵抗と、の合成磁気抵抗の30%以下である。   From the above, the fixing device of the fixing device 3 satisfies the following equation of magnetic resistance, and the magnetic resistance of the core includes the magnetic resistance of the conductive layer and the magnetic resistance of the region between the conductive layer and the core. And 30% or less of the combined magnetoresistance.

<定着装置4>
本定着装置4は、円筒形回転体として比透磁率の高い金属を用いる構成について解説する。本定着装置のように主に周回電流によって円筒形回転体を発熱させる構成は、円筒形回転体として必ずしも比透磁率の低い金属を用いなければならないものではなく、比透磁率の高い金属でも使用することができる。
<Fixing device 4>
The fixing device 4 will be described with respect to a configuration using a metal having a high relative permeability as a cylindrical rotating body. The structure in which the cylindrical rotating body generates heat mainly by the circulating current as in this fixing device does not necessarily use a metal having a low relative permeability as the cylindrical rotating body, and even a metal having a high relative permeability is used. can do.

従来の電磁誘導加熱方式の定着装置においては、円筒形回転体として比透磁率の高いニッケルなどを用いた場合であっても、円筒形回転体の厚みを薄くすると、電力の変換効率が小さくなるという課題があった。そこで、本実施例において、ニッケルの厚みが薄い場合であっても円筒形回転体を高効率で発熱させることが可能であることを示す。円筒形回転体の厚みを薄くすることによって、繰り返し屈曲に対する耐久性向上や熱容量削減によるクイックスタート性向上などのメリットがある。   In a conventional electromagnetic induction heating type fixing device, even when nickel having a high relative permeability is used as the cylindrical rotating body, the conversion efficiency of power is reduced by reducing the thickness of the cylindrical rotating body. There was a problem. Therefore, in this example, it is shown that the cylindrical rotating body can generate heat with high efficiency even when the thickness of nickel is thin. By reducing the thickness of the cylindrical rotating body, there are merits such as improved durability against repeated bending and improved quick start by reducing heat capacity.

なお、円筒形回転体にニッケルを用いることを除いて、画像形成装置の構成は定着装置1と同じである。定着装置4においては、円筒形回転体として比透磁率が600のニッケルを用いる。円筒形回転体の厚みは75μmで、直径がφ24mmとした。弾性層、表層は定着装置1と同じであるので説明を省略する。また、励磁コイル、温度検知部材、温度制御についても定着装置1と同様である。この磁性コア2は、比透磁率が1800、飽和磁束密度が500mTのフェライトであり、直径14mm、長さB=230mmである。   The configuration of the image forming apparatus is the same as that of the fixing apparatus 1 except that nickel is used for the cylindrical rotating body. In the fixing device 4, nickel having a relative permeability of 600 is used as the cylindrical rotating body. The thickness of the cylindrical rotating body was 75 μm and the diameter was φ24 mm. Since the elastic layer and the surface layer are the same as those of the fixing device 1, description thereof is omitted. Further, the excitation coil, temperature detection member, and temperature control are the same as those of the fixing device 1. The magnetic core 2 is a ferrite having a relative permeability of 1800, a saturation magnetic flux density of 500 mT, a diameter of 14 mm, and a length B = 230 mm.

定着装置4の各構成物のパーミアンスと磁気抵抗を下記の表8に示す。   Table 8 below shows permeance and magnetic resistance of each component of the fixing device 4.

表8から定着装置4の各構成物のパーミアンスは下記のようになる。
磁性コアのパーミアンス:Pc=3.5×10−7[H・m]
円筒体内部のパーミアンス:Pa=1.3×10−10+2.4×10−10[H・m]
円筒体のパーミアンス:Ps=4.2×10−9[H・m]
よって、下記のパーミアンスの関係式を満たす。
Ps+Pa≦0.30×Pc
ここで、上記のパーミアンスの関係式を磁気抵抗の関係式に置き換えると、下記のようになる。
磁性コアの磁気抵抗:Rc=2.9×10[1/(H・m)]
円筒体と磁性コアの間の領域の磁気抵抗:Ra=2.7×10[1/(H・m)]
円筒体の磁気抵抗:Rs=2.4×10[1/(H・m)]
RsとRaの合成磁気抵抗:Rsa=2.2×10[1/(H・m)]
よって、定着装置4は、下記の磁気抵抗の式を満たしており、前記コアの磁気抵抗は、前記導電層の磁気抵抗と、前記導電層と前記コアとの間の領域の磁気抵抗と、の合成磁気抵抗の30%以下である。
From Table 8, the permeance of each component of the fixing device 4 is as follows.
Permeance of magnetic core: Pc = 3.5 × 10 −7 [H · m]
Permeance inside cylindrical body: Pa = 1.3 × 10 −10 + 2.4 × 10 −10 [H · m]
Permeance of cylindrical body: Ps = 4.2 × 10 −9 [H · m]
Therefore, the following permeance relational expression is satisfied.
Ps + Pa ≦ 0.30 × Pc
Here, when the permeance relational expression is replaced with the magnetic resistance relational expression, the following expression is obtained.
Magnetoresistance of magnetic core: Rc = 2.9 × 10 6 [1 / (H · m)]
Magnetoresistance in the region between the cylinder and the magnetic core: Ra = 2.7 × 10 9 [1 / (H · m)]
Magnetoresistance of cylindrical body: Rs = 2.4 × 10 8 [1 / (H · m)]
Combined magnetoresistance of Rs and Ra: Rsa = 2.2 × 10 8 [1 / (H · m)]
Therefore, the fixing device 4 satisfies the following equation of magnetic resistance, and the magnetic resistance of the core is the magnetic resistance of the conductive layer and the magnetic resistance of the region between the conductive layer and the core. 30% or less of the combined magnetoresistance.

