(57)【要約】【課題】画質の劣化を抑制した定着装置および画像形成装置の提供。【解決手段】トナー膜９８が形成された転写材９７の搬送方向に沿って第１定着部８１と第２定着部８２を設ける。前記第１定着部および第２定着部に、それぞれ第１、第２加熱ローラ８３、８５と第１、第２加圧ローラ８４、８６を設ける。第１加熱ローラは金属ローラ８３ａに樹脂層８３ｂを形成し、第２加熱ローラは金属ローラ８５ａの外周に弾性層８５ｂを設け、弾性層に樹脂層８５ｃを形成する。第１加熱ローラ８３で加熱された転写材９７を第２加熱ローラ８５で再加熱する。【選択図】  図１
2010061059.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１加熱ローラ、および前記第１加熱ローラと当接して第１ニップ部を形成する第１加圧ローラを配設する第１定着部と、
第２加熱ローラ、および前記第２加熱ローラと当接して第２ニップ部を形成する第２加圧ローラを配設する第２定着部と、
前記第１定着部の軸中央断面を見たときに、前記第１ニップ部と前記第２ニップ部とを結ぶ仮想線分の鉛直下方に配設するとともに、前記第１ニップ部から前記第２ニップ部の方向へ鉛直上方に傾けて配設設される転写材搬送手段と、
を有することを特徴とする、定着装置。
【請求項２】
前記転写材搬送手段を加熱するための加熱手段が設けられることを特徴とする、請求項１に記載の定着装置。
【請求項３】
前記転写材搬送手段は、搬送ベルトと、転写材を前記搬送ベルトに吸引する吸引ファンとを配設することを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の定着装置。
【請求項４】
前記搬送ベルトは、前記吸引ファンが前記転写材を吸引する気流を通す通気孔を有することを特徴とする、請求項３に記載の定着装置。
【請求項５】
前記第１定着部の軸中央断面を見たときに、前記第１加熱ローラの回転軸中心と前記第１加圧ローラの回転軸中心とを結ぶ第１仮想線と、前記第２加熱ローラの回転軸中心と前記第２加圧ローラの回転軸中心とを結ぶ第２仮想線とを、前記第１加熱ローラ側で交差するように、前記第１定着部および第２定着部を配設することを特徴とする、請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項６】
前記第１定着部の第１加熱ローラは金属ローラに樹脂層を形成し、
前記第２定着部の第２加熱ローラは金属ローラに弾性層を設け、当該弾性層に樹脂層を形成したことを特徴とする、請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項７】
像担持体と、
像担持体に潜像を形成する露光部と、
前記露光部で形成された潜像を現像する現像部と、
前記像担持体に現像された像が転写される転写部材と、
前記転写部材に転写された前記像を転写材に転写する転写部と、
第１加熱ローラ、および前記第１加熱ローラと当接して第１ニップ部を形成する第１加圧ローラを配設するとともに、前記転写材を加熱する第１定着部と、
前記第１定着部で加熱された前記転写材を加熱するとともに、第２加熱ローラ、および前記第２加熱ローラと当接して第２ニップ部を形成する第２加圧ローラを配設する第２定着部と、
前記第１定着部で加熱された前記転写材を支持するとともに、前記第１定着部の軸中央断面を見たときに、前記第１ニップ部と前記第２ニップ部とを結ぶ仮想線分の鉛直下方に配設し、前記第１ニップ部から前記第２ニップ部の方向へ鉛直上方に傾けて配設される転写材搬送手段と、
を有することを特徴とする、画像形成装置。
【請求項８】
前記現像部は、現像剤として液体溶媒及びトナーを有する液体現像剤を用いることを特徴とする、請求項７に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真システムにおける、画質の劣化を抑制した定着装置および画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置においては、転写材に対する定着装置が用いられる。このような定着装置は、一対の加熱ローラと加圧ローラで定着ローラ対を構成し、加熱ローラと加圧ローラを当接させる位置でニップ部を形成する。前記ニップ部に記録用紙のような記録媒体（転写材）を加熱、加圧させながら通過させて、定着処理を行う。この定着ローラ対を転写材の搬送方向に複数設ける定着装置が知られている。
【０００３】
特許文献１には、前記定着ローラ対を転写材の搬送方向に２段設ける例が記載されている。ここでは、１段目と２段目の定着ローラ対の間隔を、トナー温度が所定温度のTg以下とならない間隔とし、２段目の定着ローラ対の表面状態を制御して所望の光沢度を得る方法が開示されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２-３０４０７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載されたような、複数段の加熱ローラと加圧ローラからなる定着ローラ対を用いる定着装置においては、第１段と第２段の定着ローラ対間の距離が、使用される転写材（記録用紙）の最大紙サイズ以下の間隔となると、同一用紙が１段目と２段目の両方の定着ローラ対に同時にニップされている状態が発生する。両定着ローラ対の搬送速度は、完全には同一にはならないため、どちらかが速い搬送速度となる。
【０００６】
このため、例えば２段目の定着ローラ対の搬送速度が速いと、記録用紙の後端が１段目の定着ローラ対にニップされているため、記録用紙にツッパリが生じて画像ズレが発生する。また１段目の定着ローラ対の搬送速度が速いと、１段目と２段目の定着ローラ対間で記録用紙がたるみ、印字面が定着ローラに再接触して画像乱れを起こす可能性がある。このように、複数段の定着ローラ対を用いる定着装置においては、両定着ローラ対の搬送速度の違いに起因して、転写材に画質劣化が生じるという問題があった。さらに、1段目の
