(57)【要約】【課題】印刷シートに転写されたトナーを、擦れを生じさせることなく、光沢を有するように、好適に定着させることができる定着装置等を提供する。【解決手段】トナーが転写された転写面を上方側に向けた状態で搬送される印刷シートを挟んで、上方側に設けられた加熱ローラ７１と、印刷シートを挟んで、下方側に設けられた駆動ローラ７２と、駆動ローラ７２に対し、印刷シートの搬送方向の上流側に設けられた支持ローラ７３と、駆動ローラ７２と支持ローラ７３との間に掛け渡された搬送ベルト７４と、加熱ローラ７１の内部に設けられ、加熱ローラ７１を加熱可能なヒータ７５と、を備え、印刷シートは、加熱ローラ７１と搬送ベルト７４との間で挟まれる駆動ローラ７２が対向しない第１ニップ領域Ｅ１と、第１ニップ領域Ｅ１の搬送方向の下流側に位置し、搬送ベルト７４を介して加熱ローラ７１と駆動ローラ７２との間で挟まれる第２ニップ領域Ｅ２とを通過する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナーが転写された転写面を鉛直方向の上方側に向けた状態で搬送される被印刷物に対し、上下両側から挟んで加熱することにより、前記被印刷物に転写されたトナーを定着させる定着装置において、
搬送される前記被印刷物を挟んで、鉛直方向の上方側に設けられ、前記被印刷物の前記転写面に接する弾性ローラと、
搬送される前記被印刷物を挟んで、鉛直方向の下方側に設けられ、前記弾性ローラに対向する第１ローラと、
前記第１ローラに対し、前記被印刷物の搬送方向の上流側に設けられた第２ローラと、
前記第１ローラと前記第２ローラとの間に掛け渡され、前記被印刷物の前記転写面の反対面に接する硬質ベルトと、
前記弾性ローラの内部に設けられ、前記弾性ローラを加熱可能な加熱手段と、を備え、
前記被印刷物は、前記弾性ローラと前記硬質ベルトとの間で挟まれる前記第１ローラが対向しない第１ニップ領域と、前記第１ニップ領域の前記搬送方向の下流側に位置し、前記硬質ベルトを介して前記弾性ローラと前記第１ローラとの間で挟まれる第２ニップ領域と、を通過することを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記第２ニップ領域における前記弾性ローラと前記第１ローラとの間の第２挟持圧は、前記第１ニップ領域における前記弾性ローラと前記硬質ベルトとの間の第１挟持圧に比して高いことを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項３】
前記第１挟持圧は、０．１ＭＰａ以上０．３ＭＰａ以下の間であり、前記第２挟持圧は、０．４ＭＰａ以上０．７ＭＰａ以下の間であることを特徴とする請求項２に記載の定着装置。
【請求項４】
前記第１ニップ領域は、前記第２ニップ領域に比して前記搬送方向に長いことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項５】
前記第１ニップ領域は、前記搬送方向における長さが３０ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項６】
前記第２ニップ領域は、前記搬送方向における長さが１０ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項７】
前記第１ニップ領域を通過する前記被印刷物の通過時間は、０．０４４秒以上であることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項８】
前記硬質ベルトは、金属で構成された基体層と、前記基体層の外周面を被覆する非粘着性材料で構成された外周面層と、を有していることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項９】
前記弾性ローラは、伝熱材料で構成された胴部と、前記胴部の外周側に形成され、弾性材料で構成された緩衝層と、前記緩衝層の外周面を被覆する非粘着性材料で構成された外周面層と、を有していることを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項１０】
前記第２ローラは、クラウンローラであることを特徴とする請求項１ないし９のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項１１】
被印刷物を供給可能な給紙装置と、
前記給紙装置から供給された前記被印刷物に対してトナーを転写する印刷装置と、
前記被印刷物に転写された前記トナーを加熱して仮定着させる仮定着装置と、
前記仮定着装置に対し前記被印刷物の搬送方向の下流側に設けられ、仮定着された前記被印刷物を加熱して本定着させる本定着装置と、
前記本定着装置により前記トナーが定着された前記被印刷物を排紙する排紙装置と、を備え、
前記本定着装置は、
搬送される前記被印刷物を挟んで、鉛直方向の上方側に設けられ、前記被印刷物の前記転写面に接する本定着用の弾性ローラと、
搬送される前記被印刷物を挟んで、鉛直方向の下方側に設けられ、前記弾性ローラに対向する本定着用の第１ローラと、
前記第１ローラに対し、前記被印刷物の搬送方向の上流側に設けられた本定着用の第２ローラと、
前記第１ローラと前記第２ローラとの間に掛け渡され、前記被印刷物の前記転写面の反対面に接する本定着用の硬質ベルトと、
前記弾性ローラの内部に設けられ、前記弾性ローラを加熱可能な本定着用の加熱手段と、を有し、
前記被印刷物は、前記弾性ローラと前記硬質ベルトとの間で挟まれる前記第１ローラが対向しない本定着用の第１ニップ領域と、前記第１ニップ領域の前記搬送方向の下流側に位置し、前記硬質ベルトを介して前記弾性ローラと前記第１ローラとの間で挟まれる本定着用の第２ニップ領域と、を通過することを特徴とする電子印刷機。
【請求項１２】
前記仮定着装置は、
搬送される前記被印刷物を挟んで、鉛直方向の上方側に設けられ、前記被印刷物の前記転写面に接する仮定着用の弾性ローラと、
搬送される前記被印刷物を挟んで、鉛直方向の下方側に設けられ、前記弾性ローラに対向する仮定着用の第１ローラと、
前記第１ローラに対し、前記被印刷物の搬送方向の上流側に設けられた仮定着用の第２ローラと、
前記第１ローラと前記第２ローラとの間に掛け渡され、前記被印刷物の前記転写面の反対面に接する仮定着用の硬質ベルトと、
前記弾性ローラの内部に設けられ、前記弾性ローラを加熱可能な仮定着用の加熱手段と、を有し、
前記被印刷物は、前記弾性ローラと前記硬質ベルトとの間で挟まれる前記第１ローラが対向しない仮定着用の第１ニップ領域と、前記第１ニップ領域の前記搬送方向の下流側に位置し、前記硬質ベルトを介して前記弾性ローラと前記第１ローラとの間で挟まれる仮定着用の第２ニップ領域と、を通過することを特徴とする請求項１１に記載の電子印刷機。
【請求項１３】
被印刷物を供給可能な給紙装置と、
前記給紙装置から供給された前記被印刷物に対してトナーを転写する印刷装置と、
前記被印刷物に転写された前記トナーを加熱して定着させる定着装置と、
前記定着装置により前記トナーが定着された前記被印刷物を排紙する排紙装置と、を備え、
前記定着装置は、
搬送される前記被印刷物を挟んで、鉛直方向の上方側に設けられ、前記被印刷物の前記転写面に接する弾性ローラと、
搬送される前記被印刷物を挟んで、鉛直方向の下方側に設けられ、前記弾性ローラに対向する第１ローラと、
