定影裝置以及具備定影裝置的圖像形成裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種定影裝置以及具備定影裝置的圖像形成裝置。本發(fā)明的定影裝置具備產(chǎn)生紅外線的熱源、定影部件以及加壓部件。定影部件被熱源從內(nèi)周面?zhèn)燃訜?。加壓部件與定影部件壓接，在與定影部件之間夾持承載有未定影調(diào)色劑圖像的記錄介質(zhì)并在記錄介質(zhì)上形成定影區(qū)域，在該定影區(qū)域熔融定影未定影調(diào)色劑圖像。定影部件具有內(nèi)周面，內(nèi)周面具有熱吸收部，所述熱吸收部為有機(jī)無(wú)機(jī)混合涂料的燒成膜，吸收從熱源產(chǎn)生的紅外線，所述有機(jī)無(wú)機(jī)混合涂料為以二氧化硅和甲硅烷化合物為起始原料的縮聚物、且溶劑使用醇溶液的有機(jī)無(wú)機(jī)混合涂料。根據(jù)本發(fā)明，能夠大幅降低由定影部件的內(nèi)周面的改性硅產(chǎn)生的低分子硅氧烷引起的超微粒子(UFP)的產(chǎn)生。
【專利說(shuō)明】
定影裝置以及具備定影裝置的圖像形成裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及在由定影輥或定影帶構(gòu)成的定影部件的內(nèi)周面具有熱吸收部的定影裝置、以及具備該定影裝置的圖像形成裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]存在一種以吸收由熱源產(chǎn)生的紅外線為目的，在定影輥的內(nèi)周面形成熱吸收部的發(fā)明。但是，因從熱吸收部產(chǎn)生超微粒子(UFP:Ultra Fine Particle)，為了防止產(chǎn)生的超微粒子(UFP)飛散到裝置外部，已知有一種在熱吸收部之上通過(guò)陶瓷系涂料的燒成形成使紅外線透射的同時(shí)具有300°C以上的耐熱性的涂層的定影裝置。
[0003]超微粒子(UFP)是指浮游粒子狀物質(zhì)(SPM:Suspended Particulate Matter)之中直徑為10nm以下的粒子。
[0004]從熱吸收部產(chǎn)生超微粒子(UFP)的機(jī)制如下所示。也就是，熱吸收部為了效率良好地吸收熱源的熱并向定影輥傳遞熱，將黑色涂料(例如，才年涂料(陶瓷系涂料)N0.8264:商品名稱)在定影輥的內(nèi)周面上燒成而形成。這些黑色涂料對(duì)金屬氧化物添加改性硅而生成。因熱源而導(dǎo)致熱吸收部的溫度上升時(shí)，由熱吸收部的改性硅產(chǎn)生低分子硅氧烷，該低分子硅氧烷作為超微粒子(UFP)發(fā)散。該超微粒子(UFP)的發(fā)散被視為造成環(huán)境上的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的一個(gè)方案所涉及的定影裝置具備產(chǎn)生紅外線的熱源、定影部件以及加壓部件。所述定影部件被所述熱源從內(nèi)周面?zhèn)燃訜帷Ｋ黾訅翰考c所述定影部件壓接，在與所述定影部件之間夾持承載有未定影調(diào)色劑圖像的記錄介質(zhì)并在記錄介質(zhì)上形成定影區(qū)域，在該定影區(qū)域熔融定影所述未定影調(diào)色劑圖像。所述定影部件具有內(nèi)周面，所述內(nèi)周面具有熱吸收部，所述熱吸收部為有機(jī)無(wú)機(jī)混合涂料的燒成膜，吸收從所述熱源產(chǎn)生的紅外線，所述有機(jī)無(wú)機(jī)混合涂料為以二氧化硅和甲硅烷化合物為起始原料的縮聚物、且溶劑使用醇溶液的有機(jī)無(wú)機(jī)混合涂料。
[0006]本發(fā)明的一個(gè)方案所涉及的圖像形成裝置具備上述的定影裝置。
[0007]根據(jù)本發(fā)明，能夠大幅降低由定影部件的內(nèi)周面的改性硅產(chǎn)生的低分子硅氧烷引起的超微粒子(UFP)的產(chǎn)生。
