JP2007057900A - 定着装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】液体トナーを用いる画像形成装置に搭載される定着装置において、加熱手段を備えた加熱部材と、前記加熱部材に押圧する加圧手段を備えた加圧部材とで1つ又は複数のニップ部を形成する定着手段を備え、記録材搬入方向の上流側に位置するニップ部の定着温度を下流側に位置するニップ部の定着温度より低くし、且つ、上流側に位置するニップ部の定着圧力を下流側に位置するニップ部の定着圧力より高くすることを特徴とする。
【選択図】図3
Description
ニップ部を形成する定着手段を加熱ローラと加圧ローラで構成し、前記定着手段を複数備える構成により、上流側及び下流側のニップ部の定着温度及び定着圧力の制御が容易となる。
上流側に位置する定着手段の加熱ローラは、液体トナーの液体キャリアを吸収可能な吸収層と、その表面に液体トナーの固形トナーを粘着せず、液体キャリアが通過可能な多孔質剥離層を設ける構成により、液体キャリアを吸水しない記録材の場合、液体トナー中の液体キャリアが加熱ローラに染み込み、上流側のニップ部での熱損出を低減し、定着消費電力を低減することができる。
上流側の定着手段の加熱ローラと、前記下流側に位置する定着手段の加熱ローラとの外周に薄いエンドレスフィルムを捲着する構成により、上流側に位置するニップ部で記録材に染み込んだ液体キャリアの逆流を防止し、熱損出を低減し、定着消費電力を一段と低減することができる。
加圧部材をシャフトに弾性層、剥離表層を積層した加圧ローラとし、加熱部材はニップ入り口加熱源とニップ出口加熱源を別個に備え、前記加熱部材の外周にエンドレスフイルムを捲着した構成とし、前記加熱部材がエンドレスフィルムを介して前記加圧ローラに押圧されてニップ部を形成し、記録材搬入方向の上流側に位置するニップ部の定着温度を下流側に位置するニップ部の定着温度より低くし、且つ、上流側に位置するニップ部の定着圧力を下流側に位置するニップ部の定着圧力より高くする構成により、ひとつの部材にまとめることができ、定着装置をコンパクト化でき、かつ、定着装置全体の熱容量を下げることができ、立ち上がりの消費電力を小さくでき、立ち上げ時間も短縮できる。
(1)第1加熱ローラ100、第2加熱ローラ101が矢印A、矢印C方向に回転し、第1加圧ローラ200、第2加圧ローラ201は、矢印B、矢印D方向に従動回転する。
(2)加熱源110、加熱源111に電力供給を開始する。
(3)第1加熱ローラ100が第1定着温度、かつ、第2加熱ローラ101が第2定着温度に達したら立ち上げ終了。
(4)立ち上げ終了後は、第1加熱ローラ100は第1定着温度、第2加熱ローラ101は第2定着温度に維持される。
(5)記録材500が矢印E方向に搬送され、記録材500の先頭が第1定着手段を通過直後、第1ニップ入り口温度センサ700の計測温度は低下する、定着熱が記録材500、未定着トナー510に奪われるからである。
(6)遅れて、記録材500の先頭が第2定着手段を通過直後、第2ニップ入り口温度センサ710の計測温度は低下する。定着熱が記録材500、未定着トナー510に奪われるからである。
(7)(第1定着温度)<(第2定着温度)であるため、記録材500、未定着トナー510に奪われる熱量は、(ニップNA)<(ニップNB)、したがって、温度低下は(ニップNA)<(ニップNB)となる。
(8)第1加熱ローラ100(第2加熱ローラ101)の温度低下は第1加熱ローラ温度センサ720(第2加熱ローラ温度センサ721)に検知され、加熱源110(加熱源111)に電力が供給される。
(9)第1加熱ローラ100(第2加熱ローラ101)の温度が上昇し、第1定着温度(第2定着温度)に回復する。
(10)次の記録材500の通過に対しては、(4)〜(9)を繰り返すだけである。
第1加熱ローラ100(第2加熱ローラ101):38mmφ、肉厚0.5mmの鉄製芯金、その上にシリコーンゴム0.5mm厚コート、表層に30umPFA
第1加圧ローラ200(第2加圧ローラ201):23mmφ鉄シャフト上にシリコーンゴム7.5mm厚形成、表層に30um厚PFA
加熱源110:ウシオ電機株式会社製の1000Wハロゲンランプ
加熱源111:ウシオ電機株式会社製の1000Wハロゲンランプ
第1定着手段の定着温度設定は120℃
第2定着手段の定着温度設定は180℃