<定着装置5>
定着装置5として、定着装置1の構成に対して磁性コア2の断面積と円筒形回転体の材質および断面積が異なる構成について説明する。本構成は「コアの磁気抵抗は、前記導電層の磁気抵抗と、前記導電層と前記コアとの間の領域の磁気抵抗と、の合成磁気抵抗の30%以下」を満たしているものの、円筒形回転体が一部、磁路になっている構成である。
<Fixing device 5>
As the fixing device 5, a configuration in which the cross-sectional area of the magnetic core 2 and the material and cross-sectional area of the cylindrical rotating body are different from the configuration of the fixing device 1 will be described. Although this configuration satisfies "the magnetoresistance of the core is 30% or less of the combined magnetoresistance of the magnetoresistance of the conductive layer and the magnetoresistance of the region between the conductive layer and the core", the cylinder A part of the shaped rotator is a magnetic path.

図16は定着装置5の定着装置の断面図であり、電磁誘導発熱回転体は厚み200μmのニッケル製の定着フィルムを用いる。定着ローラー11と加圧ローラー7の押圧力をもってニップNを形成し、像担持体Pとトナー画像Tを挟ませて矢印方向に回転する構成である。   FIG. 16 is a cross-sectional view of the fixing device of the fixing device 5. A nickel fixing film having a thickness of 200 μm is used as the electromagnetic induction heating rotator. The nip N is formed by the pressing force of the fixing roller 11 and the pressure roller 7, and the image carrier P and the toner image T are sandwiched and rotated in the direction of the arrow.

定着ローラー11の円筒体(円筒形回転体)11aは比透磁率600、厚み0.2mm、直径は48mmのニッケル(Ni)を用いる。なお、円筒体の材質がニッケルに限られるわけではなく、鉄(Fe)、コバルト(Co)などの比透磁率の高い磁性金属を用いてもよい。   The cylindrical body (cylindrical rotating body) 11a of the fixing roller 11 uses nickel (Ni) having a relative magnetic permeability of 600, a thickness of 0.2 mm, and a diameter of 48 mm. The material of the cylindrical body is not limited to nickel, and a magnetic metal having a high relative magnetic permeability such as iron (Fe) or cobalt (Co) may be used.

磁性コア2は、分割されていない一体部品で円柱形状をしている。磁性コア2は、不図示の固定手段で定着ローラー11内に配置させており、励磁コイル3にて生成された交流磁界による磁力線(磁束)を定着ローラー11内部に誘導し、磁力線の通路(磁路)を形成する部材として機能する。この磁性コア2は、比透磁率が1800、飽和磁束密度が500mTのフェライトであり、直径12mm、長さB=230mmである。その他の構成は定着装置1と同一である。発熱の模式図に示すように、本構成では円筒体を磁路として通る磁力線が存在する。円筒体の内部を通る磁力線は、図中E//に示すように渦電流を流して発熱に寄与する。この磁力線の通り道は、スリーブとコアが近傍に位置している部分に一部集中し、図のようにコアに最も近い所は発熱量が約10%程度多くなる。   The magnetic core 2 has a cylindrical shape as an integral part that is not divided. The magnetic core 2 is arranged in the fixing roller 11 by a fixing means (not shown). The magnetic core 2 induces a magnetic line of force (magnetic flux) due to an alternating magnetic field generated by the exciting coil 3 into the fixing roller 11, thereby causing a path of magnetic lines of force (magnetic field). It functions as a member that forms a path. The magnetic core 2 is a ferrite having a relative permeability of 1800, a saturation magnetic flux density of 500 mT, a diameter of 12 mm, and a length B = 230 mm. Other configurations are the same as those of the fixing device 1. As shown in the schematic diagram of heat generation, in this configuration, there are lines of magnetic force that pass through the cylindrical body as a magnetic path. The magnetic field lines passing through the inside of the cylindrical body flow eddy current as shown by E // in the figure and contribute to heat generation. The path of the magnetic lines of force is partially concentrated in the portion where the sleeve and the core are located in the vicinity, and the amount of heat generation is increased by about 10% at the place closest to the core as shown in the figure.

定着装置5の定着装置の各構成物のパーミアンスの計算結果を表9にまとめる。   Table 9 summarizes the calculation results of the permeance of each component of the fixing device 5 of the fixing device 5.

表9から定着装置5の各構成物のパーミアンスは下記のようになっている。
磁性コアのパーミアンス:Pc=2.6×10−7[H・m]
円筒体内部のパーミアンス:Pa=1.3×10−10+2.0×10−9[H・m]
円筒体のパーミアンス:Ps=2.3×10−8[H・m]
よって、定着装置5は、下記のパーミアンスの関係式を満たす。
Ps+Pa≦0.30×Pc
これを磁気抵抗に置き換えると、
磁性コアの磁気抵抗:Rc=3.9×10[1/(H・m)]
円筒体内部の磁気抵抗:Ra=4.8×10[1/(H・m)]
円筒体の磁気抵抗:Rs=4.4×10[1/(H・m)]
RsとRaの合成磁気抵抗:Rsa=4.0×10[1/(H・m)]
よって、定着装置5は、下記の磁気抵抗の式を満たしており、前記コアの磁気抵抗は、前記導電層の磁気抵抗と、前記導電層と前記コアとの間の領域の磁気抵抗との合成磁気抵抗の30%以下である。
From Table 9, the permeance of each component of the fixing device 5 is as follows.
Permeance of magnetic core: Pc = 2.6 × 10 −7 [H · m]
Permeance inside cylindrical body: Pa = 1.3 × 10 −10 + 2.0 × 10 −9 [H · m]
Permeance of cylindrical body: Ps = 2.3 × 10 −8 [H · m]
Therefore, the fixing device 5 satisfies the following permeance relational expression.
Ps + Pa ≦ 0.30 × Pc
If you replace this with a magnetic resistance,
Magnetoresistance of magnetic core: Rc = 3.9 × 10 6 [1 / (H · m)]
Magnetoresistance inside the cylinder: Ra = 4.8 × 10 8 [1 / (H · m)]
Magnetoresistance of cylindrical body: Rs = 4.4 × 10 7 [1 / (H · m)]
Combined magnetoresistance of Rs and Ra: Rsa = 4.0 × 10 7 [1 / (H · m)]
Therefore, the fixing device 5 satisfies the following equation of magnetic resistance, and the magnetic resistance of the core is a combination of the magnetic resistance of the conductive layer and the magnetic resistance of the region between the conductive layer and the core. It is 30% or less of the magnetic resistance.

