JP4804105B2 - 定着装置、および画像形成装置 - Google Patents

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。特にそのうち、帯電、書込み、現像を行って像担持体上にトナー画像を形成し、そのトナー画像を直接または中間転写体を介して間接的に転写して用紙等の画像支持体に画像を記録する電子写真式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などにおいて、トナー画像転写後の未定着トナーを画像支持体上に定着する定着装置に関する。

プリンタ、ファクシミリ、複写機などの画像形成装置は、画像情報に基づいて、用紙、布、ＯＨＰフィルム等の画像支持体に、文字や記号等を含む画像を記録するものである。このような画像形成装置には、種々の方式のものがあるが、そのうち、電子写真方式の画像形成装置は、普通紙に高精細な画像を高速で記録することができる点から、オフィスで現在広く使用されている。

電子写真方式の画像形成装置は、ドラム状やベルト状の像担持体のまわりに帯電装置、書込み装置、現像装置、転写装置、クリーニング装置、除電装置などを配置し、像担持体の回転とともに帯電して後、書込みを行って像担持体表面に静電潜像を形成し、トナーを付着することによりその静電潜像を現像して像担持体上にトナー画像を形成し、そのトナー画像を直接、またはベルト状等の中間転写体を介して間接的に転写して画像支持体に画像を記録する。そして、トナー画像転写後の画像支持体を定着装置に導き、未定着トナーを画像支持体上に定着する一方、画像転写後の像担持体表面をクリーニング装置で清掃するとともに除電し、再度の画像形成に備えていた。

この種の電子写真方式の画像形成装置では、定着装置として、定着速度が速く、定着画像品質が良好なことなどから、画像支持体上のトナーを加熱して溶解し、これを加圧することで画像支持体上に定着させる熱定着方式が広く普及している。しかしながら、このような熱定着方式の定着装置を用いる画像形成装置では、トナーを加熱することから多量の電力が消費されており、省エネルギが叫ばれている今日、熱定着方式のものに代えて低消費電力の定着装置の採用が強く望まれている。また、熱定着方式の定着装置には、定着開始までの立ち上げ時間が長いなどの問題もあった。

そこで、従来の定着装置の中には、例えば下記の特許文献１に記載されるように、トナーを溶解または半溶解させる軟化材と、その軟化材を分散または溶解する溶媒とからなる定着液を用い、その定着液を噴霧または滴下して画像転写後の画像支持体に付着し、トナーを溶解しまたは半溶解してその後定着液を乾燥させることにより未定着トナーを画像支持体上に定着する方法が提案されている。

この方式の定着装置は、熱定着方式の場合のようにトナー加熱処理を必要としないことから、低消費電力で省エネルギ対策に適した定着方式ということができる。しかしながら、この定着方式では、画像支持体に多量の定着液を付与することにより生ずる種々の解決課題があった。

すなわち、１）定着液の溶媒として水が用いられた場合には、この多量の水が画像支持体としての紙の繊維を膨潤させてしまうこととなる。この結果、溶解したトナーが画像支持体の裏面にまで達して画像の裏抜けを生じ、画像品質を劣化させることとなる。また、２）多量の水分の吸収により画像支持体に皺やカールが発生し、画像形成装置としての安定かつ高速な画像支持体搬送を著しく損なうこととなる。さらに、３）この多量の水を乾燥装置を用いて蒸発させて除去しようとすると、上記熱定着方式に匹敵する電力消費を必要とすることとなる。またさらに、４）多量の定着液を使用するために、頻繁に定着液を交換する必要があり、また大容量の定着液タンクを使用すると、定着装置が大型化し、ひいては画像形成装置の小型化を阻害するなどの課題があった。

このため、このような１）ないし４）などの問題を解決すべく、従来の定着方式の中には、例えば下記の特許文献２に記載されるように、インクジェット記録方式を用い、画像支持体上のトナー画像の位置情報、または画像支持体に転写される前の像担持体上のトナー画像の位置情報に基づき、トナー画像にのみ定着液を付与することが提案されている。

