JP6904178B2 - Tubular body for infrared light fixing device, infrared light fixing device, and image forming device - Google Patents
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Description
本発明は、赤外光定着装置用管状体、赤外光定着装置、及び画像形成装置に関する。 The present invention relates to a tubular body for an infrared light fixing device, an infrared light fixing device, and an image forming device.
電子写真方式を用いた画像形成装置（複写機、ファクシミリ、プリンタ等）では、記録媒体上に形成された未定着のトナー像を定着装置によって定着して画像が形成される。 In an image forming apparatus using an electrophotographic method (copier, facsimile, printer, etc.), an unfixed toner image formed on a recording medium is fixed by the fixing apparatus to form an image.
例えば、特許文献１には、「管状の基材と、基材の外周面上に設けられた弾性層と、弾性層の外周面上に設けられ、フッ素含有樹脂を含む表面層と、を備え、７６０ｎｍ以上９００ｎｍ以下のうち少なくとも一部における波長領域の赤外線に対して透過性を有する定着部材」が開示されている。 For example, Patent Document 1 includes "a tubular base material, an elastic layer provided on the outer peripheral surface of the base material, and a surface layer provided on the outer peripheral surface of the elastic layer and containing a fluorine-containing resin. , A fixing member having transparency to infrared rays in at least a part of 760 nm or more and 900 nm or less ”is disclosed.
また、特許文献２には、「光吸収特性が異なる２種類の光定着トナーに対応するレーザ定着装置であって、レーザ光を発射するレーザ光発射部と、前記レーザ光が入射すると、該レーザ光とは波長が異なる出射光が出射する波長変換部とを備え、前記２種類の光定着トナーのうちの一方のトナーに対して前記レーザ光を照射し、他方のトナーに対して前記波長変換部から出射する出射光を照射するように構成されたレーザ定着装置」が開示されている。 Further, Patent Document 2 states, "A laser fixing device corresponding to two types of light fixing toners having different light absorption characteristics, a laser light emitting unit that emits laser light, and the laser when the laser light is incident. It is provided with a wavelength conversion unit that emits emitted light having a wavelength different from that of light, irradiates the laser beam to one of the two types of light fixing toners, and performs the wavelength conversion to the other toner. A "laser fixing device configured to irradiate the emitted light emitted from the unit" is disclosed.
ところで、赤外光定着装置において画像定着の動作を繰り返すうちに赤外光定着装置用管状体の表面で摩耗が生じ、赤外光の透過率が徐々に低下することがあった。 By the way, as the image fixing operation of the infrared light fixing device is repeated, the surface of the tubular body for the infrared light fixing device is worn, and the transmittance of infrared light may gradually decrease.
そこで、本発明の課題は、基材と該基材の外周面上に設けられた弾性層とのみを有し、外周表面を構成する層として下記一般式（ＰＣＢ）で示される構造単位を含むポリカーボネート樹脂を含有する表面層を有しない構成の赤外光定着装置用管状体に比べ、赤外光の透過率の低下を抑制する赤外光定着装置用管状体を提供することである。 Therefore, the subject of the present invention includes only a base material and an elastic layer provided on the outer peripheral surface of the base material, and includes a structural unit represented by the following general formula (PCB) as a layer constituting the outer peripheral surface. It is an object of the present invention to provide a tubular body for an infrared light fixing device that suppresses a decrease in the transmittance of infrared light as compared with a tubular body for an infrared light fixing device having a structure that does not have a surface layer containing a polycarbonate resin.
上記課題は、以下の手段により解決される。即ち、 The above problem is solved by the following means. That is,
請求項１に係る発明は、
少なくとも外周表面を構成する層として、下記一般式（ＰＣＢ）で示される構造単位を含むポリカーボネート樹脂を含有する表面層を有し、
赤外域のうち少なくとも一部の波長領域の赤外光に対する透過性を有する赤外光定着装置用管状体。
The invention according to claim 1 is
As a layer constituting at least the outer peripheral surface, a surface layer containing a polycarbonate resin containing a structural unit represented by the following general formula (PCB) is provided.
A tubular body for an infrared light fixing device having transparency to infrared light in at least a part of the wavelength region in the infrared region.
（一般式（ＰＣＢ）中、ＲＰ３、及びＲＰ４は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、炭素数１以上６以下のアルキル基、炭素数５以上７以下のシクロアルキル基、又は炭素数６以上１２以下のアリール基を表す。ＸＰ１は、フェニレン基、ビフェニレン基、ナフチレン基、直鎖状もしくは分岐鎖状のアルキレン基、又はシクロアルキレン基を表す。） (In the general formula (PCB), RP3 and RP4 are independently hydrogen atoms, halogen atoms, alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms, cycloalkyl groups having 5 to 7 carbon atoms, or carbon atoms. .X P1 representing the 6 to 12 aryl group represents a phenylene group, biphenylene group, naphthylene group, a linear or branched alkylene group, or a cycloalkylene group.)
請求項２に係る発明は、
前記ポリカーボネート樹脂が、前記一般式（ＰＣＢ）で示される構造単位に加え、下記一般式（ＰＣＡ）で示される構造単位を含むビフェニル共重合型ポリカーボネート樹脂である請求項１に記載の赤外光定着装置用管状体。
The invention according to claim 2 is
The infrared light fixing according to claim 1, wherein the polycarbonate resin is a biphenyl copolymerized polycarbonate resin containing a structural unit represented by the following general formula (PCA) in addition to the structural unit represented by the general formula (PCB). Tubular body for equipment.
（一般式（ＰＣＡ）中、ＲＰ１、及びＲＰ２は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、炭素数１以上６以下のアルキル基、炭素数５以上７以下のシクロアルキル基、又は炭素数６以上１２以下のアリール基を表す。） (In the general formula (PCA), RP1 and RP2 are independently hydrogen atoms, halogen atoms, alkyl groups having 1 or more and 6 or less carbon atoms, cycloalkyl groups having 5 or more and 7 or less carbon atoms, or carbon atoms. Represents an aryl group of 6 or more and 12 or less.)
請求項３に係る発明は、
前記一般式（ＰＣＡ）で示される構造単位が下記一般式（ＰＣＡ−１）で示される構造単位であり、前記一般式（ＰＣＢ）で示される構造単位が下記一般式（ＰＣＢ−１）で示される構造単位である請求項２に記載の赤外光定着装置用管状体。
The invention according to claim 3 is
The structural unit represented by the general formula (PCA) is the structural unit represented by the following general formula (PCA-1), and the structural unit represented by the general formula (PCB) is represented by the following general formula (PCB-1). The tubular body for an infrared light fixing device according to claim 2, which is a structural unit.
請求項４に係る発明は、
前記ビフェニル共重合型ポリカーボネート樹脂は、前記一般式（ＰＣＡ）で示される構造単位と前記一般式（ＰＣＢ）で示される構造単位とを、共重合比（ＰＣＡ：ＰＣＢ（モル比））１０：９０乃至５０：５０で含むビフェニル共重合型ポリカーボネート樹脂である請求項２又は請求項３に記載の赤外光定着装置用管状体。
The invention according to claim 4 is
In the biphenyl copolymerized polycarbonate resin, the structural unit represented by the general formula (PCA) and the structural unit represented by the general formula (PCB) are copolymerized (PCA: PCB (molar ratio)) 10:90. The tubular body for an infrared light fixing device according to claim 2 or 3, which is a biphenyl copolymerized polycarbonate resin contained in an amount of 50:50.
請求項５に係る発明は、
前記表面層のデュロメータＡ硬さが、７５度以上９０度以下である請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の赤外光定着装置用管状体。
The invention according to claim 5 is
The tubular body for an infrared light fixing device according to any one of claims 1 to 4, wherein the surface layer has a durometer A hardness of 75 degrees or more and 90 degrees or less.
請求項６に係る発明は、
前記表面層のナノインデンテーション法による弾性変形率が、０．３０以上０．４５以下である請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の赤外光定着装置用管状体。
The invention according to claim 6 is
The tubular body for an infrared light fixing device according to any one of claims 1 to 5, wherein the elastic deformation rate of the surface layer by the nanoindentation method is 0.30 or more and 0.45 or less.
請求項７に係る発明は、
前記表面層の接触角が、７５°以上９５°以下である請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の赤外光定着装置用管状体。
The invention according to claim 7 is
The tubular body for an infrared light fixing device according to any one of claims 1 to 6, wherein the contact angle of the surface layer is 75 ° or more and 95 ° or less.
請求項８に係る発明は、
前記表面層の平均厚さが、１０μｍ以上５０μｍ以下である請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載の赤外光定着装置用管状体。
The invention according to claim 8 is
The tubular body for an infrared light fixing device according to any one of claims 1 to 7, wherein the average thickness of the surface layer is 10 μm or more and 50 μm or less.
請求項９に係る発明は、
基材と、
前記基材の外周面上に設けられた弾性層と、
前記弾性層の外周面上に設けられた前記表面層と、
を有する積層体で構成された請求項１〜請求項８のいずれか１項に記載の赤外光定着装置用管状体。
The invention according to claim 9 is
With the base material
An elastic layer provided on the outer peripheral surface of the base material and
The surface layer provided on the outer peripheral surface of the elastic layer and
The tubular body for an infrared light fixing device according to any one of claims 1 to 8, which is composed of a laminated body having the above.
請求項１０に係る発明は、
前記表面層のデュロメータＡ硬さ〔ＨＣ〕の、前記弾性層のデュロメータＡ硬さ〔ＨＥ〕に対する比〔ＨＣ／ＨＥ〕が１．８／１．０以上２．１／１．０以下である請求項９に記載の赤外光定着装置用管状体。
The invention according to
Durometer A hardness of [H C], the ratio durometer A hardness for [H E] of the elastic layer [H C / H E] is 1.8 / 1.0 or 2.1 / 1 for the surface layer. The tubular body for an infrared light fixing device according to claim 9, which is 0 or less.
請求項１１に係る発明は、
前記表面層のナノインデンテーション法による弾性変形率〔ＥＣ〕の、前記弾性層のナノインデンテーション法による弾性変形率〔ＥＥ〕に対する比〔ＥＣ／ＥＥ〕が２．５／１．０以上３．４／１．０以下である請求項９又は請求項１０に記載の赤外光定着装置用管状体。
The invention according to
The elastic deformation rate by the nanoindentation method of the surface layer of the [E C], specific elastic deformation rate by the nanoindentation method for [E E] of the elastic layer [E C / E E] is 2.5 / 1. The tubular body for an infrared light fixing device according to
請求項１２に係る発明は、
７００ｎｍ以上９００ｎｍ以下の赤外域の少なくとも一部の波長領域の赤外光に対する透過性を有する請求項１〜請求項１１のいずれか１項に記載の赤外光定着装置用管状体。
The invention according to
The tubular body for an infrared light fixing device according to any one of claims 1 to 11, which has transparency to infrared light in at least a part of the wavelength region in the infrared region of 700 nm or more and 900 nm or less.
請求項１３に係る発明は、
７００ｎｍ以上９００ｎｍ以下の赤外域の少なくとも一部の波長領域の赤外光に対する透過率が、９０％以上である請求項１２に記載の赤外光定着装置用管状体。
The invention according to
The tubular body for an infrared light fixing device according to
請求項１４に係る発明は、
記録媒体上のトナー像と接触する管状体であって、請求項１〜請求項１３のいずれか１項に記載の赤外光定着装置用管状体と、
前記管状体の外周面に接触し、前記管状体との間に接触域を形成して設けられ、前記接触域にて前記管状体と共に回転して記録媒体を搬送する回転体と、
前記管状体の外周面側又は内周面側に設けられ、前記管状体と前記回転体との間の前記接触域内に向けて赤外光を照射する赤外光照射装置と、
前記管状体の内周面側に設けられ、前記接触域にて前記管状体を前記回転体と共に加圧する加圧部材と、
を備える赤外光定着装置。
The invention according to
The tubular body for an infrared light fixing device according to any one of claims 1 to 13, which is a tubular body that comes into contact with a toner image on a recording medium.
A rotating body that is provided in contact with the outer peripheral surface of the tubular body and forms a contact area with the tubular body, and rotates together with the tubular body to convey a recording medium in the contact area.
An infrared light irradiating device provided on the outer peripheral surface side or the inner peripheral surface side of the tubular body and irradiating infrared light into the contact area between the tubular body and the rotating body.
A pressurizing member provided on the inner peripheral surface side of the tubular body and pressurizing the tubular body together with the rotating body in the contact area.
Infrared light fixing device including.
請求項１５に係る発明は、
前記赤外光照射装置が、７００ｎｍ以上９００ｎｍ以下の赤外域の少なくとも一部の波長領域の赤外光を照射する装置である請求項１４に記載の赤外光定着装置。
The invention according to
The infrared light fixing device according to
請求項１６に係る発明は、
記録媒体上にトナー像を形成するトナー像形成装置と、
赤外光の照射により前記トナー像を前記記録媒体に定着する赤外光定着装置であって、請求項１４又は請求項１５に記載の赤外光定着装置と、
を備える画像形成装置。
The invention according to
A toner image forming device that forms a toner image on a recording medium,
An infrared light fixing device for fixing the toner image to the recording medium by irradiation with infrared light, the infrared light fixing device according to
An image forming apparatus comprising.
請求項１７に係る発明は、
前記トナー像形成装置は、トナー粒子と、前記トナー粒子の表面に外添された外添剤と、を含むトナーにより前記トナー像を形成する装置である請求項１６に記載の画像形成装置。
The invention according to
The image forming apparatus according to
請求項１８に係る発明は、
前記外添剤の平均粒径が、１０ｎｍ以上３００ｎｍ以下である請求項１７に記載の画像形成装置。
The invention according to claim 18 is
The image forming apparatus according to
請求項１９に係る発明は、
前記表面層の平均厚さ〔ｔ〕の、前記外添剤の平均粒径〔ｓ〕に対する比〔ｔ／ｓ〕が２００／１以上７００／１以下である請求項１７又は請求項１８に記載の画像形成装置。
The invention according to claim 19
The 17th or 18th claim, wherein the ratio [t / s] of the average thickness [t] of the surface layer to the average particle size [s] of the external additive is 200/1 or more and 700/1 or less. Image forming device.
請求項１、４、８、又は９に係る発明によれば、基材と該基材の外周面上に設けられた弾性層とのみを有し、外周表面を構成する層として前記一般式（ＰＣＢ）で示される構造単位を含むポリカーボネート樹脂を含有する表面層を有しない構成の赤外光定着装置用管状体に比べ、赤外光の透過率の低下を抑制する赤外光定着装置用管状体が提供される。
請求項２に係る発明によれば、樹脂としてビスフェノールＺ型ポリカーボネート樹脂のみを含有する表面層を有する赤外光定着装置用管状体に比べ、赤外光の透過率の低下を抑制する赤外光定着装置用管状体が提供される。
請求項３に係る発明によれば、樹脂として後述の構造式１で示される構造単位及び構造式２で示される構造単位からなる共重合型ポリカーボネート樹脂のみを含有する表面層を有する赤外光定着装置用管状体に比べ、高い離型性を有する赤外光定着装置用管状体が提供される。
請求項５に係る発明によれば、デュロメータＡ硬さが７５度未満である赤外光定着装置用管状体に比べ、赤外光の透過率の低下を抑制する赤外光定着装置用管状体が提供される。
請求項６に係る発明によれば、ナノインデンテーション法による弾性変形率が０．３０未満である赤外光定着装置用管状体に比べ、赤外光の透過率の低下を抑制する赤外光定着装置用管状体が提供される。
請求項７に係る発明によれば、接触角が７５°未満である赤外光定着装置用管状体に比べ、高い離型性を有する赤外光定着装置用管状体が提供される。
According to the invention according to claim 1, 4, 8 or 9, the general formula (as a layer having only a base material and an elastic layer provided on the outer peripheral surface of the base material and forming the outer peripheral surface) Compared to a tubular body for an infrared light fixing device having a structure that does not have a surface layer containing a polycarbonate resin containing a structural unit represented by PCB), a tubular body for an infrared light fixing device that suppresses a decrease in infrared light transmittance. The body is provided.
According to the invention of claim 2, infrared light that suppresses a decrease in infrared light transmittance as compared with a tubular body for an infrared light fixing device having a surface layer containing only bisphenol Z-type polycarbonate resin as a resin. A tubular body for a fixing device is provided.
According to the invention of claim 3, infrared light fixing having a surface layer containing only a copolymerized polycarbonate resin composed of a structural unit represented by the structural formula 1 described later and a structural unit represented by the structural formula 2 as a resin. A tubular body for an infrared light fixing device having higher releasability than a tubular body for a device is provided.
According to the invention of claim 5, the tubular body for an infrared light fixing device suppresses a decrease in the transmittance of infrared light as compared with the tubular body for an infrared light fixing device having a durometer A hardness of less than 75 degrees. Is provided.
According to the invention of claim 6, infrared light that suppresses a decrease in infrared light transmittance as compared with a tubular body for an infrared light fixing device having an elastic deformation rate of less than 0.30 by the nanoindentation method. A tubular body for a fixing device is provided.
According to the invention of claim 7, a tubular body for an infrared light fixing device having a higher releasability than a tubular body for an infrared light fixing device having a contact angle of less than 75 ° is provided.