前記第１ローラに対し、前記被印刷物の搬送方向の上流側に設けられた第２ローラと、
前記第１ローラと前記第２ローラとの間に掛け渡され、前記被印刷物の前記転写面の反対面に接する硬質ベルトと、
前記弾性ローラの内部に設けられ、前記弾性ローラを加熱可能な加熱手段と、を有し、
前記被印刷物は、前記弾性ローラと前記硬質ベルトとの間で挟まれる前記第１ローラが対向しない第１ニップ領域と、前記第１ニップ領域の前記搬送方向の下流側に位置し、前記硬質ベルトを介して前記弾性ローラと前記第１ローラとの間で挟まれる第２ニップ領域と、を通過することを特徴とする電子印刷機。
【請求項１４】
トナーが転写された転写面を鉛直方向の上方側に向けた状態で搬送される被印刷物に対し、上下両側から挟んで加熱することにより、前記被印刷物に転写されたトナーを定着させる定着方法において、
搬送される前記被印刷物を挟んで、鉛直方向の上方側には、前記被印刷物の前記転写面に接する弾性ローラが設けられ、
搬送される前記被印刷物を挟んで、鉛直方向の下方側には、前記弾性ローラに対向する第１ローラが設けられ、
前記第１ローラに対し、前記被印刷物の搬送方向の上流側には、第２ローラが設けられ、
前記第１ローラと前記第２ローラとの間には、前記被印刷物の前記転写面の反対面に接する硬質ベルトが掛け渡され、
前記弾性ローラの内部には、前記弾性ローラを加熱可能な加熱手段が設けられており、
前記第１ローラが対向しない前記弾性ローラと前記硬質ベルトとの間で、前記被印刷物を挟む第１ニップ工程と、
前記硬質ベルトを介して前記弾性ローラと前記第１ローラとの間で、前記被印刷物を挟む第２ニップ工程と、を備えたことを特徴とする定着方法。
【請求項１５】
前記第１ニップ工程は、前記第２ニップ工程に比して、前記被印刷物を挟む時間が長いことを特徴とする請求項１４に記載の定着方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被印刷物に転写されたトナーを定着させる定着装置、電子印刷機および定着方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、定着装置として、加熱ローラと、定着ローラと、加熱ローラおよび定着ローラに張架された定着ベルトと、定着ベルトを介して定着ローラに対向して設けられた加圧ローラとを有し、加圧ローラと定着ベルトとの間を搬送される被定着材（被印刷物）上のトナー像を定着するベルト定着装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。このベルト定着装置では、被定着材に対し、第１の定着工程と、第２の定着工程とを行っている。第１の定着工程では、加圧ローラが定着ベルトを介して定着ローラに加圧することなく、被定着材に定着圧（挟持圧）を加え、第２の定着工程では、加圧ローラが定着ベルトを介して定着ローラに加圧して、被定着材に定着圧を加えている。これにより、第１の定着工程では、被定着材にシワを生じさせることなく、被定着材に定着圧を加えることができる。
【０００３】
また、他の定着装置として、一次加熱部と、二次加熱部と、を備えたものが知られている（例えば、特許文献２参照）。この定着装置において、一次加熱部は、フラッシュランプまたは温風機等の非接触型のものや、定着ローラと加圧ローラとからなる接触型のもの、ベルトを用いた接触型のもので構成されている。また、二次加熱部は、一対の定着ローラからなる接触型のもので構成され、この定着ローラは、シリコンスポンジローラなどにヒータが内蔵されたものとなっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２０２４４１号公報
【特許文献２】特開２０１０−７２３７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、トナー定着時において、トナーが転写された被印刷物の転写面に接触する部材は、転写面への追従性を高めるべく、弾性を有する構成にすることが好ましい。つまり、トナー定着時において、被印刷物の転写面に、剛性の高い部材が接触すると、転写面への追従性が低下するため、部材と転写面との間に擦れが生じる。加えて、トナー定着時において、トナーが光沢を有するように定着させるには、被印刷物の挟持圧を向上させることが好ましい。当然に、トナーを定着させるためには、トナーを加熱する必要があるため、被印刷物の転写面に接触する部材は、良好に加熱されることが好ましい。
【０００６】
これらの点において、特許文献１に記載のベルト定着装置では、被定着材のトナー像は定着ベルトに接触しており、第１の定着工程において、被定着材は、定着ベルトと加圧ローラとの間に挟持され、第２の定着工程において、被定着材は、定着ベルトを介して加圧ローラと定着ローラとの間に挟持される。以上から、定着ベルトは、熱応答性の高いものとすべく、薄い基体と、基体上に形成された離型層とで構成され、離型層としてシリコンゴムを適用可能に構成されている。
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載のベルト定着装置では、第１の定着工程において、光沢性を高めるべく、定着ベルトの張力を増大させて挟持圧を上昇させると、定着ベルトの厚さが薄いために、定着ベルトが破断する虞がある。一方で、第１の定着工程において、挟持圧を上昇させるべく、定着ベルトの厚さを厚くすると、熱応答性が低下するため、加熱ローラは、定着ベルトに対し好適に伝熱することができず、トナーを好適に加熱することが困難となる。当然に、定着ベルトの厚さを薄くしたまま、増大した張力に耐え得る構成とするには、定着ベルトを剛性の高いものとする必要があり、この場合、転写面への追従性が悪化することとなる。なお、第１の定着工程の挟持圧は、１ｋｇｆ／ｃｍ２（≒１００ＫＰａ＝０．１ＭＰａ）以下となっている。
【０００８】
この点において、特許文献２には、一次加熱部において、ベルトを用いた接触型の定着装置が記載されているが、具体的な構成は開示されていない。
【０００９】
そこで、本発明は、被印刷物に転写されたトナーを、擦れを生じさせることなく、光沢を有するように、好適に定着させることができる定着装置、電子印刷機および定着方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の定着装置は、トナーが転写された転写面を鉛直方向の上方側に向けた状態で搬送される被印刷物に対し、上下両側から挟んで加熱することにより、被印刷物に転写されたトナーを定着させる定着装置において、搬送される被印刷物を挟んで、鉛直方向の上方側に設けられ、被印刷物の転写面に接する弾性ローラと、搬送される被印刷物を挟んで、鉛直方向の下方側に設けられ、弾性ローラに対向する第１ローラと、第１ローラに対し、被印刷物の搬送方向の上流側に設けられた第２ローラと、第１ローラと第２ローラとの間に掛け渡され、被印刷物の転写面の反対面に接する硬質ベルトと、弾性ローラの内部に設けられ、弾性ローラを加熱可能な加熱手段と、を備え、被印刷物は、弾性ローラと硬質ベルトとの間で挟まれる第１ローラが対向しない第１ニップ領域と、第１ニップ領域の搬送方向の下流側に位置し、硬質ベルトを介して弾性ローラと第１ローラとの間で挟まれる第２ニップ領域と、を通過することを特徴とする。
【００１１】
