JP6606837B2 - 定着装置、転写定着装置、画像形成装置、及び定着用環状体 - Google Patents
定着装置、転写定着装置、画像形成装置、及び定着用環状体 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6606837B2 JP6606837B2 JP2015047398A JP2015047398A JP6606837B2 JP 6606837 B2 JP6606837 B2 JP 6606837B2 JP 2015047398 A JP2015047398 A JP 2015047398A JP 2015047398 A JP2015047398 A JP 2015047398A JP 6606837 B2 JP6606837 B2 JP 6606837B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fixing
- annular body
- image
- toner
- infrared
- 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.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Rolls And Other Rotary Bodies (AREA)
- Fixing For Electrophotography (AREA)
Description
<1>に係る発明は、
導電剤を含有する環状の基材、前記基材の外周面上に設けられた弾性層、及び前記弾性層の外周面上に設けられた離型層を備え、600nm以上1000nm以下の少なくとも一部の波長領域の赤外線に対する透過性を有する定着用環状体と、
前記定着用環状体の外周面に接触して周方向に回転することにより前記定着用環状体との間に記録媒体を挟んで搬送する回転部材と、
前記定着用環状体と前記記録媒体とが接触する位置で、前記記録媒体に未定着のトナー像に対して、前記定着用環状体を介して赤外線のレーザ光を照射し、前記記録媒体に前記トナー像を定着させる赤外線レーザ光照射装置と、
を備えた定着装置。
前記定着用環状体が赤外線吸収剤を含有する<1>に記載の定着装置。
像保持体の表面に形成された前記トナー像を前記定着用環状体の外周面に一次転写する一次転写装置と、
前記定着用環状体と前記記録媒体とが接触する位置で、前記定着用環状体の外周面に一次転写された前記トナー像に対して、前記赤外線レーザ光照射装置からの前記赤外線のレーザ光を前記定着用環状体を介して照射し、前記トナー像を前記記録媒体に二次転写するとともに定着させる二次転写定着装置と、
を備えた<1>又は<2>に記載の定着装置。
像保持体と、
前記像保持体の表面を帯電する帯電装置と、
帯電した前記像保持体の表面に潜像を形成する潜像形成装置と、
前記像保持体の表面に形成された潜像をトナーにより現像してトナー像を形成する現像装置と、
前記像保持体上の前記トナー像を記録媒体上に転写する転写装置と、
<1>又は<2>に記載の定着装置と、
を備えた画像形成装置。
像保持体と、
前記像保持体の表面を帯電する帯電装置と、
帯電した前記像保持体の表面に潜像を形成する潜像形成装置と、
前記像保持体の表面に形成された潜像をトナーにより現像してトナー像を形成する現像装置と、
<3>に記載の定着装置と、
を備えた画像形成装置。
導電剤を含有する環状の基材と、
前記基材の外周面上に設けられた弾性層と、
前記弾性層の外周面上に設けられた離型層と、
を備え、600nm以上1000nm以下の少なくとも一部の波長領域の赤外線に対する透過性を有する定着用環状体。
赤外線吸収剤を含有する<6>に記載の定着用環状体。
本実施形態に係る定着用環状体は、基材と弾性層と離型層とを少なくとも備えた3層以上の層構成を有する。基材は導電剤を含有しかつ環状であり、弾性層は前記基材の外周面上に設けられ、離型層は前記弾性層の外周面上に設けられる。
上記定着用環状体は600nm以上1000nm以下の少なくとも一部の波長領域の赤外線(以下単に「赤外線」とも称す)に対する透過性を有する。
図2に示す定着用環状体15は、基材21と、基材21上に配置された弾性層22と、弾性層22上に最外層として配置された離型層23と、を有している。
また、像保持体の表面からトナー像を該定着用環状体15の外周面に静電的に一次転写して保持することができ、かつ定着用環状体15上に保持された前記トナー像を記録媒体表面に静電的に二次転写(反転転写)することができ、中間転写体の機能を持った定着用環状体として用い得る。
また、定着用環状体15に中間転写体の機能を持たせる態様の場合、定着用環状体15の外周面に一次転写されたトナー像に対して、例えば、定着用環状体15の内周面側から赤外線レーザ光を照射することでトナー像が効率的に加熱され、記録媒体へのトナー像の二次転写及び定着が実現される。
基材21は、無端の環状(ベルト状)であり、導電剤を含有し、赤外線に対する透過性(前記赤外線の透過率が80%以上)を有するものであれば特に限定されない。
基材21に含まれる樹脂材料としては、例えば、ポリイミド、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリエーテルスルホン(PES)、ポリケトンスルホンサン(PPSU)、ポリアリレート(PAR)、ポリエステル、ポリカーボネート(PC)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリエーテルケトン(PEK)、ポリフッ化ビニリデン(PVdF)等の透明性に優れる樹脂材料が挙げられる。
