JP2000305412A - 画像定着装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 溶媒に着色微粒子を分散させた液体現像剤を
用いて現像した画像を記録媒体上に定着させる画像定着
装置において、オフセットがなく定着性の良い画像定着
装置を提供する。 【解決手段】 定着工程に入る前に、第１電流発生手段
によって、液除去ローラ９からバックアップローラ１３
側に電流を流す。そして、ジョンソン−ラーベック効果
により、正電荷を帯びた着色微粒子Ｔを記録シートＰ側
に凝集させ、分離した大部分の溶媒Ｃを液除去ローラに
よって除去する。これによって、記録シート上の画像
を、溶媒の一部が除去された状態とする。これによっ
て、画像の定着時には、着色微粒子間或いは着色微粒子
と記録媒体との間から溶媒をある程度除去した状態で加
圧定着が行えるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真方法、イ
ンクジェット方法、及び印刷版を用いた印刷方法などの
画像記録方法によって、溶媒とこの溶媒中で少なくとも
一時的に電荷を保持できる着色微粒子とにより記録媒体
に作像された画像を、加圧定着させる画像定着装置に係
り、詳しくは、電子写真方法によって潜像担持体に形成
された潜像を溶媒に着色微粒子を分散させた液体現像剤
で記録媒体に湿式現像した画像、インクジェット方法に
よって溶媒に着色微粒子を分散させた液体インクを記録
媒体に直接投射して形成した画像、及び、印刷版を用い
る印刷方法によって溶媒に着色微粒子を分散させた液体
インクを記録媒体に印刷版を用いて転移した画像などを
加圧定着する画像定着装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、着色微粒子としてのトナーと溶媒
としてのキャリアとからなる液体現像剤を用いて作像プ
ロセスによって記録媒体上に画像を形成し、この画像を
記録媒体としての記録シート上に定着させる画像定着装
置が知られている。この画像定着装置においては、溶媒
に揮発性キャリアを使用する場合には加熱定着方法が主
として用いられていた。そして、この加熱定着方法は、
ローラ、ベルト等を加熱し、加熱されたローラ、ベルト
等をトナー画像に接触させて加熱する接触式加熱定着方
法と、トナー画像を赤外線等の輻射によって加熱する非
接触式加熱定着方法との２つの方法に大別されるもので
あった。上記２つの加熱定着方法のうち、一般的に、接
触式加熱定着方法の方が非接触式加熱定着方法に比べて
熱伝達効率が非常に良く、トナー画像の中にキャリアが
残留していても定着時の加熱で、キャリアがある程度、
あるいはそのほとんどが揮発するため、加圧によってト
ナー同士、あるいはトナーと記録シートとの間の結合力
を強めることができ、記録シート上へトナー画像の定着
性が良いというメリットがあった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、揮発性キャ
リアを用いた場合には揮発したキャリアの処理が必要で
あることから、揮発性キャリアの使用範囲が制限されて
いる。このため、近年、揮発性キャリアに代わって揮発
成分を含まないキャリア（以下、不揮発性キャリアと称
する）の開発、及びその適用が図られている。しかし、
不揮発性キャリアにトナーを分散させた液体現像剤で記
録シートに現像したトナー画像は、加熱によってトナー
が軟化あるいは溶融状態になっても、加圧したときに、
トナー間、トナーと記録シートとの間に入った不揮発性
キャリアが、トナー同士、トナーと記録シートとの結合
を妨げる問題がある。このため、加圧によるトナー同
士、トナーと記録シートとの結合力の強化が十分に作用
せず、記録シートへのトナー画像の十分な定着性が得ら
れないと共に、接触部材として定着ローラにトナーが付
着するいわゆるオフセットが発生し、かつ、記録シート
上のトナー画像の乱れが生じることがある。

【０００４】本発明は以上の問題点に鑑みなされたもの
であり、その目的とするところは、溶媒に着色微粒子を
分散させた液体現像剤を用いて現像した画像を記録媒体
上に定着させる画像定着装置において、オフセットがな
く定着性の良い画像定着装置を提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１の画像定着装置は、溶媒中で少なくとも一
時的に電荷を保持できる着色微粒子が前記溶媒とともに
記録媒体上に付着して顕像化されている画像を、加圧に
より該記録媒体上に定着する画像定着装置において、前
記記録媒体上に顕像化されている画像中の溶媒の少なく
とも一部を、該画像の定着前に除去する溶媒除去手段を
設けたことを特徴とするものである。

【０００６】請求項１の画像定着装置においては、着色
微粒子が溶媒とともに記録媒体上に付着して顕像化され
ている画像から、この画像の定着前に溶媒除去手段によ
って溶媒の少なくとも一部を除去する。これによって、
溶媒として不揮発性溶媒を用いた場合においても、記録
媒体上に顕像化された画像の定着時には、着色微粒子間
或いは着色微粒子と記録媒体との間から溶媒をある程度
除去した状態で加圧定着を行えるようにする。

【０００７】請求項２の画像定着装置は、請求項１の画
像定着装置において、前記溶媒除去手段を、前記記録媒
体上に顕像化されている画像の定着前に該画像面に接触
する溶媒除去ローラと、該記録媒体の裏面側に設けられ
ているバックアップローラと、該溶媒除去ローラと該バ
ックアップローラとの間に該記録媒体を挾持して該画像
を加圧するための加圧手段と、該溶媒除去ローラ表面と
該バックアップローラ表面との間に該記録媒体を介して
電流を流す第１電流発生手段と、該溶媒除去ローラ表面
に付着した溶媒を除去する第１クリーニング手段とから
構成したことを特徴とするものである。

