JP2019061154A - 赤外光定着装置用管状体、赤外光定着装置、及び画像形成装置 - Google Patents

赤外光定着装置用管状体、赤外光定着装置、及び画像形成装置 Download PDF

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健司 大森
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茂 福田
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博 渋谷
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Abstract

【課題】赤外光によるトナー像の定着を実現しつつ、変形が抑制される赤外光定着装置用管状体を提供すること。【解決手段】結晶化度が30%以下、かつ引張弾性率が1000MPa以上4000MPa以下の樹脂層の単層体、又は前記樹脂層を基材として有する積層体で構成され、赤外域のうち少なくとも一部の波長領域の赤外光に対する透過性を有する赤外光定着装置用管状体。【選択図】図1

Description

本発明は、赤外光定着装置用管状体、赤外光定着装置、及び画像形成装置に関する。
電子写真方式を用いた画像形成装置(複写機、ファクシミリ、プリンタ等)では、記録媒体上に形成された未定着のトナー像を定着装置によって定着して画像が形成される。
例えば、特許文献1には、「管状の基材と、基材の外周面上に設けられた弾性層と、弾性層の外周面上に設けられ、フッ素含有樹脂を含む離型層と、を備え、760nm以上900nm以下のうち少なくとも一部における波長領域の赤外線に対して透過性を有する定着部材」が開示されている。
特開2015−040897号公報
ところで、赤外光定着装置において、赤外光定着装置用管状体の変形が生じることがある。一方で、管状体の変形を抑えるようと、機械的強度を高めると、赤外光に対する透過性が低くなり、赤外光によるトナー像の定着不良が生じることがある。
そこで、本発明の課題は、結晶化度が30%超え、若しくは引張弾性率が1000MPa未満の樹脂層の単層体、又は前記樹脂層を有する積層体で構成された赤外光定着装置用管状体に比べ、赤外光によるトナー像の定着を実現しつつ、変形が抑制される赤外光定着装置用管状体を提供することである。
上記課題は、以下の手段により解決される。即ち、
請求項1に係る発明は、
結晶化度が30%以下、かつ引張弾性率が1000MPa以上4000MPa以下の樹脂層の単層体、又は前記樹脂層を基材として有する積層体で構成され、
赤外域のうち少なくとも一部の波長領域の赤外光に対する透過性を有する赤外光定着装置用管状体。
請求項2に係る発明は、
前記樹脂層からなる基材と、前記基材の外周面上に設けられた弾性層と、前記弾性層の外周面上に設けられた離型層と、を有する積層体で構成された請求項1に記載の赤外光定着装置用管状体。
請求項3に係る発明は、
前記樹脂層からなる基材が、ポリフェニレンサルファイド樹脂層、ポリエーテルイミド樹脂層、ポリフェニルスルホン層又はポリイミド樹脂層である請求項2に記載の赤外光定着装置用管状体。
請求項4に係る発明は、
管状体のヘイズ値が、70%以下である請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の赤外光定着装置用管状体。
請求項5に係る発明は、
管状体のヘイズ値が、40%以上70%以下である請求項4に記載の赤外光定着装置用管状体。
請求項6に係る発明は、
前記樹脂層の結晶化度が1%以上25%以下であり、前記樹脂層の引張弾性率が1500MPa以上3500MPa以下である請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載の赤外光定着装置用管状体。
請求項7に係る発明は、
700nm以上900nm以下の赤外域の少なくとも一部の波長領域の赤外光に対する透過性を有する請求項1〜請求項6のいずれか1項に記載の赤外光定着装置用管状体。
請求項8に係る発明は、
700nm以上900nm以下の赤外域の少なくとも一部の波長領域の赤外光に対する透過率が、90%以上である請求項7に記載の赤外光定着装置用管状体。
請求項9に係る発明は、
記録媒体上のトナー像と接触する管状体であって、請求項1〜請求項8のいずれか1項に記載の赤外光定着装置用管状体と、
前記管状体の外周面に接触し、前記管状体との間に接触域を形成して設けられ、前記接触域にて前記管状体と共に回転して記録媒体を搬送する回転体と、
前記管状体の外周面側又は内周面側に設けられ、前記管状体と前記回転体との間の前記接触域内に向けて赤外光を照射する赤外光照射装置と、
前記管状体の内周面側に設けられ、前記接触域にて前記管状体を前記回転体と共に加圧する加圧部材と、
を備える赤外光定着装置。
請求項10に係る発明は、
前記赤外光照射装置が、700nm以上900nm以下の赤外域の少なくとも一部の波長領域の赤外光を照射する装置である請求項9に記載の赤外光定着装置。
請求項11に係る発明は、
記録媒体上にトナー像を形成するトナー像形成装置と、
赤外光の照射により前記トナー像を前記記録媒体に定着する赤外光定着装置であって、請求項9又は請求項10に記載の赤外光定着装置と、
を備える画像形成装置。
請求項1、2、又は3に係る発明によれば、結晶化度が30%超え、若しくは引張弾性率が1000MPa未満の樹脂層の単層体、又は前記樹脂層を有する積層体で構成された赤外光定着装置用管状体に比べ、赤外光によるトナー像の定着を実現しつつ、変形が抑制される赤外光定着装置用管状体が提供される。
請求項4に係る発明によれば、管状体のヘイズ値が70%超えである場合に比べ、赤外光によるトナー像の定着性が高い赤外光定着装置用管状体が提供される。
請求項5に係る発明によれば、管状体のヘイズ値が40%未満である場合に比べ、変形が抑制される赤外光定着装置用管状体が提供される。
請求項6に係る発明によれば、結晶化度が25%超え、若しくは引張弾性率が1500MPa未満の樹脂層の単層体、又は前記樹脂層を有する積層体で構成された赤外光定着装置用管状体に比べ、赤外光によるトナー像の定着を実現しつつ、変形が抑制される赤外光定着装置用管状体が提供される。
請求項7、又は8に係る発明によれば、700nm以上900nm以下の赤外域の少なくとも一部の波長領域の赤外光によるトナー像の定着を実現する赤外光定着装置用管状体が提供される。
請求項9に係る発明によれば、結晶化度が30%超え、若しくは引張弾性率が1000MPa未満の樹脂層の単層体、又は前記樹脂層を有する積層体で構成された赤外光定着装置用管状体を適用した場合に比べ、赤外光によるトナー像の定着を実現しつつ、管状体の変形による定着不良が抑制される赤外光定着装置が提供される。