しかしながら、インクジェット記録方式としてシリアル型のものを採用する場合には、記録ヘッドをシリアルに走査する速度に限界があることから、記録速度が速い中速機や高速機には用いることができない課題があった。また、インクジェット記録方式としてライン型のものを採用する場合には、そのような記録速度の課題は解決されるものの、数多くのノズルのすべての信頼性を維持することが困難であるという課題があった。例えば、いくつかのノズルからの定着液の吐出が不可能となった場合はもちろんのこと、ノズルからの定着液の吐出方向が変動した場合などには、定着液が塗布されない領域が発生するために、その領域のトナーが定着されず、手や衣服などに付着してそれらを汚すこととなる。また、信頼性を確保するために、大型で高価な信頼性維持機構を準備する必要がある。

さらに、インクジェット記録方式を用いて定着液を吐出する場合には、定着液の勢いにより未定着トナー画像に乱れを生ずるおそれがあった。この画像乱れは、定着液がトナーに衝突する際に、その運動エネルギによりトナーを撹拌するために発生し、定着液の運動エネルギ（主に速度）を市販インクジェット記録方式で採用している値より大幅に低減することにより防止することができることが判った。ところが、定着液の運動エネルギを小さくすると、今度は定着液の直進性が損なわれることにつながり、定着液の吐出方向がばらつく原因となることも判った。

他方、下記の特許文献３や特許文献４には、定着液を吸収する吸収層を有する塗布ローラを使用した接触型定着液塗布方式が提案されている。この塗布方式では、トナーの有無にかかわらず、画像支持体の全面に定着液を塗布するから、上述したと同様に定着液の消費量が多少多くなるという問題があった。しかしながら、構成が簡単で、定着装置の小型化や低価格化を実現できるだけでなく、全トナーに確実に定着液を塗布することができるなどの大きな利点があった。

特許第３２９０５１３号公報 特開２００４−１０９７５１号公報 特公昭４６−４３４３９号公報 特開昭６３−２０８９号公報

ところが、特許文献３や特許文献４で提案されている方式では、定着液を付与したときに以下のような不具合を発生することが判った。
第一には、トナーが定着液で流される結果、画像流れが起こることである。この現象は、ハイライト部や一次色部などのようにトナー量が少ない場所で、定着液の粘度が低い場合に顕著に起きることが判った。
第二には、トナーがローラ側に転写される、いわゆるオフセット現象が起きることである。この現象は、ベタ部や二次色部などのようにトナー量が多い場所で顕著に起きることが判った。

そこで、この発明の目的は、画像支持体に定着液を付着して画像支持体上の未定着トナー画像を画像支持体に定着する定着装置において、定着時に起きる画像流れを防止するとともに、オフセットを防止することにある。

上記目的を達成すべく、この発明の第１の態様では、
ローラ状等の定着液塗布用回転体を用いて用紙等の画像支持体に定着液を塗布してその画像支持体上の未定着トナー画像を定着する定着装置において、
前記定着液塗布用回転体に、例えば多孔質材料を用いて形成した、弾性を有する定着液保持部材と、その定着液保持部材の周囲に設けてその定着液保持部材で保持する定着液を通す開口を、それらの間に隔壁を形成して分散して有する定着液仕切り部材とを備え、
その定着液仕切り部材を接触して前記定着液塗布用回転体を前記画像支持体に押し当てるように設置するものである。

そして、画像支持体上の未定着トナー画像を定着するときは、定着液仕切り部材を接触して画像支持体に押し当て、定着液塗布用回転体を回転することにより定着液保持部材を変形してその定着液保持部材で保持する定着液を定着液仕切り部材の開口を通して滲み出し、画像支持体に対して定着液塗布用回転体を押し当てはじめる部分に定着液溜りを生じて、定着液を、開口間の隔壁の外面にまで付着し、定着液塗布用回転体を用いて画像支持体に塗布する。

上記目的を達成すべく、この発明の第２の態様では、
定着液塗布用回転体を用いて画像支持体に定着液を塗布してその画像支持体上の未定着トナー画像を定着する定着装置において、
前記定着液塗布用回転体を、弾性層の周面に定着液仕切り部材を設けてその定着液仕切り部材に凹部を、それらの間に隔壁を形成して分散して有する弾性回転体で構成し、前記定着液仕切り部材を接触して前記画像支持体に押し当てるように設置し、
その定着液塗布用回転体の前記定着液仕切り部材に、例えば多孔質材料を用いて形成した、定着液を付着する定着液付着部材を押し当てるものである。

