JP2004258535A - 加熱装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】冷却分離方式の加熱装置において、冷却過程での被加熱材（記録材）のカールに伴ったフィルム部材からの剥離を防止し、超光沢画像を安定して供給すること。
【解決手段】フィルム部材４１と、加熱部材４２と、前記フィルム部材を挟んで前記加熱部材に当接する加圧部材４５とを有し、前記フィルム部材と前記加圧部材との当接によって形成されるニップ部Ｎにおいてトナー像を担持した被加熱材Ｐを前記トナー像が担持された面と前記フィルム部材が当接するように挟持搬送して加圧および加熱する加熱装置において、前記被加熱材上のトナー像が前記ニップ部Ｎで加圧および加熱された後に前記被加熱材が前記フィルム部材に静電吸着されることを特徴とする加熱装置。
【選択図】図１
【解決手段】フィルム部材４１と、加熱部材４２と、前記フィルム部材を挟んで前記加熱部材に当接する加圧部材４５とを有し、前記フィルム部材と前記加圧部材との当接によって形成されるニップ部Ｎにおいてトナー像を担持した被加熱材Ｐを前記トナー像が担持された面と前記フィルム部材が当接するように挟持搬送して加圧および加熱する加熱装置において、前記被加熱材上のトナー像が前記ニップ部Ｎで加圧および加熱された後に前記被加熱材が前記フィルム部材に静電吸着されることを特徴とする加熱装置。
【選択図】図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、レーザービームプリンター、ファクシミリ等の画像形成装置に用いられるトナー画像を定着または後処理する加熱装置に関する。
【０００２】
さらに詳しくは、電子写真、静電記録、磁気記録等の適宜の画像形成プロセス手段により、加熱溶融性の樹脂等よりなるトナーを用いて、紙、印刷紙、記録材シート、ＯＨＴシート、光沢紙、光沢フィルム等の記録材（被加熱材）の面に直接方式もしくは転写方式（間接方式）で目的の画像情報に対応した未定着トナー画像を形成担持させ、該未定着トナー画像を、該画像を担持している記録材面上に永久固着画像として加熱定着処理する方式の加熱装置、および加熱定着処理された永久固着画像を再度加熱処理することで高品質化させる方式の加熱装置に関するものである。
【０００３】
本発明は、特にカラー画像形成装置に使用され、低コストで写真調の高グロス画像を提供したり、透過性の優れたＯＨＴ画像を提供することのできる加熱装置に関するものである。
【０００４】
【従来の技術】
近年、プリンターや複写機等の画像形成装置におけるカラー化が進んできている。
【０００５】
このようなカラー画像形成装置に使用される定着装置としては、定着部材に弾性層を有する熱ローラ定着が良く知られている。
【０００６】
このような弾性層を有する定着ローラを使用する定着装置の一例を図５に示す。１０１は定着ローラ、１０２は加圧ローラであり、該両ローラを上下に並行に配列して圧接させて定着ニップ部を形成させてある。そして該両ローラは矢印の方向に回転駆動される。
【０００７】
各ローラ１０１と１０２はアルミ芯金の外周にシリコーンゴムからなる弾性層が設けられており、さらにその外側の、各ローラの表面には、トナーや紙紛等が固着することを防ぐためにＰＦＡ（テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルエーエテル共重合体／４フッ化エチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合樹脂）、ＦＥＰ（テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体／４フッ化エチレン・６フッ化プロピレン共重合樹脂）等の、離型性かつ耐熱性の良い樹脂によるコーティング層が設けられている。
【０００８】
また各ローラ１０１と１０２はそれぞれ芯金内中央部にハロゲンヒーター１０５を具備させて加熱ローラとしてあり、ヒーターに対する通電により発生する輻射エネルギーをアルミ芯金で吸収して加熱される。その各ローラ１０１と１０２の表面温度がそれぞれサーミスタ等の温度検知素子１０３と１０４で検知され、その検知温度に基づいて制御回路部（不図示）が給電回路（不図示）からハロゲンヒーター１０５への供給電力を制御することで、各ローラ１０１と１０２が所定の温度に温調される。
【０００９】
上記の定着ローラ１０１と加圧ローラ１０２が回転駆動され、かつハロゲンヒーター１０５に通電がなされて該両ローラが所定の温度に立ち上がって温調された状態において、未定着トナー画像ｔを載せた記録材（被加熱材）Ｐが入口ガイド１０６に案内されて定着ニップ部に導入され、定着ニップ部で挟持搬送される。
【００１０】
その挟持搬送過程で未定着トナー画像ｔが定着ローラ１０１および加圧ローラ１０２により加熱・加圧されて記録材Ｐ上に固着画像として定着される。記録材Ｐは定着ニップ部を出て定着ローラ１０１の面から分離され、定着排紙ローラ１０７で排出搬送される。
【００１１】
定着ローラ１０１に弾性層を有することで、トナー画像が定着ニップ部を通過する際に、該弾性層がトナー層や記録材Ｐの凹凸形状に沿って変形する。これによって画像上不均一に載っているトナーが、弾性層によって包み込まれ、均一に熱を与えられることにより、均一な定着が達成される。
【００１２】
また近年では、ウォームアップタイムが短く、安価な定着装置として、白黒プリンター等に使用されている、フィルム定着方式の定着装置が良く知られている（例えば特許文献１〜４参照）。
【００１３】
このようなフィルム定着装置の一例を図６に示す。この定着装置では、薄肉の定着フィルム１１１を介し、ヒーター１１２を記録材Ｐに押し当てて加熱するよう構成された定着フィルムユニットを加熱装置として採用している。
【００１４】
定着フィルム１１１は、例えば厚さ５０μｍ程度の耐熱樹脂製のエンドレス（円筒状）フィルムを用い、その表面に厚さ１０μｍ程度の離型性層（フッ素樹脂コーティング層など）を形成したものであり、フィルムガイドステイ１１５にルーズに外嵌させてある。定着フィルム１１１の熱容量を小さくするため、定着フィルム１１１には弾性層を設けていない。
【００１５】
ヒーター１１２はセラミック基板上に抵抗発熱体を形成したものであり、フィルムガイドステイ１１５の下面に固定支持させてある。抵抗発熱体に通電されることで迅速に昇温し、そのヒーター温度がヒーターに当接させた温度検知手段１１３により検知され、その検知温度に基づいて制御回路部（不図示）が給電回路（不図示）から抵抗発熱体への供給電力を制御することで、ヒーター１１２が所定の温度に温調される。
【００１６】
１１４は弾性加圧ローラであり、上記ヒーター１１２に対して定着フィルム１１１を挟ませて圧接させて定着ニップ部を形成させてある。この加圧ローラ１１４は不図示の駆動手段により矢印の方向に回転駆動される。この加圧ローラ１１４の回転駆動により定着ニップ部において定着フィルム１１１に回転トルクが作用して定着フィルム１１１がヒーター１１２に密着して摺動しながらフィルムガイドステイ１１５の外回りを従動回転する。
【００１７】
加圧ローラ１１４が回転駆動され、これに伴い定着フィルム１１１が従動回転し、かつヒーター１１２の抵抗発熱体に通電がなされてヒーター１１２が所定の温度に立ち上がって温調された状態において、未定着トナー画像ｔを載せた記録材Ｐが入口ガイド１１６に案内されて定着ニップ部に導入され、定着ニップ部で挟持搬送される。その挟持搬送過程で未定着トナー画像ｔが定着フィルム１１１を介してヒーター１１２により加熱され、またニップ部圧で加圧されて記録材Ｐ上に固着画像として定着される。記録材Ｐは定着ニップ部を出て定着フィルム１１１の面から分離され、定着排紙ローラ１１７で排出搬送される。
【００１８】
このような構成の定着装置では、定着フィルム１１１の熱容量が非常に小さくなっているので、ヒーター１１２に電力を投入した後、短時間で定着ニップ部をトナー画像の定着可能温度まで昇温させることが可能である。
【００１９】
しかし、これら従来の定着装置はいずれも記録材が定着ニップ部を通過した直後にトナー像面が定着ローラもしくは定着フィルム表面から剥離される。すなわち剥離時にはトナーは十分に冷え固まっておらず、その状態でトナー層の剥離界面は定着ローラ表面もしくは定着フィルム表面との間に発生する応力にさらされる。この結果、トナー層の剥離界面つまりトナー像表面は微視的な凹凸形状を持つこととなり、この凹凸によって白色光は乱反射してしまうので光沢度（グロス）が失われ、例えば銀塩写真のような超光沢画像を得ることは極めて困難であった。
【００２０】
このような課題に対して、冷却分離方式により光沢画像を得ることが知られている（例えば、特許文献５〜８参照）。
【００２１】
特許文献５では、記録シートにコーティングされた現像剤の作用により発色する無色染料もしくはトナー材料を用いて、記録材の染料・トナー像面側に光沢化シートを重ねてこれを加熱・加圧し、さらに光沢化シートおよび記録材を加熱・加圧時の温度に比べて２０℃以上低い温度まで冷却した後に光沢化シートを剥離することで超光沢画像を得る手法が提案されており、これによれば、光沢化シートの表面平滑性により、トナー像表面が高度に平滑化されて光沢度が高くなり、超光沢画像を得ることが可能となるものである。
【００２２】
特許文献６には、定着ベルト表面に記録媒体のトナー画像面を密着させて加熱定着させ、該記録媒体の定着ベルト表面からの剥離は剥離部分におけるトナー画像または記録媒体の温度がトナーのガラス転移温度Ｔｇ℃＋２０℃以下となるように調整して行うことが提案されており、これによれば、定着ベルトへのトナー付着力が低い状態で剥離できるため、剛性の小さい記録媒体でも良好に剥離でき、オフセットなく、記録媒体上に定着ベルトの表面性にならった光沢のある定着トナー画像を得ることが可能となるものである。
【００２３】
特許文献７や８にも、定着ベルト表面に記録媒体のトナー画像面を密着させて加熱定着させ、該記録媒体の定着ベルト表面からの剥離は密着を保たせて十分な冷却後に行うことで、光沢のある定着トナー画像を得ることが開示されている。
【特許文献１】
特開昭６３−３１３１８２号公報
【特許文献２】
特開平２−１５７８７８号公報
【特許文献３】
特開平４−４４０７５号公報
【特許文献４】
特開平４−２０４９８０号公報
【特許文献５】
特開昭６４−３５４５２号公報
【特許文献６】
特開２００２−１２３０８９号公報
【特許文献７】
特開平５−２４９８５３号公報
【特許文献８】
特開平９−１９００９９号公報
【００２４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、本願発明者らの実験によれば、特許文献５については、例えば写真調の印刷に好まれる厚手の光沢紙などを用いて上述の手法によって光沢画像を得ようとしたところ、冷却過程において光沢紙がカールし、充分な冷却が行われる前に光沢紙が光沢化シートから剥離してしまい、その部分のみが充分な光沢をもつことができず、画像全体としては光沢ムラを生じてうと言った結果になってしまった。
