JP2005274879A - 定着装置および定着方法 - Google Patents

Abstract

【課題】定着ロールや記録媒体の帯電を防止して、画像を形成する色材粒子が定着ロール、またはオイルロールに付着にするオフセットおよび記録媒体が定着ロールへ付着することで発生する紙詰まり等を防止する定着装置を提供する。
【解決手段】少なくとも一方が加熱ロールである一対の定着ロールよりなり、前記画像が描画された前記記録媒体を挟持して搬送することにより、前記画像を前記記録媒体上に定着する定着ロール対と、前記定着ロール対の少なくとも一方の定着ロールに導電性離型剤を塗布する離型剤塗布手段と、前記導電性離型剤を電気的に接地する接地手段をと有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、少なくとも色材および樹脂を含有する色材粒子を用いて記録媒体上に描画した画像を、記録媒体上に定着させる定着装置および定着方法に関する。

静電式、ピエゾ式、サーマル式等の各種インクジェット記録方式、または、電子写真方式等の、少なくとも色材および樹脂を含有する色材粒子を用いて記録媒体上に記録する記録方法によって、記録媒体上に記録した画像を、記録媒体上に定着させる定着装置としては、加熱ロールと定着ロールとからなる一対の定着ロール対を用い、画像が記録された記録媒体を挟持して搬送することで、熱と圧力との作用でその画像を記録媒体上に定着させる定着装置が知られている。また、このような定着装置では、画像定着時に、定着ロール対の表面に画像部を形成する色材粒子が付着するのを防止するため、定着ロール対の一方のロール（以下、定着ロールとする）と当接してつれ回るオイルロールを介して離型剤を定着ロール対の一方のロールの表面に均一に塗布供給する離型剤供給装置を備える定着装置も知られている。

このような離型剤供給装置を備える定着装置では、従来から次のような問題があった。つまり、オイルロールと定着ロールとは互いに当接して回転しているため、オイルロールは、定着ロールとの摩擦により帯電してしまう。その結果、僅かに定着ロール表面に付着したオフセットトナー（色材粒子）がオイルロールに転移してオイルロールが徐々に汚染され、定着ロールへのオイル塗布性能が低下したり、オイルロールに転移したオフセットトナーが再び定着ロールへ付着してしまっていた。さらに、オイルロールが帯電すると、離型剤が帯電してしまい、ハーフトーン画像において濃度ムラ（ゴースト）などの画像欠陥が生じてしまう。

このような問題に対して、特許文献１には、定着ロール、オイルロール、離型剤の帯電を防止するために、定着ロールに当接して回転し、定着ロールの表面に離型剤を塗布するオイルロールの表面を導電性材料により構成し、そのオイルロールの表面を電気的に接地する離型剤供給装置を備える定着装置が開示されている。
特開２００１−１２５４１６号公報

しかしながら、特許文献１に開示の定着装置では、接地された金属ロールをオイルロールとして用い、定着ロールに当接して離型剤を塗布することで、定着ロールからのトナーの付着を防止するとともに離型剤の帯電を防止することができるとされているが、電気的に接地されるのがオイルロール表面の離型剤のみとなるため、効果は不十分である。

また、オイルロールの表面を電気的に接地させても、定着ロール対が記録媒体を挟持搬送すると、記録媒体が定着ロールとの摩擦によって帯電し、帯電した記録媒体が定着ロールに付着して定着ロールに巻きついてしまうため、定着ロールの排出側での紙詰まりが発生するという問題もある。
さらに、定着ロールと当接してつれ回るオイルロールの表面を導電性材料にする必要があり、装置コストが高くなるという問題もある。

そこで、本発明の目的は、定着ロールや記録媒体の帯電を防止して、画像を形成する色材粒子が定着ロール、またはオイルロールに付着にするオフセットおよび記録媒体が定着ロールへ付着することで発生する紙詰まり等を防止する定着装置および定着方法を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明では、少なくとも色材および樹脂を含有する色材粒子を用いて記録媒体上に描画された画像を前記記録媒体上に定着する定着装置であって、少なくとも一方が加熱ロールである一対の定着ロールよりなり、前記画像が描画された前記記録媒体を挟持して搬送することにより、前記画像を前記記録媒体上に定着する定着ロール対と、前記定着ロール対の少なくとも一方の定着ロールに導電性離型剤を塗布する離型剤塗布手段と、前記導電性離型剤を電気的に接地する接地手段とを有することを特徴とする定着装置を提供する。
ここで、前記離型剤塗布手段は、前記定着ロール対の一方の定着ロールと当接して回転し、その当接している定着ロールに導電性離型剤を塗布するオイルロールを有することが好ましい。
また、前記離型剤塗布手段は、さらに、前記導電性離型剤を貯留するオイルタンクと、その一方が前記オイルタンク内の前記導電性離型剤に浸漬され、他方が前記オイルロールと摺接し、その内部に前記導電性離型剤を含浸する含浸部材とを有し、前記接地手段は、前記オイルタンク内に貯留されている前記導電性離型剤を電気的に接地する接地部材であることが好ましい。

また、前記オイルロールは、その外周面が少なくとも前記導電性離型剤を含浸する部材で形成されていることが好ましい。
また、前記離型剤塗布手段が、導電性離型剤を含浸させた含浸ロールであることも好ましい。
また、前記接地手段が、前記含浸ロールを介して導電性離型剤を接地させることが好ましい。
また、前記定着ロール対の一方の定着ロールは、加圧ロールであることが好ましい。

また、前記記録媒体上の前記画像は、前記記録媒体の搬送方向の上流側に設けられる、帯電した前記色材粒子を溶媒に分散させたインクを用いる静電式インクジェット描画手段によって描画されたものであることが好ましい。

また、本発明は、少なくとも色材および樹脂を含有する色材粒子を用いて記録媒体上に描画された画像を前記記録媒体上に定着するに際し、少なくとも一方が加熱ロールである一対の定着ロールよりなる定着ロール対を用い、この定着ロール対の少なくとも一方の定着ロールに電気的に接地された導電性離型剤を塗布しつつ、前記定着ロール対によって、前記画像が描画された前記記録媒体を挟持して搬送して、前記画像を前記記録媒体上に定着することを特徴とする定着方法を提供する。
ここで、前記導電性離型剤が、親水性シリコーンオイルまたは導電化剤含有シリコーンオイルであることが好ましい。
さらに、前記親水性シリコーンオイルは、ポリアルキレンオキシド変性シリコーンまたはヒドロキシシリコーンであり、導電化剤含有シリコーンオイルは、高抵抗または疎水性シリコーンオイル、もしくは親水性シリコーンに導電化剤を溶解させたものであることが好ましい。

本発明によれば、定着ロール対の少なくとも一方の定着ロールに導電性離型剤を塗布することで、定着ロールと記録媒体、特にその画像部との離型性が向上され、画像部を形成する色材粒子が定着ロールに付着することを防止することができる。
さらに、定着ロールに塗布された導電性離型剤を電気的に接地させることで、定着ロールおよび記録媒体上の画像部を形成する色材粒子の帯電を防止し、帯電した色材粒子が定着ロールに付着することを防止することができ、離型性をさらに向上させることができる。
これにより、定着ロールによるオフセットを防止することができ、非画像部の汚れが無く、鮮明な仕上がりの画像を記録媒体上に定着させることができる。

また、本発明によれば、定着ロール対の少なくとも一方の定着ロールに塗布された導電性離型剤を電気的に接地させることにより、定着ロール対に挟持搬送される記録媒体は、導電性離型剤を介して電気的に接地される。これにより、記録媒体の帯電を防止することができ、記録媒体が定着ロール対に巻きついてしまう紙詰まりを、防止することが可能となる。

さらに、本発明によれば、導電性離型剤を介して、電気的に接続されている部分の１ヶ所を接地することで、定着ロールおよび離型剤塗布手段の通電している部分を電気的に接地させることができる。これにより、定着ロールやオイルロールの表面に導電性を付与する製造工程および定着ロールやオイルロールに当接させる除電部材が不要となり装置コストの低減が可能となる。

以下に、本発明に係る定着装置および定着方法を、添付の図面に示される好適実施形態に基づいて詳細に説明する。

図１は、本発明の第１の態様の定着方法を実施する第２の態様の定着装置の一実施形態を示す概略構成を示す模式的な断面図である。
同図に示す定着装置１０は、少なくとも色材および樹脂を含有する色材粒子を用いて記録媒体上に記録した画像を、記録媒体上に定着させるものであり、画像が記録された記録媒体を挟持して搬送することで画像を記録媒体Ｐ上に定着させる定着ロール対２０と、定着ロール対２０に導電性離型剤を塗布する離型剤塗布手段３０とを有する。

