JP4632562B2

JP4632562B2 - 画像定着装置

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Publication number: JP4632562B2
Application number: JP2001061111A
Authority: JP
Inventors: 武雄塚本
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2001-03-06
Filing date: 2001-03-06
Publication date: 2011-02-16
Anticipated expiration: 2021-03-06
Also published as: JP2002258654A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、湿式で画像を形成する様にした複写機，ファクシミリ，プリンタ等の湿式画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の湿式画像形成装置としては、例えば、特開２０００−００３０６１号公報（特願平10−18164号）に開示されたようなものがある。この湿式画像形成装置においては、記録媒体上の画像中に存在する画像液体の一部を定着工程において定着用の加熱部材に付着させる事で，該加熱部材と着色微粒子との剥離性を向上させ、オフセットを防止する定着装置を提供するようにしている。
【０００３】
また、定着装置としては、加熱部材と記録媒体支持体との間に電位差を形成したり電流を流す事により、記録媒体上の着色微粒子を凝集させて定着性を向上させる様にした電位差方式とすることも考えられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述の特開２０００−００３０６１号公報に開示した様な湿式画像形成装置においては、記録媒体上の画像中に十分な画像液体が存在している場合、定着工程により十分なオフセット防止効果がある。
【０００５】
一方、この様な湿式画像形成装置において、画像液体として不揮発性の液体を使用した場合には、定着工程完了後の記録媒体中に不揮発性液体が残留する事になる。
【０００６】
しかし、この液体残留量が多い場合には、記録媒体の質感を損なう（例えば、薄紙が透けて見えるなど）のみならず、画像形成された記録媒体と接触する他の物体への液体転移（例えば、机に液体が付着するなど）が発生してしまう恐れがある。
【０００７】
さらに，残留する液体が着色微粒子同士もしくは着色微粒子と記録媒体との密着性を低下させるために定着性の低下を招く原因となりやすい。この様な場合には、例えば上述の電位差方式の定着方法の採用により、十分な定着性を確保する事が可能である。
【０００８】
この様な背景から、記録媒体に付着させる液体の量を極力低減する努力がなされている。例えば、液体現像剤を電子写真プロセスにより作像する場合には、現像剤そのものの溶媒量を減らしたり（高濃度化）、現像工程や転写工程に加えて液体分除去工程などを設けるなどしている。
【０００９】
しかし、記録媒体上の画像中に含有される画像液体量が低減するという事は、取りも直さず定着工程でのオフセット防止効果が得られにくくなる要因となる。
【００１０】
従って、オフセット防止効果を期待するために、加熱部材の表層材料は離型性に優れたフッ素系の樹脂により構成する事が好ましい。
【００１１】
ところが、加熱部材の離型性が優れると言う事は、加熱部材への着色微粒子の付着力が低減するのみならず、画像液体が加熱部材に弾かれ易くなってしまう。つまり、オフセットを防止するための画像液体による離型層を加熱部材の表面に形成する事が困難となる。
【００１２】