【００２５】
このような傾向は記録材の厚みが厚くなるほど強くなり、また片面コートなど記録材の表裏が別々の処理をしているような場合には更に顕著になる。
【００２６】
このような問題を解決する手段の一つとして、冷却過程において光沢紙と光沢化シートを確実に密着させておくように光沢紙全面をニップする加圧手段を別途設けるなどの手法が考えられるが、装置が大型化してしまったり紙搬送性が損なわれてジャムの原因となるなどの問題を生じてしまう。
【００２７】
また、特許文献７では、未定着画像を定着させるベルト定着装置として、定着装置に進入する直前の被加熱材を帯電させて定着ベルトに静電吸着させる手法が提案されている。
【００２８】
ところが、この方法で様々な印刷環境において安定した静電吸着作用を得るためには相応の高バイアスが要求される。しかしながら、未定着トナー像を担持した被加熱材にこのような高バイアスを印加すると、電界の影響によって未定着トナー像が乱れてしまって解像度を落としてしまうこととなる。
【００２９】
また、特許文献８では、定着ニップ部に直接バイアスを印加しているが、ニップに突入する直前での電界の影響は回避できず、やはり未定着トナー像を乱してしまう。
【００３０】
そこで本発明の目的は、フィルム部材と、加熱部材と、前記フィルム部材を挟んで前記加熱部材に当接する加圧部材とを有し、前記フィルム部材と前記加圧部材との当接によって形成されるニップ部においてトナー像を担持した被加熱材を前記トナー像が担持された面と前記フィルム部材が当接するように挟持搬送して加圧および加熱する加熱装置において、光沢ムラのない超光沢画像を供給することが可能である加熱装置を提供することである。
【００３１】
（１）フィルム部材と、加熱部材と、前記フィルム部材を挟んで前記加熱部材に当接する加圧部材とを有し、前記フィルム部材と前記加圧部材との当接によって形成されるニップ部においてトナー像を担持した被加熱材を前記トナー像が担持された面と前記フィルム部材が当接するように挟持搬送して加圧および加熱する加熱装置において、前記被加熱材上のトナー像が前記ニップ部で加圧および加熱された後に前記被加熱材が前記フィルム部材に静電吸着されることを特徴とする加熱装置。
【００３２】
（２）フィルム部材と、加熱部材と、前記フィルム部材を挟んで前記加熱部材に当接する加圧部材とを有し、前記フィルム部材と前記加圧部材との当接によって形成されるニップ部においてトナー像を担持した被加熱材を前記トナー像が担持された面と前記フィルム部材が当接するように挟持搬送して加圧および加熱する加熱装置において、前記被加熱材上のトナー像が前記ニップ部で加圧および加熱された後に前記被加熱材を前記フィルム部材に静電吸着させるための静電吸着バイアス印加手段を有することを特徴とする加熱装置。
【００３３】
（３）フィルム部材と、加熱部材と、前記フィルム部材を挟んで前記加熱部材に当接する加圧部材とを有し、前記フィルム部材と前記加圧部材との当接によって形成されるニップ部において定着済みトナー像を担持した被加熱材を前記トナー像が担持された面と前記フィルム部材が当接するように挟持搬送して加圧および加熱する加熱装置において、前記被加熱材が前記フィルム部材に静電吸着されることを特徴とする加熱装置。
【００３４】
（４）フィルム部材と、加熱部材と、前記フィルム部材を挟んで前記加熱部材に当接する加圧部材とを有し、前記フィルム部材と前記加圧部材との当接によって形成されるニップ部において定着済みトナー像を担持した被加熱材を前記トナー像が担持された面と前記フィルム部材が当接するように挟持搬送して加圧および加熱する加熱装置において、前記被加熱材を前記フィルム部材に静電吸着させるための静電吸着バイアス印加手段を有することを特徴とする加熱装置。
【００３５】
（５）前記被加熱材を前記フィルム部材に静電吸着させる際、前記被加熱材が前記フィルム部材よりも重力方向上側に配置されることを特徴とする（１）から（４）の何れかに記載の加熱装置。
【００３６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明にかかる請求項１記載の加熱装置は、フィルム部材と、加熱部材と、前記フィルム部材を挟んで前記加熱部材に当接する加圧部材とを有し、前記フィルム部材と前記加圧部材との当接によって形成されるニップ部においてトナー像を担持した被加熱材を前記トナー像が担持された面と前記フィルム部材が当接するように挟持搬送して加圧および加熱する加熱装置であり、前記被加熱材上のトナー像が前記ニップ部で加圧および加熱された後に前記被加熱材が前記フィルム部材に静電吸着されることを特徴としている。
【００３７】
この方法によれば、トナー像は被加熱材に溶融固着された後に前記フィルム部材に吸着されるので、静電吸着バイアスの印加によるトナー像の乱れは生じず、更に静電吸着効果により冷却過程における被加熱材の前記フィルム部材に対する密着力が向上し、被加熱材がカールすることによる前記フィルム部材との剥離が防止されるので、画像全面にわたって光沢ムラの無い超光沢画像を供給することが可能となる。
【００３８】
あるいは従来公知の定着装置の下流側出口部に、フィルム部材と、加熱部材と、前記フィルム部材を挟んで前記加熱部材に当接する加圧部材とを有し、前記フィルム部材と前記加圧部材との当接によって形成されるニップ部において被加熱材を前記トナー像が担持された面と前記フィルム部材が当接するように挟持搬送して加圧および加熱する加熱装置を設置するなどし、前記被加熱材が前記フィルム部材に静電吸着される構成としておくことで、トナー像の乱れを生じることなく、また静電吸着効果により冷却過程における被加熱材の前記フィルム部材に対する密着力が向上し、被加熱材がカールすることによる前記フィルム部材との剥離が防止されるので、画像全面にわたって光沢ムラの無い超光沢画像を供給することが可能となる。
【００３９】
更に上述の方法に加え、前記被加熱材を前記フィルム部材に静電吸着させる際、前記被加熱材が前記フィルム部材よりも重力方向上側に配置されることによって、重力による用紙の密着力低下を防止することが可能となる。
【００４０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
【００４１】
〈第１の実施例〉
（１）画像形成装置例
図３は本実施の形態における画像形成装置例の概略構成図である。本例の画像形成装置は、電子写真プロセス利用、レーザー露光方式、インライン方式のフルカラープリンターである。
【００４２】
１４は記録材（被加熱材）担持搬送体としての静電吸着搬送ベルト（以下、「搬送ベルト」と称す。）であり、駆動ローラ２３、吸着対向ローラ２２、テンションローラ１３ａ、１３ｂに懸回張設（巻架）してある。
【００４３】
吸着対向ローラ２２と駆動ローラ２３との間の搬送ベルト部分の外面側に下から上にベルトに沿って順に、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色の画像形成部であるプロセスステーション３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｂｋが配置されており、搬送ベルト１４は図中の矢印の方向に回転することにより、記録材（転写材）Ｐを各プロセスステーション３１Ｙ〜３１Ｂｋに順次搬送する。
【００４４】
各プロセスステーション３１Ｙ〜３１Ｂｋは、プロセスカートリッジとして画像形成装置本体に対して着脱可能になっており、各プロセスカートリッジは、矢印の方向に回転駆動される感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｂｋ、一次帯電器２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｂｋ、現像装置８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８Ｂｋ、クリーニングブレード９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｂｋを有するクリーニング装置１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋが一体にまとめられた構成となっている。
【００４５】
１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｂｋは各プロセスステーション３１Ｙ〜３１Ｂｋに対応の露光装置としてのレーザービームスキャナである。
【００４６】
そして各プロセスステーション３１Ｙ〜３１Ｂｋの各感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｂｋの面に対して電子写真プロセスによりフルカラー画像の色分解成分像である、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー画像が形成される。
【００４７】
各プロセスステーション内の感光ドラム１は搬送ベルト１４を介して転写帯電手段である転写ローラ４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｂｋと当接しており、転写ローラ４Ｙ〜４Ｂｋには、転写バイアス電源３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｂｋより転写バイアスが印加される。
【００４８】
電子写真方式の画像形成装置において、例えば、感光ドラム１Ｙ〜１Ｂｋとして、負極性の有機半導体電子写真感光体（ＯＰＣ感光体）を用いて、露光により負電荷が減衰した露光部を現像する場合には、負極性のトナーを含む現像剤が用いられる。従って、転写ローラ４Ｙ〜４Ｂｋには転写バイアス電源３２Ｙ〜３２Ｂｋより正極性の転写バイアスを印加する。
【００４９】
記録材Ｐは、給紙カセット１５等から給紙ローラ１７、１８によって画像形成装置内に送り出されると、まず、画像形成動作と同期をとりながら記録材Ｐを搬送するローラ状の同期回転体、即ち、搬送（レジスト）ローラ１９ａ、及び搬送（レジスト）対向ローラ１９ｂに一旦挟持された後、記録材Ｐと搬送ベルト１４との吸着がおこなわれる帯電部に導かれる。
【００５０】
帯電部では、例えば帯電部材としての吸着ローラ２０が搬送ベルト１４を介して吸着対向ローラ２２と対向し、搬送ベルト１４及び記録材Ｐを挟持するよう構成されている。吸着ローラ２０には高電圧源である吸着バイアス電源３２Ａより電圧が印加されることによって、記録材Ｐに電荷が付与される。電荷を付与された記録材Ｐは、搬送ベルト１４を分極し、それによって搬送ベルト１４に静電吸着される。
【００５１】
