JP2005067170A - 定着装置 - Google Patents

Abstract

【課題】用紙に皺，凹凸（波打ちを含む）等を生じさせない方法で、用紙を定着・搬送することが可能な定着装置を提供すること、並びに、高画質の画像を形成する際に問題となるような記録位置のずれを引き起こさないような用紙（記録媒体）搬送機構を備えた定着装置を提供すること。
【解決手段】互いに圧接して回転する定着ローラと加圧ローラとを有するインクジェットプリンタ用の定着装置であって、前記定着ローラと加圧ローラの少なくとも一方について、略円柱形状に構成されたローラの両端部を、所定距離内においてその端面方向に向かって径が漸減する形状としたことを特徴とする定着装置。
【選択図】図１

Description

本発明は定着装置に関し、より具体的には、高画質インクジェットプリンタ用の定着装置として用いるに好適な定着装置に関する。

周知の通り、インクジェット方式は、カラー画像を出力するための、構造が簡単で、装置の小型化も容易な方式として広く利用されている。
通常、インクジェット方式による記録装置（インクジェットプリンタ）には、静電駆動方式，サーマルヘッド方式あるいは電気機械変換素子（ピエゾ）方式等が用いられている。そして、このインクジェットプリンタに使用されるインクとしては、一般に、水系または非水系溶媒に染料を溶解させた染料系のインク、および水系または非水系溶媒に顔料を分散させた顔料系のインク、並びに顔料や染料などの色材と樹脂などが複合化された着色粒子を溶媒に分散させたインクなどが使用される。

染料系のインクおよび顔料系のインクにおける描画後の画像の定着は、インク溶媒の蒸発や記録媒体への浸透によってなされる。但し、記録媒体として塗工紙やフィルムなどを用いた場合、浸透効果は期待できないので、描画後に熱を加えることによって溶媒の蒸発を促進させて画像を定着する加熱定着方式が用いられている。
また、着色粒子を溶媒に分散させたインクにおける描画後の画像の定着においても、描画後に熱を加えることによって色材と複合化された樹脂などを記録媒体上に融着することにより画像を定着する加熱定着方式が用いられている。

このような加熱定着方式に用いられる加熱定着装置としては、熱効率が良好なことや取り扱いの容易さや装置構成の容易さから、記録媒体上の画像に接触加熱して定着する熱ローラ定着装置を用いることが有効である。

一般に、記録媒体を、熱ローラ定着装置を用いて定着・搬送する際には、少なからず変形するという問題がある。例えば、特許文献１には、複写機用の定着装置において、用紙の搬送方向に沿って主としてその中央部に発生する皺と、両端部に発生する波打ち現象（部分的な伸びが発生する結果、平面性が低下する現象）とに対する対策が開示されている。

特開平２−２６２６８４号公報

上記特許文献１に開示されている定着装置においては、互いに圧接して回転する定着ローラと加圧ローラとを有し、これらのローラのうちの一方（ここでは、加圧ローラ）が逆クラウン形状に構成され、前記逆クラウン形状に構成された加圧ローラの両端部外周を所定量カットし、ローラの最大径部を該ローラの端部より所定距離内側に形成したことを特徴としているものである。

この定着装置においては、図７（上記公報中の第３図）に示したように、逆クラウン形状に構成された加圧ローラ４０の両端部外周の所定量（破線で示される部分）をカットした、変形逆クラウン形状に構成されたローラとも言うべき形状の加圧ローラ４０が用いられる。
そして、その作用は、加圧ローラ４０をこのような形状とすることにより、図８（同公報中の第４図）中に矢印で示されるような力Ｆ_１ ，Ｆ_２ を用紙Ｐに加えることができるようになり、その結果、用紙Ｐの中央部に発生しやすい搬送方向に沿った皺と、用紙両端部に発生しやすい波打ちの双方を、実用上問題にならない程度にまで軽減できるというものである。

ところで、上記公報中の第４ページ左下欄にも記載されているように、上述の効果は、前述のように構成することにより、搬送される用紙のＶ，Ｗライン（図８参照）に沿って、筋（かすかな窪み）が生じ、この窪みが用紙に腰を与える結果になるために得られるものであることは明らかである。なお、図７，図８中において、３１は定着ローラ（加熱ローラ）、４０Ａは逆クラウン部、４０Ｂはカット部を示している。