また、オフセット防止の目的で加熱部材に対してシリコーンオイル等の離型用液体を別途塗布する機構を設けた場合には、せっかく上流側のプロセスにおいて画像液体量低減への努力がなされている事に反して記録媒体中に液体を供給してしまう事になる。さらに、加熱部材への離型用液体塗布機構を設けると言う事は、定着装置の大型化や複雑化をもたらすのみならず、熱容量を増大させてしまう事による消費エネルギー増加という副作用も大きい。
【００１３】
そこで、本発明は、着色微粒子の電気的特性を利用して着色微粒子同士あるいは着色微粒子と記録媒体との凝集力を高める事によって確実な定着性が得られると同時に、画像液体が非常に少ない場合においても十分なオフセット防止効果を持ち、且つ小型、簡易な構成によって、低エネルギー定着が実現できる定着装置を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するため、請求項１に記載の発明の画像定着装置は、熱可塑性の着色微粒子を含む画像液体により記録媒体上に形成された画像を、該画像面に接触する加熱部材と、該記録媒体を該加熱部材に押圧する記録媒体支持部材とによって定着を行なうと共に、定着時には該加熱部材の表面と該記録媒体支持部材の表面との間に電位差を形成する定着装置に関して、該加熱部材表面が多孔質層であり、且つ該多孔質層には画像液体とほぼ同一成分の液体が含浸された状態であると共に、該多孔質層の平均孔径が該着色微粒子の平均粒径よりも小さく、該多孔質層の最大孔径が該着色微粒子の最小粒径よりも小さい事を特徴とする。
【００１５】
また、上記目的を達成するため、請求項に２に記載の発明の画像定着装置は、請求項１記載の画像定着装置に関して，加熱部材の表面と記録媒体支持部材の表面との間に電流を流す事を特徴とする。
【００１６】
請求項３に記載の発明の画像定着装置は、請求項１又は２記載の画像定着装置に関して、該多孔質層への液体供給が、記録媒体上に形成された画像中に含まれる画像液体によって行われる事を特徴とする。
【００１７】
請求項４に記載の発明の画像定着装置は、請求項１〜３のいずれか一つに記載の画像定着装置に関して、該多孔質層がＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）多孔質膜である事を特徴とする。
【００１８】
請求項５に記載の発明の画像定着装置は、請求項４記載の画像定着装置に関して、該ＰＴＦＥ多孔質膜が延伸工程を経て成形された延伸ＰＴＦＥ多孔質膜（以下、ｅ−ＰＴＦＥ）である事を特徴とする。
【００１９】
請求項６に記載の発明の画像定着装置は、請求項１〜５のいずれか一つに記載の画像定着装置に関して、該多孔質層の空孔率が２５％以上９０％以下である事を特徴とする。
【００２２】
請求項７に記載の発明の画像定着装置は、請求項１〜６のいずれか一つに記載の画像定着装置に関して、該多孔質層の表面に付着する液体量を規制する事のできる部材が該加熱部材表面に当接されている事を特徴とする。
【００２３】
請求項８に記載の発明の画像定着装置は、請求項１〜７のいずれか一つに記載の画像定着装置に関して、該多孔質層が半導電性を有している事を特徴とする。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
[構成]
図１は、本発明にかかる湿式フルカラー画像形成装置（湿式画像形成装置）を示したものである。この湿式フルカラー画像形成装置は、タンデム配列の感光装置群１と、感光装置群１の現像を行う現像装置群２と、中間転写装置３と、定着装置４を有する。
＜感光装置群１＞
感光装置群１は、イエロー感光装置５，マゼンタ感光装置６，シアン感光装置７，ブラック感光装置８を有する。
【００２５】
