JP2000098778A

JP2000098778A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2000098778A
Application number: JP10273170A
Authority: JP
Inventors: Takeo Tsukamoto; 武雄塚本
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1998-09-28
Filing date: 1998-09-28
Publication date: 2000-04-07

Abstract

(57)【要約】【課題】不揮発性溶媒を含む液体現像剤を用いて、安
定した定着性と安定した記録紙搬送性を奏することがで
きる画像形成装置を提供することである。【解決手段】キャリア液が粘性を有する不揮発性溶媒
である液体現像剤を用いて記録紙８上に作像された画像
を加熱する加熱ローラ１１と、所定のニップ幅が形成さ
れるように該加熱ローラに対向して配設されたガイド板
１２とを有する熱定着装置を具備する画像形成装置にお
いて、上記加熱ローラ表面を上記キャリア液に対して粘
着性を発揮させる材料で形成することで、該加熱ローラ
と該キャリア液との粘着性及び該キャリア液の剪断応力
により記録紙を搬送するものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、ファクシ
ミリ、プリンター等の画像形成装置に係り、詳しくは、
加熱ローラと該加熱ローラに対向するガイド部材とを有
する定着装置を具備した、不揮発性溶媒である液体現像
剤を用いる画像形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の一般的な定着装置の定着方式とし
ては、加熱ローラと加圧ローラを有する熱ローラ定着方
式が挙げられる。この定着方式は、加熱ローラ又は加圧
ローラのいずれか一方もしくは両方をゴムやスポンジ等
の弾性体から形成することで、これらローラ間の押圧力
によりニップを形成する。そして、これらローラ間に未
定着画像が付着した記録紙を通過させることで、該未定
着画像を定着させる。この定着方式を利用する定着装置
においては、定着性を向上させるためにニップ幅をより
大きく形成する必要があるので、上記ローラ間の押圧力
が大きくなるように、又は上記加熱ローラ又は加圧ロー
ラの硬度が小さくなるように構成される。しかし、上記
ローラ間の押圧力を大きくするためには、これらローラ
の強度を増加させなければならない。このため、これら
ローラの芯がねの体積を大きくすることが必要となる
が、加熱ローラの強度を増加させる場合、該加熱ローラ
自身の熱容量が増大するため、定着装置の立ち上がり時
間が長くなってしまう。また、これらローラの硬度を小
さくすると、永久歪みが生じ、耐久性の点で不具合が生
ずる。

【０００３】従来、上述した不具合を解決するため、熱
ベルト定着方式や熱フィルム定着方式のような定着方式
が提案されている。これらの定着方式は、低い押圧力の
下であってもニップ幅を十分大きく形成することができ
るので、安定した定着性を奏することができる。また、
トナーのオフセットに関する問題に対しても、加熱され
たベルト或いはフィルムと記録紙との間の熱伝搬過程を
工夫することにより、トナーのオフセットを低減させる
ことが可能であることが知られている。しかし、これら
熱ベルト定着方式や熱フィルム定着方式の機構は、上記
熱ローラ定着方式に比べて複雑である上、上記熱ローラ
定着方式では発生しないベルト寄りが生ずるという不具
合を有する。更に、機構の複雑さとベルト寄りとに起因
して、駆動速度を高速化するには限度があり、近年望ま
れている定着速度の高速化を図る上でも不利である。

【０００４】上述したように、従来の熱ローラ定着方式
では、機構が簡単で小型の定着装置を提供することがで
き、定着速度を高速化することが可能であるが、定着速
度の高速化を図るとニップ幅の減少につながり、定着性
を低下させることになる。また、従来の熱ベルト定着方
式もしくは熱フィルム定着方式では、広いニップ幅を形
成して定着性を向上することはできるが、上記熱ローラ
定着方式に比べて装置を小型化し、また定着速度の高速
化することも困難である。

【０００５】このような問題点を解消し得る定着装置と
して、特許第２６６８８６１号公報には、簡単な機構で
広いニップ幅を形成することができる上、装置の小型
化、定着速度の高速化の要求を満足し得る加熱定着装置
が提案されている。この加熱定着装置は、記録体におけ
る画像が形成されている面（以下、画像面という。）に
接触する非加熱の弾性ローラと、該弾性ローラの半径よ
りも大きい曲率半径の凹曲面を有し記録体の非画像面に
接触する加熱プレートとを有する。そして、記録体は、
上記弾性ローラと上記加熱プレートとの間を通過する際
にこれらの間で押圧され、記録体の画像面と該弾性ロー
ラとが圧接することにより定着が行われる。更に、この
加熱定着装置においては、熱源が駆動しない構成である
ため、温度検知が容易となっている。

