JP2007033709A - 定着装置、及びそれを備える画像形成装置。 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】例えば、結晶性樹脂で構成されたコア表面に非晶性樹脂を被覆したコア・シェル構造のトナーを定着するためのロール・ベルト方式の定着装置において、ロール・ベルトのニップ領域を形成するため、第1押圧部として押圧パッド16と、押圧パッド16よりも記録材Pの搬送方向上流側へ配設されると共に押圧パッド16よりも高い押圧力で加圧ベルト12を裏面側から押圧ロール18へ押圧する押圧ロッド14と、を配設し、まず、押圧ロッド14の押圧力により、トナーの非晶性樹脂からなる表面層(シェル層)を破壊した後、押圧パッド16の押圧力により加熱・定着を行う。
【選択図】 図1
Description
本発明の定着装置は、加熱ロールと、前記加熱ロールに圧接する加圧ベルトと、前記加圧ベルトを前記加熱ロールへ圧接するための押圧部材と、を備え、前記加熱ロールと前記加圧ベルトとにより形成されるニップ域に、未定着トナー像を保持する記録材を通過させ、定着を行なう定着装置において、
前記トナー像を構成するトナーは、結晶性樹脂で構成されたコア表面に非晶性樹脂を被覆したコア・シェル構造のトナーであり、
前記押圧部材は、前記加圧ベルトを裏面側から前記加熱ロールへ押圧する第1押圧部と、前記第1押圧部よりも前記記録材の搬送方向上流側へ配設されると共に前記第1押圧部よりも高い押圧力で前記加圧ベルトを裏面側から前記加熱ロールへ押圧する第2押圧部と、を有することを特徴としている。
図1は、第1実施形態に係る定着装置を示す概略構成図である。第1実施形態に係る定着装置は、加熱ロール10及び加圧ベルト12が対向して設けられている。加圧ベルト12はその周内部に配置された押圧ロッド14、押圧パッド16及び加圧ロール18により加熱ロール10に押圧され、圧接してニップ域が形成されている。
図3は、第2実施形態に係る画像形成装置を示す概略構成図である。第2実施形態に係る定着装置は、より一層の小型化、省エネ化、と高速化の両立を狙った装置であり、加圧ベルト12を張架する為の張架ロールをもたず、ベルト走行ガイド28に沿ってガイドされ、加熱ロール10からの駆動力を受けることで加圧ベルト12を従動させた装置である。このようなベルト型定着装置は、張架ロールをもつ第1実施形態に係る定着装置と区別する為、フリーベルト型定着装置と呼ばれる。
非晶性樹脂とは、示差走査熱量測定(DSC)を用いた熱分析測定において、明確な吸熱ピークではなく、階段状の吸熱変化のみを有するものであり、常温固体で、ガラス転移温度以上の温度において熱可塑化するものを指す。
結晶性樹脂とは、示差走査熱量測定(DSC)において、階段状の吸熱量変化ではなく、明確な吸熱ピークを有するものをいう。
結晶性樹脂としては、結晶性を有する樹脂であれば特に制限はなく、具体的には、結晶性ポリエステル樹脂、結晶性ビニル系樹脂が挙げられるが、定着時の紙への定着性や帯電性、及び好ましい範囲での融点調整の観点から、結晶性ポリエステル樹脂が好ましい。また、適度な融点をもつ直鎖脂肪族系の結晶性ポリエステル樹脂がより好ましい。
トナーには、着色剤、離型剤、帯電制御剤など公知の添加剤を添加される。
トナーは、公知の湿式法により製造することができる。例えば。体積平均粒径が1μm以下の結晶性樹脂微粒子を分散させてなる結晶性樹脂微粒子分散液、及び着色剤を分散させてなる着色剤分散液を混合してコア凝集粒子を形成する第1の凝集工程と、該コア凝集粒子を分散させてなる分散液に、非晶性樹脂微粒子を分散させてなる非晶性樹脂微粒子分散液を混合して、前記コア凝集粒子に前記非晶性樹脂微粒子を付着させたコア/シェル凝集粒子を形成する第2の凝集工程と、該コア/シェル凝集粒子を加熱して融合・合一させる融合工程と、を経ることで製造することができる。
第1実施形態に係る定着装置を用いて、第1押圧部としての押圧パッド16と第2押圧部としての押圧ロッド14との押圧力を表1に従って変更しつつ、トナー像の定着を行い評価した。なお、他の条件及び使用したトナーは以下の通りである。結果を表1に示す。
・プロセススピード:264mm/s
