JP2006072202A - 定着装置および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ヒートロール方式の定着装置を用いる画像形成装置において、記録媒体の種類を制限することなく、記録媒体のエッジによる定着ロール面の集中的な摩耗を抑制できる画像形成装置および定着装置を提供する。
【解決手段】画像が形成された記録媒体を搬送する第１搬送路と、第１搬送路から搬送される記録媒体を挟持搬送することにより画像を定着させる、少なくとも一方が加熱ロールである定着ロール対と、を備える定着装置であって、定着ロール対が、その回転軸が第１搬送路の搬送面に平行かつ第１搬送路における記録媒体の搬送方向に対して傾斜するように配置されていることにより、上記課題を解決する。
【選択図】図１

Description

本発明は、定着装置および画像形成装置に関する。詳しくは、インクジェットプリンタ、および、電子写真方式の複写機、プリンタ、印刷機などにおいて、記録媒体上に色材粒子（着色微粒子）で形成された画像に加熱部材を接触させて画像を加熱定着させる画像形成装置およびそれらの画像形成装置に用いられる定着装置に関する。

インクジェットプリンタや、電子写真方式の複写機、プリンタ、印刷機などの画像形成装置において、色材粒子を用いて記録用紙に形成した画像を加熱定着させる方法として、画像が形成された記録用紙を加熱ロール（ヒートロール）および加圧ロールからなる定着ロール対によって挟持搬送することにより、記録用紙上の色材粒子を溶融させて記録用紙に定着させる、いわゆるヒートロール方式が、一般に用いられている。

ヒートロール方式の定着装置においては、同じ幅の記録用紙が定着ロール対の同じ位置で多数搬送されることにより、定着ロール（加熱ロールおよび加圧ロール）のロール面において、記録用紙のエッジに対応する位置が集中的に摩耗し、摩耗した位置よりも幅の広い記録用紙を使用する場合に画像品質の劣化をもたらすという問題が生じる。すなわち、加熱ロールや加圧ロールが部分的に摩耗すると、摩耗した部分では、加熱または加圧が適切に行われないため、その部分で定着不良を生じたり、摩耗部分の形状が画像に転写されてしまったりすることにより、画像故障（画像不良）を引き起こす。そのため、記録用紙のエッジによるロール面の摩耗がロール寿命の律速となっており、ヒートロール方式の定着装置における本質的な問題となっている。

このような問題に対し、従来は、主に、ロール形状、ロール材質、用紙材質等の観点からの改良策が提案されている。例えば、加熱ロールまたは加圧ロールの、記録用紙のエッジが接触する部分を、形状や材質の変更により、他の部分よりも柔らかくすることや、逆に、硬くすること、あるいは、ロールを摩耗させにくい記録用紙を用いることなどが検討されている。また、加熱ロールおよび加圧ロールの両方の表層にエラストマー材料を用いることによって、記録用紙のエッジによる摩耗減少を最小にできることが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開平８−２２７２４８号公報

しかしながら、上記の従来技術では、加熱ロールおよび加圧ロールの形状や材質を変更することによりロール面の摩耗を低減させることができたとしても、多数の記録用紙を加圧搬送している間には、エッジ部分が集中的に摩耗していくことには変わりがなく、頻繁に使う用紙よりも幅の広い用紙を用いた場合に生じる画像品質の劣化を防ぐことはできない。そのため、ロール面のエッジ部分以外は摩耗していないにもかかわらず、エッジ部分の摩耗に合わせてロールを交換しなければならず、不経済である。

また、ロール面の摩耗を生じにくい専用の記録用紙を用いることは、画像品質や、画像が記録された記録用紙の用途を制限してしまうことになり、画像形成に対する多様なニーズに応えることができない。その上、特殊な記録用紙を用いることは、コストの増加にもつながる。

また、特に、溶媒中に帯電した色材粒子を分散させたインクを用い、インクに静電力を作用させることによって濃縮したインクを吐出させて画像を形成する濃縮型静電インクジェット方式の画像形成装置は、超高精細な画像記録が可能であるため、定着装置においてもその高品質画像を維持することが重要であり、ロールの摩耗傷による画像へのダメージは重大な問題となる。さらに、多様な記録紙に高画質な画像を形成したいという高度なニーズに応えるためには、各種の記録用紙、例えばロール面の摩耗を生じやすいような用紙をも使用可能とする必要がある。

本発明の目的は、ヒートロール方式の定着装置を用いる画像形成装置において、記録媒体の種類を制限することなく、記録媒体のエッジによる定着ロール面の集中的な摩耗を抑制できる画像形成装置および定着装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明は、画像が形成された記録媒体を搬送する第１搬送路と、前記第１搬送路から搬送される前記記録媒体を挟持搬送することにより前記画像を定着させる、少なくとも一方が加熱ロールである定着ロール対と、を備える定着装置であって、
前記定着ロール対が、その回転軸が前記第１搬送路の搬送面に平行かつ前記第１搬送路における前記記録媒体の搬送方向に対して傾斜するように配置されていることを特徴とする定着装置を提供するものである。

ここで、前記定着ロール対が、前記第１搬送路における前記記録媒体の搬送方向とは異なる方向に、前記記録媒体を挟持搬送するものであるのが好ましい。
また、前記第１搬送路が、前記記録媒体を搬送する駆動手段を有するのが好ましい。
また、さらに、前記定着ロール対から搬出される前記記録媒体を受け取る第２搬送路を備えるのが好ましく、
前記第２搬送路が、前記記録媒体を搬送する駆動手段を有するのが好ましい。

また、上記課題を解決するために、本発明は、色材を含む粒子を用いて記録媒体に画像を形成する形成手段と、前記画像が形成された前記記録媒体を搬送する第１搬送路と、前記第１搬送路から搬送される前記記録媒体を少なくとも一方が加熱ロールである定着ロール対によって挟持搬送することにより前記画像を定着させる定着手段と、を備える画像形成装置であって、
前記定着ロール対が、その回転軸が前記第１搬送路の搬送面に平行かつ前記第１搬送路における前記記録媒体の搬送方向に対して傾斜するように配置されていることを特徴とする画像形成装置を提供するものである。

ここで、前記定着ロール対が、前記第１搬送路における前記記録媒体の搬送方向とは異なる方向に、前記記録媒体を挟持搬送するものであるのが好ましい。
また、前記第１搬送路が、前記記録媒体を搬送する駆動手段を有するのが好ましい。
また、さらに、前記定着ロール対から搬出される前記記録媒体を受け取る第２搬送路を備えるのが好ましく、
前記第２搬送路が、前記記録媒体を搬送する駆動手段を有するのが好ましい。

また、前記形成手段が、前記色材を含む粒子を含有するインクを吐出して画像を形成するインクジェットヘッドを有するのが好ましく、
前記インクは、帯電した色材を含む粒子および溶媒を含有し、
前記形成手段は、前記インクに静電力を作用させることにより、前記インクジェットヘッドから前記インクの液滴を吐出して、前記記録媒体に画像を形成するものであるのが好ましい。

