(57)【要約】【課題】印刷画像に対する紫外線による色の退色を防止する定着装置を提供する。【解決手段】定着装置２８に搬入され圧熱定着部を通過する用紙５４の画像形成面５４ａに画像を定着させるに際し、例えば最初のマゼンタトナー５５、次のシアントナー５６、３番目のイエロートナー５７が重なって転写されたカラー画像５８の上に、オイル塗布ローラ５２から定着ベルト５１に供給された離型性のオイルとしてシリコンオイル５９が塗布される。シリコンオイル５９には紫外線吸収剤が配合されおり、このシリコンオイル層で画像の表面を包み込むように画像の最上面にシリコンオイル層を塗布するので、定着後の画像に紫外線が照射されても、画像のカラー成分である顔料を紫外線から保護することが出来る。【選択図】図３
2015052664.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
定着ベルトと、
耐光剤を含むシリコンオイルを供給する供給手段と、
前記供給手段から供給された前記シリコンオイルを、被印刷媒体の画像形成面に接触する前記定着ベルトの定着面に塗布するオイル塗布ローラと、
を有する、
ことを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記耐光剤は、紫外線吸収剤として酸化チタンおよび／または酸化亜鉛を用いることを特徴とする請求項１記載の定着装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、印刷画像に対する紫外線による色の退色を防止する定着装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複写機や印刷機等により用紙に印刷された印刷データがカラー画像である場合、印刷に用いられたカラー成分の顔料が、紫外線により劣化してカラー画像上のカラー成分が消滅し、カラー画像の保存が維持出来なくなるという不具合が生じる。
【０００３】
複写機や印刷機が例えば電子写真方式の画像形成装置である場合、使用するトナーに紫外線吸収剤を混合して、トナーの顔料成分に紫外線劣化が起りにくくする技術が開示されている。（例えば、特許文献１参照。）
【０００４】
また、電子写真方式の画像形成装置による印刷において、用紙にカラートナーを転写した上から、紫外線吸収剤などの層を被せるように形成して、カラートナーの顔料成分に紫外線劣化が起りにくくする方法が開示されている。（例えば、特許文献２照。）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−１８３８７１号公報
【特許文献２】特開２０１２−１７３５２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の技術は、画像の紫外線劣化は改善できるが、実際にトナーに紫外線吸収剤を添加するには高度の技術が必要となり価格的に高価になること、及びトナーとしての特性も変化することもあって、従来のトナーとの置き換えには困難を伴う。
【０００７】
また、特許文献２に記載の技術は、イエロー、シアン、マゼンタのカラートナー用と、黒トナー用の４個の画像形成ユニットの他に、新たに紫外線吸収剤を混入した透明トナー用の画像形成ユニットを配設する必要があるため、装置構成が大きくなって使い勝手が悪く、コストも大幅に上昇するという問題がある。
【０００８】
本発明は、上記従来の課題を解決するものであって、印刷画像に対する紫外線による色の退色を防止する定着装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明の定着装置は、定着ベルトと、耐光剤を含むシリコンオイルを供給する供給手段と、前記供給手段から供給された前記シリコンオイルを、被印刷媒体の画像形成面に接触する前記定着ベルトの定着面に塗布するオイル塗布ローラと、を有する、ように構成される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は、印刷画像に対する紫外線による色の退色を防止する定着装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施例１に係るベルト式定着装置を備えた画像形成装置の構成を示す断面図である。
