JP2011095515A - Fixing device and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置、及び、画像形成装置に適用可能な定着装置に関するものである。詳しくは、トナー等の樹脂含有微粒子の樹脂成分の少なくとも一部を溶解または膨潤させて被定着媒体上に定着させる定着液を被定着媒体上または樹脂含有微粒子担持体上の樹脂含有微粒子層に付与する定着装置、及びこれを備えた画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine, a facsimile machine, and a printer, and a fixing device applicable to the image forming apparatus. Specifically, a fixing liquid that dissolves or swells at least a part of the resin component of resin-containing fine particles such as toner and fixes the toner on the fixing medium is applied to the resin-containing fine particle layer on the fixing medium or the resin-containing fine particle support. The present invention relates to a fixing device and an image forming apparatus including the same.
プリンタ、ファクシミリ及び複写装置のような画像形成装置は、紙、布、及びOHP用シートのような記録媒体に、画像情報に基づいて文字や記号を含む画像を形成する装置である。画像形成装置には種々の方式があるが、電子写真方式の画像形成装置は、普通紙に高精細な画像を高速で形成することができるため、広くオフィスで使用されている。このような電子写真方式の画像形成装置においては、記録媒体上のトナーを加熱して軟化あるいは溶融させ、軟化等させたトナーを加圧することによって、トナーを記録媒体上に定着させる熱定着方式の定着装置が広く用いられている。この熱定着方式は、高い定着速度及び高い定着画像品質等を提供することができるため、好適に用いられている。 Image forming apparatuses such as printers, facsimile machines, and copying machines are apparatuses that form images including characters and symbols on recording media such as paper, cloth, and OHP sheets based on image information. There are various types of image forming apparatuses. Electrophotographic image forming apparatuses are widely used in offices because they can form high-definition images on plain paper at high speed. In such an electrophotographic image forming apparatus, the toner on the recording medium is heated and softened or melted, and the toner is fixed on the recording medium by pressurizing the softened toner. Fixing devices are widely used. This thermal fixing method is preferably used because it can provide a high fixing speed and high fixed image quality.
しかし、このような熱定着方式を採用した電子写真方式の画像形成装置における消費電力の半分以上は、熱定着方式の定着装置においてトナーを加熱処理のために消費されている。一方、近年における環境問題対策の観点からは、低消費電力(省エネルギー)の画像形成装置が望まれている。このため、従来の画像形成装置における消費電力の半分以上を消費する定着装置での省エネルギー化が求められている。従来の熱定着方式の定着装置では加熱処理に多くの電力を消費していたため、トナーを定着するためにトナーを加熱する温度を今までよりも極端に低下させる定着方式、または、トナーを加熱することを必要としない定着方式が望まれている。特に、トナーを加熱することなくトナーを記録媒体に定着させる非加熱定着方式が低消費電力の点で理想的である。
このような非加熱定着方式の定着装置としては、トナーの樹脂成分の少なくとも一部を溶解または膨潤させることでトナーを軟化させる軟化剤を含有する定着液を記録媒体表面上のトナー像に付与してトナー像を定着させる湿式定着方式の定着装置が知られている。このような、湿式定着方式の定着装置ではトナーを軟化させるため加熱処理を行う必要がなく、熱定着方式に比べて省エネルギー化を実現することができる。
However, more than half of the power consumption in the electrophotographic image forming apparatus adopting such a heat fixing method is consumed for heat treatment in the heat fixing type fixing device. On the other hand, from the viewpoint of measures against environmental problems in recent years, an image forming apparatus with low power consumption (energy saving) is desired. For this reason, there is a demand for energy saving in the fixing device that consumes more than half of the power consumption in the conventional image forming apparatus. The conventional heat fixing type fixing device consumes a lot of electric power for the heat treatment, so the fixing method for heating the toner to fix the toner is extremely lower than before, or the toner is heated. A fixing method that does not require this is desired. In particular, a non-heat fixing method in which toner is fixed on a recording medium without heating the toner is ideal in terms of low power consumption.
In such a non-heat fixing type fixing device, a fixing solution containing a softening agent that softens the toner by dissolving or swelling at least a part of the resin component of the toner is applied to the toner image on the surface of the recording medium. A fixing device of a wet fixing type that fixes a toner image is known. In such a wet fixing type fixing device, heat treatment is not required to soften the toner, and energy saving can be realized as compared with the thermal fixing method.
しかし、従来の湿式定着方式の定着装置のうち液状の定着液を塗布部材によって記録媒体の表面に塗布する構成では、記録媒体の表面への定着液の微量塗布と塗布部材へのトナーオフセット防止を両立させることが極めて難しいという問題があった。
塗布部材を用いて定着液を付与する構成では、定着液を多く塗布する構成では、記録媒体上のトナー粒子が流されることによる画質劣化、定着液の乾燥時間が長くなることによる定着応答性の低下、記録媒体によっては紙詰まりが発生しやすくなる、という問題が生じる。
一方、定着液を微量塗布する構成とすると、次のような問題が生じる。すなわち、塗布部材が記録媒体と接触した後、記録媒体から分離する位置で、記録媒体に付与されず塗布部材の表面に残った定着液の液膜の表面張力によって記録媒体上のトナー粒子が引っ張られてオフセットしてしまう。これにより、塗布部材の表面にオフセットしたトナー粒子が付着し、塗布部材と分離した後の記録媒体上のトナー像が大幅に乱れてしまう。
However, in the conventional wet fixing type fixing device, the liquid fixing solution is applied to the surface of the recording medium by the application member, and a small amount of the fixing solution is applied to the surface of the recording medium and the toner offset to the application member is prevented. There was a problem that it was extremely difficult to achieve both.
In the configuration in which the fixing solution is applied using the coating member, in the configuration in which a large amount of the fixing solution is applied, the image quality deteriorates due to the toner particles flowing on the recording medium, and the fixing responsiveness increases due to the longer drying time of the fixing solution. There arises a problem that paper jam easily occurs depending on the recording medium and the recording medium.
On the other hand, when a small amount of fixing solution is applied, the following problems occur. That is, the toner particles on the recording medium are pulled by the surface tension of the liquid film of the fixing solution that is not applied to the recording medium and remains on the surface of the coating member at a position where the coating member comes into contact with the recording medium and then separates from the recording medium. Will be offset. As a result, offset toner particles adhere to the surface of the coating member, and the toner image on the recording medium after separation from the coating member is greatly disturbed.
定着液の微量塗布とトナーオフセットの防止とを両立することができる定着方式として、特許文献1には、定着液を液中に気泡が分散した泡状定着液として、泡状定着液を記録媒体上のトナー像に塗布する構成が記載されている。このように、定着液を泡状とすることにより定着液の嵩密度を下げることが出来る。このため、従来よりも少量の定着液で塗布部材表面上の定着液の膜厚を厚くすることが出来、液体の表面張力の定着液付与対象上のトナー粒子に対する影響を軽減することができる。これにより、トナーオフセットの防止を図ることができる。また、少量の定着液であるため、記録媒体上の残液感を抑制することが出来る。さらに、泡状の定着液は通常の液体状の定着液よりも流れ難いため、定着液によって定着液付与対象上のトナー粒子が流されることによる画像劣化も防止することができる。よって、特許文献1に記載の定着装置のように泡状定着液を用いて定着を行うことにより、従来よりも少量の定着液塗布量でトナー画像を乱すことなく定着することができる。
As a fixing method capable of satisfying both the application of a small amount of fixing solution and the prevention of toner offset,
塗布部材を用いて記録媒体に定着液を塗布する構成では、定着液を塗布する塗布位置を通過した記録媒体は、塗布部材から分離し装置外に向かって搬送される。
しかしながら、塗布部材を用いて泡状定着液を記録媒体に塗布すると、塗布部材に担持された泡状定着液が記録媒体に接触することで、泡の付着力によって泡状定着液が記録媒体と塗布部材との両方の表面に付着した状態となり、記録媒体が泡状定着液を介して塗布部材に張り付き、分離不良となってジャムが発生するおそれがある。
In the configuration in which the fixing liquid is applied to the recording medium using the application member, the recording medium that has passed the application position for applying the fixing liquid is separated from the application member and conveyed toward the outside of the apparatus.
However, when the foam fixing solution is applied to the recording medium using the coating member, the foam fixing solution carried on the coating member comes into contact with the recording medium, so that the foam fixing solution is separated from the recording medium by the adhesive force of the bubbles. There is a possibility that the recording medium adheres to both surfaces of the coating member and the recording medium sticks to the coating member via the foamy fixing solution, resulting in poor separation and jamming.
本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、樹脂含有微粒子を軟化させる泡状定着液を塗布部材によって記録媒体に塗布して樹脂含有微粒子を記録媒体に定着させる方式で、記録媒体が塗布部材に張り付くことに起因するジャムの発生を防止することができる定着装置、及びこれを備えた画像形成装置を提供することである。 The present invention has been made in view of the above problems, and its object is to apply a foam-like fixing solution for softening resin-containing fine particles to a recording medium by an application member and fix the resin-containing fine particles to the recording medium. Another object of the present invention is to provide a fixing device capable of preventing the occurrence of a jam caused by the recording medium sticking to the coating member, and an image forming apparatus including the fixing device.