定着ロール対２０は、対をなす定着ロール２２と定着ロール２４とで構成される。
定着ロール２２は、記録媒体Ｐの画像が記録されている面と接する側に配置され、加熱ロールとして機能する。定着ロール２２は、円筒状の芯材２２ａを有し、その芯材２２ａの表面には弾性層２２ｂが設けられ、その弾性層２２ｂの表面には、記録媒体Ｐとの離型性を向上させるための被覆層２２ｃが設けられた所定直径、例えば直径約６０ｍｍの円筒形状の積層体である。また、円筒状の芯材２２ａの内側の略軸心には、芯材２２ａを貫通して、ヒータ２６が配置されている。
ここで、芯材２２ａは、芯金となる円筒状の金属で形成され、弾性層２２ｂは所定ゴム硬度および厚さ、例えばゴム硬度ＪＩＳ−Ａ２０、厚さ２ｍｍのシリコンゴムで形成されており、被覆層２２ｃは、所定表面粗さ、および厚さの樹脂層、例えば表面粗さＲａ＝０．１μｍ、厚さ５０μｍのＰＦＡ（パーフルオロアルコキシ樹脂）で形成されている。

定着ロール２４は、定着ロール２２と記録媒体Ｐを介して対向する位置に配置され、加熱ロールおよび加圧ロールとして機能する。定着ロール２４も、円筒状の芯材２４ａを有し、その表面には、弾性層２４ｂが設けられた所定直径、例えば直径約６０ｍｍの円筒形状の積層体である。また、芯材２４ａの内部の略軸心には、芯材２４ａを貫通して、ヒータ２８が配置されている。
ここで、芯材２４ａは、芯金となる金属で形成され、弾性層２２ｂは、所定ゴム硬度、所定表面粗さおよび厚さ、例えばゴム硬度ＪＩＳ−Ａ２０、表面粗さＲａ＝０．３μｍ、厚さ３ｍｍのシリコンゴムで形成されている。

定着ロール２２および定着ロール２４の内部にそれぞれ配置されるヒータ２６およびヒータ２８は、ハロゲンランプ等の加熱源であり、画像定着時に、定着ロール２２および定着ロール２４を所定温度に加熱する。また、定着ロールを加熱するヒータは、両ロールに備える必要はなく、いずれか一方の定着ロールのみに配置するようにしてもよい。なお、一方の定着ロールにのみヒータを配置する場合は、画像が記録されている面と接する側に配置された定着ロールに配置することが好ましい。すなわち、本発明においては、定着ロール対２０を構成する一対の定着ロール２２および２４のうちの少なくとも一方を内部にヒータを備える加熱ロールとすればよい。
また、定着ロール対２０は、図示しない駆動手段と接続しており、この駆動手段は、定着ロール対２０を所定方向に回転させる。ここで、定着ロール対２０は、一方の定着ロールが回転することで、他方の定着ロールも従動するので、駆動手段は、定着ロール対２０の少なくとも一方の定着ロールに備えられていればよい。すなわち、定着ロール２２および２４の少なくとも一方を駆動ロールとすればよい。

このような定着ロール対２０は、ヒーター２６およびヒータ２８によって、定着ロール２２および定着ロール２４の表面を例えば８０℃に加熱しながら、定着ロール２２および定着ロール２４で記録媒体Ｐを挟持搬送することで、記録媒体Ｐを加熱、加圧し、記録媒体Ｐ上の画像を定着させる。このとき定着ロール２２の表面には離型剤塗布手段３０により、導電性離型剤Ｌが塗布される。

ここで、定着ロール対２０の記録媒体Ｐの搬送方向の上流側（図中右側）には、記録媒体Ｐを定着ロール対２０に誘導するガイド４０、下流側（図中左側）には、定着ロール対２０から排出される記録媒体を所定位置に誘導するガイド４２が配置されている。

次に、離型剤塗布手段３０について説明する。
離型剤塗布手段３０は、定着ロール２２の表面に導電性離型剤Ｌを塗布するオイルロール３２と、オイルロール３２の表面に導電性離型剤Ｌを塗布するフェルト３４と、導電性離型剤Ｌを貯留し、フェルト３４に導電性離型剤Ｌを供給するオイルタンク３６と、オイルタンク３６内の導電性離型剤Ｌを電気的に接地させる接地部材３８とを有する。

オイルロール３２は、例えば、金属、樹脂、ゴム等で形成されたロール形状を有し、定着ロール２２に当接して配置される。また、オイルロール３２の表面には、導電性離型剤Ｌが塗布されている。
オイルロール３２は、定着ロール２２に当接して従動し、その表面に塗布されている導電性離型剤Ｌを、定着ロール２２の表面に塗布する。
ここで、オイルロールは、その外周面が少なくとも導電性離型剤を含浸しやすい部材で形成されていても良い。

ここで、オイルロール３２は、記録媒体Ｐと当接する部分の定着ロール２２の表面に、導電性離型剤Ｌを塗布することができれば、その形状に限定は無く、例えば、所定幅のオイルロールまたは幅の短い短尺ロールを所定間隔で複数配置した櫛葉型のオイルロールでも良く、また、オイルロールの幅も、記録媒体の幅でも、これより長くても、短くても良いが、定着ロール２２への導電性離型剤Ｌの均一塗布性の点からは、記録媒体の幅のオイルロールであるのが好ましい。

フェルト３４は、図１に示すように、少し湾曲させた所定幅の湾曲板形状を有し、その一端はオイルタンク３６内に貯留されている導電性離型剤Ｌに浸漬され、他端はオイルロール３２に摺接するように配置されている。フェルト３４は、吸液性および保液性の高い材料であり、オイルタンク３６内の導電性離型剤Ｌに浸漬された一端から導電性離型剤Ｌを吸収し、その内部に所定量保持し、その内部を移動させて他端側に摺接しているオイルロール３２に供給することにより、オイルロール３２に導電性離型剤Ｌを塗布するものである。ここで、オイルロール３２は、フェルト３４に摺接して回転するので、オイルロール３２の全外周面にはフェルト３４内に保持されている導電性離型剤Ｌが塗布されることになる。こうして、フェルト３４は、オイルロール３２の全外周面に導電性離型剤Ｌを塗布することができる。なお、フェルト３４の幅は、摺接するオイルロール３２の幅と略等しいのが好ましいが、オイルロール３２の全外周面に導電性離型剤Ｌを塗布できれば、どのような幅であっても良い。また、フェルト３４の形状も、図示例のものに限定されず、オイルロール３２の全外周面に導電性離型剤Ｌを塗布できれば、どのような形状であっても良い。

また、本実施形態では、フェルト３４を用いて、導電性離型剤Ｌをオイルタンク３６から吸液させて、オイルロール３２に塗布したが、これに限定されず、オイルタンク３６内に貯留されている導電性離型剤Ｌを回転しているオイルロール３２の全外周面に塗布できるものであれば、どのようなものでも良く、例えば、フェルト３４と同様に、ある程度の柔軟性を有し、導電性離型剤Ｌを含浸させることができ、一端をオイルタンク３６内の導電性離型剤Ｌに浸漬し、他端をオイルロール３２に摺接することができる含浸材料製の含浸部材であれば良い。このような含浸部材としては、吸液性および保液性が高い材料、あるいは、多孔質材料であるのが好ましく、例えば、スポンジ、繊維織物、不織布等を挙げることができる。

図示例においては、オイルタンク３６は、オイルロール３２と所定間隔離間した位置に配置されており、所定量の導電性離型剤Ｌが貯留されている。このオイルタンク３６に貯留されている導電性離型剤Ｌには、上述のように、一端がオイルロール３２に当接しているフェルト３４の他端が浸漬されている。
また、接地部材３８は、オイルタンク３６に接続されており、オイルタンク３６内の導電性離型剤Ｌを電気的に接地させる。

上述したように、離型剤塗布手段３０のオイルタンク３６内に貯留されている導電性離型剤Ｌは、フェルト３４に吸液され、フェルト３４が摺接しているオイルロール３２が回転することで、フェルト３４からオイルロール３２の表面に塗布され、オイルロール３２が定着ロール２２と当接して従動することで、オイルロール３２から定着ロール２２の表面に塗布され、定着ロール２２から対をなす定着ロール２４およびその間で加熱加圧定着されて、挟持搬送される記録媒体Ｐにも塗布される。
このように、定着ロール２２の表面に導電性離型剤Ｌが塗布されることで、記録媒体Ｐ上の画像を定着する時には、定着ロール２２と記録媒体Ｐ上の画像部とは、導電性離型剤Ｌを介して間接的に接触する。これにより、記録媒体Ｐ上に記録された画像部と定着ロール２２との離型性が向上し、記録媒体Ｐ上の画像部を形成する色材粒子が定着ロール２２に付着するオフセットを防止することができる。