前記ポリエチレンナフタレートとしては、例えば、ポリエチレンナフタレート、そのポリカーボネート誘導体などが挙げられる。
前記ポリエーテルスルホンとしては、例えば、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルケトン、ポリフェニレン、そのフッ素誘導体などが挙げられる。
前記ポリアリレートとしては、例えば芳香族ポリアリレート、脂肪族ポレアリレートなどが挙げられる。
前記ポリエステルとしては、例えば、延伸ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、又はポリ乳酸等が挙げられ、ポリエステルとポリプロピレンとの混合物やポリエステルとポリカーボネートとの混合物又はそのコポリマーであってもよい。
前記ポリカーボネートとしては、例えば、芳香族ポリカーボネート類、脂肪族ポリカーボネート類などが挙げられる。
基材21に用いられる材料は、前記の中でも、難燃性及び耐熱性の観点から、ポリエーテルスルホンが好ましい。
導電剤は、単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
樹脂材料100質量部に対してイオン導電剤を0.01質量部以上配合することで除電性が得られ、回転転写による電荷蓄積が発生し難い。
一方、樹脂材料100質量部に対して10質量部以下の配合で基材樹脂との相溶性が高く、白化、不透明化し難く、かつ導電化によるベルト帯電性の低下が抑制され易い。
また、本実施形態に係る定着用環状体は、例えば体積抵抗率が105Ωcm以上1013Ωcm以下であることが好ましい。
なお、弾性率の測定は、JIS−K7162(1994、1BA形、速度1mm/min)に準拠する。
また、透明性を有し、ベルト剛性の低下を抑制し、かつ回転使用による端部疲労によるひび(クラック)の発生の防止、及び座屈や脆化を抑制する観点より、膜厚バラツキは10%以下に抑えることが好ましい。
弾性層22は、赤外線に対して透過性(例えば赤外線の透過率が80%以上)を有するものであれば特に限定されない。
赤外線に対して透過性を有する弾性層22に用いられる材料としては、例えばシリコーンゴム、ウレタンゴム、オレフィンゴム等の弾性材料が挙げられる。
赤外線を透過するポリウレタンゴムとしては、例えば、ポリエーテルウレタン、ポリエステル系ウレタン類及びアクリル変性光硬化タイプのウレタン樹脂等が挙げられる。
赤外線を透過するオレフィンゴムとしては、例えば、エチレンプロピレンジエンゴム(EPDM)、ポリプロピレンゴム、ブチルゴム、シクロオレフィン類、ノルボルネンゴム等が挙げられる。
ここで、「100℃以上の耐熱性を有する」とは、100℃以上に加熱した後でも、弾性(すなわち100Pa以下の外部圧力印加により変形しても、もとの形状に復元する性質)を損なわないことを言う。
弾性層22に用いられる材料が100℃以上の耐熱性を有するものであることにより、赤外線レーザ光で加熱されても用紙走行性と剥離性を損なわない弾性が得られる。そのため、ニップ形状を記録媒体(用紙)幅全域に渡って維持して加熱定着することにより、圧接時の圧力ムラが軽減され、かつ、連続加熱走行による加温時での弾性と形状が維持されることにより、定着用環状体15の外周面と記録媒体の表面との界面における密着性が安定化し、シワの発生などが抑制される。
前記耐熱性は、100℃以上が望ましく、150℃以上がより望ましく、180℃以上がさらに望ましい。
前記耐熱性の測定は、例えば以下の方法で行う。具体的には、DSC、DGA、TMAなどの熱分析装置による溶融温度および熱重量測定、機械的強度評価による100℃以下でその変化の少ない弾性層が望ましい。
離型層23は、赤外線に対して透過性(例えば赤外線の透過率が80%以上)を有するものであれば特に限定されず、例えばフッ素含有樹脂を含んで構成される。
さらにフッ素系の離型コーティング材やシリコン系の無機コーティング材などもその表面性や平滑性付与の観点から使用してもよい。
ここで、表面自由エネルギーの測定は、例えば、接触角計CAM−200(KSV社製)を用い、Zisman法を用いた装置内蔵のプログラム計算にて算出する。
また離型層23の屈折率は、トナーの屈折率よりも低い方が、離型層23と記録媒体に転写された未定着トナー像との界面における赤外線レーザ光Iの反射が抑制される点で望ましい。
前記接着層を設ける場合も赤外線に対して透過性を有する接着層を用いる。
赤外線に対して透過性を有する接着層に用いられる材料としては、例えば、シランカプラー、シリコーン系接着剤、またはウレタン系接着剤等が挙げられる。
本実施形態に係る定着用環状体15は、定着用環状体15全体の赤外線の透過性を妨げない範囲(透過率が80%以上となる範囲)で赤外線吸収剤を含有してもよい。
中でも、記録媒体に近い面での赤外発熱効果を高めるため定着用環状体15の外周面により近い層に含有させることが好ましい。また、表面でのトナーまたはインク材料への伝熱性、基材、弾性層、離型層及びその界面での発熱性と冷却性、蓄熱性、耐熱性との観点から、定着用環状体15の外周面に近い部分に含有させることがより好ましい。
一方で、基材21は比較的膜厚が薄く放熱性及び相溶性が得られ、更にトナーの溶融定着性を補助し得る利点があるため、基材21に含有させることも好ましい。
