CN107085363B - 定影装置、图像形成装置以及图像形成装置的控制方法 - Google Patents
定影装置、图像形成装置以及图像形成装置的控制方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107085363B CN107085363B CN201710080670.2A CN201710080670A CN107085363B CN 107085363 B CN107085363 B CN 107085363B CN 201710080670 A CN201710080670 A CN 201710080670A CN 107085363 B CN107085363 B CN 107085363B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- fixing
- motor
- paper
- pressing
- sheet
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
- G03G15/20—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat
- G03G15/2003—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat
- G03G15/2014—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat using contact heat
- G03G15/2064—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat using contact heat combined with pressure
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
- G03G15/20—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat
- G03G15/2003—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat
- G03G15/2014—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat using contact heat
- G03G15/2017—Structural details of the fixing unit in general, e.g. cooling means, heat shielding means
- G03G15/2028—Structural details of the fixing unit in general, e.g. cooling means, heat shielding means with means for handling the copy material in the fixing nip, e.g. introduction guides, stripping means
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
- G03G15/20—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat
- G03G15/2003—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat
- G03G15/2014—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat using contact heat
- G03G15/2039—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat using contact heat with means for controlling the fixing temperature
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
- G03G15/20—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat
- G03G15/2003—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat
- G03G15/2014—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat using contact heat
- G03G15/206—Structural details or chemical composition of the pressure elements and layers thereof
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G2215/00—Apparatus for electrophotographic processes
- G03G2215/01—Apparatus for electrophotographic processes for producing multicoloured copies
- G03G2215/0103—Plural electrographic recording members
- G03G2215/0119—Linear arrangement adjacent plural transfer points
- G03G2215/0122—Linear arrangement adjacent plural transfer points primary transfer to an intermediate transfer belt
- G03G2215/0125—Linear arrangement adjacent plural transfer points primary transfer to an intermediate transfer belt the linear arrangement being horizontal or slanted
- G03G2215/0132—Linear arrangement adjacent plural transfer points primary transfer to an intermediate transfer belt the linear arrangement being horizontal or slanted vertical medium transport path at the secondary transfer
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G2215/00—Apparatus for electrophotographic processes
- G03G2215/20—Details of the fixing device or porcess
- G03G2215/2003—Structural features of the fixing device
- G03G2215/2016—Heating belt
- G03G2215/2025—Heating belt the fixing nip having a rotating belt support member opposing a pressure member
- G03G2215/2032—Heating belt the fixing nip having a rotating belt support member opposing a pressure member the belt further entrained around additional rotating belt support members
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Fixing For Electrophotography (AREA)
- Control Or Security For Electrophotography (AREA)
- Developing Agents For Electrophotography (AREA)
Abstract
本发明涉及定影装置、图像形成装置以及图像形成装置的控制方法。控制部(100)被构成为:控制定影电机(61)的转矩和加压电机(62)的转矩,以使得在加压部件(609)中与定影部件(605)协作来夹持纸张的部分处的切向力为在定影部件(605)中与加压部件(609)协作来夹持纸张的部分处的切向力以上,并且加压部件(609)的上述部分处的切向力与定影部件(605)的上述部分处的切向力之间的关系根据纸张的平滑度而变化。
Description
技术领域
本公开涉及定影装置、图像形成装置以及图像形成装置的控制方法,尤其涉及具备加热辊和加压辊的定影装置、具有这样的定影装置的图像形成装置及其控制方法。
背景技术
以往,MFP(Multi-Functional Peripheral:多功能外设)等图像形成装置具备用于使在纸张上由调色剂等形成的图像定影的定影装置。对于定影装置的一个例子而言,使加热辊和加压辊相互独立地旋转。例如,日本特开2003-337498号公报公开了基于图像密度信息来控制加热辊与加压辊的速度差的技术。
日本特开2010-217232号公报公开了在具备定影辊作为加热辊的图像形成装置中,在加压辊的圆周速度超过了定影辊的圆周速度时,通过离合器使定影辊与电机分离,从而使定影辊与加压辊联动旋转的技术。
在以往的定影装置中,在使形成于表面具有凹凸的纸张(例如,所谓的压纹纸)上的图像定影时,存在产生图像错乱的情况。图9是用于对表面具有凹凸的纸张上的图像的错乱的产生要因之一进行说明的图。在图9中,状态1表示纸张位于夹持部的状态。状态2表示纸张被从夹持部排出的状态。
在图9的状态1中,构成纸张900上的图像的调色剂以标注阴影的方式来表示。在图9中还示出了用于使纸张900上的图像定影的带901。箭头DX表示带901相对于纸张900移动的方向。箭头DY表示纸张900的输送方向。
在图9中,放大示出纸张900。将纸张900例示为压纹纸,具有凹部D。
在状态1中,纸张900上的存在调色剂的区域基于调色剂的状态被划分为3个区域(区域A~区域C)。在图9中,调色剂按照所存在的每个区域标注不同的阴影。
对于区域A而言,如调色剂TA所示,调色剂与带901抵接的程度较高。因此,在区域A,调色剂熔融。
区域B位于凹部D的端边缘部。在区域B,如调色剂TB所示,与区域A相比,调色剂与带901抵接的程度较低。因此,在区域B,调色剂处于半熔融状态。
区域C位于凹部D的中心部。在区域C,如调色剂TC所示,与区域B相比,调色剂与带901抵接的程度进一步降低。因此,在区域C,调色剂大致是粒状。