ここで、本発明では、離型剤として、導電性を有する導電性離型剤Ｌを用いている。また、接地部材３８によって、オイルタンク３６内の導電性離型剤Ｌは、電気的に接地されている。さらに、定着ロール２２、オイルロール３２およびフェルト３４に塗布、吸液されている導電性離型剤Ｌは、上述のように各部において接触して連通していることで、オイルタンク３６内の導電性離型剤Ｌと電気的に接続されていることになる。
このように、離型剤が導電性を有し、オイルタンク３２内の導電性離型剤Ｌが電気的に接地され、オイルタンク３２、フェルト３４、オイルロール３２および定着ロール２２の上記各部に貯留、吸液、塗布されている導電性離型剤Ｌが連通していることで、電気的に接続されているので、フェルト３４、オイルロール３２および定着ロール２２に吸液、塗布されている導電性離型剤Ｌは、電気的に接地される。

これにより、フェルト３４とオイルロール３２との摩擦により発生する摩擦電荷、オイルロール３２と定着ロール２２との摩擦により発生する摩擦電荷、定着ロール２２と記録媒体Ｐとの摩擦および剥離により発生する摩擦電荷および剥離電荷等で発生した電荷は、導電性離型剤Ｌを介して接地部材３８に流れるため、導電性離型剤Ｌが塗布され、連通している上記各部分、すなわち、フェルト３４、オイルロール３２および定着ロール２２、２４ならびに記録媒体Ｐの帯電を防止または除電することができる。

このように、フェルト３４、オイルロール３２および定着ロール２２、２４ならびに記録媒体Ｐの帯電を防止することで、記録媒体Ｐ上に記録された画像部の色材粒子が静電力により、定着ロール２２，２４に付着することを防止し、離型性をさらに向上させることができる。これにより、定着ロール２２，２４によるオフセットをより防止することができ、非画像部汚れが無く、鮮明な仕上がりの画像を記録媒体Ｐ上に定着させることができる。

さらに、定着ロール２２，２４に塗布された導電性離型剤Ｌを電気的に接地させることで、記録媒体Ｐと定着ロール２２，２４との剥離帯電や記録媒体が定着前に有している電荷を除電することができる。これにより、定着ロール対２０を通過した記録媒体Ｐが、静電力により定着ロール２２，２４に付着することを防止することができる。これにより、定着ロール対２０に加圧されることで画像が定着された記録媒体Ｐが、定着ロール２２，２４に巻きついて発生する紙詰まりを防止することができる。

ここで、本発明に用いることのできる導電性離型剤Ｌとしては、親水性シリコーンのポリアルキレンオキシド変性シリコーン、またはヒドロキシシリコーンが例示される。
具体的には、ポリアルキレンオキシド変性シリコーンとしては、ジメチルシロキサン−エチレンオキシドブロックコポリマー、ジメチルシロキサン−（６０％プロピレンオキサイド−４０％エチレンオキサイド）ブロックコポリマー等が例示され、ヒドロキシシリコーンとしては、下記の構造式（１）で示される構造を有し、分子量４５００〜５５００、ＯＨ基数２、ＯＨモル％４０％、粘度５００ｃｓｔ〜６００ｃｓｔ、非シロキサン％６５％の化合物が好適な例として例示される。

また、本発明に用いることのできる導電性離型剤Ｌは、これに限定されず、通常の高抵抗のシリコーンオイルや親水性シリコーンオイルの導電化剤としてイオン成分や電解質を溶解させて調整したものも用いることもできる。

また、本発明の導電性離型剤Ｌは、上述のように導電性を有するために、電気導電率は１０⁻¹²ｍｈｏ／ｃｍ（Ｓ／ｃｍ）以上であることが好ましい。電気導電率を１０⁻¹²ｍｈｏ／ｃｍ（Ｓ／ｃｍ）以上とすることにより帯電電荷を速やかに接地除電できる。
また、定着ロールと記録媒体上の画像部との離型性、塗布性の向上、画像への影響を考慮して、動粘度は、１００ｃＳｔ以上１５００ｃＳｔ以下、すなわち１０ｍ^２／ｓ以上１５０ｍ^２／ｓ以下であることが好ましい。動粘度を１００ｃＳｔ以上とすることで、画像定着時の加熱による導電性離型剤の蒸発を少なくすることができ、１５００ｃＳｔ以下とすることで、塗布ムラが発生しにくくなり、画像の光沢を一定以上に保つことができる。

また、本発明の定着装置１０は、接地されている導電性離型剤Ｌを定着ロール２２に塗布することで、定着ロール２２の表面を電気的に接地させることができるので、導電性、絶縁性に関係なく、定着ロール２２および定着ロール２４を形成する材料に、以下に例示するような種々の材料を用いることができる。

例えば、定着ロール２２の芯材２２ａには、加圧に対して十分な強度を有するものが、各種利用可能であるが、好ましくは、熱伝導性の良好な材料で形成される物が好ましい。具体的には、Ａ５０５６、Ａ５０５２、Ａ５０８３、Ａ６０６３等のアルミニウム材のロール、ＳＴＫＭ１１等の非磁性ステンレス鋼材のロール等が例示される。

弾性層２２ｂは、シリコンゴムやフッ素ゴム等の合成ゴムで形成すればよい。特に、単層構成とする場合には、画像記録後の記録媒体Ｐとの離型性に優れるＬＴＶ（低温加硫型）シリコンゴムが好適に例示される。
また、加熱定着時における熱導電性を向上するために、これらの合成ゴム中に、フィラーとして、シリカ、アルミナ、酸化マグネシウム等の金属酸化物の粉末を５〜３０重量％配合するのも好ましい。また、同様の理由で、フィラーとして導電性カーボンブラックを用いてもよく、この際には、弾性層の電気抵抗を低減し、帯電防止を図れる。

被覆層２２ｃは、本実施形態のように、ＰＦＡ等のフッ素樹脂製のチューブで弾性層を被覆して形成してもよく、ＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＦＥＰ等のフッ素樹脂塗料を弾性層の表面に塗布して形成してもよい。

また、前記弾性層の表面に、フッ素ゴムとフッ素樹脂とを混合して形成した中間層を形成し、その上に前記被覆層を形成した３層構成とすることにより、弾性層と被覆層との接着性向上、中間層の緩衝作用による被覆層の損傷（クラックの発生等）防止等を図った３層構成の定着ロールも好適である。
さらに、弾性層として耐熱性に優れるＨＴＶ（高温加硫型）シリコンゴムを用い、その上に弾性層の膨潤を防止するためのフッ素ゴム層を中間層として設け、中間層の上に被覆層としてＬＴＶシリコンゴム層を設けてなる、３層構成の定着ロールも、好適である。

他方、定着ロール２４も、上述の定着ロール２２と同様の芯材および弾性層の材料、また上述の定着ロール２２の各種層構成のロールが利用可能である。なお、定着ロール２２または定着ロール２４が加熱源を有さない場合には、芯材の熱伝導性は、必ずしも高い必要はない。また、定着ロール２４は、逆クラウンロール、クラウンロールであってもよい。
これ以外にも、芯材をシリコンゴム層、フッ素ゴム層、シリコンゴムなどの発泡材を用いたスポンジ状の発泡ゴム層等で被覆してなるソフトロールも、好適に利用可能である。さらに、芯材をＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＦＥＰなどのフッ素樹脂や、ＰＦＴチューブ等で被服してなるハードロールも好適に利用可能である。

次に、定着装置１０の作用を説明する。
少なくとも樹脂を含有する色材粒子を用いて記録（描画）された画像の定着において、画像が記録され、未定着の画像部を有する記録媒体Ｐは、画像面を上にして定着装置１０に搬入され、上流側（図中右側）のガイド４０によって定着ロール２２および定着ロール２４の間に案内される。続いて、記録媒体Ｐは、定着ロール２２および定着ロール２４によって挟持搬送されて、加熱および加圧されることにより、記録媒体Ｐ上の画像が定着される。画像が定着された記録媒体Ｐは、下流側（図中左側）のガイド４２を通り、定着装置１０から排出される。