また、インクジェット方式によりカラー画像を出力する際には、各色のインクを所定の順番で噴射して、カラー画像を形成し、次に、これを定着するという手順による。

本発明で扱おうとしているような高画質のインクジェット画像を記録媒体の両面に形成する場合（すなわち両面印刷）において、上記特許文献１の定着装置を用いた場合、以下のような問題がある。

すなわち、記録媒体の第１面（最初に画像が形成される面）の定着工程において前述のような筋が生ずると、それがかすかな窪みであったとしても、第２面（後から画像が形成される面）の描画時にインク滴の到達位置（つまり、記録位置）のずれを生じることとなり、第２面に高画質の画像を形成することが不可能になるという重大な問題がある。
さらに、静電駆動方式の場合には、吐出されるインク滴の量が変化して、描画されるドット径が変化してしまうという重大な問題がある。

また、最近注目されている立体イメージを形成するような場合においては、重ね合わせた状態で形成される多数の画像間での位置ずれを引き起こす要因ともなるという重大な問題がある。
そこで、記録媒体の両面に高画質の画像を形成する際に第２面の画像記録、あるいは立体イメージ形成で問題となるような記録位置のずれを引き起こさないためには、真に、用紙に皺，凹凸（前述の波打ちを含む）等を生じさせない方法で、用紙を定着・搬送することが可能な定着装置が必要であるということになる。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、従来の技術における問題を解消し、用紙に皺，凹凸（前述の波打ちを含む）等を生じさせない方法で、用紙を定着・搬送することが可能な定着装置を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、記録媒体の両面に高画質の画像を形成する際に第２面の画像記録で問題となるような記録位置のずれを引き起こさないような用紙（記録媒体）搬送機構を備えた定着装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明に係る定着装置は、互いに圧接して回転する定着ローラと加圧ローラとを有するインクジェットプリンタ用の定着装置であって、前記定着ローラと加圧ローラの少なくとも一方について、略円柱形状に構成されたローラの両端部を、所定距離内においてその端面方向に向かって径が漸減する形状としたことを特徴とするものである。

ここで、前記定着ローラと加圧ローラの他方は、略円柱形状に構成されたローラであることが好ましい。また、前記定着ローラと加圧ローラの両方ともが、略円柱形状に構成されたローラの両端部を、所定距離内においてその端面方向に向かって径が漸減する形状とされていてもよい。

さらに、前記定着ローラと加圧ローラの他方が、その中央部が小径の逆クラウン形状のローラであってもよい。また、前記定着ローラと加圧ローラの他方が、その中央部が小径の逆クラウン形状であり、かつ、その両端部の所定距離内において略円柱形状に構成されたローラであってもよい。

本発明によれば、記録用紙に皺，凹凸（波打ちを含む）等を生じさせない方法で、用紙を定着・搬送することが可能な定着装置を実現でき、また、記録媒体の両面に高画質の画像を形成する際に問題となるような第２面の画像記録位置のずれを引き起こさないような記録媒体搬送機構を備えた定着装置を実現でき、さらに静電駆動式の場合には、吐出されるインク滴の量が変化しないという特徴を有するので、高画質のインクジェット画像の形成が可能となるという顕著な効果を奏するものである。

以下、添付の図面に基づいて、本発明の実施の形態を詳細に説明する。

図６は、本発明の一実施形態に係る定着装置を備えた静電式インクジェットプリンタの概略全体構成を示す模式図である。本実施形態に係るインクジェットプリンタは、搬送手段によって搬送される記録媒体Ｐに対して、画像形成手段によって、入力された画像データに応じて４色のインク滴を吐出してインク粒子像を形成し、この記録媒体Ｐ上に形成されたインク粒子像を定着して、フルカラー画像を記録するものである。

図６に示すインクジェットプリンタ６０は、記録媒体Ｐに片面４色印刷を行う装置であり、記録媒体Ｐの搬送手段として、フィードローラ対６２，ガイド６４，ローラ６６ａ，６６ｂおよび６６ｃ，搬送ベルト６８，搬送ベルト位置検出手段６９，静電吸着手段７０，除電手段７２，剥離手段７４，定着・搬送手段７６およびガイド７８を有し、画像形成手段として、吐出ヘッド８０、インク循環系８２，ヘッドドライバ８４，記録媒体位置検出手段８６および記録位置制御手段８８を有し、さらに、溶媒回収手段として、排出ファン９０および溶媒回収装置９２を有し、さらにこれらの構成要素を内包するための筐体６１を備える。