請求項10に係る発明によれば、700nm以上900nm以下の赤外域の少なくとも一部の波長領域の赤外光によるトナー像の定着を実現する赤外光定着装置が提供される。
請求項11に係る発明によれば、結晶化度が30%超え、若しくは引張弾性率が1000MPa未満の樹脂層の単層体、又は前記樹脂層を有する積層体で構成された赤外光定着装置用管状体を適用した場合に比べ、赤外光によるトナー像の定着を実現しつつ、管状体の変形による定着不良が抑制される画像形成装置が提供される。
本実施形態に係る赤外光定着装置用管状体の一例を示す概略構成図である。 本実施形態に係る赤外光定着装置の一例を示す概略構成図である。 本実施形態に係る赤外光定着装置の他の一例を示す概略構成図である。 本実施形態に係る画像形成装置の一例を示す概略構成図である。
以下、本発明の一例である実施形態について説明する。
なお、実質的に同一の機能を有する部材には、全図面を通して同じ符合を付与し、重複する説明は適宜省略する場合がある。
[赤外光定着装置用管状体]
本実施形態に係る赤外光定着装置用管状体(以下、便宜上「透明管状体」とも称する)は、赤外域のうち少なくとも一部の波長領域の赤外光に対する透過性を有する管状体である。
そして、本実施形態に係る透明管状体は、結晶化度が30%以下、かつ引張弾性率が1000MPa以上4000MPa以下の樹脂層の単層体、又は前記樹脂層を基材として有する積層体で構成されている。
ここで、赤外光定着装置において、赤外域のうち少なくとも一部の波長領域の赤外光に対する透過性を有する赤外光定着装置用透明管状体は、押圧部材により回転体側に押し付けられた状態で回転駆動される。そのため、透明管状体の変形が生じることがある。
一方で、透明管状体の変形を抑えるようと、機械的強度を高めると、赤外光に対する透過性が低くなり、赤外光によるトナー像の定着不良が生じることがある。
それに対して、本実施形態に係る透明管状体において、単層構造の透明管状体自身又は積層構造の基材となる上記樹脂層の結晶化度を30%以下、かつ引張弾性率を1000MPa以上4000MPa以下とすることで、赤外域のうち少なくとも一部の波長領域の赤外光に対する透過性の低下を抑えつつ、機械的強度が確保される。
それにより、本実施形態に係る透明管状体は、赤外光によるトナー像の定着を実現しつつ、変形が抑制される。
また、本実施形態に係る透明管状体は、変形が抑制されるため、局所的な変形に伴う割れ(クラック)も抑制されやすくなる。
以下、本実施形態に係る透明管状体について、図面を参照しつつ説明する。
図1は、本実施形態に係る定着部材の一例を示す概略断面図である。
本実施形態に係る透明管状体110は、赤外域のうち少なくとも一部の波長領域の赤外光に対する透過性を有する透明管状体である。
本実施形態に係る透明管状体110は、例えば、図1に示すように、基材110Aと、基材110Aの外周面上に設けられた弾性層110Bと、弾性層110Bの外周面上に設けられた離型層110Cと、を有している。
そして、基材110Aは、結晶化度が30%以下、かつ引張弾性率が1000MPa以上4000MPa以下の樹脂層からなる。
ここで、本実施形態に係る透明管状体110は、赤外域のうち少なくとも一部の波長領域の赤外光に対する透過性を有するが、具体的には、赤外光定着装置に備える赤外光照射装置の光源(赤外光を照射する光源)が照射する照射波長の赤外光に対する透過性を有する。より具体的には、例えば、700nm以上900nm以下の赤外域の少なくとも一部の波長領域の赤外光に対する透過性を有することがよい。
さらに具体的には、例えば、赤外光照射装置の光源として808nmの赤外光(赤外線レーザ光)を照射する半導体レーザを用いる場合は、808nmの赤外光に対して透過性を有していればよく、780nm以上820nm以下の波長領域の赤外光に対して透過性を有していてもよく、800nm以上810nm以下の波長領域の赤外光に対して透過性を有していてもよい。
そして、「赤外光に対して透過性を有する」とは、赤外光に対する透過率が80%以上(好ましくは90%以上)を意味する。
なお、透明管状体110を構成する各層における、赤外光に対する透過性も、透明管状体110における、赤外光に対する透過性と同様な性質を持つことがよい。つまり、透明管状体110を構成する各層における、赤外光に対する透過率は、80%以上(好ましくは90%以上)がよい。
赤外光に対する透過率は、次の方法により測定される。
一般的な赤外線透過率測定機(透過率測定機_朝日分光株式会社製)を用いて評価が可能である。具体的には測定対象を光源とセンサボックスの間にかざして、入射光出力に対してフィルムを透過してきた透過光出力を測定する。
次に、本実施形態に係る透明管状体110の各構成の詳細について説明する。なお、符号は省略して説明する。
(基材)
基材は、結晶化度が30%以下、かつ引張弾性率が1000MPa以上4000MPa以下の樹脂層からなる。
基材(樹脂層)の結晶化度は、赤外光に対する透明管状体の透過性向上、及び透明管状体の機械的強度向上の観点から、1%以上25%以下が好ましく、1%以上22%がより好ましい。
結晶化度は、次の方法により測定される。
測定対象となる透明管状体から、基材(樹脂層)を切り出し、測定用試料を得る。これらの測定用試料をX線回折装置(リガク社製)によって、X線を照射したときの回折情報(広角X線回折図形)を得る。そして、回折情報(広角X線回折図形)から、非晶部分に由来する散乱領域と結晶部分に由来する散乱領域とを分け、全散乱強度に対する結晶散乱強度の比として算出する。なお、結晶化度は、5か所測定した平均値とする。
基材(樹脂層)の引張弾性率は、赤外光に対する透明管状体の透過性向上、及び透明管状体の機械的強度向上の観点から、1500MPa以上3500MPa以下が好ましく、2000MPa以上3300MPa以下がより好ましい。
引張弾性率は、次の方法により測定される。
測定対象となる透明管状体から、基材(樹脂層)を切り出し、ダンベル3号の打ち抜き試験片(幅5mm)を得る。ダンベル3号の打ち抜き試験片を用いて、JIS K7127(1999年)に準じ、周方向のみ5回測定した平均値を引張弾性率とする。なお、測定装置は、アイコーエンジンニアリング社製MODEL−1605Nとし、引張速度は20mm/minとする。
ここで、基材(樹脂層)の結晶化度、及び引張弾性率は、例えば、基材(樹脂層)が熱可塑性樹脂層の場合、成形時の最高到達温度、及び最高到達温度からの冷却速度で制御される。また、例えば、基材(樹脂層)が熱硬化性樹脂層の場合、硬化温度からの冷却速度で制御される。
