JP2015072297A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】ジメチルシリコーンオイルが記録媒体に浸透するのを抑制する。
【解決手段】ジメチルシリコーンオイルよりも沸点が低い液体を記録媒体に塗布する塗布部と、前記液体が塗布された記録媒体に対して、ジメチルシリコーンオイルとトナーとを含む現像剤を用いて画像を形成する画像形成部と、前記画像が形成された記録媒体を加熱して、前記液体を気化させる加熱部と、前記画像形成部によって記録媒体に形成された画像を、前記加熱部によって加熱された記録媒体に定着させる定着部と、を備える。
【選択図】図1
【解決手段】ジメチルシリコーンオイルよりも沸点が低い液体を記録媒体に塗布する塗布部と、前記液体が塗布された記録媒体に対して、ジメチルシリコーンオイルとトナーとを含む現像剤を用いて画像を形成する画像形成部と、前記画像が形成された記録媒体を加熱して、前記液体を気化させる加熱部と、前記画像形成部によって記録媒体に形成された画像を、前記加熱部によって加熱された記録媒体に定着させる定着部と、を備える。
【選択図】図1
Description
本発明は、画像形成装置に関する。
特許文献1には、トナーとキャリア液とを含む現像剤で現像して得たトナー像を転写させた用紙に接触し、用紙に存在するキャリア液が用紙の内部から表面に移動するように用紙を加熱する加熱ロールと、加熱ロールに付着するキャリア液を加熱ロールから除去する除去ブレードと、用紙の搬送方向において加熱ロールの下流側に配置され、用紙に存在するトナーを用紙に定着させる定着部と、を備える構成が開示されている。
本発明は、ジメチルシリコーンオイルが記録媒体に浸透するのを抑制することを課題とする。
請求項1の発明は、ジメチルシリコーンオイルよりも沸点が低い液体を記録媒体に塗布する塗布部と、前記液体が塗布された記録媒体に対して、ジメチルシリコーンオイルとトナーとを含む現像剤を用いて画像を形成する画像形成部と、前記画像が形成された記録媒体を加熱して、前記液体を気化させる加熱部と、前記画像形成部によって記録媒体に形成された画像を、前記加熱部によって加熱された記録媒体に定着させる定着部と、を備える。
請求項2の発明は、前記塗布部は、前記ジメチルシリコーンオイルとのSP値の差が、前記ジメチルシリコーンオイルと前記トナーとのSP値の差以上である前記液体を塗布する。
請求項3の発明は、前記記録媒体の種類情報に基づき、前記塗布部が液体を塗布する単位面積当たりの塗布量を制御する制御部を備える。
請求項4の発明は、前記加熱部によって加熱された記録媒体から前記ジメチルシリコーンオイルを除去する除去部を備える。
請求項5の発明は、前記除去部が除去した前記ジメチルシリコーンオイルを前記除去部から取り除く取り除き部を備える。
本発明の請求項1の構成によれば、本構成における塗布部を備えない場合に比べ、ジメチルシリコーンオイルが記録媒体に浸透するのを抑制できる。
本発明の請求項2の構成によれば、ジメチルシリコーンオイルとのSP値の差が、ジメチルシリコーンオイルとトナーとのSP値の差未満である液体を塗布する場合に比べ、ジメチルシリコーンオイルが記録媒体に浸透するのを抑制できる。
本発明の請求項3の構成によれば、本構成における制御部を備えない場合に比べ、ジメチルシリコーンオイルが記録媒体に浸透するのを効率的に抑制できる。
本発明の請求項4の構成によれば、本構成における除去部を備えない場合に比べ、ジメチルシリコーンオイルが記録媒体に浸透するのを抑制できる。
本発明の請求項5の構成によれば、本構成における取り除き部を備えない場合に比べ、ジメチルシリコーンオイルが記録媒体に浸透するのを抑制できる。
以下に、本発明に係る実施形態の一例を図面に基づき説明する。
(画像形成装置10の構成)
本実施形態に係る画像形成装置10の構成を説明する。図1は、本実施形態に係る画像形成装置10の構成を示す概略図である。なお、下記の説明で用いる+X方向、−X方向、+Y方向、−Y方向、+Z方向及び−Z方向は、図中に示す矢印方向である。また、図中の「○」の中に「×」が記載されたものは、紙面の手前から奥へ向かう矢印を意味し、図中の「○」の中に「・」が記載されたものは、紙面の奥から手前へ向かう矢印を意味する。
本実施形態に係る画像形成装置10の構成を説明する。図1は、本実施形態に係る画像形成装置10の構成を示す概略図である。なお、下記の説明で用いる+X方向、−X方向、+Y方向、−Y方向、+Z方向及び−Z方向は、図中に示す矢印方向である。また、図中の「○」の中に「×」が記載されたものは、紙面の手前から奥へ向かう矢印を意味し、図中の「○」の中に「・」が記載されたものは、紙面の奥から手前へ向かう矢印を意味する。
図1に示されるように、画像形成装置10は、搬送装置(図示省略)の一部を構成する搬送ロール30と、塗布部80と、画像形成部15と、定着装置40と、を有している。画像形成装置10の各部の動作は、制御部90により制御されるようになっている。なお、塗布部80及び定着装置40の具体的な構成については、後述する。
(搬送装置)
搬送装置(図示省略)は、記録媒体の一例としての用紙Pを予め定められた搬送速度で図示の矢印A方向(搬送方向)に搬送するようになっている。用紙Pには、一例として、連張紙が用いられる。用紙Pは、一例として、搬送方向における搬送ロール30よりも上流側では−Z方向側から+Z方向側へ搬送され、搬送ロール30よりも下流側では+Z方向側から−Z方向側へ搬送されるようになっている。