【０００８】請求項２の画像定着装置においては、着色
微粒子が溶媒とともに記録媒体上に付着して顕像化され
ている画像を担持している記録媒体に、溶媒除去ローラ
とバックアップローラとの圧接領域を通過させる。この
とき、溶媒除去ローラ表面とバックアップローラ表面と
の間に第１電流発生手段によって電流を印加し、これに
よって得られるジョンソン−ラーベック効果により画像
中で着色微粒子を記録媒体表面側に凝集させるととも
に、溶媒の一部を表層即ち液除去ローラ表面側に浮き出
させて溶媒の薄層を形成させる。この薄層状態の溶媒が
着色微粒子と液除去ローラ表面との付着を防止する。ま
た、画像上の不要な溶媒の一部を液除去ローラの表面に
付着させ、第１クリーニング手段により液除去ローラ表
面から除去する。これにより、定着前の記録媒体上の画
像に含まれる溶媒をある程度除去し、溶媒の薄層が着色
微粒子の表層に形成された状態でこの画像を加圧定着す
る。

【０００９】請求項３の画像定着装置は、請求項２の画
像定着装置において、前記記録媒体の画像面に接触する
定着部材と、該記録媒体の裏面側から該記録媒体を該定
着部材に押圧する加圧部材と該定着部材表面と該加圧部
材表面との間に該記録媒体を介して電流を流す第２電流
発生手段と、該定着部材表面に付着した溶媒をクリーニ
ングする第２クリーニング手段と、該定着部材表面を加
熱する定着部材加熱手段とにより画像の定着を行うこと
を特徴とするものである。

【００１０】請求項３の画像定着装置においては、溶媒
除去手段によってある程度余剰の溶媒が除去された記録
媒体上の画像に、定着部材表面と加圧部材表面との圧接
領域を通過させる。このとき、定着部材表面と加圧部材
表面との間に第２電流発生手段によって電流を印加し、
これによって得られるジョンソン−ラーベック効果によ
り画像中で着色微粒子を記録媒体表面側に凝集させ、か
つ溶媒の一部を表層即ち定着部材表面側に浮き出させて
溶媒の薄層を形成させる。この薄層状態の溶媒が着色微
粒子と定着部材表面との付着を防止する。また、画像上
の不要な溶媒の一部を定着部材の表面に付着させ、第２
クリーニング手段により定着部材表面から除去する。こ
れにより、記録媒体上の画像に含まれる溶媒をある程度
除去し、薄層状態の溶媒が着色微粒子の表層に形成され
た状態でこの画像を加熱手段によって加熱溶融させて記
録媒体上に加圧定着させる。

【００１１】請求項４の画像定着装置は、請求項２の画
像定着装置において、前記記録媒体の画像面に接触する
定着ローラと、該記録媒体の裏面から該記録媒体を該定
着部材に押圧する加圧ローラと、該加圧ローラと前記バ
ックアップローラとの間に無端状に張架され表面に前記
記録媒体を担持して搬送する搬送ベルトと、該搬送ベル
トによる記録媒体搬送方向の該定着ローラとの対向部の
上流側でかつ前記溶媒除去ローラとの対向部の下流側に
おいて、該搬送ベルト上に担持されている記録媒体上の
着色微粒子に対して放電を行うための放電部材と、該放
電部材による放電位置における搬送ベルト裏面に接触す
る対向電極と、該定着部材表面に付着した溶媒をクリー
ニングする第２クリーニング手段と、該定着ローラ表面
を加熱する定着ローラ加熱手段とを設けたことを特徴と
するものである。

【００１２】請求項４の画像定着装置においては、溶媒
除去手段によってある程度余剰の溶媒が除去された記録
媒体上の画像が定着ローラ表面と加圧ローラ表面との圧
接領域に搬送される手前で、放電部材のチャージ効果に
よって着色微粒子に電荷を供給する。これによって得ら
れるジョンソン−ラーベック効果により、画像中で着色
微粒子を記録媒体表面側に凝集させ、かつ溶媒の一部を
着色微粒子の表層に浮き出させて溶媒の薄層を形成させ
る。そして、この状態の画像を定着ローラと加圧ローラ
との圧接領域に搬送し、薄層状態の溶媒によって着色微
粒子と定着ローラ表面との付着を防止する。また、画像
上の不要な溶媒の一部を定着ローラの表面に付着させ、
第２クリーニング手段により定着ローラ表面から除去す
る。これにより、記録媒体上の画像に含まれる溶媒をあ
る程度除去し、薄層状態の溶媒が着色微粒子の表層に形
成された状態でこの画像を加熱手段によって加熱溶融さ
せて記録媒体上に加圧定着させる。

【００１３】請求項５の画像定着装置は、請求項２の画
像定着装置において、前記記録媒体の画像面に接触する
定着ローラと、該記録媒体の裏面から該記録媒体を該定
着部材に押圧する加圧ローラと、該加圧ローラと前記バ
ックアップローラとの間に無端状に張架され表面に前記
記録媒体を担持して搬送する搬送ベルトと、該定着ロー
ラ表面と該加圧ローラ表面との間に該搬送ベルトを介し
て電流を流す第２電流発生手段と、該定着ローラ表面に
付着した溶媒をクリーニングする第２クリーニング手段
と、該定着ローラ表面を加熱する定着ローラ加熱手段と
を設け、該搬送ベルトを該定着ローラに所望の角度で巻
き付け、かつ、該定着ローラへの該加圧ローラの当接位
置を該定着ローラへの搬送ベルト巻き付き領域における
搬送ベルト表面移動方向の下流側端部にしたことを特徴
とするものである。

【００１４】請求項５の画像定着装置においては、溶媒
除去手段によってある程度余剰の溶媒が除去された画像
を担持している記録媒体を、搬送ベルト上に担持しつつ
定着ローラへの搬送ベルト巻き付き領域に進入させる。
そして、定着ローラに記録媒体上の画像を当接させた状
態のまましばらく搬送ベルトによって下流側に搬送し、
搬送ベルト巻き付き領域から出る直前に加圧ローラによ
って加圧する。これによって、記録媒体上の画像が定着
ローラに接触した状態で加熱手段によって加熱される時
間を、定着ローラと加圧ローラとの圧接領域のみで加熱
するのに比して長くし、着色微粒子が充分加熱された状
態で加圧ローラによる加圧によって定着ローラに確実に
定着できるようにする。また、定着ローラ表面と加圧ロ
ーラ表面との間に第２電流発生手段によって電流を印加
し、これによって得られるジョンソン−ラーベック効果
により画像中で着色微粒子を記録媒体表面側に凝集さ
せ、かつ溶媒の一部を表層即ち定着ローラ表面側に浮き
出させて溶媒の薄層を形成させる。この薄層状態の溶媒
が着色微粒子と定着ローラ表面との付着を防止する。ま
た、画像上の不要な溶媒の一部を定着ローラの表面に付
着させ、第２クリーニング手段により定着ローラ表面か
ら除去する。これにより、記録媒体上の画像に含まれる
溶媒をある程度除去し、薄層状態の溶媒が着色微粒子の
表層に形成された状態でこの画像を加熱手段によって加
熱溶融させて記録媒体上に加圧定着させる。