このようにして搬送ベルト１４に吸着した記録材Ｐは各プロセスステーション３１Ｙ〜３１Ｂｋの転写部を順次通過し、各感光ドラム１Ｙ〜１Ｂｋ上に形成のイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色トナー像が次々に重畳転写されて未定着のカラートナー画像が合成形成される。
【００５２】
搬送ベルト１４としては、厚さ５０〜２００μｍ、体積抵抗率１０９〜１０１６Ωｃｍ程度のＰＶＤＦ（弗化ビニリデン樹脂）、ＥＴＦＥ（四弗化エチレン−エチレン共重合樹脂）、ポリイミド、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ポリカーボネート等の樹脂フィルムや、或いは、厚さ０．５〜２ｍｍ程度の、例えばＥＰＤＭ等とされるゴムの基層の上に、例えばウレタンゴムにＰＴＦＥなど弗素樹脂を分散したものを被覆して用いる。
【００５３】
上記搬送ベルト１４は、通常は表面にトナー像を直接担持させることはないので、トナー像により汚染されることは少ないが、ジャム時や非画像部への地かぶりトナー付着、或いは、搬送ベルト１４上にレジストマークや濃度検出パターンを直接形成してこれを検知する様なシステム使用時等においては、搬送ベルト１４上にトナーが付着する。この汚染トナーを清掃するために別途クリーニング手段を設けたり、或いは、転写ローラ４Ｙ〜４Ｂｋに転写時とは逆極性のクリーニングバイアスを印加して搬送ベルト１４上のトナーを各プロセスステーション３１Ｙ〜３１Ｂｋの感光ドラム１Ｙ〜１Ｂｋを介してクリーニング装置１０Ｙ〜１０Ｂｋに回収する、という工程を各々のプロセスステーション３１Ｙ〜３１Ｂｋについて行うことが考えられる。
【００５４】
上記のように搬送ベルト１４に吸着して搬送されて各プロセスステーション３１Ｙ〜３１Ｂｋの転写部を順次通過してイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色トナー像の重畳転写を受けて未定着のカラートナー画像が合成形成された記録材Ｐは搬送ベルト１４から分離され、本発明に係る加熱装置としての定着装置２１に導入されて未定着のカラートナー画像が加熱・加圧定着されて永久画像となると共に光沢化処理がなされて超光沢画像となり、排紙部４９に排紙される。
【００５５】
（２）定着装置２１
図１は本発明に係る加熱装置としての定着装置２１の概略構成を示す横断側面図である。
【００５６】
４１はフィルム部材としての光沢化フィルムであり、本実施例装置ではエンドレスベルト型の耐熱性フィルム（以下、ベルトと記す）である。このベルト４１は駆動ローラ４３、従動ローラ４４の２部材間に懸回張設してあり、ローラ４３・４４による駆動とテンションにより矢印の時計方向に所定のプロセススピード（周速度）をもってシワなく回動駆動される。また、ベルト内面には加熱部材としての低熱容量線状加熱体（発熱ヒータ）４２が設置されている。
【００５７】
４５は加熱体４２の上面にベルト４１を挟ませて圧接させた加圧部材としての圧接ローラであり、ベルト４１を挾んだ低熱容量線状加熱体４２と圧接ローラ４５との圧接ニップ部が加熱部Ｎである。
【００５８】
加熱部Ｎの下流側には静電吸着バイアス印加手段としての静電吸着ローラ６３と静電吸着対向ローラ６４とがベルト４１を挟んで設置されている。静電吸着ローラ６３は高圧電源である静電吸着バイアス電源３２Ｆに接続されていて、任意の高電圧が印加できる構成となっている。また、静電吸着対向ローラ６４は金属製で接地してある。
【００５９】
ベルト４１は一例として厚み２０μｍの耐熱フィルム、例えばポリイミド・ポリエーテルイミド・ＰＥＳ・ＰＦＡ等の耐熱フィルムの少なくとも画像当接面側にＰＴＦＥ・ＰＡＦ等のフッ素樹脂に離型層を１０μｍコートしたものである。また、必要に応じて加熱体当接面側には加熱体との摺動性を確保する目的でポリイミド・ポリエーテルイミドやフッ素樹脂・シリコン樹脂等の摺動層を０．１から１０μｍの範囲で設けてもよい。該ベルトは一般的には総厚１００μｍ、より好ましくは４０μｍ未満のものであり、また本願記載の静電吸着効果を充分に得るために体積抵抗率は１０９〜１０１６Ωｃｍ程度のものを用いることが好ましい。
【００６０】
低熱容量線状加熱体４２は不図示の支持部材を介して装置に固定支持させてあり、一例として厚み１．０ｍｍ・巾１０ｍｍ・長さ２４０ｍｍのアルミナ基板に抵抗材料（通電発熱体）を巾１．０ｍｍに塗工したもので、その抵抗材料に長手方向両端より通電される。通電はＤＣ１００Ｖの周期２０ｍｓｅｃのパルス状波形で所望の温度・エネルギー放出量に応じたパルスをそのパルス巾を変化させて与える。略パルス巾は０．５ｍｓｅｃ〜５ｍｓｅｃとなる。この様に加熱体４２はエネルギー・温度制御される。本実施形態における加熱体温度は１８０℃一定となるように制御した。
【００６１】
圧接ローラ４５はシリコンゴム等の離型性の良いゴム弾性層を有するローラであり、総圧４０〜７０Ｎでベルト４１を挟んで加熱体４２を圧接し該ベルト４１と圧接回転する。本実施例ではシリコンゴムを外径１０ｍｍの芯金に厚さ５ｍｍとなるように巻き付け、更に厚さ３０μｍのＰＦＡチューブを最外層に設けたものを用いた。
【００６２】
また、静電吸着ローラ６３は、カーボンを分散することで体積抵抗率を１０５Ω・ｃｍ以下に調整したＥＰＤＭ（エチレン−プロピレン−ジエン３元共重合体）ゴムを、直径６ｍｍの芯金上に厚さ３ｍｍにて形成したローラとした。本発明者らの検討によると、好ましくは、静電吸着ローラ６３の体積抵抗率は１０４〜１０１０Ω・ｃｍとされる。
【００６３】
定着装置２１の入り口側Ａへ搬送された、下面に未定着画像（トナー画像）を担持した記録材Ｐはガイド板４８に案内されて加熱部Ｎのベルト４１と圧接ローラ４５との間に進入して、画像担持面がベルト４１の重力方向上面に密着して該ベルト４１と一緒に加熱部Ｎを通過していく。
【００６４】
この通過過程でトナー像表面は加熱体４２の熱エネルギーをベルト４１を介して受けて加熱溶融もしくは軟化される。圧接ローラ４５は記録材Ｐを背面から押圧して記録材Ｐの画像担持面をベルト４１を介して加熱体４２に圧接させて熱接触を高めるとともに、ローラ自身の蓄熱により記録材背面側から加熱する作用も有している。
【００６５】
加熱部Ｎを通過した記録材Ｐはベルト４１の重力方向上面に密着したまま該ベルト４１の回動と一緒に搬送されて静電吸着ローラ６３と静電吸着対向ローラ６４で構成される静電吸着部へと導かれる。静電吸着ローラ６３には高電圧源である静電吸着バイアス電源３２Ｆより電圧が印加されることによって、記録材Ｐに電荷が付与される。電荷を付与された記録材は、ベルト４１を分極し、それによって記録材Ｐはベルト４１に静電吸着される。
【００６６】
印加されるバイアスは０．５ＫＶから４．０ＫＶの範囲の正極バイアスまたは負極バイアスであることが好ましい。０．５ＫＶ以下であると記録材Ｐのベルト４１に対する静電吸着力が不十分となり、一方４．０ＫＶ以上の電圧を印加することは過大な電源が必要となってしまったり、後の工程でベルト４１から記録材Ｐを剥離する際の剥離性が阻害されたり、剥離放電が起こるなどの不具合を生じてしまう。
【００６７】
その後、記録材Ｐはベルト４１に静電吸着された状態を保ったまま分離部Ｂとしての従動ローラ４４の位置へ至り、このローラ４４の位置でベルト４１がローラ４４に沿って進路転向することで該ベルト４１と記録材Ｐとは曲率分離する。ベルト４１から分離した記録材Ｐは排紙部４９へ送られる。
【００６８】
上記の静電吸着部と分離部Ｂとの間のベルト・記録材移動パス部をベルト・記録材冷却部として、静電吸着部を通過した互いに密着しているベルトと記録材とが自然冷却される。あるいは該冷却部に送風冷却手段等を配設して強制冷却を行ったり、ベルト４１あるいは記録材Ｐが所定の温度まで冷却されるのに充分な時間を確保するために搬送速度を減速あるいは停止させるなどの制御を行ってもよい。そして分離部Ｂへ至るまでにベルト４１あるいは記録材Ｐが充分に冷却され、分離部Ｂにおいてオフセットなしに記録材Ｐとベルト４１との分離がなされる。これによってトナー像表面はベルト４１表面の平滑性が維持されるので、銀塩写真のような超光沢を有する高画質で安定した印刷画像を得ることができる。
【００６９】
〈第２の実施例〉
図４は第２の実施例の画像形成装置概略構成図である。本例の画像形成装置も上述した第１の実施例の画像形成装置と同様に、電子写真プロセス利用、レーザー露光方式、インライン方式のフルカラープリンターである。
【００７０】
本例の画像形成装置においては、搬送ベルト１４に吸着して搬送されて各プロセスステーション３１Ｙ〜３１Ｂｋの転写部を順次通過してイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色トナー像の重畳転写を受けて未定着のカラートナー画像が合成形成された記録材Ｐは搬送ベルト１４から分離され、第１の加熱装置としての定着装置２１´に導入されて未定着のカラートナー画像が加熱・加圧定着されて永久画像となる。
【００７１】
上記の定着装置２１´で画像定着を受けて該定着装置２１´を出た記録材Ｐは、次いで、ガイド板５８に案内されて、定着装置２１´のプロセス方向下流側に配設した第２の加熱装置としての後処理装置Ｆへと搬送され、この後処理装置Ｆで画像の超光沢化処理を受けて排紙部５９に排紙される。図２は上記の定着装置２１´と後処理装置Ｆの部分の拡大模型図である。
【００７２】
本実施例の画像形成装置は、上記の第１の加熱装置としての定着装置２１´と第２の加熱装置としての後処理装置Ｆの点が第１の実施例の画像形成装置と異なるだけで、記録材Ｐが定着装置２１´に搬送されるまでの構成は第１の実施例にて説明したのと同様の構成となっているから再度の説明は省略する。
【００７３】
（１）定着装置２１´
第１の加熱装置としての定着装置２１´は、熱ローラ定着装置やフィルム定着装置など従来公知の適宜の加熱定着装置を用いることができる。
【００７４】
本例ではフィルム定着装置である。２２は定着フィルムアセンブリ、２３は加圧部材としての弾性加圧ローラである。定着フィルムアセンブリ２２は、フィルムガイドステイ２４、該ステイ２４に固定支持させたセラミックヒーター等の加熱体２５、該ヒーターを固定支持させたステイ２４にルーズに外嵌させた円筒状の耐熱性薄肉定着フィルム２６等よりなり、加熱体２５側を上向きにして配設してある。弾性加圧ロ―ラ２３は上記の定着フィルムアセンブリ２２の上側に定着フィルムアセンブリ２２に並行に配列して定着フィルム２６を挟んで加熱体２５に対して加圧ロ―ラ２３の弾性に抗して所定の押圧力で圧接させて所定幅の定着ニップ部を形成させてある。
【００７５】
加熱体２５は給電回路（不図示）からの給電により迅速に昇温し、その加熱体温度が温度検知手段（不図示）により検知され、その検知温度に基づいて制御回路部（不図示）が給電回路から加熱体２５への供給電力を制御することで、加熱体２５が所定の温度に温調される。
【００７６】