まず、インクジェットプリンタ６０における、記録媒体Ｐの搬送手段について説明する。
フィードローラ対６２は、筐体６１の側面に設けられた搬入口６１ａに隣接して設けられ、図示されていないストッカから記録媒体Ｐを筐体６１内に設けられた搬送ベルト６８（ローラ６６ａに支持される部分）に送り込む１対のローラからなる。ガイド６４は、フィードローラ対６２と搬送ベルト６８を支持するローラ６６ａとの間に設けられ、記録媒体Ｐを搬送ベルト６８に案内する。

フィードローラ対６２の近傍には、図示されていないが、記録媒体Ｐに付着した塵埃や紙粉等の異物を除去する異物除去手段を設けることが好ましい。ここで異物除去手段としては、公知の吸引除去，吹き飛ばし除去，静電除去等の非接触法や、ブラシ，ローラ等による接触法によるものの１つあるいは複数を組み合わせて使用すればよい。また、フィードローラ対６２を微粘着ローラで構成し、さらにフィードローラ対６２のクリーナを設けて、フィードローラ対６２による記録媒体Ｐのフィード時に塵埃・紙粉等の異物を除去してもよい。

ローラ６６ａ，６６ｂおよび６６ｃは、搬送ベルト６８を張架して移動させるためのものであり、ローラ６６ａ，６６ｂおよび６６ｃのうち少なくとも１つは、図示されていない駆動源と連結されている。
搬送ベルト６８は、吐出ヘッド８０から吐出されるインクによって画像が形成されるときに記録媒体Ｐを保持するプラテンとして機能し、記録媒体Ｐを移動するとともに、画像形成後、定着・搬送手段７６まで搬送するためのものである。従って、搬送ベルト６８としては、寸法安定性に優れ、耐久性を有する材料で形成される無端ベルトが用いられ、その材料としては、例えば、金属，ポリイミド樹脂，フッ素樹脂その他の樹脂およびそれらの複合体が用いられる。

本実施形態においては、記録媒体Ｐは、静電吸着によって搬送ベルト６８上に保持されるので、搬送ベルト６８は、記録媒体Ｐを保持する側（表面）が絶縁性、ローラ６６ａ，６６ｂおよび６６ｃと接する側（裏面）が導電性を有する構成としている。具体的には、搬送ベルト６８は、金属ベルトの表面側にフッ素樹脂コートを行ったものである。また、図示例においては、ローラ６６ａは導電性ローラとされ、搬送ベルト６８の裏面（金属面）は、ローラ６６ａを介して設置されている。

なお、搬送ベルト６８は、公知の方法により蛇行が抑制されていることが好ましい。蛇行抑制方法としては、例えば、ローラ６６ｃをテンションローラとし、前述の搬送ベルト位置検出手段６９の出力、すなわち搬送ベルト６８の幅方向の検知位置に応じて、ローラ６６ｃの軸をローラ６６ａおよびローラ６６ｂの軸に対して傾けることにより、搬送ベルト６８の幅方向の両端でテンションを変えて蛇行を抑制する方法等が用いられる。また、ローラ６６ａ，６６ｂおよび６６ｃをテーパ形やクラウン形、あるいはその他の形状とすることで、蛇行を抑制してもよい。

静電吸着手段７０は、記録媒体Ｐを静電力により搬送ベルト６８に吸着させて保持するとともに、画像形成のために吐出ヘッド８０に対して所定のバイアスを印加するために、記録媒体Ｐを所定の電位に帯電させるものである。
本実施例においては、静電吸着手段７０は、記録媒体Ｐを帯電させるスコロトロン帯電器７０ａと、このスコロトロン帯電器７０ａに接続される負の高圧電源７０ｂとを有する。記録媒体Ｐは、負の高圧電源７０ｂに接続されたスコロトロン帯電器７０ａにより、負の高電圧に帯電され、搬送ベルト６８の絶縁層に静電吸着される。また、静電吸着手段７０には、導電性ローラや導電性プラテンを用いる構成も好適に適用される。

静電吸着手段７０は、静電力によって記録媒体Ｐが浮き上がりのない状態で搬送ベルト６８に静電吸着させた後、搬送ベルト６８を駆動しながら、記録媒体Ｐ表面を均一帯電する。記録媒体Ｐを帯電させる際の搬送ベルト６８の搬送速度は、安定に搬送できる範囲であればよく、画像記録時の搬送速度と同じでもよいし、異なっていてもよい。また、記録媒体Ｐを複数回周回させることによって、同一の記録媒体Ｐに静電吸着手段を複数回作用させ、均一帯電を行ってもよい。