上記目的を達成するために、請求項1の発明は、樹脂の少なくとも一部を溶解または膨潤させることで樹脂含有微粒子を軟化させる軟化剤を含有した定着液を液中に気泡が分散した泡状定着液とする定着液泡状化手段と、表面移動する表面に供給された該泡状定着液を、該樹脂含有微粒子からなる樹脂含有微粒子層を担持する記録媒体の表面に塗布する塗布部材とを有し、塗布位置で該塗布部材の表面上の該泡状定着液を該記録媒体に塗布することで軟化した該樹脂含有微粒子層を該記録媒体に定着させる定着装置において、上記泡状定着液が上記記録媒体に接触を開始する位置に対して表面移動方向下流側の上記塗布部材の表面上の該泡状定着液を加熱する加熱手段を有することを特徴とするものである。
また、請求項2の発明は、請求項1の定着装置において、上記塗布位置で上記記録媒体を挟んで上記塗布部材に当接して塗布ニップを形成する対向部材を有し、上記加熱手段は、該塗布ニップの中心に対して上記塗布部材の表面移動方向下流側の該塗布部材の表面上の上記泡状定着液を加熱することを特徴とするものである。
また、請求項3の発明は、請求項1または2の定着装置において、上記加熱手段は、上記塗布部材の表面を加熱することでその表面上の上記泡状定着液を加熱することを特徴とするものである。
また、請求項4の発明は、請求項1乃至3のいずれか1項に記載の定着装置において、上記塗布位置に対して上記記録媒体の搬送方向上流側の該記録媒体の搬送経路に位置し、該記録媒体の先端を検知する検知手段と、該検知手段によって該記録媒体の先端が検知されたときに、上記加熱手段によって加熱される領域を該記録媒体の先端近傍が通過するタイミングのみ該加熱手段が加熱を行うように制御する制御手段とを有することを特徴とするものである。
また、請求項5の発明は、請求項1乃至4のいずれか1項に記載の定着装置において、上記加熱手段によって表面上の泡状定着液が加熱される領域を通過した後、上記泡状定着液が供給される位置に到達する前の上記塗布部材の表面を冷却する冷却手段を有することを特徴とするものである。
また、請求項6の発明は、樹脂と色剤とを含有する樹脂含有微粒子を含むトナーを用いて記録媒体上にトナー像を形成するトナー像形成手段と、記録媒体に転写するトナー像を担持する記録媒体の表面に泡状定着液を付与し、該記録媒体上に該トナー像を定着せしめる定着手段とを備える画像形成装置であって、該定着手段として、請求項1乃至5のいずれか1項に記載の定着装置を用いることを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, the invention of
According to a second aspect of the present invention, there is provided the fixing device according to the first aspect, further comprising an opposing member that forms an application nip by contacting the application member with the recording medium sandwiched at the application position. The foam-like fixing solution on the surface of the coating member on the downstream side in the surface movement direction of the coating member with respect to the center of the coating nip is heated.
According to a third aspect of the present invention, in the fixing device according to the first or second aspect, the heating means heats the foamy fixing solution on the surface of the coating member by heating the surface of the coating member. To do.
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the fixing device according to any one of the first to third aspects, wherein the fixing device is located on a conveyance path of the recording medium upstream of the coating position in the conveyance direction of the recording medium. Detecting means for detecting the leading end of the recording medium, and only when the vicinity of the leading end of the recording medium passes through the area heated by the heating means when the leading end of the recording medium is detected by the detecting means. The heating means has control means for controlling to perform heating.
According to a fifth aspect of the present invention, in the fixing device according to any one of the first to fourth aspects, the foam-like fixing solution on the surface is heated by the heating means, and then the foam-like shape is passed. It has a cooling means for cooling the surface of the coating member before reaching the position where the fixing solution is supplied.
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a toner image forming means for forming a toner image on a recording medium using a toner containing resin-containing fine particles containing a resin and a colorant, and a toner image transferred to the recording medium. An image forming apparatus comprising: a fixing unit that applies a foamy fixing liquid to a surface of a recording medium to fix the toner image on the recording medium, wherein the fixing unit is any one of
本発明者らが塗布部材によって泡状定着液を記録媒体に塗布する構成で、泡状定着液が記録媒体に接触を開始する位置に対して表面移動方向下流側の塗布部材の表面上の泡状定着液を加熱したところ、記録媒体の塗布部材に対する分離性が向上することを確認した。これは以下の理由によるものと考えられる。
すなわち、加熱手段によって加熱することによって、泡状定着液が記録媒体に接触を開始する位置に対して表面移動方向下流側の塗布部材の表面上の泡状定着液の泡が破泡する。塗布部材の表面上の泡状定着液の泡が破泡することで、破泡した泡を形成していた定着液は液状となり、その一部は塗布部材の表面に付着し、他の一部は記録媒体または記録媒体上の泡状定着液に付着する。泡状定着液の泡が破泡して液状となることで、破泡した泡が存在した空間には泡状定着液内の気泡を形成していた気体によって気体の層が形成される。塗布部材と記録媒体との間に気体の層が形成されることで、泡状定着液を介して塗布部材に張り付いた記録媒体を塗布部材から分離することができるものと考えられる。
また、本発明者らは、泡状定着液が記録媒体に接触を開始する位置に対して表面移動方向上流側から塗布部材の表面上の泡状定着液を加熱し始めるように設定した構成(後述する比較例3)では、トナーオフセットが発生し、画像が乱れることを確認した。これは、泡状定着液が記録媒体に接触を開始する位置に対して表面移動方向上流側の塗布部材の表面上の泡状定着液を加熱すると、液状定着液を塗布する構成と同様となり、上述した泡状定着液を用いることの利点を得ることが出来なくなるためと考えられる。よって、本発明の加熱手段は、泡状定着液が記録媒体に接触を開始する位置に対して表面移動方向下流側の塗布部材の表面上の泡状定着液を加熱するものとしている。
In the configuration in which the present inventors apply a foam fixing solution to a recording medium with an application member, bubbles on the surface of the application member on the downstream side in the surface movement direction with respect to the position at which the foam fixing solution starts to contact the recording medium. When the fixing solution was heated, it was confirmed that the separation property of the recording medium with respect to the coating member was improved. This is thought to be due to the following reasons.
That is, by heating by the heating means, bubbles of the foam-like fixing solution on the surface of the coating member on the downstream side in the surface movement direction with respect to the position where the foam-like fixing solution starts to contact the recording medium are broken. The bubbles of the foam-like fixing solution on the surface of the coating member break up, so that the fixing solution forming the foamed bubbles becomes liquid, part of which adheres to the surface of the coating member and the other part Adheres to the recording medium or the foamy fixing solution on the recording medium. The bubbles of the foam-like fixing solution are broken to become liquid, and a gas layer is formed in the space where the foamed bubbles are present by the gas forming the bubbles in the foam-like fixing solution. By forming a gas layer between the application member and the recording medium, it is considered that the recording medium attached to the application member via the foamy fixing solution can be separated from the application member.
In addition, the present inventors have configured to start heating the foamy fixing solution on the surface of the coating member from the upstream side in the surface movement direction with respect to the position where the foamy fixing solution starts to contact the recording medium ( In Comparative Example 3) described later, it was confirmed that toner offset occurred and the image was disturbed. This is similar to the configuration in which the liquid fixer is applied when the foam fixer on the surface of the coating member on the upstream side in the surface movement direction is heated with respect to the position where the foamy fixer starts to contact the recording medium. This is presumably because the advantages of using the above-mentioned foamy fixing solution cannot be obtained. Therefore, the heating means of the present invention heats the foam-like fixing solution on the surface of the coating member on the downstream side in the surface movement direction with respect to the position where the foam-like fixing solution starts to contact the recording medium.
本発明においては、塗布部材と記録媒体との分離性を向上することができるため、記録媒体が塗布部材に張り付くことに起因するジャムの発生を防止することができるという優れた効果がある。 In the present invention, since the separation between the coating member and the recording medium can be improved, there is an excellent effect that jamming due to the recording medium sticking to the coating member can be prevented.
以下、本発明を適用した画像形成装置として、電子写真方式のカラー複写機(以下、単に複写機100と呼ぶ)の実施形態について説明する。なお、本実施形態では本発明の定着装置を有する画像形成装置が複写機である構成に付いて説明するが、プリンタ、ファクシミリ等の他の画像形成装置であってもよい。
まず、実施形態に係る複写機100の基本的な構成について説明する。図2は、実施形態に係る複写機100を示す概略構成図である。この複写機100は、プリンタ部1と、給紙装置40と、原稿搬送読取ユニット50とを備えている。原稿搬送読取ユニット50は、プリンタ部1の上に固定された原稿読取装置たるスキャナ部150と、これに支持される原稿搬送装置たるADF51とを有している。
図3は、プリンタ部1の内部構成の一部を拡大して示す部分拡大構成図である。
Hereinafter, an embodiment of an electrophotographic color copying machine (hereinafter simply referred to as a copying machine 100) will be described as an image forming apparatus to which the present invention is applied. In the present embodiment, the configuration in which the image forming apparatus having the fixing device of the present invention is a copying machine will be described. However, other image forming apparatuses such as a printer and a facsimile may be used.