また、上記の定着装置または画像形成装置において、前記第２搬送路は、前記定着ロール対によって挟持搬送されることにより前記第１搬送路における搬送方向に直交する方向に移動されて排出される前記記録媒体を受け取る位置に配置されているのが好ましい。
また、前記第１搬送路は、前記駆動手段によって、前記定着ロール対の、前記第１搬送路における前記記録媒体の搬送方向の下流側に傾斜した側に前記記録媒体を搬送し、前記第２搬送路は、前記駆動手段によって、前記定着ロール対の、前記第１搬送路における前記記録媒体の搬送方向の上流側に傾斜した側から排出される前記記録媒体を受け取って搬送するのが好ましい。

また、上記の定着装置または画像形成装置において、前記第１搬送路および第２搬送路の一方または両方は、ベルト搬送手段によって構成されているのが好ましい。
また、前記第１搬送路および前記第２搬送路は、前記定着ロール対の搬送面の幅よりも狭い搬送幅を有し、前記第１搬送路は、前記定着ロール対の前記搬送方向の下流側に傾斜した側に寄せて配置され、前記第２搬送路は、前記定着ロール対の前記搬送方向の上流側に傾斜した側に寄せて配置されているのが好ましい。

本発明によれば、記録媒体のエッジが、定着ロール面の特定の部分に集中して接触することがないため、ロール面の特定部分の集中的な摩耗を抑制することができる。それにより、サイズの異なる記録媒体を用いた場合にも画像劣化を防ぐことができ、ロール寿命を延ばすことができる。さらに、例えば、厚みのある記録紙や硬質の記録紙など、ロール面を摩耗させやすいような記録媒体を用いた場合にも、ロール面の摩耗を抑制することができるため、画像形成装置において、各種記録媒体を用いることができる。

また、本発明によれば、超高精細な画像を形成可能な濃縮型静電インクジェット方式の画像形成装置において、定着ロール面の特定部分の摩耗による画像劣化を抑制することができるとともに、多種の記録媒体に画像を形成することができるので、高品質な画像を形成することができる。

本発明に係る画像形成装置および定着装置を添付の図面に示す好適実施例に基づいて以下に詳細に説明する。

図１（ａ）および（ｂ）は、本発明の画像形成装置の一実施形態の概略構成を示す模式図であり、図１（ａ）は、平面図、図１（ｂ）は、図１（ａ）のI−I線における位置関係を示す模式的断面図である。同図に示す画像形成装置１０は、記録媒体Ｐに固定画像を形成するものであり、記録媒体に画像を形成する画像形成手段１２と、形成された画像を定着させる定着手段１４と、画像形成手段１２によって画像が形成された記録媒体Ｐを定着手段１４へ搬入する第１搬送路１６と、定着手段１４で画像が定着された記録媒体Pを定着手段１４から搬出する第２搬送路１８とを有している。定着手段１４、第１搬送路１６および第２搬送路１８は、本発明の定着装置１１を構成する。

記録媒体Ｐとしては、普通紙、上質紙、微塗工紙、コート紙、アート紙、キャストコート紙等の紙類や、印刷用フィルム等、各種の記録媒体を用いることができる。記録媒体Ｐの形状は、特に制限的ではないが、以下では、一般的に用いられる矩形の記録媒体Ｐを例に説明する。

なお、図１の画像形成装置１０では、画像形成手段１２と定着手段１４との間の記録媒体Ｐの搬送を、第１搬送路１６のみで行っているが、画像形成手段１２と第１搬送路１６との間に、さらに、搬送手段が設けられていてもよい。その場合、画像形成手段１２と第１搬送路１６との間の搬送手段には、後述する第１搬送路１６と同様に、記録媒体Ｐに形成された未定着の画像に接触することなく搬送するものが用いられる。

画像形成手段１２は、色材を含む粒子を用いて記録媒体Ｐに画像を形成するものである。図示例においては、画像形成手段１２は、図１中、左から右へ搬送される記録媒体Ｐの上側の面に画像を形成する。画像形成手段１２としては、各種の画像形成方式（画像記録方式）のものを利用することができる。例えば、顔料等の色材を含む粒子（色材粒子）および溶媒を含有するインクを用い、インクジェット方式によってインクを吐出して記録媒体Ｐにインク画像を形成する、静電式、サーマル式、ピエゾ式等、各種のインクジェット方式や、トナーを用いて画像を形成する電子写真方式等が利用可能である。

定着手段１４は、画像形成手段１２によって記録媒体Ｐ上に形成された画像を、定着ロール対を用いて定着させるものであり、定着ロール対を構成する加熱ロール２０および加圧ロール２２を有している。定着手段１４は、加熱ロール２０および加圧ロール２２によって記録媒体Ｐを挟持搬送することにより、記録媒体Ｐを加熱および加圧して、記録媒体Ｐ上に形成された画像を定着させる。すなわち、加熱ロール２０および加圧ロール２２による加熱および加圧力によって、記録媒体Ｐ上の色材粒子が軟化および溶融し、記録媒体Ｐに固着して、画像が定着する。

加熱ロール２０は、内部にヒータやハロゲンランプ等の加熱源を内蔵しており、記録媒体Ｐの画像記録面に接触して記録媒体Ｐを加熱する。加熱ロール２０は、回転軸の位置が固定されており、図示しない回転駆動手段によって回転駆動される。あるいは、後述する加圧ロール２２が回転駆動される場合には、加熱ロール２０は、回転駆動されず、回転する加圧ロール２２によって摩擦駆動される（加圧ロール２２とのロール面の摩擦によってつれ回りする）構成としてもよい。

加圧ロール２２は、その軸が、加熱ロール２０の軸と平行に配置されており、ロール軸方向に均等な所定の押圧力で加熱ロール２０を押圧する。これにより、加熱ロール２０および加圧ロール２２の間を搬送される記録媒体Ｐおよび記録媒体Ｐ上の色材粒子が押圧される。なお、加圧ロール２２は、加熱源を有する加熱ロールであってもよい。また、加圧ロール２２は、図示しない回転駆動手段によって、挟持部における周速度が加熱ロール２０と同じになるように回転駆動される。加圧ロール２２の回転駆動手段は、加熱ロール２０の回転駆動手段と別個の駆動源を有していてもよいし、共通の駆動源に接続されていてもよい。また、加熱ロール２０が回転駆動される場合には、加圧ロール２２は、駆動源に接続されず、回転する加熱ロール２０によって摩擦駆動される（加熱ロール２０とのロール面の摩擦によってつれ回りする）構成としてもよい。

加熱ロール２０および加圧ロール２２の表面は、優れた離型性を有することが好ましく、例えば、シリコーンゴムやフッ素ゴムやフッ素樹脂等によって構成し、オイル等の離型剤を塗布するのが好ましい。

