(57)【要約】  【課題】記録媒体の変形が発生せず、かつ、伸びのない画像を記録媒体に定着させることができる画像定着装置を提供すること。  【解決手段】画像が形成された記録媒体を挟持搬送することにより画像を定着させる、少なくとも一方が加熱ロールであり、いずれか一方の定着ロールに記録媒体が追随するように調整された一対の定着ロール対と、記録媒体の挟持搬送時に、記録媒体が追随する定着ロールの周速度をＶ１、記録媒体が追随しないもう一方の定着ロールの周速度をＶ２としたときに、定着ロールの周速度をＶ２＞Ｖ１として定着ロール対を駆動制御する駆動制御部とを有すること。【選択図】図１
2006195048.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも樹脂を含有する粒子を用いて記録媒体上に描画された画像を記録媒体上に定着する画像定着装置であって、
画像が形成された記録媒体を挟持搬送することにより前記画像を加圧加熱定着させる、少なくとも一方が加熱ロールであり、いずれか一方の定着ロールに前記記録媒体が追随するように調整された一対の定着ロール対と、
前記記録媒体の挟持搬送時に、前記記録媒体が追随する定着ロールの周速度をＶ１、前記記録媒体が追随しないもう一方の定着ロールの周速度をＶ２としたときに、定着ロールの周速度をＶ２＞Ｖ１として前記定着ロール対を駆動制御する駆動制御部とを有することを特徴とする画像定着装置。
【請求項２】
さらに、前記Ｖ２と前記Ｖ１とが下記式を満足する請求項１に記載の画像定着装置。
１．０３＜Ｖ２／Ｖ１＜１．２０
【請求項３】
前記記録媒体の前記画像が形成された面と接触する前記定着ロール対の定着ロールの表面がシリコンゴムで形成されたロールである請求項１または２に記載の画像定着装置。
【請求項４】
前記記録媒体に追随する定着ロールが、前記記録媒体の挟持搬送時に前記記録媒体の画像が形成されている面と反対側の面に接触する定着ロールである請求項１〜３に記載の画像定着装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の画像定着装置と、
樹脂を含む微粒子を用いて記録媒体に画像を形成するための画像形成装置とを有する画像記録装置。
【請求項６】
前記画像形成装置は、帯電した粒子を溶媒に分散させたインクを用いる静電式インクジェット描画手段を有する請求項５に記載の画像記録装置。
【請求項７】
少なくとも樹脂を含有する粒子を用いて記録媒体上に描画された画像を前記記録媒体上に定着するに際し、
少なくとも一方が加熱ロールである一対の定着ロールよりなる定着ロール対を用い、一方の定着ロールの周速度よりももう一方の定着ロールの周速度が速くなるように駆動し、
前記記録媒体の挟持搬送時に、前記記録媒体を周速度の遅い定着ロールに追随させつつ、挟持して搬送して、前記画像を前記記録媒体上に定着することを特徴とする画像定着方法。
【請求項８】
前記記録媒体が追随する定着ロールの周速度をＶ１とし、前記記録媒体が追随しない定着ロールの周速度をＶ２とすると、前記Ｖ２と前記Ｖ１との関係が下記式を満足する請求項７に画像定着方法。
１．０３＜Ｖ２／Ｖ１＜１．２０
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像定着装置、画像記録装置および画像定着方法に関し、詳しくは、インクジェットプリンタ、電子写真方式の複写機、プリンタ、印刷機等において、記録媒体上に粒子で形成された画像を記録媒体に定着させる画像定着装置、画像記録装置および画像定着方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
静電式、ピエゾ式、サーマル式等の各種インクジェット記録方式、または、複写機、プリンタ、印刷機等に用いる電子写真方式等の、少なくとも色材および樹脂を含有する色材粒子を用いて記録媒体上に記録する記録方式によって、記録媒体上に記録した画像を、記録媒体上に記録する記録方法によって、記録媒体上に記録した画像を、記録媒体上に定着させる装置としては、加熱ロールと定着ロールとからなる一対の定着ロール対を用い、画像が記録された記録媒体を挟持して搬送することで、熱と圧力との作用でその画像を記録媒体上に定着させる画像定着装置が知られている。
【０００３】
このような画像定着装置としては、特許文献１に、内部に熱源を有する加熱ローラまたはローラ自体に熱源を有する加熱ローラと、該加熱ローラと一部で圧接した加圧ローラと、該加圧ローラを回転駆動するための駆動手段と、該加圧ローラの線速度を検知する線速度検知手段とを有し、該線速度検知手段の検知信号に応じて前記加圧ローラの駆動速度を制御するようにし、過熱ローラの外径精度に関わらず、加圧ローラの線速度を常に一定にすることができ、その結果、記録紙の搬送速度を所望の速度にすることができ、それにより、画像の伸びや異常画像が発生しないようにした定着装置が開示されている。
【特許文献１】特開平１１−９５６０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、従来の一方が加熱ロールである一対の定着ロール対で、画像が形成された記録媒体を挟持搬送し、記録媒体上に画像を定着させる画像定着装置では、画像の伸びや記録媒体の皺、波打ち、カール等の変形が発生する可能性がある。
これに対して、特許文献１は、加圧ロールの線速度を制御し、記録媒体の搬送速度を所望の速度とすることで、画像を形成する感光体の回転速度に対して高い精度で同期を取ることができ、画像の伸びや異常画像の発生を防止できるとしているが、感光体の回転速度と記録媒体の搬送速度との同期を取っても、画像定着による画像の伸びや記録媒体の変形が生じてしまうことがある。
特に、表、グラフ、図面等を画像として記録媒体に定着する場合に画像の伸びが問題となり、また、紙変形が許容限度を超えると見た目が悪くなるという問題がある。
【０００５】
本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解決し、記録媒体の変形が発生せず、かつ、伸びのない画像を記録媒体に定着させることができる画像定着装置、画像記録装置および画像定着方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明の第１の態様は、少なくとも樹脂を含有する粒子を用いて記録媒体上に描画された画像を記録媒体上に定着する画像定着装置であって、画像が形成された記録媒体を挟持搬送することにより前記画像を加圧加熱定着させる、少なくとも一方が加熱ロールであり、いずれか一方の定着ロールに前記記録媒体が追随するように調整された一対の定着ロール対と、前記記録媒体の挟持搬送時に、前記記録媒体が追随する定着ロールの周速度をＶ１、前記記録媒体が追随しないもう一方の定着ロールの周速度をＶ２としたときに、定着ロールの周速度をＶ２＞Ｖ１として前記定着ロール対を駆動制御する駆動制御部とを有することを特徴とする画像定着装置を提供する。
ここで、「追随する」「追随しない」とは、ゴム層仕様の異なる１対の定着ロールを駆動する場合に、片側の定着ロールを駆動力で駆動し、もう一方の定着ロールをニップ部の摩擦力による接触駆動、即ち従動させておいて、該ニップ部に記録媒体を挟持搬送させた場合に、記録媒体がどちら側の定着ロールに追随して搬送されるかを意味する。
【０００７】
ここで、ゴム層の厚さ、硬度、表面エネルギー、外径寸法、表面粗さの少なくとも１つを調整することで前記記録媒体を追随する定着ロールを選択することが好ましい。
さらに、前記Ｖ２と前記Ｖ１とが下記式を満足することが好ましい。
１．０３＜Ｖ２／Ｖ１＜１．２０
【０００８】
また、前記記録媒体の前記画像が形成された面と接触する前記定着ロール対の定着ロールの表面がシリコンゴムで形成されたロールであることが好ましい。
前記記録媒体に追随する定着ロールが、前記記録媒体の挟持搬送時に前記記録媒体の画像が形成されている面と反対側の面に接触する定着ロールであることが好ましい。
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明の第２の態様は、上記いずれかに記載の画像定着装置と、樹脂を含む粒子を用いて記録媒体に画像を形成するための画像形成装置とを有する画像記録装置を提供する。
ここで、前記画像形成装置は、帯電した粒子を溶媒に分散させたインクを用いる静電式インクジェット描画手段を有することが好ましい。