First, a basic configuration of the copying
FIG. 3 is a partially enlarged configuration diagram illustrating a part of the internal configuration of the
給紙装置40は、ペーパーバンク41内に多段に配設された2つの給紙カセット42、給紙カセット42から転写紙Pを送り出す送出ローラ43、送り出された転写紙Pを分離して給紙路44に供給する分離ローラ45等を有している。また、プリンタ部1の紙搬送路37に転写紙Pを搬送する複数の搬送ローラ46等も有している。そして、給紙カセット42内の転写紙Pをプリンタ部1内の紙搬送路37内に給紙する。
The
プリンタ部1の上に固定されたスキャナ部150は、原稿MSの画像を読み取るための読取手段として、固定読取部151と、移動読取部152とを有している。光源、反射ミラー、CCD等の画像読取センサなどを有する固定読取部151は、原稿MSに接触するようにスキャナ部150のケーシング上壁に固定された図示しない第一コンタクトガラスの直下に配設されている。そして、ADF51によって搬送される原稿MSが第1コンタクトガラス上を通過する際に、光源から発した光を原稿面で順次反射させながら、複数の反射ミラーを経由させて画像読取センサ153で受光する。これにより、光源や反射ミラー等からなる光学系を移動させることなく、原稿MSを走査する。
The
一方、移動読取部152は、原稿MSに接触するようにスキャナ部150のケーシング上壁に固定された図示しない第二コンタクトガラスの直下であって、固定読取部151の図中右側方に配設されており、光源や、反射ミラーなどからなる光学系を図中左右方向に移動させることができる。そして、光学系を図中左側から右側に移動させていく過程で、光源から発した光を第二コンタクトガラス上に載置された図示しない原稿で反射させた後、複数の反射ミラーを経由させて、スキャナ本体に固定された画像読取センサ153で受光する。これにより、光学系を移動させながら、原稿MSを走査する。
このように、スキャナ部150において原稿MSを走査し、画像読取センサ153で得られた画像情報に基づいて、後述するように光書込装置2では光源を駆動してドラム状の四つの感光体4(Y,M,C,K)に向けてレーザー光Lを照射する。
On the other hand, the moving
In this way, the
プリンタ部1は、光書込装置2、Y,M,C,Kの各色のトナー像を形成する四つの作像ユニット3(Y,M,C,K)、転写ユニット20、紙搬送ユニット28、レジストローラ対15、定着装置30等を備えている。そして、光書込装置2内に配設された図示しないレーザーダイオードやLED等の光源を駆動して、ドラム状の四つの感光体4(Y,M,C,K)に向けてレーザー光Lを照射する。この照射により、潜像担持体である感光体4(Y,M,C,K)の表面には静電潜像が形成され、この潜像は所定の現像プロセスを経由してトナー像に現像される。なお、符号の後に付されたY,M,C,Kという添字は、イエロー,マゼンタ,シアン,黒用の仕様であることを示している。なお、各色に対応するトナーは、それぞれの色に着色された樹脂材料からなり、これらの樹脂材料は、後述する定着装置30の定着液により溶解または膨潤する。
The
作像ユニット3(Y,M,C,K)は、それぞれ、潜像担持体でたる感光体4と、その周囲に配設される各種装置とを1つのユニットとして共通の支持体によって支持するものであり、複写機100本体に対して着脱可能になっている。黒用の作像ユニット3Kを例にすると、これは、感光体4Kの他、これの表面に形成された静電潜像をブラックトナー像に現像するための現像装置6Kを有している。また、後述するK用の一次転写ニップを通過した後の感光体4K表面に付着している転写残トナーをクリーニングするドラムクリーニング装置9Kなども有している。複写機100では、四つの作像ユニット3(Y,M,C,K)を、後述する中間転写ベルト25に対してその無端移動方向に沿って並べるように対向配設した、いわゆるタンデム型の構成になっている。
Each of the image forming units 3 (Y, M, C, K) supports the
図4は、四つの作像ユニット3(Y,M,C,K)のうちの一つ作像ユニット3の拡大図である。なお、四つの作像ユニット3(Y,M,C,K)は、それぞれ使用するトナーの色が異なる他はほぼ同様の構成になっているので、図4においては各符号に付すY,M,C,Kという添字を省略している。図4に示すように、作像ユニット3は、感光体4の周りに、現像装置6、帯電装置の帯電ローラ7、除電装置の除電ランプ8、ドラムクリーニング装置9等を有している。
FIG. 4 is an enlarged view of one of the four image forming units 3 (Y, M, C, K). The four image forming units 3 (Y, M, C, K) have substantially the same configuration except that the colors of the toners to be used are different from each other. Therefore, in FIG. , C, K are omitted. As shown in FIG. 4, the
感光体4としては、複写機100では、アルミニウム等の素管に、感光性を有する有機感光材の塗布による感光層を形成したドラム状のものを用いている。但し、感光体としては無端ベルト状のものを用いても良い。
In the copying
現像装置6は、図示しない磁性キャリアと非磁性トナーとを含有する二成分現像剤を現像剤担持体である現像ローラ61に担持し、現像ローラ61と感光体4との対向部である現像領域で感光体4上の静電潜像にトナーを供給して、静電潜像を可視像化させる。また、現像装置6は、現像ローラ61の表面に供給する二成分現像剤を収容する現像剤収容部を備え、現像剤収容部は収容する二成分現像剤を攪拌する不図示の攪拌部材が設けられている。
現像ローラ61は回転可能に配置された非磁性の筒状の現像スリーブと、これの内部に回転不能に設けられたマグネットローラとから構成される。マグネットローラは、現像スリーブの回転方向に向けて順次並ぶ複数の磁極を有している。これら磁極は、それぞれ現像スリーブ上の二成分現像剤に対して回転方向の所定位置で磁力を作用させる。これにより、現像剤収容部内の二成分現像剤を現像スリーブ表面に引き寄せて担持させるとともに、現像スリーブ表面上で磁力線に沿った磁気ブラシを形成する。
磁気ブラシは、現像スリーブの回転に伴って不図示の現像剤規制部材との対向位置を通過するときに適正な層厚に規制されてから、現像領域に搬送される。そして、現像スリーブに印加される現像バイアスと、感光体4の静電潜像との電位差によってトナーを静電潜像上に転移させて現像を行う。更に、現像領域を通過した後、現像スリーブの回転に伴って再び現像装置6内に戻った磁気ブラシを構成する二成分現像剤は、マグネットローラの磁極間に形成される反発磁界の影響によって現像スリーブ表面から離脱した後、現像剤収容部内に戻される。現像剤収容部内には、不図示のトナー濃度センサが配置されており、このトナー濃度センサによる検知結果に基づいて、現像剤収容器内の二成分現像剤のトナー濃度が所定の範囲内となるように、不図示のトナー補給装置が制御され、二成分現像剤に適量のトナーが補給される。本実施形態の現像装置6は、二成分現象剤によって現像を行うタイプであるが、現像装置6としては二成分現像剤の代わりに、磁性キャリアを含まない一成分現像剤によって現像を行うタイプのものを使用してもよい。
The developing device 6 carries a two-component developer containing a magnetic carrier (not shown) and a non-magnetic toner on a developing
The developing
The magnetic brush is transported to the developing region after being regulated to an appropriate layer thickness when passing through a position facing a developer regulating member (not shown) as the developing sleeve rotates. Then, development is performed by transferring toner onto the electrostatic latent image by a potential difference between the developing bias applied to the developing sleeve and the electrostatic latent image on the
プリンタ部1では図3に示すように、四つの作像ユニット3(Y,M,C,K)の感光体4(Y,M,C,K)には、これまで説明してきた作像プロセスによってY,M,C,Kトナー像が形成される。
As shown in FIG. 3, the
図3に示すように四つの作像ユニット3(Y,M,C,K)の下方には、転写ユニット20が配設されている。この転写ユニット20は、複数の張架ローラ(22、23、21)によって張架されたトナー像担持体としての中間転写ベルト25を備え、中間転写ベルト25を挟んで第一張架ローラ22に対向する位置には、ベルトクリーニング装置24が配置されている。ベルトクリーニング装置24は、後述する二次転写ニップを通過した後の中間転写ベルト25上に残留するトナーを除去するために配置されている。
As shown in FIG. 3, a
転写ユニット20では中間転写ベルト25を感光体4(Y,M,C,K)に当接させながら、転写ベルト駆動ローラ21を駆動させることで中間転写ベルト25を図中時計回り方向(図3中の矢印A方向)に無端移動させる。これにより、感光体4(Y,M,C,K)と中間転写ベルト25とが当接するY,M,C,K用の一次転写ニップが形成されている。Y,M,C,K用の一次転写ニップの近傍では、中間転写ベルト25のループ内側に配設された一次転写装置の一次転写ローラ26(Y,M,C,K)によって中間転写ベルト25が感光体4(Y,M,C,K)に向けて押圧されている。四つの一次転写ローラ26(Y,M,C,K)には、それぞれ図示しない電源によって一次転写バイアスが印加されている。これにより、Y,M,C,K用の一次転写ニップでは、感光体4(Y,M,C,K)上のトナー像を転写体である中間転写ベルト25に向けて静電移動させる一次転写電界が形成されている。図中時計回り方向の無端移動に伴ってY,M,C,K用の一次転写ニップを順次通過していく中間転写ベルト25のおもて面には、各一次転写ニップでトナー像が順次重ね合わせて一次転写される。この重ね合わせの一次転写により、中間転写ベルト25のおもて面には四色重ね合わせトナー像(以下、四色トナー像という)が形成される。
本実施形態の一次転写装置は、一次転写部材として一次転写ローラ26を備えた構成を採用しているが、一次転写部材としては導電性ブラシ、非接触のコロナチャージャー等を採用することもできる。
In the
The primary transfer device of the present embodiment employs a configuration including the
一次転写ニップで中間転写ベルト25に一次転写されず、一次転写ニップを通過した後の感光体4の表面に付着している転写残トナーは、作像ユニット3のドラムクリーニング装置9によって、感光体4の表面から除去される。
Transfer residual toner that has not been primarily transferred to the
本実施形態では、ドラムクリーニング装置9として、感光体4に当接しているポリウレタンゴム製のクリーニングブレード91により、転写残トナーを一次転写ニップ通過後の感光体4表面から掻き取って除去するものが用いられている。クリーニングブレード91は、作像ユニット3のケーシングに固定された金属製の支持部材に接着(ホットメルト)されており、感光体4に対してカウンタ方向に当接するようになっている。カウンタ方向とは、支持部材によって片持ち支持されるクリーニングブレード91の先端側を、後端側(自由端側)よりも感光体4の回転方向の上流側に位置させるようなブレードの向きである。
ここで、ドラムクリーニング装置9によって回収されたトナーは、図示しない回収スクリュー及びトナーリサイクル装置によって、現像装置6に回収され、再利用される。
本実施形態では、ドラムクリーニング装置9としてブレードを用いる方式であるが、他の方式によって転写残トナーを除去するものを用いてもよい。
In this embodiment, the
Here, the toner recovered by the
In this embodiment, a blade is used as the