そして、画像支持体上の未定着トナー画像を定着するときは、定着液塗布用回転体の回転とともにそれに押し当てる定着液付着部材の押し当てはじめの部分に定着液溜りを生じて定着液付着部材により定着液塗布用回転体の周面の定着液仕切り部材に定着液を付着し、その定着液仕切り部材を押し当てる画像支持体に塗布する。

この発明において、定着液としては、トナーを軟化させる脂肪酸エステルなどの軟化材と、その軟化材を分散または溶解する、水等の溶媒とからなる、好ましくは無臭で、かつ人体に無害な定着液を用いる。これにより、その定着液を付着することにより、軟化材で未定着トナーを溶解または半溶解して、用紙、布、ＯＨＰフィルム等の画像支持体上に定着する。

定着液仕切り部材は、フィルム材料や、繊維を織ってつくったメッシュクロスなどを用いて形成する。そして、定着液塗布用回転体で保持する定着液を、フィルム材料やメッシュクロスなどよりなる定着液仕切り部材を接触し、定着液塗布用回転体を用いて画像支持体に塗布する。

定着液仕切り部材は、開口または凹部間の隔壁の外面を粗面化したり、隔壁外面に凹みを形成したりするとよい。そして、粗面化した隔壁の外面に定着液を付着したり、凹みに入れて隔壁の外面に定着液を付着したりする。

上記目的を達成すべく、この発明の第３の態様では、画像形成装置において、上述した第１や第２の態様の定着装置を備えるものである。そして、像担持体上から転写して形成した画像支持体上のトナー画像を、上述した第１や第２の態様の定着装置で定着する。

請求項１に記載の発明によれば、定着液保持部材の周囲に設ける定着液仕切り部材に開口を分散して有するので、定着液塗布用回転体を画像支持体に押し当てるとき、開口間の隔壁で仕切って画像流れを防止することができるとともに、開口間の隔壁の外面にまで定着液を付着するので、定着液塗布用回転体を画像支持体に押し当てても、画像支持体上のトナーが定着液仕切り部材にオフセットすることを防止することができる。

請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明の効果に加えて、定着液保持部材で定着液を確実に保持し、定着液塗布用回転体を画像支持体に押し当てることにより定着液保持部材を変形してそれで保持する定着液を定着液仕切り部材の開口を通して滲み出すことができる。

請求項３に記載の発明によれば、定着液塗布用回転体の周面の定着液仕切り部材に凹部を分散して有するので、定着液塗布用回転体を画像支持体に押し当てるとき、凹部間の隔壁で仕切って画像流れを防止することができるとともに、凹部間の隔壁の外面にまで定着液を付着するので、定着液塗布用回転体を画像支持体に押し当てても、画像支持体上のトナーが定着液塗布用回転体にオフセットすることを防止することができる。

請求項４に記載の発明によれば、請求項３に記載の発明の効果に加えて、定着液付着部材で定着液を確実に保持し、定着液塗布用回転体の回転とともにそれに押し当てる定着液付着部材との間に定着液溜りを生じて定着液付着部材により定着液塗布用回転体の周面に定着液を付着することができる。

請求項５に記載の発明によれば、請求項１ないし４のいずれか１に記載の発明の効果に加えて、定着液塗布用回転体の定着液仕切り部材に開口または凹部を分散して有するので、定着液塗布用回転体を画像支持体に押し当てるとき、開口または凹部間の隔壁で仕切って画像流れを防止することができるとともに、隔壁の外面にまで定着液を付着するので、定着液仕切り部材を画像支持体に押し当てても、画像支持体上のトナーが定着液仕切り部材にオフセット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、請求項１ないし４のいずれか１に記載の発明の効果に加えて、定着液塗布用回転体の定着液仕切り部材に開口または凹部を分散して有するので、定着液塗布用回転体を画像支持体に押し当てるとき、開口または凹部間の隔壁で仕切って画像流れを防止することができるとともに、隔壁の外面にまで定着液を付着するので、定着液仕切り部材を画像支持体に押し当てても、画像支持体上のトナーが定着液仕切り部材にオフセット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、請求項１ないし６のいずれか１に記載の発明の効果に加えて、開口または凹部間の隔壁の外面を粗面化するので、隔壁の外面に付着した定着液を確実に保持することができる。これにより、隔壁の幅を多少大きくしても、オフセットが起きないようにすることができ、隔壁の幅を大きくすることで定着液仕切り部材の加工を容易とすることができる。

