JP4228317B2

JP4228317B2 - 熱定着装置

Info

Publication number: JP4228317B2
Application number: JP2006142793A
Authority: JP
Inventors: 和夫永長; 正樹中元; 勝功井下; 公資船瀬; 正純石川; 俊宏松岡
Original assignee: Noritsu Koki Co Ltd
Current assignee: Noritsu Koki Co Ltd
Priority date: 2006-05-23
Filing date: 2006-05-23
Publication date: 2009-02-25
Anticipated expiration: 2022-05-14
Also published as: JP2006347166A

Description

本発明は、基材と、この基材表面の定着層に転写すべき画像情報がプリントされる浸透層とを有するシート状の被記録媒体を加熱することにより、浸透層に昇華性インクでプリントされた画像情報を定着層に転写定着する加熱部を備えている熱定着装置に関する。

上記のように構成された、熱定着装置として特許文献１に記載されるものが存在する。この特許文献１では、金属基材（本発明の基材）上に防錆層を兼ねる着色下地層（本発明の定着層）を形成し、この上に光透過性樹脂層としてアクリル系樹脂やポリエステル系樹脂やウレタン系樹脂で成る透明樹脂層を形成し、この上に多孔質アルミナ等を用いたインクジェット受理層（本発明の浸透層）を形成して金属装飾体を構成して成り、この金属装飾体のインクジェット受理層に対して昇華形着色材を用いたインクジェット印刷により着色模様を形成する。この後、この金属装飾体を加熱炉や、ホットプレスで加熱することによりインクジェット受理層の昇華形着色材が昇華して透明樹脂層に入り込み、インクジェット受理層に形成された着色模様が透明受理層に形成される。次に、インクジェット受理層を温水で軟化させた後、インクジェット受理層の全てを布等で拭き取る形態で取り除くことで、着色模様が形成された金属装飾体が完成するものとなっている。

又、可撓性の樹脂シートを基材として用い、この基材の表面に定着層を形成し、更に、この定着層の表面に浸透層（前記受理層と同様の機能を有するもの）を形成し、浸透層に対して昇華性インクでプリントした記録情報を加熱によって定着層に転写定着する被記録媒体は開発中のものであり、この被記録媒体を用い、この被記録媒体の浸透層に対して昇華性インクで記録情報のプリントを行った後に、加熱によって昇華性インクを昇華させて記録情報を定着層に転写定着させる連続した処理を行う装置は開発されていなかった。

特開平１０‐２９７１９７号公報

熱定着装置について考えるに、例えば、この被記録媒体の基材に可撓性の樹脂シートを使用したものでは、この装置で偏った加熱が行われた場合や、偏った力が作用する状態で加熱が行われた場合に基材が歪み平坦性を失うことも考えられる。特に、偏った加熱が行われた場合には、温度が高い領域で転写が進み、温度の低い領域で転写が抑制されるので、転写定着された記録情報の濃度ムラや色ムラに繋がるものとなる。

具体的に説明すると、加熱により昇華性インクを昇華させて定着層に対して転写像を形成するものでは、定着層としてフッ素樹脂を使用すること等により銀塩印画紙で画像を形成（プリント）したものやインクジェットプリンターで画像を形成（プリント）したものと比較して耐候性に優れたものを作りやすく、屋外の看板や屋外に使用されるステッカーやシール類に使用することが可能となる。又、この種の被記録媒体を屋外に用いる場合には、基材として比較的安価で耐水性、平滑性に優れたＰＥＴ（polyethylene terephthalate）樹脂シートを基材に使用することが有効である反面、このＰＥＴ樹脂は熱可塑性であるため、被記録媒体の加熱を行う際に、例えば、被記録媒体を加熱型の圧着ローラで挟み込んで搬送を行い乍ら熱を作用させるよう構成した場合には、圧着ローラ同士の軸芯方向での圧着力のバラツキや、圧着ローラの表面における温度分布の不均衡から被記録媒体に作用する温度や圧力を不均衡にして基材の平坦性を損なうことや、転写される画像等に濃度ムラや色ムラを発生させるものとなり、均一な加熱を行い得る技術が望まれているのである。特に、厚い被記録媒体を加熱する際には表裏両面から均一な加熱を行うことが重要となるものの、加熱空気を被記録媒体の表裏両面に供給するものでは、電気ヒータ、ファン、空気供給系等を、搬送経路を挟む位置に配置する必要から装置全体が大型化するものとなり、この点にも改善が望まれているのである。

本発明の目的は、均一な加熱により最適な転写を実現する画像形成装置を小型に構成する点にある。

本発明の特徴は、基材と、この基材表面の定着層に転写すべき画像情報がプリントされる浸透層とを有するシート状の被記録媒体を加熱することにより、浸透層に昇華性インクでプリントされた画像情報を定着層に転写定着する加熱部を備えている熱定着装置において、
前記加熱部が、前記被記録媒体を搬送経路に沿って搬送する搬送機構と、この搬送機構で搬送される前記被記録媒体を加熱する加熱機構とで構成され、この加熱機構が前記搬送経路の下部に配置した加熱プレートと、前記搬送経路の上方から加熱空気を供給する空気加熱部とを備えて構成され、
前記搬送機構が、前記被記録媒体の上面に接触する駆動回転型の上部ローラと、この上部ローラを基準にして前記被記録媒体の搬送方向に変位した位置において前記被記録媒体の下面に接触する駆動回転型の下部ローラとで成る両面接触ローラを備え、前記上部ローラの外周面と前記下部ローラの外周面との間に前記被記録媒体が送られる間隔を設定してあり、前記加熱プレートの上面が平坦に形成され、この加熱プレートの上側で、この加熱プレートから離間する位置に、前記搬送機構として、さらに、前記被記録媒体の上面に接触して搬送する駆動回転型の上面接触ローラを備えている点にある。