定着ローラ対を通過した記録用紙の先端は重力方向に垂れ下がるため、2段目の定着ロー
ラ対に噛み込まず用紙ジャムを発生する問題があった。
【０００７】
ところで、この種の画像形成装置においては、液体現像剤を用いる構成が知られている。図１０は、液体現像剤を用いる画像形成装置の例において、転写材が未定着の状態のときの転写材表面に形成されているトナーを模式的に示す説明図である。図１０において、９７は転写材、７５はキャリア、７６は固形分である。
【０００８】
図１１は、従来例における転写材の表面に形成されるトナーの状況を示す説明図である。従来構成においては、複数段に構成された加熱ローラのそれぞれが、芯金の上に弾性層を設け、更にその上に離型層を形成している。図１１（ａ）、（ｂ）は、転写材の搬送方向上流側の第１定着部におけるトナーの状況を示している。加熱ローラ８３ｘは弾性材で構成されている。図１１（ａ）では溶融した固形部７６の凝集が不十分である状況が示されている。図１１（ｂ）では、溶融した固形部７６が凝集を開始しているが、キャリア７５と溶融した固形部７６が混ざり合い、固形部７６が流動できない状況が示されている。
【０００９】
図１１（ｃ）は、第２定着部におけるトナーの状況を示している。図１１（ｃ）では、図１１（ｂ）からさらに溶融した固形部７６の凝集が進展しているが、固形部７６の流動が不十分である。図１１（ｄ）は、第２定着部の定着後におけるトナーの状況を示している。この例では、キャリア７５と溶融した固形部７６との層分離が不十分なために、転写材の表面に形成されるトナーの膜状況が悪く、転写材の表面形状とは異なる形状となる。
【００１０】
このように、液体現像剤を用いる画像形成装置の定着装置に設ける加熱ローラは、定着装置における加熱時に、トナーの固形部の間にキャリアが残留したまま膜形成される。このため、固形分が存在する部分の光沢が転写材の元々の光沢と大きく異なることになり、低品位の画像が形成されるという問題があった。
【００１１】
本発明は従来技術のこのような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、複数段の定着ローラ対を用いた場合の両定着ローラ対の搬送速度の違いに起因する画質劣化を抑制するとともに、液体現像剤を用いた場合の転写材に対するトナー膜の状況を良好にして画質を改善した定着装置および画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成する本発明の定着装置は、
第１加熱ローラ、および前記第１加熱ローラと当接して第１ニップ部を形成する第１加圧ローラを配設する第１定着部と、
第２加熱ローラ、および前記第２加熱ローラと当接して第２ニップ部を形成する第２加圧ローラを配設する第２定着部と、
前記第１定着部の軸中央断面を見たときに、前記第１ニップ部と前記第２ニップ部とを結ぶ仮想線分の鉛直下方に配設するとともに、前記第１ニップ部から前記第２ニップ部の方向へ鉛直上方に傾けて配設設される転写材搬送手段と、
を有することを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の定着装置は、前記転写材搬送手段を加熱するための加熱手段が設けられることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の定着装置は、前記転写材搬送手段は、搬送ベルトと、転写材を前記搬送ベルトに吸引する吸引ファンとを配設することを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の定着装置は、前記搬送ベルトは、前記吸引ファンが前記転写材を吸引する気流を通す通気孔を有することを特徴とする。
【００１６】
また、本発明の定着装置は、前記第１定着部の軸中央断面を見たときに、前記第１加熱ローラの回転軸中心と前記第１加圧ローラの回転軸中心とを結ぶ第１仮想線と、前記第２加熱ローラの回転軸中心と前記第２加圧ローラの回転軸中心とを結ぶ第２仮想線とを、前記第１加熱ローラ側で交差するように、前記第１定着部および第２定着部を配設することを特徴とする。
【００１７】
また、本発明の定着装置は、前記第１定着部の第１加熱ローラは金属ローラに樹脂層を形成し、
前記第２定着部の第２加熱ローラは金属ローラに弾性層を設け、当該弾性層に樹脂層を形成したことを特徴とする。
【００１８】
本発明の画像形成装置は、
像担持体と、
像担持体に潜像を形成する露光部と、
前記露光部で形成された潜像を現像する現像部と、
前記像担持体に現像された像が転写される転写部材と、
前記転写部材に転写された前記像を転写材に転写する転写部と、
第１加熱ローラ、および前記第１加熱ローラと当接して第１ニップ部を形成する第１加圧ローラを配設するとともに、前記転写材を加熱する第１定着部と、
前記第１定着部で加熱された前記転写材を加熱するとともに、第２加熱ローラ、および前記第２加熱ローラと当接して第２ニップ部を形成する第２加圧ローラを配設する第２定着部と、
前記第１定着部で加熱された前記転写材を支持するとともに、前記第１定着部の軸中央断面を見たときに、前記第１ニップ部と前記第２ニップ部とを結ぶ仮想線分の鉛直下方に配設し、前記第１ニップ部から前記第２ニップ部の方向へ鉛直上方に傾けて配設される転写材搬送手段と、
を有することを特徴とする。
【００１９】
また、本発明の画像形成装置は、前記現像部は、現像剤として液体溶媒及びトナーを有する液体現像剤を用いることを特徴とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明の実施形態につき、図により説明する。図１は、本発明の実施形態にかかる定着装置８０を示す説明図である。図１において、８１は転写材９７の搬送方向上流側に設けられている第１定着部（第１定着ローラ対）、８２は搬送方向下流側に設けられている第２定着部（第２定着ローラ対）である。第１定着部８１と第２定着部８２間の距離は、転写材の搬送方向の長さなどを考慮して適宜設定される。転写材９７の表面には、トナー膜９８が形成されている。第１定着部８１には、第１加熱ローラ８３と第１加圧ローラ８４が設けられている。また、第２定着部８２には、第２加熱ローラ８５と第２加圧ローラ８６が設けられている。第１定着部８１の加熱ローラ８３で加熱された転写材９７は、前記第２定着部８２の加熱ローラ８５で再加熱される。
