JP5435335B2 - Fixing apparatus and image forming apparatus - Google Patents
Fixing apparatus and image forming apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- JP5435335B2 JP5435335B2 JP2009116452A JP2009116452A JP5435335B2 JP 5435335 B2 JP5435335 B2 JP 5435335B2 JP 2009116452 A JP2009116452 A JP 2009116452A JP 2009116452 A JP2009116452 A JP 2009116452A JP 5435335 B2 JP5435335 B2 JP 5435335B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fixing
- foam
- liquid
- fixing solution
- application
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Fixing For Electrophotography (AREA)
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、画像形成装置に用いられる定着装置に関するものである。詳しくは、トナーの樹脂成分の少なくとも一部を溶解又は膨潤させて記録媒体上に定着させる定着液を記録媒体上またトナー像担持体上のトナー像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, and a printer, and a fixing device used in the image forming apparatus. More specifically, a fixing device that applies a fixing liquid that dissolves or swells at least a part of the resin component of the toner and fixes the toner component on the recording medium to the toner image on the recording medium or the toner image carrier, and an image including the fixing device. The present invention relates to a forming apparatus.
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。特に、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溶融させ、溶融し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。
トナーを溶融させて記録媒体に定着させる定着装置としては、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(例えば、特許文献1〜特許文献5に記載の定着装置)。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に加熱処理を行う必要がないため、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。
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. In particular, 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, there are a wide variety of heat fixing type fixing devices that heat and melt the toner on the recording medium and press the molten toner to fix the toner on the recording medium. It is used.
As a fixing device that melts toner and fixes it on a recording medium, 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. There is known a fixing device of a wet fixing system that applies and fixes a toner image (for example, a fixing device described in
上記特許文献5に記載の定着装置は、定着液を液中に気泡が分散した泡状定着液にし、この泡状定着液を塗布ローラを用いて記録媒体に塗布することで、定着液を記録媒体上の未定着トナー像に付与する構成である。この定着装置では、塗布ローラが泡状定着液を記録媒体に塗布する塗布位置で塗布ローラに当接する加圧ローラを備え、塗布ローラと加圧ローラとが当接する位置で塗布ニップを形成している。そして、未定着のトナー像を担持した記録媒体がこの塗布ニップを通過することによって、記録媒体上の未定着トナー像への定着液の付与がなされる。 In the fixing device described in Patent Document 5, the fixing solution is made into a foamy fixing solution in which bubbles are dispersed in the solution, and the fixing solution is recorded by applying the foamed fixing solution to a recording medium using an application roller. This configuration is applied to an unfixed toner image on a medium. In this fixing device, the application roller includes a pressure roller that contacts the application roller at an application position where the foamy fixing liquid is applied to the recording medium, and an application nip is formed at a position where the application roller and the pressure roller contact each other. Yes. The recording medium carrying the unfixed toner image passes through the coating nip, whereby the fixing liquid is applied to the unfixed toner image on the recording medium.
この塗布ローラによって泡状定着液を塗布する構成では、塗布位置に記録媒体が存在するときのみに泡状定着液の塗布がなされることが望ましい。これは、泡状定着液が供給された塗布ローラの表面が記録媒体の存在しない塗布ニップに到達すると、加圧ローラの表面に泡状定着液が付着し、加圧ローラの表面を泡状定着液で汚すおそれがあるためである。加圧ローラに付着した泡状定着液はクリーニングされない限り、いずれは記録媒体の裏側に付着することになり、記録画像の劣化や、泡状定着液の機内拡散などの問題を引き起こすことになる。また、加圧ローラのクリーニングがなされるとしても、クリーニング機構の負荷低減のためには、加圧ローラに付着する泡状定着液はできるだけ少ないことが望ましい。 In the configuration in which the foamed fixing solution is applied by the application roller, it is desirable that the foamed fixing solution is applied only when the recording medium is present at the application position. This is because when the surface of the coating roller to which the foam-like fixing liquid is supplied reaches the coating nip where no recording medium is present, the foam-like fixing liquid adheres to the surface of the pressure roller, and the surface of the pressure roller is foam-fixed. This is because there is a risk of contamination with liquid. As long as the foam-like fixing liquid adhering to the pressure roller is not cleaned, it will eventually adhere to the back side of the recording medium, causing problems such as deterioration of the recorded image and in-machine diffusion of the foam-like fixing liquid. Even if the pressure roller is cleaned, it is desirable that the amount of foam-like fixing liquid adhering to the pressure roller is as small as possible in order to reduce the load on the cleaning mechanism.
加圧ローラに付着する泡状定着液を少なくする構成として、特許文献5には、塗布位置に記録媒体が存在するタイミングで塗布ローラと加圧ローラとを接触させ、塗布位置に記録媒体が存在しないタイミングでは塗布ローラと加圧ローラとを離間させる構成が記載されている。この構成では、塗布位置に記録媒体が存在しないタイミングでは塗布ローラと加圧ローラとが離間しているため、加圧ローラに付着する泡状定着液を少なくすることができる。 As a configuration for reducing the amount of foamy fixing solution adhering to the pressure roller, Patent Document 5 discloses that the recording roller is in contact with the application roller at the timing when the recording medium is present at the application position. A configuration is described in which the application roller and the pressure roller are separated from each other at the timing when the application is not performed. In this configuration, since the application roller and the pressure roller are separated from each other at the timing when the recording medium does not exist at the application position, it is possible to reduce the foamy fixing liquid adhering to the pressure roller.
しかしながら、塗布ニップでの加圧力やニップ幅などの塗布条件は定着性に大きく影響するため、これらの塗布条件が変化することは定着性の悪化に繋がる。そして、上記特許文献5のように、塗布位置における記録媒体の有無によって塗布ローラと加圧ローラとの接離を制御する構成では、塗布ローラと加圧ローラとを接触させる制御をした後に加圧力やニップ幅が所定の塗布条件に安定するまでに時間がかかる。これらの塗布条件が所定の条件に安定する前に塗布ニップに記録媒体を通過させると定着性が悪化し、所定の条件に安定した後に塗布ニップに記録媒体を通過させる制御を行うと、定着工程に要する時間が長くなり、生産性が低下する。また、塗布ローラと加圧ローラとは塗布ニップで記録媒体を挟んで搬送する機能も備えているため、記録媒体が塗布位置に到達するタイミングで接触させる制御を行うと、ショックジターによる画像劣化が生じるおそれもある。 However, since application conditions such as the pressure applied at the application nip and the nip width greatly affect the fixability, changes in these application conditions lead to deterioration of the fixability. And in the structure which controls contact / separation of an application roller and a pressure roller by the presence or absence of the recording medium in an application position like the said patent document 5, it is applied after controlling to make an application roller and a pressure roller contact. In addition, it takes time until the nip width is stabilized at a predetermined coating condition. When the recording medium is passed through the coating nip before these coating conditions are stabilized at the predetermined conditions, the fixing property is deteriorated. When the recording medium is controlled to pass through the coating nip after being stabilized at the predetermined conditions, the fixing process is performed. The time required for the process becomes longer and the productivity is lowered. In addition, since the application roller and the pressure roller also have a function of conveying the recording medium with the application nip interposed therebetween, if the recording medium is brought into contact at the timing when it reaches the application position, image deterioration due to shock jitter will occur. May also occur.
上述の説明では、塗布部材が泡状定着液を塗布する定着液塗布対象が未定着のトナー像を担持する記録媒体である定着装置について説明した。定着液を用いてトナー像を記録媒体に定着させる定着装置としては、トナー像を担持する中間転写ベルト等のトナー像担持体に泡状定着液を塗布して、トナー像担持体上のトナー像を泡状定着液とともに記録媒体に転写するものがある。このように、塗布部材が泡状定着液を塗布する定着液塗布対象が記録媒体ではなく、トナー像担持体である場合も、同様の問題が生じ得る。例えば、中間転写ベルト上のトナー像に泡状定着液を塗布する場合、中間転写ベルト上にトナー像が存在するタイミングで塗布部材を中間転写ベルトに接触させる制御を行うと、ショックジターによる画像劣化が生じるおそれもある。また、中間転写ベルト上のトナー像に泡状定着液を塗布する構成であっても、塗布位置における中間転写ベルトと塗布部材との間の圧力や接触幅などの塗布条件は、塗布位置を通過したトナー像に対する泡状定着液の塗布状態に影響し、その後の定着性にも影響する。そして、上述の記録媒体に塗布する構成と同様に、塗布部材と中間転写ベルトとを接触させる制御をした後に塗布条件が所定の条件に安定するまでに時間がかかり、定着性と生産性との両立は困難である。 In the above description, the fixing device, which is a recording medium on which the fixing liquid application target on which the application member applies the foamy fixing liquid, carries an unfixed toner image, has been described. As a fixing device for fixing a toner image on a recording medium using a fixing liquid, a foam-like fixing liquid is applied to a toner image carrier such as an intermediate transfer belt carrying a toner image, and the toner image on the toner image carrier is Is transferred to a recording medium together with a foamy fixing solution. As described above, the same problem may occur when the fixing solution application target on which the application member applies the foamy fixing solution is not a recording medium but a toner image carrier. For example, when applying a foamy fixing solution to a toner image on the intermediate transfer belt, if the control is performed such that the application member contacts the intermediate transfer belt at the timing when the toner image is present on the intermediate transfer belt, image degradation due to shock jitter will occur. May also occur. In addition, even when the foam-like fixing liquid is applied to the toner image on the intermediate transfer belt, the application conditions such as the pressure and contact width between the intermediate transfer belt and the application member at the application position pass through the application position. This affects the application state of the foamy fixing solution to the toner image, and also affects the subsequent fixability. In the same manner as in the configuration of applying to the recording medium described above, it takes time until the application condition is stabilized to a predetermined condition after controlling the application member and the intermediate transfer belt to come in contact with each other. Balancing is difficult.
このように、泡状定着液の塗布タイミングを制御するために、塗布位置を構成する部材の塗布位置における位置を変位させると、定着性の悪化や生産性の悪化などの問題が生じる。 As described above, if the position of the application position of the member constituting the application position is displaced in order to control the application timing of the foamy fixing solution, problems such as deterioration of fixability and deterioration of productivity occur.
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、定着性の悪化や生産性の悪化を防止しつつ、塗布部材による泡状定着液の塗布タイミングを制御することができる定着装置、及びこの定着装置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 fix the application timing of the foam-like fixing liquid by the application member while preventing deterioration of fixability and productivity. 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、該樹脂微粒子からなる樹脂微粒子層を担持する定着液塗布対象の表面に塗布する塗布部材とを有し、該泡状定着液を塗布することで軟化した該樹脂微粒子層を記録媒体に定着する定着装置において、上記定着液泡状化手段で生成された後、上記塗布部材が上記定着液塗布対象に上記泡状定着液を塗布する塗布位置に到達する前の泡状定着液を表面移動する表面に担持して搬送する二つの定着液担持体として上流側定着液担持体と下流側定着液担持体とを備え、該上流側定着液担持体の表面に供給された該泡状定着液を上記二つの定着液担持体が近接または接触する近接位置まで搬送し、該近接位置で該泡状定着液を該下流側定着液担持体に供給し、該下流側定着液担持体の表面に供給された該泡状定着液を該塗布位置まで搬送する構成であり、該塗布位置における該塗布部材の表面の位置を変化させることなく、該近接位置における該上流側定着液担持体の表面と該下流側定着液担持体の表面との接離を制御する接離制御手段を備え、上記上流側定着液担持体の表面における上記近接位置に対して表面移動方向下流側で、且つ、上記泡状定着液が供給される位置に対して表面移動方向上流側で、該上流側定着液担持体の表面上の該泡状定着液を回収する回収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、上記下流側定着液担持体は上記塗布部材であ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、該塗布部材が該泡状定着液を該定着液塗布対象の表面に塗布するときに、該定着液塗布対象を挟んで該塗布部材と対峙する塗布対峙部材を有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、上記接離制御手段による上記二つの泡状定着液担持体の表面の接離の制御における該二つの泡状定着液担持体が近接または接触する頻度に応じて、上記回収手段による上記泡状定着液の回収を制御する泡状定着液回収制御手段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、上記上流側定着液担持体は、複数の張架部材に張架されて無端移動するベルト状の定着液担持ベルトであり、該複数の張架部材のうちの一つが、上記近接位置における該定着液担持ベルトの内周面に接触し、上記接離制御手段の制御よって上記下流側定着液担持体に対する位置が変化する変位可能張架部材であり、該変位可能張架部材の該下流側定着液担持体に対する位置が変化することによって該定着液担持ベルトからなる該上流側定着液担持体の該下流側定着液担持体に対する接離の制御がなされることを特徴とするものである。
また、請求項6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、上記下流側定着液担持体は、複数の張架部材に張架されて無端移動するベルト状の定着液担持ベルトであり、該複数の張架部材のうちの一つが、上記近接位置における該定着液担持ベルトの内周面に接触し、上記接離制御手段の制御よって上記上流側定着液担持体に対する位置が変化する変位可能張架部材であり、該変位可能張架部材の該上流側定着液担持体に対する位置が変化することによって該定着液担持ベルトからなる該下流側定着液担持体の該上流側定着液担持体に対する接離の制御がなされることを特徴とするものである。
また、請求項7の発明は、請求項1乃至6のいずれか1項に記載の定着装置において、上記上流側定着液担持体の表面における上記泡状定着液が供給される位置に対して表面移動方向下流側で、且つ、上記近接位置に対して表面移動方向上流側で、該上流側定着液担持体の表面上の該泡状定着液の膜厚が所望の膜厚となる制御する泡状定着液膜厚制御手段を有することを特徴とするものである。
また、請求項8の発明は、請求項7の定着装置において、泡状定着液膜厚制御手段は、上記上流側定着液担持体の表面と対峙するブレード部材を備えることを特徴とするものである。
また、請求項9の発明は、請求項8の定着装置において、上記ブレード部材は、上記上流側定着液担持体の表面移動方向に対してトレーリングポジションで配置され、該上流側定着液担持体の表面に対して一定の間隙を維持する状態で付勢されていることを特徴とするものである。
また、請求項10の発明は、請求項8の定着装置において、上記ブレード部材は、上記上流側定着液担持体の表面移動方向に対してトレーリングポジションで配置され、該上流側定着液担持体の表面に対して付勢されていることを特徴とするものである。
また、請求項11の発明は、請求項8乃至10のいずれか1項に記載の定着装置において、上記ブレード部材によって上記泡状定着液の膜厚が制御される位置から上記上流側定着液担持体の表面移動方向上流側に形成される泡溜まりの量を検知する泡溜まり検知手段を有し、該泡溜まり検知手段が検知する泡溜まりの量が所定量よりも小さいときに、該上流側定着液担持体の表面へ該泡状定着液を供給するように泡状定着液の供給を制御する供給制御手段を備えることを特徴とするものである。
また、請求項12の発明は、請求項1乃至11のいずれか1項に記載の定着装置において、上記下流側定着液担持体の表面よりも上記上流側定着液担持体の表面の方が水に対する接触角が大きいことを特徴する定着装置。
また、請求項13の発明は、請求項1乃至12のいずれか1項に記載の定着装置において、上記近接位置における上記上流側定着液担持体の線速と上記下流側定着液担持体の線速との比である線速比を制御する定着液担持体線速比制御手段を備えることを特徴とするものである。
また、請求項14の発明は、請求項1乃至13のいずれか1項に記載の定着装置において、上記塗布部材が上記泡状定着液を塗布する上記定着液塗布対象は記録媒体であることを特徴とするものである。
また、請求項15の発明は、請求項14の定着装置において、上記塗布位置に到達する前の記録媒体の位置を検知する記録媒体位置検知手段を備え、上記接離制御手段は、該記録媒体位置検知手段の検知結果に基づいて上記二つの定着液担持体の接離を制御することを特徴とするものである。
また、請求項16の発明は、請求項15の定着装置において、上記記録媒体位置検知手段は上記塗布位置に対して記録媒体の搬送方向上流側の検知位置を通過する記録媒体の先端及び後端を検知する先端後端検知手段を備え、該検知位置から該塗布位置までの間の記録媒体の搬送距離の長さは、上記近接位置で上記下流側定着液担持体の表面に供給された上記泡状定着液が該塗布位置までの間に担持される表面の長さよりも長いことを特徴とするものである。
また、請求項17の発明は、樹脂と色剤とを含有する樹脂微粒子を含むトナーを用いて記録媒体上に画像情報に基づいて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トナー像担持体の表面、または、トナー像を担持する記録媒体の表面である定着液塗布対象の表面に泡状定着液を塗布し、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16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。
また、請求項18の発明は、請求項17の画像形成装置において、上記接離制御手段は、トナー像形成手段が用いる上記画像情報に基づいて上記二つの定着液担持体の接離を制御す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, in the fixing device of the first aspect, the downstream fixing liquid carrier is the application member.
Further, the invention of claim 3 is the fixing device according to
The invention of claim 4 is the fixing device according to any one of
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided the fixing device according to any one of the first to fourth aspects, wherein the upstream side fixing liquid carrier is endlessly moved by being stretched by a plurality of stretch members. The fixing member carrying belt, and one of the plurality of stretching members is in contact with the inner peripheral surface of the fixing solution carrying belt at the proximity position, and the downstream fixing solution is controlled by the contact / separation control means. A displaceable stretching member whose position with respect to the carrier changes, and the upstream fixing liquid carrier comprising the fixing liquid carrying belt by changing the position of the displaceable stretching member with respect to the downstream fixing liquid carrier. The contact / separation with respect to the downstream fixing liquid carrier is controlled.
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided the fixing device according to any one of the first to fourth aspects, wherein the downstream side fixing liquid carrier is endlessly moved by being stretched by a plurality of stretch members. The fixing member carrying belt, and one of the plurality of stretching members contacts an inner peripheral surface of the fixing solution carrying belt at the close position, and the upstream fixing solution is controlled by the contact / separation control means. A displaceable stretching member whose position with respect to the carrier changes, and the downstream fixing liquid carrier comprising the fixing liquid carrying belt by changing the position of the displaceable stretching member with respect to the upstream fixing liquid carrier. The contact / separation of the upstream side fixing liquid carrier is controlled.
Further, the invention of claim 7 is the fixing device according to any one of
According to an eighth aspect of the present invention, in the fixing device according to the seventh aspect , the foam-like fixing liquid film thickness control means includes a blade member facing the surface of the upstream fixing liquid carrier. is there.
According to a ninth aspect of the present invention, in the fixing device of the eighth aspect , the blade member is disposed at a trailing position with respect to the surface movement direction of the upstream side fixing liquid carrier, and the upstream side fixing liquid carrier. It is characterized in that it is urged in a state where a constant gap is maintained with respect to the surface of the film.
According to a tenth aspect of the present invention, in the fixing device according to the eighth aspect , the blade member is disposed at a trailing position with respect to the surface movement direction of the upstream side fixing liquid carrier, and the upstream side fixing liquid carrier. It is characterized by being biased against the surface.
The invention according to claim 11 is the fixing device according to any one of
According to a twelfth aspect of the present invention, in the fixing device according to any one of the first to eleventh aspects, the surface of the upstream fixing liquid carrier is more water than the surface of the downstream fixing liquid carrier. A fixing device characterized by having a large contact angle with respect to.
The invention according to claim 13 is the fixing device according to any one of
According to a fourteenth aspect of the present invention, in the fixing device according to any one of the first to thirteenth aspects, the fixing solution application target on which the coating member applies the foamy fixing solution is a recording medium. It is a feature.
The fifteenth aspect of the invention is the fixing device according to the fourteenth aspect , further comprising recording medium position detecting means for detecting the position of the recording medium before reaching the application position, and the contact / separation control means includes the recording medium. The contact / separation of the two fixing liquid carriers is controlled based on the detection result of the position detection means.
According to a sixteenth aspect of the present invention, in the fixing device according to the fifteenth aspect , the recording medium position detecting means passes through a detection position upstream of the coating position in the conveyance direction of the recording medium with respect to the application position. The length of the conveyance distance of the recording medium between the detection position and the application position is supplied to the surface of the downstream fixing liquid carrier at the proximity position. The foam-type fixing solution is longer than the length of the surface carried until the coating position.
According to a seventeenth aspect of the present invention, there is provided a toner image forming means for forming a toner image on a recording medium based on image information using a toner containing resin fine particles containing a resin and a colorant, and transferring the toner image to the recording medium. A foam-like fixer is applied to the surface of the toner image carrier that carries the toner image or the surface of the fixing liquid application target that is the surface of the recording medium that carries the toner image, and the toner image is fixed on the recording medium. An image forming apparatus including a fixing unit for fixing, wherein the fixing unit according to any one of
According to an eighteenth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the seventeenth aspect , the contact / separation control means controls contact / separation of the two fixing liquid carriers based on the image information used by the toner image forming means. It is characterized by this.
本発明においては、近接位置で上流側定着液担持体から下流側定着液担持体に供給された泡状定着液が塗布位置まで搬送される構成である。このため、近接位置での上流側定着液担持体から下流側定着液担持体に泡状定着液を供給するタイミングを制御することにより、塗布位置での塗布部材による泡状定着液の塗布タイミングを制御することができる。また、接離制御手段が、近接位置における上流側定着液担持体の表面と下流側定着液担持体の表面との接離を制御することによって、近接位置での上流側定着液担持体から下流側定着液担持体に泡状定着液を供給するタイミングを制御することができる。さらに、接離制御手段は、塗布位置における塗布部材の表面の位置を変化させることなく、近接位置における上流側定着液担持体の表面と下流側定着液担持体の表面との接離を制御する。よって、接離制御手段が上流側定着液担持体の表面と下流側定着液担持体の表面との接離を制御することによって、塗布位置における塗布部材の表面の位置を変化させることなく、塗布位置での塗布部材による泡状定着液の塗布タイミングを制御することができる。塗布位置における塗布部材の表面の位置が変化しないため、塗布位置における塗布部材と他の部材との間の圧力や接触幅などの塗布条件を変化させることなく、塗布位置での塗布部材による泡状定着液の塗布タイミングを制御することができる。 In the present invention, the foamy fixing solution supplied from the upstream fixing solution carrier to the downstream fixing solution carrier is transported to the application position at the close position. For this reason, by controlling the timing of supplying the foam-like fixing solution from the upstream-side fixing solution carrier to the downstream-side fixing solution carrier at the proximity position, the application timing of the foam-like fixing solution by the application member at the application position can be controlled. Can be controlled. Further, the contact / separation control unit controls contact / separation between the surface of the upstream fixing solution carrier and the surface of the downstream fixing solution carrier at the proximity position, so that the downstream from the upstream fixing solution carrier at the proximity position. The timing for supplying the foamy fixing solution to the side fixing solution carrier can be controlled. Further, the contact / separation control means controls contact / separation between the surface of the upstream fixing liquid carrier and the surface of the downstream fixing liquid carrier at the proximity position without changing the position of the surface of the coating member at the coating position. . Therefore, the contact / separation control means controls the contact / separation between the surface of the upstream fixer carrier and the surface of the downstream fixer carrier, so that the application position can be changed without changing the position of the surface of the application member. The application timing of the foam-like fixing liquid by the application member at the position can be controlled. Since the position of the surface of the coating member at the coating position does not change, the foamed state of the coating member at the coating position without changing the coating conditions such as pressure and contact width between the coating member and other members at the coating position The application timing of the fixing solution can be controlled.
