JP2003122169A

JP2003122169A - 画像形成方法および画像形成装置

Info

Publication number: JP2003122169A
Application number: JP2001319363A
Authority: JP
Inventors: Keiichi Adachi; 圭一足立
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 2001-10-17
Filing date: 2001-10-17
Publication date: 2003-04-25

Abstract

(57)【要約】【課題】被記録材先端部から中央部での温度低下や定
着不良を無くすることのできるシンプルで安価な方法で
行える画像形成方法を提供する。【解決手段】シリンダ上に被記録材を装着する被記録
材装着工程と、シリンダ上に装着された被記録材上に画
像を付加する画像付与工程と、画像を付加された被記録
材をシリンダ上に装着された状態で加熱定着を行う加熱
定着工程とを有してなる画像形成方法において、加熱定
着工程が、画像の付与された記録材を非接触で加熱する
非接触加熱部材を有する第一定着工程と、記録材に加熱
と同時に圧力を加える加熱加圧部材を有する第二定着工
程の２つの工程よりなり、且つ第二定着工程により定着
を行う前に加熱加圧部材を被接触部材に接触させる予備
接触工程と、更に加熱部材の表面に塵埃除去手段を押し
当てることにより加熱部材表面の塵埃等を除去する塵埃
除去工程を有する。

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、インクジ
ェット等の画像形成装置において、紙、樹脂等でできた
記録シートもしくは刷版等の被記録材上に形成された画
像を被記録材の種類及びサイズに係わらず均一に定着さ
せるための定着装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】加熱定着技術は、被記録材料に画像を外
部から付加する電子写真、イオノグラフィー、インクジ
ェット等の技術を用いたプリンタ、ファクシミリ、製版
機等に広く用いられている。例えば、電子写真式の複写
機では、ドラム状の感光体を帯電・露光して静電潜像を
つくり、この静電潜像を乾式あるいは湿式のトナーによ
り現像し、記録紙に転写した後、加熱定着を行うことに
より、画像が形成される。

【０００３】また、イオノグラフィーでは電荷保持能を
有する被記録媒体上に、イオン放射ヘッドを用いて画像
様に静電潜像を形成し、この静電潜像を乾式あるいは湿
式のトナーにより現像した後、加熱定着を行うことによ
り、画像が形成される。一方、インクジェット式プリン
タでは、記録ヘッドから記録紙にインクを噴射させ、こ
れを自然乾燥させて画像を形成し、定着は行わないこと
が普通であった。しかし、ワックスインクを用いるイン
クジェットでは被記録媒体へインクがしみ込み難いた
め、被記録媒体への画像密着性を確保するため加熱定着
を行っている。また近年では、インクジェット技術の印
刷速度の向上により、インク乾燥の促進が必要となり、
ＵＶインキで描画後にＵＶ光照射を行う、あるいは加熱
装置等によりインク溶媒の乾燥を促進する等の対策が行
われるようになった。一方、耐光性あるいは色相の要求
を満足するためインク中の色剤微粒子を樹脂等で被覆す
ることも行われ、その場合には、電子写真式複写機と同
様の画像定着が必要となり、加熱定着が好適に使用され
る。さらに、上記の様にプリンタ・ファクシミリ等の被
記録媒体として記録シートに直接印刷を行う場合以外
に、印刷に使用する刷版を作るシステムにおいても、耐
刷性を向上させる目的で、加熱定着技術は用いられてい
る。

【０００４】上記加熱定着装置には、通常、熱源を有す
るヒートローラが単独で用いられ、外部から付加された
被記録材上の画像の定着を行っていた。しかし、ヒート
ローラが記録媒体をニップしている短い時間で充分な定
着性を得るために、ヒートローラを高温に保持し、定着
を行う必要があった。このため、ヒートローラの劣化が
著しく、その寿命は短かった。また、近年、画像形成の
高速化の要求から、加熱定着装置においても、さらに短
時間で定着を行なうことが必要となってきており、その
場合にはヒートローラに対する上記要求は更に厳しいも
のになる。これら問題に対して、ヒートローラで定着を
行う前に、事前に記録媒体の温度を上げておくことによ
り、ヒートローラの定着温度を低下させて寿命を延ばす
と共に、短時間定着を行う方法が知られている。事前に
記録媒体の温度を上げる手段としては、ランプヒータな
どが使用される。

【０００５】また、画像形成装置の小型化・省スペース
化等の要請から、シリンダ上に被記録材をのせた状態で
定着を行うケースが増えてきている。この場合にもラン
プヒータ等の加熱手段によりヒートローラの負担を軽減
することが可能だが、ヒートローラの熱をシリンダに奪
われることにより画像の定着が不安定になるという問題
があり、長さ方向（定着する方向）では温度の均一性が
著しく損なわれ、画像定着に支障をきたしてしまう。以
上の問題に対処するための手段として、ランプヒータあ
るいはヒートローラの発熱を制御する手段もあるが、制
御が複雑になってしまう。

【０００６】本発明は短時間で安定に定着ができ且つ寿
命の長いコンパクトな定着方法及び装置に関する。以下
に、ランプヒータと熱源を有するヒートローラの組合せ
において、ヒートローラにクリーニングパッドを併用し
た場合を例として説明する。被記録材上に外部から画像
が付加されると、被記録材は定着部へと搬送される。そ
して、被記録材がランプヒータで加熱されると共にヒー
トローラによって加圧しながら加熱され、画像が定着さ
れる。ところが、ランプヒータでは、電圧を印加してか
ら発熱体からの安定な出力供給が得られるまでに時間を
要し、出力が安定化するまで時間がかかる。この影響
は、主として被記録材先端部に現れ、先端部では定着の
際、定着温度の低下により定着不良となり、得られた画
像品質は劣化する。出力が安定化されない理由として
は、ランプヒータの立ち上がりに時間を要する他、ラン
プヒータ周囲の環境を加熱する必要があること等種々の
理由が挙げられる。

【０００７】他方、ヒートローラは、ローラの表面温度
を常に一定に制御機構を有しており、表面温度が規定温
度より下がった場合はヒートローラの発熱体の出力を大
きくし、逆に表面温度が規定温度より上がった場合には
発熱体の出力を小さくする。ところが、定着が始まり、
ヒートローラが被記録材と接触するとローラの表面温度
は低下する。この時、ヒートローラでは表面の温度を一
定にする機構が作用し、発熱体に供給される電力が上げ
られるが、ローラの温度が設定値に復帰するまでには時
間を要し、その間ヒートローラによる定着温度は低くな
ってしまう。これを防ぐために、ランプヒータあるいは
ヒートローラの出力を最初大きくする方法があるが、出
力を単に大きくすると、表面温度の下がった箇所では、
定着温度が上昇し定着性は良好となるが、定着温度の下
がらなかった箇所では、定着が過多となり、画像再現不
良となる。

【０００８】電子写真複写機、インクジェットプリンタ
等の印刷を行った場合には、特に加熱温度の低い被記録
材上では定着不良により、文字の欠け・ハイライトのト
ビ等の画像欠陥が発生する。一方、定着過多になった場
合には、画像欠陥、記録材の変形がみられる他、装置が
故障しやすくなる。この他、電子写真、インクジェット
等の技術を用いた製版機に本定着技術を用いた場合に
も、加熱温度の低い箇所では定着不良が発生し、印刷物
において文字の欠け・ハイライトのトビ等の画像欠陥、
耐刷性の低下等の問題が生じる。

【０００９】また、ヒートローラは被記録材の定着時の
他は、非接触状態となっている。ところが、ヒートロー
ラの円周方向では、機械構造により空間的な異方性が生
じ、熱拡散の状況が異なってくる場合がある。従って、
非接触状態では、ヒートローラの円周方向で温度が不均
一となり、定着を行ったときに定着温度が不均一とな
る。その結果、上述した画像再現不良が生じてしまう。
更にヒートローラには塵埃、紙粉、繊維屑あるいは被記
録材表面からの微粉末等が蓄積しやすく、被記録材画像
への転写して画質の低下を招いたり、蓄積物が多くなる
と更に定着不良、被記録材表面層の凹み、破壊を起こす
ことがあった。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上述した課題
を解決するもので、シリンダ上で高速に定着を行う際に
記録材の定着温度の均一化を可能とし、高画質な画像形
成を、シンプル且つ安価に更に長期間にわたり行うこと
を目的とする。

