JP4945651B2 - レーザ定着装置、該レーザ定着装置を備える画像形成装置、および該画像形成装置を用いる画像形成方法 - Google Patents
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Description
レーザ光を発射するレーザ光発射部と、
前記レーザ光が入射すると、該レーザ光とは波長が異なる出射光が出射する波長変換部とを備え、
前記2種類の光定着トナーのうちの一方のトナーに対して前記レーザ光を照射し、他方のトナーに対して前記波長変換部から出射する出射光を照射するように構成されることを特徴とするレーザ定着装置である。
前記搬送部が、少なくとも前記レーザ光および前記波長変換部から出射する出射光が照射される部分において、赤外線の透過率が70%以上であり、かつ、紫外線の透過率が80%以上であることを特徴とする。
前記レーザ定着装置によって光定着トナーを記録媒体に定着させるように構成されることを特徴とする画像形成装置である。
前記画像形成装置が備える現像装置によって、該画像形成装置が備える像担持体上に、光定着トナー像を形成する現像工程と、
前記画像形成装置が備える転写部によって、前記現像工程で形成された光定着トナー像を記録媒体上に転写する転写工程と、
前記レーザ定着装置によって、記録媒体上の光定着トナー像に対して、前記レーザ光および前記波長変換部から出射する出射光の少なくとも一方を照射することで、該光定着トナー像を構成する光定着トナーを溶融させて記録媒体に定着させる定着工程とを含むことを特徴とする画像形成方法である。
Birefringence Phase Matching、BPM)、または周期分極反転構造を用いる擬似位相整合法(Quasi Phase Matching、QPM)によって所望の強度の高調波を発生させる。
光沢、画像濃度、定着性の評価は、以下の方法により評価した。なお、画像サンプルは、シャープ社製フルカラー専用紙(PP106A4C)上に、シャープ社製MX−5001FNを用いて、所定のトナー付着量になるように調整して未定着画像を形成させた後、下記の定着装置を用いて定着させた。
GlossMeterGM−26D(村上色彩技術研究所製)を用い、入射角75度にて画像サンプルの光沢値を測定した。光沢値は大きいほど表面の平滑性が高いことを示しており、50以上を良好とし、50未満を不良とした。
上記フルカラー専用紙上のトナー付着量を1.0mg/cm2とした画像サンプルの濃度(画像濃度ID)を、測色計X−rite938(X−rite社製)を用いて測定した。画像濃度IDは、1.6以上を良好とし、1.6未満を不良とした。
定着したべた画像を荷重1kgの錘を用いて折り曲げ、折り曲げた画像上で、上に上記錘を載せた未印字のフルカラー専用紙を引き擦ることで、トナー画像の折り目でトナーが剥離する。その剥離状態から定着性を評価した。定着性は、折り目で剥離した線(白抜け)幅が0.5mm以下であれば良好とし、0.5mmを超えるときを不良とした。
(定着装置)
定着装置は、発振波長が780nmの基本レーザ光を照射する定格電力が150mWの半導体レーザ素子を1000個配列したレーザアレイ、集光レンズ、基本レーザ光を変換するための波長変換素子(波長変換結晶としてタンタル酸リチウム結晶を備える)、ポリフッ化ビニリデンに導電剤を配合した搬送ベルト(780nmでの光透過率90%、390nmでの光透過率84%)、および、搬送ベルトの裏側にバイアス電圧を印加し、記録用紙を静電吸着させるバイアス電源、により構成した。この定着装置は、本発明に係るレーザ定着装置の実施例である。
ガラス転移温度Tgが63℃、1/2フロー軟化温度Tmが109℃、屈折率が1.57のポリエステル樹脂に対して、40重量%のシアン顔料(ピグメントブルー15:3、ホスタパームブルーB2G、クラリアントジャパン社製)を加えて加圧ニーダーおよび2本ロールにより溶融混練分散させ、マスターバッチを作製した。
現像剤1を用いて未定着画像を形成した後、上記定着装置によって定着させた。定着の際は、基本レーザ光が波長変換素子に入射し、第2次高調波が出射するようにした。光沢、画像濃度、および定着性の評価を行ったところ、光沢は良好であり、画像濃度は良好であり、定着性は良好であった。