本発明によれば、上流側定着液担持体の表面と下流側定着液担持体の表面との接離動作によって塗布条件が変化しないため定着性の悪化や生産性の悪化を防止することができ、接離動作を制御することによって塗布部材による泡状定着液の塗布タイミングを制御することができるという優れた効果がある。 According to the present invention, since the coating conditions do not change due to the contact / separation operation between the surface of the upstream side fixing liquid carrier and the surface of the downstream side fixing liquid carrier, it is possible to prevent deterioration of fixability and productivity. By controlling the contact / separation operation, there is an excellent effect that it is possible to control the application timing of the foamy fixing solution by the application member.
以下、本発明を画像形成装置であるフルカラープリンタ(以下、プリンタ100という)に適用した場合の実施形態について説明する。
図2は、プリンタ100の概略構成を示す構成図である。
プリンタ100は、図2に示すように、像形成手段としての各構成部材を収納する位置固定された装置本体1と、転写紙Pを収納する引き出し可能な給紙カセット2とを備えている。装置本体1の中央部には、イエロー(Y)、シアン(C)、マゼンダ(M)、黒(K)の各色のトナー像を形成するための画像ステーション3Y、3C、3M、3Kを備えている。以下、各符号の添字Y、C、M、Kは、それぞれイエロー、シアン、マゼンダ、黒用の部材であることを示す。
Hereinafter, an embodiment in which the present invention is applied to a full-color printer (hereinafter referred to as a printer 100) which is an image forming apparatus will be described.
FIG. 2 is a configuration diagram illustrating a schematic configuration of the
As shown in FIG. 2, the
図3は、画像ステーションの一つ(Y用の画像ステーション3Y)の概略構成を示す構成図である。図2及び図3に示すように、画像ステーション3Y、3C、3M、3Kは、図3中矢印A方向に回転するドラム状の感光体10Y、10C、10M、10Kを備えている。感光体10は、アルミニウム製の円筒状基体と、その表面を覆う、例えばOPC(有機光半導体)感光層とから構成されている。各画像ステーション3は、感光体10の周囲に、感光体10を帯電する帯電装置11Y、11C、11M、11K、感光体10に形成された潜像を現像する現像装置12Y、12C、12M、12K、感光体10上の残留トナーをクリーニングするクリーニング装置13Y、13C、13M、13Kを備える。各画像ステーション3の下方には、感光体10Y、10C、10M、10Kにレーザ光Lを照射可能な露光手段としての光学ユニット4を備えている。各画像ステーション3の上方には、各画像ステーション3により形成されたトナー画像が転写される転写ベルト20を備えた中間転写ユニット5を備えている。また、転写ベルト20に転写されたトナー画像を転写紙Pに定着する定着装置6を備えている。また、装置本体1の上部には、イエロー(Y)、シアン(C)、マゼンタ(M)、黒(K)の各色のトナーを収容するトナーボトル7Y、7C、7M、7Kが装填されている。このトナーボトル7Y、7C、7M、7Kは、装置本体1の上部に形成される排紙トレイ8を開くことにより、装置本体1から脱着可能に構成されている。
FIG. 3 is a configuration diagram showing a schematic configuration of one of the image stations (
光学ユニット4は、光源であるレーザダイオードから発射させるレーザ光Lをポリゴンミラー等によって反射させ、感光体10Y、10C、10M、10K上に照射しながら順次走査している。中間転写ユニット5の転写ベルト20は、駆動ローラ21、テンションローラ22、及び従動ローラ23に掛け回され、所定タイミングで図中反時計回り方向に回転駆動される。また、中間転写ユニット5は、感光体10Y、10C、10M、10Kに形成されたトナー像を転写ベルト20に転写する一次転写ローラ24Y、24C、24M、24Kを備えている。中間転写ユニット5は、転写ベルト20上に転写されたトナー像を転写紙Pに転写する二次転写ローラ25、転写紙P上に転写されなかった転写ベルト20上の転写残トナーをクリーニングするベルトクリーニング装置26を備えている。
The optical unit 4 reflects laser light L emitted from a laser diode as a light source by a polygon mirror or the like, and sequentially scans the
次に、プリンタ100において、カラー画像を得る行程について説明する。まず、画像ステーション3Y、3C、3M、3Kにおいて、感光体10Y、10C、10M、10Kが帯電装置11Y、11C、11M、11Kによって一様に帯電される。その後、光学ユニット4により、画像情報に基づきレーザ光Lが走査露光されて感光体10Y、10C、10M、10K表面に潜像が形成される。感光体10Y、10C、10M、10K上の潜像は、現像装置12の現像ローラ15Y、15C、15M、15K上に担持された各色のトナーによって現像されてトナー像として可視像化される。感光体10Y、10C、10M、10K上のトナー像は、各一次転写ローラ24Y、24C、24M、24Kの作用によって反時計回りに回転駆動される転写ベルト20上に順次重ねて転写される。このときの各色の作像動作は、そのトナー像が転写ベルト20上の同じ位置に重ねて転写されるように、転写ベルト20の移動方向上流側から下流側に向けてタイミングをずらして実行される。一次転写終了後の感光体10Y、10C、10M、10Kは、クリーニング装置13Y、13C、13M、13Kのクリーニングブレード13aによってその表面がクリーニングされ、次の画像形成に備えられる。トナーボトル7Y、7C、7M、7Kに充填されているトナーは、不図示のトナー補給装置によって必要に応じて不図示の搬送経路を介して各画像ステーション3Y、3C、3M、3Kの現像装置12Y、12C、12M、12Kに所定量補給される。
Next, the process of obtaining a color image in the
一方、給紙カセット2内の転写紙Pは、給紙カセット2の近傍に配設された給紙ローラ27によって、装置本体1内に搬送され、レジストローラ対28によって所定のタイミングで二次転写ローラ25と駆動ローラ21とが対向する二次転写部に搬送される。そして、二次転写部において、転写ベルト20上に形成されたトナー画像が転写紙Pに転写される。トナー画像が転写された転写紙Pは、定着装置6を通過することで画像定着が行われ、排出ローラ29によって排紙トレイ8に排出される。感光体10と同様に、転写ベルト20上に残った転写残のトナーは、転写ベルト20に接触するベルトクリーニング装置26によってクリーニングされる。
なお、4つの画像ステーション3Y、3C、3M、3K及びトナーボトル7Y、7C、7M、7Kの配列順は図2に示す例に限らず、どのような順番であってもよい。
また、本発明の特徴部を有する定着装置6を備えた画像形成装置としては、図2のプリンタ100の構成に限るものではない。
On the other hand, the transfer paper P in the
The order of arrangement of the four
Further, the image forming apparatus including the fixing device 6 having the characteristic portion of the present invention is not limited to the configuration of the
次に本発明に係る定着装置6の定着の原理について概説する。
本発明は、樹脂の少なくとも一部を溶解又は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を含有した泡状定着液を、記録媒体等の定着液塗布対象の表面上の樹脂微粒子に付与する。これにより、定着液塗布対象の表面上の樹脂微粒子を軟化させ、樹脂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、表記している樹脂微粒子とは、特に何であるかを限定はしないが、画像形成装置に適用した場合だと、トナーのことを指す。
Next, the principle of fixing of the fixing device 6 according to the present invention will be outlined.
In the present invention, a foamy fixing solution containing a softening agent that softens fine particles containing a resin by dissolving or swelling at least a part of the resin is used as a resin fine particle on the surface of a fixing solution application target such as a recording medium. Give. Thus, a fixing method is adopted in which the resin fine particles on the surface of the fixing liquid application target are softened and the resin fine particles are fixed on the recording medium. Needless to say, the resin fine particles described here are not particularly limited as to what they are, but they refer to toner when applied to an image forming apparatus.
次に、従来の湿式定着方式を用いた定着装置について説明する。
上述した上記特許文献1には、トナーを溶解または膨潤可能で、水に不溶または難溶な有機化合物が水に分散混合された水中油滴型の定着液を用いる湿式定着方式の定着装置が記載されている。この定着装置では、未定着のトナーが所定位置に配設された被定着物の表面に対して定着液を噴霧または滴下してトナーを溶解または膨潤させた後、被定着物を乾燥させる構成である。
Next, a fixing device using a conventional wet fixing method will be described.
The above-mentioned
しかし、上記特許文献1の定着装置では、水に不溶又は難溶な有機化合物が、水に分散混合された水中油滴型の定着液を用いている。このため、多量の定着液を未定着トナーに付与した場合には、転写紙などの記録媒体(非定着物)が、定着液の水分を吸収し、記録媒体にシワやカールが発生する。これにより、画像形成装置に必要とされる安定かつ高速な記録媒体の搬送を著しく損なうこととなる。そこで、乾燥装置を用いて、定着液に含まれる多量の水を蒸発させることにより、記録媒体に付与された定着液から水分を除去しようとすると、熱定着方式を用いる画像形成装置の消費電力に匹敵する電力を必要とすることとなる。
However, the fixing device of
また、撥水性処理された未定着トナーを弾かない定着液として、油性溶媒に、トナーを溶解又は膨潤させる材料を溶解させた油性の定着液が従来よりいくつか提案されている。その一つとして例えば、上記特許文献2には、トナーを構成する樹脂成分を溶解又は膨潤させる材料を成分としての脂肪族二塩基酸エステル等を希釈液(溶媒)として不揮発性のジメチルシリコーンで希釈した(溶解させた)定着液が提案されている。また、上記特許文献3には、定着液として、トナーを溶解し、かつシリコーンオイルと相溶性を有する溶剤の100の容量に対し、シリコーンオイル8〜120容量部を混合してなる相溶状態の未定着トナー画像の定着液が提案されている。これにより、静電気的方式で形成された未定着トナー像を、画像を乱すことなく鮮明にかつ容易に記録媒体上に固着できる。このような油性の定着液は、撥水性処理された未定着トナーとの高い親和性を有する油性溶媒を含むため、撥水性処理された未定着トナーを弾くことなく、トナーを溶解又は膨潤させ、トナーを記録媒体に定着させることができる。
In addition, several oil-based fixing solutions in which a material that dissolves or swells toner is dissolved in an oil-based solvent have been proposed as fixing solutions that do not repel water-repellent unfixed toner. As one example, for example, in
このような従来の湿式定着方式では定着液を通常の液体状のまま記録媒体状のトナー像に付与していたため、記録媒体上のトナー像への定着液の微量塗布と定着ローラへのトナーオフセット防止を両立することが極めて難しいという問題があった。この問題について図21及び図22を用いて説明する。 In such a conventional wet fixing method, since the fixing liquid is applied to the toner image on the recording medium in a normal liquid state, a small amount of the fixing liquid is applied to the toner image on the recording medium and the toner offset to the fixing roller. There was a problem that it was extremely difficult to achieve both preventions. This problem will be described with reference to FIGS.
図21は、従来の湿式定着方式の液状定着液を用いる定着装置30の説明図である。図21(a)は液状定着液を用いる定着装置30の概略説明図である。また、図21(b)は、液状定着液を用いる定着装置30における記録媒体である転写紙Pと転写紙Pに接触して液状の定着液132を塗布する塗布部材である塗布ローラ141との近接部の拡大説明図である。
図21(a)に示すように、塗布ローラ141を用いて転写紙P上の未定着のトナー層Tへ定着液132を塗布する構成において、定着液132を転写紙Pに微量付与するために、塗布ローラ141上の定着液132の膜厚がトナー層Tの厚みよりも薄くなる場合、図21(b)のようになる。塗布ローラ141上の定着液132には、塗布ローラ141の表面が転写紙Pと接触する塗布位置で塗布ローラ141から転写紙Pに付与されるものの他に、図21(b)中の矢印F1で示すように塗布位置を通過した後も塗布ローラ141の表面に残留するものがある。そして、塗布ローラ141の表面が転写紙Pから分離する位置で、塗布ローラ141表面に残留する定着液132の液膜によって生じる表面張力(図21中の矢印F2方向に働く)でトナー層Tのトナー粒子が引っ張られてしまう。これにより、塗布ローラ141の表面にオフセットしたトナー粒子Taが付着し、塗布ローラ141と剥離した後の転写紙P上のトナー層Tによって形成される画像が大幅に乱れてしまう。
FIG. 21 is an explanatory diagram of a fixing
In order to apply a small amount of the fixing liquid 132 to the transfer paper P in the configuration in which the fixing
逆に、塗布ローラ141上の定着液132の膜厚を未定着のトナー層Tよりも十分厚くすると、図22のようになる。塗布ローラ141の表面が転写紙Pから分離する位置では、定着液132の液量が多いため塗布ローラ141表面の液膜による表面張力がトナー層Tのトナー粒子に作用しにくくなる。これにより、塗布ローラ141側にオフセットしたトナーが付着しにくくなるが、転写紙Pの紙面に多量の定着液132が塗布されるため、過剰な定着液132により転写紙P上のトナー粒子が流され画質劣化を生じたり、転写紙Pに付与した定着液132の乾燥時間が長くなり定着応答性に問題が生じたりしてしまう。また、転写紙Pに著しい残液感(紙を手で触れたときの湿った感触)が発生する。さらに、定着液132が水を含有するものであると、記録媒体として紙等のセルロースを含有する転写紙Pへの定着液132の塗布量が多い場合、紙等の転写紙Pが著しくカールし、画像形成装置などの装置内における記録媒体搬送時に紙詰まりが発生する恐れがある。
このように、塗布ローラ141を用いて定着液132を塗布する構成では、定着液132の塗布量が多すぎると、トナー粒子が流されることによる画質劣化、定着液132の乾燥時間が長くなることによる定着応答性の低下という問題が生じる。さらに、記録媒体の材質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、これらの問題を防止するために定着液132を微量塗布する構成とすると、上述したように塗布ローラ141の表面にトナー粒子Taがオフセットしてしまう。よって、定着応答性向上や残液感低減やカール防止のために転写紙P上のトナー層に定着液を微量塗布することと塗布ローラ141へのトナーオフセットを防止することとを両立することが極めて難しい。
Conversely, when the film thickness of the fixing
As described above, in the configuration in which the fixing
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、上記特許文献5には、定着液を液中に気泡が分散した泡状定着液とし、この泡状定着液を塗布ローラを用いて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密度を下げることが出来るため、従来よりも少量の定着液で塗布ローラ表面上の定着液の膜厚を厚くすることが出来、液体の表面張力の記録媒体上のトナー粒子に対する影響を軽減することができる。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、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、上記特許文献5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。
そして、本実施形態の定着装置6も上記特許文献5と同様に定着液を泡状にして記録媒体上のトナー層に塗布する構成である。
As a fixing method capable of achieving both the application of a small amount of fixing solution and the prevention of toner offset, Patent Document 5 discloses that the fixing solution is a foam-like fixing solution in which bubbles are dispersed in the solution. A configuration in which a toner image on a recording medium is applied using an application roller is described. In this way, since the density of the fixing solution can be lowered by making the fixing solution foamy, the thickness of the fixing solution on the surface of the coating roller can be increased with a smaller amount of fixing solution than in the past. The influence of the surface tension on the toner particles on the recording medium can be reduced. Also, since the amount of the fixing solution is small, the residual liquid feeling on the recording medium can be suppressed, and the foam-like fixing solution is less likely to flow than the normal liquid fixing solution. It is also possible to prevent image deterioration due to the occurrence of image deterioration. Therefore, by performing fixing using a foamy fixing solution as in Patent Document 5, the toner image can be fixed without disturbing the toner with a smaller amount of fixing solution applied than before.
The fixing device 6 of the present embodiment is also configured to apply a fixer in the form of foam to the toner layer on the recording medium, as in the above-mentioned Patent Document 5.
また、上記特許文献5に記載の定着装置は、塗布部材である塗布ローラ上の泡状定着液の膜厚を制御する泡状定着液膜厚制御手段を備えている。そして、塗布ローラが記録媒体に接して泡状定着液を記録媒体上の樹脂微粒子に付与している時間が、塗布ローラによって塗布される泡状定着液が記録媒体上の樹脂微粒子層を浸透して記録媒体に到達する浸透時間より同じ又は長くなるように膜厚を制御する。これにより、樹脂微粒子の塗布ローラへのオフセット付着を防止でき、樹脂微粒子を乱すことなく、かつ樹脂微粒子を担持した記録媒体に定着液を塗布した後は素早く樹脂微粒子の記録媒体への定着が可能となる。このため、定着応答性に優れた定着を行うことができる。 The fixing device described in Patent Document 5 includes a foam-like fixing liquid film thickness control unit that controls the film thickness of the foam-like fixing liquid on the coating roller that is a coating member. Then, the time during which the coating roller is in contact with the recording medium and applying the foamy fixing solution to the resin fine particles on the recording medium penetrates the resin fine particle layer on the recording medium. Thus, the film thickness is controlled to be the same or longer than the permeation time to reach the recording medium. As a result, offset adhesion of resin fine particles to the application roller can be prevented, and the resin fine particles can be quickly fixed to the recording medium after the fixing liquid is applied to the recording medium carrying the resin fine particles without disturbing the resin fine particles. It becomes. Therefore, it is possible to perform fixing with excellent fixing response.
[実施例1]
次に、本発明の特徴部を有する定着装置6の一つ目の実施例(以下、実施例1と呼ぶ)について説明する。
図1は、本実施形態のプリンタ100が備える実施例1の定着装置6を模式的に示す説明図である。なお、本発明における樹脂微粒子はトナー粒子である。
定着装置6は、軟化剤を含む定着液132を泡状にした泡状定着液Fを生成する泡状定着生成手段としての泡状定着液生成部130と、生成された泡状定着液Fを記録媒体である転写紙Pに塗布する泡状定着液塗布手段である定着液塗布部140とを有する。さらに、泡状定着液生成部130で生成された泡状定着液Fを薄膜状にする泡状定着液薄膜化手段である泡状定着液薄膜化部150を備える。このように、定着装置6は、泡状定着液生成部130、定着液塗布部140、及び、泡状定着液薄膜化部150のように、各部の機能によって大きく3つに分けることができる。
[Example 1]
Next, a first embodiment (hereinafter, referred to as Embodiment 1) of the fixing device 6 having the characterizing portion of the present invention will be described.
FIG. 1 is an explanatory diagram schematically showing a fixing device 6 of Example 1 provided in the
The fixing device 6 includes a foam-like
泡状定着液生成部130は、詳細は後述するが、液状の定着液132から大きな泡からなる泡状定着液Fを生成した後、大きな泡を分泡し、微小な泡を生成する機能を持っている。
泡状定着液生成部130は、液状の定着液132を収容する定着液収容手段としての定着液ボトル131と、液状の定着液132に対して液中に気泡を分散させて泡を多く含んだ泡状定着液Fとする定着液泡状化手段としての定着液泡状化装置500とを備える。また、定着液ボトル131から定着液132を定着液泡状化装置500に搬送する定着液搬送手段として、定着液搬送ポンプ133と定着液搬送管134とを備える。定着液ボトル131中の定着液132は、定着液搬送ポンプ133を駆動することにより定着液搬送管134を介して定着液泡状化装置500へと搬送され、定着液泡状化装置500で泡状定着液Fとなる。
定着液塗布部140は、定着液泡状化装置500の定着液供給口501から泡状定着液薄膜化部150の薄膜形成ベルト151を介して泡状定着液Fが供給され、泡状定着液Fを転写紙Pに塗布する塗布部材としての塗布ローラ141を備える。
この定着装置6では、薄膜形成ベルト151が上流側定着液担持体であり、塗布ローラ141が下流側定着液担持体である。
As will be described in detail later, the foam-like
The foam-like
The fixing
In this fixing device 6, the thin
泡状定着液生成部130より生成された泡状定着液Fは、泡状定着液薄膜化部150の薄膜形成ベルト151に供給される。泡状定着液薄膜化部150は、泡状定着液生成部130より供給された泡状定着液Fを均一に薄層化し、薄膜形成ベルト151上に薄層化された泡状定着液Fcを形成するという機能を持っている。
定着液塗布部140は、泡状定着液薄膜化部150の薄膜形成ベルト151と接触位置Gで接触する塗布ローラ141を備える。定着液塗布部140は、泡状定着液薄膜化部150から泡状定着液Fを転写によって受け取り、塗布位置Cで転写紙P上のトナー層Tに泡状定着液Fを塗布して、トナー層Tを転写紙Pに定着させるという機能を持つ。定着液塗布部140は、主に、塗布部材である塗布ローラ141と塗布対峙部材である加圧ローラ143とで構成されている。本実施形態の定着液塗布部140では、塗布対峙部材が加圧ローラ143として塗布ローラ141に対して加圧する構成であるが、塗布対峙部材が固定ローラで塗布部材が塗布対峙部材に対して圧力がかけられている構成であっても良い。
また、塗布ローラ141と加圧ローラ143とが当接する塗布位置Cに対して塗布ローラ141の表面移動方向下流側には、塗布部材クリーニング部材200が配置されている。
定着装置6では、二次転写部を通過した転写紙Pが塗布位置Cを通過するときに、転写紙P上の未定着のトナー層Tに塗布ローラ141によって泡状定着液Fが塗布され、転写紙P上のトナー層Tが定着されたトナー層Tbとなる。
The foam fixing solution F generated by the foam
The fixing
In addition, an application
In the fixing device 6, when the transfer paper P that has passed through the secondary transfer section passes through the application position C, the foamed fixing solution F is applied to the unfixed toner layer T on the transfer paper P by the
次、本実施形態の定着装置6のように泡状の定着液を用いる構成の原理について説明する。
この構成は、気泡を大量に含有し泡状の液体が極めて嵩密度が低いことに着目した構成である。上述したように、転写紙Pに接触して定着液を塗布する接触型の塗布部材である塗布ローラ141を用いて、塗布ローラ141へのトナーのオフセットが生じない塗布を行うためには、塗布ローラ141上の定着液の膜厚を厚く形成する必要がある。このことは、樹脂微粒子のオフセットが生じないように定着液を均一に塗布するためには、塗布ローラ141表面に定着液の体積がある程度必要であることを意味している。
一方、定着液を塗布した後の記録媒体上の樹脂微粒子層上の定着液量は少ないほうが定着応答性や残液感に優れており、これは定着液の重量が少ないことが望ましいことを意味する。
記録媒体に塗布するときには定着液の体積が多く、かつ塗布後の記録媒体上の定着液重量は少ない条件を満たすためには、塗布時の定着液の密度が低ければよく、定着液の嵩密度を低くすることにより、塗布時に体積は多くても、実質的な塗布重量は小さくすることができる。即ち、嵩密度(定着液の重量をその体積で割った値)の低い定着液を使用すれば、定着液を塗布する際のオフセットを防止しつつ、定着応答性や残液感を良好にすることが可能である。
Next, the principle of the configuration using a foamy fixing solution as in the fixing device 6 of the present embodiment will be described.
