JP2022038982A - 定着装置 - Google Patents

Abstract

【課題】水頭圧差による各ノズルからの定着液の噴霧量のばらつきを抑えることを目的とする。【解決手段】定着装置７は、水平面に対して傾いた姿勢の定着ヘッド７１を備える。定着ヘッド７１は、定着液を収容する収容部を有する筐体７３と、現像剤に向けて定着液を噴霧する第１ノズルＮ１と、現像剤に向けて定着液を噴霧する第２ノズルＮ２であって、シート（用紙Ｐ）の搬送方向において第１ノズルＮ１とは異なる位置に位置する第２ノズルＮ２を備える。筐体７３および第１ノズルＮ１のうち少なくとも第１ノズルＮ１は、収容部内の定着液を第１ノズルＮ１の先端に案内する第１流路を有する。筐体７３および第２ノズルＮ２のうち少なくとも第２ノズルＮ２は、収容部内の定着液を第２ノズルＮ２の先端に案内する第２流路を備える。第１ノズルＮ１の先端は、第２ノズルＮ２の先端よりも下方に位置する。第１流路の流路抵抗は、第２流路の流路抵抗よりも大きい。【選択図】図１

Description

本発明は、定着液を静電噴霧することでシート上に現像剤像を定着させる定着装置に関する。

従来、定着装置として、定着液を噴霧する複数のノズルを有する定着ヘッドを備えたものが知られている（特許文献１参照）。この技術では、複数のノズルは、第１ノズルと、シートの搬送方向において第１ノズルとは異なる位置に位置する第２ノズルと、を有している。そして、この技術では、定着ヘッドが水平面に対して傾いた姿勢で配置された形態が開示されている。

特開２０１７－６８０９８号公報

しかしながら、定着ヘッドが水平面に対して傾いていると、第１ノズルの先端と第２ノズルの先端が、上下方向で異なる位置に位置することになる。これにより、第１ノズルと第２ノズルの間で、水頭圧差が生じ、この水頭圧差に起因して第１ノズルでの噴霧量と第２ノズルでの噴霧量にばらつきが生じるおそれがある。そして、このような噴霧量のばらつきは、画質を悪化させる要因となる。

そこで、本発明は、水頭圧差による各ノズルからの定着液の噴霧量のばらつきを抑えることを目的とする。

前記課題を解決するため、本発明に係る定着装置は、水平面に対して傾いた姿勢で設けられる定着ヘッドを備え、帯電された定着液を静電噴霧によりシート上の現像剤像に向けて噴霧することで、シート上に現像剤像を定着させる定着装置である。
前記定着ヘッドは、前記定着ヘッドを構成する筐体と、前記シート上の現像剤に向けて定着液を噴霧する第１ノズルと、前記シート上の現像剤に向けて定着液を噴霧する第２ノズルであって、シートの搬送方向において前記第１ノズルとは異なる位置に位置する第２ノズルと、を備える。
前記筐体は、定着液を収容する収容部を有する。
前記筐体および前記第１ノズルのうち少なくとも前記第１ノズルは、前記収容部内の定着液を前記第１ノズルの先端に案内する第１流路を有する。
前記筐体および前記第２ノズルのうち少なくとも前記第２ノズルは、前記収容部内の定着液を前記第２ノズルの先端に案内する第２流路を有する。
前記第１ノズルの先端は、前記第２ノズルの先端よりも下方に位置する。
前記第１流路の流路抵抗は、前記第２流路の流路抵抗よりも大きい。

この構成によれば、ノズルの先端にかかる水頭圧が高い方の第１ノズルに対応した第１流路の流路抵抗を、第２流路の流路抵抗よりも大きくしたので、水頭圧差による各ノズルからの定着液の噴霧量のばらつきを抑えることができる。

また、前記第１流路の流路断面積は、前記第２流路の流路断面積よりも小さくてもよい。

この構成によれば、流路断面積を変えることで流路抵抗を調整することができる。

また、前記第１流路の断面形状が、前記第２流路の断面形状とは異なっていてもよい。

この構成によれば、断面形状を変えることで流路抵抗を調整することができる。

また、前記第１流路の長さが、前記第２流路の長さよりも大きくてもよい。

この構成によれば、流路の長さを変えることで流路抵抗を調整することができる。

また、前記第１流路は、前記筐体に形成される第１供給路であって、前記収容部内の定着液を前記第１ノズルに案内し、かつ、前記第１ノズルが接続される第１供給路と、前記第１ノズルに形成される第１ノズル内流路と、を有し、前記第２流路は、前記筐体に形成される第２供給路であって、前記収容部内の定着液を前記第２ノズルに案内し、かつ、前記第２ノズルが接続される第２供給路と、前記第２ノズルに形成される第２ノズル内流路と、を有し、前記第１供給路の流路抵抗は、前記第２供給路の流路抵抗よりも大きく、前記第１ノズル内流路の流路抵抗は、前記第２ノズル内流路の流路抵抗と同じであってもよい。