次に、トナーに関して説明する。   Next, the toner will be described.

以下の製造例において、部数は質量部基準である。   In the following production examples, the number of parts is based on parts by mass.

<結晶性ポリエステル1の合成>
加熱乾燥した二口フラスコに、窒素を導入しながら以下の原料を仕込んだ。
・セバシン酸 124.0質量部
・1,6−ヘキサンジオール 76.0質量部
・酸化ジブチルスズ 0.1質量部
減圧操作により系内を窒素置換した後、180℃にて6時間攪拌を行った。その後、攪拌を続けながら減圧下にて230℃まで徐々に昇温し、さらに2時間保持した。粘稠な状態となったところで空冷し、反応を停止させることで、結晶性ポリエステル1を合成した。結晶性ポリエステル1の融点は73℃、Mnは5,800、Mwは11,800であった。
<Synthesis of crystalline polyester 1>
The following raw materials were charged into a heat-dried two-necked flask while introducing nitrogen.
-Sebacic acid 124.0 parts by mass-1,6-hexanediol 76.0 parts by mass-Dibutyltin oxide 0.1 part by mass The system was purged with nitrogen by depressurization, and then stirred at 180 ° C for 6 hours. Thereafter, the temperature was gradually raised to 230 ° C. under reduced pressure while continuing the stirring, and was further maintained for 2 hours. Crystalline polyester 1 was synthesize | combined by air-cooling when it became a viscous state and stopping reaction. The melting point of the crystalline polyester 1 was 73 ° C., Mn was 5,800, and Mw was 11,800.

<結晶性ポリエステル2の合成>
結晶性ポリエステル1の合成において、セバシン酸の添加量を134.0質量部に、1,6−ヘキサンジオールの代わりに1,4−ブタンジオールを66.0質量部添加するよう変更する以外はすべて同様にして、結晶性ポリエステル2を合成した。結晶性ポリエステル2の融点は66℃、Mnは2,500、Mwは4,600であった。
<Synthesis of crystalline polyester 2>
In the synthesis of the crystalline polyester 1, everything is changed except that the addition amount of sebacic acid is 134.0 parts by mass, and 66.0 parts by mass of 1,4-butanediol is added instead of 1,6-hexanediol. Similarly, crystalline polyester 2 was synthesized. The crystalline polyester 2 had a melting point of 66 ° C., Mn of 2,500, and Mw of 4,600.

<ブロックポリマー1の合成>
・結晶性ポリエステル1 210.0質量部
・キシリレンジイソシアネート(XDI) 56.0質量部
・シクロヘキサンジメタノール(CHDM) 34.0質量部
・テトラヒドロフラン(THF) 300.0質量部
攪拌装置および温度計を備えた反応容器中に、窒素置換をしながら上記を仕込んだ。50℃まで加熱し、15時間かけてウレタン化反応を施した。溶媒であるTHFを留去し、ブロックポリマー1を得た。ブロックポリマー1の物性を表10に示す。
<Synthesis of block polymer 1>
-Crystalline polyester 1 210.0 parts by mass-Xylylene diisocyanate (XDI) 56.0 parts by mass-Cyclohexanedimethanol (CHDM) 34.0 parts by mass-Tetrahydrofuran (THF) 300.0 parts by mass The above was charged into a reaction vessel equipped with nitrogen substitution. The mixture was heated to 50 ° C. and subjected to urethanization reaction for 15 hours. The solvent, THF, was distilled off to obtain block polymer 1. Table 10 shows the physical properties of Block Polymer 1.

<ブロックポリマー2〜4の合成>
ブロックポリマー1の合成において、結晶性ポリエステル1、CHDM、およびXDIの添加量を表7に記載の添加量に変更する以外はすべて同様にして、ブロックポリマー2〜4を合成した。ブロックポリマー2〜4の物性を表10に示す。
<Synthesis of block polymers 2 to 4>
In the synthesis of block polymer 1, block polymers 2 to 4 were synthesized in the same manner except that the addition amounts of crystalline polyester 1, CHDM, and XDI were changed to the addition amounts shown in Table 7. Table 10 shows the physical properties of the block polymers 2 to 4.

<ブロックポリマー溶液1の調製>
攪拌装置のついたビーカーに、アセトン500.0質量部、ブロックポリマー1の500.0質量部を投入し、温度40℃にて完全に溶解するまで攪拌を続け、ブロックポリマー溶液1を調製した。
<Preparation of block polymer solution 1>
Into a beaker equipped with a stirrer, 500.0 parts by mass of acetone and 500.0 parts by mass of block polymer 1 were charged, and stirring was continued until the solution was completely dissolved at a temperature of 40 ° C. to prepare block polymer solution 1.

<ブロックポリマー溶液2〜4の調製>
ブロックポリマー溶液1の調製において、ブロックポリマー1をブロックポリマー2〜4に変更し、ブロックポリマー溶液2〜4を調整した。
<Preparation of block polymer solutions 2-4>
In the preparation of the block polymer solution 1, the block polymer 1 was changed to the block polymers 2 to 4, and the block polymer solutions 2 to 4 were prepared.