加熱ロール２０の表面温度および加圧ロール２２による記録媒体Ｐの押圧力（加熱ロール２０と加圧ロール２２とのニップ力）は、安定した定着性を確保するように適宜設定されればよい。加熱ロール２０および加圧ロール２２の表層を弾性材で構成し、加圧ロール２２による押圧力によって記録媒体Ｐと加熱ロール２０とを面接触させることにより、定着のための十分な加熱加圧時間を確保するのも好ましい。
また、加圧ロール２２が駆動ロールで、加熱ロール２０が従動ロールであり、加熱ロール２０の表面の製品硬度が、加圧ロール２２の製品硬度より小さいことが好ましい。

本発明に係る画像形成装置において、加熱ロール２０の回転軸２０ａおよび加圧ロール２２の回転軸（２２ａ）は、第１搬送路１６における記録媒体Ｐの搬送面に平行で、かつ第１搬送路１６における記録媒体Ｐの搬送方向に対して傾斜して配置される。図１の画像形成装置１０においては、加熱ロール２０の回転軸２０ａおよび加圧ロール２２の回転軸（２２ａ）は、加熱ロール２０および加圧ロール２２による搬送面が、第１搬送路１６における搬送面および第２搬送路１８における搬送面とほぼ同一平面となるように配置され、かつ、第１搬送路１６における搬送方向（図１中、矢印ａの方向）に対して（９０°−θ）の角度（ただし、０°＜θ＜９０°）に傾けられて配置されている。したがって、加熱ロール２０および加圧ロール２２による搬送方向は、第１搬送路１６における搬送方向（矢印ａ方向）に対して角度θだけ傾いた方向（図１中、矢印ｂ方向）となる。

第１搬送路１６は、画像形成手段１２によって画像が形成された記録媒体Ｐを定着手段１４へ搬送する経路を構成し、さらに、その搬送路に沿って記録媒体Ｐを搬送するための駆動手段を有するもので、回転駆動される２つのロール２４，２６と、ロール２４，２６に張架され、ロール２４，２６の回転に伴って回転する搬送ベルト２８とを有している。ロール２４は、画像形成手段１２の下流側近傍に、その軸線が画像形成手段１２における記録媒体Ｐの搬送方向に直交する方向に配置されており、ロール２６は、ロール２４に平行に配置されている。搬送ベルト２８は、記録媒体Ｐの幅よりも十分広い幅を有しており、画像形成手段１２を通過した記録媒体Ｐを、画像形成面と反対側の面（図中、下側の面）を支持して、画像形成手段１２による画像形成時の記録媒体Ｐの搬送方向と同一の方向に搬送する。

また、第１搬送路１６は、記録媒体Ｐを搬送ベルト２８の上に保持して搬送するために、記録媒体Ｐを搬送ベルト２８に帯電吸着させる手段や、搬送ベルト２８の内周側から記録媒体Ｐを吸引して搬送ベルト２８に吸着させる手段等の吸着手段（図示せず）を備えていることが好ましい。この吸着手段による搬送ベルト２８への吸着力は、搬送ベルト２８による搬送によっては記録媒体Ｐの位置や姿勢がずれることがなく、記録媒体Ｐが、定着手段１４による挟持搬送によって矢印ｂ方向へ搬送される際には、記録媒体Ｐが搬送ベルト２８上を滑って移動できる程度に設定される。

なお、第１搬送路１６は、記録媒体Ｐに形成された未定着の画像に接触することなく搬送するように構成されていればよく、上記の構成以外にも、例えば、記録媒体Ｐの非画像形成面側に、記録媒体Ｐの搬送方向の長さよりも短い間隔で配列された複数の搬送ロールによって搬送路を構成し、記録媒体Ｐを搬送するようにしてもよい。

第２搬送路１８は、定着手段１４によって画像が定着された記録媒体Ｐを受け取って、定着手段１４から次工程へ搬送する経路を構成し、さらに、その搬送路に沿って記録媒体Ｐを搬送するための駆動手段を有するもので、第１搬送路１６と同様の構成を有している。すなわち、第２搬送路１８は、回転駆動される２つのロール３０，３２と、ロール３０，３２に張架され、ロール３０，３２の回転に伴って回転する搬送ベルト３４とを有している。第２搬送路１８は、さらに、記録媒体Ｐを搬送ベルト３４に吸着させる図示しない吸着手段を有しているのが好ましい。この吸着手段も、第１搬送路１６における吸着手段と同様に、搬送ベルト３４による搬送によっては、記録媒体Ｐの位置や姿勢がずれることがなく、定着手段１４での挟持搬送による搬送位置の移動に応じて、記録媒体Ｐが搬送ベルト３４上を滑って移動できる範囲の吸着力で、記録媒体Ｐを搬送ベルト３４に吸着させることが望ましい。

ロール３０，３２は、第１搬送路１６のロール２４，２６と平行に配置されており、第２搬送路１８では、第１搬送路１６における搬送方向（矢印ａ方向）と同じ方向に記録媒体Ｐが搬送される。搬送ベルト３４は、加熱ロール２０および加圧ロール２２によって矢印ｂ方向に搬送された記録媒体Ｐを、ベルト幅内に受け取るように、加熱ロール２０および加圧ロール２２のロール面の幅とほぼ等しいかそれよりも広い幅を有している。

なお、第２搬送路１８は、記録媒体Ｐの一方の面または両面を支持して搬送するように構成されていればよく、上記の構成以外にも、例えば、記録媒体Ｐの搬送方向の長さよりも短い間隔で配列された複数の搬送ロールまたは搬送ロール対によって搬送路を構成し、記録媒体Ｐを搬送するようにしてもよい。

次に、画像形成装置１０の作用を説明する。図２（ａ）〜（ｄ）は、画像形成装置１０の第１搬送路１６、定着手段１４および第２搬送路１８（すなわち、定着装置１１）において、記録媒体Ｐが搬送されて定着処理される過程を説明する模式的な平面図である。

図２（ａ）に示すように、画像形成手段１２によって画像が記録された記録媒体Ｐは、第１搬送路１６において、画像形成面に接触することなく矢印ａ方向に搬送されて、定着手段１４へ送られる。画像形成手段１２から送られた記録媒体Ｐは、定着手段１４の幅方向の片側寄りに搬入されるように、画像形成手段１２、定着手段１４および第１搬送路１６が配置されている。図２においては、記録媒体Ｐは、定着手段１４の、第１搬送路１６における搬送方向の右側寄り（図中、下側寄り）、すなわち、定着手段１４が第１搬送路１６における搬送方向の下流側に傾斜している側寄りに搬入される。

定着手段１４へ送られた記録媒体Ｐは、図２（ｂ）に示すように、定着手段１４の加熱ロール２０および加圧ロール２２によって挟持され、加熱ロール２０および加圧ロール２２の軸方向に垂直な方向（矢印ｂ方向）に搬送されて、画像の加熱定着処理が施される。定着手段１４による搬送方向は、第１搬送路１６における搬送方向（矢印ａ方向）に対して角度θだけ傾いた方向（矢印ｂ方向、図１（ａ）参照）とされているので、定着手段１４による記録媒体Ｐの挟持搬送が進むにつれて、記録媒体Ｐの幅方向の位置（図２中、上下方向の位置）が、矢印ｂの傾いた方向（搬送方向左側へ向かう方向。図２中、上方向。）へ移動する。このとき、記録媒体Ｐの定着手段１４の上流側の部分は、第１搬送路１６の搬送ベルト２８の表面を滑って移動する。