この構成によれば、第１ノズルと第２ノズルを共通部品とすることができるので、コストを下げることができる。

また、前記第１供給路の長さは、前記第２供給路の長さよりも大きく、前記第１供給路および前記第２供給路は、それぞれ、一端から他端にかけて断面積が同じであってもよい。

例えば第１供給路の一部分のみを狭くすることでも流路抵抗を大きくすることができるが、この場合、第１供給路の一部分でエアの噛み込みなどが起こり易くなる。これに対し、各供給路の流路断面積を一端から他端にかけて同じにすることで、このような問題が起きるのを抑えることができる。

また、前記第１供給路の流路断面積は、前記第２供給路の流路断面積よりも小さくてもよい。

この構成によれば、供給路の流路断面積を変えることで流路抵抗を調整することができる。

また、前記第１供給路の断面形状および第２供給路の断面形状は、円形であり、前記第１供給路の直径は、前記第２供給路の直径よりも小さくてもよい。

この構成によれば、供給路の直径を変えることで流路抵抗を調整することができる。

本発明によれば、水頭圧差による各ノズルからの定着液の噴霧量のばらつきを抑えることができる。

本発明の第１実施形態に係る定着装置を備えたレーザプリンタを示す図である。 定着ヘッドを、上方から見た斜視図（ａ）と、下方から見た斜視図（ｂ）である。 定着ヘッドを示す断面図（ａ）と、図３（ａ）のＸ－Ｘ断面図（ｂ）と、図３（ａ）のＹ－Ｙ断面図（ｃ）である。 第２実施形態に係る定着ヘッドを示す断面図である。 第３実施形態に係る定着ヘッドを示す断面図である。 第４実施形態に係る定着ヘッドを示す断面図（ａ）と、図６（ａ）のＺ－Ｚ断面図（ｂ）である。

次に、本発明の第１実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
図１に示すように、レーザプリンタ１は、筐体２と、シートの一例としての用紙Ｐを給紙するためのフィーダ部３と、用紙Ｐに画像を形成するための画像形成部４とを備えている。

フィーダ部３は、筐体２の下部に着脱可能に装着される給紙トレイ３１と、給紙トレイ３１内の用紙Ｐを画像形成部４に向けて給紙する給紙機構３２とを備えている。

画像形成部４は、スキャナユニット５と、プロセスカートリッジ６と、転写ローラＴＲと、定着装置７とを備えている。

スキャナユニット５は、筐体２内の上部に設けられ、図示しないレーザ発光部、ポリゴンミラー、レンズおよび反射鏡などを備えている。このスキャナユニット５では、レーザビームを、後述する感光ドラム６１の表面上に出射する。

プロセスカートリッジ６は、筐体２に着脱可能となっている。プロセスカートリッジ６は、静電潜像が形成される感光ドラム６１と、図示しない帯電器と、現像剤の一例としてのトナーを収容するトナー収容部６２と、トナー収容部６２内のトナーを感光ドラム６１に供給する供給ローラ６３および現像ローラ６４を備えている。

このプロセスカートリッジ６では、図示せぬ帯電器が、回転する感光ドラム６１の表面を一様に帯電する。スキャナユニット５は、感光ドラム６１の表面にレーザビームを出射して、感光ドラム６１の表面を露光することで、感光ドラム６１の表面に画像データに基づく静電潜像を形成する。

次いで、回転駆動される現像ローラ６４が、感光ドラム６１の静電潜像にトナーを供給して、感光ドラム６１の表面上にトナー像を形成する。その後、感光ドラム６１の表面上に担持されたトナー像は、用紙Ｐが感光ドラム６１と転写ローラＴＲの間で搬送される際に、用紙Ｐに転写される。

定着装置７は、帯電された定着液を静電噴霧により用紙Ｐ上のトナー像に向けて噴霧することで、用紙Ｐ上にトナー像を定着させる装置である。なお、定着装置７の構成については、後で詳述する。

