JP2006276303A - Fixing roll, fixing device, and image forming apparatus - Google Patents

Fixing roll, fixing device, and image forming apparatus Download PDF

Info

Publication number
JP2006276303A
JP2006276303A JP2005093325A JP2005093325A JP2006276303A JP 2006276303 A JP2006276303 A JP 2006276303A JP 2005093325 A JP2005093325 A JP 2005093325A JP 2005093325 A JP2005093325 A JP 2005093325A JP 2006276303 A JP2006276303 A JP 2006276303A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fixing roll
fixing
roll
toner
image
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
JP2005093325A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masaharu Sugawara
正治 菅原
Hiroshi Tamemasa
博史 為政
Yosuke Tsutsumi
洋介 堤
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.)
Fujifilm Business Innovation Corp
Original Assignee
Fuji Xerox Co Ltd
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 Fuji Xerox Co Ltd filed Critical Fuji Xerox Co Ltd
Priority to JP2005093325A priority Critical patent/JP2006276303A/en
Publication of JP2006276303A publication Critical patent/JP2006276303A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fixing roll which maintains high wear resistance and heat efficiency, has excellent releasing properties, and can stably form an image of good quality, to provide a fixing device which uses the fixing roll and can obtain a stable fixed image, and to provide an image forming apparatus which uses the fixing roll and can perform excellent picture quality formation. <P>SOLUTION: The fixing roll includes an electroless nickel plating layer 1 in which fluorocarbon resin particles are dispersed as a surface layer on a cylindrical cored bar 3 and surface roughness Rz of the electroless nickel plating layer is 1 to 6 μm. The fixing device uses the fixing roll and the image forming apparatus uses highly releasable toner and includes the fixing device. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、電子写真方式の複写機、プリンタ、ファクシミリ等に適用される定着ロール、及び該定着ロールを用いた、定着装置、画像形成装置に関するものである。   The present invention relates to a fixing roll applied to an electrophotographic copying machine, a printer, a facsimile, and the like, and a fixing device and an image forming apparatus using the fixing roll.

複写機、プリンタ、ファクシミリ装置等には未定着トナーを用紙に定着させる定着装置が設けられており、装置内には定着ロールや、用紙を定着ロールに押し付けるための加圧ロール、用紙を定着ロールから分離させるための分離爪、温度制御を行うサーミスタ等が設けられている。   Copiers, printers, facsimile machines, and the like are provided with a fixing device that fixes unfixed toner onto paper. In the device, a fixing roll, a pressure roll for pressing the paper against the fixing roll, and a paper fixing roll A separation claw for separating from the thermocouple, a thermistor for controlling temperature, and the like are provided.

このような定着ロールは、通常アルミニウムや鉄等の金属製芯金の表面に、PTFE(四フッ化エチレン樹脂)やPFA(テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体)等のフッ素樹脂層を離型層として設けている。   Such a fixing roll usually has a fluororesin layer such as PTFE (tetrafluoroethylene resin) or PFA (tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer) on the surface of a metal core such as aluminum or iron. It is provided as a release layer.

しかしながら、上記したようなフッ素樹脂被覆定着ロールでは、定着装置内での高温加熱や記録紙搬送による磨耗が原因でフッ素樹脂コーティング膜が破れ、記録紙上の未定着トナー画像が定着ロールの芯金表面に転写され、このトナー汚れをきっかけにして、記録紙のロールへの巻き付きが発生することがあった。
更に、この定着ロール上のトナー汚れが次に送られてくる記録紙上に転写されることにより、オフセット現象が発生することがあり、従来の芯金表面にフッ素樹脂をコーティングした定着ロールには、耐久性において大きな問題が存在していた。
However, in the fluororesin-coated fixing roll as described above, the fluororesin coating film is torn due to high-temperature heating in the fixing device or wear due to conveyance of the recording paper, and the unfixed toner image on the recording paper becomes the core metal surface of the fixing roll In some cases, the recording paper roll may be wound around the roll due to the toner contamination.
Further, the toner stain on the fixing roll is transferred onto the recording paper to be sent next, and an offset phenomenon may occur. In the conventional fixing roll in which the core metal surface is coated with a fluororesin, There were major problems in durability.

更に、フッ素樹脂は本質的にアルミ、鉄などで構成される芯金表面への接着力がない為、フッ素樹脂コーティングに先立ち、芯金表面の粗面化、プライマ塗布など繁雑な前処理が必要であり、この芯金表面へのフッ素樹脂膜の形成は工程数が多く、コストダウンの大きなネックとなっていた。   In addition, since fluororesin has essentially no adhesion to the core metal surface composed of aluminum, iron, etc., complicated pretreatment such as roughening the core metal surface and applying primer is required prior to fluororesin coating. Therefore, the formation of the fluororesin film on the surface of the metal core has a large number of steps and has been a major bottleneck in cost reduction.

このようなフッ素樹脂被覆ロールの問題点を解決するために、新たな表面層材料として、窒化ホウ素やPTFE粒子(四フッ化エチレン樹脂粒子)などの離型層微粒子を分散したニッケルメッキ層を離型層として使用した定着部材が提案されている(例えば、特許文献1又は2参照)。   In order to solve the problems of such a fluororesin-coated roll, a nickel plating layer in which release layer fine particles such as boron nitride and PTFE particles (tetrafluoroethylene resin particles) are dispersed is separated as a new surface layer material. A fixing member used as a mold layer has been proposed (see, for example, Patent Document 1 or 2).

このような離型性のある複合金属メッキ層は、フッ素樹脂に比較して、まず耐久性にも優れており、定着ロール及び定着装置の長寿命化も可能となる。
また、フッ素樹脂に比較して、伝熱性も高く、熱エネルギが効率的に利用できるため、定着装置の省エネ化や高速化が可能となる。さらに、この複合金属メッキ層を芯金上に形成するには、脱脂/洗浄した芯金表面に直接、メッキをすればよく、芯金表面−メッキ層間にはプライマー塗布もせずとも、良好な接着性が保たれ、フッ素樹脂被覆ロールに比べて、製造工程の簡略化が期待できる
Such a releasable composite metal plating layer is first excellent in durability as compared with a fluororesin, and the life of the fixing roll and the fixing device can be extended.
In addition, since heat transfer is higher than that of fluororesin and heat energy can be used efficiently, it is possible to save energy and increase the speed of the fixing device. Furthermore, in order to form this composite metal plating layer on the cored bar, it is only necessary to plate directly on the surface of the degreased / washed cored bar, and good adhesion can be achieved without applying a primer between the cored bar surface and the plating layer. Can be expected, and the production process can be simplified compared to fluororesin-coated rolls.

しかしながら、このような離型性の複合金属メッキ層を被覆した定着ロールは、トナーとの離型性が不足しており、定着装置に組込んで使用するには、多量の離型性オイルやクリーニングシステムと併用しない限り、実使用が困難であった。
特開昭61−205966号公報 特開平6−27851号公報
However, the fixing roll coated with such a releasable composite metal plating layer is insufficient in releasability with toner, and a large amount of releasable oil or Actual use was difficult unless used together with a cleaning system.
JP-A-61-205966 JP-A-6-27851

本発明は、高い耐摩耗性や熱効率を維持すると共に、良好な離型性を有し、良質な画像を安定して定着することができる定着ロール、該定着ロールを用い、安定した定着画像が得られる定着装置、及び該定着ロールを用い、良好な画質形成が行える画像形成装置を提供することを目的とする。   The present invention maintains a high abrasion resistance and thermal efficiency, has a good releasability, and can stably fix a good image, and a stable fixed image can be obtained using the fixing roll. It is an object of the present invention to provide an obtained fixing device and an image forming device capable of forming a good image quality using the fixing roll.

前記課題は、以下本発明により達成される。即ち、本発明は、
<1> 円筒芯金上に表面層として、フッ素樹脂粒子を分散した無電解ニッケルメッキ層を設けた定着ロールであって、前記無電解ニッケルメッキ層表面が粗面化されており、その表面粗さRzが1μm以上6μm以下であることを特徴とする定着ロールである。
The above object is achieved by the present invention below. That is, the present invention
<1> A fixing roll provided with an electroless nickel plating layer in which fluororesin particles are dispersed as a surface layer on a cylindrical metal core, the surface of the electroless nickel plating layer being roughened, A fixing roll having a thickness Rz of 1 μm or more and 6 μm or less.

<2> 前記粗面化が、周方向への細溝を前記無電解ニッケルメッキ層表面に設けることにより行われることを特徴とする前記<1>に記載の定着ロールである。   <2> The fixing roll according to <1>, wherein the roughening is performed by providing a circumferential narrow groove on the surface of the electroless nickel plating layer.

<3> 前記細溝の溝間隔が50μm以上400μm以下であることを特徴とする前記<2>に記載の定着ロールである。   <3> The fixing roll according to <2>, wherein a groove interval of the fine grooves is 50 μm or more and 400 μm or less.

<4> 前記円筒芯金表面に周方向への細溝を設けた後に、前記無電解ニッケルメッキ層を形成することにより、該無電解ニッケルメッキ層表面に前記細溝を設けることを特徴とする前記<2>又は<3>に記載の定着ロールである。   <4> The fine groove is provided on the surface of the electroless nickel plating layer by forming the electroless nickel plating layer after providing the fine groove in the circumferential direction on the surface of the cylindrical core metal. The fixing roll according to <2> or <3>.

<5> 定着ロールと、前記定着ロールに対向して配置される加圧部材と、を備える定着装置であって、前記定着ロールとして、前記<1>〜<4>の何れか1項に記載の定着ロールを用いることを特徴とする定着装置である。   <5> A fixing device including a fixing roll and a pressure member disposed to face the fixing roll, wherein the fixing roll is any one of the items <1> to <4>. The fixing device is characterized by using a fixing roll.

<6> 定着ロール表面への離型剤供給装置を備えることを特徴とする前記<5>に記載の定着装置である。   <6> The fixing device according to <5>, further including a release agent supply device to the surface of the fixing roll.

<7> 少なくとも、結着樹脂と、着色剤と、離型剤と、を含み、180℃における貯蔵粘弾性G’が5.0×102〜1.0×105Paであり、且つ180℃におけるアルミ基板との付着力が50N/m以下であるトナーを用い、更に、前記<5>に記載の定着装置を備えることを特徴とする画像形成装置である。 <7> The storage viscoelasticity G ′ at 180 ° C. is 5.0 × 10 2 to 1.0 × 10 5 Pa at least, including at least a binder resin, a colorant, and a release agent, and 180 An image forming apparatus comprising: a toner having an adhesion force to an aluminum substrate at 50 ° C. of 50 N / m or less, and further comprising the fixing device according to <5>.

本発明によれば、高い耐摩耗性や熱効率を維持すると共に、良好な離型性を有し、良質な画像を安定して定着することができる定着ロール、該定着ロールを用い、安定した定着画像が得られる定着装置、及び該定着ロールを用い、良好な画質形成が行える画像形成装置を提供することができる。   According to the present invention, a fixing roll that maintains high wear resistance and thermal efficiency, has a good releasability, and can stably fix a good image, and a stable fixing using the fixing roll. It is possible to provide a fixing device capable of obtaining an image and an image forming device capable of forming a good image quality using the fixing roll.

