JP2010061076A - 定着装置、および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】記録材以外へのトナー定着液の付着を防ぎ、記録材に付着しない液が液垂れを起こしたり、不要な部分にまで回り込んで不具合を起こしたりするおそれをなくす。
【解決手段】トナーを軟化させる軟化剤と、その軟化剤を溶解または分散させる溶媒とからなるトナー定着液を使用し、そのトナー定着液を噴霧して記録材２１上の未定着トナーを記録材に定着する。そのような定着装置３０において、記録材の搬送方向Ｂと直交する方向での、トナー定着液の噴霧幅を、使用する記録材のサイズに応じて可変する噴霧幅可変手段５０が備えられている。噴霧幅可変手段には、例えば、トナー定着液が通過する噴霧開口５１ａが設けられ、その噴霧開口の、記録材の搬送方向と直交する方向の開口幅Ｌを変更するシャッタ５４が設けられている。
【選択図】図７

Description

この発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリまたはそれらの複合機などの画像形成装置に関する。および、そのような画像形成装置に備えて、記録材上の未定着トナーを記録材に定着する定着装置に関する。そのうち特に、トナーを軟化させる軟化剤と、その軟化剤を溶解または分散させる溶媒とからなるトナー定着液を使用し、そのトナー定着液を噴霧して未定着トナーを記録材に定着する定着装置に関する。

現在、複写機、プリンタ、ファクシミリなど、記録紙上に画像を形成する装置は、数多くある。その中でも、現在の主流は、トナーを使用したいわゆる電子写真方式で、普通紙に高速に、高密度に画像を形成することができ、また最近ではカラー画像も手軽に作成できることから、オフィス等に広く普及している。

このような電子写真方式の画像形成装置にあっては、ほとんど熱を利用した定着方式が採用されており、ハロゲンヒータやセラミックヒータ等の発熱体でローラやフィルム等を熱し、未定着トナーが乗った記録材を加圧ローラで挟んで加熱とともに加圧してトナーを溶融、変形させ、記録材の繊維中にアンカリングすることで定着される。この方式は、均一性、安定性に優れているため広く普及しているが、一方ではエネルギを使いすぎる欠点があった。

従来、エネルギ消費の少ない定着方式としては、古くは特許文献１に記載されているように、蒸気定着方式が考えられていた。この蒸気定着方式は、トナーを溶かす溶媒蒸気中に未定着トナーが乗った記録材を挿入するもので、確かにこの方式では熱方式に比べてエネルギ消費は少なくすることができる。しかし、液に臭気があったり、また液が人体に害を及ぼすおそれがあったりする懸念があり、広く普及しなかった。

上述したようなことから、近来、無臭・無害でトナーを膨潤・溶解させることにより、定着可能な液が開発されてきたことで、特許文献２に示されるように定着液を使用して定着を行う定着方式が見直されてきている。

米国特許第２７７６９０７号公報 特許第４００９５１３号公報 特開２００６−３２３１９７号公報

しかしながら、液を使うと、余剰液の処理が問題となる。記録材に付着しない液が液垂れを起こしたり、不要な部分にまで回り込んで不具合を起こしたりすることが考えられる。特許文献３には、ローラによる定着液塗布の場合の処理方法が記されているが、蒸気やミストによる塗布の場合には当てはまらない。

また、記録材には、常に一定量の定着液を塗布する必要があるが、記録材への定着液量が少ないと、トナーの定着性能が落ち、最悪未定着状態で排紙され、周辺をトナーで汚してしまう可能性がある。反対に、定着液量が多すぎると、記録材が濡れた感じになったり、反り返ってカールしたり、また付着しきれなかった滴が浮遊して他の部品や、最悪機体外部に漏れ出したりする可能性があった。

そこで、まず、この発明の第１の目的は、定着装置において、記録材以外へのトナー定着液の付着を防ぎ、記録材に付着しない液が液垂れを起こしたり、不要な部分にまで回り込んで不具合を起こしたりするおそれをなくすことにある。

次に、この発明の第２の目的は、記録材への定着液量が少なすぎて、トナーの定着性能が落ち、最悪未定着状態で排紙され、周辺をトナーで汚したり、反対に定着液量が多すぎて、記録材が濡れた感じになったり、反り返ってカールしたり、また付着しきれなかった滴が浮遊して他の部品や、最悪機体外部に漏れ出したりすることを防止することにある。