請求項１０に係る発明によれば、表面層のデュロメータＡ硬さ〔ＨＣ〕の、弾性層のデュロメータＡ硬さ〔ＨＥ〕に対する比〔ＨＣ／ＨＥ〕が１．８／１．０未満である赤外光定着装置用管状体に比べ、赤外光の透過率の低下を抑制する赤外光定着装置用管状体が提供される。
請求項１１に係る発明によれば、表面層のナノインデンテーション法による弾性変形率〔ＥＣ〕の、弾性層のナノインデンテーション法による弾性変形率〔ＥＥ〕に対する比〔ＥＣ／ＥＥ〕が２．５／１．０未満である赤外光定着装置用管状体に比べ、赤外光の透過率の低下を抑制する赤外光定着装置用管状体が提供される。
請求項１２、又は１３に係る発明によれば、７００ｎｍ以上９００ｎｍ以下の赤外域の少なくとも一部の波長領域の赤外光によるトナー像の定着を実現する赤外光定着装置用管状体が提供される。
According to the invention according to
According to the invention of
According to the invention of
請求項１４に係る発明によれば、基材と該基材の外周面上に設けられた弾性層とのみを有し、外周表面を構成する層として前記一般式（ＰＣＢ）で示される構造単位を含むポリカーボネート樹脂を含有する表面層を有しない構成の赤外光定着装置用管状体を適用した場合に比べ、定着強度の高い画像が得られる赤外光定着装置が提供される。
請求項１５に係る発明によれば、７００ｎｍ以上９００ｎｍ以下の赤外域の少なくとも一部の波長領域の赤外光によるトナー像の定着を実現する赤外光定着装置が提供される。
According to the invention of
According to the invention of
請求項１６、１７、又は１８に係る発明によれば、基材と該基材の外周面上に設けられた弾性層とのみを有し、外周表面を構成する層として前記一般式（ＰＣＢ）で示される構造単位を含むポリカーボネート樹脂を含有する表面層を有しない構成の赤外光定着装置用管状体を適用した場合に比べ、定着強度の高い画像が得られる画像形成装置が提供される。
請求項１９に係る発明によれば、表面層の平均厚さ〔ｔ〕の、外添剤の平均粒径〔ｓ〕に対する比〔ｔ／ｓ〕が２００／１未満である画像形成装置に比べ、定着強度の高い画像が得られる画像形成装置が提供される。
According to the invention according to
According to the invention of claim 19, the ratio [t / s] of the average thickness [t] of the surface layer to the average particle size [s] of the external additive is less than 200/1 as compared with the image forming apparatus. , An image forming apparatus for obtaining an image having high fixing strength is provided.
以下、本発明の一例である実施形態について説明する。
なお、実質的に同一の機能を有する部材には、全図面を通して同じ符合を付与し、重複する説明は適宜省略する場合がある。
Hereinafter, embodiments that are an example of the present invention will be described.
Members having substantially the same function may be given the same code throughout the drawings, and overlapping description may be omitted as appropriate.
［赤外光定着装置用管状体］
本実施形態に係る赤外光定着装置用管状体（以下、便宜上「透明管状体」とも称する）は、赤外域のうち少なくとも一部の波長領域の赤外光に対する透過性を有する管状体である。
そして、本実施形態に係る透明管状体は、少なくとも外周表面を構成する層として、下記一般式（ＰＣＢ）で示される構造単位を含むポリカーボネート樹脂を含有する表面層を有する。
[Tubular body for infrared light fixing device]
The tubular body for an infrared light fixing device according to the present embodiment (hereinafter, also referred to as a “transparent tubular body” for convenience) is a tubular body having transparency to infrared light in at least a part of the wavelength region of the infrared region. ..
The transparent tubular body according to the present embodiment has at least a surface layer containing a polycarbonate resin containing a structural unit represented by the following general formula (PCB) as a layer constituting the outer peripheral surface.
（一般式（ＰＣＢ）中、ＲＰ３、及びＲＰ４は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、炭素数１以上６以下のアルキル基、炭素数５以上７以下のシクロアルキル基、又は炭素数６以上１２以下のアリール基を表す。ＸＰ１は、フェニレン基、ビフェニレン基、ナフチレン基、直鎖状もしくは分岐鎖状のアルキレン基、又はシクロアルキレン基を表す。） (In the general formula (PCB), RP3 and RP4 are independently hydrogen atoms, halogen atoms, alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms, cycloalkyl groups having 5 to 7 carbon atoms, or carbon atoms. .X P1 representing the 6 to 12 aryl group represents a phenylene group, biphenylene group, naphthylene group, a linear or branched alkylene group, or a cycloalkylene group.)
本実施形態に係る透明管状体によれば、上記の構成を有することにより、赤外光の透過率の低下が抑制される。
その理由は、以下のように推察される。
According to the transparent tubular body according to the present embodiment, the decrease in the transmittance of infrared light is suppressed by having the above-mentioned configuration.
The reason can be inferred as follows.
トナーを用いて画像を形成する画像形成装置において、赤外光の光エネルギーに吸収をもつ赤外線吸収性色素を含む赤外線吸収性トナーを用い、かつトナー像に対して赤外光を照射することで画像を定着させる赤外光定着方式の技術が検討されている。例えば、透明管状体と回転体との接触領域に対して、赤外線吸収性トナーによる未定着のトナー像が形成された記録媒体を通過させることで加圧し、加えて透明管状体を通してトナー像に対し赤外光を照射することで、画像を定着させる技術が知られている。
ただし、トナーには外添剤等の非溶融物が含まれることがある。また、記録媒体上に形成された未定着のトナー像には、記録媒体の破片（例えば紙粉）などの非溶融物が含まれることがある。こうした非溶融物の存在により、赤外光定着方式においては、画像定着の動作を繰り返すうちに透明管状体の表面で非溶融物との摩擦による引っ掻き摩耗（アブレシブ摩耗）が生じ、赤外光の透過率が徐々に低下することがあった。
In an image forming apparatus that forms an image using a toner, an infrared absorbing toner containing an infrared absorbing dye that absorbs the light energy of the infrared light is used, and the toner image is irradiated with infrared light. Infrared light fixing method technology for fixing an image is being studied. For example, the contact area between the transparent tubular body and the rotating body is pressurized by passing a recording medium on which an unfixed toner image is formed by infrared absorbing toner, and in addition, the toner image is pressed through the transparent tubular body. A technique for fixing an image by irradiating it with infrared light is known.
However, the toner may contain a non-melted substance such as an external additive. Further, the unfixed toner image formed on the recording medium may contain non-melted substances such as debris (for example, paper dust) of the recording medium. Due to the presence of such non-melted material, in the infrared light fixing method, scratch wear (abrasive wear) due to friction with the non-melted material occurs on the surface of the transparent tubular body while repeating the image fixing operation, and infrared light is emitted. The transmittance may gradually decrease.
これに対し本実施形態に係る透明管状体は、前記一般式（ＰＣＢ）で示される構造単位を含むポリカーボネート樹脂を含有する表面層を外周表面に有している。上記のポリカーボネート樹脂を含むことで、透明管状体は、表面での微小な押しこみ変形に対して弾性変形し易くなる（つまり動的粘弾性の弾性項が大きくなる）と考えられる。ここで、透明管状体に接触し加圧された状態の非溶融物（外添剤等）は、記録媒体と透明管状体との間を転がりながら通過する。このとき、透明管状体が微小な押しこみ変形に対して弾性変形し易いと、非溶融物からの押し込み変形に対する戻り挙動が早くなり、透明管状体が微小変形する時間が短くなる。その結果、非溶融物の転がり距離が小さくなり、透明管状体の表面での引っ掻き摩耗（アブレシブ摩耗）が抑制され、赤外光の透過率の低下も抑制される。 On the other hand, the transparent tubular body according to the present embodiment has a surface layer containing a polycarbonate resin containing a structural unit represented by the general formula (PCB) on the outer peripheral surface. By including the above-mentioned polycarbonate resin, it is considered that the transparent tubular body is easily elastically deformed by a minute indentation deformation on the surface (that is, the elastic term of dynamic viscoelasticity is increased). Here, the non-melted material (external additive or the like) in a state of being in contact with the transparent tubular body and in a pressurized state passes between the recording medium and the transparent tubular body while rolling. At this time, if the transparent tubular body is easily elastically deformed with respect to the minute indentation deformation, the return behavior with respect to the indentation deformation from the non-molten material becomes faster, and the time for the transparent tubular body to undergo the minute indentation deformation becomes shorter. As a result, the rolling distance of the non-melted material is reduced, scratch wear (abrasive wear) on the surface of the transparent tubular body is suppressed, and a decrease in infrared light transmittance is also suppressed.
また、本実施形態に係る透明管状体によれば、トナーに対する離型性が向上する。
その理由は、以下のように推察される。
Further, according to the transparent tubular body according to the present embodiment, the releasability to the toner is improved.
The reason can be inferred as follows.
赤外光定着方式では、例えば透明管状体に接触し加圧された状態の未定着トナー像に対し赤外光を照射して定着が行われる。その際、トナー像での赤外線吸収性色素の分布のムラにより、発熱及び溶融にばらつきが生じ、特に記録媒体とトナー像との界面での赤外線吸収性色素の量が少ない場合に、溶融したトナーが透明管状体側に固着することがあった。なお、トナー粒子の粒子径が小さくなる程、透明管状体への付着力が大きくなるため、上記の固着の発生が顕著となる。
これに対し本実施形態に係る透明管状体は、前記一般式（ＰＣＢ）で示される構造単位を含むポリカーボネート樹脂を含有する表面層を外周表面に有しており、表面での微小な押しこみ変形に対して弾性変形し易くなると考えられる。ここで、透明管状体に接触し加圧された状態のトナー粒子は、赤外光の照射によって溶融するまでの段階では、記録媒体と透明管状体との間を転がりながら通過する。このとき、透明管状体が微小な押しこみ変形に対して弾性変形し易いと、トナー粒子からの押し込み変形に対する戻り挙動が早くなり、透明管状体が微小変形する時間が短くなり、トナー粒子との接触時間が短くなる。よって、接触時間が短くなることによりトナーの固着が抑制され、つまりトナーに対して高い離型性が得られる。
In the infrared light fixing method, for example, an unfixed toner image in a state of being in contact with a transparent tubular body and being pressurized is irradiated with infrared light to be fixed. At that time, uneven distribution of the infrared-absorbing dye in the toner image causes variations in heat generation and melting, and particularly when the amount of the infrared-absorbing dye at the interface between the recording medium and the toner image is small, the molten toner Sometimes stuck to the transparent tubular side. As the particle size of the toner particles becomes smaller, the adhesive force to the transparent tubular body becomes larger, so that the above-mentioned adhesion becomes more remarkable.
On the other hand, the transparent tubular body according to the present embodiment has a surface layer containing a polycarbonate resin containing the structural unit represented by the general formula (PCB) on the outer peripheral surface, and is slightly indented and deformed on the surface. It is considered that the elastic deformation is likely to occur. Here, the toner particles in contact with the transparent tubular body and in a pressurized state pass between the recording medium and the transparent tubular body while rolling in the stage until they are melted by irradiation with infrared light. At this time, if the transparent tubular body is easily elastically deformed with respect to the minute indentation deformation, the return behavior with respect to the indentation deformation from the toner particles becomes faster, the time for the transparent tubular body to undergo the minute indentation deformation becomes shorter, and the toner particles Contact time is shortened. Therefore, the sticking of the toner is suppressed by shortening the contact time, that is, high mold releasability can be obtained with respect to the toner.
そして、本実施形態では、高い赤外光透過率と高い離型性とが長期にわたって維持されることで、省エネルギーかつ定着強度の高い画像が得られる赤外光定着方式が実現される。 Then, in the present embodiment, by maintaining high infrared light transmittance and high releasability for a long period of time, an infrared light fixing method capable of obtaining an image with energy saving and high fixing strength is realized.
以下、本実施形態に係る透明管状体について、図面を参照しつつ説明する。
図１は、本実施形態に係る定着部材の一例を示す概略断面図である。
Hereinafter, the transparent tubular body according to the present embodiment will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an example of a fixing member according to the present embodiment.
本実施形態に係る透明管状体１１０は、赤外域のうち少なくとも一部の波長領域の赤外光に対する透過性を有する透明管状体である。
The transparent
本実施形態に係る透明管状体１１０は、例えば、図１に示すように、基材１１０Ａと、基材１１０Ａの外周面上に設けられた弾性層１１０Ｂと、弾性層１１０Ｂの外周面上に設けられた、外周表面を構成する層としての表面層１１０Ｃと、を有している。
そして、表面層１１０Ｃは、前記一般式（ＰＣＢ）で示される構造単位を含むポリカーボネート樹脂を含有する。
As shown in FIG. 1, the transparent
The
ここで、本実施形態に係る透明管状体１１０は、赤外域のうち少なくとも一部の波長領域の赤外光に対する透過性を有するが、具体的には、赤外光定着装置に備える赤外光照射装置の光源（赤外光を照射する光源）が照射する照射波長の赤外光に対する透過性を有する。より具体的には、例えば、７００ｎｍ以上９００ｎｍ以下の赤外域の少なくとも一部の波長領域の赤外光に対する透過性を有することがよい。
Here, the transparent
さらに具体的には、例えば、赤外光照射装置の光源として８０８ｎｍの赤外光（赤外線レーザ光）を照射する半導体レーザを用いる場合は、８０８ｎｍの赤外光に対して透過性を有していればよく、７８０ｎｍ以上８２０ｎｍ以下の波長領域の赤外光に対して透過性を有していてもよく、８００ｎｍ以上８１０ｎｍ以下の波長領域の赤外光に対して透過性を有していてもよい。 More specifically, for example, when a semiconductor laser that irradiates 808 nm infrared light (infrared laser light) is used as the light source of the infrared light irradiator, it has transparency to 808 nm infrared light. It may be sufficient, and may have transparency to infrared light in a wavelength region of 780 nm or more and 820 nm or less, or may have transparency to infrared light in a wavelength region of 800 nm or more and 810 nm or less. Good.
そして、赤外光に対する透過性を有するとは、赤外光に対する透過率が８０％以上（より好ましくは９０％以上）を有することを意味する。 And, having transparency to infrared light means having a transmittance to infrared light of 80% or more (more preferably 90% or more).
なお、透明管状体１１０を構成する各層における、赤外光に対する透過性も、透明管状体１１０における、赤外光に対する透過性と同様な性質を持つことがよい。つまり、透明管状体１１０を構成する各層における、赤外光に対する透過率は、８０％以上（好ましくは９０％以上）がよい。
The transparency of each layer constituting the transparent
赤外光に対する透過率は、次の方法により測定される。
透過率は、測定装置として紫外可視分光光度計（日本分光(株)製、型番：ＪＡＳＣＯ−Ｖ５６０）を用い、３５０ｎｍ以上９５０ｎｍ以下の領域での測定条件において測定し、対象とする波長領域（例えば７００ｎｍ以上９００ｎｍ以下の領域など）での透過率を求めることで、評価する。
なお、透明管状体における各層（例えば表面層）について透過率を測定する場合、その測定用試料は、該当する層を透明管状体から剥がして測定用試料とする。また、透明管状体からの剥離が容易でない場合には、該当する層の形成に用いた材料と同じ材料を用いて測定用試料を別途作製してもよい。
The transmittance for infrared light is measured by the following method.
The transmittance is measured using an ultraviolet-visible spectrophotometer (manufactured by JASCO Corporation, model number: JASCO-V560) as a measuring device under measurement conditions in the region of 350 nm or more and 950 nm or less, and the target wavelength region (for example, It is evaluated by determining the transmittance in the region of 700 nm or more and 900 nm or less).
When measuring the transmittance of each layer (for example, a surface layer) in the transparent tubular body, the measurement sample is prepared by peeling the corresponding layer from the transparent tubular body. If it is not easy to peel off from the transparent tubular body, a measurement sample may be separately prepared using the same material used for forming the corresponding layer.
次に、本実施形態に係る透明管状体１１０の各構成の詳細について説明する。なお、符号は省略して説明する。
Next, the details of each configuration of the transparent
（表面層）
・ポリカーボネート樹脂
表面層は、下記一般式（ＰＣＢ）で示される構造単位を含むポリカーボネート樹脂（以下単に「特定ポリカーボネート樹脂」とも称す）を含有し、かつ赤外域のうち少なくとも一部の波長領域の赤外光に対する透過性を有する層である。
(Surface layer)
-Polycarbonate resin The surface layer contains a polycarbonate resin (hereinafter, also simply referred to as "specific polycarbonate resin") containing a structural unit represented by the following general formula (PCB), and is red in at least a part of the wavelength region of the infrared region. It is a layer having transparency to external light.
一般式（ＰＣＢ）中、ＲＰ３、及びＲＰ４は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、炭素数１以上６以下のアルキル基、炭素数５以上７以下のシクロアルキル基、又は炭素数６以上１２以下のアリール基を表す。ＸＰ１は、フェニレン基、ビフェニレン基、ナフチレン基、直鎖状もしくは分岐鎖状のアルキレン基、又はシクロアルキレン基を表す。 In the general formula (PCB), RP3 and RP4 are independently hydrogen atoms, halogen atoms, alkyl groups having 1 or more and 6 or less carbon atoms, cycloalkyl groups having 5 or more and 7 or less carbon atoms, or 6 carbon atoms. Represents 12 or less aryl groups. XP1 represents a phenylene group, a biphenylene group, a naphthylene group, a linear or branched alkylene group, or a cycloalkylene group.
なお、表面層に含まれるポリカーボネート樹脂は、前記一般式（ＰＣＢ）で示される構造単位に加え、下記一般式（ＰＣＡ）で示される構造単位を含むビフェニル共重合型ポリカーボネート樹脂であることが好ましい。 The polycarbonate resin contained in the surface layer is preferably a biphenyl copolymerized polycarbonate resin containing a structural unit represented by the following general formula (PCA) in addition to the structural unit represented by the general formula (PCB).
一般式（ＰＣＡ）中、ＲＰ１、及びＲＰ２は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、炭素数１以上６以下のアルキル基、炭素数５以上７以下のシクロアルキル基、又は炭素数６以上１２以下のアリール基を表す。 In the general formula (PCA), RP1 and RP2 are independently hydrogen atom, halogen atom, alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, cycloalkyl group having 5 to 7 carbon atoms, or 6 carbon atoms, respectively. It represents 12 or less aryl groups.
一般式（ＰＣＡ）及び（ＰＣＢ）中、ＲＰ１、ＲＰ２、ＲＰ３、及びＲＰ４が表すアルキル基としては、炭素数１以上６以下（好ましくは炭素数１以上３以下）の直鎖状又は分岐状のアルキル基が挙げられる。
直鎖状のアルキル基として具体的には、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、ｎ−ヘキシル基等が挙げられる。
分岐状のアルキル基として具体的には、イソプロピル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、ｔｅｒｔ−ペンチル基、イソヘキシル基、ｓｅｃ−ヘキシル基、ｔｅｒｔ−ヘキシル基等が挙げられる。
これらの中でも、アルキル基としては、メチル基、エチル基等の低級アルキル基が好ましい。
In the general formula (PCA) and (PCB), R P1, R P2, R P3, and the alkyl group represented by R P4, 1 to 6 carbon atoms (preferably 1 to 3 carbon atoms) linear Alternatively, a branched alkyl group can be mentioned.