【図２】実施例１に係るベルト式定着装置の構成を詳細に示す断面図である。
【図３】実施例１に係るベルト式定着装置の圧熱定着部の動作状態を説明する部分拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
尚、本明細書では、計量法に則り、単位として国際単位系を使用する。
従って、動粘度に関わる「ストークス（Ｓｔ）」に関しては、以下の換算式によって、「平方メートル毎秒（ｍ^2／ｓ）」を使用して記載する。
１Ｓｔ（ストークス）＝１x10^-4ｍ^2／ｓ＝１ｃｍ^2／ｓ（平方センチメートル毎秒）
１ｃＳｔ（又はＣＳ）（センチストークス）＝１ｍｍ^2／ｓ（平方ミリメートル毎秒）
［実施例１］
【００１３】
図１は、実施例１に係るベルト式定着装置を備えたフルカラーの画像形成装置（以下、単にプリンタ、又は装置本体という）の内部構成を説明する断面図である。
【００１４】
図１に示すプリンタ１は、電子写真式で二次転写方式のタンデム型のカラー画像形成装置であり、大別して画像形成部２、中間転写ベルトユニット３、給紙部４、及び両面印刷用搬送ユニット５で構成されている。
【００１５】
上記画像形成部２は、同図の右から左へ４個の画像形成ユニット６（６Ｍ、６Ｙ、６Ｃ、６Ｋ）を多段式に並設した構成からなる。
【００１６】
上記４個の画像形成ユニット６のうち上流側（図の右側）の３個の画像形成ユニット６Ｍ、６Ｃ及び６Ｙは、それぞれ減法混色の三原色であるマゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）の色トナーによるモノカラー画像を形成し、画像形成ユニット６Ｋは、主として文字や画像の暗黒部分等に用いられるブラック（Ｋ）トナーによるモノクロ画像を形成する。
【００１７】
上記の各画像形成ユニット６は、トナー容器（トナーカートリッジ）に収納されたトナーの色を除き全て同じ構成である。したがって、以下ブラック（Ｋ）用の画像形成ユニット６Ｋを例にしてその構成を説明する。
【００１８】
画像形成ユニット６は、最下部に感光体ドラム７を備えている。この感光体ドラム７は、その周面が例えば有機光導電性材料で構成されている。この感光体ドラム７の周面近傍を取り巻いて、クリーナ８、帯電ローラ９、光書込ヘッド１１、及び現像器１２の現像ローラ１３が配置されている。
【００１９】
現像器１２は、上部のトナー容器に同図にはＭ、Ｃ、Ｙ、Ｋで示すようにマゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）のいずれかのトナーを収容し、中間部には下部へのトナー補給機構を備えている。
【００２０】
また、現像器１２の下部には側面開口部に上述した現像ローラ１３を備え、内部には、現像ローラ１３にトナーを供給するトナー供給ローラ１４のほか、特には図示していないが、トナー撹拌部材、現像ローラ１３上のトナー層を一定の層厚に規制するドクターブレード等を備えている。
【００２１】
中間転写ベルトユニット３は、装置本体のほぼ中央で図の左右のほぼ端から端まで扁平なループ状になって延在する無端状の転写ベルト１５と、この転写ベルト１５を掛け渡されて転写ベルト１５を図の反時計回り方向に循環移動させる駆動ローラ１６と従動ローラ１７を備えている。
【００２２】
上記の転写ベルト１５は、トナー像を直接ベルト面に転写（一次転写）されて、そのトナー像を更に用紙に転写（二次転写）すべく用紙への転写位置まで搬送するので、ここではユニット全体を中間転写ベルトユニットといっている。
【００２３】
この中間転写ベルトユニット３は、上記扁平なループ状の転写ベルト１５のループ内にベルト位置制御機構１８を備えている。ベルト位置制御機構１８は、転写ベルト１５を介して感光体ドラム７の下部周面に押圧する導電性発泡スポンジから成る一次転写ローラ１９を備えている。