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明の第３の態様は、少なくとも樹脂を含有する粒子を用いて記録媒体上に描画された画像を前記記録媒体上に定着するに際し、少なくとも一方が加熱ロールである一対の定着ロールよりなる定着ロール対を用い、一方の定着ロールの周速度よりももう一方の定着ロールの周速度が速くなるように駆動し、前記記録媒体の挟持搬送時に、前記記録媒体を周速度の遅い定着ロールに追随させつつ、挟持して搬送して、前記画像を前記記録媒体上に定着することを特徴とする画像定着方法を提供する。
ここで、前記記録媒体が追随する定着ロールの周速度をＶ１とし、前記記録媒体が追随しない定着ロールの周速度をＶ２とすると、前記Ｖ２と前記Ｖ１との関係が下記式を満足することが好ましい。
１．０３＜Ｖ２／Ｖ１＜１．２０
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、定着ロール対による記録媒体の挟持搬送時に、記録媒体が追随する定着ロールの周速度よりも記録媒体が追随しないもう一方の定着ロールの周速度を速くすることで、記録媒体の伸びを抑制することができ、かつ記録媒体の変形も防止することができる。このように記録媒体の伸びを抑制でき、記録媒体の変形を防止できることで、画像の伸びがない画像を記録媒体上に好適に定着させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下に、本発明に係る画像定着装置、画像記録装置および画像定着方法を、添付の図面に示される好適実施形態に基づいて詳細に説明する。
【００１３】
図１は、本発明の第１の態様の画像定着装置を有する発明の第２の態様の画像記録装置の概略構成を示す模式的上面図であり、図２は、画像定着装置周辺部の概略構成を示す模式的斜視図であり、図３は、図１のIII−III線における模式的断面図である。なお、図３は、記録媒体Ｐが定着ロール対２０に挟持搬送されている状態を示す。
図１に示す画像記録装置１０は、記録媒体Ｐに画像を形成する画像形成装置１２と、記録媒体Ｐに形成された画像を定着させる画像定着装置１４から構成される。さらに、画像定着装置１４は、一対の定着ロール２２，２４からなる定着ロール対２０と、定着ロール２２，２４をそれぞれ駆動させる駆動部３０，３２と、駆動部３０，３２を制御する制御部３４と、記録媒体Ｐを定着ロール対２０に案内するガイド３６とを有する。
【００１４】
記録媒体Ｐとしては、普通紙、上質紙、微塗工紙、コート紙、アート紙、キャストコート紙等の紙類や、印刷用フィルム等、各種の記録媒体を用いることができる。記録媒体Ｐの形状は、特に制限的ではないが、以下では、一般的に用いられる矩形の記録媒体Ｐを例に説明する。
【００１５】
画像形成装置１２は、少なくとも色材と樹脂を含む色材粒子を用いて記録媒体Ｐに画像を形成するものである。図１においては、画像形成装置１２は、図１中、左から右へ搬送される記録媒体Ｐの上側の面に画像を形成する。画像形成装置１２としては、各種の画像形成方式（画像記録方式）のものを利用することができる。例えば、顔料等の色材を含む粒子（色材粒子）および溶媒を含有するインクを用い、インクジェット方式によってインクを吐出して記録媒体Ｐにインク画像を形成する、静電式、サーマル式、ピエゾ式等、各種のインクジェット方式や、トナーを用いて画像を形成する電子写真方式等が利用可能である。
【００１６】
定着ロール対２０は、定着ロール２２と定着ロール２４とで構成される。
定着ロール２２は、記録媒体Ｐの画像が記録されている面と接する側に配置され、加熱ロールとして機能する。定着ロール２２は、図３に示すように、円筒状の芯材２２ａを有し、その芯材２２ａの表面には弾性層２２ｂが設けられ、その弾性層２２ｂの表面には中間層２２ｃが設けれら、その中間層２２ｃの表面には、記録媒体Ｐとの離型性を向上させるためのコート層２２ｄが設けられた所定直径、例えば直径約６０ｍｍ、面長４００ｍｍの円筒形状の積層体である。また、円筒状の芯材２２ａの内側の略軸心には、芯材２２ａを貫通して、ヒータ２６が配置されている。
ここで、芯材２２ａは、芯金となる円筒状の金属で形成され、弾性層２２ｂは所定ゴム硬度、厚さおよび表面粗さ、例えばゴム硬度ＪＩＳ  Ａ  １０、厚さ３ｍｍ、表面粗さＲａ＝１０μｍのシリコンゴムで形成されており、中間層２２ｃは所定ゴム硬度、厚さおよび表面粗さ、例えば、ゴム硬度ＪＩＳ  Ａ  ７０、厚さ５０μｍ、表面粗さＲａ＝５μｍのフッ素ゴムで形成されており、コート層２２ｄは、所定ゴム硬度、厚さおよび表面粗さ、例えば、ＪＩＳゴム硬度  Ａ  ５０、厚さ５０μｍ、表面粗さＲａ＝０．２μｍのシリコンゴムで形成されている。
【００１７】
定着ロール２４は、定着ロール２２と記録媒体Ｐを介して対向する位置に配置され、加熱ロールおよび加圧ロールとして機能する。定着ロール２４も、円筒状の芯材２４ａを有し、その表面には、弾性層２４ｂが設けられ、弾性層２４ｂの表面にはコート層２４ｃが設けられた所定直径、例えば直径約６０ｍｍ、面長４００ｍｍの円筒形状の積層体である。また、芯材２４ａの内部の略軸心には、芯材２４ａを貫通して、ヒータ２８が配置されている。
ここで、芯材２４ａは、芯金となる円筒状の金属で形成され、弾性層２４ｂは、所定ゴム硬度、および厚さ、例えばゴム硬度ＪＩＳ  Ａ  ４０、厚さ１ｍｍのシリコンゴムで形成され、コート層２４ｃは、所定厚さ、所定表面粗さ、例えば厚さ５０μｍ、Ｒａ＝０．２μｍのＰＦＡ（パーフルオロアルコキシル樹脂）で形成されている。
【００１８】
定着ロール２２および定着ロール２４の内部にそれぞれ配置されるヒータ２６およびヒータ２８は、ハロゲンランプ等の加熱源であり、画像定着時に、定着ロール２２および定着ロール２４を所定温度に加熱する。また、定着ロールを加熱するヒータは、両ロールに備える必要はなく、いずれか一方の定着ロールのみに配置するようにしてもよい。すなわち、本発明においては、定着ロール対２０を構成する一対の定着ロール２２，２４のうちの少なくとも一方を内部にヒータを備える加熱ロールとすればよい。なお、一方の定着ロールにのみヒータを配置する場合は、画像が記録されている面と接する側に配置された定着ロールに配置することが好ましい。
【００１９】
ここで、定着ロール２２，２４を形成する材料は、上記材料に限定されず、種々の材料を用いることができる。
例えば、定着ロール２２の芯材２２ａには、加圧に対して十分な強度を有するものが、各種利用可能であるが、好ましくは、熱伝導性の良好な材料で形成される物が好ましい。具体的には、Ａ５０５６、Ａ５０５２、Ａ５０８３、Ａ６０６３等のアルミニウム材のロール、ＳＴＫＭ１１等の非磁性ステンレス鋼材のロール等が例示される。
【００２０】
弾性層２２ｂは、シリコンゴムやフッ素ゴム等の合成ゴムで形成すればよい。特に、単層構成とする場合には、画像記録後の記録媒体Ｐとの離型性に優れるＬＴＶ（低温加硫型）シリコンゴムが好適に例示される。
また、加熱定着時における熱導電性を向上するために、これらの合成ゴム中に、フィラーとして、シリカ、アルミナ、酸化マグネシウム等の金属酸化物の粉末を５〜３０重量％配合するのも好ましい。また、同様の理由で、フィラーとして導電性カーボンブラックを用いてもよく、この際には、弾性層の電気抵抗を低減し、帯電防止を図れる。
【００２１】
中間層２２ｃは、フッ素ゴムとフッ素樹脂とを混合して形成すればよい。ここで、定着ロールは中間層を設けない２層構造としてもよいが、本実施形態のように中間層を設けることで、弾性層と被覆層との接着性向上、中間層の緩衝作用による被覆層の損傷（クラックの発生等）防止、シリコーンオイルの浸透による弾性層の膨潤防止等を図ることができる。
【００２２】
コート層２２ｄは、本実施形態のように、シリコンゴムにより中間層を被覆して形成することに限定されず、ＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＦＥＰ等のフッ素樹脂塗料を中間層の表面に塗布して形成してもよい。また、ＰＦＡ樹脂等をチューブ状にして被覆する場合もある。
【００２３】
また、弾性層として耐熱性に優れるＨＴＶ（高温加硫型）シリコンゴムを用い、その上に弾性層の膨潤を防止するためのフッ素ゴム層を中間層として設け、中間層の上にコート層としてＬＴＶシリコンゴム層を設けてなる、３層構成の定着ロールも、好適である。
ここで、定着ロールの層構成は上記に限定されず、どのような層構成でもよく、例えば芯金の表面に弾性層、コート層を積層させた、中間層を設けない２層構造のロールも用いることができる。
【００２４】
