(57)【要約】【課題】  電子写真装置用定着装置および定着方法を提供する。【解決手段】  第１および第２予備定着ローラ１４，１６を備え，上記第２予備定着ローラが上記第１予備定着ローラと接触して第１ニップ３２を生成する第１定着ステーション１２と，上記第１定着ステーションから離隔され，第１および第２最終定着ローラ２０，２２とを備え，上記第２最終定着ローラは上記第１最終定着ローラと接触して第２ニップ４２を生成する第２定着ステーション１８とを備え，上記第２ニップ領域の定着温度は上記第１ニップ領域の予備定着温度より高いことを特徴とする電子写真装置用定着装置が提供される。【選択図】    図２
2005078084.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子写真プロセスを利用して，基材上に湿式トナーから作られた画像を定着させる定着装置において：
前記定着装置は，
第１および第２予備定着ローラを備え，前記第２予備定着ローラは，前記第１予備定着ローラと接触するように設置され，前記第１および第２予備定着ローラ間に第１ニップを生成し，前記第１および第２予備定着ローラのうち何れか一つは，前記第１ニップ領域内を予備定着温度に加熱する第１定着ステーションと；
前記第１定着ステーションから離隔され，第１および第２最終定着ローラを備え，前記第２最終定着ローラは，前記第１最終定着ローラと接触するように設置され，前記第１および第２最終定着ローラ間に第２ニップを生成し，前記第１および第２最終定着ローラのうち何れか一つは，前記第２ニップ領域内を定着温度に加熱する第２定着ステーションと；
を備え，
前記第２ニップ領域の定着温度は，前記第１ニップ領域の予備定着温度より高いことを特徴とする，電子写真装置用定着装置。
【請求項２】
前記第１および第２予備定着ローラのうち何れか一つは，熱伝導性コアと，前記熱伝導性コアの温度を制御する熱源とを備えることを特徴とする，請求項１に記載の電子写真装置用定着装置。
【請求項３】
前記第１および第２最終定着ローラのうち何れか一つは，熱伝導性コアと，前記熱伝導性コアの温度を制御する熱源とを備えることを特徴とする，請求項１に記載の電子写真装置用定着装置。
【請求項４】
前記第１定着ステーションの前記第１および第２予備定着ローラは，前記第２定着ステーションの前記第１および第２最終定着ローラが前記基材上の画像と接触する前に前記基材上の画像と接触するように設置されることを特徴とする，請求項１に記載の電子写真装置用定着装置。
【請求項５】
前記第１ニップ領域は，前記第２ニップ領域と一直線に並べられ，
前記第１および第２予備定着ローラは，前記第１および第２最終定着ローラから離隔されていることを特徴とする，請求項１に記載の電子写真装置用定着装置。
【請求項６】
前記第１および第２予備定着ローラのうち何れか一つは，１００℃〜１５０℃の温度に保持されることを特徴とする，請求項１に記載の電子写真装置用定着装置。
【請求項７】
前記第１および第２最終定着ローラのうち何れか一つは，１３０℃〜２２０℃の温度に保持されることを特徴とする，請求項１に記載の電子写真装置用定着装置。
【請求項８】
前記第１および第２予備定着ローラのうち何れか一つは，湿式トナーの表面エネルギーより少ない表面エネルギーを有する外部層を備えることを特徴とする，請求項１に記載の電子写真装置用定着装置。
【請求項９】
前記外部層は，シリコンリリースコーティング層であることを特徴とする，請求項８に記載の電子写真装置用定着装置。
【請求項１０】
前記第１および第２最終定着ローラのうち何れか一つは，湿式トナーの表面エネルギーより少ない表面エネルギーを有する外部層を備えることを特徴とする，請求項１に記載の電子写真装置用定着装置。
【請求項１１】
前記外部層は，フッ素含有ポリマーリリースコーティング層であることを特徴とする，請求項１０に記載の電子写真装置用定着装置。
【請求項１２】
前記第１および第２予備定着ローラは，同じ温度に加熱されることを特徴とする，請求項１に記載の電子写真装置用定着装置。
【請求項１３】
前記第１および第２予備定着ローラのうち一つは，前記基材上の画像と接触するように配置され，
前記画像と接触するローラは，前記画像と接触するように配置されていないローラより高温に加熱されることを特徴とする，請求項１に記載の電子写真装置用定着装置。
【請求項１４】
前記第１および第２最終定着ローラは，同じ温度に加熱されることを特徴とする，請求項１に記載の電子写真装置用定着装置。
【請求項１５】
前記第１および第２最終定着ローラのうち一つは，前記基材上の画像と接触するように配置され，
前記画像と接触するローラは，前記画像と接触するように配置されていないローラより高温に加熱されることを特徴とする，請求項１に記載の電子写真装置用定着装置。
【請求項１６】
前記第１および第２定着ステーションは，一つの定着ユニットに含まれることを特徴とする，請求項１に記載の電子写真装置用定着装置。
【請求項１７】
前記第１および第２定着ステーションのうち何れか一つは，ハロゲンランプで加熱されることを特徴とする，請求項１に記載の電子写真装置用定着装置。
【請求項１８】
前記第１および第２定着ステーションのうち少なくとも何れか一つを冷却させる冷却要素をさらに備えることを特徴とする，請求項１に記載の電子写真装置用定着装置。
【請求項１９】
前記冷却要素は，ファンであることを特徴とする，請求項１８に記載の電子写真装置用定着装置。
【請求項２０】
前記予備定着温度は，前記基材上の湿式トナーから所定の溶媒を蒸発させるように選択されることを特徴とする，請求項１に記載の電子写真装置用定着装置。
【請求項２１】
複数の定着ステーションを備えた電子写真印刷装置において基材上に湿式トナーから作られた画像を定着する定着方法であって：
基材の少なくとも一つの表面上に液体トナー画像を形成する段階と；
第１予備定着ローラと，前記第１予備定着ローラと接触するように設置され第１ニップ領域を生成する第２予備定着ローラとを備え，前記第１および第２予備定着ローラのうち何れか一つは前記第１ニップ領域内を予備定着温度に加熱する第１定着ステーションを通じて前記基材を移動する段階と；
前記第１定着ステーションから離隔され，第１最終定着ローラと，前記第１最終定着ローラと接触するように設置され第２ニップ領域を生成する第２最終定着ローラとを備え，前記第１および第２最終定着ローラのうち何れか一つは，前記第２ニップ領域内を定着温度に加熱する第２定着ステーションを通じて前記基材を移動する段階と；
を備え，
前記第２ニップ領域の前記定着温度は，前記第１ニップ領域の前記予備定着熱の温度より高いことを特徴とする，電子写真装置用定着方法。
【請求項２２】
前記第１定着ステーションを通じて前記基材を移動させる段階は，
前記液体トナー画像から所定量の溶媒を乾燥させる段階をさらに含むことを特徴とする，請求項２１に記載の電子写真装置用定着方法。