請求項８に記載の発明によれば、請求項１ないし６のいずれか１に記載の発明の効果に加えて、開口または凹部間の隔壁の外面に凹みを形成するので、凹みに入れて隔壁の外面に付着した定着液を確実に保持することができる。これにより、隔壁の幅を多少大きくしても、オフセットが起きないようにすることができ、隔壁の幅を大きくすることで定着液仕切り部材の加工を容易とすることができる。

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に記載の発明の効果に加えて、定着液仕切り部材に開口または凹部を分散して有するので、定着液塗布用回転体を画像支持体に押し当てるとき、開口または凹部間の隔壁で仕切って画像流れを防止することができるとともに、開口または凹部間の隔壁の外面にまで定着液を付着するので、定着液塗布用回転体を画像支持体に押し当てても、画像支持体上のトナーが定着液仕切り部材にオフセットすることを防止することができる。

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、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の要部構成を示す。図示のものは、電子写真方式のタンデム型カラー画像形成装置である。

図中符号１０は、無端ベルト状の像担持体である中間転写体である。中間転写体１０は、図示例では１つの駆動ローラ１２と２つの従動ローラ１３・１４に掛けまわして図中時計まわりに回転走行可能に設ける。もちろん、中間転写体１０を掛けまわすローラは、３つに限らず、別途中間転写体１０の片寄りを調整するローラなど、４つ以上のローラに掛けまわすようにしてもよい。

中間転写体１０のまわりには、駆動ローラ１２と従動ローラ１３間に張り渡した水平部分上に、中間転写体１０の走行方向に沿って順に、ブラック・イエロ・マゼンタ・シアンの４つの作像ステーション１５Ｋ・１５Ｙ・１５Ｍ・１５Ｃを横に並べて配置し、タンデム作像装置１６を構成する。タンデム作像装置１６の上には、図示省略するが、さらに露光装置などが設けられている。

また、中間転写体１０の一方の従動ローラ１３の左には、二次クリーニング装置１７を設ける。また、他方の従動ローラ１４の下には、二次転写装置１８を備える。二次転写装置１８は、図示例では、２つのローラ１９間に、無端ベルトである二次転写ベルト２０を掛けまわして構成する。この二次転写装置は、図示例のものに代えて、ローラ状のものでもよく、非接触のチャージャを配置してもよい。

中間転写体１０の下には、中間転写体１０と二次転写ベルト２０間の二次転写位置２２を通過して画像支持体である用紙２３を搬送する画像支持体搬送路である用紙搬送路Ｐを設け、用紙搬送路Ｐに沿って二次転写位置２２の上流にはレジストローラ２４を配置し、下流には定着装置２５を設置する。

４つの作像ステーション１５Ｋ・１５Ｙ・１５Ｍ・１５Ｃは、それぞれ図２に示すような同一の構成をなす。

図中符号３０は、ドラム状の像担持体である感光体である。感光体３０のまわりには、上方に配置する帯電装置３１から図中矢示する回転方向に順に、現像装置３２、一次転写装置３３、一次クリーニング装置３４、除電装置３５などを配置する。

ところで、帯電装置３１は、帯電ローラを用いる接触帯電方式を採用したが、スコロトロンチャージなどを用いる非接触帯電方式を採用してもよい。現像装置３２は、不図示の攪拌部と現像部とで構成し、それぞれには各色現像剤を収納してなる。現像部で現像に寄与しなかった現像剤は、攪拌部に戻されて再利用される。攪拌部のトナー濃度は、トナー濃度センサで検出されて一定になるように制御されている。現像剤を構成するトナーは、それぞれの色に着色された樹脂材料からなる。トナーを構成する樹脂としては、ポリスチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリアクリル樹脂、ポリエステル樹脂などを上げることができる。

また、一次転写装置３３は、図示例では転写ローラ方式を採用し、中間転写体１０を挟んで感光体３０に押し当てるように配置するが、転写ローラ方式の他に導電性ブラシ形状のものや、非接触のコロナチャージャなどを採用することもできる。一次クリーニング装置３４には、クリーニング部材として、ここでは先端を感光体３０に押し当てるクリーニングブレード３６を用いている。クリーニングブレード３６で掻き落とされたトナーは、不図示の回収スクリュやトナーリサイクル装置で現像装置３２に回収して再利用することができる。除電装置３５としては、例えばランプを用いる。