赤外線吸収剤としては、公知の赤外線吸収剤が用いられ、例えば酸化インジウム系金属酸化物、酸化スズ系金属酸化物、酸化亜鉛系金属酸化物、スズ酸カドミウム、特定のアミド化合物、ランタノイド系化合物、シアニン化合物、メロシアニン化合物、ベンゼンチオール系金属錯体、メルカプトフェノール系金属錯体、芳香族ジアミン系金属錯体、ジイモニウム化合物、アミニウム化合物、ニッケル錯体化合物、フタロシアニン系化合物、アントラキノン系化合物、ナフタロシアニン系化合物等が挙げられる。さらに、カーボンブラック、チタンブラック、フェライト、マグネタイト、炭化ジルコミウム等の黒色顔料、ポリメチン系、アザヌレン系、金属キレート系、ベタイン系色素等が用いられる。
これらの中でも、赤外領域での光吸収に伴う電子分極により自己発熱による薄膜層内での伝熱性の赤外線吸収剤として溶解性に優れる有機色素(シアニン系、ベタイン系)が好ましい。
これらは単独で用いても、混合して用いてもよい。
次に、本実施形態に係る定着用環状体を用いた定着装置について説明する。
本実施形態に係る定着装置は、前述の本実施形態に係る定着用環状体と、前記定着用環状体の外周面に接触して周方向に回転することにより前記定着用環状体との間に記録媒体を挟んで搬送する回転部材と、前記定着用環状体と前記記録媒体とが接触する位置で、前記記録媒体に未定着のトナー像に対して、前記定着用環状体を介して赤外線のレーザ光を照射し、前記記録媒体に前記トナー像を定着させる赤外線レーザ光照射装置と、を備える。
すなわち、像保持体の表面に形成された前記トナー像を前記定着用環状体の外周面に一次転写する一次転写装置と、前記定着用環状体と前記記録媒体とが接触する位置で、前記定着用環状体の外周面に一次転写された前記トナー像に対して、前記赤外線レーザ光照射装置からの前記赤外線のレーザ光を前記定着用環状体を介して照射し、前記トナー像を前記記録媒体に二次転写するとともに定着させる二次転写定着装置と、を更に備えていてもよい。
図3は、本実施形態に係る定着装置の構成の一例(第1実施形態)を示す概略構成図である。なお、第1実施形態に係る定着装置は、定着用環状体が中間転写体の役割を担う態様を示す。
図3に示す定着装置60は、前記本実施形態に係る無端状の定着用環状体15と、定着用環状体15の外周面に接触して周方向に回転する二次転写ロール36と、定着用環状体15を挟んで二次転写ロール36の反対側で定着用環状体15の内周面に接触し、赤外線レーザ光に対する透過性を有する赤外線透過部材30と、定着用環状体15と二次転写ロール36との接触部80に向けて赤外線レーザ光Iを照射する赤外線レーザ光照射装置70と、を備えている。
赤外線レーザ光照射装置70は、定着用環状体15の内側(内周面側)に配置され、波長が600nm以上1000nm以下の赤外線レーザ光を発する装置が使用される。具体的には、例えば、半導体レーザや固体レーザ等の光源を備えるレーザ光照射装置等が挙げられる。
赤外線レーザ光の照射強度としては、例えば、接触部80において10mW/cm2以上100mW/cm2以下となる強度が挙げられる。また未定着トナー像Tへの赤外線照射量としては、例えば、50mJ/cm2以上5000mJ/cm2以下が挙げられる。
また、保護部材71の内周面に潤滑剤を供給する潤滑剤供給部材76と、レンズ部材72、摺動部材74、及び潤滑剤供給部材76を支持する支持部材78とが設けられている。
保護部材71は、内側に配置されているレンズ部材72を保護する環状の部材であり、赤外線を透過するガラス又は樹脂によって成形されている。
保護部材71を構成する樹脂材料としては、フッ素含有樹脂を含み、赤外線に対して透過性(例えば前記赤外線の透過率が80%以上)を有するものであれば特に限定されない。
前記フッ素含有樹脂としては、例えば、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体(PFA)、テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体(ETFE)、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン−ビニリデンフルオライド共重合体(THV)、及びポリビニリデンフルオライド(PVDF)、全フッ化環状エーテルポリマー等が挙げられ、PFA、ポリビニリデンフルオライド、全フッ化環状エーテルポリマー等が好ましい。
また、レンズ部材72を保護する保護部材71を設ける代わりに、定着用環状体15の表面保護層としてコーティング材を付与してもよい。フッ素系コート材としてルミフロン(登録商標)系の共重合フッ素樹脂ポリマーや、シリコン系の無機ナノグラスコート等の離型性コーティングをスプレー塗布、ディップ塗装により表面保護層を設けることが好ましい。
レンズ部材72は、波長が600nm以上1000nm以下の赤外線に対して透過性を有し、赤外線レーザ光を集光するものであれば限定されない。レンズ部材72に用いられる材料としては、例えば、ガラス、ポリメタクリル酸メチル(PMMA)等のアクリル樹脂等が挙げられる。
レンズ部材72は、例えば、接触部80に赤外線レーザ光の焦点が来る焦点距離を有するものを選択してもよく、レンズ部材72及び赤外線レーザ光照射装置70の位置を調整することで前記焦点の位置を制御してもよい。
摺動部材74は、保護部材71の回転時に保護部材71の内周面とレンズ部材72とが直接接触してこれらの部材の表面が傷つくことを防ぎ、例えばレンズ部材72の表面に傷がつくことによる赤外線の透過率低下等を防ぐための部材である。
摺動部材74としては、波長が600nm以上1000nm以下の赤外線に対して透過性を有し、保護部材71に対して摩擦係数が小さく耐摩耗性に優れた材質で構成されたものが適している。