<ビニル変性ポリエステル単量体の合成>
撹拌棒および温度計をセットした反応容器に、
・キシリレンジイソシアネート(XDI) 59.0質量部
を仕込み、2−ヒドロキシエチルメタクリレート41.0質量部を滴下し、55℃で4時間反応させて、ビニル変性単量体中間体を得た。
<Synthesis of vinyl-modified polyester monomer>
In a reaction vessel with a stir bar and thermometer set,
-Xylylene diisocyanate (XDI) 59.0 parts by mass was charged, 41.0 parts by mass of 2-hydroxyethyl methacrylate was added dropwise, and reacted at 55 ° C for 4 hours to obtain a vinyl-modified monomer intermediate.

次に撹拌棒および温度計をセットした反応容器に、
・結晶性ポリエステル2 83.0質量部
・THF 100.0質量部
を仕込み、50℃で溶解させた。その後、前記ビニル変性単量体中間体を10.0質量部滴下し、50℃で4時間反応させ、ビニル変性ポリエステル単量体溶液を得た。溶媒であるTHFを留去することで、ビニル変性ポリエステル単量体を得た。
Next, in a reaction vessel with a stir bar and thermometer set,
-Crystalline polyester 2 83.0 mass parts-THF 100.0 mass parts was prepared, and it was made to melt | dissolve at 50 degreeC. Thereafter, 10.0 parts by mass of the vinyl-modified monomer intermediate was dropped and reacted at 50 ° C. for 4 hours to obtain a vinyl-modified polyester monomer solution. The solvent, THF, was distilled off to obtain a vinyl-modified polyester monomer.

<シェル用樹脂分散液1の調製>
・ビニル変性有機ポリシロキサン 15.0質量部
(X−22−2475:重合度n=3、信越化学工業社製)
・ビニル変性ポリエステル単量体 30.0質量部
・スチレン(St) 45.0質量部
・メタクリル酸(MAA) 10.0質量部
・アゾビスメトキシジメチルバレロニトリル 0.3質量部
・THF 50.0質量部
ビーカーに、上記を仕込み、20℃にて攪拌、混合して単量体溶液を調製し、あらかじめ加熱乾燥しておいた滴下漏斗に導入した。これとは別に、加熱乾燥した二口フラスコに、THF100質量部を仕込んだ。窒素置換した後、滴下漏斗を取り付け、密閉下、70℃にて1時間かけて単量体溶液を滴下した。滴下終了から3時間攪拌を続け、アゾビスメトキシジメチルバレロニトリル0.3質量部およびTHF20.0質量部の混合物を再度滴下し、70℃にて3時間攪拌を行うことで、反応混合物を得た。
<Preparation of resin dispersion 1 for shell>
-15.0 parts by mass of vinyl-modified organopolysiloxane (X-22-2475: degree of polymerization n = 3, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)
-Vinyl-modified polyester monomer 30.0 parts by mass-Styrene (St) 45.0 parts by mass-Methacrylic acid (MAA) 10.0 parts by mass-Azobismethoxydimethylvaleronitrile 0.3 parts by mass-THF 50.0 Part by mass A beaker was charged with the above, stirred and mixed at 20 ° C. to prepare a monomer solution, and introduced into a dropping funnel that had been heated and dried in advance. Separately, 100 parts by mass of THF was charged into a heat-dried two-necked flask. After substituting with nitrogen, a dropping funnel was attached, and the monomer solution was added dropwise at 70 ° C. over 1 hour in a sealed state. Stirring was continued for 3 hours from the end of dropping, and a mixture of 0.3 parts by mass of azobismethoxydimethylvaleronitrile and 20.0 parts by mass of THF was added again, followed by stirring at 70 ° C. for 3 hours to obtain a reaction mixture. .

続いて、この反応混合物を、TKホモミキサー(特殊機化社製)にて5000rpmで攪拌下、20℃に調節されたアセトン400.0質量部中に10分かけて滴下することで、樹脂微粒子分散液を得た。固形分濃度を20質量%になるようにアセトンを加えて調製し、シェル用樹脂分散液1を得た。得られたシェル用樹脂分散液1を乾燥させ、一次粒子の個数平均径を計測した。シェル用樹脂分散液1の物性を表11に示す。   Subsequently, the reaction mixture is dropped in 400.0 parts by mass of acetone adjusted to 20 ° C. with stirring at 5000 rpm with a TK homomixer (manufactured by Tokushu Kika Co., Ltd.) over 10 minutes, thereby forming resin fine particles. A dispersion was obtained. Acetone was added to a solid content concentration of 20% by mass to prepare a shell resin dispersion 1. The obtained shell resin dispersion 1 was dried, and the number average diameter of the primary particles was measured. Table 11 shows the physical properties of the resin dispersion 1 for shell.

<シェル用樹脂分散液2〜4の調製>
シェル用樹脂分散液1の調製において、使用する各種モノマーの添加量を表8に示すものに変更し、シェル用樹脂分散液2〜4を調製した。得られたシェル用樹脂分散液2〜4を乾燥させ、一次粒子の個数平均径を計測した。シェル用樹脂分散液2〜4の物性を表11に示す。
<Preparation of Resin Dispersions 2 to 4 for Shell>
In the preparation of the shell resin dispersion 1, the amounts of various monomers used were changed to those shown in Table 8 to prepare shell resin dispersions 2 to 4. The obtained shell resin dispersions 2 to 4 were dried, and the number average diameter of the primary particles was measured. Table 11 shows the physical properties of the resin dispersions 2 to 4 for the shell.