そして、感光体３０の反時計まわりの回転とともに、感光体３０の表面を帯電装置３１で一様に帯電し、不図示の露光装置で書込み光Ｌ（図１ではＬｋ・Ｌｙ・Ｌｍ・Ｌｃ）を照射してそれぞれ感光体３０上に静電潜像を形成して後、現像装置３２で各色トナーを付着してその静電潜像を可視像化し、各感光体３０上に各色の単色トナー画像を形成する。

各感光体３０の回転とともに中間転写体１０も同期して回転し、各感光体３０上の単色トナー画像をそれぞれ一次転写装置３３で順次転写し、中間転写体１０上に合成カラー画像を形成する。トナー画像転写後の感光体３０は、表面を一次クリーニング装置３４で清掃して後、除電装置３５で除電して初期化し、再び帯電装置３１からはじまる再度の画像形成に備える。

用紙２３は、用紙搬送路Ｐを通して搬送し、中間転写体１０上に形成した合成カラー画像にタイミングを合わせてレジストローラ２４で二次転写位置２２へと送り込む。そして、二次転写装置１８で中間転写体１０上の合成カラー画像を用紙２３に転写し、二次転写装置１８で搬送して定着装置２５へと導き、その定着装置２５で未定着トナーを用紙２３に定着して後、不図示の排紙スタック部へと排出する。

一方、画像転写後の中間転写体１０は、表面を二次クリーニング装置１７で清掃して再度の画像転写に備える。

図３には、図１に示すカラー画像形成装置に備える定着装置２５の一例の構成を示す。
図中符号４０は、定着液塗布用回転体である定着液塗布ローラであり、不図示のスプリングで付勢して用紙搬送路Ｐを挟んで支持板４１に押し当てて所定幅の定着ニップを形成し、用紙搬送路Ｐ上にあるその定着ニップを通過する用紙２３に押し当てるように設置する。定着装置２５には、定着ニップの上流に一対の搬送ローラ４２を、下流に一対の排紙ローラ４３を設ける。

定着液塗布ローラ４０には、回転軸４４と、その回転軸４４のまわりに設ける定着液保持部材４５と、その定着液保持部材４５の周囲に設ける定着液仕切り部材４６とを備える。定着液保持部材４５は、弾性を有する多孔質材料よりなり、弾性変形可能なスポンジなどを好適に用いることができる。スポンジとしては、吸水ローラや塗布ローラとして広く使用されているＰＶＡやポリウレタンなどの市販のスポンジ材料から、所望の厚さ、硬度、気孔径、気孔率のものを選択して用いる。

そして、その定着液保持部材４５で定着液を保持する。定着液は、トナーを溶解または半溶解して軟化させる軟化材と、その軟化材を分散または溶解する溶媒とからなる。無臭で、かつ人体に無害なものであることが好ましく、この点から、軟化材としては、脂肪酸エステル、詳しくは直鎖飽和脂肪酸エステル、脂肪族ニ塩基酸エステル、および脂肪族ニ塩基酸ジアルコキシジアルキルエステルなどを用いることが好ましい。また、溶媒は、環境保護の観点から、水を用いることが好ましく、所定濃度の軟化材を含む定着液の未定着トナーに対する濡れ性や、紙への浸透速度を制御する目的から、界面活性材を添加することも可能である。

図４（Ａ）には、定着液仕切り部材４６を展開して示す。（Ｂ）には、そのＡ−Ａ線断面の一部を拡大して示す。

定着液仕切り部材４６は、ステンレスやニッケルなどの金属材料を用い、またポリイミド、ポリエチレンテレフタレートなどの樹脂材料を用い、数十μｍ程度の厚さを有するフィルム状につくる。図４から判るとおり、定着液仕切り部材４６は、開口４７を分散して有し、それらの開口４７間に隔壁４８を形成してなる。開口４７は、定着液仕切り部材４６が金属材料のときは、エッチングや電鋳加工などであけ、樹脂材料のときは、エッチングやレーザ加工などであける。