作像ユニット3が備える除電装置は除電ランプ8を備えており、光を照射して感光体4の表面電位を初期化する。除電ランプ8によって除電された感光体4の表面は、帯電バイアスの印加によって感光体4との間に放電を発生させる帯電ローラ7によって一様に帯電せしめられた後、光書込装置2による光書込処理がなされる。作像ユニット3が備える帯電装置は帯電ローラ7を採用した接触帯電方式の帯電装置である。この帯電装置は帯電ローラ7を感光体4の表面に接触させて、帯電ローラ7に電圧を印加することにより感光体4の表面を一様に帯電する。なお、感光体4を一様に帯電させる帯電装置としては、帯電ローラ方式のものに代えてスコロトロンチャージャ等を採用した非接触帯電方式の帯電装置を採用することもできる。
The static eliminator included in the
図3に示すように、転写ユニット20の図中下方には、搬送ベルト駆動ローラ29bと二次転写ローラ29aとの間に、二次転写ベルトである無端状の紙搬送ベルト29を掛け渡して無端移動させる二次転写ユニットとしての紙搬送ユニット28が設けられている。複写機100では紙搬送ユニット28の二次転写ローラ29aと、転写ユニット20の転写バックアップローラ23との間に、中間転写ベルト25及び紙搬送ベルト29を挟み込んでいる。これにより、中間転写ベルト25のおもて面と、紙搬送ベルト29のおもて面とが当接する二次転写ニップが形成されている。二次転写ローラ29aには図示しない電源によって二次転写バイアスが印加されている。一方、転写ユニット20の転写バックアップローラ23は接地されている。これにより、二次転写ニップに二次転写電界が形成されている。なお、中間転写ベルト25と接触して二次転写ニップを形成する部材としては、紙搬送ベルト29のようなベルト状の部材に限らず、ローラ状の転写ローラを用いてもよい。
As shown in FIG. 3, an endless
この二次転写ニップの図中右側には、レジストローラ対15が配設されている。レジストローラ対15はローラ間に挟み込んだ転写紙Pを中間転写ベルト25上の四色トナー像に同期させ得るタイミングで二次転写ニップに送り出す。二次転写ニップ内では、中間転写ベルト25上の四色トナー像が二次転写電界やニップ圧の影響によって転写紙Pに一括二次転写され、転写紙Pの白色と相まってフルカラー画像となる。二次転写ニップを通過し、表面にトナー像が転写された転写紙Pは、中間転写ベルト25から離間して、紙搬送ベルト29のおもて面に保持されながら、その無端移動に伴って定着装置30へと搬送される。
A
二次転写ニップを通過した中間転写ベルト25の表面には、二次転写ニップで転写紙Pに転写されなかった転写残トナーが付着している。この転写残トナーは、クリーニング部材が中間転写ベルト25に当接するように配置されたベルトクリーニング装置24によって掻き取り除去される。
The transfer residual toner that has not been transferred to the transfer paper P at the secondary transfer nip adheres to the surface of the
定着装置30に搬送された転写紙Pは、詳細は後述するが定着装置30内で定着液が塗布されることによってフルカラー画像が定着させしめられた後、定着装置30から送り出され、排紙トレイ10上に排紙される。
As will be described in detail later, the transfer paper P conveyed to the fixing
なお、図2に示すように複写機100は、紙搬送ユニット28と定着装置30との下方には、転写紙反転装置であるスイッチバック装置36が配設されている。両面に画像形成を行う場合には、片面に対する画像定着処理を終えた転写紙Pの進路を、切換爪を制御することによってスイッチバック装置36側に切り換え、そこで転写紙Pを反転させて再び二次転写転写ニップに向けて搬送する。そして、もう片面にも画像の二次転写処理と定着処理とが施された転写紙Pは、排紙トレイ10上に排紙される。
As shown in FIG. 2, in the copying
図5は、実施形態に係る複写機100の定着装置30を示す拡大構成図である。この定着装置30は、液状定着液132を泡状化して泡状定着液Fとする泡状定着液生成部130と泡状定着液生成部130によって生成された泡状定着液Fを未定着のトナー像Tに塗布する定着液塗布部140とからなる。定着液塗布部140は、塗布ローラ141、加圧ローラ143及び膜厚調整ブレード142などを備える。塗布ローラ141は、泡状定着液生成部130によって生成された泡状定着液Fを表面に担持し、塗布ニップCで転写紙Pに塗布する塗布部材である。加圧ローラ143は、弾性層を具備し、塗布ローラ141と対向し、塗布ローラ141との間に搬送された転写紙Pを加圧する部材であり、膜厚調整ブレード142は、塗布ローラ141の表面に担持される泡状定着液Fの膜厚を制御する部材である。
FIG. 5 is an enlarged configuration diagram illustrating the fixing
図5に示すように、泡状定着液Fは、塗布ローラ141と膜厚調整ブレード142との間に滴下される。このとき、泡状定着液Fは、嵩密度が小さいため、塗布ローラ141上の膜厚を大きくすることができる。その結果、未定着のトナー像Tに泡状定着液Fを十分に塗布することができ、未定着のトナー像Tを転写紙Pに定着させることができる。さらに、嵩密度が小さいことで、体積に対する定着液の量が液状の定着液よりも十分に少ないため、定着されたトナー像Tbが形成された転写紙Pに残液感が発生することを抑制できる。
膜厚調整ブレード142によって制御される泡状定着液Fの膜厚は、転写紙P上に形成された未定着のトナー像Tの厚さ、泡状定着液Fの泡の大きさ、粘度、未定着のトナー像Tに塗布する際の加圧力、環境温度に応じて、適宜選択される。また、転写紙Pに形成された未定着のトナー像Tの作像時に光書込装置2で用いられた画像情報(例えば、カラー画像又は黒ベタ画像)に基づいて、泡状定着液Fの膜厚を制御するように構成してもよい。
As shown in FIG. 5, the foamy fixing solution F is dropped between the
The film thickness of the foam-like fixing liquid F controlled by the film
図6は、定着装置30の泡状定着液生成部130を示す拡大構成図である。
泡状定着液生成部130は、定着液収容器131、搬送ポンプ133、液搬送パイプ134、粗大泡生成部135、及び、泡微細化部138などを有する。定着液収容器131は、泡状化する前の液状定着液132を収容し、搬送ポンプ133は定着液収容器131から液状定着液132を液搬送パイプ134に通して粗大泡生成部135に搬送する。粗大泡生成部135は、搬送ポンプ133によって搬送された液状定着液132から泡径が0.5〜1[mm]の粗大泡を生成する。また、泡微細化部138は、粗大泡生成部135によって生成された泡径の大きな粗大泡を含む泡状定着液Fにせん断力を付与することにより粗大泡を分割して微小泡とし、泡径の小さな泡状定着液Fを生成する。
FIG. 6 is an enlarged configuration diagram illustrating the foamy
The foam-like fixing
搬送ポンプ133としては、特に限定されず、ギヤポンプ、ベローズポンプ、チューブポンプ等を用いることが可能であるが、中でもチューブポンプを用いることが望ましい。ギヤポンプ等などのように、定着液中で駆動する機構があると、ポンプ内で液が起泡し、液に圧縮性が出て、搬送能力が低下させるおそれがある。また、駆動する機構を構成する材料によって液状定着液132を汚染したり、駆動する機構を液状定着液132で劣化させたりするおそれもある。これに対し、チューブポンプは、チューブ内の液を、チューブを変形させながら押し出す機構であり、搬送する液内で駆動する機構がないため、液状定着液132と接触する部材はチューブのみである。このため、液状定着液132に対して耐液性を有するチューブを用いることにより、液状定着液132の汚染やポンプの部品の劣化を抑制することができる。また、チューブを変形させるだけなので、液状定着液132の起泡を抑制することができ、搬送能力の低下を抑制することができる。
The
粗大泡生成部135には、空気口136と、孔径が30〜100[μm]の微小孔シート137とが設けられている。粗大泡生成部135では、搬送ポンプ133によって搬送された液状定着液132の流入することで、空気口136に負圧が発生し、空気口136から導入された空気が液状定着液132と混合する。さらに、空気と混合した液状定着液132が微小孔シート137を通過することにより、泡径の揃った粗大泡からなる泡状定着液Fを生成する。
The coarse
粗大泡生成部135の構成としては、微小孔シート137の代わりに、孔径が30〜100[μm]の連泡構造の多孔質部材を用いてもよい。このような多孔質部材としては、特に限定されないが、焼結セラミックス板、不織布、発泡樹脂シート等が挙げられる。また、粗大泡生成部135の構成としては、空気口136と微小孔シート137とを設ける代わりに、羽根状攪拌子を用いて、液状定着液132を攪拌することにより、液状定着液132に気泡を巻き込みながら粗大泡からなる泡状定着液Fを生成させる構成でもよい。さらに、粗大泡生成部135の構成としては、空気供給ポンプ等を用いて、液状定着液132をバブリングすることにより、粗大泡からなる泡状定着液Fを生成させてもよい。
粗大泡生成部135としては何れの構成であっても、例えば0.5〜1[mm]程度の比較的大きな泡径の泡をごく短時間で生成することができる。但し、定着用の泡としては、できるだけ細かくする方が望ましい。そこで、複写機100では、粗大泡生成部135で得られた泡状定着液Fの粗大泡を、泡微細化部138で微細化させる。
As a configuration of the coarse
Regardless of the configuration of the coarse
粗大泡生成部135で生成された粗大泡を含有する泡状定着液Fは、泡搬送パイプ138cを通って泡微細化部138に供給される。
泡微細化部138は、粗大泡に対してせん断力の付与することによって2つ以上に分割して微細化させる。泡微細化部138は、外側円筒138aの中に回転可能な内側円筒138bを内包する二重円筒構造になっている。外側円筒138aの泡搬送パイプ138cが接続された箇所から外側円筒138aと内側円筒138bとの隙間に粗大泡を含有する泡状定着液Fを供給し、この隙間を通過させることで内側円筒138bの回転により泡状定着液Fに対してせん断力を付与する。このせん断力により、一つの粗大泡を二つ以上の微小泡に分割しながら、外側円筒138aに設けられた泡の出口138dから泡供給ノズル139へ、所望の微小な泡径を有する泡状定着液Fを排出する。なお、内側円筒138bの外周にらせん状の溝を設けて、外側円筒138a内での泡状定着液Fの搬送性を向上させてもよい。
The foam-like fixing solution F containing coarse bubbles generated by the coarse
The
このように、液状定着液132を粗大泡を含有する泡状定着液Fへと泡化させる粗大泡生成部135と、粗大泡にせん断力を加えて微小泡に分割する泡微細化部138とを組み合わせることで、液状定着液132を極めて短時間に5〜50[μm]程度の微小泡からなる泡状定着液Fに変化させることができる。
In this way, a coarse
泡状定着液Fの嵩密度としては、0.01〜0.1[g/cm3]の範囲が好ましく、0.01〜0.05[g/cm3]の範囲がさらに好ましく、0.025〜0.05[g/cm3]の範囲が特に好ましい。嵩密度が0.01[g/cm3]未満であると低下H苦役の付与が不十分となることがあり、0.1[g/cm3]を超えると、定着後の転写紙Pに残液感が生じることがある。
また、転写紙Pに塗布される泡状定着液Fは、泡径が5〜50[μm]であることが好ましい。これにより、転写紙P上に形成された粒径が5〜10[μm]のトナー粒子からなるトナー像を乱さずに、泡状定着液Fをトナー像に付与することができる。
また、定着液は、転写紙P上のトナー等の樹脂含有微粒子の層への塗布時に泡状となっていればよく、定着液収容器131内で泡状である必要はない。定着液収容器131中では気泡を含有しない液体の状態にしておき、容器から液を供給する時点や、樹脂含有微粒子の層へ付与するまでの液搬送経路で泡状にすることで、定着液の輸送体積や保存体積の減容を図って、輸送コストや保存コストを低減することができる。
The bulk density of the foam-like fixing solution F is preferably in the range of 0.01 to 0.1 [g / cm 3 ], more preferably in the range of 0.01 to 0.05 [g / cm 3 ], and The range of 025-0.05 [g / cm < 3 >] is especially preferable. When the bulk density is less than 0.01 [g / cm 3 ], the provision of reduced H bitterness may be insufficient. When the bulk density exceeds 0.1 [g / cm 3 ], the transfer paper P after fixing is applied. A feeling of residual liquid may occur.