このとき、離型剤塗布手段３０では、オイルタンク３６からフェルト３４を介して、オイルロール３２に導電性離型剤Ｌが塗布されている。このオイルロール３２が定着ロール２２と当接してつれ回ることで、オイルロール３２の表面には、導電性離型剤Ｌ塗布される。さらに、オイルロール３２は、定着ロール２２と当接してつれ回ることで、定着ロール２２の表面に導電性離型剤Ｌを塗布する。さらに、オイルタンク内の接地部材３８によって、導電性離型剤Ｌは電気的に接地されており、定着ロール２２に塗布された導電性離型剤Ｌと、オイルタンク内の導電性離型剤Ｌとが連通していることで、定着ロールの表面（外周面）は、電気的に接地される。

したがって、画像定着時には、、定着ロール２２の表面に塗布され、電気的に接地された導電性離型剤Ｌを介して、定着ロール２２と記録媒体Ｐが接触する。これにより、定着ロール２２と記録媒体上の画像部との離型性を向上させることができる。さらに、導電性離型剤Ｌが電気的に接地されていることで、記録媒体Ｐおよび記録媒体Ｐ上に形成された画像部を電気的に接地させる（除電する）ことができる。これにより、定着ロール２２の表面に静電力によって、記録媒体Ｐの画像部が付着することを防止し、記録媒体Ｐが定着ロール２２下流側（図中左側）で、記録媒体が隔離帯電等によって帯電して、定着ロール２２に付着することを防ぐことができる。

ここで、本実施形態の定着装置１０では、記録媒体Ｐを挟持搬送していない間は、定着ロール２２と定着ロール２４が当接して回転し、定着ロール２２の表面に塗布された導電性離型剤Ｌが定着ロール２４に塗布されるため、両方の定着ロール２２、２４の表面に導電性離型剤Ｌが塗布される。
また、定着ロール対２０の幅は記録媒体Ｐの幅よりも長いので、記録媒体Ｐを挟持搬送している間は、記録媒体Ｐと接触していない部分の定着ロール２２と定着ロール２４が接触している。このため両方の定着ロール２２、２４の表面に塗布された導電性離型剤Ｌは、導通するので、離型剤塗布手段３０と当接していない定着ロール２４の表面に塗布された導電性離型剤Ｌも電気に接地される。
このようにして、定着ロール対は一方に導電性離型剤を塗布し、電気的に接地させることで、他方の定着ロールも同様に、導電性離型剤が塗布され、電気的に接地される。本実施形態では、離型剤塗布手段３０によって記録媒体の画像が記録された面と接する面の定着ロールに導電性離型剤Ｌを塗布したが、これに限定されず、上述のように、離型剤塗布手段によって記録媒体の画像が記録された面と接しない面と接する定着ロールに導電性離型剤を塗布しても、記録媒体の画像が記録された面と接する定着ロールの表面に導電性離型剤を塗布し、塗布された導電性離型剤を電気的に接地することができる。

また、本実施形態では、接地部材３８をオイルタンク３６内の導電性離型剤Ｌを接地させるように配置したが、これに限定されず、導電性離型剤Ｌが塗布され通電している部分の一ヶ所を接地していればよく、例えばオイルロール、定着ロールを接地させてもよい。
このように、本発明の定着装置は、導電性離型剤を介して電気的に接続されている部分の一ヶ所を接地させることで、通電している部分を電気的に接地させることができるので、定着ロールの表面に導電性を付与する工程、定着ロールに当接させる除電部材を用いることなく、定着ロールを接地させることができ、装置コストを低減させることができる。

さらに、本発明の定着ロール２２への離型剤塗布手段は、上記方法に限定されず、導電性離型剤を定着ロールへ塗布することができればよく、例えば、オイルロールを多孔質かつ保液性の高い材料で形成し、オイルロールを直接オイルタンクに浸漬させて、導電性離型剤をオイルロールに含有させ、オイルロールから定着ロールに導電性離型剤を塗布してもよい。また、フェルトを直接定着ロールに当接して、導電性離型剤を塗布してもよく、また、ブラシ等を用いて定着ロールに導電性離型剤を塗布してもよい。

図２は、本発明の定着装置の他の実施形態の概略構成を示す模式的な断面図である。
なお、本実施形態の定着装置５０は、離型剤塗布手段５２以外は、基本的に前記図１の定着装置と同様の構成を有するので、同じ部位には同じ符号を付し、説明は異なる部位を主に行う。
本実施形態の離型剤塗布手段５２は、定着ロール２２の表面に導電性離型剤を塗布する含浸ロール５４と、含浸ロール５４を電気的に接地させる接地部材３８とを有している。

含浸ロール５４は、芯金５４ａと、芯金５４ａの表面に設けられた弾性層５４ｂとを有しており、定着ロール２２に当接して配置される。芯金５４ａは、金属で形成され、弾性層５４ｂは、保液性の高い材料、例えば不織布等で形成されている。また、弾性層５４ｂには、導電性離型剤が含浸されている。
含浸ロール５４は、定着ロール２２に当接して従動し、弾性層５４ｂに含浸された導電性離型剤を、定着ロール２２の表面に塗布する。
ここで、含浸ロール５４は、記録媒体Ｐと当接する部分の定着ロール２２の表面に導電性離型剤を塗布することができればその形状に限定は無く、上記図１に示したオイルロール３２と同様に、種々の形状の含浸ロールを用いることが可能である。

接地部材３８は、芯金５４ａと接続され、芯金５４ａを電気的に接地させている。ここで、芯金５４ａ、弾性層５４ｂに含有された導電性離型剤および定着ロール２２の表面に塗布された導電性離型剤は、上述のように各部において接触して連通しており、芯金５４ａを電気的に接地させることで、弾性層５４ｂに含浸された導電性離型剤、および定着ロール２２の表面に塗布された導電性離型剤は電気的に接地される。

このように、含浸ロール５４と接地部材３８とを有する離型剤塗布手段５２によっても、上述の図１に示した離型剤塗布手段３０と同様に、定着ロール２２の表面に導電性離型剤を塗布し、定着ロール２２に塗布された導電性離型剤を電気的に接地させることができる。

ここで、本実施形態の含浸ロール５４は、弾性層５４ｂに含浸された導電性離型剤を所定量消費した場合には、含浸ロール５４を新しい含浸ロールに交換することができる、使い切り交換タイプにすることができる。
このように、含浸ロール５４を交換することで、常に含浸ロールの弾性層に導電性離型剤が含浸された状態とすることができる。これにより、オイルタンクを設けることなく、含浸ロールから定着ロール２２に導電性離型剤を塗布することができ、装置コストをより低くすることができる。
ここで、含浸ロールを使い切り交換タイプとする場合には、本実施形態のように芯金を接地させることが好ましい。
また、使い切り交換タイプとしては、含浸ロール５４を交換することに限定されず、弾性層のみを交換するようにしても、離型剤塗布手段を交換するようにしてもよい。
さらに、上記実施形態は、使いきり交換タイプに限定されず、例えば使用に応じて適宜、弾性層に導電性離型剤を補充すること等でも、導電性離型剤を常に弾性層に含浸させることができる。

次に、本発明の定着装置が対象とする、画像記録に用いられる色材粒子について説明する。
色材粒子は、顔料または染料等の色材と、定着性を向上させるための分散樹脂等の樹脂とを含有するものである。色材粒子の構成としては、色材として顔料を用いる場合には、樹脂材料で顔料を被覆して樹脂被覆粒子とする方法が一般的であり、染料を用いる場合には、分散樹脂粒子を色材で着色して着色粒子とする方法が一般的である。

色材としては、従来からインクジェットインク組成物、印刷用（油性）インキ組成物、あるいは静電写真用液体現像剤に用いられている顔料および染料であればどれでも使用可能である。
色材として用いる顔料としては、無機顔料、有機顔料を問わず、印刷の技術分野で一般に用いられているものを使用することができる。具体的には、例えば、カーボンブラック、カドミウムレッド、モリブデンレッド、クロムイエロー、カドミウムイエロー、チタンイエロー、酸化クロム、ビリジアン、コバルトグリーン、ウルトラマリンブルー、プルシアンブルー、コバルトブルー、アゾ系顔料、フタロシアニン系顔料、キナクリドン系顔料、イソインドリノン系顔料、ジオキサジン系顔料、スレン系顔料、ペリレン系顔料、ぺリノン系顔料、チオインジゴ系顔料、キノフタロン系顔料、金属錯体顔料、等の従来公知の顔料を特に限定なく用いることができる。
色材として用いる染料としては、アゾ染料、金属錯塩染料、ナフトール染料、アントラキノン染料、インジゴ染料、カーボニウム染料、キノンイミン染料、キサンテン染料、アニリン染料、キノリン染料、ニトロ染料、ニトロソ染料、ペンゾキノン染料、ナフトキノン染料、フタロシアニン染料、金属フタロシアニン染料、等の油溶性染料が好ましく例示される。