例えば、５０μｍほどのポリイミドフィルムよりなる定着液仕切り部材４６に、同じ大きさの正方形状の開口４７を縦横に整列して設け、開口４７間に隔壁４８を形成する。開口４７の幅は５０〜１００μｍとし、隔壁４８の幅は２０〜５０μｍとする。定着液の粘度は、増粘材添加により、５０、１００、５００ｍＰａ・ｓの範囲とする。定着液保持部材４５への定着液供給方式としては、特許文献３に記載されるように定着液塗布ローラ４０の外部から定着液を供給する方式でもよく、また特許文献４に記載されるように定着液塗布ローラ４０の内部から定着液を供給する方式でもよい。

そして、用紙２３上の未定着トナー画像５０を定着するときは、図３に示すように定着液仕切り部材４６を接触して定着液塗布ローラ４０を用紙２３に押し当て、その定着液塗布ローラ４０を一対の搬送ローラ４２に同期して回転する。すると、定着液保持部材４５を弾性変形してその定着液保持部材４５で保持する定着液を定着液仕切り部材４６の開口４７を通して滲み出すとともに、一対の搬送ローラ４２で送り込んだ用紙２３を定着ニップに入れる。

この場合、開口４７から滲み出た定着液がさほど多くないときには、図５（Ａ）に示す状態から（Ｂ）に示すように定着液仕切り部材４６を用紙２３に押し当てると、用紙２３上の開口４７に対応する部分にのみ定着液が付着し、定着ニップを通過したとき図５（Ｃ）に示すように開口４７に対応する用紙２３上の部分にのみ未定着トナー画像５０が定着され、開口４７間の隔壁４８には用紙２３上の未定着トナー画像５０がオフセットされることとなる。

ところが、定着液保持部材４５の材質、定着液の粘度、定着液塗布ローラ４０の付勢力などを調整すると、図３に示すように用紙２３に対して定着液塗布ローラ４０を押し当てはじめる部分、すなわち定着ニップの入口部に所望の定着液溜り５２を生じる。これにより、図６（Ａ）に示すように定着液５３を開口４７間の隔壁４８の外面にまで付着し、定着液塗布ローラ４０の回転とともにそのまわりに付着する定着液を図６（Ｂ）に示すように用紙２３に塗布し、定着ニップを通過したとき図６（Ｃ）に示すように未定着トナー画像５０が用紙２３に定着され、図３に示すように用紙２３上の未定着トナー画像５０を定着トナー画像５４のごとく用紙２３上に定着する。

なお、この場合、未定着トナー画像５０のトナー層が、仮に図示するように２層であり、用紙２３に１層分の定着液しか付与されなかったとすると、定着液はトナー層の半分にしか浸透しないため、図６（Ｄ）に示すように１層分のトナーが隔壁４８にオフセットされることとなる。

以上のようにすると、定着液保持部材４５の周囲に設ける定着液仕切り部材４６に開口４７を分散して有するので、定着液塗布ローラ４０を用紙２３に押し当てるとき、開口４７間の隔壁４８で仕切って定着液の流動を制限し、定着液の広い粘度が低い場合にも定着液の流れを規制して画像流れを防止することができる。また、図６（Ａ）に示すように開口４７間の隔壁４８の外面にまで定着液５３を十分に付着するので、定着液塗布ローラ４０を用紙２３に押し当てても、用紙２３上のトナーが定着液仕切り部材４６にオフセットすることを防止することができる。

図７には、図１に示すカラー画像形成装置に備える定着装置２５の他例の構成を示す。
この例では、定着液塗布用回転体である定着液塗布ローラ４０を、回転軸４４と、その回転軸４４まわりに設ける弾性層５６と、その弾性層５６の周囲に設ける定着液仕切り部材４６とでつくり、周面に定着液仕切り部材４６を設ける弾性回転体で構成する。

ここで、弾性層５６としては、硬度の小さいシリコンゴムなどを好適に用いることができる。また、定着液仕切り部材４６としては、上述した例と同様に厚さ方向に貫通した開口を分散して設けてもよいが、この例では、図８に示すようにハーフエッチングなどにより厚さ方向に凹部５７を、隔壁５８で隔てて分散して有する構成とする。

そして、定着液塗布ローラ４０の定着液仕切り部材４６に、外側から定着液を塗布するローラ状の定着液付着部材６０を押し当て、定着液仕切り部材４６に対してカウンタ方向に回転するように設ける。定着液付着部材６０は、多孔質材料を用いて形成する。例えば、回転軸６２のまわりに多孔質部材６３を設けて構成する。多孔質部材６３を構成する多孔質材料としては、前例と同様に弾性変形可能なスポンジなどが好適であり、ＰＶＡやポリウレタンなどの市販のスポンジ材料から、所望の厚さ、硬度、気孔径、気孔率のものを選択して用いる。