基材(樹脂層)は、熱可塑性樹脂層(ポリイミド樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂(PPS)層、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)層、ポリエチレンナフタレート(PEN)層、ポリエーテルサルフォン(PES)層、ポリアリレート(PAR)層、ポリエステル(PES)樹脂層、ポリカーボネート(PC)層、ポリエーテルエーテルケトン樹脂層、ポリエーテルイミド樹脂層(ウルテム1000、ソルベイ社製)、ポリフェニルサルホン樹脂層(レーデル R−7000(ソルベイ社製))等)、熱硬化性樹脂層(ポリイミド樹脂層、ポリアミドイミド層等)が挙げられる。
これらの中でも、結晶化度及び引張弾性率が上記範囲に制御され、赤外光によるトナー像の定着を実現しつつ、変形が抑制されやすくなる観点から、基材(樹脂層)は、ポリフェニレンサルファイド樹脂層、又はポリイミド樹脂層が好ましい。
基材(樹脂層)は、赤外光に対する透明管状体の透過性を妨げない範囲で、赤外光に対して透過性を有する繊維(フッ素樹脂粉末、ポリエステル、ポリアミド、ガラス繊維等)やフィラー(シリカなどの無機粒子)を含んでもよい。
基材(樹脂層)の厚さは、例えば、20μm以上1000μm以下が好ましく、50μm以上200μm以下がより好ましく、60μm以上130μm以下がさらに好ましい。
(弾性層)
弾性層は、赤外光に対して透過性を有する層(例えば赤外線の透過率が80%以上の層)であれば、特に限定されない。
弾性層としては、例えば、シリコーンゴム層、ウレタンゴム層、及びオレフィンゴム層等が挙げられる。
シリコーンゴム層としては、例えば、付加重合型の2液ポリジメチルシロキサン類とその誘導体、及び光硬化型のアクリル変性シリコーンゴム等の層が挙げられる。
ポリウレタンゴム層としては、例えば、ポリエーテルウレタンゴム、ポリエステル系ウレタン類及びアクリル変性光硬化型のウレタンゴム等の層が挙げられる。
オレフィンゴムとしては、例えば、エチレン−プロピレン−ジエンゴム(EPDM)、ポリプロピレンゴム、ブチルゴム、シクロオレフィン類、ノルボルネンゴム等の層が挙げられる。
弾性層の厚さとしては、例えば、50μm以上500μm以下が好ましく、150μm以上450μm以下がより好ましい。
(離型層)
離型層は、離型性を有し、赤外光に対して透過性を有する層(例えば赤外光の透過率が80%以上の層)であれば、特に限定されない。
離型層としては、フッ素含有樹脂層が挙げられる。フッ素含有樹脂層としては、例えば、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)、テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体(ETFE)、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン−ビニリデンフルオライド共重合体(THV)、及びポリビニリデンフルオライド(PVDF)等の層が挙げられる。
これらの中でも、離型層としては、例えば、PFA、ポリビニリデンフルオライド、全フッ化環状エーテルポリマー等の層が好ましい。
離型層の外周面における表面自由エネルギーは、定着画像の離型性の観点から、例えば30mN/m以下が好ましく、25mN/m以下がより好ましい。
ここで、表面自由エネルギーの測定は、例えば、接触角計CAM−200(KSV社製)を用い、Zisman法を用いた装置内蔵のプログラム計算にて算出する。
離型層の屈折率は、トナー像の屈折率よりも低い方が、離型層とトナー像との界面における赤外光の反射が抑制される点で望ましい。
離型層の厚さとしては、例えば、10μm以上50μm以下が好ましく、12μm以上30μm以下が好ましい。
(透明管状体の特性)
透明管状体のヘイズ値は、70%以下が好ましく、40%以上70%以下がより好ましく、45以上70%以下がさらに好ましい。
透明管状体のヘイズ値を70%以上とすることで、赤外光によるトナー像の定着性が高まりやすくなる。透明管状体のヘイズ値を40%以上とすることで、透明管状体の脆性が良化し、変形が抑制されやすくなる。
透明管状体のヘイズ値は、次の方法により測定する。
プラスチック−透明材料のヘーズの求め方(JIS K 7136:2000)に準じて測定できる。曇り度(ヘーズ)の求め方は次式、曇り度(ヘーズ)=散乱光/全光線透過光×100(%)にて算出する。なお、測定機としては、ヘイズ測定機(HM−150型、株式会社村上測定研究所)を使用する。
透明管状体全体の厚さとしては、例えば50μm以上1550μm以下が好ましく、75μm以上1000μm以下がより好ましく、100μm以上500μm以下がさらに好ましい。
以上説明した透明管状体は、上記層構成に限られず、上記樹脂層を基材として有する積層体であればよい。また、上記樹脂層の単層体であってもよい。
上記樹脂層を基材として有する積層体としては、例えば、上記樹脂層からなる基材の内周面に、さらに離型層等の機能層を有する層構成、上記樹脂層からなる基材上に弾性層のみ又は離型層のみを有する層構成、基材と弾性層との間に接着剤層を有する層構成、弾性層と離型層との間に接着剤層を有する層構成等が挙げられる。
<赤外光定着装置>
本実施形態に係る赤外光定着装置は、
記録媒体上のトナー像と接触する管状体であって、上記本実施形態に係る透明管状体と、
管状体の外周面に接触し、管状体との間に接触域を形成して設けられ、接触域にて管状体と共に回転して記録媒体を搬送する回転体と、
管状体の外周面側又は内周面側に設けられ、管状体と回転体との間の接触域内に向けて赤外光を照射する赤外光照射装置と、
管状体の内周面側に設けられ、接触域にて管状体を回転体と共に加圧する加圧部材と、
を備える。
なお、本実施形態に係る赤外光定着装置において、赤外光照射装置は、700nm以上900nm以下の赤外域の少なくとも一部の波長領域の赤外光を照射する装置であることがよい。
ここで、赤外光照射装置から照射される赤外光を、加圧部材を介して、透明管状体と回転体との接触域に到達させる場合、加圧部材における「赤外光に対する透過性」も、透明管状体及び導電性透明潤滑剤における「赤外光に対する透過性」と同様な性質を持つことがよい。つまり、加圧部材における「赤外光に対する透過率」は、80%以上(好ましくは90%以上)がよい。
以下、本実施形態に係る赤外光定着装置について図面を参照しつつ説明する。
図2は、本実施形態に係る赤外光定着装置の一例を示す概略構成図である。
図2に示すように、本実施形態に係る赤外光定着装置60(以下「定着装置60」とも称する)は、透明管状体62と、回転体64と、赤外光照射装置70と、加圧部材80と、潤滑剤供給部材66と、を備えている。
(透明管状体)