【００２１】
第１加熱ローラ８３は、芯金として機能する金属ローラ（以下芯金と略記する）８３ａの外周にシリコンゴムなどの弾性層８３ｂを設け、弾性層８３ｂの外表面にフッ素樹脂などの離型層８３ｃを施している。芯金８３ａの内部には、ヒータランプ８７ａ（電気的熱源）が設けられている。第１加圧ローラ８４は、芯金８４ａの外周にシリコンゴムなどの弾性層８４ｂを設け、弾性層８４ｂの外表面にフッ素樹脂などの離型層８４ｃを施している。なお、第１加熱ローラ８３に施される離型層８３ｃは、フッ素樹脂をコーティングもしくはフッ素樹脂チューブを被覆して形成される。
【００２２】
第２加熱ローラ８５は、芯金８５ａの外周にシリコンゴムなどの弾性層８５ｂを設け、弾性層８５ｂの外表面にフッ素樹脂などの離型層８５ｃを施している。第２加熱ローラ８５の弾性層８５ｂに施される離型層８５ｃは、フッ素樹脂をコーティングもしくはフッ素樹脂チューブを被覆して形成される。第２加圧ローラ８６は、芯金８６ａの外周にシリコンゴムなどの弾性層８６ｂを設け、弾性層８６ｂの外表面にフッ素樹脂などの離型層８６ｃを施している。ここで、第１の加熱ローラ８３、第２の加熱ローラ８５に設けられるヒータランプ８７ａ、８７ｂは図示を省略したコントローラに接続されて、第１の加熱ローラ８３、第２の加熱ローラ８５の表面温度が均一になるように、温度制御が行われる。
【００２３】
８１ａは、第１定着部の第１加熱ローラ８３と第１加圧ローラ８４の当接部（第１ニップ部）、８２ａは、第２定着部の第２加熱ローラ８５と第２加圧ローラ８６の当接部（第２ニップ部）である。第１定着部の軸中央断面を見たときに、前記第１ニップ部と前記第２ニップ部とを結ぶ仮想線分９５の鉛直下方には、転写材搬送装置９０を設ける。転写材
搬送装置９０は、駆動ローラ９２とテンションローラ９２ａ間に搬送ベルト９１を張架して構成される。
【００２４】
この転写材搬送装置９０は、駆動ローラ９２の位置が第１ニップ部から離間した位置で、かつ、前記仮想線分９５の鉛直下方に離間した位置に設置される。また、テンションローラ９２ａの位置は第２ニップ部に近接した位置で、かつ、前記仮想線分９５の鉛直下方に近接した位置に設置される。このように、転写材搬送装置９０は、第１定着部８１から第２定着部に向かって上方に傾斜して設けられている。搬送ベルトはポリイミドからなり、ベルトの周長は200mm〜600mm程度である。
【００２５】
第１定着部８１の第１加熱ローラ８３と第１加圧ローラ８４、および第２定着部８２の第２加熱ローラ８５と第２加圧ローラ８６の各ローラの軸方向全長は、対象とする画像形成装置（プリンタもしくは印刷機）の対応用紙幅によって異なる。例えば、A3サイズ対応の機種であれば軸方向全長300〜350mm程度となる。また、第１定着部８１と第２定着部８２の間隔は、使用する最大紙サイズより小さく、最小紙サイズより大きい。画像形成装置で使用する転写材がA5サイズからA3サイズに対応していれば、第１定着部８１と第２定着部８２の間隔は148mm以上420mm以下となる。
【００２６】
図１には記載されていなが、第１加圧ローラ８４、第２加圧ローラ８６の内部にもハロゲンヒータなどの加熱源を配置することもできる。この場合にも、図示されていないコントローラにより第１加圧ローラ８４、第２加圧ローラ８６の内部に設けたハロゲンヒータの温度制御が行われる。第１ニップ部８１ａと第２ニップ部８２ａ間のそれぞれの幅（ニップ幅）は、約7〜12mmである。
【００２７】
図１に示された定着装置８０に用いる加熱ローラと加圧ローラの芯金、弾性層、離型層の材質、厚さ、直径について説明する。
第１定着部８１の第１加熱ローラ８３：直径φ15-70ｍｍ
芯金８３ａの厚さt=0.5-2ｍｍ、芯金８３ａの材質AL、材質は他に鉄、ステンレス、真
鍮等も使用可能。
弾性層８３ｂの厚さt=0.5-2ｍｍ、材質シリコンゴム、材質は他にフッ素ゴム、ウレタ
ンゴム等も使用可能。
離型層８３ｃの厚さt=30-50μm、離型層８３ｂの材質PFA、材質は他にPTFE（ポリテト
ラフルオロエチレン）、フッ素系樹脂のFEP、ETFE等も使用可能。
【００２８】
第１定着部８１の第１加圧ローラ８４；直径φ15-70ｍｍ
芯金８４ａの厚さt=0.5-3ｍｍ、材質AL、材質は他に鉄、ステンレス、真鍮等も使用可
能。
弾性層８４ｂの厚さt=1-7ｍｍ、材質シリコンゴム、材質は他にフッ素ゴム、ウレタン
ゴム等も使用可能。
離型層８４ｃの厚さt=30-50μm、材質PFA、材質は他にPTFE、FEP、ETFE等も使用可能。
【００２９】
第２定着部８２の第２加熱ローラ８５の芯金、弾性層、離型層の材質、厚さ、直径は、第１定着部８１の第１加熱ローラ８３の構成と同じにすることができる。また、第２定着部８２の第２加圧ローラ８６の芯金、弾性層、離型層の材質、厚さ、直径も、第１定着部８１の第１加圧ローラ８４の構成と同じにすることができる。
【００３０】
本発明の実施形態においては、第１、第２加圧ローラの弾性層がなく、金属製芯金の外周に直接離型層を形成することができる。また、第１定着部８１の第１加熱ローラ８３は、芯金８３ａの外表面に直接フッ素樹脂などの離型層８３ｃを施すことができる。この場合に、第２定着部８２の第２加熱ローラ８５は、図１に示されたように、芯金８５ａに弾
性層８５ｂを被着し、弾性層８５ｂに離型層８５ｃを施す。
【００３１】