This configuration focuses on the fact that a foam-like liquid containing a large amount of bubbles has a very low bulk density. As described above, in order to perform application without causing toner offset to the
On the other hand, the smaller the amount of the fixing solution on the resin fine particle layer on the recording medium after applying the fixing solution, the better the fixing responsiveness and the residual liquid feeling, which means that it is desirable that the weight of the fixing solution is small. To do.
In order to satisfy the condition that the volume of the fixer is large when applied to the recording medium and the weight of the fixer on the recording medium after application is small, the density of the fixer at the time of application should be low, and the bulk density of the fixer By lowering the value, even if the volume is large at the time of application, the substantial application weight can be reduced. That is, if a fixing solution having a low bulk density (the value obtained by dividing the weight of the fixing solution by its volume) is used, the fixing responsiveness and residual liquid feeling are improved while preventing the offset when the fixing solution is applied. It is possible.
そして本実施形態の定着装置6は、上述した原理を鑑みた発明を適用した構成であり、塗布時の定着液の嵩密度を低くするために泡状にした定着液である泡状定着液Fを記録媒体である転写紙Pに塗布する構成である。図4は、本実施形態の定着装置6において塗布ローラ141が転写紙Pと接触する部分(塗布位置C)の拡大説明図である。
図4に示すように、定着液泡状化装置500によって液状の定着液132を泡で構成された泡状定着液Fとすることで、定着液のカサ密度を低くでき、少量の定着液で塗布ローラ141上の定着液の膜厚を厚くすることができる。更には定着液の表面張力による影響が抑えられるため、定着液の量が少量であっても塗布ローラ141への樹脂微粒子のオフセットを防止できることが分かった。
The fixing device 6 of the present embodiment has a configuration to which the invention in consideration of the principle described above is applied, and a foam-like fixing solution F that is a foam-like fixing solution in order to reduce the bulk density of the fixing solution at the time of application. Is applied to the transfer paper P as a recording medium. FIG. 4 is an enlarged explanatory view of a portion (application position C) where the
As shown in FIG. 4, the fixing
また、本発明者らが鋭意検討を重ねたところ、樹脂微粒子の大きさが5[μm]〜10[μm]程度の場合、微粒子層を乱すことなく泡状定着液Fを樹脂微粒子層であるトナー層Tに付与するには、泡状定着液Fの泡径範囲が、5[μm]〜50[μm]程度が適していることがわかった。
図5は、泡状定着液Fの拡大模式図であり、図5に示すように、液中に多くの気泡Fbが分散されて泡状となった泡状定着液Fは、気泡Fbと気泡のそれぞれを区切る液膜境界(以下、プラトー境界Faと称す)とから構成される。
一般的に、通常の液状の液体から0.5[mm]〜1[mm]程度の大きな気泡を含んだ泡状液体を生成する場合、単なる撹拌等により比較的容易に泡を生成可能であり、大きな泡からなる泡状液体は数秒以下の時間(0.1[s]もかからない)で生成することができる。一方、通常の液状の液体から5[μm]〜50[μm]程度の微小な気泡を含んだ泡状液体を生成する場合、気泡の小径化が困難であり、生成するために時間がかかるという問題があった。
そこで、本発明者らは、この所望の泡径(5[μm]〜50[μm]程度)よりも大きな気泡を含み、目視で観察できる程度の大きさの気泡を含んだ泡状液体の生成が容易で、かつすばやく得ることができる点に着目した。そして、泡径が大きな泡状液体から泡径が5[μm]〜50[μm]程度の微小な気泡を含んだ泡状液体を素早く生成する方法を鋭意検討した。その結果、大きな気泡を含む泡状液体にせん断力を加えることで大きな泡を分泡すると、上述したように通常の液状の液体から微小な泡を起泡させる方法に比べ、極めて素早く所望の大きさの微小な気泡を含有した泡状液体が生成できることがわかった。
Further, as a result of extensive studies by the present inventors, when the size of the resin fine particles is about 5 [μm] to 10 [μm], the foamed fixing solution F is the resin fine particle layer without disturbing the fine particle layer. For application to the toner layer T, it was found that the bubble diameter range of the foam-like fixing liquid F is about 5 [μm] to 50 [μm].
FIG. 5 is an enlarged schematic view of the foam-like fixing solution F. As shown in FIG. 5, the foam-like fixing solution F in which a large number of bubbles Fb are dispersed in the solution becomes foamed. The liquid film boundary (hereinafter referred to as a plateau boundary Fa) that divides each of the above.
Generally, when a foam liquid containing large bubbles of about 0.5 [mm] to 1 [mm] is generated from a normal liquid liquid, bubbles can be generated relatively easily by simple stirring or the like. A foamy liquid composed of large bubbles can be produced in a time of several seconds or less (not taking 0.1 [s]). On the other hand, when a foam liquid containing minute bubbles of about 5 [μm] to 50 [μm] is generated from a normal liquid liquid, it is difficult to reduce the diameter of the bubbles, and it takes time to generate the bubbles. There was a problem.
Therefore, the inventors of the present invention have produced a bubble liquid containing bubbles larger than the desired bubble diameter (about 5 [μm] to 50 [μm]) and including bubbles of a size that can be visually observed. We focused on the point that it is easy and can be obtained quickly. And the method of producing | generating rapidly the foam liquid containing the micro bubble about 5 [micrometers]-50 [micrometers] from the foam liquid with a large foam diameter was investigated earnestly. As a result, when a large bubble is separated by applying a shearing force to a foam-like liquid containing large bubbles, the desired size can be obtained very quickly compared to the method of generating fine bubbles from a normal liquid liquid as described above. It was found that a foamy liquid containing minute bubbles can be generated.
図6は、本実施形態の定着装置6が備える定着液泡状化装置500の概略説明図である。
図6に示す定着液泡状化装置500は、気体・液体混合部510で大きな気泡を含んだ泡状定着液を生成した後に、微小径泡生成部520でこの泡状定着液の大きな泡を分泡して微小な泡径の泡状定着液を生成する装置である。
図6に示すように、液状の定着液132が搬送される定着液搬送管134が接続された気体・液体混合部510には空気口512が設けられている。そして、定着液搬送ポンプ133によって搬送力が付与された定着液132の流れとともに、空気口512に負圧が発生し、空気口512から気体が気体・液体混合部510内に導入される。これにより、液体状の定着液132と気体とが混合し、更に、混合したものが微小孔シート511を通過することで、泡径のそろった大きな泡の泡状定着液Fを生成することができる。
微小孔シート511の孔径は、30[μm]〜100[μm]程度が望ましい。なお、液体状の定着液132を泡状定着液Fとする部材としては、定着装置6が備える微小孔シート511に限るものではない。連泡構造の多孔質部材であればよく、孔径30[μm]〜100[μm]程度の孔を有する焼結セラミックス板や不織布や発泡樹脂シートであってもよい。また、別の大きな泡の生成方法としては、定着液搬送ポンプ133によって供給された液状の定着液132と空気口512からの空気を羽根状攪拌子で攪拌しながら、定着液132に気泡を巻き込みながら大きな泡を含有する泡状定着液Fを生成させる構成であってもよい。さらに、定着液搬送ポンプ133よって供給された液状の定着液132に空気供給ポンプ等でバブリングを行い大きな泡を含有する泡状定着液Fを生成する構成であってもよい。
FIG. 6 is a schematic explanatory diagram of a fixing
In the fixing
As shown in FIG. 6, an
The hole diameter of the
気体・液体混合部510で生成された大きな泡を含有する泡状定着液Fは、泡状化装置内搬送管515を通って微小径泡生成部520へと搬送される。微小径泡生成部520は、泡状定着液Fの大きな泡を分割して2つ以上に分泡化するために大きな泡を含有する泡状定着液Fにせん断力を加える構成である。定着装置6が備える微小径泡生成部520は、外側円筒部521と内側円筒部522とからなる閉じた二重円筒で、内側円筒部522が外側円筒部521に対して回転可能な構成となっている。外側円筒部521の一部に開けられた定着液流入口521aには泡状化装置内搬送管515が接続されており、この定着液流入口521aから大きな泡を含有する泡状定着液Fが外側円筒部521と内側円筒部522との間の隙間に供給される。気体・液体混合部510から微小径泡生成部520に供給された泡状定着液Fは、外側円筒部521と内側円筒部522との間の隙間(ここが流路となる)を通過しながら、内側円筒部522の回転によってせん断力を受ける。このせん断力によって、大きな泡は微小な泡へと変化し、外側円筒部521の一部に設けられた定着液流出口521bから定着液供給口501へと搬送され、定着液供給口501から薄膜形成ベルト151の表面上に泡状定着液Fが供給される。これにより、所望の微小な泡径を有する泡状定着液Fを得ることができる。
The foam-like fixer F containing large bubbles generated in the gas /
なお、本発明者らの実験の結果、所望の微小な泡径を有する泡状定着液Fを効率良く得る液搬送速度は、回転する内側円筒部522の回転数と内側円筒部522の長手方向の長さにより決定されるものであることが分かった。図6に示すように外側円筒部521の内径をd1[mm]、内側円筒部522の長さをL[mm]、内側円筒部522の外径をd2[mm]とし、内側円筒部522の回転数をR[rpm]とすると、微小な泡を生成するために望ましい液搬送速度V[mm3/s]は、以下の(1)式で決まることがわかった。
V={L×π×(d12−d22)/4}/(1000/R)・・・・(1)
As a result of the experiments by the present inventors, the liquid conveyance speed for efficiently obtaining the foam-like fixing liquid F having a desired fine bubble diameter is determined by the rotational speed of the rotating inner
V = {L × π × (d1 2 −d2 2 ) / 4} / (1000 / R) (1)
上記(1)式について、例えば、d1が10[mm]、d2が8[mm]、Lが50[mm]、回転数のRが1000[rpm]とすると、液搬送速度は約1400[mm3/s](1.4[cc/s])となる。A4の紙を定着するために必要な泡状定着液Fが3[cc]であるとすると、液状の定着液か132ら必要量の泡状定着液Fを生成するのに立ち上がり時間は約2[s]ですみ、極めて素早く、所望の泡径を有する泡状定着液Fを生成可能となる。なお、内側円筒部522の外周にらせん状の溝を設けて外側円筒部521内での泡状定着液Fの搬送性を向上させてもよい。
図6に示す定着液泡状化装置500は、液状の定着液132を大きな泡径を含有する泡状定着液Fへと変化させる大径泡生成部である気体・液体混合部510と、大きな泡にせん断力を加えて微小な泡を含有する泡状定着液Fを生成する微小径泡生成部520と備える。このように、気体・液体混合部510と微小径泡生成部520とを組み合わせることで、液状の定着液132から5[μm]〜50[μm]程度の微小な泡径を有する泡状定着液Fを、極めて短時間に生成させることができる。
For the above formula (1), for example, when d1 is 10 [mm], d2 is 8 [mm], L is 50 [mm], and the rotation speed R is 1000 [rpm], the liquid conveyance speed is about 1400 [mm]. 3 / s] (1.4 [cc / s]). Assuming that the foamy fixing solution F required for fixing the A4 paper is 3 [cc], the rise time is about 2 to generate the necessary amount of the foaming fixing solution F from the
A fixing
本実施形態の定着装置6は、定着液ボトル131から液状の定着液132を定着液泡状化装置500に搬送する手段としては、定着液搬送ポンプ133を用いている。定着液搬送ポンプ133としては、ギヤポンプ、ベローズポンプ等が適用可能であるが、チューブポンプが望ましい。ギヤポンプ等ごとく定着液が通過する経路中で振動機構や回転機構があると、ポンプ内で液が起泡し、液に圧縮性が出て、搬送能力が低下する恐れがある。また、上記機構の部品等が定着液を汚染したり、逆に定着液が上記機構の部品を劣化させたりする恐れがある。一方、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るため、定着液と接する部材はチューブだけであり、チューブとして定着液に対して耐液性を有する部材を用いることで、定着液の汚染やポンプ系部品の劣化を防止することができる。また、チューブを変形させるだけで内部を通過する液に搬送力を付与する構成なので、定着液が起泡せず、起泡に起因する搬送能力の低下を防止できる。
The fixing device 6 of the present embodiment uses a fixing
なお、塗布ローラ141に供給される泡状定着液Fの嵩密度としては、0.01[g/cm3]〜0.1[g/cm3]程度の範囲となるものが望ましい。更に、定着液は、転写紙P等の記録媒体上のトナー層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、保存容器である定着液ボトル131内で泡状である必要はない。このため、定着液132は定着液ボトル131中では気泡を含有しない通常の液体状で、定着液ボトル131から定着液を供給する時点や、転写紙P上のトナー層へ付与するまでの定着液の搬送経路で泡状にする手段を設ける構成が望ましい。これは、保存容器である定着液ボトル131中では通常の液体状で、定着液ボトル131から液を取り出した後に泡状とする構成のほうが、定着液ボトル131の小型化ができるという大きな利点を有するためである。
The bulk density of the foam-like fixing solution F supplied to the
次に、定着液の液処方について説明する。
泡状定着液Fは、上述したように、軟化剤を含有した液状の定着液132中に気泡を含有した構成である。軟化剤を含有した定着液132は、泡状定着液Fとしたときに気泡を安定に含有し、なるべく均一な大きさの気泡からなる気泡層を構成する泡状とするため、起泡剤及び増泡剤を有することが望ましい。また、ある程度粘度が高いほうが、気泡が安定して液体中に分散するため、増粘剤を含有することが望ましい。
また、起泡剤としては、陰イオン界面活性剤、特に、脂肪酸塩が望ましい。脂肪酸塩は界面活性を有するため、水を含有する定着液132の表面張力を下げ、定着液132を発泡しやすくするとともに、泡表面で脂肪酸塩が層状ラメラ構造をとるため泡壁(プラトー境界Fa)が他の界面活性剤よりも強くなり、泡沫安定性が極めて高くなる。また、脂肪酸塩の起泡性を効果的にするため、定着液132には水を含有することが望ましい。脂肪酸としては、大気中での長期安定性の観点から酸化に強い飽和脂肪酸が望ましい。但し、飽和脂肪酸塩を含有する定着液132に若干の不飽和脂肪酸塩を含有することで脂肪酸塩の水に対する溶解・分散性を助け、5[℃]〜15[℃]までの低気温において、優れた起泡性を有することができ、広い環境温度範囲において定着性を安定させることが可能となり、また、定着液132を長期放置したときの脂肪酸塩の定着液中分離を防止することができる。
Next, the liquid formulation of the fixing solution will be described.
As described above, the foamy fixing solution F has a structure in which bubbles are contained in the
As the foaming agent, an anionic surfactant, particularly a fatty acid salt is desirable. Since the fatty acid salt has surface activity, the surface tension of the fixing
更に、飽和脂肪酸塩に用いる脂肪酸としては、炭素数12、14、16及び18の飽和脂肪酸、具体的にはラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸が適する。炭素数が11以下の飽和脂肪酸塩は臭気が大きくなり、オフィス・家庭で用いる画像形成機器の定着液には適さない。また、炭素数19以上の飽和脂肪酸塩は、水に対する溶解性が低下し、定着液の放置安定性を著しく低下させてしまう。これらの飽和脂肪酸による飽和脂肪酸塩を単独もしくは混合して起泡剤として用いる。 Further, as the fatty acid used in the saturated fatty acid salt, saturated fatty acids having 12, 14, 16, and 18 carbon atoms, specifically lauric acid, myristic acid, palmitic acid, and stearic acid are suitable. Saturated fatty acid salts having 11 or less carbon atoms have a large odor and are not suitable as fixing solutions for image forming equipment used in offices and homes. In addition, saturated fatty acid salts having 19 or more carbon atoms are less soluble in water and significantly lower the stability of the fixing solution. Saturated fatty acid salts with these saturated fatty acids are used alone or in combination as a foaming agent.
また、不飽和脂肪酸塩を用いてもよく、炭素数18で2重結合数が1から3の不飽和脂肪酸が望ましい。具体的には、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸が適する。2重結合が4以上では反応性が強いため、定着液の放置安定性が劣ってしまう。これらの不飽和飽和脂肪酸による不飽和脂肪酸塩を単独もしくは混合して起泡剤として用いる。また、上記飽和脂肪酸塩と不飽和脂肪酸塩を混合して起泡剤として用いても構わない。 An unsaturated fatty acid salt may be used, and an unsaturated fatty acid having 18 carbon atoms and 1 to 3 double bonds is desirable. Specifically, oleic acid, linoleic acid, and linolenic acid are suitable. Since the reactivity is strong when the double bond is 4 or more, the stability of the fixing solution is poor. These unsaturated fatty acid salts with unsaturated saturated fatty acids are used alone or in combination as a foaming agent. Moreover, you may mix and use the said saturated fatty acid salt and unsaturated fatty acid salt as a foaming agent.
更に、上記飽和脂肪酸塩又は不飽和脂肪酸塩において、本実施形態の定着装置6で定着液132の起泡剤として用いる場合、ナトリウム塩、カリウム塩もしくはアミン塩であることが望ましい。定着装置6に電源を投入後、素早く定着可能な状態にすることは定着装置6の商品価値として重要な要素である。定着装置6において定着可能な状態とするためには、定着液132が適切な泡状(泡状定着液F)となっていることが必須であるが、上記脂肪酸塩は素早く起泡することで、電源投入後定着可能な状態を短時間でつくることができる。特に、アミン塩とすることで、定着液132にせん断力を加えたときに他の起泡剤に比べて短時間で起泡し、泡状定着液Fを容易に作製することが可能であり、定着装置6への電源投入後の定着可能な状態を短時間でつくることができる。
Further, when the saturated fatty acid salt or the unsaturated fatty acid salt is used as a foaming agent for the
樹脂を溶解又は膨潤することで軟化させる軟化剤は、脂肪族エステルを含む。この脂肪族エステルは、トナー等に含まれる樹脂の少なくとも一部を溶解又は膨潤させる溶解性又は膨潤性に優れている。
更に、記録媒体に対するトナーの定着は、密封された環境において頻繁に使用される機器で行われ、トナーを記録媒体への定着した後にも軟化剤はトナー中に残留するため、記録媒体に対するトナーの定着は揮発性有機化合物(VOC)及び不快臭の発生を伴わないことが好ましい。すなわち、軟化剤は揮発性有機化合物(VOC)及び不快臭の原因となる物質を含まないことが好ましい。脂肪族エステルは、一般に汎用される有機溶剤(トルエン、キシレン、メチルエチルケトン、酢酸エチルなど)と比較して、高い沸点及び低い揮発性を有し、刺激臭を持たない。
なお、オフィス環境等における臭気を高い精度で測定することができる実用的な臭気の測定尺度として、官能測定である三点比較式臭袋法による臭気指数(10×log{物質の臭気が感じられなくなるまでの物質の希釈倍率})を臭気の指標とすることができる。また、軟化剤に含まれる脂肪族エステルの臭気指数は、10以下であることが好ましい。この場合には、通常のオフィス環境では、不快臭を感じなくなる。更に、軟化剤のみならず、定着液に含まれる他の液剤も同様に、不快臭及び刺激臭を有さないことが好ましい。
The softening agent that is softened by dissolving or swelling the resin contains an aliphatic ester. This aliphatic ester is excellent in solubility or swelling property that dissolves or swells at least a part of the resin contained in the toner or the like.
Further, the toner is fixed to the recording medium by a device that is frequently used in a sealed environment. After the toner is fixed to the recording medium, the softening agent remains in the toner. Fixing preferably does not involve the generation of volatile organic compounds (VOC) and unpleasant odors. That is, the softener preferably does not contain volatile organic compounds (VOC) and substances that cause unpleasant odors. Aliphatic esters have a high boiling point and low volatility and have no irritating odor as compared to generally used organic solvents (toluene, xylene, methyl ethyl ketone, ethyl acetate, etc.).
In addition, as a practical odor measurement scale that can measure odor in office environments with high accuracy, the odor index (10 × log {substance odor is felt by the three-point comparison odor bag method, which is a sensory measurement) The dilution factor of the substance until it disappears}) can be used as an indicator of odor. The odor index of the aliphatic ester contained in the softener is preferably 10 or less. In this case, an unpleasant odor is not felt in a normal office environment. Furthermore, it is preferable that not only the softening agent but also other liquid agents contained in the fixing solution have no unpleasant odor and irritating odor.
本発明を適用した定着装置6における定着液132において、上記脂肪族エステルは、飽和脂肪族エステルを含むことが好ましい。上記脂肪族エステルが、飽和脂肪族エステルを含む場合には、軟化剤の保存安定性(酸化、加水分解などに対する耐性)を向上させることができる。また、多くの飽和脂肪族エステルは、トナーに含まれる樹脂を1秒以内で溶解又は膨潤させることができる。更に、飽和脂肪族エステルは、記録媒体に提供されたトナーの粘着感を低下させることができる。これは、飽和脂肪族エステルが、溶解又は膨潤したトナーの表面に油膜を形成するためであると考えられる。 In the fixing liquid 132 in the fixing device 6 to which the present invention is applied, the aliphatic ester preferably includes a saturated aliphatic ester. When the aliphatic ester contains a saturated aliphatic ester, the storage stability (resistance to oxidation, hydrolysis, etc.) of the softener can be improved. Also, many saturated aliphatic esters can dissolve or swell the resin contained in the toner within 1 second. Furthermore, saturated aliphatic esters can reduce the tackiness of the toner provided on the recording medium. This is considered to be because the saturated aliphatic ester forms an oil film on the surface of the dissolved or swollen toner.
よって、本発明における定着液132において、好ましくは、上記飽和脂肪族エステルは、
R1COOR2
の一般式で表される化合物を含み、R1は、炭素数が11以上14以下のアルキル基であり、R2は、炭素数が1以上6以下の直鎖型もしくは分岐型アルキル基である。R1及びR2の炭素数がそれぞれ所望の範囲よりも少ないと臭気が発生し、所望の範囲よりも多いと樹脂軟化能力が低下する。
即ち、上記飽和脂肪族エステルが、一般式R1COOR2で表される化合物を含み、R1は、炭素数が11以上14以下のアルキル基であり、R2は、炭素数が1以上6以下の直鎖型もしくは分岐型のアルキル基である場合には、トナーに含まれる樹脂に対する溶解性又は膨潤性を向上させることができる。また、上記化合物の臭気指数は、10以下であり、上記化合物は、不快臭及び刺激臭を有さない。
Therefore, in the
R1COOR2
R1 is an alkyl group having 11 to 14 carbon atoms, and R2 is a linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. If the number of carbon atoms in R1 and R2 is less than the desired range, odor is generated, and if it is greater than the desired range, the resin softening ability is lowered.