【００２４】
ベルト位置制御機構１８は、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びイエロー（Ｙ）の３個の画像形成ユニット６Ｍ、６Ｃ及び６Ｙに対応する３個の一次転写ローラ１９を支持軸を中心に同一周期で回転移動させる。
【００２５】
そして、ベルト位置制御機構１８は、ブラック（Ｋ）の画像形成ユニット６Ｋに対応する１個の一次転写ローラ１９を上記３個の一次転写ローラ１９とは個別に回転移動させて転写ベルト１５を感光体ドラム７から離接させる。
【００２６】
すなわち、ベルト位置制御機構１８は、中間転写ベルトユニット３の転写ベルト１５の位置を、フルカラーモード（４個全部の一次転写ローラ１９が転写ベルト１５に当接）、モノクロモード（画像形成ユニット６Ｋに対応する一次転写ローラ１９のみが転写ベルト１５に当接）、及び全非転写モード（４個全部の一次転写ローラ１９が転写ベルト１５から離れる）に切換える。
【００２７】
上記の中間転写ベルトユニット３には、上面部のベルト移動方向最上流側の画像形成ユニット６Ｍの更に上流側に、ベルトクリーニング部２０が配置されている。また、転写ベルト１５の下面部の中央部ほぼ全面に沿い付けるように平らで薄型の廃トナー回収容器２１が着脱自在に配置されている。  
【００２８】
クリーニング部２０は、転写ベルト１５の上面に当接して廃トナーを擦り取って除去して、図示を省略したベルトクリーナユニットの一時貯留部に溜め込み、その溜め込まれた廃トナーを搬送スクリューにより落下筒の上部まで搬送し、落下筒を介して廃トナー回収容器２１に送り込んでいる。
【００２９】
給紙部４は、上下２段に配置された２個の給紙カセット２２（２２ａ、２２ｂ）を備え、２個の給紙カセット２２の給紙口（図の右方）近傍には、それぞれ用紙取出ローラ２３、給送ローラ２４、捌きローラ２５、待機搬送ローラ対２６が配置されている。
【００３０】
待機搬送ローラ対２６の用紙搬送方向（図の鉛直上方向）には、転写ベルト１５を介して従動ローラ１７に圧接する二次転写ローラ２７が配設されて、用紙への二次転写部を形成している。この二次転写部の下流（図では上方）側にはベルト式定着装置（以下、単に定着装置という）２８が配置されている。定着装置２８については詳しくは後述する。
【００３１】
この定着装置２８の更に下流側（図の上方）には、定着後の用紙を定着装置２８から搬出し、更に装置上面に形成されている排紙トレー３７に排紙する排紙ローラ対３８が配設されている。
【００３２】
両面印刷用搬送ユニット５は、外面（図の右方外側面）がプリンタ１の内部を側面から外部に開放又は遮蔽する右側面カバーとしての開閉部材を兼ねている。この両面印刷用搬送ユニット５は、定着装置２８と排紙ローラ対３８との中間部の搬送路から図の右横方向に分岐した返送路３９を備えている。
【００３３】
この返送路３９は、返送開始路３９ａ、それから下方に曲がる返送中間路３９ｂ、更に上記とは反対の左横方向に曲がって最終的に返送用紙を反転させる返送終端路３９ｃ、及びこれら返送路の途中に配置された４組の返送ローラ対４１（４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄ）を備えている。
【００３４】
上記返送終端路４１ｃの出口は、給紙部４の下方の給紙カセット２２ｂに対応する待機搬送ローラ対２６への搬送路に連絡している。
【００３５】
図２は、ベルト式定着装置（定着装置）２８の構成を詳細に示す断面図である。図２に示すように、定着装置２８は、断熱性の筐体２８を有し、その下部に、トナー画像を転写
された用紙が矢印ａで示すように搬入される搬入口４３を備えている。
【００３６】
また、筐体２８の上部には、トナー画像を定着された用紙が矢印ｂで示すように搬出される搬出口４４を備えている。上記の搬入口４３には、内部に向かって先すぼまり形の用紙案内路を形成する一対の案内板４５を備え、搬入口４３には、内部から外に向かって末広がり形の一対の案内板４６を備えている。