<着色剤分散液の調製>
・C.I.Pigment Blue15:3 100.0質量部
・アセトン 150.0質量部
・ガラスビーズ(1mm) 300.0質量部
上記材料を耐熱性のガラス容器に投入し、ペイントシェーカー(東洋精機製)にて5時間分散を行い、ナイロンメッシュにてガラスビーズを取り除き、体積平均粒径が200nm、固形分量が40質量%の着色剤分散液を得た。
<Preparation of colorant dispersion>
・ C. I. Pigment Blue 15: 3 100.0 parts by mass Acetone 150.0 parts by mass Glass beads (1 mm) 300.0 parts by mass The above materials were put into a heat-resistant glass container, and a paint shaker (manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd.) for 5 hours. Dispersion was performed, glass beads were removed with a nylon mesh, and a colorant dispersion having a volume average particle size of 200 nm and a solid content of 40% by mass was obtained.

<ワックス分散液の調製>
・パラフィンワックスHNP10(融点:75℃、日本精蝋社製) 16.0質量部
・ニトリル基含有スチレンアクリル樹脂(ポリエチレン15.0質量部の存在下、スチレン50.0質量部、n−ブチルアクリレート25.0質量部、アクリロニトリル10.0質量部をグラフト共重合させた、ピーク分子量8,500の共重合体) 8.0質量部
・アセトン 76.0質量部
上記を撹拌羽根突きのガラスビーカー(IWAKIガラス製)に投入し、系内を70℃に加熱することでパラフィンワックスをアセトンに溶解させた。
<Preparation of wax dispersion>
Paraffin wax HNP10 (melting point: 75 ° C., manufactured by Nippon Seiwa Co., Ltd.) 16.0 parts by mass Nitrile group-containing styrene acrylic resin (in the presence of 15.0 parts by mass of polyethylene, 50.0 parts by mass of styrene, n-butyl acrylate) A copolymer having a peak molecular weight of 8,500 obtained by graft copolymerization of 25.0 parts by mass and 10.0 parts by mass of acrylonitrile) 8.0 parts by mass Acetone 76.0 parts by mass The above is a glass beaker with a stirring blade (IWAKI) Glass), and the system was heated to 70 ° C. to dissolve the paraffin wax in acetone.

ついで、系内を50rpmで緩やかに撹拌しながら徐々に冷却し、3時間かけて25℃にまで冷却させ乳白色の液体を得た。   Then, the system was gradually cooled while gently stirring at 50 rpm, and cooled to 25 ° C. over 3 hours to obtain a milky white liquid.

この溶液を1mmのガラスビーズ20質量部とともに耐熱性の容器に投入し、ペイントシェーカーにて3時間の分散を行い、体積平均粒径が270nm、固形分量16質量%のワックス分散液を得た。   This solution was put into a heat-resistant container together with 20 parts by mass of 1 mm glass beads and dispersed for 3 hours with a paint shaker to obtain a wax dispersion having a volume average particle size of 270 nm and a solid content of 16% by mass.

<トナー1の製造>
図18に示す装置において、まず、バルブV1、V2、および圧力調整バルブV3を閉じ、トナー粒子を捕捉するためのフィルターと撹拌機構とを備えた耐圧の造粒タンクT1にシェル用樹脂分散液25.0質量部を仕込み、内部温度を25℃に調整した。次に、バルブV1を開き、ボンベB1からポンプP1を用いて二酸化炭素(純度99.99%)を耐圧容器T1に導入し、内部圧力が2.0MPaに到達したところでバルブV1を閉じた。一方、樹脂溶解液タンクT2にブロックポリマー溶液1、ワックス分散液、着色剤分散液、アセトンを仕込み、内部温度を25℃に調整した。
<Manufacture of toner 1>
In the apparatus shown in FIG. 18, first, the valves V1 and V2 and the pressure adjusting valve V3 are closed, and the shell resin dispersion 25 is placed in a pressure-resistant granulation tank T1 having a filter and a stirring mechanism for capturing toner particles. 0.0 parts by mass were charged, and the internal temperature was adjusted to 25 ° C. Next, the valve V1 was opened, carbon dioxide (purity 99.99%) was introduced into the pressure vessel T1 from the cylinder B1 using the pump P1, and the valve V1 was closed when the internal pressure reached 2.0 MPa. On the other hand, block polymer solution 1, wax dispersion, colorant dispersion, and acetone were charged into resin solution tank T2, and the internal temperature was adjusted to 25 ° C.

次に、バルブV2を開き、造粒タンクT1の内部を1000rpmで撹拌しながら、ポンプP2を用いて樹脂溶解液タンクT2の内容物を造粒タンクT1内に導入し、すべて導入を終えたところでバルブV2を閉じた。導入後の、造粒タンクT1の内部圧力は5.0MPaとなった。   Next, the valve V2 is opened and the contents of the resin solution tank T2 are introduced into the granulation tank T1 using the pump P2 while stirring the inside of the granulation tank T1 at 1000 rpm. Valve V2 was closed. After the introduction, the internal pressure of the granulation tank T1 was 5.0 MPa.

なお、T2への材料仕込み量(質量比)は、次の通りである。
・ブロックポリマー溶液1 100.0質量部
・ワックス分散液 20.0質量部
・着色剤分散液 8.0質量部
・アセトン 20.0質量部
・二酸化炭素 160.0質量部
導入した二酸化炭素の質量は、質量流量計を用いて算出した。
In addition, the material preparation amount (mass ratio) to T2 is as follows.
Block polymer solution 1 100.0 parts by mass Wax dispersion 20.0 parts by weight Colorant dispersion 8.0 parts by mass Acetone 20.0 parts by mass Carbon dioxide 160.0 parts by mass Was calculated using a mass flow meter.

樹脂溶解液タンクT2の内容物の造粒タンクT1への導入を終えた後、さらに、1000rpmで3分間撹拌して造粒を行った。   After the introduction of the contents of the resin solution tank T2 to the granulation tank T1, granulation was performed by further stirring at 1000 rpm for 3 minutes.