このため、第１加熱ローラ８３の硬度は、第２加熱ローラ８５の硬度よりも高くなっている。第２加熱ローラ８５は、芯金８５ａの外周に弾性層８５ｂを設け、弾性層８５ｂに離型層８５ｃを施している。例えば、第１加熱ローラ８３の硬度は、100°（Asker-C）である。また、第２加熱ローラ８５の硬度は、60°（Asker-C）である。このような構成と
することにより、転写材の表面にトナーの膜が良好に形成されることについて図７の説明図により説明する。図７の説明図は、図１１で説明した従来例の説明図に対応している。
【００３２】
図７（ａ）、図７（ｂ）は、転写材の搬送方向上流側の第１定着部におけるトナーの状況を示している。図７（ａ）では、芯金８３ａの外表面にシリコンゴムなどの弾性材が設けられていないので、加熱ローラ８３の熱伝導率が高く加熱ローラ８３はハロゲンランプにより一気に加熱されて、溶融された固形部７６は凝集が十分に行われる。このため、凝集された固形部７６に押し出されてキャリア７５が転写材９７の表層に浮出る。図７（ｂ）では、固形部７６がキャリア７５と分離して層を形成している。固形部７６の谷間には、キャリア７５が溜められている。
【００３３】
図７（ｃ）は、第２定着部におけるトナーの状況を示している。図７（ｃ）では、加熱ローラ８５に弾性材が設けられているので、トナーに均一な圧力が印加され、前記キャリア溜まりに収納されているキャリアが押し出されて均一な膜が形成される。このため、図７（ｄ）では、転写材の表面凹凸にそったトナー膜が形成される状況が示されている。
【００３４】
このように、本発明の実施形態においては、第１定着部で、弾性層がないために熱伝達性の良い金属ローラーを用いているので、トナー固形分の凝集が速やかに行われ、トナーの固形分とキャリアの分離が生じる。トナーの固形分とキャリアの分離が生じた後、第２定着部で弾性層を設けているために硬度が低い加熱ローラーを用いることで、転写材各部の面圧が均一になり転写材の表層粗さに沿った膜が形成され、トナー被覆部と転写材そのもので光沢差が小さい良好な画像が得られる。
【００３５】
図１の例において、定着装置８０の動作の実施形態について説明する。図１において、第１定着部８１および第２定着部８２の間隔は400mmに設定されている。転写材搬送装置
９０における搬送ベルト９１の周長は500mmである。第1定着部８１の転写材搬送速度は252mm/sとなるように加熱ローラ（定着ローラ）８３の回転数が設定され、第２定着部８２
の転写材搬送速度は250mm/sとなるように加熱ローラ（定着ローラ）８５の回転数が設定
されている。また転写材搬送装置９０は、搬送ベルト９１の速度が248mm/sとなるように
駆動ローラ９２の回転数が設定されている。
【００３６】
転写材搬送装置９０は、第１ニップ部８１ａと第２ニップ部８２ａとを結ぶ仮想線分９５に対して、先端（第１定着部８１側）は30mm、後端（第２定着部８２側）は5mm鉛直下
方向で、それぞれ転写材の印字面とは反対側に上方向に傾けて配置されている。図２は、図１の構成で転写材９７が定着装置８０に搬送された際の転写材搬送装置９０の作用を示す説明図である。
【００３７】
図２の９５ａは、第１ニップ部８１ａを通過した転写材９７の搬送経路である。転写材９７は、第１ニップ部８１ａを通過すると、先端側が重力の作用で前記仮想線分９５に対して鉛直下方向に垂れ下がる。仮想線分９５の鉛直下方向には、前記転写材搬送装置９０が上方向に傾斜して設けられている。このため、転写材９７の先端側は転写材搬送装置９０の搬送ベルト９１に移載され、第２ニップ部８２ａの方向に向けて進行する。
【００３８】
９５ｂは、第１ニップ部８１ａを通過した転写材９７の鉛直下方向へのたるみが増大し
た例を示している。この場合でも、転写材の先端側は転写材搬送装置９０の搬送ベルト９１に移載され、第２ニップ部８２ａの方向に進行させることができる。図１、図２の構成の場合には、転写材９７は噛みこみ不良（ジャム）を起こすことなく第２定着部８２に搬送された。また、第１定着部８１および第２定着部８２間で転写材９７のたるみによる画像欠陥の発生もなかった。
【００３９】
図１、図２の比較例として、第１定着部８１および第２定着部８２の第１ニップ部８１ａと第２ニップ部８２ａとを結ぶ仮想線分９５に対して鉛直下方に、転写材搬送装置９０の先端側は5mm、後端側も5mmの位置で、それぞれ印字面とは反対側に配置した。この場合には、転写材搬送装置９０は仮想線分９５に対して略水平に配置されることになり、転写材９７の先端がスムーズに転写材搬送装置９０に移載されず、第２ニップ部８２ａで転写材にジャムが発生した。また、転写材９７が転写材搬送装置９０にスムーズに移載された場合であっても、転写材９７にたるみが印字面側に凸になるように発生し、第１定着部８１の加熱ローラ８３に再接触を起こして画像欠陥が生じた。
【００４０】
図１、図２の定着装置は、次のような作用効果が生じる。第１定着部８１より排出された転写材は、第２定着部８２に搬送される間に、重力の影響で先端側は下方に垂れ下がる。第１定着部８１と第２定着部８２の間に設置する転写材搬送装置９０を図１のように傾けることで、垂れ下がった転写材先端をすくい上げることが可能となる。これにより、第２定着部８２の第２ニップ部８２ａへの転写材噛み込み不良によるジャムの発生を防止することが可能となる。
【００４１】
さらに、第１定着部８１と第２定着部８２の両方のニップ部８１ａ、８２ａに転写材が保持されている状態では、第１定着部８１と第２定着部８２による転写材のツッパリを避けるために、第１定着部８１の搬送速度は第２定着部の搬送速度より速くすることで、第１定着部８１と第２定着部８２間で転写材をたるませることが必要になる。しかしながら、図１に記載されているように転写材搬送装置９０を傾けて設置することで、前記のような複雑な搬送速度の制御を必要としない。図１の例では、転写材は印字面とは反対側の転写材搬送装置９０に向けてたるむことになり、印字面が第１定着部もしくは第２定着部の加熱ローラに再接触することによる画像乱れを防止することが可能となる。