透明管状体62は、軸方方向両端部で、図示しない軸受により回転可能に支持されている。また、透明管状体62の軸方方向の一端部には、図示しない駆動伝達部材(ギア等)が嵌め込まれている。そして、透明管状体62は、駆動伝達部材が図示しない駆動源(モータ等)により軸周りに回転されることに伴って、矢印R方向に回転するようになっている。さらに、透明管状体62は、透過した赤外光LBにより加熱される用紙K(記録媒体の一例)上のトナー像Tと、回転しながら接触するようになっている。
(回転体)
回転体64は、管状体の外周面に接触して設けられている。
回転体64は、一例として、樹脂製又は金属製であり、円筒状又は円柱状に形成されている。回転体64の外周面の一部は、図示しない軸受部材が弾性部材(バネ等)によって、透明管状体62を介して加圧部材80側に押し付けられている。それにより、回転体64と透明管状体62とは、接触域N(いわゆる、ニップ部)を形成している。すなわち、回転体64は、接触域Nにおいて、加圧部材80と共に、透明管状体62(つまり、用紙K及びトナー像T)を挟んで加圧する機能を有する。
回転体64の軸方向両端部には、図示しない嵌込部材(キャップ等)が嵌め込まれており、回転体64の径方向の外力に対する剛性が高められている。嵌込部材は、図示しない軸受部材によって軸回りに回転可能とされている。そして、回転体64は、透明管状体62が回転されることに伴って、従動回転するようになっている。それにより、接触域Nにて透明管状体62と共に回転して用紙Kを搬送する。
なお、回転体64の回転駆動により、透明管状体62が従動回転する構成であってもよい。
(赤外光照射装置)
赤外光照射装置70は、透明管状体62の外周面側に設けられている。なお、赤外光照射装置70は、透明管状体62の内周面側に設けられていてもよい。
赤外光照射装置70は、一例として、赤外光LB(赤外線レーザ光)を出射するレーザアレイ72と、出射された赤外光LBを平行光とするコリメートレンズ74とを有する。そして、赤外光照射装置70は、トナー像Tが加熱されるように、透明管状体62の外側から透明管状体62に赤外光LBを照射するようになっている。
レーザアレイ72は、用紙Kの搬送方向に対して直交する方向に沿って並んで複数設けられている。各レーザアレイ72は、配列された複数のレーザ光源72Aと、レーザ光源72Aを支持する本体部72Bと、本体部72Bに接触するヒートシンク72Cとを有する。
ここで、レーザアレイ72は、例えば、700nm以上900nm以下の赤外域の少なくとも一部の波長領域の赤外光を照射する複数のレーザ光源72Aを有することがよい。
コリメートレンズ74は、レーザ光源72Aから照射された赤外光LBを平行光とする平凸レンズである。コリメートレンズ74は、透明管状体62の外周面に入射する赤外光LBの透明管状体62の周方向の幅が予め設定した幅となるように、位置が調整されている。
(加圧部材)
加圧部材80は、透明管状体62の内周面側に設けられている。
加圧部材80は、一例として、レンズパッド82(集光部材の一例)、支持枠84A及び支持枠84Bとを有している。支持枠84A及び支持枠84Bは、透明管状体62の軸方向に伸びた部材であり、レンズパッド82を透明管状体62の径方向から挟んで支持する。レンズパッド82、支持枠84A及び支持枠84Bは、組み立てられた状態で全体が円柱状となっている。
加圧部材80は、回転体64が透明管状体62を介して加圧部材80側に押し付けられることにより、接触域Nにおいて、回転体64と共に、透明管状体62(つまり、用紙K及びトナー像T)を挟んで加圧する機能を有する。
加圧部材80において、赤外光照射装置70から透明管状体62に照射された赤外光LBは、レンズパッド82で集光され、再び透明管状体62を透過して、接触域Nに照射するようになっている。
なお、弾性部材(バネ等)によって、透明管状体を介して加圧部材80を回転体64側に押し付ける態様であってもよい。つまり、加圧部材80は、他の部材(回転体64等)から押し付けられて透明管状体62を加圧する部材、又は、自身を他の部材(回転体64等)へ押し付けて透明管状体62を加圧する部材のいずれの部材であってもよい。
また、加圧部材80は、赤外光の集光機能を有するパッド部材であってもよい。さらに、加圧部材80は、赤外光の集光機能を有さないロール部材、又は赤外光の集光機能を有さないパッド部材であってもよい。
(潤滑剤付与部材)
潤滑剤供給部材66は、一例として、液状の潤滑剤(シリコーンオイル等)を含浸したフェルト材又はスポンジ材で構成されている。潤滑剤供給部材66は、加圧部材80の支持枠84Aに形成された凹部86に嵌め込まれ、かつ透明管状体62の内周面に接触して設けられている。それにより、潤滑剤供給部材66は、透明管状体62の内周面に潤滑剤を塗布する。
なお、潤滑剤供給部材66は、固形の潤滑剤(脂肪酸金属塩等)と、固形の潤滑剤を支持する支持部材と、で構成されていてもよい。
(赤外光定着装置の動作)
赤外光定着装置60では、赤外光照射装置70から出射された赤外光LBが、透明管状体62の入射部62Aに入射する。そして、赤外光LBは、透明管状体62のレンズパッド82中で集光され、出射部である接触域Nから出射され、搬送中の用紙K上のトナー像Tに照射される。用紙K上のトナー像Tは、集光された赤外光LBを吸収することで加熱され溶融すると共に、回転体64及び加圧部材80から加圧力を受けることで、用紙Kに定着される。
以上説明した赤外光定着装置60は、上記構成に限られず、周知の構成が採用される。
例えば、赤外光定着装置60は、図3に示すように、接触域Nにおいて、加圧部材80(そのレンズパッド82)と、透明管状体62との間に介在したシート状の摺動部材68を有する態様であってもよい。
また、赤外光定着装置60は、透明管状体が複数の支持ロールにより張力を付与しつつ支持された態様であってもよい。
[画像形成装置]
次に、本実施形態に係る画像形成装置について説明する。
本実施形態に係る画像形成装置は、記録媒体上にトナー像を形成するトナー像形成装置と、赤外光の照射により前記トナー像を前記記録媒体に定着する赤外光定着装置と、を備える。そして、赤外光定着装置として、上記本実施形態に係る赤外光定着装置が適用される。
ここで、本実施形態に係る画像形成装置において、トナー像形成装置は、例えば、像保持体と、像保持体の表面を帯電する帯電装置と、帯電した像保持体の表面に静電潜像を形成する静電潜像形成装置と、トナーを含む現像剤により、像保持体の表面に形成された静電潜像を現像してトナー像を形成する現像装置と、トナー像を記録媒体の表面に転写する転写装置と、を備える。