用紙Ｐの搬送方向において、定着装置７の下流側には、定着装置７から排出された用紙Ｐを下流側に搬送するための下流側搬送ローラ８１が設けられている。下流側搬送ローラ８１によって搬送された用紙Ｐは、排紙ローラＲに搬送され、この排紙ローラＲから排紙トレイ２１上に排出される。

次に、定着装置７の構成について詳細に説明する。
定着装置７は、定着液を噴霧するための定着ヘッド７１と、定着ヘッド７１の下で用紙Ｐと対向するように配置される第２電極７２とを備えている。言い換えると、第２電極７２は、定着ヘッド７１と向かい合う位置に設けられている。

定着液としては、良好に静電噴霧を行い、かつ、定着を行うために、トナーを溶解させる溶質を誘電率の高い溶媒に分散させたものを使用することが出来る。誘電率の高い溶媒として、安全な水を用いることができる。つまり、本実施形態では、トナーを溶解させる溶質を水に分散するタイプ、いわゆる、水中油滴型のエマルジョンでトナーの溶解を行っている。つまり、溶媒としての水に対して不溶または難溶な溶質を水に分散した定着液を用いている。溶質としては、脂肪族モノカルボン酸エステル系として、ラウリン酸エチル、ラウリン酸ブチル、ラウリン酸イソプロピル、ミリスチン酸エチル、ミリスチン酸ブチル、ミリスチン酸イソプロピル、パルミチン酸エチル、パルミチン酸ブチル、パルミチン酸イソプロピル、脂肪族ジカルボン酸エステル系として、コハク酸ジエチル、コハク酸ジブチル、脂肪族トリカルボン酸エステル系として、oアセチルクエン酸トリエチル、oアセチルクエン酸トリブチル、脂肪族ジカルボン酸ジアルコキシアルキル系として、コハク酸ジエトキシエチル、コハク酸ジブトキシエチル、炭酸エステル系として、炭酸エチレン、炭酸プロピレンを使用することができる。これらの溶質はトナーを軟化させる機能を有する。

また、エマルジョンを良好に形成するために界面活性剤を加えても良く、界面活性剤としては、アニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤、ノニオン系界面活性剤を使用することができる。アニオン系界面活性剤としては、ラウリン酸ナトリウムなどの高級脂肪酸塩類、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムなどのアルキルアリールスルホン酸塩類、ドデシル硫酸ナトリウムなどのアルキル硫酸エステル塩類、ポリエトキシエチレンラウリルエーテル硫酸ナトリウムなどのポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸エステル塩類、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル硫酸ナトリウムなどのポリオキシエチレンアルキルアリールエーテル硫酸エステル塩類を使用することができる。カチオン系界面活性剤としては、脂肪族アミン塩、脂肪族４級アンモニウム塩、ベンザルコニウム塩、塩化ベンゼトニウム、ピリジニウム塩、イミダゾリニウム塩を使用することができる。ノニオン系界面活性剤としては、ポリオキシエチレンラウリルエーテルなどのポリオキシエチレンアルキルエーテル類、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテルなどのポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル類、ソルビタンモノラウレートなどのソルビタン高級脂肪酸エステル類、ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレートなどのポリオキシエチレンソルビタン高級脂肪酸エステル類、ポリオキシエチレンモノラウレートなどのポリオキシエチレン高級脂肪酸エステル類、ショ糖ラウリン酸エステルなどのショ糖脂肪酸エステル類を使用することができる。

定着ヘッド７１は、定着液を内部に収容する筐体７３と、筐体７３内に形成され、定着液を収容する収容部Ｓに連通し、トナー像に向けて定着液を噴霧する第１ノズルＮ１および第２ノズルＮ２と、収容部Ｓ内および各ノズルＮ１，Ｎ２内の定着液に電圧を印加する第１電極７４とを備えている。図２（ａ），（ｂ）に示すように、第１ノズルＮ１および第２ノズルＮ２の先端部分は、下方に向かう程、徐々に縮径している。第１ノズルＮ１は、用紙Ｐの幅方向に間隔を空けて複数設けられている。

第２ノズルＮ２は、用紙Ｐの幅方向に間隔を空けて複数設けられている。第２ノズルＮ２は、用紙Ｐの搬送方向において、第１ノズルＮ１とは異なる位置に位置する。詳しくは、第２ノズルＮ２は、用紙Ｐの搬送方向において、第１ノズルＮ１の下流に位置する。また、第２ノズルＮ２は、用紙Ｐの幅方向においても、第１ノズルＮ１とは異なる位置に位置する。