この発明の第３の目的は、画像形成装置において、記録材以外へのトナー定着液の付着を防ぎ、記録材に付着しない液が液垂れを起こしたり、不要な部分にまで回り込んで不具合を起こしたりするおそれをなくすことにある。

このため、請求項１に記載の発明は、トナーを軟化させる軟化剤と、その軟化剤を溶解または分散させる溶媒とからなるトナー定着液を使用し、そのトナー定着液を噴霧して用紙、樹脂フィルム等の記録材上の未定着トナーを該記録材に定着する定着装置において、記録材の搬送方向と直交する方向での、トナー定着液の噴霧幅を、使用する記録材のサイズに応じて、すなわち記録材のサイズがハガキサイズであるか、Ａ５サイズであるか、Ａ４サイズであるかなどに応じて、可変する噴霧幅可変手段が備えられていることを特徴とする。

そして、画像形成装置に画像信号とともに送られてきた記録材のサイズ情報や、ディスプレイから手入力された記録材のサイズ情報などに基づき得た、使用する記録材のサイズに対応して、噴霧幅可変手段により、記録材の搬送方向と直交する方向での、トナー定着液の噴霧幅を可変して、使用する記録材のサイズが大きい場合には、記録材の搬送方向と直交する方向における噴霧幅を大きくし、小さい場合には、小さくする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の定着装置において、噴霧したトナー定着液が通る噴霧開口が設けられ、その噴霧開口の、記録材の搬送方向と直交する方向の開口幅を変更するシャッタが噴霧幅可変手段に設けられていることを特徴とする。

そして、噴霧幅可変手段に設けるシャッタにより、噴霧したトナー定着液が通過する噴霧開口の、記録材の搬送方向と直交する方向の開口幅を変更して、使用する記録材のサイズに対応して、記録材の搬送方向と直交する方向におけるトナー定着液の噴霧幅を可変して、使用する記録材のサイズが大きい場合には、記録材の搬送方向と直交する方向における噴霧幅を大きくし、小さい場合には、小さくする。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の定着装置において、噴霧開口まわりに水分吸収体が備えられていることを特徴とする。そして、噴霧開口まわりに付着したトナー定着液を水分吸収体で吸収する。

請求項４に記載の発明は、請求項１ないし３のいずれか１に記載の定着装置において、使用する記録材のサイズに応じて、トナー定着液の噴霧量を可変する噴霧量可変手段が備えられていることを特徴とする。そして、噴霧量可変手段により、使用する記録材のサイズに応じて、トナー定着液の噴霧量を可変して、記録材のサイズが大きい場合には噴霧量を多くし、小さい場合には少なくする。

請求項５に記載の発明は、請求項１ないし３のいずれか１に記載の定着装置において、使用する記録材のサイズに応じて、噴霧液の帯電電圧を可変する帯電電圧可変手段が備えられていることを特徴とする。そして、帯電電圧可変手段により、使用する記録材のサイズに応じて、噴霧液の帯電電圧を可変して、記録材のサイズが大きい場合には帯電電圧を大きくし、小さい場合には小さくする。

請求項６に記載の発明は、請求項１ないし３のいずれか１に記載の定着装置において、搬送する記録材の裏側に、噴霧液の帯電電圧と逆の電圧をかける電極が配置されており、使用する記録材のサイズに応じて、その電極に印加する電圧を可変する印加電圧可変手段が備えられていることを特徴とする。そして、印加電圧可変手段により、使用する記録材のサイズに応じて、搬送する記録材の裏側に配置されている電極に印加する電圧を可変して、記録材のサイズが大きい場合には印加電圧を大きくし、小さい場合には小さくする。

請求項７に記載の発明は、請求項１ないし３のいずれか１に記載の定着装置において、使用する記録材のサイズに応じて、記録材の搬送速度を可変する記録材搬送速度可変手段が備えられていることを特徴とする。そして、記録材搬送速度可変手段により、使用する記録材のサイズに応じて、記録材の搬送速度を可変して、記録材のサイズが大きい場合には搬送速度を遅くし、小さい場合には速くする。