記録媒体Ｐの定着手段１４を通過した部分は、図２（ｃ）に示すように、第２搬送路１８の搬送ベルト３４によって非画像形成面を支持される。記録媒体Ｐの上流側の部分が定着手段１４によって挟持搬送されている間は、搬送ベルト３４における記録媒体Ｐの搬送位置が図２中、上方向へ移動し、搬送ベルト３４上の記録媒体Ｐは、搬送ベルト３４の表面を滑って移動する。

図２（ｄ）に示すように、記録媒体Ｐは、定着手段１４の、第１搬送路１６における搬送方向の左側寄り（図中、上側寄り）、すなわち、定着手段１４が第１搬送路１６における搬送方向の上流側に傾斜している側寄りから排出される。記録媒体Ｐの後端が定着手段１４を通過すると、記録媒体Ｐは、そのままの位置で搬送ベルト３４によって矢印ａ方向へ搬送される。

ここで、定着手段１４の加熱ロール２０および加圧ロール２２について見ると、加熱ロール２０および加圧ロール２２の挟持部（ニップ部）における記録媒体Ｐの通過位置は、搬入された位置から搬出される位置までの範囲を、記録媒体Ｐの進行に伴って徐々に移動する。すなわち、記録媒体Ｐの幅方向のエッジが加熱ロール２０および加圧ロール２２に接触する位置は、特定の位置に集中することなく、ロール面の広い範囲に分散される。したがって、ロール面の特定位置における集中的な摩耗を防ぐことができる。

このような画像形成装置１０または定着装置１１において、加熱ロール２０および加圧ロール２２の配置に関する、第１搬送路１６における搬送方向に対する角度θは、大きく取るほど、記録媒体Ｐの幅方向の搬送位置の移動量が大きくなるため、記録媒体Ｐのエッジが接触する部分を広い範囲に分散でき、ロールの寿命を長くできる点で好ましいが、その分、加熱ロール２０および加圧ロール２２の幅を広くし、その前後の第１搬送路１６および第２搬送路１８における幅方向（搬送方向に直交する方向）の搬送位置のギャップも大きくする必要があるので、装置のサイズが大きくなる。したがって、角度θは、加熱ロール２０および加圧ロール２２に設定された寿命までの期間に、記録媒体Ｐのエッジによるロール表面の摩耗が許容範囲に抑えることができ、かつ、装置サイズのコンパクト化の要求に見合う範囲に設定されるのがよい。この観点から、角度θは、０．５°〜１５°とするのが好ましく、１°〜８°とするのがより好ましく、２°〜４°とするのが一層好ましい。

また、画像形成装置１０において、異なるサイズの記録媒体Ｐを用いる場合、加熱ロール２０および加圧ロール２２の幅および角度θは、最大サイズの記録媒体Ｐの全体が、加熱ロール２０および加圧ロール２２のロール面のほぼ全幅にわたって通過するように設定されればよい。あるいは、定着手段１４の角度θを変化させるように定着手段１４を移動する移動手段、および、記録媒体Ｐのサイズに応じて定着手段１４の移動手段を制御して、定着手段１４の角度θを制御する制御手段を設け、搬送される記録媒体Ｐのサイズに応じて定着手段１４の角度θを変化させることにより、各サイズの記録媒体Ｐが、いずれも、加熱ロール２０および加圧ロール２２のロール面のほぼ全幅にわたって通過するようにのするも好ましい。

なお、本実施形態では、加熱ロール２０の回転軸２０ａおよび加圧ロール２２の回転軸（２２ａ）が、第１搬送路１６における搬送方向（図１（ａ）中、矢印ａの方向）に対して（９０°−θ）の角度（鋭角）に傾けられて配置され、記録媒体Ｐが、図１（ａ）および図２（ａ）等において、加熱ロール２０および加圧ロール２２の下側寄りに搬入されることとしたが、加熱ロール２０および加圧ロール２２の傾斜の方向は、反対側、すなわち、加熱ロール２０の回転軸２０ａおよび加圧ロール２２の回転軸（２２ａ）が、第１搬送路１６における搬送方向（図１（ａ）中、矢印ａの方向）に対して（９０°＋θ）の角度（鈍角）に傾けられて配置されてもよい。その場合、加熱ロール２０および加圧ロール２２を通過する記録媒体Ｐの搬送位置は、図１（ａ）および図２（ａ）等において、下方向に移動するので、記録媒体Ｐは、加熱ロール２０および加圧ロール２２の上側寄りに搬入されるようにすればよい。すなわち、いずれの場合にも、加熱ロール２０および加圧ロール２２の、搬送方向下流側に傾斜している側に、記録媒体Ｐを搬入する。

また、本実施形態では、第１搬送路１６の搬送ベルト２８および第２搬送路１８の搬送ベルト３４を、いずれも、定着手段１４の加熱ロール２０および加圧ロール２２のロール幅とほぼ等しくしているが、搬送ベルト２８または搬送ベルト３４の記録媒体Ｐを支持することがない領域、すなわち、図１および図２における、搬送ベルト２８の搬送方向左側部分（図中、上側部分）、および、搬送ベルト３４の搬送方向右側部分（図中、下側部分）は、搬送ベルトを設けなくともよい。その場合には、搬送ベルト２８および搬送ベルト３４は、図２（ａ）〜（ｄ）に破線で示すように、加熱ロール２０および加圧ロール２２のロール幅よりも狭い幅の搬送ベルトとされ、搬送方向に直交する方向にずらして配置される。

また、第１搬送路１６の搬送ベルト２８の終端と定着手段１４との間（ロール２６と加圧ロール２２との間）、および、定着手段１４と第２搬送路１８の搬送ベルト３４の始端との間（加圧ロール２２とロール３０との間）の隙間には、記録媒体Ｐの非画像形成面を支持するガイド板が設けられていてもよい。

本実施形態の画像形成装置１０および定着装置１１では、第１搬送路１６および第２搬送路１８は、搬送ベルト２８および搬送ベルト３４によって記録媒体Ｐの搬送路を構成するとともに、その搬送路に沿って記録媒体Ｐを搬送するために、搬送ベルト２８および搬送ベルト３４を駆動する駆動手段（ロール２４，２６およびロール３０，３２、もしくはさらにそれらの駆動源）を有するものとしたが、本発明の画像形成装置および定着装置は、これには限定されず、第１搬送路または第２搬送路として、搬送路を構成する部材（例えば、ガイド板や、複数配列されたアイドルロールなど）を有し、それとは別に、その搬送路に沿って記録媒体Ｐを搬送する搬送手段を有する構成としてもよい。