【附圖說(shuō)明】
[0008]圖1概略地示出本發(fā)明的一實(shí)施方式所涉及的圖像形成裝置的內(nèi)部構(gòu)造。
[0009 ]圖2示出一實(shí)施方式所涉及的定影輥的結(jié)構(gòu)。
[0010]圖3示出實(shí)施例和比較例的各測(cè)試管中的超微粒子相對(duì)于溫度變化的產(chǎn)生量。
[0011]圖4示出超微粒子相對(duì)于由實(shí)施例的有機(jī)無(wú)機(jī)混合涂料的燒成膜構(gòu)成的熱吸收部的膜厚變化的的產(chǎn)生量。
[0012]圖5示出由實(shí)施例的有機(jī)無(wú)機(jī)混合涂料的燒成膜構(gòu)成的熱吸收部的燒成溫度為150°C與300°C時(shí)的超微粒子的產(chǎn)生量。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面，根據(jù)附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0014]圖1是由本發(fā)明的一實(shí)施方式所涉及的激光打印機(jī)構(gòu)成的圖像形成裝置I。在該圖像形成裝置I的筐體2內(nèi)沿著紙張運(yùn)送路徑L從上游側(cè)到下游側(cè)按順序收容有供紙部3、圖像形成部4和定影裝置5。紙張運(yùn)送路徑L的下游端到達(dá)被設(shè)置在筐體2的上表面部的排紙部6。在紙張運(yùn)送路徑L中配置有夾持紙張(記錄介質(zhì))P并運(yùn)送的多個(gè)運(yùn)送輥7。
[0015]供紙部3具有收容有紙張P的供紙盒8、和用于取出供紙盒8內(nèi)的紙張P并送出到紙張運(yùn)送路徑L的取紙輥9。從供紙盒8送出的紙張P通過(guò)運(yùn)送輥7被供給到圖像形成部4。
[0016]在圖像形成部4中，對(duì)從供紙部3供給的紙張P轉(zhuǎn)印基于規(guī)定的圖像數(shù)據(jù)(例如，從外部終端接收的原稿圖像的圖像數(shù)據(jù))的未定影調(diào)色劑圖像，并且將轉(zhuǎn)印后的紙張P供給到定影裝置5。
[0017]圖1中，圖像形成部4具備感光鼓10、帶電器11、曝光裝置12、顯影器13、轉(zhuǎn)印器14、清潔裝置15和除電器16。帶電器11使感光鼓10周面均勻地帶電。曝光裝置12通過(guò)對(duì)感光鼓10周面照射激光，從而形成與規(guī)定的圖像數(shù)據(jù)相應(yīng)的靜電潛像。顯影器13對(duì)感光鼓10周面的靜電潛像供給調(diào)色劑并作為未定影調(diào)色劑圖像，使靜電潛像顯像化。轉(zhuǎn)印器14通過(guò)對(duì)轉(zhuǎn)印輥14a施加轉(zhuǎn)印偏壓，從而使形成在感光鼓10周面上的未定影調(diào)色劑圖像轉(zhuǎn)印到紙張P。清潔裝置15清掃附著殘留在轉(zhuǎn)印后的感光鼓10周面上的調(diào)色劑。除電器16去除感光鼓10周面的殘留電荷。
[0018]定影裝置5采用定影部件為定影棍17的棍定影方式，在殼體19內(nèi)具備定影棍17和加壓輥(加壓部件)18。如圖2所示，定影裝置5的加壓輥18，與定影輥17壓接，在與定影輥17之間夾持承載有未定影調(diào)色劑圖像T的紙張P并在紙張P上形成定影區(qū)域N，在該定影區(qū)域N熔融定影未定影調(diào)色劑圖像T。
[0019]在定影裝置5中定影了調(diào)色劑圖像的紙張P通過(guò)定影輥17和加壓輥18向紙張運(yùn)送路徑L的下游側(cè)送出，通過(guò)運(yùn)送輥7被排出到排紙部6。