搬送装置(図示省略)は、記録媒体の一例としての用紙Pを予め定められた搬送速度で図示の矢印A方向(搬送方向)に搬送するようになっている。用紙Pには、一例として、連張紙が用いられる。用紙Pは、一例として、搬送方向における搬送ロール30よりも上流側では−Z方向側から+Z方向側へ搬送され、搬送ロール30よりも下流側では+Z方向側から−Z方向側へ搬送されるようになっている。
(画像形成部)
画像形成部15は、4つの画像形成ユニット11Y、11M、11C、11Kと、4つの転写装置20Y、20M、20C、20Kと、を有している。なお、添え字の「Y」はイエロー用、「M」はマゼンタ用、「C」はシアン用、「K」はブラック用であることを示している。また、画像形成装置10における各色に対応する各ユニットの配置は、用紙Pの搬送方向に沿って上流側から順に、Y、M、C、Kとなっている。
画像形成部15は、4つの画像形成ユニット11Y、11M、11C、11Kと、4つの転写装置20Y、20M、20C、20Kと、を有している。なお、添え字の「Y」はイエロー用、「M」はマゼンタ用、「C」はシアン用、「K」はブラック用であることを示している。また、画像形成装置10における各色に対応する各ユニットの配置は、用紙Pの搬送方向に沿って上流側から順に、Y、M、C、Kとなっている。
画像形成ユニット11Y、11M、11C、11Kは、それぞれ、静電潜像を保持する像保持体としての円筒状の感光体12Y、12M、12C、12Kを有している。また、画像形成ユニット11Y、11M、11C、11Kは、それぞれ、帯電装置14Y、14M、14C、14Kと、露光装置16Y、16M、16C、16Kと、現像装置18Y、18M、18C、18Kとを有している。
(感光体)
感光体12Y、12M、12C、12Kは、それぞれ、図中の矢印+R方向(時計回り方向)に回転可能とされている。また、帯電装置14Y、14M、14C、14K、露光装置16Y、16M、16C、16K及び現像装置18Y、18M、18C、18Kは、+R方向において、この順番で、感光体12Y、12M、12C、12Kの周囲に配置されている。
感光体12Y、12M、12C、12Kは、それぞれ、図中の矢印+R方向(時計回り方向)に回転可能とされている。また、帯電装置14Y、14M、14C、14K、露光装置16Y、16M、16C、16K及び現像装置18Y、18M、18C、18Kは、+R方向において、この順番で、感光体12Y、12M、12C、12Kの周囲に配置されている。
(帯電装置及び露光装置)
帯電装置14Y、14M、14C、14Kは、感光体12Y、12M、12C、12Kの外周面を帯電させるものである。露光装置16Y、16M、16C、16Kは、帯電装置14Y、14M、14C、14Kにより帯電された感光体12Y、12M、12C、12Kの外周面を画像データに基づいて露光して、静電潜像を形成するためのものである。
帯電装置14Y、14M、14C、14Kは、感光体12Y、12M、12C、12Kの外周面を帯電させるものである。露光装置16Y、16M、16C、16Kは、帯電装置14Y、14M、14C、14Kにより帯電された感光体12Y、12M、12C、12Kの外周面を画像データに基づいて露光して、静電潜像を形成するためのものである。
(現像装置)
現像装置18Y、18M、18C、18Kは、露光装置16Y、16M、16C、16Kによって感光体12Y、12M、12C、12Kの外周面に形成された静電潜像を現像剤Gにより現像することで、可視のトナー像TAを得るためのものである。
現像装置18Y、18M、18C、18Kは、露光装置16Y、16M、16C、16Kによって感光体12Y、12M、12C、12Kの外周面に形成された静電潜像を現像剤Gにより現像することで、可視のトナー像TAを得るためのものである。
現像装置18Y、18M、18C、18Kにおいて用いられる現像剤Gは、粉体のトナーT(図3(B)参照)をキャリア液CA(図3(B)参照)に分散させて得た液状タイプの現像剤である。キャリア液CAとしては、ジメチルシリコーンオイルを主成分とするオイルが用いられている。本実施形態では、一例として、トナーTが、ポリエステル樹脂を主成分としている。なお、主成分とは、含有比率(質量%)が最も高い成分を指す。
(転写装置)
転写装置20Y、20M、20C、20Kは、中間転写ロール22Y、22M、22C、22Kと、バックアップロール24Y、24M、24C、24Kとを有している。なお、転写装置20Yと、転写装置20M、20C、20Kとは、同様に構成されているので、ここでは、転写装置20Yについて説明し、転写装置20M、20C、20Kの説明を省略する。
転写装置20Y、20M、20C、20Kは、中間転写ロール22Y、22M、22C、22Kと、バックアップロール24Y、24M、24C、24Kとを有している。なお、転写装置20Yと、転写装置20M、20C、20Kとは、同様に構成されているので、ここでは、転写装置20Yについて説明し、転写装置20M、20C、20Kの説明を省略する。