Specific examples of the linear alkyl group include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an n-butyl group, an n-pentyl group, an n-hexyl group and the like.
Specific examples of the branched alkyl group include an isopropyl group, an isobutyl group, a sec-butyl group, a tert-butyl group, an isopentyl group, a neopentyl group, a tert-pentyl group, an isohexyl group, a sec-hexyl group and a tert-hexyl group. And so on.
Among these, as the alkyl group, a lower alkyl group such as a methyl group or an ethyl group is preferable.
一般式（ＰＣＡ）及び（ＰＣＢ）中、ＲＰ１、ＲＰ２、ＲＰ３、及びＲＰ４が表すシクロアルキル基としては、例えば、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチルが挙げられる。 In the general formula (PCA) and (PCB), the cycloalkyl group represented by R P1, R P2, R P3 , and R P4, for example, cyclopentyl, cyclohexyl, cycloheptyl.
一般式（ＰＣＡ）及び（ＰＣＢ）中、ＲＰ１、ＲＰ２、ＲＰ３、及びＲＰ４が表すアリール基としては、例えば、フェニル基、ナフチル基、ビフェニリル基等が挙げられる。 In the general formula (PCA) and (PCB), as the R P1, R P2, R P3 , and aryl groups R P4 is represented, for example, a phenyl group, a naphthyl group, etc. biphenylyl group.
一般式（ＰＣＢ）中、ＸＰ１が表すアルキレン基としては、炭素数１以上１２以下（好ましくは炭素数１以上６以下、より好ましくは炭素数１以上３以下）の直鎖状又は分岐状のアルキレン基が挙げられる。
直鎖状のアルキレン基として具体的には、メチレン基、エチレン基、ｎ−プロピレン基、ｎ−ブチレン基、ｎ−ペンチレン基、ｎ−ヘキシレン基、ｎ−ヘプチレン基、ｎ−オクチレン基、ｎ−ノニレン基、ｎ−デシレン基、ｎ−ウンデシレン基、ｎ−ドデシレン基等が挙げられる。
分岐状のアルキレン基として具体的には、イソプロピレン基、イソブチレン基、ｓｅｃ−ブチレン基、ｔｅｒｔ−ブチレン基、イソペンチレン基、ネオペンチレン基、ｔｅｒｔ−ペンチレン基、イソヘキシレン基、ｓｅｃ−ヘキシレン基、ｔｅｒｔ−ヘキシレン基、イソヘプチレン基、ｓｅｃ−ヘプチレン基、ｔｅｒｔ−ヘプチレン基、イソオクチレン基、ｓｅｃ−オクチレン基、ｔｅｒｔ−オクチレン基、イソノニレン基、ｓｅｃ−ノニレン基、ｔｅｒｔ−ノニレン基、イソデシレン基、ｓｅｃ−デシレン基、ｔｅｒｔ−デシレン基、イソウンデシレン基、ｓｅｃ−ウンデシレン基、ｔｅｒｔ−ウンデシレン基、ネオウンデシレン基、イソドデシレン基、ｓｅｃ−ドデシレン基、ｔｅｒｔ−ドデシレン基、ネオドデシレン基等が挙げられる。
これらの中でも、アルキレン基としては、メチレン基、エチレン基、ブチレン基等の低級アルキル基が好ましい。
In the general formula (PCB), the alkylene group represented by X P1, 1 to 12 carbon atoms (preferably having from 1 to 6 carbon atoms, more preferably 1 to 3 carbon atoms) linear or branched Examples include alkylene groups.
Specifically, as the linear alkylene group, methylene group, ethylene group, n-propylene group, n-butylene group, n-pentylene group, n-hexylene group, n-heptylene group, n-octylene group, n- Examples thereof include a nonylene group, an n-decylene group, an n-undecylene group and an n-dodecylene group.
Specifically, as the branched alkylene group, an isopropylene group, an isobutylene group, a sec-butylene group, a tert-butylene group, an isopentylene group, a neopentylene group, a tert-pentylene group, an isohexylene group, a sec-hexylene group and a tert-hexylene group. Group, Isoheptylene group, sec-Heptylene group, tert-Heptylene group, Isooctylene group, sec-octylene group, tert-octylene group, isononylene group, sec-nonylene group, tert-nonylene group, isodecylene group, sec-decylene group, tert Examples thereof include a decylene group, an isoundesylene group, a sec-undecylene group, a tert-undecylene group, a neoundecylene group, an isododecylene group, a sec-dodecylene group, a tert-dodecylene group and a neododecylene group.
Among these, as the alkylene group, a lower alkyl group such as a methylene group, an ethylene group and a butylene group is preferable.
一般式（ＰＣＢ）中、ＸＰ１が表すシクロアルキレン基としては、炭素数３以上１２以下（好ましくは炭素数３以上１０以下、より好ましくは炭素数５以上８以下）のシクロアルキレン基が挙げられる。
シクロアルキレン基として具体的には、シクロプロピレン基、シクロペンチレン基、シクロヘキシレン基、シクロオクチレン基、シクロドデカニレン基等が挙げられる。
これらの中でも、シクロアルキレン基としては、シクロヘキシレン基が好ましい。
In the general formula (PCB), The cycloalkylene group represented by X P1, having 3 to 12 carbon atoms (preferably having 3 to 10 carbon atoms, more preferably having 5 to 8 carbon atoms) are exemplified cycloalkylene group ..
Specific examples of the cycloalkylene group include a cyclopropylene group, a cyclopentylene group, a cyclohexylene group, a cyclooctylene group, a cyclododecanylen group and the like.
Among these, the cyclohexylene group is preferable as the cycloalkylene group.
なお、一般式（ＰＣＡ）及び（ＰＣＢ）中、ＲＰ１、ＲＰ２、ＲＰ３、ＲＰ４、及びＸＰ１が表す上記各置換基は、さらに置換基を有する基も含む。この置換基としては、例えば、ハロゲン原子（例えばフッ素原子、塩素原子）、アルキル基（例えば炭素数１以上６以下のアルキル基）、シクロアルキル基（例えば炭素数５以上７以下のシクロアルキル基）、アルコキシ基（例えば炭素数１以上４以下のアルコキシ基）、アリール基（例えば、フェニル基、ナフチル基、ビフェニリル基等）等が挙げられる。 In general formula (PCA) and in (PCB), R P1, R P2, R P3, R P4, and X P1 each substituent represented also includes groups having a substituent. Examples of the substituent include a halogen atom (for example, a fluorine atom and a chlorine atom), an alkyl group (for example, an alkyl group having 1 or more and 6 or less carbon atoms), and a cycloalkyl group (for example, a cycloalkyl group having 5 or more and 7 or less carbon atoms). , Alkoxy group (for example, alkoxy group having 1 or more and 4 or less carbon atoms), aryl group (for example, phenyl group, naphthyl group, biphenylyl group, etc.) and the like.
一般式（ＰＣＡ）において、ＲＰ１、及びＲＰ２は、各々独立に、水素原子、又は炭素数１以上６以下のアルキル基を表すことが好ましく、ＲＰ１、及びＲＰ２は、水素原子を表すことがより好ましい。
一般式（ＰＣＢ）において、ＲＰ３、及びＲＰ４は、各々独立に、水素原子、又は炭素数１以上６以下のアルキル基を表し、ＸＰ１がアルキレン基、又はシクロアルキレン基を表すことが好ましい。
In formula (PCA), R P1, and R P2 are each independently preferably represent a hydrogen atom, or a number of 1 to 6 alkyl group having a carbon, R P1, and R P2 represents a hydrogen atom Is more preferable.
In formula (PCB), R P3, and R P4 each independently represent a hydrogen atom, or a number of 1 to 6 alkyl group having a carbon, it is preferred that X P1 represents an alkylene group, or a cycloalkylene group ..
前記ビフェニル共重合型ポリカーボネート樹脂は、前記一般式（ＰＣＡ）で示される構造単位と前記一般式（ＰＣＢ）で示される構造単位とを、共重合比（ＰＣＡ：ＰＣＢ（モル比））１０：９０乃至５０：５０で含むビフェニル共重合型ポリカーボネート樹脂であることが好ましい。 In the biphenyl copolymerized polycarbonate resin, the structural unit represented by the general formula (PCA) and the structural unit represented by the general formula (PCB) are copolymerized (PCA: PCB (molar ratio)) 10:90. It is preferably a biphenyl copolymerized polycarbonate resin contained in an amount of about 50:50.
一般式（ＰＣＡ）で示される構造単位を１０以上の共重合比で含む（つまり一般式（ＰＣＢ）で示される構造単位を９０以下の共重合比で含む）ことで、微小な押しこみ変形に対して弾性変形し易い（つまり動的粘弾性の弾性項が大きい）表面層とし易くなる。
一方、一般式（ＰＣＡ）で示される構造単位を５０以下の共重合比で含む（つまり一般式（ＰＣＢ）で示される構造単位を５０以上の共重合比で含む）ことで、表面層の割れの発生が抑制される。
By including the structural unit represented by the general formula (PCA) with a copolymerization ratio of 10 or more (that is, the structural unit represented by the general formula (PCB) is included with a copolymerization ratio of 90 or less), a minute indentation deformation can be achieved. On the other hand, it is easy to form a surface layer that is easily elastically deformed (that is, the elastic term of dynamic viscoelasticity is large).
On the other hand, by including the structural unit represented by the general formula (PCA) at a copolymerization ratio of 50 or less (that is, the structural unit represented by the general formula (PCB) is included at a copolymerization ratio of 50 or more), the surface layer is cracked. Is suppressed.
前記ビフェニル共重合型ポリカーボネート樹脂における、一般式（ＰＣＡ）で示される構造単位と一般式（ＰＣＢ）で示される構造単位との共重合比（ＰＣＡ：ＰＣＢ（モル比））は、さらに１５：８５乃至４０：６０の範囲が好ましい。 In the biphenyl copolymerized polycarbonate resin, the copolymerization ratio (PCA: PCB (molar ratio)) between the structural unit represented by the general formula (PCA) and the structural unit represented by the general formula (PCB) is further 15:85. The range of to 40:60 is preferable.
特定ポリカーボネート樹脂の具体例としては、例えば、以下のものが挙げられるが、これらに限定されるものではない。なお、例示化合物中、ｐｍ、ｐｎは共重合比を示す。 Specific examples of the specific polycarbonate resin include, but are not limited to, the following. In the exemplified compounds, pm and pn indicate a copolymerization ratio.
特定ポリカーボネート樹脂としては、下記一般式（ＰＣＡ−１）で示される構造単位及び下記一般式（ＰＣＢ−１）で示される構造単位を含むビフェニル共重合型ポリカーボネート樹脂（つまり上記具体例（ＰＣ−１））であることが好ましい。 The specific polycarbonate resin includes a biphenyl copolymerized polycarbonate resin containing a structural unit represented by the following general formula (PCA-1) and a structural unit represented by the following general formula (PCB-1) (that is, the above specific example (PC-1). ))).
特定ポリカーボネート樹脂の粘度平均分子量としては、例えば２０，０００以上８０，０００以下が好ましく、さらには３０，０００以上７０，０００以下がより好ましく、３０，０００以上６０，０００以下がさらに好ましい。
なお、特定ポリカーボネート樹脂の粘度平均分子量は、次の方法により測定される。樹脂１ｇをメチレンクロライド１００ｃｍ３に溶解し、２５℃の測定環境下でウベローデ粘度計により、その比粘度ηｓｐを測定し、ηｓｐ／ｃ＝〔η〕＋０．４５〔η〕２ｃの関係式（ただしｃは濃度（ｇ／ｃｍ３）より極限粘度〔η〕（ｃｍ３／ｇ）をもとめ、Ｈ．Ｓｃｈｎｅｌｌによって与えられている式、〔η〕＝１．２３×１０−４Ｍｖ０．８３の関係式より粘度平均分子量Ｍｖを求める。
The viscosity average molecular weight of the specific polycarbonate resin is, for example, preferably 20,000 or more and 80,000 or less, more preferably 30,000 or more and 70,000 or less, and further preferably 30,000 or more and 60,000 or less.
The viscosity average molecular weight of the specific polycarbonate resin is measured by the following method. 1 g of the resin is dissolved in 100 cm 3 of methylene chloride, and the specific viscosity ηsp is measured with an Ubbelohde viscous meter under a measurement environment of 25 ° C., and the relational expression of ηsp / c = [η] + 0.45 [η] 2 c ( However, c is the ultimate viscosity [η] (cm 3 / g) obtained from the concentration (g / cm 3 ), and the formula given by H. Schnell, [η] = 1.23 × 10 -4 Mv 0.83. The viscosity average molecular weight Mv is obtained from the relational expression of.
ここで、表面層における特定ポリカーボネート樹脂の含有量は、例えば、表面層の全固形分に対して、１０質量％以上１００質量％以下が好ましく、３０質量％以上１００質量％以下がより好ましく、５０質量％以上１００質量％以下が更に好ましい。 Here, the content of the specific polycarbonate resin in the surface layer is, for example, preferably 10% by mass or more and 100% by mass or less, more preferably 30% by mass or more and 100% by mass or less, more preferably 50% by mass or more, based on the total solid content of the surface layer. More preferably, it is by mass% or more and 100% by mass or less.
表面層では、特定ポリカーボネート樹脂に加えて、他の樹脂（透明管状体に用いられる公知の樹脂）を併用してもよい。ただし、他の樹脂は、全樹脂に対して１０質量％以下（好ましくは５質量％以下）で併用することがよい。 In the surface layer, in addition to the specific polycarbonate resin, another resin (a known resin used for a transparent tubular body) may be used in combination. However, other resins may be used in combination in an amount of 10% by mass or less (preferably 5% by mass or less) with respect to the total resin.
表面層には、その他にも、酸化防止剤、レベリング剤等の周知の添加剤が含まれていてもよい。 The surface layer may also contain well-known additives such as antioxidants and leveling agents.
・表面層の形成
表面層の形成は、特に制限はなく、周知の形成方法が利用されるが、例えば、上記成分を溶剤に加えた表面層形成用塗布液の塗膜を形成し、当該塗膜を乾燥、必要に応じて加熱することで行う。
-Formation of surface layer The formation of the surface layer is not particularly limited, and a well-known forming method is used. For example, a coating film of a coating liquid for forming a surface layer in which the above components are added to a solvent is formed and the coating is applied. This is done by drying the membrane and heating if necessary.
表面層形成用塗布液を調製するための溶剤としては、ベンゼン、トルエン、キシレン、クロロベンゼン等の芳香族炭化水素類；アセトン、２−ブタノン等のケトン類；塩化メチレン、クロロホルム、塩化エチレン等のハロゲン化脂肪族炭化水素類；テトラヒドロフラン、エチルエーテル等の環状又は直鎖状のエーテル類等の通常の有機溶剤が挙げられる。これら溶剤は、単独で又は２種以上混合して用いる。 Solvents for preparing the coating liquid for forming the surface layer include aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene and chlorobenzene; ketones such as acetone and 2-butanone; halogens such as methylene chloride, chloroform and ethylene chloride. Aliphatic hydrocarbons; examples include ordinary organic solvents such as cyclic or linear ethers such as tetrahydrofuran and ethyl ether. These solvents are used alone or in combination of two or more.
表面層形成用塗布液を塗布する際の塗布方法としては、ブレード塗布法、ワイヤーバー塗布法、スプレー塗布法、浸漬塗布法、ビード塗布法、エアーナイフ塗布法、カーテン塗布法等の通常の方法が挙げられる。 As a coating method when applying the coating liquid for forming the surface layer, a usual method such as a blade coating method, a wire bar coating method, a spray coating method, a dipping coating method, a bead coating method, an air knife coating method, a curtain coating method, etc. Can be mentioned.
・表面層の物性
−硬度：デュロメータＡ硬さ−
表面層は、デュロメータＡ硬さが６０度以上９０度以下であることが好ましい。より好ましくは７０度以上９０度以下であり、さらに好ましくは７５度以上９０度以下である。
デュロメータＡ硬さが上記の下限値以上であることで、透明管状体の表面での引っ掻き摩耗（アブレシブ摩耗）が抑制され、赤外光の透過率の低下が抑制される。また、透明管状体の表面でのトナーの固着も抑制され、つまりトナーに対する高い離型性も得られる。
一方、デュロメータＡ硬さが上記の上限値以下であることで、表面層への衝撃による割れやクラックが抑制される。
-Physical properties of the surface layer-Hardness: Durometer A hardness-
The surface layer preferably has a durometer A hardness of 60 degrees or more and 90 degrees or less. It is more preferably 70 degrees or more and 90 degrees or less, and further preferably 75 degrees or more and 90 degrees or less.
When the durometer A hardness is at least the above lower limit value, scratch wear (abrasive wear) on the surface of the transparent tubular body is suppressed, and a decrease in infrared light transmittance is suppressed. Further, the adhesion of the toner on the surface of the transparent tubular body is suppressed, that is, high releasability to the toner can be obtained.
On the other hand, when the durometer A hardness is equal to or less than the above upper limit value, cracks and cracks due to impact on the surface layer are suppressed.
また、表面層のデュロメータＡ硬さ〔ＨＣ〕の、弾性層のデュロメータＡ硬さ〔ＨＥ〕に対する比〔ＨＣ／ＨＥ〕が１．２／１．０以上３．０／１．０以下であることが好ましい。より好ましくは１．５／１．０以上２．５／１．０以下であり、さらに好ましくは１．８／１．０以上２．１／１．０以下である。
表面層と弾性層とのデュロメータＡ硬さの比〔ＨＣ／ＨＥ〕が上記の下限値以上であることで、透明管状体の表面での引っ掻き摩耗（アブレシブ摩耗）が抑制され、赤外光の透過率の低下が抑制される。また、透明管状体の表面でのトナーの固着も抑制され、つまりトナーに対する高い離型性も得られる。
一方、表面層と弾性層とのデュロメータＡ硬さの比〔ＨＣ／ＨＥ〕が上記の上限値以下であることで、表面層と弾性層のはがれが抑制される。
Also, the durometer A hardness of the surface layer of the [H C], the ratio durometer A hardness of the elastic layer [H E] [H C / H E] is 1.2 / 1.0 to 3.0 / 1. It is preferably 0 or less. It is more preferably 1.5 / 1.0 or more and 2.5 / 1.0 or less, and further preferably 1.8 / 1.0 or more and 2.1 / 1.0 or less.