Moreover, it is preferable that the bubble-shaped fixing solution F applied to the transfer paper P has a bubble diameter of 5 to 50 [μm]. As a result, the foam-like fixing liquid F can be applied to the toner image without disturbing the toner image formed of toner particles having a particle diameter of 5 to 10 [μm] formed on the transfer paper P.
Further, the fixing solution only needs to be foamed when applied to a layer of resin-containing fine particles such as toner on the transfer paper P, and does not need to be foamed in the fixing
泡微細化部138で得られた微小泡からなる泡状定着液Fについては、図5に示したように、ノズル139に通して、塗布ローラ141表面に供給する。供給された泡状定着液Fは、塗布ローラ141表面に対して自らの先端を所定の間隙を介して対向させている膜厚調整ブレード142により、塗布ローラ141表面上での膜厚が調整される。
膜厚調整ブレード142は、図7、図8に示すように、片持ち支持された状態で、固定端側のブレード回動軸142aを中心にして回動することで、自らの先端と、塗布ローラ141との間隙を例えば、10[μm]〜100[μm]の間で変化させる。図示しない制御部は、モータ駆動によるブレード回動で前述の間隙を調整する。そして、泡状定着液Fの塗布ローラ141表面上における膜厚を比較的薄くする場合には、図7に示すように間隙を小さくし、泡状定着液Fの塗布ローラ141表面上における膜厚を比較的厚くする場合には、図8に示すように間隙を大きくするように調節する。
As shown in FIG. 5, the foam-like fixing solution F made of microbubbles obtained in the
As shown in FIG. 7 and FIG. 8, the film
塗布ローラ141表面上における泡状定着液Fの膜厚を調整する構成としては、膜厚調整ブレード142の代わりに、ワイヤーバーによって膜厚を調整してもよい。この場合、膜厚調整ブレード142に比べ、塗布ローラ141表面上における軸線方向の膜厚を均一にすることが可能になる。
As a configuration for adjusting the film thickness of the foam-like fixing solution F on the surface of the
トナー像が形成された転写紙Pに泡状定着液Fを塗布するための塗布ローラ141には、弾性層を具備する加圧ローラ143が当接して塗布ニップCを形成している。上述した紙搬送ベルト29によって二次転写ニップから定着装置30に向けて搬送される転写紙Pは、画像面を塗布ローラ141に向けた状態でこの塗布ニップC内に挟み込まれる。そして、塗布ニップC内において、塗布ローラ141上の泡状定着液Fが画像面に塗布される。
A
加圧ローラ143は、弾性層として弱い加圧力で大きく変形することが可能なスポンジ(弾性多孔質体)を用いて構成されている。これにより、50〜300[ms]のニップ時間を確保することができる。このとき、泡状定着液Fが未定着のトナー像Tに浸透して転写紙Pまで到達した後に、詳細は後述する加熱装置120の加熱によって、塗布ローラ141と転写紙Pとが分離できるようにニップ時間を調整する必要がある。
The
ここで、ニップ時間とは、転写紙Pの搬送速度に対するニップ幅の比であり、「(ニップ幅)/(紙の搬送速度)」という数式によって算出することが可能である。このとき、「紙の搬送速度」は、紙搬送駆動機構の設計データから求めることができる。また、「ニップ幅」は、塗布ローラ141の全面に着色塗料を薄く塗布した後、転写紙Pを塗布ローラ141と加圧ローラ143との間に挟んで加圧して、転写紙Pに着色塗料を付着させ、転写紙Pに付着した着色塗料の紙搬送方向の長さを測定することによって求めることができる。
このため、所望のニップ時間を得るためには、転写紙Pの搬送速度に応じて、ニップ幅を調整する必要がある。ニップ幅は、塗布ローラ141と加圧ローラ143の軸間距離を変更することによって調整することができる。
Here, the nip time is a ratio of the nip width to the transfer speed of the transfer paper P, and can be calculated by an equation “(nip width) / (paper transfer speed)”. At this time, the “paper transport speed” can be obtained from design data of the paper transport drive mechanism. Further, the “nip width” is obtained by applying a thin color paint on the entire surface of the
Therefore, in order to obtain a desired nip time, it is necessary to adjust the nip width according to the transfer speed of the transfer paper P. The nip width can be adjusted by changing the distance between the axes of the
加圧ローラ143の弾性層に用いるスポンジは、軟化剤に溶解または膨潤しない材料からなるものを用いることが望ましいが、スポンジからなる弾性層の表面が軟化剤に溶解または膨潤しない可とう性フィルムで覆われている構成でもよい。スポンジの材料としては、特に限定されないが、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド等が挙げられる。また、可とう性フィルムとしては、特に限定されないが、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン、ポリプロピレン、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体(PFA)等が挙げられる。
なお、加圧ローラ143の弾性層としては、スポンジの代わりに弾性ゴムを用いてもよい。
The sponge used for the elastic layer of the
As the elastic layer of the
定着装置30は、転写紙Pの先端を検知する先端検知センサ122を備えており、先端検知センサ122の検知信号に応じて、転写紙P上にのみ泡状定着液Fが塗布されるように、塗布ローラ141上に泡状定着液Fの薄膜を形成するように制御する。これにより、塗布ローラ141と加圧ローラ143とが常時接触している構成であっても、転写紙Pが搬送されていない待機時に、塗布ローラ141上の泡状定着液Fが加圧ローラ143に付着することを抑制することができる。
The fixing
また、定着装置30は、転写紙Pが搬送されていない待機時に、塗布ローラ141と加圧ローラ143とを接離する接離機構を設け、この接離機構を制御して、転写紙P上に泡状定着液Fを塗布するときのみ、塗布ローラ141と加圧ローラ143とを接触させる構成であってもよい。このとき、先端検知センサ122の検知信号に応じて、塗布ローラ141と加圧ローラ143とを接触させることが好ましい。さらに、転写紙Pの後端を検知する後端検知手段を設け、この後端検知手段の検知信号に応じて、塗布ローラ141と加圧ローラ143とを離間させることが好ましい。
Further, the fixing
また、定着装置30は、定着されたトナー像Tbが形成された転写紙Pを加圧する一対の平滑化ローラ(ハードローラ)を有してもよい。これにより、定着されたトナー像Tbの表面が平滑化され、光沢を付与することができる。さらに、定着されたトナー像Tbの転写紙Pに対する定着性を向上させることができる。
Further, the fixing
定着装置30は、樹脂の少なくとも一部を溶解また膨潤させることで樹脂を含有する微粒子を軟化させる軟化剤、起泡剤、及び、水を含有した液状定着液132を泡状定着液生成部130で泡状定着液Fとして、記録媒体の表面上の樹脂含有微粒子に付与する。これにより、記録媒体の表面上の樹脂含有微粒子を軟化させ、樹脂含有微粒子を記録媒体に定着する定着方法を取っている。言うまでもないことだが、ここで、表記している樹脂含有微粒子とは、特に何であるかを限定はしない。樹脂を含有する微粒子であれば何でも良く、導電性部材を含有する樹脂含有微粒子でも良い。複写機100のように、画像形成装置に適用した場合だと、樹脂含有微粒子はトナーのことを指す。
The fixing
樹脂含有微粒子がトナーの場合、トナーは、着色剤と、帯電制御剤と、結着樹脂と、離型剤とを含有し、更に必要に応じてその他の成分を含有してなる。トナーに含まれる樹脂としては、特に限定されないが、ポリスチレン、スチレン−アクリル共重合体、ポリエステル等が挙げられ、二種以上併用してもよい。離型剤としては、特に限定されないが、カルナウバワックス、ポリエチレンワックス等が挙げられ、二種以上併用してもよい。
トナーは、メチル基を有する疎水性シリカ、疎水性酸化チタン等の疎水性粒子を、トナーの表面に固着させることにより、撥水性処理されていることが好ましい。
When the resin-containing fine particles are toner, the toner contains a colorant, a charge control agent, a binder resin, and a release agent, and further contains other components as necessary. Although it does not specifically limit as resin contained in a toner, A polystyrene, a styrene-acryl copolymer, polyester etc. are mentioned, You may use 2 or more types together. Although it does not specifically limit as a mold release agent, Carnauba wax, polyethylene wax, etc. are mentioned, You may use 2 or more types together.
The toner is preferably subjected to a water-repellent treatment by fixing hydrophobic particles such as hydrophobic silica having a methyl group and hydrophobic titanium oxide to the surface of the toner.
また、記録媒体としては、特に限定されないが、紙(定形の普通紙、連続紙、レター用紙、葉書、厚紙等)、布、OHP用シート等のプラスチックフィルム、金属、樹脂、セラミックス等が挙げられる。このとき、記録媒体は、定着液に対して浸透性を有することが好ましい。このような記録媒体としては、定着液に対して浸透性を有する基板、基板上に定着液に対して浸透性を有する層が形成されているものが挙げられる。また、記録媒体の形態としては、特に限定されないが、シート状のものの他、平面及び曲面を有する立体物等が挙げられる。 The recording medium is not particularly limited, and examples thereof include paper (standard plain paper, continuous paper, letter paper, postcard, cardboard, etc.), cloth, plastic films such as OHP sheets, metals, resins, ceramics, and the like. . At this time, the recording medium preferably has permeability to the fixing solution. Examples of such a recording medium include a substrate that is permeable to a fixing solution and a layer on which a layer that is permeable to a fixing solution is formed. Further, the form of the recording medium is not particularly limited, and examples thereof include a three-dimensional object having a flat surface and a curved surface in addition to a sheet-like material.
定着装置30の塗布ローラ141のような塗布部材を用いて泡状定着液を記録媒体に塗布すると、泡の付着力によって泡状定着液が記録媒体と塗布部材との両方の表面に付着した状態となり、記録媒体が泡状定着液を介して塗布部材に張り付き、ジャムが発生するおそれがある。
定着装置におけるジャムの発生としては、乾式定着方法においても、定着ローラや定着ベルトといった記録媒体上のトナー像に接触する定着部材に記録媒体が張り付くことによって発生することがある。このようなジャムの発生を防止するために、乾式定着の定着装置では、記録媒体の分離のために定着ニップを通過した定着ローラ等の定着部材の表面の近傍に分離爪などの分離機構が設けられることが多い。しかし定着部材に分離爪が直接接している場合は、記録媒体の分離性能は高いものの分離爪によって定着部材の表面を傷つけてしまうという問題がある。
When the foam fixing solution is applied to the recording medium using an application member such as the
The occurrence of a jam in the fixing device may also occur in the dry fixing method when the recording medium sticks to a fixing member that contacts a toner image on the recording medium such as a fixing roller or a fixing belt. In order to prevent the occurrence of such a jam, a separation mechanism such as a separation claw is provided in the vicinity of the surface of a fixing member such as a fixing roller that has passed through a fixing nip for separation of a recording medium in a fixing device for dry fixing. It is often done. However, when the separation claw is in direct contact with the fixing member, although the separation performance of the recording medium is high, there is a problem that the surface of the fixing member is damaged by the separation claw.