本発明の定着ロールは、フッ素樹脂粒子を分散した無電解ニッケルメッキ層(以下、単に「メッキ層」ということがある)表面が粗面化されており、その表面粗さRzが1μm以上6μm以下であることを特徴とする。
表面粗さRzが1μm未満である場合には、粗面化による離型性向上の効果がなく、ロール表面へのオフセット発生や記録紙の巻き付きを防止できなくなる。逆に、表面粗さRzが6.0μmを越える場合には、定着ロールは初期的には良好な離型性を示すが、表面が粗すぎ、ロール表面のクリーニング性が低いため、定着装置内で継続使用した際に、ロール表面に微小なトナー汚れが蓄積され、オフセットやロール表面への記録紙の巻き付きが発生する。
上記表面粗さRzは、更に1.5μm以上5.0μm以下であることがより好ましく、1.5μm以上4.0μm以下であることが特に好ましい。
In the fixing roll of the present invention, the surface of an electroless nickel plating layer (hereinafter simply referred to as “plating layer”) in which fluororesin particles are dispersed is roughened, and the surface roughness Rz is 1 μm or more and 6 μm or less. It is characterized by being.
When the surface roughness Rz is less than 1 μm, there is no effect of improving the releasability due to the roughening, and it becomes impossible to prevent the roll surface from being offset and the recording paper wound. On the other hand, when the surface roughness Rz exceeds 6.0 μm, the fixing roll initially exhibits good releasability, but the surface is too rough and the surface of the roll is poorly cleaned. When the toner is continuously used, minute toner stains are accumulated on the roll surface, and offset and winding of the recording paper around the roll surface occur.
The surface roughness Rz is more preferably 1.5 μm or more and 5.0 μm or less, and particularly preferably 1.5 μm or more and 4.0 μm or less.

尚、本発明における上記表面粗さRzはJIS−B0601(1994)に規定される表面粗さであり、その測定は、測定長さ2.5mm、カットオフ値0.25mmの条件でロール表面に対し、粗さ計の測定針を軸方向に走査して行うことができる。本発明においては、上記粗さ計として、サーフコム 1400A(東京精密社製)を用いた。   The surface roughness Rz in the present invention is the surface roughness specified in JIS-B0601 (1994), and the measurement is performed on the roll surface under the conditions of a measurement length of 2.5 mm and a cutoff value of 0.25 mm. On the other hand, the measuring needle of the roughness meter can be scanned in the axial direction. In the present invention, Surfcom 1400A (manufactured by Tokyo Seimitsu Co., Ltd.) was used as the roughness meter.

上記メッキ層表面は、粗面化されることにより上記表面粗さRzの範囲となる。メッキ層表面を粗面化する方法としては、特に限定されるわけではないが、機械加工により周方向の切削溝(細溝)を設ける方法、ガラスビーズ等によるブラスト処理を行う方法が代表的な手法と考えられる。   The surface of the plating layer is in the range of the surface roughness Rz by being roughened. A method for roughening the surface of the plating layer is not particularly limited, but a method of providing a circumferential cutting groove (fine groove) by machining and a method of blasting with glass beads are representative. It is considered a technique.

また、前記した表面を粗面化する方法であるが、表面細溝を設ける方法と、ブラスト処理する方法と、のいずれの方法においても、粗面化することでメッキ層表面とトナーとの離型性を向上させることができるが、ブラスト処理した定着ロールの場合は、未定着トナー画像を定着した際に、その表面性状(表面凹凸)が画像に現れることがあり、画像品質の観点から、表面に細溝を設ける方法がより好ましい。   Further, although the surface is roughened as described above, the surface of the plating layer is separated from the toner by roughening the surface in both the method of providing the surface fine grooves and the method of blasting. In the case of a blasted fixing roll, the surface property (surface irregularity) may appear in the image when fixing an unfixed toner image. From the viewpoint of image quality, A method of providing a narrow groove on the surface is more preferable.

表面に設ける細溝の間隔としては、50μm以上400μm以下であることが好ましい。この細溝の間隔がこの範囲外、50μm未満もしくは400μmより広い場合には、定着ロール表面にトナー汚れが発生し、オフセットやロール表面への記録紙の巻き付きが発生することがある。
上記細溝の間隔は、更に50μm以上300μm以下であることが好ましく、50μm以上250μm以下であることが特に好ましい。
The interval between the narrow grooves provided on the surface is preferably 50 μm or more and 400 μm or less. If the interval between the narrow grooves is outside this range, less than 50 μm or wider than 400 μm, toner contamination may occur on the surface of the fixing roll, and offset or winding of the recording paper around the roll surface may occur.
The interval between the narrow grooves is preferably 50 μm or more and 300 μm or less, and particularly preferably 50 μm or more and 250 μm or less.

また、この細溝の溝幅であるが、加工性やトナー汚れ防止の観点から10μm以上200μm以下であることが好ましく、より好ましくは30μm以上150μm以下である。   The width of the narrow groove is preferably 10 μm or more and 200 μm or less, more preferably 30 μm or more and 150 μm or less from the viewpoint of processability and prevention of toner contamination.

尚、良好な離型性を得る観点から、上記細溝の間隔と溝幅とは、双方共に上記範囲に制御することが好ましく、更には、間隔が50μm以上250μm以下であり且つ溝幅が30μm以上150μm以下の細溝とすることが好ましい。
また、上記細溝は、良好な離型性を得る観点から、メッキ層表面全域に、均等間隔に設けることが好ましい。
In addition, from the viewpoint of obtaining good releasability, it is preferable that both the interval and the groove width of the fine grooves are controlled within the above ranges, and further, the interval is 50 μm or more and 250 μm or less and the groove width is 30 μm. It is preferable to use a narrow groove of 150 μm or less.
Moreover, it is preferable to provide the said fine groove at equal intervals in the plating layer surface whole region from a viewpoint of obtaining favorable mold release property.

以下、図面を参照しながら本発明に係る定着ロール及びその製造法について詳細に説明する。
図1は、本発明の定着ロールの一実施形態を示す斜視図であり、図2は、該定着ロールの表面層(無電解ニッケルメッキ層)の拡大断面図である。
図1の定着ロールは、円筒芯金3上に表面層1が形成されており、該表面層1には、図2に示すように、ニッケル−リン酸合金5中に、その肉厚内から表面にかけてフッ素樹脂粒子2が三次元的に分散せしめられている。また、該表面層1の表面全面には、本発明の好ましい態様である、周方向への細溝4が形成されている。
Hereinafter, a fixing roll and a manufacturing method thereof according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of a fixing roll of the present invention, and FIG. 2 is an enlarged sectional view of a surface layer (electroless nickel plating layer) of the fixing roll.
The fixing roll shown in FIG. 1 has a surface layer 1 formed on a cylindrical cored bar 3. As shown in FIG. 2, the surface layer 1 contains a nickel-phosphate alloy 5 from within its thickness. The fluororesin particles 2 are dispersed three-dimensionally over the surface. In addition, narrow grooves 4 in the circumferential direction, which is a preferred embodiment of the present invention, are formed on the entire surface of the surface layer 1.

尚、上記円筒芯金3としては、従来公知のものを適宜選定して用いることができ、具体的には、ステンレス鋼、鉄、アルミなどで形成された芯金が挙げられる。   In addition, as the said cylindrical core metal 3, a conventionally well-known thing can be selected suitably and can be used, Specifically, the core metal formed with stainless steel, iron, aluminum, etc. is mentioned.

(無電解ニッケルメッキ層)
本発明の定着ロールの表面層1は、次に述べる無電解ニッケルメッキの手法によって製造される。即ち、図3に示す様に、フッ素樹脂粒子2を分散した無電解ニッケルメッキ用のメッキ液7を満たしたメッキ槽6中に円柱状をなした芯金3を浸漬し、自己触媒作用によって図4に示す様に、芯金3の表面にニッケル5を析出させ、同時にメッキ液7中に懸濁しているフッ素樹脂粒子2をニッケル5の析出によって芯金3の表面に形成された皮膜8に取り込ませる。なお、この現象は共折と称されている。
この様に共折現象によって、フッ素樹脂粒子2が表面から肉厚内にかけて分散せしめられたニッケル5の皮膜8を芯金3の表面に成長させ、所望の厚さになった段階で、芯金3をメッキ槽6から引き上げる。
(Electroless nickel plating layer)
The surface layer 1 of the fixing roll of the present invention is manufactured by an electroless nickel plating method described below. That is, as shown in FIG. 3, a cylindrical cored bar 3 is immersed in a plating tank 6 filled with a plating solution 7 for electroless nickel plating in which fluororesin particles 2 are dispersed, and the self-catalytic action causes the figure to appear. 4, nickel 5 is deposited on the surface of the core metal 3, and at the same time, the fluororesin particles 2 suspended in the plating solution 7 are deposited on the coating 8 formed on the surface of the core metal 3 by the deposition of nickel 5. Let it be captured. This phenomenon is called co-folding.
In this way, by the co-folding phenomenon, a film 8 of nickel 5 in which the fluororesin particles 2 are dispersed from the surface to within the wall thickness is grown on the surface of the core metal 3, and when the desired thickness is reached, the core metal 3 is pulled up from the plating tank 6.

尚、上記フッ素樹脂粒子2としては、具体的には、PTFE(四フッ化エチレン樹脂)、PFA(テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体)、 FEP(テトラフルオルエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体)、ETFE(ポリエチレン−テトラフルオロエチレン共重合体)、PVDF(ポリフッ化ビニリデン)、PCTFE(ポリクロロ三フッ化エチレン)、PVF(フッ化ビニル) 等を用いることができ、これらの中でも、メッキ浴への分散性や耐熱性の観点からPTFE(四フッ化エチレン樹脂)、PFA(テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体)がより好ましい。また、用いるフッ素樹脂粒子2の体積平均粒径は10μm以下であるものが好ましく、0.1〜5.0μmであるものがより好ましく、0.1〜2.0μmであるものが特に好ましい。
なお、上記体積平均粒径の測定方法としては、レーザー回折式粒度分布計など通常の方法で測定することができる。
さらに、メッキ膜中のフッ素樹脂粒子の含有率は、金属に対して最大30質量%まで含有させることが可能であるが、1.5〜25質量%の範囲から選択することが好ましく、より好ましくは5.0〜20質量%であることが特に好ましい。
Specifically, the fluororesin particles 2 include PTFE (tetrafluoroethylene resin), PFA (tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer), FEP (tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer). Polymer), ETFE (polyethylene-tetrafluoroethylene copolymer), PVDF (polyvinylidene fluoride), PCTFE (polychlorotrifluoride ethylene), PVF (vinyl fluoride), etc., among these, plating From the viewpoint of dispersibility in the bath and heat resistance, PTFE (tetrafluoroethylene resin) and PFA (tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer) are more preferable. The volume average particle size of the fluororesin particles 2 used is preferably 10 μm or less, more preferably 0.1 to 5.0 μm, and particularly preferably 0.1 to 2.0 μm.
In addition, as a measuring method of the said volume average particle diameter, it can measure by normal methods, such as a laser diffraction type particle size distribution analyzer.
Furthermore, the content of the fluororesin particles in the plating film can be contained up to 30% by mass relative to the metal, but is preferably selected from the range of 1.5 to 25% by mass, more preferably. Is particularly preferably 5.0 to 20% by mass.

このメッキ層1の厚みは、定着部材として必要とされる耐久性や記録紙への伝熱性の観点から5乃至30μmが好ましく、より好ましくは10乃至20μmである。   The thickness of the plating layer 1 is preferably 5 to 30 μm, more preferably 10 to 20 μm, from the viewpoint of durability required as a fixing member and heat transfer to the recording paper.