【０００６】しかし、上記加熱定着装置は、記録体を非
画像面側から加熱する加熱方式を採用しているため、記
録体全体を加熱する必要があり、余分な熱量を消費する
という不具合を有する。また、記録体を介してトナー或
いは現像剤を加熱する構成をとっているため、記録体の
種類によっては安定した定着性を提供することができな
い。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記加熱定着装置は、
乾式現像剤又は揮発性溶媒を使用した液体現像剤を用い
て画像形成を行う場合に適用することを主として考えて
いる。この加熱定着装置を不揮発性溶媒を含む液体現像
剤が用いられる画像形成装置に適用することも可能であ
るが、上述した不具合や不利な点或いは有益な効果も同
様に生ずる。しかし、この場合には不揮発性溶媒を含ん
だ液体現像剤を使用する際の新たな不具合も生ずること
になる。特に、不揮発性溶媒を含む液体現像剤を使用す
る画像形成装置においては、記録媒体上に転移した不揮
発性溶媒の存在が定着性に大きく影響する。

【０００８】また、上記特許第２６６８８６１号公報に
は、加熱プレートの摩擦係数を弾性ローラ表面の摩擦係
数より小さくすることで、これらの間に挟着された記録
体を該弾性ローラの回転に追従させて搬送することがで
きる旨記載されている。しかし、この加熱定着装置に使
用される弾性ローラの表面は摩擦係数が非常に小さいフ
ッ素樹脂層で形成されているおり、また加熱プレートも
該弾性ローラと同じフッ素系樹脂で形成するとしてい
る。従って、摩擦係数の小さい加熱プレートと弾性ロー
ラとの間を通過する記録体は、弾性ローラの回転に追従
されずにスリップしてしまうと考えられ、その搬送性に
関しては疑問を持たざるを得ない。また、弾性ローラ表
面を形成するフッ素樹脂は、非常に摩擦係数の小さい材
料であるので、加熱プレートを形成する材料として該弾
性ローラ表面よりも摩擦係数の小さいものを選択するの
は非常に困難であると考えられる。

【０００９】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、構造が簡単で小型
である上、不揮発性溶媒を含む液体現像剤を用いて安定
した定着性と安定した記録媒体搬送性を奏することがで
きる画像形成装置を提供することである。

【００１０】

【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乃至７の発明は、記録媒体上に作像された
画像を加熱する加熱ローラと、所定のニップ幅が形成さ
れるように該加熱ローラに対向して配設されたガイド部
材とを有する、該記録媒体上の未定着画像を熱定着する
定着装置を具備し、キャリア液の一部もしくは全てが粘
性を有する不揮発性溶媒である液体現像剤を用いる画像
形成装置において、上記加熱ローラ表面を上記不揮発性
溶媒に対して粘着性を発揮させる材料で形成し、上記記
録媒体を該加熱ローラの回転力により搬送することを特
徴とするものである。

【００１１】不揮発性溶媒を含む液体現像剤により形成
された画像を定着させるときの定着性を向上させるに
は、記録媒体上に残存する不揮発性溶媒を記録媒体中に
吸収させるか、或いは記録媒体の画像面に接触するロー
ラ等により除去する必要がある。このうち不揮発性溶媒
の記録媒体中への吸収は、該記録媒体を加熱するなどし
て該記録媒体上に残存するキャリア液内の不揮発性溶媒
を加熱し、該不揮発性溶媒の粘度を低下させることで促
進すること可能である。このため、定着性を向上させる
ためには、上記キャリア液を十分に時間をかけて加熱す
ることが必要となる。尚、この場合、記録媒体全体を加
熱する必要はなく、少なくとも記録媒体上に付着してい
るキャリア液と記録紙における画像面の表層部分とが加
熱されれば十分である。

【００１２】本発明で使用するキャリア液の成分となる
不揮発性溶媒としては、例えば、ジメチルポリシロキサ
ンを主成分とする液体、シリコンオイル又は該シリコン
オイルと他の溶媒との混合液等を使用することが可能で
ある。また、キャリア液の粘度が高いほど、記録紙と加
熱ローラとの粘着力が増すため、キャリア液の粘度は高
い方が記録紙の搬送性を向上させることができる。特
に、１００ｃＳｔ以上の粘度を有するキャリア液であれ
ば、十分な粘着性及び剪断応力を得ることができる。し
かし、このキャリア液は他の作像プロセスにも影響を与
えるので、キャリア液の粘度は１０００ｃＳｔ以下であ
るのが好ましい。

【００１３】請求項１の画像形成装置によれば、熱ロー
ラ定着方式における加圧ローラの代わりにガイド部材を
利用しているため、定着装置の高さ寸法を小さくするこ
とができ、またその構造も熱ベルト定着方式や熱フィル
ム定着方式に比べて非常に簡単に構成することができ
る。また、所定のニップ幅が形成されるようにガイド部
材を加熱ローラに対向して配設しているので、記録媒体
上に残存する不揮発性溶媒を十分に加熱する時間を確保
することができ、望ましい定着性を提供することができ
る。また、上述した従来の加熱定着装置と異なり、記録
媒体の画像面を直接加熱する構成であるので、熱を記録
媒体全体に奪われることなく必要最低限の熱量で十分な
定着性を提供することができる。尚、記録媒体を介して
未定着画像を加熱する加熱方式に比べて熱伝搬速度が早
いため、従来よりも定着速度を高速化することも可能と
なる。