このイエロー感光装置５は、ドラム状のイエロー感光体（イエロー感光ドラム）５ａ，帯電ローラ５ｂ，感光体クリーニングブレード５ｃ、除電ランプ５ｄを有する。また、マゼンタ感光装置６は、筒状のマゼンタ感光体（マゼンタ感光ドラム）６ａ，帯電ローラ６ｂ，感光体クリーニングブレード６ｃ，除電ランプ６ｄを有する。更に、シアン感光装置７は、筒状のシアン感光体（シアン感光ドラム）７ａ，帯電ローラ７ｂ，感光体クリーニングブレード７ｃ，除電ランプ７ｄを有する。また、ブラック感光装置８は、筒状のブラック感光体（ブラック感光ドラム）８ａ，帯電ローラ８ｂ，感光体クリーニングブレード８ｃ，除電ランプ８ｄを有する。
【００２６】
各感光体５ａ，６ａ，７ａ，８ａ等はアモルファスシリコン感光材料等の潜像担持体からなり、帯電ローラ５ｂ，６ｂ，７ｂ，８ｂ等はエピクロロヒドリンゴムローラ等からなり、感光体クリーニングブレード５ｃ，６ｃ，７ｃ，８ｃはウレタンゴム等からなる。
【００２７】
そして、感光体は５ａ，６ａ，７ａ，８ａは、図示しない露光手段によりそれぞれ矢印５ｅ，６ｅ，７ｅ，８ｅで示したようにして露光されて、各色の静電潜像が形成されるようになっている。この様な感光体５ａ〜８ａへの露光手段による書き込みにはレーザーダイオード（ＬＤ）からのレーザー光が用いられる。そして、この書き込みに際して、感光体５ａ〜８ａの回転駆動に伴う帯電ローラ表面移動速度は150mm/sに設定され、感光体５ａ〜８ａの感光体上帯電電位は+800Vに設定され、感光体５ａ〜８ａの露光後画像部電位は+50Vに設定されている。
＜現像装置群２＞
現像装置２は、イエロー現像装置９，マゼンタ現像装置１０，シアン現像装置１１，ブラック現像装置１２を有する。
【００２８】
イエロー現像装置９は、現像液タンク９ａと、現像液タンク９ａ内のイエロー現像剤９ｂと、イエロー現像剤９ｂに下部が浸漬された現像剤塗布ローラ９ｃと、現像剤塗布ローラ９ｃ及びイエロー感光体５ａに接触する現像ローラ９ｄと、現像剤塗布ローラ９ｃに臨むメータリングブレード９ｅと、現像ローラ９ｄのクリーニングブレード９ｆを有する。
【００２９】
マゼンタ現像装置１０は、現像剤タンク１０ａと、現像剤タンク１０ａ内のマゼンタ現像剤１０ｂと、マゼンタ現像剤１０ｂに下部が浸漬された現像剤塗布ローラ１０ｃと、現像剤塗布ローラ１０ｃ及びマゼンタ感光体６ａに接触する現像ローラ１０ｄと、現像剤塗布ローラ１０ｃに臨むメータリングブレード１０ｅと、現像ローラ１０ｄのクリーニングブレード１０ｆを有する。
【００３０】
シアン現像装置１１は、現像剤タンク１１ａと、現像剤タンク１１ａ内のシアン現像剤１１ｂと、シアン現像剤１１ｂに下部が浸漬された現像剤塗布ローラ１１ｃと、現像剤塗布ローラ１１ｃ及びシアン感光体７ａに接触する現像ローラ１１ｄと、現像剤塗布ローラ１１ｃに臨むメータリングブレード１１ｅと、現像ローラ１１ｄのクリーニングブレード１１ｆを有する。
【００３１】
ブラック現像装置１２は、現像剤タンク１２ａと、現像剤タンク１２ａ内のブラック現像剤１２ｂと、ブラック現像剤１２ｂに下部が浸漬された現像剤塗布ローラ１２ｃと、現像剤塗布ローラ１２ｃ及びブラック感光体８ａに接触する現像ローラ１２ｄと、現像剤塗布ローラ１２ｃに臨むメータリングブレード１２ｅと、現像ローラ１２ｄのクリーニングブレード１２ｆを有する。
【００３２】
イエロー現像剤９ｂ，マゼンタ現像剤１０ｂ，シアン現像剤１１ｂ，ブラック現像剤１２ｂ等の画像液体（現像液体）には、キャリア液，着色粒子，その他：電荷制御剤、分散剤等が用いられている。そして、キャリア液や着色粒子としては、例えば、
「キャリア液：100cStジメチルポリシロキサン
着色微粒子：変性エポキシ系樹脂（Tg=50℃）＋各色着色顔料
その他：電荷制御剤、分散剤
着色微粒子平均粒径：3μm
着色微粒子帯電極性：正」
等の条件のものが用いられている。ここでいう各色着色原料としては、イエロー色着色顔料，マゼンタ色着色顔料，シアン色着色顔料，ブラック色着色顔料等がある。そして、イエロー現像剤９ｂにはイエロー色着色顔料が用いられ、マゼンタ現像剤１０ｂにはマゼンタ色着色顔料が用いられ、シアン現像剤１１ｂにはシアン色着色顔料が用いられ、ブラック現像剤１２ｂにはブラック色着色顔料が用いられる。