【００１５】請求項６の画像定着装置は、請求項２の画
像定着装置において、前記記録媒体の画像面に接触する
定着ローラと、該定着ローラ表面に付着した溶媒をクリ
ーニングする第２クリーニング手段と、前記バックアッ
プローラとの間に搬送ベルトを張架するための支持ロー
ラと、該バックアップローラと該支持ローラとの間に無
端状に張架され、表面に該記録媒体を担持して搬送し、
該表面が該定着ローラに所望の角度で巻き付いている搬
送ベルトと、該定着ローラへの該搬送ベルト巻き付き位
置における該搬送ベルト裏面に接触する対向電極と、該
対向電極と該定着ローラとの間に該記録媒体と該搬送ベ
ルトとを介して電流を流す第２電流発生手段と、該定着
ローラ表面を加熱する定着ローラ加熱手段とを設けたこ
とを特徴とするものである。

【００１６】請求項６の画像定着装置においては、溶媒
除去手段によってある程度余剰の溶媒が除去された画像
を担持する記録媒体を、搬送ベルト上に担持して定着ロ
ーラへの巻き付き領域に進入させ、この巻き付き領域で
支持ローラによって付与される搬送ベルトの張力によっ
て画像を定着ローラに圧接させる。この巻き付き領域に
おいて、支持ローラの張力によって搬送ベルトの定着ロ
ーラへの巻き付き領域を広くし、着色微粒子を充分加熱
させる。また、定着ローラ表面と対向電極との間に第２
電流発生手段によって電流を印加し、これによって得ら
れるジョンソン−ラーベック効果により画像中で着色微
粒子を記録媒体表面側に凝集させ、かつ溶媒の一部を表
層即ち定着ローラ表面側に浮き出させて溶媒の薄層を形
成させる。この薄層状態の溶媒が着色微粒子と定着ロー
ラ表面との付着を防止する。また、画像上の不要な溶媒
の一部を定着ローラの表面に付着させ、第２クリーニン
グ手段により定着ローラ表面から除去する。これによ
り、記録媒体上の画像に含まれる溶媒をある程度除去
し、薄層状態の溶媒が着色微粒の表層に形成された状態
でこの画像を充分加熱溶融させて記録媒体上に加圧定着
させる。

【００１７】

【発明の実施の形態】〔実施形態１〕先ず、請求項１乃
至３の発明を、実施形態１に係る画像定着装置によって
説明する。図１は実施形態１に係る画像定着装置の概略
構成を示す図である。この画像定着装置は、定着部材と
しての定着ローラ２と、定着ローラ２に接触する加圧部
材としての加圧ローラ６と、記録媒体としての記録シー
トＰが定着ローラ２と加圧ローラ６との接触位置に進入
する上流側で記録シートＰを挾持搬送する溶媒除去ロー
ラとしての液除去ローラ９と液除去ローラ９に接触する
バックアップローラ１３とを有している。

【００１８】上記定着ローラ２と液除去ローラ９は、金
属ローラの表面に高抵抗部材の薄層が形成された構造が
好ましく、例えば体積抵抗が１０^１３〜１０^１４Ωcm程
度もしくはそれ以上の抵抗率を有する材料で、かつ厚み
が数十μmの層を形成しているものが良い。本実施形態
１においては、それぞれ、芯金としてアルミニウムロー
ラ３、１０の表層に高抵抗のアノード酸化皮膜４、１１
が数十μｍ程度の層厚で形成されているローラを用いて
いる。一般に、このアノード酸化皮膜４、１１は膜厚方
向に低い電位差しか印加されない時には良好な電気絶縁
性を示すが、ある程度以上の電位差が生じると電気抵抗
が減少し電流を流す事が可能な性質を有するものであ
る。また、上記両ローラ２、９のアルミニウムローラ
３、１０にはバイアス電源５が接続されており、定着ロ
ーラ２と液除去ローラ９にバイアス電圧を印加できるよ
うになっている。

【００１９】更に、定着ローラ２と液除去ローラ９の表
面には、それぞれ表面に付着した液体成分を掻き取るク
リーニングブレード１６、１７が当接されている。ま
た、画像面と接触しないもう一方のローラすなわち加圧
ローラ６とバックアップローラ１３の材料としては、金
属ローラ７、１４上に例えば体積抵抗が１０ ^７Ωcm〜１
０^８Ωcm程度のゴム層８、１５を被覆したローラを用い
る。そして、加圧ローラ６とバックアップローラ１３は
金属ローラ７、１４部分で接地されている。これによっ
て、液除去ローラ９とバックアップローラ１３との間、
定着ローラ２と加圧ローラ６との間にはそれぞれ表面電
位に電位差が生じるようになっている。即ち、上記構成
のアルミニウムローラ１０、バイアス電源５、設置され
た金属ローラ１４によって第１電流発生手段、アルミニ
ウムローラ３、バイアス電源５、設置された金属ローラ
７によって第２電流発生手段となっている。