【００１４】また、従来の加熱定着装置では、記録媒体
を該記録媒体とローラ等との摩擦力により搬送するもの
であったので、離型性を向上させるため低摩擦係数の材
料で搬送面を形成した場合、その搬送性に疑問が生じて
いた。しかし、本発明の画像形成装置は、キャリア液の
一部もしくは全てが粘性を有する不揮発性溶媒である液
体現像剤を用い、加熱ローラ表面を該不揮発性溶媒に対
して粘着性を発揮させる材料で形成しているため、上記
加熱ローラと上記ガイド部材との間の定着領域では、該
加熱ローラと該記録媒体に付着したキャリア液との粘着
性及び該キャリア液の剪断応力により記録媒体が搬送さ
れる。これにより、加熱ローラの回転による搬送力は記
録媒体に十分伝達され、離型性を向上させるために摩擦
抵抗の小さい材料を使用してもスリップすることはな
い。

【００１５】更に、この画像形成装置においては、この
ような搬送方法を用いることで、加熱ローラとこれに対
向するガイド部材との間が離隔するように構成すること
が可能である。これにより、非定着時においてもこれら
加熱ローラとガイド部材とが非接触状態となり、該加熱
ローラからの熱が直接ガイド部材に伝搬することがなく
なり、定着装置のウォームアップ時間の短縮を図ること
が可能となる。

【００１６】特に、請求項２の発明は、請求項１の画像
形成装置において、上記加熱ローラの表面と、上記ガイ
ド部材における記録媒体と接触する面とを同じ材料で形
成したことを特徴とするものである。本発明の画像形成
装置は、加熱ローラと記録媒体との摩擦力ではなく、加
熱ローラと該記録媒体に付着したキャリア液との粘着性
及び該キャリア液の剪断応力を利用して記録媒体の搬送
を行うので、上記加熱ローラ表面と上記ガイド部材にお
ける記録媒体と接触する面とを同じ材料で形成すること
ができる。これにより、安定した搬送性を保持したま
ま、材料の選択が容易となる。

【００１７】また、請求項３の発明は、請求項１又は２
の画像形成装置において、上記ガイド部材を、上記加熱
ローラの周方向に沿って複数離隔して配設したことを特
徴とするものである。この画像形成装置においては、ガ
イド部材を加熱ローラの周方向に沿って複数離隔して配
設した構成であるので、全体のニップ幅を増加させるこ
とができ、定着性を向上させることができる。

【００１８】また、請求項４の発明は、請求項１、２又
は３の画像形成装置において、上記ガイド部材の一部も
しくは全体を該加熱ローラに向かって移動させて付勢す
るガイド部材付勢手段を設けたことを特徴とするもので
ある。この画像形成装置においては、ガイド部材が加熱
ローラから離隔した開状態と、該加熱ローラに向かって
移動して記録媒体を加圧する閉状態との間を変位するこ
とができる。これにより、記録媒体が上記定着領域に搬
送される前にガイド部材を開状態としておけば、記録媒
体が該定着領域に入り込むのが容易となる。そして、こ
の記録媒体の先端部が上記定着領域に入り込んだとき
に、上記ガイド部材を閉状態にして該記録媒体を挟持す
れば、該記録媒体と上記加熱ローラとの密着性が向上
し、該記録媒体の搬送を確実かつ安定して行うことがで
きる。また、上述した請求項３の発明と組み合わせた場
合、請求項３における複数のガイド部材に対して各々に
ガイド部材付勢手段を設けることにより、記録媒体と加
熱ローラとの密着性すなわち接触具合及び接触圧力を加
熱ローラの周方向において適宜設定することが可能とな
る。従って、定着性及び搬送性が良好となるように、各
位置のガイド部材の加圧力を設定することで、定着装置
の定着性及び搬送性を向上させることが可能となる。

【００１９】特に、請求項５の発明は、請求項４の画像
形成装置において、上記ガイド部材を柔軟性を有する材
料で形成し、上記ガイド部材付勢手段を上記加熱ローラ
の周方向に沿って複数離隔したことを特徴とするもので
ある。この画像形成装置においては、上記ガイド部材を
柔軟性を有する材料で形成しているので、ガイド部材に
おける記録媒体を案内する搬送面を滑らかな曲面として
形成することが可能となる。しかし、このガイド部材の
搬送面は、加熱ローラの外周面と同じ曲率であるのが定
着性を向上させるためには望ましいが、実際上精度よく
ガイド部材の搬送面を形成するのは非常に困難である。
従って、この画像形成装置においては、ガイド部材の搬
送面が多少精度が悪く形成されたとしても、該ガイド部
材を柔軟性を有する材料で形成し、加熱ローラの周方向
に沿って複数離隔して配設されたガイド部材付勢手段に
よって加熱ローラ側に付勢することで、記録媒体と加熱
ローラとの密着性を確保し、定着装置の搬送性及び安定
性の向上を図っている。