この構成により、搬送機構に対して被記録媒体を搬送することにより、被記録媒体は、搬送機構の搬送経路の下部に配置された加熱プレートで下面が加熱されると同時に、搬送経路の上部に配置された空気加熱部から供給される加熱空気との接触で上面が加熱されるものとなる。つまり、被記録媒体を搬送する際には加熱プレートに対して被記録媒体が移動する状態で熱が被記録媒体の下面に作用するので偏った加熱を回避しながら、この被記録媒体の下面を平均的に加熱できる。また、搬送経路では、上部ローラと下部ローラとで成る両面接触ローラが接触する状態で被記録媒体を搬送するので、被記録媒体に強い圧力を作用させない状態での搬送を実現する。その結果、被記録媒体には強い圧力を作用させずに均一な加熱により最適な転写を実現する画像形成装置が小型に構成された。更に、加熱プレートの上面において、被記録媒体に強い圧力を作用させない状態での搬送を行えるものとなった。

本発明は、一対の前記上部ローラと、単一の前記下部ローラとで前記両面接触ローラが構成されても良い。

この構成により、上部ローラと下部ローラとが被記録媒体に軽く接触する状態で、その被記録媒体に搬送力を作用させて搬送を行える。

本発明は、前記被記録媒体の搬送方向に沿う方向視で、前記上面接触ローラの外周面と、前記加熱プレートとの間に前記被記録媒体が送られる間隔を設定しても良い。

この構成により、加熱プレートの上面においては、上面接触ローラが前記被記録媒体の上面に軽く接触して、その被記録媒体に搬送力を作用させて搬送を行える。

本発明は、前記空気加熱部が、電気ヒータで加熱された加熱空気を送り出すクロスフローファンを備えると共に、このクロスフローファンから送り出された加熱空気を、前記搬送経路において前記被記録媒体の搬送方向の下流側から、前記搬送方向の上流側に向けて流動させるように構成しても良い。

この構成により、搬送経路に搬送される被記録媒体に対して、搬送方向の下流側から上流側に送られる加熱空気を接触させて、加熱することが可能となる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１に示すように、画像処理装置Ｐから転送される画像情報を被記録媒体Ｍに対して昇華性インクでプリントし、プリントサイズに切断し、加熱により定着した後に送り出す画像形成装置Ｑが構成されている。

前記画像処理装置Ｐは汎用コンピュータ１、モニター２、キーボード３、マウス４を有すると共に、現像済みの銀塩式の写真フィルム５の画像情報を光電変換するフィルムスキャナー６と、メディアにデジタル信号で保存された情報を取り出すようにコンピュータ内部のメディアドライブ７とを備えて成っている。尚、メディアドライブ７とは、ＣＤやＣＤ−Ｒ、あるいは、ＭＯ等のディスク状の媒体ばかりでなく、コンパクトフラッシュやスマートメディア等の半導体で成る媒体から情報を取り出すドライブの総称であり、同図にはＣＤ及びＣＤ−Ｒの情報を読出すメディアドライブを示している。

前記被記録媒体Ｍは図４に示すように、ＰＥＴ（polyethylene terephthalate）製でフィルム状の基材１１の表面に対して、昇華性インクに対して親和性のある樹脂としてポリビニルアルコール系の樹脂やポリビニルアセタール系の樹脂等で定着層１２を形成し、この定着層１２の表面に昇華性インクに対して非親和性となるフッ素樹脂やシリコン樹脂等の薄いフィルム状の浸透層１３を剥離自在に重ね合わせ、全体として柔軟なシート状に構成したものであり、この被記録媒体Ｍは浸透層１３に対して昇華性インクで画像をプリントした後、加熱処理を行うことにより、浸透層１３のインクが昇華して定着層１２に移行し、基材１１の表面に画像情報を定着形成する機能を有し、画像情報を転写定着した後には、浸透層１３をフィルム状のまま剥離して取り除くことにより基材１１の表面の定着層１２に形成された明瞭な画像を露出させるものとなっている。又、この被記録媒体Ｍは、基材１１の素材が昇華性インクに対して親和性を有する性質のものでは、その基材１１の表面をそのまま定着層１２として利用できる。

図１〜図３に示すように、前記画像形成装置Ｑは、被記録媒体Ｍに画像情報をプリントするプリント部Ｑ１と、このプリント部Ｑ１において昇華性インクで画像情報がプリントされた被記録媒体Ｍを一時的に蓄えるループ形成部Ｑ２と、このループ形成部Ｑ２から被記録媒体Ｍが送られる熱定着部Ｑ３（熱定着装置の一例）とを備えて構成されている。この画像形成装置Ｑでは、熱定着部Ｑ３における被記録媒体Ｍの搬送速度がプリント部において被記録媒体Ｍを搬送する速度より低速であるため、この速度差を吸収するために、プリント部Ｑ１と熱定着部Ｑ３との中間位置にループ形成部Ｑ２を配置しており、プリント部Ｑ１と、ループ形成部Ｑ２と、熱定着部Ｑ３とは互いに分離自在なユニットとして構成されている。尚、熱定着部Ｑ３における被記録媒体Ｍの搬送速度は３００ｍｍ／ｍｉｎ程度であり、プリント部Ｑ１での被記録媒体Ｍの搬送速度はプリント時の画像情報の解像度や被記録媒体Ｍの幅によって決まるものであるが、最低速度でも熱定着部Ｑ３における被記録媒体Ｍの搬送速度より高速度となる。