By a ratio of durometer A hardness of the surface layer and the elastic layer [H C / H E] is greater than or equal to the lower limit of the above-mentioned scratching wear on the surface of the transparent tubular member (abrasive wear) is suppressed, infrared The decrease in light transmittance is suppressed. Further, the adhesion of the toner on the surface of the transparent tubular body is suppressed, that is, high releasability to the toner can be obtained.
On the other hand, by the ratio of the durometer A hardness of the surface layer and the elastic layer [H C / H E] is less than the above upper limit, peeling of the surface layer and the elastic layer is suppressed.
表面層及び弾性層のデュロメータＡ硬さは、ＭＤ１ｃａｐａ硬度計（アスカー社製）を用い、ＴｙｐｅＡ押針を用いて、ＪＩＳ−Ｋ７２１５（１９８６年）に規定されるデュロメータＡ硬さを測定する。
なお、デュロメータＡ硬さの測定用試料は、表面層又は弾性層を透明管状体から剥がして厚さ２．０ｍｍの試料を準備する。厚さが足りない場合には、複数の箇所から剥がしてそれらを積層し、上記厚さの測定用試料としてもよい。また、厚さが足りない場合や、透明管状体からの剥離が容易でない場合には、表面層又は弾性層の形成に用いた材料と同じ材料を用いて上記厚さの測定用試料を別途作製してもよい。
For the durometer A hardness of the surface layer and the elastic layer, the durometer A hardness specified in JIS-K7215 (1986) is measured using an MD1capa hardness meter (manufactured by Ascar Co., Ltd.) and a Type A push needle.
As a sample for measuring the hardness of Durometer A, a sample having a thickness of 2.0 mm is prepared by peeling off the surface layer or the elastic layer from the transparent tubular body. If the thickness is insufficient, it may be peeled off from a plurality of places and laminated to prepare a sample for measuring the thickness. If the thickness is insufficient or if it is not easy to peel off from the transparent tubular body, a sample for measuring the above thickness is separately prepared using the same material used for forming the surface layer or the elastic layer. You may.
表面層及び弾性層の硬度（デュロメータＡ硬さ）の調整は、例えば、表面層及び弾性層のそれぞれの形成に用いる成分（樹脂等）を選択することで行われる。 The hardness of the surface layer and the elastic layer (durometer A hardness) is adjusted, for example, by selecting a component (resin or the like) used for forming each of the surface layer and the elastic layer.
−弾性変形率−
表面層は、ナノインデンテーション法による弾性変形率が０．１０以上０．７０以下であることが好ましい。より好ましくは０．２０以上０．５０以下であり、さらに好ましくは０．３０以上０．４５以下である。
弾性変形率が上記の下限値以上であることで、透明管状体の表面での引っ掻き摩耗（アブレシブ摩耗）が抑制され、赤外光の透過率の低下が抑制される。また、透明管状体の表面でのトナーの固着も抑制され、つまりトナーに対する高い離型性も得られる。
一方、弾性変形率が上記の上限値以下であることで、表面層への衝撃による割れやクラックが抑制される。
-Elastic deformation rate-
The surface layer preferably has an elastic deformation rate of 0.10 or more and 0.70 or less by the nanoindentation method. It is more preferably 0.20 or more and 0.50 or less, and further preferably 0.30 or more and 0.45 or less.
When the elastic deformation rate is at least the above lower limit value, scratch wear (abrasive wear) on the surface of the transparent tubular body is suppressed, and a decrease in infrared light transmittance is suppressed. Further, the adhesion of the toner on the surface of the transparent tubular body is suppressed, that is, high releasability to the toner can be obtained.
On the other hand, when the elastic deformation rate is not more than the above upper limit value, cracks and cracks due to impact on the surface layer are suppressed.
また、表面層のナノインデンテーション法による弾性変形率〔ＥＣ〕の、弾性層のナノインデンテーション法による弾性変形率〔ＥＥ〕に対する比〔ＥＣ／ＥＥ〕が１．２／１．０以上６．０／１．０以下であることが好ましい。より好ましくは２．０／１．０以上４．０／１．０以下であり、さらに好ましくは２．５／１．０以上３．４／１．０以下である。
表面層と弾性層との弾性変形率の比〔ＥＣ／ＥＥ〕が上記の下限値以上であることで、透明管状体の表面での引っ掻き摩耗（アブレシブ摩耗）が抑制され、赤外光の透過率の低下が抑制される。また、透明管状体の表面でのトナーの固着も抑制され、つまりトナーに対する高い離型性も得られる。
一方、表面層と弾性層との弾性変形率の比〔ＥＣ／ＥＥ〕が上記の上限値以下であることで、表面層と弾性層のはがれが抑制される。
The elastic deformation rate by the nanoindentation method of the surface layer of the [E C], the ratio of the elastic deformation rate by the nanoindentation method of the elastic layer [E E] [E C / E E] is 1.2 / 1. It is preferably 0 or more and 6.0 / 1.0 or less. It is more preferably 2.0 / 1.0 or more and 4.0 / 1.0 or less, and further preferably 2.5 / 1.0 or more and 3.4 / 1.0 or less.
The ratio of the elastic deformation rate of the surface layer and the elastic layer [E C / E E] is that it is at least as large as the lower limit of the above, scratching wear on the surface of the transparent tubular member (abrasive wear) is suppressed, infrared light The decrease in the transmittance of the light is suppressed. Further, the adhesion of the toner on the surface of the transparent tubular body is suppressed, that is, high releasability to the toner can be obtained.
On the other hand, by the ratio of the elastic deformation rate of the surface layer and the elastic layer [E C / E E] is less than the above upper limit, peeling of the surface layer and the elastic layer is suppressed.
表面層及び弾性層の弾性変形率は、ナノインデンター（フィッシャー・インスツルメンツ社製、ＰＩＣＯＤＥＮＴＯＲ ＨＭ５００）を用いて、ナノインデンテーション法により測定する。具体的には、サファイア針を０．５μｍの深さまで一定荷重で押し込み、その荷重頂点までの変位量と、荷重を開放したのちの変位戻り量を測定し、その比を弾性変形率とすることで測定する。
なお、弾性変形率の測定用試料は、表面層又は弾性層を透明管状体から剥がして厚さ２．０ｍｍの試料を準備する。厚さが足りない場合には、複数の箇所から剥がしてそれらを積層し、上記厚さの測定用試料としてもよい。また、厚さが足りない場合や、透明管状体からの剥離が容易でない場合には、表面層又は弾性層の形成に用いた材料と同じ材料を用いて上記厚さの測定用試料を別途作製してもよい。
The elastic deformation rate of the surface layer and the elastic layer is measured by the nanoindentation method using a nanoindenter (PICODENTOR HM500 manufactured by Fisher Instruments). Specifically, the sapphire needle is pushed to a depth of 0.5 μm with a constant load, the amount of displacement to the top of the load and the amount of displacement return after the load is released are measured, and the ratio is taken as the elastic deformation rate. Measure with.
As a sample for measuring the elastic deformation rate, a sample having a thickness of 2.0 mm is prepared by peeling off the surface layer or the elastic layer from the transparent tubular body. If the thickness is insufficient, it may be peeled off from a plurality of places and laminated to prepare a sample for measuring the thickness. If the thickness is insufficient or if it is not easy to peel off from the transparent tubular body, a sample for measuring the above thickness is separately prepared using the same material used for forming the surface layer or the elastic layer. You may.
表面層及び弾性層の弾性変形率の調整は、例えば、表面層及び弾性層のそれぞれの形成に用いる成分（樹脂等）を選択することで行われる。 The elastic deformation rate of the surface layer and the elastic layer is adjusted, for example, by selecting a component (resin or the like) used for forming each of the surface layer and the elastic layer.
−接触角−
表面層は、接触角が６０°以上９５°以下であることが好ましい。より好ましくは７０°以上９５°以下であり、さらに好ましくは７５°以上９５°以下である。
接触角が上記の下限値以上であることで、透明管状体の表面でのトナーの固着が抑制され、つまりトナーに対する高い離型性が得られる。
一方、接触角が上記の上限値以下であることで、未定着トナーの位置ずれに伴う濃度ムラが抑制される。
− Contact angle −
The surface layer preferably has a contact angle of 60 ° or more and 95 ° or less. It is more preferably 70 ° or more and 95 ° or less, and further preferably 75 ° or more and 95 ° or less.
When the contact angle is at least the above lower limit value, the adhesion of the toner on the surface of the transparent tubular body is suppressed, that is, high releasability to the toner can be obtained.
On the other hand, when the contact angle is not more than the above upper limit value, the density unevenness due to the misalignment of the unfixed toner is suppressed.
表面層の接触角は、接触角計（協和界面科学(株)製、型番：ＣＡ−Ｘ−ＦＡＣＥ）を用い、２０℃においてθ／２法に基づき、表面にイオン交換水の水滴を滴下した際の水滴と表面との接触角（°）を測定することで行われる。 For the contact angle of the surface layer, a contact angle meter (manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd., model number: CA-X-FACE) was used, and water droplets of ion-exchanged water were dropped on the surface based on the θ / 2 method at 20 ° C. This is done by measuring the contact angle (°) between the water droplets and the surface.
表面層及び弾性層の接触角の調整は、例えば、表面層の形成に用いる成分（樹脂等）を選択することで行われる。 The contact angle of the surface layer and the elastic layer is adjusted, for example, by selecting a component (resin or the like) used for forming the surface layer.
−厚さ−
表面層は、平均厚さが１０μｍ以上５０μｍ以下であることが好ましい。より好ましくは１２μｍ以上３０μｍ以下であり、さらに好ましくは１５μｍ以上２６μｍ以下である。
平均厚さが上記の下限値以上であることで、透明管状体の表面での引っ掻き摩耗（アブレシブ摩耗）が抑制され易くなり、赤外光の透過率の低下が抑制され易くなる。また、透明管状体の表面でのトナーの固着も抑制され易くなり、つまりトナーに対する高い離型性も得られ易くなる。
一方、弾性変形率が上記の上限値以下であることで、表面層への衝撃による割れやクラックが抑制される。
-Thickness-
The surface layer preferably has an average thickness of 10 μm or more and 50 μm or less. It is more preferably 12 μm or more and 30 μm or less, and further preferably 15 μm or more and 26 μm or less.
When the average thickness is at least the above lower limit value, scratch wear (abrasive wear) on the surface of the transparent tubular body is easily suppressed, and a decrease in infrared light transmittance is easily suppressed. Further, the adhesion of the toner on the surface of the transparent tubular body is easily suppressed, that is, high releasability to the toner can be easily obtained.
On the other hand, when the elastic deformation rate is not more than the above upper limit value, cracks and cracks due to impact on the surface layer are suppressed.
また、表面層の平均厚さ〔ｔ〕の、トナー中に含まれる外添剤の平均粒径〔ｓ〕に対する比〔ｔ／ｓ〕が３０／１以上１２００／１以下であることが好ましい。より好ましくは１００／１以上１０００／１以下であり、さらに好ましくは２００／１以上７００／１以下である。
表面層の平均厚さ〔ｔ〕と外添剤の平均粒径〔ｓ〕との比〔ｔ／ｓ〕が上記の下限値以上であることで、透明管状体の表面での引っ掻き摩耗（アブレシブ摩耗）が抑制され、赤外光の透過率の低下が抑制される。また、透明管状体の表面でのトナーの固着も抑制され、つまりトナーに対する高い離型性も得られる。
一方、表面層の平均厚さ〔ｔ〕と外添剤の平均粒径〔ｓ〕との比〔ｔ／ｓ〕が上記の上限値以下であることで、外添剤の衝撃による割れやクラックが抑制される。
Further, it is preferable that the ratio [t / s] of the average thickness [t] of the surface layer to the average particle size [s] of the external additive contained in the toner is 30/1 or more and 1200/1 or less. It is more preferably 100/1 or more and 1000/1 or less, and further preferably 200/1 or more and 700/1 or less.
When the ratio [t / s] of the average thickness [t] of the surface layer to the average particle size [s] of the external additive is equal to or higher than the above lower limit, scratch wear (abrasive) on the surface of the transparent tubular body is required. Abrasion) is suppressed, and a decrease in infrared light transmittance is suppressed. Further, the adhesion of the toner on the surface of the transparent tubular body is suppressed, that is, high releasability to the toner can be obtained.
On the other hand, when the ratio [t / s] of the average thickness [t] of the surface layer to the average particle size [s] of the external additive is not more than the above upper limit, cracks and cracks due to the impact of the external additive Is suppressed.
透明管状体における各層の厚さ（平均厚さ）の測定は、(株)フィッシャー・インストルメンツ製の渦電流式膜厚計ＩＳＯＳＣＯＰＥ ＭＰ３０により行う。
なお、透明管状体の軸方向（幅方向）における中央部と、両端部からそれぞれ中央部側に向かって３０ｍｍの箇所の３箇所について、それぞれ周方向に等間隔で４箇所、つまり計１２箇所の測定を行い、その平均値を平均厚さとする。
The thickness (average thickness) of each layer in the transparent tubular body is measured by an eddy current type film thickness meter ISOSCOPE MP30 manufactured by Fisher Instruments Co., Ltd.
It should be noted that the central portion of the transparent tubular body in the axial direction (width direction) and the three locations 30 mm from both ends toward the central portion are located at four locations at equal intervals in the circumferential direction, that is, a total of 12 locations. The measurement is performed, and the average value is taken as the average thickness.
（弾性層）
弾性層は、赤外光に対して透過性を有する層（例えば赤外線の透過率が８０％以上の層）であれば、特に限定されない。
弾性層としては、例えば、シリコーンゴム層、ウレタンゴム層、及びオレフィンゴム層等が挙げられる。
(Elastic layer)
The elastic layer is not particularly limited as long as it is a layer having transparency to infrared light (for example, a layer having an infrared transmittance of 80% or more).
Examples of the elastic layer include a silicone rubber layer, a urethane rubber layer, an olefin rubber layer, and the like.
シリコーンゴム層としては、例えば、付加重合型の２液ポリジメチルシロキサン類とその誘導体、及び光硬化型のアクリル変性シリコーンゴム等の層が挙げられる。
ウレタンゴム層としては、例えば、ポリエーテルウレタンゴム、ポリエステル系ウレタン類及びアクリル変性光硬化型のウレタンゴム等の層が挙げられる。
オレフィンゴム層としては、例えば、エチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ）、ポリプロピレンゴム、ブチルゴム、シクロオレフィン類、ノルボルネンゴム等の層が挙げられる。
Examples of the silicone rubber layer include layers of addition polymerization type two-component polydimethylsiloxanes and derivatives thereof, and photocurable acrylic-modified silicone rubber.
Examples of the urethane rubber layer include layers such as polyether urethane rubber, polyester-based urethanes, and acrylic-modified photocurable urethane rubber.
Examples of the olefin rubber layer include layers of ethylene-propylene-diene rubber (EPDM), polypropylene rubber, butyl rubber, cycloolefins, norbornene rubber and the like.
弾性層の厚さとしては、例えば、５０μｍ以上５００μｍ以下が好ましく、１５０μｍ以上４５０μｍ以下がより好ましい。 The thickness of the elastic layer is, for example, preferably 50 μm or more and 500 μm or less, and more preferably 150 μm or more and 450 μm or less.
弾性層のデュロメータＡ硬さ〔ＨＥ〕としては、３０度以上６０度以下が好ましく、３５度以上５０度以下がより好ましい。
The durometer A hardness of the elastic layer [H E] is preferably 30 degrees to 60 degrees, more preferably at least 35
弾性層のナノインデンテーション法による弾性変形率〔ＥＥ〕としては、０．０８以上０．２０以下が好ましく、０．０８以上０．１５以下がより好ましい。 The elastic deformation rate [EE ] of the elastic layer by the nanoindentation method is preferably 0.08 or more and 0.20 or less, and more preferably 0.08 or more and 0.15 or less.
（基材）
基材は、赤外光に対して透過性を有する層（例えば赤外線の透過率が８０％以上の層）であれば、特に限定されない。
基材としては、熱可塑性樹脂層（ポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ）層、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）層、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）層、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）層、ポリアリレート（ＰＡＲ）層、ポリエステル（ＰＥＳ）樹脂層、ポリカーボネート（ＰＣ）層等）、熱硬化性樹脂層（ポリイミド樹脂（ＰＩ）層、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）層、ポリエーテルイミド樹脂（ＰＥＩ）層等）が挙げられる。
(Base material)
The base material is not particularly limited as long as it is a layer having transparency to infrared light (for example, a layer having an infrared transmittance of 80% or more).
As the base material, a thermoplastic resin layer (polyphenylene sulfide resin (PPS) layer, polyether ether ketone (PEEK) layer, polyethylene naphthalate (PEN) layer, polyether sulfone (PES) layer, poly allylate (PAR) layer , Polyester (PES) resin layer, polycarbonate (PC) layer, etc.), thermosetting resin layer (polytale resin (PI) layer, polyamideimide (PAI) layer, polyetherimide resin (PEI) layer, etc.).
これらの中でも、基材としては、ポリフェニレンサルファイド樹脂層、ポリエーテルエーテルケトン層、ポリイミド樹脂層、又はポリアミドイミド樹脂層が好ましい。 Among these, as the base material, a polyphenylene sulfide resin layer, a polyether ether ketone layer, a polyimide resin layer, or a polyamide-imide resin layer is preferable.