【００２０】また、請求項６の発明は、請求項１、２、
３、４又は５の画像形成装置において、上記記録媒体の
各部位と上記加熱ローラとが接触してから少なくとも３
０ｍｓの間、該記録媒体の各部位と該加熱ローラとの接
触圧力が、０．５ｋｇｆ／cm ²以下であることを特徴と
するものである。この画像形成装置においては、記録媒
体の各部位が加熱ローラと接触する少なくとも最初の３
０ｍｓ間は、０．５ｋｇｆ／cm²以下となるように設定
することにより、加熱ローラに対するトナーのオフセッ
ト量を低減することができる。

【００２１】また、請求項７の発明は、請求項１、２、
３、４、５又は６の画像形成装置において、上記ガイド
部材が、上記記録媒体に接触する面を形成するフッ素樹
脂薄層と、該フッ素樹脂薄層と密着する弾性体層とを有
する多層構造であることを特徴とすることを特徴とする
ものである。この画像形成装置においては、ガイド部材
における記録媒体に接触する表面をフッ素樹脂で形成し
ている。このフッ素樹脂としては、例えば、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）やポリテトラフルオロエチレン（ＰＴ
ＦＥ）などが挙げられ、耐熱性に優れかつ摩擦抵抗が非
常に低いので、記録媒体の搬送性を高めることができ
る。しかし、このフッ素樹脂は弾性材料でないため、そ
のままでは記録媒体と加熱ローラとの密着性を確保する
ことができない。このため、上記画像形成装置において
は、フッ素樹脂をフィルム状に加工してフッ素樹脂薄層
とし、該フッ素樹脂薄層と弾性体層とを有する多層構造
のガイド部材を使用する。この結果、記録媒体を加熱ロ
ーラに均一に押圧することができ、これら記録媒体と加
熱ローラとの密着性を高め、定着装置の搬送性及び安定
性を向上させることができる。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明を画像形成装置であ
る電子写真複写機（以下、複写機という。）に適用した
一実施形態について説明する。図１は、本実施形態に係
る複写機の概略構成図である。この複写機は、像担持体
である感光体１の周囲に、帯電手段である帯電装置２
と、露光手段である露光装置３と、現像手段である現像
装置４と、転写手段である転写装置５と、クリーニング
手段であるクリーニング装置６と、除電手段である除電
装置７とが配置された構成をとっている。この複写機
は、上記帯電装置２により感光体の表面を均一に帯電し
た後、スキャナなどの画像読取手段で読み取った原稿の
画像情報に基づいて上記露光装置３によりレーザを照射
し、感光体に光露光を行う。これにより、該感光体上に
は静電潜像が形成される。ここで、例えば本発明をプリ
ンタに適用した場合には、画像情報を出力する画像情報
出力手段、例えばパーソナルコンピュータ、からの画像
情報に基づいて静電潜像を形成することになる。そし
て、感光体上の静電潜像には、上記現像装置４により液
体現像剤を塗布され、トナー像が形成される。このトナ
ー像は、上記転写装置５によって記録媒体としての記録
紙８上に転写される。一方、この転写時に上記感光体１
上に残留した液体現像剤は、上記クリーニング装置６に
より除去され、クリーニングされた感光体１は次の画像
形成工程に供される。また、記録紙８上の画像は未定着
であるため、その後、図示しない定着手段としての定着
装置に送られ、定着される。

【００２３】本実施形態に使用する液体現像剤は、不揮
発性溶媒からなるキャリア液とトナーとから調製されて
いる。このトナーは、樹脂中に顔料を分散した平均粒径
１μｍ程度の着色粒子からなるものである。また、上記
キャリア液は、室温で約１００ｃＳｔの粘度を有する不
揮発性溶媒であるジメチルポリシロキサンを主成分とす
る液体からなるものである。尚、このキャリア液には、
電荷制御材や粒子分散材等の材料を混入すると好適であ
る。

【００２４】次に、本実施形態に係る複写機における定
着装置の構成及び動作について説明する。図２は、本実
施形態における定着装置の概略構成図である。この定着
装置は、記録紙８上に転写された画像を加熱する加熱ロ
ーラ１１と、該加熱ローラに対向して配設されたガイド
部材としてのガイド板１２とを有する。この加熱ローラ
１１は、厚さ１mm、外径φ３０mmのアルミパイプの表面
に厚さ３０μｍのＰＦＡからなるフッ素樹脂膜をコート
して形成されている。また、この加熱ローラ１１の内部
には、熱源としてのハロゲンヒータ１３が配設されてい
る。