【００３７】
搬入口４３と搬出口４４との間の搬送路には、左方の定着ローラ４７と右方の押圧ローラ４８が対向して配置されている。定着ローラ４７はスポンジで構成され、その斜め下方に例えばハロゲンランプ等の熱源を内蔵した発熱ローラ４９が配設されている。
【００３８】
この発熱ローラ４９と定着ローラ４７との間に定着ベルト５１が掛け渡されている。定着ベルト５１は、薄いＰＦＡ（フッ素樹脂）チューブを裁断して無端状のベルトとしたものであり、熱伝達力が高い。
【００３９】
上記の押圧ローラ４８は、定着ベルト５１を介して発熱ローラ４９に圧接して、ここに圧熱定着部を形成している。この発熱ローラ４９にほぼ対向する位置に、オイル塗布ローラ５２が配設されている。
【００４０】
オイル塗布ローラ５２は、離型性のオイルを定着ベルト５１に供給する。低速機ではトナーにワックスを添加するだけで離型性が得られるが、高速機の場合は、ワックス量が不足する。そのため、外部から補填ワックスを塗布しなければならない。
【００４１】
オイル塗布ローラ５２にはトナーに足りない離型成分として、離型性のオイルであるシリコンオイルが含浸されている。なお、本例では、シリコンオイルに紫外線吸収剤を混入して用いる。紫外線吸収剤としては、シリコンオイル５９に良く調和する酸化チタンを用いる。なお、酸化亜鉛を用いても同様の作用が得られる。
【００４２】
定着ベルト５１は、熱伝導性の無端ベルトであり、発熱ローラ４９から供給された熱を圧熱定着部において用紙の画像形成面に伝達する。
【００４３】
トナー画像を転写された用紙は、圧熱定着部において熱と圧力によりトナー画像を紙面に定着される。また、定着ベルト５１は熱の伝達と共に、オイル塗布ローラ５２から供給されたシリコンオイルを用紙の画像形成面に塗布する。
【００４４】
これにより、用紙の画像形成面に、離型性のシリコンオイルと共に紫外線吸収剤が塗布される。オイル塗布ローラ５２の定着ベルト５１とは反対側面に、クリーニングローラ５３が当接している。
【００４５】
定着ベルト５１の面には、圧熱定着部において一部未定着となったトナーが転移している。オイル塗布ローラ５２は定着ベルト５１に、紫外線吸収剤混入のシリコンオイルを塗布すると共に、定着ベルト５１に付着した未定着トナーを除去する。この除去トナーは、クリーニングローラ５３によってオイル塗布ローラ５２から除去される。
【００４６】
図３は、上記定着装置２８の圧熱定着部の動作状態を説明する部分拡大図である。なお、同図には、圧熱定着部の定着ベルト５１のみを示し、定着ローラ４７と押圧ローラ４８の図示は省略している。
【００４７】
また、図３には、矢印ｄ方向に循環移動する定着ベルト５１と図示を省略した押圧ローラ４８とにより挟持される用紙５４を示している。なお、定着ベルト５１と用紙５４の画像形成面５４ａとの間には、実際には間隙はないが、図３では説明の便宜上、間隙を設けて図示している。
【００４８】
定着装置２８に搬入され、圧熱定着部を通過する用紙５４の画像形成面５４ａには、例えば、最初に転写されたマゼンタトナー５５、次に転写されたシアントナー５６、３番目に転写されたイエロートナー５７が重なって、カラー画像５８が形成されている。
【００４９】
このカラー画像５８の上に、離型性のオイルとして、シリコンオイル５９が塗布される。シリコンオイル５９には、前述したように定着画像の色の退色を防止するために、紫外線吸収剤が混入されている。
【００５０】
このように、本発明の実施例では、オイル塗布ローラに含浸されたシリコンオイルに紫外線吸収剤を配合して、トナー画像を紙面に定着させる際に、シリコンオイル層で画像の表面を包み込むように、画像の最上面にシリコンオイル層を塗布するので、定着後の画像に紫外線が照射されても、画像のカラー成分である顔料を紫外線から保護することが出来る。
【００５１】