また、本実施形態では、第１搬送路１６、定着手段１４および第２搬送路１８（すなわち、定着装置１１）において、記録媒体Ｐを、略同一平面の搬送面で搬送しているが、例えば、第１搬送路１６、定着手段１４および第２搬送路１８によって、湾曲した搬送面を構成してもよく、その場合も、記録媒体Ｐがねじれることが無いように、加熱ロール２０の回転軸２０ａおよび加圧ロール２２の回転軸（２２ａ）は、第１搬送路１６における記録媒体Ｐの搬送面に平行に、詳しくは、第１搬送路１６から排出される瞬間の搬送面に平行に配置される。

また、本実施形態においては、画像形成手段１２と定着手段１４との間の記録媒体Ｐの搬送を、第１搬送路１６のみによって行っているため、第１搬送路１６における搬送方向を、画像形成手段１２における搬送方向と同一としているが、画像形成手段１２と第１搬送路１６との間に他の搬送手段を設ける場合には、第１搬送路１６における搬送方向は、画像形成手段１２における搬送方向と同一でなくともよく、画像形成装置１０の構成によって適宜設定されればよい。加熱ロール２０および加圧ロール２２の配置角度θは、第１搬送路１６における搬送方向に対して決定される。

さらに、本実施形態においては、第１搬送路１６における搬送方向と第２搬送路１８における搬送方向とを同一方向としているが、定着手段１４を通過した記録媒体Ｐが搬送される方向は、画像形成装置１０の構成によって適宜設定されればよく、第２搬送路１８における搬送方向は、第１搬送路１６と異なる方向としてもよい。

次に、本発明に係る画像形成装置および定着装置の他の実施形態について、図３を参照して説明する。

図３（ａ）および（ｂ）は、本発明の画像形成装置の他の実施形態の概略構成を示す模式図であり、図３（ａ）は、平面図、図３（ｂ）は、図３（ａ）のIII−III線における位置関係を示す模式的断面図である。同図に示す画像形成装置４０は、図１の画像形成装置１０と同様に、記録媒体Ｐに固定画像を形成するものであり、ベルト搬送手段である第２搬送路１８に代えて、搬送ロール対による第２搬送路４２を有しているほかは、画像形成装置１０と同様の構成を有しているので、同様の構成要素には同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。定着手段１４、第１搬送路１６および第２搬送路４２は、定着装置４１を構成している。

第２搬送路４２は、記録媒体Ｐを挟持搬送する搬送ロール対４４，４６と、定着手段１４から排出された記録媒体Ｐの搬送路を構成し、記録媒体Ｐを搬送ロール対４４，４６へ案内するガイド板４８とを有している。搬送ロール対４４，４６は、第１搬送路１６のロール２４，２６と平行に配置されており、第２搬送路４２においては、第１搬送路１６における搬送方向（矢印ａ方向）と同じ方向に記録媒体Ｐが搬送される。搬送ロール対４４，４６のロール面の幅は、加熱ロール２０および加圧ロール２２によって矢印ｂ方向に搬送された記録媒体Ｐを、ロール面内に受け取るように、加熱ロール２０および加圧ロール２２のロール面の幅とほぼ等しいかそれよりも広い幅とされている。

また、搬送ロール対４４，４６は、そのニップ部と加熱ロール２０および加圧ロール２２のニップ部との距離が、記録媒体Ｐの幅方向の搬送位置における最も短い部分で、記録媒体Ｐの搬送方向長さよりわずかに短い位置に配置されている。すなわち、図３（ａ）においては、加熱ロール２０および加圧ロール２２と、搬送ロール対４４，４６との間を搬送される記録媒体Ｐの、搬送方向右側（図中、下側）のサイドエッジの位置において、加熱ロール２０および加圧ロール２２のニップ部と搬送ロール対４４，４６のニップ部の距離が、記録媒体Ｐの長さよりもわずかに短くなっている。この構成により、搬送ロール対４４，４６は、記録媒体Ｐの後端部が加熱ロール２０および加圧ロール２２から送り出される直前に、記録媒体Ｐの前端部を挟持して、搬送する。

ガイド板４８は、定着手段１４の加圧ロール２２と、搬送ロール対の図３（ｂ）中、下側の搬送ロール４６との間に配置されており、記録媒体Ｐの非画像記録面を支持する。ガイド板４８は、両ロールの間の搬送面のほぼ全体を埋めるガイド面を有しており、このガイド面は、記録媒体Ｐに対して良好な滑り性を有している。また、ガイド板４８の搬送方向左側（図３（ａ）中、上側）の縁部には、ガイドレール５０が立設されている。ガイドレール５０は、記録媒体Ｐがガイド板４８から外れるのを防止するとともに、記録媒体Ｐの姿勢を整える機能を有している。

なお、搬送ロール対４４，４６およびガイド板４８は、図１および図２の画像形成装置１０における第２搬送路１８（搬送ベルト３４）と同様に、記録媒体Ｐを支持しない領域（図３（ａ）中、下側の領域）には、設けなくともよく、加熱ロール２０および加圧ロール２２のロール面の幅より短い搬送ロール対およびガイド板を、図３（ａ）中、搬送方向左側（図中、上側）の、記録媒体Ｐが排出される領域にのみ設けてもよい。

このような画像形成装置４０においては、記録媒体Ｐの定着手段１４を通過した部分は、ガイド板４８によって非画像形成面を支持される。記録媒体Ｐは、定着手段１４の通過に伴って搬送位置の幅方向に移動するとき、ガイド板４８のガイド面を滑って移動する。
記録媒体Ｐの後端部分が定着手段１４を通過するときは、ガイド板４８上における記録媒体Ｐの姿勢がずれることがあるが、ガイド板４８上の記録媒体Ｐは、搬送方向左側（図３（ａ）中、上側）のサイドエッジがガイドレール５０によって規制されるので、サイドエッジが搬送方向に一致した状態とされ、その姿勢で搬送ロール対４４，４６によって搬送される。

なお、記録媒体Ｐとして、異なる長さの記録媒体を用いる場合には、搬送ロール対４４，４６の位置を搬送方向に移動させ、記録媒体Ｐの後端部が、定着手段１４から送り出される直前に、搬送ロール対４４，４６が記録媒体Ｐの先端部を挟持するようにすればよい。その場合、ガイド板４８は、例えば、搬送方向の中央部で分割された構成とし、搬送ロール対４４，４６の移動に伴って、搬送ロール対４４，４６の側のガイド板４８もともに移動させ、ガイド板４８の分割部分に作られる隙間によって、ガイド板４８による有効ガイド長を調整することで、定着手段１４と搬送ロール対４４，４６との間のガイド機能を維持することができる。

また、異なるサイズの記録媒体Ｐを用いる場合で、記録媒体Ｐのサイズによって、定着手段１４から排出される記録媒体Ｐの位置が変わる場合には、ガイドレール５０の位置を、記録媒体Ｐの搬送位置に合わせて調節可能とするのも好ましい。

異なるサイズの記録媒体Ｐを用い、記録媒体Ｐのサイズに応じて定着手段１４の角度θを変える形態とする場合には、ガイド板４８を、定着手段１４の近傍部分と、中央から搬送ロール対４４，４６の近傍にかけての部分に分割し、定着手段１４の近傍部分を、定着手段１４とともに移動するようにしてもよい。