このとき、定着液付着部材６０の多孔質部材６３の材質、定着液の粘度、定着液塗布ローラ４０の付勢力、定着液付着部材６０の回転数などを調整することにより、図７に示すように定着液塗布ローラ４０に対して定着液付着部材６０を押し当てはじめる部分に所望の定着液溜り６１を生じる。

そして、用紙２３上の未定着トナー画像５０を定着するときは、図７に示すように定着液仕切り部材４６を接触して支持板４１上で用紙２３に押し当て、弾性層４１を弾性変形して定着ニップを形成するとともに、一対の搬送ローラ４２に同期して定着液塗布ローラ４０を回転する。同時に、定着液付着部材６０も定着液塗布ローラ４０に対してカウンタ方向に回転して定着液付着部材６０により定着液塗布ローラ４０の周面の定着液仕切り部材４６に定着液を付着し、凹部５７間の隔壁５８の外面にまで定着液を付着する。そして、定着ニップに送り込んだ用紙２３に定着液塗布ローラ４０のまわりに付着する定着液を塗布し、用紙２３上の未定着トナー画像５０を定着トナー画像５４のごとく用紙２３上に定着する。

これにより、定着液塗布ローラ４０の周面の定着液仕切り部材４６に凹部５７を分散して有するので、定着液塗布ローラ４０を用紙２３に押し当てるとき、凹部５７間の隔壁５８で仕切って定着液の流動を制限し、画像流れを防止することができる。また、凹部５７間の隔壁５８の外面にまで定着液を付着するので、定着液塗布ローラ４０を用紙２３に押し当てても、用紙２３上のトナーが定着液塗布ローラ４０にオフセットすることを防止することができる。

なお、定着液付着部材６０には、定着液を滴下したり、定着液を溜めたタンク内に浸漬したりして外部から定着液を供給する。

ところで、開口４７や凹部５７の幅が所定値以上では、それらの開口４７や凹部５７中で定着液の流動が起こり、画像流れが発生する。また、開口４７の幅と隔壁４８の幅との比、および凹部５７の幅と隔壁５８の幅との比によっては、オフセットを発生することとなる。すなわち、［開口幅または凹部幅］＞［隔壁幅］でオフセットが生じにくくなり、反対に［開口幅または凹部幅］＜［隔壁幅］でオフセットが生じやすくなる。しかしながら、定着液仕切り部材４６を加工する上では、隔壁４８・５８の幅が大きい方が有利である。

いま、サンドブラスト法を用い、図９（Ａ）に示すように定着液仕切り部材４６の表面を粗面化する。すると、開口４７または凹部５７間の隔壁４８・５８外面を粗面化して、隔壁４８・５８の外面に付着した定着液を確実に保持することができる。これにより、隔壁４８・５８の幅を多少大きくしても、オフセットが起きないようにすることができ、また隔壁４８・５８の幅を大きくすることで定着液仕切り部材４６の加工を容易とすることができる。

図９（Ｂ）に示す例では、定着液仕切り部材４６の開口４７または凹部５７間の隔壁４８・５８外面に、例えば図示するような溝状の凹み６５を形成する。このようにすると、凹み６５に入れて隔壁４８・５８の外面に付着した定着液を確実に保持することができる。これにより、同様に隔壁４８・５８の幅を多少大きくしても、オフセットが起きないようにすることができ、また隔壁４８・５８の幅を大きくすることで定着液仕切り部材４６の加工を容易とすることができる。

図１０（Ａ）には定着液仕切り部材４６の他例を展開して示し、（Ｂ）にはそのＢ−Ｂ断面を示す。

上述した例では、フィルム状の金属材料や樹脂材料を用い、エッチングや電鋳やレーザ加工で開口４７や凹部５７を設けて定着液仕切り部材４６を形成した。しかし、定着液仕切り部材４６は、例えば図１０に示すように、スクリーン印刷で用いたり、フィルタ用などとして使用したりされているメッシュクロスを用いて形成することもできる。メッシュクロスは、樹脂や金属の繊維をインチあたり５００本程度の高密度に織ってつくる。