中間転写ロール22Yは、感光体12Yの回転方向における帯電装置14Yの上流側で、且つ現像装置18Yの下流側の一次転写位置X1において、感光体12Yに接触し、矢印−Rで示す方向(反時計回り方向)に従動回転するようになっている。これにより、転写装置20Yでは、感光体12Yの表面に現像により形成されたトナー像TAが、一次転写位置X1において、中間転写ロール22Yへと一次転写される。また、トナー像TAが中間転写ロール22Yへ一次転写される際、キャリア液CA(図3(B)参照)も中間転写ロール22Yへ移行する。なお、感光体12Yと中間転写ロール22Yとの間には、電源(図示省略)により一次転写電圧(バイアス電圧)が印加されるようになっている。
バックアップロール24Yは、感光体12Yとは反対側において、中間転写ロール22Yに対向して配置されている。そして、バックアップロール24Yは、中間転写ロール22Yとバックアップロール24Yとの間に用紙Pが供給されるとき、矢印+Rで示す方向に回転する。ここで、中間転写ロール22Yと用紙Pとが接触する位置が二次転写位置X2であり、中間転写ロール22Yに一次転写されたトナー像TAが、二次転写位置X2において、用紙Pに二次転写される。なお、中間転写ロール22Yとバックアップロール24Yとの間には、二次転写電圧(バイアス電圧)が印加されるようになっている。また、トナー像TAが用紙Pに二次転写されるとき、キャリア液CA(図3(B)参照)も用紙Pへ移行する。
(画像形成動作)
画像形成装置10では、以下のようにして画像が形成される。
画像形成装置10では、以下のようにして画像が形成される。
画像形成ユニット11Yにおいて、感光体12Yが回転し、帯電装置14Yにより感光体12Yの外周面が帯電される。次いで、帯電された感光体12Yの表面を露光装置16Yが露光することで、感光体12Yの外周面には、第一色(Y)の静電潜像(図示省略)が形成される。この静電潜像は、現像装置18Yによって現像され、感光体12Yの表面には、可視化されたトナー像TAが形成される。
トナー像TAは、感光体12Yの回転により一次転写位置X1に至り、一次転写電圧により中間転写ロール22Yに一次転写される。このとき、キャリア液CA(図3(B)参照)もトナーTと共に中間転写ロール22Yへ移行する。中間転写ロール22Yに転写されたトナー像TAは、中間転写ロール22Yの回転で二次転写位置X2に至り、二次転写電圧により用紙Pに二次転写される。このとき、キャリア液CAも用紙Pへ移行する。
同様にして、画像形成ユニット11M、11C、11Kによって形成される第二色(M)、第三色(C)、及び第四色(K)のトナー像TAが、中間転写ロール22M、22C、22Kを介して、用紙Pに重なるように順次転写される。なお、用紙Pにおいて、各色のトナー像TAの位置がずれないように、用紙Pの搬送速度と、感光体12Y、12M、12C、12Kの回転速度とが同期されている。これにより、用紙Pには、多重のトナー像TAが形成されることとなる。多重のトナー像TAは、後述する定着装置40において加熱処理及び加圧処理され、用紙Pに定着される。
中間転写ロール22Yへのトナー像TAの一次転写が終了した感光体12Yは、クリーナー(図示省略)により清掃され、残留しているキャリア液CAなどが取り除かれる。また、用紙Pへのトナー像TAの二次転写が終了した中間転写ロール22Yの外周面もクリーナー(図示省略)により清掃され、残留しているキャリア液CAなどが取り除かれる。
なお、用紙Pに単色画像を形成する場合、例えば、黒色(K)の画像を形成する場合には、他の画像形成ユニット11Y、11M、11Cが、中間転写ロール22Y、22M、22Cから離れる(リトラクトされる)。
(塗布部80の構成)
次に、塗布部80について説明する。
次に、塗布部80について説明する。
塗布部80は、塗布液TW(液体の一例)を貯留する貯留部82と、貯留部82に貯留された塗布液TWを用紙Pに塗布する塗布ロール84と、塗布ロール84と対向する対向ロール86と、有している。
貯留部82は、+X方向側が開放された箱状の筐体で構成されている。塗布ロール84は、貯留部82の塗布液TWに一部が浸漬し、外周一部が貯留部82の開口部から+X方向側(用紙P側)に露出するように、貯留部82に配置されている。さらに、塗布ロール84は、一例として、用紙Pの搬送方向に沿った+R方向(図1における反時計方向)に回転するようになっている。対向ロール86は、一例として、−R方向(図1における時計方向)に従動回転するようになっている。そして、塗布部80では、塗布ロール84が、その外周に貯留部82の塗布液TWを保持し、回転する塗布ロール84が用紙Pに接触することで、当該塗布液TWを用紙Pに塗布するようになっている。
塗布液TWとしては、ジメチルシリコーンオイルよりも沸点が低い液体が用いられる。さらに、当該液体には、ジメチルシリコーンオイルとのSP値の差が、ジメチルシリコーンオイルとトナーTとのSP値の差以上とされた液体が用いられる。SP値は、親和性のパラメータであり、SP値の差が大きいほど、物質同士が溶解しにくいことを示す。
塗布液TWとしては、具体的には、水や、エタノール、メタノールなどのアルコールが用いられる。但し、これに限定されない。
なお、ジメチルシリコーンオイルの沸点は、約150℃以上であり、ジメチルシリコーンオイルのSP値は、約10以下である。トナーのSP値は、約15以下である。なお、トナーは、キャリア液CAにほとんど溶解しない状態で、キャリア液CA中に存在する。但し、トナーのSP値はこれに限定されない。
水の沸点は、100℃であり、水のSP値は、約20である。また、エタノールの沸点は、78.37℃であり、エタノールのSP値は、約13である。また、メタノールの沸点は、64.7℃であり、メタノールのSP値は、約15である。