この構成によれば、第１ニップ領域および第２ニップ領域において、トナーが転写された被印刷物の転写面に、加熱手段により加熱された弾性ローラを接触させることができる。これにより、第１ニップ領域および第２ニップ領域において、転写面に対し、好適に熱を与えることができる。また、第１ニップ領域では、弾性ローラと硬質ベルトとの間に被印刷物を挟持させることができる。このとき、転写面は、弾性ローラによって加熱できることから、硬質ベルトの熱応答性を考慮する必要がないため、硬質ベルトを剛性の高いものとすることができ、これにより、弾性ローラとの間の挟持圧を高くすることができる。当然に、転写面には弾性ローラが接するため、転写面に対する追従性も確保することができる。よって、第１ニップ領域では、被印刷物の転写面に対して、追従性を確保しつつ、好適に熱を与え、挟持圧を高くすることができる。このため、被印刷物に転写されたトナーを、擦れを生じさせることなく、光沢を有するように、好適に定着させることができる。
【００１２】
この場合、第２ニップ領域における弾性ローラと第１ローラとの間の第２挟持圧は、第１ニップ領域における弾性ローラと硬質ベルトとの間の第１挟持圧に比して高いことが好ましい。
【００１３】
この構成によれば、第１ニップ領域において、低い第１挟持圧でトナーを定着させた後、第２ニップ領域において、高い第２挟持圧でトナーを定着させることができるため、被印刷物に対しトナーを段階的に定着させることができ、これにより、トナーを良好に定着させることができる。
【００１４】
この場合、第１挟持圧は、０．１ＭＰａ以上０．３ＭＰａ以下の間であり、第２挟持圧は、０．４ＭＰａ以上０．７ＭＰａ以下の間であることが好ましい。
【００１５】
この構成によれば、第１挟持圧を、従来に比して高くすることができ、また、第２挟持圧を第１挟持圧よりも高くすることができるため、光沢を有するようにトナーを定着させることができる。
【００１６】
この場合、第１ニップ領域は、第２ニップ領域に比して搬送方向に長いことが好ましい。
【００１７】
この構成によれば、第２ニップ領域よりも第１ニップ領域のほうが、被印刷物を長く挟むことができるため、第１ニップ領域では、被印刷物を迅速に昇温して、被印刷物に転写されたトナーが溶融するまでの時間を十分に確保することができる。なお、第１ニップ領域は、搬送方向における長さが３０ｍｍ以上であることが好ましい。また、第２ニップ領域は、搬送方向における長さが１０ｍｍ以上であることが好ましい。
【００１８】
この場合、第１ニップ領域を通過する被印刷物の通過時間は、０．０４４秒以上であることが好ましい。
【００１９】
この構成によれば、被印刷物に対しトナーを迅速に定着させることができるため、被印刷物の定着を効率よく行うことができる。
【００２０】
この場合、硬質ベルトは、金属で構成された基体層と、基体層の外周面を被覆する非粘着性材料で構成された外周面層と、を有していることが好ましい。
【００２１】
この構成によれば、基体層を金属で構成することで、剛性を高くすることができるため、硬質ベルトは、増大する張力に耐え得る構成とすることができる。また、外周面層を非粘着性材料で構成することで、硬質ベルトにトナーが付着することを抑制することができる。
【００２２】
この場合、弾性ローラは、伝熱材料で構成された胴部と、胴部の外周側に形成され、弾性材料で構成された緩衝層と、緩衝層の外周面を被覆する非粘着性材料で構成された外周面層と、を有していることが好ましい。
【００２３】
この構成によれば、胴部を伝熱材料で構成することで、加熱手段からの熱を外周面層へ向けて好適に伝熱することができる。また、緩衝層を弾性材料で構成することで、被印刷物の転写面に対する追従性を確保することができる。さらに、外周面層を非粘着性材料で構成することで、弾性ローラにトナーが付着することを抑制することができる。
【００２４】
この場合、第２ローラは、クラウンローラであることが好ましい。
【００２５】
この構成によれば、転写面に接する硬質ベルトの幅方向におけるブレを抑制することができる。これにより、硬質ベルトは、被印刷物を幅方向に位置ズレさせることなく、搬送することができるため、被印刷物の転写面に対し、定着ムラを生じさせることなく、被印刷物にトナーを好適に定着させることができる。
【００２６】
本発明の電子印刷機は、被印刷物を供給可能な給紙装置と、給紙装置から供給された被印刷物に対してトナーを転写する印刷装置と、被印刷物に転写されたトナーを加熱して仮定着させる仮定着装置と、仮定着装置に対し被印刷物の搬送方向の下流側に設けられ、仮定着された被印刷物を加熱して本定着させる本定着装置と、本定着装置によりトナーが定着された被印刷物を排紙する排紙装置と、を備え、本定着装置は、搬送される被印刷物を挟んで、鉛直方向の上方側に設けられ、被印刷物の転写面に接する本定着用の弾性ローラと、搬送される被印刷物を挟んで、鉛直方向の下方側に設けられ、弾性ローラに対向する本定着用の第１ローラと、第１ローラに対し、被印刷物の搬送方向の上流側に設けられた本定着用の第２ローラと、第１ローラと第２ローラとの間に掛け渡され、被印刷物の転写面の反対面に接する本定着用の硬質ベルトと、弾性ローラの内部に設けられ、弾性ローラを加熱可能な本定着用の加熱手段と、を有し、被印刷物は、弾性ローラと硬質ベルトとの間で挟まれる第１ローラが対向しない本定着用の第１ニップ領域と、第１ニップ領域の搬送方向の下流側に位置し、硬質ベルトを介して弾性ローラと第１ローラとの間で挟まれる本定着用の第２ニップ領域と、を通過することを特徴とする。
【００２７】
この構成によれば、本定着用の第１ニップ領域では、被印刷物の転写面に対して、追従性を確保しつつ、好適に熱を与え、挟持圧を高くすることができるため、被印刷物に転写されたトナーを、擦れを生じさせることなく、光沢を有するように、好適に本定着させることができる。
【００２８】
この場合、仮定着装置は、搬送される被印刷物を挟んで、鉛直方向の上方側に設けられ、被印刷物の転写面に接する仮定着用の弾性ローラと、搬送される被印刷物を挟んで、鉛直方向の下方側に設けられ、弾性ローラに対向する仮定着用の第１ローラと、第１ローラに対し、被印刷物の搬送方向の上流側に設けられた仮定着用の第２ローラと、第１ローラと第２ローラとの間に掛け渡され、被印刷物の転写面の反対面に接する仮定着用の硬質ベルトと、弾性ローラの内部に設けられ、弾性ローラを加熱可能な仮定着用の加熱手段と、を有し、被印刷物は、弾性ローラと硬質ベルトとの間で挟まれる第１ローラが対向しない仮定着用の第１ニップ領域と、第１ニップ領域の搬送方向の下流側に位置し、硬質ベルトを介して弾性ローラと第１ローラとの間で挟まれる仮定着用の第２ニップ領域と、を通過することが好ましい。
【００２９】
この構成によれば、仮定着用の第１ニップ領域では、被印刷物の転写面に対して、追従性を確保しつつ、好適に熱を与え、挟持圧を高くすることができるため、被印刷物に転写されたトナーを、擦れを生じさせることなく、好適に仮定着させることができる。また、被印刷物は、仮定着用の第１ニップ領域および第２ニップ領域において長く挟まれるため、被印刷物を好適に昇温させることができ、昇温させた被印刷物を本定着装置に搬送することができる。このため、本定着装置における被印刷物の加熱を、仮定着装置で昇温させた分、抑制することができる。
【００３０】