【００３３】
また、現像剤塗布ローラ９ｃ，１０ｃ，１１ｃ，１２ｃにはステンレス製グラビアローラ等が用いられている。現像ローラ９ｄ，１０ｄ，１１ｄ，１２ｄには、ステンレス芯棒に低硬度シリコーンゴム（硬度〜ショアーＡ 5°）及び厚み50μm導電性ＰＦＡチューブ（体積抵抗率〜105Ω cm）を被覆したものが用いられている。メータリングブレード９ｅ，１０ｅ，１１ｅ，１２ｅにはステンレスがもちいられている。
【００３４】
現像剤ローラ９ｃ，１０ｃ，１１ｃ，１２ｃの表面に塗布される現像剤層の厚みは約7μmである。また、現像剤ローラ９ｃ，１０ｃ，１１ｃ，１２ｃの表面移動速度は、現像剤ローラ９ｃ，１０ｃ，１１ｃ，１２ｃと現像ローラ９ｄ，１０ｄ，１１ｄ，１２ｄとの接触部（ニップ幅〜1mm）において、現像ローラ表面の移動方向とは逆向きに250mm/sに設定されている。
【００３５】
現像ローラ９ｃ，１０ｃ，１１ｃ，１２ｃの表面移動速度は、感光体５ａ，６ａ，７ａ，８ａと現像ローラ９ｃ，１０ｃ，１１ｃ，１２ｃとの接触部（ニップ幅〜5mm）において、感光体（潜像担持体）５ａ，６ａ，７ａ，８ａ表面の移動速度と同じ向きに150mm/sに設定されている。また、現像ローラ９ｃ，１０ｃ，１１ｃ，１２ｃの表面電位は400Vに設定されている。クリーニングブレード９ｆ，１０ｆ，１１ｆは１２ｆステンレスから形成されている。
＜中間転写装置３＞
この中間転写装置３は、イエロー感光体５ａの上方に配設されたイエロー一次転写ローラ１３と、マゼンタ感光体６ａの上方に配設されたマゼンタ一次転写ローラ１４と、シアン感光体７ａの上方に配設されたシアン一次転写ローラ１５と、ブラック感光体８ａの上方に配設されたブラック一次転写ローラ１６と、中間転写ベルト駆動ローラ１７を有する。このローラ１３，１７はローラ１４，１５，１６の径よりも大きく形成されている。
【００３６】
また、中間転写装置３は、イエロー一次転写ローラ１３と中間転写ベルト駆動ローラ１７とに掛け渡された中間転写ベルト１８と、中間転写ベルト１８の表面をクリーニングする中間転写ベルトクリーニングブレード１９を有する。そして、中間転写ベルト１８の下部側は、一次転写ローラ１３〜１６により感光体５ａ，６ａ，７ａ，８ａに圧接される様になっている。
【００３７】
更に、中間転写装置３は、中間転写ベルト１８を介して中間転写ベルト駆動ローラ１７に隣接配置された二次転写ローラ２０とを有する。この中間転写ベルト１８と二次転写ローラ２０との間には、ローラ１７，２０間に位置してシート状の記録媒体２１が供給される様になっている。しかも、この中間転写ベルト１８と二次転写ローラ２０は、中間転写ベルト駆動ローラ１７により互いに反対方向に回転駆動されて、供給される記録媒体２１を定着装置４側に供給する様になっている。
【００３８】
尚、一次転写ローラ１３〜１６には、エピクロロヒドリンゴムローラが用いられていると共に、一次転写ローラバイアス電位として300V（定電圧制御）の電圧が印加される。また、中間転写ベルト１８には厚み0．1mmのステンレスベルト母材に厚み1．5mmの導電ウレタンゴムを被覆したものが用いられている。この中間転写ベルト１８の表面移動速度は150mm/sに設定されている。しかも、中間転写ベルトクリーニングブレード１９にはウレタンゴムが用いられ、中間転写ベルト駆動ローラ１７にはエピクロロヒドリンゴムローラが用いられ、二次転写ローラ２０にはエピクロロヒドリンゴムローラが用いられている。そして、二次転写ローラ２０から中間転写ベルト１８に流す電流は100μAに設定されている。
＜定着装置４＞
また、定着装置４は、図１に示したように定着ローラ（加熱部材）２２と、定着ローラ２２の表面の液量を規制する液量規制部材２３と、これに隣接配置された加圧ローラ（記録媒体支持部材）２４を有する。この液量規制部材２３はフッ素ゴムから形成されている。