なお、SP値とは、ヒルデブラント(Hildebrand)によって提唱され、正則溶液論により定義された値である。
また、塗布部80としては、塗布ロール84を用いた構成に限られず、例えば、塗布液TWを噴霧(スプレー)することで塗布する構成であってもよい。すなわち、塗布部80としては、用紙Pに塗布液TWを塗布できるものであればよい。
(制御部90の構成)
制御部90は、用紙Pの種類の情報に基づき、塗布部80が塗布液TWを塗布する単位面積当たりの塗布量を制御するようになっている。具体的には、制御部90は、用紙Pの各種類の情報と、用紙Pの各種類に応じた単位面積当たりの塗布量の情報とを予め有しており、操作部(図示省略)を通じて選択された用紙Pの種類の情報に基づき、塗布部80が塗布液TWを塗布する単位面積当たりの塗布量を制御するようになっている。
制御部90は、用紙Pの種類の情報に基づき、塗布部80が塗布液TWを塗布する単位面積当たりの塗布量を制御するようになっている。具体的には、制御部90は、用紙Pの各種類の情報と、用紙Pの各種類に応じた単位面積当たりの塗布量の情報とを予め有しており、操作部(図示省略)を通じて選択された用紙Pの種類の情報に基づき、塗布部80が塗布液TWを塗布する単位面積当たりの塗布量を制御するようになっている。
用紙Pの各種類に応じた塗布量は、一例として、用紙Pの厚み(坪量)に基づき設定され、厚みが厚い(坪量が多い)用紙Pほど単位面積当たりの塗布量が多くなるように設定されている。
(定着装置40の構成)
次に、定着装置40について説明する。
次に、定着装置40について説明する。
図2に示されるように、定着装置40は、一例として、キャリア液CA(図3(B)参照)の少なくとも一部を用紙Pから除去する前処理を行う前処理部50と、前処理後のトナー像TBを用紙Pに定着する定着部70と、を有している。すなわち、前処理部50は、用紙Pの搬送方向における定着部70よりも上流側に配置されている。なお、図2において、キャリア液CAの少なくとも一部が除去される前のものをトナー像TA、キャリア液CAの少なくとも一部が除去されたものをトナー像TBとして区別している。
<前処理部>
前処理部50は、用紙P及び用紙P上のトナー像TAを加熱する加熱部52と、用紙Pの搬送方向で加熱部52よりも下流側に配置されたキャリア液除去部60と、を有している。キャリア液除去部60は、回転体としての金属ロール62(除去部の一例)と、加圧部材としての加圧ロール64と、金属ロール62を加熱する加熱手段としてのハロゲンヒータ66と、ブレード69(取り除き部の一例)とを有している。また、キャリア液除去部60は、加圧ロール64を加熱するハロゲンヒータ68を有している。
前処理部50は、用紙P及び用紙P上のトナー像TAを加熱する加熱部52と、用紙Pの搬送方向で加熱部52よりも下流側に配置されたキャリア液除去部60と、を有している。キャリア液除去部60は、回転体としての金属ロール62(除去部の一例)と、加圧部材としての加圧ロール64と、金属ロール62を加熱する加熱手段としてのハロゲンヒータ66と、ブレード69(取り除き部の一例)とを有している。また、キャリア液除去部60は、加圧ロール64を加熱するハロゲンヒータ68を有している。
(加熱部52)
加熱部52は、一例として、8つのカーボンヒータ53を有している。カーボンヒータ53は、用紙Pの搬送方向における金属ロール62よりも上流側で、用紙Pの+X方向側と−X方向側にそれぞれ4つずつ設けられており、用紙Pに対して非接触配置となっている。そして、カーボンヒータ53は、通電により用紙Pに向けて赤外線を放射し、用紙P及びトナー像TAを加熱するようになっている。本実施形態では、一例として、用紙Pが90[℃]、用紙P上のトナーTが110[℃]となるように、カーボンヒータ53の出力が設定されている。
加熱部52は、一例として、8つのカーボンヒータ53を有している。カーボンヒータ53は、用紙Pの搬送方向における金属ロール62よりも上流側で、用紙Pの+X方向側と−X方向側にそれぞれ4つずつ設けられており、用紙Pに対して非接触配置となっている。そして、カーボンヒータ53は、通電により用紙Pに向けて赤外線を放射し、用紙P及びトナー像TAを加熱するようになっている。本実施形態では、一例として、用紙Pが90[℃]、用紙P上のトナーTが110[℃]となるように、カーボンヒータ53の出力が設定されている。
(金属ロール62)
金属ロール62(除去部の一例)は、一例として、アルミニウム製であり、円筒状に形成されている。そして、金属ロール62は、用紙Pの+X方向側(トナー像TA側)にY方向を軸方向として回転可能に設けられている。また、金属ロール62の外周面は、研磨により鏡面状態とされている。具体的には、一例として、金属ロール62の表面粗さは、Ra≦1.0[μm]が望ましい。さらに、金属ロール62は、用紙Pの搬送方向(Z方向)に等間隔で6本設けられている。なお、図2では、2本の金属ロール62を示しており、残り4本の金属ロール62の図示を省略している。また、除去部としては、金属ロール62に替えて、金属製の金属ベルトを用いてもよい。