【００２５】一方、上記ガイド板１２は、厚さ０．５mm
のステンレス板で形成されており、その一端は固定端と
して断熱材からなるガイド板保持部材１４に固定されて
おり、該ガイド板保持部材は定着装置本体に固定されて
いる。上記ガイド板１２は、この固定端から加熱ローラ
に向かってその接線方向に延び、その接点近傍で加熱ロ
ーラ表面の曲率に従って湾曲して、先端部が自由端とな
っている。このように、ガイド板１２の自由端が湾曲し
ているため、該ガイド板１２と上記加熱ローラ１１との
間の定着領域を広くすることができ、十分に広いニップ
幅を確保することができる。このニップ幅は、上記ガイ
ド板１２の長さ及び湾曲率を調節することにより、所望
のニップ幅を選択することができる。このニップ幅は、
安定した定着性を得ることができるように、記録紙の搬
送速度や加熱ローラ１１の温度などの諸条件によって、
適宜設定する。

【００２６】また、上記ガイド板１２における記録紙８
と接触する搬送面には、上記加熱ローラ１１の表面と同
じ材料であるＰＦＡが厚さ５０μｍでコートされてい
る。また、上記ガイド板１２は、自由端に向かって徐々
に加熱ローラ１１表面に近づき、その自由端は加熱ロー
ラ１１の表面に接触している。

【００２７】上記液体現像剤により画像が形成された記
録紙８は、ガイド板１２の固定端側から搬送され、該ガ
イド板と加熱ローラ１１との間の定着領域に入り込む。
ここで、記録紙８の画像面には、地肌部と画像部とを問
わず、不揮発性溶媒を有するキャリア液が付着している
ため、定着領域に入り込んだ記録紙８は該キャリア液を
介して加熱ローラ１１と接触することになる。このと
き、キャリア液が粘着性を有し、かつ、加熱ローラ表面
が該キャリア液に粘着性を発揮させ得る材料で形成され
ているため、キャリア液と加熱ローラ１１とが粘着す
る。そして、この粘着及び該キャリア液が有する剪断応
力によって、加熱ローラ１１の回転力が記録紙８に伝達
され、該記録紙は加熱ローラ１１の回転に伴って記録紙
搬送方向に向かって搬送される。尚、記録紙８の非画像
面と接触しているガイド板１２の搬送面にはＰＦＡコー
トが施されているため、摩擦抵抗は非常に小さく、記録
紙８の搬送を妨げるには至らない。このように、上記加
熱ローラ１１の回転力によってのみ記録紙８を搬送する
ことができるにも関わらず、スリップせずに安定して記
録紙８の搬送を行うことができる。尚、本実施形態にお
けるニップ幅は約１０mmとなるように設定したので、十
分に高い定着性を得ることができた。

【００２８】次に、本実施形態における定着装置の第１
変形例を説明する。図３は、本変形例に係る定着装置の
概略構成図である。この定着装置の構成は上記図２に示
す定着装置とほぼ同様であるが、ガイド板１２を加熱ロ
ーラ１１に向かって移動させ付勢するガイド部材付勢手
段としての変心カム１５が設けられている点で異なる。
この変心カム１５は、記録紙搬送方向上流側におけるガ
イド板１２の下方に配置されており、通常は、図中破線
で示すように、ガイド板１２が加熱ローラ１１と離隔し
た開状態となるように構成されている。尚、ガイド部材
付勢手段としては、ガイド部材を加熱ローラに向かって
移動させて付勢することができるものであればよく、上
述した変心カム以外にも、例えばソレノイドを利用する
こともできる。

【００２９】上記変心カム１５は、図示しない記録紙先
端検出センサによって記録紙８の先端部が定着領域に入
り込んだことが検出されると、そのタイミングで回転駆
動する構成となっている。その変心カム１５の回転によ
り、上記ガイド板１２が加熱ローラ１１に向かって移動
し、該ガイド板が閉状態となる。そして、記録紙８が定
着領域内を出るまでの間は上記閉状態を維持し、該記録
紙が定着領域内を出た後は再び上記開状態に戻るため回
転駆動する。これにより、記録紙８が定着領域に入り込
む前は、ガイド板１２と加熱ローラ１１との間が広く開
いた状態であるため、記録紙８が定着領域に入り込むの
が容易となる。一方、記録紙８の先端部が定着領域に入
り込んだときには、上記ガイド板１２が加熱ローラ１１
に向かって移動し、記録紙８を加熱ローラ１１に押圧す
るので、記録紙８と加熱ローラ１１との密着性が高ま
り、安定した搬送性を提供することができると同時に、
該加熱ローラからの熱伝搬効率が高まり定着性を向上さ
せることができる。尚、本変形例におけるニップ幅は、
十分に高い定着性を得るために、約１０mmとなるように
設定した。

【００３０】次に、本実施形態における定着装置の第２
変形例を説明する。図４は、本変形例に係る定着装置の
概略構成図である。この定着装置における加熱ローラ１
１の構成は上記図２又は図３に示すものと同様である
が、ガイド部材を加熱ローラ１１の周方向に沿って２つ
離隔して配設されている点で異なる。これら２つのガイ
ド部材はアルミ材で形成されており、その搬送面におけ
る記録紙と接触する部位には、上記加熱ローラ１１の表
面と同じ材料であるＰＦＡが厚さ５０μｍでコートされ
ている。