【００３９】
定着ローラ２２は、中空アルミ芯金２５と、この中空アルミ芯金２５内に配設されたハロゲンランプ（ハロゲンヒータ）２６と、中空アルミ芯金２５の外周面に被覆したｅ−ＰＴＦＥ多孔質層２７を有する。このｅ−ＰＴＦＥ多孔質層２７は、厚み80μmで半導電性ｅ−ＰＴＦＥ（最大孔径0．2μm）繊維の層を中空アルミ芯金２５の外周面に被覆することにより、チューブ状に形成したものである。このｅ−ＰＴＦＥ多孔質層２７は、体積抵抗率が1012Ωcmに設定されている。また、ハロゲンランプ（定着ローラ加熱手段）２６の加熱による定着ローラ２２の表面温度は85℃に設定されている。
【００４０】
加圧ローラ２４は、ステンレス芯棒２８と、ステンレス芯棒２８を被覆する半導電性発泡シリコーン母材及び厚み100μｍ半導電性ＰＦＡチューブの被輻層２９を有する。また、定着ローラ２２と加圧ローラ２４とによるシート状の記録媒体２１の加圧挟持部（定着部）のニップ幅は6mmに設定されている。更に、定着ローラ２２の芯金電位はアースされて0V(GND)となっており、加圧ローラ２４の芯棒電位は800V（記録媒体が無い時）に設定されている。そして、定着ローラ２２から加圧ローラ２４に流れる電流は500μA（定電流制御）に制御され、定着ローラ２２の表面移動速度は150mm/sに設定されている。
[作用]
次に、この様な構成の湿式フルカラー画像形成装置の作用を説明する。
【００４１】
この様な構成において各感光体５ａ，６ａ，７ａ，８ａは、図１中、時計回り方向に回転駆動させられる際、除電ランプ５ｄにより表面の静電潜像が除去された後、表面に残存する現像剤がクリーニングブレード９ｆ，１０ｆ，１１ｆにより除去される。この後、各感光体５ａ，６ａ，７ａ，８ａは、反時計回り方向に回転する帯電ローラ５ｂ，６ｂ，７ｂ，８ｂによりそれぞれ８００Ｖに帯電させられる。
【００４２】
そして、この各感光体５ａ，６ａ，７ａ，８ａは帯電直後の位置で図示しない露光手段（画像書き込み手段）によりそれぞれ矢印５ｅ，６ｅ，７ｅ，８ｅで示したようにして各色の画像に応じて露光されて、各感光体５ａ，６ａ，７ａ，８ａの表面には各色のための静電潜像が形成されるようになっている。
【００４３】
一方、現像剤塗布ローラ９ｃ，１０ｃ，１１ｃ，１２ｃは、下部が現像剤タンク９ａ，１０ａ，１１ａ，１２ａ内の現像剤９ｂ，１０ｂ，１１ｂ，１２ｂに浸漬された状態で、図１中反時計回り方向に回転させられる。この回転により現像剤タンク９ａ，１０ａ，１１ａ，１２ａ内の現像剤９ｂ，１０ｂ，１１ｂ，１２ｂは、現像剤塗布ローラ９ｃ，１０ｃ，１１ｃ，１２ｃの表面にそれぞれ付着させられた後、メータリングブレード９ｅ，１０ｅ，１１ｅ，１２によりそれぞれ所定の厚みに形成される。この現像剤塗布ローラ９ｃ，１０ｃ，１１ｃ，１２ｃの表面にそれぞれ付着させられた各色の現像剤は、現像ローラ９ｃ，１０ｃ，１１ｃ，１２ｃの表面にそれぞれ付着させられて約7μmの層に形成された後、一部が感光体５ａ，６ａ，７ａ，８ａの表面に形成された静電潜像の部分にオフセット（付着）させられる。現像剤塗布ローラ９ｃ，１０ｃ，１１ｃ，１２ｃの表面にそれぞれ付着させられた各色の現像剤の残りは、現像剤タンク９ａ，１０ａ，１１ａ，１２ａ内にそれぞれ戻される。
【００４４】
一方、中間転写ベルト駆動ローラ１７の反時計回り方向への回転により、中間転写ベルト１８及びイエロー一次転写ローラ１３が反時計回りに回転駆動させられると共に、一次転写ローラ１４〜１６が中間転写ベルト１８と感光体５ａ，６ａ，７ａ，８ａの回転によって反時計回り方向に回転させられる。この際、中間転写ベルト１８と感光体５ａ，６ａ，７ａ，８ａの接触部は同方向に同期して同じ速度で移動させられる。
【００４５】
この回転に伴い、感光体５ａ，６ａ，７ａ，８ａの静電潜像の部分にそれぞれオフセットされた各色の現像剤は、一次転写ローラ１３〜１６の押圧作用により中間転写ベルト１８の表面に転写させられた後、二次転写ローラ２０の押圧力により中間転写ベルト１８の表面から記録媒体２１に転写させられる。