在状态1中,区域B位于凹部D与其以外的部分的边界。在纸张900的区域B的表面,在沿着箭头DX的方向上具有倾斜。因此,若在纸张900从夹持部排出时带901相对于纸张900移动,则对区域B施加带901的移动方向的力(剪切力)。由此,如图9中状态2所示,调色剂TX从纸张900剥离。因此,在形成在纸张900上的图像发生错乱。所谓的剪切力是在纸张900与带901之间产生的力。所谓的剪切力是由于纸张900的表面侧(图9的带调色剂的面侧)的辊的驱动力与纸张900的背面侧(图9的与带调色剂的面不同的面侧)的辊的驱动力的差以及/或者带901的变形而产生的力。
另一方面,适度的剪切力对于带901与调色剂分离是有益的。
发明内容
基于上述,在定影装置中,不管纸张的表面的凹凸的程度(平滑度)如何,都希望减少形成在纸张上的图像的错乱。本公开是鉴于这样的实际情况而提出的。
根据本公开的某个方面,提供一种定影装置,该定影装置具备:定影部件,被构成为与在纸张上形成有图像的面抵接;加压部件,被构成为与定影部件协作来夹持纸张;定影电机,被构成为为了搬出被定影部件与加压部件夹持的纸张,而驱动定影部件;加压电机,被构成为为了搬出被定影部件与加压部件夹持的纸张,而驱动加压部件;以及控制部,被构成为对定影电机以及加压电机的转矩进行控制。控制部被构成为:获取被定影部件与加压部件夹持的纸张的平滑度,控制定影电机以及加压电机的转矩,以使得在加压部件中与定影部件协作来夹持纸张的部分处的切向力为在定影部件中与加压部件协作来夹持纸张的部分处的切向力以上,并且加压部件的部分处的切向力与定影部件的部分处的切向力之间的关系根据平滑度而变化。
在根据本公开的定影装置中,控制部也可以被构成为:控制定影电机以及加压电机的转矩,以使得平滑度越高,加压部件的部分处的切向力与定影部件的部分处的切向力的差越大。
定影装置也可以还具备被构成为使定影部件旋转的定影辊和加热辊。定影部件也可以包括架设于定影辊以及加热辊的带。
带的表面的MD-1硬度(typeC)也可以为80°以上95°以下。
控制部也可以被构成为:控制定影电机以及加压电机的转矩,以使得平滑度小于预先决定的值时的定影部件的部分处的切向力与平滑度为预先决定的值以上时的定影部件的部分处的切向力的比为0.9以下。
定影装置还具备被构成为检测纸张的平滑度的平滑度传感器。控制部也可以被构成为获取由平滑度传感器检测出的平滑度。
定影装置也可以还具备变更机构,该变更机构被构成为在纸张的输送方向上,对定影部件与加压部件夹持纸张的部分的长度进行变更。控制部也可以被构成为:控制定影电机以及加压电机的转矩,以使得部分的长度越长,加压部件的部分处的切向力与定影部件的部分处的切向力的差越小。
在根据本公开的定影装置中,定影装置也可以还具备:定影侧转矩传感器,其被构成为检测定影电机的转矩;以及加压侧转矩传感器,其被构成为检测加压电机的转矩。控制部也可以被构成为:基于定影侧转矩传感器和加压侧转矩传感器的检测输出,来对定影电机以及加压电机的转矩进行反馈控制。
根据本公开的其它方面,提供一种图像形成装置,该图像形成装置具备:图像形成部,被构成为在纸张上形成图像;以及定影部,被构成为使由图像形成部形成的图像定影在纸张上。定影部具备:定影部件,被构成为与在纸张上形成有图像的面抵接;加压部件,被构成为与定影部件协作来夹持纸张;定影电机,被构成为为了搬出被定影部件与加压部件夹持的纸张,而驱动定影部件;加压电机,被构成为为了搬出被定影部件与加压部件夹持的纸张,而驱动加压部件;以及控制部,被构成为对定影电机以及加压电机的转矩进行控制。控制部被构成为:获取被定影部件与加压部件夹持的纸张的平滑度,控制定影电机以及加压电机的转矩,以使得在加压部件中与定影部件协作来夹持纸张的部分处的切向力为在定影部件中与加压部件协作来夹持纸张的部分处的切向力以上,并且加压部件的部分处的切向力与定影部件的部分处的切向力之间的关系根据平滑度而变化。
根据本公开的另一其它方面,提供一种图像形成装置的控制方法。控制方法包括如下步骤:在纸张上形成图像的步骤;获取纸张的平滑度的步骤;通过由定影部件与加压部件夹持纸张,来将该纸张上的图像定影的步骤;对被构成为为了搬出被定影部件与加压部件夹持的纸张而驱动定影部件的定影电机的转矩和被构成为为了搬出被定影部件与加压部件夹持的纸张而驱动加压部件的加压电机的转矩进行控制的步骤。定影部件与在纸张上形成有图像的面抵接。在加压部件中与定影部件协作来夹持纸张的部分处的切向力为在定影部件中与加压部件协作来夹持纸张的部分处的切向力以上。加压部件的部分处的切向力与定影部件的部分处的切向力之间的关系根据平滑度而变化。
在依据本公开的图像形成装置的控制方法中,形成图像的步骤也可以包括使用60℃时的弹性模量为1×108Pa以下的调色剂来形成图像的步骤。
根据本公开,定影装置或者图像形成装置在夹持部,针对纸张,对形成有图像的面的背面施加对形成有图像的面的力以上的力。由此,使纸张的形成有图像的面产生适度的剪切力。
定影装置或者图像形成装置根据纸张的表面的平滑度来调整对形成有图像的面和该面的背面分别施加的切向力的关系。由此,能够对在纸张上形成图像的调色剂等涂料给予适合纸张的表面上的凹凸的程度(平滑度)的剪切力。
因此,不管纸张的表面的平滑度如何,都能够减少形成在纸张上的图像的错乱。
附图说明
通过与附图相关联地理解的有关本发明的如下的详细的说明,本发明的上述以及其它目的、特征、方面以及优点变得更加明确。
图1是示意性地表示图像形成装置的一个例子的MFP的结构的图。
图2是示意性地表示图1的MFP的定影部的结构的图。
图3是示意性地表示MFP的硬件结构的图。
图4是用于对控制部进行的定影辊和加压辊的旋转的控制的概要进行说明的图。
图5是为了在MFP中控制定影辊和加压辊的旋转而执行的处理的一个例子的流程图。
图6是按照纸张的每个种类来表示对纸张的形成有调色剂像的面施加的剪切力与图像的品质之间的关系的图。
图7是示意性地表示MFP中的定影侧转矩T1与加压侧转矩T2之间的关系的图。
图8是表示在MFP中各种条件下的图像形成的结果的图。
图9是用于对以往的图像形成装置中的图像的错乱的产生的要因之一进行说明的图。
具体实施方式
以下,参照附图对图像形成装置的实施方式进行说明。在以下的说明中,对于相同的部件以及构成要素标注相同的附图标记。它们的名称以及功能也相同。因此,不重复它们的说明。
[1]图像形成装置的简要结构
图1是示意性地表示图像形成装置的一个例子的MFP500的结构的图。在图1中,作为图像形成装置的一个例子,例示出搭载有串联型的彩色图像形成单元的图像形成装置。
参照图1,MFP500包括控制部100和图像形成部200。图像形成部200通常基于图像读取部800对打印对象的原稿的内容进行光学读取而得到的图像信息,对被装填至供纸部1的纸张P形成彩色或单色的图像。图像读取部800与ADF(Auto Document Feeder:原稿自动输送装置)900连结,从该ADF900依次输送打印对象的原稿。
更具体而言,图像形成部200按照青色(C)、品红(M)、黄色(Y)、黑色(K)这4种颜色分别包括处理单元30C、30M、30Y、30K(以下,也统称为“处理单元30”。)。各种颜色的处理单元30沿着转印带8的移动方向排列,将对应的颜色的调色剂像依次形成至转印带8上。
处理单元30C、30M、30Y、30K分别包括:一次转印辊10C、10M、10Y、10K(以下,也统称为“一次转印辊10”。)、感光体11C、11M、11Y、11K(以下,也统称为“感光体11”。)、显影辊12C、12M、12Y、12K(以下,也统称为“显影辊12”。)、打印头13C、13M、13Y、13K(以下,也统称为“打印头13”。)、充电器14C、14M、14Y、14K(以下,也统称为“充电器14”。)、以及调色剂单元15C、15M、15Y、15K(以下,也统称为“调色剂单元15”。)。
各处理单元30若接受与针对操作面板300等的用户的操作相应的打印请求,则将构成应打印的图像的各种颜色的调色剂像形成在感光体11上,并且与其它处理单元30对准时机,将该形成的各种颜色的调色剂像转印到转印带8上。此时,使一次转印辊10所对应的感光体11上的调色剂像移动到转印带8。
在各处理单元中,充电器14使旋转的感光体11的表面带电,并且打印头13根据应打印的图像信息,对感光体11的表面进行曝光。由此,在感光体11的表面形成表示应形成的调色剂像的静电潜像。之后,显影辊12对感光体11的表面供给调色剂单元15的调色剂。由此,在感光体11上,作为调色剂像,显影静电潜像。之后,一次转印辊10将在各感光体11的表面显影的调色剂像依次转印至通过驱动电机9旋转的转印带8上。由此,各种颜色的调色剂像重叠,形成应转印至纸张P上的调色剂像。
图像形成部200为了使所打印的调色剂像的浓度稳定化,包括用于检测转印带8上的调色剂浓度的浓度传感器31。
作为使用了该浓度传感器31的图像稳定化控制,在转印带8上改变显影器的显影输出而形成多个改变了调色剂浓度后印出的调色剂浓度检测用补丁。图像形成部200使用浓度传感器31来检测调色剂浓度,并根据其结果,对显影器的显影输出进行反馈,从而能够得到在印字时总是稳定的调色剂浓度。能够在装置主体的主开关接通的情况下、更换了调色剂盒的情况下、印字了规定张数的情况下等,执行图像稳定化控制。
图像形成部200还包括供纸盒1。在供纸盒1中,供纸辊1A取出被装填至供纸盒1的纸张P。该取出的纸张P通过输送辊74等沿着输送路径3输送。输送辊74使纸张P在到达计时传感器的位置待机。之后,输送辊74结合形成在转印带8上的调色剂像到达二次转印辊5的时机,将纸张P向二次转印辊5输送。
通过二次转印辊5以及对置辊6,将转印带8上的调色剂像转印至纸张P。通常,对二次转印辊5施加与调色剂像所具有的电荷相应的规定的电位(例如,约+2000V),从而产生将转印带8上的调色剂像电吸引至二次转印辊5侧的力,由此,进行调色剂像的朝向纸张P的转印。
并且,被转印至纸张P的调色剂像在包括定影带605等的定影装置(后述的图2的定影部60)中被处理,从而定影于纸张P。调色剂像定影后的纸张P被输出至排纸托盘。由此,一系列的打印处理完成。
在MFP500中,定影带605是定影部件的一个例子,加压辊609是加压部件的一个例子。
沿着输送路径3设置有平滑度传感器66。平滑度传感器66对输送路径3上的纸张P的表面的平滑度进行检测,并输出至控制部100。MFP500能够具备包括空气泄漏式的所有方式的传感器来作为平滑度传感器66。
[2]定影装置的结构
图2是示意性地表示图1的MFP500的定影部60的结构的图。如图2所示,定影部60包括加热部60A和加压部60B。
加热部60A包括加热辊601和定影辊602。在加热辊601和定影辊602上架设有定影带605。
在加热辊601的内部收纳有加热器63。加热器63对定影带605的表面进行加热。加热温度例如是80~250℃。在定影带605的表面设置有在图1中未图示的温度传感器(图2的“温度传感器64”)。在MFP500中,通过该温度传感器监视定影带605的温度,并将该温度反馈至未图示的温度控制电路。由此,定影带605被控制为规定的温度。
在定影辊602中,金属的圆筒状基体被橡胶603覆盖。橡胶具有耐热性。橡胶的材料例如是硅橡胶或者含氟橡胶。橡胶硬度是5度~50度左右。橡胶的厚度例如是1mm~50mm左右。为了提高橡胶表面的脱模性,覆盖定影辊602的圆筒状基体的材料也可以是氟类的树脂等。
定影带605例如通过在金属或者树脂等基体覆盖橡胶层并且在橡胶层的表面设置脱模层而生成。在基体由树脂构成的情况下,优选该树脂是聚酰亚胺等耐热性较高的树脂。橡胶层优选由耐热性较高的硅橡胶或者含氟橡胶构成。橡胶层的厚度例如是0.1mm~5mm左右。橡胶硬度例如是5度~50度左右。脱模层由PFA(全氟烷氧基树脂)或者PTFA(聚四氟乙烯)等氟类树脂构成。