[0020]如圖2所示，在定影輥17的內(nèi)部配置有作為產(chǎn)生紅外線的熱源的如鹵素?zé)?0，定影輥17被鹵素?zé)?0從內(nèi)周面?zhèn)燃訜帷?br>[0021]定影輥17具備由熱傳導(dǎo)性優(yōu)異的鋁或鐵等金屬構(gòu)成的圓筒形狀的芯軸21，在芯軸21的外周面上形成有由硅橡膠構(gòu)成的彈性層22，彈性層22被脫模層23覆蓋，該脫模層23由氟樹(shù)脂的涂層或管構(gòu)成，該脫模層23用于提高在定影區(qū)域N熔融定影未定影調(diào)色劑圖像T時(shí)的脫模性。在定影輥17的內(nèi)周面上通過(guò)燒成形成有吸收從鹵素?zé)?0產(chǎn)生的紅外線的熱吸收部2 4。若對(duì)它們的厚度舉例，則從定影輥17的內(nèi)側(cè)開(kāi)始，熱吸收部2 4為3 O μ m、芯軸(直徑25.4mm)21為1mm、彈性層22為270μπι、脫模層23為30μπι，當(dāng)然并不限于此。
[0022]另一方面，加壓輥18例如具備由合成樹(shù)脂、金屬等材料構(gòu)成的圓形棒狀的芯軸25，在芯軸25的外周面上形成有由硅橡膠構(gòu)成的彈性層26，彈性層26被由氟樹(shù)脂的涂層或管構(gòu)成的脫模層(未圖示)覆蓋。若對(duì)它們的厚度舉例，則對(duì)于直徑25mm的芯軸25，彈性層26為
5.5mm、脫模層為50μηι，當(dāng)然并不限于此。
[0023]圖2中，定影輥17具備檢測(cè)其表面溫度的熱敏電阻27。
[0024]定影輥17的熱吸收部24為溶劑使用醇溶液，以二氧化硅和甲硅烷化合物為起始原料的縮聚物為主的高分子涂料的燒成膜，通過(guò)膠體分散的無(wú)機(jī)物質(zhì)的二氧化硅粒子的氫氧根與甲硅烷化合物內(nèi)的甲氧基自由基的縮聚反應(yīng)牢固地鍵合，從而形成有機(jī)無(wú)機(jī)混合涂膜(熱吸收部24)之后進(jìn)行燒成。據(jù)此，熱吸收部24兼具成型性優(yōu)異的有機(jī)材料與耐熱性和耐候性優(yōu)異的無(wú)機(jī)材料的兩種性質(zhì)，且形成了硅氧烷鍵的網(wǎng)眼狀的牢固的涂膜，并且氣孔在涂膜上沿垂直方向取向。
[0025]因此，通過(guò)熱吸收部24，從鹵素?zé)?0產(chǎn)生的紅外線的吸收率上升，其結(jié)果是能夠提高鹵素?zé)?0的輻射熱的吸收率并向定影輥17傳遞該熱。據(jù)此，定影輥17的溫度上升，定影輥17變?yōu)橐?guī)定的溫度時(shí)，在定影區(qū)域N中紙張P的未定影調(diào)色劑圖像T被熔融定影在紙張P上。
[0026]另外，由于有機(jī)無(wú)機(jī)混合涂料為以甲硅烷化合物為起始原料并通過(guò)縮聚得到的硅氧烷鍵為主的高分子涂料，因此能夠抑制涂膜中的改性硅部。因此，該熱吸收部24即使在溫度上升時(shí)，也能夠大幅降低由改性硅產(chǎn)生的低分子硅氧烷引起的超微粒子(UFP)的產(chǎn)生，并且能夠提高產(chǎn)生溫度，且為單層。據(jù)此，不需要二次涂布，減少涂裝和燒成的麻煩。進(jìn)而，由于一種涂料就足夠，因此能夠簡(jiǎn)單且廉價(jià)地形成熱吸收部24。
[0027]進(jìn)而，由于有機(jī)無(wú)機(jī)混合涂料中作為溶劑使用醇溶液，因此能夠?qū)?duì)人體的影響抑制到最小限度，不需要通過(guò)使用甲苯等有機(jī)溶劑從而在作業(yè)環(huán)境配備中所需的排氣裝置和除臭裝置。據(jù)此，能夠減輕設(shè)備投資。
[0028]彈性層22雖然使用硅橡膠，但是由于被芯軸21和脫模層23覆蓋，因此改性硅引起的超微粒子(UFP)不會(huì)發(fā)散到外部。
[0029]熱吸收部24的膜厚優(yōu)選為ΙΟμπι?30μπι，燒成溫度優(yōu)選為200°C?450°C。這些均出自抑制由有機(jī)物產(chǎn)生的超微粒子(UFP)的觀點(diǎn)。
[0030]下面，通過(guò)以下的要點(diǎn)，使用形成了熱吸收部的測(cè)試管，評(píng)價(jià)了超微粒子(UFP)的產(chǎn)生量。
[0031]熱吸收部的形成方法(實(shí)施例)