次に、バルブV1を開き、ボンベB1からポンプP1を用いて二酸化炭素を造粒タンクT1内に導入した。この際、圧力調整バルブV3を10.0MPaに設定し、造粒タンクT1の内部圧力を10.0MPaに保持しながら、さらに二酸化炭素を流通させた。この操作により、造粒後の液滴中から抽出された有機溶媒(主にアセトン)を含む二酸化炭素を、溶剤回収タンクT3に排出し、有機溶媒と二酸化炭素を分離した。   Next, the valve V1 was opened, and carbon dioxide was introduced into the granulation tank T1 from the cylinder B1 using the pump P1. At this time, the pressure regulating valve V3 was set to 10.0 MPa, and carbon dioxide was further circulated while maintaining the internal pressure of the granulation tank T1 at 10.0 MPa. By this operation, carbon dioxide containing the organic solvent (mainly acetone) extracted from the granulated droplets was discharged to the solvent recovery tank T3, and the organic solvent and carbon dioxide were separated.

造粒タンクT1内への二酸化炭素の導入は、最初に造粒タンクT1に導入した二酸化炭素質量の15倍量に到達した時点で停止した。この時点で、有機溶媒を含む二酸化炭素を、有機溶媒を含まない二酸化炭素で置換する操作は完了した。   The introduction of carbon dioxide into the granulation tank T1 was stopped when it reached 15 times the mass of carbon dioxide initially introduced into the granulation tank T1. At this point, the operation of replacing carbon dioxide containing an organic solvent with carbon dioxide containing no organic solvent was completed.

さらに、圧力調整バルブV3を少しずつ開き、造粒タンクT1の内部圧力を大気圧まで減圧することで、フィルターに捕捉されているトナー粒子1を回収した。トナー粒子1の物性を表12に示す。   Further, the pressure regulating valve V3 was opened little by little, and the internal pressure of the granulation tank T1 was reduced to atmospheric pressure, whereby the toner particles 1 captured by the filter were collected. Table 12 shows the physical properties of Toner Particles 1.

上記トナー粒子1の100.0質量部に対し、ヘキサメチルジシラザンで処理された疎水性シリカ微粒子1.8質量部(一次粒子の個数平均径:7nm)をヘンシェルミキサー(三井鉱山社製)にて5分間乾式混合して、本発明のトナー1を得た。トナー1の物性を表12に示す。   To 100.0 parts by mass of the toner particles 1, 1.8 parts by mass of hydrophobic silica fine particles (number average diameter of primary particles: 7 nm) treated with hexamethyldisilazane are added to a Henschel mixer (Mitsui Mining Co., Ltd.). For 5 minutes to obtain toner 1 of the present invention. Table 12 shows the physical properties of Toner 1.

<トナー2〜7の製造>
トナー1の製造において、ブロックポリマー溶液1およびシェル用樹脂分散液1を表9に示すものに変更する以外はすべて同様にして、トナー2〜7を得た。トナー2〜7の物性を表12に示す。
<Manufacture of toners 2-7>
In the production of the toner 1, toners 2 to 7 were obtained in the same manner except that the block polymer solution 1 and the shell resin dispersion 1 were changed to those shown in Table 9. Table 12 shows the physical properties of Toner 2-7.

<実施例1>
実施例の未定着画像の画出しには、市販のカラーレーザープリンターColor Laser Jet CP4525(HP社製)を用いた。
<Example 1>
A commercially available color laser printer Color Laser Jet CP4525 (manufactured by HP) was used for imaging an unfixed image in the examples.

上記評価機の定着装置を取り外し、未定着画像を出力できるように改造を施した。   The fixing device of the evaluation machine was removed, and modifications were made so that an unfixed image could be output.

記録材としては、A4サイズのカラーレーザーコピア用紙(キヤノン製、80g/m)を使用した。そして、市販のブラックカートリッジから製品トナーを抜き取り、エアーブローにて内部を清掃した後、トナー1を150g充填した。なお、マゼンタ、イエロー、シアンの各ステーションには、それぞれ製品トナーを抜き取り、トナー残量検知機構を無効としたマゼンタ、イエロー、およびシアンカートリッジを挿入した。 As a recording material, A4 size color laser copier paper (manufactured by Canon, 80 g / m 2 ) was used. The product toner was extracted from a commercially available black cartridge, the interior was cleaned by air blow, and 150 g of toner 1 was filled. In each of the magenta, yellow, and cyan stations, product toner was extracted and magenta, yellow, and cyan cartridges with the remaining toner amount detection mechanism disabled were inserted.

温度23℃、相対湿度50%の環境下で、トナー載り量0.55mg/cmとなるように未定着画像を出力した。なお画像は、縦横2.0cmの未定着のトナー画像(0.6mg/cm)を、通紙方向に対し上端部から2.0cm、左右端からは中央の部分に形成した。 In an environment of a temperature of 23 ° C. and a relative humidity of 50%, an unfixed image was output so that the applied toner amount was 0.55 mg / cm 2 . In the image, an unfixed toner image (0.6 mg / cm 2 ) of 2.0 cm in length and width was formed at 2.0 cm from the upper end and the center from the left and right ends in the sheet passing direction.

次に、上記未定着画像を、定着装置1に通紙し、通紙画像を評価した。   Next, the unfixed image was passed through the fixing device 1, and the passed image was evaluated.

まず、前記した温度制御手段に基づき、定着器の投入電力を長手中央部のターゲット温度に合わせて制御した。さらに加圧ローラーの回転速度は250mm/秒とした。   First, based on the temperature control means described above, the input power of the fixing device was controlled in accordance with the target temperature in the central portion of the longitudinal direction. Furthermore, the rotation speed of the pressure roller was 250 mm / second.