【００２０】また、定着ローラ２と加圧ローラ６との
間、液除去ローラ９とバックアップローラ１３との間に
は圧力が加えられており、それぞれニップ部が形成され
ている。液除去ローラ９とバックアップローラ１３とで
形成されたニップ部に搬送されてきた記録シートＰは、
画像側を液除去ローラ９で、その反対側をバックアップ
ローラ１３で挟持され、液除去ローラ９及びバックアッ
プローラ１３の矢印方向への回転に伴って下流側に搬送
される。そして、定着ローラ２と加圧ローラ６とで形成
されたニップ部に搬送され、画像側を定着ローラ２で、
その反対側を加圧ローラ６で挟持されて、定着ローラ２
及び加圧ローラ６の矢印方向への回転に伴って搬送され
る。

【００２１】ここで、従来提案されていた方式として
の、定着ローラ２と加圧ローラ６とのニップ部のみで記
録シートＰ上の画像を加圧定着させた場合について説明
する。図２（ａ）は、記録シートＰ上に形成された画像
の画像定着装置による作用が加えられる前の状態を模式
的に表した縦断面図である。この図に示すように記録シ
ートＰには着色微粒子Ｔと溶媒Ｃとにより画像が形成さ
れている．溶媒Ｃに浸った状態の着色微粒子Ｔは、周り
の溶媒Ｃもしくは溶媒中物質との電荷の授受により一般
に帯電している。この着色微粒子Ｔは、着色微粒子Ｔの
構成成分である樹脂の種類や、樹脂中に分散される適当
な材料、もしくは溶媒中に介在する電荷制御剤等の作用
により、溶媒中では正負いずれかの電荷を帯びる傾向に
ある。本実施形態においては、溶媒Ｃとしてジメチルポ
リシロキサンを、また着色微粒子Ｔとして樹脂中に顔料
が包含された状態の粒子を使用し、粒子が正電荷を保持
している場合について説明する。 そして、定着工程が
施される以前の記録シートＰ上の画像は、図２（ａ）に
示すように、溶媒Ｃ中に着色微粒子Ｔがほぼ均一に分散
された状態となっている。このような状態の画像が、定
着ローラ２と加圧ローラ６とのニップ部である定着工程
に入ると、画像中にある溶媒Ｃが着色微粒子Ｔと記録媒
体表面との付着力を弱める離型剤として働いてしまい、
定着性が十分確保できない。

【００２２】そこで、記録シートＰへの画像の定着性を
高めるためには、画像中の着色微粒子Ｔと記録媒体表面
の付着力を高めることと、画像中の溶媒量をできるだけ
除去することが必要になる。このため、従来は、定着ロ
ーラ２と加圧ローラ６とのニップ部で電界形成と加熱と
液除去を同時に行うものが提案されている。しかしなが
ら、溶媒Ｃが充分に含有されている画像に電界を形成し
ても、溶媒成分が過剰となっており、着色微粒子Ｔを記
録シートＰ側に凝集させて定着させるという電界の作用
を十分に得ることができなかった。

【００２３】次に、本実施形態の特徴部について説明す
る。本実施形態の画像定着装置においては、定着工程に
入る前に、記録シートＰ上の画像から溶媒成分をある程
度除去する液除去手段を設けている。この液除去手段
は、液除去ローラ９とバックアップローラ１３によって
構成しており、両ローラ９、１３のニップ部が液除去部
となっている。先ず、表面に図２（ａ）に示すような画
像を保持した記録シートＰが第１ガイド板１８にガイド
されて液除去部に進入する。このとき、液除去ローラ９
とバックアップローラ１３との間には、第１電流発生手
段によって液除去ローラ９の表面電位がバックアップロ
ーラ１３の表面電位より高い状態となっている。これに
よって、液除去ローラ９からバックアップローラ１３側
に電流が流れる。そして、この電流が流された位置を通
過した画像は、図２（ｂ）に示すように、ジョンソン−
ラーベック効果により、正電荷を帯びた着色微粒子Ｔが
記録シートＰ側に凝集し、着色微粒子Ｔの凝集に伴って
分離した溶媒Ｃの一部は記録シートＰに吸収され、また
大部分は表層即ち液除去ローラ９表面側に浮き出て溶媒
Ｃの薄層を形成した状態となる。この薄層状態の溶媒Ｃ
が着色微粒子Ｔと液除去ローラ９との付着を防止すると
ともに、画像上の不要な溶媒Ｃの一部が液除去ローラ９
の表面に付着し、液除去ローラ９の回転に伴ってクリー
ニングブレード１７の接触位置に搬送され、液除去ロー
ラ９の表面から除去される。これによって、記録シート
Ｐ上の画像は、図２（ｃ）に示すように、溶媒Ｃの一部
が除去された状態となる。

【００２４】次に、溶媒Ｃの一部が除去された状態の画
像が、記録シートＰ上に担持されながら第２ガイド板１
９にガイドされて定着ローラ２と加圧ローラ６とのニッ
プ部である画像定着部に進入する。この時、第２電流発
生手段を構成するバイアス電源５から定着ローラ２のア
ルミニウムローラ３にバイアス電圧が印加されると、定
着ローラ２の表面電位が加圧ローラ６の表面電位より高
くなって、定着ローラ２の表面と加圧ローラ６の表面と
の間に電流が流れる。定着ローラ２と加圧ローラ６とで
形成されたニップ部に搬送されてきた記録シートＰは、
その画像側を定着ローラ２に、その裏面を加圧ローラ６
に接触して両ローラ２、６に挟持され、定着ローラ２及
び加圧ローラ６の矢印方向への回転に伴って搬送されつ
つニップ部を通過する。記録シートＰがニップ部を通過
する過程において、定着ローラ２の表面と加圧ローラ６
の表面との間に流れる電流によって画像は、図２（ｃ）
に示すように、ジョンソン−ラーベック効果により、正
電荷を帯びた着色微粒子Ｔが記録シートＰ側に凝集し、
液除去部で除去されずに残留している溶媒Ｃのうち、着
色微粒子Ｔの凝集に伴って分離したものの一部は記録シ
ートＰに吸収され、また大部分は表層即ち定着ローラ２
表面側に浮き出て溶媒Ｃの薄層を形成した状態となる。
ついで、記録シートＰは、ニップ部中央で記録シートＰ
上の画像側を定着ローラ２で、その反対側を加圧ローラ
６で挟持されて所定圧で加圧される。これにより、凝集
した着色微粒子Ｔ同士、あるいは着色微粒子Ｔと記録シ
ートＰとの間に強固な結合力が発生して記録シートＰ上
に着色微粒子Ｔ画像が固着される。記録シートＰの画像
から定着ローラ２が離れるとき、画像中の溶媒Ｃの一部
は定着ローラ２表面に付着し、定着ローラ２の回転に伴
ってクリーニングブレード１６の接触位置に搬送され、
定着ローラ２の表面から除去される。これによって画像
の定着は完了する。この定着工程において、画像上に浮
き出た薄層状態の溶媒Ｃが着色微粒子Ｔと定着ローラ２
との付着を防止する。