【００４２】
図３は、本発明の他の実施形態を示す説明図である。図１と同じところには同一の符号を付しており、詳細な説明は省略する。図３においては、駆動ローラ９２内にハロゲンヒータ９３を設けている。この例では、
第１定着部８１および第２定着部８２の間隔は、550mmに設定されている。搬送ベルト９
１の周長は900mmである。第１定着部８１における転写材９７の搬送速度は202mm/sとなるように加熱ローラ（定着ローラ）の回転数が設定される。また、第２定着部８２の搬送速度は200mm/sとなるよう定着ローラ回転数が設定されている。さらに、転写材搬送装置９
０は、搬送ベルト９１の速度が198mm/sとなるように駆動ローラ９２の回転数が設定され
ている。
【００４３】
搬送ベルト９１の内部に配置されている駆動ローラ９２は、外径φ25mmであり、厚さｔ＝1.5mmの金属製パイプから形成されている。ハロゲンヒータ９３は、搬送ベルト９１が
所望の温度、例えば110℃となるように温度制御されている。転写材搬送装置９０に加熱
手段がない場合には、サイズの大きい転写材では第２定着部８２を通過後の印字物に定着不良が発生した。図３のように、転写材搬送装置９０に加熱手段を設けた場合には、上記定着不良の発生はなくなり、良好な定着性が得られた。
【００４４】
定着装置を転写材の搬送方向に沿って複数段設けている場合には、第１定着部から第２定着部への転写材の搬送中に、転写材温度は徐々に低下する。このため、転写材の第２定
着部通過後に定着性能が悪化することがある。図３の構成では、第１定着部８１と第２定着部８２の間に設置した転写材搬送装置９０に加熱手段を設けている。このため、第１定着部８１と第２定着部８２間で転写材の温度低下を抑制することが可能となり、良好な定着性を得ることができる。
【００４５】
図４は、本発明の異なる実施形態を示す説明図である。図１の構成とは異なるところについて説明する。図４の例では、転写材搬送装置９０の鉛直下方に吸引ファン９４を設ける。図４では、第１定着部８１と第２定着部８２の間隔は300mmに設定されている。転写
材搬送装置９０における搬送ベルト９１の周長は200mmである。第１定着部８１の転写材
搬送速度は302mm/sとなるように加熱ローラ（定着ローラ）８３の回転数が設定される。
また、第２定着部８５の転写材搬送速度は300mm/sとなるように加熱ローラ（定着ローラ
）の回転数が設定されている。なお、転写材搬送装置９０は、搬送ベルト９１の速度が298mm/sとなるように駆動ローラ９２の回転数が設定されている。
【００４６】
図６は、図４の構成で転写材搬送装置９０の搬送ベルト９１の例を示す説明図である。搬送ベルト９１には、図６に示すような通気孔９８が設けられている。この通気孔９８は、駆動ローラ９２とテンションローラ９２ａの軸方向に複数個、かつ搬送ベルト９１の搬送方向に複数列設けられている。図６の例では、通気孔９８は搬送ベルト９１の搬送方向に縦長の楕円形状に形成されているが、通気孔９８の形状は、円形、矩形など適宜の形状を採用することができる。
【００４７】
図４に示した実施形態においては、転写材搬送装置９０の転写材搬送面とは反対側に、吸引ファン９４が設けられている。搬送ベルト９１には、図６に示されているような通気孔９８が形成されているので、転写材を搬送ベルトに吸い付ける方向で吸引している。吸引ファン９４が無い場合に、転写材のコシが強くサイズが大きいと、転写材が搬送ベルト９１にスムーズに沿わなくなる。このため、転写材にジャムやシワが発生することがあった。また、第２定着部８２を通過後の印字物に定着不良が発生することがあった。これに対して、図４に示したように吸引ファン９４を設置することにより、転写材がスムーズに搬送ベルトで搬送されるため、転写材にジャムやシワの発生はなくなった。さらに、第１定着部８１と第２定着部８２の各ハロゲンヒータから発生される熱が、吸引ファン９４により第１定着部８１と第２定着部８２間で吸引される。このため、第１定着部８１と第２定着部８２間で転写材温度低下が低減でき、定着不良を改善することができる。
【００４８】
このように、図４の構成では、第１定着部８１と第２定着部８２の間に設置した転写材搬送装置９０において、転写材が搬送される面とは反対側に吸引ファン９４を設けているので、転写材を搬送ベルト９１に確実に沿わせることが可能となる。これにより、転写材が転写材搬送装置９０で搬送される際のバタツキによる第２定着部８２の第２ニップ部８２ａへの噛み込み不良を低減できる。さらに、搬送ベルト９１に通気孔を設けているので、吸引ファン９４により第１定着部８１および第２定着部８２から定着処理の際に発生した熱を第１定着部８１と第２定着部８２の間に設置した転写材搬送装置の方向に引き込むことが可能となる。したがって、第１定着部８１で定着処理の際に発生した熱を利用して、第１定着部８１および第２定着部８２間を搬送中の用紙温度の低下を低減することができる。
【００４９】
図５は、本発明の異なる実施形態を示す説明図である。図５の例では、
第１定着部８１の加熱ローラ８３には、芯金８３ａの外周に弾性層を設けず、芯金８３ａの外層にPFAチューブからなる離型層８３ｃが直接形成されている。
【００５０】
ところで、図１には、第１定着部８１の加熱ローラ８３の中心と加圧ローラ８４の中心を結ぶ線が、第２定着部８２の加熱ローラ８５の中心と加圧ローラ８６の中心を結ぶ線と
平行となる場合が示されている。このような場合には、第１定着部８１から排出された転写材９７は、トナーの粘着力や転写材のカールにより印字面側にカールして排出されることがある。このために、転写材はスムーズに転写材搬送装置９０に搬送されずにジャムが発生することがある。
【００５１】
これに対して、図５の構成では、第１定着部８１の加熱ローラ８３の中心と加圧ローラ８４の中心を結ぶ線９６と、第２定着部８２の加熱ローラ８５の中心と加圧ローラ８６の中心を結ぶ線９７は、共に印字面側を内側にして30°傾くように第１定着部８１と第２定着部８２が設置される。このような構成にすると、第１定着部８１の第１ニップ部８１ａから排出された転写材の先端は、搬送経路９５ｃのように搬送されて転写材搬送装置９０に移載される。その後、転写材は搬送経路９５ｄのように搬送されて第２定着部８２の第２ニップ部８２ａの方向に向かう。この場合には、第１定着部８１から排出された転写材は、スムーズに転写材搬送装置９０に搬送され、転写材にジャムは発生しなかった。
【００５２】
図５の例では、第１定着部８１と第２定着部８２の間隔は、400mmに設定されている。
転写材搬送装置９０における搬送ベルト周長は500mmである。第１定着部８１の転写材搬
送速度は252mm/sとなるように加熱ローラ８３の回転数が設定される。また、第２定着部
８２の転写材搬送速度は250mm/sとなるように加熱ローラの回転数が設定されている。な
お、転写材搬送装置９０は、搬送ベルト９１の速度が248mm/sとなるように駆動ローラ９
２の回転数が設定されている。
【００５３】
転写材の搬送方向に複数段の定着部を設置した定着装置においては、第１定着部から排出される転写材は、トナーの加熱ローラへの粘着性により、第１加熱ローラ方向に、すなわち転写材の先端側が上向きに排出されることがある。このように、転写材が第１加熱ローラ側に排出されると、転写材は第１定着部と第２定着部間に設置した転写材搬送装置に沿わずに搬送される。このため、第２定着部の第２ニップ部への転写材の噛みこみ不良や、転写材のたるみによる画像不良が発生する可能性がある。両定着部の加熱ローラ中心と加圧ローラ中心を結ぶ線を図５のように傾けることにより、第１定着部から排出された転写材が両定着部間に設置した転写材搬送装置に確実に沿って搬送されることになり、第２ニップ部への転写材の噛み込み不良によるジャムや、転写材のたるみによる画像不良を無くすことができる。
【００５４】
図１〜図６に記載した定着装置は、画像形成装置、特にタンデム方式の画像形成装置に適用される。この画像形成装置は、図７、図８で説明する液体現像方式の画像形成装置とは、現像手段として乾式トナーを用いる点が相違している。図７の画像形成装置に示されているような、感光体の周囲に帯電手段と、露光手段と、液体現像手段と、転写手段との各画像形成用ユニットを配した画像形成ステーション、および定着装置を設け、転写媒体が前記ステーションを通過することにより、タンデム方式で画像形成を行うものである。
【００５５】
図８は本発明の実施形態に係る画像形成装置を構成する主要構成要素を示す模式的断面図、図９は画像形成装置の色毎の構成要素を示す断面図である。図８において、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）からなる各色に対し、同じ構成要素については、各色を表すＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋをそれぞれに付して同一番号を用いている。そのうち、イエロー（Ｙ）の構成を示したのが図９である。以下、液体現像剤を用いる画像形成装置について図８及び図９を参照して説明する。
【００５６】
画像形成装置１は、像担持体１０Ｙの外周の回転方向（移動方向）に沿って、像担持体のクリーニングブレード１６Ｙ及び現像剤回収部１７Ｙからなるクリーニング装置、帯電ローラ１１Ｙ、露光ユニット１２Ｙ、現像ユニット３０Ｙの現像剤担持体の一例としての現像ローラ２０Ｙ、像担持体スクイーズローラ１３Ｙとその付属構成であるクリーニング
ブレード１４Ｙ及び現像剤回収部１５Ｙからなるクリーニング装置が配置されている。
【００５７】
現像ユニット３０Ｙは、現像ローラ２０Ｙの外周に、クリーニングブレード２１Ｙ、現像剤供給部材の一例としてのアニロクスローラを用いた現像剤供給ローラ３２Ｙとその現像剤供給量を規制する規制ブレード３３Ｙ、現像剤圧縮ローラ２２Ｙとその表面の現像剤を書き落とし除去するクリーニングブレード２３Ｙが配置され、液体現像剤が収容された現像剤容器（リザーバ）３１Ｙの中に、現像剤を一様分散状態に攪拌する現像剤攪拌ローラ３４Ｙが配置されている。
【００５８】
また、中間転写体４０を挟み像担持体１０Ｙと対向する位置に一次転写部５０Ｙの一次転写ローラ５１Ｙが配置され、中間転写体４０に沿ってその移動方向下流側に、さらに各色の一次転写部５０Ｙ（Ｍ、Ｃ、Ｋ）が配置されている。一次転写部５０Ｙ（Ｍ、Ｃ、Ｋ）の下流には、二次転写部６０が配置され、ここで、画像が転写材に転写される。また、二次転写部６０からシート材搬送経路Ｌ下流側には、定着部７０が配置されている。
【００５９】
現像剤容器３１Ｙに収容される液体現像剤は、顔料成分を含有する現像剤固形分としての樹脂微粒子と、分散剤と、不揮発性の液体キャリアとしてのキャリアオイルとからなり、熱可塑性樹脂中へ顔料等の着色剤を分散させた平均粒径１μｍの固形子を、有機溶媒、シリコンオイル、鉱物油又は食用油等の液体溶媒中へ分散剤とともに添加し、トナー固形分濃度を約２５％とした高粘度（３０〜１００００ｍＰａ・ｓ程度）の液体現像剤である。現像剤容器３１Ｙに収容される液体現像剤は、像担持体への現像にともなって変化する現像剤濃度に応じ、トナー重量比３５〜５５％程度の高濃度に分散した現像剤又はキャリアをそれぞれ現像剤容器３１Ｙに補給して液体現像剤攪拌ローラ３４Ｙにより攪拌することにより一様分散状態にし、概略重量比でキャリア７５％の中にトナー２５％を分散させたものである。
【００６０】
画像形成部及び現像ユニット３０Ｙでは、帯電ローラ１１Ｙにより、像担持体１０Ｙを一様に帯電させ、半導体レーザ、ポリゴンミラー、Ｆ−θレンズ等の光学系を有する露光ユニット１２Ｙにより、入力された画像信号に基づいて、変調されたレーザ光を照射して、帯電された像担持体１０Ｙ上に静電潜像を形成する。そして、各色（こではイエロー）の液体現像剤を貯蔵する現像剤容器３１Ｙから規制ブレード３３Ｙにより供給現像剤量を規制して現像剤供給ローラ３２Ｙから現像ローラ２０Ｙに現像剤を供給して像担持体１０Ｙ上に形成された静電潜像を現像している。
【００６１】
中間転写体４０は、エンドレスの弾性ベルト部材であり、駆動ローラ４１とテンションローラ４２との間に巻き掛けて張架され、一次転写部５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｋで像担持体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋと当接しながら駆動ローラ４１により回転駆動される。一次転写部５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｋは、一次転写ローラ５１Ｙ、５１Ｍ、５１Ｃ、５１Ｋが中間転写体４０を挟んで像担持体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋと対向配置される。像担持体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋとの当接位置を転写位置として、現像された像担持体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ上の各色のトナー像を中間転写体４０上に順次重ねて転写し、フルカラーのトナー像を形成している。
【００６２】
中間転写体４０には、このように複数の像担持体（感光体）１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋに形成したトナー像を順次一次転写して重ね合わせて担持し、一括してシート材に二次転写する。そのため、二次転写行程においてシート材にトナー像を転写するに当たって、シート材表面が繊維質などによって平滑でないシート材であっても、この非平滑なシート材表面に倣って二次転写特性を向上させる手段として、弾性ベルト部材を採用している。
【００６３】
二次転写部６０は、二次転写ローラ６１が中間転写体４０を挟んでベルト駆動ローラ４１と対向配置され、さらに二次転写ローラのクリーニングブレード６２、現像剤回収部６３からなるクリーニング装置が配置される。二次転写部６０では、中間転写体４０上に色重ねして形成されたフルカラーのトナー画像や単色のトナー画像が二次転写部６０の転写位置に到達するタイミングに合せてシート材搬送経路Ｌにて用紙、フィルム、布等のシート材を搬送、供給し、そのシート材に単色のトナー画像やフルカラーのトナー画像を二次転写する。
【００６４】
シート材搬送経路Ｌの下流には、シート材搬送経路Ｌを挟んで対向配置された加熱ローラ７１及び加圧ローラ７２を有する定着装置７０が配置され、シート材上に転写された単色のトナー像やフルカラーのトナー像を用紙等の記録媒体（シート材）に融着させ定着させ、最終的なシート材上の画像形成を終了する。二次転写ローラ６１も、表面が繊維質などによって平滑でないシート材であっても、この非平滑なシート材表面に倣って二次転写特性を向上させる手段として、表面に弾性体を被覆した弾性ローラで構成している。これは、複数の像担持体１０Ｙに形成したトナー像を順次一次転写して中間転写体４０に重ね合わせて担持し、一括してシート材に二次転写する中間転写体４０に採用した弾性ベルト部材と同様の目的である。
【００６５】
ベルト駆動ローラ４１と共に中間転写体４０を張架するテンションローラ４２側には、その外周に沿って、中間転写体４０に当接するクリーニングブレード４３、そのクリーニングブレード４３がクリーニングした現像剤を回収する現像剤回収部４４からなるクリーニング装置が配置されている。二次転写部６０を通過後の中間転写体４０は、クリーニングブレード４３により中間転写体４０上のクリーニングが行われ、再び、一次転写部５０へと向かう。
【００６６】
現像剤容器３１Ｙにおいて、液体現像剤の中のトナー粒子はプラスの電荷を有し、現像剤は、撹拌ローラ３４Ｙにより撹拌されて一様分散状態になり、現像剤供給ローラ３２Ｙが回転することによって、現像剤容器３１Ｙから汲み上げられ、規制ブレード３３Ｙによって現像剤量が規制されて現像ローラ２０Ｙに供給される。
【００６７】
次に、現像剤回収手段について説明する。本実施形態の画像形成装置では、現像剤回収手段の有するクリーニング装置により現像剤を掻き落として回収している。現像剤回収手段としては、現像ローラ２０のクリーニングを行う現像ローラクリーニング装置２１、現像剤圧縮ローラ２２のクリーニングを行う現像剤圧縮ローラクリーニング装置２３、像担持体スクイーズ装置１３〜１５、像担持体クリーニング装置１６、１７、中間転写体クリーニング装置４３〜４４、さらには２次転写ローラクリーニング装置６２、６３等を備えている。
【００６８】
現像ユニット３０Ｙでは、現像ローラ２０Ｙに担持された液体現像剤のトナーを圧縮状態にする現像剤圧縮ローラ２２Ｙのクリーニングを行う現像剤圧縮ローラクリーニング装置の一例としてのクリーニングブレード２３Ｙ、現像ローラ２０Ｙのクリーニングを行う現像ローラクリーニング装置の一例としてのクリーニングブレード２１Ｙを有する。クリーニングブレード２１Ｙは、現像ローラ２０Ｙが像担持体１０Ｙと当接する現像ニップ部より現像ローラ２０Ｙの回転方向の下流側に配置されて、現像ローラ２０Ｙに残存する現像剤を掻き落とし、クリーニングブレード２３Ｙは、図中矢印方向に回転して現像剤圧縮ローラ２２Ｙの現像剤を掻き落として除去しリザーバ３１Ｙ内の現像剤に合流（併合）させて再利用される。尚、これら合流するキャリア及びトナーは混色状態にはない。また、回収した現像剤は、廃棄してもよい。
【００６９】
像担持体スクイーズ装置は、像担持体１０Ｙに対向して現像ローラ２０Ｙより回転方向
下流側に配置される。像担持体スクイーズ装置は、像担持体スクイーズローラ１３Ｙと、該像担持体スクイーズローラ１３Ｙに押圧摺接して表面をクリーニングするクリーニングブレード１４Ｙと現像剤回収部１５Ｙから構成される。このような構成とすることにより、像担持体スクイーズ装置は、像担持体１０Ｙに現像された現像剤から余剰なキャリア及び本来不要なカブリトナーを回収し、顕像内のトナー粒子比率を上げる機能を有する。