【００３１】上記ガイド部材のうち、記録紙搬送方向上
流側に位置する第１ガイド部材２１は、加熱ローラ１１
と対向して定着領域を形成する部位が加熱ローラとほぼ
等しい曲率を有する曲面となるように形成されている。
一方、この第１ガイド部材２１の記録紙搬送方向下流側
に位置する第２ガイド部材２２もまた、定着領域を形成
する部位が加熱ローラとほぼ等しい曲率を有する曲面と
なるように形成されている。これら第１ガイド部材２１
及び第２ガイド部材２２は、図示しない各々独立したガ
イド部材付勢手段としての第１ソレノイド及び第２ソレ
ノイドと連動するように構成されており、それぞれが独
立して、加熱ローラに向かって移動可能で、かつ、記録
紙８と加熱ローラ１１との接触圧力を調節することがで
きるようになっている。

【００３２】本変形例も、上記第１変形例と同様に図示
しない記録紙先端検出センサが設けられている。これに
より、この記録紙先端検出センサによって記録紙８の先
端部が第１ガイド部材２１により形成される第１定着領
域に入り込んだことが検出されると、上記第１ソレノイ
ドはそのタイミングで駆動する。この結果、上記第１ガ
イド部材２１は加熱ローラ１１に向かって移動し、閉状
態となる。一方、第２ガイド部材２２は、記録紙８の先
端部が該第２ガイド部材により形成された第２定着領域
に入り込むタイミングで第２ソレノイドが駆動して閉状
態となる。そして、上記記録紙８がそれぞれの定着領域
内を出るまでの間は、各々その閉状態を維持し、記録紙
８が各定着領域内を出た後は、再び開状態に戻る。

【００３３】上述した第１ガイド部材２１の構成によ
り、記録紙８は定着領域に入り込むのが容易となり、ま
た、定着領域に入り込んだ後は閉状態となるので、記録
紙８と加熱ローラ１１との密着性が高まり、安定した搬
送性を提供できかつ定着性を向上させることができる。
また、上記第２ガイド部材２２を設けることで、全体の
ニップ幅を稼ぐことができ、更に定着性を向上させるこ
とができる。また、第１ガイド部材と第２ガイド部材と
が各々独立して移動しかつ記録紙８を押圧するため、各
々望ましい所定の加圧力を設定することができ、液体現
像剤におけるトナー等の固形分のオフセット量を低減す
ることが可能となる。この結果、更に安定した定着性を
提供することができる。

【００３４】しかし、上述した第２変形例のようにガイ
ド部材が加熱ローラ１１の周方向に沿って離隔している
と、記録紙８が任意のガイド部材を通過してその記録紙
搬送方向下流に位置する次のガイド部材の定着領域に入
り込むとき、該記録紙が若干不安定な挙動を示すおそれ
がある。そこで、次に、これを改善することができる第
３変形例について説明する。図５は、本変形例に係る定
着装置の概略構成図である。この定着装置における加熱
ローラ１１の構成は上記第２変形例のものと同様である
が、ガイド部材が柔軟性のある一の部材で形成したガイ
ドシート３１である点で異なる。このガイドシート３１
は、柔軟性のあるシリコンゴムシート上にＰＦＡコート
を施して形成されたものである。このガイドシート３１
は、加熱ローラの周方向に沿って離隔したガイド部材付
勢手段としての３つの保持部材によって支持されてい
る。記録紙８と加熱ローラ１１との密着性を高めるため
には、上記ガイドシート３１を構成する弾性層の弾性を
十分に低く抑えるのが好ましく、また同時にその層厚を
大きくするほど効果的である。また、該弾性層に密着し
たＰＦＡコートは弾性材料ではないので、記録紙８と加
熱ローラ１１との密着性を高めるためにはなるべく薄い
層である必要がある。これは、フッ素樹脂層の層厚が大
きいと、該フッ素樹脂層のコシの強さによって、上記弾
性層による効果が減少してしまうためである。一般的に
は、このＰＦＡコートの層厚は１００μｍ以下であるの
が好ましい。

【００３５】上記保持部材のうち、最も記録紙搬送方向
上流側に位置する第１保持部材３２は、定着装置本体に
固定されており、上記ガイドシート３１が水平方向に平
坦な面を形成するように配されている。また、この第１
保持部材３２の記録紙搬送方向下流側に位置する次の第
２保持部材３３は、上記ガイドシート３１における加熱
ローラ１１と対向して定着領域を形成する部位が加熱ロ
ーラとほぼ等しい曲率を有する曲面となるように形成さ
れている。更に、この第２保持部材３３の記録紙搬送方
向下流側に位置する次の第３保持部材３４もまた、上記
ガイドシート３１における定着領域を形成する部位が加
熱ローラとほぼ等しい曲率を有する曲面となるように形
成されている。上記第２保持部材３３及び第３保持部材
３４は、上記第２変形例のガイド部材のように、図示し
ない各々独立したガイド部材付勢手段としての第１ソレ
ノイド及び第２ソレノイドと連動し、それぞれが独立し
て移動可能でかつ記録紙８と加熱ローラ１１との接触圧
力を調節することができる。尚、上記第２保持部材３３
及び第３保持部材３４は、上記第２変形例の各ガイド部
材と同じように動作する。