[0032]混合粒徑5nm?10nm的二氧化硅與甲硅烷化合物的混合物20重量％、由銅鐵錳氧化物和黑色顏料構(gòu)成的著色顏料30重量％、異丙醇25重量％、以及體質(zhì)顏料(氧化鋁、滑石、云母、白云母、霞石正長(zhǎng)巖等)20重量％，從而制作了有機(jī)無(wú)機(jī)混合涂料。
[0033]將該有機(jī)無(wú)機(jī)混合涂料以30μπι的厚度涂布在鋁管A5052(直徑20mm、長(zhǎng)度260mm)的內(nèi)周面，在400°C進(jìn)行一小時(shí)燒成得到測(cè)試管。
[0034]據(jù)此，通過(guò)膠體分散的無(wú)機(jī)物質(zhì)的二氧化硅粒子的氫氧根與甲硅烷化合物內(nèi)的甲氧基自由基反應(yīng)并牢固地鍵合，從而制作了有機(jī)無(wú)機(jī)混合涂膜的熱吸收部。
[0035]比較例I
[0036]混合硅酮樹(shù)脂20重量％、由銅鐵錳氧化物和黑色顏料構(gòu)成的著色顏料25重量％、甲苯等有機(jī)溶劑40重量％、由硅酸鎂、硼酸鋁等構(gòu)成的無(wú)機(jī)顏料10重量％、以及其他添加物5重量％，從而制作了陶瓷系涂料。
[0037]將該陶瓷系涂料以30μπι的厚度涂布在鋁管A5052(直徑25mm、長(zhǎng)度260mm)的內(nèi)周面，在400°C進(jìn)行一小時(shí)燒成得到測(cè)試管。
[0038]比較例2
[0039]混合硅酮樹(shù)脂15重量％、由銅鐵錳氧化物和黑色顏料構(gòu)成的著色顏料10重量％、甲苯等有機(jī)溶劑50重量％、由硅酸鎂、硼酸鋁等構(gòu)成的無(wú)機(jī)顏料20重量％、以及其他添加物5重量％，從而制作了陶瓷系涂料。
[0040]將該陶瓷系涂料以30μπι的厚度涂布在鋁管A5052(直徑25mm、長(zhǎng)度260mm)的內(nèi)周面，在400°C進(jìn)行一小時(shí)燒成得到測(cè)試管。
[0041 ]超微粒子(UFP)產(chǎn)生量[個(gè)]的測(cè)定方法
[0042]將測(cè)試管放入Im3的測(cè)定腔室，在測(cè)試管的內(nèi)部插入鹵素?zé)?。將測(cè)試管的表面溫度分別控制在130°C、170°C、200°C進(jìn)行10分鐘的測(cè)定，以每單位時(shí)間產(chǎn)生的超微粒子(UFP)的最大值進(jìn)行了評(píng)價(jià)。在測(cè)定中使用便攜型凝縮粒子計(jì)數(shù)器(Condensat1n ParticleCounter(CPC) )model3007)(TSI公司制造:美利堅(jiān)合眾國(guó)明尼蘇達(dá)州圣保羅)。圖3示出測(cè)定結(jié)果。
[0043]圖3是橫軸表示測(cè)試管的表面溫度[°C]，縱軸表示超微粒子(UFP)的產(chǎn)生量[個(gè)]的圖表。圖3的?印(實(shí)施例)、■印(比較例I)和▲印(比較例2)分別示出測(cè)定點(diǎn)。
[0044]如圖3所示，超微粒子(UFP)的產(chǎn)生量[個(gè)]在實(shí)施例、比較例I和比較例2的測(cè)試管中當(dāng)表面溫度為130°C時(shí)均無(wú)明顯差異，在表面溫度為170°C時(shí)，實(shí)施例中未見(jiàn)變化，與此相對(duì)，比較例I增加為5.00E+04，比較例2增加為1.25E+05。在表面溫度為200°C時(shí)，實(shí)施例僅稍稍超過(guò)5.00E+04，與此相對(duì)，比較例I急劇增加為2.50E+05，比較例2急劇增加為3.00E+05附近。如此，在實(shí)施例中，抑制了超微粒子(UFP)的產(chǎn)生量[個(gè)]，得到了良好的結(jié)果。