【００１１】

【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記載の画像形成方法の発明は、シリンダ上
に被記録材を装着する被記録材装着工程と、該シリンダ
上に装着された該被記録材上に画像を付加する画像付与
工程と、画像を付加された該被記録材を該シリンダ上に
装着された状態で加熱定着を行う加熱定着工程とを有
し、該被記録材上に画像を形成する画像形成方法におい
て、前記加熱定着工程が、画像を付与された該記録材を
非接触で加熱する非接触加熱部材を有する第一定着工程
と、該記録材に加熱と同時に圧力を加える加熱加圧部材
を有する第二定着工程の２つの工程よりなり、且つ該第
二定着工程により定着を行う前に該加熱加圧部材を被接
触部材に接触させる予備接触工程と、更に該加熱部材の
表面に塵埃除去手段を押し当てることにより該加熱部材
表面の塵埃等を通過阻止及び若しくは蓄積する塵埃除去
工程を有することを特徴とする。請求項２記載の画像形
成装置の発明は、シリンダと、該シリンダ上に被記録材
を装着する被記録材装着手段と、該被記録材装着手段に
よりシリンダ上に装着された被記録材上に画像を付加す
る画像付与手段と、該画像付与手段により画像が付与さ
れた被記録材を該シリンダ上に装着された状態で加熱定
着を行う加熱定着手段とを有する画像形成装置におい
て、該加熱定着手段が画像を付与された該記録材を非接
触で加熱する第一定着手段と、該第一定着手段により加
熱された被記録材に更に加熱と同時に圧力を加える第二
定着手段を有し、該第二定着手段により定着を行う前に
第二定着手段を被接触部材に接触させる予備接触手段を
有し、更に該第二定着手段の表面にクリーニングパッド
を押し当てて、該表面の塵埃等を該クリーニングパッド
により通過阻止及び若しくは蓄積する塵埃除去手段を有
することを特徴とする。請求項３記載の発明は、請求項
２記載の画像形成装置において、前記クリーニングパッ
ドを連続空気層を含む材料層より構成することを特徴と
する。請求項４記載の発明は、請求項３記載の画像形成
装置において、前記材料層がフェルト状、不織布状、多
孔質状、スポンジ状の単体、混合体及び若しくは重層体
であることを特徴とする。請求項５記載の発明は、請求
項４記載の画像形成装置において、前記材料層がポリテ
トラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、パーフルオロアル
コキシ（ＰＦＡ）、フッ化エチレンプロピレン（ＦＥ
Ｐ）、ポリジメチルシロキサン樹脂のうちの少なくとも
１種を含むことことを特徴とする。請求項６記載の発明
は、請求項５記載の画像形成装置において、前記クリー
ニングパッドが前記材料層と基体より成り、該基体が前
記材料層と同材質若しくはその一部を含む材質の各スポ
ンジ又はフィルター、又は、ナイロンのフェルト、シリ
コンのゴム若しくはスポンジ、ウレタンのゴム若しくは
スポンジ、から選ばれる材料の単層、多層、又は混合層
であることを特徴とする。

【００１２】本発明はまた、さらに次のような構成を採
ることができる。（１）上記の画像形成装置において、前記クリーニング
パッドが連続空気層を含む材料層と基体の間に接着剤層
を有すること。（２）上記画像形成装置において、前記接着剤層が耐
熱性を有すること。（３）上記画像形成装置において、前記ヒートローラ
表面層が連続空気層を含む材料層と同材質及び若しくは
その一部を含む材質であること。（４）上記画像形成装置において、前記ヒートローラ
の表面が、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、
パーフルオロアルコキシ（ＰＦＡ）、フッ化エチレンプ
ロピレン（ＦＥＰ）、ポリジメチルシロキサン樹脂のう
ちの少なくとも1種を含み、その厚みが１μｍ〜２ｍ
ｍ、より好ましくは２０μｍ〜１ｍｍの薄膜で被覆され
たこと。（５）上記画像形成装置において、前記ヒートローラ
がゴム弾性を有すること。（６）上記画像形成装置において、前記クリーニング
パッドがヒートローラ表面と離接可能な機構を有するこ
と。（７）上記画像形成装置において、前記第一定着手段
がランプヒータであり、前記第二定着手段がヒートロー
ラであること。（８）上記画像形成装置において、前記ランプヒータ
を予め発熱させた後、定着を行うこと。（９）上記画像形成装置において、前記被接触部材
が、前記シリンダあるいはシリンダ上に装着された前記
被記録材であること。（１０）上記画像形成装置において、前記ヒートローラ
が前記被記録材に対し非接触状態にあるとき、前記ヒー
トローラを空回転させること。（１１）上記画像形成装置において、前記被接触部材
が、シリンダあるいはシリンダ上に装着された被記録材
であること。

【００１３】以上のように、本発明は少なくともシリン
ダ上に装着された被記録材に画像を付加しかつ加熱定着
を行う画像形成装置において、非接触で加熱する第一定
着手段と、加熱と同時に圧力を加える第二定着手段と、
第二定着手段により定着を行う前に第二定着手段の表面
をクリーニングしかつ温度を低下させるための予備接触
をさせるもので、本発明にかかる画像形成方法として
は、電子写真、イオノグラフィー、インクジェット等の
被記録材料に画像を外部から付加する画像形成方法であ
れば方式を問わず使用でき、以上の方式を応用したり、
組み合わせた方式にも好適に使用することができる。こ
のように、本発明によれば、安価で簡便な手段により、
鮮明で高画質な画像を得ることが可能となる。

【００１４】

【発明の実施形態】以下、本発明の実施の形態について
詳細に説明する。まず、本発明の画像形成方法を実施す
るのに用いられる画像形成装置の構成例を示す。図１は
本発明を電子写真複写機に応用した例で、電子写真複写
機の断面図を表す。図１に示す電子写真複写機の画像形
成装置１は、一般の電子写真複写機の場合と同様に、装
置本体２の上にプラテン４を配置している。前記プラテ
ン４にセットした原稿の画像を走査装置３によって読み
取り、原稿画像に応じた画像パターンを感光体ドラム５
に露光パターンとして付与する機構となっている。感光
体ドラム５の周囲には、一般の電子写真方式を用いた画
像形成機構が配置されている。すなわち、まず、帯電コ
ロトロン６により感光体ドラムの表面を一様に帯電さ
せ、原稿を読みとったパターンを走査露光して静電潜像
を形成する。次に現像装置７からトナーを供給して、静
電潜像にトナーを付着させ、静電潜像に応じたトナー画
像を形成する。ここでは、乾式現像を行なう場合につい
て記述するが、現像の方法は勿論これに限らず、湿式現
像でも構わない。この感光体ドラム上に形成されたトナ
ー画像は、図示しない電源によって感光体ドラム５とシ
リンダ８の間に電圧を印加することによって、シリンダ
８上に装着された記録材上に転写される。ここで、シリ
ンダ８には、給紙部１５から被記録材Ｐが枚葉されて供
給されるが、供給の方法はこれに限らず、例えば、給紙
ロールを設けて行っても良い。トナー画像の転写後、感
光体ドラム上表面に残存したトナー等はクリーニング装
置９により除去され以下、本発明の実施の形態につい
て詳細に説明する。まず、本発明の画像形成方法を実施
するのに用いられる画像形成装置の構成例を示す。図１
は本発明を電子写真複写機に応用した例で、電子写真複
写機の断面図を表す。図１に示す電子写真複写機の画像
形成装置１は、一般の電子写真複写機の場合と同様に、
装置本体２の上にプラテン４を配置している。前記プラ
テン４にセットした原稿の画像を走査装置３によって読
み取り、原稿画像に応じた画像パターンを感光体ドラム
５に露光パターンとして付与する機構となっている。感
光体ドラム５の周囲には、一般の電子写真方式を用いた
画像形成機構が配置されている。すなわち、まず、帯電
コロトロン６により感光体ドラムの表面を一様に帯電さ
せ、原稿を読みとったパターンを走査露光して静電潜像
を形成する。次に現像装置７からトナーを供給して、静
電潜像にトナーを付着させ、静電潜像に応じたトナー画
像を形成する。ここでは、乾式現像を行なう場合につい
て記述するが、現像の方法は勿論これに限らず、湿式現
像でも構わない。この感光体ドラム上に形成されたトナ
ー画像は、図示しない電源によって感光体ドラム５とシ
リンダ８の間に電圧を印加することによって、シリンダ
８上に装着された記録材上に転写される。ここで、シリ
ンダ８には、給紙部１５から被記録材Ｐが枚葉されて供
給されるが、供給の方法はこれに限らず、例えば、給紙
ロールを設けて行っても良い。トナー画像の転写後、感
光体ドラム上表面に残存したトナー等はクリーニング装
置９により除去される。る。