本発明の他の電子印刷機は、被印刷物を供給可能な給紙装置と、給紙装置から供給された被印刷物に対してトナーを転写する印刷装置と、被印刷物に転写されたトナーを加熱して定着させる定着装置と、定着装置によりトナーが定着された被印刷物を排紙する排紙装置と、を備え、定着装置は、搬送される被印刷物を挟んで、鉛直方向の上方側に設けられ、被印刷物の転写面に接する弾性ローラと、搬送される被印刷物を挟んで、鉛直方向の下方側に設けられ、弾性ローラに対向する第１ローラと、第１ローラに対し、被印刷物の搬送方向の上流側に設けられた第２ローラと、第１ローラと第２ローラとの間に掛け渡され、被印刷物の転写面の反対面に接する硬質ベルトと、弾性ローラの内部に設けられ、弾性ローラを加熱可能な加熱手段と、を有し、被印刷物は、弾性ローラと硬質ベルトとの間で挟まれる第１ローラが対向しない第１ニップ領域と、第１ニップ領域の搬送方向の下流側に位置し、硬質ベルトを介して弾性ローラと第１ローラとの間で挟まれる第２ニップ領域と、を通過することを特徴とする。
【００３１】
この構成によれば、第１ニップ領域では、被印刷物の転写面に対して、追従性を確保しつつ、好適に熱を与え、挟持圧を高くすることができるため、被印刷物に転写されたトナーを、擦れを生じさせることなく、光沢を有するように、好適に定着させることができる。
【００３２】
本発明の定着方法は、トナーが転写された転写面を鉛直方向の上方側に向けた状態で搬送される被印刷物に対し、上下両側から挟んで加熱することにより、被印刷物に転写されたトナーを定着させる定着方法において、搬送される被印刷物を挟んで、鉛直方向の上方側には、被印刷物の転写面に接する弾性ローラが設けられ、搬送される被印刷物を挟んで、鉛直方向の下方側には、弾性ローラに対向する第１ローラが設けられ、第１ローラに対し、被印刷物の搬送方向の上流側には、第２ローラが設けられ、第１ローラと第２ローラとの間には、被印刷物の転写面の反対面に接する硬質ベルトが掛け渡され、弾性ローラの内部には、弾性ローラを加熱可能な加熱手段が設けられており、第１ローラが対向しない弾性ローラと硬質ベルトとの間で、被印刷物を挟む第１ニップ工程と、硬質ベルトを介して弾性ローラと第１ローラとの間で、被印刷物を挟む第２ニップ工程と、を備えたことを特徴とする。
【００３３】
この構成によれば、第１ニップ工程では、被印刷物の転写面に対して、追従性を確保しつつ、好適に熱を与え、挟持圧を高くすることができるため、被印刷物に転写されたトナーを、擦れを生じさせることなく、光沢を有するように、好適に定着させることができる。
【００３４】
この場合、第１ニップ工程は、第２ニップ工程に比して、被印刷物を挟む時間が長いことが好ましい。
【００３５】
この構成によれば、第２ニップ工程よりも第１ニップ工程のほうが、被印刷物を長く挟むことができるため、第１ニップ工程では、被印刷物を迅速に昇温して、被印刷物に転写されたトナーが溶融するまでの時間を十分に確保することができる。
【発明の効果】
【００３６】
本発明の定着装置、電子印刷機および定着方法によれば、被印刷物に転写されたトナーを、擦れを生じさせることなく、光沢を有するように、好適に定着させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】図１は、本実施例に係る電子印刷機の概略構成図である。
【図２】図２は、本実施例に係る本定着装置の概略構成図である。
【図３】図３は、本定着装置において印刷シートに加わる挟持圧のグラフである。
【図４】図４は、本定着装置における印刷シートの温度変化のグラフである。
【図５】図５は、仮定着装置から本定着装置までにおける印刷シートの温度変化のグラフである。
【図６】図６は、両面印刷時における光沢度のグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
以下、添付した図面を参照して、本発明の定着装置、電子印刷機および定着方法について説明する。なお、以下の実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施例における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。
【実施例】
【００３９】
図１は、本実施例に係る電子印刷機の概略構成図である。図１に示すように、電子印刷機１は、液体現像電子写真方式の両面及び片面印刷機であって、給紙装置１１、印刷装置１２、仮定着装置１３、本定着装置１４、搬送装置１５、排紙装置１６とから構成されている。
【００４０】
給紙装置１１は、上下一対の給紙ユニット１１ａ，１１ｂを有しており、この各給紙ユニット１１ａ，１１ｂは、それぞれ給紙台２１ａ，２１ｂと、給紙機構としてのセパレータ装置２２ａ，２２ｂとを有している。給紙台２１ａ，２１ｂは、印刷シート（被印刷物）Ｓを上下に積み重ねて載置するものであり、セパレータ装置２２ａ，２２ｂは、給紙台２１ａ，２１ｂ上に積み重ねられた多数の印刷シートＳを上から順に１枚ずつ吸着して前方へ送り出すものである。この場合、給紙台２１ａ，２１ｂは、セパレータ装置２２ａ，２２ｂが印刷シートＳとほぼ一定の高さの位置関係を維持できるように、印刷シートＳの供給に対応して上下に移動可能となっている。
【００４１】
印刷装置１２は、Ｋ（墨）、Ｃ（藍）、Ｍ（紅）、Ｙ（黄）のプロセスカラー印刷を行うことが可能となっている。この場合、印刷装置１２は、図１に示すように、給紙装置１１から供給された印刷シートＳに対して、液体トナーが感光ドラム４１の静電潜像に転写されて現像したトナー画像を転写するものである。即ち、この印刷装置１２は、バックアップローラ３１と、中間転写体３２と、各色に対応した４つの現像ユニット３３，３４，３５，３６とを有している。
【００４２】
バックアップローラ３１と中間転写体３２は、同じ外径を有するローラであり、対接した状態で矢印方向に同期駆動可能となっており、この対接部分に所定の圧力に設定されたニップ部が設定されている。このバックアップローラ３１は、外周部に周方向に等間隔でグリッパ３１ａが設けられている。このグリッパ３１ａは、給紙装置１１から供給された印刷シートＳの先端部を把持することができ、バックアップローラ３１が回転することで、把持した印刷シートＳをニップ部に導くことができる。一方、中間転写体３２は、外周面に、例えば、ウレタン系導電性ゴムからなるブランケットが装着されて構成されており、例えば、−２００〜−３００Ｖ程度のバイアス電圧が印加されている。
【００４３】
バックアップローラ３１は、中間転写体３２に対して、上述したニップ部にて、所定の圧力、例えば、１〜１３ｋｇ／ｃｍ程度で圧力を加えるように配設されている。そのため、印刷シートＳは、バックアップローラ３１により搬送されるとき、中間転写体３２との間に形成されたニップ部を通過するとき、所定のニップ圧が付与される。また、バックアップローラ３１は、例えば、−８００Ｖ程度の転写バイアスが印加されている。そのため、バックアップローラ３１のバイアス電圧（約−８００Ｖ）と、中間転写体３２のバイアス電圧（−２００〜−３００Ｖ）との差により、後述する液体トナーをバックアップローラ３１側へ吸引する力を与え、中間転写体３２から印刷シートＳへの液体トナーの静電転写を促進することができる。
【００４４】
各現像ユニット３３，３４，３５，３６は、中間転写体３２の周囲にその回転方向に沿って並設されており、使用する液体トナーの色が異なるだけで、その構成は同様のものとなっている。そのため、以下では、現像ユニット３３について説明する。