摺動部材74の材質としては、例えば、赤外線に対して透過性を有する樹脂(具体的には、例えばポリテトラフルオロエチレン(PTFE)等の潤滑性フィラーを分散させたウレタンゴム、オレフィンゴム等)、ガラス等の繊維によって補強されたPFA樹脂、シリコーンオイル、及びシリコン系界面活性剤等で含浸又は表面処理された透明液状シリコーンゴム等が挙げられる。
また摺動部材74の厚みとしては、例えば、0.01mm以上1mm以下が挙げられる。
さらに摺動部材74の内部に、ワックスやシリコーンオイル等を含浸させた発泡部材を設けることで潤滑性を向上させ、保護部材71が回転するときにおける摺動部材74と保護部材71との摩擦抵抗及び擦れを軽減させ、これらの部材に対する影響を軽減させてもよい。
潤滑剤供給部材76は、潤滑剤を保持し、保護部材71の内周面に潤滑剤を供給する部材である。
潤滑剤としては、例えばシリコーンオイル、パラフィンオイル、フッ素オイル、その他固形物質と液体とを混合させた合成潤滑油グリース、ワックス等が挙げられる。
なお、本実施形態では潤滑剤を保護部材71の内周面に供給する形態であるが、潤滑剤を用いない形態でもよい。
二次転写ロール36は、定着用環状体15の外側(外周面側)に配置され、定着用環状体15と接触部80を形成し、定着用環状体15との間に記録媒体Pを挟んで搬送する回転部材である。二次転写ロール36は、定着用環状体15との間で記録媒体Pを挟み込む形状のものであれば特に限定されない。二次転写ロール36の具体例としては、例えば、円柱状芯金と、円柱状芯金の外周面に設けられた透明弾性層とを有する加圧ロール等が挙げられる。該弾性層の外周面に離型層を設けてもよい。
弾性層を構成する材料としては、ウレタンやオレフィン、NBR等の発泡導電ゴム材料を用いてもよい。
なお、定着用環状体15に一次転写されたトナー像Tは、例えば、赤外線吸収剤(赤外線を吸収し、熱としてエネルギーを放出する成分)を内添剤又は外添剤として含んだトナーを用いて形成されたものが使用される。
そして接触部80には記録媒体Pが搬送され、定着用環状体15の外周面に保持されたトナー像Tが定着用環状体15と記録媒体Pとに挟み込まれた状態で赤外線レーザ光Iが照射されることでトナー像Tに含有される赤外線吸収剤が赤外線レーザ光Iを吸収したのちに熱を放出する。未定着トナー像Tは、定着用環状体15及び二次転写ロール36によって圧力がかけられつつ瞬間的に温度が上昇して溶融し二次転写及び定着(二次転写定着)が実現され、記録媒体P上に定着画像Fとなる。
次に、本実施形態に係る定着用環状体を用いた第2実施形態の定着装置について説明する。
図4は、本実施形態に係る定着装置の他の一例(第2実施形態)を示す概略構成図である。なお、第2実施形態に係る定着装置は、定着用環状体が中間転写体の役割を担う態様を示す。
図4に示す定着装置90は、定着用環状体15に面する側が円弧状に形成されたレンズ部材72と摺動部材74を備え、定着用環状体15は二次転写ロール36との接触により内側に変形して円弧状の接触部80が形成されている。なお、第1実施形態に係る定着装置と同様の構成については同様の符号を用い、ここではその詳細な説明を省略する。
また、摺動部材74が定着用環状体15の内周面とレンズ部材72との間に設けられていることによって、摺動部材74が定着用環状体15の内周面に接触した状態で定着用環状体15が回転する。
次に、本実施形態の定着用環状体を用いた第3実施形態の定着装置について説明する。
図5は、本実施形態の定着装置の他の一例を示す概略構成図である。なお、第3実施形態に係る定着装置は、定着用環状体が中間転写体の役割を担わない態様を示す。
図5の定着装置は、本実施形態の定着用環状体として無端ベルト状の定着用環状体を備え、定着用環状体が回転部材を巻きつけるように接触し、定着用環状体が内側に変形して接触部が形成された定着装置である。なお、第1実施形態にかかる定着装置と同様な構成については、その詳細な説明を省略する。
定着用環状体92は、内部に配置された駆動ロール82と支持ロール84とによって支持されている。また定着用環状体92の内部に互いに間隔を持って設けられた押しつけロール86及び押しつけロール87が、定着用環状体92を介して回転部材45に押し付けることで、定着用環状体92における押しつけロール86と押しつけロール87との間の領域が内側に変形し、接触部80が形成される。
また定着用環状体92の内部には、赤外線レーザ光照射装置70から発せられた赤外線レーザ光Iを集光するレンズ部材72と、定着用環状体92の内周面とレンズ部材72との間に設けられた摺動部材74と、が設けられている。レンズ部材72は、定着用環状体92の内部において、定着用環状体92を介して回転部材45に加圧される状態で配置されている。そして摺動部材74は、定着用環状体92の内周面とレンズ部材72との摺動抵抗を小さくし、定着用環状体92の内周面とレンズ部材72とが直接接触することによる傷の発生を防ぐため、レンズ部材72における定着用環状体92と接する面に設けられている。
一方、レンズ部材72及び摺動部材74は不図示の支持部材によって固定され、定着用環状体92が回転してもレンズ部材72及び摺動部材74は停止したままである。
また、摺動部材74が定着用環状体92の内周面とレンズ部材72との間に設けられていることによって、定着用環状体92の回転時に、レンズ部材72は摺動部材74を介して定着用環状体92の内周面に接触する。
また、第3実施形態におけるその他の部材についても、前記第2実施形態と同様である。
次に、本実施形態に係る定着用環状体を用いた画像形成装置について説明する