静電吸着手段７０によって帯電された記録媒体Ｐは、搬送ベルト６８によって後述する吐出ヘッド８０の位置まで搬送される。吐出ヘッド８０による画像形成部では、記録媒体Ｐの帯電電位をバイアスとし、吐出ヘッド８０に記録信号電圧が印加され、バイアス帯電電位に記録信号電圧が重畳されることにより、インクジェット（インク滴）が吐出され、記録媒体Ｐに画像が形成される。この際、搬送ベルト６８の加熱手段を設け、記録媒体Ｐの温度を高めることで、吐出ヘッド８０から吐出されたインク滴の記録媒体Ｐ上での定着を促進することができ、滲みをより一層抑制して画質の向上を図ることができる。

画像が形成された記録媒体Ｐは、除電手段７２により除電され、剥離手段７４により搬送ベルト６８から剥離されて定着・搬送手段７６へ搬送される。
本実施例において、除電手段７２は、コロトロン除電器７２ａと、交流電源７２ｂと、直流高圧電源７２ｃとを有し、直流高圧電源７２ｃの他方の端子は接地されている。図示例の除電手段７２は、コロトロン除電器７２ａおよび交流電源７２ｂを用いる、いわゆるＡＣコロトロン除電器を使用しているが、これ以外にも、例えばスコロトロン除電器，固体チャージャ，放電針等の種々の手段や方法などが利用でき、また、前述の静電吸着手段７０のように、導電性ローラや導電性プラテンを用いる構成も好適に使用される。
また、剥離手段７４としては、剥離用ブレード，逆回転ローラ，エアナイフ等、公知の技術が各種利用可能である。

搬送ベルト６８から剥離された記録媒体Ｐは、定着・搬送手段７６に送られ、インクジェット（インク滴）によって形成された画像が形成される。本実施例においては、定着・搬送手段７６として、ヒートローラ７６ａおよび搬送ローラ７６ｂからなるローラ対を用い、記録媒体Ｐを搬送するとともに、記録媒体Ｐに形成された画像を接触加熱して定着している。

なお、加熱定着を行う際、記録媒体Ｐとしてコート紙やラミネート紙を用いた場合には、急激な温度上昇により紙の内部の水分が急激に蒸発し、紙の表面に凹凸が発生する、ブリスターと呼ばれる現象が起きることがある。これを防止するためには、複数の定着器を配置し、紙が徐々に昇温するように，各定着器の電力供給および記録媒体Ｐまでの距離の一方または両方を変えるのが好ましい。

また、少なくとも吐出ヘッド８０から吐出されるインクジェットによる画像形成から、定着・搬送手段７６による定着までの行程では、記録媒体Ｐの画像形成面には何も接触しないように保つことが好ましい。
画像が定着された記録媒体Ｐは、ガイド７８に案内されて、図示されていない排紙ストッカに排出される。

次に、上述のインクジェットプリンタ６０における画像形成手段および画像記録方法について説明する。

本実施形態に係るインクジェットプリンタ６０における画像形成手段は、インクジェットを吐出する吐出ヘッド８０，この吐出ヘッド８０のインクの供給および回収を行うインク循環系８２，図示されていないコンピュータ，ＲＩＰ(Raster Image Processor)等の外部機器からの出力画像信号により吐出ヘッド８０を駆動するヘッドドライバ８４，記録媒体Ｐにおける画像形成（記録）位置を決定するために記録媒体Ｐを検出する記録媒体位置検出手段８６および吐出ヘッド８０の位置を制御する記録位置制御手段８８により構成される。

吐出ヘッド８０は、フルカラー画像の記録を行うためのシアン（Ｃ），マゼンタ（Ｍ），イエロー（Ｙ），黒（Ｋ）の４色の吐出ヘッドの結合体であり、ヘッドドライバ８４からの信号に従って、インク循環系８２によって供給されるインクをインク滴として吐出して、搬送ベルト６８によって所定速度で搬送されている記録媒体Ｐに画像を形成（記録）する。ここで、各色の吐出ヘッドは、搬送ベルト６８の搬送方向に配列されている。