この様にして形成された無電解ニッケルメッキ層は、フッ素樹脂粒子2がニッケル(ニッケル−リン酸合金)5中に分散された構造を有しており、メッキ直後では、ニッケル合金中のリン酸含有量が高く、表面硬度や耐摩耗性が低いことが知られている。そこで、該メッキ層を350〜400℃の温度範囲で10〜30分熱処理して、合金中のリン酸含有量を減らし、表面硬度や耐摩耗性を向上させることが一般に行われている。   The electroless nickel plating layer formed in this way has a structure in which the fluororesin particles 2 are dispersed in nickel (nickel-phosphate alloy) 5 and immediately after plating, phosphoric acid in the nickel alloy. It is known that the content is high and the surface hardness and wear resistance are low. Therefore, it is generally performed that the plated layer is heat-treated at a temperature range of 350 to 400 ° C. for 10 to 30 minutes to reduce the phosphoric acid content in the alloy and improve the surface hardness and wear resistance.

(細溝形成方法)
メッキ層表面に周方向の細溝を加工する方法としては、機械加工(旋盤加工)する方法が挙げられ、必要に応じて切削や研削などいずれの方法を用いてもよい。
尚、メッキ層を形成した後に加工するのではなく、メッキ処理前に下地となる芯金表面にあらかじめ細溝を加工しておく方法がより望ましい。本発明における無電解ニッケルメッキ層は、下地形状がある程度転写される性質があり、メッキ処理前に芯金表面に細溝を設ければ、その形状が転写され、メッキ層の表面に細溝が設けられることになる。また、前述の通りメッキ層は非常に耐久性に優れ、即ち硬度が高いため、メッキ層自体に細溝を形成することよりも、芯金に細溝を形成することの方が容易である。
更に、上記方法によってメッキ層表面に細溝を形成した場合、該メッキ層表面の粗さRzは、細溝を形成した芯金表面の粗さRzよりも大きくなる傾向にある。即ち、メッキ層は、溝の谷の部分よりも山の部分に厚い膜厚で形成される傾向にあり、芯金表面に形成する細溝は小さい(浅い)もので済むため、その点でも、あらかじめ芯金に細溝を形成することの方が容易である。以上より、芯金表面にあらかじめ細溝形成をする手法は、本発明の定着ロールの製造を簡略化することができる。
(Thin groove forming method)
As a method of processing the circumferential narrow groove on the surface of the plating layer, a method of machining (lathe processing) can be mentioned, and any method such as cutting or grinding may be used as necessary.
In addition, it is more preferable to process the fine grooves in advance on the surface of the core metal as a base before the plating process, instead of processing after the plating layer is formed. The electroless nickel plating layer in the present invention has the property that the base shape is transferred to some extent. If a fine groove is provided on the surface of the metal core before plating, the shape is transferred, and the fine groove is formed on the surface of the plating layer. Will be provided. Further, as described above, since the plated layer is extremely excellent in durability, that is, has a high hardness, it is easier to form the fine groove in the core metal than to form the fine groove in the plated layer itself.
Further, when a fine groove is formed on the surface of the plating layer by the above method, the roughness Rz of the surface of the plating layer tends to be larger than the roughness Rz of the surface of the core metal on which the fine groove is formed. In other words, the plating layer tends to be formed with a thicker film thickness at the peak portion than at the groove valley portion, and the narrow groove formed on the core metal surface can be small (shallow). It is easier to form a narrow groove in the core in advance. From the above, the method of forming a narrow groove in advance on the surface of the metal core can simplify the production of the fixing roll of the present invention.

更に、この芯金表面にあらかじめ細溝形成する手法は、平滑な芯金表面にメッキ層を形成した後、メッキ層表面に加工して細溝を得る手法に比べ、メッキ層表面を直接傷つけることがないため、トナー付着によるロール汚れ発生の防止に有効である。   Furthermore, the method of forming a narrow groove on the surface of the metal core in advance damages the surface of the plated layer directly compared to a method of forming a plated layer on the surface of a smooth metal core and then processing the surface of the plating layer to obtain a fine groove. Therefore, it is effective for preventing the occurrence of roll contamination due to toner adhesion.

尚、この周方向の細溝は定着ロールの回転方向と完全に平行に設ける必要はなく、例えば芯金(若しくはメッキ層)表面に対して、旋盤加工時の工具の切り込み量・送り量を一定にして、スパイラル状の細溝を連続して形成するなどの加工上の工夫を行ってもかわまない。   The circumferential narrow grooves do not need to be provided completely in parallel with the rotation direction of the fixing roll. For example, the cutting depth and feed amount of the tool during lathe machining are constant with respect to the core metal (or plating layer) surface. Thus, it may be possible to devise processing such as continuously forming spiral narrow grooves.

(画像形成装置及び定着装置)
以上、説明した本発明の定着ロールは、画像形成装置において記録媒体上に形成された未定着トナー像の定着を行う定着装置に用いられるが、該定着装置としては、定着ロール表面にオイルを供給するオイル塗布装置を有していることが好ましい。本発明の定着ロールはオイルを供給されることによって、その機能をより顕著に発揮することができる。
(Image forming apparatus and fixing apparatus)
The fixing roll of the present invention described above is used in a fixing device that fixes an unfixed toner image formed on a recording medium in an image forming apparatus. As the fixing device, oil is supplied to the surface of the fixing roll. It is preferable to have an oil application device. The fixing roll of the present invention can exert its function more remarkably by being supplied with oil.

以下、前述の定着ロールを、画像形成装置及び定着装置に用いた態様ついて説明する。
図5は、本発明の定着ロールを用いた画像形成装置の一例を示す概略図である。図5に記載の画像形成装置100は、像担持体101、帯電器102、静電潜像形成用の書込装置103、ブラック(K)、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)の各色の現像剤を収容した現像器104A、104B、104C、104D、除電ランプ105、クリーニング装置106、中間転写体107、転写ロール108、及び定着ロール109、加圧ロール110、オイル塗布装置112からなる。
Hereinafter, an embodiment in which the above-described fixing roll is used in an image forming apparatus and a fixing apparatus will be described.
FIG. 5 is a schematic view showing an example of an image forming apparatus using the fixing roll of the present invention. An image forming apparatus 100 illustrated in FIG. 5 includes an image carrier 101, a charger 102, a writing device 103 for forming an electrostatic latent image, black (K), yellow (Y), magenta (M), cyan (C ) Developing devices 104A, 104B, 104C, 104D, neutralizing lamp 105, cleaning device 106, intermediate transfer member 107, transfer roll 108, fixing roll 109, pressure roll 110, and oil application device 112. Consists of.

画像形成装置100を用いた画像形成について説明すると、まず、像担持体101の矢印A方向への回転に伴い、非接触型の帯電器102により像担持体101表面を均一に帯電する。均一に帯電された像担持体101表面に書込装置103により各色の画像情報に応じた静電潜像を形成し、この静電潜像が形成された像担持体101表面に、前記静電潜像の色情報に応じて現像器104A、104B、104C、104Dからトナーを供給することによりトナー像を形成する。
次に、像担持体101表面に形成されたトナー像は、不図示の電源により、像担持体101と中間転写体107との間に電圧が印加されることより、像担持体101と中間転写体107との接触部にて、中間転写体107表面に転写される。
The image formation using the image forming apparatus 100 will be described. First, as the image carrier 101 rotates in the direction of arrow A, the surface of the image carrier 101 is uniformly charged by the non-contact type charger 102. An electrostatic latent image corresponding to image information of each color is formed on the uniformly charged surface of the image carrier 101 by the writing device 103, and the electrostatic latent image is formed on the surface of the image carrier 101 on which the electrostatic latent image is formed. A toner image is formed by supplying toner from the developing units 104A, 104B, 104C, and 104D in accordance with the color information of the latent image.
Next, the toner image formed on the surface of the image carrier 101 is applied with a voltage between the image carrier 101 and the intermediate transfer member 107 by a power source (not shown), whereby the image transfer member 101 and the intermediate transfer member are transferred. The image is transferred to the surface of the intermediate transfer body 107 at the contact portion with the body 107.

トナー像を中間転写体107に転写した像担持体101の表面は、除電ランプ108から光が照射されることにより除電され、さらに前記表面に残留しているトナーはクリーニング装置106のクリーニングブレードによって除去される。
前述の工程を各色毎に繰り返すことにより、中間転写体107の表面に各色のトナー像を、画像情報に対応するように積層形成する。
なお、前述の工程時には転写ロール108は前記中間転写体107と非当接の状態となっており、中間転写体107表面上に全色のトナー像が積層形成された後の記録媒体111への転写時には中間転写体107と当接される。
The surface of the image carrier 101 on which the toner image has been transferred to the intermediate transfer body 107 is neutralized by irradiating light from a neutralization lamp 108, and the toner remaining on the surface is removed by a cleaning blade of a cleaning device 106. Is done.
By repeating the above process for each color, a toner image of each color is laminated on the surface of the intermediate transfer member 107 so as to correspond to the image information.
It should be noted that the transfer roll 108 is not in contact with the intermediate transfer member 107 during the above-described process, and the toner image of all colors is laminated and formed on the surface of the intermediate transfer member 107. At the time of transfer, it is brought into contact with the intermediate transfer member 107.

このようにして中間転写体107表面に積層形成されたトナー像は、中間転写体107の矢印B方向への回転に伴い、中間転写体107と転写ロール108との接触部に移動する。この際、接触部を、記録媒体111が、不図示の用紙搬送ロールにより矢印N方向に挿通され、中間転写体107と転写ロール108との間に印加された電圧により、中間転写体107表面に積層形成されたトナー像が接触部にて記録媒体111表面に一括して転写される。   The toner image laminated on the surface of the intermediate transfer member 107 in this manner moves to the contact portion between the intermediate transfer member 107 and the transfer roll 108 as the intermediate transfer member 107 rotates in the arrow B direction. At this time, the recording medium 111 is inserted through the contact portion in the direction of arrow N by a paper transport roll (not shown), and the surface of the intermediate transfer body 107 is applied by the voltage applied between the intermediate transfer body 107 and the transfer roll 108. The laminated toner images are collectively transferred to the surface of the recording medium 111 at the contact portion.

このようにしてトナー像がその表面に転写された記録媒体111は、定着ロール109、加圧ロール110及びオイル塗布装置112からなる定着装置に搬送され、トナー像が記録媒体111表面に定着されることにより画像が形成される。   The recording medium 111 having the toner image transferred onto the surface in this way is conveyed to a fixing device including the fixing roll 109, the pressure roll 110, and the oil application device 112, and the toner image is fixed on the surface of the recording medium 111. As a result, an image is formed.

次いで、上記定着装置についてより詳細に説明する。図6は、本発明の定着装置の一例を示す概略図である。
図6に記載の定着装置は、芯金109A、表面層109B及び加熱源(ハロゲンランプ)109Cからなる定着ロール109と、芯金110A及び弾性層110Bからなる加圧ロール110と、ウェブ方式の離型オイル塗布装置112と、温度センサ113と、からなり、定着ロール109と加圧ロール110とは圧接しニップ部を形成している。また、記録媒体111を定着ローラ109から剥離させる爪(フィンガー)などを有していてもよい。
Next, the fixing device will be described in more detail. FIG. 6 is a schematic view showing an example of the fixing device of the present invention.
6 includes a fixing roll 109 composed of a core metal 109A, a surface layer 109B and a heating source (halogen lamp) 109C, a pressure roll 110 composed of a core metal 110A and an elastic layer 110B, and a web-type separation device. It comprises a mold oil applicator 112 and a temperature sensor 113, and the fixing roll 109 and the pressure roll 110 are in pressure contact to form a nip portion. Further, the recording medium 111 may have a nail (finger) for peeling the recording medium 111 from the fixing roller 109.