金属ロール62(除去部の一例)は、一例として、アルミニウム製であり、円筒状に形成されている。そして、金属ロール62は、用紙Pの+X方向側(トナー像TA側)にY方向を軸方向として回転可能に設けられている。また、金属ロール62の外周面は、研磨により鏡面状態とされている。具体的には、一例として、金属ロール62の表面粗さは、Ra≦1.0[μm]が望ましい。さらに、金属ロール62は、用紙Pの搬送方向(Z方向)に等間隔で6本設けられている。なお、図2では、2本の金属ロール62を示しており、残り4本の金属ロール62の図示を省略している。また、除去部としては、金属ロール62に替えて、金属製の金属ベルトを用いてもよい。
(ブレード69)
ブレード69(取り除き部の一例)は、耐油性、耐磨耗性に優れた板状のゴム部材で構成され、一例として、フッ素ゴムが使用されている。また、ブレード69は、一端部が、金属ロール62の回転方向に対して逆方向を向くように、金属ロール62の外周面と接触している。これにより、金属ロール62の外周面に付着したキャリア液CA(図3(B)参照)が、金属ロール62の回転に伴って、ブレード69により取り除かれるようになっている。なお、図2では、2つのブレード69を示しており、残り4つのブレード69の図示を省略している。
ブレード69(取り除き部の一例)は、耐油性、耐磨耗性に優れた板状のゴム部材で構成され、一例として、フッ素ゴムが使用されている。また、ブレード69は、一端部が、金属ロール62の回転方向に対して逆方向を向くように、金属ロール62の外周面と接触している。これにより、金属ロール62の外周面に付着したキャリア液CA(図3(B)参照)が、金属ロール62の回転に伴って、ブレード69により取り除かれるようになっている。なお、図2では、2つのブレード69を示しており、残り4つのブレード69の図示を省略している。
(加圧ロール64)
加圧ロール64は、一例として、円筒状に形成され、用紙Pの−X方向側にY方向を軸方向として回転可能に設けられている。また、加圧ロール64は、径方向内側から外側へ向けて、基層64A、弾性層64B、及び離型層64Cを有する多層構造となっている。さらに、加圧ロール64は、用紙Pを挟んで金属ロール62と対向するようにZ方向に等間隔で6本設けられており、金属ロール62との間で用紙Pを加圧している。なお、図2では、2本の加圧ロール64を示しており、残り4本の加圧ロール64の図示を省略している。また、金属ロール62と加圧ロール64とで用紙Pを挟む部位を接触部Nと記載する。さらに、加圧ロール64及び金属ロール62の少なくとも一方が、図中の矢印方向へ回転駆動されるようになっている。
加圧ロール64は、一例として、円筒状に形成され、用紙Pの−X方向側にY方向を軸方向として回転可能に設けられている。また、加圧ロール64は、径方向内側から外側へ向けて、基層64A、弾性層64B、及び離型層64Cを有する多層構造となっている。さらに、加圧ロール64は、用紙Pを挟んで金属ロール62と対向するようにZ方向に等間隔で6本設けられており、金属ロール62との間で用紙Pを加圧している。なお、図2では、2本の加圧ロール64を示しており、残り4本の加圧ロール64の図示を省略している。また、金属ロール62と加圧ロール64とで用紙Pを挟む部位を接触部Nと記載する。さらに、加圧ロール64及び金属ロール62の少なくとも一方が、図中の矢印方向へ回転駆動されるようになっている。
基層64Aは、一例として、SUS(ステンレス鋼)製となっている。また、弾性層64Bは、一例として、シリコンゴム製となっている。さらに、離型層64Cは、一例として、PFA(4フッ化エチレン−パーフルオロアルコキシエチレンン共重合体)製となっている。
(ハロゲンヒータ66)
ハロゲンヒータ66は、各金属ロール62の内側にY方向に沿って挿入されている。そして、各ハロゲンヒータ66は、電源(図示省略)からの通電によって発熱し、金属ロール62を内側から加熱するようになっている。また、各ハロゲンヒータ66は、一例として、金属ロール62の外周面の温度が120[℃]となるように、金属ロール62の温度を検出する温度センサ65の出力に基づいて、フィードバック制御されるようになっている。
ハロゲンヒータ66は、各金属ロール62の内側にY方向に沿って挿入されている。そして、各ハロゲンヒータ66は、電源(図示省略)からの通電によって発熱し、金属ロール62を内側から加熱するようになっている。また、各ハロゲンヒータ66は、一例として、金属ロール62の外周面の温度が120[℃]となるように、金属ロール62の温度を検出する温度センサ65の出力に基づいて、フィードバック制御されるようになっている。
一方、ハロゲンヒータ68は、各加圧ロール64の内側にY方向に沿って挿入されている。そして、ハロゲンヒータ68は、電源(図示省略)からの通電によって発熱し、加圧ロール64を内側から加熱するようになっている。また、ハロゲンヒータ68は、一例として、加圧ロール64の外周面の温度が120[℃]に維持されるように、加圧ロール64の温度を検出する温度センサ(図示省略)の出力に基づいて、フィードバック制御されるようになっている。
ここで、6本の金属ロール62は、外周面が用紙Pから離れた位置を原点位置として、リトラクト機構部(図示省略)により、−X方向側(接触側)及び+X方向側(退避側)の一方に移動可能となっている。同様に、6本の加圧ロール64は、外周面が用紙Pから離れた位置を原点位置として、リトラクト機構部(図示省略)により、+X方向側(接触側)及び−X方向側(退避側)の一方に移動可能となっている。