他方、定着ロール２４も、上述の定着ロール２２と同様の芯材、弾性層およびコート層の材料、また上述の定着ロール２２の各種層構成のロールが利用可能である。なお、定着ロール２２または定着ロール２４が加熱源を有さない場合には、芯材の熱伝導性は、必ずしも高い必要はない。また、定着ロール２２，２４は、芯金径やロール外径を幅方向で変化させた逆クラウンロール、クラウンロールであってもよい。
これ以外にも、芯材をシリコンゴム層、フッ素ゴム層、シリコンゴムなどの発泡材を用いたスポンジ状の発泡ゴム層等で被覆してなるソフトロールも、好適に利用可能である。さらに、芯材をＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＦＥＰなどのフッ素樹脂や、ＰＦＴチューブ等で被服してなるハードロールも好適に利用可能である。
【００２５】
ここで、定着ロール対で定着する画像に光沢を付与する場合には、記録媒体の画像面と接触する定着ロール（本実施形態では定着ロール２２）のコート層をシリコンゴムの焼き付け塗装タイプ（シリコンコート型）とすることが好ましい。ここで、好適に用いることのできるシリコンゴムとしては、ポリジメチルシロキサン、ポリ３，３，３−トリフルオロプロピルメチルシロキサン等が例示される。
コート層をシリコンコート型で形成することで、表面が平滑に仕上がり定着する画像に光沢を付与することができる。
【００２６】
駆動部３０は、定着ロール２２に接続され、駆動部３２は、定着ロール２４に接続されており、それぞれ定着ロール２２、２４を所定方向に回転駆動させる。
ここで、駆動部３０，３２には、種々の駆動手段を用いることができる。具体的には、定着ロール２２、２４の速度が調節可能となるように速度可変モータを用いて最適な速度比を求めた後に、その速度比に従うギヤ駆動あるいはスプロケットチェーン駆動を実施すればよい。
制御部３４は、駆動部３０，３２を制御し、定着ロール２２，２４の回転速度（周速度）を制御する。
【００２７】
ガイド３６は、画像形成装置１２と定着ロール対２０との間に配置され、画像形成装置１２で画像が形成された記録媒体Ｐを、定着ロール対２０の定着ロール２２と定着ロール２４との間に案内する。
本実施形態では、ガイド３６を配置したが、本発明はこれに限定されず、搬送ベルトを設け記録媒体を定着ロール対に搬送させてもよく、また、画像形成装置と定着ロール対を近接させ、ガイドを設けない構成としてもよい。
【００２８】
以下、画像記録装置１０および画像定着装置１４の作用を説明する。
【００２９】
記録媒体Ｐは、図示しない搬送手段により図１中左から右に搬送され画像形成装置１２と対向する位置を通過する。画像形成装置１２は、対向する位置を通過する記録媒体Ｐの表面に画像を形成する。
画像が形成され、未定着の画像を有する記録媒体Ｐは、ガイド３６上を搬送され、定着ロール対２０の定着ロール２２と定着ロール２４との間に搬入される。記録媒体Ｐは、定着ロール対２０に挟持搬送されて、加圧および加熱されることにより、記録媒体Ｐ上の画像が定着される。
【００３０】
ここで、このような少なくとも一方が加熱ロールである定着ロール対により、記録媒体を挟持搬送し、記録媒体上に形成された画像を定着させる画像定着装置では、記録媒体の画像定着時に、画像の伸びや記録媒体の皺、波打ち、カール等の変形が発生する可能性があった。特に、表、グラフ、図面等を画像として記録媒体に定着する場合には、画像の伸びが顕著に現れてしまう。また、尺の大きい記録媒体の画像定着を行う場合は、伸び率が小さい場合でも、伸び量が大きくなってしまうため問題であった。
【００３１】
本発明者は、このような画像定着装置について鋭意検討した結果、画像定着時に発生する画像の伸びや、記録媒体の皺、波打ち、カール等の変形は、記録媒体が伸びるために発生していることを見いだした。
このような記録媒体の伸びや変形は、記録媒体を挟持搬送して加熱する際に記録媒体が柔軟になり、さらに定着ロール対のニップ部での定着ロールの変形や、定着ロール（加圧／加熱ロール）表面と記録媒体表面の速度差によって記録媒体の表面にずり応力が働くことにより発生すると考えられる。
【００３２】
このため、上述した特許文献１では、記録媒体を挟持搬送して画像を加熱定着するため、記録媒体の伸びが発生し、画像の伸び等が生じてしまう。
また、定着ロール対の周速度と、記録媒体の搬送速度とを同期させ、記録媒体Ｐと定着ロール対に速度差がないように駆動するとことで、記録媒体の伸びを抑制することができると考えたが、記録媒体Ｐの搬送速度と定着ロール対の周速度を同じ速度にして記録媒体を挟持搬送して画像定着を行った場合も、記録媒体の伸びは発生してしまった。
【００３３】
そこで、本発明者は、さらに鋭意検討した結果、定着ロール対２０による記録媒体Ｐの挟持搬送時に記録媒体Ｐが追随する定着ロールの周速度をＶ１、記録媒体Ｐが追随しないもう一方の定着ロールの周速度をＶ２とすると、定着ロール対の周速度をＶ２＞Ｖ１とすることで、記録媒体の伸びを抑制できることを見出した。
【００３４】
このように、記録媒体Ｐの挟持搬送時（画像定着時）に、記録媒体Ｐが追随する定着ロールの周速度よりも記録媒体Ｐが追随しないもう一方の定着ロールの周速度を速くすることで、記録媒体の伸びを抑えることができ、画像定着時に記録媒体上に形成された画像がずれることや、記録媒体が変形することを防止することができる。これにより、画像の伸びがなく、見た目が許容された画像を記録媒体上に好適に定着される。また、記録媒体の伸びを抑えることで、尺の大きい記録媒体も好適に定着させることができる。
【００３５】
さらに、記録媒体Ｐの挟持搬送時に、記録媒体Ｐが追随する定着ロールの周速度Ｖ１と、記録媒体Ｐが追随しないもう一方の定着ロールの周速度Ｖ２との関係が下記式１を満足することがより好ましい。
１．０３＜Ｖ２／Ｖ１＜１．２０    式１
このように、Ｖ２／Ｖ１を１．０３より大きくすることで、記録媒体の伸びをより確実に許容範囲内とすることができ、１．２０未満とすることで、画像表面とロール表面のずれによって定着画像のずれを好適に防止することができる。このように、上記式１を満足させることで、より好適に記録媒体の伸びを抑制することができ、好適に記録媒体に画像を定着させることができる。
【００３６】
また、上述した光沢を有する画像を記録媒体に定着させる場合に好適に用いられるコート層をシリコンゴムの焼き付け塗装タイプ（シリコンコート型）で形成した定着ロールは、記録媒体との摩擦力が大きいため記録媒体の伸びがより顕著になるが、本発明によれば、コート層にシリコンゴムを用いる場合でも記録媒体の伸びを抑制することができ、光沢を有する画像を良好に定着させることができる。
【００３７】
ここで、記録媒体の挟持搬送時に、記録媒体が追随する定着ロールは、ゴム層の厚さ、硬度、表面エネルギー、外径寸法、表面粗さのうちの少なくとも１つを調整することで、所望の定着ロールを記録媒体が追随する定着ロールとすることができる。
具体的には、ゴム材質が同じ場合は、記録媒体を追随させたい定着ロールのゴム層の厚さを、もう一方の定着ロールのゴム層の厚さよりも、小さく（薄く）して変形しにくくすることで、記録媒体を追随させたい定着ロールに記録媒体を追随させやすくすることができる。
または、ゴム層の材質が異なる場合は、記録媒体を追随させたい定着ロールのゴム硬度を、もう一方の定着ロールのゴム硬度よりも、高く（硬く）変形しにくくすることで、記録媒体を追随させたい定着ロールに記録媒体を追随させやすくすることができる。
または、記録媒体を追随させたい定着ロールの紙との摩擦係数を、もう一方の定着ロールの紙との摩擦係数よりも、大きく（滑りにくく）することで、記録媒体を追随させたい定着ロールに記録媒体を追随させやすくすることができる。
または、記録媒体を追随させたい定着ロールの外径を、もう一方の定着ロールの外径よりも、小さくすることで、記録媒体を追随させたい定着ロールに記録媒体を追随させやすくすることができる。
これらの各条件は、定着される記録媒体の光沢性、表面粗さ、剛性、塗工層の特性や、定着ロールの耐久性、剥離性、硬度、表面粗さ、サイズ、表面エネルギー等に応じて各条件を適宜選択すればよい。
【００３８】
以上より、一例としては、記録媒体を追随させたい定着ロールの被覆層を、もう一方の定着ロールの被覆層よりも摩擦力の高いシリコンゴムで形成することで、記録媒体が追随する定着ロールすることができる。また、記録媒体と接触する被覆層に耐久性と剥離性を重視して記録媒体との摩擦力の小さいＰＦＡとした場合も、弾性層を薄くかつ硬めに形成することで変形量を小さくできるため、記録媒体に追随する定着ロールとなり、もう一方の定着ロールの被覆層が摩擦の大きいシリコンゴムで形成されている場合も、被覆層をＰＦＡで形成した定着ロールが記録媒体が追随する定着ロールとすることができる。