なお、酸化チタン（又は酸化亜鉛）は、シリコンオイルによく調和し且つ分解されにくいので、シリコンオイルと共に用紙の表面に均一に塗布される。また、シリコンオイルは使用可能な動粘度の範囲が広く、例えば本例の場合は、１００ｍｍ^2／ｓ〜３０００ｍｍ^2／ｓの範囲のものが使用でき、使い勝手がよい。また、紫外線吸収剤の配合率も任意に設定出来る。
【００５２】
本実施の形態では、シリコンオイルの供給方法としてオイル塗布ローラ方式を用いて説明したが、不織布にシリコンオイルを含浸させたウェブクリーニング方式を用いてもよい。いずれにしても、以上のように簡単な方法で、トナー顔料の紫外線劣化による用紙上の画像消失を防ぐことが出来る。
【００５３】
このように、本発明によれば、耐光性に優れた画像を印刷できる画像形成装置を提供できる。また、上述したように簡単な方法で低価格で提供出来る。また、紫外線吸収剤を定着時に用紙に薄層に塗布することによりトナーに含まれる顔料成分が紫外線により劣化して色落ちすることが防げる。
【００５４】
また、シリコンオイルと紫外線吸収剤との組み合わせは、シリコンオイルが無機的な性質を持つので紫外線吸収剤が分解されにくく安定性がある。したがって、定着性及び離型性の向上に使用するオイル塗布ローラに含浸されるシリコンオイルに紫外線吸収剤を混入して用いれば価格的にも安価な構成で耐光性に優れた画像を印刷できる画像形成装置を提供できる。
【００５５】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、本発明は特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
[付記１]
【００５６】
定着ベルトと、
耐光剤を含むシリコンオイルを供給する供給手段と、
前記供給手段から供給された前記シリコンオイルを、被印刷媒体の画像形成面に接触する前記定着ベルトの定着面に塗布するオイル塗布ローラと、
を有する、
ことを特徴とする定着装置。
[付記２]
【００５７】
前記耐光剤は、紫外線吸収剤として酸化チタンおよび／または酸化亜鉛を用いることを特徴とする付記１記載の定着装置。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明は、印刷画像に対する紫外線による色の退色を防止する定着装置に利用することができる。
【符号の説明】
【００５９】
１  画像形成装置（プリンタ、装置本体）
２  画像形成部
３  中間転写ベルトユニット
４  給紙部
５  両面印刷用搬送ユニット
６（６Ｍ、６Ｙ、６Ｃ、６Ｋ）  画像形成ユニット
７  感光体ドラム
８  クリーナ
９  帯電ローラ
１１  光書込ヘッド
１２  現像器
１３  現像ローラ
１４  トナー供給ローラ
１６  駆動ローラ
１７  従動ローラ
１８  ベルト位置制御機構
１９  一次転写ローラ
２０  ベルトクリーナユニット
２１  廃トナー回収容器
２２（２２ａ、２２ｂ）  給紙カセット
２３  用紙取出ローラ
２４  給送ローラ
２５  捌きローラ
２６  待機搬送ローラ対
２７  二次転写ローラ
２８  ベルト式定着装置（定着装置）
２９  熱ローラ
３１  定着ローラ対
３２  熱源
３３  発熱ローラ
３４  熱伝導ベルト
３５  回動軸
３６  上付勢部材
３７  排紙トレー
３８  排紙ローラ対
３９  返送路
３９ａ  返送開始路
３９ｂ  返送中間路
３９ｃ  返送終端路
４１（４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄ）  返送ローラ対
４２  筐体
４３  搬入口
４４  搬出口
４５、４６  案内板
４７  定着ローラ
４８  押圧ローラ
４９  発熱ローラ
５１  定着ベルト
５２  オイル塗布ローラ
５３  クリーニングローラ
５４  用紙
５４ａ  画像形成面
５５  マゼンタトナー
５６  シアントナー
５７  イエロートナー
５８  カラー画像
５９  シリコンオイル
【図２】
2015052664.tif 000003
【図３】
2015052664.tif 000004
【図１】
2015052664.tif 000005