リトラクト機構部(図示省略)は、後述する定着部70で定着を行うときに、6本の金属ロール62を−X方向側に移動させ、6本の加圧ロール64を+X方向側に移動させて、用紙Pを挟ませる。また、リトラクト機構部は、定着部70で定着を行わないときに、6本の金属ロール62を+X方向側に移動させ、6本の加圧ロール64を−X方向側に移動させて、用紙Pから退避させるようになっている。なお、ハロゲンヒータ66及びブレード69は、金属ロール62に対する配置を維持した状態で移動され、ハロゲンヒータ68は、加圧ロール64に対する配置を維持した状態で移動されるようになっている。
<定着部>
定着部70は、定着ロール72と、用紙Pを挟んで定着ロール72と対向する対向ロール74とを有している。また、定着部70は、一例として、定着ロール72及び対向ロール74が、用紙Pの搬送方向(Z方向)に間隔をあけて3組配置されている。
定着部70は、定着ロール72と、用紙Pを挟んで定着ロール72と対向する対向ロール74とを有している。また、定着部70は、一例として、定着ロール72及び対向ロール74が、用紙Pの搬送方向(Z方向)に間隔をあけて3組配置されている。
(定着ロール72)
定着ロール72は、円筒状に形成され、用紙Pの+X方向側にY方向を軸方向として回転可能に設けられている。また、定着ロール72は、径方向内側から外側へ向けて、基層72A、弾性層72B、及び離型層72Cを有する多層構造となっている。すなわち、定着ロール72は、弾性層72Bの外周面にトナー像TBと接触する離型層72Cが形成されている。なお、図2では、2本の定着ロール72を示しており、残り1本の定着ロール72の図示を省略している。
定着ロール72は、円筒状に形成され、用紙Pの+X方向側にY方向を軸方向として回転可能に設けられている。また、定着ロール72は、径方向内側から外側へ向けて、基層72A、弾性層72B、及び離型層72Cを有する多層構造となっている。すなわち、定着ロール72は、弾性層72Bの外周面にトナー像TBと接触する離型層72Cが形成されている。なお、図2では、2本の定着ロール72を示しており、残り1本の定着ロール72の図示を省略している。
基層72Aは、一例として、SUS製となっている。弾性層72Bは、一例として、シリコンゴム製となっている。離型層72Cは、一例として、PFA製となっている。
また、定着ロール72は、内側にハロゲンヒータ76が設けられている。ハロゲンヒータ76は、電源(図示省略)からの通電によって発熱し、定着ロール72を内側から加熱するようになっている。また、ハロゲンヒータ76は、一例として、定着ロール72の外周面の温度が130[℃]に維持されるように、定着ロール72の温度を検出する温度センサ75の出力に基づいて、フィードバック制御されるようになっている。
(対向ロール74)
対向ロール74は、一例として、円筒状に形成され、用紙Pの−X方向側にY方向を軸方向として回転可能に設けられている。また、対向ロール74は、径方向内側から外側へ向けて、基層74A、弾性層74B、及び離型層74Cを有する多層構造となっている。さらに、対向ロール74は、用紙Pを挟んで定着ロール72と対向しており、定着ロール72との間で用紙Pを加圧している。なお、図2では、2本の対向ロール74を示しており、残り1本の対向ロール74の図示を省略している。また、定着ロール72と対向ロール74とで用紙Pを挟む部位をニップ部NPと記載する。
対向ロール74は、一例として、円筒状に形成され、用紙Pの−X方向側にY方向を軸方向として回転可能に設けられている。また、対向ロール74は、径方向内側から外側へ向けて、基層74A、弾性層74B、及び離型層74Cを有する多層構造となっている。さらに、対向ロール74は、用紙Pを挟んで定着ロール72と対向しており、定着ロール72との間で用紙Pを加圧している。なお、図2では、2本の対向ロール74を示しており、残り1本の対向ロール74の図示を省略している。また、定着ロール72と対向ロール74とで用紙Pを挟む部位をニップ部NPと記載する。
基層74Aは、一例として、SUS製となっている。弾性層74Bは、一例として、シリコンゴム製となっている。離型層74Cは、一例として、PFA製となっている。
また、対向ロール74は、内側にハロゲンヒータ77が設けられている。ハロゲンヒータ77は、電源(図示省略)からの通電によって発熱し、対向ロール74を内側から加熱するようになっている。また、ハロゲンヒータ77は、一例として、対向ロール74の外周面の温度が130[℃]に維持されるように、対向ロール74の温度を検出する温度センサ(図示省略)の出力に基づいて、フィードバック制御されるようになっている。なお、対向ロール74及び定着ロール72の少なくとも一方が、図中の矢印方向へ回転駆動されるようになっている。
〔作用〕
次に、本実施形態の作用について説明する。
次に、本実施形態の作用について説明する。
本実施形態では、図3(A)に示されるように、塗布部80(図1参照)によって用紙Pに塗布液TWが塗布される。具体的に、塗布液TWは、用紙Pの画像領域AG及び非画像領域BG(図3(C)参照)に渡って塗布される。用紙Pに塗布された塗布液TWは、用紙Pに浸透し、塗布液TWによる層が用紙Pに形成される。
次に、転写装置20Y、20M、20C、20K(図1参照)によって、塗布液TWが塗布された用紙Pに、トナー像TAが転写される。図中の符号Tはトナーを、符号CAはキャリア液を示している。トナーTは、一例として、2層程度に積み重なった状態で用紙Pの表面に付着している。キャリア液CAは、画像領域AG及び非画像領域BG(図3(C)参照)に渡って存在している。なお、図3(A)〜(C)及び図4(A)〜(C)においては、トナーTが固化している状態をハッチングで示し、半溶融となっている状態をドットで示している。