トナー像形成装置は、像保持体の表面に形成されたトナー像を直接記録媒体に転写する直接転写方式の装置;像保持体の表面に形成されたトナー像を中間転写体の表面に一次転写し、中間転写体の表面に転写されたトナー像を記録媒体の表面に二次転写する中間転写方式の装置;トナー像の転写後、帯電前の像保持体の表面をクリーニングするクリーニング装置を備えた装置;トナー像の転写後、帯電前に像保持体の表面に除電光を照射して除電する除電装置を備える装置;像保持体の温度を上昇させ、相対温度を低減させるための像保持体加熱部材を備える装置等の周知のトナー像形成装置が適用される。
中間転写方式の装置の場合、転写装置は、例えば、表面にトナー像が転写される中間転写体と、像保持体の表面に形成されたトナー像を中間転写体の表面に一次転写する一次転写装置と、中間転写体の表面に転写されたトナー像を記録媒体の表面に二次転写する二次転写装置と、を有する構成が適用される。
本実施形態に係る画像形成装置は、乾式現像方式の画像形成装置、湿式現像方式(液体現像剤を利用した現像方式)の画像形成装置のいずれであってもよい。
ここで、本実施形態に係る画像形成装置において、赤外光定着装置は、画像形成装置に着脱するようにカートリッジ化していてもよい。つまり、本実施形態に係る画像形成装置は、プロセスカートリッジの構成装置として、本実施形態に係る赤外光定着装置を備えてもよい。
以下、本実施形態に係る画像形成装置について図面を参照しつつ説明する。
図4は、本実施形態に係る画像形成装置の構成を示した概略構成図である。
本実施形態に係る画像形成装置100は、図4に示すように、例えば、一般にタンデム型と呼ばれる中間転写方式の画像形成装置であって、電子写真方式により各色成分のトナー像が形成される複数の画像形成ユニット1Y、1M、1C、1Kと、各画像形成ユニット1Y、1M、1C、1Kにより形成された各色成分トナー像を中間転写ベルト15に順次転写(一次転写)させる一次転写部10と、中間転写ベルト15上に転写された重畳トナー像を記録媒体である用紙Kに一括転写(二次転写)させる二次転写部20と、二次転写された画像を用紙K上に定着させる定着装置60と、を備えている。また、画像形成装置100は、各装置(各部)の動作を制御する制御部40を有している。
この定着装置60が既述の本実施形態に係る赤外光定着装置60である。
画像形成装置100の各画像形成ユニット1Y,1M,1C,1Kは、表面に形成されるトナー像を保持する像保持体の一例として、矢印A方向に回転する感光体11を備えている。
感光体11の周囲には、帯電装置の一例として、感光体11を帯電させる帯電器12が設けられ、潜像形成装置の一例として、感光体11上に静電潜像を書込むレーザ露光器13(図中露光ビームを符号Bmで示す)が設けられている。
また、感光体11の周囲には、現像装置の一例として、各色成分トナーが収容されて感光体11上の静電潜像をトナーにより可視像化する現像器14が設けられ、感光体11上に形成された各色成分トナー像を一次転写部10にて中間転写ベルト15に転写する一次転写ロール16が設けられている。
更に、感光体11の周囲には、感光体11上の残留トナーが除去される感光体クリーナ17が設けられ、帯電器12、レーザ露光器13、現像器14、一次転写ロール16及び感光体クリーナ17の電子写真用デバイスが感光体11の回転方向に沿って順次配設されている。これらの画像形成ユニット1Y,1M,1C,1Kは、中間転写ベルト15の上流側から、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の順に、略直線状に配置されている。
中間転写体である中間転写ベルト15は、ポリイミド又はポリアミド等の樹脂をベース層としてカーボンブラック等の帯電防止剤を適当量含有させたフィルム状の加圧ベルトで構成されている。そして、その体積抵抗率は10Ωcm以上1014Ωcm以下となるように形成されており、その厚さは、例えば、0.1mm程度に構成されている。
中間転写ベルト15は、各種ロールによって図4に示すB方向に目的に合わせた速度で循環駆動(回転)されている。この各種ロールとして、定速性に優れたモータ(不図示)により駆動されて中間転写ベルト15を回転させる駆動ロール31、各感光体11の配列方向に沿って略直線状に延びる中間転写ベルト15を支持する支持ロール32、中間転写ベルト15に対して張力を与えると共に中間転写ベルト15の蛇行を防止する補正ロールとして機能する張力付与ロール33、二次転写部20に設けられる背面ロール25、及び、中間転写ベルト15上の残留トナーを掻き取るクリーニング部に設けられるクリーニング背面ロール34を有している。
一次転写部10は、中間転写ベルト15を挟んで感光体11に対向して配置される一次転写ロール16で構成されている。一次転写ロール16は、芯体と、芯体の周囲に固着された弾性層としてのスポンジ層と、で構成されている。芯体は、鉄、SUS等の金属で構成された円柱棒である。スポンジ層はカーボンブラック等の導電剤を配合したNBRとSBRとEPDMとの混合ゴムで形成され、体積抵抗率が107.5Ωcm以上108.5Ωcm以下のスポンジ状の円筒ロールである。
そして、一次転写ロール16は中間転写ベルト15を挟んで感光体11に圧接配置され、更に一次転写ロール16にはトナーの帯電極性(マイナス極性とする。以下同様。)と逆極性の電圧(一次転写バイアス)が印加されるようになっている。これにより、各々の感光体11上のトナー像が中間転写ベルト15に順次、静電吸引され、中間転写ベルト15上において重畳されたトナー像が形成されるようになっている。
二次転写部20は、背面ロール25と、中間転写ベルト15のトナー像保持面側に配置される二次転写ロール22と、を備えて構成されている。
背面ロール25は、表面がカーボンを分散したEPDMとNBRの混合ゴムのチューブ、内部はEPDMゴムで構成されている。そして、その表面抵抗率が10Ω/□以上1010Ω/□以下となるように形成され、硬度は、例えば、70°(アスカーC:高分子計器社製、以下同様。)に設定される。この背面ロール25は、中間転写ベルト15の裏面側に配置されて二次転写ロール22の対向電極を構成し、二次転写バイアスが安定的に印加される金属製の給電ロール26が接触配置されている。
一方、二次転写ロール22は、芯体と、芯体の周囲に固着された弾性層としてのスポンジ層と、で構成されている。芯体は鉄、SUS等の金属で構成された円柱棒である。スポンジ層はカーボンブラック等の導電剤を配合したNBRとSBRとEPDMとの混合ゴムで形成され、体積抵抗率が107.5Ωcm以上108.5Ωcm以下のスポンジ状の円筒ロールである。
そして、二次転写ロール22は中間転写ベルト15を挟んで背面ロール25に圧接配置され、更に、二次転写ロール22は接地されて背面ロール25との間に二次転写バイアスが形成され、二次転写部20に搬送される用紙K上にトナー像を二次転写する。