請求項８に記載の発明は、請求項１ないし７のいずれか１に記載の定着装置において、余剰の噴霧液を回収する噴霧液回収手段が備えられていることを特徴とする。そして、噴霧液回収手段により、余剰の噴霧液を回収する。

請求項９に記載の発明は、請求項１ないし８のいずれか１に記載の定着装置が備えられていることを特徴とする画像形成装置である。

請求項１に記載の発明によれば、使用する記録材のサイズに対応して、噴霧幅可変手段により、記録材の搬送方向と直交する方向での、トナー定着液の噴霧幅を可変し、使用する記録材のサイズが小さい場合には、記録材の搬送方向と直交する方向における噴霧幅を小さくするので、記録材に当らない噴霧液を少なくして、記録材以外へのトナー定着液の付着を防ぎ、記録材に付着しない液が液垂れを起こしたり、不要な部分にまで回り込んで不具合を起こしたりするおそれをなくすことができる。

請求項２に記載の発明によれば、噴霧幅可変手段に設けるシャッタにより、噴霧したトナー定着液が通る噴霧開口の、記録材の搬送方向と直交する方向の開口幅を変更して、使用する記録材のサイズに対応して噴霧開口で規制し、記録材の搬送方向と直交する方向におけるトナー定着液の噴霧幅を可変するので、トナー定着液が必要以上に記録材に付着することを防止するとともに、記録材に当らない噴霧液を少なくして、記録材以外へのトナー定着液の付着を防ぎ、記録材に付着しない液が液垂れを起こしたり、不要な部分にまで回り込んで不具合を起こしたりするおそれをなくすことができる。

請求項３に記載の発明によれば、噴霧開口まわりに付着した余分なトナー定着液を水分吸収体で吸収するので、噴霧開口まわりに付着したトナー定着液が液垂れを起こしたり、不要な部分にまで回り込んで不具合を起こしたりするおそれをなくすことができる。

請求項４に記載の発明によれば、噴霧量可変手段を備え、使用する記録材のサイズに応じて、トナー定着液の噴霧量を可変して、記録材のサイズが大きい場合には噴霧量を多くし、小さい場合には少なくするので、記録材サイズが変わっても記録材へのトナー定着液の付着量を一定にすることができる。つまり、定着液量が少ないためにトナーの定着性能が落ち、最悪未定着状態で排紙され、周辺をトナーで汚してしまったり、反対に多すぎて記録材が濡れた感じになったり、反り返ってカールしたり、また付着しきれなかった滴が浮遊して、他の部品や、最悪機体外部に漏れ出したりすることを防ぐことができる。

請求項５に記載の発明によれば、帯電電圧可変手段を備え、使用する記録材のサイズに応じて、噴霧液の帯電電圧を可変して、記録材のサイズが大きい場合には帯電電圧を大きくし、小さい場合には小さくするので、記録材サイズが変わっても記録材へのトナー定着液の付着量を一定にし、トナーの定着性能が落ちて周辺をトナーで汚したり、記録材が濡れた感じになったり、反り返ってカールしたり、また付着しきれなかった滴が浮遊したりすることを防止することができる。

請求項６に記載の発明によれば、印加電圧可変手段を備え、使用する記録材のサイズに応じて、搬送する記録材の裏側に配置されている電極に印加する電圧を可変して、記録材のサイズが大きい場合には印加電圧を大きくし、小さい場合には小さくするので、記録材サイズが変わっても記録材へのトナー定着液の付着量を一定にし、トナーの定着性能が落ちて周辺をトナーで汚したり、記録材が濡れた感じになったり、反り返ってカールしたり、また付着しきれなかった滴が浮遊したりすることを防止することができる。

請求項７に記載の発明によれば、記録材搬送速度可変手段により、使用する記録材のサイズに応じて、記録材の搬送速度を可変して、記録材のサイズが大きい場合には搬送速度を遅くし、小さい場合には速くするので、記録材サイズが変わっても記録材へのトナー定着液の付着量を一定にし、トナーの定着性能が落ちて周辺をトナーで汚したり、記録材が濡れた感じになったり、反り返ってカールしたり、また付着しきれなかった滴が浮遊したりすることを防止することができる。