加圧ローラ２３は駆動手段（不図示）により矢印の方向に回転駆動される。この加圧ローラ２３の回転駆動により定着ニップ部において定着フィルム２６に回転トルクが作用して定着フィルム２６が加熱体２５に密着して摺動しながらフィルムガイドステイ２４の外回りを従動回転する。
【００７７】
加圧ローラ２３が回転駆動され、これに伴い定着フィルム２６が従動回転し、かつ加熱体２５に通電がなされて加熱体２５が所定の温度に立ち上がって温調された状態において、未定着トナー画像を載せた記録材Ｐがトナー画像面下向きで定着ニップ部に導入され、定着ニップ部で挟持搬送される。その挟持搬送過程で未定着トナー画像が定着フィルム２６を介して加熱体２５により加熱され、またニップ部圧で加圧されて記録材Ｐ上に固着画像として定着される。記録材Ｐは定着ニップ部を出て定着フィルム２６の面から分離され、ガイド板５８に案内されて次の第２の加熱装置としての後処理装置Ｆへと搬送される。
【００７８】
（２）後処理装置Ｆ
上記（１）項の第１の加熱装置としての定着装置２１´で加熱定着されたトナー画像は、前述したように、光沢度（グロス）が低い。第２の加熱装置としての後処理装置Ｆはその低グロスのトナー画像の超光沢化処理をするものである。
【００７９】
本実施例における該後処理装置Ｆは本発明に従う加熱装置である。５１はフィルム部材としての光沢化フィルムである。この光沢化フィルム５１は長尺の耐熱性リボン（以下、リボンと記す）であり、供給コア６０に巻き取られたシートロール形態となっている。供給コア６０から巻き出されたリボン５１は接地されたガイドローラ５６、加熱部材としての低熱容量線状加熱体（発熱ヒータ）５２、従動ローラ５４の３部材に張設された後、巻き取りコア６１で巻き取られる。光沢化フィルム５１を介してガイドローラ５６と対向する位置には静電吸着ローラ６３が設置されており、リボン５１及び記録材Ｐを挟持するよう構成されている。
【００８０】
低熱容量線状加熱体５２と対向する位置には加圧部材としての駆動ローラ５３が設置されていて、この駆動ローラ５３はシリコンゴム等の離型性の良いゴム弾性層を有しており、リボン５１を挟んだ加熱体５２と駆動ローラ５３との圧接ニップ部が加熱部Ｎ´となる。
【００８１】
供給コア６０・巻き取りコア６１のトルクはリボン５１が一定の張力をもって保持されるように調整されており、駆動ローラ５３よる駆動によって矢示の時計方向に所定のプロセススピードをもってシワやたるみを生じることなくなく駆動される。
【００８２】
リボン５１は一例として厚み６μｍの耐熱フィルム、例えばポリイミド・ポリエーテルイミド・ＰＥＳ・ＰＦＡ・ＰＥＴ等の耐熱フィルムを用いることができる。また、必要に応じて加熱体当接面側には加熱体との摺動性を確保する目的でポリイミド・ポリエーテルイミドやフッ素樹脂・シリコン樹脂等の摺動層を０．１から１０μｍの範囲で設けてもよい。該リボンは一般的には総厚５０μｍ、より好ましくは２０μｍ未満のものである。また本願記載の静電吸着効果を充分に得るために体積抵抗率は１０９〜１０１６Ωｃｍ程度のものを用いることが好ましい。
【００８３】
また、静電吸着ローラ６３は第１の実施例と同様の構成のものが使用できる。
【００８４】
低熱容量線状加熱体５２も第１の実施例と同様のものを用いることができ、総圧４０〜７０Ｎでリボン５１を挟んで駆動ローラ５３に圧接されている。本実施例においては、加熱体温度は１３０℃一定となるように温調制御した。
【００８５】
第１の実施例にて説明したのと同様にしてトナー像が転写された記録材は、搬送ベルトの作用によって第１の加熱装置としての従来公知の定着装置２１´へと搬送され、未定着トナーのカラー画像は加熱及び加圧されて永久画像となる。
【００８６】
その後、記録材Ｐはガイド板５８に案内されて、本発明に従う第２の加熱装置としての後処理装置Ｆへと搬送されて超光沢化処理がなされる。
【００８７】
定着装置２１´のプロセス方向下流Ａ側から後処理装置Ｆへ搬送された、下面に定着済画像（トナー画像）を担持した記録材Ｐはガイド板５８に案内されて、静電吸着ローラ６３とリボン５１との間に侵入し供給コア６０から供給されたリボン５１の重力方向上面に画像担持面が密着する。静電吸着ローラ６３には高電圧源である吸着バイアス電源３２Ｆより電圧が印加されることによって、記録材Ｐに電荷が付与される。電荷を付与された記録材は、リボン５１を分極し、それによってリボン５１に静電吸着される。ここで印加されるバイアスは実施例１と同様に０．５ＫＶから４．０ＫＶの範囲の正極バイアスまたは負極バイアスであることが望ましい。
【００８８】
その後、リボン５１に静電吸着された記録材Ｐは加熱部Ｎ´を通過していく。この通過過程でトナー像表面は加熱体５２の熱エネルギーをリボン５１を介して受けて加熱溶融もしくは軟化される。駆動ローラ５３は記録材Ｐを背面から押圧して記録材Ｐの画像担持面をリボン５１を介して加熱体５２に圧接させて熱接触を高めるとともに、ローラ自身の蓄熱により記録材背面側から加熱する作用も有している。
【００８９】
加熱部Ｎを通過した記録材Ｐはリボン５１の上面に密着したままリボン５１と一緒に搬送されて分離部Ｂとしての従動ローラ５４の位置へ至り、このローラ５４の位置でリボン５１がローラ５４に沿って進路転向することで該ローラ５４と記録材Ｐとは曲率分離する。ローラ５４から分離した記録材Ｐは排紙部５９へ送られる。一方、分離したリボン５１は巻き取りコア６１に巻き取られる。
【００９０】
第１の実施例と同様に、加熱部Ｎ´と分離部Ｂとの間のリボン・記録材移動パス部をリボン・記録材冷却部として、加熱部Ｎ´を通過した互いに密着しているリボン５１と記録材Ｐとが自然冷却される。該冷却部に送風冷却手段５７等を配設して強制冷却を行なってもよい。そして分離部Ｂへ至るまでにリボン５１もしくは記録材Ｐが充分に冷却され、分離部Ｂにおいてオフセットなしに記録材Ｐとベルト１との分離がなされる。これによってトナー像表面はリボン表面の平滑性が維持されるので、銀塩写真のような超光沢を有する高画質で安定した印刷画像を得ることができる。
【００９１】
〈実験例〉
第１の実施例の画像形成装置（図１・３）、または第２の実施例の画像形成装置（図２・４）において、記録材Ｐとして光沢紙（キャストコート紙 坪量１５０ｇ／ｍ２）を用い、これに印刷を行い、静電吸着バイアスとして＋３ＫＶの定電圧を印加し、低熱容量線状加熱体の温度を１８０℃一定となるように温調制御して光沢印刷を行った。この際、前述の冷却過程における▲１▼光沢紙のカール度合い、▲２▼光沢化フィルムからの剥離の有無、および▲３▼それに伴うグロスムラ発生の有無、▲４▼トナー画像の乱れ具合を観察した（実験例１、実験例２）。
【００９２】
測定パターンとしては、用紙上に０．６ｍｇ／ｃｍ２の載り量でシアン色のベタ画像と１０ポイントの黒文字パターンを印刷したものを用いた。
【００９３】
また、第１の実施例における圧接ローラ４５を接地して静電吸着を行わなかった場合を比較例１、第２の実施例における静電吸着ローラ６３を接地して静電吸着を行わなかった場合を比較例２として、更に第２の実施例の第２の加熱装置としての後処理装置Ｆに未定着画像を担持した光沢紙を通紙して定着させた場合を比較例３としてそれぞれ同様の観察を行った。実験結果は表１の通りとなった。
【００９４】
【表１】
【００９５】
以上説明した実施例・実験例は本発明の実施形態例を示したものであり、本発明の内容はこれらに限定されるものではない。すなわち、以上、本発明の様々な例と実施例が示され説明されたが、当業者であれば、本発明の趣旨と範囲は本明細書内の特定の説明と図に限定されるのではなく、本願特許請求の範囲に全て述べられた様々の修正と変更に及ぶことが理解されるであろう。
【００９６】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、冷却分離方式の加熱装置において超光沢画像を得るにあたり、冷却過程での被加熱材（記録材）のカールに伴ったフィルム部材からの剥離を防止し、超光沢画像を安定して供給することのできる加熱装置、および該加熱装置を備えた画像形成装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施例における定着装置の概略構成模型図
【図２】第２の実施例における定着装置と後処理装置の概略構成模型図
【図３】第１の実施例における画像形成装置の概略構成模型図
【図４】第２の実施例における画像形成装置の概略構成模型図
【図５】従来の定着装置例（熱ローラ定着装置）の概略構成模型図
【図６】従来の定着装置例（フィルム定着装置）の概略構成模型図
【符号の説明】
２１，２１´・・定着装置、Ｆ・・後処理装置、４１，５１・・フィルム部材（光沢化フィルム）、４２，５２・・加熱部材、４５，５３・・加圧部材、Ｎ，Ｎ´・・加熱ニップ部、Ｐ・・被加熱材（記録材、転写材）
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、レーザービームプリンター、ファクシミリ等の画像形成装置に用いられるトナー画像を定着または後処理する加熱装置に関する。
【０００２】
さらに詳しくは、電子写真、静電記録、磁気記録等の適宜の画像形成プロセス手段により、加熱溶融性の樹脂等よりなるトナーを用いて、紙、印刷紙、記録材シート、ＯＨＴシート、光沢紙、光沢フィルム等の記録材（被加熱材）の面に直接方式もしくは転写方式（間接方式）で目的の画像情報に対応した未定着トナー画像を形成担持させ、該未定着トナー画像を、該画像を担持している記録材面上に永久固着画像として加熱定着処理する方式の加熱装置、および加熱定着処理された永久固着画像を再度加熱処理することで高品質化させる方式の加熱装置に関するものである。
【０００３】
本発明は、特にカラー画像形成装置に使用され、低コストで写真調の高グロス画像を提供したり、透過性の優れたＯＨＴ画像を提供することのできる加熱装置に関するものである。
【０００４】
【従来の技術】
近年、プリンターや複写機等の画像形成装置におけるカラー化が進んできている。
【０００５】
このようなカラー画像形成装置に使用される定着装置としては、定着部材に弾性層を有する熱ローラ定着が良く知られている。
【０００６】
このような弾性層を有する定着ローラを使用する定着装置の一例を図５に示す。１０１は定着ローラ、１０２は加圧ローラであり、該両ローラを上下に並行に配列して圧接させて定着ニップ部を形成させてある。そして該両ローラは矢印の方向に回転駆動される。
【０００７】
各ローラ１０１と１０２はアルミ芯金の外周にシリコーンゴムからなる弾性層が設けられており、さらにその外側の、各ローラの表面には、トナーや紙紛等が固着することを防ぐためにＰＦＡ（テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルエーエテル共重合体／４フッ化エチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合樹脂）、ＦＥＰ（テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体／４フッ化エチレン・６フッ化プロピレン共重合樹脂）等の、離型性かつ耐熱性の良い樹脂によるコーティング層が設けられている。