〔プリント部〕
前記プリント部Ｑ１は、本体ケース２０の内部に対して、ロール状の被記録媒体Ｍを送るよう圧着型の一対の搬送ローラ２１を複数組備えて成る搬送機構Ａと、この搬送機構Ａで水平方向に搬送される被記録媒体Ｍに対して画像情報をプリントするインクジェット型のプリントヘッド２２と、このプリントヘッド２２と一体形成した切断機構Ｂと、これらを制御するプリント制御装置２３とを備えて成り、この本体ケース２０を支持脚２７で支持することにより、画像情報がプリントされた被記録媒体Ｍを比較的高い位置で水平方向に送り出すよう構成されている。

前記搬送機構Ａは、ロール状の被記録媒体Ｍをプリントヘッド２２の部位まで搬送する前搬送機構Ａ１と、このプリントヘッド２２の部位から被記録媒体Ｍを排出口２０Ａまで搬送する後搬送機構Ａ２とを組み合わせて成り、この前搬送機構Ａ１と、後搬送機構Ａ２とは夫々ともステッピングモータ型の搬送モータ（図示せず）で独立して駆動自在に構成されている。前記プリントヘッド２２は、被記録媒体Ｍの搬送方向（副搬送方向）と直交する姿勢（主走査方向に沿う姿勢）で備えられた一対のガイドロッド２４で案内される状態で、ステッピングモータ型の主走査モータ（図示せず）からの駆動力で主走査方向に往復作動自在に支持され、このプリントヘッド２２に対して取換え自在に備えたインクカートリッジ２５の昇華性インクをピエゾ素子等の吐出機構２６によりノズル（図示せず）から吹き出して画像情報をプリントするよう構成されている。

前記切断機構Ｂは、プリントヘッド２２に対して被記録媒体Ｍの側に突出する位置と、被記録媒体Ｍから離間する方向に退入する位置とに切換自在に備えた刃体２８と、この刃体２８の位置を、カム送りやネジ送り機構（図示せず）を介して切換える切換モータ２９とを備えて構成されている。

尚、インクカートリッジ２５のインクとして、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の少なくとも４色のインクの他に中間色の２色のインクを用いた６色を使用するよう構成され、この実施形態で使用される昇華性インクは、８０℃程度で昇華が始まり、前述したようにフィルム状のＰＥＴ製の基材１１を有する被記録媒体Ｍにおいては、１８０℃で２分程度の加熱により最適な転写状態となる。この昇華性インクは１７０℃〜２００℃程度でインクの昇華を無理なく行えるものであり、２００℃では１分程度の加熱、１７０℃では５分程度の加熱で必要とする転写、定着が可能となる。

この構成により、被記録媒体Ｍに対してプリント部Ｑ１で画像情報のプリントを行う場合には、前記プリント制御装置２３が、搬送機構Ａを作動させて被記録媒体Ｍをプリントヘッド２２の部位まで搬送し、次に、プリントヘッド２２を制御して昇華性インクを被記録媒体Ｍの浸透層１３に吹き付けて画像情報をプリントする。このように画像情報をプリントする場合には、被記録媒体Ｍの搬送を停止させた状態でプリントヘッド２２を走査方向に作動させて昇華性インクを被記録媒体Ｍに吹き付け、この走査によりプリントヘッド２２が作動端に達すると、前搬送機構Ａ１と後搬送機構Ａ２とを等速で同期駆動してプリントヘッド２２におけるプリント幅に対応した量だけ被記録媒体Ｍを搬送する処理が繰り返して行われる。次に、画像情報がプリントされた被記録媒体Ｍのうち、画像情報同士の中間位置等、切断を行うべき部位が切断機構Ｂの切断位置まで搬送されると、刃体２８を突出させてプリントヘッド２２を作動させることにより被記録媒体Ｍを切り離すものとなり、この後、前記後搬送機構Ａ２を作動させて、切り離した被記録媒体Ｍを排出口２０Ａから送り出す制御が実行される。

〔ループ形成部〕
図５に示すように、前記ループ形成部Ｑ２は、中央位置に３つの従動ローラ３０を有したターンローラ３１を備えると共に、このターンローラ３１を基準にして搬送上手側の第１ループ形成機構Ｌ１と、ターンローラ３１を基準にして搬送下手側の第２ループ形成機構Ｌ２と、これらの下方位置において被記録媒体Ｍを受け止めるケース４４とを備えて構成されている。

前記ターンローラ３１は、ステッピングモータ型のローラモータＭ３１で駆動自在に構成され、このターンローラ３１の外周に対して前記３つの従動ローラ３０を圧接させることで、被記録媒体Ｍを比較的大きい角度でターンローラ３１に巻き付けて被記録媒体Ｍの巻き癖を取り除き得るようにも機能する。

前記第１ループ形成機構Ｌ１は、プリント部Ｑ１の排出口２０Ａから排出された被記録媒体Ｍを下方に案内する導入ガイド３２と、この導入ガイド３２で下方に案内された被記録媒体Ｍを更に下方に案内する第１固定ガイド３３と、この第１固定ガイド３３に対向配置した第１可動ガイド３４とを備えると共に、この第１可動ガイド３４を上端部の揺動軸３４Ａ周りで揺動自在に支持し、この揺動軸３４Ａに備えた第１セクタギヤ３５に対して第１モータＭ３４の出力ギヤ３６を咬合させて成り、この第１モータＭ３４の駆動により、この第１可動ガイド３４を同図に実線で示す閉じ姿勢と、仮想線で示す開放姿勢とに切換自在となる。