【００３９】
前記記録媒体の挟持搬送時に記録媒体が追随する定着ロールは、画像面と接触する定着ロール（本実施形態では、定着ロール２２）、画像面と接触しない定着ロール（本実施形態では、定着ロール２４）のどちらの定着ロールでもよく、記録媒体Ｐが追随する定着ロールの周速度を、記録媒体Ｐが追随しないもう一方の定着ロールの周速度よりも遅くすることで、記録媒体の伸びは抑制することができるが、記録媒体を定着ロール対での挟持搬送時に記録媒体が追随する定着ロールは、記録媒体の画像面と反対面側に接する定着ロールとすることが好ましい。
記録媒体に追随する定着ロールを、記録媒体の画像面と反対面側に接する定着ロールとすることで、Ｖ２／Ｖ１の比をより小さくすることができ、ロール表面の摩擦を少なくすることができる。また、場合（ロール表面の種類、画像／記録媒体の特性）によっては、逆にした方が画像のずれが小さくなる場合があり、一概に決めることはできない。
【００４０】
本実施形態では、制御部３４により各駆動部３０，３２を制御し、定着ロール２２，２４の回転速度を制御して所望の速度比とする。ここで、本発明の画像定着装置は、定着ロール対を駆動させる方法、記録媒体が追随する定着ロールの周速度よりも記録媒体が追随しないもう一方定着ロールの周速度が速くなるよう速度比を制御する方法として、種々の駆動方法、制御方法を用いることができる。
例えば、両方の定着ロールの回転軸をギヤで連結させ、一方の定着ロールに加えられた駆動力（回転力）をギヤにより、もう一方の定着ロールに伝達させて、両方の定着ロールを回転駆動させてもよい。ここで、定着ロールをギヤで駆動する場合は、歯数とピッチ円とロール径を調整することで、速度比を制御することができる。例えば、ピッチ円は変えずに増速したい側のギヤの歯数を速度比の逆数に減らし、ギヤを転位歯車として速度比を調整する方法や、ロール軸間距離を変えずに速度比に応じて定着ロールの径を調整することにより速度比を調整する方法により速度差を調整することができる。
【００４１】
また、定着ロール対２０は、一方の定着ロールが回転することで、他方の定着ロールも従動するので、記録媒体が追随する定着ロールの速度よりも、記録媒体が追随しないもう一方の定着ロールの速度の方が、速くなるように速度比を調整することができれば、駆動部を、定着ロール対２０の一方の定着ロールのみに設けてもよい。すなわち、定着ロール２２および２４の一方のみを駆動ロールとしてもよい。
【００４２】
次に、本発明の画像定着装置を備える画像記録装置を、静電式インクジェット装置に適用した実施形態について詳細に説明する。
溶媒中に帯電した色材粒子を分散させたインクを用い、インクに静電力を作用させることによって濃縮したインクを吐出させて画像を形成する濃縮型静電インクジェット方式の画像形成装置は、高精細な画像形成が可能である。本発明の画像記録装置に、このような画像形成装置を適用することによって、高精細な画像をそのままに定着させて、高画質な画像を得ることができる。
【００４３】
なお、以下では、インク中の色材粒子が正帯電している場合を例にとって説明するが、これとは逆に、インク中の色材粒子を負に帯電させたものを用いてもよい。その場合は、記録に作用する各部の極性を、以下の例とは逆極性とすればよい。
【００４４】
図４は、本発明の画像記録装置を適用する静電式インクジェット記録装置の一実施形態を示す概念図である。同図に示すインクジェット記録装置６０は、静電力により、帯電した色材粒子（帯電微粒子）を含むインクの吐出を制御し、記録媒体Ｐ上に４色印刷をしてフルカラー画像を記録した後、記録された画像を加熱ローラによる接触加熱によって定着するもので、記録媒体Ｐの保持手段６２と、搬送手段６４と、記録手段６６と、画像定着手段１０と、溶媒回収手段７２とを備え、これらが筐体６１に内包されている。
【００４５】
なお、図４のインクジェット記録装置６０において、画像定着手段１４は、図１に示した画像定着装置１４と基本的には同一であるので、その詳細な説明を省略する。また、図４のインクジェット記録装置６０における記録手段６６は、図１の画像記録装置１０における画像形成装置１２に対応するものである。
【００４６】
まず、記録媒体Ｐの保持手段６２について説明する。
保持手段６２は、記録前の記録媒体Ｐを保持する給紙トレイ７４と、ピックアップローラ７６と、記録後の記録媒体Ｐを保持する排紙トレイ７８とを備えている。
【００４７】
給紙トレイ７４は、記録に供される複数枚の記録媒体Ｐを保持するものであって、図６中、筐体６１の左側部から筐体６１の内部に挿入されて装着されている。ピックアップローラ７６は、給紙トレイ７４の装着部の先端部（図中、右端部）近傍に配置されている。画像の記録時には、ピックアップローラ７６により、記録媒体Ｐが給紙トレイ７４から１枚ずつ取り出され、記録媒体Ｐの搬送手段６４に供給される。ピックアップローラ７６の近傍には、重ねてストックされている記録媒体Ｐの分離を容易にするために、記録媒体Ｐの除電を行う除電ブラシや除電ローラ、エア吹きつけブロアー等が備えられているのが好ましい。
【００４８】
排紙トレイ７８は、画像が形成された記録媒体Ｐを保持するものであって、筐体６１内部の記録媒体Ｐの搬送経路の終端に設けられ、その先端部（記録媒体Ｐの搬送方向先端側）は筐体６１の外部に位置している。記録後の記録媒体Ｐは、搬送手段６４により搬送されて、排紙トレイ７８に排紙される。
【００４９】
次に記録媒体Ｐの搬送手段６４について説明する。
搬送手段６４は、記録媒体Ｐを、給紙トレイ７４から排紙トレイ７８まで所定の経路に沿って搬送するものであり、搬送ローラ対８０と、搬送ベルト８２と、ベルトローラ８４ａ、８４ｂと、導電性プラテン８６と、記録媒体Ｐの帯電器８８および除電器９０と、分離爪９２と、排出ロール９６とを備えている。また、分離爪９２から排出ロール９６までの区間においては、定着ロール対２０搬送手段として機能する。なお、搬送手段６４としては、図示されるもの以外にも適宜、搬送ローラ対や搬送ベルト、搬送ガイド等の通常の搬送部材が、記録媒体Ｐを搬送するのに適当な間隔で配置されていてもよい。
【００５０】
搬送ローラ対８０は、ピックアップローラ７６と搬送ベルト８２との間の位置に設けられている。ピックアップローラ７６により給紙トレイ７４から取り出された記録媒体Ｐは、この搬送ローラ対８０と搬送ベルト８２により挟持搬送され、搬送ベルト８２上の所定の位置に供給される。
【００５１】
搬送ベルト８２は、ループ状のエンドレスベルトであり、２つのベルトローラ８４ａ、８４ｂによって張架されている。ベルトローラ８４ａ、８４ｂのうちの少なくとも一方は、図示していない駆動源に接続されており、記録時には、所定の速度で回転駆動される。これにより、搬送ベルト８２は、図中、時計回りに周回し、搬送ベルト８２に静電吸着している記録媒体Ｐを所定の速度で搬送する。
【００５２】
搬送ベルト８２は、記録媒体Ｐが静電吸着される側の面（表面）が絶縁性、ベルトローラ８４ａ、８４ｂと接触する側の面（裏面）が導電性のものである。また、搬送ベルト８２の内周面側には、帯電器８８と対向する位置および後述するインクジェットヘッド１０８と対向する位置に亘って、導電性プラテン８６が配置されており、ベルトローラ８４ａ、８４ｂおよび導電性プラテン８６は接地されている。これにより、搬送ベルト８２は、インクジェットヘッド１０８に対向する位置において、インクジェットヘッド１０８の対向電極としても機能する。
【００５３】
導電性プラテン８６は、ベルトローラ８４ａおよび８４ｂの外周を結ぶ線よりインクジェットヘッド１０８側にやや張り出すように配置されるのが好ましい。そのように配置することにより、搬送ベルト８２に張力を付与して、搬送ベルト８２のばたつきを抑えることができる。
【００５４】
記録媒体Ｐの帯電器８８は、スコロトロン帯電器９８と、バイアス電圧源９９と、高圧電源１００とを備えている。スコロトロン帯電器９８は、記録媒体Ｐの搬送経路上の、搬送ローラ対８０と記録手段６６との間の位置に、搬送ベルト８２の表面に対向して配置されている。また、スコロトロン帯電器９８は、高圧電源１００の負側の端子に接続されており、高圧電源１００の正側の端子とスコロトロン帯電器９８の金属製シールドケースは接地されている。また、バイアス電圧源９９の負側の端子は、スコロトロン帯電器９８のグリット電極に接続され、正側の端子は接地されている。
【００５５】
記録媒体Ｐの表面は、高圧電源１００に接続されたスコロトロン帯電器９８により所定の負の高電位に均一に帯電され、記録に必要な一定のＤＣバイアス電圧（例えば、約−１．５ｋＶ）が印加された状態となる。また、これにより、記録媒体Ｐは、搬送ベルト８２の絶縁性を有する表面上に静電吸着される。
【００５６】
記録媒体Ｐの除電器９０は、コロトロン除電器１０２と、交流電圧源１０４と、高圧バイアス電源１０６とを備えている。コロトロン除電器１０２は、記録手段２０６の記録媒体Ｐ搬送方向の下流側に、搬送ベルト１３２の表面に対向して配置されている。コロトロン除電器１０２は、交流電圧源１０４を介してバイアス高圧電源１０６に接続されており、高圧電源１０６の他端とコロトロン除電器１０２の金属製シールドケースは接地されている。
【００５７】
記録後の記録媒体Ｐは、コロトロン除電器１０２により除電された後、その下流側に配置された分離爪９２によって搬送ベルト８２上から分離される。搬送ベルト８２上から分離された記録媒体Ｐは、画像定着装置１０に搬送され、画像定着装置１０の定着ローラ対２０によって定着処理が施された後、排紙トレイ７８に排紙される。定着ロール対２０の下流には、記録媒体Ｐを排紙トレイ７８へ案内する排出ロール９６が配置されている。
ここで、スコロトロン帯電器、およびコロトロン除電器に関しては、参考文献として「電子写真技術の基礎と応用」（編者：電子写真学会、発行所、株式会社  コロナ社）Ｐ４９〜５１が上げられる。
【００５８】
次に、記録手段６６について説明する。
記録手段６６は、帯電した色材粒子を含むインクを用い、画像データに応じてインクの吐出を静電力により制御して、記録媒体Ｐ上に、画像データに応じた画像を記録するものであり、静電式のインクジェットヘッド１０８と、ヘッドドライバ１１０と、インク循環機構１１１と、記録媒体Ｐの位置検出器１１４とを備えている。
【００５９】
インクジェットヘッド１０８は、搬送ベルト８２による記録媒体Ｐの搬送経路において、記録媒体Ｐが安定した平面状態で搬送される位置に、そのインク吐出部が搬送ベルト８２の表面（搬送ベルト８２の表面に保持される記録媒体Ｐの表面）と所定の距離になるように配置されている。図示例では、インクジェットヘッド１０８は、ベルトローラ８４ａ、８４ｂの間の搬送ベルト８２に対向して配置されている。
【００６０】
インクジェットヘッド１０８は、同時に１行分の画像を記録することが可能なラインヘッドであり、フルカラー画像を記録するためのシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｂ）の４色の吐出ヘッドを備えている。各色の吐出ヘッドは、基本的に同様の構成を有しているので、以下ではその１色の吐出ヘッド１６０について説明する。
【００６１】
図５（Ａ）及び（Ｂ）は、静電式インクジェットヘッド１０８における吐出ヘッド１６０の具体的な構造を説明する模式図であり、図５（Ａ）は、吐出ヘッド１６０の一部を示す模式的断面図、図５（Ｂ）は、図５（Ａ）のＶ−Ｖ線における模式的断面図である。吐出ヘッド１６０は、複数のノズルを２次元的に備えるマルチチャンネルヘッドであるが、ここでは、その構成を明確に示すために、２つの吐出部のみを示してある。
【００６２】
吐出ヘッド１６０は、ヘッド基板１６２と、インクガイド１６４と、ノズル基板１６６と、吐出電極を構成する吐出電極１６８と、浮遊導電板１７６とを備えている。吐出ヘッド１６０は、インク滴Ｒの吐出（飛翔）ポイントとなるインクガイド１６４の先端が、対向電極となる、記録媒体Ｐを支持する搬送ベルト８２と対向するように配置されている。
【００６３】
ヘッド基板１６２およびノズル基板１６６は、吐出ヘッド１６０の全ノズルに共通な平板基板であり、絶縁性材料から構成されている。ヘッド基板１６２およびノズル基板１６６は、所定の間隔をあけて配置され、その間にインク流路１７８が形成されている。インク流路１７８内のインクＱは、吐出電極１６８に印加される電圧と同極性に帯電した色材粒子を含み、記録時には、インク循環機構１１１（図４参照）によって、所定方向、図５（Ａ）に示す例ではインク流路１７８内を右側から左側（図中矢印ａ方向）へ向かって所定の速度（例えば、２００ｍｍ／ｓのインク流）で循環される。以下では、インク中の色材粒子が正帯電している場合を例にとって説明する。
【００６４】
ノズル基板１６６には、インクＱの吐出口となるノズル１７４が穿孔されており、このノズル１７４は、所定の間隔で２次元的に複数配置されている。また、ノズル１７４の中央部には、インクＱの吐出（飛翔）ポイントを定めるためのインクガイド１６４が配置されている。
【００６５】
インクガイド１６４は、突状先端部分１６４ａを持つ所定厚みの絶縁性樹脂製平板からなり、各ノズル１７４に対応する位置に、ヘッド基板１６２の上に配置されている。インクガイド１６４は、同じ列（図５（Ａ）における左右方向、図５（Ｂ）における紙面垂直方向）に配列される複数のインクガイド１６４に共通の基部１６４ｂを有しており、この基部１６４ｂがヘッド基板１６２上に、浮遊導電板１７６を挟んで固定されている。
【００６６】
また、インクガイド１６４の先端部分１６４ａは、吐出ヘッド１６０の記録媒体Ｐ（搬送ベルト８２）側の最表面から突出するように配置されている。先端部分１６４ａの形状および構成は、インクＱ（インク滴Ｒ）の吐出ポイントを安定させ、かつ、先端部分１６４ａにおいて、インクＱを十分に供給し、インクＱ中の色材粒子を好ましい状態に濃縮させることができるように設定される。例えば、先端部分１６４ａを吐出方向に向けて次第に細くした形状のものや、インク案内溝となる切り欠きを図中上下方向に形成したもの、先端部分１６４ａの誘電率を実質的に大きくするために、先端部分１６４ａに金属を蒸着したものなどが好適である。
【００６７】
ノズル基板１６６の記録媒体Ｐ側の面（図中、上面）には、各ノズル１７４を囲むように、吐出電極１６８が配置されている。また、ノズル基板１６６の記録媒体Ｐ側には、吐出電極１６８の上方（上面）を覆う絶縁層１７０ａと、吐出電極１６８の上方に絶縁層１７０ａを介して配置されるシート状のガード電極１７２と、ガード電極１７２の上面を覆う絶縁層１７０ｂとが設けられている。
【００６８】
吐出電極１６８は、ノズル基板１６６に開孔されたノズル１７４の周囲を囲むように、ノズル基板１６６の図中上側、すなわち記録媒体Ｐ側の表面に、吐出部毎にリング状に、すなわち円形電極として配置されている。なお、吐出電極１６８の電極形状は、円形電極に限定されず、略円形であっても、分割円形電極であっても、平行電極または略平行電極であっても良い。
【００６９】
吐出電極１６８は、ヘッドドライバ１１０によって制御され、画像データに応じて所定のパルス電圧が印加される。上述したように、インクガイド１６４と対向する位置には、インク中の帯電した色材粒子と極性が反対となる電圧に帯電された記録媒体Ｐが、搬送ベルト８２に保持されて一定速度で搬送される。記録媒体Ｐは負の高電圧（例えば、−１５００Ｖ）に帯電されており、吐出電極１６８との間に、インクＱを吐出させない程度の所定の電界が形成されている。
【００７０】
吐出電極１６８が吐出オフ状態（吐出待機状態）のときは、パルス電圧は０Ｖまたは低電圧とされる。この状態では、吐出部の電界強度はバイアス電圧（または、バイアス電圧にオフ状態のパルス電圧が重畳された電圧）による電界強度となっており、これはインクＱの吐出に必要な強度よりも低く設定されているため、インクＱの吐出は行われない。しかし、この吐出待機状態の低電界により、ノズル１７４の内部においてインク中の色材粒子がインクガイド１６４の先端部分１７６ａに濃縮する。
【００７１】
吐出電極１６８が吐出オン状態のときは、パルス電圧が印加され、バイアス電圧に高電圧のパルス電圧（例えば、４００〜６００Ｖ）が重畳されて、吐出部の電界強度はインクＱが吐出するのに十分な強度となり、インクガイド１６４の先端部分１７６ａに濃縮されたインクＱがインク滴Ｒとして飛翔する。このインク滴Ｒのサイズは極めて小さいため、解像度の高い、高画質な画像記録を行うことができる。
【００７２】
このように、画像データに応じて、記録媒体Ｐの全幅に亘って配置された各吐出部の吐出電極１６８のオン、オフが制御され、所定速度で搬送される記録媒体Ｐに対して所定のタイミングでインク吐出が行われることにより、記録媒体Ｐに２次元画像が記録される。
【００７３】
ガード電極１７２は、隣接する吐出部の吐出電極１６８の間に配置され、隣接する吐出部のインクガイド１６４の間に生じる電界干渉を抑制するためのものである。ガード電極１７２は、吐出ヘッド１６０の全吐出部に共通な金属板などのシート状の電極であり、２次元的に配列されている各ノズル１７４の周囲に形成された吐出電極１６８に相当する部分が穿孔されている。ガード電極１７２を設けることによって、ノズル１７４を高密度に配置した場合にも、隣接するノズル１７４の電界の影響を最小限にし、ドットサイズおよびドットの描画位置を常に安定して保つことができる。
【００７４】
ヘッド基板１６２のインク流路１７８側の表面には、浮遊導電板１７６が配置されている。浮遊導電板１７６は、電気的に絶縁状態（ハイインピーダンス状態）とされており、画像の記録時に、吐出部に印加された電圧値に応じて、誘起された誘導電圧を発生し、インク流路１７８内のインクＱにおいて、その色材粒子をノズル基板１６６側へ泳動させる。また、浮遊導電板１７６の表面には、電気絶縁性である被覆膜（図示せず）が形成されており、インクへの電荷注入等によりインクの物性や成分が不安定化することが防止されている。この絶縁性被覆膜は、インクに対して耐腐食性を有するものが用いられる。
【００７５】
浮遊導電板１７６を設けることにより、インク流路１７８内のインクＱ中の色材粒子をノズル基板１６６側へ泳動させて、ノズル基板１６６のノズル１７４を通過するインクＱ内の色材粒子の濃度を所定濃度に高めることができ、インクガイド１６４の先端部分１６４ａに濃縮させて、インク液滴Ｒとして吐出させるインクＱ内の色材粒子の濃度を所定濃度に安定させることができる。
【００７６】
なお、図示例においては、吐出電極を単層電極構造としているが、これ以外にも、例えば、列方向に接続された第１吐出電極と、行方向に接続された第２吐出電極とを備える２層電極構造とし、第１吐出電極と第２吐出電極とをマトリクス状に配列してマトリクス駆動を行うものとしてもよい。このようなマトリクス駆動方式によれば、吐出電極の高集積化とドライバ配線の簡素化の両方を同時に実現できる。
【００７７】
インク循環機構１１１は、インクタンク１１６と、ポンプ（図示省略）と、インク供給路１１８ａおよびインク回収路１１８ｂとを備えている。インクタンク１１６は、筐体６１内部の底面上に配置され、インク供給路１１８ａおよび回収路１１８ｂを介してインクジェットヘッド１０８と接続されている。
【００７８】
インクタンク１１６内には、各色の色材粒子とこれを分散させる分散溶媒とを含む４色のインクが保持されている。インクタンク１１６内の各色のインクは、ポンプにより、インク供給路１１８ａを介して、インクジェットヘッド１０８の各色の吐出ヘッドに供給される。また、画像記録に使用されなかった余分な各色のインクは、ポンプにより、インク回収路１１８ｂを介して各色のインクタンク１１６内に回収される。また、インクタンク１１６内には、色材粒子を含まない分散溶媒も保持されている。この分散溶媒は、各色のインク補充およびインク濃度調整等に用いられる。
【００７９】
次に、インクジェット記録装置６０の記録手段６６を構成する位置検出器１１４及びヘッドドライバ１１０について説明する。図４に示す陽に、記録媒体Ｐの位置検出器１１４は、フォトセンサ等の位置検出手段であり、記録媒体Ｐの搬送経路上の、インクジェットヘッド１０８よりも上流側の所定位置（図示例では、搬送ローラ対８０と帯電器８８との間の位置）に、記録媒体Ｐが搬送される搬送ベルト８２の表面に対向して配置されている。位置検出器１１４により検出された記録媒体Ｐの位置情報はヘッドドライバ１１０に供給される。
【００８０】
ヘッドドライバ１１０は、インクジェットヘッド１０８のドライバであって、インクジェットヘッド１０８と駆動信号ケーブルを介して接続されている。図示例では、ヘッドドライバ１１０は、筐体６１内部の図中中央上部に取り付けられている。ヘッドドライバ１１０には、外部装置から画像データが入力され、位置検出器１１４から記録媒体Ｐの位置情報が入力される。そして、ヘッドドライバ１１０により、記録媒体Ｐの位置情報にしたがって、インクジェットヘッド１０８の各色の吐出ヘッドの吐出タイミングが制御されつつ、画像データに応じて各色の吐出ヘッドから各色のインクが吐出され、記録媒体Ｐ上には、画像データに対応したフルカラー画像が記録される。
【００８１】
図４に示したインクジェット記録装置６０において、画像定着装置１０は、前述したように、図１の画像定着装置１０と同様の構成を有している。画像定着装置１０は、定着ローラ２２および定着ローラ２４によって記録媒体Ｐを挟持搬送することにより、記録手段６６によって記録媒体Ｐに形成されたインク画像を加熱定着させる。このとき、記録媒体Ｐが追随する定着ロールの周速度よりも記録媒体Ｐが追随しない定着ロールの周速度を速くすることで、記録媒体Ｐに形成された画像を好適に定着させることができる。
【００８２】
次に、インクジェット記録装置６０の溶媒回収手段７２について説明する。
溶媒回収手段７２は、インクジェットヘッド１０８から記録媒体Ｐ上に吐出されたインクから蒸発する分散溶媒や、画像の定着時にインクから蒸発する分散溶媒等を回収するもので、活性炭フィルタ１３４と、排出ファン１３６とを備えている。活性炭フィルタ１３４は、筐体６１の内側に取り付けられており、排出ファン１３６は、活性炭フィルタ１３４の上に取り付けられている。
【００８３】
インクジェットヘッド１０８から吐出されるインクからのインク溶媒の自然蒸発、記録媒体Ｐ上の未定着画像を形成するインク溶媒の自然蒸発、および、画像定着装置１０における定着時に発生するインク溶媒の蒸発によって生じる、筐体６１内部の分散溶媒成分を含む空気は、排出ファン１３６により回収され、活性炭フィルタ１３４を通過することにより、その溶媒成分が活性炭フィルタ１３４に吸着して除去されて、除去後の空気が筐体６１の外部に排出される。
【００８４】
次に、インクジェット記録装置６０のインクジェットヘッド１０８で用いられるインクＱ（インク組成物）について説明する。静電式インクジェットヘッド１０８においては、インクＱとして、色材粒子（色材を含み、かつ、帯電した微粒子）を溶媒（インク溶媒、キャリア液）に分散してなるものが用いられる。
【００８５】
キャリア液（インク溶媒）は、高い電気抵抗率（１０9Ω・ｃｍ以上、好ましくは１０10Ω・ｃｍ以上）を有する誘電性の液体（非水溶媒）であるのが好ましい。電気抵抗率の高いキャリア液を使用すると、吐出電極によって印加される電圧により、キャリア液自身が電荷注入を受けることを少なくでき、荷電粒子（帯電微粒子成分）の濃度を高めることができ、荷電粒子を濃縮することができる。また、電気抵抗率の高いキャリア液は、隣接する記録電極間での電気的導通の防止にも寄与し得る。また、このような程度の電気低効率の液体からなるインクを用いると、低電界下でも、インクの吐出を良好に行うことができる。
【００８６】
キャリア液として用いられる誘電性液体の比誘電率は、５以下が好ましく、より好ましくは４以下、さらに好ましくは３．５以下である。このような比誘電率の範囲とすることによって、キャリア液中の色材粒子に有効に電界が作用し、泳動が起こりやすくなる。
なお、このようなキャリア液の固有電気抵抗の上限値は１０16Ωｃｍ程度であるのが望ましく、比誘電率の下限値は１．９程度であるのが望ましい。キャリア液の電気抵抗が上記範囲であるのが望ましい理由は、電気抵抗が低くなると、低電界下でのインクの吐出が悪くなるからであり、比誘電率が上記範囲であるのが望ましい理由は、誘電率が高くなると溶媒の分極により電界が緩和され、これにより形成されたドットの色が薄くなったり、滲みを生じたりするからである。
【００８７】
キャリア液として用いられる誘電性液体としては、好ましくは直鎖状もしくは分岐状の脂肪族炭化水素、脂環式炭化水素、または芳香族炭化水素、および、これらの炭化水素のハロゲン置換体がある。例えば、へキサン、ヘプタン、オクタン、イソオクタン、デカン、イソデカン、デカリン、ノナン、ドデカン、イソドデカン、シクロヘキサン、シクロオクタン、シクロデカン、ベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレン、アイソパーＣ、アイソパーＥ、アイソパーＧ、アイソパーＨ、アイソパーＬ、アイソパーＭ（アイソパー：エクソン社の商品名）、シェルゾール７０、シェルゾール７１（シェルゾール：シェルオイル社の商品名）、アムスコＯＭＳ、アムスコ４６０溶剤（アムスコ：スピリッツ社の商品名）、シリコーンオイル（例えば、信越シリコーン社製ＫＦ−９６Ｌ）等を単独あるいは混合して用いることができる。
【００８８】
このようなキャリア液（インク溶媒）に分散される色材粒子は、色材自身を色材粒子としてキャリア液中に分散させてもよいが、好ましくは、定着性を向上させるための分散樹脂粒子を含有させる。分散樹脂粒子を含有させる場合、顔料などは分散樹脂粒子の樹脂材料で被覆して樹脂被覆粒子とする方法などが一般的であり、染料などは分散樹脂粒子を着色して着色粒子とする方法などが一般的である。
【００８９】
色材としては、従来からインクジェットインク組成物、印刷用（油性）インキ組成物、あるいは静電写真用液体現像剤に用いられている顔料および染料であればどれでも使用可能である。
色材として用いる顔料としては、無機顔料、有機顔料を問わず、印刷の技術分野で一般に用いられているものを使用することができる。具体的には、例えば、カーボンブラック、カドミウムレッド、モリブデンレッド、クロムイエロー、カドミウムイエロー、チタンイエロー、酸化クロム、ビリジアン、コバルトグリーン、ウルトラマリンブルー、プルシアンブルー、コバルトブルー、アゾ系顔料、フタロシアニン系顔料、キナクリドン系顔料、イソインドリノン系顔料、ジオキサジン系顔料、スレン系顔料、ペリレン系顔料、ペリノン系顔料、チオインジゴ系顔料、キノフタロン系顔料、金属錯体顔料、等の従来公知の顔料を特に限定なく用いることができる。
色材として用いる染料としては、アゾ染料、金属錯塩染料、ナフトール染料、アントラキノン染料、インジゴ染料、カーボニウム染料、キノンイミン染料、キサンテン染料、アニリン染料、キノリン染料、ニトロ染料、ニトロソ染料、ベンゾキノン染料、ナフトキノン染料、フタロシアニン染料、金属フタロシアニン染料、等の油溶性染料が好ましく例示される。
【００９０】
さらに、分散樹脂粒子としては、例えば、ロジン類、ロジン変性フェノール樹脂、アルキッド樹脂、（メタ）アクリル系ポリマー、ポリウレタン、ポリエステル、ポリアミド、ポリエチレン、ポリブタジエン、ポリスチレン、ポリ酢酸ビニル、ポリビニールアルコールのアセタール変性物、ポリカーボネート等を挙げられる。
これらのうち、粒子形成の容易さの観点から、重量平均分子量が２，０００〜１０００，０００の範囲内であり、かつ多分散度（重量平均分子量／数平均分子量）が、１．０〜５．０の範囲内であるポリマーが好ましい。さらに、前記定着の容易さの観点から、軟化点、ガラス転移点または、融点のいずれか１つが４０℃〜１２０℃の範囲内にあるポリマーが好ましい。
【００９１】
インクＱにおいて、色材粒子の含有量（色材粒子あるいはさらに分散樹脂粒子の合計含有量）は、インク全体に対して０．５〜３０重量％の範囲で含有されることが好ましく、より好ましくは１．５〜２５重量％、さらに好ましくは３〜２０重量％の範囲で含有されることが望ましい。色材粒子の含有量が少なくなると、印刷画像濃度が不足したり、インクＱと記録媒体Ｐ表面との親和性が得られ難くなって強固な画像が得られなくなったりするなどの問題が生じ易くなり、一方、含有量が多くなると均−な分散液が得られにくくなったり、インクジェットヘッド１０８等でのインクＱの目詰まりが生じやすく、安定なインク吐出が得られにくいなどの問題が生じるからである。
【００９２】
また、キャリア液に分散された色材粒子の平均粒径は、０．１〜２μｍが好ましく、より好ましくは０．２〜１．５μｍであり、更に好ましくは０．４〜１μｍである。この粒径はＣＡＰＡ−５００（堀場製作所（株）製商品名）により求めたものである。前記平均粒径は、乾式電子写真に用いられるトナーの平均粒径５〜１５μｍより小さく、さらに光沢度を５０以上に高く発現させると、画像表面が平滑になって密着効果が出て、よりローラが張り付きやすい。
【００９３】
色材粒子をキャリア液に分散させた後（必要に応じて、分散剤を使用しても可）、荷電制御剤をキャリア液に添加することにより色材粒子を荷電して、荷電した色材粒子をキャリア液に分散してなるインクＱとする。なお、色材粒子の分散時には、必要に応じて、分散媒を添加してもよい。
荷電制御剤は、一例として、電子写真液体現像剤に用いられている各種のものが利用可能である。また、「最近の電子写真現像システムとトナー材料の開発・実用化」１３９〜１４８頁、電子写真学会編「電子写真技術の基礎と応用」４９７〜５０５頁（コロナ社、１９８８年刊）、原崎勇次「電子写真」１６（Ｎｏ．２）４４頁（１９７７年）等に記載の各種の荷電制御剤も利用可能である。
【００９４】
なお、色材粒子は、吐出電極に印加される駆動電圧と同極性の荷電粒子であり、その荷電量は、好ましくは５〜２００μＣ／ｇ、より好ましくは１０〜１５０μＣ／ｇ、さらに好ましくは１５〜１００μＣ／ｇの範囲である。
【００９５】
また、荷電制御剤の添加によって誘電性溶媒の電気抵抗が変化することもあるため、下記に定義する分配率Ｐを、好ましくは５０％以上、より好ましくは６０％以上、さらに好ましくは７０％以上とする。
Ｐ＝１００×（σ１−σ２）／σ１
ここで、σ１は、インクＱの電気伝導度、σ２は、インクＱを遠心分離器にかけた上澄みの電気伝導度である。電気伝導度は、ＬＣＲメーター（安藤電気（株）社製ＡＧ−４３１１）および液体用電極（川口電機製作所（株）社製ＬＰ−０５型）を使用し、印加電圧５Ｖ、周波数１ｋＨｚの条件で測定を行った値である。また遠心分離は、小型高速冷却遠心機（トミー精工（株）社製ＳＲＸ−２０１）を使用し、回転速度１４５００ｒｐｍ、温度２３℃の条件で３０分間行った。
以上のようなインクＱを用いることによって、荷電粒子の泳動が起こりやすくなり、濃縮しやすくなる。
【００９６】
インクＱの電気伝導度は、１００〜３０００ｐＳ／ｃｍが好ましく、より好ましくは１５０〜２５００ｐＳ／ｃｍ、さらに好ましくは２００〜２０００ｐＳ／ｃｍである。以上のような電気伝導度の範囲とすることによって、吐出電極に印加する電圧が極端に高くならず、隣接する記録電極間での電気的導通を生じさせる懸念もない。
また、インクＱの表面張力は、１５〜５０ｍＮ／ｍの範囲が好ましく、より好ましくは１５．５〜４５ｍＮ／ｍさらに好ましくは１６〜４０ｍＮ／ｍの範囲である。表面張力をこの範囲とすることによって、吐出電極に印加する電圧が極端に高くならず、ヘッド周りにインクが漏れ広がり汚染することがない。
さらに、インクＱの粘度は０．５〜５ｍＰａ・ｓｅｃが好ましく、より好ましくは０．６〜３．０ｍＰａ・ｓｅｃ、さらに好ましくは０．７〜２．０ｍＰａ・ｓｅｃである。
【００９７】
このようなインクＱは、一例として、色材粒子をキャリア液に分散して粒子化し、かつ、荷電調整剤を分散媒に添加して、色材粒子に荷電を生じさせることで、調製できる。具体的な方法としては、以下の方法が例示される。
（１）色材あるいはさらに分散樹脂粒子をあらかじめ混合（混練）した後、必要に応じて分散剤を用いてキャリア液に分散し、荷電調整剤を加える方法。
（２）色材、あるいはさらに分散樹脂粒子および分散剤を、キャリア液に同時に添加して、分散し、荷電調整剤を加える方法。
（３）色材および荷電調整剤、あるいはさらに分散樹脂粒子および分散剤を、同時にキャリア液に添加して、分散する方法。
【００９８】
本発明は、基本的に以上のようなものである。
本発明の画像定着装置、画像記録装置および画像定着方法について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良や変更をしてもよいのはもちろんである。
例えば、実施形態では、粒子として、色材と樹脂を含有する色材粒子を用いたが、これに限定されず、色材を含有しない、無色の樹脂粒子を用いることもできる。すなわち、無色の樹脂粒子を用いて記録媒体上に画像が描画された記録媒体の画像定着にも用いることができる。
【実施例】
【００９９】
以下、具体的実施例とともに本発明について、より詳細に説明する。
【０１００】
［実施例１］
本具体的実施例では、以下に示す画像記録装置１０を用いた。
定着装置１４の定着ロール２２は、中心に、加熱源としてヒータ２６が配置され、芯材２２ａは、芯金となる円筒状の金属で形成され、弾性層２２ｂは、ゴム硬度ＪＩＳ  Ａ  １０、厚さ３ｍｍ、表面粗さＲａ＝１０μｍのシリコンゴムで形成され、中間層２２ｃはゴム硬度ＪＩＳ  Ａ  ７０、厚さ５０μｍ、表面粗さＲａ＝５μｍのフッ素ゴム、コート層２２ｄは、ＪＩＳゴム硬度  Ａ  ５０、厚さ５０μｍ、表面粗さＲａ＝０．２μｍシリコンゴムで形成された直径約６０ｍｍ、面長４００ｍｍの円筒形状の積層体を用いた。
【０１０１】