定影带605的MD-1硬度(typeC)优选是85°以上95°以下。若MD-1硬度小于85°,则与凹凸部边界面的接触面积增大,产生图像错乱的可能性升高。并且,若小于85°,则定影带605的耐久性也可能恶化。若MD-1硬度超过95°,则与凸部的接触面积减小,有定影强度恶化的可能性。
加压部60B主要由加压辊609构成。在加压辊609中,金属的圆筒状基体609A被橡胶609B覆盖。橡胶609B例如是硅类、氟类等耐热性较高的橡胶。橡胶609B的厚度例如是0.1mm~20mm左右。橡胶609B的硬度例如是5度~50度左右。优选在橡胶609B的表面设置有脱模层。
为了对加压部60B迅速加热,也可以在加压辊609的内部设置热源(加热器)。
定影部60包括定影辊电机61和加压辊电机62。定影辊电机61旋转驱动定影辊602。作为定影辊电机61,例如安装伺服电机。箭头DR1表示定影辊602旋转的方向。
加压辊电机62旋转驱动加压辊609。作为加压辊电机62,例如安装脉冲电机。箭头DR2表示加压辊609旋转的方向。
定影带605与加压辊609抵接。定影带605与加压辊609抵接的部分构成纸张P的输送路径3的一部分。在该部分中,使形成在纸张P上的调色剂像定影。在本说明书中,将定影带605与加压辊609抵接的部分也称为“夹持部”。在MFP500中,在夹持部对纸张施加的负荷例如是1500N~5000N左右。
在图2中,双箭头D1表示与被朝向夹持部输送的纸张P的主面相交的方向。MFP500具有对定影辊602和加压辊609的双箭头D1方向上的相对位置进行变更的机构。该机构在后述的图3中表示为辊位置调整电机65。在MFP500中,例如,辊位置调整电机65通过对定影辊602和加压辊609的双箭头D1方向上的距离进行变更,来变更输送路径3上的夹持部的长度。
[3]MFP的硬件结构
图3是示意性地表示MFP500的硬件结构的图。
如图3所示,控制部100包括CPU(Central Processing Unit:中央处理器)101、ROM(Read Only Memory:只读存储器)102、RAM(Random Access Memory:随机存取存储器)103。CPU101从ROM102读出与处理内容相应的程序并在RAM103中展开,与展开的程序协作来控制MFP500的各模块的动作。此时,参照储存于存储部72的各种数据。存储部72例如由非易失性的半导体存储器(所谓的闪存)以及/或者硬盘驱动器构成。
控制部100经由通信部71,与同LAN(Local Area Network:局域网)、WAN(WideArea Network:广域网)等通信网络连接的外部装置(例如个人计算机)之间,收发各种数据。控制部100例如接收从外部装置发送的图像数据,基于该图像数据在纸张P上形成图像。通信部71例如由LAN卡等通信控制卡构成。
图像读取部800包括ADF900(参照图1)以及扫描仪。
ADF900通过输送机构输送载置于原稿托盘的原稿,将其送出至原稿图像扫描装置12。ADF900能够连续地一举读取载置于原稿托盘的多张原稿D的图像(包括两面)。
图像读取部800的扫描仪对从ADF900输送至接触玻璃上的原稿或者载置于接触玻璃上的原稿进行光学扫描,使来自原稿的反射光在CCD(Charge Coupled Device:电荷耦合器件)传感器的受光面上成像,来读取原稿图像。图像读取部800基于扫描仪的读取结果来生成图像数据。对该图像数据在图像处理部310中实施规定的图像处理。
操作面板300例如由带有触摸面板的单元来实现,作为显示部301以及操作部302来发挥作用。显示部301例如由LCD(Liquid Crystal Display:液晶显示器)来实现,根据从控制部100输入的显示控制信号,来进行各种操作画面、图像的状态显示、各功能的动作状况等的显示。操作部302由数字键、开始键等各种操作键和触摸面板内的触摸传感器来实现。操作部302接受由用户进行的各种输入操作,并将操作信号输出至控制部100。
图像处理部310具备对图像数据进行与初始设定或者用户设定相应的数字图像处理的电路等。例如,图像处理部310在控制部100的控制下,基于灰度修正数据(灰度修正表格)进行灰度修正,执行针对输入图像数据的各种处理(包括灰度修正、颜色修正、阴影修正等各种修正处理以及压缩处理)。控制部100基于实施了上述处理后的图像数据,来控制图像形成部200。
在定影部60中,定影辊电机61、加压辊电机62、加热器63以及辊位置调整电机65被控制部100控制。
温度传感器64被设置于定影带605的表面。温度传感器64以及平滑度传感器66将各自的检测输出输出至控制部100。
MFP500包括检测定影辊602的旋转的转矩的定影侧转矩传感器67和检测加压辊609的旋转的转矩的加压侧转矩传感器68。定影侧转矩传感器67和加压侧转矩传感器68将各自的检测输出输出至控制部100。
[4]定影辊和加压辊的旋转的基本控制
控制部100控制定影辊602和加压辊609的旋转转矩,以使得对夹持部中的对纸张P的表面(形成有调色剂像的面)施加的力和对纸张P的背面(与形成有调色剂像的面不同的面)施加的力进行调整。图4是用于对控制部100进行的定影辊602和加压辊609的旋转的控制的概要进行说明的图。
如图4所示,纸张P以通过定影辊602与加压辊609之间的方式向箭头A1所示的方向输送。在纸张P上通过调色剂TN形成有图像。在图4中,省略了定影带605。在定影辊602以及加压辊609中,夹住纸张P的部分是“夹持部”。
控制部100控制定影辊602和加压辊609的旋转转矩,以使得在夹持部,对纸张P的背面施加的力为对纸张P的表面施加的力以上,并且对背面施加的力与对表面施加的力之间的关系根据纸张P的平滑度而变化。
控制部100基于从定影侧转矩传感器67输入的检测输出来获取定影辊602的旋转转矩,并且基于从加压侧转矩传感器68输入的检测输出来获取加压辊609的旋转转矩,并使用这两个旋转转矩,对定影辊602和加压辊609的旋转转矩进行反馈控制。
定影侧转矩传感器67例如测定对定影辊电机61施加的电流值。在该情况下,在存储部72中储存有用于将电流值转换为旋转转矩的信息(例如,表格)。控制部100将从定影侧转矩传感器67输入的电流值转换为定影辊602的旋转转矩。在本说明书中,有将定影辊602的旋转转矩称为定影侧转矩T1的情况。
加压侧转矩传感器68例如测定对加压辊电机62施加的电流值。在该情况下,在存储部72中储存有用于将电流值转换为旋转转矩的信息(例如,表格)。控制部100将从加压侧转矩传感器68输入的电流值转换为加压辊609的旋转转矩。在本说明书中,有将加压辊609的旋转转矩称为加压侧转矩T2的情况。
在MFP500中,定影辊602经由定影带605与纸张P抵接,但在本说明书中,将定影辊602旋转时的切向力视为对纸张P的表面侧施加的力。在图4中,力F1表示对纸张P的表面侧施加的力。半径R1表示定影辊602的半径。在定影辊602侧,定影侧转矩T1、力F1以及半径R1之间的关系被估计为如下式(1)所示。
T1≈F1·R1…(1)
在本说明书中,将加压辊609旋转时的切向力视为对纸张P的背面侧施加的力。在图4中,力F2表示对纸张P的背面侧施加的力。半径R2表示加压辊609的半径。在加压辊609侧,加压侧转矩T2、力F2以及半径R2之间的关系被估计为如下式(2)所示。
T2≈F2·R2…(2)
在MFP500中,如下式(3)所示,对定影辊602和加压辊609的旋转进行控制,以使得力F2为力F1以上。
F1≤F2…(3)
由此,控制部100执行反馈控制,以使得定影侧转矩T1与加压侧转矩T2满足如下式(4)所示的关系。
T1/R1≤T2/R2…(4)
在半径R1与半径R2相等的情况下,式(4)可描述为下式(5)。
T1≤T2…(5)
[5]处理的流程
图5是为了在MFP500中控制定影辊602与加压辊609的旋转而执行的处理的一个例子的流程图。
如图5所示,在步骤S10中,CPU101读出纸张P的平滑度。在一个例子中,纸张P的平滑度从平滑度传感器66输入。
在其它例子中,也可以由操作部22输入纸张P的平滑度。在另一其它例子中,也可以从其它装置通过通信部71输入纸张P的平滑度。在这些例子中,可以省略平滑度传感器66。
之后,控制进入步骤S20。
在步骤S20中,CPU101对定影辊602的旋转速度V1和加压辊609的旋转速度V2进行设定。CPU101对定影辊电机61以及加压辊电机62的转矩进行控制,以使得实现旋转速度V1、V2。针对旋转速度V1、V2的初始值的定影辊电机61以及加压辊电机62的转矩例如被预先储存于存储部72。之后,控制进入步骤S30。
在步骤S30中,CPU101判断纸张P的定影是否完成。在一个例子中,MFP500在定影部60的下游侧具备纸张传感器。CPU101在上述纸张传感器检测出纸张P的通过之前,判断为纸张P的定影未完成。若上述纸张传感器检测出纸张P的通过,则CPU101判断为纸张P的定影完成。
若CPU101判断为纸张P的定影尚未完成(在步骤S30中为“否”),则使控制进入步骤S40。若判断为纸张P的定影完成(在步骤S30中为“是”),则CPU101结束图5的处理。
在步骤S40中,CPU101读出定影侧转矩T1和加压侧转矩T2的值。定影侧转矩T1和加压侧转矩T2的值的读出也可以通过由定影侧转矩传感器67检测出的定影辊电机61的电流值以及由加压侧转矩传感器68检测出的加压辊电机62的电流值的读出和这两个电流值向转矩的转换来实现。之后,控制进入步骤S50。
在步骤S50中,CPU101判断在步骤S40中读出的定影侧转矩T1和加压侧转矩T2的值是否满足与在步骤S10中读出的平滑度对应的关系。与纸张P的平滑度对应的定影侧转矩T1和加压侧转矩T2的关系例如储存于存储部72。在该关系中,加压侧转矩T2的值是定影侧转矩T1的值以上,并且纸张P的平滑度越高两个值的差越大。若CPU101判断为定影侧转矩T1与加压侧转矩T2的值满足上述关系(在步骤S50中为“是”),则使控制返回到步骤S30。若CPU101判断为定影侧转矩T1与加压侧转矩T2的值不满足上述关系(在步骤S50中为“否”),则使控制进入步骤S60。
在步骤S60中,CPU101判断加压侧转矩T1是否小于根据上述关系规定的值。若CPU101判断为加压侧转矩T1小于根据上述关系规定的值(在步骤S60中为“是”),则使控制进入步骤S70。若CPU101判断为加压侧转矩T1大于根据上述关系规定的值(在步骤S60中为“否”),则使控制进入步骤S80。
在步骤S70中,CPU101使定影辊电机61的旋转速度增加,以使定影侧转矩T1上升。之后,控制返回到步骤S30。
在步骤S80中,CPU101使定影辊电机61的旋转速度减少,以使定影侧转矩T1下降。之后,控制返回到步骤S30。
[6]优选条件
[6-1]纸张的平滑度和对纸张的切向力
图6是按照纸张的每个种类表示对纸张的形成有调色剂像的面施加的剪切力与图像的品质之间的关系的图。在图6中,作为纸张P的表面的平滑度相对较低的纸张的一个例子例示压纹纸,作为平滑度相对较高的纸张的一个例子例示平滑纸。
压纹纸的一个例子是皮纹纸(LETHAC)66(鸵鸟金刚石(OSTRICHDIA)株式会社制,151g/m2,别克平滑度2sec)。平滑纸的一个例子是OK表面涂布(top coat)纸(王子制纸(株式会社)制,85g/m2,别克平滑度1600sec)。别克平滑度的值越高,意味着平滑度越高。
在图6中,作为图像的品质,例示有“无图像错乱”和“分离良好”。所谓的“无图像错乱”表示形成于纸张上的图像没有错乱。例如,“无图像错乱”基于扫描仪对在形成图像后从MFP500输出的纸张P的应形成黑色图像的区域的读取的结果来确定。更具体而言,在针对该区域的读取结果中,BW比(黑白比)是99.5%以上时的结果是“无图像错乱”。