前述のように、未定着トナー像Mが形成された記録媒体111が、矢印N方向に向かって上記ニップ部に搬送され、ニップ部を通過する際に、内蔵された加熱源109Cによってその表面が加熱された定着ロール109により加熱され、記録媒体111上に定着トナー像Tが形成される。   As described above, the recording medium 111 on which the unfixed toner image M is formed is conveyed to the nip portion in the direction of the arrow N, and when the recording medium 111 passes through the nip portion, the surface thereof is changed by the built-in heating source 109C. Heated by the heated fixing roll 109, a fixed toner image T is formed on the recording medium 111.

尚ここで、離型剤の塗布量としては、1.6×10-5〜8.0×10-4mg/cmUが好ましい。離型剤の塗布量は、得られる画像の平滑性、光沢等の観点からは、少ない方が好ましく、8.0×10-4mg/cmU(A4 1枚当たり0.5mg)を越える場合には、定着後に画像表面に残存する離型剤のために画質が低下し、特にOHPのような透過光を利用する場合には顕著に現れたり、記録媒体111へ離型剤が付着してベタ付きが発生するなどの問題が生じる。さらに、離型剤の供給量が多くなれば離型剤を貯蔵しておくタンクの容量も大きくなり定着装置が大型化するという問題もある。 Here, the application amount of the release agent is preferably 1.6 × 10 −5 to 8.0 × 10 −4 mg / cmU. The coating amount of the release agent is preferably smaller from the viewpoint of the smoothness and gloss of the resulting image, and more than 8.0 × 10 −4 mg / cmU (0.5 mg per A4 sheet). The image quality deteriorates due to the release agent remaining on the surface of the image after fixing, especially when transmitted light such as OHP is used, or the release agent adheres to the recording medium 111 and becomes solid. Problems such as sticking occur. Further, when the supply amount of the release agent is increased, the capacity of the tank for storing the release agent is increased, and there is a problem that the fixing device is enlarged.

離型剤の供給量は、以下のようにして測定される。即ち、表面に離型剤を供給した定着ロール109に、一般の複写機で使用される普通紙(代表的には、富士ゼロックス社製複写用紙、商品名J紙)を通過させると普通紙上に離型剤が付着する。この普通紙上の離型剤をソックスレー抽出器を用いて抽出する。溶媒にはヘキサンを用いる。このヘキサン中に含まれる離型剤を、原子吸光分析装置にて定量することで、普通紙に付着した離型剤の量を定量する。この量を離型剤の供給量と定義する。   The supply amount of the release agent is measured as follows. That is, when a plain paper (typically, a copy paper manufactured by Fuji Xerox Co., Ltd., trade name J paper) used in a general copying machine is passed through a fixing roll 109 having a release agent supplied to the surface, the paper is placed on the plain paper. Mold release agent adheres. The release agent on the plain paper is extracted using a Soxhlet extractor. Hexane is used as the solvent. By quantifying the release agent contained in the hexane with an atomic absorption analyzer, the amount of the release agent adhering to the plain paper is quantified. This amount is defined as the supply amount of the release agent.

使用する離型剤には特に制限はないが、耐熱性オイル、例えば、ジメチルシリコーンオイル、フッ素オイル、フロロシリコーンオイルやアミノ変性シリコーンオイル等の変性オイルなどの液体離型剤が挙げられる。   The release agent to be used is not particularly limited, and examples thereof include liquid release agents such as heat-resistant oils such as dimethyl silicone oil, fluorine oil, fluorosilicone oil, and modified oils such as amino-modified silicone oil.

離型剤として、高性能ではあるが高価なフッ素オイル、フロロシリコーンオイルなども、上記定着装置の場合には、離型剤の供給量が極めて少量でよいのでコスト面でも実用上問題なく使用しうる。   As the release agent, high-performance but expensive fluorine oil, fluorosilicone oil, etc. can be used without any practical problems in terms of cost since the supply amount of the release agent is very small in the case of the above fixing device. sell.

離型剤を供給する方法には特に制限はなく、例えば、液体離型剤を含浸したパッド方式、ウェブ方式、ローラ方式や非接触型のシャワー方式(スプレー方式)などが挙げられる。これらの中でも、離型剤を均一に供給でき、しかも供給量をコントロールすることが容易であるという観点からウェブ方式、ローラ方式が好ましい。なお、シャワー方式で前記定着ロール109の全体に均一に前記離型剤を供給するには、別途ブレード等を用いる必要がある。   The method for supplying the release agent is not particularly limited, and examples thereof include a pad method impregnated with a liquid release agent, a web method, a roller method, and a non-contact shower method (spray method). Among these, the web method and the roller method are preferable from the viewpoint that the release agent can be supplied uniformly and the supply amount can be easily controlled. In order to supply the release agent uniformly to the entire fixing roll 109 by a shower method, it is necessary to use a separate blade or the like.

図6に示す定着装置では、定着ロール109として本発明の定着ロールを用い、更に離型オイル塗布装置112から定着ロール109表面へ離型オイルを供給しているため、トナーに対し非常に良好な離型性を示す。
また、定着ロール109として、前述の周方向への細溝を設けた本発明の定着ロールを用いた場合、定着ロール109表面に供給されたオイルは細溝内に入り込み、細溝に沿って広がりつつ、長期にわたって細溝内に保持されることとなる。この細溝のオイル保持作用により、離型オイル塗布装置112から塗布されるオイル供給量が少ない場合でも、常に一定量のオイルが定着ロール109表面に存在し、定着ロール109には安定した離型性が確保される。これにより、定着ロール109へのトナー汚れ付着や記録媒体111の巻き付き、画像オフセットの発生が防止され、常に安定した定着画像が得られる定着装置を提供することができる。
In the fixing device shown in FIG. 6, since the fixing roll of the present invention is used as the fixing roll 109 and the release oil is supplied from the release oil application device 112 to the surface of the fixing roll 109, the toner is very good for the toner. Releasability is shown.
In addition, when the fixing roll of the present invention provided with the above-described circumferential narrow grooves is used as the fixing roll 109, the oil supplied to the surface of the fixing roll 109 enters the narrow grooves and spreads along the narrow grooves. However, it will be held in the narrow groove for a long time. Due to the oil retaining action of the narrow groove, a constant amount of oil is always present on the surface of the fixing roll 109 even when the amount of oil applied from the release oil applying device 112 is small, and the fixing roll 109 has a stable release. Sex is secured. Accordingly, it is possible to provide a fixing device in which toner contamination on the fixing roll 109, winding of the recording medium 111, and occurrence of image offset are prevented, and a stable fixed image can be always obtained.

(トナー)
また、本発明の定着ロールを用いた画像形成装置においては、更なる離型性良化の観点から、高離型性トナーを用いることが好ましい。具体的には、結着樹脂と、着色剤と、離型剤と、を少なくとも含んでなるトナーであって、180℃における貯蔵粘弾性G’が5.0×102〜1.0×105であり、且つ180℃におけるアルミ基板との付着力が50N/m以下であるトナーを用いることが特に好ましい。
以下、上記トナーについて説明する。
(toner)
In the image forming apparatus using the fixing roll of the present invention, it is preferable to use highly releasable toner from the viewpoint of further improving releasability. Specifically, the toner comprises at least a binder resin, a colorant, and a release agent, and the storage viscoelasticity G ′ at 180 ° C. is 5.0 × 10 2 to 1.0 × 10. is 5, and adhesion to the aluminum substrate at 180 ° C. it is particularly preferable to use the toner is not more than 50 N / m.
Hereinafter, the toner will be described.

上記トナーのアルミ基板との付着力は、万能引張試験機(東洋精機製作所製)を用いて測定することができる。まず記録媒体である普通紙上に縦10mm、横35mmの幅でトナーを、転写量4.5g/m2に調整して均一に転写し、熱定着ロールを用いて温度180℃でトナーを定着させたのち、トナーを定着させた前記普通紙をアルミ基板上にのせて、恒温槽内で180℃にし、万能引張試験機で定着像とアルミ基板との付着力を求める。ここで、前記普通紙とは一般に画像形成装置に用いられている紙であればよく、例えばL紙、P紙、S紙(いずれも富士ゼロックス社製)などを挙げることができる。また、前記アルミ基板は表面が鏡面状態のものを使用する。前記付着力は0N/mに近いものほど好ましいのであるが、実用上50N/m以下であることが好ましく、30N/m以下であることがより好ましく、15N/m以下であることが特に好ましい。付着力が50N/m以下であることにより、定着ロールとの良好な離型性が得られ、高画質画像を得ることができる。 The adhesion force of the toner to the aluminum substrate can be measured using a universal tensile tester (manufactured by Toyo Seiki Seisakusho). First, toner is adjusted to a transfer medium of 4.5 g / m 2 with a width of 10 mm and a width of 35 mm on plain paper as a recording medium and uniformly transferred, and the toner is fixed at a temperature of 180 ° C. using a heat fixing roll. After that, the plain paper on which the toner has been fixed is placed on an aluminum substrate, brought to 180 ° C. in a constant temperature bath, and the adhesion between the fixed image and the aluminum substrate is obtained with a universal tensile tester. Here, the plain paper may be paper that is generally used in an image forming apparatus, and examples thereof include L paper, P paper, and S paper (all manufactured by Fuji Xerox Co., Ltd.). Further, the aluminum substrate having a mirror surface is used. The closer the adhesion is to 0 N / m, the more preferable, but practically it is preferably 50 N / m or less, more preferably 30 N / m or less, and particularly preferably 15 N / m or less. When the adhesive force is 50 N / m or less, good releasability from the fixing roll can be obtained, and a high-quality image can be obtained.

また、上記トナーの貯蔵粘弾性G’は、180℃において、5×102〜1×105Paであることが好ましく、5×102〜5×104Paであることがより好ましく、特に好ましくは1×103〜1×104Paである。5×102Pa以上であることにより、オフセット防止に効果があり、一方1×105Pa以下であることにより、良好な定着性が得られる。粘弾性G’の測定方法は、レオメトリックサイエンティフィック社製ARES測定装置を用いた。トナーを錠剤に成形した後、25mm径のパラレルプレートにセットし、角速度ω=10rad/secの条件で、180℃の時の貯蔵粘弾性G’を求めた。 The storage viscoelasticity G ′ of the toner is preferably 5 × 10 2 to 1 × 10 5 Pa, more preferably 5 × 10 2 to 5 × 10 4 Pa at 180 ° C. It is preferably 1 × 10 3 to 1 × 10 4 Pa. By being 5 × 10 2 Pa or more, there is an effect in preventing offset, while when it is 1 × 10 5 Pa or less, good fixability is obtained. For measuring the viscoelasticity G ′, an ARES measuring apparatus manufactured by Rheometric Scientific was used. After the toner was molded into a tablet, it was set on a 25 mm diameter parallel plate, and the storage viscoelasticity G ′ at 180 ° C. was determined under the condition of angular velocity ω = 10 rad / sec.