【００４５】
現像ユニット３３は、中間転写体３２に転接する感光ドラム４１を有し、図示しない制御装置から送信された画像データに基づいて、感光ドラム４１上に静電潜像を形成し、この静電潜像に対応する位置に液体トナーを供給し、感光ドラム４１に形成された液体トナーの画像を中間転写体３２に転写している。
【００４６】
ここで、液体トナーは、熱可塑性素材と色素（顔料あるいは染料）とにより形成される粒子状のトナーが液体状のキャリア中に分散されて配合されたものであり、ここでは、キャリアとして、石油系の溶剤（例えば、非極性、パラフィン系溶剤として、ミネラルオイルなど）に、平均粒径１〜２μｍ程度の粒子状のトナーが重量比で１０〜４０パーセント程度含有されたものを液体トナーとして用いている。
【００４７】
仮定着装置１３は、トナー画像が転写された印刷シートＳを加熱しながら挟む（ニップする）ことで、印刷シートＳの上面に転写された液体トナー層（トナー画像）を仮定着させるものである。また、本定着装置１４は、トナー画像が転写された印刷シートＳを加熱しながら挟むことで、印刷シートＳの上面に転写された液体トナー層（トナー画像）を本定着させるものである。なお、仮定着装置１３および本定着装置１４については後述する。
【００４８】
ところで、上述した給紙装置１１と印刷装置１２との間には、印刷シートＳの第１シート搬送経路Ｓ１が設けられている。この第１シート搬送経路Ｓ１は、基端部側が２つに分岐して各給紙ユニット１１ａ，１１ｂに接続されており、先端部側がバックアップローラ３１と中間転写体３２とのニップ部に接続されている。そして、第１シート搬送経路Ｓ１は、給紙装置１１から印刷装置１２までの間に、駆動可能な上下一対の搬送ローラ８１が所定間隔で複数設けられている。この場合、各搬送ローラ８１の間隔は、印刷シートＳにおける搬送方向の長さより短い間隔であり、少なくとも２組の搬送ローラ８１が印刷シートＳを保持して搬送可能となっている。
【００４９】
また、仮定着装置１３から本定着装置１４を介して排紙装置１６へ至る経路は、印刷シートＳを搬送する第２シート搬送経路Ｓ２となっており、本定着装置１４と排紙装置１６との間の第２シート搬送経路Ｓ２に、搬送装置１５が設けられている。この第２シート搬送経路Ｓ２は、基端部側が仮定着装置１３に接続され、先端部側が本定着装置１４および搬送装置１５を介して排紙装置１６に接続されている。そして、第２シート搬送経路Ｓ２は、仮定着装置１３から排紙装置１６までの間に、駆動可能な上下一対の搬送ローラ８２が所定間隔で複数設けられている。この場合、各搬送ローラ８２の間隔は、各搬送ローラ８１と同様に、印刷シートＳにおける搬送方向の長さより短い間隔であり、少なくとも２組の搬送ローラ８２が印刷シートＳを保持して搬送可能となっている。
【００５０】
この第１シート搬送経路Ｓ１と第２シート搬送経路Ｓ２における搬送装置１５の手前との間には、印刷シートＳの表裏を反転させる反転装置９１が設けられている。この反転装置９１は、スイッチ機構９２と、シート切替経路９３と、搬送ローラ９４と、シート反転経路９５と、スイッチバックローラ９６と、シート戻し経路９７と、搬送ローラ９８とを有している。この反転装置９１は、両面印刷時に使用するものである。
【００５１】
スイッチ機構９２は、第１シート搬送経路Ｓ１を搬送される印刷シートＳを本定着装置１４またはシート切替経路９３へ切替搬送するものであり、搬送ローラ９４はシート切替経路９３に供給された印刷シートＳをシート反転経路９５に供給することができる。このシート反転経路９５は、印刷シートＳを反転させるものであり、スイッチバックローラ９６は、正転及び逆転可能であり、シート切替経路９３に供給された印刷シートＳをシート反転経路９５に導き、その後、シート戻し経路９７に供給することができる。このシート戻し経路９７に供給された印刷シートＳは、搬送ローラ９８により第１シート搬送経路Ｓ１に戻されて再び印刷装置１２に供給される。
【００５２】
搬送装置１５は、第２シート搬送経路Ｓ２を搬送中の印刷済の印刷シートＳを排紙装置１６まで搬送するものであり、循環可能なベルト部材により印刷シートＳの下面を支持して水平搬送可能となっている。
【００５３】
排紙装置１６は、排紙台１０１と、前後方向位置調整部材１０２，１０３と、左右方向位置調整部材１０４とを有している。即ち、印刷済の印刷シートＳが第２シート搬送経路Ｓ２に沿って搬送されるとき、搬送装置１５は、保持した印刷シートＳを排紙装置１６の上方で解除して排紙する。このとき、前方向位置調整部材１０３が作動して印刷シートＳの前方位置を位置決めすると共に、後方向位置調整部材１０２が印刷シートＳの後方位置を位置決めする。また、左右方向位置調整部材１０４が印刷シートＳの左右位置を位置決めする。
【００５４】
このように構成された電子印刷機１において、印刷シートＳに両面印刷を行う場合、図１に示すように、先ず、給紙装置１１では、２つの給紙ユニット１１ａ，１１ｂのうちの一方が作動し、印刷シートＳを１枚ずつ送り出す。この給紙装置１１から送り出された印刷シートＳは、第１シート搬送経路Ｓ１にて、複数の搬送ローラ８１により印刷装置１２まで搬送される。印刷装置１２にて、バックアップローラ３１は、グリッパ３１ａの開放状態で印刷シートＳの先端部を受け入れ、このグリッパ３１ａを閉止することで印刷シートＳの先端部を把持し、回転することで保持した印刷シートＳを搬送する。
【００５５】
一方、中間転写体３２では、各現像ユニット３３，３４，３５，３６により、印刷シートＳの表面に転写されるべき静電画像が形成された感光ドラム４１の周面に、対応するＫ（墨）、Ｃ（藍）、Ｍ（紅）、Ｙ（黄）の各色の液体トナーが転写され、感光ドラム４１上に画像が現像され、この感光ドラム４１の周面に転写された液体トナーが中間転写体３２に転写される。
【００５６】
その後、バックアップローラ３１に保持された印刷シートＳが、中間転写体３２とのニップ部に至ると、ここで、中間転写体３２の周面から印刷シートＳにおける中間転写体３２と接する側の面（表面：転写面）に対して液体トナーが転写される。
【００５７】
そして、表面に液体トナーが転写された印刷シートＳは、仮定着装置１３に搬送され、印刷シートＳが挟まれながら加熱されることで、印刷シートＳの表面に転写されている液体トナーを仮定着させる。
【００５８】
表面に液体トナーが定着された印刷シートＳは、第２シート搬送経路Ｓ２にて、複数の搬送ローラ８２により搬送される。そして、反転装置９１により表裏が反転され、第１シート搬送経路Ｓ１により再び印刷装置１２に搬送される。
【００５９】
再び、印刷装置１２に搬送された印刷シートＳは、前述と同様に、バックアップローラ３１のグリッパ３１ａにより先端部が把持され、このバックアップローラ３１により搬送される。中間転写体３２では、各現像ユニット３３，３４，３５，３６により、印刷シートＳの裏面に転写されるべき静電画像が形成された感光ドラム４１の周面に、対応するＫ（墨）、Ｃ（藍）、Ｍ（紅）、Ｙ（黄）の各色の液体トナーが転写され、感光ドラム４１上に画像が現像され、この感光ドラム４１の周面に転写された液体トナーが中間転写体３２に転写される。そして、バックアップローラ３１に保持された印刷シートＳが中間転写体３２とのニップ部に至ると、ここで、中間転写体３２の周面から印刷シートＳにおける中間転写体３２と接する側の面（裏面：転写面）に対して液体トナー（トナー画像）が転写される。
【００６０】
そして、裏面に液体トナーが転写された印刷シートＳは、仮定着装置１３に搬送され、印刷シートＳが挟まれながら加熱されることで、印刷シートＳの裏面に転写されている液体トナーを仮定着させる。
【００６１】
この後、仮定着された印刷シートＳは、本定着装置１４に搬送され、印刷シートＳが挟まれながら加熱されることで、印刷シートＳの表裏に仮定着された液体トナーを本定着させる。
【００６２】
表面および裏面に液体トナーが本定着された印刷シートＳは、第２シート搬送経路Ｓ２にて、複数の搬送ローラ８２により搬送装置１５まで搬送され、この搬送装置１５により排紙装置１６まで搬送され、この排紙装置１６により排紙される。
【００６３】
次に、図２を参照して、仮定着装置１３および本定着装置１４について詳細に説明する。なお、仮定着装置１３および本定着装置１４の構成については、ほぼ同様の構成となっている。このため、以下では、本定着装置１４の構成について説明し、仮定着装置１３の構成については、異なる部分のみ説明する。
【００６４】
図２は、本実施例に係る本定着装置の概略構成図である。本定着装置１４へ向けて搬送される印刷シートＳは、印刷装置１２によって液体トナーが転写された転写面を鉛直方向の上方側に向けた状態で導入される。印刷シートＳが導入される本定着装置１４は、いわゆる、ロングニップを行うことが可能な構成となっている。ロングニップとは、印刷シートＳを一対の定着ローラで挟む時間よりも、印刷シートＳを長く挟むことである。本定着装置１４は、加熱ローラ（弾性ローラ）７１、駆動ローラ（第１ローラ）７２、支持ローラ（第２ローラ）７３、無端の搬送ベルト（硬質ベルト）７４と、ヒータ（加熱手段）７５から構成されている。
【００６５】
加熱ローラ７１は、印刷シートＳに対し鉛直方向の上方側に設けられ、印刷シートＳの転写面に転接して設けられている。この加熱ローラ７１は、胴部１１０と、胴部１１０の外周側に形成された緩衝層１１１と、緩衝層１１１の外周面を被覆する外周面層１１２とを有している。胴部１１０は、例えば、アルミニウム等の金属で構成され、伝熱性の高い材料で円筒状に形成されている。緩衝層１１１は、例えば、シリコンゴム等の弾性材料で構成されている。外周面層１１２は、例えば、フッ素樹脂等の非粘着性材料で構成されている。つまり、加熱ローラ７１は、弾性ローラとして機能しており、印刷シートＳの転写面に対し、追従性を有するように構成されている。
【００６６】
駆動ローラ７２は、印刷シートＳに対し鉛直方向の下方側に設けられ、加熱ローラ７１に対向させて設けられている。この駆動ローラ７２は、図示しない駆動伝達機構を介して加熱ローラ７１を同期して駆動させることが可能となっている。また、駆動ローラ７２は、搬送ベルト７４を介して支持ローラ７３を同期して駆動させることが可能となっている。
【００６７】
支持ローラ７３は、駆動ローラ７２に対し、印刷シートＳの搬送方向の上流側、すなわち印刷装置１２側に設けられている。この支持ローラ７３は、軸方向両端部の直径に比して軸方向中央部の直径が大きいクラウンローラであり、搬送される印刷シートＳの幅方向（軸方向）におけるズレを抑制している。
【００６８】
搬送ベルト７４は、駆動ローラ７２と支持ローラ７３との間に掛け渡され、印刷シートＳの転写面の反対面に接して設けられている。この搬送ベルト７４は、基体層１１５と、基体層１１５の外周面を被覆する外周面層１１６とを有している。基体層１１５は、金属で構成され、剛性の高い材料で環状に形成されている。このため、基体層１１５は、熱伝導率が高く温度が上昇し易いことから、熱を保持する効果が高まり、これにより、搬送ベルト７４の温度を好適に保持することが可能となる。外周面層１１６は、例えば、フッ素樹脂等の非粘着性材料で構成されている。
【００６９】
ヒータ７５は、加熱ローラ７１の胴部１１０の内側に設けられ、加熱ローラ７１を加熱している。このヒータ７５は、加熱ローラ７１の胴部１１０が金属で構成されていることから、加熱ローラ７１の外周面層１１２へ向けて好適に熱を伝えることができる。
【００７０】
ここで、加熱ローラ７１は、その外周面に、駆動ローラ７２および支持ローラ７３に掛け回された搬送ベルト７４が巻き付けられて設けられている。つまり、加熱ローラ７１と搬送ベルト７４とが接する接触部分には、加熱ローラ７１と搬送ベルト７４との間で挟まれる駆動ローラ７２が対向しない第１ニップ領域Ｅ１と、搬送ベルト７４を介して加熱ローラ７１と駆動ローラ７２との間で挟まれる第２ニップ領域Ｅ２とが形成される。そして、第１ニップ領域Ｅ１は、搬送方向の上流側に形成され、第２ニップ領域Ｅ２は、搬送方向の下流側に形成されており、第１ニップ領域Ｅ１は、第２ニップ領域Ｅ２に比して搬送方向に長く形成されている。
【００７１】
ここで、本定着装置１４を用いた定着方法について説明する。印刷シートＳが本定着装置１４へ搬送されると、搬送された印刷シートＳは、加熱ローラ７１と搬送ベルト７４との間に導入される。導入された印刷シートＳは、第１ニップ領域Ｅ１を通過することで、加熱ローラ７１と搬送ベルト７４との間に挟まれて第１挟持圧が付与されながら加熱ローラ７１に加熱される（第１ニップ工程）。この後、印刷シートＳは、第２ニップ領域Ｅ２を通過することで、加熱ローラ７１と搬送ベルト７４との間に挟まれて第２挟持圧が付与されながら加熱ローラ７１に加熱される（第２ニップ工程）。このとき、第１ニップ領域Ｅ１は、第２ニップ領域Ｅ２に比して搬送方向に長く形成されているため、印刷シートＳは、第２ニップ領域Ｅ２よりも第１ニップ領域Ｅ１のほうで長く挟まれる。なお、第１ニップ領域Ｅ１は、３０ｍｍ以上に構成され、好ましくは、３０ｍｍ以上４０ｍｍ以下としており、第２ニップ領域Ｅ２は、１０ｍｍ以上に構成され、好ましくは、１０ｍｍ以上２０ｍｍ以下としている。そして、印刷シートＳは、第１ニップ領域Ｅ１および第２ニップ領域Ｅ２を通過することにより、液体トナーが定着される。このとき、第１ニップ領域Ｅ１における印刷速度は、０．６８ｍ／ｓ以上となっており、印刷シートＳが第１ニップ領域Ｅ１を通過する通過時間が、０．０４４秒以上となるように設定している。
【００７２】
仮定着装置１３は、上記の本定着装置１４と同様に、加熱ローラ７１と、駆動ローラ７２と、支持ローラ７３と、搬送ベルト７４と、ヒータ７５とを有している。つまり、本定着装置１４は、本定着用の加熱ローラ７１と、本定着用の駆動ローラ７２と、本定着用の支持ローラ７３と、本定着用の搬送ベルト７４と、本定着用のヒータ７５とから構成され、仮定着装置１３は、仮定着用の加熱ローラ７１と、仮定着用の駆動ローラ７２と、仮定着用の支持ローラ７３と、仮定着用の搬送ベルト７４と、仮定着用のヒータ７５とから構成される。なお、仮定着装置１３の構成については、本定着装置１４の構成と同様であるため省略する。
【００７３】
次に、図３を参照して、第１ニップ領域Ｅ１において印刷シートＳに加わる第１挟持圧と、第２ニップ領域Ｅ２において印刷シートＳに加わる第２挟持圧とについて説明する。図３は、本定着装置において印刷シートに加わる挟持圧のグラフである。図３に示すグラフは、その横軸が搬送方向における位置となっており、その縦軸が印刷シートに加わる挟持圧の圧力となっている。
【００７４】