また、中間転写ベルト15の二次転写部20の下流側には、二次転写後の中間転写ベルト15上の残留トナーや紙粉を除去し、中間転写ベルト15の表面をクリーニングする中間転写ベルトクリーナ35が、中間転写ベルト15に対し接離自在に設けられている。
なお、中間転写ベルト15、一次転写部10(一次転写ロール16)、及び二次転写部20(二次転写ロール22)が、転写装置の一例に該当する。
一方、イエローの画像形成ユニット1Yの上流側には、各画像形成ユニット1Y,1M,1C,1Kにおける画像形成タイミングをとるための基準となる基準信号を発生する基準センサ(ホームポジションセンサ)42が配設されている。この基準センサ42は、中間転写ベルト15の裏側に設けられたマークを認識して基準信号を発生しており、この基準信号の認識に基づく制御部40からの指示により、各画像形成ユニット1Y,1M,1C,1Kは画像形成を開始するように構成されている。
また、黒の画像形成ユニット1Kの下流側には、画質調整を行うための画像濃度センサ43が配設されている。
更に、本実施形態に係る画像形成装置では、用紙Kを搬送する搬送装置として、用紙Kを収容する用紙収容部50、この用紙収容部50に集積された用紙Kを予め定められたタイミングで取り出して搬送する給紙ロール51、給紙ロール51により繰り出された用紙Kを搬送する搬送ロール52、搬送ロール52により搬送された用紙Kを二次転写部20へと送り込む搬送ガイド53、二次転写ロール22により二次転写された後に搬送される用紙Kを定着装置60へと搬送する搬送ベルト55、及び、用紙Kを定着装置60に導く定着入口ガイド56を備えている。
次に、本実施形態に係る画像形成装置の基本的な作像プロセスについて説明する。
本実施形態に係る画像形成装置では、図示しない画像読取装置や図示しないパーソナルコンピュータ(PC)等から出力される画像データは、図示しない画像処理装置により画像処理が施された後、画像形成ユニット1Y,1M,1C,1Kによって作像作業が実行される。
画像処理装置では、入力された反射率データに対して、シェーディング補正、位置ズレ補正、明度/色空間変換、ガンマ補正、枠消しや色編集、移動編集等の各種画像編集等の画像処理が施される。画像処理が施された画像データは、Y、M、C、Kの4色の色材階調データに変換され、レーザ露光器13に出力される。
レーザ露光器13では、入力された色材階調データに応じて、例えば半導体レーザから出射された露光ビームBmを画像形成ユニット1Y,1M,1C,1Kの各々の感光体11に照射している。画像形成ユニット1Y,1M,1C,1Kの各感光体11では、帯電器12によって表面が帯電された後、このレーザ露光器13によって表面が走査露光され、静電潜像が形成される。形成された静電潜像は、各々の画像形成ユニット1Y,1M,1C,1Kによって、Y、M、C、Kの各色のトナー像として現像される。
画像形成ユニット1Y,1M,1C,1Kの感光体11上に形成されたトナー像は、各感光体11と中間転写ベルト15とが接触する一次転写部10において、中間転写ベルト15上に転写される。より具体的には、一次転写部10において、一次転写ロール16により中間転写ベルト15の基材に対しトナーの帯電極性(マイナス極性)と逆極性の電圧(一次転写バイアス)が付加され、トナー像を中間転写ベルト15の表面に順次重ね合わせて一次転写が行われる。
トナー像が中間転写ベルト15の表面に順次一次転写された後、中間転写ベルト15は移動してトナー像が二次転写部20に搬送される。トナー像が二次転写部20に搬送されると、搬送装置では、トナー像が二次転写部20に搬送されるタイミングに合わせて給紙ロール51が回転し、用紙収容部50から目的とするサイズの用紙Kが供給される。給紙ロール51により供給された用紙Kは、搬送ロール52により搬送され、搬送ガイド53を経て二次転写部20に到達する。この二次転写部20に到達する前に、用紙Kは一旦停止され、トナー像が保持された中間転写ベルト15の移動タイミングに合わせて位置合わせロール(不図示)が回転することで、用紙Kの位置とトナー像の位置との位置合わせがなされる。
二次転写部20では、中間転写ベルト15を介して、二次転写ロール22が背面ロール25に加圧される。このとき、タイミングを合わせて搬送された用紙Kは、中間転写ベルト15と二次転写ロール22との間に挟み込まれる。その際に、給電ロール26からトナーの帯電極性(マイナス極性)と同極性の電圧(二次転写バイアス)が印加されると、二次転写ロール22と背面ロール25との間に転写電界が形成される。そして、中間転写ベルト15上に保持された未定着トナー像は、二次転写ロール22と背面ロール25とによって加圧される二次転写部20において、用紙K上に一括して静電転写される。
その後、トナー像が静電転写された用紙Kは、二次転写ロール22によって中間転写ベルト15から剥離された状態でそのまま搬送され、二次転写ロール22の用紙搬送方向下流側に設けられた搬送ベルト55へと搬送される。搬送ベルト55は、定着装置60における最適な搬送速度に合わせて、用紙Kを定着装置60まで搬送する。定着装置60に搬送された用紙K上の未定着トナー像は、定着装置60によって熱及び圧力で定着処理を受けることで用紙K上に定着される。そして定着画像が形成された用紙Kは、画像形成装置の排出部に設けられた排紙収容部(不図示)に搬送される。
一方、用紙Kへの転写が終了した後、中間転写ベルト15上に残った残留トナーは、中間転写ベルト15の回転に伴ってクリーニング部まで搬送され、クリーニング背面ロール34及び中間転写ベルトクリーナ35によって中間転写ベルト15上から除去される。
以上、本実施形態について説明したが、上記実施の形態に限定的に解釈されるものではなく、種々の変形、変更、改良が可能である。
以下、実施例により本実施形態を詳細に説明するが、本実施形態は、これら実施例に何ら限定されるものではない。なお、以下の説明において、特に断りのない限り、「部」及び「%」はすべて質量基準である。
<実施例1>
ポリフェニレンサルファイド樹脂(PPS)ペレット(T1881−3、東レ社製)を一軸溶融押出機(φ40mm、L/D:30、溶融押出装置、池貝社製)の材料供給口に投入した。一軸溶融押出機のバレル温度を280℃に設定し、樹脂を排出する管状ダイス温度を310℃に設定し、引き取り機によって引き取りながら溶融押出させた。溶融押出された円筒状の溶融樹脂の内周面を、φ189mmの円筒状サイジングダイの表面に接触させ、かつ、溶融樹脂の外周面に冷却空気(60℃)を吹きつけながら、溶融樹脂を冷却した。溶融樹脂が冷却されて得られたフィルムは、円筒状に引き取り、切断機により切断することで、φ188.9mm、幅350mm、厚さ0.14mmの管状の基材を得た。
この基材の結晶化度は2%であった。また、引張弾性率は2100Mpaであった。
次に、得られた基材の外周面にプライマーとしてNo4(信越化学工業製)を塗布した後、温度90℃で30分間乾燥した。