That is, the saturated aliphatic ester includes a compound represented by the general formula R1COOR2, R1 is an alkyl group having 11 to 14 carbon atoms, and R2 is a linear type having 1 to 6 carbon atoms Alternatively, in the case of a branched alkyl group, the solubility or swelling property with respect to the resin contained in the toner can be improved. Moreover, the odor index of the said compound is 10 or less, and the said compound does not have an unpleasant odor and an irritating odor.
上記化合物である脂肪族モノカルボン酸エステルとしては、例えば、ラウリン酸エチル、ラウリン酸ヘキシル、トリデシル酸エチル、トリデシル酸イソプロピル、ミリスチン酸エチル、ミリスチン酸イソプロピル等が挙げられる。上記化合物であるこれらの脂肪族モノカルボン酸エステルの多くは、油性溶媒に溶解するが、水には溶解しない。よって、上記化合物である脂肪族モノカルボン酸エステルの多くについては、水性溶媒では、グリコール類を溶解助剤として定着液に含有し、溶解又はマイクロエマルジョンの形態とする。 Examples of the aliphatic monocarboxylic acid ester which is the above compound include ethyl laurate, hexyl laurate, ethyl tridecylate, isopropyl tridecylate, ethyl myristate, isopropyl myristate, and the like. Many of these aliphatic monocarboxylic acid esters which are the above compounds are soluble in oily solvents, but not in water. Therefore, for most of the aliphatic monocarboxylic acid esters which are the above-mentioned compounds, in an aqueous solvent, glycols are contained in the fixing solution as a dissolution aid and are in the form of a solution or a microemulsion.
また、本発明における定着液132において、好ましくは、上記脂肪族エステルは、脂肪族ジカルボン酸エステルを含む。上記脂肪族エステルが、脂肪族ジカルボン酸エステルを含む場合には、より短い時間でトナーに含まれる樹脂を溶解又は膨潤させることができる。例えば、60[ppm]程度の高速印字では、記録媒体における未定着のトナーに定着液を付与し、トナーが記録媒体に定着するまでの時間は、1秒以内であることが望ましい。上記脂肪族エステルが、脂肪族ジカルボン酸エステルを含む場合には、記録媒体における未定着のトナー等に定着液を付与し、トナーが記録媒体に定着するのに要する時間を、0.1秒以内にすることが可能となる。更に、より少量の、軟化剤の添加によって、トナーに含まれる樹脂を溶解又は膨潤させることができるため、定着液に含まれる、軟化剤の含有量を低減することができる。
よって、本発明における定着液132において、好ましくは、上記脂肪族ジカルボン酸エステルは、
R3(COOR4)2
の一般式で表される化合物を含み、R3は、炭素数が3以上8以下のアルキレン基であり、R4は、炭素数が3以上5以下の直鎖型又は分岐型アルキル基である。R3及びR4の炭素数がそれぞれ所望の範囲よりも少ないと臭気が発生し、所望の範囲よりも多いと樹脂軟化能力が低下する。
即ち、上記脂肪族ジカルボン酸エステルが、一般式R3(COOR4)2で表される化合物を含み、R3は、炭素数が3以上8以下のアルキレン基であり、R4は、炭素数が3以上5以下の直鎖型又は分岐型アルキル基である場合には、トナーに含まれる樹脂に対する溶解性又は膨潤性を向上させることができる。また、上記化合物の臭気指数は、10以下であり、上記化合物は、不快臭及び刺激臭を有さない。
上記化合物である脂肪族ジカルボン酸エステルとしては、例えば、コハク酸2エチルヘキシル、アジピン酸ジブチル、アジピン酸ジイソブチル、アジピン酸ジイソプロピル、アジピン酸ジイソデシル、セバシン酸ジエチル、セバシン酸ジブチル等が挙げられる。上記化合物であるこれらの脂肪族ジカルボン酸エステルの多くは、油性溶媒に溶解するが、水には溶解しない。よって、水性溶媒では、グリコール類を溶解助剤として定着液に含有し、溶解又はマイクロエマルジョンの形態とする。
In the
Therefore, in the
R3 (COOR4) 2
In which R3 is an alkylene group having 3 to 8 carbon atoms, and R4 is a linear or branched alkyl group having 3 to 5 carbon atoms. If the number of carbon atoms in R3 and R4 is less than the desired range, odor is generated, and if it is greater than the desired range, the resin softening ability decreases.
That is, the aliphatic dicarboxylic acid ester includes a compound represented by the general formula R3 (COOR4) 2 , R3 is an alkylene group having 3 to 8 carbon atoms, and R4 has 3 to 5 carbon atoms. In the case of the following linear or branched alkyl group, the solubility or swelling property with respect to the resin contained in the toner can be improved. Moreover, the odor index of the said compound is 10 or less, and the said compound does not have an unpleasant odor and an irritating odor.
Examples of the aliphatic dicarboxylic acid ester as the above compound include 2-ethylhexyl succinate, dibutyl adipate, diisobutyl adipate, diisopropyl adipate, diisodecyl adipate, diethyl sebacate, dibutyl sebacate and the like. Many of these aliphatic dicarboxylic acid esters which are the above compounds are soluble in oily solvents, but not in water. Therefore, in an aqueous solvent, glycols are contained in the fixing solution as a dissolution aid and are in the form of a solution or microemulsion.
更に、本発明を適用した定着装置6で用いる定着液132において、上記脂肪族エステルは、脂肪族ジカルボン酸ジアルコキシアルキルを含むことが好ましい。上記脂肪族エステルが、脂肪族ジカルボン酸ジアルコキシアルキルを含む場合には、記録媒体に対するトナーの定着性を向上させることができる。
本発明を適用した定着装置6に用いる定着液132において、上記脂肪族ジカルボン酸ジアルコキシアルキルは、
R5(COOR6−O−R7)2
の一般式で表される化合物を含むことが好ましい。この一般式において、R5は、炭素数が2以上8以下のアルキレン基であり、R6は、炭素数が2以上4以下のアルキレン基であり、R7は、炭素数が1以上4以下のアルキル基である。R5、R6及びR7の炭素数がそれぞれ所望の範囲よりも少ないと臭気が発生し、所望の範囲よりも多いと樹脂軟化能力が低下する。
即ち、上記脂肪族ジカルボン酸ジアルコキシアルキルは、一般式R5(COOR6−O−R7)2で表される化合物を含み、R5は、炭素数が2以上8以下のアルキレン基であり、R6は、炭素数が2以上4以下のアルキレン基であり、R7は、炭素数が1以上4以下のアルキル基である場合には、トナーに含まれる樹脂に対する溶解性又は膨潤性を向上させることができる。また、上記化合物の臭気指数は、10以下であり、上記化合物は、不快臭及び刺激臭を有さない。
上記化合物である脂肪族ジカルボン酸ジアルコキシアルキルとしては、例えば、コハク酸ジエトキシエチル、コハク酸ジブトキシエチル、アジピン酸ジエトキシエチル、アジピン酸ジブトキシエチル、セバシン酸ジエトキシエチル等が挙げられる。これらの脂肪族ジカルボン酸ジアルコキシアルキルを水性溶媒では、グリコール類を溶解助剤として定着液に含有し、溶解又はマイクロエマルジョンの形態とする。
また、脂肪酸エステルではないが、クエン酸エステルや炭酸エチレンや炭酸プロピレンも軟化もしくは膨潤剤として適する。
ところで、泡状定着液において、塗布接触ニップ部にてトナー等の微粒子層に泡状定着液を押し込みながら浸透させる際に泡が破泡すると浸透阻害となる。そこで泡沫安定性に優れる泡が求められる。このため、定着液中に脂肪酸アルカノールアミド(1:1)型を含有することが望ましい。脂肪酸アルカノールアミドには(1:1)型と(1:2)型があるが、本発明における泡沫安定性には(1:1)型が適することがわかった。
Furthermore, in the
In the fixing liquid 132 used in the fixing device 6 to which the present invention is applied, the aliphatic dicarboxylic acid dialkoxyalkyl is
R5 (COOR6-O-R7) 2
It is preferable that the compound represented by general formula of this is included. In this general formula, R5 is an alkylene group having 2 to 8 carbon atoms, R6 is an alkylene group having 2 to 4 carbon atoms, and R7 is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. It is. If the number of carbon atoms in R5, R6, and R7 is less than the desired range, odor is generated, and if it is greater than the desired range, the resin softening ability decreases.
That is, the aliphatic dicarboxylic acid dialkoxyalkyl includes a compound represented by the general formula R5 (COOR6-O-R7) 2 , R5 is an alkylene group having 2 to 8 carbon atoms, and R6 is: When R 7 is an alkylene group having 2 to 4 carbon atoms and R 7 is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, it can improve the solubility or swellability of the resin contained in the toner. Moreover, the odor index of the said compound is 10 or less, and the said compound does not have an unpleasant odor and an irritating odor.
Examples of the aliphatic dicarboxylate dialkoxyalkyl which is the above compound include diethoxyethyl succinate, dibutoxyethyl succinate, diethoxyethyl adipate, dibutoxyethyl adipate, diethoxyethyl sebacate and the like. In an aqueous solvent, these aliphatic dicarboxylic acid dialkoxyalkyls are contained in the fixing solution as a solubilizing agent, and dissolved or microemulsified.
Although not fatty acid esters, citrate esters, ethylene carbonate, and propylene carbonate are also suitable as softening or swelling agents.
By the way, in the foam-like fixing solution, if the foam breaks when the foam-like fixing solution is permeated while being pushed into the fine particle layer such as toner at the coating contact nip portion, the penetration is inhibited. Therefore, a foam excellent in foam stability is required. For this reason, it is desirable to contain a fatty acid alkanolamide (1: 1) type in the fixing solution. Fatty acid alkanolamides include (1: 1) type and (1: 2) type, but it was found that (1: 1) type is suitable for foam stability in the present invention.
なお、定着の対象となる樹脂を含有する微粒子は、トナーに限定されず、樹脂を含有する微粒子であれば何れでもよい。例えば、導電性部材を含有した樹脂含有微粒子でもよい。また、記録媒体は、記録紙に限定されず、金属、樹脂、セラミックス等何れでもよい。但し、媒体は定着液に対し浸透性を有することが望ましく、媒体基板が液浸透性を持たない場合は、基板上に液浸透層を有する媒体が望ましい。記録媒体の形態もシート状に限定されず、平面及び曲面を有する立体物でもよい。例えば、紙のごとき媒体に透明樹脂微粒子を均一に定着させ紙面を保護する(所謂、ニスコート)用途においても、本発明は適用できる。 The fine particles containing the resin to be fixed are not limited to toner, and any fine particles containing resin may be used. For example, resin-containing fine particles containing a conductive member may be used. Further, the recording medium is not limited to recording paper, and any of metal, resin, ceramics and the like may be used. However, it is desirable that the medium has permeability to the fixing solution. When the medium substrate does not have liquid permeability, a medium having a liquid-permeable layer on the substrate is desirable. The form of the recording medium is not limited to a sheet shape, and may be a three-dimensional object having a flat surface and a curved surface. For example, the present invention can also be applied to applications in which transparent resin fine particles are uniformly fixed on a medium such as paper to protect the paper surface (so-called varnish coating).
上記樹脂を含有する微粒子のうち、電子写真プロセスで用いるトナーは、本発明の定着液との組合せにおいて最も定着への効果が高い。トナーは、色剤と帯電制御剤と結着樹脂や離型剤などのような樹脂を含む。トナーに含まれる樹脂は、特に限定されないが、好適な結着樹脂としては、ポリスチレン樹脂、スチレン−アクリル共重合体樹脂、ポリエステル樹脂などが挙げられ、離型剤としては、例えばカルバナウワックスやポリエチレンなどのワックス成分などが挙げられる。トナーは、結着樹脂の他に、公知の着色剤、電荷制御剤、流動性付与剤、外添剤などを含んでもよい。また、トナーは、メチル基を有する疎水性シリカ及び疎水性酸化チタンのような疎水性微粒子をトナーの粒子の表面に固着させることによって、撥水性処理されていることが好ましい。媒体のうち、記録媒体は、特に限定されず、例えば、紙、布、及び液体透過層を有するOHP用シートのようなプラスチックフィルムなどが挙げられる。本発明における油性とは、室温(20[℃])における水に対する溶解度が、0.1[重量%]以下である性質を意味する。 Among the fine particles containing the resin, the toner used in the electrophotographic process has the highest fixing effect in combination with the fixing solution of the present invention. The toner contains a colorant, a charge control agent, and a resin such as a binder resin and a release agent. The resin contained in the toner is not particularly limited. Examples of suitable binder resins include polystyrene resins, styrene-acrylic copolymer resins, polyester resins, and the like, and examples of the release agent include carbanau wax and polyethylene. And wax components. The toner may contain a known colorant, charge control agent, fluidity-imparting agent, external additive and the like in addition to the binder resin. Further, the toner is preferably subjected to a water repellency treatment by fixing hydrophobic fine particles such as hydrophobic silica having a methyl group and hydrophobic titanium oxide to the surface of the toner particles. Among the media, the recording medium is not particularly limited, and examples thereof include paper, cloth, and a plastic film such as an OHP sheet having a liquid permeable layer. The oiliness in the present invention means the property that the solubility in water at room temperature (20 [° C.]) is 0.1 [wt%] or less.
また、泡状となった定着液は、撥水性処理されたトナーの粒子に対して、十分な親和性を有することが望ましい。ここで、親和性とは、液体が固体に接触したときに、固体の表面に対する液体の拡張濡れの程度を意味する。すなわち、泡状となった定着液は、撥水性処理されたトナーに対して十分な濡れ性を示すことが好ましい。疎水性シリカ及び疎水性酸化チタンのような疎水性微粒子で撥水性処理されたトナーの表面は、疎水性シリカ及び疎水性酸化チタンの表面に存在するメチル基によって覆われており、おおよそ20[mN/m]程度の表面エネルギーを有する。現実には撥水性処理されたトナーの表面の全面が疎水性微粒子によって完全に覆われてはいないため、撥水性処理されたトナーの表面エネルギーは、おおよそ、20〜30[mN/m]であると推測される。よって、撥水性トナーに対して親和性を有する(十分な濡れ性を有する)ためには、泡状となった定着液の表面張力は、20〜30[mN/m]であることが好ましい。 Further, it is desirable that the foamed fixing solution has sufficient affinity for the water-repellent treated toner particles. Here, affinity means the degree of extended wetting of the liquid with respect to the surface of the solid when the liquid comes into contact with the solid. That is, it is preferable that the foamed fixing solution exhibits sufficient wettability with respect to the water-repellent treated toner. The surface of the toner subjected to water repellency treatment with hydrophobic fine particles such as hydrophobic silica and hydrophobic titanium oxide is covered with methyl groups present on the surface of hydrophobic silica and hydrophobic titanium oxide, and is approximately 20 [mN / M] surface energy. Actually, since the entire surface of the water-repellent treated toner is not completely covered with hydrophobic fine particles, the surface energy of the water-repellent treated toner is approximately 20 to 30 [mN / m]. It is guessed. Therefore, in order to have an affinity for the water-repellent toner (having sufficient wettability), the surface tension of the foamed fixing solution is preferably 20 to 30 [mN / m].
水性溶媒を用いる場合、界面活性剤を添加することで、表面張力を20〜30[mN/m]とすることが好ましい。また、水性溶媒の場合、単価もしくは多価アルコールを含有していることが望ましい。これらの材料は、泡状の定着液における気泡の安定性を高め、破泡しにくくする利点を有する。例えばセタノールなどの単価アルコールや、グリセンリン、プロピレングリコール、1,3ブチレングリコールなどの多価アルコールが望ましい。また、これらの単価又は多価のアルコール類を含有することで紙等の媒体のカール防止に効果を有する。
また、定着液中に浸透性改善や紙等媒体のカール防止のために油性成分を含有してO/WエマルジョンやW/Oエマルジョンを形成する構成も望ましく、その場合、具体的な分散剤としては、ソルビタンモノオレエートやソルビタンモノステレートやソルビタンセスキオレートなどのソルビタン脂肪酸エステルやショ糖ラウリン酸エステルやショ糖ステアリン酸エステルなどのショ糖エステルなどが望ましい。
When using an aqueous solvent, it is preferable to add a surfactant to make the surface tension 20-30 [mN / m]. In the case of an aqueous solvent, it is desirable to contain a unit price or a polyhydric alcohol. These materials have the advantage of increasing the stability of bubbles in the foam-like fixing solution and making it difficult to break the bubbles. For example, monohydric alcohols such as cetanol, and polyhydric alcohols such as glycerin, propylene glycol, and 1,3 butylene glycol are desirable. Further, containing these unit price or polyhydric alcohols has an effect of preventing curling of a medium such as paper.
In addition, it is also desirable to form an O / W emulsion or a W / O emulsion containing an oil component in order to improve permeability and prevent curling of a medium such as paper, in which case, as a specific dispersant Are preferably sorbitan fatty acid esters such as sorbitan monooleate, sorbitan monosterate and sorbitan sesquioleate, and sucrose esters such as sucrose laurate and sucrose stearate.
なお、定着液中での軟化剤を溶解もしくはマイクロエマルジョン分散させるため方法としては、例えば、回転羽根によるホモミキサーやホモジナイザーのような機械的に攪拌する手段、及び超音波ホモジナイザーのような振動を与える手段が挙げられる。いずれにしても、強いせん断応力を定着液中の軟化剤に加えることで溶解もしくはマイクロエマルジョン分散させる。
また、トナーの定着装置は、本発明における定着液をトナーに供給した後、トナーに含まれる樹脂の少なくとも一部を溶解又は膨潤させる部剤(軟化剤)によって溶解又は膨潤したトナーを加圧する、一対の平滑化ローラ(ハードローラ)を有してもよい。一対の平滑化ローラ(ハードローラ)によって、溶解又は膨潤したトナーを加圧することによって、溶解又は膨潤したトナーの層の表面を平滑化して、トナーに光沢を付与することが可能となる。更に、記録媒体内へ溶解又は膨潤したトナーを押し込むことによって、記録媒体に対するトナーの定着性を向上させることができる。
As a method for dissolving the softener or dispersing the microemulsion in the fixing solution, for example, mechanical stirring means such as a homomixer or a homogenizer using a rotary blade, and vibration such as an ultrasonic homogenizer is applied. Means are mentioned. In any case, a strong shear stress is added to the softener in the fixing solution to dissolve or disperse the microemulsion.
In addition, the toner fixing device pressurizes the dissolved or swollen toner with a component (softener) that dissolves or swells at least a part of the resin contained in the toner after supplying the fixing liquid in the present invention to the toner. You may have a pair of smoothing roller (hard roller). By pressurizing the dissolved or swollen toner with a pair of smoothing rollers (hard rollers), the surface of the layer of the dissolved or swollen toner can be smoothed to give gloss to the toner. Furthermore, by fixing the dissolved or swollen toner into the recording medium, the fixability of the toner to the recording medium can be improved.
本実施形態の定着装置6の定着液132として使用可能な定着液の具体的な処方の例を以下に示す。
・希釈溶媒:イオン交換水 53[wt%]
・軟化剤:コハク酸ジエトキシエチル(クローダ社 クローダDES)
10[wt%]
炭酸プロピレン 20[wt%]
・増粘剤:プロピレングリコール 10[wt%]
・増泡剤:ヤシ脂肪酸ジエタノールアミド(1:1)型(松本油脂 マーポンMM)
0.5[wt%]
・起泡剤:パルミチン酸アミン 2.5[wt%]
ミリスチン酸アミン 1.5[wt%]
ステアリン酸アミン 0.5[wt%]
・分散剤:POE(20)ラウリルソルビタン(花王 レオドールTW−S120V)
1[wt%]
ポリエチレングリコールモノステアレート(花王 エマノーン3199)
1[wt%]
An example of a specific formulation of the fixing solution that can be used as the fixing
・ Diluting solvent: Ion-exchanged water 53 [wt%]
・ Softening agent: Diethoxyethyl succinate (Croda Croda DES)
10 [wt%]
Propylene carbonate 20 [wt%]
・ Thickener: Propylene glycol 10 [wt%]
・ Foaming agent: Palm fatty acid diethanolamide (1: 1) type (Matsumoto Yushi Marpong MM)
0.5 [wt%]
・ Foaming agent: amine palmitate 2.5 [wt%]
Amine myristate 1.5 [wt%]
Amine stearate 0.5 [wt%]
Dispersant: POE (20) lauryl sorbitan (Kao Leodol TW-S120V)
1 [wt%]
Polyethylene glycol monostearate (Kao Emanon 3199)
1 [wt%]
ここで、上記特許文献5に記載の従来の定着装置の構成について図を用いて説明する。
図7は、従来の定着装置60を模式的に示す説明図であり、図7(a)は従来の定着装置60の全体の概略説明図、図7(b)は、従来の定着装置60が備える塗布ローラ141を図7(a)中の矢印B方向から見た斜視説明図である。
従来の定着装置60では、泡状定着液生成部130によって生成された泡状定着液Fは、泡状定着液塗布手段である定着液塗布部140の塗布ローラ141の表面上に供給される。定着液塗布部140は、塗布ローラ141と、塗布ローラ141と対峙する位置に配置された加圧ローラ143とを備える。さらに、塗布ローラ141と加圧ローラ143とが対峙する塗布位置Cに対して塗布ローラ141の表面移動方向上流側の塗布ローラ141の表面に近接または圧接する液膜厚制御用ブレード154を備える。液膜厚制御用ブレード154は塗布ローラ141の表面上の泡状定着液Fの膜厚を制御するものである。このように従来の定着装置60は、塗布ローラ141の表面上で泡状定着液Fの膜厚を制御するため、図1に示す定着装置6が備える泡状定着液薄膜化手段である泡状定着液薄膜化部150としての機能を定着液塗布部140が兼ね備える構成である。このように従来の定着装置60の構成の方が、図1に示す定着装置6よりも、シンプルで部品点数も少ないということは言うまでもないが、以下に述べるような問題点がある。
Here, the configuration of the conventional fixing device described in Patent Document 5 will be described with reference to the drawings.