所谓的“分离良好”表示纸张从定影辊的分离良好。例如,表示从定影辊的纸张的分离良好。例如,将在输送方向的前端部5mm处设置白色的区域(未形成图像的区域),在比该区域靠后方形成有调色剂图像的纸张输送至定影部60,不被卷入定影辊602地从定影部60排出时的结果是“分离良好”。
在图6中,双箭头表示实现了“无图像错乱”或者“分离良好”的范围。
根据图6,对于压纹纸而言,不管对纸张P施加的剪切力的大小如何,都能实现“分离良好”。另一方面,在对纸张P施加的剪切力相对较小的情况下可实现“无图像错乱”,但在剪切力相对较大的情况下不能实现“无图像错乱”。由此,对于图6的压纹纸,如“兼得区域”所示,在作为纸张P而利用压纹纸的情况下,在对纸张P施加的剪切力相对较小的情况下,“无图像错乱”和“分离良好”兼得。
另一方面,对于平滑纸而言,不管对纸张P施加的剪切力的大小如何,都能实现“无图像错乱”。另一方面,在对纸张P施加的剪切力相对较大的情况下可实现“分离良好”,但在剪切力相对较小的情况下不能实现“分离良好”。由此,对于图6的平滑纸,如“兼得区域”所示,在作为纸张P而利用平滑纸的情况下,在对纸张P施加的剪切力相对较大的情况下,“无图像错乱”和“分离良好”兼得。
根据图6,对于对纸张P施加的剪切力而言,在纸张P是压纹纸的情况下优选相对较低,在纸张P是平滑纸的情况下优选相对较高。由此,优选纸张P的表面的平滑度越高,对纸张P施加的剪切力越大。
对纸张P的表面施加的力F1(参照图4)与对背面施加的力F2(参照图4)的差越大,对在纸张P上形成有图像的面施加的剪切力越大。
在本说明书中,力F1被视为定影辊602旋转时的切向力。即,视为力F1与定影侧转矩T1之间的关系满足式(1)(T1≈F1·R1)。力F2被视为加压辊906旋转时的切向力。即,力F2与加热侧转矩T2之间的关系由式(2)来假设(T2≈F2·R2)。例如,若R1与R2相同,则力T1与力T2的大小关系同定影侧转矩T1与加压侧转矩T2的大小关系一致。因此,为了纸张P的表面的平滑度越高,越增大对纸张P施加的剪切力,控制部100控制定影辊602与加压辊609的旋转,以使得定影侧转矩T1与加压侧转矩T2的差增大。
进一步,如参照图4说明的那样,控制部100控制定影辊602和加压辊609的旋转,以使得满足用式(4)表示的关系(T1/R1≤T2/R2)。
图7是示意性地表示MFP500中的定影侧转矩T1与加压侧转矩T2之间的关系的图。图7的纵轴表示上述两个转矩。横轴表示定影辊电机61的转数。在MFP500中,控制部100对加压辊电机62进行控制,使其以一定的转数旋转。由此,如图7所示,若控制部100使定影辊电机61的转数上升,则定影侧转矩T1增加,另一方面,加压侧转矩T2减少。
在MFP500中,控制部100控制定影辊602和加压辊609的旋转,以使得在定影辊602与加压辊609的半径相等的情况下(在图4中,R1=R2),满足上述式(5)所示的关系(T1≤T2)。因此,在这样的情况下,控制部100将定影辊电机61的转数控制在图7所示的范围、即满足关系“T1≤T2”的范围内。
控制部100也可以代替对定影辊电机61以及/或者加压辊电机62的转数进行控制,来控制旋转速度。
在MFP500中,控制部100优选控制定影辊602与加压辊609的旋转,以使得纸张的平滑度越高,力F1与力F2(参照图4)之间的差越大。图7的上方的双箭头AR1表示MFP500中的纸张P的平滑度与定影侧转矩T1以及加压侧转矩T2之间的优选关系。即,纸张的平滑度越高,加压侧转矩T2与定影侧转矩T1的差越大。
若将针对平滑纸的定影侧转矩T1和加压侧转矩T2分别设为平滑纸用定影侧转矩T1L和平滑纸用加压侧转矩T2L,则优选它们的比是T1L:T2L=1:100~1:5左右。另一方面,若将针对压纹纸的定影侧转矩T1和加压侧转矩T2分别设为压纹纸用定影侧转矩T1H和压纹纸用加压侧转矩T2H,则优选它们的比是T1H:T2H=1:10~1:1左右。此外,这里的“H”“L”意味着纸张P的表面的粗糙度。即,“H”对应于纸张P的表面的粗糙度较高(即,平滑度较低)。“L”对应于纸张P的表面的粗糙度较低(即,平滑度较高)。
优选针对压纹纸的加压侧转矩T2(T2H)的值是针对平滑纸的加压侧转矩T2(T2L)的值的0.9倍以下。
在MFP500中,旋转转矩的变更例如通过电机的脉冲宽度(PWM控制)的变更来实现。为了使加压侧转矩T2降低,使定影辊电机61的PWM增加。其结果是,定影辊602的辅助力(朝向纸张的输送方向的力)增加。由此,对纸张P施加的剪切力降低。
[6-2]定影带的硬度
对于MFP500而言,若定影带605的硬度降低(即,若定影带605变得柔软),则如在图9中区域B所示那样的定影带605具有倾斜度地与纸张P的凹部接触的区域增加。因此,认为容易发生纸张P上的调色剂图像的错乱。另一方面,若定影带605的硬度过高,则在定影带605上与纸张P的凸部接触的部分的面积降低,由此,存在针对纸张P的调色剂的定影的强度降低的可能性。
根据上述,优选在MFP500中,对定影带605的硬度设定上限以及下限。例如,优选定影带605的MD-1硬度(typeC)是85°以上95°以下。
[6-3]与夹持部的长度相应的控制
如在图3中示有辊位置调整电机65那样,在MFP500中,能够对夹持部的长度进行变更。夹持部的长度越长,通过夹持部整体对纸张P施加的剪切力越大。由此,控制部100控制定影辊602和加压辊609的旋转,以使得夹持部的长度越长,从定影辊602侧对纸张P施加的力F1和从加压辊609侧对纸张P施加的力F2的差越小。
[7]调色剂的调制
对MFP500中的图像形成所利用的调色剂的调制方法进行说明。
[7-1]调色剂的母体粒子
在MFP500中利用的调色剂,作为调色剂母体粒子,至少包括粘合树脂和蜡。以下,对上述材料分别进行说明。
[7-1-1]粘合树脂
并没有对构成调色剂粒子的粘合树脂的种类进行特别限定。即,构成调色剂粒子的粘合树脂可以由作为粘合树脂而公知的各种物质来实现。粘合树脂例如是苯乙烯树脂、丙烯酸类树脂、苯乙烯-丙烯酸类树脂、聚酯树脂、有机硅树脂、烯烃树脂、酰胺树脂或者环氧树脂。
从调色剂颗粒直径、形状控制性以及带电性的观点来看,优选粘合树脂含有苯乙烯-丙烯酸类树脂。用于得到苯乙烯-丙烯酸类树脂的聚合单体例如是苯乙烯、甲基苯乙烯、甲氧基苯乙烯、丁基苯乙烯、苯基苯乙烯、以及/或者氯苯乙烯等苯乙烯类单体。该单体也可以是(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸乙基己酯等(甲基)丙烯酸酯类单体。该单体也可以是丙烯酸、甲基丙烯酸、富马酸等羧酸类单体。可以仅采用上述单体中的一种,也可以对两种以上进行组合。
优选粘合树脂的玻璃化转变点(Tg)是30~50℃,更为优选是35~48℃。由于粘合树脂的玻璃化转变点处于上述范围,所以可以兼得低温定影性以及耐热保存性。粘合树脂的玻璃化转变点例如使用“钻石DSC”(珀金埃尔默公司制)来测定。
测定顺序例如为:将试料(粘合树脂)3.0mg封入铝制盘,并设置于支架。作为参考,使用空的铝制盘。测定条件例如是:测定温度是0℃~200℃,升温速度10℃/分,以及降温速度10℃/分。执行Heat-cool-Heat的温度控制,该温度控制下的以2nd.Heat获取到的数据用于解析,在假定了第一吸热峰值的上升前的基线的延长线与从第一峰值的上升部分到峰值顶点之间表示最大斜率的切线时所得到的交点是玻璃化转变点的一个例子。
[7-1-2]蜡
在MFP500中,作为调色剂所含有的蜡,可以采用公知的蜡。蜡例如包括聚乙烯蜡、聚丙烯蜡等聚烯烃蜡、微晶蜡等支链状烃蜡。蜡也可以是石蜡、沙索蜡等长链烃类蜡、二硬脂酮等二烷基酮类蜡、巴西棕榈蜡、褐煤蜡、山嵛酸山嵛酸酯、三羟甲基丙烷三山嵛酸酯、季戊四醇四山嵛酸酯、季戊四醇二山嵛双乙酸钠、甘油三山嵛酸酯、1,18-十八烷二醇二硬脂酸酯、偏苯三酸三硬脂、马来酸双十八酯等酯类蜡、乙二胺二十二烷基酰胺、偏苯三酸三硬脂酰胺等酰胺类蜡等。在上述物质中,从抑制光泽不均的观点考虑,特别优选微晶蜡等支链状烃蜡。
优选调色剂所含有的蜡的熔点是70~100℃,更为优选是70~85℃。蜡的熔点表示吸热峰值的峰顶的温度,使用示差扫描热量计“DSC-7”(珀金埃尔默制)以及热分析装置控制器“TAC7/DX”(珀金埃尔默制)通过示差扫描热量分析来进行DSC测定。
在测定的一个例子中,具体而言,将试料(蜡)4.5mg封入铝制盘(KITNO.0219-0041),并将其设置于“DSC-7”的样本支架,在测定温度0~200℃、升温速度10℃/分、降温速度10℃/分的测定条件下,进行加热-冷却-加热的温度控制。将在该温度控制中的第二次的加热时获取到的数据作为解析的对象。在参考测定中,例如使用空的铝制盘。
优选蜡的含量是相对于粘合树脂100质量份为1~30质量份,更优选为5~20质量份。由于蜡的含有比例处于上述范围内,所以可得到定影分离性。
[7-2]着色剂
在调色剂粒子含有着色剂的情况下,作为着色剂,能够使用一般公知的染料以及颜料。
作为用于得到黑色的调色剂的着色剂,例如可使用炉黑、槽黑等炭黑、包含磁铁矿、铁素体等磁性体、染料、非磁性氧化铁的无机颜料等公知的各种着色剂。
作为用于得到彩色的调色剂的着色剂,能够任意地使用染料、有机颜料等公知的着色剂,具体而言,作为有机颜料例如能够举出:C.I.颜料红5、48:1、53:1、57:1、81:4、122、139、144、149、166、177、178、222、238、269;C.I.颜料黄14、17、74、93、94、138、155、180、185;C.I.颜料橙31、43;C.I.颜料蓝15、3、60、76等,作为染料,例如能够举出:C.I.溶剂红1、49、52、58、68、11、122;C.I.溶剂黄19、44、77、79、81、82、93、98、103、104、112、162;C.I.溶剂蓝25、36、69、70、93、95等。
上述的用于得到各种颜色的调色剂的着色剂,对于各种颜色,可以单独使用1种,也可以将两种以上组合来使用。
优选着色剂的含有比例是相对于粘合树脂100质量份为1~10质量份,更优选为2~8质量份。
[7-3]电荷控制剂
在调色剂粒子含有电荷控制剂的情况下,可使用公知的正电荷控制剂或者负电荷控制剂。
作为正电荷控制剂的具体例,例如可举出:“Nigrosine Base EX”(OrientChemical Industries公司制)等苯胺黑类染料、“季铵盐P-51”(Orient ChemicalIndustries公司制)、“COPY CHARGE PXVP435”(Hoechst Japan公司制)等季铵盐、烷氧基化胺、烷基酰胺、钼酸螯合物颜料、和“PLZ1001”(四国化成工业公司制)等咪唑化合物。
作为负电荷控制剂的具体例,例如可举出:“BONTRON S-22”(Orient ChemicalIndustries公司制)、“BONTRON S-34”(Orient Chemical Industries公司制)、“BONTRONE-81”(Orient Chemical Industries公司制)、“BONTRON E-84”(Orient ChemicalIndustries公司制)、“Spiron Black TRH”(保土谷化学工业公司制)等金属络合物、硫靛类颜料、“COPY CHARGE NXVP434”(Hoechst Japan公司制)等季铵盐、“BONTRON E-89”(OrientChemical Industries公司制)等杯芳烃化合物、“LR147”(Japan Carlit公司制)等硼化合物、氟化镁、氟化碳等氟化合物等。作为用作负电荷控制剂的金属络合物的具体例,除了上述示出的例子以外,还可举出羟基羧酸金属络合物、二羧酸金属络合物、氨基酸金属络合物、二酮金属络合物、二胺金属络合物、含有偶氮基的苯-苯衍生物骨架金属体、偶氮基含有苯-萘衍生物骨架金属络合物等。