請求項８に記載の発明によれば、噴霧液回収手段を備え、余剰の噴霧液を回収するので、記録材のサイズが細いときも、余剰の噴霧液を回収して、記録材以外へのトナー定着液の付着を防ぎ、記録材に付着しない液が液垂れを起こしたり、不要な部分にまで回り込んで不具合を起こしたりするおそれをなくすことができる。

請求項９に記載の発明によれば、請求項１ないし８のいずれか１に記載の定着装置が備えられているので、記録材以外へのトナー定着液の付着を防ぎ、記録材に付着しない液が液垂れを起こしたり、不要な部分にまで回り込んで不具合を起こしたりするおそれをなくすことができる。

以下、図面を参照しつつ、この発明の実施の最良形態につき説明する。
図１には、画像形成装置の一例であるカラープリンタにおける内部機構の全体概略構成を示す。図中符号１００はプリンタ本体、２００はそれを載せる給紙テーブルである。

プリンタ本体１００には、中央に、エンドレスベルト状の中間転写体１０が、図示例では４つのローラ１１〜１４に掛けまわして水平に張り渡され、図中矢印Ａ方向に走行可能に設けられている。中間転写体１０のまわりには、記録材搬送路Ｒを挟んで１つのローラ１１と対向して二次転写ローラ１５が配置され、また二次転写後に中間転写体１０上に残留する残留トナーを除去する不図示の二次クリーニング手段が設けられている。

また、２つのローラ１１、１２間にまっすぐに張り渡した中間転写体１０の水平張り渡し領域の上方には、その走行方向に沿って、シアン・マゼンタ・イエロ・ブラックの４つの単色作像手段１６Ｃ、１６Ｍ、１６Ｙ、１６ＢＫが順に横に並べて配置されている。各単色作像手段１６は、それぞれ感光体１７Ｃ、１７Ｍ、１７Ｙ、１７ＢＫのまわりに、図示省略するが、帯電手段、現像手段、一次転写手段、クリーニング手段、除電手段などを設けて構成されている。なお、ここで、一次転写手段のみは、中間転写体１０を挟んで各感光体１７に対向して備えられている。

そのような４つの単色作像手段１６Ｃ、１６Ｍ、１６Ｙ、１６ＢＫを備えるタンデム作像装置１８の上には、さらに不図示の露光装置が設けられている。

他方、給紙テーブル２００には、各々正面側に引き出し自在とされる給紙カセット２０が上下二段に備えられ、給紙カセット２０ごとに、各給紙カセット２０内の記録材２１を記録材搬送路Ｒに繰り出す給紙コロ２２、その繰り出した記録材２１を記録材搬送路Ｒを通して搬送する搬送ローラ対２３が設けられている。

記録材搬送路Ｒは、給紙テーブル２００からプリンタ本体１００内を通してまっすぐ上方に向けて形成され、プリンタ本体１００上の排紙面２４までのびている。記録材搬送路Ｒに沿って、プリンタ本体１００内には、順にレジストローラ対２５、ローラ１１と二次転写ローラ１５とのニップ位置である二次転写位置Ｔ、定着装置３０、圧延ローラ対２７、排紙ローラ対２８などが配置されている。

そして、このプリンタを用いて画像を記録するときには、ホストからの画像信号に基づき、感光体１７Ｃ、１７Ｍ、１７Ｙ、１７ＢＫを回転して単色作像手段１６Ｃ、１６Ｍ、１６Ｙ、１６ＢＫでそれぞれ単色画像を形成し、それらの単色画像を一次転写手段でそれぞれ中間転写体１０に一次転写し、タンデム作像装置１８で中間転写体１０上にカラーまたはモノクロ画像を形成する。

一方、ホストからの画像信号に基づき、適宜の給紙コロ２２を選択して、対応する給紙カセット２０から記録材２１を繰り出して記録材搬送路Ｒに入れ、搬送ローラ対２３で搬送してその繰り出した記録材２１を記録材搬送路Ｒを通して搬送し、レジストローラ対２５に突き当てて曲がりを矯正した後、そのレジストローラ対２５でタイミングを取って二次転写位置Ｔへと送り込み、上述したように中間転写体１０上に形成した画像を二次転写ローラ１５により該記録材２１に二次転写する。