【０００８】
また各ローラ１０１と１０２はそれぞれ芯金内中央部にハロゲンヒーター１０５を具備させて加熱ローラとしてあり、ヒーターに対する通電により発生する輻射エネルギーをアルミ芯金で吸収して加熱される。その各ローラ１０１と１０２の表面温度がそれぞれサーミスタ等の温度検知素子１０３と１０４で検知され、その検知温度に基づいて制御回路部（不図示）が給電回路（不図示）からハロゲンヒーター１０５への供給電力を制御することで、各ローラ１０１と１０２が所定の温度に温調される。
【０００９】
上記の定着ローラ１０１と加圧ローラ１０２が回転駆動され、かつハロゲンヒーター１０５に通電がなされて該両ローラが所定の温度に立ち上がって温調された状態において、未定着トナー画像ｔを載せた記録材（被加熱材）Ｐが入口ガイド１０６に案内されて定着ニップ部に導入され、定着ニップ部で挟持搬送される。
【００１０】
その挟持搬送過程で未定着トナー画像ｔが定着ローラ１０１および加圧ローラ１０２により加熱・加圧されて記録材Ｐ上に固着画像として定着される。記録材Ｐは定着ニップ部を出て定着ローラ１０１の面から分離され、定着排紙ローラ１０７で排出搬送される。
【００１１】
定着ローラ１０１に弾性層を有することで、トナー画像が定着ニップ部を通過する際に、該弾性層がトナー層や記録材Ｐの凹凸形状に沿って変形する。これによって画像上不均一に載っているトナーが、弾性層によって包み込まれ、均一に熱を与えられることにより、均一な定着が達成される。
【００１２】
また近年では、ウォームアップタイムが短く、安価な定着装置として、白黒プリンター等に使用されている、フィルム定着方式の定着装置が良く知られている（例えば特許文献１〜４参照）。
【００１３】
このようなフィルム定着装置の一例を図６に示す。この定着装置では、薄肉の定着フィルム１１１を介し、ヒーター１１２を記録材Ｐに押し当てて加熱するよう構成された定着フィルムユニットを加熱装置として採用している。
【００１４】
定着フィルム１１１は、例えば厚さ５０μｍ程度の耐熱樹脂製のエンドレス（円筒状）フィルムを用い、その表面に厚さ１０μｍ程度の離型性層（フッ素樹脂コーティング層など）を形成したものであり、フィルムガイドステイ１１５にルーズに外嵌させてある。定着フィルム１１１の熱容量を小さくするため、定着フィルム１１１には弾性層を設けていない。
【００１５】
ヒーター１１２はセラミック基板上に抵抗発熱体を形成したものであり、フィルムガイドステイ１１５の下面に固定支持させてある。抵抗発熱体に通電されることで迅速に昇温し、そのヒーター温度がヒーターに当接させた温度検知手段１１３により検知され、その検知温度に基づいて制御回路部（不図示）が給電回路（不図示）から抵抗発熱体への供給電力を制御することで、ヒーター１１２が所定の温度に温調される。
【００１６】
１１４は弾性加圧ローラであり、上記ヒーター１１２に対して定着フィルム１１１を挟ませて圧接させて定着ニップ部を形成させてある。この加圧ローラ１１４は不図示の駆動手段により矢印の方向に回転駆動される。この加圧ローラ１１４の回転駆動により定着ニップ部において定着フィルム１１１に回転トルクが作用して定着フィルム１１１がヒーター１１２に密着して摺動しながらフィルムガイドステイ１１５の外回りを従動回転する。
【００１７】
加圧ローラ１１４が回転駆動され、これに伴い定着フィルム１１１が従動回転し、かつヒーター１１２の抵抗発熱体に通電がなされてヒーター１１２が所定の温度に立ち上がって温調された状態において、未定着トナー画像ｔを載せた記録材Ｐが入口ガイド１１６に案内されて定着ニップ部に導入され、定着ニップ部で挟持搬送される。その挟持搬送過程で未定着トナー画像ｔが定着フィルム１１１を介してヒーター１１２により加熱され、またニップ部圧で加圧されて記録材Ｐ上に固着画像として定着される。記録材Ｐは定着ニップ部を出て定着フィルム１１１の面から分離され、定着排紙ローラ１１７で排出搬送される。
【００１８】
このような構成の定着装置では、定着フィルム１１１の熱容量が非常に小さくなっているので、ヒーター１１２に電力を投入した後、短時間で定着ニップ部をトナー画像の定着可能温度まで昇温させることが可能である。
【００１９】
しかし、これら従来の定着装置はいずれも記録材が定着ニップ部を通過した直後にトナー像面が定着ローラもしくは定着フィルム表面から剥離される。すなわち剥離時にはトナーは十分に冷え固まっておらず、その状態でトナー層の剥離界面は定着ローラ表面もしくは定着フィルム表面との間に発生する応力にさらされる。この結果、トナー層の剥離界面つまりトナー像表面は微視的な凹凸形状を持つこととなり、この凹凸によって白色光は乱反射してしまうので光沢度（グロス）が失われ、例えば銀塩写真のような超光沢画像を得ることは極めて困難であった。
【００２０】
このような課題に対して、冷却分離方式により光沢画像を得ることが知られている（例えば、特許文献５〜８参照）。
【００２１】
特許文献５では、記録シートにコーティングされた現像剤の作用により発色する無色染料もしくはトナー材料を用いて、記録材の染料・トナー像面側に光沢化シートを重ねてこれを加熱・加圧し、さらに光沢化シートおよび記録材を加熱・加圧時の温度に比べて２０℃以上低い温度まで冷却した後に光沢化シートを剥離することで超光沢画像を得る手法が提案されており、これによれば、光沢化シートの表面平滑性により、トナー像表面が高度に平滑化されて光沢度が高くなり、超光沢画像を得ることが可能となるものである。
【００２２】
特許文献６には、定着ベルト表面に記録媒体のトナー画像面を密着させて加熱定着させ、該記録媒体の定着ベルト表面からの剥離は剥離部分におけるトナー画像または記録媒体の温度がトナーのガラス転移温度Ｔｇ℃＋２０℃以下となるように調整して行うことが提案されており、これによれば、定着ベルトへのトナー付着力が低い状態で剥離できるため、剛性の小さい記録媒体でも良好に剥離でき、オフセットなく、記録媒体上に定着ベルトの表面性にならった光沢のある定着トナー画像を得ることが可能となるものである。
【００２３】
特許文献７や８にも、定着ベルト表面に記録媒体のトナー画像面を密着させて加熱定着させ、該記録媒体の定着ベルト表面からの剥離は密着を保たせて十分な冷却後に行うことで、光沢のある定着トナー画像を得ることが開示されている。
【特許文献１】
特開昭６３−３１３１８２号公報
【特許文献２】
特開平２−１５７８７８号公報
【特許文献３】
特開平４−４４０７５号公報
【特許文献４】
特開平４−２０４９８０号公報
【特許文献５】
特開昭６４−３５４５２号公報
【特許文献６】
特開２００２−１２３０８９号公報
【特許文献７】
特開平５−２４９８５３号公報
【特許文献８】
特開平９−１９００９９号公報
【００２４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、本願発明者らの実験によれば、特許文献５については、例えば写真調の印刷に好まれる厚手の光沢紙などを用いて上述の手法によって光沢画像を得ようとしたところ、冷却過程において光沢紙がカールし、充分な冷却が行われる前に光沢紙が光沢化シートから剥離してしまい、その部分のみが充分な光沢をもつことができず、画像全体としては光沢ムラを生じてうと言った結果になってしまった。
【００２５】
このような傾向は記録材の厚みが厚くなるほど強くなり、また片面コートなど記録材の表裏が別々の処理をしているような場合には更に顕著になる。
【００２６】
このような問題を解決する手段の一つとして、冷却過程において光沢紙と光沢化シートを確実に密着させておくように光沢紙全面をニップする加圧手段を別途設けるなどの手法が考えられるが、装置が大型化してしまったり紙搬送性が損なわれてジャムの原因となるなどの問題を生じてしまう。
【００２７】
また、特許文献７では、未定着画像を定着させるベルト定着装置として、定着装置に進入する直前の被加熱材を帯電させて定着ベルトに静電吸着させる手法が提案されている。
【００２８】
ところが、この方法で様々な印刷環境において安定した静電吸着作用を得るためには相応の高バイアスが要求される。しかしながら、未定着トナー像を担持した被加熱材にこのような高バイアスを印加すると、電界の影響によって未定着トナー像が乱れてしまって解像度を落としてしまうこととなる。
【００２９】
また、特許文献８では、定着ニップ部に直接バイアスを印加しているが、ニップに突入する直前での電界の影響は回避できず、やはり未定着トナー像を乱してしまう。
【００３０】
そこで本発明の目的は、フィルム部材と、加熱部材と、前記フィルム部材を挟んで前記加熱部材に当接する加圧部材とを有し、前記フィルム部材と前記加圧部材との当接によって形成されるニップ部においてトナー像を担持した被加熱材を前記トナー像が担持された面と前記フィルム部材が当接するように挟持搬送して加圧および加熱する加熱装置において、光沢ムラのない超光沢画像を供給することが可能である加熱装置を提供することである。
【００３１】
（１）フィルム部材と、加熱部材と、前記フィルム部材を挟んで前記加熱部材に当接する加圧部材とを有し、前記フィルム部材と前記加圧部材との当接によって形成されるニップ部においてトナー像を担持した被加熱材を前記トナー像が担持された面と前記フィルム部材が当接するように挟持搬送して加圧および加熱する加熱装置において、前記被加熱材上のトナー像が前記ニップ部で加圧および加熱された後に前記被加熱材が前記フィルム部材に静電吸着されることを特徴とする加熱装置。
【００３２】
（２）フィルム部材と、加熱部材と、前記フィルム部材を挟んで前記加熱部材に当接する加圧部材とを有し、前記フィルム部材と前記加圧部材との当接によって形成されるニップ部においてトナー像を担持した被加熱材を前記トナー像が担持された面と前記フィルム部材が当接するように挟持搬送して加圧および加熱する加熱装置において、前記被加熱材上のトナー像が前記ニップ部で加圧および加熱された後に前記被加熱材を前記フィルム部材に静電吸着させるための静電吸着バイアス印加手段を有することを特徴とする加熱装置。
【００３３】
（３）フィルム部材と、加熱部材と、前記フィルム部材を挟んで前記加熱部材に当接する加圧部材とを有し、前記フィルム部材と前記加圧部材との当接によって形成されるニップ部において定着済みトナー像を担持した被加熱材を前記トナー像が担持された面と前記フィルム部材が当接するように挟持搬送して加圧および加熱する加熱装置において、前記被加熱材が前記フィルム部材に静電吸着されることを特徴とする加熱装置。
【００３４】
