JP2007279359A - 表面処理器、画像形成装置、ベルト部材、および画像形成方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】互いに硬さが異なる複数種類のフルオロカーボンシロキサンゴムが混在した表面層を有するベルト部材と、トナー像が形成された記録媒体を上記ベルト部材に、そのトナー像が上記表面層に接するように圧接して加熱することで、そのトナー像の少なくとも表面を融解させる加熱加圧器とを備えた。
【選択図】図3
Description
互いに硬さが異なる複数種類のゴムが混在した表面層を有するベルト部材と、
トナー像が形成された記録媒体を上記ベルト部材に、そのトナー像が上記表面層に接するように圧接して加熱することで、そのトナー像の少なくとも表面を融解させる加熱加圧器とを備えたことを特徴とする。
記録媒体上にトナー像を形成するトナー像形成部と、
互いに硬さが異なる複数種類のゴムが混在した表面層を有するベルト部材と、
上記記録媒体を上記ベルト部材に、その記録媒体上のトナー像が上記表面層に接するように圧接して加熱することで、そのトナー像の少なくとも表面を融解させる加熱加圧器とを備えたことを特徴とする。
トナー像が表面に圧接されて加熱されるベルト部材であって、
互いに硬さが異なる複数種類のゴムが混在した表面層を有することを特徴とする。
記録媒体上にトナー像を形成するトナー像形成過程と、
ベルト状のベースと、該ベースの表面に設けられた、互いに硬さが異なる複数種類のゴムが混在した表面層とを有するベルト部材に、上記記録媒体を、その記録媒体上のトナー像が表面層に接するように圧接して加熱することで、そのトナー像の少なくとも表面を融解させる加熱加圧過程と、
上記加熱加圧過程による加熱で融解したトナー像の表面が固化した後で上記記録媒体を上記ベルト部材から剥離する剥離過程とを有することを特徴とする。
トナー像が、ベルト部材表面から一様な圧力ではなく圧力分布が分散された圧力を受けることになる。この結果、トナー像の表面に微妙な起伏が形成されることとなり、トナー像表面からの反射光の強度が適度な量となっているトナー像が実現される。また、加熱処理後のトナー像が固化した後で記録媒体がベルト部材から剥離されることにより、トナー像表面の微妙な起伏が剥離過程で失われることがなく、画像形成が行われる。
以下、本発明の第1実施形態について説明する。
さらに、加熱ロール210の熱は、定着ベルト240に伝わり、後述するように、トナー像に対して加えられる熱として利用される。この加熱ロール210の筒の内面は、アルミニウム製の芯金となっており、この芯金の上に、耐熱ゴムの一種であるシリコンゴムからなる層厚2mmの弾性層が重なっている。さらにこの弾性層の外面には、汚れ防止と、ベルト裏面との摺動による表面の径時変化を低減させるために、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)を成分とする離型層が設けられている。
記録媒体に熱を加える役割も担っており、加圧ロール250の内側には、消費電力300Wの、不図示のハロゲンランプが備えられている。このハロゲンランプにより発生した熱により、加圧ロール250の表面温度は一定温度に保たれる。この加圧ロール250の構成は、加熱ロール210と同様であり、アルミニウム製の芯金、シリコンゴムからなる弾性層、PFAを成分とする離型層が設けられている。
そのトナーが融解する(ステップS3)。記録媒体は、融解したトナーを介して定着ベルト240に接着した状態となり、そのまま定着ベルト240により冷却用ヒートシンク260まで搬送される。この冷却用ヒートシンク260は、定着ベルト240の表面温度が50℃以上80℃以下の範囲になるように定着ベルト240の冷却を行う。この冷却を通じて、定着ベルト240に接着した記録媒体も冷却され、記録媒体上のトナーが固化する(ステップS4)。トナーが固化した後、剥離ロール220において、記録媒体が定着ベルトから剥離され(ステップS5)、不図示の排出トレイに排出される。ここで、ステップS3〜ステップS5の処理が2次定着処理に相当する。
(A)下記の、一般的な構造式(1)で示される繰り返し単位を有するフルオロカーボンシロキサンを主成分とし、脂肪族不飽和基を有するフルオロカーボンポリマー
(B)1分子中に2個以上の≡SiH基を含有し、上記フルオロカーボンシロキサンゴム組成物中の脂肪族不飽和基量に対して上記≡SiH基の含有量が1〜4倍モル量であるオルガノポリシロキサン及び/又はフルオロカーボンシロキサン
(C)充填剤
(D)有効量の触媒
このフルオロカーボンシロキサンゴム層30では、上記(A)成分のフルオロカーボンポリマーとして、下記式(2)で示すものを採用している。
(α)下記式(3)〜(5)で表されるオルガノハイドロジェンポリシロキサン
(1)フルオロカーボンシロキサンゴム粒子の作製
前述の(A)〜(D)の成分を有する前駆体組成物であり、硬さ(JIS−A硬さ)A48/SのSIFEL604(信越化学工業社製)を50質量部用意し、この50質量部をフッ素系溶媒(m−キシレンヘキサフロライド、パーフロロアルカン、パーフロロ(2−ブチルテトラヒドロフラン)の混合溶剤)100質量部で調整した希釈液と、蒸留水:150質量部とを混合し、ウルトラ−タラックス T−25(IKA Japan社製)により、12000rpmで乳化を行い、同時に液温を室温から90℃まで上昇させることにより体積平均粒径20μmの粒子を得る。
(2)基体層の形成