前記第２ループ形成機構Ｌ２は、第１ループ形成機構Ｌ１からターンローラ３１を介して送られた被記録媒体Ｍを前記熱定着部Ｑ３に案内する第２固定ガイド３７と、第２固定ガイド３７に対向配置した第２可動ガイド３８と、被記録媒体Ｍを前記熱定着部Ｑ３に送る圧着型の供給ローラ３９とを備えると共に、この第２可動ガイド３８を上端部の揺動軸３８Ａ周りで揺動自在に支持し、この揺動軸３８Ａに備えたセクタギヤ４０に対して第２モータＭ３８の出力ギヤ４１を咬合させ、又、供給ローラ３９を駆動する供給モータＭ３９の出力ギヤ４２と、供給ローラ３９の軸端に備えた入力ギヤ４３と咬合させて成り、第２モータＭ３８の駆動により、第２可動ガイドを同図に実線で示す閉じ姿勢と、仮想線で示す開放姿勢とに切換自在となり、供給モータＭ３９の駆動により供給ローラ３９を回転させて、このループ形成部Ｑ２からの被記録媒体Ｍを熱定着部Ｑ３に供給自在となる。

このループ形成部Ｑ２では、被記録媒体Ｍの搬送経路の各所に対して被記録媒体Ｍの存否を判別するセンサ（図示せず）を配置すると共に、制御装置（図示せず）を備えており、この制御装置により以下に説明する制御が実行される。つまり、プリント部Ｑ１の排出口２０Ａから被記録媒体Ｍが排出された場合には、第１可動ガイド３４を同図に実線に示す閉じ姿勢に設定すると同時にターンローラ３１を低速で回転させることにより、この被記録媒体Ｍの先端を導入ガイド３２からターンローラ３１まで案内し、このターンローラ３１と従動ローラ３０とで被記録媒体Ｍの先端部を圧着保持したことが確認されるとターンローラ３１を停止させた後に、第１可動ガイド３４を同図に仮想線で示す開放姿勢に切換えて、この第１ループ形成機構Ｌ１の空間内に被記録媒体Ｍを垂れ下がる形態で蓄える。次に、プリント部Ｑ１から送り出された被記録媒体Ｍの後端を検出すると、第２可動ガイド３８を同図に実線で示す閉じ姿勢に設定した状態でターンローラ３１と、供給ローラ３９との駆動を開始して、被記録媒体Ｍの先端を第２ループ形成機構Ｌ２の供給ローラ３９まで送り、供給ローラ３９で被記録媒体Ｍの先端部を圧着して熱定着部Ｑ３における被記録媒体Ｍの搬送速度と等しい速度で熱定着部Ｑ３に送込む作動を行いながら、第２可動ガイド３８を同図に仮想線で示す開放姿勢に切換えた後に、ターンローラ３１を高速回転させて第１ループ形成機構Ｌ１に蓄えられた被記録媒体Ｍを第２ループ形成機構Ｌ２の空間内に被記録媒体Ｍを垂れ下がる形態で蓄える制御が行われる。このように、第１ループ形成機構Ｌ１の被記録媒体Ｍが第２ループ形成機構Ｌ２に送り出されると、プリント部Ｑ１からの被記録媒体Ｍを前述と同様に第１ループ形成機構Ｌ１に導入する制御が開始されるのである。

又、このループ形成部Ｑ２には、熱定着部Ｑ３に対して外部から被記録媒体Ｍを直接供給するために、一対のガイド板４５で成る手差し供給部を備えており、例えば、この画像形成装置Ｑから分離した位置にセットされたプリンター等で画像情報が形成された被記録媒体Ｍの加熱定着も行えるように構成されている。尚、前記導入ガイド３２は手動操作により、同図において仮想線に示す排出姿勢に切換可能であり、この排出姿勢に切換えることにより、プリント部Ｑ１でプリントされた被記録媒体Ｍや、通常のインク（非昇華性のインク）でプリントされたプリントペーパを外部に取り出せるよう構成されている。尚、ループ形成部Ｑ２において被記録媒体Ｍの搬送が行われている際に、手差し供給部から被記録媒体Ｍを導入できないよう、手差し供給部に制御信号によって開閉するシャッターを備えることや、ループ形成部Ｑ２に被記録媒体Ｍが存在することをオペレータに示すランプを備えることも可能である。

〔熱定着部〕
図２及び図６〜図９に示すように前記熱定着部Ｑ３は、本体ケース５０の内部に、被記録媒体Ｍを加熱する断熱材製の加熱ケース５１と、この加熱ケース５１に対して加熱空気を供給するよう加熱ケース５１の上部位置に配置した断熱材製の送風ケース５２（空気加熱部の一例）と、加熱ケース５１から送り出された被記録媒体Ｍに接触して被記録媒体Ｍの平坦化を図る平坦化部Ｄとを備えると共に、この本体ケース５０を支持する支持脚５３を備えて構成されている。尚、この加熱ケース５１と、送風ケース５２とで加熱部が構成されている。

前記加熱ケース５１の内部に形成される加熱空間Ｒには、被記録媒体Ｍの導入部の側に位置を設定して圧着型の一対の導入ローラ５４を配置し、この導入ローラ５４より搬送下手側に被記録媒体Ｍの上面と下面とに接触して搬送力を作用させる複数の両面接触ローラ５５と、被記録媒体Ｍの上面に接触して搬送力を作用させる複数の上面接触ローラ５６とを有して成る加熱搬送機構を備え、又、この加熱搬送機構における被記録媒体Ｍの搬送経路の下部位置に被記録媒体Ｍの下面に接触して案内する平坦なガイド体５７（加熱プレートの一例）を、搬送上手位置と搬送下手位置とに配置し、このガイド体５７の下面側に該ガイド体５７を加熱するシートヒータ５８を備えている。又、前記両面接触ローラ５５は一対の上部ローラ５５Ｔと単一の下部ローラ５５Ｂとを、側面視（軸芯に沿う方向視）で千鳥配置状態で備えると共に、被記録媒体Ｍの搬送方向に沿う方向視で上部ローラ５５Ｔの外周面と、下部ローラ５５Ｂの外周面との間に被記録媒体Ｍの厚さに略等しい間隔を設定し、この上部ローラ５５Ｔと、下部ローラ５５Ｂとが被記録媒体Ｍに軽く接触する状態で搬送力を作用させるよう構成したものである。尚、両面接触ローラ５５で被記録媒体Ｍを接触状態で搬送するので、被記録媒体Ｍが幅方向に熱膨張した場合でも、被記録媒体Ｍに歪みを発生し難いものにしており、この両面接触ローラ５５が被記録媒体Ｍに対して軽く接触する状態で配置されるので、被記録媒体Ｍの温度分布のバラツキも回避するものとなっている。そして、両面接触ローラ５５を構成する一対の上部ローラ５５Ｔと単一の下部ローラ５５Ｂとの位置関係を任意に調整できるよう構成することによって、多様な被記録媒体Ｍの厚さに良好に対応させることも可能となる。又、前記上面接触ローラ５６は、被記録媒体Ｍの搬送方向に沿う方向視で、この上面接触ローラ５６の外周面とガイド体５７の上面との間に被記録媒体Ｍの厚みに略等しい間隔が形成されるよう配置することで、この上面接触ローラ５６が被記録媒体Ｍの上面に軽く接触して被記録媒体Ｍに搬送力を作用させるよう構成したものである。