また、上記離型剤の含有率は5〜40質量%であることが好ましく、10〜30質量%がより好ましく、15〜25質量%が特に好ましい。離型剤の含有率が5質量%以上であれば、十分な離型性を確保することができ、ホットオフセットの防止に効果がある。一方40質量%以下であればトナー表面への離型剤の露出がなく、流動性や帯電性を得ることができる。   Moreover, it is preferable that the content rate of the said mold release agent is 5-40 mass%, 10-30 mass% is more preferable, and 15-25 mass% is especially preferable. If the content rate of a mold release agent is 5 mass% or more, sufficient mold release property can be ensured and it is effective in prevention of hot offset. On the other hand, if it is 40% by mass or less, the release agent is not exposed to the toner surface, and fluidity and chargeability can be obtained.

また、上記トナーにおける離形剤含有率Wと貯蔵粘弾性G’との関係は、G’≧0.875×104(100−W)/W(×103Pa)であることが好ましい。離形剤含有率Wと貯蔵粘弾性G’との関係が前記式を満たすものであれば、定着ロールとの離型性がより良好となり、ホットオフセットの発生を防止することができる。 The relationship between the release agent content W and the storage viscoelasticity G ′ in the toner is preferably G ′ ≧ 0.875 × 10 4 (100−W) / W (× 10 3 Pa). If the relationship between the release agent content W and the storage viscoelasticity G ′ satisfies the above formula, the releasability from the fixing roll becomes better and the occurrence of hot offset can be prevented.

上記トナーにおいては、必要によりトナーの貯蔵粘弾性を制御するために、トナー中に無機または有機の微粒子を含有することが好ましい。前記無機微粒子としては金属およびその酸化物、窒化物、炭酸塩、硝酸塩、硫酸塩などが挙げられ、具体的には、シリカ、アルミナ、チタン化合物、炭酸カルシウムなどを挙げることができる。また前記有機微粒子としてはビニル系樹脂、ポリエステル、シリコーンなどを挙げることができる。
含有する量は1〜30質量%が好ましく、1〜20質量%がより好ましく、1〜10質量%が特に好ましい。1質量%以上含有していれば容易に貯蔵粘弾性を制御することが可能となり、30質量%以下であればトナー表面への微粒子の露出がなく、流動性や帯電性を得ることができる。
また前記微粒子の中でも、無機微粒子を1〜20質量%含有する場合がさらに好ましく、1〜10質量%が特に好ましい。使用されるのが無機微粒子であれば、有機微粒子に比べ粘弾性の制御が容易であり、またトナー粒子中での分散性が良いという利点がある。1質量%以上含有していれば容易に貯蔵粘弾性を制御することが可能となり、また20質量%以下であればトナー粒子の製造が容易であり、分散の制御が可能であるという利点がある。
また、前記微粒子の粒径は5〜200nmが好ましく、10〜100nmがより好ましく、10〜20nmが特に好ましい。5nm以上であればトナー中への分散が容易にでき、微粒子間の凝集が起こりにくいという利点あり、200nm以下であればトナー中の分散状態の制御が容易で、表面への露出が少ないという利点ある。
In the toner, it is preferable to contain inorganic or organic fine particles in the toner in order to control the storage viscoelasticity of the toner if necessary. Examples of the inorganic fine particles include metals and oxides thereof, nitrides, carbonates, nitrates, sulfates, and the like. Specific examples include silica, alumina, titanium compounds, and calcium carbonate. Examples of the organic fine particles include vinyl resins, polyesters, and silicones.
1-30 mass% is preferable, as for the quantity to contain, 1-20 mass% is more preferable, and 1-10 mass% is especially preferable. If the content is 1% by mass or more, the storage viscoelasticity can be easily controlled, and if it is 30% by mass or less, fine particles are not exposed on the toner surface, and fluidity and chargeability can be obtained.
Further, among the fine particles, the case of containing 1 to 20% by mass of inorganic fine particles is more preferable, and 1 to 10% by mass is particularly preferable. If inorganic fine particles are used, the viscoelasticity can be controlled more easily than organic fine particles, and the dispersibility in toner particles is good. If the content is 1% by mass or more, the storage viscoelasticity can be easily controlled, and if it is 20% by mass or less, the toner particles can be easily produced and the dispersion can be controlled. .
The particle diameter of the fine particles is preferably 5 to 200 nm, more preferably 10 to 100 nm, and particularly preferably 10 to 20 nm. If it is 5 nm or more, it is easy to disperse in the toner and aggregation between the fine particles hardly occurs, and if it is 200 nm or less, it is easy to control the dispersion state in the toner and there is an advantage that the exposure to the surface is small. is there.

上記トナーの体積平均粒径は、コールターカウンターで測定した体積平均粒径D50が4.0〜10.0μmであることが好ましい。さらに好ましくは5.0〜8.0μmであり、特に好ましくは5.0〜7.0μmである。4.0μm以上であれば、トナーの舞いによるクラウドの発生を防止することができる。一方、10.0μm以下であれば良質な画像を得ることができる。   As for the volume average particle diameter of the toner, the volume average particle diameter D50 measured with a Coulter counter is preferably 4.0 to 10.0 μm. More preferably, it is 5.0-8.0 micrometers, Most preferably, it is 5.0-7.0 micrometers. If the thickness is 4.0 μm or more, it is possible to prevent the occurrence of cloud due to toner behavior. On the other hand, if it is 10.0 μm or less, a good quality image can be obtained.

尚、上記粒径の測定としてはコールターカウンターTA−II型(ベックマン−コールター社製)を用い、分散剤として界面活性剤、好ましくはアルキルベンゼンスルホン酸ナトリウムの5%水溶液2ml中に測定試料(トナー)を0.5〜50mg加える。これを電解液100〜150ml中に添加する。
測定試料を懸濁した電解液は超音波分散器で約1分間分散処理を行い、前記コールターカウンターTA−II型により、アパーチャー径として100μmアパーチャーを用いて2.0〜60μmの粒子の粒度分布を測定して体積平均分布、個数平均分布を求める。測定する粒子数は50000である。これら求めた体積平均分布、個数平均分布より、体積平均粒径を得る。粒度分布は分割された粒度範囲(チャンネル)に対し、体積、数、それぞれに小径側から累積分布を描き、累積50%となる粒径を体積平均粒径D50と定義する。
The particle size was measured using a Coulter Counter TA-II type (manufactured by Beckman Coulter, Inc.), and a measurement sample (toner) in 2 ml of a 5% aqueous solution of a surfactant, preferably sodium alkylbenzenesulfonate, as a dispersant. Of 0.5 to 50 mg. This is added to 100-150 ml of electrolyte.
The electrolyte solution in which the measurement sample is suspended is subjected to a dispersion treatment with an ultrasonic disperser for about 1 minute, and the particle size distribution of particles of 2.0 to 60 μm is obtained using the Coulter counter TA-II type with an aperture diameter of 100 μm. Measure volume average distribution and number average distribution. The number of particles to be measured is 50,000. From these volume average distribution and number average distribution, the volume average particle diameter is obtained. In the particle size distribution, a cumulative distribution is drawn from the smaller diameter side for each of the divided particle size ranges (channels), and the particle size at 50% accumulation is defined as the volume average particle size D50.

また、上記トナーの粒度分布は、コールターカウンターで測定した体積平均粒径の累積84%径(D84v)と累積16%径(D16v)の比(D84v/D16v)1/2(GSDv:体積平均粒度分布指標)が1.30以下、個数粒径の(D84p/D16p)1/2(GSDp:個数平均粒度分布指標)が1.40以下であることが好ましい。GSDvが1.30以下であり、かつGSDpが1.40以下であれば、良質な画像を得ることができる。 In addition, the particle size distribution of the toner is the ratio of the cumulative 84% diameter (D84v) to the cumulative 16% diameter (D16v) (D84v / D16v) 1/2 (GSDv: volume average particle size) measured by a Coulter counter. The distribution index is preferably 1.30 or less and the number particle size (D84p / D16p) 1/2 (GSDp: number average particle size distribution index) is preferably 1.40 or less. If GSDv is 1.30 or less and GSDp is 1.40 or less, a high-quality image can be obtained.

以下、実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する。ただし、これら各実施例は、本発明を制限するものではない。また、以下において「部」及び「%」は、「質量部」及び「質量%」を表す。   Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, these examples do not limit the present invention. In the following, “part” and “%” represent “part by mass” and “% by mass”.

<現像剤の調製>
[樹脂粒子分散液Aの調製]
スチレン(和光純薬製) 306部
n−ブチルアクリレート(和光純薬製) 94部
β−カルボキシエチルアクリレート(ローディア日華製) 12部
1,10−デカンジオールジアクリレート(新中村化学製) 6.3部
ドデカンチオール(和光純薬製) 21.4部
前記成分を混合溶解したものに、アニオン性界面活性剤ダウファックス(ダウケミカル社製)4部をイオン交換水570部に溶解した溶液を加えてフラスコ中で分散、乳化し10分間ゆっくりと攪拌混合しながら、さらに、過硫酸アンモニウム6部を溶解したイオン交換水50部を投入した、ついで、フラスコ内の窒素置換を充分に行った後、フラスコ内の溶液を攪拌しながらオイルバスで70℃になるまで加熱し、5時間そのまま乳化重合を継続し、アニオン性の樹脂粒子分散液Aを得た。樹脂粒子分散液A中の樹脂微粒子の中心粒径は235nm、固形分量は42.9%、重量平均分子量Mwが35500であった。
<Preparation of developer>
[Preparation of resin particle dispersion A]
Styrene (manufactured by Wako Pure Chemical Industries) 306 parts n-butyl acrylate (manufactured by Wako Pure Chemical Industries) 94 parts β-carboxyethyl acrylate (manufactured by Rhodia Nikka) 12 parts 1,10-decanediol diacrylate (manufactured by Shin-Nakamura Chemical) 3 parts Dodecanethiol (manufactured by Wako Pure Chemical Industries) 21.4 parts A solution of 4 parts of the anionic surfactant Dowfax (manufactured by Dow Chemical Co.) dissolved in 570 parts of ion-exchanged water is added to the solution obtained by mixing and dissolving the above components. The mixture was dispersed and emulsified in the flask, slowly stirred and mixed for 10 minutes, and then 50 parts of ion-exchanged water in which 6 parts of ammonium persulfate had been dissolved was added. While stirring the solution in the oil bath until it reaches 70 ° C., the emulsion polymerization is continued for 5 hours, and the anionic resin particle content To obtain a liquid A. The center particle diameter of the resin fine particles in the resin particle dispersion A was 235 nm, the solid content was 42.9%, and the weight average molecular weight Mw was 35500.