（４）フィルム部材と、加熱部材と、前記フィルム部材を挟んで前記加熱部材に当接する加圧部材とを有し、前記フィルム部材と前記加圧部材との当接によって形成されるニップ部において定着済みトナー像を担持した被加熱材を前記トナー像が担持された面と前記フィルム部材が当接するように挟持搬送して加圧および加熱する加熱装置において、前記被加熱材を前記フィルム部材に静電吸着させるための静電吸着バイアス印加手段を有することを特徴とする加熱装置。
【００３５】
（５）前記被加熱材を前記フィルム部材に静電吸着させる際、前記被加熱材が前記フィルム部材よりも重力方向上側に配置されることを特徴とする（１）から（４）の何れかに記載の加熱装置。
【００３６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明にかかる請求項１記載の加熱装置は、フィルム部材と、加熱部材と、前記フィルム部材を挟んで前記加熱部材に当接する加圧部材とを有し、前記フィルム部材と前記加圧部材との当接によって形成されるニップ部においてトナー像を担持した被加熱材を前記トナー像が担持された面と前記フィルム部材が当接するように挟持搬送して加圧および加熱する加熱装置であり、前記被加熱材上のトナー像が前記ニップ部で加圧および加熱された後に前記被加熱材が前記フィルム部材に静電吸着されることを特徴としている。
【００３７】
この方法によれば、トナー像は被加熱材に溶融固着された後に前記フィルム部材に吸着されるので、静電吸着バイアスの印加によるトナー像の乱れは生じず、更に静電吸着効果により冷却過程における被加熱材の前記フィルム部材に対する密着力が向上し、被加熱材がカールすることによる前記フィルム部材との剥離が防止されるので、画像全面にわたって光沢ムラの無い超光沢画像を供給することが可能となる。
【００３８】
あるいは従来公知の定着装置の下流側出口部に、フィルム部材と、加熱部材と、前記フィルム部材を挟んで前記加熱部材に当接する加圧部材とを有し、前記フィルム部材と前記加圧部材との当接によって形成されるニップ部において被加熱材を前記トナー像が担持された面と前記フィルム部材が当接するように挟持搬送して加圧および加熱する加熱装置を設置するなどし、前記被加熱材が前記フィルム部材に静電吸着される構成としておくことで、トナー像の乱れを生じることなく、また静電吸着効果により冷却過程における被加熱材の前記フィルム部材に対する密着力が向上し、被加熱材がカールすることによる前記フィルム部材との剥離が防止されるので、画像全面にわたって光沢ムラの無い超光沢画像を供給することが可能となる。
【００３９】
更に上述の方法に加え、前記被加熱材を前記フィルム部材に静電吸着させる際、前記被加熱材が前記フィルム部材よりも重力方向上側に配置されることによって、重力による用紙の密着力低下を防止することが可能となる。
【００４０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
【００４１】
〈第１の実施例〉
（１）画像形成装置例
図３は本実施の形態における画像形成装置例の概略構成図である。本例の画像形成装置は、電子写真プロセス利用、レーザー露光方式、インライン方式のフルカラープリンターである。
【００４２】
１４は記録材（被加熱材）担持搬送体としての静電吸着搬送ベルト（以下、「搬送ベルト」と称す。）であり、駆動ローラ２３、吸着対向ローラ２２、テンションローラ１３ａ、１３ｂに懸回張設（巻架）してある。
【００４３】
吸着対向ローラ２２と駆動ローラ２３との間の搬送ベルト部分の外面側に下から上にベルトに沿って順に、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色の画像形成部であるプロセスステーション３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｂｋが配置されており、搬送ベルト１４は図中の矢印の方向に回転することにより、記録材（転写材）Ｐを各プロセスステーション３１Ｙ〜３１Ｂｋに順次搬送する。
【００４４】
各プロセスステーション３１Ｙ〜３１Ｂｋは、プロセスカートリッジとして画像形成装置本体に対して着脱可能になっており、各プロセスカートリッジは、矢印の方向に回転駆動される感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｂｋ、一次帯電器２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｂｋ、現像装置８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８Ｂｋ、クリーニングブレード９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｂｋを有するクリーニング装置１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋが一体にまとめられた構成となっている。
【００４５】
１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｂｋは各プロセスステーション３１Ｙ〜３１Ｂｋに対応の露光装置としてのレーザービームスキャナである。
【００４６】
そして各プロセスステーション３１Ｙ〜３１Ｂｋの各感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｂｋの面に対して電子写真プロセスによりフルカラー画像の色分解成分像である、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー画像が形成される。
【００４７】
各プロセスステーション内の感光ドラム１は搬送ベルト１４を介して転写帯電手段である転写ローラ４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｂｋと当接しており、転写ローラ４Ｙ〜４Ｂｋには、転写バイアス電源３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｂｋより転写バイアスが印加される。
【００４８】
電子写真方式の画像形成装置において、例えば、感光ドラム１Ｙ〜１Ｂｋとして、負極性の有機半導体電子写真感光体（ＯＰＣ感光体）を用いて、露光により負電荷が減衰した露光部を現像する場合には、負極性のトナーを含む現像剤が用いられる。従って、転写ローラ４Ｙ〜４Ｂｋには転写バイアス電源３２Ｙ〜３２Ｂｋより正極性の転写バイアスを印加する。
【００４９】
記録材Ｐは、給紙カセット１５等から給紙ローラ１７、１８によって画像形成装置内に送り出されると、まず、画像形成動作と同期をとりながら記録材Ｐを搬送するローラ状の同期回転体、即ち、搬送（レジスト）ローラ１９ａ、及び搬送（レジスト）対向ローラ１９ｂに一旦挟持された後、記録材Ｐと搬送ベルト１４との吸着がおこなわれる帯電部に導かれる。
【００５０】
帯電部では、例えば帯電部材としての吸着ローラ２０が搬送ベルト１４を介して吸着対向ローラ２２と対向し、搬送ベルト１４及び記録材Ｐを挟持するよう構成されている。吸着ローラ２０には高電圧源である吸着バイアス電源３２Ａより電圧が印加されることによって、記録材Ｐに電荷が付与される。電荷を付与された記録材Ｐは、搬送ベルト１４を分極し、それによって搬送ベルト１４に静電吸着される。
【００５１】
このようにして搬送ベルト１４に吸着した記録材Ｐは各プロセスステーション３１Ｙ〜３１Ｂｋの転写部を順次通過し、各感光ドラム１Ｙ〜１Ｂｋ上に形成のイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色トナー像が次々に重畳転写されて未定着のカラートナー画像が合成形成される。
【００５２】
搬送ベルト１４としては、厚さ５０〜２００μｍ、体積抵抗率１０９〜１０１６Ωｃｍ程度のＰＶＤＦ（弗化ビニリデン樹脂）、ＥＴＦＥ（四弗化エチレン−エチレン共重合樹脂）、ポリイミド、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ポリカーボネート等の樹脂フィルムや、或いは、厚さ０．５〜２ｍｍ程度の、例えばＥＰＤＭ等とされるゴムの基層の上に、例えばウレタンゴムにＰＴＦＥなど弗素樹脂を分散したものを被覆して用いる。
【００５３】
上記搬送ベルト１４は、通常は表面にトナー像を直接担持させることはないので、トナー像により汚染されることは少ないが、ジャム時や非画像部への地かぶりトナー付着、或いは、搬送ベルト１４上にレジストマークや濃度検出パターンを直接形成してこれを検知する様なシステム使用時等においては、搬送ベルト１４上にトナーが付着する。この汚染トナーを清掃するために別途クリーニング手段を設けたり、或いは、転写ローラ４Ｙ〜４Ｂｋに転写時とは逆極性のクリーニングバイアスを印加して搬送ベルト１４上のトナーを各プロセスステーション３１Ｙ〜３１Ｂｋの感光ドラム１Ｙ〜１Ｂｋを介してクリーニング装置１０Ｙ〜１０Ｂｋに回収する、という工程を各々のプロセスステーション３１Ｙ〜３１Ｂｋについて行うことが考えられる。
【００５４】
上記のように搬送ベルト１４に吸着して搬送されて各プロセスステーション３１Ｙ〜３１Ｂｋの転写部を順次通過してイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色トナー像の重畳転写を受けて未定着のカラートナー画像が合成形成された記録材Ｐは搬送ベルト１４から分離され、本発明に係る加熱装置としての定着装置２１に導入されて未定着のカラートナー画像が加熱・加圧定着されて永久画像となると共に光沢化処理がなされて超光沢画像となり、排紙部４９に排紙される。
【００５５】
（２）定着装置２１
図１は本発明に係る加熱装置としての定着装置２１の概略構成を示す横断側面図である。
【００５６】
４１はフィルム部材としての光沢化フィルムであり、本実施例装置ではエンドレスベルト型の耐熱性フィルム（以下、ベルトと記す）である。このベルト４１は駆動ローラ４３、従動ローラ４４の２部材間に懸回張設してあり、ローラ４３・４４による駆動とテンションにより矢印の時計方向に所定のプロセススピード（周速度）をもってシワなく回動駆動される。また、ベルト内面には加熱部材としての低熱容量線状加熱体（発熱ヒータ）４２が設置されている。
【００５７】
４５は加熱体４２の上面にベルト４１を挟ませて圧接させた加圧部材としての圧接ローラであり、ベルト４１を挾んだ低熱容量線状加熱体４２と圧接ローラ４５との圧接ニップ部が加熱部Ｎである。
【００５８】
加熱部Ｎの下流側には静電吸着バイアス印加手段としての静電吸着ローラ６３と静電吸着対向ローラ６４とがベルト４１を挟んで設置されている。静電吸着ローラ６３は高圧電源である静電吸着バイアス電源３２Ｆに接続されていて、任意の高電圧が印加できる構成となっている。また、静電吸着対向ローラ６４は金属製で接地してある。
【００５９】