吐出ヘッド８０としては、各色につき複数のノズル（各ノズルは、１つのインク滴を吐出する１単位の吐出ノズルに対応する）が所定の間隔で記録媒体Ｐの搬送方向と直交する方向（幅方向）に配列されたマルチチャンネルヘッド、あるいは各色のノズルが記録媒体Ｐの幅方向全域に配列されたフルラインヘッドが使用できる。
図示例のインクジェットプリンタ６０は、吐出ヘッド８０に対して、搬送ベルト６８によって記録媒体Ｐを搬送することによって主走査を行う。図示例のインクジェットプリンタ６０は、このような構成とすることで、吐出ヘッドをシリアルスキャンするタイプのものに比べて、高速での画像形成が可能となっているものであるが、本発明はこれに限定されるものではない。

吐出ヘッド８０としてマルチチャンネルヘッドを用いた場合には、搬送ベルト６８に記録媒体Ｐを保持させた状態で、搬送ベルト６８を回転させることにより、吐出ヘッド８０に対して、記録媒体Ｐを搬送して主走査を行うとともに、吐出ヘッド８０を搬送ベルト６８の幅方向に移動させて副走査を行うことによって、記録媒体Ｐ上に画像が形成される。従って、記録媒体Ｐの全面に画像が形成されるためには、記録媒体Ｐを担持した状態で搬送ベルト６８が複数回回転する。すなわち、複数回の主走査が行われる。なお、この場合の吐出ヘッド８０の副走査方法は、吐出ヘッド８０のノズル密度と描画解像力の関係，インターレースの方法等により選択されればよい。

一方、吐出ヘッド８０としてフルラインヘッドを用いた場合には、搬送ベルト６８に記録媒体Ｐを保持させた状態で、吐出ヘッド８０に対して記録媒体Ｐを搬送し、１回通過させる。すなわち、１回の主走査を行うのみで、記録媒体Ｐの全面に画像が形成される。
こうして、マルチチャンネルヘッドまたはフルラインヘッド（もしくは、通常のシリアルスキャンするタイプのヘッド）を用いる吐出ヘッド８０によって、記録媒体Ｐの全面に形成された画像は、記録媒体Ｐが定着・搬送手段７６によって挟持搬送されることにより、定着・搬送手段７６によって定着される。

図示例のインクジェットプリンタ６０においては、マルチチャンネルヘッドまたはフルラインヘッドを用いる吐出ヘッド８０によって、記録媒体Ｐの全面を走査する例を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、記録媒体Ｐと吐出ヘッド８０とを相対的に移動させて、吐出ヘッド８０によって記録媒体Ｐの全面を走査できれば、どのような走査方法を用いてもよい。例えば、搬送ベルト６８の幅方向に吐出ヘッド８０を移動させて主走査を行い、搬送ベルト６８によって記録媒体Ｐを搬送して副走査を行ってもよい。または、吐出ヘッド８０を固定したまま、搬送ベルト６８をその長手方向に搬送するとともに、搬送ベルト６８自体をその幅方向に移動させて副走査を行ってもよい。

また、インク循環系８２は、吐出ヘッド８０の各色の吐出ヘッドのインク流路にインク吐出に十分な量のインクを流すためのものであり、４色（Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ）の各色のインクタンク，ポンプおよび補給用インクタンク（図示されていない）等を有するインク循環装置８２ａと、このインク循環装置８２ａの各色のインクタンクから、吐出ヘッド８０の各色の吐出ヘッドのインク流路に、それぞれの色のインクを供給するインク供給系８２ｂと、吐出ヘッド８０の各色の吐出ヘッドのインク流路からインクをインク循環装置８２ａに回収するインク回収系８２ｃとを有する。

インク循環系８２は、インク循環装置８２ａによって、インクタンクからインク供給系８２ｂを介して吐出ヘッド８０に各色毎にインクを供給し、かつ、インク回収系８２ｃを介して吐出ヘッド８０から各色毎にインクをインクタンクに回収して循環させることができるものであればどのようなものでもよい。インクタンクは、画像記録用のインクを貯溜しており、このインクがポンプにより汲み出されて吐出ヘッド８０に供給される。吐出ヘッド８０からインクが吐出されることにより、インク循環系８２で循環しているインクの濃度が低下するので、インク循環系８２では、インク濃度検出器によってインク濃度を検出し、検出したインク濃度に応じて補給用インクタンクから適宜インクを補充して、インク濃度を所定の範囲に保つことが好ましい。