基材は、赤外光に対する透明管状体の透過性を妨げない範囲で、赤外光に対して透過性を有する繊維やフィラー（フッ素樹脂粉末、ポリエステル、ポリアミド、ガラス繊維、シリカなどの無機粒子等）を含んでもよい。 The base material is an inorganic particle such as a fiber or filler (fluororesin powder, polyester, polyamide, glass fiber, silica, etc.) having transparency to infrared light as long as it does not interfere with the transparency of the transparent tubular body to infrared light. Etc.) may be included.
基材の厚さは、例えば、２０μｍ以上１０００μｍ以下が好ましく、５０μｍ以上２００μｍ以下がより好ましく、６０μｍ以上１３０μｍ以下がさらに好ましい。 The thickness of the base material is, for example, preferably 20 μm or more and 1000 μm or less, more preferably 50 μm or more and 200 μm or less, and further preferably 60 μm or more and 130 μm or less.
（透明管状体の特性）
透明管状体全体の厚さとしては、例えば、８０μｍ以上１５５０μｍ以下が好ましく、１００μｍ以上１０００μｍ以下がより好ましく、２００μｍ以上５００μｍ以下がさらに好ましい。
(Characteristics of transparent tubular body)
The thickness of the entire transparent tubular body is, for example, preferably 80 μm or more and 1550 μm or less, more preferably 100 μm or more and 1000 μm or less, and further preferably 200 μm or more and 500 μm or less.
以上説明した透明管状体は、上記層構成に限られず、前記一般式（ＰＣＢ）で示される構造単位を含むポリカーボネート樹脂を含有する表面層を、外周表面を構成する層として有する管状体であればよい。
上記表面層を外周表面を構成する層として有する積層体としては、例えば、前記基材の内周面に、さらに内面層等の機能層を有する層構成、前記基材上に表面層のみを有する層構成、基材と弾性層との間に接着剤層を有する層構成、弾性層と表面層との間に接着剤層を有する層構成等が挙げられる。
The transparent tubular body described above is not limited to the above layer structure, and is a tubular body having a surface layer containing a polycarbonate resin containing a structural unit represented by the general formula (PCB) as a layer constituting the outer peripheral surface. Good.
The laminate having the surface layer as a layer constituting the outer peripheral surface includes, for example, a layer structure having a functional layer such as an inner surface layer on the inner peripheral surface of the base material, and having only a surface layer on the base material. Examples thereof include a layer structure, a layer structure having an adhesive layer between the base material and the elastic layer, and a layer structure having an adhesive layer between the elastic layer and the surface layer.
＜赤外光定着装置＞
本実施形態に係る赤外光定着装置は、記録媒体上のトナー像と接触する管状体であって、上記本実施形態に係る透明管状体と、管状体の外周面に接触し、管状体との間に接触域を形成して設けられ、接触域にて管状体と共に回転して記録媒体を搬送する回転体と、管状体の外周面側又は内周面側に設けられ、管状体と回転体との間の接触域内に向けて赤外光を照射する赤外光照射装置と、管状体の内周面側に設けられ、接触域にて管状体を回転体と共に加圧する加圧部材と、を備える。
<Infrared light fixing device>
The infrared light fixing device according to the present embodiment is a tubular body that comes into contact with a toner image on a recording medium, and the transparent tubular body according to the present embodiment and the tubular body that comes into contact with the outer peripheral surface of the tubular body. A rotating body that forms a contact area between the two bodies and rotates together with the tubular body to convey the recording medium, and a rotating body that is provided on the outer peripheral surface side or the inner peripheral surface side of the tubular body and rotates with the tubular body. An infrared light irradiator that irradiates infrared light into the contact area between the body and a pressurizing member that is provided on the inner peripheral surface side of the tubular body and pressurizes the tubular body together with the rotating body in the contact area. , Equipped with.
なお、本実施形態に係る赤外光定着装置において、赤外光照射装置は、７００ｎｍ以上９００ｎｍ以下の赤外域の少なくとも一部の波長領域の赤外光を照射する装置であることがよい。 In the infrared light fixing device according to the present embodiment, the infrared light irradiation device is preferably a device that irradiates infrared light in at least a part of the wavelength region in the infrared region of 700 nm or more and 900 nm or less.
ここで、赤外光照射装置から照射される赤外光を、加圧部材を介して、透明管状体と回転体との接触域に到達させる場合、加圧部材における「赤外光に対する透過性」も、透明管状体における「赤外光に対する透過性」と同様な性質を持つことがよい。つまり、加圧部材における「赤外光に対する透過率」は、８０％以上（好ましくは９０％以上）がよい。 Here, when the infrared light emitted from the infrared light irradiator reaches the contact area between the transparent tubular body and the rotating body via the pressurizing member, the pressurizing member has "transparency to infrared light". "Is also good to have the same property as" transparency to infrared light "in a transparent tubular body. That is, the "transmittance to infrared light" of the pressure member is preferably 80% or more (preferably 90% or more).
以下、本実施形態に係る赤外光定着装置について図面を参照しつつ説明する。
図２は、本実施形態に係る赤外光定着装置の一例を示す概略構成図である。
Hereinafter, the infrared light fixing device according to the present embodiment will be described with reference to the drawings.
FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing an example of an infrared light fixing device according to the present embodiment.
図２に示すように、本実施形態に係る赤外光定着装置６０（以下「定着装置６０」とも称する）は、透明管状体６２と、回転体６４と、赤外光照射装置７０と、加圧部材８０と、潤滑剤供給部材６６と、を備えている。
As shown in FIG. 2, the infrared light fixing device 60 (hereinafter, also referred to as “fixing
（透明管状体）
透明管状体６２は、軸方向両端部で、図示しない軸受により回転可能に支持されている。また、透明管状体６２の軸方向の一端部には、図示しない駆動伝達部材（ギア等）が嵌め込まれている。そして、透明管状体６２は、駆動伝達部材が図示しない駆動源（モータ等）により軸周りに回転されることに伴って、矢印Ｒ方向に回転するようになっている。さらに、透明管状体６２は、透過した赤外光ＬＢにより加熱される用紙Ｋ（記録媒体の一例）上のトナー像Ｔと、回転しながら接触するようになっている。
(Transparent tubular body)
The transparent
（回転体）
回転体６４は、管状体の外周面に接触して設けられている。
回転体６４は、一例として、樹脂製又は金属製であり、円筒状又は円柱状に形成されている。回転体６４の外周面の一部は、図示しない軸受部材が弾性部材（バネ等）によって、透明管状体６２を介して加圧部材８０側に押し付けられている。それにより、回転体６４と透明管状体６２とは、接触域Ｎ（いわゆる、ニップ部）を形成している。すなわち、回転体６４は、接触域Ｎにおいて、加圧部材８０と共に、透明管状体６２（つまり、用紙Ｋ及びトナー像Ｔ）を挟んで加圧する機能を有する。
(Rotating body)
The rotating
As an example, the rotating
回転体６４の軸方向両端部には、図示しない嵌込部材（キャップ等）が嵌め込まれており、回転体６４の径方向の外力に対する剛性が高められている。嵌込部材は、図示しない軸受部材によって軸回りに回転可能とされている。そして、回転体６４は、透明管状体６２が回転されることに伴って、従動回転するようになっている。それにより、接触域Ｎにて透明管状体６２と共に回転して用紙Ｋを搬送する。
なお、回転体６４の回転駆動により、透明管状体６２が従動回転する構成であってもよい。
Fitting members (caps, etc.) (not shown) are fitted to both ends of the
The transparent
（赤外光照射装置）
赤外光照射装置７０は、透明管状体６２の外周面側に設けられている。なお、赤外光照射装置７０は、透明管状体６２の内周面側に設けられていてもよい。
(Infrared light irradiation device)
The infrared
赤外光照射装置７０は、一例として、赤外光ＬＢ（赤外線レーザ光）を出射するレーザアレイ７２と、出射された赤外光ＬＢを平行光とするコリメートレンズ７４とを有する。そして、赤外光照射装置７０は、トナー像Ｔが加熱されるように、透明管状体６２の外側から透明管状体６２に赤外光ＬＢを照射するようになっている。
As an example, the infrared
レーザアレイ７２は、用紙Ｋの搬送方向に対して直交する方向に沿って並んで複数設けられている。各レーザアレイ７２は、配列された複数のレーザ光源７２Ａと、レーザ光源７２Ａを支持する本体部７２Ｂと、本体部７２Ｂに接触するヒートシンク７２Ｃとを有する。
A plurality of
ここで、レーザアレイ７２は、例えば、７００ｎｍ以上９００ｎｍ以下の赤外域の少なくとも一部の波長領域の赤外光を照射する複数のレーザ光源７２Ａを有することがよい。
Here, the
コリメートレンズ７４は、レーザ光源７２Ａから照射された赤外光ＬＢを平行光とする平凸レンズである。コリメートレンズ７４は、透明管状体６２の外周面に入射する赤外光ＬＢの透明管状体６２の周方向の幅が予め設定した幅となるように、位置が調整されている。
The collimating
（加圧部材）
加圧部材８０は、透明管状体６２の内周面側に設けられている。
加圧部材８０は、一例として、レンズパッド８２（集光部材の一例）と、支持枠８４Ａ及び支持枠８４Ｂとを有している。支持枠８４Ａ及び支持枠８４Ｂは、透明管状体６２の軸方向に伸びた部材であり、レンズパッド８２を透明管状体６２の径方向から挟んで支持する。レンズパッド８２、支持枠８４Ａ及び支持枠８４Ｂは、組み立てられた状態で全体が円柱状となっている。
(Pressurized member)
The pressurizing
The pressurizing
加圧部材８０は、回転体６４が透明管状体６２を介して加圧部材８０側に押し付けられることにより、接触域Ｎにおいて、回転体６４と共に、透明管状体６２（つまり、用紙Ｋ及びトナー像Ｔ）を挟んで加圧する機能を有する。
In the
加圧部材８０において、赤外光照射装置７０から透明管状体６２に照射された赤外光ＬＢは、レンズパッド８２で集光され、再び透明管状体６２を透過して、接触域Ｎに照射するようになっている。
In the pressurizing
なお、弾性部材（バネ等）によって、透明管状体を介して加圧部材８０を回転体６４側に押し付ける態様であってもよい。つまり、加圧部材８０は、他の部材（回転体６４等）から押し付けられて透明管状体６２を加圧する部材、又は、自身を他の部材（回転体６４等）へ押し付けて透明管状体６２を加圧する部材のいずれの部材であってもよい。
The
また、加圧部材８０は、赤外光の集光機能を有するパッド部材であってもよい。さらに、加圧部材８０は、赤外光の集光機能を有さないロール部材、又は赤外光の集光機能を有さないパッド部材であってもよい。
Further, the pressurizing
（潤滑剤付与部材）
潤滑剤供給部材６６は、一例として、液状の潤滑剤（シリコーンオイル等）を含浸したフェルト材で構成されている。潤滑剤供給部材６６は、加圧部材８０の支持枠８４Ａに形成された凹部８６に嵌め込まれ、かつ透明管状体６２の内周面に接触して設けられている。それにより、潤滑剤供給部材６６は、透明管状体６２の内周面に潤滑剤を塗布する。
(Lubricating member)
As an example, the
なお、潤滑剤供給部材６６は、固形の潤滑剤（脂肪酸金属塩等）と、固形の潤滑剤を支持する支持部材と、で構成されていてもよい。
The
ここで、赤外光照射装置から照射される赤外光を、加圧部材を介して、透明管状体と回転体との接触域に到達させる場合、潤滑剤における「赤外光に対する透過性」も、透明管状体における「赤外光に対する透過性」と同様な性質を持つことがよい。つまり、潤滑剤における「赤外光に対する透過率」は、８０％以上（好ましくは９０％以上）がよい。 Here, when the infrared light emitted from the infrared light irradiator reaches the contact area between the transparent tubular body and the rotating body via the pressurizing member, the "transparency to infrared light" in the lubricant is used. Also, it may have the same properties as the "transparency to infrared light" in the transparent tubular body. That is, the "transmittance to infrared light" of the lubricant is preferably 80% or more (preferably 90% or more).
（赤外光定着装置の動作）
赤外光定着装置６０では、赤外光照射装置７０から出射された赤外光ＬＢが、透明管状体６２の入射部６２Ａに入射する。そして、赤外光ＬＢは、透明管状体６２のレンズパッド８２中で集光され、出射部である接触域Ｎから出射され、搬送中の用紙Ｋ上のトナー像Ｔに照射される。用紙Ｋ上のトナー像Ｔは、集光された赤外光ＬＢを吸収することで加熱され溶融すると共に、回転体６４及び加圧部材８０から加圧力を受けることで、用紙Ｋに定着される。
(Operation of infrared light fixing device)
In the infrared
以上説明した赤外光定着装置６０は、上記構成に限られず、周知の構成が採用される。
例えば、赤外光定着装置６０は、図３に示すように、接触域Ｎにおいて、加圧部材８０（そのレンズパッド８２）と、透明管状体６２との間に介在したシート状の摺動部材６８を有する態様であってもよい。
また、赤外光定着装置６０は、透明管状体が複数の支持ロールにより張力を付与しつつ支持された態様であってもよい。
The infrared
For example, as shown in FIG. 3, the infrared
Further, the infrared
［画像形成装置］
次に、本実施形態に係る画像形成装置について説明する。
本実施形態に係る画像形成装置は、記録媒体上にトナー像を形成するトナー像形成装置と、赤外光の照射により前記トナー像を前記記録媒体に定着する赤外光定着装置と、を備える。そして、赤外光定着装置として、上記本実施形態に係る赤外光定着装置が適用される。
[Image forming device]
Next, the image forming apparatus according to this embodiment will be described.
The image forming apparatus according to the present embodiment includes a toner image forming apparatus that forms a toner image on a recording medium, and an infrared light fixing apparatus that fixes the toner image on the recording medium by irradiation with infrared light. .. Then, as the infrared light fixing device, the infrared light fixing device according to the present embodiment is applied.
ここで、本実施形態に係る画像形成装置において、トナー像形成装置は、例えば、像保持体と、像保持体の表面を帯電する帯電装置と、帯電した像保持体の表面に静電潜像を形成する静電潜像形成装置と、トナーを含む現像剤により、像保持体の表面に形成された静電潜像を現像してトナー像を形成する現像装置と、トナー像を記録媒体の表面に転写する転写装置と、を備える。 Here, in the image forming apparatus according to the present embodiment, the toner image forming apparatus includes, for example, an image holder, a charging device that charges the surface of the image holder, and an electrostatic latent image on the surface of the charged image holder. An electrostatic latent image forming device for forming a toner image, a developing device for developing an electrostatic latent image formed on the surface of an image holder with a developer containing toner, and a toner image as a recording medium. A transfer device for transferring to the surface is provided.
トナー像形成装置は、像保持体の表面に形成されたトナー像を直接記録媒体に転写する直接転写方式の装置；像保持体の表面に形成されたトナー像を中間転写体の表面に一次転写し、中間転写体の表面に転写されたトナー像を記録媒体の表面に二次転写する中間転写方式の装置；トナー像の転写後、帯電前の像保持体の表面をクリーニングするクリーニング装置を備えた装置；トナー像の転写後、帯電前に像保持体の表面に除電光を照射して除電する除電装置を備える装置；像保持体の温度を上昇させ、相対温度を低減させるための像保持体加熱部材を備える装置等の周知のトナー像形成装置が適用される。 The toner image forming device is a direct transfer type device that directly transfers the toner image formed on the surface of the image holder to the recording medium; the toner image formed on the surface of the image holder is primarily transferred to the surface of the intermediate transfer body. An intermediate transfer type device that secondarily transfers the toner image transferred to the surface of the intermediate transfer body to the surface of the recording medium; a cleaning device that cleans the surface of the image holder after the toner image is transferred and before charging. Device; A device equipped with a static elimination device that irradiates the surface of the image holder with static elimination light after transfer of the toner image and before charging; image retention for raising the temperature of the image holder and reducing the relative temperature. A well-known toner image forming device such as a device provided with a body heating member is applied.
中間転写方式の装置の場合、転写装置は、例えば、表面にトナー像が転写される中間転写体と、像保持体の表面に形成されたトナー像を中間転写体の表面に一次転写する一次転写装置と、中間転写体の表面に転写されたトナー像を記録媒体の表面に二次転写する二次転写装置と、を有する構成が適用される。 In the case of an intermediate transfer type apparatus, the transfer apparatus is, for example, an intermediate transfer body in which a toner image is transferred to the surface and a primary transfer in which a toner image formed on the surface of an image holder is primarily transferred to the surface of the intermediate transfer body. A configuration comprising an apparatus and a secondary transfer apparatus for secondary transfer of a toner image transferred to the surface of an intermediate transfer body to the surface of a recording medium is applied.
本実施形態に係る画像形成装置は、乾式現像方式の画像形成装置、湿式現像方式（液体現像剤を利用した現像方式）の画像形成装置のいずれであってもよい。 The image forming apparatus according to the present embodiment may be either a dry developing type image forming apparatus or a wet developing type (developing method using a liquid developer) image forming apparatus.
ここで、本実施形態に係る画像形成装置において、赤外光定着装置は、画像形成装置に着脱するようにカートリッジ化していてもよい。つまり、本実施形態に係る画像形成装置は、プロセスカートリッジの構成装置として、本実施形態に係る赤外光定着装置を備えてもよい。 Here, in the image forming apparatus according to the present embodiment, the infrared light fixing apparatus may be made into a cartridge so as to be attached to and detached from the image forming apparatus. That is, the image forming apparatus according to the present embodiment may include the infrared light fixing device according to the present embodiment as a constituent device of the process cartridge.
以下、本実施形態に係る画像形成装置について図面を参照しつつ説明する。
図４は、本実施形態に係る画像形成装置の構成を示した概略構成図である。
Hereinafter, the image forming apparatus according to the present embodiment will be described with reference to the drawings.
FIG. 4 is a schematic configuration diagram showing the configuration of the image forming apparatus according to the present embodiment.