定着ロール２４は、中心に、加熱源としてヒータ２８が配置され、芯材２４ａは、芯金となる円筒形の金属で形成され、弾性層２４ｂは、ゴム硬度ＪＩＳ  Ａ  ４０、厚さ１ｍｍのシリコンゴムで形成され、コート層２４ｃは、厚さ５０μｍ、Ｒａ＝０．２μｍのＰＦＡ（パーフルオロアルコキシル樹脂）で形成された直径約６０ｍｍ、面長４００ｍｍの円筒形状の積層体を用いた。
【０１０２】
また、記録媒体Ｐには、厚さ１００μｍ、Ａ３サイズ（２９７×４２０ｍｍ）のアート紙（三菱製紙製、商品名；特菱アート）を用いた。
【０１０３】
この記録媒体Ｐの表面に、画像形成装置１２として、上述のインクジェットヘッド１０８を用いて、シアンインキを１．０ｇ／ｍ2の厚さで画像を形成した。画像を形成した記録媒体Ｐを、ニップ圧を０．２ＭＰａ、ロール表面温度を１３０℃とした定着ロール２２，２４で挟持搬送し、画像の定着を行った。
【０１０４】
ここで、本実施例では、定着ロール２２の周速度を２４ｍｍ／ｓｅｃとし、定着ロール２４の周速度を２０ｍｍ／ｓｅｃとなるように駆動して、画像定着を行い、画像が定着された記録媒体Ｐの伸びおよび画像ずれを測定した。
ここで、本実施例では、記録媒体Ｐは、定着ロール２４に追随し、記録媒体Ｐの搬送速度Ｖ３は２０ｍｍ／ｓｅｃであった。つまり、本実施例では、記録媒体Ｐが追随する定着ロールが定着ロール２４となり、記録媒体Ｐが追随しない定着ロールが定着ロール２２となる。これにより記録媒体Ｐに追随する定着ロールの周速度Ｖ１が２０ｍｍ／ｓｅｃとなり、記録媒体Ｐに追随しない定着ロールの周速度Ｖ２が２４ｍｍ／ｓｅｃとなり、Ｖ２／Ｖ１は１．２０となる。
記録媒体Ｐの伸びおよび画像ずれを測定した結果、画像定着後の記録媒体Ｐの長さは４１９．４ｍｍであった。つまり、本実施例の記録媒体Ｐの変形は、画像定着前に比べて０．６ｍｍ短くなる許容範囲内の変形であった。また、記録媒体Ｐに定着された画像には許容範囲内の画像ずれが生じた。
【０１０５】
［実施例２］
本実施例は、定着ロール２２の周速度を２３ｍｍ／ｓｅｃとしたことを除いて、上記実施例１と同様の装置構成、条件で画像定着を行い、画像が定着された記録媒体の伸びおよび画像ずれを測定した。
ここで、本実施例においても、記録媒体Ｐは、定着ロール２４に追随し、記録媒体Ｐの搬送速度Ｖ３は、２０ｍｍ／ｓｅｃであった。従って、記録媒体に追随する定着ロールの周速度Ｖ１が２０ｍｍ／ｓｅｃとなり、記録媒体Ｐに追随しないロールの周速度Ｖ２が２３ｍｍ／ｓｅｃとなり、定着Ｖ２／Ｖ１は１．１５となる。
記録媒体Ｐの伸びおよび画像ずれを測定した結果、画像定着後の記録媒体Ｐの長さは４１９．７ｍｍであった。つまり、本実施例の記録媒体Ｐの変形は、画像定着前に比べて０．３ｍｍ短くなる許容範囲内の変形であった。また、記憶媒体Ｐには、画像ずれのない良好な画像が形成された。
【０１０６】
［実施例３］
本実施例は、定着ロール２２の周速度を２２ｍｍ／ｓｅｃとしたことを除いて、上記実施例１と同様の装置構成、条件で画像定着を行い、画像が定着された記録媒体の伸びおよび画像ずれを測定した。
ここで、本実施例においても、記録媒体Ｐは、定着ロール２４に追随し、記録媒体Ｐの搬送速度Ｖ３は、２０ｍｍ／ｓｅｃであった。従って、記録媒体に追随する定着ロールの周速度Ｖ１が２０ｍｍ／ｓｅｃとなり、記録媒体Ｐに追随しないロールの周速度Ｖ２が２２ｍｍ／ｓｅｃとなり、本実施例では、Ｖ２／Ｖ１は１．１０となる。
測定した結果、画像定着後の記録媒体Ｐの長さは４２０．１ｍｍであった。つまり、本実施例の記録媒体Ｐの変形は、画像定着前に比べて０．１ｍｍ伸びる許容範囲内の変形であった。また、記憶媒体Ｐには、画像ずれのない良好な画像が形成された。
【０１０７】
［実施例４］
本実施例は、定着ロール２２の周速度を２１ｍｍ／ｓｅｃとしたことを除いて、上記実施例１と同様の装置構成、条件で画像定着を行い、画像が定着された記録媒体の伸びおよび画像ずれを測定した。
ここで、本実施例においても、記録媒体Ｐは、定着ロール２４に追随し、記録媒体Ｐの搬送速度Ｖ３は、２０ｍｍ／ｓｅｃであった。従って、記録媒体に追随する定着ロールの周速度Ｖ１が２０ｍｍ／ｓｅｃとなり、記録媒体Ｐに追随しないロールの周速度Ｖ２が２１ｍｍ／ｓｅｃとなり、本実施例では、Ｖ２／Ｖ１は１．０５となる。
測定した結果、画像定着後の記録媒体Ｐの長さは４２１．０ｍｍであった。つまり、本実施例の記録媒体Ｐの変形は、画像定着前に比べて１．０ｍｍ伸びる許容範囲内の変形であった。また、記憶媒体Ｐには、画像ずれのない良好な画像が形成された。
【０１０８】
［比較例１］
本比較例は、定着ロール２２の周速度を２０ｍｍ／ｓｅｃとしたことを除いて、上記実施例１と同様の装置構成、条件で画像定着を行い、画像が定着された記録媒体の伸びおよび画像ずれを測定した。ここで、本実施例では、定着ロール２２と定着ロール２４との周速度が等速であるので、記録媒体Ｐの搬送速度Ｖ３も２０ｍｍ／ｓｅｃとなり、本実施例では、Ｖ２／Ｖ１は１．００となる。
測定した結果、画像定着後の記録媒体Ｐの長さは４２２．０ｍｍであった。つまり、本実施例の記録媒体Ｐの変形は、画像定着前に比べて２．０ｍｍ伸びる許容範囲を超えた変形であり、記録媒体の周囲に波打ちが発生した。また、記憶媒体Ｐには、画像ずれのない良好な画像が形成された。
【０１０９】
［比較例２］
本比較例は、定着ロール２２の周速度を１９ｍｍ／ｓｅｃとしたことを除いて、上記実施例１と同様の装置構成、条件で画像定着を行い、画像が定着された記録媒体の伸びおよび画像ずれを測定した。
ここで、本実施例においても、記録媒体Ｐは、定着ロール２４に追随した。従って、記録媒体に追随する定着ロールの周速度Ｖ１が２０ｍｍ／ｓｅｃとなり、記録媒体Ｐに追随しないロールの周速度Ｖ２が１９ｍｍ／ｓｅｃとなり、本実施例では、Ｖ２／Ｖ１は０．９５となる。
測定した結果、画像定着後の記録媒体Ｐの長さは４２３．２ｍｍであった。つまり本比較例の記録媒体Ｐの変形は、画像定着前に比べて３．２ｍｍ伸びる許容範囲を超えた変形であり、記録媒体の周囲に比較例１よりもさらに強い波打ちが発生した。また、記録媒体Ｐに定着された画像には許容範囲内の画像ずれが生じた。
【０１１０】
以上、記録媒体が追随する定着ロールの周速度Ｖ１、記録媒体が追随しない定着ロールの周速度Ｖ２、記録媒体の搬送速度Ｖ３、Ｖ２／Ｖ１および測定結果をまとめて下記表１に示す。
【０１１１】
【表１】
2006195048.tif 000003
ここで、上記表１において、○は、定着された画像に画像ずれが発生しなかったことを示し、△は、定着された画像に許容範囲内の画像ずれが生じたことを示す。
【０１１２】
表１から明らかなように、記録媒体Ｐの挟持搬送時に、記録媒体Ｐが追随する定着ロールの周速度よりも記録媒体Ｐが追随しないもう一方の定着ロールの周速度を速くすることで、記録媒体の伸びを抑制することができる。
さらに、記録媒体Ｐが追随する定着ロールの周速度Ｖ１と記録媒体Ｐが追随しないもう一方の定着ロールの周速度Ｖ２とを、１．０３＜Ｖ２／Ｖ１＜１．２０とすることで、記録媒体Ｐの伸びを好適に抑制することがで、さらに画像ずれのない高画質な画像を好適に定着させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１１３】
【図１】本発明の第１の態様の画像定着装置を有する発明の第２の態様の画像記録装置の概略構成を示す模式的上面図である。
【図２】画像定着装置周辺部の概略構成を示す模式的斜視図である。
【図３】図１のIII−III線における模式的断面図である。
【図４】本発明の画像記録装置を、静電式インクジェット記録装置に適用した実施形態の概略構成を示す概念図である。
【図５】（Ａ）は、吐出ヘッドの一部を示す模式的断面図であり、（Ｂ）は、（Ａ）のＶ−Ｖ線矢視図である。
【符号の説明】
【０１１４】
１０  画像記録装置
１２  画像形成装置
１４  画像定着装置
２０  定着ロール対
２２，２４  定着ロール
２２ａ，２４ａ  芯金
２２ｂ，２２ｂ  弾性層
２２ｃ  中間層
２２ｄ，２４ｃ  被覆層
２６、２８  ヒータ
３０，３２  駆動部
３４  制御部
３６  ガイド
６０  （静電式）インクジェット記録装置
６１  筐体
６２  保持手段
６４  搬送手段
６６  画像形成手段
７２  溶媒回収手段
１０８  （静電式）インクジェットヘッド
１１０  ヘッドドライバ
１１２  インク循環機構
１６０  吐出ヘッド
【図１】
2006195048.tif 000004
【図２】
2006195048.tif 000005
【図３】
2006195048.tif 000006
【図４】
2006195048.tif 000007
【図５】
2006195048.tif 000008