続いて、図2に示されるように、加熱部52に搬送された用紙P上のトナーTAは、8つのカーボンヒータ53で加熱される。これにより、図3(C)に示されるように、トナーTは、流動開始温度以上であって融点以下の温度とされ、半溶融の状態となる。また、用紙Pに存在する塗布液TWは、カーボンヒータ53(図2参照)の加熱により膨張し、気化し始める。
続いて、カーボンヒータ53(図2参照)による用紙Pの加熱が終了した時点では、図4(A)に示されるように、気化した塗布液TWが、その放出力により、用紙Pに存在するキャリア液CAの少なくとも一部を、液状のまま用紙Pの表面外側に押し出すように移動させる。これにより、キャリア液CAの少なくとも一部は、用紙Pの表面外側に浮き上がった状態となる。
続いて、用紙P及びトナー像TAは、キャリア液除去部60(図2参照)に搬送される。そして、キャリア液除去部60では、図4(B)に示されるように、金属ロール62が、用紙Pの表面外側に浮き上がった状態のキャリア液CAに接触しつつ回転する。
続いて、図4(C)に示されるように、浮き上がった状態のキャリア液CAは、トナーTとの親和性よりも金属ロール62との親和性の方が高くなっており、キャリア液CAの少なくとも一部が金属ロール62の回転に伴い用紙Pから除去される。これにより、用紙Pに存在するキャリア液CAが低減される。そして、用紙Pの表面外側に浮き上がった状態のキャリア液CAが除去されると、気化した塗布液TWは、用紙Pの外部に放出される。なお、キャリア液CAがトナーTよりも金属ロール62に近い側に浮き上がっているため、溶融状態のトナーTが金属ロール62により除去されることが抑制される。
続いて、図2に示されるように、用紙P上のトナー像TAは、キャリア液除去部60を通過した後、定着部70において、3箇所のニップ部NPを通過する。これにより、用紙Pにトナー像TBが定着され、トナー画像TCが得られる。
このように、本実施形態では、塗布液TWを予め用紙Pに塗布する。すなわち、キャリア液CAが用紙Pに転写(付着)する際には、既に塗布液TWが用紙Pに塗布されて、塗布液TWが用紙Pに浸透している。従って、キャリア液CAが用紙Pに浸透しにくい。
さらに、本実施形態では、塗布液TWを気化させて、キャリア液CAを浮き上がらせる。このため、キャリア液CAが用紙Pに浸透するのが効果的に抑制される。
さらに、本実施形態では、塗布液TWを気化させて、キャリア液CAを浮き上がらせる。このため、キャリア液CAが用紙Pに浸透するのが効果的に抑制される。
さらに、本実施形態では、キャリア液CAの主成分であるジメチルシリコーンオイルとのSP値の差が、ジメチルシリコーンオイルとトナーとのSP値の差以上である塗布液TWが用いられている。このため、ジメチルシリコーンオイルと塗布液TWとのSP値の差が、ジメチルシリコーンオイルとトナーとのSP値の差未満である場合に比べ、塗布液TWにキャリア液CAが溶解しにくく、塗布液TWとキャリア液CAとは分離しやすい。
これにより、キャリア液CAが用紙Pに浸透するのが効果的に抑制される。
これにより、キャリア液CAが用紙Pに浸透するのが効果的に抑制される。
さらに、本実施形態では、用紙P上で浮き上がった状態のキャリア液CAを、金属ロール62により除去するので、用紙Pにキャリア液CAが浸透するのがより効果的に抑制される。
また、本実施形態では、金属ロール62が除去したキャリア液CAをブレード69が金属ロール62から取り除くので、金属ロール62から用紙Pへキャリア液CAが再付着することが抑制される。すなわち、用紙Pにキャリア液CAが浸透するのがより効果的に抑制される。
また、本実施形態では、用紙Pの種類の情報に基づき、塗布部80が塗布液TWを塗布する塗布量が制御される。このため、種類が異なる用紙Pに対して、過不足なく塗布液TWが塗布される。これにより、用紙Pにキャリア液CAが浸透するのが効率的に抑制される。
以上のように、本実施形態では、用紙Pに浸透するキャリア液CAの量が低減されるので、非画像部において、キャリア液CAが転写された部分と転写されていない部分があっても、その部分間における光の透過性の差が小さく、色差が小さい。すなわち、キャリア液CAが転写された用紙Pの部分における白色度の低下が抑制される。
(キャリア液の浸透性評価)
次に、キャリア液の用紙Pに対する浸透性評価について説明する。なお、各部材については、図2を参照して説明する。
次に、キャリア液の用紙Pに対する浸透性評価について説明する。なお、各部材については、図2を参照して説明する。
本評価は、用紙Pへ塗布液TWを塗布した場合と、用紙Pへ塗布液TWを塗布していない場合と、において、キャリア液の用紙Pに対する浸透性を評価したものである。また、本評価では、キャリア液の用紙P上で浮き上がった量が多い場合(すなわち、キャリア液の用紙Pに浸透した量が少ない場合)において、金属ロール62によってキャリア液を除去した後に、用紙Pに残留するキャリア液の残留量が少ないことに着目し、当該キャリア液の残留量によって、当該浸透性を評価した。
また、本評価では、前述の画像形成装置10を用い、金属ロール62及び加圧ロール64は、既述の設定温度で加熱されている。また、本評価では、塗布液TWとして、水を用いた。なお、初期のオイル量から除去されたオイル量を差し引いた値をキャリア液の残留量とした。