本実施形態に係る画像形成装置１００は、図４に示すように、例えば、一般にタンデム型と呼ばれる中間転写方式の画像形成装置であって、電子写真方式により各色成分のトナー像が形成される複数の画像形成ユニット１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋと、各画像形成ユニット１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋにより形成された各色成分トナー像を中間転写ベルト１５に順次転写（一次転写）させる一次転写部１０と、中間転写ベルト１５上に転写された重畳トナー像を記録媒体である用紙Ｋに一括転写（二次転写）させる二次転写部２０と、二次転写された画像を用紙Ｋ上に定着させる定着装置６０と、を備えている。また、画像形成装置１００は、各装置（各部）の動作を制御する制御部４０を有している。
As shown in FIG. 4, the
この定着装置６０が既述の本実施形態に係る赤外光定着装置６０である。
This fixing
画像形成装置１００の各画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋは、表面に形成されるトナー像を保持する像保持体の一例として、矢印Ａ方向に回転する感光体１１を備えている。
Each
感光体１１の周囲には、帯電装置の一例として、感光体１１を帯電させる帯電器１２が設けられ、潜像形成装置の一例として、感光体１１上に静電潜像を書込むレーザ露光器１３（図中露光ビームを符号Ｂｍで示す）が設けられている。
A
また、感光体１１の周囲には、現像装置の一例として、各色成分トナーが収容されて感光体１１上の静電潜像をトナーにより可視像化する現像器１４が設けられ、感光体１１上に形成された各色成分トナー像を一次転写部１０にて中間転写ベルト１５に転写する一次転写ロール１６が設けられている。
なお、トナーの詳細については後述する。
Further, around the
The details of the toner will be described later.
更に、感光体１１の周囲には、感光体１１上の残留トナーが除去される感光体クリーナ１７が設けられ、帯電器１２、レーザ露光器１３、現像器１４、一次転写ロール１６及び感光体クリーナ１７の電子写真用デバイスが感光体１１の回転方向に沿って順次配設されている。これらの画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋは、中間転写ベルト１５の上流側から、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の順に、略直線状に配置されている。
Further, a
中間転写体である中間転写ベルト１５は、ポリイミド又はポリアミド等の樹脂をベース層としてカーボンブラック等の帯電防止剤を適当量含有させたフィルム状の加圧ベルトで構成されている。そして、その体積抵抗率は１０６Ωｃｍ以上１０１４Ωｃｍ以下となるように形成されており、その厚さは、例えば、０．１ｍｍ程度に構成されている。
The
中間転写ベルト１５は、各種ロールによって図４に示すＢ方向に目的に合わせた速度で循環駆動（回転）されている。この各種ロールとして、定速性に優れたモータ（不図示）により駆動されて中間転写ベルト１５を回転させる駆動ロール３１、各感光体１１の配列方向に沿って略直線状に延びる中間転写ベルト１５を支持する支持ロール３２、中間転写ベルト１５に対して張力を与えると共に中間転写ベルト１５の蛇行を防止する補正ロールとして機能する張力付与ロール３３、二次転写部２０に設けられる背面ロール２５、及び、中間転写ベルト１５上の残留トナーを掻き取るクリーニング部に設けられるクリーニング背面ロール３４を有している。
The
一次転写部１０は、中間転写ベルト１５を挟んで感光体１１に対向して配置される一次転写ロール１６で構成されている。一次転写ロール１６は、芯体と、芯体の周囲に固着された弾性層としてのスポンジ層と、で構成されている。芯体は、鉄、ＳＵＳ等の金属で構成された円柱棒である。スポンジ層はカーボンブラック等の導電剤を配合したＮＢＲとＳＢＲとＥＰＤＭとの混合ゴムで形成され、体積抵抗率が１０７．５Ωｃｍ以上１０８．５Ωｃｍ以下のスポンジ状の円筒ロールである。
The
そして、一次転写ロール１６は中間転写ベルト１５を挟んで感光体１１に圧接配置され、更に一次転写ロール１６にはトナーの帯電極性（マイナス極性とする。以下同様。）と逆極性の電圧（一次転写バイアス）が印加されるようになっている。これにより、各々の感光体１１上のトナー像が中間転写ベルト１５に順次、静電吸引され、中間転写ベルト１５上において重畳されたトナー像が形成されるようになっている。
Then, the
二次転写部２０は、背面ロール２５と、中間転写ベルト１５のトナー像保持面側に配置される二次転写ロール２２と、を備えて構成されている。
The
背面ロール２５は、表面がカーボンを分散したＥＰＤＭとＮＢＲの混合ゴムのチューブ、内部はＥＰＤＭゴムで構成されている。そして、その表面抵抗率が１０７Ω／□以上１０１０Ω／□以下となるように形成され、硬度は、例えば、７０°（アスカーＣ：高分子計器社製、以下同様。）に設定される。この背面ロール２５は、中間転写ベルト１５の裏面側に配置されて二次転写ロール２２の対向電極を構成し、二次転写バイアスが安定的に印加される金属製の給電ロール２６が接触配置されている。
The
一方、二次転写ロール２２は、芯体と、芯体の周囲に固着された弾性層としてのスポンジ層と、で構成されている。芯体は鉄、ＳＵＳ等の金属で構成された円柱棒である。スポンジ層はカーボンブラック等の導電剤を配合したＮＢＲとＳＢＲとＥＰＤＭとの混合ゴムで形成され、体積抵抗率が１０７．５Ωｃｍ以上１０８．５Ωｃｍ以下のスポンジ状の円筒ロールである。
On the other hand, the
そして、二次転写ロール２２は中間転写ベルト１５を挟んで背面ロール２５に圧接配置され、更に、二次転写ロール２２は接地されて背面ロール２５との間に二次転写バイアスが形成され、二次転写部２０に搬送される用紙Ｋ上にトナー像を二次転写する。
Then, the
また、中間転写ベルト１５の二次転写部２０の下流側には、二次転写後の中間転写ベルト１５上の残留トナーや紙粉を除去し、中間転写ベルト１５の表面をクリーニングする中間転写ベルトクリーナ３５が、中間転写ベルト１５に対し接離自在に設けられている。
Further, on the downstream side of the
なお、中間転写ベルト１５、一次転写部１０（一次転写ロール１６）、及び二次転写部２０（二次転写ロール２２）が、転写装置の一例に該当する。
The
一方、イエローの画像形成ユニット１Ｙの上流側には、各画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋにおける画像形成タイミングをとるための基準となる基準信号を発生する基準センサ（ホームポジションセンサ）４２が配設されている。この基準センサ４２は、中間転写ベルト１５の裏側に設けられたマークを認識して基準信号を発生しており、この基準信号の認識に基づく制御部４０からの指示により、各画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋは画像形成を開始するように構成されている。
また、黒の画像形成ユニット１Ｋの下流側には、画質調整を行うための画像濃度センサ４３が配設されている。
On the other hand, on the upstream side of the yellow
Further, an
更に、本実施形態に係る画像形成装置では、用紙Ｋを搬送する搬送装置として、用紙Ｋを収容する用紙収容部５０、この用紙収容部５０に集積された用紙Ｋを予め定められたタイミングで取り出して搬送する給紙ロール５１、給紙ロール５１により繰り出された用紙Ｋを搬送する搬送ロール５２、搬送ロール５２により搬送された用紙Ｋを二次転写部２０へと送り込む搬送ガイド５３、二次転写ロール２２により二次転写された後に搬送される用紙Ｋを定着装置６０へと搬送する搬送ベルト５５、及び、用紙Ｋを定着装置６０に導く定着入口ガイド５６を備えている。
Further, in the image forming apparatus according to the present embodiment, as a conveying device for conveying the paper K, the
次に、本実施形態に係る画像形成装置の基本的な作像プロセスについて説明する。
本実施形態に係る画像形成装置では、図示しない画像読取装置や図示しないパーソナルコンピュータ（ＰＣ）等から出力される画像データは、図示しない画像処理装置により画像処理が施された後、画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋによって作像作業が実行される。
Next, the basic image forming process of the image forming apparatus according to the present embodiment will be described.
In the image forming apparatus according to the present embodiment, the image data output from an image reading device (not shown), a personal computer (PC) (not shown), or the like is subjected to image processing by an image processing device (not shown), and then the
画像処理装置では、入力された反射率データに対して、シェーディング補正、位置ズレ補正、明度／色空間変換、ガンマ補正、枠消しや色編集、移動編集等の各種画像編集等の画像処理が施される。画像処理が施された画像データは、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの４色の色材階調データに変換され、レーザ露光器１３に出力される。
The image processing device performs image processing such as shading correction, position shift correction, brightness / color space conversion, gamma correction, frame erasing and color editing, and various image editing such as movement editing on the input reflectance data. Will be done. The image data that has undergone image processing is converted into color material gradation data of four colors Y, M, C, and K, and is output to the
レーザ露光器１３では、入力された色材階調データに応じて、例えば半導体レーザから出射された露光ビームＢｍを画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの各々の感光体１１に照射している。画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの各感光体１１では、帯電器１２によって表面が帯電された後、このレーザ露光器１３によって表面が走査露光され、静電潜像が形成される。形成された静電潜像は、各々の画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋによって、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色のトナー像として現像される。
In the
画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの感光体１１上に形成されたトナー像は、各感光体１１と中間転写ベルト１５とが接触する一次転写部１０において、中間転写ベルト１５上に転写される。より具体的には、一次転写部１０において、一次転写ロール１６により中間転写ベルト１５の基材に対しトナーの帯電極性（マイナス極性）と逆極性の電圧（一次転写バイアス）が付加され、トナー像を中間転写ベルト１５の表面に順次重ね合わせて一次転写が行われる。
The toner image formed on the
トナー像が中間転写ベルト１５の表面に順次一次転写された後、中間転写ベルト１５は移動してトナー像が二次転写部２０に搬送される。トナー像が二次転写部２０に搬送されると、搬送装置では、トナー像が二次転写部２０に搬送されるタイミングに合わせて給紙ロール５１が回転し、用紙収容部５０から目的とするサイズの用紙Ｋが供給される。給紙ロール５１により供給された用紙Ｋは、搬送ロール５２により搬送され、搬送ガイド５３を経て二次転写部２０に到達する。この二次転写部２０に到達する前に、用紙Ｋは一旦停止され、トナー像が保持された中間転写ベルト１５の移動タイミングに合わせて位置合わせロール（不図示）が回転することで、用紙Ｋの位置とトナー像の位置との位置合わせがなされる。
After the toner image is sequentially primary-transferred to the surface of the
二次転写部２０では、中間転写ベルト１５を介して、二次転写ロール２２が背面ロール２５に加圧される。このとき、タイミングを合わせて搬送された用紙Ｋは、中間転写ベルト１５と二次転写ロール２２との間に挟み込まれる。その際に、給電ロール２６からトナーの帯電極性（マイナス極性）と同極性の電圧（二次転写バイアス）が印加されると、二次転写ロール２２と背面ロール２５との間に転写電界が形成される。そして、中間転写ベルト１５上に保持された未定着トナー像は、二次転写ロール２２と背面ロール２５とによって加圧される二次転写部２０において、用紙Ｋ上に一括して静電転写される。
In the
その後、トナー像が静電転写された用紙Ｋは、二次転写ロール２２によって中間転写ベルト１５から剥離された状態でそのまま搬送され、二次転写ロール２２の用紙搬送方向下流側に設けられた搬送ベルト５５へと搬送される。搬送ベルト５５は、定着装置６０における最適な搬送速度に合わせて、用紙Ｋを定着装置６０まで搬送する。定着装置６０に搬送された用紙Ｋ上の未定着トナー像は、定着装置６０によって加圧されると共に赤外光が照射されて定着処理を受けることで用紙Ｋ上に定着される。そして定着画像が形成された用紙Ｋは、画像形成装置の排出部に設けられた排紙収容部（不図示）に搬送される。
After that, the paper K on which the toner image is electrostatically transferred is conveyed as it is in a state of being peeled off from the
一方、用紙Ｋへの転写が終了した後、中間転写ベルト１５上に残った残留トナーは、中間転写ベルト１５の回転に伴ってクリーニング部まで搬送され、クリーニング背面ロール３４及び中間転写ベルトクリーナ３５によって中間転写ベルト１５上から除去される。
On the other hand, after the transfer to the paper K is completed, the residual toner remaining on the
−トナー−
次いで、本実施形態に係る画像形成装置に用いられるトナーについて説明する。
本実施形態に用いられるトナーは、トナー粒子と、必要に応じて、外添剤と、を含んで構成される。
− Toner −
Next, the toner used in the image forming apparatus according to the present embodiment will be described.
The toner used in the present embodiment is composed of toner particles and, if necessary, an external additive.
（トナー粒子）
トナー粒子は、例えば、結着樹脂と、赤外線吸収剤と、必要に応じて、着色剤と、離型剤と、その他添加剤と、を含んで構成される。
(Toner particles)
The toner particles are composed of, for example, a binder resin, an infrared absorber,, if necessary, a colorant, a mold release agent, and other additives.
・結着樹脂
結着樹脂としては、例えば、スチレン類（例えばスチレン、パラクロロスチレン、α−メチルスチレン等）、（メタ）アクリル酸エステル類（例えばアクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ｎ−プロピル、アクリル酸ｎ−ブチル、アクリル酸ラウリル、アクリル酸２−エチルヘキシル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ｎ−プロピル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸２−エチルヘキシル等）、エチレン性不飽和ニトリル類（例えばアクリロニトリル、メタクリロニトリル等）、ビニルエーテル類（例えばビニルメチルエーテル、ビニルイソブチルエーテル等）、ビニルケトン類（ビニルメチルケトン、ビニルエチルケトン、ビニルイソプロペニルケトン等）、オレフィン類（例えばエチレン、プロピレン、ブタジエン等）等の単量体の単独重合体、又はこれら単量体を２種以上組み合せた共重合体からなるビニル系樹脂が挙げられる。
結着樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、セルロース樹脂、ポリエーテル樹脂、変性ロジン等の非ビニル系樹脂、これらと前記ビニル系樹脂との混合物、又は、これらの共存下でビニル系単量体を重合して得られるグラフト重合体等も挙げられる。
これらの結着樹脂は、１種類単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。
-Bundling resin Examples of the binder resin include styrenes (for example, styrene, parachlorostyrene, α-methylstyrene, etc.) and (meth) acrylic acid esters (for example, methyl acrylate, ethyl acrylate, n-acrylic acid, etc.). Propyl, n-butyl acrylate, lauryl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, n-propyl methacrylate, lauryl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, etc.), ethylenically unsaturated nitriles (For example, acrylonitrile, methacrylic acid, etc.), vinyl ethers (for example, vinyl methyl ether, vinyl isobutyl ether, etc.), vinyl ketones (vinyl methyl ketone, vinyl ethyl ketone, vinyl isopropenyl ketone, etc.), olefins (for example, ethylene, propylene, etc.) Examples thereof include homopolymers of monomers such as butadiene) and vinyl resins composed of copolymers in which two or more kinds of these monomers are combined.
Examples of the binder resin include non-vinyl resins such as epoxy resins, polyester resins, polyurethane resins, polyamide resins, cellulose resins, polyether resins, and modified rosins, mixtures of these with the vinyl resins, or these. Examples thereof include a graft polymer obtained by polymerizing a vinyl-based monomer in the coexistence.
These binder resins may be used alone or in combination of two or more.
結着樹脂としては、ポリエステル樹脂が好適である。
ポリエステル樹脂としては、例えば、公知のポリエステル樹脂が挙げられる。
As the binder resin, polyester resin is suitable.
Examples of the polyester resin include known polyester resins.
結着樹脂の含有量としては、例えば、トナー粒子全体に対して、４０質量％以上９５質量％以下が好ましく、５０質量％以上９０質量％以下がより好ましく、６０質量％以上８５質量％以下がさらに好ましい。 The content of the binder resin is, for example, preferably 40% by mass or more and 95% by mass or less, more preferably 50% by mass or more and 90% by mass or less, and 60% by mass or more and 85% by mass or less with respect to the entire toner particles. More preferred.
・赤外線吸収剤
赤外線吸収剤としては、例えば、シアニン化合物、メロシアニン化合物、ベンゼンチオール系金属錯体、メルカプトフェノール系金属錯体、芳香族ジアミン系金属錯体、ジイモニウム化合物、アミニウム化合物、ニッケル錯体化合物、フタロシアニン系化合物、アントラキノン系化合物、ナフタロシアニン系化合物等を用い得る。
-Infrared absorber Examples of the infrared absorber include cyanine compounds, merocyanine compounds, benzenethiol-based metal complexes, mercaptophenol-based metal complexes, aromatic diamine-based metal complexes, diimonium compounds, aminium compounds, nickel complex compounds, and phthalocyanine-based compounds. , Anthraquinone-based compounds, naphthalocyanine-based compounds and the like can be used.
赤外線吸収剤の含有量としては、トナー粒子全質量に対して、０．０１質量％以上５質量％以下であることが好ましく、０．０１質量％以上１質量％以下であることがより好ましく、０．０１質量％以上０．５質量％以下であることがより好ましい。 The content of the infrared absorber is preferably 0.01% by mass or more and 5% by mass or less, more preferably 0.01% by mass or more and 1% by mass or less, based on the total mass of the toner particles. More preferably, it is 0.01% by mass or more and 0.5% by mass or less.