前記導入ローラ５４、両面接触ローラ５５、上面接触ローラ５６は夫々とも金属製の軸部材５４Ａ、５５Ａ、５６Ａの外周に対して耐熱性に優れた発泡シリコンゴム等を形成して成り、これらを搬送ローラと総称する。この搬送ローラを構成する場合に、発泡シリコンゴムのチューブを軸部材５４Ａ、５５Ａ、５６Ａに被覆し接着固定する形態で構成することも可能であり、このように構成することで、搬送ローラ外周の硬度を低下させて被記録媒体Ｍに圧着した際の単位面積あたりの圧力を下げながら、摩擦力を増して確実な搬送を実現している。又、前記ガイド体５７はステンレス材、アルミニウム材、チタン材のように熱伝導率が０．０２ｃａｌ／ｃｍ／ｓｅｃ／℃以上で、熱膨張率が２４×１０^-8ｃｍ／℃以下で、板厚が０．８〜５０ｍｍ程度のものが使用され、前記一対のシートヒータ５８は、夫々とも内部に耐熱性に優れたシリコンゴム等に対してシーズヒータ（図示せず）を埋設して構成されたものであり、夫々のシートヒータ５８の中央位置にガイド体５７の温度を計測するガイド温度センサＳａを備えている。

前記送風ケース５２の内部には、被記録媒体Ｍの幅方向で２つに分割した領域の空気を加熱するよう複数のロッド状に形成された一対の電気ヒータ６０と、加熱空気を送るよう被記録媒体Ｍの幅方向と平行する姿勢の軸芯周りで支持され、被記録媒体Ｍの幅方向の両端に配置したファンモータ６１の駆動力で駆動回転される一対のクロスフローファン６２を備えている。この送風ケース５２の下面側で、クロスフローファン６２の直下位置に加熱空気の吐出口Ｅを形成し、加熱搬送機構における被記録媒体Ｍの搬送経路の搬送上手位置に吸入口Ｆを形成している。又、前記吐出口Ｅの開口部には、夫々のクロスフローファン６２に対応して一対の空気温度センサＳｂを備えている。尚、夫々の空気温度センサＳｂで１８０℃の温度を計測するよう対応する電気ヒータ６０に供給する電力を制御し、搬送上手のガイド温度センサＳａで１５０℃の温度を計測し、搬送下手側のガイド温度センサＳａで１８０℃の温度を計測するよう夫々のシートヒータ５８に供給する電力を制御する制御手段（図示せず）を備えている。

そして、被記録媒体Ｍの加熱時には、２つのファンモータ６１を同時に駆動し、２つの電気ヒータ６０を同時に駆動することで、送風ケース５２の内部で加熱された加熱空気を吐出口Ｅから、加熱ケース５１の内部空間における被記録媒体Ｍの搬送方向の下手側位置に対して被記録媒体Ｍの幅方向での全幅を超える幅で送り出し、この加熱空気を加熱空間Ｒにおいて被記録媒体Ｍの搬送経路に沿って搬送上手側に向けて流動させ、被記録媒体Ｍの搬送方向の上手位置から吸入口Ｆから送風ケース５２の内部に吸引し、前記電気ヒータ６０で加熱した後にクロスフローファン６２に供給することで空気を循環させる形態での加熱を実現している。このように加熱を行う際において、一対の空気温度センサＳｂで計測される温度に差異が発生した場合には、その温度差に基づき、対応する電気ヒータ６０に供給する電力を制御し、かつ、ファンモータ６１の駆動速度を制御して温度の差を小さくするものにしている。

前記平坦化部Ｄは、前記加熱搬送機構の排出部（搬送終端位置の前記両面接触ローラ５５の部位）に対して、この排出部から排出される被記録媒体Ｍを搬送方向に沿って、その搬送下手側を下方に向かわせるよう湾曲させる湾曲搬送経路Ｇと、この湾曲搬送経路Ｇにおいて被記録媒体Ｍの搬送方向の幅方向に沿って接触する加熱部材７０とを備えて成っている。具体的には、図１２、図１３に示すように前記湾曲搬送経路Ｇは、被記録媒体Ｍを搬送下手側ほど下方に向かわせるよう、前記排出部から被記録媒体Ｍが送り出される経路の延長上において、下側ほど前記排出部から離間する方向に傾斜する姿勢の第１ガイド面７１と、被記録媒体Ｍを下方に送るよう縦姿勢の第２ガイド面７２とを備えると共に、側壁７３を備えることで下方に開放する空間で形成され、この空間の下方位置に被記録媒体Ｍに接触して被記録媒体Ｍの湾曲姿勢を整えるガイド体７４を備えている。