・定着温度:170℃
・記録材:富士ゼロックス社製J紙
・押圧ロール18の押圧力(第3押圧部):4kgf/cm2
・押圧ロッドの押圧力 3kgf/cm2
−樹脂微粒子分散液1の調整−
・結晶性ポリエステル樹脂(1) 115重量部
・イオン性界面活性剤ネオゲンRK(第一工業製薬) 5重量部
・イオン交換水 180重量部
加熱乾燥した二口フラスコに、テレフタル酸ジメチル270.8重量部と、1,9−ノナンジオール272.8重量部と、触媒としてジブチル錫オキサイド0.3重量部と、を入れた後、減圧操作により容器内の空気を窒素ガスにより不活性雰囲気下とし、機械攪拌にて180℃で5時間攪拌を行った。その後、減圧下にて230℃まで徐々に昇温を行い2時間攪拌し、粘稠な状態となったところで空冷し、反応を停止させ、結晶性ポリエステル樹脂(1)340重量部を合成した。
・非晶性ポリエステル樹脂(1) 115重量部
・イオン性界面活性剤ネオゲンRK(第一工業製薬) 5重量部
・イオン交換水 180重量部
・シアン顔料(銅フタロシアニンB15:3、大日精化製) 45重量部
・イオン性界面活性剤ネオゲンRK(第一工業製薬) 5重量部
・イオン交換水 200重量部
以上を混合溶解し、ホモジナイザー(IKA社製、ウルトラタラックスT50)により10分間分散し、体積平均粒径が168nmの着色剤分散液を得た。
・パラフィンワックスOX2151(融点:35℃、日本精蝋社製) 45重量部
・カチオン性界面活性剤ネオゲンRK(第一工業製薬) 5重量部
・イオン交換水 200重量部
・パラフィンワックスHNP10(融点:75℃、日本精蝋社製) 45重量部
・カチオン性界面活性剤ネオゲンRK(第一工業製薬) 5重量部
・イオン交換水 200重量部
以上のように調製した材料を用い、ヘテロ凝集法によりトナー粒子を作製した。
−トナー粒子1−
・樹脂微粒子分散液1 80重量部
・着色剤分散液 60重量部
・離型剤分散液1 20重量部
・離型剤分散液2 40重量部
・ポリ塩化アルミニウム 0.41重量部
なお、前記離型剤分散液1と2とを前記割合で混合した後、乾燥した離型剤の粘度を測定した結果、80℃における粘度η2は7.8mPa・s、160℃における粘度η3は3.8mPa・sであった。
12 加圧ベルト
14 押圧ロッド(第2押圧部)
16 押圧パッド(第1押圧部)
18 押圧ロール(第3押圧部)
20 ベルト用加熱ロール
20A 熱源ヒータ
22 テンションロール
26 押圧部材
24 剥離案内板
26A 基材
26B ホルダ
26C パッド(第1押圧部)
26D 第1突出部材(第2押圧部)
26E 第2突出部材(第3押圧部)
28 ベルト走行ガイド
P 記録材
T 未定着トナー像
Claims (5)
- 加熱ロールと、
前記加熱ロールに圧接する加圧ベルトと、
前記加圧ベルトを前記加熱ロールへ圧接するための押圧部材と、
を備え、
前記加熱ロールと前記加圧ベルトとにより形成されるニップ域に、未定着トナー像を保持する記録材を通過させ、定着を行なう定着装置において、
前記トナー像を構成するトナーは、結晶性樹脂で構成されたコア表面に非晶性樹脂を被覆したコア・シェル構造のトナーであり、
前記押圧部材は、前記加圧ベルトを裏面側から前記加熱ロールへ押圧する第1押圧部と、前記第1押圧部よりも前記記録材の搬送方向上流側へ配設されると共に前記第1押圧部よりも高い押圧力で前記加圧ベルトを裏面側から前記加熱ロールへ押圧する第2押圧部と、を有することを特徴とする定着装置。 - 前記押圧部材は、前記第1押圧部よりも前記記録材の搬送方向下流側へ配設されると共に前記第1押圧部よりも高い押圧力で前記加圧ベルトを裏面側から前記加熱ロールへ押圧する第3押圧部をさらに有することを特徴とする請求項1に記載の定着装置。
- 前記第2押圧部の押圧力は3kgf/cm2以上であることを特徴とする請求項1に記載の定着装置。
- 前記第1押圧部の押圧力は、1kgf/cm2以上であることを特徴とする請求項1に記載の定着装置。
- 請求項1〜4のいずれか1項に記載の定着装置を備えることを特徴とする画像形成装置。
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