[樹脂粒子分散液Bの調製]
スチレン(和光純薬製) 280部
n−ブチルアクリレート(和光純薬製) 120部
β−カルボキシエチルアクリレート(ローディア日華製) 12部
前記成分を混合溶解したものに、アニオン性界面活性剤ダウファックス(ダウケミカル社製)1.5部をイオン交換水550部に溶解した溶液を加えてフラスコ中で分散、乳化し10分間ゆっくりと攪拌混合しながら、さらに、過硫酸アンモニウム1部を溶解したイオン交換水50部を投入した、ついで、フラスコ内の窒素置換を充分に行った後、フラスコ内の溶液を攪拌しながらオイルバスで70℃になるまで加熱し、5時間そのまま乳化重合を継続し、アニオン性の樹脂粒子分散液Bを得た。樹脂粒子分散液B中の樹脂微粒子の中心粒径は180nm、固形分量は42.3%、重量平均分子量Mwが797000、数平均分子量がMn266600、ガラス転移温度53.5℃であった。
[Preparation of resin particle dispersion B]
Styrene (made by Wako Pure Chemical Industries) 280 parts n-butyl acrylate (made by Wako Pure Chemical Industries) 120 parts β-carboxyethyl acrylate (manufactured by Rhodia Nikka Co., Ltd.) 12 parts An ion exchange solution in which 1.5 parts of Dow Chemical Company is dissolved in 550 parts of ion-exchanged water is added, dispersed and emulsified in a flask, and slowly stirred and mixed for 10 minutes. 50 parts of water was added, and the flask was sufficiently purged with nitrogen. Then, the solution in the flask was heated with stirring in an oil bath to 70 ° C., and emulsion polymerization was continued for 5 hours. Resin particle dispersion B was obtained. The center particle diameter of the resin fine particles in the resin particle dispersion B was 180 nm, the solid content was 42.3%, the weight average molecular weight Mw was 797,000, the number average molecular weight was Mn266600, and the glass transition temperature was 53.5 ° C.

[着色剤粒子分散液Aの調製]
カーボンブラックR660R(キャボット社製) 30部
アニオン界面活性剤ニューレックスR(日本油脂製) 2部
イオン交換水 220部
前記成分を混合し、ホモジナイザー(ウルトラタラックス:IKA社製)により10分間予備分散した後、アルチマイザー(対抗衝突型湿式粉砕機:杉野マシン製)を用い、圧力245mPaで15分間分散処理を行い、中心径333nmの着色剤粒子分散液Aを得た。
[Preparation of Colorant Particle Dispersion A]
Carbon black R660R (manufactured by Cabot) 30 parts Anionic surfactant Newlex R (manufactured by Nippon Oil & Fats) 2 parts ion-exchanged water 220 parts The above ingredients are mixed and pre-dispersed for 10 minutes with a homogenizer (Ultra Turrax: made by IKA) After that, dispersion processing was performed for 15 minutes at a pressure of 245 mPa using an optimizer (counter collision type wet pulverizer: manufactured by Sugino Machine) to obtain a colorant particle dispersion A having a center diameter of 333 nm.

[離型剤粒子分散液Aの調製]
ポリエチレンワックス PW725 45部
(融点104℃:東洋ペトロライト製)
カチオン性界面活性剤ネオゲンRK(第一工業製薬製) 5部
イオン交換水 200部
前記成分を混合し95℃に加熱し、ホモジナイザー(ウルトラタラックス:IKA社製)により10分予備分散した後、ゴーリンホモジナイザー(圧力噴出型粉砕機:ゴーリン社製)を用い、分散処理を行い、中心径177nmの離型剤粒子分散液Aを得た。
[Preparation of release agent particle dispersion A]
45 parts of polyethylene wax PW725
(Melting point 104 ° C: Toyo Petrolite)
Cationic surfactant Neogen RK (Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.) 5 parts Ion-exchanged water 200 parts The above ingredients were mixed, heated to 95 ° C., and pre-dispersed for 10 minutes with a homogenizer (Ultra Turrax: manufactured by IKA). Using a gorin homogenizer (pressure jet pulverizer: manufactured by Gorin), a dispersion treatment was performed to obtain a release agent particle dispersion A having a center diameter of 177 nm.

(トナーの作製)
上記樹脂粒子分散液A 90部
上記樹脂粒子分散液B 150部
着色剤粒子分散液A 60部
離型剤粒子分散液A 100部
以上の成分を丸型ステンレスフラスコ中でホモジナイザー(ウルトラタラックス:IKA社製)により混合分散した後、この溶液のポリ塩化アルミニウム0.3部を加えて、コア凝集粒子を作製し、さらに、ウルトラタラックスで5分間分散を行った。その後、加熱オイルバスでフラスコ内を攪拌させながら、51℃まで昇温し、51℃に1時間保持しコア凝集粒子を形成後、樹脂粒子分散液Aを130部追加し、コア/シェル凝集粒子を作製した。その後、0.5N水酸化ナトリウム水溶液を加え溶液のpHを6にした後、95℃まで昇温後、0.5N硝酸でpHを4にし、96℃で5時間保持させる。その後、冷却しアルカリで中和させ、ろ過、水洗後、固液分離し、さらに、真空乾燥させて、黒色トナーを得た。
(Production of toner)
90 parts of the above resin particle dispersion A 150 parts of the above resin particle dispersion B 60 parts of the colorant particle dispersion A 60 parts of the release agent particle dispersion A 100 parts The above components are homogenizer (Ultra Turrax: IKA) in a round stainless steel flask. Then, 0.3 parts of polyaluminum chloride in this solution was added to produce core aggregated particles, which were further dispersed with an ultra turrax for 5 minutes. Then, while stirring the inside of the flask with a heated oil bath, the temperature was raised to 51 ° C., held at 51 ° C. for 1 hour to form core aggregated particles, and then 130 parts of resin particle dispersion A was added to form core / shell aggregated particles. Was made. Thereafter, 0.5N sodium hydroxide aqueous solution is added to adjust the pH of the solution to 6, then the temperature is raised to 95 ° C., pH is adjusted to 4 with 0.5N nitric acid, and the mixture is held at 96 ° C. for 5 hours. Then, it was cooled and neutralized with alkali, filtered, washed with water, separated into solid and liquid, and further vacuum dried to obtain a black toner.

上記より得たトナーを、前記の方法により、コールターカウンターTA−II型(コールター社製)にて測定し、トナーの体積平均粒径D50、体積平均粒度分布指標GSDv、数平均粒度分布指標GSDpの値を得たところ、D50が7.0μm、GSDvが1.24、GSDpが1.26であった。   The toner obtained from the above was measured with a Coulter counter TA-II type (manufactured by Coulter, Inc.) by the above method, and the toner volume average particle size D50, volume average particle size distribution index GSDv, and number average particle size distribution index GSDp As a result, D50 was 7.0 μm, GSDv was 1.24, and GSDp was 1.26.

(外添剤の添加および現像剤の調製)
上記トナー50部に、外添剤として疎水性シリカ(TS720:キャボット社製)3.5部を添加し、サンプルミルでブレンドした。次に、平均粒径50μmのフェライト粒子表面にフェライト量の1%のポリメチルメタクリレート(PMMA)でコートしたフェライトキャリアに対して、外添剤を添加したトナーを、トナー濃度5%となるように混合して、現像剤を調製した。
(Addition of external additives and preparation of developer)
To 50 parts of the toner, 3.5 parts of hydrophobic silica (TS720: manufactured by Cabot) was added as an external additive, and blended in a sample mill. Next, a toner obtained by adding an external additive to a ferrite carrier coated with 1% ferrite polymethyl methacrylate (PMMA) on the surface of ferrite particles having an average particle diameter of 50 μm is adjusted so that the toner concentration becomes 5%. A developer was prepared by mixing.

縦10mm、横35mmの長方形の紙に、トナーの載り量4.5g/m2に調整して均一にのせ、温度180℃でトナーを定着させたのち、万能引張試験機に、アルミ基板上にトナーを定着させた紙をのせて、恒温槽内で180℃にし、万能引張試験機で定着像とアルミ基板との付着力を求めたところ、付着力は19.0N/mであった。
また、前述の方法により測定された貯蔵粘弾性G’は、11.5×103Paであった。
Adjust the toner loading amount to 4.5 g / m 2 on a rectangular paper 10 mm long and 35 mm wide, and evenly place it, fix the toner at a temperature of 180 ° C., and then put it on a universal tensile tester on an aluminum substrate. The paper on which the toner was fixed was placed, and the temperature was set to 180 ° C. in a constant temperature bath, and the adhesion force between the fixed image and the aluminum substrate was determined by a universal tensile tester. The adhesion force was 19.0 N / m.
Further, the storage viscoelasticity G ′ measured by the above-described method was 11.5 × 10 3 Pa.

<定着ロールの製造>
次いで、実施例1〜11及び比較例1〜4の定着ロールの製造について説明する。
尚、以下に説明する内容に記載されている表面粗さRzは測定長2.5mm、カットオフ値0.25mmの条件でロール表面に対し、粗さ計(東京精密社製、商品名:サーフコム 1400A)の測定針を軸方向に走査して測定して、検証しているものである。
<Manufacture of fixing roll>
Next, production of the fixing rolls of Examples 1 to 11 and Comparative Examples 1 to 4 will be described.
In addition, the surface roughness Rz described in the content described below is a roughness meter (manufactured by Tokyo Seimitsu Co., Ltd., trade name: Surfcom) on the roll surface under the conditions of a measurement length of 2.5 mm and a cutoff value of 0.25 mm. 1400A) is measured by scanning the measuring needle in the axial direction and verifying it.

(実施例1〜実施例4)
Φ35mm、肉厚2.0mmのアルミパイプ(金属円筒体)表面に、旋盤の加工条件を振って、表1に示す周方向らせん状の細溝を形成し、表面粗さRzと細溝間隔が異なる芯金4種類を作製した。次に、この芯金表面に対して、予めPTFE粒子が分散されている無電解ニッケルメッキ浴(商品名「カニフロンA」、日本カニゼン製)により無電解メッキを施し、ニッケルとPTFE粒子で形成される厚み10μmのメッキ膜を形成した。その後、バッジ炉に該アルミパイプを投入し、400℃30分の熱処理を行い、メッキ膜中のリン酸成分や界面活性剤が分解し、硬質のメッキ膜を形成した。メッキ工程を終了後、パイプ両端に駆動ギアなどをはめ込むための所定の成型加工を行い、表面粗さRzが異なる定着ロール4種類を作製した。これらの転写ロールの諸特性を表1に示す。
(Example 1 to Example 4)
The surface of the aluminum pipe (metal cylindrical body) with a diameter of 35mm and a thickness of 2.0mm is swung with the lathe processing conditions to form the circumferential spiral grooves shown in Table 1. The surface roughness Rz and the distance between the grooves are Four different types of mandrel were produced. Next, the surface of the metal core is subjected to electroless plating with an electroless nickel plating bath (trade name “Kaniflon A”, manufactured by Nihon Kanisen Co., Ltd.) in which PTFE particles are dispersed in advance to form nickel and PTFE particles. A plating film having a thickness of 10 μm was formed. Thereafter, the aluminum pipe was put into a badge furnace, and heat treatment was performed at 400 ° C. for 30 minutes, whereby the phosphoric acid component and the surfactant in the plating film were decomposed to form a hard plating film. After finishing the plating process, predetermined molding processing for fitting a drive gear or the like to both ends of the pipe was performed, and four types of fixing rolls having different surface roughness Rz were produced. Table 1 shows the characteristics of these transfer rolls.

尚、各定着ロール表面の、水及びシリコンオイル接触角は、測定器として接触角計(協和界面科学社製、商品名:CA−X ロール型接触角計)を用い、室温23℃、湿度60%の室内で測定した。
The contact angle of water and silicon oil on the surface of each fixing roll was measured using a contact angle meter (trade name: CA-X roll type contact angle meter, manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.) as a measuring device. % Indoors.