【請求項２３】
前記第１定着ステーションを通じて前記基材を移動させる段階は，
前記基材上の前記液体トナー画像が前記第１ニップ領域を通じて移動する時，前記画像が前記加熱された予備定着ローラと接触する方向に前記画像を供給する段階をさらに含むことを特徴とする，請求項２１に記載の電子写真装置用定着方法。
【請求項２４】
前記第２定着ステーションを通じて前記基材を移動させる段階は，
前記湿式トナー画像のトナー粒子を前記基材に定着させる段階をさらに含むことを特徴とする，請求項２１に記載の電子写真装置用定着方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，電子写真工程と共に使用される定着装置および定着方法に係り，さらに詳細には，湿式トナー物質を使用する，多重定着ステーションを備えた電子写真装置用の定着装置および定着方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式は，写真複写とレーザ印刷の幾つかの形態とを含む多様な従来の画像プロセスの技術的な土台を形成する。基本的な電子写真プロセスでは，感光体に均一な静電気的電荷を付与し，上記感光体を露光させて，印刷されるまたは転写される画像に対応する領域に電磁放出する。上記電磁放出は，“光”となることもあり，赤外線，可視光線および紫外線を含むこともある。上記感光体の露光は，露光された領域の電荷を除去して静電潜像を形成する。結果としての静電潜像がトナーで現像され，またこのようなトナー画像が，上記感光体から紙などの最終基材に直接または中間転写媒体を経て転写される。
【０００３】
画像の直接または中間転写は，典型的に次の２つの方法である弾性的アシスト（ここでは，“粘着転写”とも呼ばれる。）と静電アシスト（ここでは，“静電転写”とも呼ばれる。）のうち一つの方法によって生じる。
【０００４】
弾性的アシストまたは粘着転写は，主に感光体の表面とトナー臨時伝達体（temporary carrier）の表面，または媒体間の表面張力によって転写される。粘着転写または粘着転写の効率性は，表面エネルギー，温度，圧力，トナー流動性を含む様々な変化量によって制御される。静電アシストまたは静電転写は，主に感光体の表面とトナー臨時伝達体の表面または媒体間の，静電電荷または電荷量差によって転写される。静電転写も，粘着転写のように，表面エネルギー，温度，圧力によって制御されるが，トナー画像を最終基材に転写させる主な駆動力は静電気力である。電子写真プロセスは，上記転写方法のうち何れか一つの方法によって，トナー画像が転写された後，上記基材に転写された画像を定着する工程，上記感光体をクリーニングする工程，および新しい画像の転写のためのシステムの準備として上記感光体上の残留電荷を除電する工程をさらに備えるとしても良い。
【０００５】
幾つかの電子写真工程において，感光体の構造は連続的なベルトであり，このベルトは，例えばローラまたは回転可能なドラムによって支持されつつ循環する。感光体は，光導電層が，活性化している電磁放出または光に露光される時，（電荷伝達または電荷伝達メカニズムによって）電荷を伝達する光導電層を備える。光導電層は，一般的に，アルミニウムまたは他の導電体によって気相コーティングされた基材，または導電性ドラムのような導電性支持体に付着される。感光体の表面は，負帯電または正帯電され，活性化している電磁放出が光導電層の一部領域に当たる時，電荷が上記感光体を通じて流れ，上記活性化された領域の表面電位を中和，除去または減少させる。この光導電層を保護して光導電層の寿命を延長させる光学障壁層が光導電層上に使用されうる。また，接着（adhesive）層，下塗り（priming）層，または電荷放出防止（charge injection blocking）層のような他の層も幾つかの感光体に使われる。感光体から紙などの最終基材または中間転写媒体へのトナー画像移動を促進するために離形（release）層も使用されうる。
【０００６】
典型的に，電磁放出に露光された後にさらに低い正電荷を保持する感光体の領域に導かれる正帯電トナーを供給することによって感光体上の静電潜像に対応するトナー画像が形成される。一般的な２つの形態のトナーは乾式トナーと湿式トナーとである。
【０００７】
上記乾式トナーはブラック画像用カーボンのような有色粒子とポリマーとの混合物または化合物であり，湿式トナーはキャリア溶液と呼ばれる絶縁性液体に微細に分散された固体が広げられている液体物質でありうる。一般的に，上記キャリア溶液はハイドロカーボンであり，このハイドロカーボンは低い誘電定数（例えば，３以下）と，トナーが感光体，転写ベルト，および／または受容体シートに付着される間に溶媒が速く蒸発されうるほど十分に高い蒸気圧とを有する。速い蒸発は，複数の色相が順次に付着および／または転写されて一つの画像を形成する場合に特に重要である。
【０００８】
上記湿式トナーは，高解像度画像を生成でき，乾式またはパウダー状のトナーに比べて定着に必要なエネルギーが少く，好まれる。また，湿式トナーは，多様な利用，乱用または環境条件でも除去されにくい（除去に対する抵抗性がある）ので，基材に定着される最終的な基材上のトナー画像としても望ましい。最終的な基材上に塗布されたトナー画像のインクは崩れやすく，消ゴムによる消去または人間の指の接触のような外力による，擦れまたはひっかきの攻撃に耐えられないことがあり，これは劣等な“消去抵抗”と言及されることもある。また，残留粘性または粘着性を有する転写されたインクは積み上げられる時に他の最終的な基材に粘着される恐れがある。即ち，隣接した基材が相互分離される時に，画像の一部が転写された画像から剥げて他の表面に移動することによって画像損傷をもたらす。一つの基材から近隣の他の基材に意図に反して転写される画像の傾向は，劣等な“ブロッキング抵抗”と言及されうる。
【０００９】
インクがブロッキングおよび消去のような外力に適切に抵抗するため，上記インクに伝熱するように，最終的な基材の表面を加熱されたロールのようなものに接触させ上記インクを高い温度に加熱することが望ましい。トナー画像を加熱されたローラに加圧する少なくとも一つの非加熱加圧ローラを伴って，一つの加熱ローラを備えた定着器の構成の例は，特許文献１，２および３に開示されている。このような工程は，共通して“定着”と呼ばれ，紙または他の基材にインクを転写した後，最終的な用紙プリントを直ちに熱源によって加熱することで行われる。
【００１０】
加熱ベルト，加熱ドラムまたは加熱空気のような様々な形態の熱源が，インクを用紙または他の媒体に定着するのに使用されうる。幾つかのトナーは，他のトナーと異なる温度で溶けるため，トナー粒子を適切に定着させるのに必要な温度は，通常，トナーの化学的性質によって変化する。加熱ローラまたは加熱要素の温度が過度に高ければ，トナーはローラまたは他の要素に付着し，ローラの連続した循環によって最終的な基材に逆転写される恐れがある。このような問題は“ホットオフセット”として知られており，ローラの温度を下げることによって解決されうる。