前記加熱部材７０は、前記排出部から被記録媒体Ｍが排出される方向と平行姿勢な上部壁７０ａと、この上部壁７０ａに連なる位置において縦姿勢となる後部壁７０ｂとの境界部位に形成される角部７０ｃを有すると共に、この角部７０ｃを加熱する加熱体としての電気ヒータ７０ｄを備えて構成されている。又、加熱部材７０には温度を計測する平坦部温度センサＳｃを備え、この平坦部温度センサＳｃで計測される温度が１８０℃に維持されるよう電気ヒータ７０ｄに供給する電力が制御される。

この平坦化部Ｄでは、加熱ケース５１の内部で熱定着処理された後、水平姿勢で送り出された被記録媒体Ｍを、前記湾曲搬送経路Ｇにおいて搬送方向に沿ってカーリングさせる形態で湾曲させて下方に送ると同時に、この被記録媒体Ｍの下面に対して加熱部材７０における角部７０ｃを積極的に接触させることで、この角部７０ｃからの力を被記録媒体Ｍの下面に集中的に作用させる形態で接触させることにより、加熱ケース５１（加熱空間Ｒ）での加熱定着時に被記録媒体Ｍに歪みが発生しても、この直線状で、しかも、１８０℃に加熱された角部７０ｃとの接触により矯正する形態で歪みを取り除き、平坦な被記録媒体Ｍとして送り出すものにしているのである。

前記平坦化部Ｄの下方位置には、この平坦化部Ｄから送り出された被記録媒体Ｍを受け止めるよう、先端側が下方に位置する傾斜姿勢の布製のストッカー８０を備えている。このストッカー８０は、図１、図２に示すように熱定着部で処理可能な被記録媒体Ｍの最大幅より広い幅に設定されると共に、耐熱性に優れたポリエステル系の繊維に、静電気を除去するよう導電性を有する炭素繊維を織り込んで成り、このストッカー８０の上端を水平姿勢の支持ロッド８１に支持し、下端部を下端ロッド８２に支持し、この下端ロッド８２の両端を熱定着部の支持脚５３から延設したステー８３に支持して、該ストッカー８０を、その下側ほど熱定着部Ｑ３から離間する方向に変位する傾斜姿勢に設定している。

図２に示すように、前記平坦化部Ｄの湾曲搬送経路Ｇの上部位置や、下端の開口や漏出するミストやガス等で成る臭気物質を回収するよう、前記平坦化部Ｄの上方位置に対して下方に開放するダクト９０を配置し、このダクト９０で回収されたミストやガスを吸引する電動ファン９１と、この電動ファン９１からのミストやガスを除去機構９２で除去する除去部Ｈを備えている。この除去機構９２は、ミスト、ガスを吸着することで臭気を除去するものや、化学反応によって臭気を除去するものや、微生物の活動によって臭気を除去するものを想定しており、具体的には、活性炭、シリカゲル、ゼオライト、珪酸カルシウム、オゾン脱臭装置、光触媒装置、洗浄式脱臭装置を採用することが考えられている。

前記導入ローラ５４を除く搬送ローラと、これらの搬送ローラに回転力を伝える伝動系、前記ガイド体７４、及び、前記平坦化部Ｄを前記本体ケース５０に対して、被記録媒体Ｍの搬送方向の下手側に向けてスライド式に引き出し自在に構成したスライドフレーム１００に支持してある。つまり、図６〜図１１に示すようにスライドフレーム１００は、搬送ローラの両側部に配置した一対の伝動ケース１０２と、この伝動ケース１０２同士を連結する位置に配置した底壁１０１と、これらを連結するフレームで成り、このスライドフレーム１００は、本体ケース５０の後面側に引き出す状態と（図８を参照）、本体ケース５０の内部に収納してセットする状態（図７を参照）とにスライド操作により切換え自在に支持されている。このスライド操作を実現するため、前記被記録媒体Ｍの搬送方向と平行する姿勢の一対のガイドレール１０３を支持し、このガイドレール１０３にガイドされるホイール１０４を前記伝動ケース１０２に遊転支承してある。

前記本体ケース５０の下部位置に搬送モータ１０６を備え、この搬送モータ１０６の出力ギヤ１０７に咬合する中間ギヤ１０８を本体ケース側に支持し、この中間ギヤ１０８に咬合する入力ギヤ１０９を前記伝動ケース１０２の一方の側面に支持してある。前記伝動ケース１０２には、前記入力ギヤ１０９と一体回転する入力スプロケット１１０と、前記両面接触ローラ５５の下部ローラ５５Ｂの軸部材５５Ａの軸端に備えたスプロケット５５Ｓと、上面接触ローラ５６の軸部材５６Ａの軸端に備えたスプロケット５６Ｓと、これらのスプロケット１１０、５５Ｓ、５６Ｓに動力を伝える無端チェーン１１２と、この無端チェーン１１２に張力を作用させるよう揺動アーム１１３に支承したテンション輪体１１４とを内蔵している。更に、この伝動ケース１０２と、他方の伝動ケース１０２とに対して、前記両面接触ローラ５５を同期回転させるよう夫々のローラの軸部材５５Ａの軸端において互いに咬合する連動ギヤ１１５を内蔵している。

図１０、図１４に示すように、前記被記録媒体Ｍの搬送上手位置のスプロケット５５Ｓと一体回転するギヤ１２０を備え、このギヤ１２０と咬合する伝動ギヤ１２１をスライドフレーム１００の側に支持し、この伝動ギヤ１２１を前記導入ローラ５４の軸部材５４Ａの軸端に備えた被伝動ギヤ１２２と咬合させ、夫々の軸部材５４Ａに対して互いに咬合する連動ギヤ１２３を備えている。