さらに、分散樹脂粒子としては、例えば、ロジン類、ロジン変性フェノール樹脂、アルキッド樹脂、（メタ）アクリル系ポリマー、ポリウレタン、ポリエステル、ポリアミド、ポリエチレン、ポリブタジエン、ポリスチレン、ポリ酢酸ビニル、ポリビニールアルコールのアセタール変性物、ポリカーボネート等を挙げられる。
これらのうち、粒子形成の容易さの観点から、重量平均分子量が２，０００〜１０００，０００の範囲内であり、かつ多分散度（重量平均分子量／数平均分子量）が、１．０〜５．０の範囲内であるポリマーが好ましい。さらに、前記定着の容易さの観点から、軟化点、ガラス転移点または、融点のいずれか１つが４０℃〜１２０℃の範囲内にあるポリマーが好ましい。

次に、本発明の定着装置を利用した画像記録装置の例について説明する。
本発明の定着装置は、少なくとも色材および樹脂を含有する色材粒子を含むインクを用いて画像を記録する各種の画像記録装置において、その定着手段として用いることにより、鮮明な仕上がりの画像を記録媒体上に形成することができ、さらに定着手段での紙詰まりを防止することができる。例えば、上記の色材粒子を用いる各種方式のインクジェット記録装置や、電子写真方式の記録装置に適用可能である。以下には、好適な例として、高画質な画像記録が可能な静電式インクジェット記録装置に用いた例について説明する。

図３は、本発明の画像定着装置１０を利用する静電式インクジェット記録装置１００の概略構成を示す模式図である。同図に示すインクジェット記録装置１００は、静電力により、帯電した色材粒子（帯電微粒子）を含むインクの吐出を制御し、記録媒体Ｐ上に４色印刷をしてフルカラー画像を記録する静電式のインクジェット記録装置であり、記録媒体Ｐの記録媒体保持手段１０２、記録媒体搬送手段１０４と、記録手段１０６と、本発明の画像定着装置１０と、溶媒回収手段１０８と、筐体１１０とを備えている。

記録媒体Ｐの記録媒体保持手段１０２は、記録前の記録媒体Ｐを保持する給紙トレイ１１４と、ピックアップロール１１６と、記録後の記録媒体Ｐを保持する排紙トレイ１１８とを備えている。

給紙トレイ１１４は、記録に供される複数枚の記録媒体Ｐを保持するものであって、図３中、筐体１１０の左面下部から筐体１１０の内部に挿入されて装着されている。ピックアップロール１１６は、給紙トレイ１１４の装着部の先端部（図中、右端部）近傍に配置されている。画像の記録時には、ピックアップロール１１６により、記録媒体Ｐが給紙トレイ１１４から１枚ずつ取り出され、記録媒体Ｐの記録媒体搬送手段１０４に供給される。ピックアップロール１１６の近傍には、重ねてストックされている記録媒体Ｐの分離を容易にするために、記録媒体Ｐの除電を行う除電ブラシや除電ロール、エア吹きつけブロアー等が備えられているのが好ましい。

排紙トレイ１１８は、画像が形成された記録媒体Ｐを保持するものであって、筐体１１０内部の記録媒体Ｐの搬送経路の終端に設けられ、その先端部（記録媒体Ｐの搬送方向先端側）は筐体１１０の外部に位置している。記録後の記録媒体Ｐは、記録媒体搬送手段１０４により搬送されて、排紙トレイ１１８に排紙され、排紙トレイ１１８に順次重ねてストックされる。

記録媒体搬送手段１０４は、記録媒体Ｐを、給紙トレイ１１４から排紙トレイ１１８まで所定の経路に沿って搬送するものであり、搬送ロール対１２０と、搬送ベルト１２２と、ベルトロール１２４ａ、１２４ｂ、１２４ｃと、記録媒体Ｐの帯電器１２６および除電器１２８と、分離爪１３０とを備えている。

搬送ロール対１２０は、ピックアップロール１１６と搬送ベルト１２２との間の位置に設けられている。ピックアップロール１１６により給紙トレイ１１４から取り出された記録媒体Ｐは、この搬送ロール対１２０により挟持搬送され、搬送ベルト１２２上の所定の位置に供給される。この搬送ロール対１２０は、ソフトニップロールを使用することが好ましく、それにより高速給紙を行う場合にも正確な位置精度で給紙が可能となる。

記録媒体Ｐの帯電器１２６は、スコロトロン帯電器１３４と、負の高圧電源１３６とを備えている。スコロトロン帯電器１３４は、記録媒体Ｐの搬送経路上の、搬送ロール対１２０と記録手段１０６との間の位置に、搬送ベルト１２２の表面に対向して配置されている。また、スコロトロン帯電器１３４は、負の高圧電源１３６の負側の端子に接続されており、負の高圧電源１３６の正側の端子は接地されている。

記録媒体Ｐの表面は、負の高圧電源１３６に接続されたスコロトロン帯電器１３４により所定の負の高電位に均一に帯電され、記録に必要な一定のＤＣバイアス電圧（例えば、約−１．５ｋＶ）が印加された状態となる。また、これにより、記録媒体Ｐは、搬送ベルト１２２の絶縁性を有する表面上に静電吸着される。

搬送ベルト１２２は、ループ状のエンドレスベルトであり、３つのベルトロール１２４ａ、１２４ｂ、１２４ｃによって三角形状に張架されている。ベルトロール１２４ａ、１２４ｂ、１２４ｃのうちの少なくとも１つは図示していない駆動源に接続されており、記録時には、所定の速度で回転駆動される。これにより、搬送ベルト１２２は、図中の矢印方向（図中、半時計回り）に周回し、搬送ベルト１２２に静電吸着している記録媒体Ｐを所定の速度で搬送する。

搬送ベルト１２２は、記録媒体Ｐが静電吸着される側の面（表面）が絶縁性、ベルトロール１２４ａ、１２４ｂ、１２４ｃと接触する側の面（裏面）が導電性のものである。ベルトロール１２４ａ、１２４ｂ、１２４ｃのうちの１つ（図示例では、ベルトロール１２４ｂ）は接地されており、これにより、搬送ベルト１２２は、記録手段１０６に対向する位置において、インクジェットヘッドの対向電極としても機能する。

記録媒体Ｐの除電器１２８は、コロトロン除電器１３８と、交流電圧源１４０と、高圧電源１４２とを備えている。コロトロン除電器１３８は、記録手段１０６の記録媒体Ｐ搬送方向の下流側に、搬送ベルト１２２の表面に対向して配置されている。コロトロン除電器１３８は、交流電圧源１４０を介して高圧電源１４２に接続されており、高圧電源１４２の他端は接地されている。

記録後の記録媒体Ｐは、コロトロン帯電器５２により除電された後、その下流側に配置された分離爪１３０によって搬送ベルト１２２上から分離される。搬送ベルト１２２上から分離された記録媒体Ｐは、画像定着装置１０に供給され、画像定着装置１０における定着処理を経て、排紙トレイ１１８に排紙される。

記録手段１０６は、帯電した色材粒子を含むインクを用い、画像データに応じてインクの吐出を静電力により制御して、記録媒体Ｐ上に、画像データに応じた画像を記録するものであり、インクジェットヘッド１４４と、ヘッドドライバ１４６と、インク循環機構１４８と、プラテン１５０と、記録媒体Ｐの位置検出器１５２とを備えている。

インクジェットヘッド１４４は、搬送ベルト１２２による記録媒体Ｐの搬送経路において、記録媒体Ｐが安定した平面状態で搬送される位置に、そのインク吐出部が搬送ベルト１２２の表面（搬送ベルト１２２の表面に保持される記録媒体Ｐの表面）と所定の距離になるように配置されている。図示例では、インクジェットヘッド１４４は、ベルトロール１２４ｂおよび１２４ｃの間の搬送ベルト１２２に対向して配置されている。

また、プラテン１５０は、搬送ベルト１２２を挟んでインクジェットヘッド１４４と対向する位置に配置されている。すなわち図示例では、ベルトロール１２４ｂおよび１２４ｃの間に配置されている。プラテン３６は、ベルトロール１２４ｂおよび１２４ｃの外周を結ぶ線よりインクジェットヘッド１４４側に張り出すように配置されるのも好ましい。そのように配置することにより、搬送ベルト１２２に張力を付与して、搬送ベルト１２２のばたつきを抑えることができる。