図１に示すように、第１電極７４は、筐体７３の上壁７３Ａを上から下に貫通するように設けられ、下端部が収容部Ｓ内の定着液内に配置され、上端部が、図示せぬ電圧印加部を有する制御装置に接続されている。

第２電極７２は、用紙Ｐに接触して、ノズルＮ１，Ｎ２内の定着液と用紙Ｐとの間に電位差（電界）を形成するための電極であり、各ノズルＮ１，Ｎ２の先端から所定距離離れるように、各ノズルＮ１，Ｎ２の下に配置されている。ここで、所定距離は、用紙Ｐの厚さよりも大きな距離であり、実験やシミュレーション等によって静電噴霧を好適に行うことが可能な距離に設定されている。なお、第２電極７２は、接地されていてもよいし、第１電極７４に印加される電圧よりも小さな電圧が印加されていてもよい。また、第２電極７２に印加される電圧が、第１電極７４に印加される電圧と逆極性の電圧であってもよい。第２電極７２が接地される場合、第１電極７４に印加される電圧は、１ｋｖ～１０ｋｖであることが好ましい。

第１電極７４に電圧が印加されるとノズルＮ１，Ｎ２の先端付近の空間に電界が形成される。すると、ノズルＮ１，Ｎ２の先端では、定着液が電界に引っ張られていわゆるテイラーコーンが形成される。このテイラーコーンの先端から定着液が引きちぎられることによって微細な液滴が生成される。
ノズルＮ１，Ｎ２から噴霧された液滴状の定着液は、正に帯電している。これに対し、用紙Ｐは実質的にゼロ電位状態になっている。このため、液滴状の定着液は、クーロン力によって用紙Ｐに向かって飛んでゆき、用紙Ｐやトナー像に付着する。

このように構成された第１電極７４および第２電極７２は、ノズルＮ１，Ｎ２内の定着液と、ノズルＮ１，Ｎ２から離れた位置で搬送される用紙Ｐとの間に電位差を形成するための電位差形成部となっている。

定着ヘッド７１と第２電極７２は、水平面に対して僅かに傾斜した姿勢で配置されている。詳しくは、各ノズルＮ１，Ｎ２の先端を通る平面と第２電極７２は、用紙Ｐの搬送方向下流側に向かうにつれて上方に位置するように傾斜している。これにより、第１ノズルＮ１の先端は、第２ノズルＮ２の先端よりも下方に位置している。

図２（ａ），（ｂ）に示すように、定着ヘッド７１の筐体７３は、用紙Ｐの幅方向に長尺となる矩形の形状を有し、上壁７３Ａと、第１側壁７３Ｂと、第２側壁７３Ｃと、第３側壁７３Ｄと、第４側壁７３Ｅと、下壁７３Ｆと、複数の第１円筒部Ｐ１と、複数の第２円筒部Ｐ２と、を有している。なお、以下の説明では、用紙Ｐの幅方向を、単に「幅方向」とも称し、用紙Ｐの搬送方向を、単に「搬送方向」とも称する。

第１側壁７３Ｂと第２側壁７３Ｃは、搬送方向に間隔を空けて配置されている。第３側壁７３Ｄは、第１側壁７３Ｂの幅方向の一端部と第２側壁７３Ｃの幅方向の一端部に接続されている。第４側壁７３Ｅは、第１側壁７３Ｂの幅方向の他端部と第２側壁７３Ｃの幅方向の他端部に接続されている。上壁７３Ａは、各側壁７３Ｂ～７３Ｅの上端部に接続されている。下壁７３Ｆは、各側壁７３Ｂ～７３Ｅの下端部に接続されている。

図２および図３（ａ）に示すように、収容部Ｓは、筐体７３の上壁７３Ａと、第１側壁７３Ｂと、第２側壁７３Ｃと、第３側壁７３Ｄと、第４側壁７３Ｅと、下壁７３Ｆにおける各内周面によって区画される空間であり、定着液を収容するための空間である。

図２（ｂ）に示すように、下壁７３Ｆには、複数の第１円筒部Ｐ１と、複数の第２円筒部Ｐ２と、が設けられている。第１円筒部Ｐ１および第２円筒部Ｐ２は、下壁７３Ｆから下方に突出している。複数の第１円筒部Ｐ１は、幅方向に間隔を空けて配置されている。各第１円筒部Ｐ１の下端には、第１ノズルＮ１が取り付けられている。