次に、本発明の画像形成装置および定着装置を、静電式インクジェット画像形成装置に適用した実施形態について説明する。溶媒中に帯電した色材粒子を分散させたインクを用い、インクに静電力を作用させることによって濃縮したインクを吐出させて画像を形成する濃縮型静電インクジェット方式の画像形成装置は、高精細な画像形成が可能である。そのような画像形成装置に、本発明の画像形成装置および定着装置を適用することによって、高精細に形成された画像をそのままに定着させて、高画質な画像を得ることができる。

なお、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が、これとは逆に、インク中の色材粒子を負に帯電させたものを用いてもよい。その場合は、記録に作用する各部の極性を、以下の例とは逆極性とすればよい。

図４は、本発明の画像形成装置を適用する静電式インクジェット画像形成装置の一実施形態を示す概念図である。同図に示すインクジェット画像形成装置６０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した後、記録された画像を加熱ロールによる接触加熱によって定着するもので、記録媒体Ｐの保持手段６２と、搬送手段６４と、画像形成手段６６と、定着手段１４と、溶媒回収手段７２とを備え、これらが筐体６１に内包されている。また、定着手段１４の搬送方向の上流側および下流側には、それぞれ、第１搬送路１６および第２搬送路１８が配置されている。

定着手段１４、第１搬送路１６および第２搬送路１８は、本発明の定着装置を構成するものである。これらは、ユニットとして構成され、そのユニットが画像形成装置６０に取り付けられてもよいし、それぞれが別々に画像形成装置６０に組み込まれて、定着装置として機能するものであってもよい。

なお、図４のインクジェット画像形成装置６０において、定着手段１４、第１搬送路１６および第２搬送路１８は、図１の画像形成装置１０における定着手段１４、第１搬送路１６および第２搬送路１８と同様のものであるので、同様の構成要素には、それぞれ同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。また、図４のインクジェット画像形成装置６０における画像形成手段６６は、図１の画像形成装置１０における画像形成手段１２に対応するものである。

まず、記録媒体Ｐの保持手段６２について説明する。
保持手段６２は、記録前の記録媒体Ｐを保持する給紙トレイ７４と、ピックアップロール７６と、記録後の記録媒体Ｐを保持する排紙トレイ７８とを備えている。

給紙トレイ７４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４中、筐体６１の左側部から筐体６１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７６は、給紙トレイ７４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７６により、記録媒体Ｐが給紙トレイ７４から１枚ずつ取り出され、記録媒体Ｐの搬送手段６４に供給される。ピックアップロール７６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７８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６１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６１の外部に位置している。記録後の記録媒体Ｐは、搬送手段６４により搬送されて、排紙トレイ７８に排紙される。

次に記録媒体Ｐの搬送手段６４について説明する。
搬送手段６４は、記録媒体Ｐを、給紙トレイ７４から排紙トレイ７８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８０と、搬送ベルト８２と、ロール８４ａ、８４ｂと、導電性プラテン８６と、記録媒体Ｐの帯電器８８および除電器９０と、分離爪９２と、排出ロール９６とを備えている。分離爪９２から排出ロール９６までの区間においては、記録媒体Ｐは、第１搬送路１６、定着手段１４、および第２搬送路１８によって搬送される。なお、搬送手段６４としては、図示されるもの以外にも適宜、搬送ロール対や搬送ベルト、搬送ガイド等の通常の搬送部材が、記録媒体Ｐを搬送するのに適当な間隔で配置されていてもよい。

搬送ロール対８０は、ピックアップロール７６と搬送ベルト８２との間の位置に設けられている。ピックアップロール７６により給紙トレイ７４から取り出された記録媒体Ｐは、この搬送ロール対８０と搬送ベルト８２により挟持搬送され、搬送ベルト８２上の所定の位置に供給される。

搬送ベルト８２は、ループ状のエンドレスベルトであり、２つのロール８４ａ、８４ｂによって張架されている。ロール８４ａ、８４ｂのうちの少なくとも一方は、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８２は、図中、時計回りに周回し、搬送ベルト８２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８２は、記録媒体Ｐが静電吸着される側の面（表面）が絶縁性、ロール８４ａ、８４ｂと接触する側の面（裏面）が導電性のものである。また、搬送ベルト８２の内周面側には、帯電器８８と対向する位置および後述するインクジェットヘッド１０８と対向する位置に亘って、導電性プラテン８６が配置されており、ロール８４ａ、８４ｂおよび導電性プラテン８６は接地されている。これにより、搬送ベルト８２は、インクジェットヘッド１０８に対向する位置において、インクジェットヘッド１０８の対向電極としても機能する。

導電性プラテン８６は、ロール８４ａおよび８４ｂの外周を結ぶ線よりインクジェットヘッド１０８側にやや張り出すように配置されるのが好ましい。そのように配置することにより、搬送ベルト８２に張力を付与して、搬送ベルト８２のばたつきを抑えることができる。

記録媒体Ｐの帯電器８８は、スコロトロン帯電器９８と、負の高圧電源１００とを備えている。スコロトロン帯電器９８は、記録媒体Ｐの搬送経路上の、搬送ロール対８０と画像形成手段６６との間の位置に、搬送ベルト８２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９８は、負の高圧電源１００の負側の端子に接続されており、負の高圧電源１００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１００に接続されたスコロトロン帯電器９８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８２の絶縁性を有する表面上に静電吸着される。

記録媒体Ｐの除電器９０は、コロトロン除電器１０２と、交流電圧源１０４と、高圧電源１０６とを備えている。コロトロン除電器１０２は、画像形成手段６６の記録媒体Ｐの搬送方向の下流側に、搬送ベルト８２の表面に対向して配置されている。コロトロン除電器１０２は、交流電圧源１０４を介して高圧電源１０６に接続されており、高圧電源１０６の他端は接地されている。

記録後の記録媒体Ｐは、コロトロン除電器１０２により除電された後、その下流側に配置された分離爪９２によって搬送ベルト８２上から分離される。搬送ベルト８２上から分離された記録媒体Ｐは、第１搬送路１６によって定着手段１４に搬送され、定着手段１４において定着処理が施された後、第２搬送路１８によって搬送されて、排出ロール９６によって排紙トレイ７８に排紙される。

次に、画像形成手段６６について説明する。
画像形成手段６６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形成するものであり、静電式のインクジェットヘッド１０８と、ヘッドドライバ１１０と、インク循環機構１１２と、記録媒体Ｐの位置検出器１１４とを備えている。

インクジェットヘッド１０８は、搬送ベルト８２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８２の表面（搬送ベルト８２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１０８は、ロール８４ａ、８４ｂの間の、導電性プラテン８６に支持された搬送ベルト８２に対向して配置されている。

インクジェットヘッド１０８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５は、静電式インクジェットヘッド１０８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５（ａ）は、吐出ヘッド１６０の一部を示す模式的断面図、図５（ｂ）は、図５（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。また、図５には、吐出ヘッド１６０と対向する搬送ベルト８２も合わせて示してあるが、両者の位置関係は、図４とは上下逆に示されている。