・着色剤
着色剤としては、例えば、カーボンブラック、クロムイエロー、ハンザイエロー、ベンジジンイエロー、スレンイエロー、キノリンイエロー、ピグメントイエロー、パーマネントオレンジＧＴＲ、ピラゾロンオレンジ、バルカンオレンジ、ウオッチヤングレッド、パーマネントレッド、ブリリアントカーミン３Ｂ、ブリリアントカーミン６Ｂ、デュポンオイルレッド、ピラゾロンレッド、リソールレッド、ローダミンＢレーキ、レーキレッドＣ、ピグメントレッド、ローズベンガル、アニリンブルー、ウルトラマリンブルー、カルコオイルブルー、メチレンブルークロライド、フタロシアニンブルー、ピグメントブルー、フタロシアニングリーン、マラカイトグリーンオキサレートなどの種々の顔料、又は、アクリジン系、キサンテン系、アゾ系、ベンゾキノン系、アジン系、アントラキノン系、チオインジコ系、ジオキサジン系、チアジン系、アゾメチン系、インジコ系、フタロシアニン系、アニリンブラック系、ポリメチン系、トリフェニルメタン系、ジフェニルメタン系、チアゾール系などの各種染料等が挙げられる。
着色剤は、１種類単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。
-Colorants Examples of colorants include carbon black, chrome yellow, hanza yellow, benzidine yellow, slene yellow, quinoline yellow, pigment yellow, permanent orange GTR, pyrazolone orange, vulcan orange, watch young red, permanent red, and brilliant carmine. 3B, Brilliant Carmin 6B, Dupont Oil Red, Pyrazolon Red, Resole Red, Rhodamin B Lake, Lake Red C, Pigment Red, Rose Bengal, Aniline Blue, Ultra Marine Blue, Calco Oil Blue, Methylene Blue Chloride, Phthalocyanine Blue, Pigment Blue, Various pigments such as phthalocyanine green and malakite green oxalate, or aclysine-based, xanthene-based, azo-based, benzoquinone-based, azine-based, anthraquinone-based, thioindico-based, dioxazine-based, thiazine-based, azomethine-based, indico-based, phthalocyanine-based , Aniline black type, polymethine type, triphenylmethane type, diphenylmethane type, thiazole type and various other dyes.
The colorant may be used alone or in combination of two or more.
・離型剤
離型剤としては、例えば、炭化水素系ワックス；カルナバワックス、ライスワックス、キャンデリラワックス等の天然ワックス；モンタンワックス等の合成又は鉱物・石油系ワックス；脂肪酸エステル、モンタン酸エステル等のエステル系ワックス；などが挙げられる。離型剤は、これに限定されるものではない。
-Release agent As the release agent, for example, hydrocarbon wax; natural wax such as carnauba wax, rice wax, candelilla wax; synthetic or mineral / petroleum wax such as montane wax; fatty acid ester, montanoic acid ester, etc. Ester wax; etc. The release agent is not limited to this.
・その他の添加剤
その他の添加剤としては、例えば、磁性体、帯電制御剤、無機粉体等の周知の添加剤が挙げられる。これらの添加剤は、内添剤としてトナー粒子に含まれる。
-Other additives Examples of other additives include well-known additives such as magnetic materials, charge control agents, and inorganic powders. These additives are contained in the toner particles as an internal additive.
・トナー粒子の特性等
トナー粒子は、単層構造のトナー粒子であってもよいし、芯部（コア粒子）と芯部を被覆する被覆層（シェル層）とで構成された所謂コア・シェル構造のトナー粒子であってもよい。
ここで、コア・シェル構造のトナー粒子は、例えば、結着樹脂及び赤外線吸収剤と、必要に応じて着色剤及び離型剤等のその他添加剤と、を含んで構成された芯部と、結着樹脂を含んで構成された被覆層と、で構成されていることがよい。
-Characteristics of toner particles, etc. The toner particles may be toner particles having a single-layer structure, or are so-called core shells composed of a core portion (core particles) and a coating layer (shell layer) covering the core portion. It may be a toner particle having a structure.
Here, the toner particles having a core-shell structure include, for example, a core portion composed of a binder resin and an infrared absorber, and if necessary, other additives such as a colorant and a mold release agent. It is preferably composed of a coating layer composed of a binder resin and the like.
トナー粒子の体積平均粒径（Ｄ５０ｖ）としては、２μｍ以上１０μｍ以下が好ましく、４μｍ以上８μｍ以下がより好ましい。 The volume average particle size (D50v) of the toner particles is preferably 2 μm or more and 10 μm or less, and more preferably 4 μm or more and 8 μm or less.
なお、トナー粒子の各種平均粒径、及び各種粒度分布指標は、コールターマルチサイザーII（ベックマン・コールター社製）を用い、電解液はＩＳＯＴＯＮ−II（ベックマン・コールター社製）を使用して測定される。
測定に際しては、分散剤として、界面活性剤（アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウムが好ましい）の５％水溶液２ｍｌ中に測定試料を０．５ｍｇ以上５０ｍｇ以下加える。これを電解液１００ｍｌ以上１５０ｍｌ以下中に添加する。
試料を懸濁した電解液は超音波分散器で１分間分散処理を行い、コールターマルチサイザーIIにより、アパーチャー径として１００μｍのアパーチャーを用いて２μｍ以上６０μｍ以下の範囲の粒径の粒子の粒度分布を測定する。なお、サンプリングする粒子数は５００００個である。
測定される粒度分布を基にして分割された粒度範囲（チャンネル）に対して体積、数をそれぞれ小径側から累積分布を描いて、累積５０％となる粒径を体積平均粒径Ｄ５０ｖと定義する。
The various average particle sizes and various particle size distribution indexes of the toner particles were measured using Coulter Multisizer II (manufactured by Beckman Coulter), and the electrolyte was measured using ISOTON-II (manufactured by Beckman Coulter). Toner.
At the time of measurement, 0.5 mg or more and 50 mg or less of the measurement sample is added to 2 ml of a 5% aqueous solution of a surfactant (preferably sodium alkylbenzene sulfonate) as a dispersant. This is added to 100 ml or more and 150 ml or less of the electrolytic solution.
The electrolytic solution in which the sample is suspended is dispersed for 1 minute with an ultrasonic disperser, and the particle size distribution of particles having a particle size in the range of 2 μm or more and 60 μm or less is obtained by using a Coulter Multisizer II with an aperture of 100 μm. Measure. The number of particles to be sampled is 50,000.
A cumulative distribution is drawn from the small diameter side for each volume and number with respect to the particle size range (channel) divided based on the measured particle size distribution, and the particle size with a cumulative total of 50% is defined as the volume average particle size D50v. ..
トナー粒子の平均円形度としては、０．９４以上１．００以下が好ましく、０．９５以上０．９８以下がより好ましい。 The average circularity of the toner particles is preferably 0.94 or more and 1.00 or less, and more preferably 0.95 or more and 0.98 or less.
トナー粒子の平均円形度は、（円相当周囲長）／（周囲長）［（粒子像と同じ投影面積をもつ円の周囲長）／（粒子投影像の周囲長）］により求められる。具体的には、次の方法で測定される値である。
まず、測定対象となるトナー粒子を吸引採取し、扁平な流れを形成させ、瞬時にストロボ発光させることにより静止画像として粒子像を取り込み、その粒子像を画像解析するフロー式粒子像解析装置（シスメックス社製のＦＰＩＡ−３０００）によって求める。そして、平均円形度を求める際のサンプリング数は３５００個とする。
なお、トナーが外添剤を有する場合、界面活性剤を含む水中に、測定対象となるトナー（現像剤）を分散させた後、超音波処理をおこなって外添剤を除去したトナー粒子を得る。
The average circularity of the toner particles is obtained by (perimeter equivalent to a circle) / (perimeter) [(perimeter of a circle having the same projected area as the particle image) / (perimeter of the projected particle image)]. Specifically, it is a value measured by the following method.
First, a flow-type particle image analyzer (Cysmex) that captures a particle image as a still image by sucking and collecting toner particles to be measured, forming a flat flow, and instantly emitting strobe light, and analyzing the particle image. Obtained by FPIA-3000) manufactured by the company. Then, the number of samplings when calculating the average circularity is set to 3500.
When the toner has an external additive, the toner (developer) to be measured is dispersed in water containing a surfactant, and then ultrasonic treatment is performed to obtain toner particles from which the external additive has been removed. ..
（外添剤）
本実施形態では、トナー粒子の表面に外添剤が外添されたトナーを用いてもよい。
(External agent)
In the present embodiment, a toner in which an external additive is externally added to the surface of the toner particles may be used.
・平均粒径
外添剤の平均粒径（数平均粒径）は、トナーの転写性（像保持体から記録媒体への転写性、像保持体から中間転写体への転写性、中間転写体から記録媒体への転写性等）、像保持体表面に残存した残留トナーのクリーニング性等の観点から、１０ｎｍ以上３００ｎｍ以下であることが好ましい。より好ましくは２０ｎｍ以上２５０ｎｍ以下であり、さｒない好ましくは３０ｎｍ以上２００ｎｍ以下である。
-Average particle size The average particle size (number average particle size) of the external additive is the transferability of the toner (transferability from the image holder to the recording medium, transferability from the image holder to the intermediate transfer body, intermediate transfer body). From the viewpoint of transferability from the image to the recording medium, etc.), cleaning property of the residual toner remaining on the surface of the image holder, etc.), it is preferably 10 nm or more and 300 nm or less. It is more preferably 20 nm or more and 250 nm or less, and more preferably 30 nm or more and 200 nm or less.
なお、外添剤としては、数平均粒径が上記範囲である粒子と共に、トナー流動性の確保等の理由から、数平均粒径が上記範囲を外れる粒子を併用してもよい。 As the external additive, particles having a number average particle diameter in the above range may be used in combination with particles having a number average particle diameter outside the above range for reasons such as ensuring toner fluidity.
外添剤の数平均粒径は、トナーから分離した外添剤を用いる場合は、コールターマルチサイザーＩＩ（ベックマン・コールター社製）により測定される。
トナーを直接観察して用いる場合は、一次粒子１００個を走査型電子顕微鏡ＳＥＭ（Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）装置（(株)日立製作所製：Ｓ−４１００）により観察して画像を撮影し、この画像を画像解析装置（ＬＵＺＥＸＩＩＩ、(株)ニレコ製）に取り込み、一次粒子の画像解析によって得られた円相当径の数平均粒径として算出する。なお、電子顕微鏡は１視野中に外添剤が１０個以上５０個以下程度写るように倍率が調整され、複数視野の観察を合わせて一次粒子の円相当径が求められる。
The number average particle size of the external additive is measured by Coulter Multisizer II (manufactured by Beckman Coulter) when the external additive separated from the toner is used.
When the toner is directly observed and used, 100 primary particles are observed with a scanning electron microscope SEM (Scanning Electron Microscope) device (manufactured by Hitachi, Ltd .: S-4100) to take an image, and this image is taken. It is taken into an image analyzer (LUZEXIII, manufactured by Nireco Co., Ltd.) and calculated as the number average particle diameter of the equivalent circle diameter obtained by image analysis of the primary particles. In the electron microscope, the magnification is adjusted so that about 10 or more and 50 or less external particles are captured in one field of view, and the equivalent circle diameter of the primary particles can be obtained by combining the observations of a plurality of fields of view.
・平均円形度
外添剤は、平均円形度が０．７５以上１．０以下が好ましく、０．９以上１．０以下がより好ましく、０．９２以上０．９８以下がさらに好ましい。
ここで、外添剤の平均円形度は、次の方法により測定される。
まず、外添剤の円形度は、外添剤の一次粒子を、ＳＥＭ装置により観察し、得られた一次粒子の平面画像解析から、下記式により算出される「１００／ＳＦ２」として得られる。
・式：円形度（１００／ＳＦ２）＝４π×（Ａ／Ｉ２）
〔式中、Ｉは画像上における一次粒子の周囲長を、Ａは一次粒子の投影面積を表す。〕
そして、外添剤の平均円形度は、上記平面画像解析によって得られた一次粒子１００個の円形度の累積頻度における５０％円形度として得られる。
-Average circularity The external additive preferably has an average circularity of 0.75 or more and 1.0 or less, more preferably 0.9 or more and 1.0 or less, and further preferably 0.92 or more and 0.98 or less.
Here, the average circularity of the external additive is measured by the following method.
First, the circularity of the external additive is obtained as "100 / SF2" calculated by the following formula from the plane image analysis of the primary particles obtained by observing the primary particles of the external additive with an SEM device.
-Formula: Circularity (100 / SF2) = 4π × (A / I 2 )
[In the formula, I represents the perimeter of the primary particle on the image, and A represents the projected area of the primary particle. ]
Then, the average circularity of the external additive is obtained as 50% circularity in the cumulative frequency of the circularity of 100 primary particles obtained by the above-mentioned plane image analysis.
・材質
外添剤としては、例えば、無機粒子が挙げられる。該無機粒子として、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＣｕＯ、ＺｎＯ、ＳｎＯ２、ＣｅＯ２、Ｆｅ２Ｏ３、ＭｇＯ、ＢａＯ、ＣａＯ、Ｋ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、ＺｒＯ２、ＣａＯ・ＳｉＯ２、Ｋ２Ｏ・（ＴｉＯ２）ｎ、Ａｌ２Ｏ３・２ＳｉＯ２、ＣａＣＯ３、ＭｇＣＯ３、ＢａＳＯ４、ＭｇＳＯ４等が挙げられる。
-Material Examples of the external additive include inorganic particles. As the inorganic particles, SiO 2 , TiO 2 , Al 2 O 3 , CuO, ZnO, SnO 2 , CeO 2 , Fe 2 O 3 , MgO, BaO, CaO, K 2 O, Na 2 O, ZrO 2 , CaO. SiO 2, K 2 O · ( TiO 2) n, Al 2 O 3 · 2SiO 2, CaCO 3, MgCO 3, BaSO 4, MgSO 4 , and the like.
外添剤としては、樹脂粒子（ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、メラミン樹脂等の樹脂粒子）、クリーニング活剤（例えば、ステアリン酸亜鉛に代表される高級脂肪酸の金属塩、フッ素系高分子量体の粒子）等も挙げられる。 Examples of the external additive include resin particles (resin particles such as polystyrene, polymethylmethacrylate (PMMA), and melamine resin), cleaning activators (for example, metal salts of higher fatty acids typified by zinc stearate, fluoropolymers). Particles) and the like.
外添剤としては、上記に列挙したものの中でも、シリカ粒子が好ましい。
シリカ粒子としては、シリカ、すなわちＳｉＯ２を主成分とする粒子であればよく、結晶性でも非晶性でもよい。また、シリカ粒子としては、水ガラス、アルコキシシラン等のケイ素化合物を原料に製造された粒子であってもよいし、石英を粉砕して得られる粒子であってもよい。
具体的には、シリカ粒子としては、例えば、ゾルゲルシリカ粒子、水性コロイダルシリカ粒子、アルコール性シリカ粒子、気相法により得られるフュームドシリカ粒子、溶融シリカ粒子が挙げられる。その中でも、シリカ粒子としては、下記特性を満たす観点から、ゾルゲルシリカ粒子が好ましい。
Among those listed above, silica particles are preferable as the external additive.
The silica particles may be silica, that is, particles containing SiO 2 as a main component, and may be crystalline or amorphous. Further, the silica particles may be particles produced from a silicon compound such as water glass or alkoxysilane as a raw material, or particles obtained by pulverizing quartz.
Specifically, examples of the silica particles include solgel silica particles, aqueous colloidal silica particles, alcoholic silica particles, fumed silica particles obtained by a vapor phase method, and molten silica particles. Among them, as the silica particles, sol-gel silica particles are preferable from the viewpoint of satisfying the following characteristics.
また、シリカ粒子は、単分散且つ球状であることが好ましい。単分散球状シリカ粒子は、トナー粒子表面に均一に近い状態で分散し、安定したスペーサー効果を得られる。
ここで、単分散の定義としては、凝集体を含め平均粒径に対する標準偏差で議論することができ、標準偏差として体積平均粒径Ｄ５０×０．２２以下であることが好ましい。また、球状の定義としては、後述する平均円形度で議論することができる。
Further, the silica particles are preferably monodisperse and spherical. The monodisperse spherical silica particles are dispersed on the surface of the toner particles in a nearly uniform state, and a stable spacer effect can be obtained.
Here, as the definition of monodisperse, the standard deviation with respect to the average particle size including the agglomerates can be discussed, and the volume average particle size D50 × 0.22 or less is preferable as the standard deviation. The definition of sphere can be discussed in terms of average circularity, which will be described later.
・表面処理
外添剤としての無機粒子の表面は、疎水化処理が施されていることがよい。疎水化処理は、例えば疎水化処理剤に無機粒子を浸漬する等して行う。疎水化処理剤は特に制限されないが、例えば、シラン系カップリング剤、シリコーンオイル、チタネート系カップリング剤、アルミニウム系カップリング剤等が挙げられる。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。
疎水化処理剤の量としては、通常、例えば、無機粒子１００質量部に対して、１質量部以上１０質量部以下である。
-Surface treatment The surface of the inorganic particles as an external additive should be hydrophobized. The hydrophobizing treatment is performed, for example, by immersing the inorganic particles in a hydrophobizing agent. The hydrophobizing agent is not particularly limited, and examples thereof include a silane-based coupling agent, a silicone oil, a titanate-based coupling agent, and an aluminum-based coupling agent. These may be used alone or in combination of two or more.
The amount of the hydrophobizing agent is usually, for example, 1 part by mass or more and 10 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the inorganic particles.
・外添量
外添剤の外添量としては、例えば、トナー粒子に対して、０．０１質量％以上５質量％以下が好ましく、０．０１質量％以上２．０質量％以下がより好ましい。
-Amount of external addition The amount of external addition of the external additive is, for example, preferably 0.01% by mass or more and 5% by mass or less, and more preferably 0.01% by mass or more and 2.0% by mass or less with respect to the toner particles. ..
以上、本実施形態について説明したが、上記実施の形態に限定的に解釈されるものではなく、種々の変形、変更、改良が可能である。 Although the present embodiment has been described above, the present embodiment is not limited to the above embodiment, and various modifications, changes, and improvements can be made.
以下、実施例により本実施形態を詳細に説明するが、本実施形態は、これら実施例に何ら限定されるものではない。 Hereinafter, the present embodiment will be described in detail with reference to Examples, but the present embodiment is not limited to these Examples.
＜実施例１＞
〔定着ベルトの製造〕
−基材−
溶剤可溶型ポリアミドイミド樹脂溶液（東洋紡製、バイロマックスＨＲ１６ＮＮ、固形分率１８質量％、溶剤：ｎ−メチル−２−ピロリドン）を、フローコート法にてφ２７８ｍｍのＳＵＳ製パイプの外周面に、乾燥後の膜厚が８０μｍとなるよう塗布し、１５５℃で３０分回転乾燥後、２６０℃のオーブンに１時間入れて取り出し、基材Ａを得た。
<Example 1>
[Manufacturing of fixing belt]
-Base material-
A solvent-soluble polyamide-imide resin solution (Toyobo, Vilomax HR16NN, solid content 18% by mass, solvent: n-methyl-2-pyrrolidone) was applied to the outer peripheral surface of a φ278 mm SUS pipe by the flow coating method. The mixture was applied so that the film thickness after drying was 80 μm, rotated and dried at 155 ° C. for 30 minutes, and then placed in an oven at 260 ° C. for 1 hour and taken out to obtain a substrate A.