【００１５】画像転写部の直前部では、用紙搬送路１２
の端部に用紙を合わせるための整合装置１３を具備して
いる。すなわち、給紙トレイから供給される用紙の整合
動作を行い、感光体ドラム上に形成されるトナー画像に
合わせて、所定のタイミングで、用紙を画像転写部に向
けて送り出すようにしている。

【００１６】トナー画像が転写された用紙は、定着装置
１１へ搬送され、定着部にはいる。定着部には、近赤外
線ランプヒータ２０とコピー用紙を加圧かつ加熱するヒ
ートローラ２１が具備されている。また、ヒートローラ
２１のためのクリーニングパッド２１ａがヒートローラ
２１に設けられている。定着部には、ヒートローラ２１
の上流側で用紙を予め所定の表面温度まで加熱するラン
プヒータ２０が設けられているが、ヒートローラ２１に
よる定着の前に予め用紙を所望温度まで加熱しておくこ
とで、ヒートローラ２１のみで被記録材を加熱する必要
が無くなるため、ヒートローラ２１の設定温度を下げる
ことができる。ランプヒータ２０には、ヒートローラ２
１の材質にもよるが、ヒートローラ２１の設定温度を上
げると、ヒートローラ２１を構成するゴム材質が加速度
的に劣化し、ゴム材質であるモノマー成分や添加剤が溶
出するいわゆる’泣き出し’が生じることがある。これ
に対し、ランプヒータ２０を併用することによりヒート
ローラ２１を高温に設定する必要がなくなり、ヒートロ
ーラ２１の耐久性が向上し、’泣き出し’の問題が無く
なる。この他、ヒートローラ２１が高温時にはローラの
軸受けが劣化することがあるが、ランプヒータ２０と併
用することで設定を下げ、軸受けの劣化を防ぐことがで
きる。尚、ヒートローラ２１の温度としては定着性を持
たせるために３０℃〜２５０℃であることが好ましく、
より好ましくは６０℃〜２００℃である。更に、ヒート
ローラ２１による定着の前に、予め被記録材を加熱して
おくことで、定着時間を短縮することができる。また、
ランプヒータ２０からヒートローラ２１による定着まで
の時間は、ランプヒータ２０による加熱の影響がヒート
ローラ定着時にも残っている様に規定することが望まし
く、ランプヒータ加熱とヒートローラ加熱による時間差
は７秒以内である。ここでは、第１定着工程としてラン
プヒータ２０、第２定着工程としてヒートローラを用い
たが、第１定着工程では記録材を被接触で加熱するもの
であれば、何でも適用することができる。例えば、上述
した近赤外線ランプヒータや遠赤外線ランプヒータ等の
各種ランプヒータ、セラミックヒータ等の放射及び輻射
ヒータを適用することができる。第２定着工程では、ヒ
ートローラを用いたが、加熱と同時に圧力を加えられる
ものであればこれ以外のものでも適用することができ
る。例えば、ベルト定着装置等も好適に使用することが
できる。更に、第１定着手段、第２定着手段以外にも、
加熱や圧力を加えられる定着手段を適宜設けることも可
能である。例えば、加熱手段を増やし、ヒートローラ２
１、ランプヒータ２０を２本以上を用いても良い。

【００１７】トナー画像が転写された用紙は定着部に挿
入された後、ランプヒータ２０によって加熱され昇温す
る。この後、ヒートローラ２１で加熱しながら加圧を行
うことにより、用紙上のトナーを軟化又は溶融させた状
態で用紙に押し込んで浸透させ、定着性を促進させる。
ここでは、ランプヒータ２０で加熱した後にヒートロー
ラ２１で加熱・加圧定着を行う場合について記述した
が、ヒートローラ２１で処理した後に、ランプヒータ２
０を用いても、効果は小さくなるが、ヒートローラ単独
の場合よりも良好な定着性を持たせることができる。

【００１８】ヒートローラ２１の中心材質は耐熱性の面
から通常Ｓｉシリコン系ゴムが多用されるが、フッ素
系、ＮＢＲ系ゴムのゴムローラを用いても良く、その他
の材質のものを用いても構わない。またヒートローラ表
面の保護や非記録体からの画像形成物質のオフセット防
止などの観点から、ヒートローラ表面にポリテトラフル
オロエチレン（ＰＴＦＥ）、パーフルオロアルコキシ
（ＰＦＡ）、フッ化エチレンプロピレン（ＦＥＰ）、ポ
リジメチルシロキサン樹脂を含む１μｍ〜２ｍｍ（より
好ましくは２０μｍ〜１ｍｍ）の厚みを有する薄膜で被
覆することが好ましい。

【００１９】ところが、ヒートローラ２１には塵埃、紙
粉、繊維屑あるいは被記録材表面からの微粉末等が例え
ば静電気力や接触により蓄積しやすく、被記録材画像へ
の転写して画質の低下を招いたり、蓄積物が多くなると
更に定着不良、被記録材表面層の凹み、破壊を起こすこ
とがあった。即ち被記録材上に外部から画像が付加され
ると、被記録材がヒートローラ２１で加圧・加熱され、
定着される。一般に周囲に浮遊している、もしくは被記
録材に付着している塵埃、紙粉、繊維屑あるいは被記録
材表面からの微粉末等がヒートローラ２１に蓄積しやす
い。そこでこの問題を解決するために少なくとも被記録
材上に画像を付加する工程と加熱定着を行う工程を有す
る画像形成装置において、ヒートローラ２１を具備し加
圧・加熱をおこなう加熱定着部を有し、そのローラ表面
にクリーニングパッドを押し当てて、ローラ表面の塵埃
等を連続空気層を含む材料層により通過阻止及び又は蓄
積することにより、上記障害を防止できることが解っ
た。

【００２０】本発明によるクリーニングパッドの詳細図
を図７に示す。図７（ａ）はクリーニングパッドの斜視
図、図７（ｂ）はその縦断面図である。クリーニングパ
ッド７１は連続空気層を含む材料層７１ｂ、耐熱性接着
剤７１ｂ、基体７１ｃよりなり接着材７２面とベークラ
イトのような支持具７３に接着されている。クリーニン
グパッド２１ａは設置位置を図１〜図６に示した。

【００２１】クリーニングパッドの連続空気層を含む材
料層はフェルト、不織布、多孔質、スポンジ状であるこ
とが特に好ましい。基体の材質及び形状はナイロンのフ
ェルト、ＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＦＥＰの各スポンジ及び又
はフィルター、シリコンのゴム及び又はスポンジ、ウレ
タンのゴム及びまたはスポンジの単層及び又は多層とす
ることもできる。クリーニングパッドは全体を支持具に
装着されヒートローラ表面と離接可能な機構とすること
もできる。また被記録材にヒートローラ２１が接触して
いない時には、ヒートローラ２１は適当な手段で空回転
させておくのが、ローラの表面温度を一定に保つ意味か
らも好ましい。更にクリーニングパッドの表面材質を、
ヒートローラ２１のそれと同一もしくは同等とすること
により、パッド表面に連続空気層を設けることによる塵
埃、紙粉、繊維屑あるいは被記録材表面からの微粉末等
がこの中へ蓄積していく作用に加えて、ヒ−トローラ表
面がより傷付きにくくなり、ヒートローラ寿命の延長
や、画像に対する画質劣化、定着不良も防ぐことが可能
となる。パッド表面材料層の体積空隙率はフェルトや不
織布、スポンジ、フィルターといった形態により異なる
が，２０％〜９５％、より好ましくは３０％〜９０％で
ある。厚みは状況により、即ち使用時間、予想される塵
埃等の量などに応じて決定されるが、０．１ｍｍ〜２０
ｍｍ、より好ましくは１ｍｍ〜１０ｍｍである。材料と
しては摩擦係数がきわめて小さく、耐熱性の高いＰＴＦ
Ｅが好ましいが、比較的高価であるため厚みに関しては
このことも考慮すべきで、基体との併用が好ましいので
ある。