画像転写後の記録材は、定着装置３０へと入れ、定着装置３０でトナー定着液を噴霧して、記録材２１上の未定着トナーを軟化、乾燥、硬化して記録材２１に定着して後、圧延ローラ対２７でトナーを押しつぶしてアンカリングし、最後に排紙ローラ対２８で機体外に排出して排紙面２４上にスタックする。

図２には、定着装置３０の理論構成を示す。
定着装置３０では、２つの平行な搬送ローラ３１、３２間に、トナー画像面を外向きにして記録材２１を搬送する搬送ベルト３３が掛けまわされている。その搬送ベルト３３には、噴霧箱３４がその開口３４ａ側を対向して設けられている。搬送ベルト３３の内側であって、噴霧箱３４の開口３４ａと対向する位置には、電極３６が設けられている。一方、噴霧箱３４には、内部にノズル３７ａを向けてイオナイザ３７が接続され、また内部にノズル３８ａを向けて定着液ミスト発生装置３８が導入管３９を介して接続されている。定着液ミスト発生装置３８内には、トナー定着液４０が入れられ、そのトナー定着液４０中にピエゾ素子４１が浸されている。トナー定着液４０は、トナーを軟化させる軟化剤と、その軟化剤を溶解または分散させる溶媒とからなる。定着液ミスト発生装置３８には、空気を送り込むポンプ４２が接続されている。

そして、搬送ローラ３１、３２の一方を駆動して他方が従動回転され、搬送ベルト３３を走行して定着装置３０に送り込まれた記録材２１が圧延ローラ対２７に向けて搬送される。このとき、イオナイザ３７から出るマイナスの空気イオンをノズル３７ａから噴霧箱３４内に導き、また定着液ミスト発生装置３８でミスト化された定着液がノズル３８ａから噴霧箱３４内に入れられ、両者が混ざり合ってマイナス電荷を持った滴となる。そして、このマイナス滴は、プラスに印加した電極３６との間にクーロン力を発生し、そのクーロン力で記録材２１方向に加速して記録材２１に付着される。これにより、トナー定着液４０を使用し、そのトナー定着液４０を噴霧して、記録材２１上に静電的に付着している未定着トナー４３を軟化、乾燥、硬化して該記録材２１に定着する。なお、いうまでもないが、液滴と電極のプラスとマイナスは、逆の関係でもよい。このようにクーロン力を利用すると、記録材２１に対するトナー定着液４０の付着効率を大幅に向上することができる。

定着液ミスト発生装置３８では、ピエゾ素子４１に１〜２ＭＨｚ程度の交番電圧をかけることで微小に変位してトナー定着液４０がミスト化され、そのミスト化された定着液がポンプ４２から送り込まれる空気に乗って導入管３９を通して噴霧箱３４に送り出されるようになっている。

図３には、図２に示すような定着装置３０にあって、記録材２１の搬送方向Ｂと直交する方向における記録材２１の幅方向サイズと記録材２１への定着液付着量の関係を示す。
図から判るとおり、理想的には、記録材サイズに依らず、単位面積あたりの定着液付着量は一定であって欲しいが、実験的には、記録材サイズが小さくなると、定着液付着量が増えてしまう。これは、幅狭の記録材２１に同じ電圧を印加するため、記録材２１の帯電量が増えるからである。

ところで、記録材２１への定着液量は、少ないと、トナーの定着性能が落ち、最悪未定着状態で排紙され、周辺をトナーで汚してしまう可能性がある。反対に、量が多すぎると、記録材２１が濡れた感じになったり、反り返ってカールしたり、また付着しきれなかった滴が浮遊して、他の部品や、最悪機体外部に漏れ出したりする可能性がある。

図４には、図２に示すような定着装置にあって、記録材２１への定着液付着量を一定にする方法を示す。
この方法では、使用する記録材２１のサイズに応じて、トナー定着液の噴霧量を可変する噴霧量可変手段が備えられている。そして、噴霧量可変手段により、使用する記録材２１のサイズに応じて、トナー定着液の噴霧量を可変する。