＜定着装置４の作用＞
この各色の現像剤による画像が転写させられた記録媒体２１は定着ローラ２２と加圧ローラ２８との間に供給させられて、定着ローラ２２と加圧ローラ２８との間を通過する際に、記録媒体２１に転写させられた現像剤による画像が定着ローラ２２の熱と加圧ローラ２４による加圧力により定着させられる。
【００４６】
ところで、定着ローラ２２の表層に設けた８０μｍ厚のｅ−ＰＴＦＥ多孔質層２７は、図３（ａ）に示したように多数の小さな結節と、それを繋ぐ極めて微細な繊維によって構成されている。この結節の大きさ、繊維の長さや太さ、またはこれらによって決まる平均孔径、さらに空孔率などは、延伸条件などの製造条件によって制御可能である。ここでは、図２に示すように平均孔径が約 0．1μｍ弱、最大孔径が 0．2μｍ程度の孔径を有するｅ−ＰＴＦＥ多孔質層（ｅ−ＰＴＦＥ繊維層）２７を使用した。
【００４７】
また、図２には画像を形成する着色微粒子の粒径分布（平均粒径約3μｍ、最小粒径約1μｍ弱）も示す。このようなｅ−ＰＴＦＥ多孔質層２７の孔径分布と着色微粒子分布との組合せによると、ｅ−ＰＴＦＥ多孔質層２７への着色微粒子進入が起こり得ないため、着色微粒子による定着ローラの汚染は限りなく発生しない。
【００４８】
尚、平均粒径が0．2μｍ程度の別の現像剤を使用した場合には、定着ローラ２２への若干量の汚染が確認されたが実用には差し支えないレベルであった。平均粒径が0．2μｍ程度のこの現像剤を使用し、平均孔径が約0．5μｍのｅ−ＰＴＦＥ多孔質層２７を使用した場合には、定着ローラ２２の着色微粒子による汚染の程度がひどく、長期の使用により孔が着色微粒子によって埋まってしまう恐れがあると判断された。
【００４９】
更に、ｅ−ＰＴＦＥ多孔質層２２内には適量の導電材が混入されており、体積抵抗率が1012Ω・cmに調整されている。
【００５０】
まだ一度も定着工程を行なった事のない新品の定着ローラ２２に対しては、予め現像剤のキャリア液の主成分である100cStのジメチルポリシロキサンを含浸させておく（図３（ａ）参照）。この様な定着ローラ２２に対して、図３に示す様な記録媒体及び画像が定着時に当接される（図３（ｂ）参照）。この時、画像層中には電流が流され、この電流により着色微粒子同士、さらに着色微粒子と記録媒体との凝集力が高められる。同時に、粒子の凝集によって押出されたキャリア液の一部が定着ローラ表面にキャリア液層を形成する。但し、画像中にもともと含有されるキャリア液量が少ない場合には、このキャリア層はほとんど形成されない。
【００５１】
画像面への定着ローラ２２の当接過程において着色微粒子は軟化溶融し、着色微粒子同士あるいは着色微粒子と記録媒体との間に結合力が生じる（図３（ｃ）参照）。この時、着色微粒子間の空間に存在していたキャリア液の一部は記録媒体２１の内部へ、また一部は定着ローラ２２の表面に移動する。記録媒体２１の内部には多くの空間が存在するためにキャリア液は記録媒体２２の内部にどんどん浸透していくが、定着ローラ２２側に移動したキャリア液は行き場がない（すでに、多孔質層は液で満たされている）ために、定着ローラ２２の表面と着色樹脂画像層との間にさらにキャリア液層を形成する。
【００５２】
定着ニップから開放される際には、凝集力の最も低い部分、つまりこのキャリア液層において分離が行われ（図３（ｄ）参照）、画像の定着は完了する。定着ローラ２２の表層には画像中から移動してきたキャリア液が余剰に付着しているため、ブレード状の液量規制部材２３によって余剰分が除去される（図３（ｅ）参照）。
【００５３】
この余剰液除去の際に、多孔質層内部にもともと含浸されていた100cStジメチルポリシロキサンと現像剤キャリア液との置換が行われるが、両者の成分はほぼ等しいために定着ローラ２２の定着特性は長期に渡り安定する。定着ローラ２２の表面が常に液で濡れた状態であるため、長期に渡りオフセットの低減効果が持続する。