複数の第２円筒部Ｐ２は、幅方向に間隔を空けて配置されている。第２円筒部Ｐ２は、搬送方向において、第１円筒部Ｐ１の下流に位置する。また、第２円筒部Ｐ２は、幅方向において、第１円筒部Ｐ１とは異なる位置に位置する。各第２円筒部Ｐ２の下端には、第２ノズルＮ２が取り付けられている。

図３（ａ）に示すように、第１円筒部Ｐ１の内周面によって区画される空間は、収容部Ｓ内の定着液を第１ノズルＮ１に案内する第１供給路Ｐ１１となっている。第２円筒部Ｐ２の内周面によって区画される空間は、収容部Ｓ内の定着液を第２ノズルＮ２に案内する第２供給路Ｐ２１となっている。図３（ｃ）に示すように、第１供給路Ｐ１１の断面形状および第２供給路Ｐ２１の断面形状は、円形となっている。なお、第１供給路Ｐ１１及び第２供給路Ｐ２１の直径は、好ましくは１．２～１．８ｍｍである。

第１供給路Ｐ１１の流路断面積は、第１ノズルＮ１の軸方向における任意の断面において、第２供給路Ｐ２１の流路断面積よりも小さい。言い換えると、第１供給路Ｐ１１の直径は、第２供給路Ｐ２１の直径よりも小さい。これにより、第１供給路Ｐ１１の流路抵抗が、第２供給路Ｐ２１の流路抵抗よりも大きくなっている。

具体的には、第１ノズルＮ１での定着液の噴霧量と第２ノズルＮ２での定着液の噴霧量とが、略同じとなるように、第１供給路Ｐ１１および第２供給路Ｐ２１のそれぞれの直径が、実験やシミュレーション等により決定されている。一例を挙げると、例えば、第１ノズルＮ１の先端と第２ノズルＮ２の先端の高さの違いが０．９～１．２ｍｍである場合には、第１供給路Ｐ１１の直径を、第２供給路Ｐ２１の直径よりも、０．２～０．６ｍｍほど小さくするとよい。

第１ノズルＮ１は、第１供給路Ｐ１１に接続されている。第２ノズルＮ２は、第２供給路Ｐ２１に接続されている。第１ノズルＮ１は、複数の第１ノズル内流路Ｎ１１を有している。第１ノズル内流路Ｎ１１は、第１ノズルＮ１の内面によって区画される定着液の流路としての空間であって、第１供給路Ｐ１１から排出される定着液を第１ノズルＮ１の先端に案内している。

図３（ｂ）に示すように、第１ノズル内流路Ｎ１１の断面形状は、扇形状となっている。複数の第１ノズル内流路Ｎ１１は、第１ノズルＮ１の中心軸の周りに等角度で配置されている。

第２ノズルＮ２は、第１ノズルＮ１と同一の部品で構成されている。第２ノズルＮ２は、第１ノズル内流路Ｎ１１と断面形状および配置パターンが同一となる第２ノズル内流路Ｎ２１を複数有している。第２ノズル内流路Ｎ２１は、第２ノズルＮ２の内面によって区画される定着液の流路としての空間であって、第２供給路Ｐ２１から排出される定着液を第２ノズルＮ２の先端に案内している。

複数の第１ノズル内流路Ｎ１１の各流路断面積を足し合わせた第１総流路断面積は、複数の第２ノズル内流路Ｎ２１の各流路断面積を足し合わせた第２総流路断面積と同じになっている。これにより、第１ノズル内流路Ｎ１１の流路抵抗は、第２ノズル内流路Ｎ２１の流路抵抗と同じになっている。

本実施形態では、第１供給路Ｐ１１および第１ノズル内流路Ｎ１１によって、収容部Ｓ内の定着液を第１ノズルＮ１の先端に案内する第１流路Ｆ１が構成されている。また、第２供給路Ｐ２１および第２ノズル内流路Ｎ２１によって、収容部Ｓ内の定着液を第２ノズルＮ２の先端に案内する第２流路Ｆ２が構成されている。

前述したように第１供給路Ｐ１１の流路断面積が第２供給路Ｐ２１の流路断面積よりも小さいことで、第１流路Ｆ１の上側部分の流路断面積は、第２流路Ｆ２の上側部分の流路断面積よりも小さくなっている。これにより、第１流路Ｆ１の流路抵抗が、第２流路Ｆ２の流路抵抗よりも大きくなっている。