このような問題を防止する定着装置として、例えば特許文献2に記載の定着装置は、分離爪を定着部材から微小距離だけ離れた位置に配置する構成となっている。これにより分離爪が定着部材を傷つけることなく記録紙を分離できる。
しかし、特許文献2に記載の定着装置のように分離爪が定着部材から微小距離だけ離れた構成は、記録媒体の先端が定着部材の表面から浮いた状態で分離爪に接触し、分離爪の分離機能が作用する。このため、本実施形態の定着装置30のように泡状の定着液を塗布する構成において、記録媒体の全面に泡状の定着液を付与する場合、記録媒体は先端から塗布部材の表面に張り付いている。このため、泡状の定着液を塗布する構成に、塗布部材から微小距離だけ離れた位置に分離爪を設けても、分離爪が記録媒体の先端を捉えがたく、分離機能が作用し難い。また、記録媒体が紙などの定着液に対して浸透性を有するものの場合、泡状定着液を塗布されることで、定着液が記録媒体に浸透し、液成分を含んだ記録媒体は腰が弱くなる。このため、分離爪のみで塗布部材から記録媒体を分離しようとすると、腰が弱くなった記録媒体にシワや折れが発生するおそれがある。
As a fixing device for preventing such a problem, for example, a fixing device described in Patent Document 2 has a configuration in which a separation claw is disposed at a position separated by a minute distance from a fixing member. Accordingly, the recording paper can be separated without the separation claw damaging the fixing member.
However, a configuration in which the separation claw is separated from the fixing member by a minute distance as in the fixing device described in Patent Document 2 is in contact with the separation claw with the tip of the recording medium floating from the surface of the fixing member. Separation function works. For this reason, in the configuration in which the foam-like fixing solution is applied as in the fixing
本実施形態の定着装置30では、記録媒体に対して塗布部材で泡状の定着液を塗布する構成で、塗布部材からの記録媒体の分離性を向上するために、加熱装置120を用いた紙分離機構を備えている。
図1は、定着装置30の紙分離機構の拡大説明図である。
図1に示すように、定着装置30の定着液塗布部140は、塗布ローラ141を加熱する加熱装置120と、搬送されてくる転写紙Pの先端を検知する先端検知センサ122とを有する。さらに、先端検知センサ122より送られる検知信号に応じて加熱装置120の動作を制御する加熱制御装置123と、加熱後の塗布ローラ141を冷却する冷却装置121とを有する。
In the fixing
FIG. 1 is an enlarged explanatory view of a paper separating mechanism of the fixing
As shown in FIG. 1, the fixing
塗布ローラ141上に担持された泡状定着液Fは塗布ニップCにて、搬送されてくる転写紙Pおよび未定着のトナー像Tに塗布される。このとき先端検知センサ122によって検知された転写紙Pの先端が塗布ニップCの中心を通過するタイミングで加熱が開始されるように、加熱制御装置123から加熱装置120に信号が発信される。加熱装置120による加熱が行われることにより、塗布ローラ141の表面上の泡状定着液Fが塗布ローラ141を介して加熱され、破泡する。これにより、転写紙P及び定着されたトナー像Tbと塗布ローラ141との間に存在する泡が破泡し、転写紙Pの先端は塗布ローラ141から分離される。転写紙Pの先端が十分に分離されれば、転写紙Pの腰によって先端以降も容易に分離される。このような構成によって、転写紙Pを安定して塗布ローラ141から分離できる。
なお、加熱装置120によって加熱される領域を通過した塗布ローラ141の表面は冷却装置121によって冷却される。これにより、泡状定着液生成部130から塗布ローラ141に供給されたばかりの泡状定着液Fが、加熱されて高温となった塗布ローラ141の熱によって破泡することを防止できる。
The foamy fixing solution F carried on the
The surface of the
加熱装置120としては、熱風の送風、輻射熱、抵抗加熱、誘導加熱などの加熱手段を、塗布ローラ141を加熱する構成として適用することができる。但し、加熱手段として熱風の送風や輻射熱を用いる場合は、塗布ローラ141の内側より加熱することが望ましい。塗布ローラ141の外側から加熱すると転写紙Pや定着されたトナー像Tbなどに熱を奪われ、塗布ローラ141上の泡に熱が伝わりにくく、破泡の効率が落ちて、結果として転写紙Pを分離できないことがある。
As the
先端検知センサ122は色相を判別できる反射型センサであり、転写紙Pの先端が通過するときの色相の変化を検知することが出来る。加熱制御装置123は、先端検知センサ122が検知した色相の変化から転写紙Pの先端の通過を判断する。そして、加熱制御装置123は、予め定着装置30に設定されている搬送速度と先端検知センサ122による検知位置から塗布ニップCの中心までの距離から、転写紙Pの先端が塗布ニップCの中心を通過するタイミングを算出し、その瞬間に加熱装置120を動作させる制御を行う。
The leading
冷却装置121としては、特に限定はされないが、装置の簡便さから、送風によって冷却することが好ましい。
また、塗布ローラ141の加熱される領域の下流側に、転写紙Pの分離を補助する分離爪(不図示)を配置してもよい。転写紙Pの先端が分離されているので、分離爪によってより確実に転写紙Pの全体を塗布ローラ141から分離することが出来る。
Although it does not specifically limit as the
Further, a separation claw (not shown) that assists in separation of the transfer paper P may be disposed on the downstream side of the region to be heated of the
〔実験〕
後述する「定着液の調整例」で得られた定着液を用いて、後述する「画像形成方法例」で定着の条件を異ならせて、転写紙Pの分離性と定着画像とを評価する実験を行った。
〔定着液の調製例〕
ミリスチン酸(関東化学株式会社製)、パルミチン酸(関東化学株式会社製)、ステアリン酸(関東化学株式会社製)の質量比を4:3:1とした脂肪酸と、中和剤であるジエタノールアミン(関東化学株式会社製)のモル比が1:0.7になるように計量し、それを液温80[℃]のイオン交換水中で、30分間撹拌し、室温になるまで放冷して、脂肪酸ジエタノールアミン塩を調製した。
軟化剤としてコハク酸ジカルビトール(高級アルコール工業株式会社製)を30[wt%]、起泡剤として上記脂肪酸ジエタノールアミン塩を4[wt%]、増泡剤としてヤシ油脂肪酸ジエタノールアミド(1:1)型(松本油脂製薬株式会社製、マーポンMM)を0.5[wt%]、希釈剤としてイオン交換水を65.5[wt%]、を超音波ホモジナイザーにて10分間撹拌し、定着液を調製した。
[Experiment]
An experiment for evaluating the separation property of the transfer paper P and the fixed image by using the fixing solution obtained in “Example of Fixing Solution” to be described later and changing the fixing conditions in “Example of Image Forming Method” to be described later. Went.
(Preparation example of fixing solution)
Fatty acid in which the mass ratio of myristic acid (manufactured by Kanto Chemical Co., Inc.), palmitic acid (manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd.), stearic acid (manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd.) was 4: 3: 1, and diethanolamine (a neutralizing agent) (Made by Kanto Chemical Co., Inc.) was measured so that the molar ratio was 1: 0.7, stirred in ion exchange water at a liquid temperature of 80 [° C.] for 30 minutes, and allowed to cool to room temperature. Fatty acid diethanolamine salt was prepared.
30 [wt%] dicarbitol succinate (manufactured by Higher Alcohol Industry Co., Ltd.) as a softening agent, 4 [wt%] the fatty acid diethanolamine salt as a foaming agent, and palm oil fatty acid diethanolamide (1: 1) as a foaming agent The mold (Matsumoto Yushi Seiyaku Co., Ltd., Marpon MM) 0.5 [wt%], ion-exchanged water 65.5 [wt%] as a diluent was stirred for 10 minutes with an ultrasonic homogenizer, and the fixing solution was Prepared.