【００２５】また、この画像定着装置においては、定着
ローラ２内部に加熱手段としてのハロゲンヒータ２０を
設置し、定着ローラ２を加熱するようにしている。これ
によって、図２（ｃ）に示す状態の着色微粒子Ｔを加熱
と加圧によって非常に効率良く定着する事ができる。こ
こで、定着ローラ２の温度を４０℃以上１００℃以下の
所定の温度に設定している。定着ローラ２の温度を１０
０℃以下とすることにより、記録シートＰ中に含有され
る水分量の減少を極力抑え、記録シートＰの皺やカール
の発生、及び電気抵抗率の低下等の不具合を最小限に抑
えることができる。また，定着ローラ２の温度を４０℃
以上とすることにより、冷却媒体を使用する事なく加熱
媒体のみで定着ローラ２の温度設定を可能とし、加熱手
段としての構成が簡易で且つ安定した加熱定着機能を維
持することができる。具体的には、着色微粒子Ｔとし
て、ガラス転移点及び融点がそれぞれ５０℃付近及び９
０℃付近の樹脂が混入しているものを使用する場合に
は、定着ローラ２の表面温度を７０℃程度とする事で非
常に効率の良い定着効果を得ることができる。

【００２６】本実施形態の画像定着装置においては、以
上のように、定着工程では加圧と加熱とを同時に行って
いるが、定着工程の前段階としての液除去工程で、画像
中の溶媒Ｃをある程度除去しているため、定着工程での
液除去に必要な電界を発生させるための電流が少なくて
済み、また十分な定着性を得るのに必要な定着エネルギ
ーすなわち加圧力とニップ幅も少なくて済むという効果
がある。

【００２７】図２（ｄ）は、定着が完了した状態の画像
を表した図である。本実施形態の画像定着装置において
は、まず溶媒除去手段で電界により余分な溶媒Ｃを除去
し、その後の定着工程で電界と加熱と圧力を加えてい
る。このように、液除去工程と定着工程とを機能分離
し、かつ加圧力及び加熱により定着を行うことにより、
図２（ｄ）に示すように、オフセットが無く凝集された
着色微粒子Ｔ同志あるいは着色微粒子Ｔと記録シートＰ
表面の強固な結合力が発生して十分な定着性を得ること
ができる。

【００２８】また、上述したように、記録シートＰの画
像から定着ローラ２が離れるとき、画像の着色微粒子Ｔ
層上の溶媒Ｃの一部は定着ローラ２表面に付着するの
で、定着ローラ２に着色微粒子Ｔが付着するオフセット
をなくすために、定着ローラ２の表層に剥離性の良い材
料、たとえば、フッ素樹脂等を選択する必要がなくな
る。

【００２９】尚、定着ローラ２と加圧ローラ６とのニッ
プ部で定着ローラ２側から記録シートＰを介して加圧ロ
ーラ６側に電流が流されるとき、流れる電流量が多いほ
ど画像の記録シートＰへの定着性が向上するという結果
が得られている。

【００３０】〔実施形態２〕次に、請求項４の発明を、
実施形態２に係る画像定着装置によって説明する。図３
は、実施形態２に係る画像定着装置の概略構成を示す図
である。ここで、以下には、本実施形態２の特徴部のみ
を述べ、上記実施形態１と同一の部分は説明を省略す
る。図３において、この画像定着装置は、上記実施形態
１と同様に、定着ローラ２、加圧ローラ６、液除去ロー
ラ９、バックアップローラ１３を有しており、定着ロー
ラ２と液除去ローラ９には、クリーニングブレード１
６、１７も同様に設けられている。また、各ローラの構
造も実施形態１と同様なので、説明を省略する。そし
て、本実施形態２の画像定着装置においては、加圧ロー
ラ６とバックアップローラ１３との間に搬送ベルト２１
が張架され、ローラの回転によって矢印Ｍ方向に従動す
るようになっている。液除去部において、液除去ローラ
９とバックアップローラ１３とが搬送ベルト２１を介し
て互いに圧接され、定着部において、定着ローラ２と加
圧ローラ６とが搬送ベルト２１を介して互いに圧接され
ている。これにより、表面に画像を担持した記録シート
Ｐは、搬送ベルト２１に担持されて搬送され、液除去部
において画像側を液除去ローラ９に対向させて通過し、
その下流の定着部において画像側を定着ローラ２に対向
させて通過するようになっている。また、搬送ベルト２
１による記録シートＰ搬送方向の液除去部の下流でかつ
定着部の上流に、記録シートＰ上の画像側に対向させて
放電手段としてのコロナチャージャ２２を画像面から所
定の距離だけ離間した位置に設けると共に、搬送ベルト
２１裏面に対向電極２３を設けている。このコロナチャ
ージャ２２と、液除去ローラ９のアルミニウムローラ１
０には、バイアス電源５が接続されており、液除去ロー
ラ９とコロナチャージャ２２とにバイアス電圧を印加で
きるようになっている。

【００３１】上記構成の画像定着装置において、先ず、
表面に図２（ａ）に示すような画像を保持した記録シー
トＰが第１ガイド板１８にガイドされて液除去部に進入
する。ここでは、記録シートＰ上の画像は実施形態１と
同様に、液除去ローラ９表面側に浮き出た溶媒Ｃの一部
が液除去ローラ９によって除去される。これによって、
記録シートＰ上の画像は、図２（ｃ）に示すように、溶
媒Ｃの一部が除去された状態となる。