本実施形態に係る画像形成装置は、像保持体と、前記像保持体の表面を帯電する帯電装置と、帯電した前記像保持体の表面に潜像を形成する潜像形成装置と、前記像保持体の表面に形成された潜像をトナーにより現像してトナー像を形成する現像装置と、前記本実施形態に係る定着用環状体と、前記像保持体の表面に形成された前記トナー像を前記定着用環状体の外周面に一次転写する一次転写装置と、前記定着用環状体の外周面に一次転写された前記トナー像に、前記定着用環状体を介して赤外線のレーザ光を照射することにより前記トナー像を記録媒体に二次転写するとともに定着させる二次転写定着装置と、を備えて構成されている。
なお、定着用環状体クリーナ35の形態はこれに限定されず、ブラシ、ブレード、静電的なクリーニングロール、発泡パッドが挙げられる。
本実施形態に係る画像形成装置では、図示しない画像読取装置や図示しないパーソナルコンピュータ(PC)等から出力される画像データは、図示しない画像処理装置により画像処理が施された後、画像形成ユニット1Y,1M,1C,1Kによって作像作業が実行される。
中間転写ベルト上のトナー像を用紙に転写した後、定着装置によって定着を行う装置では、用紙の膜厚、粗さ、抵抗、表面物性の影響を受けやすく、画像劣化(ブラー、画像乱れ、スミヤ、スマッジ等)をより受けやすい。一方、本実施形態に係る定着用環状体15によって転写定着を行う画像形成装置では、用紙の上記影響を受け難く、搬送ベルトとしても機能するため高速での画像形成に適している。
例えば、図4に示した定着装置(転写定着装置)90を備えた画像形成装置としてもよい。
また、定着用環状体を挟んで赤外線透過部材に対向する回転部材として二次転写ロールを備える場合について説明したが、ロールに限らず、例えばベルト状の回転部材(駆動、テンション、寄り止め蛇行防止ロール等)を備えてもよい。
つまり、図7に示される画像形成装置110では、電子写真方式により各色成分のトナー像が形成される複数の画像形成ユニット1Y、1M、1C、1Kと、各画像形成ユニット1Y、1M、1C、1Kにより形成された各色成分トナー像を第1中間転写ベルト18に順次転写(一次転写)させる一次転写部10と、第1中間転写ベルト18上に転写された重畳トナー像を第2中間転写ベルトである定着用環状体15に一括転写(二次転写)させる二次転写ロール36及び対向ロール37と、定着用環状体15上に転写された重畳トナー像を記録媒体である用紙Pに一括転写(三次転写)させるとともに、定着用環状体15の外側であって該三次転写の位置とは反対側に配置されている赤外線レーザ光照射装置70から、定着用環状体15を介して赤外線のレーザ光Iを照射することにより重畳トナー像を用紙Pに定着させる三次転写定着部に三次転写ロール38と、を備えた構成であってもよい。
つまり、図8に示す画像形成装置120は、矢印A方向に回転する電子写真感光体11の周囲に、電子写真感光体11の表面を帯電する帯電器12B、帯電した電子写真感光体11の表面に露光ビームBmを照射して静電潜像を形成するレーザ露光器13、トナーを収容し、電子写真感光体11上の静電潜像をトナーにより現像してトナー像を形成する現像器14、転写部10における静電転写に先立ち電子写真感光体11上のトナー像を帯電する転写前帯電器19、電子写真感光体11上に形成されたトナー像を転写部10において記録媒体である記録紙(用紙)Pに転写する転写ユニット26、電子写真感光体11上の残留トナーを除去するクリーニングブレード17a、潤滑材28を電子写真感光体11の表面に供給する繊維状部材29(ロール状)を備えた感光体クリーナ17等が配置されている。そして、記録媒体Pに転写された未定着トナー像を定着する定着装置160を備える。さらには、各装置(各部)の動作を制御する制御部(不図示)を備えた構成であってもよい。
<定着用環状体Aの製造>
(基材1の製造)
ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)材料(エボニック社製、3300G)を用い、イオン導電剤KFN115(三菱マテリアル電子化成社製、フッ素系イオン導電剤)1%及び赤外吸収剤(ナガセケムテック社製、ジイモイウム、NIR−IMI)0.5%を添加混合し、380℃で押し出し成形し、φ60、膜厚78μmの基材1を得た。
さらにシリコーン樹脂(信越化学工業製、KE109)を、成形した基材1上にロールコーターで塗布し160℃、2時間乾燥し230μmの膜厚の弾性層1を得た。
次いで、PFAチューブ(デュポン製、30μm)を被覆処理して離型層1を形成し、3層構成の定着用環状体A(膜厚368μm)を得た。
なお、前記赤外線の透過スペクトルは、測定装置として紫外可視分光光度計(日本分光社製、型番:JASCO−V560)を用い、350nmから950nm領域での測定条件において測定した。
また、定着用環状体Aの外周面における表面A硬度を前述の方法で測定したところ、55度であった。
定着用環状体15の内側には、レンズ部材72と、レンズ部材72を保護する保護部材71としてガラス管(内径:25mm、外径:28mm)を設けた。
保護部材71は、定着用環状体15の内周面に接触し、定着用環状体15の周方向への移動に伴って回転するように支持し、レンズ部材72は、赤外線レーザ光が定着用環状体15と記録媒体Pとの接触部(用紙ニップ方向)全体にわたって照射されるように固定して、記録媒体Pの表面に集光させ使用した。
レンズ部材72としてはシリンドリカルレンズ(シグマ光機社製、型番:BK7)を用いた。
トナーとしては、赤外線吸収剤としてスクアリリウム系顔料を含むトナーを用いた。