ベルト状の基体として、周長527.8mm,幅140mm,厚さ75μmのベルト状のポリイミドを用意し、このポリイミドにカーボンブラックを添加して体積抵抗率をRv=1012Ω・cmに調整して、ポリイミドの基体層を形成する。
(3)フルオロカーボンシロキサンゴム層の形成
SIFEL604(信越化学工業社製)と同様に、前述の(A)〜(D)の成分を有する前駆体組成物であり、硬さ(JIS−A硬さ)A34/SのSIFEL610(信越化学工業社製)を100質量部用意し、この100質量部と、(1)で作製されたSIFEL604(信越化学工業社製)の粒子30質量部と、30質量部のフッ素系溶媒(m−キシレンヘキサフロライド、パーフロロアルカン、パーフロロ(2−ブチルテトラヒドロフラン)の混合溶剤)を成分とする溶液を作製し、この溶液を塗布液として、(2)で形成されたポリイミドの基体層上に、浸漬コーティング法により浸漬塗布を行い、塗膜を形成する。そして、120℃で10分間の一次加硫を行い、さらに200℃で4時間の二次加硫を行う。この作業の後、厚さ40μmのフルオロカーボンシロキサンゴム層を有する定着ベルトを得る。これが、実施例1の定着ベルトである。
(4)画像形成
この実施例1の定着ベルトを、図1に示す画像形成装置の定着ベルト240として装着し、フルカラー画像の形成を行ったところ、表面に適度な起伏を持つ画像が得られた。
(1)フルオロカーボンシロキサンゴム粒子の作製
実施例1で使用した硬さ(JIS−A硬さ)A48/SのSIFEL604(信越化学工業社製)を50質量部用意し、この50質量部をフッ素系溶媒(m−キシレンヘキサフロライド、パーフロロアルカン、パーフロロ(2−ブチルテトラヒドロフラン)の混合溶剤)80質量部で調整した希釈液と、蒸留水:150質量部とを混合し、ウルトラ−タラックス T−25(IKA Japan社製)により、8000rpmで乳化を行い、同時に液温を室温から90℃まで上昇させることにより体積平均粒径40μmの粒子を得た。
[第2実施形態]
以上説明した第1実施形態では、定着ベルト240は、基体層20の上にフルオロカーボンシロキサンゴム層30が重なった2層構成を備えていたが、本発明のベルト部材では、基体層20の上に、シリコンゴムの層が重なり、その上にフルオロカーボンシロキサンゴム層30が重なった3層構成も可能である。以下では、そのような構成を備えた定着ベルトについて説明する。
第1実施形態では、定着ベルト240は、基体層20の上にフルオロカーボンシロキサンゴム層30がそのまま重なった2層構成であったが、本発明のベルト部材では、基体層20とフルオロカーボンシロキサンゴム層30との結着性を高めるために、基体層20とフルオロカーボンシロキサンゴム層30との間に接着層を設けた形態も可能である。以下では、そのような構成を備えた定着ベルトについて説明する。
[第4実施形態]
第3実施形態では、定着ベルト240は、基体層20の上にフルオロカーボンシロキサンゴム層30が接着層60を挟んで重なった構成であったが、本発明のベルト部材では、基体層の上に、シリコンゴム層が接着層60を挟んで重なり、さらにそのシリコンゴム層の上にフルオロカーボンシロキサンゴム層30が重なった構成であってもよい。以下では、そのような構成を備えた定着ベルトについて説明する。
1 トレイ、
200 表面処理部、
210 加熱ロール、
220 剥離ロール、
230 ウォーク制御ロール、
240,241,242,243 定着ベルト、
250 加圧ロール、
260 冷却用ヒートシンク、
3 搬送ロール、
4K,4C,4M,4Y トナーカートリッジ、
5 中間転写ベルト、
6K,6C,6M,6Y トナー像形成部、
7 露光部、
8 用紙位置合わせロール対、
9 2次転写ロール、
10 一次定着器、
13 送出ロール対、
20 基体層、
30 フルオロカーボンシロキサンゴム層、
30a 第1のフルオロカーボンシロキサンゴム、
30b 第2のフルオロカーボンシロキサンゴム、
50 シリコンゴム層、
60 接着層
Claims (4)
- 互いに硬さが異なる複数種類のゴムが混在した表面層を有するベルト部材と、
トナー像が形成された記録媒体を前記ベルト部材に、そのトナー像が前記表面層に接するように圧接して加熱することで、そのトナー像の少なくとも表面を融解させる加熱加圧器とを備えたことを特徴とする表面処理器。 - 記録媒体上にトナー像を形成するトナー像形成部と、
互いに硬さが異なる複数種類のゴムが混在した表面層を有するベルト部材と、
前記記録媒体を前記ベルト部材に、その記録媒体上のトナー像が前記表面層に接するように圧接して加熱することで、そのトナー像の少なくとも表面を融解させる加熱加圧器とを備えたことを特徴とする画像形成装置。 - トナー像が表面に圧接されて加熱されるベルト部材であって、
互いに硬さが異なる複数種類のゴムが混在した表面層を有することを特徴とするベルト部材。 - 記録媒体上にトナー像を形成するトナー像形成過程と、
ベルト状のベースと、該ベースの表面に設けられた、互いに硬さが異なる複数種類のゴムが混在した表面層とを有するベルト部材に、前記記録媒体を、その記録媒体上のトナー像が表面層に接するように圧接して加熱することで、そのトナー像の少なくとも表面を融解させる加熱加圧過程と、
前記加熱加圧過程による加熱で融解したトナー像の表面が固化した後で前記記録媒体を前記ベルト部材から剥離する剥離過程とを有することを特徴とする画像形成方法。
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