一般的にピエゾ素子４１にかける電圧が高い程、ノズル３８ａからの噴霧量は多くなるから、これを利用して、図４に示すように、幅の狭い記録材２１の場合には、逆にピエゾ素子４１にかける電圧を下げて噴霧量を少なくし、記録材２１への定着液付着量が一定に保たれるようにすることができる。

図５には、記録材２１への定着液付着量を一定にする方法の他例を示す。
この方法では、使用する記録材２１のサイズに応じて、噴霧液の帯電電圧を可変する帯電電圧可変手段が備えられている。そして、帯電電圧可変手段により、使用する記録材２１のサイズに応じて、噴霧液の帯電電圧を可変する。

イオナイザ３７にかけるマイナス電圧が高い程、液滴のマイナス帯電量は高くなり、電極３６との相対的な電位差は広がる。したがって、クーロン力は強くなり、結果的に記録材への定着液付着量が多くなる。これを利用して、この例では、幅の狭い記録材の場合には、逆にイオナイザ３７のマイナス電圧を低くして記録材への定着液付着量を減らし、それよりも広い通常幅の記録材の場合と、定着液付着量が同じになるようにすることができる。

図６には、記録材２１への定着液付着量を一定にする方法のさらに他例を示す。
この方法では、使用する記録材２１のサイズに応じて、その電極３６に印加する電圧を可変する印加電圧可変手段が備えられている。そして、印加電圧可変手段により、使用する記録材２１のサイズに応じて、搬送する記録材２１の裏側に配置されている電極３６に印加する電圧を可変する。

電極３６にかけるプラス電圧が高い程、マイナス帯電の滴とのクーロン力は強くなり、結果的に記録材への定着液付着量が多くなる。これを利用して、この例では、幅の狭い記録材の場合には、逆にプラス電圧を低くして記録材への定着液付着量を減らし、それよりも広い通常幅の記録材の場合と、定着液付着量が同じになるようにすることができる。

また、記録材２１への定着液付着量を一定に保つためには、使用する記録材２１のサイズに応じて、記録材２１の搬送速度を可変する記録材搬送速度可変手段が備え、その記録材搬送速度可変手段により、使用する記録材２１のサイズに応じて、定着装置３０における記録材２１の搬送速度のみを変化させる方法もある。記録材２１が定着装置３０を早く通過するようにすれば、記録材２１への定着液付着量を減らすことができる。これを利用して、幅の狭い記録材の場合には、定着装置３０における記録材２１の搬送速度のみを速くして記録材２１への定着液付着量を減らし、それよりも広い通常幅の記録材２１の場合と、定着液付着量が同じにすることができる。

以上のように、使用する記録材２１のサイズに応じて、トナー定着液の噴霧量を可変するので、記録材サイズが変わっても記録材２１へのトナー定着液の付着量を一定にすることができる。つまり、定着液量が少ないためにトナーの定着性能が落ち、最悪未定着状態で排紙され、周辺をトナーで汚してしまったり、反対に多すぎて記録材２１が濡れた感じになったり、反り返ってカールしたり、また付着しきれなかった滴が浮遊して、他の部品や、最悪機体外部に漏れ出したりすることを防ぐことができる。

一方、図２に示すような定着装置３０では、余剰の噴霧液を回収する噴霧液回収手段を備え、小さなサイズの記録材２１の場合には、余剰に噴霧された定着液滴を吸引、回収するようにし、記録材２１以外の他部材にトナー定着液が付着することを防ぎ、記録材２１に付着しない滴が液垂れを起こしたり、不要な部分にまで回り込んで不具合を起こしたりするおそれをなくすことができる。

ところで、図１、２では、詳しくは図示省略したが、記録材２１の搬送方向Ｂと直交する方向での、トナー定着液４０の噴霧幅を、使用する記録材２１のサイズに応じて可変する噴霧幅可変手段が備えられている。
図７には、その噴霧幅可変手段５０を示す。

図７に示すように、噴霧幅可変手段５０には、板状の記録材ガイド５１、レール状の一対の案内部材５２、帯状の水分吸収体５３、２つの細長板形状のシャッタ５４、モータ５５などが設けられている。