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８２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１１２（図４参照）によって、所定方向、図５（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５（ａ）における左右方向、図５（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８２）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１６４ａ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１１０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８２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１６４ａ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１６４ａ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１６４ａ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１１２は、インクタンク１１６と、ポンプ（図示省略）と、インク供給路１１８ａおよびインク回収路１１８ｂとを備えている。インクタンク１１６は、筐体６１内部の底面上に配置され、インク供給路１１８ａおよび回収路１１８ｂを介してインクジェットヘッド１０８と接続されている。

インクタンク１１６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１１６内の各色のインクは、ポンプにより、インク供給路１１８ａを介して、インクジェットヘッド１０８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、インク回収路１１８ｂを介して各色のインクタンク１１６内に回収される。

次に、インクジェットヘッド１０８で用いられるインクＱ（インク組成物）について説明する。静電式インクジェットヘッド１０８においては、インクＱとして、色材粒子（色材を含み、かつ，帯電した微粒子）を溶媒（インク溶媒、キャリア液）に分散してなるものが用いられる。

キャリア液（インク溶媒）は、高い電気抵抗率（１０⁹Ω・ｃｍ以上、好ましくは１０¹⁰Ω・ｃｍ以上）を有する誘電性の液体（非水溶媒）であるのが好ましい。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。このような比誘電率の範囲とすることによって、キャリア液中の色材粒子に有効に電界が作用し、泳動が起こりやすくなる。
なお、このようなキャリア液の固有電気抵抗の上限値は１０¹⁶Ωｃｍ程度であるのが望ましく、比誘電率の下限値は１．９程度であるのが望ましい。キャリア液の電気抵抗が上記範囲であるのが望ましい理由は、電気抵抗が低くなると、低電界下でのインクの吐出が悪くなるからであり、比誘電率が上記範囲であるのが望ましい理由は、誘電率が高くなると溶媒の分極により電界が緩和され、これにより形成されたドットの色が薄くなったり、滲みを生じたりするからである。

キャリア液として用いられ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。

このようなキャリア液（インク溶媒）に分散される色材粒子は、色材自身を色材粒子としてキャリア液中に分散させてもよいが、好ましくは、定着性を向上させるための分散樹脂粒子を含有させる。分散樹脂粒子を含有させる場合、顔料などは分散樹脂粒子の樹脂材料で被覆して樹脂被覆粒子とする方法などが一般的であり、染料などは分散樹脂粒子を着色して着色粒子とする方法などが一般的である。

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、ベンゾキノン染料、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。

インクＱにおいて、色材粒子の含有量（色材粒子あるいはさらに分散樹脂粒子の合計含有量）は、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。色材粒子の含有量が少なくなると、印刷画像濃度が不足したり、インクＱと記録媒体Ｐ表面との親和性が得られ難くなって強固な画像が得られなくなったりするなどの問題が生じ易くなり、一方、含有量が多くなると均−な分散液が得られにくくなったり、インクジェットヘッド１０８等でのインクＱの目詰まりが生じやすく、安定なインク吐出が得られにくいなどの問題が生じるからである。

また、キャリア液に分散された色材粒子の平均粒径は、０．１〜２μｍが好ましく、より好ましくは０．２〜１．５μｍであり、更に好ましくは０．４〜１μｍ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。

色材粒子をキャリア液に分散させた後（必要に応じて、分散剤を使用しても可）、荷電制御剤をキャリア液に添加することにより色材粒子を荷電して、荷電した色材粒子をキャリア液に分散してなるインクＱとする。なお、色材粒子の分散時には、必要に応じて、分散媒を添加してもよい。
荷電制御剤は、一例として、電子写真液体現像剤に用いられている各種のものが利用可能である。また、「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）等に記載の各種の荷電制御剤も利用可能である。

なお、色材粒子は、吐出電極に印加される駆動電圧と同極性の荷電粒子であり、その荷電量は、好ましくは５〜２００μＣ／ｇ、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こともあるため、下記に定義する分配率Ｐを、好ましくは５０％以上、より好ましくは６０％以上、さらに好ましくは７０％以上とする。
Ｐ＝１００×（σ１−σ２）／σ１
ここで、σ１は、インクＱの電気伝導度、σ２は、インクＱ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Ｑを用いることによって、荷電粒子の泳動が起こりやすくなり、濃縮しやすくなる。

インクＱの電気伝導度は、１００〜３０００ｐＳ／ｃｍ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Ｑ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。
さらに、インクＱの粘度は０．５〜５ｍＰａ・ｓｅｃ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である。

このようなインクＱは、一例として、色材粒子をキャリア液に分散して粒子化し、かつ、荷電調整剤を分散媒に添加して、色材粒子に荷電を生じさせることで、調製できる。具体的な方法としては、以下の方法が例示される。
（１）色材あるいはさらに分散樹脂粒子をあらかじめ混合（混練）した後、必要に応じて分散剤を用いてキャリア液に分散し、荷電調整剤を加える方法。
（２）色材、あるいはさらに分散樹脂粒子および分散剤を、キャリア液に同時に添加して、分散し、荷電調整剤を加える方法。
（３）色材および荷電調整剤、あるいはさらに分散樹脂粒子および分散剤を、同時にキャリア液に添加して、分散する方法。

記録媒体Ｐの位置検出器１１４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、インクジェットヘッド１０８よりも上流側の所定位置（図示例では、搬送ロール対８０と帯電器８８との間の位置）に、記録媒体Ｐが搬送される搬送ベルト８２の表面に対向して配置されている。位置検出器１１４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１１０に供給される。

ヘッドドライバ１１０は、インクジェットヘッド１０８のドライバであって、インクジェットヘッド１０８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１１０は、筐体６１内部の図中中央上部に取り付けられている。ヘッドドライバ１１０には、外部装置から画像データが入力され、位置検出器１１４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１１０により、記録媒体Ｐの位置情報にしたがって、インクジェットヘッド１０８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。

次に、本発明の特徴とする部分である定着手段１４、第１搬送路１６および第２搬送路１８（定着装置１１）について説明する。定着手段１４、第１搬送路１６および第２搬送路１８は、図１の画像形成装置１０に示すものと同様の構成を有している。

すなわち、定着手段１４は、加熱ロール２０および加圧ロール２２によって記録媒体Ｐを挟持搬送することにより、画像形成手段６６によって記録媒体Ｐに形成されたインク画像を加熱定着させるものである。なお、加熱ロール２０および加圧ロール２２は、その両方を加熱ロールとしてもよく、また、加熱ロール２０の表面温度および加圧ロール２２による記録媒体Ｐの押圧力（ニップ力）は、安定した定着性を確保するように適宜設定されればよいのは、上述の例と同様である。

また、加熱ロール２０および加圧ロール２２は、両方の回転軸が、第１搬送路１６における記録媒体Ｐの搬送面に平行で、かつ第１搬送路１６における記録媒体Ｐの搬送方向に対して傾斜して配置されている。