【００５４】
以上の様なプロセスにより、確実な定着性とオフセット防止効果を得る事ができる。定着ローラ２２から加圧ローラ２４に向かって流す電流量を0μAとした時には、定着ローラ２２の温度を95℃とした時に良好な定着性が得られたが、本実施例の様に500μAの電流を流した場合には10℃低い85℃にて良好な定着性が得られ、より低消費電力での定着工程が実現している事が確認された。
【００５５】
また、上ではｅ−ＰＴＦＥ多孔質層が半導電性のものを使用したが、特に導電材を付与していない限りなく電気絶縁性を有するｅ−ＰＴＦＥ多孔質層を使用しても良い。定着ローラの芯がねと加圧ローラ芯棒との間には、上と同じく800Vの電位差を形成する事によって、定着ローラと記録媒体とに挟まれた領域の現像剤層に対して電場を形成する事が出来る。上の例の様に電流こそ流れないため、着色微粒子の大きな凝集効果は得られないが、着色微粒子を記録媒体側に引き寄せておく力が作用するために、オフセット率低減には効果的である。
【００５６】
本発明は、電子写真分野のみならず、溶媒中において一時的もしくは恒久的に電荷を保持する事ができる着色微粒子と該溶媒とにより記録媒体上に顕像化された画像を定着する場合に適用でき、例えばインクジェット方式に代表される記録媒体上へ直接画像形成を行なう分野や、版を使用する印刷物の分野などの電子写真プロセスを利用しない作像プロセスへの適用も可能である。
【００５７】
【発明の効果】
以上説明した請求項１記載の発明によれば、該加熱部材表面が常に画像液体によって濡れた状態となっているため、これが着色粒子と加熱部材との離型剤として作用する。よって、記録媒体上に形成された画像中に含有される画像液体量が非常に少ない場合にも、完璧なオフセット防止効果をもたらす。また、画像液体とほぼ同一成分の液体が含浸されているために、加熱部材が画像の形成された記録媒体と接触する事により多孔質層の液体に授受が生じても、常に多孔質層中の液体成分が同一であるために、安定したオフセット防止効果を半永久的に持続する事ができる。
【００５８】
また、加熱部材の表面と記録媒体支持部材の表面との間の電位差で形成された電場によって、画像の着色微粒子同士、記録媒体と着色微粒子間の結合力を強め、画像の着色微粒子を記録媒体上に凝集付着させるため、確実な定着性を達成する事ができる。また、着色微粒子上に画像液体を浮き上がらせ、加熱部材と着色微粒子との間に画像液体層を形成し易くなる事がオフセット防止効果に貢献する。更に、多孔質層の平均孔径が着色微粒子の平均粒径よりも小さい事により、多孔質層への着色微粒子の進入機会が少ない状態とする事ができるため、十分なオフセット防止効果が得られる。また、多孔質層の最大孔径が着色微粒子の最小粒径よりも小さい事により、多孔質層への着色微粒子の進入が一切生じないため、長期に渡り非常に安定した状態でのオフセット防止効果が得られる。
【００５９】
請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の発明の効果に加えて、加熱部材の表面と記録媒体支持部材の表面との間に電流を流す事によって、電位差のみを形成した場合に比べ、着色微粒子同士をより強い凝集力させると共に、記録媒体上により強く付着させる事ができるため、より確実な定着性を達成する事ができる。
【００６０】
請求項３記載の発明によれば、該加熱部材表層の多孔質層への液体供給が、記録媒体上の画像中の画像液体によって定着工程と同時に行なう事ができるため、新たに液体塗布装置等を加熱部材外周部に設ける必要が無い。よって、小型、簡易な構成であるばかりでなく、定着装置全体としての熱容量を低減できるために低消費エネルギーでの定着工程が可能となる。
【００６１】