[0045]圖4是表示對(duì)于實(shí)施例的測(cè)試管、也就是由有機(jī)無(wú)機(jī)混合涂料的燒成膜構(gòu)成的熱吸收部的膜厚變化的超微粒子(UFP)的產(chǎn)生量[個(gè)]的圖表，膜厚30μπι時(shí)增加到5.00E+04與7.50Ε+04的中間附近。其結(jié)果是證明了熱吸收部的膜厚優(yōu)選為ΙΟμπι?30μπι。
[0046]圖5是表示在實(shí)施例的測(cè)試管、也就是由有機(jī)無(wú)機(jī)混合涂料的燒成膜構(gòu)成的熱吸收部的燒成溫度為150°C與300°C時(shí)的超微粒子(UFP)的產(chǎn)生量[個(gè)]的圖表，在燒成溫度為150°C時(shí)，測(cè)試管的表面溫度變?yōu)?00°C，則超微粒子(UFP)的產(chǎn)生量[個(gè)]超過(guò)2.50E+05。這大概是燒結(jié)不充分而涂膜留有固化的余地，沒(méi)有抑制住有機(jī)物。另一方面，在燒成溫度為300°C時(shí)，即使測(cè)試管的表面溫度變?yōu)?00°C，超微粒子(UFP)的產(chǎn)生量[個(gè)]也是稍稍超過(guò)5.00E+04的程度，這大概是燒結(jié)充分進(jìn)行而涂膜完全固化，抑制了有機(jī)物。附帶說(shuō)一下，由于定影溫度約為200°C，因此熱吸收部的燒成溫度優(yōu)選為200°C?450°C。
[0047]此外，在上述實(shí)施方式中，示例了定影裝置5的定影部件采用定影輥17的輥定影方式的例子，但也可以是定影部件為定影帶的帶定影方式。
[0048]另外，在上述實(shí)施方式中，對(duì)于圖像形成裝置I為打印機(jī)的例子進(jìn)行了說(shuō)明，但并不限定于此，圖像形成裝置I例如也可以是復(fù)印機(jī)、傳真機(jī)或復(fù)合機(jī)等。
[0049]如以上說(shuō)明所示，本發(fā)明對(duì)于在由定影輥或定影帶構(gòu)成的定影部件的內(nèi)周面具有熱吸收部的定影裝置、以及具備該定影裝置的圖像形成裝置是有用的。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種定影裝置，其特征在于，具備: 熱源，產(chǎn)生紅外線； 定影部件，被所述熱源從內(nèi)周面?zhèn)燃訜?；以?加壓部件，與所述定影部件壓接，在與所述定影部件之間夾持承載有未定影調(diào)色劑圖像的記錄介質(zhì)并在記錄介質(zhì)上形成定影區(qū)域，在該定影區(qū)域熔融定影所述未定影調(diào)色劑圖像， 所述定影部件具有內(nèi)周面，所述內(nèi)周面具有熱吸收部，所述熱吸收部為有機(jī)無(wú)機(jī)混合涂料的燒成膜，吸收從所述熱源產(chǎn)生的紅外線，所述有機(jī)無(wú)機(jī)混合涂料為以二氧化硅和甲硅烷化合物為起始原料的縮聚物、且是溶劑使用醇溶液的有機(jī)無(wú)機(jī)混合涂料。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定影裝置，其特征在于，所述熱吸收部的膜厚為ΙΟμπι?30μπι。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定影裝置，其特征在于，所述熱吸收部的燒成溫度為200°C?450。。。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定影裝置，其特征在于，所述定影部件為定影輥。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定影裝置，其特征在于，所述定影部件為定影帶。6.—種圖像形成裝置，其特征在于，具備權(quán)利要求1?5中任意一項(xiàng)所述的定影裝置。
【文檔編號(hào)】G03G15/20GK105824219SQ201610008557
【公開(kāi)日】2016年8月3日
【申請(qǐng)日】2016年1月7日
【發(fā)明人】中江貞敬
【申請(qǐng)人】京瓷辦公信息系統(tǒng)株式會(huì)社