また、インクタンクには、インクの固形成分の沈殿・濃縮を抑制するための攪拌装置や、インクの温度変化を抑制するためのインク温度管理装置が備えられることが好ましい。この理由は、温度管理をしないと、環境温度の変化等によりインク温度が変化して、インクの物性が変化することによりインク滴のドット径が変化し、高画質な画像が安定して形成できなくなる可能性があるからである。一方、攪拌装置としては、回転羽，超音波振動子，循環ポンプ等が使用できる。
インクの温度制御方法としては、吐出ヘッド８０，インクタンク，インク配管系等に、ヒータやペルチェ素子等の発熱素子または冷却素子を配し、各種の温度センサ（サーモスタット等）により制御する公知の方法が使用できる。

ヘッドドライバ８４は、外部装置から画像データを受け取り、種々の処理を行うシステム制御部（図示されていない）から画像データを受け取り、その画像データに基づいて吐出ヘッド８０を駆動する。上述のシステム制御部は、コンピュータや前述のＲＩＰ，画像スキャナ，磁気ディスク装置，画像データ伝送装置等の外部装置から、受け取った画像データを色分解するとともに、分解されたデータに対して適当な画素数，階調数に分割演算し、スクリーニング処理，網点面積率の演算等を行って、ヘッドドライバ８４が吐出ヘッド８０を駆動するためのヘッド駆動データ演算部である。

また、システム制御部は、搬送ベルト６８による記録媒体Ｐの搬送タイミングに合わせた吐出ヘッド８０（記録位置制御手段８８）の移動、および吐出ヘッド８０によるインクの吐出タイミングの制御を行う。インクの吐出タイミングの制御は、記録位置制御手段８８の出力や、搬送ベルト６８または搬送ベルト６８の駆動手段に配置したエンコーダ等からの出力信号を利用して行われる。
記録媒体位置検出手段８６は、吐出ヘッド８０によるインク滴の吐出位置に搬送されてくる記録媒体Ｐを検出するためのもので、フォトセンサ等の公知の検出手段を用いることができる。

記録位置制御手段８８は、吐出ヘッド８０を載置・固定して、搬送ベルト６８の幅方向に移動させ、記録媒体Ｐへの幅方向の画像形成位置を調整するものである。すなわち、記録位置制御手段８８は、記録媒体Ｐの所定の位置に画像を形成するための微調整、および、吐出ヘッド８０としてマルチチャンネルヘッドを用いた場合の走査のために、搬送ベルト位置検出手段６９が検知した搬送ベルト６８の位置と、ヘッドドライバ８４からの画像信号とに応じて、吐出ヘッド８０を移動させるものである。

なお、図示例のインクジェットプリンタ６０には、溶媒回収手段として、排出ファン９０および溶媒回収装置９２が設けられているが、これらは、記録媒体Ｐ上に吐出されたインク滴から蒸発した分散溶媒を回収するためのものであり、本発明には直接関係がないので、詳細は省略する。

ところで、上述のように構成されるインクジェットプリンタ６０を用いて、記録媒体の両面に高画質の画像を形成しようとする場合においては、定着装置において前述のような筋（段落０００９参照）が発生することは厳に排除しなければならない。この理由は、記録媒体の第１面（最初に画像が形成される面）の定着工程において前述の筋が生ずると、たとえ、それがかすかな窪みであったとしても、第２面（後から画像が形成される面）の描画時にインク滴の到達位置（つまり、記録位置）のずれを生じることとなり、第２面に高画質の画像を形成することが不可能になるためである。
さらに、静電駆動方式の場合には、吐出されるインク滴の量が変化して、描画されるドット径が変化してしまうという重大な問題がある。

この問題を解消するため、本発明者は、図１〜図５に例示されるような、新規な構成を有する定着装置を開発した。以下、詳細に説明する。
図１は、本発明に係る定着装置の基本的な構成を示す側面図、図２〜図５は、その応用パターンの構成を示す側面図である。

本発明に係る定着装置の基本的な構成は、互いに圧接して回転する定着ローラと加圧ローラとを有するインクジェットプリンタ用の定着装置において、前記定着ローラと加圧ローラの少なくとも一方（図１に示す例では、下側の定着ローラ１０ａとする）については、略円柱形状に構成されたローラの両端部を、所定距離内においてその端面方向に向かって径が漸減するように構成したことにある。

すなわち、図１に例示する定着装置１０では、下側の定着ローラ１０ａの形状が特徴的なものであり、上側の加圧ローラは、この場合特に限定されない。
定着ローラ１０ａの形状の特徴は、全体としては、直径Ｄ_１の円筒状部分と、その両端の、長さｓの、直径がＤ_１からＤ_２に縮径される部分とから構成されている点にある。