【００２２】パッド表面材料は接着剤により基体に接着
するのが好ましい。ローラー表面温度は通常１００℃を
超える場合が多いため、接着剤は耐熱性を有することが
好ましく更にローラー表面の曲率に沿うだけの可撓性が
必要である。ポリイミドフィルム、ポリアラミド不織
布、ガラスクロス等の耐熱性の高い支持体に少なくとも
片面にパッド表面材料に適した耐熱性粘着層を設けるの
が好ましい。基体は耐熱性と柔軟性が必要であり、厚み
は０．５ｍｍ〜３０ｍｍより好ましくは２ｍｍ〜２０ｍ
ｍである。材質、形態としては特にシリコンゴムスポン
ジ、ナイロンフェルト等が好ましい。無論パッド表面材
質と同じか類似であってもかまわない。また、クリーニ
ングパッドを支持するための支持具は耐熱性ナイロン、
ベークライト等を適宜加工して用いられる。ローラに対
してクリーニングパッドを押し当てる際の圧力は０．０
０１ＭＰａ〜１００ＭＰａ、より好ましくは０．００５
ＭＰａ〜１０ＭＰａである。ここで、被記録体に対する
ヒートローラ２１のニップ圧としては充分な定着性を得
るため、０．０５ＭＰａ〜２５０ＭＰａ、より好ましく
は、０．１ＭＰａ〜２０ＭＰａである。

【００２３】画像の定着に先立って、ランプヒータ２０
では予備加熱、ヒートローラ２１では予備接触が行われ
る。ランプヒータ２０は電圧を印加してから発熱体から
の安定な出力供給が得られるまでに時間を要してしま
う。そこで、定着を行う前に予めランプヒータ２０を一
定時間発熱させる予備加熱をおこない、出力を安定化さ
せてから定着を行うことにしている。ランプヒータ２０
を予備加熱することによって、ランプヒータ２０の出力
は安定化し、被記録材先端部の温度変動を防止すること
ができた。ランプヒータ２０での予備加熱は２秒間以上
であることが好ましく、より好ましくは３秒間以上であ
る。更に予備加熱終了後早いタイミングで、画像定着を
行うことが望まれる。予備加熱終了から定着開始まで時
間は１０秒以内であれば効果があるが、より好ましくは
６秒以内である。ランプヒータ２０の出力は図示されな
い制御機構によって出力制御を行なっても良い。即ち、
予備加熱時の出力及び／または定着時の出力を変化させ
ることも可能である。予備加熱時のランプヒータ２０の
出力は、定着開始時の出力（ここでは印加電圧）の５０
％〜２００％であることが好ましく、より好ましくは７
０％〜１５０％の出力である。ランプヒータ２０の調整
については、通常印加する電圧の大きさを変化させる
が、方法はこれに限られず、例えば電圧を印加する時間
を変化させても良いし、ランプヒータ２０を複数設け、
点灯させる本数を変化させても良いし、更に、これらを
組み合わせてもよい。ここでは、ランプヒータ２０は制
御機構を持つ場合について記述したが、制御機構が無
く、予備加熱時にも常に一定の出力で使用しても構わな
い。また、ランプヒータ２０の出力調整は出力調整機構
を使って、適用するトナー、記録材等の材料によって適
宜行なわれるが、同じ材料を使い続ける場合には、出力
の調整は必ずしも行なう必要は無く、調整機構さえ持た
なくとも良い。

【００２４】ヒートローラ２１は表面温度が一定になる
構成になっており、図示しない表面温度を検知する手段
によって得た表面温度によって、出力を制御して表面温
度を一定に保っている。出力の制御は電圧を印加する時
間により行っているが、制御の方法はこれに限られたこ
とではなく、例えば発熱体に印加する電圧を変調させる
手段もあるし、これらを組み合わせても良い。また、こ
こでは表面温度を検知して、温度制御を行うように記述
したが、予め必要な電圧の供給量を算出した上で、温度
検出なしで供給量を調整して温度制御を行ってもよい。
ヒートローラ２１が被記録材と接触するとローラの表面
温度は低下し、温度が回復するまでの間ヒートローラ２
１による定着温度は低くなってしまう。このため、定着
を行なう前に、予備接触の機構を設けている。

【００２５】予備接触の方法は、図２に示すように２通
り考えられる。１つは図２（Ａ）に示すように転写ロー
ラを接触部材として用いる方法である。図において、８
は記録材を装着する転写ローラ、２０は近赤外線ランプ
ヒータ、２１はヒートローラ、２１ａはクリーニングパ
ッドである。図のように、定着前にヒートローラ２１を
転写ローラ８と接触させるようにするもので、例えば、
転写ローラ８の１周目を予備加熱、予備接触とし、２周
目以降に定着を行うようにするものである。

【００２６】もう１つは、図２（Ｂ）に示すように別途
設けた接触部材を用いる方法である。図において、８は
記録材を装着する転写ローラ、２０は近赤外線ランプヒ
ータ、２１はヒートローラ、２３は接触部材、２１ａは
クリーニングパッドである。このように接触部材２３を
別途ヒートローラ２１の近傍に設け、定着前にヒートロ
ーラ２１を接触部材２３と予備接触させることにより、
転写ローラ上の被記録材Ｐに与える熱および圧力の印加
回数を減らすようにしても良い。

【００２７】ここで使用する、シリンダは断熱材を装着
して用いている。シリンダに使用できる材質としては、
例えば、鉄、ステンレス、銅、アルミニウム等の金属及
びこれらの組み合わせが主として用いられる。金属シリ
ンダ単独でも使用できるが、断熱材を用いることによっ
て、定着に要するエネルギーを抑制している。ここで使
用する断熱材としては、断熱効果のあるものであれば良
いが、具体的にはグラスウール・ロックウール等の無機
系繊維、ポリスチレン・ポリカーボネート・ポリエステ
ル・ポリエチレン・テフロン（登録商標）・ポリビニル
アルコール・ポリアセタール・ニトロセルロース・ナイ
ロン・エチルセルロース・エポキシ樹脂・アルキド樹脂
・メラミン樹脂・尿素樹脂・ＡＢＳ樹脂・アクリル樹
脂、ポリウレタン・ネオプレン・セルロースアセテート
・ブナＳ・ブナＮ・天然ゴム・フェノール樹脂・ケイ素
樹脂・エポキシ樹脂、シリコンゴム・ポリカーボネート
・ポリプロピレン・ネオプレン・塩化ビニル樹脂、ブチ
ルゴム等の材料及びこれらを用いた発泡材料、または、
これらを複数組み合わせて使用される。また、接触部材
２３は同様に金属製のローラから構成されているが、予
備接触として効果があればよく、上述した断熱層を特に
用いる必要はないが、表層はシリンダと同じ熱伝導率を
持つ方が望ましい。

【００２８】また、ヒートローラ２１は、予備接触・定
着を行う以外は、他の部材と非接触の状態になってお
り、その際空回転をし、ローラの円周方向での温度の均
一化を図っている。円周方向では、装置構造により環境
に異方性が生じ、熱伝導、空気の流れ等が均一でなくな
る。従って、ヒートローラ２１を非接触時に空回転させ
なければ、円周方向で表面温度が変化し、均一な定着が
できなくなる恐れがある。

【００２９】予備接触終了後、早いタイミングで、定着
を行うことが望まれ、予備接触終了から定着開始まで時
間は１０秒以内であり、より好ましくは６秒以内であ
る。予備接触は勿論ヒートローラ２１を予備接触部材に
接触させた状態で回転させ、ローラ全面を接触させる。
その後、定着処理が行われたコピー用紙は、分離爪１７
でシリンダから取り外され、排出トレイ１４に排出され
る。前記画像形成装置１の本体２の画像転写部に向けて
用紙を供給するために、装置本体２の下部に給紙部１５
を配置し、搬送ローラ装置１６を用いて、用紙を送り出
すようにしている。尚、本装置に適用する用紙のサイズ
は、Ａ３、Ａ４、Ａ５、Ｂ４、Ｂ５サイズであるが、本
定着技術は、用紙サイズを問わず有効であり、Ａ１、Ａ
２、Ｂ１、Ｂ２などの大サイズのほか、Ａ３ｗサイズ、
ハガキ、封筒印刷にも有効である。

【００３０】以上の画像形成方法は乾式トナー現像、湿
式トナー現像の双方に適用できるが、湿式現像に適用し
た場合は、機内で蒸発した溶剤を取り除くために機内の
密閉性を上げ、溶媒を除去する機構を設ける。溶媒回収
の方法は、例えば、溶媒を含んだ機内の空気を吸引し、
これを冷却することによって液化させる機構が設けられ
ているが、溶媒回収方法は、これに限らず、溶媒吸着材
を用いて溶媒を吸着する方法など、溶媒を分離できる方
法であれば何れも適用できる。

【００３１】上述した実施態様では、本発明の定着方法
を電子写真を画像付与手段として適用した場合について
記述したが、電子写真方式以外にも、イオノグラフィ
ー、インクジェット等の技術を用いたプリンタ、ファク
シミリ、製版機等に適用することが可能である。特に、
インクジェット技術では、インクの吐出方法、インキの
種類を問わず使用可能であり、例えば、吐出の方法が、
熱、ピエゾ、静電式等、何れにも使用可能であり、これ
らを適宜組み合わせた方法についても使用可能である。

【００３２】＜実施例１＞次に、上述した複写機に本発
明を適用し、加熱定着を行った。ヒートローラの材質
はアルミニウム芯金の上にシリコンゴム層を３ｍｍの厚
みで形成した。更にゴムローラ表面を６０μｍの厚みの
ＰＦＡ樹脂チューブで覆うようにして用いた。クリーニ
ングパッド２１ａとしては表面層材料として３ｍｍの厚
みの空隙率７０％のテフロンフェルト用い、不織布基材
タイプのＤＩＣ製耐熱型両面粘着テープ（特注品）を用
いて７ｍｍの厚みのシリコンゴムスポンジ基体に張合わ
せた。これを耐熱ナイロン製支持具に吉岡製作所製アラ
ミド不織布両面粘着テープ（特注品）を用いて張合わせ
た。ヒートローラ２１に対する押し当て圧は０．０１Ｍ
Ｐとした。ヒートローラ定着に先立ち、近赤外ランプヒ
ータ２０により被記録材として普通紙を使用し、その表
面温度を１１０℃まで加熱昇温した。定着条件はヒート
ローラ表面温度１８０℃、記録材の搬送速度９ｍｍ／ｓ
ｅｃ、ヒートローラの被記録材への印加圧力（ニップ
圧）０．８ＭＰａであった。

【００３３】以下表１に基づいて、被記録材端部から近
赤外線ランプヒータ２０の予備加熱、ヒートローラ２１
の予備接触と被記録材の表面温度と画像再現性を検証す
る。

【００３４】

【表１】

【００３５】被記録材上温度が幅方向中央部でおよそ１
３５℃になるように、ランプヒータ２０、ヒートローラ
２１の出力調整を行った。予備加熱時間が２秒以上、予
備接触があれば、定着後の画像再現性は良好であるが、
この条件を満たさない場合、定着後の画像再現性は劣化
する。被記録材上の温度変化を見ると、ランプヒータ２
０の予備加熱時間を省くと、先頭部の温度が安定せず、
定着性が劣化する。更に、ヒートローラ２１の予備接触
を省いた場合、定着性が乏しくなる。

【００３６】このように、近赤外線ランプヒータ２０を
適切な時間予備加熱、ヒートローラ２１についても予備
接触させることで、定着温度を均一化することができ
る。更にヒートローラ２１については、定着・予備接触
を除く非接触状態での空回転によって、定着温度を均一
化することができる。この時、用紙の定着画像の再現性
は良好で、定着不足のため文字が欠けたり、ハイライト
がとんだりすることはなかった。一方、予備加熱、予備
接触、空回転が不十分であれば、用紙上において、文字
の欠け、ハイライトのトビ等の画像欠陥が見られた。こ
の条件で１０万枚の記録を行ったが、当初から最後まで
描画画質は高いまま維持された。ヒートローラ２１表面
には極めて浅く細い溝が観察されたが、上述の如く画像
への影響はまったく無かった。一方クリーニングパッド
を用いずに実施例１の条件でテストを行ったところ、１
万枚で定着不良が発生し、ヒートローラ表面は深い傷が
多数見られ、紙の繊維が主体と思われる塵埃が多数ロー
ラ表面に付着していた。

【００３７】また、クリーニングパッド２１ａとして、
連続空気層を含有しないポリエチレン等のプラスチック
を用いた場合には、粉塵は除去されるものの、プラスチ
ック−被記録材界面に粉塵が集まり、被記録材を傷つけ
たり、被記録材の円滑な搬送を妨げることが起きた。

【００３８】＜実施例２＞次にインクジェットプリンタ
に応用した例を図３に示す。図３は、インクジェット記
録装置を有する画像記録装置の断面を示している。イン
クジェット記録装置の底部には記録紙、樹脂製のシート
である被記録材Ｐが入ったカセット４１が装填されてい
る。被記録材搬送方向の下流側には搬送ローラ対４３
と、記録ヘッド４５１を搭載したキャリッジ４５とが配
置されている。記録ヘッド４５１としては、シェアモー
ドの５００チャンネルピエゾインクジェット装置（Ｘａ
ａｒ社製ＸａａｒＪｅｔ５００Ｓ）を使用し、油性イン
ク（同社製）を用いた。描画解像力は７２０ｄｐｉと
し、ドットは８段階で大きさを変えて、階調を制御し
た。被記録材は搬送ローラ４３により、描画ドラム４６
に装着されるが、これに先立ち粉塵の除去が行われる。
粉塵除去の方法は、粘着ローラ４４によって表面の粉塵
を吸着する方法をとっているが、方法はこれに限らず、
例えば空気流などで除去しても良い。被記録材は次に記
録ヘッドの下へ搬送され、描画が行われる。描画が終了
すると、ランプヒータ２０が点灯、ヒートローラ２１が
描画ドラム４６または描画ドラム４６上の記録材に接触
した状態で１回転する。通常このときの描画ドラムの回
転速度は定着時の速度よりも速くして、予備加熱・予備
接触では、十分に昇温せず定着はしない。次いで、定着
動作に入り、定着が行われる。その後、描画ドラム上の
被記録材は、図示しない分離爪により、描画ドラム４６
から離され、搬送ローラ４７によって排出トレイ４８に
排出される。

【００３９】描画及び定着動作によりインク中の溶媒が
気化し、機内に充満する。そこで破線内で囲った箇所で
は、密閉性をあげ、溶媒回収機構を設けて機内の気化し
た溶媒を回収している。回収方法は、機内の空気を溶媒
回収機構４９に送り、これを冷媒で冷やすことによっ
て、溶媒を分離して、分離後の空気を機内に送り返して
いる。記録ヘッド４５１はキャリッジ４５により紙面に
対して垂直方向に移動しながら、インクを吐出し、画像
信号に応じた画像を描画する。この時、被記録材上では
一定幅の画像描画が行われる。すなわち、被記録材上で
は一行の描画が終了するごとに搬送ローラ対により、被
記録材は一行分搬送され、次の行の描画を行う。このよ
うな動作を繰り返し行う。ここでは、副走査方向描画の
際にはキャリッジ（記録ヘッド）を移動させたが、キャ
リッジを固定して、被記録材を紙面垂直方向に搬送して
も構わない。

【００４０】以上では、被記録材に直接描画を行い定着
する方式について説明したが、画像形成の方法はこれに
限らず、図４に示すように転写ドラムを用いて、描画ド
ラム上にできた画像を被記録材に転写しても良い。ま
た、被記録材の供給はカセット以外でもよく、例えばロ
ールで供給しても良い。図４は、転写ドラムを備えた画
像記録装置の断面を示している。５６は画像担持体とし
ての描画ドラムで、金属、プラスチック、硝子、セラミ
ック等で形成され、被記録材Ｐとの密着性を向上させる
ために、弾性層を備えてもよい。キャリッジ５５の記録
ヘッド５５１はインクジェット記録装置を有し、これに
よって描画ドラム５６の表面層に画像を形成する。この
とき、描画ドラム５６の表面層に画像を形成する際は転
写ドラム５２は描画ドラム５６と接触しないように退避
させておく。描画ドラム５６に画像を形成した後、転写
ドラム５２を描画ドラム５６に近づけて所定圧力で接触
する。そして、被記録材Ｐをカセット５１から取り出
し、描画ドラム５６と転写ドラム５２との間に挟持させ
ることにより、被記録材Ｐを描画ドラム５６に接触させ
て転写が行われる（図４はこの状態を示している。）。
描画ドラム５６の表面に画像を形成する際に、描画ドラ
ム５６の表面温度が３０℃〜４０℃の範囲で加熱されて
いるため、描画ドラム５６と被記録材Ｐとを接触させた
場合、熱が印加された状態で描画ドラム５６の表面の画
像が被記録材Ｐに転写され、また、描画ドラム５６と被
記録材Ｐとの接触圧力と相まって被記録材Ｐに転写され
た画像は確実に保持される。転写が終了すると、ランプ
ヒータ２０が点灯、ヒートローラ２１が記録材または描
画ドラムに接触した状態で１回転する。通常このときの
描画ドラムの回転速度は、定着時の速度よりも速くして
おき、予備加熱・予備接触では十分に昇温せず定着はし
ない。その後、定着動作に入り、定着が行われる。この
ような本発明による定着工程で、被記録材Ｐに転写され
た画像を定着することにより、被記録材Ｐの画像の保持
力はより一層高まる。その後、描画ドラム上の被記録材
は、図示しない分離爪により、転写ドラム５２から離さ
れ、搬送ローラ５７によって排出側に排出される。

【００４１】記録部から出てきた被記録材の加熱定着
は、具体的に、日立金属（株）製ヒートローラを用いて
加熱により定着して画像を強固にしたが、このヒートロ
ーラ定着に先立ち、近赤外ランプヒータ２０により被記
録材の温度を６０℃まで加熱した。定着条件はヒートロ
ーラ温度１５０℃、記録材の搬送速度１２ｍｍ／ｓｅ
ｃ、ヒートローラの被記録材への印加圧力（ニップ圧）
０．３ＭＰａであった。

【００４２】以下表２に基づいて、近赤外線ランプヒー
タ２０の予備加熱、ヒートローラ２１の予備接触条件と
画像再現性の関係を検証する。

【００４３】

【表２】

【００４４】被記録材上温度が幅方向中央部でおよそ８
０℃になるように、ランプヒータ２０、ヒートローラ２
１の出力調整を行った。予備加熱時間、予備接触時間が
２秒以上であれば、定着後の画像再現性は良好である
が、２秒に満たない場合、定着後の画像再現性は劣化す
る。更に、ヒートローラ２１の予備接触を省いた場合、
先頭部以降の温度が低下し、定着性が乏しくなる。

【００４５】このように、近赤外線ランプヒータ２０を
適切な時間予備加熱、ヒートローラ２１についても予備
接触させることで、定着温度を長さ方向（定着方向）で
均一化することができる。更にヒートローラ２１につい
ては、定着・予備接触を除く非接触状態での空回転によ
って、定着温度を均一化することができる。この時、定
着画像の再現性は良好で、得られた印刷物は光沢があ
り、印刷後に定着不足のため文字が欠けたりすることは
なかった。一方、ランプヒータ２０の予備加熱、ヒート
ローラ２１の予備接触、空回転が不十分であれば、定着
画像に文字や網点の欠けがみられる他、光沢がなく、画
像再現性に劣った。この条件で１０万枚の記録を行った
が、当初から最後まで描画画質は高いまま維持された。
ヒートローラ表面には極めて浅く細い溝が観察された
が、上述の如く画像への影響はまったく無かった。

【００４６】一方、クリーニングパッドを用いずに実施
例１の条件でテストを行ったところ、２万枚で定着不良
が発生し、ヒートローラ表面は深い傷が多数見られ、紙
の繊維が主体と思われる塵埃が多数ローラ表面に付着し
ていた。

【００４７】また、クリーニングパッドとして、連続空
気層を含有しないポリエチレン等のプラスチックを用い
た場合には、粉塵は除去されるものの、プラスチック−
被記録材界面に粉塵が集まり、被記録材を傷つけたり、
被記録材の円滑な搬送を妨げることが起きた。

【００４８】＜実施例３＞次に、ピエゾ式インクジェッ
ト装置（Ｅｐｓｏｎ社製カラリオＰＭ７５０Ｃ）、Ｘａ
ａｒ社製油性インクを用い、版材に、描画をおこなっ
た。尚、版材には以下に示す親水性の画像受理層を設け
た紙版材を用いた。

【００４９】紙版材には上質紙（１００ｇ／ｍ²）の両
面にポリビニルアルコール、ＳＢＲラテックス、カオリ
ン、メラミン樹脂主成分とする耐水性層を設けた。更
に、この支持体上に以下のように作成した分散液を乾燥
後塗布量として５ｇ／ｍ²となるように画像受理層を設
けて紙版材とした。

【００５０】・分散液Ａゼラチン（和光純薬一級品）２ｇコロイダルシリカ（日産化学製；スノーテックスＣ、２０％水溶液）１３ｇシリカゲル（富士シリシア化学製：サイリシア＃３１０）５ｇ硬膜剤０．３ｇ蒸留水６７ｇ作成方法ガラスビーズを添加しペイントシェーカーでｌ０分間分散

【００５１】図５は上述したピエゾ式インクジェット装
置ヘッドと定着部を片面単色印刷機に搭載した図の断面
図である。図５において、６０が機上描画片面単色印刷
機で、この機上描画片面単色印刷機６０は、版胴６１、
ブランケット胴６２及び圧胴６３を一つずつ有し、平版
印刷を行う際には版胴６１に対して転写用のブランケッ
ト胴６２が圧接するように配置され、ブランケット胴６
２にはこれに転写された印刷インク画像を被記録材Ｐに
転移させるための圧胴６３が圧接するように配置されて
いる。吐出ヘッド６４は画像データに対応して版胴６１
上に装着された版材６９上に専用油性インク６５を吐出
し画線部を形成する。機上描画片面単色印刷機６０に
は、さらに、版材６９上の親水部（非画像部）に湿し水
を供給する湿し水供給装置６６、印刷インク供給装置６
７、及び版材６９上に描画された油性インク画像を強固
にするための定着装置１１を備えている。そこで、ま
ず、版胴６１に版材６９を装着し、版胴６１の回転によ
り主走査を行ない、版胴６１一回転毎に吐出ヘッド６４
を版胴の軸方向に移動して油性インクを版胴６１に装着
した版材６９に吐出ヘッド６４から吐出する。これによ
り、版材６９には印刷原稿の濃淡に応じた網点画像が油
性インクで描画される。この動作は、版材６９上に印刷
原稿一色分の油性インク画像が形成され刷版ができあが
るまで続く。形成された油性インク画像は、本発明によ
る定着装置１１で加熱等により強化される。刷版形成後
の印刷工程は公知の平版印刷方法と同様で、油性インク
画像が描画された版材６９に、印刷インク及び湿し水を
与え印刷画像を形成し、この印刷インク画像を版胴６１
と共に回転しているブランケット胴６２上に転写し、次
いでブランケット胴６２と圧胴６３との間を通過する被
記録材Ｐ上にブランケット胴６２上の印刷インク画像を
転移させることで一色分の印刷が行われる。印刷終了後
の版材６９は版胴６１から取り除かれ、ブランケット胴
６２上のブランケットはブランケット洗浄装置６８によ
り洗浄され、次の印刷可能な状態となる。このような機
上描画片面単色印刷機６０のギャップを１．５ｍｍに調
整し、画像データを演算制御部に伝送し、３２チャンネ
ルを使用して、版胴６１を回転させ、吐出ヘッド６４を
移動し、版胴６１上に装填された紙版６９にインクを吐
出描画させた。（描画解像力７２０ｄｐｉ）

【００５２】さらに、本発明によりヒートローラ（日立
金属（株）製）定着による加熱により画像を強固にし、
刷版を作成した。尚、ヒートローラ定着に先立ち、近赤
外ランプヒータ２０により被記録材の温度を６０℃まで
加熱した。定着条件はヒートローラ温度１４０℃、記録
材の搬送速度８．５ｍｍ／ｓｅｃ、ヒートローラ２１の
被記録材への印加圧力（ニップ圧）０．６５ＭＰａであ
る。そして、インクジェットヘッドを保護のため、イン
クジェット記録装置を副走査手段と共に、版胴の近接エ
リアから７０ｍｍ退け、その後、印刷インキおよび湿し
水を与え、印刷インキ画像を版胴と共に回転しているブ
ランケット胴上に転写し、ブランケット胴と圧胴との間
を通過する印刷用コート紙上にブランケット胴上の印刷
インキ画像を転移させ、印刷を行った。

【００５３】以下表３に基づいて、被記録材端部から近
赤外線ランプヒータ２０の予備加熱、ヒートローラ２１
の予備接触と被記録材上の画像再現性を検証する。

【００５４】

【表３】

【００５５】ランプヒータ２０の予備加熱時間とヒート
ローラ２１の予備接触時間、非接触時の空回転の及ぼす
影響をみた。版面温度が幅方向中央部でおよそ７０℃に
なるように通過させた結果、予備加熱時間が２秒以上予
備接触があれば、定着後の画像再現性は良好であるが、
この条件を満足しない場合、印刷物の画像再現性は劣化
する。また、ヒートローラ２１の空回転を無くすと、印
刷物の画像再現性は、劣化する。

【００５６】このように、、近赤外線ランプヒータ２０
を適切な時間予備加熱、ヒートローラ２１についても予
備接触させることで、定着温度を長さ方向（定着方向）
で均一化することができる。更にヒートローラ２１につ
いては、定着・予備接触を除く非接触状態での空回転に
よって、定着温度を均一化することができる。この時、
刷版上の定着画像の再現性は良好で、この刷版を用いて
得られた印刷物は、通し枚数一万枚後でも、定着不足の
ため文字が欠けたり、ハイライトがとんだりすることは
なかった。一方、予備加熱、予備接触、空回転が不十分
であれば、印刷物上において、文字の欠け、ハイライト
のトビ等の画像欠陥が見られた。この条件で１０万枚の
記録を行ったが、当初から最後まで描画画質は高いまま
維持された。ヒートローラ表面には極めて浅く細い溝が
観察されたが、上述の如く画像への影響はまったく無か
った。

【００５７】一方、クリーニングパッドを用いずに実施
例１の条件でテストを行ったところ、２万枚で定着不良
が発生し、ヒートローラ表面は深い傷が多数見られ、紙
の繊維が主体と思われる塵埃が多数ローラ表面に付着し
ていた。

【００５８】また、クリーニングパッドとして、連続空
気層を含有しないポリエチレン等のプラスチックを用い
た場合には、粉塵は除去されるものの、プラスチック−
被記録材界面に粉塵が集まり、被記録材を傷つけたり、
被記録材の円滑な搬送を妨げることが起きた。

【００５９】＜実施例４＞図６は本発明による定着装置
を備えたトナージェット記録装置を示している。図６に
おいて、トナージェット記録装置は、記録部５１と、本
発明に係る熱定着部１１とから構成される。このトナー
ジェット記録装置には、記録される用紙Ｐを装填するた
めの給紙カセット３１と、記録された用紙Ｐを取り出す
ための排紙トレイ３８とが設けられている。記録部５１
においては、給紙カセット３１から挿入され、一対の搬
送ローラ３２により搬送された用紙Ｐに画像が記録され
る。そして、描画ドラム５９に用紙Ｐが装着された状態
で熱定着部１１において、この用紙Ｐに記録された画像
が定着される。更に、用紙Ｐは、搬送ローラ対３７を経
由して、取り出し口３８へと送られる。

【００６０】記録部５１は、トナーＴを帯電させるため
のブラシを備え回転可能なブラシローラ５２と、アパー
チャ電極５３と、アパーチャ電極５３と所定の間隔をお
いて対向して設けられた対向電極の機能を持った描画ド
ラム５９とから構成される。この描画ドラム５９は電源
Ｅ２（マイナス）に接続される。熱定着部１１は、熱源
を有するランプヒータ２０とヒートローラ２１から構成
される。用紙Ｐは描画ドラムに装着され、描画が終わる
と、ランプヒータ２０、ヒートローラ２１の下を通過
し、定着できるように配置されている。

【００６１】ブラシローラ５２の周囲には、ブラシロー
ラ５２の回転方向に従って回転可能でありトナーＴをブ
ラシローラ５２へ供給するための供給ローラ５４と、ブ
ラシローラ５２のブラシに付着したトナーＴをはじくた
めの掻き部材５５とがそれぞれブラシローラ５２に接触
して設けられる。また、供給ローラ５４には、トナーＴ
を均一な厚さで供給ローラ５４へ供給するための供給ブ
レード５６が接触して設けられる。この供給ブレード５
６の上にはトナーＴが貯蔵されている。供給ローラ５４
及び供給ブレード５６は、ケースＫによって覆われてい
る。前記アパーチャ電極５３は前記ブラシローラ５２の
上方に設けられている。

【００６２】図示しない外部機器から周知の画像形成信
号及び画像データが入力されると、挿入カセット３１か
ら挿入された用紙Ｐは送りローラ３２により記録部５１
へ搬送される。記録部５１においては、供給ブレード５
６によりトナーＴが供給ローラ５４に押しつけられ、供
給ローラ５４の表面に担持せしめられる。供給ローラ５
４の回転により、トナーＴがブラシローラ５２に供給さ
れる。このとき、トナーＴは供給ローラ５４及びブラシ
ローラ５２と接触しつつ、ブラシとの摩擦により、例え
ばプラス（＋）に帯電する。プラス（＋）に帯電したト
ナーＴは、ブラシローラ５２に担持される。

【００６３】アパーチャ電極５３付近においては、ブラ
シローラ５２の回転に伴って、掻き部材５５がブラシロ
ーラ５２のブラシを掻く。すると、弾性によってブラシ
が元に戻るときに、ブラシに適量に担持されたトナーＴ
が跳ね上がり、クラウド状となってアパーチャ電極５３
に供給される。このとき、入力された画像信号に応じて
信号ソースＳからアパーチャ電極５３の各制御電極層に
印加される電圧が制御され、トナーＴの流れが変調され
る。変調されプラス（＋）帯電したトナーＴは、対向電
極に接続されたマイナス（−）電源Ｅ２に誘引され、対
向電極の方向へ飛翔する。そして、このトナーＴは、描
画ドラム５９上に装着された用紙Ｐに吸引される。その
後、トナーＴが付着した用紙Ｐは描画ドラム５９上に装
着されたまま熱定着部１１へと搬送される。本発明によ
りヒートローラ定着による加熱により画像を定着した。
尚、ヒートローラ定着に先立ち、近赤外ランプヒータ２
０により被記録材の温度を１００℃まで加熱した。定着
条件はヒートローラ温度１７０°Ｃ、記録材の搬送速度
１２．０ｍｍ／ｓｅｃ、ヒートローラ２１の被記録材へ
の印加圧力（ニップ圧）０．４ＭＰａである。そして、
定着の完了した用紙Ｐは搬送ローラ３７を経由して排紙
トレイ３８へと搬送され、排出される。