本評価の結果、図5に示されるように、用紙Pへ塗布液TWを塗布していない場合は、キャリア液の残留量が、3[g/m2]であったのに対して、用紙Pへ塗布液TWを塗布した場合では、3[g/m2]未満となった。また、用紙Pへ塗布する塗布液TWの塗布量が、ある範囲において多いほうが、キャリア液の残留量が少ないことも分かった。
以上から、用紙Pへ塗布液TWを塗布していない場合よりも、用紙Pへ塗布液TWを塗布した場合の方が、キャリア液の用紙Pに対する浸透性が低いことが分かった。
(非画像部における白色度)
次に、非画像部における白色度と、用紙Pに残留するキャリア液の残留量と、の関係について説明する。図6には、非画像部における白色度と、用紙Pに残留するキャリア液の残留量と、の関係を示したグラフである。
次に、非画像部における白色度と、用紙Pに残留するキャリア液の残留量と、の関係について説明する。図6には、非画像部における白色度と、用紙Pに残留するキャリア液の残留量と、の関係を示したグラフである。
非画像部における白色度は、キャリア液が塗布される前の用紙と、キャリア液が塗布された後の用紙との色差ΔEによって表わさせる。なお、色差ΔEは、L*、a*、b*表色系の測定器を用いて測定される。
図6に示されるように、用紙Pに残留するキャリア液の残留量が多いほど、色差ΔEが大きく、白色度が低下していることがわかる。
(変形例)
用紙Pの種類情報に基づき、塗布部80が塗布液TWを塗布する塗布量を制御していたが、これに限らない。例えば、塗布部80は、用紙Pの種類の関わらず、用紙Pに対して一定量の塗布液TWを塗布する構成であってもよい。
用紙Pの種類情報に基づき、塗布部80が塗布液TWを塗布する塗布量を制御していたが、これに限らない。例えば、塗布部80は、用紙Pの種類の関わらず、用紙Pに対して一定量の塗布液TWを塗布する構成であってもよい。
本発明は、上記の実施形態に限るものではなく、種々の変形、変更、改良が可能である。例えば、上記に示した変形例は、適宜、複数を組み合わせて構成しても良い。
10 画像形成装置
15 画像形成部
52 加熱部
62 金属ロール(除去部の一例)
69 ブレード(取り除き部の一例)
70 定着部
80 塗布部
90 制御部
P 用紙(記録媒体の一例)
TW 塗布液(液体の一例)
15 画像形成部
52 加熱部
62 金属ロール(除去部の一例)
69 ブレード(取り除き部の一例)
70 定着部
80 塗布部
90 制御部
P 用紙(記録媒体の一例)
TW 塗布液(液体の一例)
Claims (5)
- ジメチルシリコーンオイルよりも沸点が低い液体を記録媒体に塗布する塗布部と、
前記液体が塗布された記録媒体に対して、ジメチルシリコーンオイルとトナーとを含む現像剤を用いて画像を形成する画像形成部と、
前記画像が形成された記録媒体を加熱して、前記液体を気化させる加熱部と、
前記画像形成部によって記録媒体に形成された画像を、前記加熱部によって加熱された記録媒体に定着させる定着部と、
を備える画像形成装置。 - 前記塗布部は、
前記ジメチルシリコーンオイルとのSP値の差が、前記ジメチルシリコーンオイルと前記トナーとのSP値の差以上である前記液体を塗布する請求項1に記載の画像形成装置。 - 前記記録媒体の種類情報に基づき、前記塗布部が液体を塗布する単位面積当たりの塗布量を制御する制御部を備える請求項1又は2に記載の画像形成装置。
- 前記加熱部によって加熱された記録媒体から前記ジメチルシリコーンオイルを除去する除去部を備える請求項1〜3のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記除去部が除去した前記ジメチルシリコーンオイルを前記除去部から取り除く取り除き部を備える請求項4に記載の画像形成装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013206604A JP2015072297A (ja) | 2013-10-01 | 2013-10-01 | 画像形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013206604A JP2015072297A (ja) | 2013-10-01 | 2013-10-01 | 画像形成装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2015072297A true JP2015072297A (ja) | 2015-04-16 |
Family
ID=53014723
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013206604A Pending JP2015072297A (ja) | 2013-10-01 | 2013-10-01 | 画像形成装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2015072297A (ja) |
-
2013
- 2013-10-01 JP JP2013206604A patent/JP2015072297A/ja active Pending
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