FIG. 7 is an explanatory diagram schematically showing a
In the
従来の定着装置60は、泡状定着液Fの層が形成された塗布ローラ141と、その塗布ローラ141に塗布位置Cで対峙して設けられた加圧ローラ143とで転写紙Pを挟み込んで転写紙Pに泡状定着液Fを塗布する構成である。このような構成では、転写紙Pが搬送されていないとき(塗布位置Cに転写紙Pがないとき)、塗布ローラ141上の泡状定着液Fが加圧ローラ143に付着し汚す恐れがある。加圧ローラ143に付着した泡状定着液Fはクリーニングされない限り、いずれは転写紙Pの裏側に付着することになり、記録画像の劣化や、泡状定着液Fの機内拡散などの問題を引き起こすことになる。加圧ローラ143のクリーニングがなされるとしても、クリーニング機構の負荷低減のためには、加圧ローラ143に付着する泡状定着液Fはできるだけ少ないことが望ましい。
The
従来の定着装置60は、塗布位置Cに対して転写紙Pの搬送方向上流側に転写紙Pの先端及び後端を検知する記録媒体先端後端検知手段としてのする紙端部検知センサ170を備える。そして、上記特許文献5には、紙端部検知センサ170の記録媒体先端後端検知信号に応じて、転写紙Pが塗布位置Cに存在しているときにのみ、泡状定着液Fが塗布されるように、塗布ローラ141と加圧ローラ143とを接離する構成が記載されている。
The
しかしながら、昨今の電子写真方式の画像形成装置では、記録媒体の搬送の線速が非常に速くなっており、ミドルクラスの装置では200[mm/s]以上のものが一般的である。記録媒体としては、A4などの定型サイズの転写紙が最も多く使われており、したがって、記録媒体は記録媒体間距離をある程度取りながら連続的に搬送されることになる。したがって、記録媒体先端後端検知信号に応じて塗布ローラ141と加圧ローラ143とを接離する構成では、記録媒体間(いわゆる紙間)の部分では塗布ローラ141と加圧ローラ143とを離間する必要がある。このため、従来の定着装置60では、非常に速いタイミングで塗布ローラ141と加圧ローラ143との接離動作を行う必要がある。さらに、塗布ローラ141と加圧ローラ143との加圧に関しては、加圧力やニップ幅などの条件が定着性に大きく効いてくるため、変化することは望ましくなく、さらの相応の加圧力を必要とする。したがって、頻繁な塗布ローラ141と加圧ローラ143との接離は、定着性の劣化、動作にかかる大きなエネルギーなどの問題を引き起こす可能性が高い。さらに塗布ローラ141と加圧ローラ143は、転写紙Pに泡状定着液Fを付与すると共に、転写紙Pの搬送という機能も持っており、頻繁な接離はショックジターによる画像の劣化を引き起こす懸念もある。
However, in recent electrophotographic image forming apparatuses, the linear speed of conveyance of the recording medium is very high, and in the middle class apparatuses, those of 200 [mm / s] or more are common. As the recording medium, a standard size transfer paper such as A4 is most often used. Therefore, the recording medium is continuously conveyed while taking a certain distance between the recording media. Therefore, in the configuration in which the
以上のような問題から、記録媒体間の部分では塗布ローラ141と加圧ローラ143とが離間するように、記録媒体先端後端検知信号に応じて塗布ローラ141と加圧ローラ143とを接離する構成は実現が困難である。
このように、塗布ローラ141と加圧ローラ143との接離を制御する構成が困難である場合、塗布ローラ141の表面上の記録媒体間に相当するの部分には泡状定着液Fを担持させない構成が考えられる。図7に示す従来の定着装置60で、塗布ローラ141の表面上の一部に泡状定着液Fを担持させない構成としては、記録媒体先端後端検知手段の信号に応じて塗布位置Cに向かう塗布ローラ141の表面への泡状定着液Fの供給のON/OFFを制御する構成となる。
Due to the above-described problems, the
As described above, when it is difficult to control the contact / separation between the
塗布位置Cに向かう表面への泡状定着液Fの供給のON/OFFを行う具体的な方法としては、液膜厚制御用ブレード154の塗布ローラ141の表面に対するギャップや押圧力を変化させることによって泡状定着液Fの供給のON/OFFを制御する方法が考えられる。また、泡状定着液生成手段である泡状定着液生成部130からの塗布ローラ141表面への泡状定着液Fの供給そのものを制御する方法が考えられる。
As a specific method for turning ON / OFF the supply of the foam-like fixing liquid F to the surface toward the application position C, the gap and the pressing force of the liquid film
ところで、泡状定着液Fは転写紙P上のトナー層Tが担持された画像形成部には、均一に与えられなければならないということは言うまでもない。定着液の塗布量のムラは定着性のムラとなり、定着性のムラは、画像品質の致命的な問題となるからである。一方で、加圧ローラ143の汚れやそのクリーニングの観点から、塗布位置Cに転写紙Pが存在しないタイミングでは、塗布位置Cに対して出来る限り泡状定着液Fを供給しないことが望ましい。加えて、近年の電子写真装置では写真調の画質のものを出力することは一般的であり、それはすなわち余白のほとんど無い画像を出力するニーズが高いということである。これらのことから、泡状定着液Fの転写紙Pへの付与は、高精度で且つ均一な泡状定着液Fの物性(膜厚、泡の平均粒径、泡の嵩密度)の分布でなされる必要がある。
Incidentally, it goes without saying that the foam-like fixing solution F must be uniformly applied to the image forming portion on which the toner layer T on the transfer paper P is carried. This is because unevenness in the application amount of the fixer becomes unevenness in fixing property, and unevenness in fixing property becomes a fatal problem in image quality. On the other hand, from the viewpoint of contamination of the
これらのことを考慮したとき、塗布位置Cに向かう塗布ローラ141への泡状定着液Fの供給のON/OFFを制御する方法として、液膜厚制御用ブレード154のギャップや押圧力を変化させる方法は、実現が困難であるといわざるを得ない。昨今の電子写真方式の画像形成装置では、上述したように記録媒体の搬送の線速が非常に速くなっており、ミドルクラスの装置では200[mm/s]以上のものが一般的である。このことから、非常に短い時間の間に液膜厚制御用ブレード154のギャップや押圧力の変化を完了させる必要がある。液膜厚制御用ブレード154の押圧力を高めたり、ギャップを閉じたりすることで泡状定着液Fの供給をOFFにすることは短時間でもできる可能性がある。しかし、泡状定着液Fの供給をONにするときは適正なギャップや押圧力に安定させる必要があるため、短時間での制御は困難である。
Considering these, as a method for controlling ON / OFF of the supply of the foam-like fixing liquid F to the
また、上述した泡状定着液生成部130からの塗布ローラ141表面への泡状定着液Fの供給そのものを制御する方法に関しては、少なくとも、従来の定着装置60の構成では、実現が困難である。これは、従来の定着装置60では塗布ローラ141の表面上における液膜厚制御用ブレード154を設けた位置に対して表面移動方向上流側に泡溜まりが形成されているためである。泡溜まりがあることにより、泡状定着液生成部130からの塗布ローラ141表面への泡状定着液Fの供給を停止しても、泡溜まりを形成する泡状定着液Fの量が減少するだけで、塗布位置Cに向かう塗布ローラ141の表面には泡状定着液Fが担持される。このため、泡状定着液生成部130からの塗布ローラ141表面への泡状定着液Fの供給そのものを制御することによって、塗布位置Cに向かう塗布ローラ141の表面に対する泡状定着液Fの供給のON/OFFを精度良く制御することは困難である。
Further, regarding the method for controlling the supply of the foam-like fixing liquid F from the foam-like fixing
さらに、一定時間放置後に定着動作を行うとき、時間によって泡状定着液Fの特性が変化するため、液膜厚制御用ブレード154を設けた位置に対して塗布ローラ141の表面移動方向上流側に形成された泡溜まりの泡状定着液Fをそのまま使うことはできない。そして、泡溜まりの泡状定着液Fを回収するにしても、回収するために塗布ローラ141にクリーニング機構が必要となる。また、そのクリーニング機構は塗布ローラ141上にオフセットされたトナーをもクリーニングするため、回収した泡状定着液Fは破棄するしかない。
Further, when the fixing operation is performed after being left for a certain period of time, the characteristics of the foam-like fixing liquid F change depending on the time, so that the surface of the
次に上述した図7の従来の定着装置60の問題点を解決可能な構成を備えた本実施形態の定着装置6について説明する。
図1に示す定着装置6は、上述したように、大きく分けて泡状定着液生成手段としての泡状定着液生成部130、泡状定着液薄膜化手段である泡状定着液薄膜化部150、及び、泡状定着液付与手段である定着液塗布部140の3つで構成されている。従来の定着装置60の構成と大きく異なる点は、泡状定着液薄膜化部150と定着液塗布部140とが、別々に設けられている点である。さらに、泡状定着液薄膜化部150の薄膜形成ベルト151の表面と定着液塗布部140の塗布ローラ141の表面とが接離可能に構成されている。
また、薄膜形成ベルト151の表面と塗布ローラ141の表面との接離を制御する接離制御手段としての接離制御部250を備える。接離制御部250が薄膜形成ベルト151の表面と塗布ローラ141の表面との接離を制御することによって、定着液塗布部140に対して必要に応じた泡状定着液Fの供給の制御が可能となる。
Next, the fixing device 6 according to this embodiment having a configuration capable of solving the problems of the
As described above, the fixing device 6 shown in FIG. 1 is roughly divided into a foam-like
Further, a contact /
定着装置6では、泡状定着液生成部130より生成された泡状定着液Fは、泡状定着液薄膜化部150に供給される。図1に従って説明すると、泡状定着液薄膜化部150は、2本の張架ローラと、それらの張架ローラにまたがって、所定のテンションで張架されている薄膜形成ベルト151を備える。そして、泡状定着液生成部130より泡状定着液Fの供給を受け、泡状定着液膜厚制御手段である液膜厚制御用ブレード154を用いて、薄膜形成ベルト151上に泡状定着液Fの薄層を形成するものである。
In the fixing device 6, the foamy fixer F generated by the
2本の張架ローラのうち、一方は液膜厚制御用ブレード154と薄膜形成ベルト151を挟んで対向するブレード対向ローラ152である。液膜厚制御用ブレード154は相応の圧力をかけて泡状定着液Fの薄層を形成する必要があるため、液膜厚制御用ブレード154の圧力を受けるための部材が必要であるため、このような構成をとっている。
また、ブレード対向ローラ152は不図示の駆動源に接続されており、ブレード対向ローラ152が図1中の矢印H方向に回転駆動することにより、薄膜形成ベルト151が図1中の矢印I方向に表面移動する。
One of the two stretching rollers is a
Further, the
薄膜形成ベルト151の表面上において、液膜厚制御用ブレード154が作用して表面上の泡状定着液Fを薄層化する部分に対して薄膜形成ベルト151の表面移動方向上流側に泡状定着液生成部130で生成された泡状定着液Fが供給される。液膜厚制御用ブレード154は、薄膜形成ベルト151の表面上に供給された泡状定着液Fを薄層化して最適な膜厚を形成している。ここで要求される膜厚は、定着液塗布部140の塗布ローラ141の表面上で塗布位置Cでの転写紙Pへの塗布の際に最適な膜厚の形成が行われるような膜厚である。このとき、泡状定着液薄膜化部150の薄膜形成ベルト151の表面上から定着液塗布部140の塗布ローラ141の表面上に泡状定着液Fが転写されることを考慮した、薄膜形成ベルト151の表面上の最適な膜厚であることが求められる。
On the surface of the thin
次に、液膜厚制御用ブレード154による薄膜形成ベルト151の表面上の泡状定着液Fの膜厚の制御について説明する。
図8は、液膜厚制御用ブレード154の薄膜形成ベルト151に対する押し圧力を制御する構成の説明図である。図8(a)はスプリング157による圧力を大きくした状態の説明図であり、図8(b)はスプリング157による圧力を小さくした状態の説明図である。また、図8中の左側の図面は、液膜厚制御用ブレード154によって膜厚の制御がなされる位置を泡状定着液Fが通過する前の状態の説明図である。一方、図8中の右側の図面は、液膜厚制御用ブレード154によって膜厚の制御がなされる位置を泡状定着液Fが通過し、薄膜形成ベルト151の表面上に薄層化された泡状定着液Fcが形成された状態の説明図である。
Next, control of the film thickness of the foam-like fixing liquid F on the surface of the thin
FIG. 8 is an explanatory diagram of a configuration for controlling the pressing force of the liquid film
液膜厚制御用ブレード154はブレード固定端154aを中心にブレード自由端154bが揺動可能に配置されており、ブレード自由端154bにはスプリング157の一端が固定されている。スプリング157の他端はソレノイド158のスプリング支持部158aに固定されている。スプリング支持部158aはソレノイド158を制御することにより、図8中の矢印J方向の変位可能である。図8(a)に示すように、スプリング支持部158aの位置を薄膜形成ベルト151に近付けることで、スプリング157が液膜厚制御用ブレード154のブレード自由端154bに対する押し圧力は大きくなる。これにより、薄層化された泡状定着液Fcの膜厚は小さくなる。一方、図8(b)に示すように、スプリング支持部158aの位置を薄膜形成ベルト151から遠ざけることで、スプリング157が液膜厚制御用ブレード154のブレード自由端154bに対する押し圧力は小さくなる。これにより、薄層化された泡状定着液Fcの膜厚は大きくなる。
The liquid film
泡状定着液生成部130から供給された泡状定着液Fは、トレーリングポジションで設けられた液膜厚制御用ブレード154に対して、自身の粘性や表面張力等で、液膜厚制御用ブレード154を押しのけて液膜厚制御用ブレード154を通過する。これにより、薄層化された泡状定着液Fcにして薄層を形成することになる。よって、液膜厚制御用ブレード154の薄膜形成ベルト151への押し圧力が大きくなるほど薄層化された泡状定着液Fcの膜厚が薄くなる。この特性を利用して、膜厚を制御するというものである。
そして、液膜厚制御用ブレード154の薄膜形成ベルト151に対する押し圧力を容易に制御するには、図8に示す構成のように、スプリング157とソレノイド158とを組み合わせたものが代表的なものとして挙げられる。
なお、液膜厚制御用ブレード154の薄膜形成ベルト151に対する押し圧力を制御する構成としては、図9に示すように液膜厚制御用ブレード154と薄膜形成ベルト151とが最も距離が近くなる部分にギャップ規制部材159を設けてもよい。図9も図8と同様に図9中の左側の図面は、液膜厚制御用ブレード154によって膜厚の制御がなされる位置を泡状定着液Fが通過する前の状態の説明図である。また、図9中の右側の図面は、液膜厚制御用ブレード154によって膜厚の制御がなされる位置を泡状定着液Fが通過し、薄膜形成ベルト151の表面上に薄層化された泡状定着液Fcが形成された状態の説明図である。
The foam-like fixer F supplied from the foam-
In order to easily control the pressing force of the liquid film
As a configuration for controlling the pressing force of the liquid film
薄膜形成ベルト151の表面上の泡状定着液Fの膜厚を制御する他の構成としては、図10に示すように、液膜厚制御用ブレード154と薄膜形成ベルト151とのギャップ(以下、ブレードギャップと呼ぶ)の幅を制御することによって行うというものもある。
図10(a)は、ブレードギャップが小さい状態の説明図であり、図10(b)はブレードギャップが大きい状態の説明図である。図10に示す構成では、ソレノイド158を駆動することにより、ブレード突き当たり部158bの位置が図10中の矢印J方向に変位する。そして、ブレード突き当たり部158bが突き当たるブレード自由端154bの変位量が変化し、ブレードギャップの幅を制御することができる。
図10(a)に示すように、薄層化された泡状定着液Fcの膜厚を薄くするときにはブレードギャップを狭くし、膜厚を厚くするときにはブレードギャップを広くする。ブレードギャップの幅を変化させる具体的な駆動手段としては、モータやソレノイドなどいろいろな駆動手段が考えられる。
As another configuration for controlling the film thickness of the foam-like fixing solution F on the surface of the thin
FIG. 10A is an explanatory diagram in a state where the blade gap is small, and FIG. 10B is an explanatory diagram in a state where the blade gap is large. In the configuration shown in FIG. 10, by driving the
As shown in FIG. 10A, the blade gap is narrowed when the thickness of the thinned foam fixing solution Fc is reduced, and the blade gap is increased when the thickness is increased. Various driving means such as a motor and a solenoid can be considered as specific driving means for changing the width of the blade gap.
何れの膜厚を制御する構成に関しても液膜厚制御用ブレード154は薄膜形成ベルト151に対してトレーリングポジションで設けられている。つまり、液膜厚制御用ブレード154におけるブレード固定端154aからブレード自由端154bに向かう方向と、薄膜形成ベルト151の表面移動方向とが同方向となるポジションである。液膜厚制御用ブレード154におけるブレード固定端154aからブレード自由端154bに向かう方向と、薄膜形成ベルト151の表面移動方向とが逆方向となるものは、カウンターポジションと呼ぶ。さらには、液膜厚制御用ブレード154と薄膜形成ベルト151とが触れ合うもしくは最も距離が近くなる部分は、液膜厚制御用ブレード154のブレード自由端154bにおけるエッジ部に限らず、図8のように、液膜厚制御用ブレード154の面であっても良い。
Regardless of the configuration for controlling any film thickness, the liquid film
なお、液膜厚制御用ブレード154の薄膜形成ベルト151に対する配置は、カウンターポジションであっても、膜厚の制御は可能である。しかし、カウンターポジションでは、液膜厚制御用ブレード154と薄膜形成ベルト151とが接触していると、実質的に膜厚は限りなくゼロとなる。そして、液膜厚制御用ブレード154のエッジと薄膜形成ベルト151とのギャップがダイレクトに膜厚となって反映されることになる。したがって、数十[μm]レベルでの膜厚制御はシビアな制御となる。その点、トレーリングポジションで液膜厚制御用ブレード154の薄膜形成ベルト151への押し圧力を制御するという方法では、多少圧力が変動しても数十[μm]レベルでの膜厚制御への影響はさほど大きくないことが分かっている。
Note that the film thickness can be controlled even if the liquid film
さらに、薄膜形成ベルト151の2つの張架ローラのうち液膜厚制御用ブレード154と対向しているブレード対向ローラ152は、精密加工を施されたものでも数十[μm]の振れを持っている。したがって、液膜厚制御用ブレード154がこの振れに追従する構成でなければ、数十[μm]レベルの膜厚制御を行うことは不可能であるという問題が生じることは言うまでもない。となれば、いずれの場合も液膜厚制御用ブレード154が薄膜形成ベルト151へ直接、或いは図9のようにギャップ規制部材159を介して付圧するということが、上記問題を解決する最も容易な手段となる。また、液膜厚制御用ブレード154の薄膜形成ベルト151に対する押し圧力を制御して膜厚を制御する構成では、液膜厚制御用ブレード154が薄膜形成ベルト151へ直接付圧するという要件を既に満たしている。
Further, of the two stretching rollers of the thin
薄膜形成ベルト151の2つの張架ローラのうち、もう一方の張架ローラは、定着液塗布部140の塗布ローラ141と薄膜形成ベルト151とを接離可能とするために、図1中の矢印E方向に変位可能に設けられた可動ローラ153である。可動ローラ153が変位する動力は、図1のようにカム155を介し、カム155を回転させることによって接離するのでも良いし、ソレノイドを用いても良い。いずれの場合も重要なことは素早く接離させることである。これは、塗布ローラ141の表面上で泡状定着液Fが転写された転写部と泡状定着液Fが転写されなかった非転写部との境界を綺麗に出す必要があるからである。この理由は上述したとおり、塗布ローラ141から転写紙Pへの泡状定着液Fの塗布を、高精度で且つ均一な泡状定着液Fの物性の分布で行う必要があるからである。したがって、この可動ローラ153は質量を極力小さくすることが望ましい。径を小さくするとか、材質を樹脂とするとか、中空のローラを使うなどといった方法が考えられる。質量が小さいほど、可動ローラ153を素早く動かすための力は小さくて済むからである。
なお、定着装置6では接離制御部250がカム155の回転を制御することによって、薄膜形成ベルト151の表面と塗布ローラ141の表面との接離を制御する構成である。
Of the two stretching rollers of the thin
In the fixing device 6, the contact /
薄膜形成ベルト151上の薄層化された泡状定着液Fcの膜厚は、通常100[μm]近辺で形成されることが多いが、最大でも200[μm]程度である。したがって、接触位置Gで、薄膜形成ベルト151と塗布ローラ141との距離が200[μm]以上離れていれば泡状定着液Fの塗布ローラ141への転写は発生しない。そして、0〜200[μm]の離間状態ならば、不安定な転写となる。ゆえに、0〜200[μm]の離間状態が極力短い時間ならば、不安定な転写の領域を極力減らすことができる。例えば、可動ローラ153の接離速度が40[mm/s]、プロセス線速が200[mm/s]の場合、可動ローラ153が200[μm]移動する間に、プロセスとしては1[mm]進行し、したがって、1[mm]の不安定転写領域となり、転写部と非転写部との境界の不均一部分が1[mm]ということになる。この部分が余白に当てられることになるが、余白としては充分小さな値である。さらに、不安定転写領域を小さくしたいならば、可動ローラ153の接離速度を速くしてやればいいし、余白がもっと許容されるならば、可動ローラ153の接離速度を遅くしてもかまわない。
The film thickness of the thinned foam fixing solution Fc on the thin
このような構成をとることにより、ほぼ均一に薄膜化された泡状定着液Fを塗布ローラ141にオンデマンドに供給することが可能となる。ここで、膜厚、泡の平均粒径、泡の嵩密度などといった、泡状定着液Fの物性までもが均一で常に安定したものを供給するには、泡状定着液薄膜化部150において、常に泡状定着液Fの物性が安定している必要がある。逆に言えば、泡状定着液薄膜化部150は、定着液塗布部140と別体となっているので、転写紙Pとの接触を考慮する必要はなく、物性の安定した泡状定着液Fの薄層を形成することに特化させることができる。
By adopting such a configuration, it is possible to supply the foam-like fixing liquid F, which has been thinned almost uniformly, to the
特に、時間によって泡状定着液Fは破泡などにより、泡の平均粒径、泡の嵩密度などが変化するので、作成されてから時間が経った泡状定着液Fはそのままでは使用できない。そこで、泡状定着液薄膜化部150には、薄膜化された後、接触位置Gを通過した泡状定着液Fを薄膜形成ベルト151上から回収する回収手段として泡吸引部156を設けている。回収手段としては、泡吸引部156のように吸引によるものに限らず、回収ブレードなど種々の方法が考えられる。泡吸引部156で吸引された泡状定着液Fは回収液搬送路156aを通って、定着液ボトル131へと戻され、再利用される。なお、薄膜形成ベルト151上から回収された泡状定着液Fは定着液ボトル131内の定着液132とは分けて収容してもよい。
Particularly, since the foam fixing solution F changes with time depending on the bubble breakage and the like, the average particle diameter of the foam, the bulk density of the foam, and the like change, the foam fixing solution F that has been used for a long time cannot be used as it is. Therefore, the foam fixing liquid thinning
泡吸引部156による泡状定着液Fの回収は常時行ってもいいが、必要に応じて行ってもよい。ここで必要に応じてというのは、泡状定着液薄膜化部150に供給された泡状定着液Fが一定時間経っても定着液塗布部140に供給されず、その物性が変化してしまった場合のことを指す。その判断は、泡状定着液薄膜化部150の薄膜形成ベルト151と定着液塗布部140の塗布ローラ141との接触頻度で行うことができる。接触頻度とは、機械の電源が切られている時間も含んだ頻度である(電源が切られているときは通常は接触していない)。本実施形態の定着装置6では、不図示の泡状定着液回収制御手段を設け、薄膜形成ベルト151と塗布ローラ141との接触頻度が所定よりも少ない場合、泡状定着液Fが泡状定着液薄膜化部150内で物性変化したと判断して、泡吸引部156を作動させて泡の回収を行う。これにより、定着液塗布部140に供給される泡状定着液Fを常に物性の安定したものとすることができる。
なお、泡吸引部156によって薄膜形成ベルト151上から回収された泡状定着液Fは、液化されて定着液ボトル131内に戻されることが最も望ましい。
The recovery of the foamy fixing solution F by the
It is most desirable that the foam-like fixing liquid F collected from the thin
なお、薄膜形成ベルト151上の泡状定着液Fの回収を常時行う場合、例えば固定式のブレードなどを用いることによって、構成を大幅に簡略化することができる。さらには、泡状定着液回収制御手段も不必要になるが、常に泡状定着液を回収しているので、大量のかさの泡を回収することになり、泡を液化させる動作の頻度が上昇する。
こういった点で、必要に応じて泡状定着液Fの回収を行う方が回収量を必要最小限で済ませることができるので優位となる。しかし、回収手段にブレードなど接触型の回収部材を用いる構成では、泡状定着液Fの回収を行うときにのみ回収部材を薄膜形成ベルト151に接触させることが必要のなる場合もあるので、その接離の機構が必要になる。
In the case where the foam-like fixing solution F on the thin
In this respect, it is advantageous to collect the foam-like fixing solution F as necessary because the collected amount can be minimized. However, in the configuration using a contact-type recovery member such as a blade as the recovery means, it may be necessary to contact the recovery member with the thin
また、回収手段による泡状定着液Fの回収量を必要以上に多くしないためには、泡状定着液生成部130から泡状定着液薄膜化部150への泡状定着液Fの供給を適正に制御する必要がある。すなわち、可能な限りオンデマンドに供給することが望ましい。泡状定着液薄膜化部150では、液膜厚制御用ブレード154を用いて泡状定着液Fの薄膜化を行っている。このため、液膜厚制御用ブレード154が膜厚を制御する位置に対して薄膜形成ベルト151の表面移動方向上流側では、図11に示すように上流側では泡溜まりFdが形成される。この泡溜まりFdが消えてなくなったときは、泡状定着液薄膜化部150における泡状定着液Fが不足していることを意味する。一方、泡溜まりFdが大きくなったときは、泡状定着液薄膜化部150に対して泡状定着液Fが過剰に供給された状態であることを意味する。このため、常時、泡溜まりFdが一定量存在することが望ましい。