ベルト４１は一例として厚み２０μｍの耐熱フィルム、例えばポリイミド・ポリエーテルイミド・ＰＥＳ・ＰＦＡ等の耐熱フィルムの少なくとも画像当接面側にＰＴＦＥ・ＰＡＦ等のフッ素樹脂に離型層を１０μｍコートしたものである。また、必要に応じて加熱体当接面側には加熱体との摺動性を確保する目的でポリイミド・ポリエーテルイミドやフッ素樹脂・シリコン樹脂等の摺動層を０．１から１０μｍの範囲で設けてもよい。該ベルトは一般的には総厚１００μｍ、より好ましくは４０μｍ未満のものであり、また本願記載の静電吸着効果を充分に得るために体積抵抗率は１０９〜１０１６Ωｃｍ程度のものを用いることが好ましい。
【００６０】
低熱容量線状加熱体４２は不図示の支持部材を介して装置に固定支持させてあり、一例として厚み１．０ｍｍ・巾１０ｍｍ・長さ２４０ｍｍのアルミナ基板に抵抗材料（通電発熱体）を巾１．０ｍｍに塗工したもので、その抵抗材料に長手方向両端より通電される。通電はＤＣ１００Ｖの周期２０ｍｓｅｃのパルス状波形で所望の温度・エネルギー放出量に応じたパルスをそのパルス巾を変化させて与える。略パルス巾は０．５ｍｓｅｃ〜５ｍｓｅｃとなる。この様に加熱体４２はエネルギー・温度制御される。本実施形態における加熱体温度は１８０℃一定となるように制御した。
【００６１】
圧接ローラ４５はシリコンゴム等の離型性の良いゴム弾性層を有するローラであり、総圧４０〜７０Ｎでベルト４１を挟んで加熱体４２を圧接し該ベルト４１と圧接回転する。本実施例ではシリコンゴムを外径１０ｍｍの芯金に厚さ５ｍｍとなるように巻き付け、更に厚さ３０μｍのＰＦＡチューブを最外層に設けたものを用いた。
【００６２】
また、静電吸着ローラ６３は、カーボンを分散することで体積抵抗率を１０５Ω・ｃｍ以下に調整したＥＰＤＭ（エチレン−プロピレン−ジエン３元共重合体）ゴムを、直径６ｍｍの芯金上に厚さ３ｍｍにて形成したローラとした。本発明者らの検討によると、好ましくは、静電吸着ローラ６３の体積抵抗率は１０４〜１０１０Ω・ｃｍとされる。
【００６３】
定着装置２１の入り口側Ａへ搬送された、下面に未定着画像（トナー画像）を担持した記録材Ｐはガイド板４８に案内されて加熱部Ｎのベルト４１と圧接ローラ４５との間に進入して、画像担持面がベルト４１の重力方向上面に密着して該ベルト４１と一緒に加熱部Ｎを通過していく。
【００６４】
この通過過程でトナー像表面は加熱体４２の熱エネルギーをベルト４１を介して受けて加熱溶融もしくは軟化される。圧接ローラ４５は記録材Ｐを背面から押圧して記録材Ｐの画像担持面をベルト４１を介して加熱体４２に圧接させて熱接触を高めるとともに、ローラ自身の蓄熱により記録材背面側から加熱する作用も有している。
【００６５】
加熱部Ｎを通過した記録材Ｐはベルト４１の重力方向上面に密着したまま該ベルト４１の回動と一緒に搬送されて静電吸着ローラ６３と静電吸着対向ローラ６４で構成される静電吸着部へと導かれる。静電吸着ローラ６３には高電圧源である静電吸着バイアス電源３２Ｆより電圧が印加されることによって、記録材Ｐに電荷が付与される。電荷を付与された記録材は、ベルト４１を分極し、それによって記録材Ｐはベルト４１に静電吸着される。
【００６６】
印加されるバイアスは０．５ＫＶから４．０ＫＶの範囲の正極バイアスまたは負極バイアスであることが好ましい。０．５ＫＶ以下であると記録材Ｐのベルト４１に対する静電吸着力が不十分となり、一方４．０ＫＶ以上の電圧を印加することは過大な電源が必要となってしまったり、後の工程でベルト４１から記録材Ｐを剥離する際の剥離性が阻害されたり、剥離放電が起こるなどの不具合を生じてしまう。
【００６７】
その後、記録材Ｐはベルト４１に静電吸着された状態を保ったまま分離部Ｂとしての従動ローラ４４の位置へ至り、このローラ４４の位置でベルト４１がローラ４４に沿って進路転向することで該ベルト４１と記録材Ｐとは曲率分離する。ベルト４１から分離した記録材Ｐは排紙部４９へ送られる。
【００６８】
上記の静電吸着部と分離部Ｂとの間のベルト・記録材移動パス部をベルト・記録材冷却部として、静電吸着部を通過した互いに密着しているベルトと記録材とが自然冷却される。あるいは該冷却部に送風冷却手段等を配設して強制冷却を行ったり、ベルト４１あるいは記録材Ｐが所定の温度まで冷却されるのに充分な時間を確保するために搬送速度を減速あるいは停止させるなどの制御を行ってもよい。そして分離部Ｂへ至るまでにベルト４１あるいは記録材Ｐが充分に冷却され、分離部Ｂにおいてオフセットなしに記録材Ｐとベルト４１との分離がなされる。これによってトナー像表面はベルト４１表面の平滑性が維持されるので、銀塩写真のような超光沢を有する高画質で安定した印刷画像を得ることができる。
【００６９】
〈第２の実施例〉
図４は第２の実施例の画像形成装置概略構成図である。本例の画像形成装置も上述した第１の実施例の画像形成装置と同様に、電子写真プロセス利用、レーザー露光方式、インライン方式のフルカラープリンターである。
【００７０】
本例の画像形成装置においては、搬送ベルト１４に吸着して搬送されて各プロセスステーション３１Ｙ〜３１Ｂｋの転写部を順次通過してイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色トナー像の重畳転写を受けて未定着のカラートナー画像が合成形成された記録材Ｐは搬送ベルト１４から分離され、第１の加熱装置としての定着装置２１´に導入されて未定着のカラートナー画像が加熱・加圧定着されて永久画像となる。
【００７１】
上記の定着装置２１´で画像定着を受けて該定着装置２１´を出た記録材Ｐは、次いで、ガイド板５８に案内されて、定着装置２１´のプロセス方向下流側に配設した第２の加熱装置としての後処理装置Ｆへと搬送され、この後処理装置Ｆで画像の超光沢化処理を受けて排紙部５９に排紙される。図２は上記の定着装置２１´と後処理装置Ｆの部分の拡大模型図である。
【００７２】
本実施例の画像形成装置は、上記の第１の加熱装置としての定着装置２１´と第２の加熱装置としての後処理装置Ｆの点が第１の実施例の画像形成装置と異なるだけで、記録材Ｐが定着装置２１´に搬送されるまでの構成は第１の実施例にて説明したのと同様の構成となっているから再度の説明は省略する。
【００７３】
（１）定着装置２１´
第１の加熱装置としての定着装置２１´は、熱ローラ定着装置やフィルム定着装置など従来公知の適宜の加熱定着装置を用いることができる。
【００７４】
本例ではフィルム定着装置である。２２は定着フィルムアセンブリ、２３は加圧部材としての弾性加圧ローラである。定着フィルムアセンブリ２２は、フィルムガイドステイ２４、該ステイ２４に固定支持させたセラミックヒーター等の加熱体２５、該ヒーターを固定支持させたステイ２４にルーズに外嵌させた円筒状の耐熱性薄肉定着フィルム２６等よりなり、加熱体２５側を上向きにして配設してある。弾性加圧ロ―ラ２３は上記の定着フィルムアセンブリ２２の上側に定着フィルムアセンブリ２２に並行に配列して定着フィルム２６を挟んで加熱体２５に対して加圧ロ―ラ２３の弾性に抗して所定の押圧力で圧接させて所定幅の定着ニップ部を形成させてある。
【００７５】
加熱体２５は給電回路（不図示）からの給電により迅速に昇温し、その加熱体温度が温度検知手段（不図示）により検知され、その検知温度に基づいて制御回路部（不図示）が給電回路から加熱体２５への供給電力を制御することで、加熱体２５が所定の温度に温調される。
【００７６】
加圧ローラ２３は駆動手段（不図示）により矢印の方向に回転駆動される。この加圧ローラ２３の回転駆動により定着ニップ部において定着フィルム２６に回転トルクが作用して定着フィルム２６が加熱体２５に密着して摺動しながらフィルムガイドステイ２４の外回りを従動回転する。
【００７７】
加圧ローラ２３が回転駆動され、これに伴い定着フィルム２６が従動回転し、かつ加熱体２５に通電がなされて加熱体２５が所定の温度に立ち上がって温調された状態において、未定着トナー画像を載せた記録材Ｐがトナー画像面下向きで定着ニップ部に導入され、定着ニップ部で挟持搬送される。その挟持搬送過程で未定着トナー画像が定着フィルム２６を介して加熱体２５により加熱され、またニップ部圧で加圧されて記録材Ｐ上に固着画像として定着される。記録材Ｐは定着ニップ部を出て定着フィルム２６の面から分離され、ガイド板５８に案内されて次の第２の加熱装置としての後処理装置Ｆへと搬送される。
【００７８】
（２）後処理装置Ｆ
上記（１）項の第１の加熱装置としての定着装置２１´で加熱定着されたトナー画像は、前述したように、光沢度（グロス）が低い。第２の加熱装置としての後処理装置Ｆはその低グロスのトナー画像の超光沢化処理をするものである。
【００７９】
本実施例における該後処理装置Ｆは本発明に従う加熱装置である。５１はフィルム部材としての光沢化フィルムである。この光沢化フィルム５１は長尺の耐熱性リボン（以下、リボンと記す）であり、供給コア６０に巻き取られたシートロール形態となっている。供給コア６０から巻き出されたリボン５１は接地されたガイドローラ５６、加熱部材としての低熱容量線状加熱体（発熱ヒータ）５２、従動ローラ５４の３部材に張設された後、巻き取りコア６１で巻き取られる。光沢化フィルム５１を介してガイドローラ５６と対向する位置には静電吸着ローラ６３が設置されており、リボン５１及び記録材Ｐを挟持するよう構成されている。
【００８０】
低熱容量線状加熱体５２と対向する位置には加圧部材としての駆動ローラ５３が設置されていて、この駆動ローラ５３はシリコンゴム等の離型性の良いゴム弾性層を有しており、リボン５１を挟んだ加熱体５２と駆動ローラ５３との圧接ニップ部が加熱部Ｎ´となる。
【００８１】
供給コア６０・巻き取りコア６１のトルクはリボン５１が一定の張力をもって保持されるように調整されており、駆動ローラ５３よる駆動によって矢示の時計方向に所定のプロセススピードをもってシワやたるみを生じることなくなく駆動される。
【００８２】
リボン５１は一例として厚み６μｍの耐熱フィルム、例えばポリイミド・ポリエーテルイミド・ＰＥＳ・ＰＦＡ・ＰＥＴ等の耐熱フィルムを用いることができる。また、必要に応じて加熱体当接面側には加熱体との摺動性を確保する目的でポリイミド・ポリエーテルイミドやフッ素樹脂・シリコン樹脂等の摺動層を０．１から１０μｍの範囲で設けてもよい。該リボンは一般的には総厚５０μｍ、より好ましくは２０μｍ未満のものである。また本願記載の静電吸着効果を充分に得るために体積抵抗率は１０９〜１０１６Ωｃｍ程度のものを用いることが好ましい。
【００８３】
また、静電吸着ローラ６３は第１の実施例と同様の構成のものが使用できる。
【００８４】
低熱容量線状加熱体５２も第１の実施例と同様のものを用いることができ、総圧４０〜７０Ｎでリボン５１を挟んで駆動ローラ５３に圧接されている。本実施例においては、加熱体温度は１３０℃一定となるように温調制御した。
【００８５】
第１の実施例にて説明したのと同様にしてトナー像が転写された記録材は、搬送ベルトの作用によって第１の加熱装置としての従来公知の定着装置２１´へと搬送され、未定着トナーのカラー画像は加熱及び加圧されて永久画像となる。