なお、ここで、定着ローラ１０ａの直径Ｄ_１，Ｄ_２に関しては、例えば、
１＞（Ｄ_２／Ｄ_１）≧０．９８
であることが好ましく、より好ましくは、
１＞（Ｄ_２／Ｄ_１）≧０．９９
とするのがよい。

また、記録媒体Ｐと定着ローラ１０ａの位置関係は、記録媒体Ｐの幅をＢとしたとき、縮径の始まる位置から記録媒体Ｐの端部までの距離Ｌ_１を、１／３０・Ｂ〜１／６・Ｂ程度とするのが好ましい。この条件下において、記録媒体Ｐにおける波打ちの発生の抑制効果および記録媒体Ｐの中央部における皺の発生の抑制効果が特に顕著となる。
記録媒体Ｐの端部とローラ端面までの距離Ｌ_２は、１０〜３０ｍｍ程度であることが好ましく、この場合、縮径の始まる位置からローラ端面までの距離ｓは、（１０ｍｍ＋１／３０・Ｂ）〜（３０ｍｍ＋１／６・Ｂ）程度となる。

図１に示した定着ローラ１０ａの作用としては、インクジェットプリンタの場合、記録媒体Ｐの搬送速度が低速であることに鑑み、その中央部の略円柱部分における記録媒体Ｐへの「寄せ力」（記録媒体Ｐを、その両端部から中央部方向に寄せようとする力をいう）を無視することができる点、また、その両端部を、直径がＤ_１ からＤ_２ に縮径されるように構成したことで押圧力を低下させたことにより、「波打ち」現象の発生を防止した点、さらには、この「波打ち」現象に起因する記録位置ずれを軽減可能とした点が挙げられる。

いい換えれば、本発明に係る定着装置においては、ローラ対の少なくとも一方を、略円柱ローラの両端部を所定距離内で縮径した形状とすることで、従来技術に示されるような筋を発生する原因となる凸部を排したものである。
そして、これにより、上述の、インクジェットプリンタの場合、記録媒体Ｐの搬送速度が低速であることを最大限に利用しつつ、「波打ち」現象の発生を防止したことで、画像の記録位置のずれを防止して、高画質のインクジェット画像を形成可能としたものである。

図２は、本発明に係る定着装置の具体的構成例（その１）１２を示すものであり、定着ローラ１０ａの上に配置される加圧ローラとして、略円柱ローラ２０を用いた例を示している。このように、構成することにより、簡単な構成で、満足すべき画像の記録位置ずれの防止、並びに高画質のインクジェット画像の形成が可能となるという効果が得られる。

図３は、本発明に係る定着装置の具体的構成例（その２）１４を示すものであり、定着ローラ１０ａの上に配置される加圧ローラとしても、定着ローラ１０ａと同構造の変形略円柱ローラ１０ａを用いた例を示している。このように、構成することにより、１種類の構成要素を用いる構成で、縮径部における各ローラの周速度が等しいという特徴を有するので、画像の記録位置ずれの防止効果に加えて、ローラ縮径部において記録媒体Ｐと定着ローラ１０ａ間に生ずるずりが抑制できるので、定着時のずりによる描画された画像がずれる（画像流れ）という問題を防止でき、より高画質のインクジェット画像の形成が可能となるという効果が得られる。

なお、ここで、定着ローラおよび加圧ローラ１０ａの直径Ｄ_１，Ｄ_２に関しては、例えば、
１＞（Ｄ_２／Ｄ_１）≧０．９９
であることが好ましく、より好ましくは、
１＞（Ｄ_２／Ｄ_１）≧０．９９５
とするのがよい。

図４は、本発明に係る定着装置の具体的構成例（その３）１６を示すものであり、定着ローラ１０ａの上に配置される加圧ローラとして、逆クラウンローラ２２を用いた例を示している。このように、構成することにより、「波打ち」現象の防止作用に加えて、記録媒体Ｐの搬送方向に沿った方向の皺の発生を抑制する作用が向上し、第２面記録時における、より満足すべき画像の記録位置ずれの防止、並びに高速・高画質のインクジェット画像の形成が可能となるという効果が得られる。

なお、ここで、上記逆クラウンローラ２２の直径Ｄ_３，Ｄ_４に関しては、例えば、
１＞（Ｄ_４／Ｄ_３）≧０．９８
であることが好ましく、より好ましくは、
１＞（Ｄ_４／Ｄ_３）≧０．９９
とするのがよい。