−弾性層−
二液型シリーコンゴム溶液（信越化学工業社製、Ｘ−３４−１９７２−３Ａ及びＸ−３４−１９７２−３Ｂ）を１：１の比率で混合した混合物８５質量％と、酢酸ブチル１５質量％とにより作製した溶液を、得られた基材Ａの外周面に、乾燥後の膜厚が４００μｍとなるよう塗布し、１００℃のオーブンにて２０分間乾燥したのち、続けて２００℃のオーブンにて４時間硬化し、弾性層Ａを得た。
-Elastic layer-
A mixture of 85% by mass of a two-component silicon rubber solution (manufactured by Shin-Etsu Chemical Industry Co., Ltd., X-34-1972-3A and X-34-1972-3B) at a ratio of 1: 1 and 15% by mass of butyl acetate. The prepared solution was applied to the outer peripheral surface of the obtained base material A so that the film thickness after drying was 400 μm, dried in an oven at 100 ° C. for 20 minutes, and then subsequently in an oven at 200 ° C. 4 It was cured for a long time to obtain an elastic layer A.
−表面層−
バインダー樹脂として、下記構造式１及び下記構造式２の構造単位からなるポリカーボネート共重合体（重量平均分子量５３０００）６質量部、酸化防止剤兼レベリング剤として２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルフェノール０．１質量部を混合し、テトラヒドロフラン２４質量部及びトルエン１１質量部に混合溶解して表面層形成用塗布液を得た。得られた塗布液を、前記弾性層Ａ上に浸漬塗布法にて、乾燥後の膜厚が２０μｍとなるよう塗布して、１１５℃で２５分間乾燥して表面層Ａを形成した。
表面層形成後、フィルムを抜き取ることで、目的の定着ベルトＡを得た。
-Surface layer-
As the binder resin, 6 parts by mass of a polycarbonate copolymer (weight average molecular weight 53000) composed of the structural units of the following structural formula 1 and the following structural formula 2, and 2,6-di-t-butyl-4 as an antioxidant and leveling agent. -0.1 part by mass of methylphenol was mixed and mixed and dissolved in 24 parts by mass of tetrahydrofuran and 11 parts by mass of toluene to obtain a coating liquid for forming a surface layer. The obtained coating liquid was applied onto the elastic layer A by a dip coating method so that the film thickness after drying was 20 μm, and dried at 115 ° C. for 25 minutes to form the surface layer A.
After forming the surface layer, the film was pulled out to obtain the desired fixing belt A.
＜実施例２＞
実施例１において、表面層の形成に用いたポリカーボネート共重合体を、下記構造式３及び下記構造式４の構造単位からなるポリカーボネート共重合体（重量平均分子量５００００）に変更した以外は、同様に作製して定着ベルトＢを得た。
<Example 2>
In Example 1, the same applies except that the polycarbonate copolymer used for forming the surface layer was changed to a polycarbonate copolymer (weight average molecular weight 50,000) composed of the structural units of the following structural formulas 3 and 4 below. It was produced to obtain a fixing belt B.
＜実施例３＞
実施例１において、表面層の形成に用いたポリカーボネート共重合体を、ビスフェノールＺ型ポリカーボネート樹脂（三菱エンジニアリングプラスチックス(株)製、ユーピロン（重量平均分子量４００００）に変更した以外は、同様に作製して定着ベルトＣを得た。
<Example 3>
In Example 1, the polycarbonate copolymer used for forming the surface layer was prepared in the same manner except that the polycarbonate copolymer was changed to bisphenol Z-type polycarbonate resin (manufactured by Mitsubishi Engineering Plastics Co., Ltd., Iupilon (weight average molecular weight 40,000)). Obtained a fixing belt C.
＜比較例１＞
実施例１において、基材Ａと弾性層Ａのみを形成し、表面層Ａを形成していないベルトを、定着ベルトＤとした。
<Comparative example 1>
In Example 1, a belt in which only the base material A and the elastic layer A were formed and the surface layer A was not formed was designated as a fixing belt D.
［評価方法］
−赤外光透過率−
透過率は、測定装置として紫外可視分光光度計（日本分光(株)製、型番：ＪＡＳＣＯ−Ｖ５６０）を用い、３５０ｎｍ以上９５０ｎｍ以下の領域での測定条件において測定し、７００ｎｍ以上９００ｎｍ以下の領域での透過率を求めることで、評価した。
なお、定着ベルト中の表面層についての透過率は、表面層の形成に用いた材料と同じ材料を用いて厚さ２．０μｍの測定用試料を別途作製し、上記方法にて測定を行った。
[Evaluation method]
-Infrared light transmittance-
The transmittance was measured using an ultraviolet-visible spectrophotometer (manufactured by JASCO Corporation, model number: JASCO-V560) as a measuring device under measurement conditions in the region of 350 nm or more and 950 nm or less, and in the region of 700 nm or more and 900 nm or less. It was evaluated by determining the transmittance of.
The transmittance of the surface layer in the fixing belt was measured by the above method by separately preparing a measurement sample with a thickness of 2.0 μm using the same material used to form the surface layer. ..
−硬度：デュロメータＡ硬さ−
表面層及び弾性層のデュロメータＡ硬さは、ＭＤ１ｃａｐａ硬度計（アスカー社製）を用い、ＴｙｐｅＡ押針を用いて、ＪＩＳ−Ｋ７２１５（１９８６年）に規定されるデュロメータＡ硬さを測定した。
なお、デュロメータＡ硬さの測定用試料は、表面層又は弾性層の形成に用いた材料と同じ材料を用いて厚さ２．０ｍｍの測定用試料を別途作製し、測定を行った。
-Hardness: Durometer A hardness-
For the durometer A hardness of the surface layer and the elastic layer, the durometer A hardness specified in JIS-K7215 (1986) was measured using an MD1capa hardness meter (manufactured by Ascar Co., Ltd.) and a Type A push needle.
As the durometer A hardness measurement sample, a measurement sample having a thickness of 2.0 mm was separately prepared using the same material as the material used for forming the surface layer or the elastic layer, and the measurement was performed.
−弾性変形率−
表面層及び弾性層の弾性変形率は、ナノインデンター（フィッシャー・インスツルメンツ社製、ＰＩＣＯＤＥＮＴＯＲ ＨＭ５００）を用いて、ナノインデンテーション法により測定した。具体的には、サファイア針を０．５μｍの深さまで一定荷重で押し込み、その荷重頂点までの変位量と、荷重を開放したのちの変位戻り量を測定し、その比を弾性変形率とすることで測定した。
なお、弾性変形率の測定用試料は、表面層又は弾性層の形成に用いた材料と同じ材料を用いて厚さ２．０ｍｍの測定用試料を別途作製し、測定を行った。
-Elastic deformation rate-
The elastic deformation rate of the surface layer and the elastic layer was measured by the nanoindentation method using a nanoindenter (PICODENTOR HM500 manufactured by Fisher Instruments). Specifically, the sapphire needle is pushed to a depth of 0.5 μm with a constant load, the amount of displacement to the top of the load and the amount of displacement return after the load is released are measured, and the ratio is taken as the elastic deformation rate. Measured at.
As the sample for measuring the elastic deformation rate, a measurement sample having a thickness of 2.0 mm was separately prepared using the same material as the material used for forming the surface layer or the elastic layer, and the measurement was performed.
−接触角−
表面層の接触角は、接触角計（協和界面科学(株)製、型番：ＣＡ−Ｘ−ＦＡＣＥ）を用い、２０℃においてθ／２法に基づき、表面にイオン交換水の水滴を滴下した際の水滴と表面との接触角（°）を測定することで行った。
− Contact angle −
For the contact angle of the surface layer, a contact angle meter (manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd., model number: CA-X-FACE) was used, and water droplets of ion-exchanged water were dropped on the surface based on the θ / 2 method at 20 ° C. This was done by measuring the contact angle (°) between the water droplets and the surface.
−トナー離型性−
各例で得られた定着ベルトを、図２に示す構成と同じ構成の赤外光定着装置（ピーク波長８０８ｎｍの赤外線レーザ光を照射する光源を有する装置）における透明管状体として組み込み、この赤外光定着装置を、ＤｏｃｕＣｅｎｔｒｅ−Ｖ Ｃ５５７５（富士ゼロックス社製）の定着装置として組み込んだ改造機を準備した。
なお、トナーには、トナー粒子１００質量部に対して、外添剤として市販のヒュームドシリカＲＸ５０（日本アエロジル製、数平均粒子径：４０ｎｍ）１．２質量部を外添したトナーを用いた。
トナー離型性の評価は、上記の画像形成装置により、低温低湿（１０℃１５％ＲＨ）環境にて、画像密度ＹＭＣＫ各１００％、幅５０ｍｍの帯チャート画像を１０００枚連続プリントし、画像形成範囲の定着ベルト表面を拡大観察し、残留トナー数をカウントすることで評価した。
Ａ（◎）：残留トナー無し
Ｂ（○）：残留トナー１０個以下
Ｃ（△）：残留トナー１０個超え１００個以下
Ｄ（×）：残留トナー１００個超え
-Toner releasability-
The fixing belts obtained in each example are incorporated as a transparent tubular body in an infrared light fixing device having the same configuration as that shown in FIG. 2 (a device having a light source that irradiates an infrared laser beam having a peak wavelength of 808 nm), and the infrared rays are incorporated. A modified machine was prepared in which the optical fixing device was incorporated as a fixing device for DocuCenter-VC5575 (manufactured by Fuji Xerox Co., Ltd.).
As the toner, 1.2 parts by mass of commercially available fumed silica RX50 (manufactured by Nippon Aerosil, number average particle diameter: 40 nm) was externally added to 100 parts by mass of the toner particles. ..
Toner releasability was evaluated by continuously printing 1000 strip chart images with an image density of YMCK of 100% and a width of 50 mm in a low temperature and low humidity (10 ° C. and 15% RH) environment using the above image forming apparatus. The surface of the fixing belt in the range was magnified and observed, and the number of residual toners was counted for evaluation.
A (◎): No residual toner B (○):
−維持性−
前記トナー離型性の評価試験で準備した改造機と同じ画像形成装置を準備した。
なお、トナーには、トナー粒子１００質量部に対して、外添剤として市販のヒュームドシリカＲＸ５０（日本アエロジル製、数平均粒子径：４０ｎｍ）１．２質量部を外添したトナーを用いた。
トナー離型性の評価は、上記の画像形成装置により、低温低湿（１０℃１５％ＲＨ）環境にて、画像密度５％のＡ４チャートを２０万枚連続プリントした。
− Maintainability −
The same image forming apparatus as the modified machine prepared in the toner releasability evaluation test was prepared.
As the toner, 1.2 parts by mass of commercially available fumed silica RX50 (manufactured by Nippon Aerosil, number average particle diameter: 40 nm) was externally added to 100 parts by mass of the toner particles. ..
To evaluate the toner releasability, 200,000 A4 charts having an image density of 5% were continuously printed in a low temperature and low humidity (10 ° C., 15% RH) environment by the above image forming apparatus.
・粗さ変化
初期（プリント開始前）及び２０万枚プリント後の、用紙通過範囲の定着ベルト表面について、最大高さ粗さＲｚ（ＪＩＳ Ｂ０６０１−２０１３年）を測定し、その差分を計測することで評価した。
Ａ（◎）：最大高さ粗さ変化無し
Ｂ（○）：最大高さ粗さ変化量ΔＲｚ０．１以下
Ｃ（△）：最大高さ粗さ変化量ΔＲｚ０．１超え１．０以下
Ｄ（×）：最大高さ粗さ変化量ΔＲｚ１．０超え
-Measure the maximum height roughness Rz (JIS B0601-2013) for the surface of the fixing belt in the paper passage range at the initial stage of roughness change (before the start of printing) and after printing 200,000 sheets, and measure the difference. Evaluated in.
A (◎): Maximum height roughness change B (○): Maximum height roughness change ΔRz 0.1 or less C (Δ): Maximum height roughness change ΔRz 0.1 or more 1.0 or less D ( ×): Maximum height roughness change amount ΔRz 1.0 or more
・透過率変化
初期（プリント開始前）及び２０万枚プリント後の、用紙通過範囲の定着ベルトについて、前述の方法により赤外光透過率（７００ｎｍ以上９００ｎｍ以下の領域）を測定し、その差分を計測することで評価した。
Ａ（◎）：透過率変化無し
Ｂ（○）：透過率変化量Δ３％以下
Ｃ（△）：透過率変化量Δ３％超え１０％以下
Ｄ（×）：透過率変化量Δ１０％超え
-Transmittance change For the fixing belt in the paper passage range at the initial stage (before the start of printing) and after printing 200,000 sheets, the infrared light transmittance (region of 700 nm or more and 900 nm or less) is measured by the above-mentioned method, and the difference is measured. It was evaluated by measuring.
A (◎): No change in transmittance B (○): Change in transmittance Δ3% or less C (Δ): Change in transmittance Δ3% or more and 10% or less D (×): Change in transmittance Δ10% or less
上記結果から、本実施例の透明管状体は、比較例の透明管状体に比べ、赤外光の透過率の低下が抑制されることがわかる。 From the above results, it can be seen that the transparent tubular body of this example suppresses the decrease in infrared light transmittance as compared with the transparent tubular body of the comparative example.
６０ 赤外光定着装置
６２ 透明管状体
６２Ａ 入射部
６４ 回転体
６６ 潤滑剤供給部材
６８ 摺動部材
７０ 赤外光照射装置
７２ レーザアレイ
７２Ａ レーザ光源
７２Ｂ 本体部
７２Ｃ ヒートシンク
７４ コリメートレンズ
８０ 加圧部材
８２ レンズパッド
８４Ａ 支持枠
８４Ｂ 支持枠
８６ 凹部
１００ 画像形成装置
１１０ 透明管状体
１１０Ａ 基材
１１０Ｂ 弾性層
１１０Ｃ 表面層
60 Infrared
Claims (19)
赤外域のうち少なくとも一部の波長領域の赤外光に対する透過性を有する赤外光定着装置用管状体。
（一般式（ＰＣＢ）中、ＲＰ３、及びＲＰ４は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、炭素数１以上６以下のアルキル基、炭素数５以上７以下のシクロアルキル基、又は炭素数６以上１２以下のアリール基を表す。ＸＰ１は、フェニレン基、ビフェニレン基、ナフチレン基、直鎖状もしくは分岐鎖状のアルキレン基、又はシクロアルキレン基を表す。） As a layer constituting at least the outer peripheral surface, a surface layer containing a polycarbonate resin containing a structural unit represented by the following general formula (PCB) is provided.
A tubular body for an infrared light fixing device having transparency to infrared light in at least a part of the wavelength region in the infrared region.
(In the general formula (PCB), RP3 and RP4 are independently hydrogen atoms, halogen atoms, alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms, cycloalkyl groups having 5 to 7 carbon atoms, or carbon atoms. .X P1 representing the 6 to 12 aryl group represents a phenylene group, biphenylene group, naphthylene group, a linear or branched alkylene group, or a cycloalkylene group.)
（一般式（ＰＣＡ）中、ＲＰ１、及びＲＰ２は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、炭素数１以上６以下のアルキル基、炭素数５以上７以下のシクロアルキル基、又は炭素数６以上１２以下のアリール基を表す。） The infrared light fixing according to claim 1, wherein the polycarbonate resin is a biphenyl copolymerized polycarbonate resin containing a structural unit represented by the following general formula (PCA) in addition to the structural unit represented by the general formula (PCB). Tubular body for equipment.
(In the general formula (PCA), RP1 and RP2 are independently hydrogen atoms, halogen atoms, alkyl groups having 1 or more and 6 or less carbon atoms, cycloalkyl groups having 5 or more and 7 or less carbon atoms, or carbon atoms. Represents an aryl group of 6 or more and 12 or less.)
前記基材の外周面上に設けられた弾性層と、
前記弾性層の外周面上に設けられた前記表面層と、
を有する積層体で構成された請求項１〜請求項８のいずれか１項に記載の赤外光定着装置用管状体。 With the base material
An elastic layer provided on the outer peripheral surface of the base material and
The surface layer provided on the outer peripheral surface of the elastic layer and
The tubular body for an infrared light fixing device according to any one of claims 1 to 8, which is composed of a laminated body having the above.
前記管状体の外周面に接触し、前記管状体との間に接触域を形成して設けられ、前記接触域にて前記管状体と共に回転して記録媒体を搬送する回転体と、
前記管状体の外周面側又は内周面側に設けられ、前記管状体と前記回転体との間の前記接触域内に向けて赤外光を照射する赤外光照射装置と、
前記管状体の内周面側に設けられ、前記接触域にて前記管状体を前記回転体と共に加圧する加圧部材と、
を備える赤外光定着装置。 The tubular body for an infrared light fixing device according to any one of claims 1 to 13, which is a tubular body that comes into contact with a toner image on a recording medium.
A rotating body that is provided in contact with the outer peripheral surface of the tubular body and forms a contact area with the tubular body, and rotates together with the tubular body to convey a recording medium in the contact area.
An infrared light irradiating device provided on the outer peripheral surface side or the inner peripheral surface side of the tubular body and irradiating infrared light into the contact area between the tubular body and the rotating body.
A pressurizing member provided on the inner peripheral surface side of the tubular body and pressurizing the tubular body together with the rotating body in the contact area.
Infrared light fixing device including.
赤外光の照射により前記トナー像を前記記録媒体に定着する赤外光定着装置であって、請求項１４又は請求項１５に記載の赤外光定着装置と、
を備える画像形成装置。 A toner image forming device that forms a toner image on a recording medium,
An infrared light fixing device for fixing the toner image to the recording medium by irradiation with infrared light, the infrared light fixing device according to claim 14 or 15.
An image forming apparatus comprising.
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