そして、プライマーを塗布及び乾燥した基材の外周面に、シリコーンゴム(X34−1972−3A(信越化学工業製)及びX34−1972−3B(信越化学工業製)とを質量比50:50で混合した混合物)85質量%を酢酸ブチル15質量%で希釈した溶液を、ブレード塗布法で200μm塗布した。その後、塗布物を、温度90℃で20分乾燥硬化させて、弾性層を形成した。
次に、弾性層の外周面に、プライマーとしてNo4(信越化学工業製)を塗布し、温度50℃で30分乾燥した。
そして、プライマーを塗布及び乾燥した弾性層の外周面に、内周面に接着処理が施されたPFAチューブ(φ163mm)を被覆した。その後、ブレードでPFAチューブのエア抜きを行い、PFAチューブを90℃で4時間加熱硬化し、離型層を形成した。
以上の工程を経てた後、目的とする幅に切断して、透明管状体を得た。
この透明管状体のヘイズ値は45であった。
<実施例2>
溶融樹脂の外周面に冷却空気を110℃として吹きつけたこと以外は、実施例1と同様にして、透明管状体を得た。
透明管状体の基材の結晶化度は21%、引張弾性率は2800MPaであった。透明管状体のヘイズ値は68であった。
<実施例3>
ポリイミド(PI)ワニス(PI−KX、ユニチカ社製)を塗布溶液として準備した。
塗布溶液を塗布する円筒状芯体としては、ブラスト加工により表面粗さRaが0.5μmで、外径188mm、長さ400mmのアルミ製円筒を準備した。
次に、円筒状芯体の表面に、シリコーン系離型剤(商品名:KS700、信越化学工業(株)製)を厚さ2μmで塗布して、300℃で1時間、焼き付け処理した。
一方、環状体として、外径286mm、内径206mm、高さ30mmのステンレス製の中空状のリングの内側に、外径が206mmで、断面が三角形であるテフロン(登録商標)製リングを嵌合させたものを用いた。このテフロン(登録商標)製リングの最小孔径は189.6mmであった。
次に、環状体を塗布溶液に浮かべた後、環状体を動かないよう固定し、円筒状芯体の軸方向を垂直に沿うようにして、円筒状芯体を環状体の孔へ500mm/minの速度で挿入し、浸漬した。
次に、環状体の固定を解除し、150mm/minの速度で円筒状芯体を引き上げた。引き上げ途中では環状体が円筒状芯体に接触することはなく、円筒状芯体の表面には濡れ膜厚が約700μmの塗膜が形成された。
次に、塗膜が表面に形成された円筒状芯体を、乾燥炉に入れた。320℃まで2時間、320℃を30分保持し、その後、冷却速度60℃/minで冷却し、皮膜を得た。その後、皮膜を円筒状芯体から剥離して、厚さ80μmの管状の基材を得た。
この基材の結晶化度は0.2%、引張弾性率3100Mpaであった。
次に、得られた基材の外周面にプライマーとしてNo4(信越化学工業製)を塗布した後、温度120℃で30分間乾燥した。
次に、プライマーを塗布及び乾燥した基材の外周面に、シリコーンゴム(X34−1972−3A(信越化学工業製)及びX34−1972−3B(信越化学工業製)を質量比50:50で混合した混合物)85質量%を酢酸ブチル15質量%で希釈した溶液を、ブレード塗布法で200μm塗布した。その後、塗布物を、温度100℃で20分乾燥硬化させて、弾性層を形成した。
次に、弾性層の外周面に、シリコーンゴム(KE−1950−10A(信越化学工業製)及びKE−1950−10B(信越化学工業製)を質量比50:50で混合した混合物)をブレード塗布法で厚さ20μm塗布し、温度50℃で60分加熱し、半硬化した。
次に、半硬化したシリコーンゴム層の外周面に、内周面に接着処理が施されたPFAチューブ(φ163mm)を被覆した。その後、ブレードでPFAチューブのエア抜きを行い、PFAチューブを200℃で4時間加熱硬化し、離型層を形成した。
以上の工程を経てた後、目的とする幅に切断して、透明管状体を得た。
この透明管状体のヘイズ値は50であった。
<実施例4>
ポリイミドワニスにシリコーン系界面活性剤(LS009)を500ppm加えたこと以外は、実施例3と同様にして、透明管状体を得た。
透明管状体の基材の結晶化度は0.8%、引張弾性率3200Mpaであった。透明管状体のヘイズ値は60であった。
<比較例1>
PPSペレット(T1881−3、東レ社製)に代えてPPSペレット(A900、東レ社製)を用い、溶融樹脂の外周面に冷却空気を140℃として吹きつけたこと以外は、実施例1と同様にして、透明管状体を得た。
透明管状体の基材の結晶化度は48%、引張弾性率は4500MPaであった。透明管状体のヘイズ値は約80であった。
<比較例2>
PPSペレットに代えて、ナイロン12(PA)ペレット(宇部興産社製)を使用したこと以外は、実施例1と同様にして、透明管状体を得た。
透明管状体の基材の結晶化度は、45%、引張弾性率は600MPaであった。透明管状体のヘイズ値は、90であった。
<実施例5>
ポリエーテルイミド樹脂(PEI)ペレット(ULTEM1000V、サビック社製)を一軸溶融押出機(φ40mm、L/D:30、溶融押出装置、池貝社製)の材料供給口に投入した。一軸溶融押出機のバレル温度を350℃に設定し、樹脂を排出する管状ダイス温度を330℃に設定し、引き取り機によって引き取りながら溶融押出させた。溶融押出された円筒状の溶融樹脂の内周面を、φ189mmの円筒状サイジングダイの表面に接触させ、かつ、溶融樹脂の外周面に冷却空気(60℃)を吹きつけながら、溶融樹脂を冷却した。溶融樹脂が冷却されて得られたフィルムは、円筒状に引き取り、切断機により切断することで、φ188.9mm、幅350mm、厚さ0.13mmの管状の基材を得た。
得られた管状の基材を使用した以外は、実施例1と同様にして、透明管状体を得た。
<実施例6>
ポリフェニレンサルファイド樹脂(PPS)ペレット(T1881−3、東レ社製)を一軸溶融押出機(φ40mm、L/D:30、溶融押出装置、池貝社製)の材料供給口に投入した。一軸溶融押出機のバレル温度を280℃に設定し、樹脂を排出する管状ダイス温度を300℃に設定し、引き取り機によって引き取りながら溶融押出させた。溶融押出された円筒状の溶融樹脂の内周面を、φ189mmの円筒状サイジングダイの表面に接触させ、かつ、溶融樹脂の外周面に冷却空気(90℃)を吹きつけながら、溶融樹脂を冷却した。溶融樹脂が冷却されて得られたフィルムは、円筒状に引き取り、切断機により切断することで、φ188.9mm、幅350mm、厚さ0.13mmの管状の基材を得た。
得られた管状の基材を使用した以外は、実施例1と同様にして、透明管状体を得た。
<実施例7>