【００１１】
しかし，加熱ローラまたは要素の温度が過度に低ければ，トナー粒子が最終的な基材に溶融されず，かつ加熱ローラまたは要素に転写されることもあり，連続した循環によって最終的な基材に転写されることもある。これは“コールドオフセット”とも呼ばれる。したがって，インクが最終的な基材に適切に結合されるように，トナーの適切な転写を得るためには，ヒータローラまたは要素が限定された範囲で比較的一定の温度に保持されることが望ましい。しかし，これは，加熱システムでは得難いこともある。
【００１２】
湿式トナーで作った画像を溶融することは，他のトナー物質で作った画像を溶融することと比較して特別な挑戦である。その理由として，第一に，湿式トナーの加熱ローラまたは要素との一定の接触は，必須的に一定の冷却“槽”を生成する。これは，キャリア液体を除去し，かつ画像を溶融させるのために適切な，または相対的に一定の温度を保持することをさらに難しくする。
【００１３】
第二に，乾式トナーの定着に使われる低い表面エネルギー物質と多数の装置とは，湿式トナーを使用する電子写真システム，即ち，液体またはスチームが通過し，溜まり，蒸発または吸収されるシステムに使われるように公式化されていない。
【００１４】
第三に，最終的な基材が加熱要素に面する画像と共に加熱される乾式トナーシステムに度々使われる従来の定着方法は，十分な量の蒸発されたキャリア液体が加熱要素から移動することが許容されず，これにより，キャリアを最終的な基材および印刷器の他の構成部品に意図に反して再凝縮させてしまうこともある。したがって，最終的な基材上に持続的かつ高品質の画像を提供する湿式トナーの定着装置，および定着方法が望まれる。
【００１５】
【特許文献１】米国特許第４,８０６,０９７号公報
【特許文献２】米国特許第５,８９３,０１９号公報
【特許文献３】米国特許第５,８９７,２９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
本発明が解決しようとする目的は，最終的な基材上に持続的かつ高品質の画像を提供する湿式トナーの定着装置，および定着方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記目的を達成するために本発明の第１の観点によれば，電子写真プロセスを利用して基材上に湿式トナーから作られた画像を定着させる定着装置が提供される。上記定着装置は，第１および第２予備定着ローラを備える第１定着ステーションを備え，上記第２予備定着ローラは，上記第１予備定着ローラと接触するように設置され，上記第１および第２予備定着ローラ間に第１ニップを生成し，上記第１および第２予備定着ローラのうち何れか一つは，上記第１ニップ領域内に予備定着温度を提供することができるような温度に加熱される。上記装置は，上記第１定着ステーションから離隔され，第１および第２最終定着ローラを備える第２定着ステーションをさらに備え，上記第２最終定着ローラは，上記第１最終定着ローラと接触するように設置され，上記第１および第２最終定着ローラ間に第２ニップを生成し，上記第１および第２最終定着ローラのうち何れか一つは，上記第２ニップ領域内に定着温度を提供することができるような温度に加熱される。上記第２ニップ領域の定着温度は，上記第１ニップ領域の予備定着温度より高いことが望ましい。ここでニップとは，第１および第２予備定着ローラ間，または第１および第２最終定着ローラ間における接触部分を示す。
【００１８】
上記定着装置は，電子写真印刷装置内に含まれ，上記第１定着ステーションの第１および第２予備定着ローラは，上記印刷装置内で上記第２定着ステーションの上記第１および第２最終定着ローラが上記基材上の画像と接触する前に上記基材上の画像と接触するように設置される。上記第１および第２予備定着ローラのうち何れか一つは，１００℃〜１５０℃間の温度に保持され，上記第１および第２最終定着ローラのうち何れか一つは，１３０℃〜２２０℃間の温度に保持されうる。上記第１および第２定着ステーションは，一つの定着ユニットに含まれるとしても良い。また，上記定着装置は，上記第１および第２定着ステーションの少なくとも一つのローラを冷却させるファンのような冷却要素をさらに備えることができる。
【００１９】
上記目的を達成するために本発明の他の観点によれば，電子写真印刷装置内で基材上に湿式トナーから作られた画像を定着する定着方法が提供される。上記方法は，基材の少なくとも一つの表面上に液体トナー画像を形成する段階と上記第１定着ステーションを通じて上記基材を移動させる段階とを備え，上記第１定着ステーションは，第１予備定着ローラと，上記第１予備定着ローラと接触するように設置されて第１ニップ領域を生成する第２予備定着ローラとを備え，上記第１および第２予備定着ローラのうち何れか一つは，上記第１ニップ領域内に予備定着温度を提供することができるような温度に加熱される。次いで，上記基材は，第２定着ステーションを通じて移動し，上記第２定着ステーションは上記第１定着ステーションから離隔されており，第１最終定着ローラと，上記第１最終定着ローラと接触するように設置されて第２ニップ領域を生成する第２最終定着ローラとを備え，上記第１および第２最終定着ローラのうち何れか一つは，上記第２ニップ領域内に定着温度を提供することができるような温度に加熱され，上記第２ニップ領域の上記定着温度は上記第１ニップ領域の上記予備定着温度より高いとしても良い。
【発明の効果】
【００２０】
本発明による定着装置は，多重定着ステーションを備え，最終的な基材上に持続的かつ高品質の画像を提供する湿式トナー画像を定着する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下，添付された図面を参照して本実施形態を詳細に説明する。
【００２２】
電子写真に共通に使われるトナー物質は，乾式トナーと湿式トナーとのカテゴリーに分けられる。“乾式”という用語は，いかなる液体組成も全くないトナーを意味するものではなく，相当量の溶媒を含んでいないトナー粒子を意味する。典型的な乾式トナーとしては，溶媒の量が溶媒の１０重量％未満であり，溶媒の８重量％または５重量％未満であるとしても良く，溶媒の含量は，完壁な乾式トナーのために適度に低いことが望ましい。
【００２３】
これと比較して，本実施形態の定着装置および定着方法で使われる形態の典型的な湿式トナーの組成は，一般的にキャリア溶液に浮遊するまたは分散されたトナー粒子を含んでいる。上記キャリア溶液は，絶縁性分散溶液であることが望ましく，このような電荷運搬能力の欠如は，印刷プロセス中に静電潜像の放電を回避することに関して望ましい結果を得ることができる。湿式トナー粒子は，低極性，低誘電定数，実質的な非水性キャリア溶解力のある，典型的にトナーの総重量の５０重量％より多いことが望まれるキャリア溶液の所定量に，溶媒化されるか，または安定化（すなわち，分散され，かつ浮遊される）されることが望ましい。