得られた定着画像について、以下のようにして光沢性の評価を行った。具体的には、グロスメーター(BYK、マイクロトリグロス光沢計(20+60+85゜)、ガードナー社製)を用いて、60°の角度における光沢度を指標とした。評価結果を表1に示す。
定着率の評価は、テープ剥離試験により行った。具体的には、定着画像に粘着テープ(スコットメンディングテープ;3M社製)を軽く貼り、円柱ブロックを円周方向に転がすことにより、250g/cmの線圧にて該テープを画像面に密着させ、しかる後、該テープを引き剥がし、下式で表されるテープ引き剥がし前後の画像の光学濃度比を定着率とした。評価結果を表1に示す。
式:定着率(%)=(テープ剥離後の画像濃度/テープ剥離前の画像濃度)×100
ここで、定着画像の画像濃度は、分光測色計(CM−3700d;ミノルタ社製)を使用して波長域400nmから800nmの反射光を測定し、吸光度が最も大きくなる波長での吸光度値を光学濃度とした。
トナーオフセットの発生については、記録媒体にトナー像を転写する前の定着用環状体のベタ画像部におけるトナー量(画像部転写前トナー質量)、定着画像形成後の定着用環状体のベタ画像部に残留するトナー量(画像部残留トナー質量)、及び定着画像形成後の定着用環状体の非画像部に残留するトナー量(非画像部残留トナー質量)を、それぞれ粘着テープを用いて採集して測定し、単位面積あたりの各トナー量を測定した。次いで、下式によりトナーオフセット率を算出した。
式:トナーオフセット率(%)=((画像部残留トナー質量−非画像部残留トナー質量)/画像部転写前トナー質量)×100
光学反射型濃度計(X−Rite社製、X−ライト504)で、定着画像形成後の定着用環状体のベタ画像部に残留するトナーの画像濃度を測定した。
ポリエーテルスルホン(PES)材料(BASF社製、E2010)を用い、イオン導電剤ジメチルベンジルアンモニウム塩(和光純薬社)1%及び赤外吸収剤(昭和電工製、IR−T)0.2%を添加混合し、330℃で押し出し成形し、φ60、膜厚65μmの基材2を得た。
実施例1において、基材1に替えて前記基材2を用いたこと以外は、実施例1と同様に3層構成の定着用環状体B(膜厚345μm)を得、評価を実施した。なお、この定着用環状体Bは波長808nmの赤外線レーザ光に対し透過性を有していた。
難燃性ポリカーボネート(PC)材料(住化スタイロンポリカーボネート社製、KF−1151−5)を用い、イオン導電剤KFN115(三菱マテリアル電子化成社製、フッ素系イオン導電剤)1%及び赤外吸収材(ナガセケムテック社製、ジイモイウム、NIR−IMI)0.5%を添加混合し、260℃で押し出し成形し、φ60、膜厚60μmの基材3を得た。
さらに紫外線硬化性シリコーン樹脂(信越化学工業製、X34−4184)を、成形した基材3上にロールコーターで塗布しキセノンランプ照射により硬化させ弾性層3を得た。
次いで、表面にナノグラスコート(ナノグラスコートジャパン製、SV9000)を3μmデイッピングにより塗布製膜して離型層3を形成し、3層構成の定着用環状体C(膜厚330μm)を得、評価を実施した。なお、この定着用環状体Cは波長808nmの赤外線レーザ光に対し透過性を有していた。
実施例1において、基材1に直接PFAチューブ(デュポン製、30μm)を被覆処理して離型層を形成し、弾性層を有さない2層構成の定着用環状体Dを得、評価を実施した。なお、この定着用環状体Cは波長808nmの赤外線レーザ光に対し透過性を有していた。
弾性層を有さない上記定着用環状体Dの場合、均一に近いニップの形成が難かしく、濃度ムラが大きく、不均一性が増した。
実施例2において、基材2にイオン導電剤を添加しなかったこと以外は、実施例2と同様に3層構成の定着用環状体Eを得、評価を実施した。なお、この定着用環状体Bは波長808nmの赤外線レーザ光に対し透過性を有していた。
画像形成の初期はトナーオフセット評価及びベルト残留濃度の評価とも良好であったが、画像形成サイクル数が上がり100k枚以降になると、帯電に伴いオフセット性と静電吸着性によるベルト残留濃度が上がる傾向にあった。
10 転写部(一次転写部)
11 感光体(像保持体)
12 帯電器(帯電装置)
13 レーザ露光器(潜像形成装置)
14 現像器(現像装置)
15 定着用環状体
16 一次転写ロール
17 感光体クリーナ
18 第1中間転写ベルト
20 二次転写定着部
21 基材
22 弾性層
23 離型層
30 赤外線透過部材
31 駆動ロール
32 支持ロール
33 張力付与ロール
34 クリーニング背面ロール
35 定着用環状体クリーナ
36 二次転写ロール
37 対向ロール
38 三次転写ロール
40 制御部
45 回転部材
42 基準センサ
43 画像濃度センサ
50 用紙収容部
51 給紙ロール
52 搬送ロール
53 搬送ガイド
55 搬送ベルト
56 ガイド
60 定着装置(転写定着装置)
70 赤外線レーザ光照射装置
71 保護部材
72 レンズ部材
74 摺動部材
76 潤滑剤供給部材
78 支持部材
80 接触部
90 定着装置(転写定着装置)
92 定着用環状体
100 画像形成装置
110 画像形成装置
120 画像形成装置
160 定着装置
Bm 露光ビーム
F 定着画像
I 赤外線レーザ光
P 用紙(記録媒体)
T 未定着トナー像
Claims (6)
- 導電剤を含有する環状の基材、前記基材の外周面上に設けられた弾性層、及び前記弾性層の外周面上に設けられた離型層を備え、600nm以上1000nm以下の少なくとも一部の波長領域の赤外線の透過率が80%以上である定着用環状体と、
前記定着用環状体の外周面に接触して周方向に回転することにより前記定着用環状体との間に記録媒体を挟んで搬送する回転部材と、