図７、図８に示すように、スライドフレーム１００の下面位置と本体ケース５０のフレーム５０Ｆとの間にドロアコネクタ１２７を備えている。このドロアコネクタ１２７は、本体ケース５０のフレーム５０Ｆの側に支持した固定コネクタ１２７Ａと、スライドフレーム１００の側に支持したスライドコネクタ１２７Ｂとで構成され、このドロアコネクタ１２７はスライドフレーム１００を引き出すことにより分離し、スライドフレーム１００を図７に示す連結位置にセットすることで、互いに嵌合して導通状態に達する。尚、このドロアコネクタ１２７を介して前記シートヒータ５８に供給する電力、ガイド体５７の温度を計測するガイド温度センサＳａに対する信号系の導通と分離とを可能に構成してある。

図１４に示すように、スライドフレーム１００のうち被記録媒体Ｍの搬送方向での上手位置には嵌合孔１１６を形成してあり、本体ケース５０のフレーム５０Ｆには、嵌合孔１１６に対して挿抜自在な位置決めピン１１７を突設してある。同図に示すように、本体ケース５０のフレーム５０Ｆに対して支軸１２８周りで揺動自在、かつ、トーションバネ１２９でロック方向に付勢したロックアーム１３０を支持してある。このロックアーム１３０は先端部に対してロック片１３０Ａと、オペレータが操作する操作部１３０Ｂとを一体形成してあり、このロックアーム１３０の基端部に対して接当部１３０Ｃを一体形成してある。前記スライドフレーム１００には、ロック片１３０Ａと係合するロック孔１３１Ａを形成したロックプレート１３１を備えており、ロックアーム１３０と、ロックプレート１３１との対向する部位にマグネット１３２Ａと、リードスイッチ１３２Ｂとで成る近接スイッチ１３２を配置してある。この近接スイッチ１３２は、ロックアーム１３０の状態を電気的に検出するものであり、図面には示さないが、このリードスイッチ１３２Ｂでロックが解除されたことを検出した場合には、電力供給系に介装されたリレー（図示せず）を作動させて前記ドロアコネクタ１２７に対して本体ケース側から供給される電力を遮断するよう電力が構成されている。

この構成により、スライドフレーム１００を引き出す場合にはロックアーム１３０を図１４（ロ）に示すロック解除姿勢に操作することで、このロックアーム１３０に一体形成された接当部１３０Ｃがスライドフレーム１００の端部を押圧して、このスライドフレーム１００を引き出し方向に僅かにスライド作動させるものとなり、この状態ではリレーが作動してドロアコネクタ１２７に対する電力を遮断する。この状態でオペレータが人為的にスライドフレーム１００を引き出すことにより、ドロアコネクタ１２７が完全に分離し、前記中間ギヤ１０８と入力ギヤ１０９とが分離し、前記伝動ギヤ１２１と被伝動ギヤ１２２とが分離して大きく引き出すことが可能となり、この引き出し状態で搬送系の点検や修理、あるいは、被記録媒体Ｍの詰まりの取り除きを容易に行えるものとなっている。この後、スライドフレーム１００を本体ケース内に押し込み操作することで、前記中間ギヤ１０８と入力ギヤ１０９とが咬合し、前記伝動ギヤ１２１と被伝動ギヤ１２２とが咬合して搬送モータ１０６からの動力の伝達が可能になると共に、ドロアコネクタ１２７が連結状態に達して電力と信号との伝達が可能になり、図１４（イ）に示す如くロックアーム１３０のロック片１３０Ａがロックプレート１３１のロック孔１３１Ａに係合してロック状態に達してスライドフレーム１００が固定されるのである。

このように画像形成装置Ｑを構成したので、この画像形成装置Ｑで被記録媒体Ｍに対して画像を転写により形成する場合には以下の制御が実行される。つまり、プリント部Ｑ１の搬送機構Ａを駆動して被記録媒体Ｍをプリントヘッド２２の位置まで搬送した状態でプリントヘッド２２を作動させて、被記録媒体Ｍの浸透層１３に対して昇華性インクで画像情報をプリントする。このように被記録媒体Ｍに対して画像情報がプリントされる際に、プリントされる画像情報が大きいものである場合には、画像情報がプリントされた被記録媒体Ｍの先端がプリント部Ｑ１の排出口２０Ａから前記ループ形成部Ｑ２に送り出される。又、プリント部Ｑ１において画像情報がプリントされた被記録媒体Ｍを切断する際には、この被記録媒体Ｍの切断すべき位置が切断機構Ｂの切断位置に達したタイミングで、刃体２８を突出させた状態でプリントヘッド２２を主走査方向に作動させることで、被記録媒体Ｍの切り離しが行われ、送出された被記録媒体Ｍの切断部位が、被記録媒体Ｍの後端となり、プリント部Ｑ１の内部における切断部位が次に送り出される被記録媒体Ｍの先端となる。

又、プリント部Ｑ１から被記録媒体Ｍが送り出された場合には、その被記録媒体Ｍの先端部がループ形成部Ｑ２の中央位置のターンローラ３１まで送られ、このターンローラ３１と従動ローラ３０とに圧着保持された状態で、その被記録媒体Ｍを垂れ下げる形態で第１ループ形成機構Ｌ１に部位に蓄えるものとなり、この状態で被記録媒体Ｍの後端を検出すると、ターンローラ３１に圧着保持されていた被記録媒体Ｍの先端部を第２ループ形成機構Ｌ２の供給ローラ３９まで送る作動を行い、この供給ローラ３９に圧着保持された後に、ターンローラ３１を高速回転させて第１ループ形成機構Ｌ１に蓄えられた被記録媒体Ｍを第２ループ形成機構Ｌ２に送り出し、この第２ループ形成機構Ｌ２において被記録媒体Ｍを垂れ下がる形態で蓄える。特に、このループ形成部Ｑ２では、ターンローラ３１に対して被記録媒体Ｍを巻き付ける形態で搬送し、このターンローラ３１に対する被記録媒体Ｍの巻き付け方向がプリント部Ｑ１においてロール状でセットされた被記録媒体Ｍの巻回方向と逆向きであるので、この被記録媒体Ｍの巻き癖を効果的に取り除くものとなる。