【００２４】
上記湿式トナー粒子は，キャリア溶媒に溶解された極性グループを利用して化学的に電荷を帯びることが望ましい。しかし，湿式トナー粒子は，キャリア溶液に溶媒化および／または分散し，摩擦電気電荷を含んでないほうが良い。湿式トナーは，乾式トナーの粒子より小さなサイズの粒子を度々含むため，本実施形態に使われる形態のトナー粒子は，乾式トナーによって作られたトナー画像より高い解像度のトナー画像を形成することができる。
【００２５】
図面を参照すると，各構成要素は複数の図面を通じて類似した図面番号が付いている。図１は，乾式トナーの応用に使われる典型的な定着装置１００の概略的な図面であり，第１ローラ１０２，第２ローラ１０６，および矢印１０３で示された方向に移動する基材１１４を含んで構成される。
【００２６】
第１ローラ１０２は，加熱要素１０４によって内部的に加熱され，これは，例えばハロゲンランプでもあり，加熱ブランケットおよび加熱ランプを含む他の加熱要素が使われることもある。バックアップローラとしての第２ローラ１０６は，第１ローラ１０２と接触するように位置し，それにより，ローラ１０２，１０６間に基材１１４の厚さを収容するほどに十分に緩い接触ニップ（contact nip）１１６を生成する。幾つかの形態では，バックアップローラとしての上記第２ローラ１０６も第１ローラ１０２に使われるものと類似した加熱要素１０８によって加熱される。
【００２７】
このとき，少なくとも一つのローラは，駆動メカニズム（図示せず）によって駆動され，ローラ１０２，１０６はそれぞれ矢印１１０，１１２で表したように回転される。溶融されていないまたは一側にトナー画像を有する基材１１４は，ニップ領域１１６に供給され，このニップ領域１１６を通じて１０３方向に移送され，ローラ１０２，１０６からの結合された熱がトナーを溶融して基材１１４上に定着させる。画像（図示せず）は，二つの加熱されるローラ１０２，１０６のうち何れか一つと対向するが，ローラのうち何れか一つだけが加熱される場合には，通常，その加熱されるローラと対向する。
【００２８】
本実施形態の一つの望ましい実施例によれば，図２に示された定着装置または定着システムは，画像を基材に溶融または定着させる前に，湿式トナーを“予備定着”する方法を提供する。これによって，湿式トナー定着の要求を受容している。特に，本実施形態では，トナーが粘着するか，または“オフセッティング”されることを防止するほど低い温度で，そしてキャリア溶液の望ましい蒸発量を提供するのに十分に高い温度で少なくともキャリア溶液の一部を蒸発させる，初期工程プロセス段階を提供する。
【００２９】
この初期段階（初期工程プロセス段階）は，追加される少なくとも一つの定着段階の後，基材上に得られる画像の品質および耐久性を大きく向上させる。図２の実施例に示されたように，定着装置または定着システム１０が提供され，これは一対の第１および第２予備定着ローラ１４,１６を含む第１定着ステーション１２と，一対の第１および第２最終定着ローラ２０,２２を含む第２定着ステーションとを含んで構成される。この図面に示されたように，基材２４は矢印２６で示された方向へ移送される。本実施形態によれば，基材２４は，基材２４の少なくとも一面上に非定着のまたは湿式トナーが形成されたトナー画像を有して定着装置１０に供給される。上記画像は，後述する方法およびシステムを使用する定着装置１０を通過した後に基材２４に定着されることが望ましい。
【００３０】
特に，第１定着ステーション１２の一対の予備定着ローラ１４,１６は，基材２４上の湿式トナー画像から，キャリア溶液の初期的な一部を少なくとも蒸発させるように配置される。上記ローラ１４，１６は，そのローラ間にニップ領域３２を提供するように配置されることが望ましい。このニップ領域３２は，二つのローラ１４，１６が相互接触する領域であり，ローラ１４，１６は，基材が上記ニップ領域を過ぎる時に，移動する基材が定着ローラと接触する時間の長さ（すなわち，“留まる時間”）を定める。上記ローラ１４，１６は，ローラの全長を横切って接触することが望ましく，上記ニップ領域の大きさは主に基材の移送方向における接触領域の幅を調節することによって制御される。
【００３１】
ニップ領域３２の大きさは，例えば，二つのローラとも，または何れか１またはそれ以上のローラ層の硬度を調節するか，または二つのローラ１４，１６が互いに加える力または圧力を増加または減少させることによって制御されうる。例えば，ローラ１４，１６のうち少なくとも一つの硬度またはジュロメータ（durometer）を増加させることによって，または上記二つのローラに印加される圧力を減少させることによってニップ領域３２の大きさを減少させうる。これらの変数および調節は，ニップ領域３２を通過する様々な基材の他の物質の性質と厚さとを収容するように選択されることが望ましい。例えば，相対的に薄い物質は，比較的狭いまたは高圧力のニップ領域を通過しうるが，基材がニップ領域を通過する時に，皺くちゃになるか，または裂けないように，相互対向して強く圧着しないことが重要である。本実施形態の望ましい実施例で，ニップ幅は０.５ｍｍ〜３ｍｍであり，さらに望ましい範囲は１.５ｍｍ〜２.５ｍｍである。
【００３２】
前述したように，基材２４がニップ領域３２で留まる時間は，少なくともローラ１４，１６のゴム層または外側コーティングの硬度またはジュロメータ，また，コーティング層のない場合，ローラ自体の硬度の選択を通じて，部分的に制御されうる。ローラが過度に軟らかいとコーティングが曲がりやすく，このことはコーティングの離層またはクラッキングをもたらす。このため，コーティング層（例えば，保護用コーティングまたは離形層を有するまたは有していないゴム層）は重要である。
【００３３】
なお，ローラの硬度があまり低いと，トナーが定着される基材も曲がり，かつ捻じれうる。また，ローラがあまりに堅いと，ニップ領域３２は比較的狭くなり，基材およびトナーに熱が印加される時間が短縮される。これは，トナーの基材への不十分な定着および／または溶媒の不十分な蒸発をもたらす。さらに，過度に軟らかいおよび／または広いニップ領域を有するローラ間に提供されるニップ３２は，最終的な基材を皺くちゃにすることも，蒸発された溶媒をローラ１４，１６間に留めることもある。これと比較して，あまり堅いおよび／またはあまり狭いニップ領域を有するローラ間に提供されるニップ３２は，十分な量の溶媒を蒸発させるための，画像およびローラ間の十分な接触時間を提供しない。
【００３４】