【００８６】
その後、記録材Ｐはガイド板５８に案内されて、本発明に従う第２の加熱装置としての後処理装置Ｆへと搬送されて超光沢化処理がなされる。
【００８７】
定着装置２１´のプロセス方向下流Ａ側から後処理装置Ｆへ搬送された、下面に定着済画像（トナー画像）を担持した記録材Ｐはガイド板５８に案内されて、静電吸着ローラ６３とリボン５１との間に侵入し供給コア６０から供給されたリボン５１の重力方向上面に画像担持面が密着する。静電吸着ローラ６３には高電圧源である吸着バイアス電源３２Ｆより電圧が印加されることによって、記録材Ｐに電荷が付与される。電荷を付与された記録材は、リボン５１を分極し、それによってリボン５１に静電吸着される。ここで印加されるバイアスは実施例１と同様に０．５ＫＶから４．０ＫＶの範囲の正極バイアスまたは負極バイアスであることが望ましい。
【００８８】
その後、リボン５１に静電吸着された記録材Ｐは加熱部Ｎ´を通過していく。この通過過程でトナー像表面は加熱体５２の熱エネルギーをリボン５１を介して受けて加熱溶融もしくは軟化される。駆動ローラ５３は記録材Ｐを背面から押圧して記録材Ｐの画像担持面をリボン５１を介して加熱体５２に圧接させて熱接触を高めるとともに、ローラ自身の蓄熱により記録材背面側から加熱する作用も有している。
【００８９】
加熱部Ｎを通過した記録材Ｐはリボン５１の上面に密着したままリボン５１と一緒に搬送されて分離部Ｂとしての従動ローラ５４の位置へ至り、このローラ５４の位置でリボン５１がローラ５４に沿って進路転向することで該ローラ５４と記録材Ｐとは曲率分離する。ローラ５４から分離した記録材Ｐは排紙部５９へ送られる。一方、分離したリボン５１は巻き取りコア６１に巻き取られる。
【００９０】
第１の実施例と同様に、加熱部Ｎ´と分離部Ｂとの間のリボン・記録材移動パス部をリボン・記録材冷却部として、加熱部Ｎ´を通過した互いに密着しているリボン５１と記録材Ｐとが自然冷却される。該冷却部に送風冷却手段５７等を配設して強制冷却を行なってもよい。そして分離部Ｂへ至るまでにリボン５１もしくは記録材Ｐが充分に冷却され、分離部Ｂにおいてオフセットなしに記録材Ｐとベルト１との分離がなされる。これによってトナー像表面はリボン表面の平滑性が維持されるので、銀塩写真のような超光沢を有する高画質で安定した印刷画像を得ることができる。
【００９１】
〈実験例〉
第１の実施例の画像形成装置（図１・３）、または第２の実施例の画像形成装置（図２・４）において、記録材Ｐとして光沢紙（キャストコート紙 坪量１５０ｇ／ｍ２）を用い、これに印刷を行い、静電吸着バイアスとして＋３ＫＶの定電圧を印加し、低熱容量線状加熱体の温度を１８０℃一定となるように温調制御して光沢印刷を行った。この際、前述の冷却過程における▲１▼光沢紙のカール度合い、▲２▼光沢化フィルムからの剥離の有無、および▲３▼それに伴うグロスムラ発生の有無、▲４▼トナー画像の乱れ具合を観察した（実験例１、実験例２）。
【００９２】
測定パターンとしては、用紙上に０．６ｍｇ／ｃｍ２の載り量でシアン色のベタ画像と１０ポイントの黒文字パターンを印刷したものを用いた。
【００９３】
また、第１の実施例における圧接ローラ４５を接地して静電吸着を行わなかった場合を比較例１、第２の実施例における静電吸着ローラ６３を接地して静電吸着を行わなかった場合を比較例２として、更に第２の実施例の第２の加熱装置としての後処理装置Ｆに未定着画像を担持した光沢紙を通紙して定着させた場合を比較例３としてそれぞれ同様の観察を行った。実験結果は表１の通りとなった。
【００９４】
【表１】
以上説明した実施例・実験例は本発明の実施形態例を示したものであり、本発明の内容はこれらに限定されるものではない。すなわち、以上、本発明の様々な例と実施例が示され説明されたが、当業者であれば、本発明の趣旨と範囲は本明細書内の特定の説明と図に限定されるのではなく、本願特許請求の範囲に全て述べられた様々の修正と変更に及ぶことが理解されるであろう。
【００９６】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、冷却分離方式の加熱装置において超光沢画像を得るにあたり、冷却過程での被加熱材（記録材）のカールに伴ったフィルム部材からの剥離を防止し、超光沢画像を安定して供給することのできる加熱装置、および該加熱装置を備えた画像形成装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施例における定着装置の概略構成模型図
【図２】第２の実施例における定着装置と後処理装置の概略構成模型図
【図３】第１の実施例における画像形成装置の概略構成模型図
【図４】第２の実施例における画像形成装置の概略構成模型図
【図５】従来の定着装置例（熱ローラ定着装置）の概略構成模型図
【図６】従来の定着装置例（フィルム定着装置）の概略構成模型図
【符号の説明】
２１，２１´・・定着装置、Ｆ・・後処理装置、４１，５１・・フィルム部材（光沢化フィルム）、４２，５２・・加熱部材、４５，５３・・加圧部材、Ｎ，Ｎ´・・加熱ニップ部、Ｐ・・被加熱材（記録材、転写材）
Claims (5)
- フィルム部材と、加熱部材と、前記フィルム部材を挟んで前記加熱部材に当接する加圧部材とを有し、前記フィルム部材と前記加圧部材との当接によって形成されるニップ部においてトナー像を担持した被加熱材を前記トナー像が担持された面と前記フィルム部材が当接するように挟持搬送して加圧および加熱する加熱装置において、前記被加熱材上のトナー像が前記ニップ部で加圧および加熱された後に前記被加熱材が前記フィルム部材に静電吸着されることを特徴とする加熱装置。
- フィルム部材と、加熱部材と、前記フィルム部材を挟んで前記加熱部材に当接する加圧部材とを有し、前記フィルム部材と前記加圧部材との当接によって形成されるニップ部においてトナー像を担持した被加熱材を前記トナー像が担持された面と前記フィルム部材が当接するように挟持搬送して加圧および加熱する加熱装置において、前記被加熱材上のトナー像が前記ニップ部で加圧および加熱された後に前記被加熱材を前記フィルム部材に静電吸着させるための静電吸着バイアス印加手段を有することを特徴とする加熱装置。
- フィルム部材と、加熱部材と、前記フィルム部材を挟んで前記加熱部材に当接する加圧部材とを有し、前記フィルム部材と前記加圧部材との当接によって形成されるニップ部において定着済みトナー像を担持した被加熱材を前記トナー像が担持された面と前記フィルム部材が当接するように挟持搬送して加圧および加熱する加熱装置において、前記被加熱材が前記フィルム部材に静電吸着されることを特徴とする加熱装置。
- フィルム部材と、加熱部材と、前記フィルム部材を挟んで前記加熱部材に当接する加圧部材とを有し、前記フィルム部材と前記加圧部材との当接によって形成されるニップ部において定着済みトナー像を担持した被加熱材を前記トナー像が担持された面と前記フィルム部材が当接するように挟持搬送して加圧および加熱する加熱装置において、前記被加熱材を前記フィルム部材に静電吸着させるための静電吸着バイアス印加手段を有することを特徴とする加熱装置。
- 前記被加熱材を前記フィルム部材に静電吸着させる際、前記被加熱材が前記フィルム部材よりも重力方向上側に配置されることを特徴とする請求項１から４の何れかに記載の加熱装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003051723A JP2004258535A (ja) | 2003-02-27 | 2003-02-27 | 加熱装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003051723A JP2004258535A (ja) | 2003-02-27 | 2003-02-27 | 加熱装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004258535A true JP2004258535A (ja) | 2004-09-16 |
Family
ID=33116799
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003051723A Pending JP2004258535A (ja) | 2003-02-27 | 2003-02-27 | 加熱装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2004258535A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008020520A (ja) * | 2006-07-11 | 2008-01-31 | Ricoh Co Ltd | 光センサ、プリント回路板、および画像形成装置 |
| JP2008051857A (ja) * | 2006-08-22 | 2008-03-06 | Ricoh Co Ltd | 画像形成装置 |
| US8849172B2 (en) | 2011-06-21 | 2014-09-30 | Ricoh Company, Ltd. | Glossing device, fixing device, and image forming apparatus incorporating same |
| CN115092746A (zh) * | 2022-06-22 | 2022-09-23 | 南京润圻机械科技有限公司 | 一种食品包装薄膜用传输装置 |
-
2003
- 2003-02-27 JP JP2003051723A patent/JP2004258535A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008020520A (ja) * | 2006-07-11 | 2008-01-31 | Ricoh Co Ltd | 光センサ、プリント回路板、および画像形成装置 |
| JP2008051857A (ja) * | 2006-08-22 | 2008-03-06 | Ricoh Co Ltd | 画像形成装置 |
| US8849172B2 (en) | 2011-06-21 | 2014-09-30 | Ricoh Company, Ltd. | Glossing device, fixing device, and image forming apparatus incorporating same |
| CN115092746A (zh) * | 2022-06-22 | 2022-09-23 | 南京润圻机械科技有限公司 | 一种食品包装薄膜用传输装置 |
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