〔画像形成方法例〕
電子写真方式のプリンタIpsioColorCX8800(リコー社製)を用いて、未定着のトナー像(カラー画像)をPPC用紙スイングマット45k紙(三菱製紙製)に形成した。次に、図5に示す構成の定着装置30を用いて、未定着のトナー像を定着した。
定着装置30では、図6に示す構成の泡状定着液生成部130を用いて液状の定着液を泡状化する。定着液収容器131は、PET樹脂製のボトルであり、搬送ポンプ133は、チューブの材質がシリコーンゴムで内径が2[mm]であるチューブポンプであり、液状定着液132を搬送する流路を形成する液搬送パイプ134は、内径が2[mm]のシリコーンゴムチューブである。
(Example of image forming method)
An unfixed toner image (color image) was formed on PPC paper swing mat 45k paper (manufactured by Mitsubishi Paper Industries) using an electrophotographic printer IpsioColor CX8800 (manufactured by Ricoh Company). Next, an unfixed toner image was fixed using the fixing
In the fixing
粗大泡生成部135の微小孔シート137は、開口部が約40[μm]のステンレス製の400メッシュシートである。さらに、外側円筒138a及び内側円筒138bは、PET製であり、内側円筒138bは、外径が8[mm]、長さが100[mm]であり、外側円筒138aは、内径が10[mm]、長さが120[mm]である。泡微細化部138の内側円筒138bは、回転軸に固定され、回転駆動モータ(不図示)により回転させる。
このような構成によって、液状定着液132から泡状定着液Fを作成し、得られた泡状定着液Fを塗布ローラ141に供給する構成である。
The
With such a configuration, a foam-like fixing solution F is prepared from the
塗布ローラ141としては、PFA樹脂を焼付け塗装した直径が30[mm]のSUS製ローラを用い、加圧ローラ143としては、直径10[mm]のアルミニウム合金製ローラ(芯金)に、外径が50[mm]となるように、ポリウレタンフォーム材カラーフォームEMO(イノアック社製)を形成したものを用いた。このとき塗布ローラ141と加圧ローラ143のニップ幅が15[mm]となるようにニップ圧を調製した。加熱装置120は誘導加熱方式を用い、塗布ローラ141の表面における塗布ニップCの中心から搬送方向下流側15[mm]までを加熱する構成である。加熱装置120による加熱は、転写紙Pの先端が、塗布ニップCの中心から搬送方向下流15[mm]までを通過する間のみ行った。冷却装置121としては、クロスフローファンを用い、風量を360[m3/h]で送風することにより塗布ローラ141を冷却した。また、膜厚調整ブレード142としては、アルミニウム合金製の支持板に厚さが1[mm]の並板ガラスを接着し、ガラス面を塗布ローラ141の側に向け、塗布ローラ141とのギャップを100[μm]として塗布ローラ141上の泡状定着液Fの厚さを約130[μm]に調節した。なお、転写紙Pの搬送速度を300[mm/秒]とした。このとき、未定着のトナー像Tの厚さを30〜40[μm]とした。
As the
上記定着液の調製例及び上記画像形成方法例は共通する各実施例及び各比較例の他の例と相違する点を以下に示す。
実施例1は、嵩密度が0.03[g/cm3]の泡状定着液Fを用い、塗布ローラ141の加熱部位の表面温度を50[℃]に設定して定着した。
実施例2は、嵩密度が0.03[g/cm3]の泡状定着液Fを用い、塗布ローラ141の加熱部位の表面温度を70[℃]に設定して定着した。
実施例3は、嵩密度が0.05[g/cm3]の泡状定着液Fを用い、塗布ローラ141の加熱部位の表面温度を50[℃]に設定して定着した。
実施例4は、嵩密度が0.05[g/cm3]の泡状定着液Fを用い、塗布ローラ141の加熱部位の表面温度を70[℃]に設定して定着した。
比較例1は、嵩密度が0.03[g/cm3]の泡状定着液Fを用い、加熱装置120による加熱および冷却装置121による冷却を行わず定着した。
比較例2は、嵩密度が0.05[g/cm3]の泡状定着液Fを用い、加熱装置120による加熱および冷却装置121による冷却を行わず定着した。
比較例3は、嵩密度が0.05[g/cm3]の泡状定着液Fを用い、塗布ローラ141の加熱部位の表面温度を70[℃]に設定し、加熱領域を塗布ローラ141の塗布ニップCの中心から搬送方向上流側15[mm]までの間として定着した。
比較例4は、嵩密度が0.05[g/cm3]の泡状定着液Fを用い、塗布ローラ141の加熱部位の表面温度を70[℃]に設定し、冷却装置121による冷却を行わず定着した。
The following are differences between the fixing solution preparation examples and the image forming method examples that are different from the other examples of the common examples and the comparative examples.
In Example 1, fixing was performed by using a foamy fixing solution F having a bulk density of 0.03 [g / cm 3 ] and setting the surface temperature of the heated portion of the
In Example 2, a foamy fixing solution F having a bulk density of 0.03 [g / cm 3 ] was used, and the surface temperature of the heated portion of the
In Example 3, the foamed fixing solution F having a bulk density of 0.05 [g / cm 3 ] was used, and the surface temperature of the heating portion of the
In Example 4, a foamy fixing solution F having a bulk density of 0.05 [g / cm 3 ] was used, and the surface temperature of the heated portion of the
In Comparative Example 1, a foamy fixing solution F having a bulk density of 0.03 [g / cm 3 ] was used, and fixing was performed without heating by the
In Comparative Example 2, a foamy fixing solution F having a bulk density of 0.05 [g / cm 3 ] was used, and fixing was performed without heating by the
In Comparative Example 3, a foamy fixing solution F having a bulk density of 0.05 [g / cm 3 ] is used, the surface temperature of the heating part of the
Comparative Example 4 uses a foam-like fixer F having a bulk density of 0.05 [g / cm 3 ], sets the surface temperature of the heating portion of the
転写紙Pの分離性の評価として、定着装置30を用いて20枚の画像を連続して定着し、塗布ローラ141表面に転写紙Pが張り付いて分離されない枚数から分離性能を評価した。
また、定着画像の評価として、転写紙Pの分離性の評価と同時に、通紙1枚目と20枚目の定着後の画像について、トナーオフセットの程度を以下の基準で評価した。
「○」:トナーオフセットが全く発生していない
「×」:トナーオフセットが発生し、画像が大きく乱れている
「‐」:未評価
これらの評価結果を表1に示す。
As an evaluation of the separation property of the transfer paper P, 20 images were continuously fixed using the fixing
As the evaluation of the fixed image, simultaneously with the evaluation of the separation property of the transfer paper P, the degree of toner offset was evaluated according to the following criteria for the fixed images of the first sheet and the 20th sheet.
“◯”: No toner offset has occurred “×”: Toner offset has occurred and the image is greatly disturbed “-”: Not evaluated Table 1 shows the evaluation results.
表1中の実施例1〜実施例4の結果から、塗布ニップCの中心から見て搬送方向下流を加熱することによって画像を乱さずに転写紙Pの分離性を向上できることが示唆された。加熱を行わないと分離不良が発生した(比較例1、比較例2)。また、塗布ニップCの中心から見て搬送方向上流を加熱すると分離不良は起こらないもののトナーオフセットによる定着不良が発生した(比較例3)。また、冷却を行わないと、連続通紙時に次第にトナーオフセットが発生するようになった。なお、比較例1および比較例2においては、紙ジャムが頻繁に起こりトナーオフセットの評価が行えなかった。この実験により、本発明の特徴部を備えた定着装置であれば、画像を乱さずに転写紙Pの張り付きによる紙ジャムの発生を防止できることが示唆された。 From the results of Examples 1 to 4 in Table 1, it was suggested that the separation property of the transfer paper P can be improved without disturbing the image by heating the downstream side in the conveyance direction when viewed from the center of the coating nip C. Without heating, poor separation occurred (Comparative Example 1 and Comparative Example 2). Further, when the upstream in the conveying direction as viewed from the center of the coating nip C was heated, no fixing failure occurred, but fixing failure due to toner offset occurred (Comparative Example 3). Further, when cooling is not performed, toner offset gradually occurs during continuous paper feeding. In Comparative Example 1 and Comparative Example 2, paper jam frequently occurred and toner offset evaluation could not be performed. From this experiment, it is suggested that the fixing device having the characteristic portion of the present invention can prevent the occurrence of paper jam due to the sticking of the transfer paper P without disturbing the image.
[変形例]
図9は、本発明を適用可能な変形例の定着装置30を示す拡大構成図である。
この定着装置30においては、塗布ニップCで塗布部材に当接する部材として、図5に示す定着装置30の加圧ローラ143の代わりに、加圧ベルト75を用いていた以外は、図5に示す定着装置30と同様の構成である。
。無端状の加圧ベルト75は、複数の加圧張架ローラ76によって張架されながら、何れか1つの加圧張架ローラ76の回転駆動によって図中反時計回り方向に無端移動せしめられる。そして、ローラ間の展張箇所を塗布ローラ141に当接させて塗布ニップCを形成している。加圧ベルト75を塗布ローラ141の表面に沿って柔軟に湾曲させることで、加圧ローラ143を用いる場合に比べてニップ幅の長い塗布ニップCを形成することができる。加圧ベルト75としては、特に限定されてないが、例えばシームレスニッケルベルトやシームレスPETフィルム等の基体にPFA等の離型性フッ素樹脂をコートした部材を用いている。
また、本発明を適用可能な定着装置としては、図5に示す定着装置30の塗布ローラ141の代わりに無端ベルト状の塗布ベルトを用い、加圧ローラ143との組み合わせによってニップ幅の長い塗布ニップCを形成する構成であってもよい。
[Modification]
FIG. 9 is an enlarged configuration diagram showing a fixing
FIG. 5 shows the fixing
. The
In addition, as a fixing device to which the present invention can be applied, an application belt having an endless belt shape is used instead of the
図10は、本発明を適用した定着装置30を配置することできる画像形成装置の他の例のプリンタ部1の説明図である。
図10のプリンタ部1において、図3及び図4を用いて説明したプリンタ部1と同一の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。図10に示すプリンタ部1は、第一支持ローラ251及び第二支持ローラ252によって張架され、図10中の矢印B方向に表面移動する転写搬送ベルト250を備える。そして、図10に示すプリンタ部1は、ドラム状の四つの感光体4(Y,M,C,K)上に形成された各色のトナー像を、転写搬送ベルト250に担持される転写紙Pに直接転写する構成である。具体的には、転写紙Pは、レジストローラ対15を用いて給紙された後、それぞれの転写ローラ260(Y,M,C,K)を用いて、転写搬送ベルト250を感光体4に押し当てることにより、各色のトナー像が転写紙Pに順次転写される。これにより、四色のトナー像が転写紙P上で重ね合わされ、転写紙Pの白色と相まってフルカラー画像の未定着のトナー像Tとなる。未定着のトナー像Tが形成された転写紙Pは、転写搬送ベルト250の表面移動によって定着装置30に搬送され、定着装置30で、未定着のトナー像Tが定着される。
FIG. 10 is an explanatory diagram of the
In the