各ローラのジュロメータまたは硬度は，ローラの構造を形成する全ての物質層（例えば，ゴム，シリコン，離形層など）の累積硬度によって決まる。比較的低いジュロメータを有するローラは，さらに軟らかく，それによってローラと基材との長い接触時間を許容するさらに広いニップを生成する。このようなローラはあまり耐久性が強くなく，したがって，熱と継続的な使用とによって崩れやすい。一方，高いジュロメータを有するローラは，さらに堅く，ローラと基材との短い接触時間を許容するさらに狭いニップを生成する。しかし，このようなローラは，長時間の使用中における熱に耐えられる。したがって，それぞれのローラが交換される前の所望の時間中に，定着作用のための所定のニップ幅のバランスを合わせるようにローラが選択されることが望ましい。ローラのコーティング層の総硬度は，５〜５０Shore Ａ硬度範囲であることが望ましい。ローラ１４，１６は，同じ硬度を有することも，または相異なる硬度を有することもある。
【００３５】
ローラ１４，１６は，Ｂａｎｄｏ ＵＳＡ Ｉｎｃ.（Ｉｔａｓｃａ，Ｉｌｌｉｎｏｉｓ），Ｂａｎｄｏ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ（日本神戸中央区），Ｍｉｎｃｏ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ（Ｃｏｌｏｒａｄｏ
Ｓｐｒｉｎｇｓ,ＣＯ.），およびＡｍｅｓ Ｒｕｂｂｅｒ Ｃｏ.（Ｈａｍｂｕｒｇ，Ｎ.Ｊ.）から，商業的に利用可能なローラを含んで様々な製造企業によって製作されうる。定着ローラに使われるゴムの選択において考慮されなければならない様々な重要な特徴は，湿式電子写真用の溶媒抵抗性およびスクラッチを含む特定の温度での耐久性と，最適のニップ留まり時間のための承諾，および様々な場合において，いかなる種類にも適用される低い表面エネルギー層または離形層の粘着性基材として作用する能力である。
【００３６】
その選択に考慮されうる変数と共に，ゴムおよび組成の例が米国特許第５,９７４,２９５号公報および第６,６０２,３６８号公報に記述されている。ローラ１４，１６のような少なくとも一つの定着ローラ上に含まれうるコーティングは，トナー粒子がトナー粒子を加熱した後においても表面からトナー粒子を容易に分離させる。フルオロエラストマーとポリジメチルシロキサンとは，それらの低い表面エネルギーにより，このような応用に使用することが可能なコーティングの二つの例である。例えば，ジエチルシロキサンは，高温で急激に表面エネルギーが増加する傾向があり，これによりオフセットが生じる恐れがある。したがって，予備定着ローラ１２のような低い温度においてさらに効果的である。他の例として，テフロン（登録商標）のようなフッ素含有ポリマーは，後述する定着ステーションのローラのように比較的高温の定着ステーションでオフセットを起こすことなく使用することができる。
【００３７】
もし，ロールベースが，追加される離形層なしに使用されるならば，上記ベースゴムまたは物質は，基材２４がローラ１４，１６間のニップ領域３２を外れる時にトナーが上記ベース物質に付着されないように十分に低い表面エネルギーを有することが望ましい。このような要求を満足させる物質およびゴムの幾つかの例は，フルオロプラストマー，フルオロエラストマー，ポリシロキサンエラストマー，ポリウレタン，およびエチレン−プロピレンエラストマーを含み，これらのうち幾つかのものは，表面エネルギー変化によって高い温度でさらに効果的である。
【００３８】
作動温度まで急速に加熱する定着装置（すなわち，“瞬間”応用）のような場合，電気的または熱伝導性を奨励するためにフィラーが採用されることもある。一つの例として，アルミニウムローラコアが使用され，このコアは，１０〜３０Shore Ａ硬度を有するシリコンゴムで１〜２ｍｍにコーティングされうる。上記ゴムは，リリースコーティングとしてポリジメチルシロキサンで０.０２５〜０.０５０ｍｍにコーティングされることもある。
【００３９】
ニップ領域３２をデザインするのに使われる他のファクターは，二つのローラ１４，１６が互いに対して，また基材２４に対して加える圧力の選択である。基材２４がニップ領域３２を通過する時に受ける圧力は，印刷品質に影響を及ぼす。例えば，もし，圧力が不十分であれば，画像はニップで擦られるか，または不十分な量の溶媒が蒸発する。もし，圧力が過度に高い場合，基材２４は損傷されるか，または破壊されることもある。
【００４０】
本実施形態の一例で，ローラ間の圧力は，望ましくは１０（４.５ｋｇ）〜６０（２７.２ｋｇ）ポンド，さらに望ましくは２０（９.１ｋｇ）〜４５（２０.４ｋｇ）ポンドの範囲で保持されることが望ましい。望ましい圧力は，所望の圧力変数によって大体リニアインチ当り２.２〜５.０ポンドに限定されうる。しかし，上記圧力は，使われたローラ，湿式トナーフォーミュレーション，画像が印加される基材を含んで特定の所望のニップ領域の他の選択された変数によって，この範囲より実質的に低いか，または高いこともある。ローラ１４，１６は相異なる直径を有しうるが，もし，互いのローラが同じ直径であったとしても，使われたローラ物質および選択された圧力を相違させることができる。ローラ直径が相異なる実施例で，ローラは相異なる速度に回転でき，ローラ構成によって一つまたは二つのローラが駆動されうる。
【００４１】
前述されたように，図２の矢印２６は，この実施例で基材２４が移動する方向を表す。基材２４のそのような移動を容易にするために，ローラ１４，１６はそれぞれ矢印３４，３６で表された方向に回転される。ローラ１４，１６の一つまたは二つは，定着装置１０を通じて基材２４の所望の移動を提供できる，ある形態の駆動メカニズム（図示せず）によって駆動されうる。基材２４がニップ３２にフィーディングされる時，湿式トナー画像が基材２４の上面２０および底面２２のうち少なくとも一つ上に提供される。ローラ１４，１６または画像が基材２４の両面に印刷された場合，二つのローラ１４，１６または画像に対面するローラは，ニップ領域３２に温度を提供するために加熱せねばならず，これは望ましくは，少なくともキャリア溶液の一部を蒸発させ，さらに望ましくは液体の実質的な部分を蒸発させる。
【００４２】
トナー画像が基材２４の一面に提供される時，トナー画像は上方または実質的に上方に向かうことが望ましい。これは，キャリア溶液が蒸発する時にほとんどの蒸気が画像の外郭の表面または表面付近に集中し，上昇して基材２４から蒸発するためである。例えば，第１定着ステーション１２で，画像は，ローラ１４に対面することが望ましいが，定着装置が垂直または実質的に垂直の用紙経路を必要とすれば，最終的な基材上の液体トナー画像が対面することはあまり重要でない。もし，トナー画像が下方に向えば（この場合，ローラ１６側に），上昇する蒸発されたたキャリアは，少なくとも部分的に基材２４または画像に再吸収されるか，または基材２４の下側に捕らえられて，そこで凝縮することもある。しかし，トナー画像が下方に向かうように提供される基材は，たとえトナー蒸発量が画像が上方に向かう場合と異なるとしても，本実施形態の範囲内にあると考えられる。このような場合には，ニップ領域の大きさとローラの温度とが適切に調整される必要がある。したがって，図２の定着装置で画像が下方に向かえば，定着装置の様々な変数（例えば，温度，圧力など）は，同じキャリア溶液の蒸発量を得るために，トナー画像が上方に向かう時と異なるレベルに調整されうる。