ポリフェニルサルホン樹脂(PPSU)ペレット(レーデル、サビック社製)を一軸溶融押出機(φ40mm、L/D:30、溶融押出装置、池貝社製)の材料供給口に投入した。一軸溶融押出機のバレル温度を330℃に設定し、樹脂を排出する管状ダイス温度を300℃に設定し、引き取り機によって引き取りながら溶融押出させた。溶融押出された円筒状の溶融樹脂の内周面を、φ189mmの円筒状サイジングダイの表面に接触させ、かつ、溶融樹脂の外周面に冷却空気(60℃)を吹きつけながら、溶融樹脂を冷却した。溶融樹脂が冷却されて得られたフィルムは、円筒状に引き取り、切断機により切断することで、φ188.9mm、幅350mm、厚さ0.120mmの管状の基材を得た。
得られた管状の基材を使用した以外は、実施例1と同様にして、透明管状体を得た。
<測定及び試験>
各例で得られた管状体について、次の測定及び試験を実施した。その結果を表1に示す。
(透過率)
各例で得られた管状体における、700nm以上900nm以下の赤外域に対する透過率(表中、「初期の赤外光透過率」と表記)を既述の方法に従って測定した。また、後述する実機試験後の管状体における、700nm以上900nm以下の赤外域に対する透過率(表中、「試験後の赤外光透過率」と表記)を既述の方法に従って測定した。
(実機試験)
各例で得られた透明管状体を、図2に示す構成と同じ構成の赤外光定着装置(ピーク波長820nmの赤外線レーザ光を照射する光源を有する装置)を備えた画像形成装置(レーザ定着方式ベンチ)に組み込み、定着性の評価を実施した。具体的には、次の通りである。
まず、透明管状体の内周面に、シリコーンオイル(信越化学社製X22−9446)を塗布後、レーザ定着方式ベンチに組み込んだ。
次に、画像形成装置により、ハーフトーン印字面積50%の画像をA4紙に500000枚出力した。そして、初期10枚目、経時500000枚目の画像を目視にて観察し、次の基準で定着性を評価した。
−定着性評価基準−
A(◎):画像品質上、まったく問題なし
B(○):許容画像品質レベル(一部画像グロス低い場所有
C(△):一部画像品質の低い箇所あり(画像グロスの低い部分が多い)
D(×):画像本質上、問題あり(画像グロス乱れ発生)
また、画像をA4紙に500000枚出力後、レーザ定着方式ベンチから透明管状体を取り出し、目視にて観察し、透明管状体の変形又は破損の状況を評価した。
<耐屈曲性>
MIT試験機(株式会社 上島製作所社製:MODEL FT−701)により、JIS−P8115(2001)に準拠して、試料幅15mm、引張り荷重1kgにおける破断までの耐折回数を測定した。
具体的には、各例で得られた透明管状体を、周方向に幅15mm、長さ200mmの短冊状サンプルに切り取り、試験片を得た。次に、試験片の長手方向両端を固定し1kgfの引張張力をかけて、曲率形状R0.38mmの端子を支点として左右90°方向に繰返し屈曲(折り曲げ)させた。このときに試験片が破断するまでの耐折回数を測定し、この耐折回数に基づき耐屈曲性を評価した。「破断」とは、試験片が短手方向全体に切れた状態のことをいう。
なお、測定は、常温常湿(22℃、45%RH)環境下で行った。評価基準を以下に示す。G3以上であれば実用上許容範囲内である。
G1:3000回を超えても破断なし
G2:1500回以上2999回以下で破断
G3:500回以上1499回以下で破断
G4:499回以下で破断
上記結果から、本実施例の透明管状体は、比較例の透明管状体に比べ、赤外光によるトナー像の定着を実現しつつ、変形が抑制(変形による定着不良が抑制)されることがわかる。
60 赤外光定着装置
62 透明管状体
62A 入射部
64 回転体
66 潤滑剤供給部材
68 摺動部材
70 赤外光照射装置
72 レーザアレイ
72 コリメートレンズ
72A レーザ光源
72B 本体部
72C ヒートシンク
80 加圧部材
82 レンズパッド
84A 支持枠
84B 支持枠
86 凹部
100 画像形成装置
110 透明管状体
110A 基材
110B 弾性層
110C 離型層

Claims (11)

  1. 結晶化度が30%以下、かつ引張弾性率が1000MPa以上4000MPa以下の樹脂層の単層体、又は前記樹脂層を基材として有する積層体で構成され、
    赤外域のうち少なくとも一部の波長領域の赤外光に対する透過性を有する赤外光定着装置用管状体。
  2. 前記樹脂層からなる基材と、前記基材の外周面上に設けられた弾性層と、前記弾性層の外周面上に設けられた離型層と、を有する積層体で構成された請求項1に記載の赤外光定着装置用管状体。
  3. 前記樹脂層からなる基材が、ポリフェニレンサルファイド樹脂層、ポリエーテルイミド樹脂層、ポリフェニルスルホン層又はポリイミド樹脂層である請求項2に記載の赤外光定着装置用管状体。
  4. 管状体のヘイズ値が、70%以下である請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の赤外光定着装置用管状体。
  5. 管状体のヘイズ値が、40%以上70%以下である請求項4に記載の赤外光定着装置用管状体。
  6. 前記樹脂層の結晶化度が1%以上25%以下であり、前記樹脂層の引張弾性率が1500MPa以上3500MPa以下である請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載の赤外光定着装置用管状体。
  7. 700nm以上900nm以下の赤外域の少なくとも一部の波長領域の赤外光に対する透過性を有する請求項1〜請求項6のいずれか1項に記載の赤外光定着装置用管状体。
  8. 700nm以上900nm以下の赤外域の少なくとも一部の波長領域の赤外光に対する透過率が、90%以上である請求項7に記載の赤外光定着装置用管状体。
  9. 記録媒体上のトナー像と接触する管状体であって、請求項1〜請求項8のいずれか1項に記載の赤外光定着装置用管状体と、
    前記管状体の外周面に接触し、前記管状体との間に接触域を形成して設けられ、前記接触域にて前記管状体と共に回転して記録媒体を搬送する回転体と、
    前記管状体の外周面側又は内周面側に設けられ、前記管状体と前記回転体との間の前記接触域内に向けて赤外光を照射する赤外光照射装置と、
    前記管状体の内周面側に設けられ、前記接触域にて前記管状体を前記回転体と共に加圧する加圧部材と、
    を備える赤外光定着装置。
  10. 前記赤外光照射装置が、700nm以上900nm以下の赤外域の少なくとも一部の波長領域の赤外光を照射する装置である請求項9に記載の赤外光定着装置。
  11. 記録媒体上にトナー像を形成するトナー像形成装置と、
    赤外光の照射により前記トナー像を前記記録媒体に定着する赤外光定着装置であって、請求項9又は請求項10に記載の赤外光定着装置と、
    を備える画像形成装置。
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