インクジェットヘッド１４４は、同時に１行分の画像を記録することが可能なラインヘッドであり、フルカラー画像を記録するためのシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｂ）の４色の吐出ヘッドを備えている。各色の吐出ヘッドは、基本的に同様の構成を有しているので、以下ではその１色の吐出ヘッド１６０について説明する。

図４は、静電式インクジェットヘッド１４４における吐出ヘッド１６０の具体的な構造を説明する模式図であり、図４（Ａ）は、吐出ヘッド１６０の一部を示す模式的断面図、図４（Ｂ）は、図４（Ａ）のＶ−Ｖ線における模式的断面図である。吐出ヘッド１６０は、複数のノズルを２次元的に備えるマルチチャンネルヘッドであるが、ここでは、その構成を明確に示すために、２つの吐出部のみを示してある。

吐出ヘッド１６０は、ヘッド基板１６２と、インクガイド１６４と、ノズル基板１６６と、吐出電極を構成する吐出電極１６８と、浮遊導電板１７６とを備えている。吐出ヘッド１６０は、インク滴Ｒの吐出（飛翔）ポイントとなるインクガイド１６４の先端が、対向電極となる記録媒体Ｐを支持する搬送ベルト１２２と対向するように配置されている。

ヘッド基板１６２およびノズル基板１６６は、吐出ヘッド１６０の全ノズルに共通な平板基板であり、絶縁性材料から構成されている。ヘッド基板１６２およびノズル基板１６６は、所定の間隔をあけて配置され、その間にインク流路１７８が形成されている。インク流路１７８内のインクＱは、吐出電極１６８に印加される電圧と同極性に帯電した色材粒子を含み、記録時には、インク循環機構１４８（図３参照）によって、所定方向、図４（Ａ）に示す例ではインク流路１７８内を右側から左側（図中矢印ａ方向）へ向かって所定の速度（例えば、２００ｍｍ／ｓのインク流）で循環される。以下では、インク中の色材粒子が正帯電している場合を例にとって説明する。

ノズル基板１６６には、インクＱの吐出口となるノズル１７４が穿孔されており、このノズル１７４は、所定の間隔で２次元的に複数配置されている。また、ノズル１７４の中央部には、インクＱの吐出（飛翔）ポイントを定めるためのインクガイド１６４が配置されている。

インクガイド１６４は、突状先端部分１６４ａを持つ所定厚みの絶縁性樹脂製平板からなり、各ノズル１７４に対応する位置に、ヘッド基板１６２の上に配置されている。インクガイド１６４は、同じ列（図４（Ａ）における左右方向、図４（Ｂ）における紙面垂直方向）に配列される複数のインクガイド１６４に共通の基部１６４ｂを有しており、この基部１６４ｂがヘッド基板１６２上に、浮遊導電板１７６を挟んで固定されている。

また、インクガイド１６４の先端部分１６４ａは、吐出ヘッド１６０の記録媒体Ｐ（搬送ベルト１２２）側の最表面から突出するように配置されている。先端部分１６４ａの形状および構成は、インクＱ（インク滴Ｒ）の吐出ポイントを安定させ、かつ、先端部分１６４ａにおいて、インクＱを十分に供給し、インクＱ中の色材粒子を好ましい状態に濃縮させることができるように設定される。例えば、先端部分１６４ａを吐出方向に向けて次第に細くした形状のものや、インク案内溝となる切り欠きを図中上下方向に形成したもの、先端部分８４ａの誘電率を実質的に大きくするために、先端部分１６４ａに金属を蒸着したものなどが好適である。

ノズル基板１６６の記録媒体Ｐ側の面（図中、上面）には、各ノズル１７４を囲むように、吐出電極１６８が配置されている。また、ノズル基板１６６の記録媒体Ｐ側には、吐出電極１６８の上方（上面）を覆う絶縁層１７０ａと、吐出電極１６８の上方に絶縁層１７０ａを介して配置されるシート状のガード電極１７２と、ガード電極１７２の上面を覆う絶縁層１７０ｂとが設けられている。

吐出電極１６８は、ノズル基板１６６に開孔されたノズル１７４の周囲を囲むように、ノズル基板１６６の図中上側、すなわち記録媒体Ｐ側の表面に、吐出部毎にリング状に、すなわち円形電極として配置されている。なお、吐出電極１６８の電極形状は、円形電極に限定されず、略円形であっても、分割円形電極であっても、平行電極または略平行電極であっても良い。

吐出電極１６８は、ヘッドドライバ１４６によって制御され、画像データに応じて所定のパルス電圧が印加される。上述したように、インクガイド１６４と対向する位置には、インク中の帯電した色材粒子と極性が反対となる電圧に帯電された記録媒体Ｐが、搬送ベルト１２２に保持されて一定速度で搬送される。記録媒体Ｐは負の高電圧（例えば、−１５００Ｖ）に帯電されており、吐出電極１６８との間に、インクＱを吐出させない程度の所定の電界が形成されている。

吐出電極１６８が吐出オフ状態（吐出待機状態）のときは、パルス電圧は０Ｖまたは低電圧とされる。この状態では、吐出部の電界強度はバイアス電圧（または、バイアス電圧にオフ状態のパルス電圧が重畳された電圧）による電界強度となっており、これはインクＱの吐出に必要な強度よりも低く設定されているため、インクＱの吐出は行われない。しかし、この吐出待機状態の低電界により、ノズル１７４の内部においてインク中の色材粒子がインクガイド１６４の先端部分１７６ａに濃縮する。

吐出電極１６８が吐出オン状態のときは、パルス電圧が印加され、バイアス電圧に高電圧のパルス電圧（例えば、４００〜６００Ｖ）が重畳されて、吐出部の電界強度はインクＱが吐出するのに十分な強度となり、インクガイド１６４の先端部分１７６ａに濃縮されたインクＱがインク滴Ｒとして飛翔する。このインク滴Ｒのサイズは極めて小さいため、解像度の高い、高画質な画像記録を行うことができる。

このように、画像データに応じて、記録媒体Ｐの全幅に亘って配置された各吐出部の吐出電極１６８のオン、オフが制御され、所定速度で搬送される記録媒体Ｐに対して所定のタイミングでインク吐出が行われることにより、記録媒体Ｐに２次元画像が記録される。

ガード電極１７２は、隣接する吐出部の吐出電極１６８の間に配置され、隣接する吐出部のインクガイド１６４の間に生じる電界干渉を抑制するためのものである。ガード電極１７２は、吐出ヘッド１６０の全吐出部に共通な金属板などのシート状の電極であり、２次元的に配列されている各ノズル１７４の周囲に形成された吐出電極１６８に相当する部分が穿孔されている。ガード電極１７２を設けることによって、ノズル１７４を高密度に配置した場合にも、隣接するノズル１７４の電界の影響を最小限にし、ドットサイズおよびドットの描画位置を常に安定して保つことができる。

ヘッド基板１６２のインク流路１７８側の表面には、浮遊導電板１７６が配置されている。浮遊導電板１７６は、電気的に絶縁状態（ハイインピーダンス状態）とされており、画像の記録時に、吐出部に印加された電圧値に応じて、誘起された誘導電圧を発生し、インク流路１７８内のインクＱにおいて、その色材粒子をノズル基板１６６側へ泳動させる。また、浮遊導電板１７６の表面には、電気絶縁性である被覆膜（図示せず）が形成されており、インクへの電荷注入等によりインクの物性や成分が不安定化することが防止されている。この絶縁性被覆膜は、インクに対して耐腐食性を有するものが用いられる。

浮遊導電板１７６を設けることにより、インク流路１７８内のインクＱ中の色材粒子をノズル基板１６６側へ泳動させて、ノズル基板１６６のノズル１７４を通過するインクＱ内の色材粒子の濃度を所定濃度に高めることができ、インクガイド１６４の先端部分８４ａに濃縮させて、インク液滴Ｒとして吐出させるインクＱ内の色材粒子の濃度を所定濃度に安定させることができる。

なお、図示例においては、吐出電極を単層電極構造としているが、これ以外にも、例えば、列方向に接続された第１吐出電極と、行方向に接続された第２吐出電極とを備える２層電極構造とし、第１吐出電極と第２吐出電極とをマトリクス状に配列してマトリクス駆動を行うものとしてもよい。このようなマトリクス駆動方式によれば、吐出電極の高集積化とドライバ配線の簡素化の両方を同時に実現できる。

インク循環機構１４８は、インクタンク１５４と、ポンプ（図示省略）と、インクの供給路および回収路１５６とを備えている。インクタンク１５４は、筐体１１０内部の底面上に配置され、インクの供給路および回収路１５６を介してインクジェットヘッド１４４と接続されている。