Further, in order not to increase the recovery amount of the foam fixing solution F by the collecting means more than necessary, the foam fixing solution F is appropriately supplied from the foam
そこで、定着装置6は、薄膜形成ベルト151の表面上の泡溜まりFdの大きさを検知する泡溜まり検知手段を備える。図12は、図11に示す薄膜形成ベルト151表面上の泡溜まりFdが形成された部分を図11中の矢印M方向から見た斜視説明図である。
図12に示す泡溜まり検知手段である泡センサ160としては、発光素子160aと受光素子160bとを備えた光学系検知手段を用いる構成が代表的である。図12の例の泡センサ160では、発光素子160aと受光素子160bとをそれぞれ3箇所ずつ並べて配置している。発光素子160aは発する光がそれぞれ違う波長か、あるいは独自に変調されている。そして、受光素子160bはそれぞれ対向する発光素子160aの光を検出する構成である。このような泡センサ160では泡溜まりFdが大きくなれば、発光素子160aが発する光の経路が泡溜まりFdによって遮られることによって各受光素子160bで所定の光を検出できなくなる。このことによって、泡溜まりFdの大きさの判断を行うことは可能である。発光素子160aとしては安価な発光ダイオード(LED)を用いることができ、受光素子160bもフォトダイオード(PD)を用いることができる。各受光素子160bの検出結果の信号を供給制御手段としての不図示の供給制御部が受信し、この検出結果に基づいて泡状定着液生成部130から泡状定着液薄膜化部150への泡状定着液Fの供給を制御する。
そして、泡センサ160で検知された泡溜まりFdが所定量よりも小さいときに、不図示の供給制御部が泡状定着液生成部130より泡状定着液薄膜化部150に泡状定着液Fを供給する動作が行われるように制御すれば、常時、泡溜まりFdを一定量存在させることが可能になる。
Therefore, the fixing device 6 includes a bubble accumulation detection unit that detects the size of the bubble accumulation Fd on the surface of the thin
As the bubble sensor 160 which is the bubble accumulation detection means shown in FIG. 12, the structure using the optical system detection means provided with the
When the bubble reservoir Fd detected by the bubble sensor 160 is smaller than a predetermined amount, the supply control unit (not shown) sends the foam-like fixing solution F from the foam-like fixing
次に、泡状定着液薄膜化部150の薄膜形成ベルト151から定着液塗布部140の塗布ローラ141上へ薄膜状の泡状定着液Fを転写する構成について説明する。
図13は、接触位置Gにおける泡状定着液Fの転写率の説明図である。ここでの転写率とは、接触位置Gに到達する前の薄膜形成ベルト151表面上に存在する転写前の泡状定着液Fgに対する接触位置Gに通過した後の塗布ローラ141表面上に存在する転写後の泡状定着液Fhの割合である。
定着液担持体である薄膜形成ベルト151と塗布ローラ141との表面特性が同じであれば、2つの定着液担持体が接触位置Gで接触し、表面移動によって接触位置Gを通過した表面に担持される泡状定着液Fは、薄膜形成ベルト151と塗布ローラ141とで略均等に配分される。すなわち、薄膜形成ベルト151から塗布ローラ141へ泡状定着液Fが略50[%]転写されることになる。この転写率が安定していれば、薄膜形成ベルト151上の転写前の泡状定着液Fgの膜厚さえ制御できれば、塗布ローラ141上の転写後の泡状定着液Fhの膜厚の制御も可能ということになる。しかし、膜厚が厚くなれば、転写の際の泡状定着液Fの剥離部が不安定になり、図13(a)に示すように転写率が変化して、塗布ローラ141上の転写後の泡状定着液Fhの膜厚のばらつきが大きくなる。
Next, a configuration in which the thin film-like foam fixing solution F is transferred from the thin
FIG. 13 is an explanatory diagram of the transfer rate of the foamy fixing solution F at the contact position G. FIG. Here, the transfer rate is present on the surface of the
If the surface characteristics of the thin
このように転写率がばらつく問題に対しては、できる限り転写率を上げてやることが望ましい。仮に転写率100[%]または、それに準ずる値ならば、図13(b)に示すように塗布ローラ141上に形成される転写後の泡状定着液Fhの膜厚のばらつきが小さくなるということは言うまでもない。転写率を上げる最も簡単な方法としては、薄膜形成ベルト151と塗布ローラ141の泡状定着液Fに対する剥離性に差を付けてやればよい。すなわち、塗布ローラ141に対して薄膜形成ベルト151の泡状定着液Fに対する剥離性を高くしてやればよい。剥離性に関する代表的な指標としては水に対する接触角が挙げられる。接触角が大きいほど撥水性が高く、すなわち剥離性が高いということになる。
For such a problem that the transfer rate varies, it is desirable to increase the transfer rate as much as possible. If the transfer rate is 100 [%] or a value corresponding to it, the variation in the film thickness of the foamed fixing liquid Fh after transfer formed on the
したがって、塗布ローラ141の表面に対して薄膜形成ベルト151の表面の水に対する接触角を大きくすることによって、薄膜形成ベルト151から塗布ローラ141への泡状定着液Fの転写性が向上する。これにより、塗布ローラ141上に形成される泡状定着液Fの膜厚のばらつきが小さくなる。
上述したように、薄膜形成ベルト151から塗布ローラ141への泡状定着液Fの転写が1対1の転写、すなわち、転写率が100[%]ならば、薄膜形成ベルト151上に形成された転写前の泡状定着液Fgと、塗布ローラ141上に転写された転写後の泡状定着液Fhとの膜厚は等しくなる。ただし、この大前提は、薄膜形成ベルト151と塗布ローラ141とが接触する接触位置Gにおいて、同方向に等速で移動しているということである。当然ながら、両者の移動速度が異なれば、互いの表面に形成される泡状定着液Fの膜厚は異なる結果となる。例えば、図14に示すように、薄膜形成ベルト151の表面移動速度V1が、塗布ローラ141の表面移動速度V2に対して50[%](V1:V2=1:2)の場合について説明する。この場合、転写率が100[%]として、薄膜形成ベルト151上に形成された転写前の泡状定着液Fgの膜厚に対して、塗布ローラ141上に転写された転写後の泡状定着液Fhの膜厚は50[%]となる。
Therefore, by increasing the contact angle of water on the surface of the thin
As described above, if the transfer of the foam-like fixing liquid F from the thin
このような特性を利用することで、塗布ローラ141上に転写された転写後の泡状定着液Fhの膜厚を制御することが可能となる。詳しくは、薄膜形成ベルト151の表面移動速度を塗布ローラ141の表面移動速度(プロセス速度に依存する)に対して変化させることにより、塗布ローラ141上に転写された転写後の泡状定着液Fhの膜厚を制御することが可能となる。
図15は、このような特性を利用した泡状定着液線速制御手段である泡状定着液線速制御部300の制御のブロック図である。
図15に示す泡状定着液線速制御部300を設け、塗布ローラ141表面上の泡状定着液Fの膜厚を可変として、泡状定着液線速制御部300によって薄膜形成ベルト151の表面移動速度を制御することで、塗布ローラ141表面上の泡状定着液Fの膜厚を所望の膜厚に制御可能となる。
By utilizing such characteristics, it is possible to control the film thickness of the foamed fixing liquid Fh after transfer transferred onto the
FIG. 15 is a block diagram of control of the foam-like fixing liquid linear
The foam-like fixing liquid linear
定着装置6において、泡状定着液薄膜化部150と定着液塗布部140とを別々に設け、薄膜形成ベルト151と塗布ローラ141とを接離可能に構成している。このような構成の目的は、膜厚、泡状定着液Fの泡の平均粒径、及び、泡状定着液Fの嵩密度等といった泡状定着液Fの物性が均一な状態で薄膜化された泡状定着液Fを、定着液塗布部140の塗布ローラ141の表面上に高精度にオンデマンドに供給するということである。
これは、未定着のトナー層Tを担持した転写紙Pが塗布位置Cにある場合は、転写紙P上のトナー層Tを形成するトナー粒子に泡状定着液Fを塗布して、トナー粒子を転写紙Pに定着させる。一方、塗布ローラ141の表面上で塗布位置Cに転写紙Pが無いタイミングで塗布位置Cを通過する部分には泡状定着液Fを供給しないように制御するものである。
In the fixing device 6, the foam-like fixing liquid thinning
This is because, when the transfer paper P carrying the unfixed toner layer T is at the application position C, the foamy fixing solution F is applied to the toner particles forming the toner layer T on the transfer paper P, and the toner particles Is fixed to the transfer paper P. On the other hand, control is performed so that the foamy fixing liquid F is not supplied to the portion passing through the application position C at the timing when the transfer paper P is not present at the application position C on the surface of the
このような制御として、定着液塗布部140の塗布ローラ141の表面への泡状定着液Fの供給制御を、塗布位置Cにおける転写紙Pの有無の情報に基づいて制御する構成を用いることができる。
以下、塗布位置Cにおける転写紙Pの有無の情報に基づいて塗布ローラ141の表面への泡状定着液Fの供給制御を行う構成について説明する。
図16は、塗布位置Cに対して転写紙Pの搬送方向上流側の検知位置Nを通過する転写紙Pの先端及び後端を検知する先端後端検知手段である紙端部検知センサ170の配置の説明図である。また、図17は、紙端部検知センサ170の検知結果から求まる転写紙Pの位置情報に基づいた離間制御のタイミングチャートである。なお、図17中の下方には、接離タイミングの制御による転写紙Pの定着液の塗布状態の模式図を示す。この転写紙Pの模式図において、斜線部βは、接離制御によって適切に塗布された転写紙P上の泡状定着液Fの塗布領域を示している。
As such control, a configuration in which supply control of the foamy fixing liquid F to the surface of the
Hereinafter, a configuration for controlling the supply of the foam-like fixing liquid F to the surface of the
FIG. 16 illustrates a paper
紙端部検知センサ170は、定着装置6の転写紙Pの入り口側に設けられており、紙端部検知センサ170による検知の方法は、LEDとPDを用いたフォトインタラプタ方式が最も一般的であるが、とくにこの方式には限るものではない。ここで、紙端部検知センサ170が転写紙Pの端部を検知する検知位置Nから塗布位置Cまでの間の転写紙Pの搬送距離の長さをL1とする。一方、塗布ローラ141の表面上における接触位置Gから塗布位置C(塗布ニップの中心)までの表面長さをL2とする。
このとき、L1とL2との関係は、L2<L1となる。
The paper
At this time, the relationship between L1 and L2 is L2 <L1.
定着装置6に転写紙Pが進入するときについて考えると、紙端部検知センサ170が転写紙Pを検知したときから、接離制御部250はカム155の回転の制御を開始する。具体的には「(L1−L2)/(プロセス速度)+α」の時間分ウエイトし、泡状定着液薄膜化部150の可動ローラ153を塗布ローラに当接させる動作を指令する。ここで、+αの時間は、転写紙Pの先端P1の余白の一部分に相当する。
このような制御を行うことによって、塗布ローラ141の表面上の泡状定着液Fが供給された領域(転写部)の先端が、転写紙Pの先端P1より+α分だけ内側に入った位置に塗布されることになる。また、転写紙Pの後端P2についても同様で、紙端部検知センサ170が転写紙Pの後端P2を検知したときから、具体的には「(L1−L2)/(プロセス速度)−α」の時間分ウエイトし、泡状定着液薄膜化部150の可動ローラ153を塗布ローラ141から離間させる動作を指令する。
以上の接離制御により、転写紙P上に図中の斜線部βで示すように正確に泡状定着液Fを塗布することができる。
Considering when the transfer paper P enters the fixing device 6, the contact /
By performing such control, the tip of the region (transfer portion) to which the foamy fixing solution F is supplied on the surface of the
With the above contact / separation control, the foamy fixing solution F can be accurately applied onto the transfer paper P as indicated by the hatched portion β in the figure.
なお、図17に示すタイミングチャートは、転写紙Pの余白部以外の全域に泡状定着液Fを塗布する制御であるが、泡状定着液Fは転写紙P上のトナー層Tにさえ塗布されればよい。すなわち、転写紙P上のトナー層Tからなるトナー画像が形成されていない領域には、泡状定着液Fを塗布する必要はない。そして、転写紙P上のトナー画像の有無は、画像形成時の画像情報に基づいて判断することができる。この画像情報に従って感光体10への画像形成がなされ、その一定時間後に感光体10上から転写紙P上に転写されたトナー像の定着が行われることになる。したがって、画像情報とその情報に基づいた感光体10への書き込みタイミングに従って、接離制御部250が制御を行うことができる。そして、図17のタイミングチャートを用いて説明した制御と同様に、図18に示すタイミングチャートのように制御することで、転写紙P上のトナー画像が形成されている領域のみに正確に泡状定着液Fを塗布することが可能となる。
図18に示すタイミングチャートでは、画像データに基づいて接離制御を行うことで、転写紙Pの表面全域に泡状定着液Fを塗布しなくても、転写紙P上での泡状定着液Fの塗布領域βにトナー画像領域γが含まれるように塗布することができる。このような制御を行うことにより、泡状定着液Fの塗布量は必要最小限となり、泡状定着液Fの消費量の低減を図ることができる。
Note that the timing chart shown in FIG. 17 is control for applying the foam-like fixing solution F to the entire region other than the blank portion of the transfer paper P, but the foam-like fixing solution F is applied even to the toner layer T on the transfer paper P. It only has to be done. That is, it is not necessary to apply the foam-like fixing liquid F to the area on the transfer paper P where the toner image composed of the toner layer T is not formed. The presence or absence of the toner image on the transfer paper P can be determined based on image information at the time of image formation. An image is formed on the
In the timing chart shown in FIG. 18, by performing contact / separation control based on the image data, the foam-like fixing liquid on the transfer paper P can be obtained without applying the foam-like fixing liquid F to the entire surface of the transfer paper P. Application can be performed so that the toner image area γ is included in the application area β of F. By performing such control, the application amount of the foam-like fixing solution F becomes the minimum necessary, and the consumption amount of the foam-like fixing solution F can be reduced.
なお、定着液塗布部140は、塗布部材クリーニング部材200を備え、転写紙Pに供給しきれなかった泡状定着液Fや、オフセットされたトナーを塗布ローラ141から除去して、常に塗布ローラ141の表面をクリーンな状態に保っている。これにより、泡状定着液薄膜化部150で薄膜化された泡状定着液Fが薄膜形成ベルト151から塗布ローラ141へ転写されるときの転写性、及び、転写紙Pへの泡状定着液Fの塗布による定着性の安定化を図ることができる。
The fixing
実施例1の定着装置6は、泡状定着液Fを転写紙P上のトナー層Tに付与することによって定着を行う定着装置であり、接離制御部250が薄膜形成ベルト151の表面と塗布ローラ141の表面との接離を精度よく制御することができる。このため、塗布位置Cに転写紙Pが存在する部分にのみ特性の安定した泡状定着液Fを精度よく塗布することができる。
なお、泡状定着液Fの特性としては、膜厚、泡の平均粒径、泡の嵩密度などが挙げられるが、これらの特性は時間が経つに連れて破泡、蒸発などによって刻一刻と変化するものである。したがって、生成されて間もない泡状定着液Fと、ある程度の時間放置された泡状定着液Fとでは特性が全く異なってくるため、定着条件に差が出てくる。そして、定着条件に差が生じると安定した画像品質を得ることができなくなる。このような課題に対して、実施例1の定着装置6では、薄膜形成ベルト151上である程度時間が経過した泡状定着液Fは泡吸引部156によって回収され、塗布に使用されないため、塗布ローラ141で塗布される泡状定着液Fの物性が安定する。泡状定着液Fの物性が安定することにより、定着条件に差が生じることを抑制し、安定した画像品質を得ることができる。
The fixing device 6 of Example 1 is a fixing device that performs fixing by applying a foamy fixing solution F to the toner layer T on the transfer paper P, and the contact /
The characteristics of the foam-like fixing solution F include the film thickness, the average particle diameter of the foam, the bulk density of the foam, and the like. It will change. Therefore, since the characteristics of the foamed fixing solution F that has just been generated and the foamed fixing solution F that has been left for a certain period of time are completely different, there is a difference in fixing conditions. If a difference occurs in the fixing conditions, stable image quality cannot be obtained. In order to solve such a problem, in the fixing device 6 according to the first embodiment, the foam-like fixing liquid F that has passed a certain amount of time on the thin
また、泡状定着液Fは、トナーによって画像が形成された転写紙P上に均一に塗布する必要があり、さらに、転写紙Pが塗布位置Cに存在しないタイミングでは加圧ローラ143の汚れを防止のために泡状定着液Fを供給を停止することが求められる。これに対して、実施例1の定着装置6では、塗布位置Cに転写紙Pが存在する部分にのみ特性の安定した泡状定着液Fを精度よく塗布することができるため、加圧ローラ143の汚れを防止することができる。
さらに、接離動作を行うことに起因するショックジター等による画像劣化を防止することが求められるが、実施例1の定着装置6では、薄膜形成ベルト151の一部が移動することで、薄膜形成ベルト151と塗布ローラ141との接離がなされる。そして、塗布位置Cにおける塗布ローラ141の表面の位置は変位しないため、ショックジター等による画像劣化を防止することができる。
Further, the foamy fixing solution F needs to be uniformly applied onto the transfer paper P on which an image is formed with toner, and further, the
Further, it is required to prevent image deterioration due to shock jitter or the like due to the contact / separation operation. However, in the fixing device 6 according to the first embodiment, a part of the thin
[実施例2]
次に、本発明の特徴部を有する定着装置6の二つ目の実施例(以下、実施例2と呼ぶ)について説明する。
図19は、本実施形態のプリンタ100が備える実施例2の定着装置6を模式的に示す説明図である。
図1に示す実施例1の定着装置6の構成と大きく異なる点は、泡状定着液薄膜化部150が備える上流側定着液担持体の表面と定着液塗布部140が備える下流側定着液担持体の表面の接離に関する機構である。なお、実施例1で説明した各構成は、実施例2の定着装置6の構成に矛盾しない構成であれば、同様の構成を実施例2の定着装置6にも適用可能である。
[Example 2]
Next, a second embodiment (hereinafter referred to as a second embodiment) of the fixing device 6 having the features of the present invention will be described.
FIG. 19 is an explanatory diagram schematically showing the fixing device 6 of Example 2 provided in the
The main difference from the configuration of the fixing device 6 of Example 1 shown in FIG. 1 is that the surface of the upstream side fixing liquid carrier provided in the foam-like fixing liquid thinning
実施例2の定着装置6では、図19に示すように、泡状定着液薄膜化部150は、薄膜形成ベルト151の代わりに、上流側定着液担持体である薄膜形成ローラ151bを中心に構成されている。そして、薄膜形成ローラ151bは、薄膜形成ローラ151bの周囲に膜厚制御手段としての液膜厚制御用ブレード154や回収手段としての泡吸引部156が配置されている。
In the fixing device 6 of the second embodiment, as shown in FIG. 19, the foam-like fixer thin
一方、定着液塗布部140に関しては、塗布ローラ141の代わりに下流側定着液担持体である塗布ベルト141bが設けられている。塗布ベルト141bは2本の張架ローラに張架されており、2本の張架ローラのうちの塗布位置支持ローラ147が回転駆動することによって塗布ベルト141bが表面移動する構成である。2本の張架ローラのうち、塗布位置支持ローラ147は塗布位置Cで加圧ローラ143と対峙しており、加圧ローラ143と塗布ベルト141bとの間に、転写紙Pを挟みこんで、泡状定着液Fの塗布や転写紙Pの搬送を行う構成となっている。2本の張架ローラのうちのもう一方の張架ローラは、薄膜形成ローラ151bと塗布ベルト141bとの接離制御を可能とするために、図19中の矢印K方向に変位可能に設けられた塗布側可動ローラ146である。塗布側可動ローラ146は、接離制御部250が塗布側カム145の回転を制御することによって、図19中の矢印Kで示すように動作するものである。
On the other hand, with respect to the fixing
すなわち、図1を用いて説明した実施例1の定着装置6の構成と比較して、泡状定着液薄膜化部150の上流側定着液担持体と定着液塗布部140の下流側定着液担持体との接離のための可動ローラが、どちらに設けられているかという違いである。
実施例2の定着装置6が実施例1の構成と比して優位な点は、接離動作時の上流側定着液担持体と下流側定着液担持体とが接触するときの衝撃が、塗布位置Cの塗布ニップを形成する塗布位置支持ローラ147に直接伝達せず、ショックジターをほとんど発生させない点である。ただし、不利な点は、接離動作時に塗布ベルト141bの一部の位置が変位するので、転写紙Pへ泡状定着液Fを塗布するときに、このような塗布ベルト141bの一部の位置が変位することによる影響が懸念される点である。
That is, as compared with the configuration of the fixing device 6 according to the first embodiment described with reference to FIG. 1, the upstream fixing liquid carrier of the foamy fixing liquid thinning
The fixing device 6 of the second embodiment is superior to the configuration of the first embodiment in that the impact when the upstream side fixing liquid carrier and the downstream side fixing liquid carrier are in contact with each other during the contact / separation operation is applied. It is not directly transmitted to the application
なお、実施例1定着装置6が実施例2の構成と比して優位な点及び不利な点は、上述した実施例2の定着装置の優位な点と不利な点とをまさに逆になるということである。実施例1と実施例2とでは、どちらの構成が良いかは一概には言えないが、定着装置6を作成する上で、どちらの影響が問題視されるかどうかによって決めていけば良いということになる。
なお、他の構成例としては、泡状定着液薄膜化部150の上流側定着液担持体にも、定着液塗布部140の下流側定着液担持体(塗布部材)にもベルトを用いず、共に、ローラで構成されるものであって、互いに接離するのでも良い。この構成例であれば構成部品点数が少なくなるのでコストが最も安くなる構成である。
The advantages and disadvantages of the fixing device 6 according to the first embodiment over the configuration of the second embodiment are just the opposite of the advantages and disadvantages of the fixing device according to the second embodiment. That is. In the first embodiment and the second embodiment, it is not possible to say which configuration is better, but it should be decided depending on whether or not the influence is regarded as a problem in creating the fixing device 6. It will be.