【００４３】
ステーション１２のローラ１４および／または１６を所望の温度に加熱するために，多様な加熱方法および装置が使用されうる。本発明の様々なローラを加熱するのに使用される加熱要素のうち一つの例は，石英ハロゲンランプであり，他の公知されている手段もローラが均等に加熱されるように保持することができる。ハロゲンランプは，急激かつ均等に加熱され，非常に熱くなり，かつ相対的に長い寿命を有する。また，ローラ自体との接触なしにローラの内部が空いているコア内に配置されることもあり，これは，接触損失と関連した機械的エラーの機会を減少させうる特徴である。例えば，図２の実施例で，ローラ１４，１６はそれぞれ内部加熱要素３８，４０が提供されている。これは，ハロゲンランプまたは他の熱源でありうる。このような内部熱源が使われる場合，ローラ１４，１６はシリコンのような非常に低い表面エネルギーコーティングおよび熱抵抗ゴムでコーティングされた金属コアを含むこともある。
【００４４】
ある程度の湿式トナー蒸発量を得るために第１定着ステーション１２で制御されかつ調節されうる他の変数はローラ１４，１６の温度である。基材２４に比較的一定の熱量を供給するために必要なだけ，ローラ１４，１６のうち何れか一つまたは二つが加熱される。キャリア溶液の蒸発のためにただ少量の熱が基材に移転される必要がある場合，例えば，ローラ１４，１６の一つだけが加熱されるか，または二つのローラ１４，１６とも同じレベルの蒸発を得るために比較的低い温度に加熱されることもある。第１定着ステーション１２における予備定着または蒸発過程中に，一つまたは二つのローラを冷却させるため，一つまたは二つのローラ１４，１６に，熱源によって提供される熱量を定期的にモニターかつ制御し，所望の範囲に該ローラの温度を保持するフィードバックシステムが提供される。たとえ予備定着ローラの望ましい温度が，主に湿式トナーの特性，選択されたキャリア溶液の気化温度および定着ローラコーティング変数によって決定されるとしても，ローラ１４，１６の望ましい温度範囲は，１００〜１５０℃であり，さらに望ましい温度範囲は１１０〜１３０℃である。
【００４５】
図２の定着装置またはシステムは，第２定着ステーション１８として一対の定着ローラ２０，２２をさらに含む。定着ローラ２０，２２は，第１定着ステーション１２のローラ１４，１６が基材２４を加熱し，少なくともキャリア溶液の一部を蒸発させた後の位置において，基材の表面２８，３０の一面またはそれ以上の面のトナー画像と基材とが接触するように設置される。矢印２６は，基材２４の移動方向を表し，また，ステーション１８に基材が移動する方向を表す。定着ステーション１２と定着ステーション１８間の間隔は，印刷器で要求される定着空間を最小化するために，狭いことが望ましい。しかし，一つの定着ステーションからの熱が，他の定着ステーションによる熱に影響を及ぼすことを防止するため，ステーション１２，１８間に少なくとも所定の距離をおくことが望ましい。
【００４６】
基材２４が少なくても部分的にステーション１２のニップ３２を通過すれば，前方に移動しつつローラ２０，２２間の定着ニップ４２に入る。基材２４のそのような移動を容易にするために，ローラ２０，２２はそれぞれ矢印４４，４６で表示された方向に回転する。特定の定着装置１０内のローラ２０，２２は，サイズ，ジュロメータ，ゴム／コーティング厚さおよび／または他の変数において，ステーション１２に使用されるローラ１４，１６と同一にすることができ，また，異なって形成することもできる。多様なトナー画像とそれらの溶融される基材とが広範囲に変わるため，ローラ１４，１６が多様な範囲の間隔と特性とを含むような方式で，ローラ１４，１６の位置および特徴は多様な相互相対的な間隔と特徴とを含みうる。したがって，ローラ１４，１６について記述された多様な変容例と考慮とが第２定着ステーション１８のローラ２０，２２にも適用されうる。
【００４７】
ローラ２０，２２は，トナー粒子を，それらのガラス転移温度（Ｔｇ）以上に比較的急速に加熱して基材２４のトナー粒子の所望の最終溶融を提供することが望ましい。したがって，これらのローラは，通常，基材が相対的に乾燥しているトナー画像（すなわち，相対的に溶媒のない）を有して第２定着ステーション１８に到着するように，キャリア溶液の蒸発を提供するため考案されたローラ１４，１６より高い温度で保持される。相対的な高温に保持するために，ローラ２０，２２ともに熱源を備えることが望ましく，一つのローラだけが熱源を有することもある。例えば，図２の実施例で，ローラ２０，２２はそれぞれ内部加熱要素４８，５０を備え，これは熱源３８，４０であって，前述したようなハロゲンランプまたは他の熱源であっても良い。
【００４８】
ローラ２０，２２間のニップ領域４２に対する定着温度の望ましい範囲は，１３０〜２２０℃であり，幾つかの湿式トナーは，約１５０℃以上で溶融されるとしても良い。定着温度は“オフセット”，または，定着ローラのうち何れか一つへの画像の転写が生じるほど高温にならない方が良い。定着ローラ２０，２２は，第１定着ステーション１２のローラ１４，１６と同じ物質とコアとで製造されうる。しかし，離形層は，比較的高い表面エネルギーを有する定着ローラ２０，２２上に含まれ，このような離形層は，モールドされたスリーブ状に提供されうる。したがって，基材が第２定着ステーション１８に到着するまで相当なキャリア溶液が蒸発され，画像が部分的に溶融される。このため，この定着ステーション１８は，商品名テフロン（登録商標）のような入手可能なコーティングまたはスリーブのように，第１定着ステーション１２に使われる物質より高温に耐える物質を有するローラを含んでも良い。
【００４９】
本実施形態の一つの実験例で，ローラ２０，２２上のコーティング層の厚さは約０.０２５〜０.０５０ｍｍであり，Shore Ａ硬度１０〜３０のローラの総直径は約３５ｍｍである。この実験例で，ローラ２０，２２は，それらの間に印加される総圧力がニップ４２を１〜３ｍｍ間で生成するように１０（４.５ｋｇ）〜６０（２７.２ｋｇ）ポンドであることが望ましく，さらに望ましくは２０（９.１ｋｇ）〜４５（２０.４ｋｇ）ポンドである。第１ステーションのローラのように，上記圧力はリニアインチ当り約２.２〜５.０ポンドに限定されうる。
【００５０】