次に、定着装置７の作用効果について説明する。
図１に示すように、第２ノズルＮ２よりも先端の位置が低い第１ノズルＮ１の先端付近の定着液には、第２ノズルＮ２の先端付近の定着液にかかる水頭圧よりも大きな水頭圧がかかっている。ここで、仮に、第１流路Ｆ１と第２流路Ｆ２の流路抵抗が等しい場合には、大きな水頭圧がかかる第１ノズルＮ１での定着液の噴霧量が、第２ノズルＮ２での定着液の噴霧量よりも大きくなってしまい、画質が悪化してしまう。

これに対し、本実施形態では、第１流路Ｆ１の流路抵抗が第２流路Ｆ２の流路抵抗よりも大きいので、第１ノズルＮ１での定着液の噴霧量が大きくなりすぎるのを抑えて、各ノズルＮ１，Ｎ２での定着液の噴霧量のばらつきを抑えることができる。

以上によれば、本実施形態において以下のような効果を得ることができる。
大きな水頭圧がかかる方の第１ノズルＮ１に対応した第１流路Ｆ１の流路抵抗を、第２流路Ｆ２の流路抵抗よりも大きくしたので、水頭圧差による各ノズルＮ１，Ｎ２からの定着液の噴霧量のばらつきを抑えることができる。

第１供給路Ｐ１１の流路断面積と第２供給路Ｐ２１の流路断面積を異ならせることで、流路抵抗を容易に調整することができる。

第１供給路Ｐ１１の流路抵抗と第２供給路Ｐ２１の流路抵抗を異ならせ、かつ、第１ノズル内流路Ｎ１１の流路抵抗と第２ノズル内流路Ｎ２１の流路抵抗とを同じとすることで、第１ノズルＮ１と第２ノズルＮ２を共通部品とすることができるので、コストを下げることができる。

なお、本発明は第１実施形態に限定されることなく、以下に例示するように様々な形態で利用できる。以下の説明においては、第１実施形態と略同様の構造となる部材には同一の符号を付し、その説明は省略する。

図４に示すように、第２実施形態では、第１実施形態とは異なり、第１供給路Ｐ１１の一部の流路断面積を第２供給路Ｐ２１の流路断面積よりも小さくし、第１供給路Ｐ１１の他部の流路断面積を第２供給路Ｐ２１の流路断面積と同じにしている。具体的に、第２実施形態に係る定着ヘッド７１は、第１円筒部Ｐ１の内周面から突出する絞り部Ｐ１２を有している。絞り部Ｐ１２は、第１円筒部Ｐ１の内周面の周方向全体にわたってリング状に形成されている。

また、第２実施形態に係る第１供給路Ｐ１１は、大径供給路Ｐ１１１と、小径供給路Ｐ１１２とを有している。大径供給路Ｐ１１１の断面積は、第２供給路Ｐ２１の断面積と同じになっている。小径供給路Ｐ１１２は、絞り部Ｐ１２の内周面によって区画される空間である。小径供給路Ｐ１１２は、第２供給路Ｐ２１の断面積よりも小さい。これにより、第１供給路Ｐ１１の流路抵抗が第２供給路Ｐ２１の流路抵抗よりも大きくなっている。そのため、この第２実施形態においても、第１流路Ｆ１の流路抵抗が第２流路Ｆ２の流路抵抗よりも大きくなるため、水頭圧差による各ノズルＮ１，Ｎ２からの定着液の噴霧量のばらつきを抑えることができる。

図５に示すように、第３実施形態では、第１供給路Ｐ１１および第２供給路Ｐ２１の流路断面積をそれぞれ一端から他端にかけて同じにし、第１供給路Ｐ１１の長さを第２供給路Ｐ２１の長さよりも大きくしている。具体的に、第３実施形態では、第２実施形態から絞り部Ｐ１２を取り除き、第１円筒部Ｐ１を下壁７３Ｆから収容部Ｓ内に突出させている。

以上、第３実施形態では、第１供給路Ｐ１１の長さを第２供給路Ｐ２１の長さよりも大きくすることで、第１流路Ｆ１の長さが第２流路Ｆ２の長さよりも大きくなるので、第１流路Ｆ１の流路抵抗が第２流路Ｆ２の流路抵抗よりも大きくなる。そのため、水頭圧差による各ノズルＮ１，Ｎ２からの定着液の噴霧量のばらつきを抑えることができる。