記録材ガイド５１は、記録材２１の搬送方向Ｂと直交する方向に細長くのびるスリット状の噴霧開口５１ａを有し、図１、２に示す噴霧箱３４の開口３４ａを塞ぐように噴霧箱３４に取り付けられて、上述した２つの搬送ローラ３１、３２に掛けまわす搬送ベルト３３のベルト面に対向するように設置されている。そして、この記録材ガイド５１で記録材２１を案内して搬送ベルト３３により搬送方向Ｂに搬送するとき、噴霧箱３４内のミスト状のトナー定着液４０が、噴霧開口５１ａを通過して記録材２１に付着するようになっている。

一対の案内部材５２は、各々記録材２１の搬送方向Ｂと直交する方向に向けて、噴霧開口５１ａを挟んで記録材ガイド５１上に互いに平行に取り付けられている。水分吸収体５３は、例えばスポンジ等の多孔質材料を用いてつくられ、各記録材ガイド５１上に貼り付けられて、噴霧開口５１ａまわりに備えられている。そして、この水分吸収体５３で、噴霧開口５１ａまわりに付着したトナー定着液を吸収するようにし、噴霧開口５１ａまわりに付着したトナー定着液が液垂れを起こしたり、不要な部分にまで回り込んで、例えばシャッタ５４の動きを悪くするなどの不具合を発生したりすることを防止している。

２つのシャッタ５４は、各々記録材ガイド５１と案内部材５２とで挟んで保持されて、噴霧開口５１ａに沿うようにその両端側に配置され、一対の案内部材５２でガイドされて記録材２１の搬送方向Ｂと直交する方向にスライド自在とされている。そして、２つのシャッタ５４の片側縁には、ともにラック５４ａが形成されている。

モータ５５は、モータ軸上にピニオン５５を固定し、そのピニオン５６が各々上述したシャッタ５４のラック５４ａにかみ合わされている。そして、記録材２１のサイズ情報に基づき、モータ５５を駆動してシャッタ５４をスライドし、使用する記録材２１のサイズに対応して、噴霧開口５１ａの、記録材２１の搬送方向Ｂと直交する方向の開口幅Ｌを変更できるようになっている。

これにより、使用する記録材２１のサイズに対応して噴霧開口５１ａで規制し、記録材２１の搬送方向Ｂと直交する方向におけるトナー定着液の噴霧幅を可変し、トナー定着液が必要以上に記録材２１に付着することを防止するとともに、記録材２１に当らない噴霧液を少なくして、記録材２１以外へのトナー定着液の付着を防ぎ、記録材２１に付着しない液が液垂れを起こしたり、不要な部分にまで回り込んで不具合を起こしたりするおそれをなくすことができる。

図８には、定着装置３０の他例を示す。
この例では、図１と同様に記録材２１が下方から上方へと搬送される。未定着トナー４３は、記録材２１の図中裏側に付着している。この図８では、符号は、図２、７の対応部分に使用したと同一の符号をそのまま使用している。なお、この例では、噴霧開口５１ａまわりに設けられている水分吸収体は、省略されている。

図９には、使用する記録材２１のサイズを自動的に検知する検知手段の一例を示す。図９は、給紙カセット２０を裏側から見た図であり、検知手段が給紙カセット２０に備えられている例を示す。図示例では、給紙カセット２０を給紙テーブル２００にセットするときは、矢印Ｃ方向に動かす。給紙テーブル２００にセットして給紙カセット２０に収納されている記録材２１は、給紙コロ２２により矢印Ｄ方向に繰り出される。

給紙カセット２０内には、圧板６０が支軸６１を支点として上下動自在に設けられており、給紙カセット２０を給紙テーブル２００内に押し込んだときには、圧板６０が押し上げられてその圧板６０上の記録材２１の先端が上述した給紙コロ２２に押し当てられるようになっている。

圧板６０の切欠き内には、圧板６０上の記録材２１の両側を揃えるジョガー６２が設けられている。ジョガー６２は、記録材２１のサイズに応じて矢印Ｅ方向に移動可能とされ、異なるサイズの記録材２１をそれぞれセンター基準で揃えることができるようになっている。ジョガー６２には、回動レバー６３の先端が係合されている。