本実施形態の装置は，２つの定着ステーション１２，１８の２対のローラが電子写真装置内で独立的に位置し，かつ作動されるように製造され，またはそれらは大型装置の単一部品として交換されうる一つの装置に製造されることにもある。ローラ１４，２０間およびローラ１６，２２間の距離も考慮されなければならない。各ローラは他のステーションでのローラの一つと同じ方向（矢印３４，３６，４４，４６で表示された）に回転するため，ローラ１４，２０とローラ１６，２２とは接触しないことが望ましい。定着装置１０が使用される印刷器の空間制限によって，ステーション１２，１８のローラ間の距離は１〜１２インチの範囲である。しかし，小さいローラの採用により，二つのステーションのローラ間の距離が１インチ以下になることもあり，また。比較的大きいローラを有する商業的装置またはシステムで１２インチより大きくなることもある。
【００５１】
本実施形態の望ましい実施例では，全てのローラ１４,１６，２０，２２の直径が約３５ｍｍであり，この長さは主に電子写真装置のサイズに収容されるように選択される。ステーション内またはステーション間のローラは相異なるサイズまたは同じサイズでありうる。ローラ直径の下限は，少なくともローラの強度のために，また，ローラのための十分な構造的強度を保持しつつ加熱要素を挿入する内部空間のために制限される。
【００５２】
基材が二つのニップ３２，４２を連続的に通過するために，基材２４のしわ，引裂きまたは他の損傷を防止するためにローラ１４，１６，２０，２２の速度は一定に保持されることが望ましい。ギアまたは付属するモータでローラ１４，１６，２０，２２のコアを駆動するといったように，ローラを駆動する様々な方法がある。
【００５３】
図３における実施例には，他の方法が示されている。これは，図２の実施例にローラ２１８，２２０を含む第１定着ステーション２１４と，続いてローラ２２２，２２４を含む第２定着ステーションとを通過する，方向２１２に移動する基材２１０と共に，駆動ローラ２０２，２０４の追加を表す。特に，駆動ローラ２０４はローラ２１８の表面と接触して，このローラ２１８を駆動ローラ２０４と反対方向に回転させる。また，駆動ローラ２０２はローラ２２２の表面と接触して，このローラ２２２を駆動ローラ２０２と反対方向に回転させる。この実施例において，駆動ローラ２０２，２０４は，別体のモータまたは駆動システムと結合駆動するか，または二つとも同じモータまたは駆動システム（図示せず）によって駆動される。
【００５４】
また，図３は，第１定着ステーションから第２定着ステーションに基材２１０を移動する時，基材の平坦性を保持するように特別に考案された本実施形態の付加的な特徴をも表している。特に，ガイド２０６，２０８として概略的に示した一つまたはそれ以上のガイドは，基材２１０の一面または両面に提供され，基材が第１定着ステーション２１４で熱に露光された後にカーリングまたはベンディングされることを防止する。このガイド２０６，２０８は，トナー画像を損傷させないように，または基材の移動を妨害しないように多様な形態を有することができ，基材がニップ領域に進入する時に基材の損傷または折られることを最小化するか，または防止する。これらガイドが図３の実施例に示されているが，このようなガイドは，図２の実施例のように本実施形態の他の実施例でも使用されうる。
【００５５】
図２および図３に示された形態の定着装置を含む定着ユニットは，蒸発された溶媒と余分な熱とが流出するように許容する適当なエアーフローを保持することが重要である。定着ユニットに捕まった蒸発した溶媒は，最終的な基材または画像に再凝縮または再吸収され，画像品質を破壊する。このような理由で，上記装置は溶媒が流出することを許容するように適切に開放された構造を有していなければならない。付加的に，上記領域から蒸発した溶媒を誘引する，および／またはローラのうち少なくとも一つまたは基材を冷却させるようにファンまたは他の空気移動装置が設置され，ローラおよび基材を望ましい温度範囲内に保持させる。
【００５６】
前述した本実施形態の実施例は二つのニップ領域を含み，第１定着ステーションは，望ましくは第２ステーションの定着ローラより低い温度に保持されるローラを含む。しかし，上記第１定着ステーションが第２ステーションのローラより高温に保持されるローラを備えることもあり，また，第１定着ステーションのローラと第２定着ステーションのローラとが同じ温度または非常に類似した温度に保持されることもある。また，各定着ステーションでは一つまたは二つのローラが加熱されうる。本実施形態の定着装置または定着システムは，二つ以上の定着ステーションを含みうるということが考えられ，ここで，最初の定着ステーションと最終定着ステーション間の中間のステーションは，他の定着ステーションと類似しているか，または他の温度で提供される付加的な定着ローラを含むとしても良い。付加的な定着ステーションは，必須的に工程空間を必要とするので，機械または装置の総サイズを制限するために定着ステーションの数を制限することが望ましい。
【００５７】
本実施形態の動作は，後述する詳細な実験例と関連してさらに詳説される。これら実験例は多様かつ特定的なまたは望ましい実施例と技術とをさらに説明するために提供される。しかし，多くの変形および変容例が本実施形態の範囲内で作られることはいうまでもない。使われた定着装置システムの配置と行ったテストとは，次の通りである。
【００５８】
（実験例）
装置は，次の説明を満足させるように考案された。第１定着ステーションと第２ステーションとは一つのユニットに共に収容されて空間を節約し，定着ユニットの交換を容易にする。
【００５９】
第１定着ステーションは，３５ｍｍの直径を有する二つのローラを備え，それぞれは金属コア，１〜２ｍｍのシリコンゴム（またはウレタンゴム）ベース層，上記ベース層上に厚さ０.０２５〜０.０５０ｍｍのポリジメチルシロキサンリリースコーティング層という具合に形成されている。上記ベースおよびコーティング層のジュロメータは，１０〜３０Shore
Ａ硬度であった。上記ローラは，内部が空いており，内部はハロゲンランプで１１０〜１３０℃間に加熱される。さらに，ローラを回転させるギアがハウジングに含まれている。
【００６０】
第２定着ステーションは，３５ｍｍの直径を有する二つのローラを備え，それぞれは金属コア，１〜２ｍｍのシリコンゴム（またはウレタンゴム）ベース層，上記ベース層上に厚さ０.０２５〜０.０５０ｍｍのモールドされたテフロン（登録商標）スリーブよりなるリリース層という具合に形成されている。上記ベースおよびコーティング層のジュロメータは１０〜３０Shore
Ａ硬度であった。上記ローラは，内部が空いており，内部はハロゲンランプで１５０〜１７０℃間に加熱される。さらに，ローラを回転させるギアがハウジングに含まれている。
【００６１】
上記ハウジングは，ローラが同じ速度に回転するようにギアを噛み合わせ，ローラが２０〜３０の一定の圧力で共に加圧されるように考案されている。全ての４つのローラが同じ方向に回転するため，各ステーションのローラ対が接触しないように注意した。したがって，二つのステーションのローラは互いに２インチ離隔されている。
【００６２】
乾式トナー定着のための単一ローラ定着装置と，二重ローラ定着器を使用する二つのテストが行われた。その結果は表で示す。