As another configuration example, a belt is not used for the upstream side fixing liquid carrier of the foam-like fixing liquid thinning
[実施例3]
次に、本発明の特徴部を有する定着装置6の三つ目の実施例(以下、実施例3と呼ぶ)について説明する。
図20は、本実施形態のプリンタ100が備える実施例3の定着装置6を模式的に示す説明図である。
実施例3の構成は、各部材の構成は実施例1と同様であるが、接触位置Gにおける泡状定着液薄膜化部150の薄膜形成ベルト151と定着液塗布部140の塗布ローラ141との表面移動方向が逆方向である点で実施例1の定着装置6と異なる。
こように、構成することによって、薄膜形成ベルト151と塗布ローラ141が相応の圧力で接していれば、すり抜け分以外のほとんどの泡状定着液Fの転写が可能になる。すなわち、定着液担持体の表面の水に対する接触角を考慮しなくても高い転写率を実現することができる。ただし、塗布ローラ141に転写された泡状定着液Fの表面の滑らかさに関しては、必ずしも滑らかになるとは言えない。このような点では、実施例1や実施例2の定着装置6のように、接触位置Gにおける薄膜形成ベルト151と塗布ローラ141との表面移動方向が同方向である方がメリットが大きいといえる。なお、言うまでもないことだが、どれを採用するかは、定着装置6を作成する上で、どちらの影響が問題視されるかどうかによって決めていけば良いということになる。なお、実施例1で説明した各構成は、実施例3の定着装置6の構成に矛盾しない構成であれば、同様の構成を実施例3の定着装置6にも適用可能である。
[Example 3]
Next, a third embodiment (hereinafter referred to as a third embodiment) of the fixing device 6 having the characterizing portion of the present invention will be described.
FIG. 20 is an explanatory diagram schematically showing the fixing device 6 of Example 3 provided in the
The configuration of the third embodiment is the same as that of the first embodiment, except that the thin
In this way, when the thin
上述した実施例1〜実施例3の定着装置6では、上流側定着液担持体に対して接離の制御がなされる下流側定着液担持体が塗布部材である構成について説明した。しかし、上流側定着液担持体と下流側定着液担持体との接離を制御することによって塗布部材の表面への泡状定着液の供給タイミングを制御する構成としてはこれに限るものではない。例えば、上流側定着液担持体から塗布部材とは別の下流側定着液担持体を介して塗布部材に泡状定着液を供給する構成であってもよい。この構成の一例を、実施例1の定着装置6の部材を用いて説明すると、塗布ローラ141に対して常時接触する下流側定着液担持体としての機能を有する定着液担持ローラを備える構成となる。このような構成では、定着液担持ローラに対して薄膜形成ベルト151の接離を制御することによって実施例1の定着装置6と同様に塗布位置Cでの塗布ローラ141による泡状定着液Fの塗布タイミングを制御することができる。
In the fixing device 6 of the first to third embodiments described above, the configuration in which the downstream fixing liquid carrier that is controlled to contact and separate from the upstream fixing liquid carrier is an application member has been described. However, the configuration for controlling the supply timing of the foamy fixing solution to the surface of the coating member by controlling the contact and separation between the upstream fixing solution carrier and the downstream fixing solution carrier is not limited to this. For example, the configuration may be such that the foamy fixing solution is supplied from the upstream fixing solution carrier to the coating member via a downstream fixing solution carrier different from the coating member. An example of this configuration will be described using the members of the fixing device 6 according to the first embodiment. The configuration includes a fixing liquid carrying roller having a function as a downstream fixing liquid carrying body that is always in contact with the
また、実施例1〜実施例3の定着装置6では、塗布部材が泡状定着液Fを塗布する定着液塗布対象がトナー像を担持する記録媒体としての転写紙Pの表面である。泡状定着液Fを用いてトナー像を転写紙Pに定着させる定着装置6としては、トナー像を担持する中間転写ベルト等のトナー像担持体に泡状定着液Fを塗布して、トナー像担持体上のトナー像を泡状定着液Fとともに転写紙Pに転写するものであっても適用可能である。 Further, in the fixing device 6 of the first to third embodiments, the fixing liquid application target on which the coating member applies the foamy fixing liquid F is the surface of the transfer paper P as a recording medium carrying the toner image. As the fixing device 6 for fixing the toner image on the transfer paper P using the foam-like fixing solution F, the foam-like fixing solution F is applied to a toner image carrier such as an intermediate transfer belt carrying the toner image, and the toner image is obtained. Even if the toner image on the carrier is transferred onto the transfer paper P together with the foam-like fixing liquid F, the present invention can be applied.
また、実施例1〜実施例3の定着装置6では、上流側定着液担持体と下流側定着液担持体とが接触位置Gで接触し、上流側定着液担持体から下流側定着液担持体へ泡状定着液Fを供給する構成である。しかし、上流側定着液担持体から下流側定着液担持体へ泡状定着液Fを供給する構成としては、上流側定着液担持体と下流側定着液担持体とが接触する構成に限るものではない。上流側定着液担持体から下流側定着液担持体へ泡状定着液Fを供給することができる構成であれば、供給するタイミングでは上流側定着液担持体と下流側定着液担持体とが近接する構成であってもよい。 Further, in the fixing device 6 of the first to third embodiments, the upstream side fixing liquid carrier and the downstream side fixing liquid carrier are in contact at the contact position G, and the upstream side fixing liquid carrier and the downstream side fixing liquid carrier. In this configuration, the foamy fixing solution F is supplied. However, the configuration in which the foam-like fixing solution F is supplied from the upstream fixing solution carrier to the downstream fixing solution carrier is not limited to the configuration in which the upstream fixing solution carrier and the downstream fixing solution carrier are in contact with each other. Absent. As long as the foam-like fixing solution F can be supplied from the upstream fixing solution carrier to the downstream fixing solution carrier, the upstream fixing solution carrier and the downstream fixing solution carrier are close to each other at the supply timing. It may be configured to.
以上、実施例1の定着装置6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微粒子からなるトナーを軟化させる軟化剤を含有した定着液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、トナー層Tを担持する定着液塗布対象である転写紙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、泡状定着液Fを塗布することで軟化したトナー層Tを転写紙Pに定着する定着装置であり、泡状定着液生成部130で生成された後、塗布ローラ141が転写紙Pに泡状定着液Fを塗布する塗布位置Cに到達する前の泡状定着液Fを表面移動する表面に担持して搬送する二つの定着液担持体として上流側定着液担持体である薄膜形成ベルト151と下流側定着液担持体である塗布ローラ141とを備え、薄膜形成ベルト151の表面に供給された泡状定着液Fを二つの定着液担持体が接触する近接位置としての接触位置Gまで搬送し、接触位置Gで泡状定着液Fを塗布ローラ141に供給し、塗布ローラ141の表面に供給された泡状定着液Fを塗布位置Cまで搬送する構成であり、塗布位置Cにおける塗布ローラ141の表面の位置を変化させることなく、接触位置Gにおける、薄膜形成ベルト151の表面と塗布ローラ141の表面との接離を制御する接離制御手段である接離制御部250を備える。
このような定着装置6では、接触位置Gで薄膜形成ベルト151から塗布ローラ141に供給された泡状定着液Fが塗布位置Cまで搬送される構成である。このため、接触位置Gでの薄膜形成ベルト151から塗布ローラ141に泡状定着液Fを供給するタイミングを制御することにより、塗布位置Cでの塗布ローラ141による泡状定着液Fの塗布タイミングを制御することができる。また、接離制御部250が、接触位置Gにおける薄膜形成ベルト151の表面と塗布ローラ141の表面との接離を制御することによって、接触位置Gでの薄膜形成ベルト151から塗布ローラ141に泡状定着液Fを供給するタイミングを制御することができる。さらに、接離制御部250は、塗布位置Cにおける塗布ローラ141の表面の位置を変化させることなく、接触位置Gにおける薄膜形成ベルト151の表面と塗布ローラ141の表面との接離を制御する。よって、接離制御部250が薄膜形成ベルト151の表面と塗布ローラ141の表面との接離を制御することによって、塗布位置Cにおける塗布ローラ141の表面の位置を変化させることなく、塗布位置Cでの塗布ローラ141による泡状定着液Fの塗布タイミングを制御することができる。塗布位置Cにおける塗布ローラ141の表面の位置が変化しないため、塗布位置Cにおける塗布ローラ141と他の部材である加圧ローラ143との間の圧力や接触幅などの塗布条件を変化させることなく、塗布位置Cでの塗布ローラ141による泡状定着液Fの塗布タイミングを制御することができる。
このように、実施例1の定着装置6は、薄膜形成ベルト151の表面と塗布ローラ141の表面との接離動作によって塗布ローラ141の塗布条件が変化しないため定着性の悪化や生産性の悪化を防止することができ、接離動作を制御することによって塗布ローラ141による泡状定着液Fの塗布タイミングを制御することができる。
また、実施例1の定着装置6では、泡状定着液薄膜化部150は、均一な物性を持った均一な膜厚の泡状定着液Fの薄層を形成する機能に特化させることができる。さらに、塗布ローラ141と加圧ローラ143とを離間させずに、必要に応じて速いタイミングで定着液塗布部140に泡状定着液Fを供給することが可能になるので、精度よく、且つ、ショックジターもほとんど無く、さらに塗布領域の全面において特性にばらつきが無い状態で、塗布位置Cにおいて断続的に泡状定着液Fを塗布することが可能になる。これにより、塗布位置Cに転写紙Pが存在するタイミングに合わせて、泡状定着液Fの塗布を行うことができる。
また、実施例2の定着装置6では、薄膜形成ローラ151bの表面と塗布ベルト141bの表面との接離を制御することによって、実施例1の構成と同様の効果を奏することができる。
As described above, the fixing device 6 of Example 1 is a foam-type fixing in which bubbles are dispersed in a
Such a fixing device 6 has a configuration in which the foamy fixing solution F supplied from the thin
As described above, in the fixing device 6 according to the first embodiment, the application condition of the
In the fixing device 6 of the first embodiment, the foam-like fixer thin
In the fixing device 6 of the second embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be achieved by controlling the contact and separation between the surface of the thin
また、実施例1の定着装置6では、上流側定着液担持体である薄膜形成ベルト151の表面との接離が行われる下流側定着液担持体が塗布ローラ141である。転写紙Pに泡状定着液Fを塗布する塗布部材とは別に、下流側定着液担持体を設ける必要がないため、定着装置6の構成が複雑になることを抑制できる。
In the fixing device 6 of the first embodiment, the
また、実施例1の定着装置6の定着液塗布部140は、塗布ローラ141が泡状定着液Fを定着液塗布対象である転写紙Pの表面に塗布するときに、転写紙Pを挟んで塗布ローラ141と対峙する塗布対峙部材である加圧ローラ143を有する。塗布位置Cで加圧ローラ143と塗布ローラ141とで転写紙Pを挟んで泡状定着液Fを塗布することにより、転写紙Pに対して安定した泡状定着液Fの塗布を行うことができる。さらに、転写紙Pに断続的に塗布することが可能であるため、塗布位置Cにおける加圧ローラ143への泡状定着液Fの付着を抑制できる。
In addition, the fixing
また、実施例1の定着装置6は、上流側定着液担持体である薄膜形成ベルト151の表面における接触位置Gに対して表面移動方向下流側で、且つ、泡状定着液生成部130から泡状定着液Fが供給される位置に対して表面移動方向上流側で、薄膜形成ベルト151の表面上の泡状定着液Fを回収する回収手段である泡吸引部156を有する。泡状定着液Fは経時とともに劣化し、劣化した泡状定着液Fをトナー層Tに塗布すると所望の定着性を得ることができず、画像品質が低下するおそれがある。これに対して、実施例1の定着装置6は泡吸引部156を備えるため、薄膜形成ベルト151の表面上の劣化した泡状定着液Fを回収することができ、常にフレッシュな泡状定着液Fで薄膜形成ベルト151に液層を形成することができる。これにより、泡状定着液Fの平均粒径及び嵩密度等の特性に関して、常に安定した状態で泡状定着液Fを定着液塗布部140に供給することが可能になる。
Further, the fixing device 6 according to the first exemplary embodiment is downstream of the contact position G on the surface of the thin
また、実施例1の定着装置6は、接離制御部250による薄膜形成ベルト151と塗布ローラ141との接離の制御における薄膜形成ベルト151と塗布ローラ141とが接触する頻度に応じて、泡吸引部156による泡状定着液Fの回収を制御する不図示の泡状定着液回収制御手段を有する。これにより、必要に応じて泡状定着液Fの回収を行うため、回収量を必要最小限で済ませることができる。
Further, the fixing device 6 according to the first exemplary embodiment is configured so that the thin
また、実施例1の定着装置6は、上流側定着液担持体は、2つの張架部材である張架ローラに張架されて無端移動するベルト状の定着液担持ベルトからなる薄膜形成ベルト151であり、2つの張架ローラのうちの一つが、接触位置Gにおける薄膜形成ベルト151の内周面に接触し、接離制御部250の制御よって塗布ローラ141に対する位置が変化する変位可能張架部材としての可動ローラ153であり、可動ローラ153の塗布ローラ141に対する位置が変化することによって薄膜形成ベルト151の塗布ローラ141に対する接離の制御がなされる。そして、可動ローラ153として質量の小さいローラを用いることにより、素早く、且つ、低エネルギーで薄膜形成ベルト151と塗布ローラ141との接離動作を行うことができる。さらに、泡状定着液Fの供給のON/OFFの切り替えの制御を行うための薄膜形成ベルト151と塗布ローラ141との接離動作のときに、塗布ローラ141の変位がないため、ショックジターもほとんど無い状態で、泡状定着液Fの供給のON/OFFの切り替え動作が可能になる。
Further, in the fixing device 6 according to the first exemplary embodiment, the thin
また、実施例2の定着装置6は、下流側定着液担持体は、2つの張架部材である張架ローラに張架されて無端移動するベルト状の定着液担持ベルトからなる塗布ベルト141bであり、2つの張架ローラのうちの一つが、接触位置Gにおける塗布ベルト141bの内周面に接触し、接離制御部250の制御よって上流側定着液担持体である薄膜形成ローラ151bに対する位置が変化する変位可能張架部材としての塗布側可動ローラ146であり、塗布側可動ローラ146の薄膜形成ローラ151bに対する位置が変化することによって塗布ベルト141bの薄膜形成ローラ151bに対する接離の制御がなされる。そして、塗布側可動ローラ146として質量の小さいローラを用いることにより、素早く、且つ、低エネルギーで薄膜形成ローラ151bと塗布ベルト141bとの接離動作を行うことができる。さらに、泡状定着液Fの供給のON/OFFの切り替えの制御を行うための薄膜形成ローラ151bと塗布ベルト141bとの接離動作のときに、塗布ベルト141bの塗布位置Cにおける表面の位置が変位しないため、ショックジターもほとんど無い状態で、泡状定着液Fの供給のON/OFFの切り替え動作が可能になる。
Further, in the fixing device 6 according to the second embodiment, the downstream side fixing solution carrier is an
また、実施例1の定着装置6は、薄膜形成ベルト151の表面における泡状定着液Fが供給される位置に対して表面移動方向下流側で、且つ、接触位置Gに対して表面移動方向上流側で、薄膜形成ベルト151の表面上の泡状定着液Fの膜厚が所望の膜厚となる制御する泡状定着液膜厚制御手段を有する。これにより、所望の膜厚の泡状定着液Fを塗布ローラ141に供給することができる。
Further, the fixing device 6 according to the first embodiment is on the downstream side in the surface movement direction with respect to the position where the foamy fixing solution F is supplied on the surface of the thin
また、実施例1の定着装置6は、泡状定着液膜厚制御手段として、薄膜形成ベルト151の表面と対峙するブレード部材としての液膜厚制御用ブレード154を備える。これにより、簡易な構成で、安定した膜厚の泡状定着液層を形成するための構成を実現できる。
Further, the fixing device 6 of the first embodiment includes a liquid film
また、実施例1の定着装置6としては、図9に示すように、液膜厚制御用ブレード154を薄膜形成ベルト151の表面移動方向に対してトレーリングポジションで配置し、ギャップ規制部材159を設けて液膜厚制御用ブレード154が薄膜形成ベルト151の表面に対して一定の間隙を維持する状態でスプリング157によって付勢する構成としてもよい。このように液膜厚制御用ブレード154を配置することにより、更なる安定した膜厚の泡状定着液Fの層を形成することが可能になる。なお、この構成の場合、液膜厚制御用ブレード154が薄膜形成ベルト151の間に泡状定着液Fが無い状態では液膜厚制御用ブレード154がギャップ規制部材159を介して薄膜形成ベルト151に対して押圧する構成となる。
Further, as shown in FIG. 9, as the fixing device 6 of Example 1, a liquid film
また、実施例1の定着装置6としては、図8に示すように、液膜厚制御用ブレード154を薄膜形成ベルト151の表面移動方向に対してトレーリングポジションで配置し、液膜厚制御用ブレード154が薄膜形成ベルト151の表面に対して付勢される構成としてもよい。このように液膜厚制御用ブレード154を配置することにより、更なる安定した膜厚の泡状定着液Fの層を形成することが可能になる。なお、ここの構成の場合、液膜厚制御用ブレード154が薄膜形成ベルト151の間に泡状定着液Fが無い状態では液膜厚制御用ブレード154が直接に薄膜形成ベルト151に対して押圧する構成となる。
Further, as shown in FIG. 8, the fixing device 6 of the first embodiment has a liquid film
また、実施例1の定着装置6は、図12に示すように、液膜厚制御用ブレード154によって泡状定着液Fの膜厚が制御される位置から薄膜形成ベルト151の表面移動方向上流側に形成される泡溜まりFdの量を検知する泡溜まり検知手段である泡センサ160を有する。そして、泡センサ160が検知する泡溜まりFdの量が所定量よりも小さいときに、不図示の供給制御部が薄膜形成ベルト151の表面へ泡状定着液Fを供給するように泡状定着液Fの供給を制御する。これにより、泡状定着液生成部130より泡状定着液薄膜化部150に供給する泡状定着液Fの量を制御できるようになり、無駄になる泡状定着液Fの供給の低減と、更なる安定した膜厚の泡状定着液Fの層の形成、及び、膜厚の制御が可能になる。
Further, as shown in FIG. 12, the fixing device 6 according to the first embodiment has an upstream side in the surface movement direction of the thin
また、実施例1の定着装置6は、下流側定着液担持体である塗布ローラ141の表面よりも上流側定着液担持体である薄膜形成ベルト151の表面の方が水に対する接触角が大きい。これにより、接触位置Gにおいて、薄膜形成ベルト151から塗布ローラ141へ泡状定着液Fが移動し易くなり、泡状定着液薄膜化部150から定着液塗布部140への泡状定着液Fの転写を安定したものにすることが可能になる。
Further, in the fixing device 6 of Example 1, the surface of the thin
また、実施例1の定着装置6は、近接位置である接触位置Gにおける薄膜形成ベルト151の線速と塗布ローラ141の線速との比である線速比を制御する定着液担持体線速比制御手段である泡状定着液線速制御部300を備える。泡状定着液線速制御部300は、塗布ローラ141の線速に対して薄膜形成ベルト151の線速の線速を独立して制御することで、線速比を制御することができ、この線速比を制御することにより、塗布ローラ141の表面上での泡状定着液Fの膜厚を自在に制御することが可能になる。
Further, the fixing device 6 of the first embodiment controls the linear velocity of the fixing liquid carrier that controls the linear velocity ratio that is the ratio of the linear velocity of the thin
また、実施例1の定着装置6では、塗布部材である塗布ローラ141が泡状定着液Fを塗布する定着液塗布対象は転写紙Pである。定着装置6は塗布位置Cで転写紙Pに接触する塗布ローラ141及び加圧ローラ143の表面の塗布位置Cにおける位置が変化することなく、塗布位置Cにおける塗布ローラ141による泡状定着液Fの塗布を断続的に行うことができる。これにより、塗布位置Cを形成する部材の接離に起因して転写紙Pにショックジターが伝わることを防止し、ショックジターに起因して画像が乱れることを防止することができる。
In the fixing device 6 according to the first exemplary embodiment, the fixing liquid application target on which the
また、実施例1の定着装置6では、塗布位置Cに到達する前の転写紙Pの位置を検知する記録媒体位置検知手段である紙端部検知センサ170を備え、接離制御部250は、紙端部検知センサ170の検知結果に基づいて二つの定着液担持体の接離を制御する。紙端部検知センサ170は、定着装置6に入力される転写紙Pの先端P1及び後端P2の位置を検知し、この検知した情報に情報に応じて、接離制御部250が薄膜形成ベルト151と塗布ローラ141との接離の制御を行う。よって、塗布位置Cにおいて、転写紙P上にのみ泡状定着液Fを精度よく塗布し、塗布位置Cに転写紙Pが無いタイミングでは泡状定着液Fを塗布せず、加圧ローラ143の汚れを防止することが可能になる。
Further, the fixing device 6 according to the first exemplary embodiment includes a paper
また、実施例1の定着装置6の紙端部検知センサ170は塗布位置Cに対して転写紙Pの搬送方向上流側の検知位置Nを通過する転写紙Pの先端P1及び後端P2を検知する先端後端検知手段である。そして、検知位置Nから塗布位置Cまでの間の転写紙Pの搬送距離の長さL1は、接触位置Gで塗布ローラ141の表面に供給された泡状定着液Fが塗布位置Cまでの間に担持される表面の長さであるL2よりも長い。これにより、検知位置Nで先端P1を検知した検知結果に基づいて接触位置Gで薄膜形成ベルト151を塗布ローラ141に接触させることで、先端P1が塗布位置Cに到達するタイミングに合わせて、塗布位置Cにおける塗布ローラ141による泡状定着液Fの塗布を開始することができる。なお、実施例1では、図17に示すように転写紙Pの先端P1が塗布位置Cに到達するタイミングよりも少し遅れたタイミングで塗布位置Cにおける塗布ローラ141による泡状定着液Fの塗布を開始している。これにより、転写紙Pの先端P1が濡れることに起因して、塗布ローラ141または加圧ローラ143に対する転写紙Pの分離不良が生じることを防止することができる。また、後端P2側でも同様に、検知位置Nで後端P2を検知した検知結果に基づいて接触位置Gで薄膜形成ベルト151を塗布ローラ141に離間させることで、後端P2が塗布位置Cに到達するタイミングに合わせて、塗布位置Cにおける塗布ローラ141による泡状定着液Fの塗布を停止することができる。なお、実施例1では、図17に示すように転写紙Pの後端P2が塗布位置Cに到達するタイミングよりも少し早いタイミングで塗布位置Cにおける塗布ローラ141による泡状定着液Fの塗布を停止している。このように、L1>L2の関係であることにより、塗布位置Cにおける泡状定着液Fの塗布精度を向上させることが可能となる。
Further, the paper
また、樹脂と色剤を含有する樹脂微粒子層を含むトナーを用いて記録媒体である転写紙P上にトナー像を形成するトナー像形成手段である画像ステーション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る画像形成装置としてのプリンタ100において、定着手段として、本実施形態の定着装置6を用いる。これにより、上流側定着液担持体と下流側定着液担持体との接離を制御することによって、塗布部材による泡状定着液Fの塗布タイミングを制御するため、定着液の不要な消費を防止し、ショックジターに起因する画像の乱れを防止し、さらに、省電力、且つ、信頼性の高い画像形成装置を得ることが可能になる。
In addition, the image station 3 that is a toner image forming unit that forms a toner image on the transfer paper P that is a recording medium using toner including a resin fine particle layer that contains a resin and a colorant, and the toner on the transfer paper P In a
また、プリンタ100においては、定着装置6の接離制御部250が、図18を用いて説明したようにトナー像形成手段が用いる画像情報に基づいて二つの定着液担持体の接離を制御してもよい。これは、光学ユニット4が感光体10にレーザ光Lを照射して潜像を形成する潜像形成プロセスのレーザ光Lを照射する制御に用いられる画像データの信号の情報に応じて、二つの定着液担持体の接離を制御するものである。これにより、転写紙P上のトナー画像が形成された部分にのみ泡状定着液Fを精度よく付与し、泡状定着液Fの消費量を低減させることが可能になる。
In the
1 装置本体
2 給紙カセット
3 画像ステーション
4 光学ユニット
5 中間転写ユニット
6 定着装置
7 トナーボトル
8 排紙トレイ
10 感光体
11 帯電装置
12 現像装置
13 クリーニング装置
13a クリーニングブレード
20 転写ベルト
21 駆動ローラ
22 テンションローラ
23 従動ローラ
24 一次転写ローラ
25 二次転写ローラ
26 ベルトクリーニング装置
27 給紙ローラ
28 レジストローラ対
29 排出ローラ
30 液状定着液を用いる定着装置
60 従来の定着装置
100 プリンタ
130 泡状定着液生成部
131 定着液ボトル
132 定着液
133 定着液搬送ポンプ
134 定着液搬送管
140 定着液塗布部
141 塗布ローラ
141b 塗布ベルト
143 加圧ローラ
145 塗布側カム
146 塗布側可動ローラ
147 塗布位置支持ローラ
150 泡状定着液薄膜化部
151 薄膜形成ベルト
151b 薄膜形成ローラ
152 ブレード対向ローラ
153 可動ローラ
154 液膜厚制御用ブレード
154a ブレード固定端
154b ブレード自由端
155 カム
156 泡吸引部
156a 回収液搬送路
157 スプリング
158 ソレノイド
158a スプリング支持部
158b ブレード突き当たり部
159 ギャップ規制部材
160 泡センサ
160a 発光素子
160b 受光素子
170 紙端部検知センサ
200 塗布部材クリーニング部材
250 接離制御部
300 泡状定着液線速制御部
500 定着液泡状化装置
501 定着液供給口
510 気体・液体混合部
511 微小孔シート
512 空気口
515 泡状化装置内搬送管
520 微小径泡生成部
521 外側円筒部
521a 定着液流入口
521b 定着液流出口
522 内側円筒部
C 塗布位置
F 泡状定着液
Fa プラトー境界
Fb 気泡
Fc 薄層化された泡状定着液
Fd 泡溜まり
Fg 転写前の泡状定着液
Fh 転写後の泡状定着液
G 接触位置
N 検知位置
P 転写紙
P1 先端
P2 後端
T トナー層
Ta トナー粒子
Tb 定着されたトナー層
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Device main body 2 Paper feed cassette 3 Image station 4 Optical unit 5 Intermediate transfer unit 6 Fixing device 7 Toner bottle 8 Paper discharge tray 10 Photoconductor 11 Charging device 12 Developing device 13 Cleaning device 13a Cleaning blade 20 Transfer belt 21 Drive roller 22 Tension Roller 23 driven roller 24 primary transfer roller 25 secondary transfer roller 26 belt cleaning device 27 paper feed roller 28 resist roller pair 29 discharge roller 30 fixing device 60 using liquid fixer conventional fixing device 100 printer 130 foam-like fixer generating unit 131 Fixing solution bottle 132 Fixing solution 133 Fixing solution conveying pump 134 Fixing solution conveying tube 140 Fixing solution applying part 141 Application roller 141b Application belt 143 Pressure roller 145 Application side cam 146 Application side movable roller 147 Application position support Roller 150 Foam-like fixing liquid thinning section 151 Thin film forming belt 151b Thin film forming roller 152 Blade facing roller 153 Movable roller 154 Liquid film thickness controlling blade 154a Blade fixed end 154b Blade free end 155 Cam 156 Bubble suction section 156a Collected liquid transport Path 157 Spring 158 Solenoid 158a Spring support portion 158b Blade contact portion 159 Gap regulating member 160 Foam sensor 160a Light emitting element 160b Light receiving element 170 Paper edge detection sensor 200 Application member cleaning member 250 Contact / separation control unit 300 Foamed fixing liquid linear velocity control Unit 500 fixing liquid foaming device 501 fixing liquid supply port 510 gas / liquid mixing unit 511 micropore sheet 512 air port 515 foaming device internal conveyance pipe 520 micro diameter bubble generating unit 521 outer cylindrical unit 521a fixing liquid inlet 5 1b Fixing solution outlet 522 Inner cylindrical portion C Application position F Foamed fixing solution Fa Plateau boundary Fb Bubble Fc Thinned foamed fixing solution Fd Bubble accumulation Fg Foamed fixing solution Fh Before transfer Foamed fixing after transfer Liquid G Contact position N Detection position P Transfer paper P1 Front end P2 Rear end T Toner layer Ta Toner particle Tb Fixed toner layer