上記定着装置1に、上記未定着画像を紙間距離が5cmとなるようにして10枚連続で通紙した。通紙する際、ターゲット温度は100℃から130℃まで、1℃刻みで設定した。   The unfixed image was passed through the fixing device 1 continuously for 10 sheets so that the distance between the sheets was 5 cm. When the paper was passed, the target temperature was set in steps of 1 ° C. from 100 ° C. to 130 ° C.

通紙後の画像に対し、1枚目および10枚目においてオフセットが発生する温度を評価した。評価結果を表13に示す。   The temperature at which the offset occurred on the first and tenth sheets was evaluated for the image after passing. The evaluation results are shown in Table 13.

<実施例2〜9>
トナー1および定着装置1を表10に記載のように変更した以外は、実施例1と同様にして、評価を行った。結果を表13に示す。
<Examples 2 to 9>
Evaluation was performed in the same manner as in Example 1 except that the toner 1 and the fixing device 1 were changed as shown in Table 10. The results are shown in Table 13.

<比較例1〜5>
トナー1および定着装置1を表10に記載のように変更した以外は、実施例1と同様にして、評価を行った。結果を表13に示す。
<Comparative Examples 1-5>
Evaluation was performed in the same manner as in Example 1 except that the toner 1 and the fixing device 1 were changed as shown in Table 10. The results are shown in Table 13.

1 定着フィルム
1a 導電層(円筒形回転体)
1b 弾性層
1c 離型層
2 磁性コア
2c 閉磁路の磁性コア
3 励磁コイル
4 温度検知部材
7 加圧ローラー
9 ニップ部形成部材
N ニップ部
M 誘導起電力安定領域
Bin 円筒形回転体としてのローラー1の中を紙面奥方向に向かう磁力線
Bout 円筒形回転体としてのローラー1の外を紙面手前方向に戻ってくる磁力線
11a 導電層
11b 弾性層
11c 離型層
3a、3b、3c、3d、3e、3f、3g、3h、3i、3j 分割した磁性コア
100 本実施例に従う画像形成装置
200 円筒形回転体
200a 円筒形回転体の材料内部
B// 軸Xと平行方向に発生する磁場
E// B//によって発生する渦電流
B⊥ 軸Xと⊥方向に発生する磁場
E⊥ B⊥によって発生する渦電流
1 Fixing film 1a Conductive layer (cylindrical rotating body)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1b Elastic layer 1c Release layer 2 Magnetic core 2c Magnetic core of closed magnetic circuit 3 Excitation coil 4 Temperature detection member 7 Pressure roller 9 Nip part formation member N Nip part M Induction electromotive force stable area Bin Roller 1 as a cylindrical rotating body Line of magnetic force toward the back of the paper surface Bout Magnetic line of force returning to the front of the paper surface outside the roller 1 as a cylindrical rotating body 11a Conductive layer 11b Elastic layer 11c Release layer 3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 3f 3g, 3h, 3i, 3j Divided magnetic core 100 Image forming apparatus according to this embodiment 200 Cylindrical rotating body 200a Inside of material of cylindrical rotating body B // Magnetic field generated in a direction parallel to axis X E // B / Eddy current generated by / B 磁場 Magnetic field generated in the direction of axis X and ⊥ E eddy current generated by B⊥

Claims (10)

加熱加圧手段により記録材上のトナー画像を加熱加圧定着して記録材に定着画像を形成する定着方法において、
前記加熱加圧手段が、
加熱部材と、
加圧部材と
を有し、
前記加熱部材が、
導電層を有する筒状の回転体と、
前記回転体の内部に配置され、螺旋軸が前記回転体の母線方向と略平行である螺旋形状部を有し、前記導電層を電磁誘導発熱させる交番磁界を形成するためのコイルと、
前記螺旋形状部の中に配置され、前記交番磁界の磁力線を誘導するためのコアと、
を有し、
前記母線方向に関し、記録材上の画像の最大通過領域の一端から他端までの区間において、前記コアの磁気抵抗が、
前記導電層の磁気抵抗と、
前記導電層と前記コアとの間の領域の磁気抵抗と、
の合成磁気抵抗の30%以下であり、
前記トナー画像を形成するトナーが、結着樹脂、着色剤およびワックスを含有するトナー粒子を有するトナーであり、
前記トナーの粘弾性測定において、80℃における損失弾性率G”(80)が、1×10Pa以上1×10Pa以下であり、
前記トナー粒子が、有機ポリシロキサン構造を有し、
前記トナー粒子のX線光電子分光分析(ESCA)において、前記有機ポリシロキサン構造に由来するSi量が、0.5atomic%以上5.0atomic%以下である
ことを特徴とする定着方法。
In a fixing method in which a toner image on a recording material is heated and pressurized and fixed by a heating and pressing unit to form a fixed image on the recording material.
The heating and pressurizing means is
A heating member;
A pressure member,
The heating member is
A cylindrical rotating body having a conductive layer;
A coil for forming an alternating magnetic field that is disposed inside the rotating body and has a spiral-shaped portion whose spiral axis is substantially parallel to a generatrix direction of the rotating body, and that causes the conductive layer to generate electromagnetic induction heat;
A core disposed in the spiral-shaped portion for inducing magnetic field lines of the alternating magnetic field;
Have
In the section from one end to the other end of the maximum passage area of the image on the recording material with respect to the bus line direction, the magnetic resistance of the core is:
A magnetic resistance of the conductive layer;
The magnetoresistance of the region between the conductive layer and the core;
30% or less of the combined magnetoresistance of
The toner for forming the toner image is a toner having toner particles containing a binder resin, a colorant, and a wax;
In the measurement of the viscoelasticity of the toner, the loss elastic modulus G ″ (80) at 80 ° C. is 1 × 10 4 Pa or more and 1 × 10 7 Pa or less,
The toner particles have an organic polysiloxane structure;
An X-ray photoelectron spectroscopic analysis (ESCA) of the toner particles, wherein a Si amount derived from the organic polysiloxane structure is 0.5 atomic% or more and 5.0 atomic% or less.
前記導電層が、銀、アルミニウム、オーステナイト系ステンレス鋼および銅からなる群より選択される少なくとも1つで形成されている請求項1に記載の定着方法。   The fixing method according to claim 1, wherein the conductive layer is formed of at least one selected from the group consisting of silver, aluminum, austenitic stainless steel, and copper. 前記回転体が、筒状のフィルムである請求項1または2に記載の定着方法。   The fixing method according to claim 1, wherein the rotating body is a cylindrical film. 前記トナー粒子が、結晶性樹脂を含有する請求項1〜3のいずれか1項に記載の定着方法。   The fixing method according to claim 1, wherein the toner particles contain a crystalline resin. 前記結晶性樹脂が、結晶性ポリエステル樹脂である請求項4に記載の定着方法。   The fixing method according to claim 4, wherein the crystalline resin is a crystalline polyester resin. 前記トナー粒子が、前記有機ポリシロキサン構造を有する樹脂Aを含有する請求項1〜5のいずれか1項に記載の定着方法。   The fixing method according to claim 1, wherein the toner particles contain the resin A having the organic polysiloxane structure. 前記有機ポリシロキサン構造を有する樹脂Aが、その中でも、下記式(22)で示される有機ポリシロキサン構造を有し、下記式(23)で示される構造を有するビニル系モノマーを使用して得られた樹脂である請求項6に記載の定着方法。