例えば第２実施形態のように第１供給路Ｐ１１の一部分（絞り部Ｐ１２）を狭くすることでも流路抵抗を大きくすることができるが、この場合、第１供給路Ｐ１１の一部分でエアの噛み込みなどが起こり易くなる。これに対し、第１供給路Ｐ１１および第２供給路Ｐ２１の流路断面積を一端から他端にかけて同じにすることで、このような問題が起きるのを抑えることができる。

図６（ａ），（ｂ）に示すように、第４実施形態では、第１供給路Ｐ１１および第２供給路Ｐ２１の流路断面積をそれぞれ一端から他端にかけて同じにし、第１ノズル内流路Ｎ１１の断面形状と第２ノズル内流路Ｎ２１の断面形状を異ならせている。言い換えると、第１流路Ｆ１の下端側の断面形状が、第２流路Ｆ２の下端側の断面形状とは異なっている。

具体的には、図６（ｂ）に示すように、扇型の第１ノズル内流路Ｎ１１の外周縁の周長は、扇型の第２ノズル内流路Ｎ２１の外周縁の周長よりも小さい。また、第１ノズル内流路Ｎ１１の個数は、第２ノズル内流路Ｎ２１の個数と同じとなっている。

これにより、複数の第１ノズル内流路Ｎ１１の各流路断面積を足し合わせた第１総流路断面積は、複数の第２ノズル内流路Ｎ２１の各流路断面積を足し合わせた第２総流路断面積よりも小さくなっている。また、第４実施形態では、第１流路Ｆ１の長さと第２流路Ｆ２の長さは同じである。

以上、第４実施形態では、第１ノズル内流路Ｎ１１の断面形状と第２ノズル内流路Ｎ２１の断面形状を異ならせることで、第１流路Ｆ１の流路抵抗が第２流路Ｆ２の流路抵抗よりも大きくなるので、水頭圧差による各ノズルＮ１，Ｎ２からの定着液の噴霧量のばらつきを抑えることができる。

なお、第４実施形態では、第１ノズル内流路Ｎ１１の断面形状と第２ノズル内流路Ｎ２１の断面形状を異ならせたが、本発明はこれに限定されず、例えば第１供給路Ｐ１１の断面形状と第２供給路Ｐ２１の断面形状を異ならせてもよい。また、第４実施形態では、第１ノズル内流路Ｎ１１の断面形状と第２ノズル内流路Ｎ２１の断面形状を異ならせることで、第１総流路断面積を第２総流路断面積よりも小さくしたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば第１ノズル内流路Ｎ１１の断面形状を、第２ノズル内流路Ｎ２１の断面形状に比べて定着液が格段に流れにくい形状とした場合には、第１総流路断面積が第２総流路断面積以上になってもよい。具体的には、例えばスリット状の断面形状となる第１ノズル内流路を、第２ノズル内流路の数よりも多く設けた場合には、第１総流路断面積が第２総流路断面積以上になる場合がある。

前記各実施形態では、各ノズルＮ１，Ｎ２の先端を下に向けたが、本発明はこれに限定されず、各ノズルの先端を上に向けてもよい。この場合であっても、先端の位置が第２ノズルよりも下に位置する第１ノズルの先端での液圧が、第２ノズルの先端での液圧よりも大きいので、第１流路の流路抵抗を第２流路の流路抵抗よりも大きくすればよい。

前記各実施形態では、定着液の噴霧のみでシート上にトナー像を定着させたが、本発明はこれに限定されず、定着液の噴霧の後、シートを加熱することで、シート上にトナー像を定着させてもよい。

前記各実施形態では、流路断面積、流路の長さおよび流路の断面形状のうちの１つを異ならせることで各流路での流路抵抗を異ならせたが、本発明はこれに限定されず、流路断面積、流路の長さおよび流路の断面形状のうち２つ以上を組み合わせることで、各流路での流路抵抗を異ならせてもよい。

各供給路Ｐ１１，Ｐ２１の断面形状や、各ノズル内流路Ｎ１１，Ｎ２１の断面形状は、前記各実施形態に例示した形状に限定されない。例えば、供給路の断面形状を多角形としてもよいし、ノズル内流路の断面形状を円形としてもよい。

前記実施形態では、流路を、供給路とノズル内流路とで構成したが、本発明はこれに限定されない。例えば、筐体の下壁にノズルを直接取り付ける場合には、流路は、ノズル内流路のみで構成されてもよい。