【００３６】本変形例において、記録紙８は、第１保持
部材３２に支持される領域のガイドシート３１の搬送面
に接触し、その搬送面に沿って搬送される。そして、順
次、上記第２保持部材３３及び第３保持部材３４による
定着領域を通過して搬送される。このように、記録紙８
の搬送経路が連続した形状となっているため、上記第２
変形例の場合のように記録紙が不安定な挙動を示すおそ
れはなくなり、信頼性のある記録紙搬送を提供すること
ができる。また、上記ガイドシート３１の材料として柔
軟性を有する材料を採用することにより、記録紙８の加
熱ローラ１１への接触圧力をムラなく均一にすることが
でき、安定した定着性を提供することが可能となる。

【００３７】

【実施例】次に、上記第２変形例における複写機を用い
た実施例について説明する。本実施例においては、上記
第１ガイド部材２１によるニップ幅を４mmに設定し、上
記加熱ローラ１１表面の移動速度を１４０mm／ｓとなる
ように該加熱ローラの回転速度を設定した。まず、上記
第１ガイド部材２１の加圧力を一定とし、上記第２定着
領域における第２ガイド部材２２の加圧力を変化させ
て、上記加熱ローラ１１にオフセットするトナーの固形
分量を測定したが、上記第２ガイド部材２２の加圧力を
変化させても、加熱ローラ１１へのオフセット量はあま
り変化しなかった。従って、加熱ローラ１１へのオフセ
ット量は、上記第２ガイド部材の加圧力の変化には依存
しないことが確認された。上述した結果を踏まえて、本
実施例では上記第２ガイド部材２２を取り払った状態
で、上記第１定着領域における第１ガイド部材２１の加
圧力を変化させて、上記加熱ローラ１１にオフセットす
る現像剤の固形分量を測定した。

【００３８】本実施例で使用した液体現像剤は、キャリ
ア液が室温で１００ｃＳｔの粘度を有するジメチルポリ
シロキサンを主成分とするものと、室温で５００ｃＳｔ
の粘度を有するジメチルポリシロキサンを主成分とする
ものとを使用した。この結果を図６に示す。この図６
は、縦軸を記録紙上に定着した固形分量と加熱ローラに
オフセットした固形分量との比（以下、オフセット比と
いう。）とし、横軸を上記第１ガイド部材２１の加圧力
としている。使用したいずれの液体現像剤も、上記第１
ガイド部材２１の加圧力を小さくするにつれてオフセッ
ト量が低下し、加圧力が０．５ｋｇｆ／cm²以下となる
点でオフセット比が０．００１以下となり、無視できる
程度になった。この結果、第１ガイド部材１２の加圧力
を所定値以下に設定することで、加熱ローラへのオフセ
ット量を低減することが可能であることがわかった。
尚、この所定値は、本発明の利用者が望むオフセット量
に基づき設定すればよく、一般的には、オフセット量が
０．００１ｇ以下となれば定着性にはほとんど影響を与
えることはない。また、加圧力が０．０５ｋｇｆ／cm²
以下となったとき、加熱ローラと記録紙との密着性が低
下したことにより、記録紙８の搬送性が悪化し、かつ、
定着性も低下した。

【００３９】尚、上記第２ガイド部材２２を取り付けた
状態で行った実験では、該第２ガイド部材の加圧力を大
きくするにつれて画像の光沢度が増し、美しい定着画像
を得ることができることが確認された。この結果、ガイ
ド部材を加熱ローラの周方向に沿って複数離隔して配設
し、各ガイド部材の加圧力を各々適切に設定すること
で、定着性を向上させることが可能である。

【００４０】次に、上記加熱ローラ１１へのトナーのオ
フセット量を評価するために行った実験例について説明
する。本実験例においては、静止して置かれた未定着画
像が付着した記録紙８に対して、静止状態の加熱ローラ
１１の加圧力を、１．６ｋｇｆ／cm²、０．９ｋｇｆ／c
m²、０．７ｋｇｆ／cm²、０．５ｋｇｆ／cm²及び０．４
ｋｇｆ／cm²に変化させ、各加圧力における接触時間が
１０ｍｓ、３０ｍｓ及び６０ｍｓのときに該加熱ローラ
表面に付着したトナーのオフセット量を測定した。その
結果を図７に示す。この図７においては、縦軸は上記図
６と同じであるが、横軸に上記加熱ローラ１１の加圧時
間をとっている。トナーのオフセットは上記加熱ローラ
１１の温度にも依存し、温度が低すぎるとコールドオフ
セットが発生し、温度が高すぎるとホットオフセットが
発生する。本実験例では、接触圧力及び接触時間に対す
るオフセット量の評価を行うため、上記加熱ローラをオ
フセット量が最も小さい温度に設定して上記測定を行っ
た。