电荷控制剂的含量优选为相对于粘合树脂100质量份为0.01~30质量份,更优选为0.1~10质量份。
[7-4]外添剂
从改进流动性、带电性、清洁性等的观点考虑,在调色剂中可以添加外添剂。
外添剂例如为无机微粒。无机微粒例如为二氧化硅微粒、氧化铝微粒或氧化钛微粒等无机氧化物微粒、硬脂酸铝微粒或硬脂酸锌微粒等无机硬脂酸化合物微粒、或者钛酸锶或钛酸锌等无机钛酸化合物微粒。
从耐热保存性和环境稳定性的观点考虑,优选上述的无机微粒利用硅烷偶联剂、钛偶联剂、高级脂肪酸或硅油等进行表面处理。
优选构成外添剂的无机微粒的平均一次粒径为30nm以下。
由无机微粒构成的外添剂具有上述粒径,从而调色剂在形成图像时不易产生外添剂的脱离。
外添剂的添加量在调色剂中为0.05~5质量%,优选为0.1~3质量%。
[7-5]显影剂
在MFP500中使用的调色剂可以作为磁性或非磁性的单组分显影剂使用,但也可以通过与载体混合而作为双组分显影剂使用。
调色剂作为双组分显影剂使用时,载体的一个例子为由以往公知的材料构成的磁性粒子。磁性粒子例如为铁等强磁性金属、强磁性金属与铝和铅等的合金、铁氧体和磁铁矿等强磁性金属的化合物,特别优选铁氧体粒子。
载体例如为用树脂等覆盖材料覆盖磁性粒子的表面而成的涂布载体,或者在粘结剂树脂中分散有磁性体微粉末而成的粘结剂型载体。
并没有对构成涂布载体的覆盖树脂进行特别限定。覆盖树脂例如为烯烃类树脂、苯乙烯类树脂、苯乙烯-丙烯酸类树脂、有机硅类树脂、酯树脂和/或氟树脂。
并没有对构成树脂分散型载体的树脂进行特别限定。构成树脂分散型载体的树脂例如为苯乙烯-丙烯酸类树脂、聚酯树脂、氟树脂和/或酚醛树脂。
在MFP500中,调色剂作为双组分显影剂使用时,该双组分显影剂例如可以根据需要通过向调色剂和载体进一步添加电荷控制剂、密合性提高剂、底涂处理剂、电阻控制剂等来制备。
[7-6]调色剂粒子的平均粒径
对于在MFP500中使用的调色剂粒子的平均粒径而言,例如优选体积基准的中值粒径为3~9μm,更优选为3~8μm。粒径例如可以根据在依据后述的乳化凝聚法制造调色剂粒子时所使用的凝聚剂的浓度、有机溶剂的添加量、融合时间和/或聚合物的组成来控制。
由于体积基准的中值粒径处于上述范围内,所以转印效率升高,由此,在纸张P上形成的图像中,半色调的画质提高,进一步,细线和点的画质提高。
调色剂粒子的体积基准的中值粒径例如可以使用将搭载有数据处理用软件“SoftwareV3.51”的计算机系统与“Multisizer 3”(Beckman Coulter公司制)连接后的测定装置来测定和计算。
具体而言,将0.02g试样(调色剂粒子)添加至20mL表面活性剂溶液(以调色剂粒子的分散为目的,例如用纯水将含有表面活性剂成分的中性洗剂稀释了10倍而成的表面活性剂溶液)。之后,对添加有表面活性剂溶液的试样,进行1分钟的超声波分散,由此,制备调色剂粒子分散液。例如利用移液管将该调色剂粒子分散液注入到样品架内的装有“ISOTONII”(Beckman Coulter公司制)的烧杯,直到测定装置的显示浓度为8%。通过调整到该浓度范围,能够得到有再现性的测定值。之后,在测定装置中,将测定粒子计数设定为25000个,将孔径设定为50μm。将作为测定范围的1~30μm的范围分割为256份,计算频率值,将从体积积分分率较大的一方起50%的粒径确定为调色剂粒子的体积基准的中值粒径。
[7-7]调色剂粒子的平均圆度
从提高转印效率的观点考虑,在MFP500中利用的调色剂粒子的平均圆度优选为0.930~1.000,更优选为0.950~0.995。调色剂粒子的平均圆度例如使用“FPIA-2100”(Sysmex公司制)来测定。
具体而言,例如,在将试样(调色剂粒子)投入到含有表面活性剂的水溶液后,执行1分钟的超声波分散处理。由此,调色剂粒子在水溶液中分散。之后,利用“FPIA-2100”(Sysmex公司制),在测定条件HPF(高倍率拍摄)模式下,以HPF检测数为3000~10000个的适当浓度进行拍摄。由此,根据下式(T)对各个调色剂粒子计算圆度。
圆度=(具有与粒子图像相同的投影面积的圆的周长)/(粒子投影图像的周长)…式(T)
平均圆度例如通过用各调色剂粒子的圆度相加而得到的值除以总调色剂粒子数来计算。
[7-8]调色剂储存弹性模量
对于在MFP500中利用的调色剂而言,在采用压纹纸作为纸张P时,优选温度60℃时的储存弹性模量(G’60)为1×108Pa以下。这是为了消除配置于压纹纸的凹部的调色剂的强度不足。
调色剂的粘弹性特性例如使用粘弹性测定装置(流变仪)“RDA-II型”(RheometricScientific(Rheometrics)公司制)来测定。
作为测定夹具,例如可以使用直径10mm的平行板。
作为测定试样,例如可以使用在加热·熔融后成型为直径约10mm、高度1.5~2.0mm的圆柱状试样的调色剂。
测定频率例如为6.28弧度/秒。
将测定应变的初始值例如设定为0.1%。测定例如可以在自动测定模式下执行。
试样的伸长校正例如在自动测定模式下进行。
[7-9]调色剂的制造方法
作为调色剂的制造方法,例如可以采用混炼粉碎法、乳化分散法、悬浮聚合法、分散聚合法、乳化聚合法、乳化聚合凝聚法、微乳液聚合凝聚法、胶囊化法或其它公知的方法。作为调色剂的制造方法,考虑为了实现图像的高画质化而需要得到小粒径化的调色剂,并且从制造成本和制造稳定性的观点考虑,优选采用乳化聚合凝聚法。乳化聚合凝聚法为如下方法:将由利用乳化聚合法制造的粘合树脂构成的微粒(以下,也称为“粘合树脂微粒”)的分散液与由着色剂构成的微粒(以下,也称为“着色剂微粒”)的分散液混合,取得基于pH调节的微粒表面的排斥力与因由电解质体构成凝聚剂的添加而产生的凝聚力的平衡,并使其缓慢地凝聚,一边控制平均粒径和粒度分布一边进行缔合,同时加热搅拌,从而进行微粒间的融合,并进行形状控制,由此制造调色剂。
在采用乳化聚合凝聚法作为制造调色剂的方法的情况下,形成粘合树脂微粒。该粘合树脂微粒可以具有由组成不同的粘合树脂构成的2层以上的层。在该情况下,可以采用向通过依据常规方法的乳化聚合处理(第一段聚合)制备的第一粘合树脂微粒的分散液中添加聚合引发剂和聚合性单体,并对该体系进行聚合处理(第二段聚合)的方法。
调色剂可以具有核-壳结构。具有核-壳结构的调色剂的制造方法为:首先通过使核用的粘合树脂微粒与着色剂微粒缔合、凝聚、融合来制作核粒子。之后,为了在核粒子的分散液中形成壳层,而将壳用粘合树脂微粒添加至核粒子。由此,通过壳用粘合树脂微粒在核粒子表面凝聚、融合,从而形成覆盖核粒子表面的壳层。
对调色剂具有核-壳结构时的调色剂的制造方法的具体例进行说明。调色剂的制造方法包括以下的(工序1)~(工序8)。
(工序1)着色剂微粒分散液制备工序,制备着色剂分散为微粒状的着色剂微粒的分散液;
(工序2-1)核用粘合树脂微粒聚合工序,得到由主要含有蜡和内添剂等的核用的粘合树脂构成的核用粘合树脂微粒,制备该微粒的分散液;
(工序2-2)壳用粘合树脂微粒聚合工序,得到由壳用的粘合树脂构成的壳用粘合树脂微粒后,制备该微粒的分散液;
(工序3)凝聚·融合工序,通过使核用粘合树脂微粒与着色剂微粒在水系介质中凝聚、融合,来形成应成为核粒子的缔合粒子;
(工序4)第一熟化工序,通过利用热能使缔合粒子熟化来控制形状,由此,得到核粒子;
(工序5)壳层形成工序,向核粒子的分散液中添加应形成壳层的壳用粘合树脂微粒,从而使该壳用粘合树脂微粒在核粒子的表面凝聚、融合,由此,形成核-壳结构的粒子;
(工序6)第二熟化工序,通过利用热能使核-壳结构的粒子熟化来控制该粒子的形状,由此,得到核-壳结构的调色剂粒子;
(工序7)过滤·清洗工序,从冷却后的调色剂粒子的分散系(水系介质)中将调色剂粒子固液分离,并从该调色剂粒子除去表面活性剂等;
(工序8)干燥工序,对清洗处理后的调色剂粒子进行干燥,
调色剂的制造方法根据需要在(工序8)的干燥工序之后包括以下的(工序9)。
(工序9)外添剂处理工序,对干燥处理后的调色剂粒子添加外添剂。
以下,对各工序的内容进行说明。
(工序1)着色剂微粒分散液制备工序
在该工序中,进行在水系介质中添加着色剂并利用分散机进行分散处理,由此制备着色剂分散成微粒状后的着色剂微粒的分散液的处理。具体而言,着色剂的分散处理在使表面活性剂浓度为临界胶束浓度(CMC)以上的状态的水系介质中进行。并不对在分散处理中使用的分散机进行特别限定,优选为超声波分散机、机械式均化器、高压乳化器(Manton-Gaulin)或压力式均化器等加压分散机、砂磨机、或者Gettsuman分散机或金刚石精磨机等介质型分散机。
优选该着色剂微粒分散液中的着色剂微粒的分散直径是体积基准的中值粒径,为40~200nm。
该着色剂微粒的体积基准的中值粒径例如使用“MICROTRACUPA-150(HONEYWELL公司制)”来测定。测定条件例如为以下内容。
样品折射率1.59
样品比重1.05(球状粒子换算)
溶剂折射率1.33
溶剂粘度0.797(30℃)、1.002(20℃)
在0点调整测定池中例如投入离子交换水。
(工序2-1)核用粘合树脂微粒聚合工序
该工序包括进行聚合处理并制备由主要含有蜡和内添剂等的核用的粘合树脂构成的核用粘合树脂微粒的分散液的处理。
在该工序的聚合处理的优选的一个例子中,在含有临界胶束浓度(CMC)以下的表面活性剂的水系介质中,根据需要添加主要含有蜡和内添剂等的聚合性单体溶液,施加机械能形成液滴,之后,添加水溶性的聚合引发剂,由此在该液滴中进行聚合反应。
也可以向上述液滴中添加油溶性聚合引发剂。在这样的工序中,赋予机械能来进行强制的乳化(液滴的形成)的处理是必需的。
上述的机械能例如由均质混合机、超声波、高压乳化器(Manton-Gaulin)等赋予强搅拌或超声波振动能的装置来赋予。
〔表面活性剂〕
对在用作上述着色剂微粒分散液的水系介质中或在用作核用粘合树脂微粒的聚合介质的水系介质中使用的表面活性剂进行说明。
并没有对表面活性剂进行特别限定,例如为磺酸盐(十二烷基苯磺酸钠、芳基烷基聚芳醚砜酸钠)、硫酸酯盐(十二烷基硫酸钠、十四烷基硫酸钠、十五烷基硫酸钠、辛基硫酸钠等)、脂肪酸盐(油酸钠、月桂酸钠、癸酸钠、癸酸钠、己酸钠、硬脂酸钾、油酸钙等)等离子性表面活性剂。表面活性剂也可以为聚环氧乙烷、聚环氧丙烷、聚环氧丙烷与聚环氧乙烷的组合、聚乙二醇与高级脂肪酸的酯、烷基苯酚聚环氧乙烷、高级脂肪酸与聚乙二醇的酯、高级脂肪酸与聚环氧丙烷的酯、和/或失水山梨糖醇酯等非离子性表面活性剂。
以下,对在核用粘合树脂微粒聚合工序中使用的聚合引发剂和链转移剂进行说明。
〔聚合引发剂〕
水溶性的聚合引发剂例如为过硫酸钾、过硫酸铵等过硫酸盐、偶氮双氨基二丙烷乙酸盐、偶氮双氰基戊酸及其盐、过氧化氢。
油溶性聚合引发剂例如为2,2’-偶氮双-(2,4-二甲基戊腈)、2,2’-偶氮双异丁腈、1,1’-偶氮双(环己烷-1-甲腈)、2,2’-偶氮双-4-甲氧基-2,4-二甲基戊腈、偶氮双异丁腈等偶氮类或二偶氮类聚合引发剂、过氧化苯甲酰、过氧化甲乙酮、过氧化二碳酸二异丙酯、过氧化氢异丙苯、叔丁基过氧化氢、二叔丁基过氧化物、二枯基过氧化物、2,4-二氯过氧化苯甲酰、过氧化月桂酰、2,2-双-(4,4-叔丁基过氧基环己基)丙烷、三(叔丁基过氧基)三嗪等过氧化物类聚合引发剂或侧链具有过氧化物的高分子引发剂。
〔链转移剂〕