前記実施形態では、第２電極７２を、定着ヘッド７１の各ノズルＮ１，Ｎ２の先端に対向するように配置したが、本発明はこれに限定されず、ノズルが突出する方向から見て、ノズルと第２電極が重ならないように第２電極を配置してもよい。この場合であっても、用紙が、第２電極の直上に位置し、且つ、ノズルの先端に対向したときに、ノズル内の定着液と用紙との間に電位差が形成されて、静電噴霧を行うことができる。

前記実施形態では、シートの一例として、厚紙、はがき、薄紙などの用紙Ｐを例示したが、本発明はこれに限定されず、例えばＯＨＰシートであってもよい。

前記実施形態では、第１電極７４を収容部Ｓの内部に配置したが、本発明はこれに限定されず、例えばノズルおよび筐体を金属等の導電性部材で形成して、ノズルまたは筐体に対して電圧を印加してもよい。なお、この場合には、電圧が印加されるノズルまたは筐体が、第１電極として機能する。また、筐体を樹脂等の非導電性の部材で形成し、ノズルを金属等の導電性の部材で形成し、ノズルに電圧を印加するようにしてもよい。なお、この場合には、ノズルが第１電極として機能する。
また、第２電極７２は、必ずしもノズルＮ１，Ｎ２と対向する必要は無く、用紙の搬送方向上流側や下流側にずれて配置されていてもよい。

前記した実施形態および変形例で説明した各要素を、任意に組み合わせて実施してもよい。

７ 定着装置
７３ 筐体
Ｆ１ 第１流路
Ｆ２ 第２流路
Ｎ１ 第１ノズル
Ｎ２ 第２ノズル
Ｐ 用紙
Ｓ 収容部

Claims (8)

1. 水平面に対して傾いた姿勢で設けられる定着ヘッドを備え、帯電された定着液を静電噴霧によりシート上の現像剤像に向けて噴霧することで、シート上に現像剤像を定着させる定着装置であって、
   前記定着ヘッドは、
   前記定着ヘッドを構成する筐体と、
   前記シート上の現像剤に向けて定着液を噴霧する第１ノズルと、
   前記シート上の現像剤に向けて定着液を噴霧する第２ノズルであって、シートの搬送方向において前記第１ノズルとは異なる位置に位置する第２ノズルと、
   を備え、
   前記筐体は、定着液を収容する収容部を有し、
   前記筐体および前記第１ノズルのうち少なくとも前記第１ノズルは、前記収容部内の定着液を前記第１ノズルの先端に案内する第１流路を有し、
   前記筐体および前記第２ノズルのうち少なくとも前記第２ノズルは、前記収容部内の定着液を前記第２ノズルの先端に案内する第２流路を有し、
   前記第１ノズルの先端は、前記第２ノズルの先端よりも下方に位置し、
   前記第１流路の流路抵抗は、前記第２流路の流路抵抗よりも大きいことを特徴とする定着装置。
2. 前記第１流路の流路断面積は、前記第２流路の流路断面積よりも小さい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流路の断面形状が、前記第２流路の断面形状とは異なることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
4. 前記第１流路の長さが、前記第２流路の長さよりも大きいことを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
5. 前記第１流路は、
   前記筐体に形成される第１供給路であって、前記収容部内の定着液を前記第１ノズルに案内し、かつ、前記第１ノズルが接続される第１供給路と、
   前記第１ノズルに形成される第１ノズル内流路と、を有し、
   前記第２流路は、
   前記筐体に形成される第２供給路であって、前記収容部内の定着液を前記第２ノズルに案内し、かつ、前記第２ノズルが接続される第２供給路と、
   前記第２ノズルに形成される第２ノズル内流路と、を有し、
   前記第１供給路の流路抵抗は、前記第２供給路の流路抵抗よりも大きく、
   前記第１ノズル内流路の流路抵抗は、前記第２ノズル内流路の流路抵抗と同じであることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の定着装置。
6. 前記第１供給路の長さは、前記第２供給路の長さよりも大きく、
   前記第１供給路および前記第２供給路は、それぞれ、一端から他端にかけて断面積が同じであることを特徴とする請求項５に記載の定着装置。
7. 前記第１供給路の流路断面積は、前記第２供給路の流路断面積よりも小さいことを特徴とする請求項５に記載の定着装置。
8. 前記第１供給路の断面形状および第２供給路の断面形状は、円形であり、
   前記第１供給路の直径は、前記第２供給路の直径よりも小さいことを特徴とする請求項６に記載の定着装置。

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