(比較例1)
φ35mm、肉厚2.0mmのアルミパイプ表面に、旋盤による細溝加工を行わずに表面粗さRz0.5μmとなる仕上げ加工を行った。
次に、この芯金表面に、実施例1同様のメッキ浴を使用してニッケルとPTFE粒子で形成される厚み10μmのメッキ膜を形成した後、パイプ両端に駆動ギアなどをはめ込むための所定の成型加工を行い、表面粗さRz0.7μmの平滑な表面を持つ定着ロールを作製した。この比較例1の定着ロールの諸特性を実施例1同様に表1に示す。
(Comparative Example 1)
The surface of the aluminum pipe having a diameter of 35 mm and a thickness of 2.0 mm was subjected to a finishing process with a surface roughness Rz of 0.5 μm without performing a narrow groove process with a lathe.
Next, a plating film having a thickness of 10 μm formed of nickel and PTFE particles is formed on the surface of the metal core using a plating bath similar to that in Example 1, and then a predetermined gear for fitting a drive gear or the like to both ends of the pipe. A fixing roll having a smooth surface with a surface roughness of Rz 0.7 μm was produced by molding. The characteristics of the fixing roll of Comparative Example 1 are shown in Table 1 as in Example 1.

(比較例2)
Φ35mm、肉厚2.0mmのアルミパイプ表面に、Rz5μmとなる旋盤加工を行って周方向らせん状の細溝を形成した。次に、この芯金表面に、実施例1同様のメッキ浴を使用してニッケルとPTFE粒子で形成される厚み15μmのメッキ膜を形成した後、パイプ両端に駆動ギアなどをはめ込むための所定の成型加工を行い、表面粗さRz8.0μmの表面を持つ定着ロールを作成した。この比較例2の定着ロールの諸特性を実施例1同様に表1に示す。
(Comparative Example 2)
On the surface of an aluminum pipe having a diameter of 35 mm and a thickness of 2.0 mm, a lathe having a Rz of 5 μm was performed to form a circumferential spiral groove. Next, a plating film having a thickness of 15 μm formed of nickel and PTFE particles is formed on the surface of the metal core using the same plating bath as in Example 1, and then a predetermined gear for fitting a drive gear or the like to both ends of the pipe. A fixing roll having a surface with a surface roughness Rz of 8.0 μm was formed by molding. The characteristics of the fixing roll of Comparative Example 2 are shown in Table 1 as in Example 1.

(実施例5)
Φ35mm、肉厚2.0mmのアルミパイプ表面に、旋盤による細溝加工を行わずに表面粗さRz0.5μmとなる仕上げ加工を行った。次に、この芯金表面に、実施例1同様のメッキ浴を使用してニッケルとPTFE粒子で形成される厚み10μmのメッキ膜を形成した後、ブラスト処理により表面粗さRzが3.0μmの表面を形成した。その後、パイプ両端に駆動ギアなどをはめ込むための所定の成型加工を行い、表面粗さRz3.0μmのブラスト表面を持つ定着ロールを作製した。この実施例5の定着ロールの諸特性を実施例1同様に表1に示す。
(Example 5)
The surface of the aluminum pipe having a diameter of 35 mm and a thickness of 2.0 mm was subjected to a finishing process with a surface roughness Rz of 0.5 μm without performing a narrow groove process with a lathe. Next, a plating film having a thickness of 10 μm formed of nickel and PTFE particles is formed on the surface of the metal core using the same plating bath as in Example 1, and then the surface roughness Rz is 3.0 μm by blasting. A surface was formed. Thereafter, a predetermined molding process for fitting a drive gear or the like to both ends of the pipe was performed, and a fixing roll having a blast surface with a surface roughness Rz of 3.0 μm was produced. The characteristics of the fixing roll of Example 5 are shown in Table 1 as in Example 1.

(実施例6〜実施例10)
Φ35mm、肉厚2.0mmのアルミパイプ表面に、旋盤加工の加工条件を振って、表1に示す周方向らせん状の細溝を形成し、表面粗さRzが2.0μmで細溝間隔が異なる芯金4種類を作製した。次に、この芯金表面に、実施例1同様のメッキ浴を使用してニッケルとPTFE粒子で形成される厚み10μmのメッキ膜を形成した後、パイプ両端に駆動ギアなどをはめ込むための所定の成型加工を行い、表面粗さRz3.0μmで細溝間隔が異なる表面を持つ定着ロール5種類を作製した。この実施例6〜実施例10の定着ロールの諸特性を実施例1同様に表1に示す。
(Example 6 to Example 10)
The surface of an aluminum pipe with a diameter of 35 mm and a thickness of 2.0 mm is subjected to lathe machining conditions to form circumferential spiral grooves as shown in Table 1, with a surface roughness Rz of 2.0 μm and a narrow groove interval. Four different types of mandrel were produced. Next, a plating film having a thickness of 10 μm formed of nickel and PTFE particles is formed on the surface of the metal core using a plating bath similar to that in Example 1, and then a predetermined gear for fitting a drive gear or the like to both ends of the pipe. Molding processing was performed, and five types of fixing rolls having surfaces with a surface roughness Rz of 3.0 μm and different groove intervals were produced. The characteristics of the fixing rolls of Examples 6 to 10 are shown in Table 1 as in Example 1.

(実施例11)
Φ35mm、肉厚2.0mmのアルミパイプ表面に、旋盤による細溝加工を行わずに表面粗さRz0.5μmとなる仕上げ加工を行った。次に、この芯金表面に、実施例1同様のメッキ浴を使用してニッケルとPTFE粒子で形成される厚み10μmのメッキ膜を形成した後、旋盤加工により表面粗さRz4.0μmとなる周方向らせん状の細溝を形成した。その後、パイプ両端に駆動ギアなどをはめ込むための所定の成型加工を行い、表面粗さRz4.0μmの細溝表面を持つ定着ロールを作製した。この実施例11の定着ロールの諸特性を実施例1同様に表1に示す。
(Example 11)
The surface of the aluminum pipe having a diameter of 35 mm and a thickness of 2.0 mm was subjected to a finishing process with a surface roughness Rz of 0.5 μm without performing a narrow groove process with a lathe. Next, a plating film having a thickness of 10 μm formed of nickel and PTFE particles is formed on the surface of the metal core using the same plating bath as in Example 1, and then the surface roughness Rz is set to 4.0 μm by lathe processing. Directional spiral grooves were formed. Thereafter, a predetermined molding process for fitting a drive gear or the like to both ends of the pipe was performed, and a fixing roll having a fine groove surface with a surface roughness Rz of 4.0 μm was produced. The characteristics of the fixing roll of Example 11 are shown in Table 1 as in Example 1.

(比較例3)
Φ35mm、肉厚2.0mmのアルミパイプ表面に表面洗浄、プライマー塗布などの下処理を施した後、PFA樹脂の粉体塗料(商品名MP−10、デュポン社製)を粉体塗装し、焼成工程及び周方向の研磨工程を繰り返し、表面粗さRz2.0μm、厚み20μmのフッ素樹脂層を形成した。この後、パイプ両端に駆動ギアなどをはめ込むための所定の成型加工を行い、表面粗さRz2.0μm、厚み20μmのフッ素樹脂表面を持つ定着ロールを作製した。この比較例3の定着ロールの諸特性を実施例1同様に表1に示す。
(Comparative Example 3)
The surface of the aluminum pipe with a diameter of 35 mm and a thickness of 2.0 mm is subjected to surface treatment, primer application, and other pretreatment, followed by powder coating with PFA resin powder paint (trade name MP-10, manufactured by DuPont) and firing. The process and the circumferential polishing process were repeated to form a fluororesin layer having a surface roughness Rz of 2.0 μm and a thickness of 20 μm. Thereafter, a predetermined molding process for fitting a drive gear or the like to both ends of the pipe was performed, and a fixing roll having a surface roughness Rz of 2.0 μm and a thickness of 20 μm of a fluororesin surface was produced. The characteristics of the fixing roll of Comparative Example 3 are shown in Table 1 as in Example 1.

(比較例4)
比較例3同様の材料、工程において、フッ素樹脂層形成中の研磨条件を変えることで、表面粗さRz6.0μm、厚み20μmのフッ素樹脂表面を持つ定着ロールを作製した。この比較例4の定着ロールの諸特性を実施例1同様に表1に示す。
(Comparative Example 4)
A fixing roll having a fluororesin surface with a surface roughness Rz of 6.0 μm and a thickness of 20 μm was produced by changing the polishing conditions during formation of the fluororesin layer in the same materials and processes as in Comparative Example 3. The characteristics of the fixing roll of Comparative Example 4 are shown in Table 1 as in Example 1.

以上、説明した実施例、比較例のうち、実施例1〜11及び比較例1〜2については、予めPTFE粒子が分散されている無電解ニッケルメッキ浴(商品名「カニフロンA」、日本カニゼン製)を使用し、メッキ層を設けた結果、表1に見られるようにメッキ処理の前後で表面粗さRzが増加するという結果が得られたが、これは使用したメッキ浴の特徴と考えられ、本発明を制限するものではない。   Of the examples and comparative examples described above, Examples 1 to 11 and Comparative Examples 1 and 2 are electroless nickel plating baths in which PTFE particles are dispersed in advance (trade name “Kaniflon A”, manufactured by Nippon Kanisen). As shown in Table 1, the result was that the surface roughness Rz increased before and after the plating treatment, which is considered to be a characteristic of the plating bath used. However, the present invention is not limited.

(定着装置への組込み)
実施例1〜実施例11及び比較例1〜4の定着ロールを図6に示す2ロール方式の定着装置に取り付け、NiP幅7mm、プロセス速度 205mm/秒に設定した後、離型剤(シリコンオイル)の塗布量をA4用紙1枚当たり5/100ccに調整した。
(Incorporation into the fixing device)
The fixing rolls of Examples 1 to 11 and Comparative Examples 1 to 4 were attached to the two-roll fixing device shown in FIG. 6 and the NiP width was set to 7 mm and the process speed was set to 205 mm / sec. ) Was adjusted to 5/100 cc per A4 sheet.

(実験1 定着ラチチュード及びFinger Markの調査)
上記した定着装置を用い、記録紙にS紙(富士ゼロックス製、坪量56g/m2)を使用し、前記より現像剤を用いて未定着ベタ画像を10枚連続通紙してサンプルを得、オフセット(Hot/Cold)の有無を調べた。この実験を150℃〜220℃の温度領域で10℃ごとに定着温度を振りながら行った。これらの実験結果を上記より得た各定着ロールについて、定着ラチチュード(オフセット未発生領域)としてまとめた結果を図7に示す。
(Experiment 1 Fixation latitude and Finger Mark survey)
Using the fixing device described above, S paper (Fuji Xerox, basis weight 56 g / m 2 ) was used as the recording paper, and 10 unfixed solid images were continuously passed using the developer from the above to obtain a sample. The presence or absence of offset (Hot / Cold) was examined. This experiment was performed in the temperature range of 150 ° C. to 220 ° C. while changing the fixing temperature every 10 ° C. FIG. 7 shows the results obtained by collecting these experimental results for each fixing roll obtained from the above as fixing latitude (non-offset region).

次に実験1のサンプルにおいて、剥離つめ跡(Finger Mark)の有無について、調べた結果を図8に示す。   Next, in the sample of Experiment 1, the result of examining the presence or absence of a peeling mark (Finger Mark) is shown in FIG.

図7、図8に示すように表面を粗面化した実施例1〜実施例11の定着ロールの方が、平滑な表面を持つ比較例1よりオフセットやFinger Markの未発生領域が広く、安定した定着性を示すことが確認できた。   As shown in FIGS. 7 and 8, the fixing rolls of Examples 1 to 11 having a roughened surface have a wider offset and finger mark non-occurrence area than that of Comparative Example 1 having a smooth surface, and are stable. It was confirmed that the fixing property was improved.