第1加熱ローラ100、第1加圧ローラ200、第2加熱ローラ101、第2加圧ローラ201、加熱源110、加熱源111の有効長は340mm
第1加熱ローラ100、または、第1加圧ローラ200、第2加熱ローラ101、または、第2加圧ローラ201の回転速度は210mm/sec
通紙速度は40ppm
通紙画像は黒ベタ/普通紙A4横
では現像バイアス発生部1114から現像ローラ31に印加される現像バイアスVbによってトナーが現像ローラ31から感光体11に移動して、静電潜像が顕像化される。現像バイアスVbは、パッチ画像を用いた最適化処理によって決められるもので、例えばVb=DC+400V程度が用いられる。
第1加熱ローラ100:38mmφ、肉厚0.5mmの鉄製芯金、その上にシリコーンゴム0.5mm厚コート、表層に50um厚の多孔質PTFE
多孔質PTFEは、ジャパンゴアテックス株式会社製で、2軸延伸成型法によりサブミクロン大きさ程度の孔が開いている。これは固形トナー620の直径2umよりも小さい。また、シリコーンゴムは液体キャリア610の流動パラフィンが浸透する材料である。
さらに、第1加熱ローラ100表面、かつ、ニップNA下流に液体キャリア回収ブレード140を当接し、液体キャリア回収容器150にニップNAで染み込んだ液体キャリア610を回収するようになっている。
液体キャリア回収ブレード140は、2mm厚SUS板に100umフッ素樹脂コートしたものである。圧接荷重は2kg。
第1定着手段の荷重は14kg、第2定着手段の荷重は7kg。
比較例2は実施例1と同一条件の定着装置である。
前記.で説明した画像形成装置に搭載。
前記で説明した方法で定着消費電力を測定、算出した。
表2に実施例2、比較例2の定着消費電力を示す。
また、第1加熱ローラ100、第2加熱ローラ101の表層PFAコートは無し。
実施例3は図17に示される第3実施形態の定着装置、比較例3は実施例1と同じ図3で示される第1実施形態の定着装置である。
前記.で説明した画像形成装置に搭載。
前記で説明した方法で定着消費電力を測定、算出した。
結果を表3に示す。
制御温度を(ニップ入り口加熱源112)<(ニップ出口加熱源113)とすることにより、グラフのような温度分布が形成できる。
エンドレスフィルム103は、40mmφ、厚み100umのポリイミド、表層に30umPFAコート。
ニップ入り口加熱源112の制御温度は120℃
ニップ出口加熱源113の制御温度は180℃
剛性加圧部材107にかける荷重は14kg
一方、比較例4は実施形態3と同じ図17と同じ条件、立ち上がり消費電力と時間を比較。前記で説明した画像形成装置に搭載。前記で説明した方法で消費電力を測定、算出した。
結果を表4に示す。
Claims (5)
- 液体トナーを用いる画像形成装置に搭載される定着装置において、加熱手段を備えた加熱部材と、前記加熱部材に押圧する加圧手段を備えた加圧部材とで1つ又は複数のニップ部を形成する定着手段を備え、記録材搬入方向の上流側に位置するニップ部の定着温度を下流側に位置するニップ部の定着温度より低くし、且つ、上流側に位置するニップ部の定着圧力を下流側に位置するニップ部の定着圧力より高くすることを特徴とする定着装置。
- 前記ニップ部を形成する定着手段を加熱ローラと加圧ローラで構成し、前記定着手段を複数備えることを特徴とする請求項1に記載の定着装置。
- 前記上流側に位置する定着手段の加熱ローラは、液体トナーの液体キャリアを吸収可能な吸収層と、その表面に液体トナーの固形トナーを粘着せず、液体キャリアが通過可能な多孔質剥離層を設けることを特徴とする請求項2に記載の定着装置。
- 前記上流側の定着手段の加熱ローラと、前記下流側に位置する定着手段の加熱ローラとの外周に薄いエンドレスフィルムを捲着することを特徴とする請求項2または3に記載の定着装置。
- 前記加圧部材をシャフトに弾性層、剥離表層を積層した加圧ローラとし、加熱部材はニップ入り口加熱源とニップ出口加熱源を別個に備え、前記加熱部材の外周にエンドレスフイルムを捲着した構成とし、前記加熱部材がエンドレスフィルムを介して前記加圧ローラに押圧されてニップ部を形成し、記録材搬入方向の上流側に位置するニップ部の定着温度を下流側に位置するニップ部の定着温度より低くし、且つ、上流側に位置するニップ部の定着圧力を下流側に位置するニップ部の定着圧力より高くすることを特徴とする請求項1に記載の定着装置。
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