在本实施方式中,以对所得到的核用的粘合树脂的分子量进行调整的目的,可以使用一般使用的链转移剂。对于链转移剂而言,并没有特别限定,例如为正辛基硫醇、正癸基硫醇、叔十二烷基硫醇等硫醇、正辛基-3-巯基丙酸酯等巯基丙酸酯、松油醇和α-甲基苯乙烯二聚体。
(工序2-2)壳用粘合树脂微粒聚合工序
该工序例如包括与上述(2-1)的核用粘合树脂微粒聚合工序相同的聚合处理和制备由壳用的粘合树脂构成的壳用粘合树脂微粒的分散液的处理。
(工序3)凝聚·融合工序
该工序包括使核用粘合树脂微粒与着色剂微粒在水系介质中凝聚、融合来形成应成为核粒子的缔合粒子的处理。该工序中的凝聚、融合的方法例如优选使用在(工序1)中得到的着色剂微粒和在(工序2-1)中得到的核用粘合树脂微粒的盐析/融合法。
在该工序(工序3)中,可以与核用粘合树脂微粒和着色剂微粒一起,进行蜡微粒和/或电荷控制剂等内添剂微粒的凝聚/融合。
所谓的“盐析/融合”是指:在并行进行凝聚和融合,生长到所希望的粒径后,添加凝聚停止剂使粒子生长停止,进一步,根据需要继续进行为了控制粒子形状的加热。
盐析/融合法如下:向存在核用粘合树脂微粒和着色剂微粒的水系介质中,作为临界凝聚浓度以上的凝聚剂添加由碱金属盐或碱土金属盐和3价盐等构成的盐析剂,接着,加热到核用粘合树脂微粒的玻璃化转变温度以上且核用粘合树脂微粒和着色剂微粒的熔融峰温度以上的温度来进行盐析,同时进行凝聚·融合。盐析剂的碱金属盐和碱土金属盐的金属可以为碱金属(锂、钾、钠等),也可以为碱土金属(镁、钙、锶、钡等)。该金属优选为钾、钠、镁、钙、钡。
通过盐析/融合来进行(工序3)的凝聚/融合工序时,优选添加盐析剂后的放置时间尽可能短。其理由尚不明确,但作为理由,例如设想有:根据盐析后的放置时间,粒子的凝聚状态改变,会产生粒径分布不稳定或已融合的调色剂的表面性改变的问题。作为添加盐析剂的温度,需要至少为核用粘合树脂微粒的玻璃化转变温度以下。其理由是:若添加盐析剂的温度为核用粘合树脂微粒的玻璃化转变温度以上,则核用粘合树脂微粒的盐析/融合迅速进行,另一方面,会产生无法进行粒径的控制,产生大粒径的粒子的问题。作为该添加温度的范围,为粘合树脂的玻璃化转变温度以下即可,一般为5~55℃,优选为10~45℃。
在核用粘合树脂微粒的玻璃化转变温度以下加入盐析剂,之后尽可能迅速地升温,加热到核用粘合树脂微粒的玻璃化转变温度以上且核用粘合树脂微粒和着色剂微粒的熔融峰温度(℃)以上的温度。作为该升温的时间,优选小于1小时。此外,虽然需要迅速进行升温,但升温速度优选为0.25℃/分钟以上。作为上限,并没有特别明确,但若瞬间升高温度,则盐析急剧进行,因此存在难以控制粒径的问题,所以优选为5℃/分钟以下。通过以上的盐析/融合法,能够得到核用粘合树脂微粒以及任意的微粒盐析/融合而成的缔合粒子(核粒子)的分散液。
所谓的“水系介质”是指由50~100质量%的水和0~50质量%的水溶性的有机溶剂构成的介质。水溶性的有机溶剂例如为甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、丙酮、甲乙酮、四氢呋喃。其中,优选不溶解所生成的树脂的醇类有机溶剂。
(工序4)第一熟化工序
在该工序中,进行利用热能使缔合粒子熟化的处理。通过控制(工序3)凝聚·融合工序的加热温度以及(工序4)的第一熟化工序的加热温度和时间,粒径恒定且分布较窄地形成的核粒子表面具有平滑且均匀的形状。具体而言,在(工序3)的凝聚·融合工序中,降低加热温度,来抑制核用粘合树脂微粒彼此的融合的进行并促进均匀化,在第一熟化工序中降低加热温度且延长时间,由此控制为核粒子的表面变为均匀的形状。
(工序5)壳层形成工序
在该工序中,进行如下壳化处理:向核粒子的分散液中添加壳用粘合树脂微粒的分散液并使壳用粘合树脂微粒在核粒子的表面凝聚、融合,使壳用粘合树脂微粒覆盖在核粒子的表面而形成核-壳结构的粒子。
该工序是为了赋予低温定影性和耐热保存性这两种性能而优选的制造条件。在形成彩色图像时,为了对二次色得到高的颜色再现性,优选进行该壳层形成。
具体而言,在使核粒子的分散液维持了(工序3)凝聚·融合工序和(工序4)第一熟化工序的加热温度的状态下添加壳用粘合树脂微粒的分散液,继续加热搅拌并用几小时缓慢地使壳用粘合树脂微粒覆盖于核粒子表面而形成核-壳结构的粒子。加热搅拌时间优选为1~7个小时,特别优选为3~5个小时。
(工序6)第二熟化工序
在该工序中,在通过(工序5)的壳层形成工序而核-壳结构的粒子达到规定的粒径的阶段,添加氯化钠等停止剂使粒子生长停止,之后为了使附着于核粒子的壳用粘合树脂微粒融合而继续加热搅拌几小时。使覆盖核粒子的表面的由壳用粘合树脂微粒形成的层的厚度为100~300nm。这样,在核粒子的表面固定壳用粘合树脂微粒而形成壳层,形成圆角且形状一致的核-壳结构的调色剂粒子。
(工序7)过滤、清洗工序
在该工序中,首先,进行将调色剂粒子的分散液冷却的处理。作为冷却处理条件,优选以1~20℃/min的冷却速度进行冷却。对于冷却处理方法并没有特别限定,能够例示从反应容器的外部导入制冷剂进行冷却的方法或将冷水直接投入到反应体系中进行冷却的方法。
之后,从冷却至规定温度的调色剂粒子的分散液对调色剂粒子进行固液分离,之后,进行从经固液分离后的调色剂饼(使处于潮湿状态的调色剂粒子凝聚为饼状的集合物)中除去表面活性剂或盐析剂等附着物的清洗处理。这里,作为过滤处理方法,有离心分离法、使用布氏漏斗等进行的减压过滤法、使用压滤机等进行的过滤法等,但不特定限定于此。
(工序8)干燥工序
在该工序中,进行将清洗处理后的调色剂饼干燥的处理。作为在该工序中使用的干燥机,可以举出喷雾干燥机、真空冷冻干燥机、减压干燥机等,优选使用静置棚干燥机、移动式棚干燥机、流动层干燥机、旋转式干燥机、搅拌式干燥机等。干燥处理后的调色剂粒子的水分优选为5质量%以下,进一步优选为2质量%以下。
也可以在经干燥处理后的调色剂粒子彼此以较弱粒子间引力凝聚的情况下,对该凝聚体进行粉碎处理。这里,作为粉碎处理装置,可以使用喷射式粉碎机、亨舍尔混合机、咖啡研磨机、食品料理机等机械式的粉碎装置。
(工序9)外添处理工序
在该工序中,进行对由(工序8)的干燥工序干燥处理后的调色剂粒子添加外添剂的处理。外添剂例如通过使用亨舍尔混合机、咖啡研磨机等机械式的混合装置来进行添加。
[7-10]调色剂的制造的具体例
<树脂分散液的制造例(1)>
将85质量份的对苯二甲酸、6质量份的偏苯三酸、250质量份的双酚A环氧丙烷附加物装入至具备搅拌机、温度计、冷却管、氮气导入管的反应容器中,用干燥氮气对反应容器中进行置换后,添加0.1质量份的四丁氧基钛,在氮气气流下在约180℃下进行8小时搅拌反应。进一步,添加0.2质量份的四丁氧基钛,将温度上升到约220℃进行6小时搅拌反应后,在减压至10mmHg的反应容器内进行反应,由此得到聚酯树脂〔A1〕。聚酯树脂〔A1〕的玻璃化转变温度(Tg)为59℃,重均分子量(Mw)为9000。
将200质量份的非晶性聚酯树脂〔A1〕溶解于200质量份的乙酸乙酯,一边搅拌该溶液,一边缓慢滴加使月桂醇聚氧乙烯醚硫酸钠以浓度成为1质量%的方式溶解于800质量份的离子交换水而得的水溶液。将该溶液在减压下除去乙酸乙酯后,用氨气将pH调节为8.5。之后,将固体成分浓度调整为20质量%。由此,制备在水系介质中分散有聚酯树脂〔A1〕的微粒的非晶性聚酯树脂〔A1〕的微粒的分散液。
<树脂分散液的制造例(2)>
将315质量份的十二烷二酸、220质量份的1,6-己二醇装入到具备搅拌机、温度计、冷却管、氮气导入管的反应容器中,用干燥氮气对反应容器中进行置换后,添加0.1质量份的四丁氧基钛,在氮气气流下在约180℃下进行8小时搅拌反应。进一步,添加0.2质量份的四丁氧基钛,将温度上升到约220℃进行6小时搅拌反应后,在减压至10mmHg的反应容器内进行反应,由此得到聚酯树脂〔B1〕。聚酯树脂〔B1〕的熔点(Tm)为72℃,重均分子量(Mw)为14000。
<蜡分散液的调整例>
将200质量份的费托蜡“FNP-0090”(日本精蜡公司制,熔点89℃)加温到95℃使其熔融。进一步,将其投入到烷基二苯基醚二磺酸钠以达到3质量%的浓度的方式溶解于800质量份的离子交换水而得的表面活性剂水溶液中后,使用超声波均化器进行分散处理。固体成分浓度调整至20质量%。由此,制备水系介质中分散有蜡的微粒的蜡分散液。
<调色剂(1)的制造例>
后述的调色剂(1)如下进行制造。
即,将300质量份的聚酯树脂〔A1〕分散液、100质量份的聚酯树脂〔B1〕分散液、77.3质量份的蜡分散液、41.3质量份的着色剂分散液、225质量份的离子交换水和2.5质量份的月桂醇聚氧乙烯醚硫酸钠投入到具备搅拌机、冷却管、温度计的反应容器中,一边搅拌一边加入0.1N的盐酸将pH调节为2.5。
接下来,在用10分钟滴加0.3质量份的聚氯化铝水溶液(以AlCl3换算为10%水溶液)后,一边搅拌一边将内温升温到60℃。进一步,缓慢地升温到75℃,将内温维持在75℃,利用库尔特计数器进行测定,在平均粒径达到6μm级时加入2质量份的3-羟基-2,2’-亚氨基二琥珀酸四钠水溶液(40%水溶液),停止粒径生长,将内温升温到85℃,使用“FPIA-2000”在形状系数变为0.96的时刻,以10℃/min的速度冷却至室温。将该反应液反复过滤、清洗后,进行干燥,由此得到调色剂粒子〔1〕。
对得到的调色剂粒子〔1〕添加1质量%的疏水性二氧化硅(数均一次粒径=12nm,疏水化度=68)和1质量%的疏水性氧化钛(数均一次粒径=20nm,疏水化度=63),利用“亨舍尔混合机”(三井三池化工机公司制)进行混合,之后,使用孔径45μm的筛除去粗大粒子,由此得到调色剂(1)。
调色剂(1)的体积基准的中值粒径为6.10μm,平均圆度为0.965,温度60℃时的储存弹性模量G’(60)为5×107Pa。
<调色剂(2)的制造例>
后述的调色剂(2)以如下的方式进行制造。
即,将调色剂(1)的聚酯树脂〔A1〕分散液的质量份和聚酯树脂〔B1〕分散液的质量份变更为“聚酯树脂〔A1〕分散液380质量份”“聚酯树脂〔B1〕分散液20质量份”,除此以外,调色剂(2)利用与调色剂(1)相同的方法来制造。
调色剂(2)在温度60℃时的存储弹性模量G′(60)为1.2×107Pa。
[8]实施例
[8-1]各种条件下的图像的形成
图8是表示在MFP500中在各种条件下的图像形成的结果的图。图8示出了实施例1~实施例12。在图8所示的图像形成中,被变更的条件是:纸张种类(纸张P的种类)、转矩T1:T2(定影侧转矩T1与加压侧转矩T2的比)、T2相对比(加压侧转矩T2相对于实施例1的加压侧转矩T2的比)、带硬度(定影带605的硬度)、调色剂/G′60(调色剂的种类/温度60℃时的存储弹性模量)以及NIP长度(夹持部的长度)。
纸张种类包括“OK表面涂布纸”和“皮纹纸66/151g”。“OK表面涂布纸”是平滑纸的一个例子,表示OK表面涂布纸(王子制纸(株)制造,85g/m2,别克平滑度1600sec)。“皮纹纸66/151g”是压纹纸的一个例子,表示皮纹纸66(鸵鸟金刚石(OSTRICHDIA)株式会社制造,151g/m2,别克平滑度2sec)。
作为转矩T1:T2,例如,在实施例1中,示出了定影侧转矩T1与加压侧转矩T2的比是“5:95”。
作为T2相对比,例如,在实施例2中,示出了值“0.79”。这表示实施例2的加压侧转矩T2的值是实施例1的加压侧转矩T2的值的0.79倍。
在带硬度的栏中示出了定影带605的硬度相互不同的5种带(带1~5)。各带的结构如下所示。“PI”表示聚酰亚胺。在各带中,在聚酰亚胺基体上形成有硅橡胶层,其表面涂覆有PFA。
带1:基体材料PI、橡胶层220μm、橡胶硬度20°、PFA层30μm、MD-1硬度85°(typeC)