インクタンク１５４内には、各色の色材粒子と、これを分散させる分散溶媒とを含む４色のインクが保持されている。インクタンク１５４内の各色のインクは、ポンプにより、インクの供給路１５６を介して、インクジェットヘッド１４４の各色の吐出ヘッドに供給される。また、画像記録に使用されなかった余分な各色のインクは、ポンプにより、インクの回収路１５６を介して各色のインクタンク１５４内に回収される。

インクジェット記録装置１００においては、インクＱとして、上述した、画像定着装置１０での定着に好適な構成を有するインクＱであって、さらに、以下のような構成を有するインクが好適に用いられる。

すなわち、インクＱとしては、粒径０．１〜５μｍ程度の帯電した色材粒子（着色荷電粒子）を溶媒（キャリア液）中に分散したものを用いる。インク中には、色材粒子とともに、印刷後の画像の定着性を向上させるための分散樹脂粒子を、適宜含有させてもよい。キャリア液は、高い電気抵抗率（１０⁹ Ω・ｃｍ以上、好ましくは１０¹⁰Ω・ｃｍ以上、また、好ましくは１０¹⁶Ω・ｃｍ以下）を有する誘電性の液体（非水溶媒）であることが好ましい。電気抵抗率の高いキャリア液を使用すると、吐出電極によって印加される電圧により、キャリア液自身が電荷注入を受けることを少なくでき、荷電粒子（帯電微粒子成分）の濃度を高めることができ、荷電粒子を濃縮することができる。また、電気抵抗率の高いキャリア液は、隣接する記録電極間での電気的導通の防止にも寄与し得る。また、このような程度の電気低効率の液体からなるインクを用いると、低電界下でも、インクの吐出を良好に行うことができる。

キャリア液として用いられる誘電性液体の比誘電率は、５以下が好ましく、より好ましくは４以下、さらに好ましくは３．５以下である。比誘電率の下限値は１．９程度であるのが望ましい。このような比誘電率の範囲とすることによって、誘電性液体中の荷電粒子に有効に電界が作用され、泳動が起こりやすくなる。それにより、溶媒の分極を抑え、電界が緩和されることを抑えることができ、滲みの少ない良好な画像濃度のドットを形成することができる。

誘電性液体としては、好ましくは直鎖状もしくは分岐状の脂肪族炭化水素、脂環式炭化水素、または芳香族炭化水素、および、これらの炭化水素のハロゲン置換体がある。例えば、へキサン、ヘプタン、オクタン、イソオクタン、デカン、イソデカン、デカリン、ノナン、ドデカン、イソドデカン、シクロヘキサン、シクロオクタン、シクロデカン、ベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレン、アイソパーＣ、アイソパーＥ、アイソパーＧ、アイソパーＨ、アイソパーＬ、アイソパーＭ（アイソパー：エクソン社の商品名）、シェルゾール７０、シェルゾール７１（シェルゾール：シェルオイル社の商品名）、アムスコＯＭＳ、アムスコ４６０溶剤（アムスコ：スピリッツ社の商品名）、シリコーンオイル（例えば、信越シリコーン社製ＫＦ−９６Ｌ）等を単独あるいは混合して用いることができる。

インク中に分散された色材粒子の含有量（着色粒子および／または樹脂粒子の合計含有量）は、印刷画像濃度、均一な分散液の形成、吐出ヘッドでのインクの目詰まりの抑制という観点から、インク全体に対して０．５〜３０重量％の範囲で含有されることが好ましく、より好ましくは１．５〜２５重量％、さらに好ましくは３〜２０重量％の範囲で含有されることが望ましい。

また、誘電性溶媒中に分散された色材粒子および／または樹脂粒子等のインク粒子の平均粒径は、０．１μｍ〜５μｍが好ましく、より好ましくは０．２μｍ〜１．５μｍであり、更に好ましくは０．４μｍ〜１．０μｍの範囲である。この粒径はＣＡＰＡ−５００（堀場製作所（株）製商品名）により求めたものである。

なお、インク中のインク粒子（分散樹脂粒子および／または着色粒子あるいは色材粒子）は、好ましくは正荷電または負荷電の検電性粒子である。
これらのインク粒子に検電性を付与するには、湿式静電写真用現像剤の技術を適宜利用することで達成可能である。具体的には、「最近の電子写真現像システムとトナー材料の開発・実用化」１３９〜１４８頁、電子写真学会編「電子写真技術の基礎と応用」４９７〜５０５頁（コロナ社、１９８８年刊）、原崎勇次「電子写真」１６（Ｎｏ．２）、４４頁（１９７７年）等に記載の検電材料および他の添加剤を用いることで行われる。

また、インク組成物として、粘度は、０．５〜５ｍＰａ・ｓｅｃの範囲が好ましく、より好ましくは０．６〜３．０ｍＰａ・ｓｅｃ、さらに好ましくは０．７〜２．０ｍＰａ・ｓｅｃの範囲である。着色粒子は、荷電を有し、必要に応じて電子写真用液体現像剤に用いられている種々の荷電制御剤が使用でき、その荷電量は５〜２００μＣ／ｇの範囲が望ましく、より好ましくは１０〜１５０μＣ／ｇ、さらに好ましくは１５〜１００μＣ／ｇの範囲である。また、荷電制御剤の添加によって誘電性溶媒の電気抵抗が変化する事もあり、下記に定義する分配率Ｐが、５０％以上、より好ましくは６０％以上、さらに好ましくは７０％以上である。
Ｐ＝１００×（σ１−σ２）／σ１
ここで、σ１は、インク組成物の電気伝導度、σ２は、インク組成物を遠心分離器にかけた上澄みの電気伝導度である。電気伝導度は、ＬＣＲメーター（安藤電気（株）社製ＡＧ−４３１１）および液体用電極（川口電機製作所（株）社製ＬＰ−０５型）を使用し、印加電圧５Ｖ、周波数１ｋＨｚの条件で測定を行った値である。また遠心分離は、小型高速冷却遠心機（トミー精工（株）社製ＳＲＸ−２０１）を使用し、回転速度１４５００ｒｐｍ、温度２３℃の条件で３０分間行った。
以上のようなインク組成物とすることによって、荷電粒子の泳動が起こりやすくなり、濃縮しやすくなる。

一方、インク組成物の電気伝導度σ１は、１００〜３０００ｐＳ／ｃｍの範囲が好ましく、より好ましくは１５０〜２５００ｐＳ／ｃｍ、さらに好ましくは２００〜２０００ｐＳ／ｃｍの範囲である。以上のような電気伝導度の範囲とすることによって、吐出電極に印加する電圧が極端に高くならず、隣接する記録電極間での電気的導通を生じさせる懸念もない。また、インク組成物の表面張力は、１５〜５０ｍＮ／ｍの範囲が好ましく、より好ましくは１５．５〜４５ｍＮ／ｍさらに好ましくは１６〜４０ｍＮ／ｍの範囲である。表面張力をこの範囲とすることによって、吐出電極に印加する電圧が極端に高くならず、ヘッド周りにインクが漏れ広がり汚染することがない。

記録媒体Ｐの位置検出器１５２は、フォトセンサ等の従来公知の位置検出手段であり、記録媒体Ｐの搬送経路上の、帯電器１２６とインクジェットヘッド１４４との間の位置で、記録媒体Ｐが搬送される搬送ベルト１２２の表面に対向する位置に配置されている。位置検出器１５２により検出された記録媒体Ｐの位置情報はヘッドドライバ１４６に供給される。

ヘッドドライバ１４６は、インクジェットヘッド１４４のドライバであって、インクジェットヘッド１４４と駆動信号ケーブルを介して接続されている。図示例では、ヘッドドライバ１４６は、筐体１１０内部の図中右面に取り付けられている。ヘッドドライバ１４６には、外部装置から画像データが入力され、位置検出器１５２から記録媒体Ｐの位置情報が入力される。そして、ヘッドドライバ１４６により、記録媒体Ｐの位置情報に従って、インクジェットヘッド１４４の各色の吐出ヘッドの吐出タイミングが制御されつつ、画像データに応じて各色の吐出ヘッドから各色のインクが吐出され、記録媒体Ｐ上には、画像データに対応したフルカラー画像が記録される。

画像定着装置１０は、本発明に係る画像定着装置であり、その構成は、図１に示して先に詳述した通りである。すなわち、記録媒体の画像が記録されている面と接する定着ロール２２には離型剤塗布手段３０から導電性離型剤Ｌが塗布され、定着ロール２２の表面に塗布された導電性離型剤は、電気的に接地している。このような定着ロール２２を有する定着ロール対２０で記録媒体Ｐを加熱加圧しながら挟持搬送することにより、記録媒体Ｐ上の画像を定着する。