Claims (18)
表面移動する表面に供給された該泡状定着液を、該樹脂微粒子からなる樹脂微粒子層を担持する定着液塗布対象の表面に塗布する塗布部材とを有し、
該泡状定着液を塗布することで軟化した該樹脂微粒子層を記録媒体に定着する定着装置において、
上記定着液泡状化手段で生成された後、上記塗布部材が上記定着液塗布対象に上記泡状定着液を塗布する塗布位置に到達する前の泡状定着液を表面移動する表面に担持して搬送する二つの定着液担持体として上流側定着液担持体と下流側定着液担持体とを備え、
該上流側定着液担持体の表面に供給された該泡状定着液を上記二つの定着液担持体が近接または接触する近接位置まで搬送し、該近接位置で該泡状定着液を該下流側定着液担持体に供給し、該下流側定着液担持体の表面に供給された該泡状定着液を該塗布位置まで搬送する構成であり、
該塗布位置における該塗布部材の表面の位置を変化させることなく、該近接位置における該上流側定着液担持体の表面と該下流側定着液担持体の表面との接離を制御する接離制御手段を備え、
上記上流側定着液担持体の表面における上記近接位置に対して表面移動方向下流側で、且つ、上記泡状定着液が供給される位置に対して表面移動方向上流側で、該上流側定着液担持体の表面上の該泡状定着液を回収する回収手段を有することを特徴とする定着装置。 A fixing liquid foaming means for making a fixing liquid containing a softening agent that softens resin 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 for applying the foamy fixing solution supplied to the surface moving surface to the surface of the fixing solution application target carrying the resin fine particle layer made of the resin fine particles;
In a fixing device for fixing the resin fine particle layer softened by applying the foamy fixing solution to a recording medium,
After being generated by the fixing solution foaming means, the application member carries the foamy fixing solution on the surface moving surface before reaching the application position for applying the foamed fixing solution to the fixing solution application target. An upstream fixing solution carrier and a downstream fixing solution carrier as two fixing solution carriers to be conveyed,
The foam-like fixing solution supplied to the surface of the upstream-side fixing solution carrier is transported to a close position where the two fixing solution carriers are close to or in contact with each other, and the foam-like fixing solution is sent to the downstream side at the close position. Supplying to the fixing liquid carrier, the foamy fixing liquid supplied to the surface of the downstream side fixing liquid carrier is transported to the application position,
Contact / separation control for controlling contact / separation between the surface of the upstream side fixing liquid carrier and the surface of the downstream side fixing liquid carrier at the proximity position without changing the position of the surface of the application member at the application position With means ,
The upstream side fixer on the upstream side of the upstream fixer carrier on the downstream side in the surface moving direction and on the upstream side in the surface moving direction with respect to the position where the foamy fixer is supplied. the fixing device according to claim Rukoto to have a recovery means for recovering該泡fixer on the surface of the carrier.
上記下流側定着液担持体は上記塗布部材であることを特徴とする定着装置。 The fixing device according to claim 1.
The fixing device according to claim 1, wherein the downstream fixing liquid carrier is the coating member.
該塗布部材が該泡状定着液を該定着液塗布対象の表面に塗布するときに、該定着液塗布対象を挟んで該塗布部材と対峙する塗布対峙部材を有することを特徴とする定着装置。 The fixing device according to claim 1 or 2,
A fixing device comprising: an application counter member that opposes the application member across the fixing solution application target when the application member applies the foamy fixing solution to the surface of the fixer application target.
上記接離制御手段による上記二つの泡状定着液担持体の表面の接離の制御における該二つの泡状定着液担持体が近接または接触する頻度に応じて、上記回収手段による上記泡状定着液の回収を制御する泡状定着液回収制御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 3 ,
Depending on how often the two foamed fixer carrier in contact and separation of the control of the surface of the two foamed fixer carrier by the upper KiseHHanare control means close to or in contact, the foam by the collecting means A fixing device comprising foamy fixing solution recovery control means for controlling recovery of fixing solution.
上記上流側定着液担持体は、複数の張架部材に張架されて無端移動するベルト状の定着液担持ベルトであり、
該複数の張架部材のうちの一つが、上記近接位置における該定着液担持ベルトの内周面に接触し、上記接離制御手段の制御よって上記下流側定着液担持体に対する位置が変化する変位可能張架部材であり、
該変位可能張架部材の該下流側定着液担持体に対する位置が変化することによって該定着液担持ベルトからなる該上流側定着液担持体の該下流側定着液担持体に対する接離の制御がなされ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 ,
The upstream fixing solution carrier is a belt-like fixing solution carrier belt that is stretched around a plurality of stretching members and moves endlessly,
A displacement in which one of the plurality of stretching members comes into contact with the inner peripheral surface of the fixing solution carrying belt at the close position, and the position relative to the downstream fixing solution carrying member is changed by the contact / separation control means. Is a possible tension member,
By changing the position of the displaceable stretching member with respect to the downstream side fixing liquid carrier, contact and separation of the upstream side fixing liquid carrier comprising the fixing liquid carrier belt with respect to the downstream side fixing liquid carrier is controlled. A fixing device.
上記下流側定着液担持体は、複数の張架部材に張架されて無端移動するベルト状の定着液担持ベルトであり、
該複数の張架部材のうちの一つが、上記近接位置における該定着液担持ベルトの内周面に接触し、上記接離制御手段の制御よって上記上流側定着液担持体に対する位置が変化する変位可能張架部材であり、
該変位可能張架部材の該上流側定着液担持体に対する位置が変化することによって該定着液担持ベルトからなる該下流側定着液担持体の該上流側定着液担持体に対する接離の制御がなされ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 ,
The downstream fixing solution carrier is a belt-like fixing solution carrier belt that is stretched around a plurality of stretching members and moves endlessly,
A displacement in which one of the plurality of stretching members is in contact with the inner peripheral surface of the fixing liquid carrying belt at the close position, and the position relative to the upstream fixing liquid carrying body is changed by the contact / separation control means. Is a possible tension member,
By changing the position of the displaceable stretching member with respect to the upstream side fixing liquid carrier, contact and separation of the downstream side fixing liquid carrier comprising the fixing liquid carrier belt with respect to the upstream side fixing liquid carrier is controlled. A fixing device.
上記上流側定着液担持体の表面における上記泡状定着液が供給される位置に対して表面移動方向下流側で、且つ、上記近接位置に対して表面移動方向上流側で、該上流側定着液担持体の表面上の該泡状定着液の膜厚が所望の膜厚となる制御する泡状定着液膜厚制御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 6 ,
The upstream side fixing liquid on the surface of the upstream side fixing liquid carrier on the downstream side in the surface movement direction with respect to the position where the foamy fixing liquid is supplied and on the upstream side in the surface movement direction with respect to the proximity position. A fixing device comprising: a foam-like fixing liquid film thickness controlling means for controlling a film thickness of the foam-like fixing liquid on a surface of a carrier to be a desired film thickness.
泡状定着液膜厚制御手段は、上記上流側定着液担持体の表面と対峙するブレード部材を備えることを特徴とする定着装置。 The fixing device according to claim 7 .
The foaming fixing liquid film thickness control means includes a blade member facing the surface of the upstream fixing liquid carrier.
上記ブレード部材は、上記上流側定着液担持体の表面移動方向に対してトレーリングポジションで配置され、該上流側定着液担持体の表面に対して一定の間隙を維持する状態で付勢されていることを特徴とする定着装置。 The fixing device according to claim 8 .
The blade member is arranged at a trailing position with respect to the surface movement direction of the upstream fixing liquid carrier, and is energized in a state of maintaining a certain gap with respect to the surface of the upstream fixing liquid carrier. A fixing device.
上記ブレード部材は、上記上流側定着液担持体の表面移動方向に対してトレーリングポジションで配置され、該上流側定着液担持体の表面に対して付勢されていることを特徴とする定着装置。 The fixing device according to claim 8 .
The fixing device is characterized in that the blade member is arranged at a trailing position with respect to the surface movement direction of the upstream side fixing liquid carrier and is urged against the surface of the upstream side fixing liquid carrier. .
上記ブレード部材によって上記泡状定着液の膜厚が制御される位置から上記上流側定着液担持体の表面移動方向上流側に形成される泡溜まりの量を検知する泡溜まり検知手段を有し、
該泡溜まり検知手段が検知する泡溜まりの量が所定量よりも小さいときに、該上流側定着液担持体の表面へ該泡状定着液を供給するように泡状定着液の供給を制御する供給制御手段を備えることを特徴とする定着装置。 The fixing device according to any one of claims 8 to 10,
A bubble accumulation detecting means for detecting the amount of bubble accumulation formed on the upstream side in the surface movement direction of the upstream side fixing liquid carrier from the position where the film thickness of the foamy fixing liquid is controlled by the blade member;
The supply of the foam-like fixing solution is controlled so that the foam-like fixing solution is supplied to the surface of the upstream-side fixing solution carrier when the amount of the bubble accumulation detected by the bubble-well detection means is smaller than a predetermined amount. A fixing device comprising supply control means.
上記下流側定着液担持体の表面よりも上記上流側定着液担持体の表面の方が水に対する接触角が大きいことを特徴する定着装置。 The fixing device according to any one of claims 1 to 11 ,
A fixing device, wherein the surface of the upstream side fixing liquid carrier has a larger contact angle with water than the surface of the downstream side fixing liquid carrier.
上記近接位置における上記上流側定着液担持体の線速と上記下流側定着液担持体の線速との比である線速比を制御する定着液担持体線速比制御手段を備えることを特徴とする定着装置。 The fixing device according to any one of claims 1 to 12 ,
And a fixing liquid carrier linear speed ratio control means for controlling a linear speed ratio which is a ratio of a linear speed of the upstream fixing liquid carrier and a linear speed of the downstream fixing liquid carrier in the proximity position. A fixing device.
上記塗布部材が上記泡状定着液を塗布する上記定着液塗布対象は記録媒体であることを特徴とする定着装置。 The fixing device according to any one of claims 1 to 13,
The fixing device, wherein the application member to which the foaming fixing solution is applied is a recording medium.
上記塗布位置に到達する前の記録媒体の位置を検知する記録媒体位置検知手段を備え、
上記接離制御手段は、該記録媒体位置検知手段の検知結果に基づいて上記二つの定着液担持体の接離を制御することを特徴とする定着装置。 The fixing device according to claim 14 .
A recording medium position detecting means for detecting the position of the recording medium before reaching the application position;
The fixing device according to claim 1, wherein the contact / separation control unit controls contact / separation of the two fixing liquid carriers based on a detection result of the recording medium position detection unit.
上記記録媒体位置検知手段は上記塗布位置に対して記録媒体の搬送方向上流側の検知位置を通過する記録媒体の先端及び後端を検知する先端後端検知手段を備え、
該検知位置から該塗布位置までの間の記録媒体の搬送距離の長さは、上記近接位置で上記下流側定着液担持体の表面に供給された上記泡状定着液が該塗布位置までの間に担持される表面の長さよりも長いことを特徴とする定着装置。 The fixing device according to claim 15 .
The recording medium position detecting means includes a leading edge trailing edge detecting means for detecting a leading edge and a trailing edge of the recording medium passing through a detection position on the upstream side in the conveyance direction of the recording medium with respect to the application position,
The length of the conveyance distance of the recording medium between the detection position and the application position is that the foamy fixing solution supplied to the surface of the downstream fixing solution carrier at the proximity position is between the application position and the application position. A fixing device characterized in that the fixing device is longer than the length of the surface carried by the printer.
記録媒体に転写するトナー像を担持するトナー像担持体の表面、または、トナー像を担持する記録媒体の表面である定着液塗布対象の表面に泡状定着液を塗布し、
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16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 based on image information using a toner containing resin fine particles containing a resin and a colorant;
Applying a foamy fixing solution to the surface of the toner image carrier that carries the toner image to be transferred to the recording medium or the surface of the fixing solution application target that is the surface of the recording medium carrying the toner image,
An image forming apparatus comprising fixing means for fixing the toner image on the recording medium,
As the fixing means, an image forming apparatus which comprises using a fixing device according to any one of claims 1 to 16.
上記接離制御手段は、トナー像形成手段が用いる上記画像情報に基づいて上記二つの定着液担持体の接離を制御することを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 17 .
The image forming apparatus, wherein the contact / separation control unit controls contact / separation of the two fixing liquid carriers based on the image information used by the toner image forming unit.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009116452A JP5435335B2 (en) | 2009-05-13 | 2009-05-13 | Fixing apparatus and image forming apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009116452A JP5435335B2 (en) | 2009-05-13 | 2009-05-13 | Fixing apparatus and image forming apparatus |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010266583A JP2010266583A (en) | 2010-11-25 |
JP5435335B2 true JP5435335B2 (en) | 2014-03-05 |
Family
ID=43363620
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009116452A Expired - Fee Related JP5435335B2 (en) | 2009-05-13 | 2009-05-13 | Fixing apparatus and image forming apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5435335B2 (en) |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4149459B2 (en) * | 2005-05-19 | 2008-09-10 | シャープ株式会社 | Fixing liquid coating apparatus and image forming apparatus |
JP2007304308A (en) * | 2006-05-11 | 2007-11-22 | Ricoh Co Ltd | Fixing device and image forming apparatus |
JP5039497B2 (en) * | 2007-10-09 | 2012-10-03 | 株式会社リコー | Fixing apparatus and image forming apparatus |
-
2009
- 2009-05-13 JP JP2009116452A patent/JP5435335B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2010266583A (en) | 2010-11-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8170457B2 (en) | Fixing device and image forming apparatus | |
JP4795379B2 (en) | Fixing liquid, fixing method, fixing device, image forming method, and image forming apparatus | |
US8663893B2 (en) | Fixing solution, fixing method, fixing device, image forming method and image forming apparatus | |
US8463171B2 (en) | Fixing solution, fixing method, fixing device, image forming method and image forming apparatus | |
JP5263672B2 (en) | Fixing apparatus and image forming apparatus | |
JP2010032660A (en) | Fixing method, fixing device and image forming apparatus | |
JP5435335B2 (en) | Fixing apparatus and image forming apparatus | |
JP5252288B2 (en) | Fixing apparatus and image forming apparatus | |
JP2011128457A (en) | Fixing liquid, fixing method, fixing device, image forming method, and image forming apparatus | |
JP5429597B2 (en) | Fixing apparatus and image forming apparatus | |
JP2011128449A (en) | Fixing liquid, fixing method, fixing device, image forming method, and image forming apparatus | |
JP5038099B2 (en) | Fixing apparatus and image forming apparatus | |
JP5333929B2 (en) | Foam generating device, fixing device, and image forming apparatus | |
JP2011197051A (en) | Fixing device and image forming apparatus | |
JP2012230331A (en) | Fixing device and image forming apparatus | |
JP2012194419A (en) | Fixing device and image forming apparatus | |
JP2011128452A (en) | Fixer, fixing method, fixing device, image forming method and image forming apparatus | |
JP2012003110A (en) | Bubble generation device, fixing device, image forming apparatus, fixing method and image forming method | |
JP2012242568A (en) | Fixing solution, fixing device, and image forming apparatus | |
JP2011053615A (en) | Fixing device and image forming apparatus | |
JP2012042689A (en) | Defoaming device, fixing device and image forming device | |
JP2012003115A (en) | Defoaming, fixing and imaging device | |
JP2011185981A (en) | Method and apparatus for image formation | |
JP2012150352A (en) | Foam generation device, fixing device, and image forming apparatus | |
JP2012113042A (en) | Fixing device, image forming apparatus, fixing method and image forming method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20120302 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20130313 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130315 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130514 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20131115 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20131128 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |