(57)【要約】【課題】  像形成物質を圧縮する１次定着手段と、像形成物質を軟化溶融する２次定着手段との２段階で定着を行う定着装置を有し、より高品質な画像形成を行うことができる画像形成装置を提供する。【解決手段】  トナーの圧縮を主に行う１次定着部３１０と、トナーの軟化溶融を主に行う２次定着部３２０との２段階で定着を行う定着装置３００を用い、定着性検知手段であるスミア測定装置４００の検知結果に基づいて、定着装置３００の定着条件を定着条件調節手段で調節する。【選択図】  図１
2007004051.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性の像形成物質によって形成された画像を担持する記録媒体に、２つの定着部材により形成されるニップ部において所定の温度Ｔ１及び所定の圧力Ｐ１を加える１次定着手段と、
該１次定着手段で所定の温度Ｔ１及び所定の圧力Ｐ１が加えられた後の該記録媒体に、２つの定着部材により形成されるニップ部において所定の温度Ｔ２及び所定の圧力Ｐ２を加える２次定着手段とから構成し、
Ｔ１とＴ２との関係及び、Ｐ１とＰ２との関係が、
Ｔ１＜Ｔ２、
Ｐ１＞Ｐ２、
を満たす定着装置を備えた画像形成装置において、
該２次定着手段で所定の温度Ｔ２及び所定の圧力Ｐ２が加えられた後の該記録媒体に担持された画像の定着性を検知する定着性検知手段と、
該定着性検知手段の検知結果に基づいて該定着装置の定着条件を調整する定着条件調整手段を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１の画像形成装置において、
上記定着条件調整手段は上記１次定着手段の圧力Ｐ１を調整するものであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１の画像形成装置において、
上記定着条件調整手段は上記１次定着手段の上記ニップ部のニップ幅を調整するものであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１の画像形成装置において、
上記定着条件調整手段は上記１次定着手段の定着速度を変更するものであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項１の画像形成装置において、
上記定着条件調整手段は上記１次定着手段の数を変更するものであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項１の画像形成装置において、
上記定着条件調整手段は上記２次定着手段の温度Ｔ２を調整するものであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項１の画像形成装置において、
請求項２、３、４、５及び６に記載の上記定着条件調整手段を２つ以上組み合わせることを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項１、２、３、４、５、６または７の画像形成装置において、
２つの定着部材の間に上記像形成物質が上記記録媒体の方向に移動する向きの電荷を形成する電荷形成手段を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
請求項１、２、３、４、５、６、７または８の画像形成装置において、
上記像形成物質を含有する現像剤がトナーとキャリア液からなる液体現像剤であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
請求項９の画像形成装置において、
上記１次定着手段通過後で、上記２次定着手段に到達する前の上記記録媒体が担持する上記液体現像剤の固形分率が４０％以上、望ましくは４５％以上となるように、該１次定着手段の圧力を調整することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
請求項９または１０の画像形成装置において、
上記１次定着手段通過後で、上記２次定着手段に到達する前の上記記録媒体が担持する上記液体現像剤のトナー層の表面粗さが、
Ｒａ＝０．５［μｍ］以下、
望ましくは、
Ｒａ＝０．３［μｍ］以下となるように、該１次定着手段の圧力を調整することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１２】
請求項９、１０または１１の画像形成装置において、
上記１次定着手段の上記定着部材について上記記録媒体上の上記画像に接触する面の表面エネルギーが、０．０５［Ｎ／ｍ］以下であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１３】
請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１または１２の画像形成装置において、
上記記録媒体上の上記像形成物質を含有する現像剤の温度が、該像形成物質のガラス転移温度よりも高くならないように、上記１次定着手段の温度Ｔ１を調整することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１４】
請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２または１３の画像形成装置において、
その表面に潜像を担持し、該潜像を現像手段によって現像がなされトナー像を担持する感光体が、アモルファスシリコン系の感光体であることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱可塑性の成分を含有する像形成物質を用いて記録媒体上に作像した画像を、加熱により軟化或いは溶融して該記録媒体上に定着する定着装置を有する画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、熱可塑性の成分を含有する像形成物質を用いて記録媒体上に作像した画像の定着装置としては、熱可塑性樹脂もしくは熱可塑性エラストマー等の熱可塑性の物質を含有する像形成物質からなる画像を加熱によって軟化或いは溶融し、その像形成物質形状を変形させて定着させるものが知られている。この種の定着装置においては、加熱された像形成物質を記録媒体表面の凹凸に応じて効率よく変形させるために、また像形成物質同士の結合を高めるために、加熱と同時に加圧も行うようになっている。
【０００３】
その一例としては、表面移動体として、表面を互いに接触させながら回転する加熱ローラと押圧ローラとを備えるものが知られている。これらローラの少なくとも一方は、その周面に弾性部を有し、これをもう一方のローラとの接触領域で自在に変形させて両ローラの密着性を高めるようになっている。両ローラは、転写紙Ｐ等の記録媒体の画像形成面を加熱ローラに接触させるように、記録媒体を互いの接触部に挟み込む。そして、記録媒体上で画像を構成する像形成物質を加熱ローラによって加熱しながら両ローラ間で押圧して記録媒体上に定着させる。このとき、画像の定着性を良好にするためには、両ローラ間の押圧力をある程度大きくする必要がある。
【０００４】
このように、両ローラ間の押圧力を大きくするためには、ローラの強度を増加させなければならず、これらローラの芯金の体積を大きくすることが必要となる。例えば、加熱ローラとしてハロゲンヒータを内包した中空の金属ローラの表面に高離型性のフッ素樹脂等をコーティングしたものを用いている場合、金属ローラ芯金の肉厚を厚くする必要が生じる。この結果、加熱ローラ自身の熱容量が増大し、加熱ローラのスイッチを入力してから定着可能な温度に昇温するまでの時間(以下、ウォームアップ時間という)が長くなってしまうという不具合が生じる。
上述のウォームアップ時間の長時間化という不具合は、加熱ローラのようなローラ形状のものに限らず、加熱と加圧とを同時に行う構成の定着装置であれば常に生じる恐れがある。
【０００５】
上述の問題を解決するために、本出願人は特許文献１において、定着装置を１次定着手段と２次定着手段との二段階で記録媒体に画像を定着させるように構成した画像形成装置を提案している。
具体的には、所定の温度Ｔ１及び所定の圧力Ｐ１を加える１次定着手段と、１次定着手段で所定の温度Ｔ１及び所定の圧力Ｐ１が加えられた後の記録媒体に、所定の温度Ｔ２及び所定の圧力Ｐ２を加える２次定着手段とから構成する定着装置を備え、Ｔ１＜Ｔ２、Ｐ１＞Ｐ２、の関係を満たす画像形成装置である。
Ｐ１＞Ｐ２の関係より、１次定着手段で主に加圧によって像形成物質層の圧縮を行うと共に、像形成物質と記録媒体表面構造との密着性を高める。そして、Ｔ１＜Ｔ２の関係より、２次定着手段で、１次定着手段より高い温度で像形成物質を加熱軟化溶融し、像形成物質同士あるいは像形成物質と記録媒体との結合力を高めて定着を完了させるものである。
１次定着手段で像形成物質層を圧縮し、２次定着手段で像形成物質を軟化溶融することにより定着性を維持することができる。また、２次定着手段では大きな圧力を必要としないため、ニップを形成するローラに従来のような強度を要せず、加熱するローラの体積を小さくすることができる。これにより、加熱するローラの熱容量を小さくすることが可能になり、定着装置のウォームアップ時間を短縮することができる。
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−１９６５９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に記載の画像形成装置を用いることによって、定着性を維持しつつ、ウォームアップ時間を短縮することができる。ところで、本発明者らの研究によれば、装置の環境によって定着性が異なってくるということが分かっている。
【０００８】
本発明は、以上の背景に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、像形成物質を圧縮する１次定着手段と、像形成物質を軟化溶融する２次定着手段との２段階で定着を行う定着装置を有し、より高品質な画像形成を行うことができる画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、熱可塑性の像形成物質によって形成された画像を担持する記録媒体に、２つの定着部材により形成されるニップ部において所定の温度Ｔ１及び所定の圧力Ｐ１を加える１次定着手段と、該１次定着手段で所定の温度Ｔ１及び所定の圧力Ｐ１が加えられた後の該記録媒体に、２つの定着部材により形成されるニップ部において所定の温度Ｔ２及び所定の圧力Ｐ２を加える２次定着手段とから構成し、Ｔ１とＴ２との関係及び、Ｐ１とＰ２との関係が、Ｔ１＜Ｔ２、Ｐ１＞Ｐ２、を満たす定着装置を備えた画像形成装置において、該２次定着手段で所定の温度Ｔ２及び所定の圧力Ｐ２が加えられた後の該記録媒体に担持された画像の定着性を検知する定着性検知手段と、該定着性検知手段の検知結果に基づいて該定着装置の定着条件を調整する定着条件調整手段を有することを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１の画像形成装置において、上記定着条件調整手段は上記１次定着手段の圧力Ｐ１を調整するものであることを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項１の画像形成装置において、上記定着条件調整手段は上記１次定着手段の上記ニップ部のニップ幅を調整するものであることを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項１の画像形成装置において、上記定着条件調整手段は上記１次定着手段の定着速度を変更するものであることを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項１の画像形成装置において、上記定着条件調整手段は上記１次定着手段の数を変更するものであることを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、請求項１の画像形成装置において、上記定着条件調整手段は上記２次定着手段の温度Ｔ２を調整するものであることを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、請求項１の画像形成装置において、請求項２、３、４、５及び６に記載の上記定着条件調整手段を２つ以上組み合わせることを特徴とするものである。
また、請求項８の発明は、請求項１、２、３、４、５、６または７の画像形成装置において、２つの定着部材の間に上記像形成物質が上記記録媒体の方向に移動する向きの電荷を形成する電荷形成手段を有することを特徴とするものである。
また、請求項９の発明は、請求項１、２、３、４、５、６、７または８の画像形成装置において、上記像形成物質を含有する現像剤がトナーとキャリア液からなる液体現像剤であることを特徴とするものである。
また、請求項１０の発明は、請求項９の画像形成装置において、上記１次定着手段通過後で、上記２次定着手段に到達する前の上記記録媒体が担持する上記液体現像剤の固形分率が４０％以上、望ましくは４５％以上となるように、該１次定着手段の圧力を調整することを特徴とするものである。
また、請求項１１の発明は、請求項９または１０の画像形成装置において、上記１次定着手段通過後で、上記２次定着手段に到達する前の上記記録媒体が担持する上記液体現像剤のトナー層の表面粗さが、Ｒａ＝０．５［μｍ］以下、望ましくは、Ｒａ＝０．３［μｍ］以下となるように、該１次定着手段の圧力を調整することを特徴とするものである。
また、請求項１２の発明は、請求項９、１０または１１の画像形成装置において、上記１次定着手段の上記定着部材について上記記録媒体上の上記画像に接触する面の表面エネルギーが、０．０５［Ｎ／ｍ］以下であることを特徴とするものである。
また、請求項１３の発明は、請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１または１２の画像形成装置において、上記記録媒体上の上記像形成物質を含有する現像剤の温度が、該像形成物質のガラス転移温度よりも高くならないように、上記１次定着手段の温度Ｔ１を調整することを特徴とするものである。
また、請求項１４の発明は、請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２または１３の画像形成装置において、その表面に潜像を担持し、該潜像を現像手段によって現像がなされトナー像を担持する感光体が、アモルファスシリコン系の感光体であることを特徴とするものである。
【００１０】
上記請求項１乃至１４の画像形成装置においては、定着装置を通過した後の記録媒体上の画像の定着性を検知し、定着性の検知結果に基づいて定着条件を調節することにより、環境の変化に合わせた定着条件で定着を行うことができる。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１乃至１４の発明によれば、環境の変化に合わせた定着条件で定着を行うことにより、より高品質な画像形成を行うことができるという優れた効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明を、を画像形成装置である液体現像剤を用いた電子写真複写機に適用した実施形態について説明する。
図１は本実施形態にかかる液体現像剤を用いた電子写真複写機(以下、プリンタ１００という)の概略構成図である。図において、プリンタ１００は、画像形成手段として４つの画像形成ユニット１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｂｋを備えている。また、転写部２００や定着装置３００を備え、定着装置３００の記録体搬送方向下流側には定着性検知手段としてのスミア測定装置４００を備えている。
【００１３】
画像形成ユニット１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｂｋは、イエロー画像、マゼンタ画像、シアン画像、ブラック画像を形成するものである（以下、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローをそれぞれＢｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙと記す）。これらは使用する像形成物質であるトナーの色が異なる点を除いて、その構造は共通であるのでＢｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙを省略し、画像形成ユニット１として、図２を用いて説明する。
【００１４】
図２は画像形成ユニット１の概略構成図である。
画像形成ユニット１は、潜像担持体としての感光体ドラム１０のまわりに、帯電装置２０、図示しないレーザー書き込みユニット、現像装置４０、転写装置５０、ドラムクリーニング装置６０等が配設されている。感光体ドラム１０はその表面がアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）によって形成される。感光体ドラム１０の材質としてはＯＰＣ等も使用することができる。また、露光装置としてはＬＥＤやレーザー走査光学系等が使用できる。
【００１５】
次に、画像形成ユニット１での画像形成動作について説明する。感光体ドラム１０は、図示しないモータ等の駆動手段によって複写時には一定速度で矢印方向に回転駆動される。感光体ドラム１０表面はその回転移動に伴い、帯電装置２０のコロナ放電によって一様に帯電される。なお、帯電装置２０としてはこのようなコロナ放電による帯電を実現するものの他、感光体ドラム１０に接触させた帯電ローラなどの帯電部材によって所定の帯電バイアスを印加する方式のものを用いてもよい。
帯電装置２０によって、一様帯電された感光体ドラム１０の表面は画像情報に基づいて、レーザー書き込みユニットからレーザー光Ｌが照射されて各色の静電潜像を担持する。これら静電潜像は、液体現像剤を用いる現像装置４０の現像ローラ４２と対向する領域を通過する間に現像される。
【００１６】
静電潜像に現像されたトナー像は、感光体ドラム１０の回転に伴い、転写装置５０との対抗する位置に達する。転写装置５０は、中間転写ローラ５１によって感光体ドラム１０に向けて押圧して１次転写ニップを形成している。中間転写ローラ５１にトナーの帯電極性とは逆極性の転写バイアスを印加する図示しない電源等を備えており、プリント時には中間転写ローラ５１を図中矢印方向に回転移動させる。１次転写ニップには、転写バイアスが印加される中間転写ローラ５１と感光体ドラム１０の表面との電位差によって転写電界が形成される。感光体ドラム１０の回転に伴って１次転写ニップに進入したトナー像は、この転写電界やニップ圧の作用を受けて中間転写ローラ５１上に１次転写される。
【００１７】
このようにして１次転写されたトナー像は、中間転写ローラ５１と２次転写ローラ５５との対抗部で、搬送ベルト２０１によって搬送される記録体としての転写紙Ｐに２次転写される。トナー像が転写された転写紙Ｐは、定着装置３００で加圧、及び加熱されることによって定着せしめられる。トナー像が定着した転写紙は、定着装置から排紙経路を経て機外へと排出される。
１次転写ニップを通過した感光体ドラム１０の表面は除電ランプ７０により残留電荷が除電される。除電ランプ７０により除殿された感光体ドラム１０の表面は、ドラムクリーニング装置６０のスポンジローラ６１およびクリーニングブレード６２によって残留している液体現像剤が掻き取り除去される。この除去により、感光体ドラム１０の表面は初期化せしめられ、次の作像を実現することが可能になる。
【００１８】
次に、現像装置４０の構造について説明する。この装置は現像剤収容タンク４１、一対の攪拌スクリュー４６、アニロクスローラ４４、現像ローラ４２、中間ローラ４３、ドクターブレード４９、現像クリーニングブレード４８等を備えている。
【００１９】
画像形成ユニット１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｂｋの各現像装置４０は、それぞれ、キャリア液としての５０[ｍＰａ・ｓ]の粘度のジメチルポリシロキサンオイル中にＹ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋトナーが分散された液体現像剤を用いて、各感光体ドラム１０表面上のＹ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋ用静電潜像をＹ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋ画像に現像する。
この現像剤の粘度及びトナー固形分率の範囲としては、例えば粘度が５０[ｍＰａ・ｓ]から５０００[ｍＰａ・ｓ]、トナー固形分率が５[％]から４０[％]のものを用いる。キャリア液としては、シリコーンオイル、ノルマルパラフィン、ＩｓｏｐａｒＭ（エクソン商標）、植物油、鉱物油等の絶縁性が高いものを使用する。揮発性、不揮発性については、目的に合わせて選択することができる。
【００２０】
有色粒子であるこれらＹ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋトナーは、それぞれ、約５０［℃］で軟化を開始する熱可塑性物質としての変性エポキシ系樹脂に、有色微粒子である着色顔料（ジスアゾイエロー、キナクリドン、銅フタロシアニン又はカーボンブラック等）、電荷制御剤及び分散剤が配合されたものである。その平均粒径は約３［μｍ］に調整されているが、サブミクロンから６[μｍ]程度まで目的に合わせて選択してもよい。
【００２１】
一対の攪拌スクリュー４６は、現像剤収容タンク４１内の液体現像剤４５中に浸るように互いに平行配設され、図中矢印で示されるように、図示しない駆動手段によって互いに逆方向に回転駆動せしめられる。現像装置４０が現像動作に入ると、これら攪拌スクリュー４６がこのように互いに逆回転し、現像剤収容タンク４１内の液体現像剤４５が攪拌せしめられる。この攪拌により、液体現像剤４５は、そのトナー濃度や粘度が均一化する。また、攪拌スクリューが互いに逆回転することで、両者の間で図示のように液体現像剤の液面が盛り上がり、その上方に配設されたアニロクスローラ４４に付着する。
【００２２】
塗布ローラとしてのアニロクスローラ４４は、図示しない駆動手段によって図中矢印方向に回転駆動せしめられながら、上述のようにして付着した液体現像剤４５を汲み上げる。このアニロクスローラ４４の周面には、図示しない複数の凹部が形成されている。アニロクスローラ４４によって汲み上げられた液体現像剤４５の一部は、この凹部内に収容される。
このアニロクスローラ４４の表面にはステンレス等の金属で形成された規制ブレードとしてのドクターブレード４９が当接しており、アニロクスローラ４４上の余分な液体現像剤４５を掻き取る。このこの掻き取りにより、アニロクスローラ４４上の液体現像剤４５の量が複数の凹部の容量に応じた値に正確に計量される。
【００２３】
中間ローラ４３は、ドクターブレード４９との当接部を通過したアニロクスローラ４４表面に接触し、接触部でアニロクスローラと同方向に表面移動するように回転している。中間ローラ４３とアニロクスローラ４４との接触位置である塗布ニップでは、両ローラが互いに同方向に表面移動しながら接触し、且つ、アニロクスローラ４４上の液体現像剤４５がその粘度にかかわらず正確に計量されているため、中間ローラ４３上に均一な厚みの現像剤薄層を形成することができる。
なお、中間ローラ４３を用いてアニロクスローラ４４で汲み上げた液体現像剤４５を現像ローラ４２に供給する構成では、ドクターブレード４９を省略してもよい。これは、アニロクスローラ４４と中間ローラ４３とが当接するニップ部を通過することにより、余分な液体現像剤４５が規制されるためである。
【００２４】
現像ローラ４２は、中間ローラ４３に接触しながら接触部で中間ローラ４３と逆方向に表面移動するように回転する。中間ローラ４３と現像ローラ４２との接触位置であるニップでは、両ローラが互いにカウンター方向に表面移動しながら接触し、中間ローラ４３上に形成された現像剤薄層が現像ローラ４２に転移される。
また、ニップの出口側で現像ローラ４２に対する液体現像剤の供給が開始される一方で、現像ローラ４２上に移った液体現像剤４５が供給方向とは逆方向に移動する。このような塗布により、現像ローラ４２の表面には液体現像剤４５からなる均一な厚みの現像剤薄層が形成される。
【００２５】
現像ローラ４２は、その周面に導電性のウレタンゴム等からなる導電弾性層が設けられており、感光体ドラム１０と等速に回転しながらこれに接触して現像ニップを形成している。この現像ニップには、図示しない電源からトナーの帯電極性と同極性の現像バイアスが印加される現像ローラ４２と、感光体ドラム１０との電位差によって現像電界が形成される。具体的には、現像ニップでは、現像ローラ４２、感光体ドラム１０の地肌部及び静電潜像がそれぞれトナーと同極性の電位を帯び、その値が地肌部、現像ローラ４２、静電潜像の順に低くなっている。このため、地肌部と現像ローラ４２との間では、トナーを電位のより低い現像ローラ４２に向けて静電的に移動させるような電界が形成される。また、現像ローラ４２と静電潜像との間では、トナーを電位のより低い静電潜像に向けて移動させるような電界が形成される。このような現像電界が形成される現像ニップでは、現像剤薄層中のトナーが、現像ローラ４２と地肌部との間で現像ローラ４２の表面に向けて電気泳動して集結するとともに、現像ローラ４２と静電潜像との間で静電潜像に向けて電気泳動して付着する。この付着により、静電潜像が現像されてトナー像となる。
【００２６】
現像終了後の現像ローラ４２に残留する上記現像液薄層は、現像ローラ４２と中間ローラ４３とのニップ部で中間ローラ４３に受け渡され、現像クリーニングブレード４８によって、中間ローラ４３の表面から除去され、重力によって現像剤収容タンク４１内部に戻る。
【００２７】
次に感光体ドラム１０の表面の余剰トナーを除去する感光体スイープ部３０について説明する。図２に示すように画像形成ユニット１は現像装置４０から感光体ドラム１０の表面移動方向下流側、且つ、転写装置５０から感光体ドラム１０の表面移動方向上流側に感光体スイープ部３０を備えている。感光体スイープ部３０は第１スイープ装置３１ａと第２スイープ装置３１ｂとからなる。そして、それぞれ第１スイープローラ３２ａ及び第２スイープローラ３２ｂ、第１スイープクリーニングブレード３３ａ及び第２スイープクリーニングブレード３３ｂ、第１キャリア回収装置３４ａ及び第２キャリア回収装置３４ｂ等を備えている。ここでは第１スイープ装置３１ａと第２スイープ装置３１ｂとはその基本的な構造は共通であるので、以下、部材の名称の第１及び第２の記載と、符号のａ及びｂの記載は省略する。
【００２８】
スイープローラ３２は外周面に導電性を有する弾性体の層が設けられている。この弾性体の層の材質としてはウレタンゴムを用いることができる。この弾性体の層のゴム硬度としては、ＪＩＳ−Ａ硬度で５０度以下であることが望ましい。この材質はウレタンゴムに限られるものではなく、導電性を有するものであって、且つ溶剤で膨潤したり溶解したりしない材質であればよい。また、弾性体の層をスイープローラ３２に設ける構成ではなく、弾性体の層を感光体側に設ける構成であってもよい。さらに、感光体を無端ベルト状部材で構成してもよい。また、スイープローラは、コーティングもしくはチューブにより、その表面がＲｚ＝３［μｍ］以下の平滑性を有するように構成されている。
【００２９】
スイープローラ３２を感光体ドラム１０に対して適当な圧力で当接させると、スイープローラ３２の弾性体の層が弾性変形し、除去ニップを形成する。当接圧力を調整することでニップ部における表面移動方向の大きさであるニップ幅を調整することができる。
上述したように、現像ニップの現像ローラ４２上の地肌部との間において、現像剤薄層中のトナーは、現像ローラの表面に向けて電気泳動して集結するため、理論的には地肌部には付着しない。しかし、通常よりも帯電量の少ないトナーが他のトナーよりも遅れて電気泳動するなどして、地肌部に付着していわゆるカブリ（地汚れともいう）という現象を引き起こす場合がある。
感光体スイープ部３０の機能のひとつとして、このようなカブリを引き起こしたカブリトナーを感光体ドラム１０から除去する機能がある。具体的には、スイープローラ３２は、感光体ドラム１０と略等速に回転しながらこれに接触して除去ニップ部を形成し、この除去ニップ部には、図示しない電源からトナーの帯電極性と同極性の除去バイアスが印加され、感光体ドラム１０との電位差によってスイープ電界が形成される。
【００３０】
次に、転写装置５０について説明する。
転写装置５０は、感光体ドラム１０からトナー像を転写される中間転写ローラ５１、中間転写ローラ５１から転写紙Ｐにトナー像を転写する２次転写ローラ５５と転写紙Ｐを搬送する搬送ベルト２０１とから主に構成されている。また、中間転写ローラ５１には、中間転写体スイープローラ５３を備えてもよい。
中間転写体スイープローラ５３は中間転写体に現像剤を介して接触し、表面が中間転写ローラ５１と対向する位置で同方向に移動するよう回転方向を制御している。中間転写体スイープローラ５３には、トナーと同極性のバイアスを印加して、現像剤層に接触すると、キャリア液は付着するが、トナーは付着しないようにされている（例えば、プラストナーの時、中間転写体に−３００［Ｖ］、スイープローラには１００［Ｖ］）。トナーと同極性で放電する程度のバイアスを印加してもよい。また、キャリア液が付着するので、中間転写ローラ５１、２次転写ローラ５５、及び中間転写体スイープローラ５３にはそれぞれ金属ブレードもしくはゴムブレードからなるクリーニング部材が備えられており、それぞれのローラに付着したキャリア液を除去する。各クリーニング部材はブレードに限らずローラ式であってもよい。
【００３１】
中間転写体の構成は、金属など導電性のドラムに、ゴムや樹脂などからなる導電性の弾性体層を形成し、それだけでもよいが、望ましくは、さらに表層に、タックや表面凹凸の少なく、抵抗を調節する層を設けるとよい。また導電性のゴムや樹脂などからなるベルト状のものでもよい。ベルト状のものの場合も、表層に、上述のような層を設けても良い。中間転写体がドラム状の場合、回転制度が良く、位置再現性が良い、高圧力をかけやすい等の利点がある。一方、中間転写体がベルト状の場合、カラー用など、複数の感光体から一つの中間転写体に転写する場合や、ニップ幅を広く形成したい場合に有利である。弾性体導電層の材料の例としては、ヒドリン、ウレタン、ＮＢＲ、クロロプレンゴム、シリコーンゴム、ＥＰＤＭ等がある。各弾性体の層の材質は上記のものに限られるものではなく、導電性を有するものであって、かつキャリア液・現像剤で膨潤したり溶解したりしない材質であればよい。また、その表面が導電性を有し、かつキャリア液・現像剤で膨潤したり溶解したりしない材質であり、その内層にキャリア液・現像剤が接触しないような構成であれば、その内層としての、各弾性体の層の材質は、上述の導電性・膨潤溶解の制約なく、弾性を有していればよい。このとき、中間転写体に印加するバイアス電圧は、中間転写体の軸からではなく、表面から印加する必要がある。弾性体の層のゴム硬度としては、ＪＩＳ−Ａ硬度で５０度以下であることが望ましい。これは転写ニップを設けるためであり、ベルト状の中間転写体を用いる場合は、シートとして駆動、曲げ等、機能する程度の硬度であればよい。
【００３２】
中間転写ローラ５１の表面粗さは、十点平均粗さで、０〜４［ｕｍ］がよい。これは、中間転写ローラ５１上でのトナー像の厚さは、液体現像剤を用いた場合、５［ｕｍ］以下、時には２［ｕｍ］ほどになる場合もあり、トナー像厚さより表面が粗いと、画像が壊されてしまうためである。そして、さらに望ましくは、十点平均粗さ１〜２［ｕｍ］がよい。また、表面粗さが低すぎるとタックが増える場合がある。
中間転写ローラ５１の電気抵抗は、体積抵抗率、１×１０７〜１×１０１１［Ω・ｃｍ］の範囲内にあれば、感光体ドラム１０からの転写（１次転写）、転写紙Ｐへの転写（２次転写）ともに、良好だが、望ましくは１×１０８〜１×１０１０［Ω・ｃｍ］の範囲だと転写抜けが少なく、電力も少なくて済む。１×１０８［Ω・ｃｍ］以下では、湿度等の環境によって転写ぬけする場合があり、１×１０１０［Ω・ｃｍ］以上では、環境によって、以上放電を起こす場合や、電力的に無駄な場合がある。表面抵抗率は、１×１０９〜１×１０１２［Ω／□］、望ましくは１×１０１０〜１×１０１１［Ω／□］である。これらの体積抵抗率、表面抵抗率は、三菱化学、高抵抗計（ハイレスタＵＰ  ＭＣＰ−ＨＴ４５０型、測定用プローブ：ＵＲ−ＳＳ）を用い、２５０Ｖ印加にて１０秒後の値を測定した。
【００３３】
中間転写体の材料について、表面粗さ、表面の滑り等の問題がある場合は、表面に別の層（表層）を設けるとよい。弾性体を用いた場合、表面粗さをよくするのは困難になり、タックも強くなってくる。そこで、そのような問題を解決できるように、例えばフッ素系樹脂を用いた厚さ数［ｕｍ］〜数［ｍｍ］のコート層や、フィルム層、別素材の弾性層を設けると良い。この場合、中間転写体は、基体＋弾性層＋表層の３層から成る。中間転写ドラムで例を挙げると、基体が金属ドラムであり表層を設けた後の中間転写体全体の抵抗率が上記体積抵抗率、表面抵抗率となるように調整し、弾性層の抵抗率は、時定数を下げるために、なるべく低い方がよい。
【００３４】
感光体ドラム１０から中間転写ローラ５１へトナー像を転写するための１次転写バイアスは、トナーとは逆極性（−）で図示しないバイアス電源から印加される。その印加電圧は例えば＋１００Ｖ〜＋５００Ｖの範囲である。また、帯電トナーや中間転写ローラ５１の材料によってその適正値は変わる。
【００３５】
中間転写ローラ５１から転写紙Ｐへの２次転写は、記録体転写部材としての２次転写ローラ５５および２次転写ローラ５５に接続された不図示の２次転写電源などから構成する２次転写部にて行われる。２次転写ローラ５５としては金属ローラや、ヒドリンやＮＢＲ等から成るＪＩＳ−Ａ硬度３０〜７０度のゴムローラが用いられる。そして、２次転写ローラ５５の体積抵抗率は、１×１０２〜１×１０７［Ω・ｃｍ］の範囲がよい。体積抵抗率が低すぎると、転写紙Ｐの抵抗が低い場合や、中間転写ローラ５１との間に転写紙Ｐがない部分で、直接中間転写ローラ５１に当接し、電位差を保つことができず、転写率が低下する場合がある。高すぎると高電圧が必要となり、異常放電を起こす等、転写率が低下する場合がある。
【００３６】
中間転写ローラ５１上に担持されたトナー像を転写紙Ｐに転写する２次転写工程では、２次転写ローラ５５が搬送ベルト２０１を挟んで中間転写ローラ５１に当接し、当接ニップを形成している。そして、図示しない給紙カセットから搬送ベルト２０１によって搬送された転写紙Ｐが、中間転写ローラ５１と２次転写ローラ５５との当接ニップに所定のタイミングで給送され、これに合わせて２次転写バイアスが図示しないバイアス電源から２次転写ローラ５５に印加される。この２次転写バイアスにより、中間転写ローラ５１から転写紙Ｐへトナー画像が転写される。
２次転写ローラ５５に印加する２次転写電圧は、中間転写ローラ５１に印加する電圧に対して、トナーと逆極性で、電位差が＋２００［Ｖ］〜＋３０００［Ｖ］となるように印加する。湿度などの環境や、転写紙Ｐ等の記録体の厚さや素材、含水量等の状態、トナーの電荷量、現像剤量、現像剤中のキャリア液量などのいろいろな条件によって適正値は変化する。各種記録体に対応できるように定電流制御するのもよい。定電流制御を行う際の電流の値は条件によって適正値は変わるが約１００〜１０００［ｕＡ］くらいで適正な転写が得られることが多い。本実施形態では、２００〜３００［ｕＡ］の定電流制御で作像した。転写紙Ｐへの画像転写終了後、中間転写ローラ５１上の転写残トナーは、中間転写体クリーニングブレード等が当接されることによりクリーニングされる。
画像形成ユニット１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｂｋの２次転写ニップを通過し、トナー画像の転写を受けた転写紙Ｐは、転写部２００の１次定着部３１０へ導入されたのち、２次定着部３２０にて加熱加圧定着された後、機外へと排出される。
【００３７】
次に、定着装置３００について説明する。
図３は、定着装置３００の概略構成図である。図３において、定着装置３００は、転写紙Ｐを搬送方向上流側で挾持する１次定着手段としての１次定着部３１０を通過し、その挾持から開放されたところを再び挾持する２次定着手段としての２次定着部３２０とからなっている。１次定着部３１０は、１次定着ローラ３１１と１次加圧ローラ３１５とからなる１次定着部材によって構成され、２次定着部３２０は、２次定着ローラ３２１と２次加圧ローラ３２５とからなる２次定着部材によって構成され、１次定着ローラ３１１と１次加圧ローラ３１５とのニップ部、２次定着ローラ３２１と２次加圧ローラ３２５とのニップ部でそれぞれ転写紙Ｐを挾持搬送しながら画像を定着するようになっている。 
【００３８】
１次定着部３１０について説明する。１次定着ローラ３１１は、その基面を超仕上げした後さらに硬質クロムメッキを施したものである。１次加圧ローラ３１５の基体は、例えば炭素鋼の表面をバフ研磨仕上げにより円筒度、真円度共に十分な仕上げ加工を施した後、ショットブラストにより表面粗さをＲａ＝０．２以下に加工されている。さらに表面硬化のために浸炭、窒化、熱処理硬化メッキ等を併用しても良い。１次定着ローラ３１１に対して１次加圧ローラ３１５を押圧し、その加圧力ｐ１が約３０［ＭＰａ］となるようにした。また、１次定着ローラ３１１の表面線速を５００［ｍｍ／ｓ］とし、１次定着ローラ３１１と１次加圧ローラ３１５にはどちらも加熱装置を設けず、両者の温度Ｔ１は室温付近のままにした。
【００３９】
２次定着部３２０について説明する。
２次定着部３２０を構成する、２次定着ローラ３２１及び２次加圧ローラ３２５の形状は以下のとおりである。
２次定着ローラ（加熱ローラ）：テフロン（登録商標）ローラ（φ７０［ｍｍ］）
２次加圧ローラ：シリコン＋ＰＦＡ（φ７０［ｍｍ］）
２次定着ローラ温度：1２０℃
ニップ幅：５［ｍｍ］
線速：５００［ｍｍ／ｓ］
加圧：〜０．２［ＭＰａ］
２次定着ローラ３２１内部には加熱手段としての６３０［ｗ］のハロゲンランプ３つからなる定着ヒータ３２２を配設している。
【００４０】
次に図３に示す定着装置３００を用いた定着工程の定着性について説明する。
図４（ａ）〜（ｂ）は、転写紙Ｐ上に画像が定着されていく様子を示した断面説明図であり、図５（ａ）〜（ｃ）は図４の各断面説明図の状態のトナー層表面を拡大して撮影した画像である。さらに、図６（ａ）及び（ｃ）は、図４（ａ）及び（ｃ）の各断面説明図の状態となるトナー層及び転写紙Ｐの断面を拡大して撮影した画像である。
図４（ａ）は、フルカラー画像が２次転写された直後の転写紙及びトナー層の断面の概略図であり、図５（ａ）はそのときのトナー表面を拡大して撮影した画像であり、図６（ａ）は転写紙及びトナー層の断面を拡大して撮影したものである。２次転写された直後は、着色微粒子としてのトナーＴがキャリアＣを抱き込む状態となっており、トナー粒子同士、及びトナーと転写紙Ｐとの密着度がさほど高い状態ではない。そして、図５（ａ）に示すようにトナー層表面に粒状性を残している。
【００４１】
ここで、トナーＴがキャリアＣを抱き込む状態について説明する。現像に用いる液体現像剤は、現像時には、キャリア液にトナーが分散していると言える状態と言えるが、このとき、トナーはキャリア液に一部膨潤しており、トナーはキャリアを抱き込む状態となっている。そして、現像・スイープ・転写・転写部でのスイープ・二次転写、と各プロセスを経るに従い、次第にトナーに付着しているキャリア液は絞られていく。しかし、トナーはキャリア液に一部膨潤しているため，転写紙上でもまだキャリア液が存在した状態となる。よって、転写紙上では、キャリア液にトナーが分散していると言うよりも、トナーがキャリアを抱き込み、トナーにキャリア液が膨潤している、または付着しているということができる。
そして、上述の転写紙上でトナーに膨潤している、または付着しているキャリア液が定着を阻害していると考えられる。そこで、定着装置３００の一次定着部３１０では上述の複数プロセスでも除去しきれなかった、トナーに付着しつづけるキャリア液をトナーから押し出すものであり、そのため定着性の向上を図るものである。
【００４２】
このような状態の転写紙Ｐが、先ず１次定着部３１０の１次定着ローラ３１１と１次加圧ローラ３１５との間に向けて搬送され、両ローラ間に約３０ＭＰａの圧力で挟まれる。
図４（ｂ）は、１次定着部３１０を通過後、２次定着部３２０に狭持される前の転写紙及びトナー層の断面の概略図であり、図５（ｂ）はそのときのトナー表面を拡大して撮影したものである。
図４（ｂ）に示すように、１次定着部３１０での加圧作用によって、トナー同士の凝集度が高まり、画像となった現像剤中に存在していたキャリア液が、加圧の作用によって１次定着ローラや転写紙Ｐ側に押し出され、転写紙Ｐの繊維中にはキャリア液が浸透し、トナー粒間に介在しているキャリア液が限りなく減少する。転写紙Ｐの粗さによっては、トナーの一部が転写紙Ｐの繊維中に押し込まれる。そして、図５（ｂ）に示すように現像剤層の表面は粒状性が少なくなり、より平滑になる。この状態になると、次の２次定着部３２０では特に大きな加圧力を加えなくとも供給される熱エネルギーのみによってトナー同士、或いはトナーと転写紙Ｐとが結合しやすくなる。
【００４３】
この状態の転写紙Ｐを２次定着部３２０の２次定着ローラ３２１と２次加圧ローラ３２５との間に向けて搬送する。このようにして挟まれた転写紙Ｐ上のフルカラー画像中の各色トナーは、２次定着ローラ３２１によって加熱される。
図４（ｃ）は、２次定着部３２０を通過後の転写紙及びトナー層の断面の概略図であり、図５（ｃ）はそのときのトナー表面を拡大して撮影したものであり、図６（ｃ）は転写紙及びトナー層の断面を拡大して撮影したものである。図４（ｃ）に示すように、２次定着ローラ３２１によって加熱され、溶融したトナーＴは転写紙Ｐに定着せしめられる。そして、図５（ｃ）に示すように現像剤層の表面の粒状性はほとんどなくなり、図５（ｂ）の状態よりもさらに平滑になる。また、撮影を行った実験では転写紙Ｐとしてコート紙を使用したが、写真では図５（ｂ）では、トナーは転写紙上に乗っているだけ、図５（ｃ）ではトナーが転写紙に浸透しているように見える。
【００４４】
上述のように、図３に示した定着装置３００では、１次定着部３１０によってトナー同士を圧縮しキャリア液を押し出しているため、２次定着部３２０では大きな力で加圧しなくても加熱によってトナーを溶融し、良好に定着させることができる。これにより、２次定着ローラ３２１に要求される機械的強度を十分低減させることができるので、２次定着ローラ３２１の体積を低減させることができ、定着装置のウォームアップ時間を短縮することができる。
さらに、２次定着ローラ３２１の温度も下げる事ができた。図７は２次定着ローラ３２１の温度と、スミア測定装置４００による測定結果との関係を示すグラフである。スミア測定装置４００を用いた定着性の検知方法の詳細は後述する。図７に示すように、スミア測定方法でスミア値が０．１０以下となる定着性を得るためには、２次定着ローラ３２１のみによる定着では１６０℃以上の定着ローラの温度が必要だった。一方、加圧を行う１次定着ローラ３１１と２次定着ローラ３２１とによる定着では１４０℃に下げることができた。
なお、図３に示す定着装置３００を用いた定着は、トナーやキャリアの材料の選択を含む現像剤の設計条件及び、転写紙Ｐ上に形成されるトナー画像の形成条件次第ではさらに低温での定着が可能と思われる。
【００４５】
同じ定着条件で定着を行ったとしても、環境によってその定着性は変動することがある。例えば、気温が低い場合、通常と同じ定着ローラ温度でもトナー層への熱伝導が非効率になり、定着性が悪くなるなどである。また、用途によって、より高い定着性が必要な場合や、比較的低い定着性でも良い場合もある。
そこで、プリンタ１００では定着性を検知し、その検知結果に基づいて定着装置３００における定着条件を調整する。
【００４６】
定着装置から排出された定着画像の定着性を評価するためのスミア測定装置４００について説明する。
図８は、スミア測定装置４００の概略説明図である。
スミア測定装置４００は、白綿布からなるウェブ４０１をシート状としてウェブローラ４０３に巻きつけて、摩擦子４０２と転写紙Ｐとの間を通し、巻取りローラ４０４で巻き取るような構造である。ウェブ４０１は摩擦子４０２によって転写紙Ｐ上の画像に当接し、画像を擦る。画像を擦った後のウェブ４０１の画像濃度（スミア濃度）を画像濃度センサ４０５で測定する。
スミア測定装置４００では、ウェブ４０１はＪＩＳ−Ｌ０８０３染色堅ろう度試験用添付白布白綿布を使用し、ウェブの速度ｖＣ＝４００［ｍｍ／ｓ］とし、ウェブの幅は３０［ｍｍ］とした。また、摩擦子４０２の転写紙Ｐへの当接圧＝８．８Ｎとし、摩擦子の幅であるＷ１＝１５［ｍｍ］とした。なお、この時の転写紙Ｐの搬送速度ｖＰは１次定着ローラ３１１の表面線速と同じ速度で、ｖＰ＝５００［ｍｍ/ｓ］である。
【００４７】
スミア測定方法による定着性の検知は、スミア濃度（Ｄｃｒｋ）から布濃度（Ｄｃｌｓ）を差し引いた値を、定着終了後に不図示のセンサで検知した元の画像濃度（Ｄｉｎｉｔ）で除した値Ｄｓｍｒをスミア法における評価値（＝スミア）とし、評価値を定着性の指標とする。上述の関係を式に示すと以下のようになる。
Ｄｓｍｒ＝（Ｄｃｒｋ−Ｄｃｌｓ）／Ｄｉｎｉｔ
Ｄｓｍｒの値は小さい程、定着性が良い状態であり、現状の目標値は０．１以下である。
スミア測定装置４００によるスミアの測定は所望のプリントを行う前に、テスト画像を作像し、このテスト画像のスミアより定着性を検知し、所望の定着性が得られるように定着装置３００の定着条件を調節する。なお、スミア測定はプリント時に、例えば１０００枚毎、１万枚毎等、一定枚数毎に行ってフィードバックしても良い。
【００４８】
［実施例１］
次に、検知した定着性に基づいて定着条件を調節する一つ目の実施例として、１次定着部３１０の圧力Ｐ１を変化させる実施例１について説明する。
図９は１次定着部の圧力Ｐ１を変化させたときの、圧力Ｐ１とスミアの値との関係を示すグラフであり、室温２５℃、１次定着部３１０の定着ローラ温度が３０℃、２次定着部３２０の定着ローラ温度が１６０℃の時の実験結果である。
図９より、圧力Ｐ１を高くするに連れ、スミア定着性は良くなることが分かる。これにより、スミア測定装置４００のスミア濃度からスミアが悪い時、１次定着部３１０の圧力を高くすることで、定着性が向上するということができる。なお、あらかじめ、画像濃度と１次定着部３１０の圧力Ｐ１との換算テーブルを用意し、スミア濃度が高い場合は１次定着部３１０の圧を高くする等の調節を行う。
環境変動により定着性が変動した場合など、スミアを測定して１次定着部３１０の圧力Ｐ１を調整することで、従来の定着性の画像を得ることができる。また特に高い定着性を必要としない時等には、１次定着部３１０の圧力Ｐ１を下げて使用することにより、装置の負担をなるべく減らし、装置の高耐久化につながる。特に高い定着性を必要とする時には１次定着部の圧力Ｐ１を上げて、所望の高定着性を示す高画質な画像を得ることもできる。
【００４９】
次に、１次定着部３１０での圧力Ｐ１の調節機構について説明する。
図１０は、実施例１の１次定着ローラ３１１と１次加圧ローラ３１５との間を所望の圧力Ｐ１に調節する１次定着部圧力調整機構３３０の概略説明図である。図１０（ａ）は１次定着部３１０の側面図であり、図１０（ｂ）は図１０（ａ）中の矢印Ａの転写紙搬送方向から見た端部説明図である。
図１０（ａ）において、１次定着部圧力調整機構３３０は、引張バネ３３１の長さを調整して１次定着ローラ３１１に対する１次加圧ローラ３１５の付勢力を調整し、ニップ部の圧力Ｐ１を調節できるようになっている。引張バネ３３１はその一端が調整ネジ３３２先端部の溝に係合し、他端が加圧ローラユニット側板３１３に固設されたピン３３３に係合している。調整ネジ３３２は定着ローラユニット側板３１４に設けられた調整ネジ保持部材３３４と螺合しており、回動させることで調整ネジ３３２は図中上下方向に移動する。
【００５０】
１次加圧ローラ３１５は加圧軸受ホルダ３３５を介して加圧ローラユニット側板３１３に回動可能に保持されており、また１次定着ローラ３１１は定着軸受ホルダ３１６を介して定着ローラユニット側板３１４に回動可能に保持されている。したがって、加圧ローラユニット側板３１３と定着ローラユニット側板３１４との距離が変化すると、１次加圧ローラ３１５と１次定着ローラ３１１との軸間距離も変化し圧力Ｐ１が変化する。
なお、図１０（ａ）中において奥側の加圧ローラユニット側板と奥側の定着ローラユニット側板（いずれも図示せず）との間にも同様の構成の１次定着部圧力調整機構が設けられているものとする。
【００５１】
図１０（ａ）において、調整ネジ３３２を時計回り方向ＣＷに回転させると図中上方に移動し、引張バネ３３１の長さが短くなって引張力が弱くなり、１次加圧ローラ３１５は１次定着ローラ３１１から離れる方向（図中上方）に移動する。この結果、１次加圧ローラ３１５と１次定着ローラ３１１との間の圧力Ｐ１が小さくなる。
一方、調整ネジ３３２を反時計回り方向ＣＣＷに回転させると図中下方に移動し、引張バネ３３１の長さが長くなって引張力が大きくなり、１次加圧ローラ３１５は１次定着ローラ３１１に近づく方向（図中下方）に移動する。この結果、１次加圧ローラ３１５と１次定着ローラ３１１との間の圧力Ｐ１が大きくなる。このとき、定着ローラユニット側板３１４に貼付されたスケール３１７の目盛を見ながら調整ネジ３３２の位置決めを行うと調整が行い易い。そして、１次定着部３１０の圧力Ｐ１を所定の大きさに設定したら、固定ナット３３６をスパナ等の工具で締め付けて調整ネジ３３２が緩まないようにしておく。
【００５２】
加圧ローラユニット側板３１３にはスペーサ３３７がネジ止めされており、その先端部が定着ローラユニット側板３１４に突き当たることでストッパの役割を果たし、あらかじめ圧力Ｐ１の最大値を決めておくことができる。なお、互いに長さの異なるスペーサ３３７を複数用意しておき、定着性に応じて適宜交換し、その先端が定着ローラユニット側板３１４に突き当たるまで、調整ネジ３３２を回転させて引張バネ３３１を引っ張っておくことにより、定着性に応じた所定の圧力Ｐ１を容易に得ることもできる。
【００５３】
上述のように、簡易な構成で１次定着部３１０を所望の圧力Ｐ１に容易に設定することができ、定着性を調整することができる。また、調整ネジ３３２を回動させて圧力Ｐ１の大きさを調整することで、定着性に応じた最適な圧力Ｐ１を設定でき、所望の定着性の画像を得ることができる。また、調整ネジ３３２の位置を調整することで、１次定着部３１０の軸方向両端部で加圧力に圧力差がある場合に、軸方向両端部の加圧力を微調整することができ、１次定着部３１０の軸方向全域にわたって一定の圧力を設定することができる。
【００５４】
また、転写紙Ｐとしてエンボス紙等の加圧によって質感を損ねてしまうと判断されるような材質のものを用いるときにも、１次定着部３１０での圧力Ｐ１を低下させる。これによって、転写紙Ｐの質感を損ねることなく画像の定着を行うことができる。
但し、１次定着部３１０の圧力Ｐ１を低下させるために定着性が低下してしまう恐れもある。この低下した定着性を補うために、１次定着部３１０のプロセス線速を遅くしたり、２次定着部３２０の温度Ｔ２を若干高めに設定したりするなどの方法によって対応することが可能である。
【００５５】
図１０に示す１次定着部３１０ではスペーサ３３７を用いて加圧ローラユニット側板３１３と定着ローラユニット側板３１４とを所定間隔よりも狭くならないようにして１次定着圧力の最大値をあらかじめ設定しておくものであった。２つのローラの間隔を保つ構成として、１次加圧ローラ３１５にスペーサ用のローラ部材を設ける構成とすることもできる。
図１１は、１次加圧ローラ３１５にスペーサ用のローラ部材を設ける構成の概略説明図である。図１１（ａ）はスペーサ用のローラ部材を設けた１次加圧ローラ３１５を１次定着ローラ３１１に付勢した状態の説明図であり、図１１（ｂ）は、スペーサ用のローラ部材を設けた１次加圧ローラ３１５の概略断面図である。
【００５６】
図１１（ｂ）において、１次加圧ローラ３１５は、金属製の芯金３６１と、外径寸法の等しい一対のスペーサ用ローラ３６２と、これらのスペーサ用ローラの外径よりも僅かに大きい外径のローラ部３１５ｒとから構成されている。一対のスペーサ用ローラ３６２とローラ部３１５ｒとの外径の差の半分が食込み量Ｄとなる。
この１次加圧ローラ３１５を１次定着ローラ３１１に対して付勢して当接すると、図１１（ａ）に示すように、一対のスペーサ用ローラ３６２が１次定着ローラ３１１に突き当たり、所定の圧力を設定できる。ここで、付勢力の大きさは、スペーサ用ローラ３６２が１次定着ローラ３１１に突き当たって１次加圧ローラ３１５の移動が規制される以上の大きさに設定している。このように、一対のスペーサ用ローラ３６２が１次定着ローラ３１１に突き当たるように付勢しておけば、圧力が一定の大きさに保たれ、安定した圧力に設定することができる。
【００５７】
１次定着部３１０において、転写紙Ｐ上の画像と接触する１次定着ローラ３１１には、トナーが付着することがある。このトナーの付着を防止するために、１次定着ローラ３１１と１次加圧ローラ３１５との間に、トナーが１次加圧ローラ３１５の奉公に移動する向きに、すなわち記録媒体である転写紙Ｐにトナーを押し付ける向きののバイアスを印加するようにしてもよい。
図１２は、１次定着ローラ３１１と１次加圧ローラ３１５との間にバイアスを印加する１次定着部３１０の概略説明図である。プリンタ１００ではトナーがキャリア中で保持する電荷極性は正の極性となっている。よって、１次定着部３１０の１次定着ローラ３１１芯金から１次加圧ローラ３１５の芯金３６１に向けて５００［μＡ］のバイアス電流を流すための電荷形成手段として、１次定着バイアス電源３６３を設けた。
図１２に示す１次定着部３１０では、１次定着ローラ３１１と１次加圧ローラ３１５間に流される電流によって、正電荷を保持するトナーを転写紙Ｐ側に押さえつけるような向きの静電気力が形成される。これにより、トナーの１次定着ローラ３１１への静電的な付着力を十分に低減し、同時に物理的な付着も低減する事ができる。さらに、トナーが転写紙Ｐの構造内の深層にまで押し込まれ、且つトナーと転写紙Ｐとの密着性及びトナー同士の凝集度を高める事もできると考えられる。トナー同士の凝集度を高めるにはより高電流を流すと効率がよい。実験では、１０００［μＡ］程度で放電が始まり、放電する程度の電流を流すと、定着性がさらに向上した。
【００５８】
加圧作用のみの１次定着部３１０では極微少量のトナーが１次定着ローラ３１１に付着してしまう恐れがあるのに対して、図１２に示すように１次定着部３１０の二つのローラ間に電流を流すことにより１次定着ローラ３１１へのトナーの付着をほぼ皆無とする事ができる。
なお、トナー付着に備えて、１次定着ローラ３１１表面をクリーニングする１次定着ローラクリーニング手段を設け、トナーの付着を防止してもよい。
【００５９】
転写紙Ｐ上に形成された現像剤層は、１次定着ローラ３１１に、静電的にのみでなく、物理的にも付着する。そこで、１次定着ローラ３１１の表面エネルギーは低い方が望ましい。
以下のローラで１次定着を試したところ、いずれもトナー付着量が許容レベルであった。以下の例に示すもの異常の表面エネルギーとなるものでは試していない。
１次定着ローラ３１１の材質と表面エネルギーとの関係を以下に示す。
ＰＦＡチューブを被覆したもの  ：０．０２３［Ｎ／ｍ］
フッ素系コート                ：０．０２７［Ｎ／ｍ］
ポリイミド                    ：０．０４０［Ｎ／ｍ］
鏡面加工金属ドラム            ：０．０４６［Ｎ／ｍ］
これらの材質からなるローラを用いることによって、トナーの１次定着ローラ３１１への付着力を十分に低減する事ができた。
【００６０】
また、転写紙Ｐに転写する前の現像剤層中のトナー固形分率を変えて転写し、スミアとの関係を調べたところ、現像剤層の固形分率が高まるとスミア値がよくなることがわかった。そこで、転写前の現像剤層中のトナー固形分率を変えたり、１次定着部を用いて圧力やローラ数を変えたりして、１次定着部通紙後の、転写紙Ｐ上での現像剤層固形分率を変え、スミアとの関係を測定した。この時の現像剤層固形分率とスミア値との関係を図１３に示す。
図１３より、現像剤固形分率が高くなるにつれて、スミア値が良くなることが分かる。なお、１次定着時には、転写紙Ｐ上で現像剤層からキャリア液が押し出され、転写紙Ｐに吸収されると考えられる。このことから、転写紙Ｐ上での現像剤固形分率は、測定値より高くなり、圧力による差も大きくなると考えられるが、現状では測定できていない。
圧力が高いほど、１次定着部３１０を通紙後の、転写紙Ｐ上での現像剤層固形分率は高まるので、１次定着部通紙後の、転写紙Ｐ上での現像剤層固形分率が４０［％］以上、好ましくは４５［％］以上となるように１次定着部３１０での圧力Ｐ１を調節する。
【００６１】
１次定着部３１０で加圧することにより定着性が向上することの原因の一つとして、トナー層表面性がよくなることが観察により考えられた。そこで、現像剤層表面を摩擦したり、１次定着部３１０での圧力やローラ数を変えたりして、１次定着部３１０通紙後の、転写紙Ｐ上での現像剤層表面性を変え、スミア値との関係を測定した。この時の現像剤層の表面粗さＲａとスミア値との関係を図１４に示す。
図１４より、現像剤層の表面粗さが細かいほどスミア値がよくなることが分かる。この結果から、環境や、転写紙Ｐ、現像剤の条件によって、違いは出るが、２次定着前の現像剤層表面性を表面粗さＲａ＝０．３［μｍ］以下とすることは、満足な定着性を得るための条件の一つである。
【００６２】
現像剤は、熱を加えることでトナーの状態が変わり、膨順しているキャリア液（正しくは、キャリア液がトナーを膨順させている）を吐き出しやすくなる。そこで、キャリア液を吐き出す働きを持つと考えら得る１次定着部３１０は加熱したいところだが、実験したところ、現像剤層の温度が、現像剤に使用した樹脂のガラス転移点以上となると、１次定着ローラ３１１へのトナー及び現像剤の付着が急に多くなった。ガラス転移点を越えると、現像剤中の樹脂が軟化を始め、キャリア液と混合し溶融すると考えられる。このため、１次定着ローラ３１１の温度は、転写紙Ｐ上の現像剤温度が現像剤に使用されている樹脂のガラス転移点以上にあがらないような温度に設定すると良い。
【００６３】
［変形例１］
実施例１では、引張バネ３３１で１次加圧ローラ３１５を引っ張って１次定着ローラ３１１に付勢して圧力を設定する構成について説明が、１次加圧ローラ３１５と１次定着ローラ３１１との軸間距離を調整して圧力を調整する構成とすることもできる。
図１５は１次定着ローラ３１１と１次加圧ローラ３１５との軸間距離を調節することにより、二つのローラの間を所望の圧力に調節する変形例１の１次定着部圧力調整機構３３０の概略説明図である。図１５（ａ）は１次定着部３１０の側面図であり、図１５（ｂ）は図１５（ａ）中の矢印Ｂの転写紙搬送方向から見た端部説明図である。
【００６４】
図１５（ａ）において、１次定着部圧力調整機構３３０は、タイロッド３４１を有している。このタイロッド３４１は、一方の端部（図中左側）に右ネジ３４１ａの加工が施され、他方の端部（図中右側）に一般に逆ネジといわれる左ネジ３４１ｂの加工が施されている。タイロッド３４１の右ネジ３４１ａはロッドエンド３４２と螺合し、左ネジ３４１ｂは左ネジ用ロッドエンド３４３と螺合している。
これら２つのロッドエンドは、例えばリンクボールの商品名で知られるＴＨＫ（株）製のロッドエンドなどを用いることができる。ロッドエンド３４２は加圧ローラユニット側板３１３にネジ止めされており、一方、左ネジ用ロッドエンド３４３は定着ローラユニット側板３１４にネジ止めされている。
なお、図１５（ａ）中において奥側の加圧ローラユニット側板と奥側の定着ローラユニット側板（いずれも図示せず）との間にも同様の構成の１次定着部圧力調整機構が設けられているものとする。
【００６５】
上述の１次定着部圧力調整機構３３０による圧力Ｐ１の調整は、タイロッド３４１を回動させることにより行う。タイロッド３４１のネジ加工が施されていない本体部分の断面は六角形をなしており、スパナ等の工具で容易に回動させることができるようになっている。タイロッド３４１を時計回り方向ＣＷに回転させると、右ネジ３４１ａがロッドエンド３４２により深く螺合し、また左ネジ３４１ｂも左ネジ用ロッドエンド３４３により深く螺合する。
この結果、ロッドエンド３４２と左ネジ用ロッドエンド３４３との距離が近づき、同時に１次加圧ローラ３１５と１次定着ローラ３１１との軸間距離が短くなり、圧力Ｐ１が大きくなる。
一方、タイロッド３４１を反時計回り方向ＣＣＷに回転させると、右ネジ３４１ａとロッドエンド３４２との螺合が浅くなり、また左ネジ３４１ｂと左ネジ用ロッドエンド３４３との螺合も浅くなる。この結果、ロッドエンド３４２と左ネジ用ロッドエンド３４３との距離が離れ、同時に１次加圧ローラ３１５と１次定着ローラ３１１との軸間距離が長くなり、圧力Ｐ１が小さくなる。
上述のように、軸間距離の長さを設定したら、タイロッド３４１が回らないように、固定ナット３４４及び左ネジ用固定ナット３４５を締め付けておく。
このように、タイロッド３４１等で構成された１次定着部圧力調整機構３３０で圧力Ｐ１を調整しておくことで、安定した１次定着の圧力を設定することができる。また、実施例１のようにバネの長さを調節するものに比べて、構成が簡易であり、省スペース化を図ることができる。
【００６６】
［変形例２］
次に、変形例１とは異なる構造で１次加圧ローラ３１５と１次定着ローラ３１１との軸間距離を調整する変形例２について説明する。図１６は、変形例２の１次定着部圧力調整機構３３０の概略説明図である。
図１６に示す１次定着部圧力調整機構３３０は、一端が１次定着部３１０の加圧ローラの回転軸に連結され、他端近傍が下方からは本体側に取り付けられたスプリング３５１に連結された加圧アーム３５０を備えている。加圧アーム３５０は、スプリング３５１によって付勢され長手方向中央部をアーム支点３５３として本体側に回転可能に支持されており、スプリング３５１で付勢されている側とは反対の上方からは偏心カム３５２が接触するようになっている。偏心カム３５２には図示を省略した回転駆動部材が設けられており、偏心カム３５２を回転することによって、加圧アーム３５０の傾きを変化させ、１次加圧ローラ３１５の１次定着ローラ３１１への当接圧力Ｐ１を変化可能にしている。
【００６７】
上述の１次定着部圧力調整機構３３０による圧力Ｐ１の調整は、偏心カム３５２の回転駆動部材の回転角度を制御することにより行う。これは、画像濃度と１次定着部３１０の圧との換算テーブルのデータをあらかじめ備えた不図示の制御部に、スミア測定装置４００による測定結果を入力し、換算テーブルのデータに基づいて偏心カム３５２の回転駆動部材の回転角度を制御するものである。
スミア測定装置４００による測定でスミア値が所望の値よりも高い場合は、偏心カム３５２を図中時計回りに回転変位させて、加圧アーム３５０が偏心カム３５２に接触する位置が上方に移動する。偏心カム３５２との接触位置が上方に移動すると加圧アーム３５０の図中右端はスプリング３５１により押し上げられ、結果的に１次加圧ローラ３１５を押し下げる。このようにすることによって、１次加圧ローラ３１５の１次定着ローラ３１１への圧力Ｐ１が大きくなり、転写性の向上を図ることができる。
また、特に高い定着性を必要としない場合などには、偏心カム３５２を図中反時計回りに回転変位させることで、偏心カム３５２が加圧アーム３５０を押し下げる。これにより、加圧アーム３５０が１次加圧ローラ３１５を押し下げ、１次定着部３１０の圧力Ｐ１を下げて使用することができ、装置への負担を減らすことができる。
変形例２の１次定着部圧力調整機構３３０では偏心カム３５２の回転駆動部材の回転角度を制御することで、１次定着部３１０の圧力Ｐ１を調節することができるので、実施例１及び変形例１のように手動で調節する必要がなく、ユーザーによる圧力Ｐ１の調節作業が不要となる。
【００６８】
さらに、１次定着ローラ３１１を回転駆動していないときは、上述の高い定着性を必要としない場合よりも偏心カム３５２を反時計回り方向にさらに回転変位させるように制御する。これにより、加圧アーム３５０の偏心カム３５２が接する側をさらに押し下げ、結果的に１次加圧ローラ３１５の回転軸を押し上げさせる。このようにすることによって、１次加圧ローラ３１５の１次定着ローラ３１１への加圧力を開放させる。これによって、１次定着ローラ３１１が回転していないときに１次定着ローラ３１１の決まった領域が長時間１次加圧ローラ３１５によって圧接されて局所的な永久変形が生じてしまうことを防止できる。
【００６９】
なお、実施例１、変形例１に示した１次定着部圧力調整機構３３０においても駆動部と接続することで、手動ではなく制御手段による制御が可能となる。
実施例１の１次定着部圧力調整機構３３０では調整ネジ３３２の下端部を駆動部と連結させることにより、調整ネジ３３２の回転を制御することができ、１次定着部圧力調整機構３３０の圧力Ｐ１を調節することができる。
変形例１の１次定着部圧力調整機構３３０ではタイロッド３４１に周囲に駆動伝達ギアを設け、この駆動伝達ギアにかみ合うギアを駆動源と接続することで、タイロッド３４１の回転を制御することができ、１次定着部圧力調整機構３３０の圧力Ｐ１を調節することができる。
【００７０】
［実施例２］
実施例１では、１次定着部３１０の圧力Ｐ１を調節することにより所望の定着性を得るものであったが、１次定着部３１０のニップ幅を変えてもスミア値は向上した。
以下、検知した定着性に基づいて定着条件を調節する２つ目の実施例として、１次定着部３１０のニップ幅を変化させる実施例２について説明する。
図１７は、１次定着部のニップ幅を変化させたときのニップ幅とスミア値との関係を示すグラフであり、室温２５℃、１次定着部３１０の定着ローラ温度が３０［℃］、２次定着部３２０の定着ローラ温度が１６０［℃］の時の実験結果である。
図１７より、ニップ幅を広くするに連れ、スミア定着性は良くなることが分かる。これにより、スミア測定装置４００のスミア濃度からスミアが悪い時、１次定着部３１０のニップ幅を広くすることで、定着性が向上するということができる。なお、あらかじめ、スミア濃度と１次定着部３１０のニップ幅との換算テーブルを用意し、スミア濃度が高い場合は１次定着部３１０のニップ幅を広くする等の調節を行う。
なお、ニップ幅の調節方法としては、実施例１、変形例１及び変形例２と同様の調節機構を用いて調節することができる。また、定着部材が２つのローラからなる定着装置ではなく、ベルト上の定着部材を用いる定着装置であれば、ベルトを張架する支持部材の位置を調節することにより、ニップ幅を調節することができる。
【００７１】
［実施例３］
１次定着部３１０で転写紙Ｐがニップ部を通過する回数を変化させてスミア値を測定したところ、ニップ部を通過する回数（以下、通紙回数と呼ぶ）を変化させてもスミア値は変化した。
以下、検知した定着性に基づいて定着条件を調節する３つ目の実施例として、転写紙Ｐが１次定着部３１０の通紙回数を変化させる実施例３について説明する。
図１８は、１次定着部での転写紙Ｐの通紙回数を変化させたときの通紙回数とスミア値との関係を示すグラフである。なお、室温２５［℃］、１次定着部３１０の１次定着ローラ３１１の温度が３０［℃］、１次定着ローラ３１１での圧力Ｐ１が５０［ＭＰａ］、２次定着部３２０の２次定着ローラ３２１の温度が１６０［℃］の時の実験結果である。
【００７２】
図１８より、通紙回数を増やすに連れ、スミア値が小さくなり定着性は良くなることが分かる。これにより、スミア測定装置４００のスミア濃度からスミアが悪い時、１次定着部３１０の通紙回数を増やすことで、定着性が向上できることがわかる。なお、あらかじめ、スミア濃度と１次定着部３１０の通紙回数との換算テーブルを用意し、スミア濃度が高い場合は１次定着部３１０の通紙回数を増やすように調節を行う。
【００７３】
次に、１次定着部３１０での通紙回数の調節する構成について説明する。
図１９は、実施例３に係る定着装置３００の概略構成図である。実施例３の定着装置３００は、図１９に示すように第１定着通紙経路Ｃ１と第２定着通紙経路Ｃ２がある。そして、１次定着部３１０は通常１次定着部３１０ａと追加１次定着部３１０ｂとから構成され、追加１次定着部３１０ｂは第２定着通紙経路Ｃ２に設置されている。
この定着装置３００を備えたプリンタ１００では、スミア測定装置４００で定着性を検知し、定着性に応じ、通紙経路を変えて、定着性を調整する。具体的には、通常の定着を行う際には、転写紙Ｐは第１定着通紙経路Ｃ１で通紙を行い、加圧する１次定着は通常１次定着部３１０ａによってのみ行う。第１定着通紙経路Ｃ１を用いた定着で定着性の向上が必要な場合は、第２定着通紙経路Ｃ２で通紙を行い、加圧する１次定着は通常１次定着部３１０ａと追加１次定着部３１０ｂとによって行う。
【００７４】
［変形例３］
また、通紙経路を変更することで転写紙Ｐの通紙回数を調節する構成としては、一つの１次定着ローラ３１１に対して、複数の１次加圧ローラを当接する構成を採用しても良い。以下、図２０を用いて変形例３について説明する。
図２０に示すように、変形例３の定着装置３００では一つの１次定着ローラ３１１に対して、通常１次加圧ローラ３１５ａと追加１次加圧ローラ３１５ｂとが当接されている。
この定着装置３００を備えたプリンタ１００では、通常の定着を行う際には、転写紙Ｐは第１定着通紙経路Ｃ１で通紙を行い、加圧する１次定着は１次定着ローラ３１１と通常１次加圧ローラ３１５ａとのニップによってのみ行う。第１定着通紙経路Ｃ１を用いた定着で定着性の向上が必要な場合は、第２定着通紙経路Ｃ２で通紙を行い、加圧する１次定着は、１次定着ローラ３１１と通常１次加圧ローラ３１５ａとのニップ部と、追加１次加圧ローラ３１５ｂとのニップ部とによって行う。
【００７５】
［変形例４］
実施例３では、転写紙Ｐの通紙経路を変更することで通紙回数を調節していたが、同じ通紙経路で定着部材が当接する箇所の数を変更する構成としても良い。
以下、変形例４として、定着装置３００において通紙経路で定着部材が当接する箇所の数を変更することで通紙回数を調節する構成について説明する。図２１は、変形例４に係る定着装置３００の概略構成図である。
変形例４の定着装置３００の１次定着部３１０は通常１次定着部３１０ａと追加１次定着部３１０ｂとから構成され、追加１次定着部３１０ｂは通常の定着を行う場合には定着部材である２つのローラは離間した状態である。
この定着装置３００を備えたプリンタ１００では、スミア測定装置４００で定着性を検知し、定着性に応じて、追加１次定着部３１０ｂの定着部材を接離させることにより定着性を調整する。具体的には、通常の定着を行う際には、追加１次定着部３１０ｂの定着部材である２つのローラは離間した状態であり、加圧する１次定着は通常１次定着部３１０ａによってのみ行う。通常の定着で定着性の向上が必要な場合は、追加１次定着部３１０ｂの定着部材である２つのローラを所定の圧力で当接させ、加圧する１次定着は通常１次定着部３１０ａと追加１次定着部３１０ｂとによって行う。
なお、追加１次定着部３１０ｂの定着部材である２つのローラを接離擦る接離機構としては、実施例１、変形例１及び変形例２に記載の接離機構と同様の機構を採用することができる。
【００７６】
［実施例４］
１次定着部３１０で通紙速度を変化させてスミア値を測定したところ、通紙速度を変化させてもスミア値は変化した。
以下、検知した定着性に基づいて定着条件を調節する４つ目の実施例として、転写紙Ｐが１次定着部３１０を通過する通紙速度を変化させる実施例４について説明する。
図２２は、１次定着部での転写紙Ｐの通紙速度を変化させたときの通紙速度とスミア値との関係を示すグラフである。なお、室温２５［℃］、１次定着部３１０の１次定着ローラ３１１の温度が３０［℃］、１次定着ローラ３１１での圧力Ｐ１が５０［ＭＰａ］、２次定着部３２０の２次定着ローラ３２１の温度が１６０［℃］の時の実験結果である。
【００７７】
図２２より、１次定着部の速度を落とすことでスミア値が小さくなり、定着性が向上することが分かる。そこで、特に定着性の高い高品位な画像を得る時には、前もって１次定着部３１０の通紙速度とスミア等定着性との換算テーブルを作成しておき、１次定着部３１０の定着ローラ・加圧ローラの速度を落とし、所望の定着性となるような速度に変更する。連続プリントでなければ１次定着部３１０のみの速度変更機構とすればよいが、連続プリントの場合は、装置全体の通紙速度を変えられるように設計するとよい。
【００７８】
［実施例５］
２次定着部３２０の定着温度を変化させてスミア値を測定したところ、２次定着部３２０の定着温度を変化させてもスミア値は変化した。
以下、検知した定着性に基づいて定着条件を調節する５つ目の実施例として、２次定着部３２０の定着温度を変化させる実施例５について説明する。
図７は、２次定着部３２０の定着温度を変化させたときの２次定着ローラ温度とスミアの値との関係を示すグラフである。なお、室温２５［℃］、１次定着部３１０の１次定着ローラ３１１の温度が３０［℃］、１次定着ローラ３１１での圧力Ｐ１が５０［ＭＰａ］の時の実験結果である。
【００７９】
図７より、２次定着部３２０の定着温度が高温になるにつれ、スミア値が小さくなり定着性は良くなることが分かる。これにより、スミア測定装置４００のスミア濃度からスミアが悪い時、定着ヒータ３２２を制御して２次定着部３２０の定着温度を上げることで、定着性が向上できることがわかる。なお、あらかじめ、スミア濃度と２次定着部３２０の定着温度との換算テーブルを用意し、スミア濃度が高い場合は２次定着部３２０の定着温度を上昇させるように調節を行う。
なお、定着温度を調節することで定着性を高める場合、従来の一つのニップ部で加圧と加熱とを行う定着装置では場合、定着性を高くするにはウォームアップ時間が多くかかり、消費電力は高くなる。これは、加圧に耐え得る定着ローラとするためには、定着ローラの芯金の体積を大きくする必要があり、体積を大きくすることで定着ローラの熱容量が増加するためである。熱容量が大きいとウォームアップ時間が多くかかり、消費電力が高くなるだけでなく、定着温度を調節する際の反応性も悪くなる。
一方、定着装置３００のように主に加圧を行う１次定着部３１０と、主に加熱を行う２次定着部３２０とのように、加圧を行うニップ部と加熱を行うニップ部とを分けることにより、加熱を行う定着ローラの熱容量を小さくすることができる。熱容量を小さくすることにより、ウォームアップ時間が短縮でき、消費電力が抑え、転写性に応じて定着温度を調節する際の反応性も良好になる。
【００８０】
実施例１乃至５、及び変形例１乃至４では定着条件調節手段を一つずつ備えた構成について説明したが、定着条件調節手段としては一つだけ備えたものに限らず、上述の定着条件調節手段を複数個採用しても良い。
【００８１】
上述の実施形態では、トナーとキャリアからなる液体現像剤を用いる液体現像剤を用いた画像形成装置について説明した。この実施形態のようにトナーの圧縮を主に行う１次定着手段と、トナーの軟化溶融を主に行う２次定着手段との２段階で定着を行う定着装置を有し、定着性検知手段の検知結果に基づいて、定着装置の定着条件を定着条件調節手段で調節する画像形成装置は、液体現像剤を用いた画像形成装置に限らず、粉体のトナーを用いる乾式の画像形成装置であっても良い。
【００８２】
以上、本実施形態によれば、像形成物質であるトナーの圧縮を主に行う１次定着手段としての１次定着部３１０と、トナーの軟化溶融を主に行う２次定着手段としての２次定着部３２０との２段階で定着を行う定着装置３００を用いることで、定着性を維持しつつ、ウォームアップ時間を短縮することができる。さらに、定着性検知手段であるスミア測定装置４００の検知結果に基づいて、定着装置３００の定着条件を定着条件調節手段で調節することにより、所望の定着性に調節することができる。
また、定着条件調節手段としての１次定着部圧力調整機構３３０によって、圧力を管理して調整することにより、ニップを測定したり、プリント速度を変えたりすることがない。環境変動により定着性が変動した場合など、スミアを測定して定着性を調整し、従来の定着性の画像を得ることができる。また特に高い定着性を必要としない時等には、１次定着部３１０の圧力を下げて使用することにより、装置の負担をなるべく減らし、装置の高耐久化につながる。特に高い定着性を必要とする時には１次定着部３１０の圧力を上げて、所望の高定着性を示す高画質な画像を得ることもできる。
また、定着条件調節手段として１次定着部３１０のニップを調整して、１次定着部３１０のニップ部の圧力を調整することによって、好みの定着性に調整することができる。ニップを管理して調整することにより、圧力調整用バネの変形などが起きた場合も、効果が劣ることがない。環境変動により定着性が変動した場合など、スミアを測定して定着性を調整し、従来の定着性の画像を得ることができる。また特に高い定着性を必要としない時等には、１次定着部３１０のニップ幅を狭くして使用することにより、装置の負担をなるべく減らし、装置の高耐久化につながる。特に高い定着性を必要とする時には１次定着部のニップ幅を広く設定し、所望の高定着性を示す高画質な画像を得ることもできる。
また、定着条件調節手段として１次定着部３１０の１次定着ローラ３１１及び１次加圧ローラ３１５との駆動源を制御し、１次定着部３１０の通紙速度を調整することによって、好みの定着性に調整することができる。速度を調整するため、あまり高圧にする必要がなく、装置の負担が大きくならない。環境変動により定着性が変動した場合など、スミアを測定して定着性を調整し、従来の定着性の画像を得ることができる。また特に高い定着性を必要としない時等には、１次定着部３１０での通紙速度を上げて使用することにより、生産性の向上につながる。特に高い定着性を必要とする時には１次定着部３１０の通紙速度を下げて使用することにより、所望の高定着性を示す高画質な画像を得ることができる。
また、定着条件調節手段として１次定着部３１０は通常１次定着部３１０ａと追加１次定着部３１０ｂとを備え、転写紙Ｐを追加１次定着部３１０ｂに通すか通さないかによって、転写紙Ｐを通紙するニップ部の数を変えて、１次定着部３１０での通紙回数を調整し、好みの定着性に調整することができる。１次定着部３１０で通紙するニップ部の数によってトナー層を圧縮する程度を変えるため、あまり高圧にする必要がなく、装置の負担が大きくならない、プリント速度を変えなくて良い、等の利点がある。
また、定着条件調節手段として２次定着ローラ３２１の内部の加熱手段としての定着ヒータ３２２を制御して２次定着部３２０の定着温度Ｔ２を調整し、好みの定着性に調節することができる。２次定着部３２０の定着温度Ｔ２を調整するため、１次定着部３１０での圧力Ｐ１をあまり高圧にする必要がなく、装置の負担が大きくならない。さらに、環境変動により定着性が変動した場合など、スミアを測定して定着性を調整し、従来の定着性の画像を得ることができる。また特に高い定着性を必要としない時等には、２次定着部３２０での定着温度を下げて使用することにより、省エネルギーにつながる。特に高い定着性を必要とする時には２次定着部３２０の定着温度を上げて使用することにより、所望の高定着性を示す高画質な画像を得ることができる。
また、定着条件調節手段として、複数の手段を組み合わせて調整することによって、好みの定着性に調整することができる。１次定着部３１０でのトナー層を圧縮する程度及び２次定着部３２０でのトナーを溶融する程度を、複数の手段を組み合わせて調整するため、それぞれの手段の長所を組み合わせることができ、装置の負担が大きくならない。環境変動により定着性が変動した場合など、スミアを測定して定着性を調整し、従来の定着性の画像を得ることができる。例えば、特に高い定着性を必要としない時等には、１次定着部３１０の圧力Ｐ１を下げて、２次定着部３２０の定着温度Ｔ２を下げて使用することにより、装置の負担をなるべく減らし、装置の高耐久化につながる。特に高い定着性を必要とする時には１次定着部３１０の圧力を上げて、２次定着部３２０の定着温度Ｔ２を下げて使用することにより、所望の高定着性を示す高画質な画像を得ることもできる。
また、１次定着部３１０の１次定着ローラ３１１から１次加圧ローラ３１５に向けて電流を流すことによって、転写紙Ｐ上のトナーが転写し側に押し込まれ、定着性の向上を図ることができる。さらに、１次定着ローラ３１１へのトナーの付着をほぼ皆無とする事ができ、１次定着ローラ３１１表面をクリーニングする１次定着ローラクリーニング手段を省略することもできる。
また、１次定着部３１０を通過後、２次定着部３２０に到達する前の転写紙Ｐが担持する液体現像剤の固形分率を４０％以上、好ましくは４５％以上とすることによって、スミア特性の良い画像を得ることができ、長期にわたって保存性のよい、高画質な画像を得ることができる。
また、１次定着部３１０を通過後、２次定着部３２０に到達する前の転写紙Ｐが担持する液体現像剤層のトナー層の表面粗さがＲａ＝０．５［μｍ］以下、望ましくは、Ｒａ＝０．３［μｍ］以下となるように、より小さいと、スミア特性の良い画像を得ることができ、長期にわたって保存性のよい、高画質な画像を得ることができる。
また、１次定着部３１０の画像面に接する面である１次定着ローラ３１１の表面エネルギーを０．０５［Ｎ／ｍ］以下とすることによって、トナーの１次定着ローラ３１１へ付着力を低減する事ができる。
また、１次定着部３１０での現像剤層の温度が現像剤に使用した樹脂のガラス転移点以下とすることで、現像剤中の樹脂が軟化しにくいため、トナー及び現像剤を１次定着ローラ３１１に付着しにくくすることができる。
また、アモルファスシリコン系感光体は、耐久性に優れるため、長期間、大量のプリントに使用しても、傷つき難く、不要な斑点やスジ等の異常画像のない高画質画像を、長期間に渡って得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】本実施形態にかかる液体現像剤を用いたプリンタの概略構成図。
【図２】同プリンタの画像形成ユニットの概略構成図。
【図３】同プリンタの定着装置の概略構成図。
【図４】転写紙上の画像が定着される様子の断面説明図。（ａ）は、フルカラー画像が２次転写された直後の転写紙及びトナー層の断面の概略図、（ｂ）は、１次定着部３１０を通過後、２次定着部３２０に狭持される前の転写紙及びトナー層の断面の概略図、（ｃ）は、２次定着部３２０を通過後の転写紙及びトナー層の断面の概略図。
【図５】トナー層表面を拡大して撮影した画像。（ａ）は、図４（ａ）の状態のトナー表面を拡大して撮影した画像、（ｂ）は、図４（ｂ）の状態のトナー表面を拡大して撮影した画像、（ｃ）は、図４（ｃ）の状態のトナー表面を拡大して撮影した画像。
【図６】トナー層及び転写紙の断面を拡大して撮影した画像。（ａ）は図４（ａ）の状態のトナー層及び転写紙の断面を拡大して撮影した画像、（ｃ）は図４（ｃ）の状態のトナー層及び転写紙の断面を拡大して撮影した画像。
【図７】２次定着ローラの温度と、スミア測定装置よる測定結果との関係を示すグラフ。
【図８】スミア測定装置の概略説明図。
【図９】１次転写部の圧力とスミアの値との関係を示すグラフ。
【図１０】実施例１に係る１次定着部圧力調整機構の概略説明図。（ａ）は、１次定着部の側面図、（ｂ）は、（ａ）の図中矢印Ａの転写紙搬送方向から見た端部説明図。
【図１１】１次加圧ローラにスペーサ用のローラ部材を設ける構成の概略説明図。（ａ）は、スペーサ用のローラ部材を設けた１次加圧ローラを１次定着ローラに付勢した状態の説明図、（ｂ）は、スペーサ用のローラ部材を設けた１次加圧ローラの概略断面図。
【図１２】１次定着ローラと１次加圧ローラとの間にバイアスを印加する１次定着部の概略説明図。
【図１３】現像剤層固形分率とスミア値との関係を示すグラフ。
【図１４】現像剤層の表面粗さＲａとスミア値との関係示すグラフ。
【図１５】変形例１に係る１次定着部圧力調整機構の概略説明図。（ａ）は、１次定着部の側面図、（ｂ）は、（ａ）の図中矢印Ｂ方向の転写紙搬送方向から見た端部説明図。
【図１６】変形例２に係る１次定着部圧力調整機構の概略説明図。
【図１７】ニップ幅とスミア値との関係を示すグラフ。
【図１８】通紙回数とスミア値との関係を示すグラフ。
【図１９】実施例３に係る定着装置の概略構成図。
【図２０】変形例３にかかる定着装置の概略構成図。
【図２１】変形例４に係る定着装置の概略構成図。
【図２２】通紙速度とスミア値との関係を示すグラフ。
【符号の説明】
【００８４】
１        画像形成ユニット
１０      感光体ドラム
２０      帯電装置
３０      感光体スイープ部
３１ａ    第１スイープ装置
３１ｂ    第２スイープ装置
３２ａ    第１スイープローラ
３２ｂ    第２スイープローラ
３３ａ    第１スイープクリーニングブレード
３３ｂ    第２スイープクリーニングブレード
３４ａ    第１キャリア回収装置
３４ｂ    第２キャリア回収装置
４０      現像装置
４１      現像剤収容タンク
４２      現像ローラ
４３      中間ローラ
４４      アニロクスローラ
４５      液体現像剤
４６      攪拌スクリュー
４８      現像クリーニングブレード
４９      ドクターブレード
５０      転写装置
５１      中間転写ローラ
５３      中間転写体スイープローラ
５５      ２次転写ローラ
６０      ドラムクリーニング装置
６１      スポンジローラ
６２      クリーニングブレード
７０      除電ランプ
１００    プリンタ
２００    転写部
２０１    搬送ベルト
３００    定着装置
３１０    １次定着部
３１０ａ  通常１次定着部
３１０ｂ  追加１次定着部
３１１    １次定着ローラ
３１３    加圧ローラユニット側板
３１４    定着ローラユニット側板
３１５    １次加圧ローラ
３１５ａ  通常１次加圧ローラ
３１５ｂ  追加１次加圧ローラ
３１６    定着軸受ホルダ
３１７    スケール
３２０    ２次定着部
３２１    ２次定着ローラ
３２２    定着ヒータ
３２５    ２次加圧ローラ
３３０    １次定着部圧力調整機構
３３１    引張バネ
３３２    調整ネジ
３３３    固設されたピン
３３４    調整ネジ保持部材
３３５    加圧軸受ホルダ
３３６    固定ナット
３３７    スペーサ
３４１    タイロッド
３４１ａ  右ネジ
３４１ｂ  左ネジ
３４２    ロッドエンド
３４３    左ネジ用ロッドエンド
３４４    固定ナット
３４５    左ネジ用固定ナット
３５０    加圧アーム
３５１    スプリング
３５２    偏心カム
３５３    アーム支点
４００    スミア測定装置
４０１    ウェブ
４０２    摩擦子
４０３    ウェブローラ
４０４    巻取りローラ
４０５    画像濃度センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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