また、フッ素樹脂表面で被覆された比較例3と同程度の表面粗さRzを示す実施例2、比較例4と同程度の表面粗さRzを示す実施例4をそれぞれ比較すると、オフセットやFinger Markの未発生領域が一様に低く、本発明の定着ロールが従来技術に比べ、低温での定着が可能であり、省エネ性が高いことが確認できた。   Moreover, when Example 2 which shows surface roughness Rz comparable as the comparative example 3 coat | covered with the fluororesin surface and Example 4 which shows surface roughness Rz comparable as the comparative example 4 are each compared, offset and Finger It was confirmed that the non-marked area was uniformly low, and that the fixing roll of the present invention can be fixed at a low temperature and has high energy saving performance as compared with the prior art.

なお、この実験1のサンプルで、実施例5の定着ロール(ブラスト表面)については、オフセットが発生しない領域でも定着したトナー画像全てに、問題にならない程度の梨地状の表面荒れが見られ、画像品質の観点から、細溝を形成した実施例1〜4及び実施例6〜11の定着ロールの優位性が確認された。   In the sample of Experiment 1, with respect to the fixing roll (blast surface) of Example 5, all of the toner images fixed even in the region where no offset occurs have a satin-like surface roughness that does not cause a problem. From the viewpoint of quality, the superiority of the fixing rolls of Examples 1 to 4 and Examples 6 to 11 in which narrow grooves were formed was confirmed.

(実験2 離型性の維持性調査)
次に、実施例1〜実施例11及び比較例1〜4の各定着ロールについて、上記した定着装置を用い、ロール表面のコントロール温度を190℃に設定した後、記録紙にP紙(富士ゼロックス製、坪量64g/m2)を使用し、前記より得た現像剤を用いて、未定着ベタ画像を10000枚通し、定着ロール表面のトナー付着量と記録紙の巻き付きを確認した結果を表1に示す。
(Experiment 2 Maintainability of releasability)
Next, for each of the fixing rolls of Examples 1 to 11 and Comparative Examples 1 to 4, using the above-described fixing device, the roll surface control temperature was set to 190 ° C., and then P paper (Fuji Xerox) was used as the recording paper. Table Ltd., using the basis weight of 64 g / m 2), using a developer obtained from the passed through 10000 unfixed solid image, the result of confirming the winding of the toner adhering amount and the recording sheet of the fixing roll surface It is shown in 1.

Figure 2006276303
Figure 2006276303

この結果、表面粗さRzが1μm以上6μm以下である、実施例1〜11の定着ロールでは、表面粗さRzが上記範囲を外れている比較例1及び2の定着ロールに比べ、トナーの付着、記録紙の巻き付き共に抑制できていることが確認できた。   As a result, in the fixing rolls of Examples 1 to 11 in which the surface roughness Rz is 1 μm or more and 6 μm or less, the toner adheres more than the fixing rolls of Comparative Examples 1 and 2 in which the surface roughness Rz is outside the above range. It was confirmed that the winding of the recording paper could be suppressed.

(実験3 表面層の耐摩耗性調査)
次に、上記した実施例及び比較例中で、幅広い定着ラチチュードを有する実施例2及び比較例3の各定着ロールについて、上記した定着装置を用い、ロール表面のコントロール温度を190℃に設定した後、記録紙にP紙(富士ゼロックス製、坪量64g/m2)を使用し、白紙を500,000枚通紙した後、用紙エッジによる定着ロール表面の磨耗を計測した。この結果、比較例3の定着ロールでは、1.5μm程度の段差が見られたが、実施例2の定着ロールでは、0.5μm以下の段差の収まり、複合ニッケルメッキ層の耐久性が確認された。
(Experiment 3 Investigation of wear resistance of surface layer)
Next, after setting the roll surface control temperature to 190 ° C. for each of the fixing rolls of Example 2 and Comparative Example 3 having a wide fixing latitude in the above-described Examples and Comparative Examples, using the fixing device described above. Then, P paper (Fuji Xerox, basis weight 64 g / m 2 ) was used as the recording paper, and after passing 500,000 blank papers, the wear on the surface of the fixing roll due to the paper edge was measured. As a result, in the fixing roll of Comparative Example 3, a level difference of about 1.5 μm was observed, but in the fixing roll of Example 2, the level difference of 0.5 μm or less was accommodated, and the durability of the composite nickel plating layer was confirmed. It was.

本発明の定着ロールの一実施形態の斜視図である。2 is a perspective view of an embodiment of a fixing roll of the present invention. FIG. 図1に記載の定着ロールにおける表面層の拡大断面図である。FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of a surface layer in the fixing roll illustrated in FIG. 1. 本発明に係る円筒芯金表面に無電解ニッケルメッキ層を形成する方法を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the method of forming an electroless nickel plating layer on the cylindrical core metal surface which concerns on this invention. 図3に記載の円筒芯金表面付近の拡大図である。It is an enlarged view of the cylindrical cored bar vicinity of FIG. 本発明の定着ロールを使用した画像形成装置の概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of an image forming apparatus using a fixing roll of the present invention. 本発明の定着ロールを使用した定着装置の概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of a fixing device using a fixing roll of the present invention. 実施例における定着ラチチュード(画像オフセット未発生領域)の試験結果を示すグラフである。It is a graph which shows the test result of the fixing latitude (image offset non-occurrence | production area | region) in an Example. 実施例におけるFinger Mark未発生領域の試験結果を示すグラフである。It is a graph which shows the test result of the Finger Mark non-occurrence | production area | region in an Example.

符号の説明Explanation of symbols

1 表面層(無電解ニッケルメッキ層)
2 フッ素樹脂粒子
3 円筒芯金
4 細溝
5 ニッケル(ニッケル−リン酸合金)
6 メッキ槽
7 メッキ液
8 皮膜
100 画像形成装置
101 像担持体
102 帯電器
103 書き込み装置
104A,104B,104C,104D 現像器
105 除電ランプ
106 クリーニング装置
107 中間転写体
108 転写ロール
109 定着ロール
109A 定着ロール芯金
109B 定着ロール表面層
109C 加熱源(ハロゲンランプ)
110 加圧ロール
110A 加圧ロール芯金
110B 加圧ロール弾性層
111 記録紙
112 離型オイル塗布装置(ウェブ方式)
113 温度センサ
M 未定着トナー画像
T 定着トナー画像
1 Surface layer (electroless nickel plating layer)
2 Fluororesin particles 3 Cylindrical core 4 Narrow groove 5 Nickel (Nickel-phosphate alloy)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 6 Plating tank 7 Plating solution 8 Film | membrane 100 Image forming apparatus 101 Image carrier 102 Charger 103 Writing apparatus 104A, 104B, 104C, 104D Developer 105 Discharge lamp 106 Cleaning apparatus 107 Intermediate transfer body 108 Transfer roll 109 Fixing roll 109A Fixing roll Core 109B Fixing roll surface layer 109C Heat source (halogen lamp)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 110 Pressure roll 110A Pressure roll mandrel 110B Pressure roll elastic layer 111 Recording paper 112 Release oil coating apparatus (web system)
113 Temperature sensor M Unfixed toner image T Fixed toner image

Claims (3)

円筒芯金上に表面層として、フッ素樹脂粒子を分散した無電解ニッケルメッキ層を設けた定着ロールであって、前記無電解ニッケルメッキ層表面の粗さRzが1μm以上6μm以下であることを特徴とする定着ロール。   A fixing roll provided with an electroless nickel plating layer in which fluororesin particles are dispersed as a surface layer on a cylindrical metal core, wherein a roughness Rz of the surface of the electroless nickel plating layer is 1 μm or more and 6 μm or less. A fixing roll. 定着ロールと、前記定着ロールに対向して配置される加圧部材と、を備えた定着装置であって、前記定着ロールとして、請求項1に記載の定着ロールを用いたことを特徴とする定着装置。   A fixing device comprising: a fixing roll; and a pressure member disposed to face the fixing roll, wherein the fixing roll according to claim 1 is used as the fixing roll. apparatus. 少なくとも、結着樹脂と、着色剤と、離型剤と、を含み、180℃における貯蔵粘弾性G’が5.0×102〜1.0×105Paであり、且つ180℃におけるアルミ基板との付着力が50N/m以下であるトナーを用い、更に、請求項2に記載の定着装置を備えることを特徴とする画像形成装置。 Aluminum containing at least a binder resin, a colorant, and a release agent, having a storage viscoelasticity G ′ at 180 ° C. of 5.0 × 10 2 to 1.0 × 10 5 Pa, and 180 ° C. An image forming apparatus comprising: a toner having an adhesion force to a substrate of 50 N / m or less, and further comprising the fixing device according to claim 2.
JP2005093325A 2005-03-28 2005-03-28 Fixing roll, fixing device, and image forming apparatus Pending JP2006276303A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005093325A JP2006276303A (en) 2005-03-28 2005-03-28 Fixing roll, fixing device, and image forming apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005093325A JP2006276303A (en) 2005-03-28 2005-03-28 Fixing roll, fixing device, and image forming apparatus

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2006276303A true JP2006276303A (en) 2006-10-12

Family

ID=37211153

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005093325A Pending JP2006276303A (en) 2005-03-28 2005-03-28 Fixing roll, fixing device, and image forming apparatus

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2006276303A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013164556A (en) * 2012-02-13 2013-08-22 Fuji Xerox Co Ltd Supply member, fixing device, and image forming apparatus
JP2015169704A (en) * 2014-03-05 2015-09-28 株式会社リコー Fixing device and image forming apparatus

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013164556A (en) * 2012-02-13 2013-08-22 Fuji Xerox Co Ltd Supply member, fixing device, and image forming apparatus
JP2015169704A (en) * 2014-03-05 2015-09-28 株式会社リコー Fixing device and image forming apparatus

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8231760B2 (en) Image removing device, image removing method, and image forming/removing system
JP5451023B2 (en) Image forming method and fixing method
JP2010091704A (en) Toner
JP4497978B2 (en) Developing device, process cartridge, and image forming apparatus
JP6011147B2 (en) Electrostatic image developing carrier, electrostatic image developer, process cartridge, image forming apparatus, and image forming method
JP2006276303A (en) Fixing roll, fixing device, and image forming apparatus
JP4661478B2 (en) Image fixing method and image forming method
JP5598004B2 (en) Fixing apparatus and image forming apparatus
JP4250486B2 (en) Development method
JP2017219805A (en) Electrostatic charge image developer, process cartridge, image forming apparatus, and image forming method
JP5495530B2 (en) toner
JP5473301B2 (en) Image forming method
JP4227510B2 (en) toner
JP2005274617A (en) Electrophotographic toner, production method therefor and image forming method
JP2020160131A (en) Image forming apparatus
JP7180236B2 (en) image forming device
JP4804367B2 (en) Non-magnetic toner and image forming method
JP2006292867A (en) Fixing device and image forming apparatus
JP2018035323A (en) Filler, molding, member, fixing member, fixing device, process cartridge, and image formation device
JP7143680B2 (en) image forming device
JP4324040B2 (en) Development method
JP2006053268A (en) Image forming method
JP5320701B2 (en) Image forming apparatus
JP2005148677A (en) Fixing device
JP2016004050A (en) Carrier for two-component developer, two-component developer, image forming method, and image forming apparatus