このような定着液仕切り部材４６を使用すると、開口４７を小さくつくることができる利点があるとともに、用紙２３に対する密着性が向上するので、定着液塗布ローラ４０を用紙２３に押し当てる荷重を比較的低く押さえることができる利点もある。

カラー画像形成装置の要部構成図である。 そのカラー画像形成装置に備える１つの作像ステーションの拡大構成図である。 図１に示すカラー画像形成装置に備える定着装置の一例の構成図である。 （Ａ）はその定着装置の定着液塗布ローラを構成する定着液仕切り部材の展開図、（Ｂ）はそのＡ−Ａ線断面の一部拡大図である。 オフセットが生ずるときの定着液仕切り部材と用紙との関係図で、（Ａ）は接触前、（Ｂ）は接触時、（Ｃ）は接触後を示す。 オフセットが生じないときの定着液仕切り部材と用紙との関係図で、（Ａ）は接触前、（Ｂ）は接触時、（Ｃ）は接触後を示す。（Ｄ）は、定着液が不足してオフセットを生ずるときを示す。 図１に示すカラー画像形成装置に備える定着装置の他例の構成図である。 その定着装置の定着液塗布ローラを構成する定着液仕切り部材の断面一部拡大図である。 （Ａ）は定着液仕切り部材の他例の展開図、（Ｂ）はさらに他例の展開図である。 （Ａ）は定着液仕切り部材のまたさらに他例の展開図、（Ｂ）はその定着液仕切り部材と用紙との関係を示すＢ−Ｂ線断面図である。

符号の説明

２３ 用紙（画像支持体）
２５ 定着装置
４０ 定着液塗布ローラ（定着液塗布用回転体）
４１ 支持板
４５ 定着液保持部材
４６ 定着液仕切り部材
４７ 開口
４８ 開口間の隔壁
５０ 未定着トナー画像
５２ 定着液溜り
５４ 定着トナー画像
５６ 弾性層
５７ 凹部
５８ 凹部間の隔壁
６０ 定着液付着部材
６１ 定着液溜り
６３ 多孔質部材
６５ 凹み

Claims (9)

1. 定着液塗布用回転体を用いて画像支持体に定着液を塗布してその画像支持体上の未定着トナー画像を定着する定着装置において、
   前記定着液塗布用回転体に、弾性を有する定着液保持部材と、その定着液保持部材の周囲に設けてその定着液保持部材で保持する定着液を通す開口を、それらの間に隔壁を形成して分散して有する定着液仕切り部材とを備え、
   その定着液仕切り部材を接触して前記定着液塗布用回転体を前記画像支持体に押し当てるように設置することを特徴とする、定着装置。
2. 多孔質材料を用いて前記定着液保持部材を形成することを特徴とする、請求項１に記載の定着装置。
3. 定着液塗布用回転体を用いて画像支持体に定着液を塗布してその画像支持体上の未定着トナー画像を定着する定着装置において、
   前記定着液塗布用回転体を、弾性層の周面に定着液仕切り部材を設けてその定着液仕切り部材に凹部を、それらの間に隔壁を形成して分散して有する弾性回転体で構成し、前記定着液仕切り部材を接触して前記画像支持体に押し当てるように設置し、
   その定着液塗布用回転体の前記定着液仕切り部材に、定着液を付着する定着液付着部材を押し当てることを特徴とする、定着装置。
4. 多孔質材料を用いて前記定着液付着部材を形成することを特徴とする、請求項３に記載の定着装置。
5. フィルム材料を用いて前記定着液仕切り部材を形成することを特徴とする、請求項１ないし４のいずれか１に記載の定着装置。
6. 繊維を織ってつくったメッシュクロスを用いて前記定着液仕切り部材を形成することを特徴とする、請求項１ないし４のいずれか１に記載の定着装置。
7. 前記定着液仕切り部材の開口または凹部間の隔壁の外面を粗面化することを特徴とする、請求項１ないし６のいずれか１に記載の定着装置。
8. 前記定着液仕切り部材の開口または凹部間の隔壁の外面に凹みを形成することを特徴とする、請求項１ないし６のいずれか１に記載の定着装置。
9. 請求項１ないし８のいずれか１に記載の定着装置を備えることを特徴とする、画像形成装置。

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