【００３２】次に、溶媒Ｃの一部が除去された状態の画
像が、記録シートＰ上に担持されながらほぼ水平に搬送
され、コロナチャージャ２２と対向電極２３との間の放
電位置を通過する。この放電位置において、コロナチャ
ージャ２２と対向電極２３との間で放電が行われ、画像
中の着色微粒子Ｔに電荷が付与される。これにより、画
像中の着色微粒子Ｔに真電荷（ここでは正電荷）を一時
的に保持させる。このように、定着ローラ２と加圧ロー
ラ６とのニップ部である定着部に進入する直前の画像に
対して正電荷のイオンを照射すると、一部の電荷は溶媒
Ｃ及び記録シートＰ中を伝って逃げていってしまうが，
一部の電荷は着色微粒子Ｔに一時的に保持させる事が可
能である。これによって、ジョンソン−ラーベック効果
により、画像中で着色微粒子Ｔを記録媒体表面側に凝集
させ、かつ溶媒Ｃの一部を表層に浮き出させて溶媒Ｃの
薄層を形成させることができる。そして、一時的に保持
させられた電荷が溶媒Ｃを伝って完全に逃げ去る前に、
記録シートＰを定着部に搬送する。定着部において、定
着ローラ２には加熱手段としてのハロゲンヒータ２０を
有している。そして、上記の状態となった画像が定着部
を通過すると、加熱と加圧によって非常に効率良く記録
シートＰ上に定着される。また、画像上に浮き出た薄層
状態の溶媒Ｃが着色微粒子Ｔと定着ローラ２との付着を
防止するため、定着工程で加圧されてもオフセットは生
じない。また、定着ローラ２は搬送ベルト２１を介して
加圧ローラ６に圧接されているが、この定着工程では、
画像中の溶媒Ｃが既にある程度除去されているため、画
像の定着性を充分に得ために必要な定着エネルギーすな
わち加圧力とニップ幅が少なくて済む。

【００３３】〔実施形態３〕次に、請求項５の発明を、
実施形態３に係る画像定着装置によって説明する。図４
は、実施形態３に係る画像定着装置の概略構成を示す図
である。ここでも、以下には本実施形態３の特徴部のみ
を述べ、上記実施形態１と同一の部分は説明を省略す
る。図４において、この画像定着装置は、上記実施形態
１と同様に、定着ローラ２、加圧ローラ６、液除去ロー
ラ９、バックアップローラ１３を有しており、定着ロー
ラ２と液除去ローラ９には、クリーニングブレード１
６、１７も同様に設けられている。また、各ローラの構
造も実施形態１と同様なので、説明を省略する。そし
て、本実施形態３の画像定着装置においては、加圧ロー
ラ６とバックアップローラ１３との間に搬送ベルト２１
が張架され、液除去部において、液除去ローラ９とバッ
クアップローラ１３とが搬送ベルト２１を介して互いに
圧接され、定着部において、定着ローラ２と加圧ローラ
６とが搬送ベルト２１を介して互いに圧接されている。
この定着ローラ２は更に搬送ベルト２１に対してテンシ
ョンを掛けるように圧接されており、定着ローラ表面に
搬送ベルト２１を所定の角度巻き付けた状態になってい
る。そして、定着ローラ２と加圧ローラ６とが搬送ベル
ト２１を介して互いに圧接されている位置は、定着ロー
ラ２への搬送ベルト２１巻き付き領域の搬送ベルト２１
移動方向における最も下流側の位置で、図４において
は、定着ローラ２の第３象限に相当する位置である。ま
た、定着ローラ２と液除去ローラ９のアルミニウムロー
ラ３、１０には、それぞれバイアス電源５が接続されて
おり、定着ローラ２と液除去ローラ９とにバイアス電圧
が印加できるようになっている。

【００３４】上記構成により、先ず、表面に図２（ａ）
に示すような画像を保持した記録シートＰが第１ガイド
板１８にガイドされて液除去部に進入し、上記実施形態
１及び２と同様に、液除去ローラ９表面側に浮き出た溶
媒Ｃの一部が液除去ローラ９によって除去される。

【００３５】次に、溶媒Ｃの一部が除去された状態の画
像が、記録シートＰ上に担持されながら搬送ベルト２１
に担持されて搬送され、定着ローラ２と搬送ベルト２１
との間の搬送ベルト２１巻き付き領域に進入する。そし
て、定着ローラ２に記録シートＰ上の画像を当接させた
状態のまましばらく搬送ベルト２１によって下流側に搬
送される。定着ローラ２はハロゲンヒータ２０によって
所定の温度に加熱されており、この加熱状態の定着ロー
ラ２に記録シートＰ上の画像が当接した状態のまましば
らく搬送ベルト２１によって下流側に搬送され、画像が
搬送ベルト２１巻き付き領域から出る直前に加圧ローラ
６によって加圧される。これによって、定着ローラ２と
搬送ベルト２１が接触し始める位置から定着ローラ２と
加圧ローラ６が互いに圧接されている位置まで、画像が
十分加熱された後に、両ローラ２、６間の加圧がなされ
る。従って、画像を定着ローラ２と加圧ローラ６との圧
接部のみで加熱するのに比して、着色微粒子Ｔは記録シ
ートＰ側に強固に定着される。

【００３６】また、定着ローラ２と加圧ローラ６とが互
いに圧接されている位置では、両ローラ間に搬送ベルト
２１を介して電流が流されており、画像中の着色微粒子
Ｔを記録媒体側に凝集させるとともに、溶媒Ｃをある程
度定着ローラ２側に転位させて除去することが行なわれ
る。定着ローラ２に付着した溶媒Ｃは定着ローラ２表面
に当接されたクリーニングブレード１６により掻き取ら
れて回収される。また、着色微粒子Ｔ上に浮き出た溶媒
Ｃによって、画像のオフセットも防止することができ
る。また、本実施形態３の画像定着装置の構成によれ
ば、搬送ベルト２１を定着ローラ２に巻きつける角度に
よりニップ幅を調節できると共に、搬送ベルト２１が定
着ローラ２に巻き付く圧力も調節出来るため、画像の加
熱程度や画像に作用させる圧力を増加させることによっ
て十分な定着性を確保することが可能である。また、定
着部に入る前に、液除去部である程度の溶媒Ｃを除去し
ているので、定着工程において、液除去のために必要な
電界を効果的に発生させることができ、電流が少なくて
も画像を良好に定着させることができる。