第１搬送路１６は、回転駆動される２つのロール２４，２６と、ロール２４，２６に張架され、ロール２４，２６の回転に伴って回転する搬送ベルト２８とを有し、画像形成手段６６によって画像が形成され、搬送ベルト８２によって搬送され、分離爪９２によって搬送ベルト８２から分離された記録媒体Ｐを、搬送ベルト８２の搬送方向と同じ方向へ搬送して、定着手段１４へ搬入する。

第２搬送路１８は、回転駆動される２つのロール３０，３２と、ロール３０，３２に張架され、ロール３０，３２の回転に伴って回転する搬送ベルト３４とを有し、定着手段１４によって画像が定着された記録媒体Ｐを受け取って、第１搬送路６と同じ方向へ搬送して、排出ロール９６へ送る。

次に、溶媒回収手段７２について説明する。
溶媒回収手段７２は、インクジェットヘッド１０８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１３４と、排気ファン１３６とを備えている。活性炭フィルタ１３４は、筐体６１の図中、上側の裏面に取り付けられており、排出ファン１３６は、活性炭フィルタ１３４の上に取り付けられている。

インクジェットヘッド１０８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、定着手段１４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６１内部の分散溶媒成分を含む空気は、排出ファン１３６により回収され、活性炭フィルタ１３４を通過することにより、その溶媒成分が活性炭フィルタ１３４に吸着して除去されて、除去後の空気が筐体６１の外部に排出される。

以下、インクジェット記録装置６０の作用を説明する。
記録開始時には、給紙トレイ７４に収納された記録媒体Ｐがピックアップロール７６により１枚ずつ取り出され、搬送ロール対８０により挟持搬送されて搬送ベルト８２上の所定位置に供給される。搬送ベルト８２上に供給された記録媒体Ｐは、帯電器８８により負の高電位に帯電され、搬送ベルト８２の表面に静電吸着される。

搬送ベルト８２の表面に静電吸着された記録媒体Ｐは、搬送ベルト８２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１０８により、その表面に画像データに対応した画像が形成される。

画像記録後の記録媒体Ｐは、除電器９０により除電され、分離爪９２により搬送ベルト８２から分離され、第１搬送路１６において搬送されて、定着手段１４に供給される。

定着手段１４において、記録媒体Ｐは、第１搬送路１６における搬送方向に対して傾斜して配置された加熱ロール２０および加圧ロール２２によって挟持搬送され、搬送されるに伴って、幅方向にも移動する。このように搬送されることにより、記録媒体Ｐの幅方向のエッジが加熱ロール２０および加圧ロール２２に接触する位置は、特定の位置に集中することなく、ロール面の広い範囲に分散される。したがって、ロール面の特定位置における集中的な摩耗を防ぐことができる。

定着手段１４を通過した記録媒体Ｐは、第２搬送路１８において搬送され、排出ロール９６によって排紙トレイ７８へと排出され、排紙トレイ７８内にストックされる。

以上、本発明に係る画像形成装置および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。

（ａ）および（ｂ）は、本発明の画像形成装置の一実施形態の概略構成を示す模式図であり、（ａ）は、平面図、（ｂ）は、（ａ）のI−I線における位置関係を示す模式的断面図である。 （ａ）〜（ｄ）は、画像形成装置１０の第１搬送路１６、定着手段１４および第２搬送路１８において、記録媒体Ｐが搬送されて定着処理される過程を説明する模式的平面図である。 （ａ）および（ｂ）は、本発明の画像形成装置の他の実施形態の概略構成を示す模式図であり、（ａ）は、平面図、（ｂ）は、（ａ）のIII−III線における位置関係を示す模式的断面図である。 本発明の画像形成装置を静電式インクジェット画像形成装置に適用した一実施形態の概略構成を示す概念図である。 （ａ）は、吐出ヘッド１６０の一部を示す模式的断面図、（ｂ）は、（ａ）のV−V線における模式的断面図である。

符号の説明

１０、４０ 画像形成装置
１１、４１ 定着装置
１２ 画像形成手段
１４ 定着手段
１６ 第１搬送路
１８、４２ 第２搬送路
２０ 加熱ロール
２２ 加圧ロール
２４、２６、３０、３２ ロール
２８、３４ 搬送ベルト
４４、４６ 搬送ロール対
４８ ガイド板
５０ ガイドレール
６０ インクジェット画像形成装置
６１ 筐体
６２ 保持手段
６４ 搬送手段
６６ 画像形成手段
７２ 溶媒回収手段

Claims (12)

1. 画像が形成された記録媒体を搬送する第１搬送路と、前記第１搬送路から搬送される前記記録媒体を挟持搬送することにより前記画像を定着させる、少なくとも一方が加熱ロールである定着ロール対と、を備える定着装置であって、
   前記定着ロール対が、その回転軸が前記第１搬送路の搬送面に平行かつ前記第１搬送路における前記記録媒体の搬送方向に対して傾斜するように配置されていることを特徴とする定着装置。
2. 前記定着ロール対が、前記第１搬送路における前記記録媒体の搬送方向とは異なる方向に、前記記録媒体を挟持搬送するものであることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
3. 前記第１搬送路が、前記記録媒体を搬送する駆動手段を有することを特徴とする請求項１または２に記載の定着装置。
4. さらに、前記定着ロール対から搬出される前記記録媒体を受け取る第２搬送路を備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の定着装置。
5. 前記第２搬送路が、前記記録媒体を搬送する駆動手段を有することを特徴とする請求項４に記載の定着装置。
6. 色材を含む粒子を用いて記録媒体に画像を形成する形成手段と、前記画像が形成された前記記録媒体を搬送する第１搬送路と、前記第１搬送路から搬送される前記記録媒体を少なくとも一方が加熱ロールである定着ロール対によって挟持搬送することにより前記画像を定着させる定着手段と、を備える画像形成装置であって、
   前記定着ロール対が、その回転軸が前記第１搬送路の搬送面に平行かつ前記第１搬送路における前記記録媒体の搬送方向に対して傾斜するように配置されていることを特徴とする画像形成装置。
7. 前記定着ロール対が、前記第１搬送路における前記記録媒体の搬送方向とは異なる方向に、前記記録媒体を挟持搬送するものであることを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
8. 前記第１搬送路が、前記記録媒体を搬送する駆動手段を有することを特徴とする請求項６または７に記載の画像形成装置。
9. さらに、前記定着ロール対から搬出される前記記録媒体を受け取る第２搬送路を備えることを特徴とする請求項６〜８のいずれかに記載の画像形成装置。
10. 前記第２搬送路が、前記記録媒体を搬送する駆動手段を有することを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。
11. 前記形成手段が、前記色材を含む粒子を含有するインクを吐出して画像を形成するインクジェットヘッドを有することを特徴とする請求項６〜１０のいずれかに記載の画像形成装置。
12. 前記インクは、帯電した色材を含む粒子および溶媒を含有し、
    前記形成手段は、前記インクに静電力を作用させることにより、前記インクジェットヘッドから前記インクの液滴を吐出して、前記記録媒体に画像を形成するものであることを特徴とする請求項１１に記載の画像形成装置。

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