回動レバー６３には、基端に半円部分６４が形成されており、その周縁に切欠き６５が設けられている。半円部分６４の外周には、テーブル本体に設置する検知センサ６６が備えられ、その検知センサ６６からのびる検知スイッチ６７の先端が押し当てられている。ジョガー６２を動かすと、回動レバー６３が回動され、一点鎖線状態となると、複数の検知スイッチ６７のうち半円部分６４が押下する検知スイッチ６７を変化して、検知センサ６６により記録材２１のサイズを検知することができるようになっている。

このように、自動的に検知された記録材サイズデータを参照し、前述の開口幅Ｌを記録材２１と略同一サイズにすることで、液滴を効率的に記録材２１に付着させ、また不要な部分への液滴の付着を防ぐことができる。なお、自動的に検知した記録材２１のサイズ情報ではなく、画像形成装置に画像信号とともに送られてきた記録材のサイズ情報や、ディスプレイから手入力された記録材のサイズ情報などに基づき、噴霧幅可変手段により、トナー定着液の噴霧幅を、使用する記録材のサイズに応じて可変するようにしてもよい。

画像形成装置の一例であるカラープリンタにおける内部機構の全体概略構成図である。 図１に示すカラープリンタに備える定着装置の理論構成図である。 図２に示すような定着装置にあって、記録材の搬送方向と直交する方向における記録材の幅方向サイズと記録材への定着液付着量の関係図である。 図２に示すような定着装置にあって、記録材への定着液付着量を一定にする方法を示す図である。 記録材への定着液付着量を一定にする方法の他例を示す図である。 記録材への定着液付着量を一定にする方法のさらに他例を示す図である。 図２に示す定着装置に備える噴霧幅可変手段を示す斜視図である。 定着装置の他例を示す斜視図である。 給紙カセットに備えられている記録材サイズを検知する検知手段の一例を示す図である。

符号の説明

２１ 記録材
３０ 定着装置
４０ トナー定着液
４３ 未定着トナー
５０ 噴霧幅可変手段
５１ａ 噴霧開口
５３ 水分吸収体
５４ シャッタ
Ｂ 記録材の搬送方向
Ｌ 開口幅

Claims (9)

1. トナーを軟化させる軟化剤と、その軟化剤を溶解または分散させる溶媒とからなるトナー定着液を使用し、そのトナー定着液を噴霧して記録材上の未定着トナーを記録材に定着する定着装置において、
   記録材の搬送方向と直交する方向での、前記トナー定着液の噴霧幅を、使用する記録材のサイズに応じて可変する噴霧幅可変手段が備えられていることを特徴とする定着装置。
2. 請求項１に記載の定着装置において、
   噴霧した前記トナー定着液が通る噴霧開口が設けられ、その噴霧開口の、記録材の搬送方向と直交する方向の開口幅を変更するシャッタが前記噴霧幅可変手段に設けられていることを特徴とする定着装置。
3. 請求項２に記載の定着装置において、
   前記噴霧開口まわりに水分吸収体が備えられていることを特徴とする定着装置。
4. 請求項１ないし３のいずれか１に記載の定着装置において、
   使用する記録材のサイズに応じて、前記トナー定着液の噴霧量を可変する噴霧量可変手段が備えられていることを特徴とする定着装置。
5. 請求項１ないし３のいずれか１に記載の定着装置において、
   使用する記録材のサイズに応じて、噴霧液の帯電電圧を可変する帯電電圧可変手段が備えられていることを特徴とする定着装置。
6. 請求項１ないし３のいずれか１に記載の定着装置において、
   搬送する記録材の裏側に、噴霧液の帯電電圧と逆の電圧をかける電極が配置されており、使用する記録材のサイズに応じて、その電極に印加する電圧を可変する印加電圧可変手段が備えられていることを特徴とする定着装置。
7. 請求項１ないし３のいずれか１に記載の定着装置において、
   使用する記録材のサイズに応じて、記録材の搬送速度を可変する記録材搬送速度可変手段が備えられていることを特徴とする定着装置。
8. 請求項１ないし７のいずれか１に記載の定着装置において、
   余剰の噴霧液を回収する噴霧液回収手段が備えられていることを特徴とする定着装置。
9. 請求項１ないし８のいずれか１に記載の定着装置が備えられていることを特徴とする画像形成装置。

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