【００３７】〔実施形態４〕次に、請求項６の発明を、
実施形態４に係る画像定着装置によって説明する。図５
は、実施形態４に係る画像定着装置の概略構成を示す図
である。ここで、以下には、本実施形態４の特徴部のみ
を述べ、上記実施形態１と同一の部分は説明を省略す
る。図３において、この画像定着装置は、上記実施形態
１と同様に、定着ローラ２、液除去ローラ９、バックア
ップローラ１３を有しており、定着ローラ２と液除去ロ
ーラ９には、クリーニングブレード１６、１７も同様に
設けられている。また、各ローラの構造も実施形態１と
同様なので、説明を省略する。そして、本実施形態４の
画像定着装置においては、実施形態１乃至３と異なり、
定着ローラ２に加圧ローラ６を加圧させるのでなく、バ
ックアップローラ１３と共に搬送ベルト２１を張架する
ための支持ローラ２４を設け、加圧ローラ６は設けてい
ない。この支持ローラ２４とバックアップローラ１３と
の間に搬送ベルト２１が張架され、液除去部において、
液除去ローラ９とバックアップローラ１３とが搬送ベル
ト２１を介して圧接されている。一方、定着ローラ２
は、搬送ベルト２１にテンションを掛けるように圧接さ
れ、搬送ベルト２１が所定の角度で定着ローラ２に巻き
ついている。また、定着ローラ２と液除去ローラ９のア
ルミニウムローラ３、１０には、それぞれバイアス電源
５が接続されており、定着ローラ２と液除去ローラ９と
にバイアス電圧が印加できるようになっているととも
に、搬送ベルト２１の定着ローラ２への巻き付き領域に
おけるベルト裏面には、対向電極２３が設けられてい
る。

【００３８】上記構成の画像定着装置において、先ず、
表面に図２（ａ）に示すような画像を保持した記録シー
トＰが第１ガイド板１８にガイドされて液除去部に進入
する。ここでは、記録シートＰ上の画像は実施形態１と
同様に、液除去ローラ９表面側に浮き出た溶媒Ｃの一部
が液除去ローラ９によって除去される。これによって、
記録シートＰ上の画像は、図２（ｃ）に示すように溶媒
Ｃの一部が除去された状態となる。

【００３９】次に、溶媒Ｃの一部が除去された状態の画
像が、記録シートＰ上に担持されながら搬送され、搬送
ベルト２１の定着ローラ２への巻き付き領域に進入す
る。この領域では、定着ローラ２表面がハロゲンヒータ
２０によって所定の温度に加熱されており、加熱状態の
定着ローラ２に記録シートＰ上の画像が当接した状態の
まましばらく搬送ベルト２１によって下流側に搬送され
るため、画像が充分に加熱される。更に、この領域にお
いて、定着ローラ２と対向電極２３との間に電流を印加
し、画像中で着色微粒子Ｔを記録シートＰ側に凝集さ
せ、かつ溶媒Ｃの一部を表層即ち定着ローラ２表面側に
浮き出させて溶媒Ｃの薄層を形成させる。この薄層状態
の溶媒Ｃが着色微粒子Ｔと定着ローラ２表面との付着を
防止する。また、画像上の不要な溶媒Ｃの一部を定着ロ
ーラ２の表面に付着させ、クリーニングブレード１６に
より定着ローラ２表面から除去する。これにより、記録
媒体上の画像に含まれる溶媒Ｃをある程度除去し、薄層
状態の溶媒Ｃが着色微粒の表層に形成された状態にする
とともに、画像を加熱溶融させて記録シートＰ上に加圧
定着させる。

【００４０】尚、本実施形態においても、搬送ベルト２
１を定着ローラ２に巻きつける角度によりニップ幅を調
節できると共に、搬送ベルト２１が定着ローラ２に巻き
付く圧力も調節出来るため、ニップ幅や圧力を増加させ
ることによって十分な定着性を確保することが可能であ
る。また、定着部に入る前に、液除去部においてある程
度の溶媒Ｃを除去しているので、定着工程において、液
除去のために必要な電界を効果的に発生させることがで
き、電流が少なくても画像を良好に定着させることがで
きる。

【００４１】

【発明の効果】請求項１、２、３、４、５及び６の画像
定着装置によれば、記録媒体上の画像から、着色微粒子
同士或いは着色微粒子と記録媒体との間の結合を妨げる
溶媒をある程度除去した状態で、この画像の加圧定着を
行うことができるので、画像の定着時にオフセットがな
く定着性の良い画像定着装置を提供することができると
いう優れた効果がある。

【００４２】特に、請求項２の画像定着装置によれば、
着色微粒子の表層に浮き出た溶媒の薄層を溶媒除去ロー
ラに当接させることができるので、着色微粒子と溶媒除
去ローラ表面との付着を防止でき、記録媒体上の画像を
乱すことなく溶媒除去ローラで余剰な溶媒を除去するこ
とができる。また、溶媒除去ローラの表層に、例えばフ
ッ素樹脂等の剥離性の良い材料を選択する必要がなくな
るので、溶媒除去ローラの構成材料の選択が多様化でき
るという優れた効果もある。

【００４３】請求項３、４、５及び６の画像定着装置に
よれば、着色微粒子と定着部材又は定着ローラとの付着
を防止できるとともに、着色微粒子に熱量を充分与える
ことができるので、より画像の定着時のオフセットをよ
り確実に防止できると共に、より定着性の良い画像定着
装置を提供することができるという優れた効果がある。
また、定着部材又は定着ローラの表層にも例えばフッ素
樹脂等の剥離性の良い材料を選択する必要がなくなるの
で、材料選択が多様化できるという優れた効果がある。