図３に示すように、印刷シートＳが第１ニップ領域Ｅ１を通過すると、印刷シートＳは、第１挟持圧Ｐ１となる圧力で挟持される。第１挟持圧Ｐ１は、０．１ＭＰａ以上０．３ＭＰａ以下となっている。印刷シートＳが第１ニップ領域Ｅ１を通過した後、印刷シートＳが第２ニップ領域Ｅ２を通過すると、印刷シートＳは、第２挟持圧Ｐ２となる圧力で挟持される。第２挟持圧Ｐ２は、０．４ＭＰａ以上０．７ＭＰａ以下となっており、加熱ローラ７１の軸心と駆動ローラ７２の軸心とを結ぶ位置Ｌ（図２参照）を最大圧力としている。このため、第２挟持圧Ｐ２は、第１挟持圧Ｐ１に比して高い圧力に設定されることとなる。
【００７５】
次に、図４を参照して、第１ニップ領域Ｅ１における印刷シートＳの温度変化と、第２ニップ領域Ｅ２における印刷シートＳの温度変化とについて説明する。図４は、本定着装置における印刷シートの温度変化のグラフである。図４に示すグラフは、その横軸が時間となっており、その縦軸が印刷シートＳの温度となっている。ここで、Ｔ１は、印刷シートＳの転写面における温度、すなわち、加熱ローラ７１が接する面の温度である。Ｔ２は、印刷シートＳの転写面の反対面の温度、すなわち、搬送ベルト７４が接する面の温度である。Ｔ３は、印刷シートＳの転写面と反対面との中間の温度である。また、Ｒは、トナーの溶融前後に係る境界となっており、境界Ｒを挟んで、図示下側が、トナーの溶融前となっており、図示上側が、トナーの溶融後となっている。
【００７６】
図４に示すように、印刷シートＳが第１ニップ領域Ｅ１に導入されると、先ず、印刷シートＳの転写面および反対面の温度Ｔ１，Ｔ２は過渡的に上昇し、温度Ｔ１，Ｔ２の上昇に伴って、印刷シートＳの中間の温度Ｔ３が、温度Ｔ１，Ｔ２に追従するように上昇する。この後、上昇する印刷シートＳの中間の温度Ｔ３は、印刷シートＳの転写面の温度Ｔ１と、印刷シートＳの反対面の温度Ｔ２との間の温度となり、この状態で、境界Ｒに達すると、液体トナーに含有された粒子状のトナーが溶融する。そして、境界Ｒにおける印刷シートＳの温度Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３は、印刷シートＳが第１ニップ領域Ｅ１を通過するまで徐々に上昇し、温度Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３の関係を維持した状態で、印刷シートＳが第２ニップ領域Ｅ２に導入される。印刷シートＳが第２ニップ領域Ｅ２に導入されると、印刷シートＳ温度Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３は、温度Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３の関係を維持した状態で、印刷シートＳが第２ニップ領域Ｅ２を通過するまで徐々に上昇する。
【００７７】
このため、印刷シートＳが第１ニップ領域Ｅ１を通過することで、印刷シートＳに転写された液体トナーは溶融し、液体トナーが溶融した状態で、印刷シートＳは第２ニップ領域Ｅ２に導入される。
【００７８】
ところで、印刷シートＳは、仮定着装置１３を通過してトナーを仮定着させた後、本定着装置１４を通過してトナーを本定着させている。このとき、仮定着装置１３は、本定着装置１４とほぼ同様の構成となっているため、仮定着装置１３および本定着装置１４は、印刷シートＳをロングニップ可能な構成となっている。
【００７９】
ここで、図５を参照して、本実施例の仮定着装置１３から本実施例の本定着装置１４までにおける印刷シートＳの温度変化と、従来の仮定着装置から本実施例の本定着装置１４までにおける印刷シートＳの温度変化とについて比較する。図５は、仮定着装置から本定着装置までにおける印刷シートの温度変化のグラフである。図５に示すグラフは、その横軸が搬送方向における位置となっており、その縦軸が印刷シートＳの温度となっている。ここで、温度Ｔａは、本実施例の仮定着装置１３から本実施例の本定着装置１４までにおける印刷シートＳの温度であり、温度Ｔｂは、従来の仮定着装置から本実施例の本定着装置１４までにおける印刷シートＳの温度である。なお、従来の仮定着装置は、一対の定着ローラによって印刷シートＳを挟む構成であり、第２ニップ領域Ｅ２のみで印刷シートＳを挟む構成に相当する。また、温度範囲ＴＥは、印刷シートＳに液体トナーを好適に定着させるための最適な温度範囲である。
【００８０】
図５に示すように、本実施例の仮定着装置１３では、印刷シートＳを仮定着用の加熱ローラ７１と仮定着用の搬送ベルト７４との間を通過させることで、印刷シートＳの温度Ｔａを上昇させる。このため、仮定着装置１３では、第１ニップ領域Ｅ１および第２ニップ領域Ｅ２において、印刷シートＳを昇温させることができる。このとき、搬送ベルト７４の基体層１１５は、上記したように金属で構成されているため、印刷シートＳが順次通過しても、搬送ベルト７４の温度を好適に保持することができる。一方で、従来の仮定着装置では、印刷シートＳを一対の定着ローラの間を通過させることで、印刷シートＳの温度Ｔｂを上昇させる。このため、従来の仮定着装置では、第２ニップ領域Ｅ２のみで、印刷シートＳを昇温することに相当するため、温度Ｔｂは、第１ニップ領域Ｅ１での昇温を行えない分、温度Ｔａよりも低くなる。
【００８１】
この後、温度Ｔａは、仮定着装置１３から本定着装置１４まで搬送される間、徐々に低下する。同様に、温度Ｔｂは、従来の仮定着装置から本定着装置１４まで搬送される間、徐々に低下する。そして、本定着装置１４に導入される直前の温度Ｔａは、本定着装置１４に導入される直前の温度Ｔｂよりも高くなっている。続いて、本定着装置１４では、印刷シートＳを本定着用の加熱ローラ７１と本定着用の搬送ベルト７４との間を通過させることで、印刷シートＳの温度Ｔａ，Ｔｂを上昇させる。このため、本定着装置１４では、第１ニップ領域Ｅ１および第２ニップ領域Ｅ２において、印刷シートＳを昇温させることができる。このとき、本定着装置１４に導入される直前において、温度Ｔａは、温度Ｔｂよりも高いため、本定着装置１４は、温度Ｔａを温度範囲ＴＥ内の温度とすることができる。換言すれば、本定着装置１４に導入される直前において、温度Ｔｂは、温度Ｔａよりも低いため、本定着装置１４は、温度Ｔｂを温度範囲ＴＥ内の温度とすることが困難となる。このため、温度Ｔｂを温度範囲ＴＥ内の温度とするには、本定着装置１４における加熱ローラ７１の温度を、温度Ｔａに係る本定着装置１４の加熱ローラ７１の温度に比して、高く設定することが必要となる。
【００８２】
次に、図６を参照して、本実施例の仮定着装置１３および本実施例の本定着装置１４を用いたときの印刷シートＳの光沢度と、図５と同様の構成となる従来の仮定着装置および本実施例の本定着装置１４を用いたときの印刷シートＳの光沢度とについて比較する。図６は、両面印刷時における光沢度のグラフである。図６に示すグラフでは、Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙの各色に対応した液体トナーの光沢度を数値化して表している。なお、Ｈは、目標光沢度となっており、定着後の液体トナーの光沢度が目標光沢度Ｈを超えることで、印刷シートＳの液体トナーが、十分な光沢を有して定着されることとなる。
【００８３】