前記定着用環状体と前記記録媒体とが接触する位置で、前記記録媒体に未定着のトナー像に対して、前記定着用環状体を介して赤外線のレーザ光を照射し、前記記録媒体に前記トナー像を定着させる赤外線レーザ光照射装置と、を備え、
前記基材は、樹脂材料を含有し、前記導電剤の含有量は前記樹脂材料100質量部に対し、0.01質量部以上3質量部以下である、定着装置。 - 前記定着用環状体が赤外線吸収剤を含有する請求項1に記載の定着装置。
- 請求項1又は請求項2に記載の定着装置と、
像保持体の表面に形成された前記トナー像を前記定着用環状体の外周面に一次転写する一次転写装置と、
前記定着用環状体と前記記録媒体とが接触する位置で、前記定着用環状体の外周面に一次転写された前記トナー像に対して、前記赤外線レーザ光照射装置からの前記赤外線のレーザ光を前記定着用環状体を介して照射し、前記トナー像を前記記録媒体に二次転写するとともに定着させる二次転写定着装置と、
を備えた転写定着装置。 - 像保持体と、
前記像保持体の表面を帯電する帯電装置と、
帯電した前記像保持体の表面に潜像を形成する潜像形成装置と、
前記像保持体の表面に形成された潜像をトナーにより現像してトナー像を形成する現像装置と、
前記像保持体上の前記トナー像を記録媒体上に転写する転写装置と、
請求項1又は請求項2に記載の定着装置と、
を備えた画像形成装置。 - 像保持体と、
前記像保持体の表面を帯電する帯電装置と、
帯電した前記像保持体の表面に潜像を形成する潜像形成装置と、
前記像保持体の表面に形成された潜像をトナーにより現像してトナー像を形成する現像装置と、
請求項3に記載の転写定着装置と、
を備えた画像形成装置。 - 導電剤を含有する環状の基材であって、前記基材は、樹脂材料を含有し、前記導電剤の含有量は前記樹脂材料100質量部に対し、0.01質量部以上3質量部以下である基材と、
前記基材の外周面上に設けられた弾性層と、
前記弾性層の外周面上に設けられた離型層と、
を備え、600nm以上1000nm以下の少なくとも一部の波長領域の赤外線の透過率が80%以上である
る定着用環状体。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015047398A JP6606837B2 (ja) | 2015-03-10 | 2015-03-10 | 定着装置、転写定着装置、画像形成装置、及び定着用環状体 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015047398A JP6606837B2 (ja) | 2015-03-10 | 2015-03-10 | 定着装置、転写定着装置、画像形成装置、及び定着用環状体 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2016167022A JP2016167022A (ja) | 2016-09-15 |
JP6606837B2 true JP6606837B2 (ja) | 2019-11-20 |
Family
ID=56897729
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015047398A Active JP6606837B2 (ja) | 2015-03-10 | 2015-03-10 | 定着装置、転写定着装置、画像形成装置、及び定着用環状体 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6606837B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2018123172A1 (ja) * | 2016-12-26 | 2018-07-05 | 住友理工株式会社 | 定着ベルト |
JP6930304B2 (ja) * | 2017-09-04 | 2021-09-01 | 富士フイルムビジネスイノベーション株式会社 | 赤外光定着装置用管状体、赤外光定着装置、及び画像形成装置 |
JP7255235B2 (ja) * | 2019-02-28 | 2023-04-11 | 富士フイルムビジネスイノベーション株式会社 | 画像形成装置 |
Family Cites Families (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3696642B2 (ja) * | 1995-02-08 | 2005-09-21 | キヤノン株式会社 | 電子写真装置の定着装置 |
JP3019781B2 (ja) * | 1996-09-06 | 2000-03-13 | 富士ゼロックス株式会社 | 画像形成装置および中間転写体ベルトとその製造方法 |
JPH11231684A (ja) * | 1998-02-18 | 1999-08-27 | Fuji Xerox Co Ltd | 画像形成装置、中間転写体および定着用ベルト |
JP2002091197A (ja) * | 2000-09-18 | 2002-03-27 | Suzuka Fuji Xerox Co Ltd | 転写定着部材 |
JP2005037879A (ja) * | 2003-06-26 | 2005-02-10 | Ricoh Co Ltd | 中間転写装置、定着装置及び画像形成装置 |
JP2005266493A (ja) * | 2004-03-19 | 2005-09-29 | Nitto Denko Corp | 中間転写兼定着ベルト |