溶媒回収手段１０８は、インクジェットヘッド１４４から記録媒体Ｐ上に吐出されたインクから蒸発する分散溶媒や、画像の定着時にインクから蒸発する分散溶媒等を回収するもので、活性炭フィルタ１８０と、排出ファン１８２とを備えている。活性炭フィルタ１８０は、筐体１１０の図中、上側の裏面に取り付けられており、排出ファン１８２は、活性炭フィルタ１８０の上に取り付けられている。

インクジェットヘッド１１４から吐出されるインクからのインク溶媒の自然蒸発、記録媒体Ｐ上の未定着画像を形成するインク溶媒の自然蒸発、および、画像定着装置１０における定着時に発生するインク溶媒の蒸発によって生じる、筐体１１０内部の分散溶媒成分を含む空気は、排出ファン１８２により回収され、活性炭フィルタ１８０を通過することにより、その溶媒成分が活性炭フィルタ１８０に吸着して除去されて、除去後の空気が筐体１１０の外部に排出される。

以下、インクジェット記録装置１００の動作を説明する。
インクジェット記録装置１００では、画像の記録時は、給紙トレイ１１４に収納された記録媒体Ｐがピックアップロール１１６により１枚ずつ取り出され、搬送ロール対１２０により挟持搬送されて搬送ベルト１２２上の所定位置に供給される。搬送ベルト１２２上に供給された記録媒体Ｐは、帯電器１２６により負の高電位に帯電され、搬送ベルト１２２の表面に静電吸着される。

搬送ベルト１２２の表面に静電吸着された記録媒体Ｐは、搬送ベルト１２２の移動とともに所定の一定速度で移動されつつ、インクジェットヘッド１４４により、その表面に画像データに対応した画像が記録される。

画像記録後の記録媒体Ｐは、除電器１２８により除電され、分離爪１３０により搬送ベルト１２２から分離され、画像定着装置１０に供給される。画像定着装置１０では、表面に電気的に接地した導電性離型剤が塗布されている定着ロール２２が画像記録面に接触しながら、記録媒体Ｐを挟持搬送し、加熱加圧することによって画像を定着する。

画像が定着された記録媒体Ｐは、画像定着装置１０から排出され、排紙トレイ１１８内にストックされる。このようにして得られた記録媒体Ｐ上の画像は、非画像部の汚れが無く、鮮明な仕上がりとなっている。

このようなインクジェット記録装置１００では、記録時にバイアス電圧として記録媒体を高電圧（本実施形態では−１．５ｋＶ）に帯電させて画像記録を行う。このため、画像記録後の除電器による除電では、記録媒体の帯電が完全には除去されずに、記録媒体の帯電が残ってしまい、帯電している記録媒体が、定着ロールに付着することがあった。
本発明では、上述のように、定着ロールの表面に電気的に接地された導電性離型剤が塗布されているので、記録媒体に残っている帯電は、定着ロール対による挟持搬送時に、記録媒体と接する電気的に接地している導電性離型剤によって除電される。
このように記録媒体に高電圧を帯電させる静電式インクジェット記録方法でも、本発明の定着装置による画像定着時に、記録媒体を除電し、電気的に接地させることができるので、記録媒体が定着ロールに付着することで発生する紙詰まりを防止することができる。

以上、本発明に係る画像定着装置について詳細に説明したが、本発明は上記種々の実施例に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良や変更をしてもよいのはもちろんである。

本発明の定着装置の一実施形態を示す概略構成を示す断面図である。 本発明の定着装置の他の実施形態を示す概略構成を示す断面図である。 本発明の定着装置を利用する静電式インクジェット記録装置の概略構成を示す模式図である。 （Ａ）は、吐出ヘッドの一部を示す模式的断面図、（Ｂ）は、（Ａ）Ｖ−Ｖ線における模式的断面図である。

符号の説明

１０、５０ 定着装置
２０ 定着ロール対
２２、２４ 定着ロール
２６、２８ ヒータ
３０、５２ 離型剤塗布手段
３２ オイルロール
３４ フェルト
３６ オイルタンク
３８ 接地部材
４０、４２ ガイド
５４ 含浸ロール
１００ インクジェット記録装置
１０２ 記録媒体保持手段
１０４ 記録媒体搬送手段
１０６ 記録手段
１０８ 溶媒回収手段
１１０ 筐体
１１４ 給紙トレイ
１１６ ピックアップロール
１１８ 排紙トレイ
１２０ 搬送ロール対
１２２ 搬送ベルト
１２４ａ，１２４ｂ，１２４ｃ ベルトロール
１２６ 帯電器
１２８ 除電器
１３０ 分離爪
１３４ スコロトロン帯電器
１３６ 負の高圧電源
１３８ コロトロン除電器
１４０ 交流電圧源
１４２ 高圧電源
１４４ インクジェットヘッド
１４６ ヘッドドライバ
１４８ インク循環機構
１５０ プラテン
１５２ 位置検出器
１５４ インクタンク
１５６ インクの供給路および回収路
１６０ 吐出ヘッド
１６２ ヘッド基板
１６４ インクガイド
１６４ａ 先端部
１６４ｂ 基部
１６６ ノズル基板
１６８ 吐出電極
１７０ａ、１７０ｂ 絶縁層
１７２ ガード電極
１７４ ノズル
１７６ 浮遊導電板
１７８ インク流路
１８０ 活性炭フィルタ
１８２ 排出ファン
Ｌ 導電性離型剤
Ｐ 記録媒体

Claims (11)

1. 少なくとも色材および樹脂を含有する色材粒子を用いて記録媒体上に描画された画像を前記記録媒体上に定着する定着装置であって、
   少なくとも一方が加熱ロールである一対の定着ロールよりなり、前記画像が描画された前記記録媒体を挟持して搬送することにより、前記画像を前記記録媒体上に定着する定着ロール対と、
   前記定着ロール対の少なくとも一方の定着ロールに導電性離型剤を塗布する離型剤塗布手段と、
   前記導電性離型剤を電気的に接地する接地手段とを有することを特徴とする定着装置。
2. 前記離型剤塗布手段は、前記定着ロール対の一方の定着ロールと当接して回転し、その当接している定着ロールに導電性離型剤を塗布するオイルロールを有する請求項１に記載の定着装置。
3. 前記離型剤塗布手段は、さらに、
   前記導電性離型剤を貯留するオイルタンクと、
   その一方が前記オイルタンク内の前記導電性離型剤に浸漬され、他方が前記オイルロールと摺接し、その内部に前記導電性離型剤を含浸する含浸部材とを有し、
   前記接地手段は、前記オイルタンク内に貯留されている前記導電性離型剤を電気的に接地する接地部材である請求項２に記載の定着装置。
4. 前記オイルロールは、その外周面が少なくとも前記導電性離型剤を含浸する部材で形成されている請求項２または３記載の定着装置。
5. 前記離型剤塗布手段が、導電性離型剤を含浸させた含浸ロールである請求項１に記載の定着装置。
6. 前記接地手段が、前記含浸ロールを介して導電性離型剤を接地させる請求項５に記載の定着装置。
7. 前記定着ロール対の一方の定着ロールは、加圧ロールである請求項１〜６のいずれかに記載の定着装置。
8. 前記記録媒体上の前記画像は、前記記録媒体の搬送方向の上流側に設けられる、帯電した前記色材粒子を溶媒に分散させたインクを用いる静電式インクジェット描画手段によって描画されたものである請求項１〜７のいずれかに記載の定着装置。
9. 少なくとも色材および樹脂を含有する色材粒子を用いて記録媒体上に描画された画像を前記記録媒体上に定着するに際し、
   少なくとも一方が加熱ロールである一対の定着ロールよりなる定着ロール対を用い、この定着ロール対の少なくとも一方の定着ロールに電気的に接地された導電性離型剤を塗布しつつ、前記定着ロール対によって、前記画像が描画された前記記録媒体を挟持して搬送して、前記画像を前記記録媒体上に定着することを特徴とする定着方法。
10. 前記導電性離型剤が、親水性シリコーンオイルまたは導電化剤含有シリコーンオイルである請求項９に記載の定着方法。
11. 前記親水性シリコーンオイルは、ポリアルキレンオキシド変性シリコーンまたはヒドロキシシリコーンであり、導電化剤含有シリコーンオイルは、高抵抗または疎水性シリコーンオイル、もしくは親水性シリコーンに導電化剤を溶解させたものである請求項１０に記載の定着方法。

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