带2:基体材料PI、橡胶层300μm、橡胶硬度20°、PFA层30μm、MD-1硬度80°(typeC)
带3:基体材料PI、橡胶层150μm、橡胶硬度36°、PFA层30μm、MD-1硬度95°(typeC)
带4:基体材料PI、橡胶层120μm、橡胶硬度36°、PFA层30μm、MD-1硬度96°(typeC)
带5:基体材料PI、橡胶层300μm、橡胶硬度11°、PFA层30μm、MD-1硬度79°(typeC)
在调色剂/G′60的栏示出了温度60℃时存储弹性模量相互不同的两种调色剂。调色剂(1)和调色剂(2)的各自的温度60℃时的存储弹性模量是5×107Pa和1.2×108Pa。
在图8中,示出了两种NIP长度。更具体而言,NIP长度在实施例1~实施例11中是“18mm”,在实施例12中是“24mm”。
带周长是120mm。
在图8的例子中,定影辊602的橡胶厚度是20mm,橡胶硬度是10度,直径是60mm。加压辊609的橡胶厚度是5mm,橡胶硬度是10度,直径是60mm。两辊的橡胶是硅橡胶,两辊的表面涂覆有PFA树脂。
加热器63的设定温度是180℃,夹持部的负荷是2000N,走纸速度是300mm/sec。
调色剂附着量是8g/m2。
在图8中,示出了“图像错乱”“分离”“定影强度”这3种判定方法。
“图像错乱”是通过在利用扫描仪获取定影后的图像,将其结果设为灰度等级后,进行二值化来计算白黑比率而得到的判定结果。白黑比率(BW比率)是99.9%以上用“A”来表示,(小于99.9%)99.5%以上用“B”来表示,(小于99.5%)99%以上用“C”来表示。
“分离”表示使在纸张P的前端5mm设置白部且在5mm以后附着有调色剂的图像走纸到定影部60时的判定结果。纸张P从定影部60分离并被排出时的结果用“B”来表示。未能与定影部60分离并缠绕于定影辊602等时的结果用“C”来表示。
“定影强度”表示使定影后的图像附着于高级纸,并在该高级纸上搭载100g/cm2的重量且摩擦10次时的判定结果。作为纸张P使用高级纸。判定结果基于摩擦时的高级纸的污染而导出。高级纸未污染时的结果用“B”表示,高级纸稍微污染时的结果用“C”来表示。
[8-2]针对所形成的图像的判定结果的考察
(关于转矩T1:T2)
如图8所示,在实施例1~12的任意一个实施例中,加压侧转矩T2是定影侧转矩T1以上(参照转矩T1:T2的栏)。
在实施例3和实施例4中,均相对于实施例1变更了纸张种类。在实施例3中,相对于实施例1,纸张的平滑度降低,但定影侧转矩T1与加压侧转矩T2的差与实施例1相同。
在实施例4中,相对于实施例1,纸张的平滑度降低,并且定影侧转矩T1与加压侧转矩T2的差减小。与实施例3相比,在实施例4中,“图像错乱”的结果优异。
由此,可以说在纸张的平滑度降低了的情况下,优选减小定影侧转矩T1与加压侧转矩T2的差。
(关于带硬度)
在实施例6、实施例9以及实施例10中,“带硬度”以外的条件共同。在实施例6中,“带硬度”处于80°以上95°以下的范围内,相对于此,在实施例9和实施例10中,“带硬度”处于80°以上95°以下的范围之外。
在针对实施例6的判定结果中,“图像错乱”是“A”,“分离”以及“定影强度”是“B”。另一方面,在针对实施例9以及实施例10的判定结果中,至少1种项目的结果劣于针对实施例6的判定结果。更具体而言,实施例9的“图像错乱”是“B”。实施例10的“定影强度”是“C”。
由此,可以说图8的结果支持优选“带硬度”处于80°以上95°以下的范围内。
(关于T2相对比)
在实施例3~实施例5中,“转矩T1:T2”以及“T2相对比”以外的条件共同。在实施例5中,“T2相对比”是0.9以下,相对于此,在实施例3、4中,“T2相对比”超过0.9。
在针对实施例5的判定结果中,“图像错乱”是“A”,“分离”以及“定影强度”是“B”。另一方面,在针对实施例3以及实施例4的判定结果中,至少1种项目的结果劣于针对实施例5的判定结果。更具体而言,在实施例3的结果中,“图像错乱”是“C”。在实施例4的结果中,“图像错乱”是“B”。
实施例3~实施例5的纸张种类(皮纹纸66)与实施例1的纸张种类(OK表面涂布纸)不同。更具体而言,实施例3~实施例5的纸张的平滑度(皮纹纸66:别克平滑度2sec)低于实施例1的纸张的平滑度(OK表面涂布纸:别克平滑度1600sec)。“T2相对比”是各实施例的加压侧转矩T2与实施例1的加压侧转矩T2的比。
根据上述,图8的结果支持优选纸张的平滑度小于预先决定的值时的加压侧转矩T2与纸张的平滑度是预先决定的值以上时的加压侧转矩T2的比是0.9以上。
进一步,如参照图4的式(2)说明的那样,在加压辊906中,对纸张P的加压辊906侧的面施加的切向力F2与加压侧转矩T2成比例。因此,可以说图8的结果支持优选纸张的平滑度小于预先决定的值时的加压辊侧的切向力F2与纸张的平滑度是预先决定的值以上时的加压侧辊侧的切向力F2的比是0.9以上。
(关于NIP长度)
在实施例6和实施例12中,纸张种类、NIP长度、转矩T1:T2以及T2相对比这4个条件以外的条件一致。在实施例6中,转矩T1:T2是25:75,NIP长度是18mm。在实施例12中,转矩T1:T2是49:51,NIP长度是24mm,并且作为纸张P,使用皮纹纸66/203g(鸵鸟金刚石(OSTRICHDIA)株式会社制,151g/m2,别克平滑度2sec)。
在实施例12中,与实施例6相比较时,NIP长度变长,另一方面,加压侧转矩T2与定影侧转矩T1的差减小。通过满足这样的条件,实施例6和实施例12均示出良好的判定结果。即,在实施例6和实施例12的任意一个判定结果中,“图像错乱”是“A”,“分离”以及“定影强度”是“B”。
由此,图8的结果支持优选夹持部的长度越长,加压侧转矩T2与定影侧转矩T1的差越小。
进一步,如参照图4的式(1)以及式(2)说明的那样,在纸张P中,切向力F1与加压侧转矩T1成比例,切向力F2与加压侧转矩T2成比例。因此,图8的结果支持优选夹持部的长度越长,加压辊609侧的切向力F2与定影辊602侧的切向力F1的差越小。
对本发明的实施方式进行了说明,但应考虑到本次公开的实施方式在全部的点是例示并不是限制性的结构。本发明的范围由权利要求书来表示,旨在包括与权利要求书等同的意思以及范围内的全部的变更。
Claims (10)
1.一种定影装置(60),其中,具备:
定影部件(605),被构成为与在纸张上形成有图像的面抵接;
加压部件(609),被构成为与所述定影部件协作来夹持纸张;
定影电机(61),被构成为为了搬出被所述定影部件与所述加压部件夹持的纸张,而驱动所述定影部件;
加压电机(62),被构成为为了搬出被所述定影部件与所述加压部件夹持的纸张,而驱动所述加压部件;以及
控制部(100),被构成为对所述定影电机以及所述加压电机的转矩进行控制,
所述控制部被构成为:
获取被所述定影部件与所述加压部件夹持的纸张的平滑度,
控制所述定影电机以及所述加压电机的转矩,以使得在所述加压部件中与所述定影部件协作来夹持纸张的部分处的切向力为在所述定影部件中与所述加压部件协作来夹持纸张的部分处的切向力以上,并且所述加压部件的所述部分处的切向力与所述定影部件的所述部分处的切向力之间的关系根据所述平滑度而变化,
所述控制部被构成为:控制所述定影电机以及所述加压电机的转矩,以使得所述平滑度越高,所述加压部件的所述部分处的切向力与所述定影部件的所述部分处的切向力的差越大。
2.根据权利要求1所述的定影装置,其中,
所述定影装置还具备被构成为使所述定影部件旋转的定影辊(602)和加热辊(601),
所述定影部件包括架设于所述定影辊以及所述加热辊的带。
3.根据权利要求2所述的定影装置,其中,
所述带的表面的MD-1硬度(typeC)为80°以上95°以下。
4.根据权利要求1所述的定影装置,其中,
所述控制部被构成为:控制所述定影电机以及所述加压电机的转矩,以使得所述平滑度小于预先决定的值时的所述加压部件的所述部分处的切向力与所述平滑度为预先决定的值以上时的所述加压部件的所述部分处的切向力之比为0.9以下。
5.根据权利要求1所述的定影装置,其中,
所述定影装置还具备平滑度传感器(66),所述平滑度传感器被构成为检测纸张的平滑度,
所述控制部被构成为获取由所述平滑度传感器检测出的平滑度。
6.根据权利要求1所述的定影装置,其中,
所述定影装置还具备变更机构(65),所述变更机构被构成为在纸张的输送方向上,对所述定影部件与所述加压部件夹持纸张的部分的长度进行变更,
所述控制部被构成为:控制所述定影电机以及所述加压电机的转矩,以使得所述部分的长度越长,所述加压部件的所述部分处的切向力与所述定影部件的所述部分处的切向力的差越小。
7.根据权利要求1所述的定影装置,其中,
所述定影装置还具备:
定影侧转矩传感器(67),被构成为检测所述定影电机的转矩;以及
加压侧转矩传感器(68),被构成为检测所述加压电机的转矩,
所述控制部被构成为:基于所述定影侧转矩传感器和所述加压侧转矩传感器的检测输出,对所述定影电机以及所述加压电机的转矩进行反馈控制。
8.一种图像形成装置(500),其中,具备:
图像形成部(200),被构成为在纸张上形成图像;以及
定影部(60),被构成为使由所述图像形成部形成的图像定影在所述纸张上,
所述定影部具备:
定影部件(605),被构成为与在纸张上形成有图像的面抵接;
加压部件(609),被构成为与所述定影部件协作来夹持纸张;
定影电机(61),被构成为为了搬出被所述定影部件与所述加压部件夹持的纸张,而驱动所述定影部件;
加压电机(62),被构成为为了搬出被所述定影部件与所述加压部件夹持的纸张,而驱动所述加压部件;以及
控制部(100),被构成为对所述定影电机以及所述加压电机的转矩进行控制,
所述控制部被构成为:
获取被所述定影部件与所述加压部件夹持的纸张的平滑度,
控制所述定影电机以及所述加压电机的转矩,以使得在所述加压部件中与所述定影部件协作来夹持纸张的部分处的切向力为在所述定影部件中与所述加压部件协作来夹持纸张的部分处的切向力以上,并且所述加压部件的所述部分处的切向力与所述定影部件的所述部分处的切向力之间的关系根据所述平滑度而变化,
所述控制部被构成为:控制所述定影电机以及所述加压电机的转矩,以使得所述平滑度越高,所述加压部件的所述部分处的切向力与所述定影部件的所述部分处的切向力的差越大。
9.一种图像形成装置的控制方法,其中,包括如下步骤:
在纸张上形成图像的步骤;
获取所述纸张的平滑度的步骤;
通过由定影部件与加压部件夹持所述纸张,来将该纸张上的图像定影的步骤;以及
对被构成为为了搬出被所述定影部件与所述加压部件夹持的纸张而驱动所述定影部件的定影电机的转矩和被构成为为了搬出被所述定影部件与所述加压部件夹持的纸张而驱动所述加压部件的加压电机的转矩进行控制的步骤,
所述定影部件与在所述纸张上形成有图像的面抵接,
在所述加压部件中与所述定影部件协作来夹持纸张的部分处的切向力为在所述定影部件中与所述加压部件协作来夹持纸张的部分处的切向力以上,
所述加压部件的所述部分处的切向力与所述定影部件的所述部分处的切向力之间的关系根据所述平滑度而变化,
控制所述定影电机以及所述加压电机的转矩,以使得所述平滑度越高,所述加压部件的所述部分处的切向力与所述定影部件的所述部分处的切向力的差越大。
10.根据权利要求9所述的图像形成装置的控制方法,其中,
形成所述图像的步骤包括使用60℃时的弹性模量为1×108Pa以下的调色剂来形成图像的步骤。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016026795A JP6613948B2 (ja) | 2016-02-16 | 2016-02-16 | 定着装置、画像形成装置、および、画像形成装置の制御方法 |