現像剤1の作製工程において、ポリエステル樹脂の添加量を81.1部、マスターバッチの添加量を12.5部に変更し、光吸収剤をシニン色素(最大吸収波長800nm)2.0部に変更したこと以外は同様にして、赤外線定着トナーを含む現像剤(現像剤2)を作製した。
現像剤2を用いて未定着画像を形成した後、上記定着装置によって定着させた。定着の際は、基本レーザ光が波長変換素子に入射しないようにした。光沢、画像濃度、および定着性の評価を行ったところ、光沢は良好であり、画像濃度は良好であり、定着性は良好であった。
21,21c,21k,21m,21y 感光体ドラム
22,22c,22k,22m,22y 帯電部
23 露光ユニット
24,24c,24k,24m,24y 現像装置
25,25c,25k,25m,25y クリーニングユニット
30 転写部
50 記録媒体供給部
60 排出部
100,200 レーザ定着装置
110 レーザ光発射部
111 セラミック基板
112 シリコン基板
113 半導体レーザ素子
114 受光素子
115 温度センサ
116 レンズアレイ
117a 凸レンズ
117b レンズホルダ
120 搬送部
121 搬送ベルト
130,230 波長変換部
131a 波長変換素子
131b 保持部
231a 可動部
231b 固定部
1000 画像形成装置
Claims (10)
- 光吸収特性が異なる2種類の光定着トナーに対応するレーザ定着装置であって、
レーザ光を発射するレーザ光発射部と、
前記レーザ光が入射すると、該レーザ光とは波長が異なる出射光が出射する波長変換部とを備え、
前記2種類の光定着トナーのうちの一方のトナーに対して前記レーザ光を照射し、他方のトナーに対して前記波長変換部から出射する出射光を照射するように構成されることを特徴とするレーザ定着装置。 - 前記レーザ光発射部は、前記レーザ光として赤外線を発射するように構成されることを特徴とする請求項1に記載のレーザ定着装置。
- 前記波長変換部は、該波長変換部から出射する出射光として紫外線が出射するように構成されることを特徴とする請求項2に記載のレーザ定着装置。
- 前記波長変換部は、擬似位相整合法を用いるSHG素子であることを特徴とする請求項3に記載のレーザ定着装置。
- 前記レーザ光および前記波長変換部から出射する出射光が照射される位置に記録媒体を搬送する搬送部をさらに備え、
前記搬送部は、少なくとも前記レーザ光および前記波長変換部から出射する出射光が照射される部分において、赤外線の透過率が70%以上であり、かつ、紫外線の透過率が80%以上であることを特徴とする請求項3または4に記載のレーザ定着装置。 - 電子写真方式の画像形成装置であって、
請求項1〜5のいずれか1つに記載のレーザ定着装置によって光定着トナーを記録媒体に定着させるように構成されることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項6に記載の画像形成装置と、前記レーザ定着装置によって照射される光を吸収する光吸収材料を含有した光定着トナーとを用いて画像を形成する画像形成方法であって、
前記画像形成装置が備える現像装置によって、該画像形成装置が備える像担持体上に、光定着トナー像を形成する現像工程と、
前記画像形成装置が備える転写部によって、前記現像工程で形成された光定着トナー像を記録媒体上に転写する転写工程と、
前記レーザ定着装置によって、記録媒体上の光定着トナー像に対して、前記レーザ光および前記波長変換部から出射する出射光の少なくとも一方を照射することで、該光定着トナー像を構成する光定着トナーを溶融させて記録媒体に定着させる定着工程とを含むことを特徴とする画像形成方法。 - 前記光吸収材料は、ポリイミド、ポリエチレンサルファイド、ポリエチレンナフタレート、ポリメチルメタクリレート、およびポリカーボネートからなる群の中から選択される1種または2種以上であることを特徴とする請求項7に記載の画像形成方法。
- 前記光吸収材料は、紫外線吸収基を有する樹脂材料であることを特徴とする請求項7に記載の画像形成方法。
- 黒色の光定着トナーと黒色以外の光定着トナーとを積層して画像を形成する場合、前記転写工程では、前記定着工程における光の照射方向において黒色の光定着トナーよりも上流側に、黒色以外の光定着トナーが積層されるように、転写を行うことを特徴とする請求項7〜9のいずれか1つに記載の画像形成方法。
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