従来の仮定着装置および本実施例の本定着装置１４を用いた場合、先ず、印刷シートＳの表面には、液体トナーが転写される。この後、従来の仮定着装置により、印刷シートＳの表面の液体トナーが仮定着された後、印刷シートＳは、反転装置９１により表裏が反転され、印刷シートＳの裏面には、液体トナーが転写される。この後、従来の仮定着装置により、印刷シートＳの裏面（および表面）の液体トナーが仮定着された後、本実施例の本定着装置１４により、印刷シートＳの裏面（および表面）の液体トナーが本定着される。このときの印刷シートＳは、表面の光沢度が目標光沢度Ｈに達せず、裏面の光沢度が目標光沢度Ｈに達することが認められた。これにより、従来の仮定着装置および本実施例の本定着装置１４を用いた場合、表面において十分な光沢度を得ることが困難であることが確認できた。
【００８４】
一方、本実施例の仮定着装置１３および本実施例の本定着装置１４を用いた場合、先ず、印刷シートＳの表面には、液体トナーが転写される。この後、仮定着装置１３により、印刷シートＳの表面の液体トナーが仮定着された後、印刷シートＳは、反転装置９１により表裏が反転され、印刷シートＳの裏面には、液体トナーが転写される。この後、仮定着装置１３により、印刷シートＳの裏面（および表面）の液体トナーが仮定着された後、本実施例の本定着装置１４により、印刷シートＳの裏面（および表面）の液体トナーが本定着される。このときの印刷シートＳは、表面の光沢度が目標光沢度Ｈに達し、裏面の光沢度が目標光沢度Ｈに達することが認められた。これにより、本実施例の仮定着装置１３および本実施例の本定着装置１４を用いた場合、表面および裏面において十分な光沢度を得ることが確認できた。
【００８５】
以上のように、本実施例の構成によれば、第１ニップ領域Ｅ１（第１ニップ工程）および第２ニップ領域Ｅ２（第２ニップ工程）において、液体トナーが転写された印刷シートＳの転写面に、加熱ローラ７１を接触させることができる。これにより、仮定着装置１３および本定着装置１４は、第１ニップ領域Ｅ１および第２ニップ領域Ｅ２において、印刷シートＳの転写面に対し、好適に熱を与えることができる。また、第１ニップ領域Ｅ１では、加熱ローラ７１と搬送ベルト７４との間に印刷シートＳを挟持させることができる。このとき、印刷シートＳの転写面は、加熱ローラ７１によって加熱できることから、搬送ベルト７４の熱応答性を考慮する必要がないため、搬送ベルト７４を剛性の高いものとすることができ、これにより、第１ニップ領域Ｅ１における、加熱ローラ７１と搬送ベルト７４との間の挟持圧を高くすることができる。また、印刷シートＳの転写面には緩衝層１１１を有する加熱ローラ７１が接するため、印刷シートＳの転写面に対する追従性も確保することができる。よって、第１ニップ領域Ｅ１では、印刷シートＳの転写面に対して、追従性を確保しつつ、好適に熱を与え、挟持圧を高くすることができる。このため、印刷シートＳに転写された液体トナーを、擦れを生じさせることなく、光沢を有するように、好適に定着させることができる。
【００８６】
また、本実施例の構成によれば、第１ニップ領域Ｅ１において、第２挟持圧Ｐ２よりも低い第１挟持圧Ｐ１で液体トナーを印刷シートＳに定着させた後、第２ニップ領域Ｅ２において、第１挟持圧Ｐ１よりも高い第２挟持圧Ｐ２で液体トナーを印刷シートＳに定着させることができる。このため、印刷シートＳに対し、段階的に挟持圧を加えることができる。このとき、液体トナーは、第１ニップ領域Ｅ１で溶融することから、第２ニップ領域Ｅ２において、溶融した液体トナーを高い第２挟持圧Ｐ２を加えて挟持することができるため、液体トナーを印刷シートＳに良好に定着させることができる。
【００８７】
また、本実施例の構成によれば、第１挟持圧Ｐ１を０．１ＭＰａ以上０．３ＭＰａ以下とすることができ、第２挟持圧Ｐ２を０．４ＭＰａ以上０．７ＭＰａ以下とすることができる。このため、従来よりも高い挟持圧を加えることができるため、印刷シートＳに定着する液体トナーの光沢度を向上させることができる。
【００８８】
また、本実施例の構成によれば、第１ニップ領域Ｅ１の搬送方向における長さを、第２ニップ領域Ｅ２の搬送方向における長さに比して長くすることができる。これにより、第２ニップ領域Ｅ２（第２ニップ工程）よりも第１ニップ領域Ｅ１（第１ニップ工程）のほうが、印刷シートＳを長く挟むことができるため、第１ニップ領域Ｅ１では、印刷シートＳを迅速に昇温して、印刷シートＳに転写された液体トナーが溶融するまでの時間を十分に確保することができる。
【００８９】
また、本実施例の構成によれば、搬送ベルト７４において、基体層１１５を金属で構成することができるため、搬送ベルト７４の剛性を高めることができ、また、外周面層１１６を非粘着性材料で構成することができるため、液体トナーが搬送ベルト７４に付着することを抑制することができる。
【００９０】
また、本実施例の構成によれば、加熱ローラ７１において、胴部１１０を金属で構成することができるため、外周面層１１２へ向けて好適に熱を伝えることができ、また、緩衝層１１１を弾性材料で構成することができるため、印刷シートＳの転写面に対する追従性を確保することができ、さらに、外周面層１１２を非粘着性材料で構成することができるため、液体トナーが加熱ローラ７１に付着することを抑制することができる。
【００９１】
また、本実施例の構成によれば、支持ローラ７３をクラウンローラとすることができるため、搬送ベルト７４の幅方向におけるブレを抑制することができる。これにより、搬送ベルト７４は、印刷シートＳを幅方向に位置ズレさせることなく、搬送することができるため、印刷シートＳの転写面に対し、定着ムラを生じさせることなく、印刷シートＳに液体トナーを好適に定着させることができる。
【００９２】
なお、本実施例の電子印刷機１では、仮定着装置１３および本定着装置１４を設けたが、この構成に限らず、仮定着装置１３および本定着装置１４と同様の構成となる単一の定着装置に変更してもよい。具体的には、印刷シートＳの大きさがＡ３サイズ（２９７ｍｍ×４２０ｍｍ）で毎分６０枚の印刷が可能な高速の電子印刷機、もしくは、印刷速度が０．６８ｍ／ｓ以上となる高速の電子印刷機である場合、本実施例の仮定着装置１３および本定着装置１４を用いることが好ましい。一方で、毎分３０枚の印刷が可能な低速の電子印刷機である場合、本実施例の仮定着装置１３および本定着装置１４、または、単一の定着装置を用いることが好ましい。このとき、単一の定着装置を用いる場合、単一の定着装置は、本実施例の仮定着装置１３に相当する位置に設けられることが好ましい。
【符号の説明】
【００９３】
１  電子印刷機
１１  給紙装置
１２  印刷装置
１３  仮定着装置
１４  本定着装置
１５  搬送装置
１６  排紙装置
３１  バックアップローラ
３２  中間転写体
３３，３４，３５，３６  現像ユニット
４１  感光ドラム
７１  加熱ローラ
７２  駆動ローラ
７３  支持ローラ
７４  搬送ベルト
７５  ヒータ
９１  反転装置
１１０  胴部
１１１  緩衝層
１１２  加熱ローラの外周面層
１１５  基体層
１１６  搬送ベルトの外周面層
Ｓ  印刷シート
Ｅ１  第１ニップ領域
Ｅ２  第２ニップ領域
Ｐ１  第１挟持圧
Ｐ２  第２挟持圧
【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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