【００７０】
本実施形態では、像担持体スクイーズローラ１３Ｙを像担持体１０Ｙに対して略同一周速度でウィズ回転させ、像担持体１０Ｙに現像された現像剤から重量比５〜１０％程度の余剰キャリアを回収して双方の回転駆動負荷を軽減するとともに、像担持体１０Ｙの顕像トナー像への外乱作用を抑制している。像担持体スクイーズローラ１３Ｙによって回収された余剰なキャリア及び不要なカブリトナーはクリーニングブレード１４Ｙの作用によって像担持体スクイーズローラ１３Ｙから現像剤回収部１５Ｙに回収される。尚、この回収した余剰なキャリア及びカブリトナーは専用の孤立した像担持体１０Ｙから回収しているので各色の画像形成部において混色現象は発生しない。
【００７１】
一次転写部５０Ｙでは、像担持体１０Ｙと中間転写体４０が等速度で移動して像担持体１０Ｙに現像された現像剤像を一次転写ローラ５１Ｙにより中間転写体４０へ転写することにより、回転及び移動の駆動負荷を軽減するとともに、像担持体１０Ｙの顕像トナー像への外乱作用を抑制している。なお、１色目の一次転写部５０Ｙでは初回一次転写なので混色現象は発生しないが、２色目以降は既に一次転写されたトナー像部位に更に異なるトナー像を転写して色重ねする。
【００７２】
このため、中間転写体４０から像担持体１０Ｙ（Ｍ、Ｃ、Ｋ）へトナーが移行する所謂逆転写現像によって逆転写トナーと転写残りトナーは混色して余剰キャリアとともに像担持体１０Ｙ（Ｍ、Ｃ、Ｋ）に担持されて移動し、像担持体クリーニング装置の一例としてのクリーニングブレード１６Ｙ（Ｍ、Ｃ、Ｋ）の作用によって像担持体１０Ｙ（Ｍ、Ｃ、Ｋ）から現像剤回収部１７Ｙ（Ｍ、Ｃ、Ｋ）に回収される。
【００７３】
中間転写体４０上の不要トナー画像が、二次転写ローラ６１に接して転写されシート材裏面汚れを引き起こす場合がある。これら不要トナー像に対し、中間転写体４０のクリーニングブレード４３による中間転写体４０上のクリーニング、二次転写ローラのクリーニングブレード６２による二次転写ローラ６１のクリーニングを行う。このように二次転写ローラのクリーニングブレード６２は、二次転写ローラ６１に転写された現像剤（キャリア内に分散したトナー）を除去する手段として備え、二次転写ローラ６１から現像剤を回収される。
【００７４】
図１、図３に示した定着装置を、図７、図８で説明した液体現像方式の画像形成装置に適用すると、ローラーの軸方向の温度分布が均一化することにより、液体現像システムにおいて定着温度が不均一の際に見られる定着ムラが低減し、良好な画像を得ることが出来る。
【００７５】
また、図５で説明した定着装置を、図７、図８で説明した液体現像方式の画像形成装置に適用すると、さらに、第一定着での熱伝達性が良いことから転写材上の液体現像剤が急加熱され固形分が速やかに凝集することで、固形分とキャリアが層分離を起こし、その後第二定着の低硬度の表層で均一に圧を掛けることで転写材表層に沿った膜が形成され、トナーが被覆している箇所とそうでない箇所での光沢差が少ない画像となる。すなわち、定着ムラが無く、トナーの有無による光沢差の少ない良好な画像を得ることが出来る。
【００７６】
以上、本発明の画質の劣化を抑制した定着装置および画像形成装置をその原理と実施例に基づいて説明してきたが、本発明はこれら実施例に限定されず種々の変形が可能である
。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本発明の実施形態を示す説明図である。
【図２】本発明の実施形態を示す説明図である。
【図３】本発明の実施形態を示す説明図である。
【図４】本発明の実施形態を示す説明図である。
【図５】本発明の実施形態を示す説明図である。
【図６】本発明の実施形態を示す説明図である。
【図７】本発明の実施形態を示す説明図である。
【図８】本発明の電子写真プロセスを用いた画像形成装置の１実施例の全体構成を示す模式的断面図である。
【図９】図７を部分的に拡大して示す断面図である。
【図１０】転写材表面に形成されるトナー膜を示す説明図である。
【図１１】従来例を示す説明図である。
【符号の説明】
【００７８】
１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ…像担持体、１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋ…帯電ローラ、１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋ…露光ユニット、２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋ…現像ローラ（現像剤担持体）、４０…中間転写体、５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｋ…一次転写部、６０…二次転写部、６１…二次転写ローラ、７０…定着部、７１…加熱ローラ、７２…加圧ローラ、８０…定着装置、８１…第１定着部、８２…第２定着部、８１ａ…第１ニップ部、８２ａ…第２ニップ部、８３…第１加熱ローラ、８３ａ…金属ローラ（芯金）、８３ｂ…離型層、８４…第１加圧ローラ、８５…第２加熱ローラ、８５ａ…金属ローラ（芯金）、８５ｂ…弾性層、８５ｃ…離型層、８６…第２加圧ローラ、８７ａ、８７ｂ…ヒータランプ、９０…転写材搬送装置、９１…搬送ベルト、９２…駆動ローラ、９２ａ…テンションローラ、９３…ヒータランプ、９４…吸引ファン、９５・・・仮想線分、９８…通気孔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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