(ここで、Rはアルキル基を示し、Rは水素原子またはメチル基を示す。また、nは重合度を示し、2以上の整数である。)
Among them, the resin A having an organic polysiloxane structure is obtained by using a vinyl monomer having an organic polysiloxane structure represented by the following formula (22) and having a structure represented by the following formula (23). The fixing method according to claim 6, wherein the fixing method is a resin.


(Here, R 1 represents an alkyl group, R 4 represents a hydrogen atom or a methyl group, and n represents the degree of polymerization and is an integer of 2 or more.)
前記トナー粒子が、前記結着樹脂、前記着色剤および前記ワックスを含有するコアに、前記有機ポリシロキサン構造を有する樹脂Aを含有するシェル相を形成したコアシェル構造のトナー粒子である請求項6または7に記載の定着方法。   The toner particles are core-shell structure toner particles in which a shell phase containing the resin A having the organic polysiloxane structure is formed on a core containing the binder resin, the colorant, and the wax. 8. The fixing method according to 7. 前記トナー粒子が、非晶性樹脂を含有する請求項1〜8のいずれか1項に記載の定着方法。   The fixing method according to claim 1, wherein the toner particles contain an amorphous resin. 前記非晶性樹脂が、ポリウレタン樹脂である請求項9に記載の定着方法。   The fixing method according to claim 9, wherein the amorphous resin is a polyurethane resin.
JP2013248446A 2013-11-29 2013-11-29 Fixing method Pending JP2015106078A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013248446A JP2015106078A (en) 2013-11-29 2013-11-29 Fixing method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013248446A JP2015106078A (en) 2013-11-29 2013-11-29 Fixing method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2015106078A true JP2015106078A (en) 2015-06-08

Family

ID=53436216

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013248446A Pending JP2015106078A (en) 2013-11-29 2013-11-29 Fixing method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2015106078A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018017858A (en) * 2016-07-27 2018-02-01 キヤノン株式会社 Toner and toner manufacturing method

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018017858A (en) * 2016-07-27 2018-02-01 キヤノン株式会社 Toner and toner manufacturing method
US9964876B2 (en) 2016-07-27 2018-05-08 Canon Kabushiki Kaisha Toner and method for manufacturing the same

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6727837B2 (en) Toner and toner manufacturing method
JP5885450B2 (en) toner
JP4973129B2 (en) Method for producing toner for developing electrostatic image
EP1703333B1 (en) Toner for electrostatic charge image developing, developer for electrostatic charge image developing, and image forming apparatus
RU2600498C1 (en) Toner, developer and image forming apparatus
JP5545046B2 (en) Image forming apparatus and image forming method
KR20130032255A (en) Toner and development agent, image forming apparatus, and process cartridge using the same
JP6261307B2 (en) Fixing method
CN105229536B (en) Toner, developer, image forming apparatus, and image forming method
JP2009145747A (en) Toner for developing electrostatic charge image and its manufacturing method, developer for electrostatic charge image, toner cartridge, process cartridge, and image forming device
JP4930325B2 (en) Image fixing method, image forming method, and image forming apparatus
JP2010175691A (en) Image forming apparatus and printed item
JP2015106135A (en) Fixing method
JP5991080B2 (en) Toner for developing electrostatic image, developer for developing electrostatic image, image forming apparatus and image forming method
JP6218581B2 (en) Fixing method
JP4506614B2 (en) Toner for developing electrostatic image, method for producing the same, and developer for developing electrostatic image
JP4556482B2 (en) Binder resin, electrophotographic toner and method for producing the same, electrophotographic developer, and image forming method
US9703220B1 (en) Image forming method and toner set
JP2007057660A (en) Electrostatic charge image developing toner, electrostatic charge image developer, and image forming method
JP2015106078A (en) Fixing method
JP4407303B2 (en) Electrophotographic toner and method for producing the same, electrophotographic developer and image forming method
JP6271997B2 (en) Fixing method
JP2015106077A (en) Fixing method
JP2018180454A (en) Color image forming method and color toner set
JP2006276309A (en) Toner for developing electrostatic charge image, its manufacturing method, electrostatic charge image developer, and image forming method