以上、本実施形態の定着装置30は、樹脂の少なくとも一部を溶解または膨潤させることで樹脂含有微粒子であるトナーを軟化させる軟化剤を含有する液状定着液132を液中に気泡が分散した泡状定着液Fとする定着液泡状化手段である泡状定着液生成部130と、表面移動する表面に供給された泡状定着液Fを、トナーからなる未定着のトナー像Tを担持する記録媒体である転写紙Pの表面に塗布する塗布部材である塗布ローラ141とを有し、塗布位置である塗布ニップCで、泡状定着液Fを転写紙Pに塗布することで軟化したトナー層を転写紙Pに定着する定着装置である。そして、泡状定着液Fが転写紙Pに接触を開始する位置である塗布ニップCの上流側端部に対して表面移動方向下流側の塗布ローラ141の表面上の泡状定着液Fを加熱する加熱手段である加熱装置120を有し、加熱装置120によって加熱することにより、塗布ニップCに進入した後の塗布ローラ141の表面上の泡状定着液Fの泡を破泡させる。これにより、泡状定着液Fを介して張り付いた塗布ローラ141と転写紙Pとを分離させ、ジャムの発生を防止することができる。
As described above, the fixing
また、定着装置30は、塗布ニップCで転写紙Pを挟んで塗布ローラ141に当接して塗布ニップCを形成する対向部材である加圧ローラ143を有し、加熱装置120は、塗布ニップCの中心に対して塗布ローラ141の表面移動方向下流側の塗布ローラ141を加熱する。これにより、塗布ニップCの中心に対して表面移動方向下流側の塗布ローラ141の表面上の泡状定着液Fを加熱することができる。ここで、「塗布ニップCの中心に対して塗布ローラ141の表面移動方向下流側」と表現される領域とは、塗布ニップCの中心を上流側の末端とし、下流側の末端が塗布ニップCの中心を境に塗布ローラ141の表面移動方向下流の任意の位置に有る領域と定義し、塗布ニップC内に限定される領域ではない。但し、塗布部材がローラや無端状のベルトであった場合、トナーに接触する前の泡状定着液Fが塗布部材の表面に供給される位置を上流と下流の境界とする。
In addition, the fixing
塗布ニップCの中心よりも表面移動方向上流側から加熱すると、定着に寄与する前に破泡してオフセットや画像乱れが発生することがある。一方、加熱する位置が塗布ニップCよりも表面移動方向下流側すぎると、転写紙Pが塗布ローラ141から分離される前に塗布ニップCを完全に通過してしまい搬送されずに紙ジャムを起こすことがある。また、加熱領域の幅(塗布ニップCの中心から加熱領域の下流側末端までの塗布ローラ141の表面上の長さ)は、泡状定着液Fの嵩密度や記録媒体の種類、ニップ幅、記録媒体の搬送速度などに応じて適切に設定する必要がある。加熱領域の幅が短いと、記録媒体を分離できないことがあり、加熱領域の幅が長いと、記録媒体が分離された後も加熱を行うことがあり、余分なエネルギーを消費してしまう。泡状定着液Fの嵩密度が高いとき、吸水性の低い記録媒体を用いるとき、ニップ幅が狭いとき、搬送速度が速いときなどは加熱領域の幅を長く取る必要がある。
When heating from the upstream side of the surface moving direction with respect to the center of the coating nip C, bubbles may break before contributing to fixing, and offset and image disturbance may occur. On the other hand, if the heating position is too far downstream of the coating nip C in the surface movement direction, the transfer paper P completely passes through the coating nip C before being separated from the
また、定着装置30の加熱装置120は、塗布ローラ141の内側から加熱し、塗布ローラ141の表面を加熱することで、その表面上の泡状定着液Fを加熱する。これにより、トナーや転写紙Pなどに奪われる熱を少なくし、転写紙Pと塗布ローラ141との間に残っている泡をより効率的に破泡することが出来るため、より小さなエネルギー消費で転写紙Pと塗布ローラ141とを分離することができる。
Further, the
また、定着装置30は、塗布ニップCに対して転写紙Pの搬送方向上流側の転写紙Pの搬送経路に位置し、転写紙Pの先端を検知する検知手段である先端検知センサ122と、先端検知センサ122によって転写紙Pの先端が検知されたときに、加熱装置120によって加熱される領域を転写紙Pの先端近傍が通過するタイミングのみ加熱装置120が加熱を行うように制御する制御手段である加熱制御装置123とを有する。これにより、転写紙Pの先端部と塗布ローラ141とを分離でき、先端が分離した転写紙Pは転写紙Pが搬送されるに従って自然と全体が分離されるため、より小さなエネルギー消費で転写紙Pと塗布ローラ141とを分離することができる。
Further, the fixing
また、定着装置30は、加熱装置120によって表面上の泡状定着液Fが加熱される領域を通過した後、泡状定着液Fが供給される位置に到達する前の塗布ローラ141の表面を冷却する冷却手段である冷却装置121を有する。これにより、定着を連続的に行ったときに、定着に寄与する前の泡状定着液Fが高温になった塗布ローラ141の表面に担持されることによって生じる、トナーに接触する前の泡状定着液Fが破泡することを防止することができ、より定着信頼性の高い定着を行うことができる。
Further, the fixing
本実施形態の画像形成装置としての複写機100は、樹脂と色剤を含有する樹脂微粒子を含むトナーを用いて記録媒体である転写紙P上に未定着のトナー像Tを形成するトナー像形成手段である作像ユニット3等と、転写紙P上にトナー像を定着せしめる定着手段とを備え、定着手段として、本実施形態の定着装置30を用いる。これにより、転写紙Pが塗布ローラ141に張り付くことによって起きる紙ジャムを防止でき、より定着信頼性の高い画像形成を行うことが出来る。
作像ユニット3等で形成したトナー像を転写紙Pに転写する構成としては、図10に示すプリンタ部1のように、潜像担持体上である感光体4に形成されたトナー像を転写紙Pに直接転写する構成であっても良いし、図3に示すプリンタ部1のように、潜像担持体上である感光体4に形成されたトナー像を感光体4に対向して無端移動する転写用部材である中間転写ベルト25に転写し、中間転写ベルト25上に形成されたトナー像を転写紙Pに転写する構成であっても良い。
The copying
As a configuration for transferring the toner image formed by the
1 プリンタ部
2 光書込装置
3 作像ユニット
4 感光体
6 現像装置
7 帯電ローラ
8 除電ランプ
9 ドラムクリーニング装置
15 レジストローラ対
20 転写ユニット
21 転写ベルト駆動ローラ
22 第一張架ローラ
23 転写バックアップローラ
24 ベルトクリーニング装置
25 中間転写ベルト
26 一次転写ローラ
28 紙搬送ユニット
29 紙搬送ベルト
29a 二次転写ローラ
29b 搬送ベルト駆動ローラ
30 定着装置
36 スイッチバック装置
37 紙搬送路
40 給紙装置
41 ペーパーバンク
42 給紙カセット
43 送出ローラ
44 給紙路
45 分離ローラ
46 搬送ローラ
50 原稿搬送読取ユニット
51 ADF
61 現像ローラ
91 クリーニングブレード
100 複写機
120 加熱装置
121 冷却装置
122 先端検知センサ
123 加熱制御装置
130 泡状定着液生成部
131 定着液収容器
132 液状定着液
133 搬送ポンプ
134 液搬送パイプ
135 粗大泡生成部
136 空気口
137 微小孔シート
138 泡微細化部
138a 外側円筒
138b 内側円筒
138c 泡搬送パイプ
138d 泡の出口
139 ノズル
140 定着液塗布部
141 塗布ローラ
142 膜厚調整ブレード
142a ブレード回動軸
143 加圧ローラ
150 スキャナ部
151 固定読取部
152 移動読取部
250 転写搬送ベルト
251 第一支持ローラ
252 第二支持ローラ
260 転写ローラ
C 塗布ニップ
F 泡状定着液
P 転写紙
T 未定着のトナー像
Tb 定着されたトナー像
DESCRIPTION OF
61 Developing
Claims (6)
表面移動する表面に供給された該泡状定着液を、該樹脂含有微粒子からなる樹脂含有微粒子層を担持する記録媒体の表面に塗布する塗布部材とを有し、
塗布位置で該塗布部材の表面上の該泡状定着液を該記録媒体に塗布することで軟化した該樹脂含有微粒子層を該記録媒体に定着させる定着装置において、
上記泡状定着液が上記記録媒体に接触を開始する位置に対して表面移動方向下流側の上記塗布部材の表面上の上記泡状定着液を加熱する加熱手段を有することを特徴とする定着装置。 A fixing liquid foaming means for forming a fixing liquid containing a softening agent that softens resin-containing fine particles by dissolving or swelling at least a part of the resin into a foamy fixing liquid in which bubbles are dispersed in the liquid;
An application member that applies the foamy fixing solution supplied to the surface moving surface to a surface of a recording medium carrying a resin-containing fine particle layer composed of the resin-containing fine particles;
In a fixing device for fixing the resin-containing fine particle layer softened by applying the foamy fixing solution on the surface of the coating member to the recording medium at a coating position,
A fixing device comprising heating means for heating the foamy fixing solution on the surface of the coating member on the downstream side in the surface moving direction with respect to a position where the foamy fixing solution starts to contact the recording medium. .
上記塗布位置で上記記録媒体を挟んで上記塗布部材に当接して塗布ニップを形成する対向部材を有し、
上記加熱手段は、該塗布ニップの中心に対して上記塗布部材の表面移動方向下流側の該塗布部材の表面上の上記泡状定着液を加熱することを特徴とする定着装置。 The fixing device according to claim 1.
An opposing member that forms an application nip by contacting the application member across the recording medium at the application position;
The fixing device is characterized in that the heating means heats the foamy fixing solution on the surface of the coating member on the downstream side in the surface movement direction of the coating member with respect to the center of the coating nip.
上記加熱手段は、上記塗布部材の表面を加熱することでその表面上の上記泡状定着液を加熱することを特徴とする定着装置。 The fixing device according to claim 1 or 2,
The fixing device is characterized in that the heating means heats the surface of the coating member to heat the foamy fixing solution on the surface.
上記塗布位置に対して上記記録媒体の搬送方向上流側の該記録媒体の搬送経路に位置し、該記録媒体の先端を検知する検知手段と、
該検知手段によって該記録媒体の先端が検知されたときに、上記加熱手段によって加熱される領域を該記録媒体の先端近傍が通過するタイミングのみ該加熱手段が加熱を行うように制御する制御手段とを有することを特徴とする定着装置。 The fixing device according to any one of claims 1 to 3,
A detection means for detecting the leading edge of the recording medium, which is located in the conveyance path of the recording medium upstream of the coating position in the conveyance direction of the recording medium;
Control means for controlling the heating means to perform heating only at the timing when the vicinity of the tip of the recording medium passes through the region heated by the heating means when the leading edge of the recording medium is detected by the detecting means; A fixing device.
上記加熱手段によって表面上の泡状定着液が加熱される領域を通過した後、上記泡状定着液が供給される位置に到達する前の上記塗布部材の表面を冷却する冷却手段を有することを特徴とする定着装置。 The fixing device according to any one of claims 1 to 4,
A cooling means for cooling the surface of the coating member after reaching the position where the foamy fixer is supplied after passing through the region where the foamy fixer on the surface is heated by the heating means; A fixing device characterized.
記録媒体に転写するトナー像を担持する記録媒体の表面に泡状定着液を付与し、
該記録媒体上に該トナー像を定着せしめる定着手段とを備える画像形成装置であって、
該定着手段として、請求項1乃至5のいずれか1項に記載の定着装置を用いることを特徴とする画像形成装置。 A toner image forming means for forming a toner image on a recording medium using a toner containing resin-containing fine particles containing a resin and a colorant;
Applying a foamy fixer to the surface of the recording medium carrying the toner image to be transferred to the recording medium,
An image forming apparatus comprising fixing means for fixing the toner image on the recording medium,
An image forming apparatus using the fixing device according to claim 1 as the fixing unit.
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