JP5588434B2 (ja) * | 2009-05-28 | 2014-09-10 | キヤノン株式会社 | 樹脂組成物、それを含む積層膜及びその積層膜を部品に用いる画像形成装置 |
JP2012047969A (ja) * | 2010-08-26 | 2012-03-08 | Gunze Ltd | ポリフッ化ビニリデン系樹脂の導電性透明無端ベルト |
JP5192084B2 (ja) * | 2010-08-31 | 2013-05-08 | 住友電気工業株式会社 | 定着ベルト |
JP2013064962A (ja) * | 2011-09-20 | 2013-04-11 | Sharp Corp | 光定着用カラートナーおよび画像形成装置 |
JP5147998B2 (ja) * | 2012-02-10 | 2013-02-20 | グンゼ株式会社 | 無端管状フィルム及びその製造方法 |
JP6291745B2 (ja) * | 2013-08-20 | 2018-03-14 | 富士ゼロックス株式会社 | 定着部材、定着装置、及び画像形成装置 |
JP6331716B2 (ja) * | 2014-06-02 | 2018-05-30 | 富士ゼロックス株式会社 | 転写定着ユニット、及び画像形成装置 |
-
2015
- 2015-03-10 JP JP2015047398A patent/JP6606837B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2016167022A (ja) | 2016-09-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6291745B2 (ja) | 定着部材、定着装置、及び画像形成装置 | |
JP2007132960A (ja) | 画像形成装置及びそれに適用可能なベルト | |
JP5418711B1 (ja) | 画像定着装置、及び画像形成装置 | |
JP6606837B2 (ja) | 定着装置、転写定着装置、画像形成装置、及び定着用環状体 | |
JP5671909B2 (ja) | 定着装置及び画像形成装置 | |
JP6331716B2 (ja) | 転写定着ユニット、及び画像形成装置 | |
JP6171563B2 (ja) | 定着装置および画像形成装置 | |
JP6565261B2 (ja) | 画像形成装置用の環状体、画像形成装置用の環状体ユニット、及び画像形成装置 | |
JP6816367B2 (ja) | 定着ロール、定着装置および画像形成装置 | |
JP2010078863A (ja) | 無端ベルト、定着装置及び画像形成装置 | |
JP4380559B2 (ja) | 記録材冷却装置および画像形成装置 | |
JP2009251311A (ja) | 定着装置、及びこれを備えた画像形成装置 | |
JP6171847B2 (ja) | 摺動部材、定着装置及び画像形成装置 | |
JP7006079B2 (ja) | 赤外光定着装置用管状体、赤外光定着装置、及び画像形成装置 | |
JP6187145B2 (ja) | 摺動部材、定着装置及び画像形成装置 | |
JP6876584B2 (ja) | ベルトユニット、転写ユニットおよび画像形成装置 | |
JP6930304B2 (ja) | 赤外光定着装置用管状体、赤外光定着装置、及び画像形成装置 | |
JP2021086022A (ja) | 定着装置および画像形成装置 | |
JP2005156905A (ja) | 定着装置、画像形成装置およびガイド部材 | |
JP2016070946A (ja) | 定着装置および画像形成装置 | |
JP2015161913A (ja) | 画像形成装置 | |
JP2019053183A (ja) | 赤外光定着装置、及び画像形成装置 | |
JP6904178B2 (ja) | 赤外光定着装置用管状体、赤外光定着装置、及び画像形成装置 | |
JP2019056804A (ja) | 赤外光定着装置、及び画像形成装置 | |
JP2019061041A (ja) | 赤外光定着装置用管状体、赤外光定着装置、及び画像形成装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20180129 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20181023 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20181024 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20181225 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20190312 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20190508 |
|
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: 20190924 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20191007 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6606837 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |