JP2003248395A - 電子写真装置 - Google Patents
電子写真装置Info
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- JP2003248395A JP2003248395A JP2002049241A JP2002049241A JP2003248395A JP 2003248395 A JP2003248395 A JP 2003248395A JP 2002049241 A JP2002049241 A JP 2002049241A JP 2002049241 A JP2002049241 A JP 2002049241A JP 2003248395 A JP2003248395 A JP 2003248395A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 不揮発性のキャリア溶媒を用いた液体現像方
式の電子写真装置、および粉体トナーを用いた電子写真
装置において、定着工程でヒートローラに溶融トナーが
付着するといった「高温オフセット」を起こすことな
く、印刷媒体にトナーを定着させることを実現する電子
写真装置を提供する。 【解決手段】 液体トナーを使用するか、または、乾式
タイプの粉体トナーを使用する電子写真装置において、
トナーが転写された印刷媒体を１００℃〜２００℃に加
熱してトナー粒子の樹脂成分を溶融させる加熱手段と、
印刷媒体上で溶融しているトナー粒子の樹脂成分を０．
２ＭＰａ〜５ＭＰａの付圧と、少なくともトナー画像面
側を５０℃〜１５０℃に保温されて定着ニップ部を通過
させることによりトナーを定着させる加圧定着手段とを
備える。
式の電子写真装置、および粉体トナーを用いた電子写真
装置において、定着工程でヒートローラに溶融トナーが
付着するといった「高温オフセット」を起こすことな
く、印刷媒体にトナーを定着させることを実現する電子
写真装置を提供する。 【解決手段】 液体トナーを使用するか、または、乾式
タイプの粉体トナーを使用する電子写真装置において、
トナーが転写された印刷媒体を１００℃〜２００℃に加
熱してトナー粒子の樹脂成分を溶融させる加熱手段と、
印刷媒体上で溶融しているトナー粒子の樹脂成分を０．
２ＭＰａ〜５ＭＰａの付圧と、少なくともトナー画像面
側を５０℃〜１５０℃に保温されて定着ニップ部を通過
させることによりトナーを定着させる加圧定着手段とを
備える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、不揮発性のキャ
リア液を用いた液体現像方式の電子写真装置、および粉
体トナーを用いた電子写真装置に関し、特に、定着工程
でヒートローラに溶融トナーが付着するといった「高温
オフセット」を起こすことなく、印刷媒体にトナーを定
着させることを実現する電子写真装置に関するものであ
る。
リア液を用いた液体現像方式の電子写真装置、および粉
体トナーを用いた電子写真装置に関し、特に、定着工程
でヒートローラに溶融トナーが付着するといった「高温
オフセット」を起こすことなく、印刷媒体にトナーを定
着させることを実現する電子写真装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】液体現像におけるキャリア液は、１μｍ
前後であるトナー粒子の空中飛散防止の他に、粒子を帯
電状態にさせ、均一分散状態にするという機能があり、
現像や静電転写工程では、トナー粒子を電界作用で容易
に電気泳動させる役割も担っている。
前後であるトナー粒子の空中飛散防止の他に、粒子を帯
電状態にさせ、均一分散状態にするという機能があり、
現像や静電転写工程では、トナー粒子を電界作用で容易
に電気泳動させる役割も担っている。
【０００３】例えば、液体現像プリンタプロセス中のキ
ャリア液は、トナー保存、トナー搬送、層形成、現像、
静電転写までには必要な成分である。しかし、印刷媒体
への定着工程以降には、キャリア液は画質等の面から不
要である。これらのことから、現在多くの液体現像剤
（トナー）のキャリア液には、揮発性の絶縁性溶媒が用
いられている。しかし、溶媒揮発による装置内でのトナ
ー固着や、揮発キャリアの人体への影響や環境問題か
ら、不揮発性キャリア溶媒を用いる液体現像剤も開発さ
れており、その一つがＨＶＳ(High Viscous Silicone-o
il)トナーである。
ャリア液は、トナー保存、トナー搬送、層形成、現像、
静電転写までには必要な成分である。しかし、印刷媒体
への定着工程以降には、キャリア液は画質等の面から不
要である。これらのことから、現在多くの液体現像剤
（トナー）のキャリア液には、揮発性の絶縁性溶媒が用
いられている。しかし、溶媒揮発による装置内でのトナ
ー固着や、揮発キャリアの人体への影響や環境問題か
ら、不揮発性キャリア溶媒を用いる液体現像剤も開発さ
れており、その一つがＨＶＳ(High Viscous Silicone-o
il)トナーである。
【０００４】電子写真方式の画像形成における定着工程
は、ヒートローラを用いる定着方式が一般的である。ヒ
ートローラによる定着方式は、加熱制御されたヒートロ
ーラ対が付圧された際に形成するニップ幅に、転写工程
でトナー画像が転移された印刷媒体を通すことにより、
熱可塑性であるトナーを加熱・溶融するものである。こ
のヒートローラの定着ニップ部は、トナー画像に、溶融
のための伝熱と、印刷媒体への密着・浸透のための加圧
とを同時に行う。その結果として、印刷媒体との接着強
度、樹脂強度といった最終的な画像強度を発現させる。
は、ヒートローラを用いる定着方式が一般的である。ヒ
ートローラによる定着方式は、加熱制御されたヒートロ
ーラ対が付圧された際に形成するニップ幅に、転写工程
でトナー画像が転移された印刷媒体を通すことにより、
熱可塑性であるトナーを加熱・溶融するものである。こ
のヒートローラの定着ニップ部は、トナー画像に、溶融
のための伝熱と、印刷媒体への密着・浸透のための加圧
とを同時に行う。その結果として、印刷媒体との接着強
度、樹脂強度といった最終的な画像強度を発現させる。
【０００５】但し、このヒートローラによる定着方式
は、トナーを溶融温度Ｔｍ［℃］以上の温度まで加熱す
るため、溶融トナーの低粘性化による凝集力不足で、ヒ
ートローラに溶融トナーが付着する「高温オフセット」
という障害が起きる可能性がある。その対策として、ト
ナー画像に直接接触するヒートローラの表面材料は、離
型性に優れたフッ素樹脂コートやシリコーンゴム、さら
にはシリコーンオイルに代表される剥離オイルを塗布す
るのが一般的である。
は、トナーを溶融温度Ｔｍ［℃］以上の温度まで加熱す
るため、溶融トナーの低粘性化による凝集力不足で、ヒ
ートローラに溶融トナーが付着する「高温オフセット」
という障害が起きる可能性がある。その対策として、ト
ナー画像に直接接触するヒートローラの表面材料は、離
型性に優れたフッ素樹脂コートやシリコーンゴム、さら
にはシリコーンオイルに代表される剥離オイルを塗布す
るのが一般的である。
【０００６】これらの対策により、ヒートローラへの接
着力（粘着力）を低減させることができ、一応の効果が
得られるが、新たな問題点もある。例えば、剥離オイル
としてシリコーンオイルをヒートローラの表面に塗布す
ると、塗布量によっては紙等の印刷媒体が漏れて半透明
化することや、画像に過剰な光沢やぎらつき感が出てし
まい、画質的な違和感となって現れる。また、シリコー
ンオイルそのものが、トナーの溶融一体化を阻害する作
用をする場合もある。
着力（粘着力）を低減させることができ、一応の効果が
得られるが、新たな問題点もある。例えば、剥離オイル
としてシリコーンオイルをヒートローラの表面に塗布す
ると、塗布量によっては紙等の印刷媒体が漏れて半透明
化することや、画像に過剰な光沢やぎらつき感が出てし
まい、画質的な違和感となって現れる。また、シリコー
ンオイルそのものが、トナーの溶融一体化を阻害する作
用をする場合もある。
【０００７】例えば、図１０に、従来のフルカラー電子
写真装置用のトナー定着器を示す。同図において、一般
に、フルカラー電子写真装置では、発色を良くするため
に、トナーを完全溶融させて印刷媒体に定着する。印刷
媒体上のトナーを完全溶融して定着させるには、画像面
側を加熱するヒートローラ５１と、印刷媒体を加圧する
バックアップローラ５２とで構成する定着ローラの定着
ニップ部内でトナーおよび印刷媒体を溶融温度まで昇温
し、溶融トナーを定着ローラの付圧で印刷媒体に密着さ
せることにより行われる。従って、印刷媒体を搬送する
搬送ローラ５４を高速回転させて印刷速度が速くなる
と、定着ニップ部内を印刷媒体が通過する時間が短くな
るため、印刷媒体を昇温させることが難しくなるといっ
た問題がある。
写真装置用のトナー定着器を示す。同図において、一般
に、フルカラー電子写真装置では、発色を良くするため
に、トナーを完全溶融させて印刷媒体に定着する。印刷
媒体上のトナーを完全溶融して定着させるには、画像面
側を加熱するヒートローラ５１と、印刷媒体を加圧する
バックアップローラ５２とで構成する定着ローラの定着
ニップ部内でトナーおよび印刷媒体を溶融温度まで昇温
し、溶融トナーを定着ローラの付圧で印刷媒体に密着さ
せることにより行われる。従って、印刷媒体を搬送する
搬送ローラ５４を高速回転させて印刷速度が速くなる
と、定着ニップ部内を印刷媒体が通過する時間が短くな
るため、印刷媒体を昇温させることが難しくなるといっ
た問題がある。
【０００８】また、溶融トナーは粘着性が高くなり、印
刷媒体だけでなくヒートローラ５１にも付着する（高温
オフセット）という特性があり、これを避ける必要があ
る。図１５に示す従来技術では、ヒートローラ５１に付
着してしまったトナーを拭き取るためのクリーニングベ
ルト５７およびクリーニングローラ５６を設けている。
また、ヒートローラ５１にトナーが高温オフセットし難
くするため、離型剤として粘度５０ｃＳｔ〜１０万ｃＳ
ｔ程度のシリコーンオイルをオイル塗布ローラ５５等の
手段でヒートローラ５１に常時に塗布しているのが一般
的であり、このために印刷媒体上に多量のシリコーンオ
イルが付着するといった問題も発生する。
刷媒体だけでなくヒートローラ５１にも付着する（高温
オフセット）という特性があり、これを避ける必要があ
る。図１５に示す従来技術では、ヒートローラ５１に付
着してしまったトナーを拭き取るためのクリーニングベ
ルト５７およびクリーニングローラ５６を設けている。
また、ヒートローラ５１にトナーが高温オフセットし難
くするため、離型剤として粘度５０ｃＳｔ〜１０万ｃＳ
ｔ程度のシリコーンオイルをオイル塗布ローラ５５等の
手段でヒートローラ５１に常時に塗布しているのが一般
的であり、このために印刷媒体上に多量のシリコーンオ
イルが付着するといった問題も発生する。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】前記のごとく、従来の
技術では次のような問題点がある。
技術では次のような問題点がある。
【００１０】ヒートローラによる定着方式の高温オフセ
ットの発生原因は、図１１に示すように、定着ニップ部
でのトナー及び印刷媒体表面温度履歴において、低温で
ある印刷媒体上のトナー画像を高温であるヒートローラ
で伝熱昇温させるので、ヒートローラのニップ部の出口
が、最も高い温度となり、この時、高温オフセットが発
生するためである。トナーの溶融粘性（凝集力）が最も
低く、加熱、加圧定着を１つのヒートローラで行う一般
的な定着方式は、高温オフセットに対して不利といえ
る。
ットの発生原因は、図１１に示すように、定着ニップ部
でのトナー及び印刷媒体表面温度履歴において、低温で
ある印刷媒体上のトナー画像を高温であるヒートローラ
で伝熱昇温させるので、ヒートローラのニップ部の出口
が、最も高い温度となり、この時、高温オフセットが発
生するためである。トナーの溶融粘性（凝集力）が最も
低く、加熱、加圧定着を１つのヒートローラで行う一般
的な定着方式は、高温オフセットに対して不利といえ
る。
【００１１】この発明の課題は、ＨＶＳ(High Viscous
Silicone-oil)トナーを始めとする不揮発性のキャリア
液を用いた液体現像方式の電子写真装置、および粉体ト
ナーを用いた電子写真装置において、トナー及び印刷媒
体加熱機構を含む定着ローラの定着ニップ部での温度履
歴条件を改善することにより、定着工程での高温オフセ
ット（ヒートローラに溶融トナーが付着する）を起こす
ことなく、印刷媒体にトナーを定着させることにある。
Silicone-oil)トナーを始めとする不揮発性のキャリア
液を用いた液体現像方式の電子写真装置、および粉体ト
ナーを用いた電子写真装置において、トナー及び印刷媒
体加熱機構を含む定着ローラの定着ニップ部での温度履
歴条件を改善することにより、定着工程での高温オフセ
ット（ヒートローラに溶融トナーが付着する）を起こす
ことなく、印刷媒体にトナーを定着させることにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】前記の問題点を解決する
ために、この発明では次に示す手段を取った。
ために、この発明では次に示す手段を取った。
【００１３】定着工程において、トナー及び印刷媒体を
加熱する加熱手段による媒体加熱工程と、加圧定着手段
による加圧定着工程との２段階の独立したプロセスを経
て、印刷媒体上にトナーが溶融定着された状態にするこ
とから、定着工程での高温オフセットを起こすことな
く、印刷媒体にトナーを定着させる。
加熱する加熱手段による媒体加熱工程と、加圧定着手段
による加圧定着工程との２段階の独立したプロセスを経
て、印刷媒体上にトナーが溶融定着された状態にするこ
とから、定着工程での高温オフセットを起こすことな
く、印刷媒体にトナーを定着させる。
【００１４】
【発明の実施の形態】この発明は、次に示す実施の形態
を取った。
を取った。
【００１５】熱可塑性樹脂に顔料及び添加剤を混合し
て、これを２０μｍ以下の粉末状に加工し、不揮発性キ
ャリア液に分散剤と共に分散させた液体トナーを使用す
るか、または、乾式タイプの粉体トナーを使用する電子
写真装置において、トナーが転写された印刷媒体を１０
０℃〜２００℃に加熱してトナー粒子の樹脂成分を溶融
させる加熱手段と、印刷媒体上で溶融しているトナー粒
子の樹脂成分を、０．２ＭＰａ〜５ＭＰａの付圧と、少
なくともトナー画像面側が５０℃〜１５０℃に保温され
た定着ニップ部を通過させることによりトナーを定着さ
せる加圧定着手段とを備える。
て、これを２０μｍ以下の粉末状に加工し、不揮発性キ
ャリア液に分散剤と共に分散させた液体トナーを使用す
るか、または、乾式タイプの粉体トナーを使用する電子
写真装置において、トナーが転写された印刷媒体を１０
０℃〜２００℃に加熱してトナー粒子の樹脂成分を溶融
させる加熱手段と、印刷媒体上で溶融しているトナー粒
子の樹脂成分を、０．２ＭＰａ〜５ＭＰａの付圧と、少
なくともトナー画像面側が５０℃〜１５０℃に保温され
た定着ニップ部を通過させることによりトナーを定着さ
せる加圧定着手段とを備える。
【００１６】好ましくは、前記加熱手段によってトナー
及び印刷媒体をトナー粒子の樹脂成分の溶融温度以上に
まで予め加熱し、前記加圧定着手段が形成する定着ニッ
プ部の出口までには、高温オフセットしない限界温度以
下とする。なお、限界温度とは、定着と高温オフセット
レスとを両立させる最高温度であり、加圧定着手段の出
口直後のトナー及び印刷媒体表面温度を指す。
及び印刷媒体をトナー粒子の樹脂成分の溶融温度以上に
まで予め加熱し、前記加圧定着手段が形成する定着ニッ
プ部の出口までには、高温オフセットしない限界温度以
下とする。なお、限界温度とは、定着と高温オフセット
レスとを両立させる最高温度であり、加圧定着手段の出
口直後のトナー及び印刷媒体表面温度を指す。
【００１７】上記の形態をとることにより、印刷媒体上
にトナーが転写された未定着の状態から、トナー及び印
刷媒体を加熱する媒体加熱工程と、加圧定着工程との２
段階の独立したプロセスを経て、加圧定着工程での高温
オフセットを起こすことなく、印刷媒体上にトナーが溶
融定着された状態になる。
にトナーが転写された未定着の状態から、トナー及び印
刷媒体を加熱する媒体加熱工程と、加圧定着工程との２
段階の独立したプロセスを経て、加圧定着工程での高温
オフセットを起こすことなく、印刷媒体上にトナーが溶
融定着された状態になる。
【００１８】さらに、前記電子写真装置は、前記加熱手
段に少なくとも１つ以上の非接触でトナー及び印刷媒体
を加熱する手段を備えて印刷媒体を加熱し、前記加圧定
着手段に少なくともヒータを１本以上具備した２本以上
のローラの組合せからなる加圧定着ローラ機構を備え
る。
段に少なくとも１つ以上の非接触でトナー及び印刷媒体
を加熱する手段を備えて印刷媒体を加熱し、前記加圧定
着手段に少なくともヒータを１本以上具備した２本以上
のローラの組合せからなる加圧定着ローラ機構を備え
る。
【００１９】例えば、前記加熱手段は、遠赤外線ヒータ
または反射板を具備するハロゲンランプヒータによる輻
射熱でトナー及び印刷媒体を加熱するか、または高温に
加熱したヒータにエアポンプを含む送風手段で空気を送
り熱風を作り出し、当該熱風をトナー及び印刷媒体に吹
き付けることにより、トナー及び印刷媒体を加熱するか
のいずれかの構成を少なくとも１つ以上具備する。
または反射板を具備するハロゲンランプヒータによる輻
射熱でトナー及び印刷媒体を加熱するか、または高温に
加熱したヒータにエアポンプを含む送風手段で空気を送
り熱風を作り出し、当該熱風をトナー及び印刷媒体に吹
き付けることにより、トナー及び印刷媒体を加熱するか
のいずれかの構成を少なくとも１つ以上具備する。
【００２０】上記の形態をとることにより、印刷媒体に
転写されたトナー画像を輻射熱源により非接触で加熱す
ることができる。
転写されたトナー画像を輻射熱源により非接触で加熱す
ることができる。
【００２１】また、例えば、前記加熱手段は、熱風を送
り込む開口部を形成するとともに、５面が密閉されて１
面のみに微小な貫通孔が多数設けられ、熱風を送り込む
と前記貫通孔を持つ面から均一に熱風が噴出す様に形成
したチャンバ状の加熱機構部と、高温に加熱したヒータ
にエアポンプを含む送風手段で空気を送ることにより熱
風を作り出す熱風発生機構とからなり、熱風を前記加熱
機構部に供給し、トナー及び印刷媒体の下側から上側に
向けて熱風を噴出すことにより、印刷媒体を浮上させな
がら加熱することが可能な非接触加熱手段を備える。
り込む開口部を形成するとともに、５面が密閉されて１
面のみに微小な貫通孔が多数設けられ、熱風を送り込む
と前記貫通孔を持つ面から均一に熱風が噴出す様に形成
したチャンバ状の加熱機構部と、高温に加熱したヒータ
にエアポンプを含む送風手段で空気を送ることにより熱
風を作り出す熱風発生機構とからなり、熱風を前記加熱
機構部に供給し、トナー及び印刷媒体の下側から上側に
向けて熱風を噴出すことにより、印刷媒体を浮上させな
がら加熱することが可能な非接触加熱手段を備える。
【００２２】上記の形態をとることにより、熱風を印刷
媒体に転写されたトナー画像の下側から上側に向けて吹
き付けることにより非接触で加熱することができる。
媒体に転写されたトナー画像の下側から上側に向けて吹
き付けることにより非接触で加熱することができる。
【００２３】さらに、前記加熱手段は、少なくとも２つ
以上の前記チャンバ状の加熱機構部を備え、微小な貫通
孔が多数設けられた微小孔面を１〜２０ｍｍの間隔を開
けて向き合わせて配置し、いずれの加熱機構部にも熱風
を送り込み、対向した前記貫通孔から噴出す熱風の間に
刷媒体を通過させることにより、トナー及び印刷媒体を
何れの加熱機構部からも浮上させて加熱することが可能
な非接触加熱手段を備える。
以上の前記チャンバ状の加熱機構部を備え、微小な貫通
孔が多数設けられた微小孔面を１〜２０ｍｍの間隔を開
けて向き合わせて配置し、いずれの加熱機構部にも熱風
を送り込み、対向した前記貫通孔から噴出す熱風の間に
刷媒体を通過させることにより、トナー及び印刷媒体を
何れの加熱機構部からも浮上させて加熱することが可能
な非接触加熱手段を備える。
【００２４】さらに、前記加熱手段は、前記チャンバ状
の加熱機構部の微小孔面が印刷媒体の進行方向に対して
下り傾斜を持ち、印刷媒体長さが前記加熱機構部の印刷
媒体進行方向の長さよりも短い場合でも、前記非接触加
熱手段内を浮上しながら前記非接触加熱手段の出口まで
自重で滑り落ちていくように構成する非接触加熱手段を
備える。
の加熱機構部の微小孔面が印刷媒体の進行方向に対して
下り傾斜を持ち、印刷媒体長さが前記加熱機構部の印刷
媒体進行方向の長さよりも短い場合でも、前記非接触加
熱手段内を浮上しながら前記非接触加熱手段の出口まで
自重で滑り落ちていくように構成する非接触加熱手段を
備える。
【００２５】上記の形態をとることにより、例えば、上
下に配置した加熱機構部は、印刷媒体の進行方向に対し
て下り傾斜があるので、印刷媒体が加熱機構部より短い
場合、印刷媒体を搬送する搬送ローラを離れた印刷媒体
は、自重で微小孔面を浮上しながら滑り落ちてトナーの
溶融温度以上に加熱されてヒートローラの定着ニップ部
に入り、例えばトナーのガラス転移温度以上で、かつト
ナーの溶融温度以下に温度設定されたヒートローラで高
温オフセットを起こすことなく加圧・定着して排紙され
る。
下に配置した加熱機構部は、印刷媒体の進行方向に対し
て下り傾斜があるので、印刷媒体が加熱機構部より短い
場合、印刷媒体を搬送する搬送ローラを離れた印刷媒体
は、自重で微小孔面を浮上しながら滑り落ちてトナーの
溶融温度以上に加熱されてヒートローラの定着ニップ部
に入り、例えばトナーのガラス転移温度以上で、かつト
ナーの溶融温度以下に温度設定されたヒートローラで高
温オフセットを起こすことなく加圧・定着して排紙され
る。
【００２６】また、例えば、前記加圧定着手段は、トナ
ー画像に接触するヒートローラと、印刷媒体を加圧する
バックアップローラとからなる加圧定着ローラ機構を構
成し、前記ヒートローラの表面に熱伝導率が低く剥離性
が良好なゴム材を被覆し、ヒートローラ温度を、トナー
粒子の樹脂成分のガラス転移温度以上で、かつトナー粒
子の樹脂成分の溶融温度以下に設定する。
ー画像に接触するヒートローラと、印刷媒体を加圧する
バックアップローラとからなる加圧定着ローラ機構を構
成し、前記ヒートローラの表面に熱伝導率が低く剥離性
が良好なゴム材を被覆し、ヒートローラ温度を、トナー
粒子の樹脂成分のガラス転移温度以上で、かつトナー粒
子の樹脂成分の溶融温度以下に設定する。
【００２７】上記の形態をとることにより、高温の印刷
媒体からヒートローラ材への伝熱が緩やかになり、ピー
ク圧力が発生する定着ニップ部中央まで緩やかに温度が
下降することから、定着強度と高温オフセット防止とに
有効となる。
媒体からヒートローラ材への伝熱が緩やかになり、ピー
ク圧力が発生する定着ニップ部中央まで緩やかに温度が
下降することから、定着強度と高温オフセット防止とに
有効となる。
【００２８】また、例えば、前記加熱手段は、所定の温
度に設定されてトナー画像面の裏面から印刷媒体に接触
させて加熱してトナー画像面を昇温する接触加熱手段を
備える。
度に設定されてトナー画像面の裏面から印刷媒体に接触
させて加熱してトナー画像面を昇温する接触加熱手段を
備える。
【００２９】上記の形態をとることにより、印刷媒体上
のトナー画像を非接触で加熱することが可能となる。ま
た、印刷媒体の裏面からの加熱であり、所定の温度に設
定された接触加熱手段の温度とほぼ同等の温度になるま
で十分な時間にわたって加熱されるため、印刷媒体の種
類や印刷媒体の厚さに依らずほぼ一定の予熱が可能とな
る。
のトナー画像を非接触で加熱することが可能となる。ま
た、印刷媒体の裏面からの加熱であり、所定の温度に設
定された接触加熱手段の温度とほぼ同等の温度になるま
で十分な時間にわたって加熱されるため、印刷媒体の種
類や印刷媒体の厚さに依らずほぼ一定の予熱が可能とな
る。
【００３０】また、例えば、前記電子写真装置は、前記
加圧定着手段が形成する定着ニップ部の出口に向けてヒ
ートローラ側から冷却用のエアーを吹きつけて、ヒート
ローラの表面に蓄積する熱を除去する熱除去手段を備え
る。
加圧定着手段が形成する定着ニップ部の出口に向けてヒ
ートローラ側から冷却用のエアーを吹きつけて、ヒート
ローラの表面に蓄積する熱を除去する熱除去手段を備え
る。
【００３１】上記の形態をとることにより、印刷媒体よ
り低温に温度制御されているヒートローラは、印刷媒体
からの伝熱により昇温していくが、ヒートローラの表面
に蓄積する熱を除去するとともに、定着ニップ部出口で
のトナー画像温度をさらに低減できる。
り低温に温度制御されているヒートローラは、印刷媒体
からの伝熱により昇温していくが、ヒートローラの表面
に蓄積する熱を除去するとともに、定着ニップ部出口で
のトナー画像温度をさらに低減できる。
【００３２】さらに、好ましくは、前記加圧定着手段
は、ヒートローラの表面ゴムの表面粗さをＪＩＳ１０点
平均粗さ（Ｒｚ）３μｍ以下とする。
は、ヒートローラの表面ゴムの表面粗さをＪＩＳ１０点
平均粗さ（Ｒｚ）３μｍ以下とする。
【００３３】上記の形態をとることにより、例えば、液
体トナーで形成された層厚の薄いトナー画像表面にはヒ
ートローラ表面ゴム材がミクロ的に密着するようにす
る。
体トナーで形成された層厚の薄いトナー画像表面にはヒ
ートローラ表面ゴム材がミクロ的に密着するようにす
る。
【００３４】
【実施例】この発明による代表的な実施例を図１ないし
図９によって説明する。なお、以下において、同じ箇所
は同一の符号を付してあり、詳細な説明を省略すること
がある。なお、本実施例では液体トナーを使用する電子
写真装置について説明する。
図９によって説明する。なお、以下において、同じ箇所
は同一の符号を付してあり、詳細な説明を省略すること
がある。なお、本実施例では液体トナーを使用する電子
写真装置について説明する。
【００３５】図１及び図２は本発明の実施例を示す。
【００３６】図１において、電子写真装置に用いる液体
トナーは、熱可塑性樹脂に顔料及び添加剤を混合して、
これを１μｍ前後の粉末状に加工し、不揮発性キャリア
液に分散剤と共に分散させた液体トナーを使用する。当
該液体トナーを用いる電子写真装置が備える定着器の構
成は、加熱機構によるトナー及び印刷媒体加熱工程と、
加圧定着ローラからなる加圧定着機構による加圧定着工
程との２段階の独立したプロセスから構成する。
トナーは、熱可塑性樹脂に顔料及び添加剤を混合して、
これを１μｍ前後の粉末状に加工し、不揮発性キャリア
液に分散剤と共に分散させた液体トナーを使用する。当
該液体トナーを用いる電子写真装置が備える定着器の構
成は、加熱機構によるトナー及び印刷媒体加熱工程と、
加圧定着ローラからなる加圧定着機構による加圧定着工
程との２段階の独立したプロセスから構成する。
【００３７】トナー及び印刷媒体加熱工程では、加熱機
構によってトナーが転写された未定着の状態の印刷媒体
をトナー粒子の樹脂成分の溶融温度以上（１００℃〜２
００℃）に加熱してトナー粒子の樹脂成分を溶融させ
る。一方、加圧定着工程では、加圧定着機構によって印
刷媒体上で溶融しているトナー粒子の樹脂成分を０．２
ＭＰａ〜５ＭＰａ（２〜５０Ｋｇｆ／ｃｍ2）の付圧
と、少なくともトナー画像面側をトナーのガラス転移温
度（Ｔｇ）以上で溶融温度（Ｔｍ）以下（５０℃〜１５
０℃）に保温されて加圧定着ローラが形成する定着ニッ
プ部を通過させることによりトナーを定着させる。
構によってトナーが転写された未定着の状態の印刷媒体
をトナー粒子の樹脂成分の溶融温度以上（１００℃〜２
００℃）に加熱してトナー粒子の樹脂成分を溶融させ
る。一方、加圧定着工程では、加圧定着機構によって印
刷媒体上で溶融しているトナー粒子の樹脂成分を０．２
ＭＰａ〜５ＭＰａ（２〜５０Ｋｇｆ／ｃｍ2）の付圧
と、少なくともトナー画像面側をトナーのガラス転移温
度（Ｔｇ）以上で溶融温度（Ｔｍ）以下（５０℃〜１５
０℃）に保温されて加圧定着ローラが形成する定着ニッ
プ部を通過させることによりトナーを定着させる。
【００３８】この構成により、トナー及び印刷媒体加熱
工程では、トナー及び印刷媒体はトナーの固形成分であ
る樹脂の溶融温度（Ｔｍ）以上に加熱して樹脂を液状に
する。しかし、分散剤で周囲を覆われたトナー樹脂はこ
の状態で印刷媒体に密着することはない。
工程では、トナー及び印刷媒体はトナーの固形成分であ
る樹脂の溶融温度（Ｔｍ）以上に加熱して樹脂を液状に
する。しかし、分散剤で周囲を覆われたトナー樹脂はこ
の状態で印刷媒体に密着することはない。
【００３９】カラートナーは強い粘着性を発現する溶融
温度（Ｔｍ）以上の状態で印刷媒体に密着させることに
より、高い透明性と粘着性とを得ることが可能である。
しかし、ガラス転移温度（Ｔｇ）から溶融温度（Ｔｍ）
の範囲では粘着性が低下し、流動性も低いために透明性
を得ることは難しい。更に、溶融温度（Ｔｍ）以上に加
熱された数μｍの厚みのトナー樹脂は、溶融温度（Ｔ
ｍ）以下の物体には非常に粘着し難い。
温度（Ｔｍ）以上の状態で印刷媒体に密着させることに
より、高い透明性と粘着性とを得ることが可能である。
しかし、ガラス転移温度（Ｔｇ）から溶融温度（Ｔｍ）
の範囲では粘着性が低下し、流動性も低いために透明性
を得ることは難しい。更に、溶融温度（Ｔｍ）以上に加
熱された数μｍの厚みのトナー樹脂は、溶融温度（Ｔ
ｍ）以下の物体には非常に粘着し難い。
【００４０】トナー及び印刷媒体加熱工程で加熱された
トナーと印刷媒体とは、速やかに加圧定着工程に入る。
この時、印刷媒体温度とトナー温度とは、加圧定着ロー
ラより温度が高い。
トナーと印刷媒体とは、速やかに加圧定着工程に入る。
この時、印刷媒体温度とトナー温度とは、加圧定着ロー
ラより温度が高い。
【００４１】しかし、加圧定着ローラが形成する定着ニ
ップ部の内部では加圧定着ローラ側のトナー層温度は、
速やかにトナーのガラス転移温度（Ｔｇ）以上でトナー
の溶融温度（Ｔｍ）以下となり、熱容量がトナー層に比
べて大きい印刷媒体自体は、ゆっくり温度が下がるの
で、印刷媒体側のトナー層はしばらく溶融温度（Ｔｍ）
以上の温度を維持する。この間に、加圧定着ローラの圧
力や、せん断などの定着ニップ部内応力により、溶融ト
ナー樹脂が分散剤から押し出されて、溶融温度（Ｔｍ）
以上の温度を維持する印刷媒体に加圧定着することが可
能となる。
ップ部の内部では加圧定着ローラ側のトナー層温度は、
速やかにトナーのガラス転移温度（Ｔｇ）以上でトナー
の溶融温度（Ｔｍ）以下となり、熱容量がトナー層に比
べて大きい印刷媒体自体は、ゆっくり温度が下がるの
で、印刷媒体側のトナー層はしばらく溶融温度（Ｔｍ）
以上の温度を維持する。この間に、加圧定着ローラの圧
力や、せん断などの定着ニップ部内応力により、溶融ト
ナー樹脂が分散剤から押し出されて、溶融温度（Ｔｍ）
以上の温度を維持する印刷媒体に加圧定着することが可
能となる。
【００４２】一方、加圧定着ローラに接触した溶融トナ
ー樹脂は、瞬時にトナーのガラス転移温度（Ｔｇ）から
トナーの溶融温度（Ｔｍ）の間に冷却されるため、加圧
定着ローラに高温オフセットすることはない。
ー樹脂は、瞬時にトナーのガラス転移温度（Ｔｇ）から
トナーの溶融温度（Ｔｍ）の間に冷却されるため、加圧
定着ローラに高温オフセットすることはない。
【００４３】例えば、前述の図１１と対比して説明する
ならば、図２における本発明の実施例の図において、定
着ニップ部でのトナー表面温度履歴（例）に示すよう
に、加熱機構によるトナー及び印刷媒体加熱工程では、
トナー及び印刷媒体温度をトナー粒子の樹脂成分の溶融
温度以上（高温オフセットレス上限温度以上）にまで予
め加熱する。
ならば、図２における本発明の実施例の図において、定
着ニップ部でのトナー表面温度履歴（例）に示すよう
に、加熱機構によるトナー及び印刷媒体加熱工程では、
トナー及び印刷媒体温度をトナー粒子の樹脂成分の溶融
温度以上（高温オフセットレス上限温度以上）にまで予
め加熱する。
【００４４】一方、加圧定着機構による加圧定着工程で
は、トナー表面温度を加圧定着ローラが形成する定着ニ
ップ部の出口までには、高温オフセットしない限界温度
以下とするものである。なお、限界温度とは、定着と高
温オフセットレスとを両立させる最高温度であり、加圧
定着ローラの出口直後のトナー温度を指す。
は、トナー表面温度を加圧定着ローラが形成する定着ニ
ップ部の出口までには、高温オフセットしない限界温度
以下とするものである。なお、限界温度とは、定着と高
温オフセットレスとを両立させる最高温度であり、加圧
定着ローラの出口直後のトナー温度を指す。
【００４５】これにより、加圧定着ローラに高温オフセ
ットすることはない。
ットすることはない。
【００４６】次に、加熱機構及び加圧定着機構の詳細を
説明する。
説明する。
【００４７】図３は本発明の実施例を示す。
【００４８】同図において、加熱機構は、反射板２２を
具備するハロゲンランプ２１からなるハロゲンランプヒ
ータによる輻射熱でトナー及び印刷媒体を非接触で加熱
する機構を１つ以上備える。なお、遠赤外線ヒータによ
る輻射熱でトナー及び印刷媒体を非接触で加熱する機構
を１つ以上備えてもよい。
具備するハロゲンランプ２１からなるハロゲンランプヒ
ータによる輻射熱でトナー及び印刷媒体を非接触で加熱
する機構を１つ以上備える。なお、遠赤外線ヒータによ
る輻射熱でトナー及び印刷媒体を非接触で加熱する機構
を１つ以上備えてもよい。
【００４９】印刷媒体に転写されたトナー画像を、加圧
定着工程の事前に予熱する場合、高温加熱体との接触伝
熱で行うと、従来の熱ローラ定着方式と同様の高温オフ
セットという問題に直面する。しかし、上記の構成のよ
うに、輻射熱源による非接触加熱では、この接触伝熱の
問題は発生しない。また、輻射熱源として、遠赤外線波
長のハロゲンランプを用いることで、遠赤外線波長の輻
射により、可視光成分であるトナー色に左右されずにト
ナー面を加熱できる。
定着工程の事前に予熱する場合、高温加熱体との接触伝
熱で行うと、従来の熱ローラ定着方式と同様の高温オフ
セットという問題に直面する。しかし、上記の構成のよ
うに、輻射熱源による非接触加熱では、この接触伝熱の
問題は発生しない。また、輻射熱源として、遠赤外線波
長のハロゲンランプを用いることで、遠赤外線波長の輻
射により、可視光成分であるトナー色に左右されずにト
ナー面を加熱できる。
【００５０】また、加圧定着機構は、ヒートローラ１と
バックアップローラ２とに少なくともヒータを１本以上
具備した２本以上のローラの組合せからなる加圧定着ロ
ーラ機構を備える。ヒートローラ１は、設定温度を５０
℃〜１５０℃（トナーのガラス転移温度以上で溶融温度
以下）に保温されて定着ニップ部を通過させるトナー画
像を印刷媒体との接触部においてトナーを定着させる。
バックアップローラ２とに少なくともヒータを１本以上
具備した２本以上のローラの組合せからなる加圧定着ロ
ーラ機構を備える。ヒートローラ１は、設定温度を５０
℃〜１５０℃（トナーのガラス転移温度以上で溶融温度
以下）に保温されて定着ニップ部を通過させるトナー画
像を印刷媒体との接触部においてトナーを定着させる。
【００５１】バックアップローラ２は、設定温度を例え
ば５０℃〜１５０℃（トナーのガラス転移温度以上で溶
融温度以下）に保温されて、０．２ＭＰａ〜５ＭＰａ
（２〜５０Ｋｇｆ／ｃｍ2）の付圧を定着ニップ部に与
える。
ば５０℃〜１５０℃（トナーのガラス転移温度以上で溶
融温度以下）に保温されて、０．２ＭＰａ〜５ＭＰａ
（２〜５０Ｋｇｆ／ｃｍ2）の付圧を定着ニップ部に与
える。
【００５２】なお、前述の図３において、前記ヒートロ
ーラ１の表面にシリコーン系ゴム、またはフッ素系ゴム
からなる熱伝導率が低く剥離性が良好なゴム材を被覆す
ることが好ましい。
ーラ１の表面にシリコーン系ゴム、またはフッ素系ゴム
からなる熱伝導率が低く剥離性が良好なゴム材を被覆す
ることが好ましい。
【００５３】この構成により、図７に示すように、熱伝
導率の低いゴム材をヒートローラ表面に被覆すること
で、定着ニップ部の印刷媒体表面温度履歴（ａ）に示す
ように、高温の印刷媒体からヒートローラ材への伝熱が
緩やかになり、ピーク圧力が発生するニップ部中央まで
緩やかに温度が下降する。
導率の低いゴム材をヒートローラ表面に被覆すること
で、定着ニップ部の印刷媒体表面温度履歴（ａ）に示す
ように、高温の印刷媒体からヒートローラ材への伝熱が
緩やかになり、ピーク圧力が発生するニップ部中央まで
緩やかに温度が下降する。
【００５４】例えば、本構成に比べて、仮に、ヒートロ
ーラ部材をアルミパイプ上に数十μｍのフッ素樹脂コー
トしたものにすると、定着ニップ部の印刷媒体表面温度
履歴（ｂ）に示すように、ヒートローラ側の熱伝導率が
トナーや印刷媒体の熱伝導率に比べて非常に高いため
に、定着ニップ部入り口でトナー画像温度が急降下し、
定着強度が上がりにくくなる。
ーラ部材をアルミパイプ上に数十μｍのフッ素樹脂コー
トしたものにすると、定着ニップ部の印刷媒体表面温度
履歴（ｂ）に示すように、ヒートローラ側の熱伝導率が
トナーや印刷媒体の熱伝導率に比べて非常に高いため
に、定着ニップ部入り口でトナー画像温度が急降下し、
定着強度が上がりにくくなる。
【００５５】なお、前述と同様に、ヒートローラ１は、
ヒートローラ温度を、トナー粒子の樹脂成分のガラス転
移温度（Ｔｇ）以上で、かつトナー粒子の樹脂成分の溶
融温度（Ｔｍ）以下に設定する。その理由は、定着ニッ
プ部の温度履歴に着目するとき、定着ニップ部温度を緩
やかに下降させること。また、定着ニップ部出口の印刷
媒体表面温度は、高温オフセットを防止するためには、
トナー粒子のガラス転移温度（Ｔｇ）以上、樹脂成分の
溶融温度（Ｔｍ）以下が望ましい。
ヒートローラ温度を、トナー粒子の樹脂成分のガラス転
移温度（Ｔｇ）以上で、かつトナー粒子の樹脂成分の溶
融温度（Ｔｍ）以下に設定する。その理由は、定着ニッ
プ部の温度履歴に着目するとき、定着ニップ部温度を緩
やかに下降させること。また、定着ニップ部出口の印刷
媒体表面温度は、高温オフセットを防止するためには、
トナー粒子のガラス転移温度（Ｔｇ）以上、樹脂成分の
溶融温度（Ｔｍ）以下が望ましい。
【００５６】このような必要条件を鑑みると、
１．ヒートローラ温度≦トナー粒子の樹脂成分のガラス
転移温度とした場合は、定着ニップ部温度が急降下し、
定着強度が上がらない。 ２．トナー粒子の樹脂成分のガラス転移温度≦ヒートロ
ーラ温度≦トナー粒子の樹脂成分の溶融温度とした場合
は、定着ニップ温度履歴は、定着強度と高温オフセット
防止に対して、必要十分である。 ３．トナー粒子の樹脂成分の溶融温度≦ヒートローラ温
度とした場合は、定着ニップ部出口までに、トナー及び
印刷媒体表面温度が下がりきらず、高温オフセットが発
生しやすい。このように、トナー粒子の樹脂成分の熱特
性に対応したヒートローラの温度制御が有効である。
転移温度とした場合は、定着ニップ部温度が急降下し、
定着強度が上がらない。 ２．トナー粒子の樹脂成分のガラス転移温度≦ヒートロ
ーラ温度≦トナー粒子の樹脂成分の溶融温度とした場合
は、定着ニップ温度履歴は、定着強度と高温オフセット
防止に対して、必要十分である。 ３．トナー粒子の樹脂成分の溶融温度≦ヒートローラ温
度とした場合は、定着ニップ部出口までに、トナー及び
印刷媒体表面温度が下がりきらず、高温オフセットが発
生しやすい。このように、トナー粒子の樹脂成分の熱特
性に対応したヒートローラの温度制御が有効である。
【００５７】図４および図５は本発明の実施例を示す。
【００５８】同図において、加熱機構は、加熱機構部１
０と、熱風発生機構１１と、送風／送気機構１２とを備
える。加熱機構部１０は、熱風を送り込むための開口部
を形成するとともに、５面が密閉されて１面のみに微小
な貫通孔１０ａ（図５参照）が多数設けられ、熱風を送
り込むと前記貫通孔１０ａを持つ面から均一に熱風が噴
出す様にチャンバ状に形成する。熱風発生機構１１は、
高温に加熱したヒータにエアポンプを含む送風／送気機
構１２で空気を送ることにより熱風を作り出し、熱風を
加熱機構部１０に供給する。
０と、熱風発生機構１１と、送風／送気機構１２とを備
える。加熱機構部１０は、熱風を送り込むための開口部
を形成するとともに、５面が密閉されて１面のみに微小
な貫通孔１０ａ（図５参照）が多数設けられ、熱風を送
り込むと前記貫通孔１０ａを持つ面から均一に熱風が噴
出す様にチャンバ状に形成する。熱風発生機構１１は、
高温に加熱したヒータにエアポンプを含む送風／送気機
構１２で空気を送ることにより熱風を作り出し、熱風を
加熱機構部１０に供給する。
【００５９】加熱機構部１０は、微小な貫通孔１０ａが
多数設けられた微小孔面を１〜２０ｍｍの間隔を開けて
向き合わせて配置し、いずれの加熱機構部１０にも熱風
発生機構１１から熱風を送り込み、対向した前記貫通孔
１０ａから噴出す熱風の間を搬送ローラ３から搬送され
るトナーが転写された未定着の状態の印刷媒体を通過さ
せて、ヒートローラ１とバックアップローラ２とからな
る加圧定着ローラへと搬送することにより、図５に示す
ように、トナー及び印刷媒体を何れの加熱機構部１０か
らも浮上させて加熱することが可能なようにする。この
構成は液体トナーに特に有効である。なお、加熱機構部
１０は、トナー及び印刷媒体の下側から上側に向けて熱
風を噴出すことにより、印刷媒体を浮上させながら加熱
する形態でもよい。
多数設けられた微小孔面を１〜２０ｍｍの間隔を開けて
向き合わせて配置し、いずれの加熱機構部１０にも熱風
発生機構１１から熱風を送り込み、対向した前記貫通孔
１０ａから噴出す熱風の間を搬送ローラ３から搬送され
るトナーが転写された未定着の状態の印刷媒体を通過さ
せて、ヒートローラ１とバックアップローラ２とからな
る加圧定着ローラへと搬送することにより、図５に示す
ように、トナー及び印刷媒体を何れの加熱機構部１０か
らも浮上させて加熱することが可能なようにする。この
構成は液体トナーに特に有効である。なお、加熱機構部
１０は、トナー及び印刷媒体の下側から上側に向けて熱
風を噴出すことにより、印刷媒体を浮上させながら加熱
する形態でもよい。
【００６０】また、図６に示すように、前記加熱機構
は、チャンバ状の加熱機構部１０の微小孔面が印刷媒体
の進行方向に対して下り傾斜を持つように構成する。ま
た、印刷媒体長さが前記加熱機構部１０の印刷媒体進行
方向の長さよりも短い場合でも、何れの加熱機構部１０
からも浮上させて加熱機構部１０の出口まで自重で滑り
落ちていくように構成する。
は、チャンバ状の加熱機構部１０の微小孔面が印刷媒体
の進行方向に対して下り傾斜を持つように構成する。ま
た、印刷媒体長さが前記加熱機構部１０の印刷媒体進行
方向の長さよりも短い場合でも、何れの加熱機構部１０
からも浮上させて加熱機構部１０の出口まで自重で滑り
落ちていくように構成する。
【００６１】この構成によれば、上下に配置した加熱機
構部１０は、印刷媒体の進行方向に対して下り傾斜があ
るので、印刷媒体が加熱機構部１０より短い場合、印刷
媒体を搬送する搬送ローラ３を離れた印刷媒体は自重で
微小孔面を浮上しながら滑り落ちてトナーの溶融温度以
上に加熱されてヒートローラ１の定着ニップ部に入り、
トナーのガラス転移温度以上でトナーの溶融温度以下に
温度設定されたヒートローラ１で高温オフセットを起こ
すことなく加圧・定着して排紙される。
構部１０は、印刷媒体の進行方向に対して下り傾斜があ
るので、印刷媒体が加熱機構部１０より短い場合、印刷
媒体を搬送する搬送ローラ３を離れた印刷媒体は自重で
微小孔面を浮上しながら滑り落ちてトナーの溶融温度以
上に加熱されてヒートローラ１の定着ニップ部に入り、
トナーのガラス転移温度以上でトナーの溶融温度以下に
温度設定されたヒートローラ１で高温オフセットを起こ
すことなく加圧・定着して排紙される。
【００６２】図８は本発明の実施例を示す。
【００６３】同図において、加熱機構は、印刷媒体をト
ナー粒子の樹脂成分の溶融温度以上（１００℃〜２００
℃）に加熱する温度に設定されて、トナー画像面の裏面
から印刷媒体に接触させて加熱してトナー画像面を昇温
する面状発熱体からなるヒートベルト２４を備える。こ
の時、ヒートベルト２４のベルト材を絶縁性ポリイミド
とし、ヒートベルト表面に静電気を帯電させることで、
印刷媒体を静電吸着力によって搬送することが好まし
い。
ナー粒子の樹脂成分の溶融温度以上（１００℃〜２００
℃）に加熱する温度に設定されて、トナー画像面の裏面
から印刷媒体に接触させて加熱してトナー画像面を昇温
する面状発熱体からなるヒートベルト２４を備える。こ
の時、ヒートベルト２４のベルト材を絶縁性ポリイミド
とし、ヒートベルト表面に静電気を帯電させることで、
印刷媒体を静電吸着力によって搬送することが好まし
い。
【００６４】この構成によれば、印刷媒体上のトナー画
像を非接触で加熱することが可能となる。また、印刷媒
体の裏面からの加熱であり、所定の温度に設定されたヒ
ートベルトの温度とほぼ同等の温度になるまで十分な時
間にわたって加熱されるため、印刷媒体の種類や印刷媒
体の厚さに依らずほぼ一定の予熱が可能となる。
像を非接触で加熱することが可能となる。また、印刷媒
体の裏面からの加熱であり、所定の温度に設定されたヒ
ートベルトの温度とほぼ同等の温度になるまで十分な時
間にわたって加熱されるため、印刷媒体の種類や印刷媒
体の厚さに依らずほぼ一定の予熱が可能となる。
【００６５】図９は本発明の実施例を示す。
【００６６】同図において、加熱機構の下流に設ける加
圧定着機構は、ヒートローラ１側に冷気を供給する冷却
機構を設け、冷却用のエアーをヒートローラ１とバック
アップローラ２とで形成する定着ニップ部の出口に向け
てヒートローラ１側から吹きつけて、ヒートローラ１の
表面に蓄積する熱を除去するものである。
圧定着機構は、ヒートローラ１側に冷気を供給する冷却
機構を設け、冷却用のエアーをヒートローラ１とバック
アップローラ２とで形成する定着ニップ部の出口に向け
てヒートローラ１側から吹きつけて、ヒートローラ１の
表面に蓄積する熱を除去するものである。
【００６７】上記構成によれば、加圧定着機構は、印刷
媒体より低温に温度制御されているヒートローラ１は、
印刷媒体からの伝熱により昇温していくが、定着ニップ
部出口でのトナー画像温度をさらに低減できるという副
次的な効果も期待できる。
媒体より低温に温度制御されているヒートローラ１は、
印刷媒体からの伝熱により昇温していくが、定着ニップ
部出口でのトナー画像温度をさらに低減できるという副
次的な効果も期待できる。
【００６８】また、ヒートローラ表面ゴム材１ａの表面
粗さをＪＩＳ１０点平均粗さ（Ｒｚ）３μｍ以下とする
ことが好ましい。これにより、トナー画像に微小なせん
断力を与えるために、トナー画像表面にはヒートローラ
表面ゴム材１ａがミクロ的に密着するようにする。
粗さをＪＩＳ１０点平均粗さ（Ｒｚ）３μｍ以下とする
ことが好ましい。これにより、トナー画像に微小なせん
断力を与えるために、トナー画像表面にはヒートローラ
表面ゴム材１ａがミクロ的に密着するようにする。
【００６９】
【発明の効果】この発明により、以下に示すような効果
が期待できる。
が期待できる。
【００７０】不揮発性のキャリア溶媒を用いた液体現像
方式の電子写真装置、および粉体トナーを用いた電子写
真装置において、印刷媒体上にトナーが転写された未定
着の状態から、トナー及び印刷媒体を加熱する媒体加熱
工程と、加圧定着工程との２段階の独立したプロセスを
経て、印刷媒体上にトナーが溶融定着された状態にする
ことができることから、定着工程での高温オフセットを
起こすことなく、印刷媒体にトナーを定着させることが
できる。
方式の電子写真装置、および粉体トナーを用いた電子写
真装置において、印刷媒体上にトナーが転写された未定
着の状態から、トナー及び印刷媒体を加熱する媒体加熱
工程と、加圧定着工程との２段階の独立したプロセスを
経て、印刷媒体上にトナーが溶融定着された状態にする
ことができることから、定着工程での高温オフセットを
起こすことなく、印刷媒体にトナーを定着させることが
できる。
【００７１】さらに、印刷媒体に転写されたトナー画像
を輻射熱源により非接触で加熱する、あるいは、熱風を
印刷媒体に転写されたトナー画像の下側から上側に向け
て吹き付けることにより、印刷媒体に転写されたトナー
画像を非接触で加熱することができる。
を輻射熱源により非接触で加熱する、あるいは、熱風を
印刷媒体に転写されたトナー画像の下側から上側に向け
て吹き付けることにより、印刷媒体に転写されたトナー
画像を非接触で加熱することができる。
【００７２】さらに、上下に配置した加熱機構部を、印
刷媒体の進行方向に対して下り傾斜とすることにより、
印刷媒体が加熱機構部より短い場合でも、印刷媒体を搬
送する搬送ローラを離れた印刷媒体は自重で微小孔面を
浮上しながら滑り落ちてトナーの溶融温度以上に加熱さ
れてヒートローラの定着ニップ部に入り、ヒートローラ
で高温オフセットを起こすことなく加圧・定着して排紙
させることができる。
刷媒体の進行方向に対して下り傾斜とすることにより、
印刷媒体が加熱機構部より短い場合でも、印刷媒体を搬
送する搬送ローラを離れた印刷媒体は自重で微小孔面を
浮上しながら滑り落ちてトナーの溶融温度以上に加熱さ
れてヒートローラの定着ニップ部に入り、ヒートローラ
で高温オフセットを起こすことなく加圧・定着して排紙
させることができる。
【００７３】さらに、ヒートローラの表面に熱伝導率が
低く剥離性が良好なゴム材を被覆し、ヒートローラ温度
を、トナー粒子の樹脂成分のガラス転移温度以上で、か
つトナー粒子の樹脂成分の溶融温度以下に設定すること
により、高温の印刷媒体からヒートローラ材への伝熱が
緩やかになり、ピーク圧力が発生する定着ニップ部中央
まで緩やかに温度が下降することから、定着強度と高温
オフセット防止とに有効となる。
低く剥離性が良好なゴム材を被覆し、ヒートローラ温度
を、トナー粒子の樹脂成分のガラス転移温度以上で、か
つトナー粒子の樹脂成分の溶融温度以下に設定すること
により、高温の印刷媒体からヒートローラ材への伝熱が
緩やかになり、ピーク圧力が発生する定着ニップ部中央
まで緩やかに温度が下降することから、定着強度と高温
オフセット防止とに有効となる。
【００７４】さらに、所定の温度に設定されてトナー画
像面の裏面から印刷媒体に接触させて加熱してトナー画
像面を昇温することにより、印刷媒体上のトナー画像を
非接触で加熱することが可能となる。また、印刷媒体の
裏面からの加熱であり、所定の温度に設定された接触加
熱手段の温度とほぼ同等の温度になるまで十分な時間に
わたって加熱されるため、印刷媒体の種類や印刷媒体の
厚さに依らずほぼ一定の予熱が可能となる。
像面の裏面から印刷媒体に接触させて加熱してトナー画
像面を昇温することにより、印刷媒体上のトナー画像を
非接触で加熱することが可能となる。また、印刷媒体の
裏面からの加熱であり、所定の温度に設定された接触加
熱手段の温度とほぼ同等の温度になるまで十分な時間に
わたって加熱されるため、印刷媒体の種類や印刷媒体の
厚さに依らずほぼ一定の予熱が可能となる。
【００７５】また、定着ニップ部の出口に向けてヒート
ローラ側から冷却用のエアーを吹きつけて、ヒートロー
ラの表面に蓄積する熱を除去する熱除去手段を備えるこ
とにより、印刷媒体より低温に温度制御されているヒー
トローラは、印刷媒体からの伝熱により昇温していく
が、ヒートローラの表面に蓄積する熱を除去するととも
に、定着ニップ部出口でのトナー画像温度をさらに低減
できる。
ローラ側から冷却用のエアーを吹きつけて、ヒートロー
ラの表面に蓄積する熱を除去する熱除去手段を備えるこ
とにより、印刷媒体より低温に温度制御されているヒー
トローラは、印刷媒体からの伝熱により昇温していく
が、ヒートローラの表面に蓄積する熱を除去するととも
に、定着ニップ部出口でのトナー画像温度をさらに低減
できる。
【図１】本発明の実施例の図である。
【図２】本発明の実施例の図である。
【図３】本発明の実施例の図である。
【図４】本発明の実施例の図である。
【図５】本発明の実施例の図である。
【図６】本発明の実施例の図である。
【図７】本発明の実施例の説明図である。
【図８】本発明の実施例の図である。
【図９】本発明の実施例の図である。
【図１０】従来技術の図である。
【図１１】従来技術の図である。
１：ヒートローラ
１ａ：ヒートローラ表面ゴム材
２：バックアップローラ
１０：加熱機構部
１０ａ：貫通孔
１１：熱風発生機構
１２：送風／送気機構
２１：ハロゲンランプ
２２：反射板
２４：ヒートベルト
３０：冷却機構
─────────────────────────────────────────────────────
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(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｈ０５Ｂ 3/00 ３４５ Ｈ０５Ｂ 3/00 ３４５
(72)発明者 本川 浩永
石川県河北郡宇ノ気町字宇野気ヌ98番地の
２ 株式会社ピーエフユー内
(72)発明者 山西 絵梨
石川県河北郡宇ノ気町字宇野気ヌ98番地の
２ 株式会社ピーエフユー内
(72)発明者 野崎 達夫
石川県河北郡宇ノ気町字宇野気ヌ98番地の
２ 株式会社ピーエフユー内
(72)発明者 上杉 茂紀
石川県河北郡宇ノ気町字宇野気ヌ98番地の
２ 株式会社ピーエフユー内
(72)発明者 川本 義朗
石川県河北郡宇ノ気町字宇野気ヌ98番地の
２ 株式会社ピーエフユー内
(72)発明者 竹田 靖一
石川県河北郡宇ノ気町字宇野気ヌ98番地の
２ 株式会社ピーエフユー内
(72)発明者 藤基 慶明
石川県河北郡宇ノ気町字宇野気ヌ98番地の
２ 株式会社ピーエフユー内
(72)発明者 杜 基雲
石川県河北郡宇ノ気町字宇野気ヌ98番地の
２ 株式会社ピーエフユー内
(72)発明者 市田 元治
石川県河北郡宇ノ気町字宇野気ヌ98番地の
２ 株式会社ピーエフユー内
(72)発明者 岸本 靖彦
石川県河北郡宇ノ気町字宇野気ヌ98番地の
２ 株式会社ピーエフユー内
(72)発明者 守口 智
石川県河北郡宇ノ気町字宇野気ヌ98番地の
２ 株式会社ピーエフユー内
(72)発明者 本江 雅信
石川県河北郡宇ノ気町字宇野気ヌ98番地の
２ 株式会社ピーエフユー内
(72)発明者 ▲吉▼田 公相
石川県河北郡宇ノ気町字宇野気ヌ98番地の
２ 株式会社ピーエフユー内
Ｆターム(参考） 2H033 AA09 BA01 BA11 BA12 BA25
BA26 BA27 BA29 BB01 BB18
BE02
3F101 FB07 FC03 FE19 LA02 LA05
LB03
3K058 AA64 AA65 BA18 CE32 DA02
DA26 EA02 GA03 GA06
Claims (9)
- 【請求項１】熱可塑性樹脂に顔料及び添加剤を混合し
て、これを２０μｍ以下の粉末状に加工し、不揮発性キ
ャリア液に分散剤と共に分散させた液体トナーを使用す
るか、または、乾式タイプの粉体トナーを使用する電子
写真装置において、 トナーが転写された印刷媒体を１００℃〜２００℃に加
熱してトナー粒子の樹脂成分を溶融させる加熱手段と、 印刷媒体上で溶融しているトナー粒子の樹脂成分を、
０．２ＭＰａ〜５ＭＰａの付圧と、少なくともトナー画
像面側が５０℃〜１５０℃に保温された定着ニップ部を
通過させることによりトナーを定着させる加圧定着手段
とを備える、 ことを特徴とする電子写真装置。 - 【請求項２】前記電子写真装置は、 前記加熱手段に少なくとも１つ以上の非接触でトナー及
び印刷媒体を加熱する手段を備えて印刷媒体を加熱し、 前記加圧定着手段に少なくともヒータを１本以上具備し
た２本以上のローラの組合せからなる加圧定着ローラ機
構を備える、 ことを特徴とする請求項１記載の電子写真装置。 - 【請求項３】前記加熱手段は、 遠赤外線ヒータまたは反射板を具備するハロゲンランプ
ヒータによる輻射熱でトナー及び印刷媒体を加熱する
か、または高温に加熱したヒータにエアポンプを含む送
風手段で空気を送り熱風を作り出し、当該熱風をトナー
及び印刷媒体に吹き付けることにより、トナー及び印刷
媒体を加熱するかのいずれかの構成を少なくとも１つ以
上具備する、 ことを特徴とする請求項２記載の電子写真装置。 - 【請求項４】前記加熱手段は、 熱風を送り込む開口部を形成するとともに、５面が密閉
されて１面のみに微小な貫通孔が多数設けられ、熱風を
送り込むと前記貫通孔を持つ面から均一に熱風が噴出す
様に形成したチャンバ状の加熱機構部と、 高温に加熱したヒータにエアポンプを含む送風手段で空
気を送ることにより熱風を作り出す熱風発生機構とから
なり、 熱風を前記加熱機構部に供給し、トナー及び印刷媒体の
下側から上側に向けて熱風を噴出すことにより、印刷媒
体を浮上させながら加熱することが可能な非接触加熱手
段を備える、 ことを特徴とする請求項２記載の電子写真装置。 - 【請求項５】前記加熱手段は、 少なくとも２つ以上の前記チャンバ状の加熱機構部を備
え、微小な貫通孔が多数設けられた微小孔面を１〜２０
ｍｍの間隔を開けて向き合わせて配置し、いずれの加熱
機構部にも熱風を送り込み、対向した前記貫通孔から噴
出する熱風の間に印刷媒体を通過させることにより、ト
ナー及び印刷媒体を何れの加熱機構部からも浮上させて
加熱することが可能な非接触加熱手段を備える、 ことを特徴とする請求項４記載の電子写真装置。 - 【請求項６】前記加熱手段は、 前記チャンバ状の加熱機構部の微小孔面が印刷媒体の進
行方向に対して下り傾斜を持ち、印刷媒体長さが前記加
熱機構部の印刷媒体進行方向の長さよりも短い場合で
も、前記非接触加熱手段内を浮上しながら前記非接触加
熱手段の出口まで自重で滑り落ちていくように構成する
非接触加熱手段を備える、 ことを特徴とする請求項５記載の電子写真装置。 - 【請求項７】前記加圧定着手段は、 トナー画像に接触するヒートローラと、印刷媒体を加圧
するバックアップローラとからなる加圧定着ローラ機構
を構成し、 前記ヒートローラの表面に熱伝導率が低く剥離性が良好
なゴム材を被覆し、ヒートローラ温度を、トナー粒子の
樹脂成分のガラス転移温度以上で、かつトナー粒子の樹
脂成分の溶融温度以下に設定する、 ことを特徴とする請求項１記載の電子写真装置。 - 【請求項８】前記加熱手段は、 所定の温度に設定されてトナー画像面の裏面から印刷媒
体に接触させて加熱してトナー画像面を昇温する接触加
熱手段を備える、 ことを特徴とする請求項１記載の電子写真装置。 - 【請求項９】前記電子写真装置は、 前記加圧定着手段が形成する定着ニップ部の出口に向け
てヒートローラ側から冷却用のエアーを吹きつけて、ヒ
ートローラの表面に蓄積する熱を除去する熱除去手段を
備える、 ことを特徴とする請求項１、２または７記載の電子写真
装置。
Priority Applications (4)
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