【００４４】特に、請求項５及び６の画像定着装置によ
れば、着色微粒子を充分加熱した状態で定着させること
ができるので、より良好な定着性が得られるという優れ
た効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態１に係る画像定着装置の概略構成図。

【図２】（ａ）は、記録シート上の画像の定着前の状態
を模式的に表した縦断面図。（ｂ）は、溶媒除去手段で
着色微粒子と溶媒が分離した状態を模式的に表した縦断
面図。（ｃ）は、溶媒の一部が除去された状態を模式的
に表した縦断面図。（ｄ）は、定着が完了した状態の画
像を模式的に表した縦断面図。

【図３】実施形態２に係る画像定着装置の概略構成を示
す図。

【図４】実施形態３に係る画像定着装置の概略構成を示
す図。

【図５】実施形態４に係る画像定着装置の概略構成を示
す図。

【符号の説明】

２ 定着ローラ ３ アルミニウムローラ ４ アノード酸化皮膜 ５ バイアス電源 ６ 加圧ローラ ７ 金属ローラ ８ ゴム層 ９ 液除去ローラ １０ アルミニウムローラ １１ アノード酸化皮膜 １３ バックアップローラ １４ 金属ローラ １５ ゴム層 １６、１７ クリーニングブレード １８ 第１ガイド板 １９ 第２ガイド板 ２０ ハロゲンヒータ ２１ 搬送ベルト ２２ コロナチャージャ ２４ 支持ローラ Ｐ 記録シート

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】溶媒中で少なくとも一時的に電荷を保持で
   きる着色微粒子が前記溶媒とともに記録媒体上に付着し
   て顕像化されている画像を、加圧により該記録媒体上に
   定着する画像定着装置において、 前記記録媒体上に顕像化されている画像中の溶媒の少な
   くとも一部を、該画像の定着前に除去する溶媒除去手段
   を設けたことを特徴とする画像定着装置。
2. 【請求項２】請求項１の画像定着装置において、 前記溶媒除去手段を、 前記記録媒体上に顕像化されている画像の定着前に該画
   像面に接触する溶媒除去ローラと、 該記録媒体の裏面側に設けられているバックアップロー
   ラと、 該溶媒除去ローラと該バックアップローラとの間に該記
   録媒体を挾持して該画像を加圧するための加圧手段と、 該溶媒除去ローラ表面と該バックアップローラ表面との
   間に該記録媒体を介して電流を流す第１電流発生手段
   と、 該溶媒除去ローラ表面に付着した溶媒を除去する第１ク
   リーニング手段とから構成したことを特徴とする画像定
   着装置。
3. 【請求項３】請求項２の画像定着装置において、 前記記録媒体の画像面に接触する定着部材と、 該記録媒体の裏面側から該記録媒体を該定着部材に押圧
   する加圧部材と 該定着部材表面と該加圧部材表面との間に該記録媒体を
   介して電流を流す第２電流発生手段と、 該定着部材表面に付着した溶媒をクリーニングする第２
   クリーニング手段と、 該定着部材表面を加熱する定着部材加熱手段とにより画
   像の定着を行うことを特徴とする画像定着装置。
4. 【請求項４】請求項２の画像定着装置において、 前記記録媒体の画像面に接触する定着ローラと、 該記録媒体の裏面から該記録媒体を該定着部材に押圧す
   る加圧ローラと、 該加圧ローラと前記バックアップローラとの間に無端状
   に張架され表面に前記記録媒体を担持して搬送する搬送
   ベルトと、 該搬送ベルトによる記録媒体搬送方向の該定着ローラと
   の対向部の上流側でかつ前記溶媒除去ローラとの対向部
   の下流側において、該搬送ベルト上に担持されている記
   録媒体上の着色微粒子に対して放電を行うための放電部
   材と、 該放電部材による放電位置における搬送ベルト裏面に接
   触する対向電極と、 該定着部材表面に付着した溶媒をクリーニングする第２
   クリーニング手段と、 該定着ローラ表面を加熱する定着ローラ加熱手段とを設
   けたことを特徴とする画像定着装置。
5. 【請求項５】請求項２の画像定着装置において、 前記記録媒体の画像面に接触する定着ローラと、 該記録媒体の裏面から該記録媒体を該定着部材に押圧す
   る加圧ローラと、 該加圧ローラと前記バックアップローラとの間に無端状
   に張架され表面に前記記録媒体を担持して搬送する搬送
   ベルトと、 該定着ローラ表面と該加圧ローラ表面との間に該搬送ベ
   ルトを介して電流を流す第２電流発生手段と、 該定着ローラ表面に付着した溶媒をクリーニングする第
   ２クリーニング手段と、 該定着ローラ表面を加熱する定着ローラ加熱手段と、を
   設け、 該搬送ベルトを該定着ローラに所望の角度で巻き付け、
   かつ、該定着ローラへの該加圧ローラの当接位置を該定
   着ローラへの搬送ベルト巻き付き領域における搬送ベル
   ト表面移動方向の下流側端部にしたことを特徴とする画
   像定着装置。
6. 【請求項６】請求項２の画像定着装置において、 前記記録媒体の画像面に接触する定着ローラと、 該定着ローラ表面に付着した溶媒をクリーニングする第
   ２クリーニング手段と、 前記バックアップローラとの間に搬送ベルトを張架する
   ための支持ローラと、 該バックアップローラと該支持ローラとの間に無端状に
   張架され、表面に該記録媒体を担持して搬送し、該表面
   が該定着ローラに所望の角度で巻き付いている搬送ベル
   トと、 該定着ローラへの該搬送ベルト巻き付き位置における該
   搬送ベルト裏面に接触する対向電極と、 該対向電極と該定着ローラとの間に該記録媒体と該搬送
   ベルトとを介して電流を流す第２電流発生手段と、 該定着ローラ表面を加熱する定着ローラ加熱手段とを設
   けたことを特徴とする画像定着装置。