次に、熱定着部Ｑ３においてはループ形成部Ｑ２の供給ローラ３９から被記録媒体Ｍが供給されると、この被記録媒体Ｍを導入ローラ５４から加熱ケース５１の内部の加熱空間Ｒに送り込むものとなり、この加熱空間Ｒにおいて、搬送ローラとの接触により搬送力が与えられて搬送方向の下手に送られる。そして、この加熱ケース５１では搬送方向の下手側から上手側に向けて、被記録媒体Ｍの幅方向の全幅に達する幅で送られる加熱空気との接触により被記録媒体Ｍの上面が加熱されると同時に、この被記録媒体Ｍの下面がガイド体５７に接触することで加熱される。又、この加熱ケース５１の内部では、搬送方向の下手側ほど加熱空気の温度が高く（１８０℃）、搬送方向の下手側のガイド体５７の温度も高い（１８０℃）ので、被記録媒体Ｍを搬送することで、被記録媒体Ｍの温度を緩やかに上昇させ搬送下手に達した時点で適正な温度まで上昇させて、基材１１に歪みを殆ど招かず、画像情報にムラを生じない熱転写を実現するものとなっている。

この熱転写を終了した被記録媒体Ｍは平坦化部Ｄに送られ、図１２に示す如く、第１ガイド面７１と、第２ガイド面７２とを有した湾曲搬送経路Ｇで湾曲させた状態で加熱部材の角部７０ｃに接触することで、この直線状の角部７０ｃが被記録媒体Ｍの幅方向での全幅に接触することで、多少の歪みが取り除かれ、次に、ストッカー８０で受け止める形態で回収されるのである。尚、平坦化部Ｄの上方位置に配置した除去機構９２で熱定着時に発生する臭気を除去し快適な作業環境を作り出している。

〔別実施の形態〕
本発明は上記実施形態以外に、例えば、図１５に示すように熱定着部Ｑ３における本体ケース５０の上面に対して外部から被記録媒体Ｍを供給するための手差し供給部１４０を形成し、手差し供給部１４０からの被記録媒体Ｍを該熱定着部Ｑ３における搬送機構に合流させる供給経路１４１を形成して実施することも可能である（この別実施の形態では前記実施の形態と同じ機能を有するものには、実施の形態と共通の番号、符号を付している）。このように構成することにより、プリント部Ｑ１以外のプリンターで昇華性インクを用いてプリントされた被記録媒体Ｍを熱定着部Ｑ３に対して容易に供給できるものとなる。

画像処理装置及び画像形成装置を示す斜視図画像処理装置及び画像形成装置を示す一部切り欠き側面図プリント部の縦断側面図被記録媒体の縦断側面図ループ形成部の縦断側面図熱定着部の斜視図熱定着部の縦断側面図スライドフレームをスライドさせた状態の熱定着部の縦断側面図熱定着部の縦断正面図加熱搬送機構の伝動系の概要を示す斜視図加熱伝動機構の伝動ケースの配置を示す縦断正面図平坦化部の構造を示す縦断側面図平坦化部の構造を示す斜視図連結位置と分離位置とのスライドフレームの端部を示す縦断側面図別実施の形態の熱定着部を示す縦断側面図

符号の説明

１１基材
１２定着層
１３浸透層
５２空気加熱部
５５両面接触ローラ
５５Ｔ上部ローラ
５５Ｂ下部ローラ
５６上面接触ローラ
５７加熱プレート
６０電気ヒータ
６２クロスフローファン
Ｍ被記録媒体

Claims

基材と、この基材表面の定着層に転写すべき画像情報がプリントされる浸透層とを有するシート状の被記録媒体を加熱することにより、浸透層に昇華性インクでプリントされた画像情報を定着層に転写定着する加熱部を備えている熱定着装置であって、
前記加熱部が、前記被記録媒体を搬送経路に沿って搬送する搬送機構と、この搬送機構で搬送される前記被記録媒体を加熱する加熱機構とで構成され、この加熱機構が前記搬送経路の下部に配置した加熱プレートと、前記搬送経路の上方から加熱空気を供給する空気加熱部とを備えて構成され、
前記搬送機構が、前記被記録媒体の上面に接触する駆動回転型の上部ローラと、この上部ローラを基準にして前記被記録媒体の搬送方向に変位した位置において前記被記録媒体の下面に接触する駆動回転型の下部ローラとで成る両面接触ローラを備え、前記上部ローラの外周面と前記下部ローラの外周面との間に前記被記録媒体が送られる間隔を設定してあり、
前記加熱プレートの上面が平坦に形成され、この加熱プレートの上側で、この加熱プレートから離間する位置に、前記搬送機構として、さらに、前記被記録媒体の上面に接触して搬送する駆動回転型の上面接触ローラを備えている熱定着装置。
一対の前記上部ローラと、単一の前記下部ローラとで前記両面接触ローラが構成されている請求項１記載の熱定着装置。
前記被記録媒体の搬送方向に沿う方向視で、前記上面接触ローラの外周面と、前記加熱プレートとの間に前記被記録媒体が送られる間隔を設定している請求項１記載の熱定着装置。
前記空気加熱部が、電気ヒータで加熱された加熱空気を送り出すクロスフローファンを備えると共に、このクロスフローファンから送り出された加熱空気を、前記搬送経路において前記被記録媒体の搬送方向の下流側から、前記搬送方向の上流側に向けて流動させるように構成されている請求項１〜３のいずれか１項に記載の熱定着装置。