図５は、本発明に係る定着装置の具体的構成例（その４）１８を示すものであり、定着ローラ１０ａの上に配置される加圧ローラとして、両端部が略円柱形状の変形逆クラウンローラ２４を用いた例を示している。このように、構成することにより、「波打ち」現象の防止作用に加えて、記録媒体Ｐの搬送方向に沿った方向の皺の発生を抑制する作用が向上し、第２面記録時における、より満足すべき画像の記録位置ずれの防止、並びに高速・高画質のインクジェット画像の形成が可能となるという効果が得られる。

なお、ここで、上記変形逆クラウンローラ２４の直径Ｄ_５，Ｄ_６に関しては、例えば、
１＞（Ｄ_６／Ｄ_５）≧０．９８
であることが好ましく、より好ましくは、
１＞（Ｄ_６／Ｄ_５）≧０．９９
とするのがよい。
また、上記直径がＤ_５である略円柱部分の長さｓについては、定着ローラ１０ａの縮径部の長さｓに略揃えるのが望ましい。

以上説明したように、本発明に係る定着装置においては、ローラ対を構成するローラ（つまり、加熱ローラと加圧ローラ）のうち、その少なくとも一方を、両端部が所定の距離範囲内で縮径されている略円柱ローラとすることにより、記録媒体の両面に画像を形成する際の第２面の画像記録における、満足すべき画像の記録位置ずれの防止、並びに高速・高画質のインクジェット画像の形成が可能となるという効果が得られる。

なお、上述の説明では、基本的に、定着装置の下側のローラを定着ローラ１０ａとして、このローラに本発明の構成を適用した場合を例に挙げたが、本発明はこれに限定されるものではなく、定着ローラに組み合わされる加圧ローラ（この例では、上側に位置する）にこの構成を適用することも可能であり、この場合にも略同様の効果が得られるものである。

なお、上記各実施形態はいずれも本発明の一例を示したものであり、本発明はこれらに限定されるべきものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において適宜の変更または改良を行ってもよいことはいうまでもない。

本発明に係る定着装置の基本構成を示す側面図である。 本発明の一実施形態に係る定着装置の具体的構成（その１）を示す側面図である。 本発明の一実施形態に係る定着装置の具体的構成（その２）を示す側面図である。 本発明の一実施形態に係る定着装置の具体的構成（その３）を示す側面図である。 本発明の一実施形態に係る定着装置の具体的構成（その４）を示す側面図である。 本発明の一実施形態に係る定着装置を備えた静電式インクジェットプリンタの概略全体構成を示す模式図である。 従来技術に係る定着装置の加圧ローラを示す図である。 従来技術に係る定着装置の加圧ローラの作用説明図である。

符号の説明

１０，１２，１４，１６，１８ 定着装置
１０ａ 両端部縮径略円柱ローラ
２０ 略円柱ローラ
２２ 逆クラウンローラ
２４ 両端部略円柱の逆クラウンローラ
６１ 筐体
６２ フィードローラ対
６４，７８ ガイド
６６ａ，６６ｂ，６６ｃ ローラ
６８ 搬送ベルト
６９ 搬送ベルト位置検出手段
７０ 静電吸着手段
７２ 除電手段
７４ 剥離手段
７６ 定着・搬送手段
８０ 吐出ヘッド
８２ インク循環系
８４ ヘッドドライバ
８６ 記録媒体位置検出手段
８８ 記録位置制御手段
９０ 排出ファン
９２ 溶媒回収装置
Ｐ 記録媒体

Claims (5)

1. 互いに圧接して回転する定着ローラと加圧ローラとを有するインクジェットプリンタ用の定着装置であって、
   前記定着ローラと加圧ローラの少なくとも一方について、略円柱形状に構成されたローラの両端部を、所定距離内においてその端面方向に向かって径が漸減する形状としたことを特徴とする定着装置。
2. 前記定着ローラと加圧ローラの他方が、略円柱形状に構成されたローラであることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
3. 前記定着ローラと加圧ローラの両方ともが、略円柱形状に構成されたローラの両端部を、所定距離内においてその端面方向に向かって径が漸減する形状としたことを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
4. 前記定着ローラと加圧ローラの他方が、その中央部が小径の逆クラウン形状のローラであることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
5. 前記定着ローラと加圧ローラの他方が、その中央部が小径の逆クラウン形状であり、かつ、その両端部の所定距離内において略円柱形状に構成されたローラであることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。

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