【００６４】以下表４に基づいて、被記録材端部から近
赤外線ランプヒータ２０の予備加熱、ヒートローラ２１
の予備接触と被記録材の画像再現性を検証する。

【００６５】

【表４】

【００６６】ランプヒータ２０の予備加熱時間とヒート
ローラ２１の予備接触時間、非接触時の空回転の及ぼす
影響をみた。版面温度が幅方向中央部でおよそ１２０℃
になるように通過させた結果、予備加熱時間が２秒以
上、予備接触がなされていれば、定着後の画像再現性は
良好であるが、この条件が満足されない場合、定着後の
画像再現性は劣化する。上述した実施例では、被記録材
を描画ドラムに装着し、画像の描画された被記録材を排
出させたが、装置の構成はこれに限らず、図５に示すよ
うに転写ドラムを設け、描画ドラムに描画を行なった
後、画像を転写ドラム上の用紙に転写し、これを転写ド
ラム上で定着して排出しても良い。また、被記録材の供
給はカセットに限らず、例えばロールで供給しても良
い。

【００６７】このように、近赤外線ランプヒータ２０を
適切な時間予備加熱、ヒートローラ２１についても予備
接触させることで、定着温度を長さ方向（定着方向）で
均一化することができる。更にヒートローラ２１につい
ては、定着・予備接触を除く非接触状態での空回転によ
って、定着温度を均一化することができる。この時、用
紙の定着画像の再現性は良好で、定着不足のため文字が
欠けたり、ハイライトがとんだりすることはなかった。
一方、予備加熱、予備接触、空回転が不十分であれば、
用紙上において、文字の欠け、ハイライトのトビ等の画
像欠陥が見られた。この条件で１０万枚の記録を行った
が、当初から最後まで描画画質は高いまま維持された。
ヒートローラ表面には極めて浅く細い溝が観察された
が、上述の如く画像への影響はまったく無かった。

【００６８】一方、クリーニングパッドを用いずに実施
例１の条件でテストを行ったところ、１万枚で定着不良
が発生し、ヒートローラ表面は深い傷が多数見られ、紙
の繊維が主体と思われる塵埃が多数ローラ表面に付着し
ていた。

【００６９】また、クリーニングパッドとして、連続空
気層を含有しないポリエチレン等のプラスチックを用い
た場合には、粉塵は除去されるものの、プラスチック−
被記録材界面に粉塵が集まり、被記録材を傷つけたり、
被記録材の円滑な搬送を妨げることが起きた。以上はク
リーニングパッドの例としてプラスチックで説明した
が、プラスチックに限らず連続空気層を含有しない材料
であれば除去された粉塵が何れもプラスチック−被記録
材界面に集まり、前述した問題を引き起こしていた。し
かしながらクリーニングパッドとして、連続空気層を含
有するものを用いた場合には、粉塵が除去されるととも
に除去された粉塵が連続空気層に入り込むので、被記録
材を傷つけたり、被記録材の円滑な搬送を妨げることが
なくなった。

【００７０】

【発明の効果】上記のような画像形成方法において、前
記加熱定着工程が、画像付与記録材を非接触で加熱する
非接触加熱部材を有する第一定着工程と、該記録材に加
熱と同時に圧力を加える加熱加圧部材を有する第二定着
工程の２つの工程よりなり、且つ該第二定着工程により
定着を行う前に該加熱加圧部材を被接触部材に接触させ
る予備接触工程と、更に該加熱部材の表面に塵埃除去手
段を押し当てることにより該加熱部材表面の塵埃等を通
過阻止及び若しくは蓄積する塵埃除去工程を有すること
によって、定着温度を均一化することができ、用紙の定
着画像の再現性が良好で、定着不足のため文字が欠けた
り、ハイライトがとんだり、ヒートローラ表面の塵埃、
紙粉、繊維屑等がクリーニングされるので、被記録材画
像への転写画質の低下や、定着不良、被記録材表面層の
凹み、破壊を起こすことがなくなった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による定着装置を備えた電子写真複写機
の断面図である。

【図２】予備接触の具体的方法を２通り示す図である。

【図３】本発明による定着装置を備えたインクジェット
記録装置を有する画像記録装置の断面図である。

【図４】本発明による定着装置を備えた転写ドラム型の
画像記録装置の断面図である。

【図５】本発明による定着装置を備えた片面単色印刷機
の断面図である。

【図６】本発明による定着装置を備えたトナージェット
記録装置を示している。

【図７】クリーニングパッドの詳細図で、図７（ａ）は
クリーニングパッドの斜視図、図７（ｂ）はその縦断面
図である。

【符号の説明】

１電子写真複写機の画像形成装置２画像形成装置本体３走査装置４プラテン５感光体ドラム６帯電コロトロン７現像装置８転写ローラ９クリーニング装置１１定着装置１２用紙搬送路１３整合装置１４排出トレイ１５給紙部１６搬送ローラ装置１７分離爪２０ランプヒータ２１ヒートローラ２１ａクリーニングパッド２３接触部材４０被記録材４１カセット４３搬送ローラ対４５１記録ヘッド４５キャリッジ４６描画ドラム４４粘着ローラ４７搬送ローラ４８排出トレイ５０被記録材５５キャリッジ５５１記録ヘッド５６描画ドラム５７搬送ローラ６０機上描画片面単色印刷機６１版胴６２ブランケット胴６３圧胴６４吐出ヘッド６５専用油性インク６６湿し水供給装置６７印刷インク供給装置６８ブランケット洗浄装置６９版材７１１クリーニングパッド７１ａ材料層７１ｂ耐熱性接着剤７１ｃ基体７２接着材７３支持具Ｐ被記録材

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】シリンダ上に被記録材を装着する被記録
材装着工程と、該シリンダ上に装着された該被記録材上
に画像を付加する画像付与工程と、画像を付加された該
被記録材を該シリンダ上に装着された状態で加熱定着を
行う加熱定着工程とを有し、該被記録材上に画像を形成
する画像形成方法において、前記加熱定着工程が、画像を付与された該記録材を非接
触で加熱する非接触加熱部材を有する第一定着工程と、
該記録材に加熱と同時に圧力を加える加熱加圧部材を有
する第二定着工程の２つの工程よりなり、且つ該第二定
着工程により定着を行う前に該加熱加圧部材を被接触部
材に接触させる予備接触工程と、更に該加熱部材の表面
に塵埃除去手段を押し当てることにより該加熱部材表面
の塵埃等を通過阻止及び若しくは蓄積する塵埃除去工程
を有することを特徴とする画像形成方法。
【請求項２】シリンダと、該シリンダ上に被記録材を
装着する被記録材装着手段と、該被記録材装着手段によ
りシリンダ上に装着された被記録材上に画像を付加する
画像付与手段と、該画像付与手段により画像が付与され
た被記録材を該シリンダ上に装着された状態で加熱定着
を行う加熱定着手段とを有する画像形成装置において、
該加熱定着手段が画像を付与された該記録材を非接触で
加熱する第一定着手段と、該第一定着手段により加熱さ
れた被記録材に更に加熱と同時に圧力を加える第二定着
手段を有し、該第二定着手段により定着を行う前に第二
定着手段を被接触部材に接触させる予備接触手段を有
し、更に該第二定着手段の表面にクリーニングパッドを
押し当てて、該表面の塵埃等を該クリーニングパッドに
より通過阻止及び若しくは蓄積する塵埃除去手段を有す
ることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】前記クリーニングパッドを連続空気層を
含む材料層より構成することを特徴とする請求項２記載
の画像形成装置。
【請求項４】前記材料層がフェルト状、不織布状、多
孔質状、スポンジ状の単体、混合体及び若しくは重層体
であることを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
【請求項５】前記材料層がポリテトラフルオロエチレ
ン（ＰＴＦＥ）、パーフルオロアルコキシ（ＰＦＡ）、
フッ化エチレンプロピレン（ＦＥＰ）、ポリジメチルシ
ロキサン樹脂のうちの少なくとも１種を含むことことを
特徴とする請求項４記載の画像形成装置。
【請求項６】前記クリーニングパッドが前記材料層と
基体より成り、該基体が前記材料層と同材質若しくはそ
の一部を含む材質の各スポンジ又はフィルター、又は、
ナイロンのフェルト、シリコンのゴム若しくはスポン
ジ、ウレタンのゴム若しくはスポンジ、から選ばれる材
料の単層、多層、又は混合層であることを特徴とする請
求項５記載の画像形成装置。