請求項４記載の発明によれば、ＰＴＦＥ多孔質膜を使用する事により、該加熱部材表層部への液体の含浸だけでなく該着色微粒子と該加熱部材表面との接着力を非常に小さくできるため、オフセット防止効果に有効である。
【００６２】
請求項５記載の発明によれば、延伸条件などの製造条件により、多孔質層の平均孔径や空孔率や層厚みを比較的自由に制御する事ができるため、目的にあった多孔質層を形成する事ができる。チューブ状での多孔質層形成が可能なためローラ形状の加熱部材も製造可能である。
【００６３】
請求項６記載の発明によれば、該多孔質層に含浸される液体量が適量となるため、オフセット低減効果が高い。空孔率が２５％より小さい場合には多孔質層が保持できる液体量が少なすぎるために十分なオフセット防止効果が得られず、また９０％より大きい場合には耐久性（記録媒体等による摩耗）の点から不利である。
【００６６】
請求項７記載の発明によれば、画像の形成された記録媒体から該加熱部材表面に転移した画像液体のうち過剰分を除去する事ができるため、該加熱部材が保持する液体総量を一定に保つ事ができ、安定した定着性を持続する事ができる。また、万が一加熱部材表層に着色微粒子が付着した場合には、それを除去するためのクリーニング部材としても作用する。
【００６７】
請求項８記載の発明によれば、該多孔質層が半導電性を有しているため、記録媒体上の画像部全域に渡り加熱部材と記録媒体支持体との間に安定して電流を流す事が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明にかかる画像定着装置を備える画像形成装置の模式的概略説明図である。
【図２】図１に示した現像剤（画像液体）に用いた着色微粒子の粒度分布及び定着ローラのe-TFEの孔径分布と大きさの関係を示す説明図である。
【図３】図３はこの発明に係る定着装置の作用説明図である。
【符号の説明】
９ｂ，１０ｂ，１１ｂ，１２ｂ・・・現像剤（画像液体）
２１・・・記録媒体
２２・・・定着ローラ（加熱部材）
２４・・・加圧ローラ（記録媒体支持部材）
２７・・・e-TFE多孔質層

Claims

熱可塑性の着色微粒子を含む画像液体により記録媒体上に形成された画像を、該画像面に接触する加熱部材と、該記録媒体を該加熱部材に押圧する記録媒体支持部材とによって定着を行なうと共に、定着時には該加熱部材の表面と該記録媒体支持部材の表面との間に電位差を形成する定着装置に関して、
該加熱部材表面が多孔質層であり、且つ該多孔質層には画像液体とほぼ同一成分の液体が含浸された状態であると共に、
該多孔質層の平均孔径が該着色微粒子の平均粒径よりも小さく、
該多孔質層の最大孔径が該着色微粒子の最小粒径よりも小さい事を特徴とする画像定着装置。
請求項１記載の画像定着装置に関して，
加熱部材の表面と記録媒体支持部材の表面との間に電流を流す事を特徴とする画像定着装置。
請求項１又は２記載の画像定着装置に関して，
該多孔質層への液体供給が、記録媒体上に形成された画像中に含まれる画像液体によって行われる事を特徴とする画像定着装置。
請求項１〜３のいずれか一つに記載の画像定着装置に関して、
該多孔質層がＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）多孔質膜である事を特徴とする画像定着装置。
請求項４記載の画像定着装置に関して、
該ＰＴＦＥ多孔質膜が延伸工程を経て成形された延伸ＰＴＦＥ多孔質膜（以下、ｅ−ＰＴＦＥ）である事を特徴とする画像定着装置。
請求項１〜５のいずれか一つに記載の画像定着装置に関して、
該多孔質層の空孔率が２５％以上９０％以下である事を特徴とする画像定着装置。
請求項１〜６のいずれか一つに記載の画像定着装置に関して、
該多孔質層の表面に付着する液体量を規制する事のできる部材が該加熱部材表面に当接されている事を特徴とする画像定着装置。
請求項１〜７のいずれか一つに記載の画像定着装置に関して、
該多孔質層が半導電性を有している事を特徴とする画像定着装置。