【００４１】図７に示すように、加熱ローラ１１の加圧
力すなわち該加熱ローラと上記記録紙８との接触圧力が
０．５ｋｇｆ／cm²以下でかつ接触時間３０ｍｓ以上で
ある場合、オフセット比は０．００１以下となり、無視
できる程度になった。また、未定着画像の加熱を開始か
ら３０ｍｓ程度の時間行うことで、トナー粒子同士の定
着或いはトナー粒子と記録紙８との定着が得られるが、
定着が不十分な状態すなわち加熱時間が３０ｍｓ以下の
ときに大きな加圧力を与えると、加熱ローラ１１へのト
ナーのオフセット量が増大するという事実も確認され
た。これは、逆に解すると、弱い加圧力下で十分長い時
間加熱することにより、トナーのオフセット量を減少さ
せることができ、定着性が向上すると言える。

【００４２】

【発明の効果】請求項１乃至７の発明によれば、構造が
簡単で小型である上、不揮発性溶媒を含む液体現像剤を
用いて安定した定着性と安定した記録媒体搬送性を奏す
ることができるという優れた効果がある。

【００４３】また、請求項２の発明によれば、製造工程
を簡単化することができるという優れた効果がある。

【００４４】また、請求項３の発明によれば、より安定
した定着性を得ることができるという優れた効果があ
る。

【００４５】また、請求項４の発明によれば、より安定
した搬送性を得ることができるという優れた効果があ
る。特に、請求項３の発明と組み合わせることにより、
更に安定した定着性を奏することができるという効果も
ある。

【００４６】また、請求項５の発明によれば、更に安定
した搬送性を得ることができるという優れた効果があ
る。

【００４７】また、請求項６の発明によれば、トナーの
オフセット量を効果的に低減することができ、定着性を
向上させることができるという優れた効果がある。

【００４８】また、請求項７の発明によれば、定着性を
効果的に向上させることができるという優れた効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態に係る電子写真複写機の概略構成を示
す正面図。

【図２】実施形態に係る電子写真複写機における定着装
置の概略構成を示す正面図。

【図３】図２の定着装置の第１変形例の概略構成を示す
正面図。

【図４】図２の定着装置の第２変形例の概略構成を示す
正面図。

【図５】図２の定着装置の第３変形例の概略構成を示す
正面図。

【図６】図４の定着装置の実施例における第１ガイド部
材の加圧力に対するオフセット比の変化を示すグラフ。

【図７】図４の定着装置の実験例における加熱ローラと
記録紙との接触圧力を変化させた時の接触時間に対する
オフセット比の変化を示すグラフ。

【符号の説明】

１感光体４現像装置８記録紙１１加熱ローラ１２ガイド板１３ハロゲンヒータ１４ガイド板保持部材１５変心カム２１第１ガイド部材２２第２ガイド部材３１ガイドシート３２第１保持部材３３第２保持部材３４第３保持部材

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】記録媒体上に作像された画像を加熱する加
熱ローラと、所定のニップ幅が形成されるように該加熱
ローラに対向して配設されたガイド部材とを有する、該
記録媒体上の未定着画像を熱定着する定着装置を具備
し、キャリア液の一部もしくは全てが粘性を有する不揮
発性溶媒である液体現像剤を用いる画像形成装置におい
て、上記加熱ローラ表面を上記不揮発性溶媒に対して粘
着性を発揮させる材料で形成し、上記記録媒体を該加熱
ローラの回転力により搬送することを特徴とする画像形
成装置。
【請求項２】請求項１の画像形成装置において、上記加
熱ローラの表面と、上記ガイド部材における記録媒体と
接触する面とを同じ材料で形成したことを特徴とする画
像形成装置。
【請求項３】請求項１又は２の画像形成装置において、
上記ガイド部材を、上記加熱ローラの周方向に沿って複
数離隔して配設したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】請求項１、２又は３の画像形成装置におい
て、上記ガイド部材の一部もしくは全体を該加熱ローラ
に向かって移動させて付勢するガイド部材付勢手段を設
けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】請求項４の画像形成装置において、上記ガ
イド部材を柔軟性を有する材料で形成し、上記ガイド部
材付勢手段を上記加熱ローラの周方向に沿って複数離隔
したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】請求項１、２、３、４又は５の画像形成装
置において、上記記録媒体と上記加熱ローラとが接触し
てから少なくとも３０ｍｓの間、該記録媒体の各部位と
該加熱ローラとの接触圧力が、０．５ｋｇｆ／cm²以下
であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】請求項１、２、３、４、５又は６の画像形
成装置において、上記ガイド部材が、上記記録媒体に接
触する面を形成するフッ素樹脂薄層と、該フッ素樹脂薄
層と密着する弾性体層とを有する多層構造であることを
特徴とする画像形成装置。