【００６３】
（テスト方法および装置）
本実施形態の実施例で，次のテスト方法が基材に転写される印刷品質を定めるために使用された。
【００６４】
＜消去抵抗性＞
定着後の消去力に対する印刷インクの抵抗を定量化するために，消去テストが定義された。この消去テストは，クロックメータと呼ばれる装置を使用して，インクを付け，かつ定着された領域をリネン布でインクに対して公知のかつ制御された力で擦るテストである。リネン布がクロックメータプローブに固定された後，上記プローブは制御された力で上記インクの付いた表面に配置され，あらかじめ決まった数回（この場合，小さなクランクを５回転し，各回転当り２回旋回する）上記インクの付いた表面上を往来する。上記インクが付いたテスト領域は，旋回する間に，消去ヘッド部分がインクの付いた領域を外れないほど長い。
【００６５】
この試験で使われたクロックメータは，ＡＡＴＣＣ Ｃｒｏｃｋｍｅｔｅｒ
Ｍｏｄｅｌ ＣＭ１（Ａｔｌａｓ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｄｅｖｉｃｅｓ Ｃｏｍｐａｎｙ製，Ｃｈｉｃａｇｏ，ＩＬ ６０６１３）が製造したものである。この装置のヘッド重さは，５旋回テスト中にインク上に位置する重さの９３４ｇであり，インクとリネン布との接触領域は１.７６ｃｍ２である。このテスト結果は，テスト前の用紙上のインクの元来の密度に対する，単位面積当り印加された力５３０ｇ／ｃｍ２で印刷されたインクテストサンプル上の５旋回後のリネン布上のインクの密度の測定比率である。この消去テストを通過するために，消去した（テスト）領域の濃度が少なくとも元来濃度の９５％でならなければならない。そうでなければ，プロセスは失敗したと判定され，不適切な消去抵抗を有するものとして示される。実際の計算は，下記の数式１の通りである。
【数１】
2005078084.tif 000003
ここで，ＯＤｐｒｉｎｔは，プリントまたは基材上のインクの元来光学濃度であり，ＯＤｃｌｏｔｈは５旋回テスト後の擦れた布上のインクの光学濃度である。
【００６６】
これらテストは，画像の耐久性において一貫性を確認するためにランダム印刷され，かつ溶融された画像上で頻繁に行われ，次の発明と共に多様な湿式トナーフォーミュレーションの実施例の成功または失敗をベンチマークするために使用される。
【００６７】
＜オフセット＞
オフセットは，基材から定着ローラに基材上の一部のトナー画像が転写される時に発生する。オフセットは２種ある。コールドオフセットは，定着ローラが溶媒を蒸発させ，またトナーの流動を変化させて，トナーが基材に定着されるほどに十分に熱くない時に発生する。ホットオフセットは，定着ローラがあまりに熱くてトナーが溶融されるが，定着ローラ上から剥げる時に発生する。いかなる場合にも画像は損傷され，印刷産業で受容されうるゼロオフセット（ｎｏ
ｏｆｆｓｅｔ）が得られない。下記のものは，この分析で使われた定義および等級である。
オフセット等級：
０＝ｎｏ ｏｆｆｓｅｔ
１＝非常に少ない
２＝度々目につく（１０〜２０ページ毎に）
３＝目につく（４〜５ページ毎に）
４＝ほとんど目につき，トナーはそれが除去された所から下流の基材上に再塗布される。
５＝大きい画像オフセットが続けられ，基材上に下流のトナー画像が連続的に再塗布される。
【００６８】
次の結果は，乾式トナー定着応用のために作られた図１のような定着装置（従来の技術）から得られたものである。それらは湿式電子写真トナーを定着しようとする時に対面する問題を示す。すなわち，乾式トナー定着プロセスのために考案された定着装置を使用すれば，適切な消去抵抗とゼロオフセットとを有する印刷のための明確な解決の余地がない。
【００６９】
2005078084.tif 000004
【００７０】
＜二重ステーション（二対のローラ）定着＞
本実施形態の実施による図２に示された定着装置１０のように，このテストに使われた二つのローラは，ローラ１が高吸着ポリジメチルシロキサンコーティング（低い表面エネルギーと低いコールドオフセット温度とのために）を有し，ローラ２がゴム上にテフロン（登録商標）スリーブ（低い表面エネルギーと高いホットオフセット温度とを提供するために）を有する。これらスリーブは，画像を適切に溶融させるのに必要な比較的高温で長時間の間に非常に耐久性がある。
2005078084.tif 000005
【００７１】
上記で行われたテストのデータおよび観察から，第１ローラはキャリア溶液のほとんどを蒸発および／または吸着し，これは第２ローラが画像をオフセットなしに適切に定着させることが観測できる。これはコーティング／リリース物質を注意深く選択することによって得たものである。例えば，第１ステーションの少なくとも一つのローラが低表面エネルギーを有し，少なくともある程度吸水性を有する（コーティング層に吸収される少なくともある程度のキャリア溶液が潤滑およびリリース性質を提供するように）コーティングを備える時，そして第２ステーションの少なくとも一つのローラが耐久性があり，表面エネルギー特性を実質的に変えずに長時間高熱に耐えられるコーティングを備える時，さらに低い温度でも定着装置の性能が良くなる。
【００７２】
本実施形態は様々な実施例を参照して説明された。ここで明示した何れかの特許または特許出願の全体開示はリファレンスとして統合される。前述した詳細な説明と実験例とは理解の明瞭性のために与えられたものである。それによるいかなる制限もないと理解されなければならない。当業者ならば，これから多様な変形および均等な他の実施例が可能であることが分かる。したがって，本発明の真の技術的保護範囲は，特許請求の範囲によって決定されなければならない。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
本発明の多重定着ステーションを備えた電子写真装置用の定着装置および方法は，例えば写真の複写および印刷などを行う印刷装置に適用されうる。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】乾式トナー技術で典型的に使われる従来の技術の定着装置の概略的な側面図である。
【図２】本発明の一実施例の定着装置の概略的な側面図である。
【図３】本発明の他の実施例の定着装置の概略的な側面図である。
【符号の説明】
【００７５】
３８，４０，４８，５０  熱源
１０        定着装置
１２        第１定着ステーション
１４，１６  第１，第２予備定着ローラ
１８        第２定着ステーション
２０，２２  第１，第２最終定着ローラ
２４        基材
２８        上面
３０        底面
３２，４２  ニップ領域
【図１】
2005078084.tif 000006
【図２】
2005078084.tif 000007
【図３】
2005078084.tif 000008