JP2016-026795 | 2016-02-16 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN107085363A CN107085363A (zh) | 2017-08-22 |
CN107085363B true CN107085363B (zh) | 2020-06-05 |
Family
ID=59559619
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201710080670.2A Active CN107085363B (zh) | 2016-02-16 | 2017-02-15 | 定影装置、图像形成装置以及图像形成装置的控制方法 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9989906B2 (zh) |
JP (1) | JP6613948B2 (zh) |
CN (1) | CN107085363B (zh) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7098890B2 (ja) * | 2017-07-28 | 2022-07-12 | 富士フイルムビジネスイノベーション株式会社 | 静電荷像現像用トナー、静電荷像現像剤、トナーカートリッジ、プロセスカートリッジ、画像形成装置及び画像形成方法 |
JP2019152790A (ja) * | 2018-03-05 | 2019-09-12 | コニカミノルタ株式会社 | 画像形成装置 |
JP7196429B2 (ja) * | 2018-06-15 | 2022-12-27 | コニカミノルタ株式会社 | 定着装置、画像形成装置、および印刷物の生産方法 |
JP7119786B2 (ja) * | 2018-08-31 | 2022-08-17 | 沖電気工業株式会社 | 画像形成装置および画像形成方法 |
JP7255201B2 (ja) * | 2019-01-28 | 2023-04-11 | コニカミノルタ株式会社 | 画像形成装置 |
JP7243297B2 (ja) * | 2019-03-01 | 2023-03-22 | コニカミノルタ株式会社 | 画像形成装置 |
JP7310399B2 (ja) * | 2019-07-22 | 2023-07-19 | コニカミノルタ株式会社 | 画像形成装置、ならびに画像形成装置の制御方法および制御プログラム |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103698992A (zh) * | 2012-09-27 | 2014-04-02 | 柯尼卡美能达株式会社 | 定影装置以及图像形成装置 |
CN104181797A (zh) * | 2013-05-24 | 2014-12-03 | 柯尼卡美能达株式会社 | 定影装置、图像形成装置以及表面恢复方法 |
Family Cites Families (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07199711A (ja) * | 1993-12-28 | 1995-08-04 | Canon Inc | 画像形成装置と定着装置 |
JP2001042689A (ja) * | 1999-08-02 | 2001-02-16 | Canon Inc | 定着装置及びこの定着装置を備える画像形成装置 |
JP4034117B2 (ja) | 2002-05-20 | 2008-01-16 | シャープ株式会社 | 定着装置および画像形成装置 |
JP3882821B2 (ja) * | 2004-02-26 | 2007-02-21 | コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 | 画像形成装置 |
JP2006267735A (ja) * | 2005-03-24 | 2006-10-05 | Fuji Xerox Co Ltd | 画像形成方法およびこれを用いた画像形成装置 |
JP4490474B2 (ja) * | 2006-12-21 | 2010-06-23 | キヤノン株式会社 | 電子写真用定着部材、定着装置および電子写真画像形成装置 |
US7623803B2 (en) * | 2007-04-19 | 2009-11-24 | Xerox Corporation | Fuser system of a xerographic device and a method of fusing an image in a xerographic device including a closed loop control based on the torque of a drive system |
JP5206515B2 (ja) | 2009-03-13 | 2013-06-12 | 株式会社リコー | 定着装置及び画像形成装置 |
JP2011048166A (ja) * | 2009-08-27 | 2011-03-10 | Canon Inc | 画像形成装置 |
JP2011191570A (ja) * | 2010-03-15 | 2011-09-29 | Ricoh Co Ltd | 定着装置及び画像形成装置 |
JP5678870B2 (ja) * | 2011-11-16 | 2015-03-04 | コニカミノルタ株式会社 | 定着装置及び画像形成装置 |
JP5901280B2 (ja) * | 2011-12-22 | 2016-04-06 | キヤノン株式会社 | 像加熱装置及び画像形成装置 |
JP6083963B2 (ja) * | 2012-06-28 | 2017-02-22 | キヤノン株式会社 | 画像形成装置 |
JP2015049500A (ja) * | 2013-09-05 | 2015-03-16 | コニカミノルタ株式会社 | 定着装置及び画像形成装置 |
AU2014316311A1 (en) * | 2013-09-06 | 2016-02-25 | Ricoh Company, Ltd. | Toner |
JP2015079212A (ja) * | 2013-10-18 | 2015-04-23 | 株式会社リコー | 画像形成装置 |
US9395666B2 (en) * | 2014-01-27 | 2016-07-19 | Canon Kabushiki Kaisha | Member for electrophotography and heat fixing device |
JP2017107002A (ja) * | 2015-12-08 | 2017-06-15 | 株式会社リコー | 定着装置および画像形成装置 |
-
2016
- 2016-02-16 JP JP2016026795A patent/JP6613948B2/ja active Active
-
2017
- 2017-02-08 US US15/427,620 patent/US9989906B2/en active Active
- 2017-02-15 CN CN201710080670.2A patent/CN107085363B/zh active Active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103698992A (zh) * | 2012-09-27 | 2014-04-02 | 柯尼卡美能达株式会社 | 定影装置以及图像形成装置 |
CN104181797A (zh) * | 2013-05-24 | 2014-12-03 | 柯尼卡美能达株式会社 | 定影装置、图像形成装置以及表面恢复方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US9989906B2 (en) | 2018-06-05 |
CN107085363A (zh) | 2017-08-22 |
US20170235261A1 (en) | 2017-08-17 |
JP2017146396A (ja) | 2017-08-24 |
JP6613948B2 (ja) | 2019-12-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN107085363B (zh) | 定影装置、图像形成装置以及图像形成装置的控制方法 | |
JP6354779B2 (ja) | 画像形成方法、静電荷像現像剤セット、および画像形成装置 | |
US20160313661A1 (en) | Toner for developing electrostatically charged images | |
JP6132679B2 (ja) | トナーの製造方法 | |
KR101896051B1 (ko) | 정전하상 현상용 토너, 이 토너를 채용한 토너 공급 수단과 화상 형성 장치, 및 이 토너를 이용한 화상 형성 방법 | |
JP6331640B2 (ja) | 画像形成方法 | |
JP5300401B2 (ja) | トナー | |
JP5034468B2 (ja) | トナーの製造方法、トナー、現像剤及び画像形成方法 | |
JP5794122B2 (ja) | 静電荷像現像用トナー | |
JP7279386B2 (ja) | 画像形成システム及び画像形成方法 | |
US10558159B2 (en) | Image forming device and method for controlling the same | |
JP4626583B2 (ja) | 電子写真用フルカラートナー、その製造方法、それを用いた電子写真用現像剤、及び画像形成方法 | |
JP4765650B2 (ja) | 静電荷像現像用トナー、その製造方法、画像形成方法及び画像形成装置 | |
JP2020173306A (ja) | 電子写真画像形成方法及び電子写真画像形成システム | |
JP4742998B2 (ja) | 静電荷像現像用トナー | |
JP7196429B2 (ja) | 定着装置、画像形成装置、および印刷物の生産方法 | |
JP6201794B2 (ja) | 画像形成方法 | |
JP6318951B2 (ja) | 画像形成方法 | |
JP2012155336A (ja) | トナーの製造方法、トナー、現像剤及び画像形成方法 | |
JP2003330299A (ja) | 定着装置及び画像形成装置 | |
JP7062919B2 (ja) | 静電荷像現像用トナー | |
JP7183717B2 (ja) | 画像形成方法及び画像形成装置 | |
JP2011099954A (ja) | 静電潜像現像用トナーと画像形成方法 | |
JP6187491B2 (ja) | 定着装置、画像形成装置及び定着方法 | |
JP6497159B2 (ja) | 画像形成装置およびその制御方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |