定着装置及びそれを用いた画像形成装置
【課題】転写材上の液体現像剤像を定着強度ムラ、光沢ムラの発生を防止して定着する定着装置とそれを備えた画像形成装置を提供することを目的とする。
【解決手段】定着装置において、転写手段により液体現像剤像が転写された転写材を熱定着する第１の定着ローラと、前記第１の定着ローラにより定着された転写材を熱定着する第２の定着ローラと、を有し、前記第１の定着ローラ、前記第２の定着ローラのそれぞれの平均表面粗さをＲｚ１、Ｒｚ２としたとき、Ｒｚ１＞Ｒｚ２の関係を有することを特徴とする。
【解決手段】定着装置において、転写手段により液体現像剤像が転写された転写材を熱定着する第１の定着ローラと、前記第１の定着ローラにより定着された転写材を熱定着する第２の定着ローラと、を有し、前記第１の定着ローラ、前記第２の定着ローラのそれぞれの平均表面粗さをＲｚ１、Ｒｚ２としたとき、Ｒｚ１＞Ｒｚ２の関係を有することを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、転写材に転写された液体現像剤像を加熱定着する定着装置とそれを備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
転写材上に転写された液体現像剤像を熱定着するための定着装置として、転写材搬送方向の上流側から下流側方向に順に、溶媒析出手段としてのプレ加熱部、キャリア除去手段としてのキャリア除去部、加熱定着手段としての加熱定着部を配した定着装置が提案されている。
【特許文献１】特開２００３−１６７４５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来技術の定着装置においては、プレ加熱手段の表層がフッ素コート系、ＰＶＦＥコートなどの表面エネルギーの低い材料で形成されているため、ムラ状にキャリアが噴出し、キャリア浸透量にムラを生じ、加熱定着部を通過後に定着強度ムラ、または、光沢ムラが発生する場合がある。
【０００４】
また、従来技術の定着装置においては、加熱定着部の表層がフッ化シリコーンゴム、ＲＴＶシリコーンゴム、ポリ４フッ化エチレン等の表面エネルギーの低い材料で形成されているため、加熱定着手段の表層とトナー層の間、または、トナー層中のキャリア存在量にムラが生じ、キャリア多量部分は高熱伝導率で定着強度が高く高光沢となり、キャリア少量部分は含有空気のため低熱伝導率で定着強度が低く低光沢というように、定着強度ムラ、光沢ムラが発生する場合がある。
【０００５】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、転写材上の液体現像剤像を定着強度ムラ、光沢ムラの発生を防止して定着する定着装置とそれを備えた画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本第１発明は、定着装置において、転写手段により液体現像剤像が転写された転写材を熱定着する第１の定着ローラと、前記第１の定着ローラにより定着された転写材を熱定着する第２の定着ローラと、を有し、前記第１の定着ローラ、前記第２の定着ローラのそれぞれの平均表面粗さをＲｚ１、Ｒｚ２としたとき、Ｒｚ１＞Ｒｚ２の関係を有することを特徴とする。噴出キャリアは平均表面粗さの大きい第１の定着ローラの凹部に集まり分断され、分断された状態の噴出キャリアは、平均表面粗さの小さい第２の定着ローラで転写材に浸透し、トナー層に含まれるキャリア量はより均一化し、定着後のトナー層の定着強度ムラ、光沢ムラの発生を低減することができる。
【０００７】
本第２発明は、本第１発明の定着装置において、前記第２の定着ローラの平均表面粗さを液体現像剤の固形分トナーの平均粒子径より小さくしたものである。トナー厚がつぶれてトナー層表面粗さが小さくなってもトナー層表面全体に均一な圧力がかかり、熱伝達が均一化するので、定着後のトナー層の定着強度ムラ、光沢ムラの発生をより低減することができる。
【０００８】
本第３発明は、本第１または第２発明の定着装置において、前記第１の定着ローラの平均表面粗さを液体現像剤の固形分トナーの平均粒子径より大きくしたものである。第１の定着ローラの表層の凹部が噴出キャリアをすっぽり包んで溢れることが低減され、噴出キャリアの分断、細分化がより確実になり、定着後のトナー層の定着強度ムラ、光沢ムラの発生をより低減することができる。
【０００９】
本第４発明は、本第１〜第３発明のいずれかの定着装置において、前記第１の定着ローラにキャリア吸収部材を当接させたものである。第１の定着ローラの表層に付着、残留しているキャリアが除去されるので、第１の定着ローラの表層の凹部による噴出キャリアの分断、細分化がより確実になり、定着後のトナー層の定着強度ムラ、光沢ムラの発生をより低減することができる。
【００１０】
本第５発明は、本第４発明の定着装置において、前記キャリア吸収部材をパッドまたはローラとしたものである。第１の定着ローラの表層に付着、残留しているキャリアが除去されるので、第１の定着ローラの表層の凹部による噴出キャリアの分断、細分化がより確実になり、定着後のトナー層の定着強度ムラ、光沢ムラの発生をより低減することができる。
【００１１】
本第６発明は、本第１〜第５発明のいずれかの定着装置において、前記第２の定着ローラにブレードを当接させたものである。第２の定着ローラの表層に付着、残留しているキャリア量ムラが均一化され、第２の定着ローラニップ内におけるトナー層に含有するキャリア量がより均一化し、熱伝達が均一化し、定着後のトナー層の定着強度ムラ、光沢ムラの発生をより低減することができる。
【００１２】
本第７発明は、画像形成装置において、回転可能に設けられかつ静電潜像が形成される潜像担持体と、前記静電潜像を液体現像剤で現像して前記潜像担持体上に液体現像剤像を形成する現像装置と、前記潜像担持体上の液体現像剤像を中間転写ベルトに転写する一次転写装置と、前記中間転写ベルト上の液体現像剤像を転写材に転写する二次転写装置と、転写材上の液体現像剤像を定着する定着装置と、を少なくとも備え、前記定着装置として、本第１〜第６発明のいずれかの転写装置を搭載し、かつ、前記中間転写ベルトの平均表面粗さをＲｚ３、前記第１の定着ローラの平均表面粗さＲｚ１の関係をＲｚ１＞Ｒｚ３としたことを特徴とする。二次転写の際にキャリア層の泣き別れがより均一化し、二次転写後の転写材上のトナー層含有キャリア量が均一化し、第１の定着ローラ通過時のムラ状キャリア噴出のムラを低減でき、第１の定着ローラ表層の凹部が噴出キャリアをすっぽり包んで溢れることが低減され、噴出キャリアの分断、細分化がより確実になり、定着後のトナー層の定着強度ムラ、光沢ムラの発生をより低減することができる。
【００１３】
本第８発明は、本第７発明の画像形成装置において、前記転写材の平均表面粗さＲｚ４と第１の定着ローラの平均表面粗さＲｚ１の関係をＲｚ１＞Ｒｚ４としたものである。二次転写における転写電界が液体現像剤層により均一にかかり、二次転写の際にキャリア層の泣き別れがより均一化し、二次転写後の転写材上のトナー層含有キャリア量が均一化し、第１の定着ローラ通過時のムラ状キャリア噴出のムラを低減でき、第１の定着ローラ表層の凹部が噴出キャリアをすっぽり包んで溢れることが低減され、噴出キャリアの分断、細分化がより確実になり、定着後のトナー層の定着強度ムラ、光沢ムラの発生をより低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面を用いて本発明を実施するための最良の形態について説明する。図１は、本発明にかかる画像形成装置の一実施形態を模式的にかつ部分的に示す図である。
【００１５】
図１に示すように、この例の画像形成装置は、タンデムに配置されたイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）およびブラック（Ｋ）の潜像担持体である感光体２００Ｙ,２００Ｍ,２００Ｃ,２００Ｋを備えている。ここで、各感光体２００Ｙ,２００Ｍ,２００Ｃ,２００Ｋにおいて、２００Ｙはイエローの感光体、２００Ｍはマゼンタの感光体、２Ｃ００はシアンの感光体、２００Ｋはブラックの感光体を表す。また、他の部材についても同じように、部材の符号にそれぞれ各色のＹ,Ｍ,Ｃ,Ｋを添えて各色の部材を表す。各感光体２００Ｙ,２００Ｍ,２００Ｃ,２００Ｋは、図１に示す例ではいずれも、感光体ドラムから構成されている。画像形成ステーションの構成は同様であるので、以下、イエロー画像形成ステーションについて説明する。
【００１６】
感光体２００Ｙは、作動時に図１に矢印ａで示すように時計回りに回転するようにされている。感光体２００Ｙの周囲には、それぞれ、それらの回転方向上流側から順に、帯電部材３００Ｙ、露光装置４００Ｙ、現像装置１８０Ｙ、感光体スクイーズ装置３６０Ｙ、一次転写装置３９０Ｙ、除電装置８００Ｙが配されている。
【００１７】
また、画像形成装置は、中間転写媒体である無端状の中間転写ベルト１００を備えている。この中間転写ベルト１００は図示しないモータの駆動力が伝達される駆動ローラ１６２および従動ローラ４９２に張架されて図１において矢印ｂに示される反時計回りに回転可能に設けられている。また、駆動ローラ１６２と従動ローラ４９２は互いに各感光体２００（Ｙ,Ｍ,Ｃ,Ｋ）のタンデム配置方向に沿って離間して配設されている。更に、中間転写ベルト１００は従動ローラ４９２に所定のテンションが付与されて、たるみが除去されるようになっている。
【００１８】
一次転写装置３９０Ｙより中間転写ベルト１００の回転方向下流側の一次転写装置３９０Ｙの近傍には、中間転写ベルトスクイーズ装置１１０Ｙが配設されている。更に、中間転写ベルト１００のベルト駆動ローラ１６２側には二次転写装置１６０が設けられ、また中間転写ベルト１００の従動ローラ４９２側には中間転写ベルトクリーニング装置４９０が設けられている。
【００１９】
なお、図示しないが、この例の画像形成装置は、二次転写を行う従来の一般的な画像形成装置と同様に、二次転写装置１６０より用紙搬送方向上流側に例えば紙等の用紙を収納する用紙収納装置と、この用紙収納装置からの用紙を二次転写装置１６０へ搬送供給するレジストローラ対とを備えている。また、この画像形成装置は、二次転写装置１６０より用紙搬送方向下流側に定着装置５００および排紙トレイを備えている。
【００２０】
帯電部材３００Ｙは、図示しない電源装置から液体現像剤の帯電極性と同極性のバイアスがそれぞれ印加される。そして、帯電部材３００Ｙは、感光体２００Ｙを帯電するようになっている。また、露光装置４００Ｙは、それぞれ、帯電された感光体２００Ｙ上に、例えばレーザ走査光学系等からレーザ光を照射することによって静電潜像を形成するようになっている。
【００２１】
現像装置１８０Ｙは、現像剤供給部と、現像ローラ１８４Ｙと、トナー帯電用コロナ帯電器１８６Ｙを備えている。
【００２２】
現像剤供給部は、トナー粒子および不揮発性液体キャリアからなる液体現像剤を収納する現像剤容器と、攪拌ローラ１８２Ｙと、アニロクスローラ１８３Ｙと、現像剤規制ブレード１８５Ｙとを備えている。
【００２３】
現像剤容器内に収納される液体現像剤において、トナーとしては、トナーに使用される公知の熱可塑性樹脂中へ同じく公知の顔料等の着色剤を分散させた例えば平均粒径１〜１０μｍの粒子を用いることができる。液体キャリアとして、高粘性高濃度の液体現像剤の場合は、例えば、シリコーンオイル、鉱物油など、トナーの帯電を逃がさない絶縁油であればどのようなものを使用しても良い。
【００２４】
攪拌ローラ１８２Ｙは、現像剤容器内の液体現像剤を均一に攪拌しアニロクスローラ１８３Ｙに供給するローラである。アニロクスローラ１８３Ｙは、円筒状の部材で表面に微細かつ一様に螺旋状の溝を形成したローラである。溝の寸法は、例えば、溝ピッチが約１７０μｍ、溝深さが約３０μｍに設定される。もちろん、溝の寸法はこれらの値に限定されることはない。アニロクスローラ１８３Ｙは、現像ローラ１８４Ｙと同じ方向で図１において矢印で示す反時計まわりに回転するようにされている。なお、アニロクスローラ１８３Ｙは、現像ローラ１８４Ｙと連れ回りで回転するようにすることもできる。すなわち、アニロクスローラ１８３Ｙの回転方向は、限定されず任意である。
【００２５】
現像剤規制ブレード１８５Ｙは、それぞれ、アニロクスローラ１８３Ｙの表面に当接して設けられている。現像剤規制ブレード１８５Ｙは、アニロクスローラ１８３Ｙの表面に当接する、ウレタンゴム等からなるゴム部と、このゴム部を支持する金属等の板とから構成されている。そして、現像剤規制ブレード１８５Ｙは、アニロクスローラ１８３Ｙの溝部以外の表面に付着する液体現像剤をゴム部で掻き落として除去する。したがって、アニロクスローラ１８３Ｙは、溝部内に付着する液体現像剤のみを現像ローラ１８４Ｙに供給するようになっている。
【００２６】
現像ローラ１８４Ｙは、例えば鉄等金属シャフトの外周部に、導電性ウレタンゴム等の弾性体と樹脂層やゴム層を備えたものである。現像ローラ１８４Ｙは感光体２００Ｙに当接され、かつ図１において矢印で示すように反時計まわりに回転するようにされている。
【００２７】
トナー帯電用コロナ帯電器１８６Ｙは、電圧を印加されて、固形分トナー粒子のプラス帯電促進、及び現像ローラ１８４Ｙ上に固形分トナー粒子を押し付ける機能を有する。
【００２８】
感光体スクイーズ装置３６０Ｙは、感光体２００Ｙと現像ローラ１８４Ｙとの当接部（ニップ部）より感光体２００Ｙの回転方向下流側に設置されている。そして、感光体スクイーズ装置３６０Ｙは、感光体２００Ｙ上の液体キャリアを除去するようになっている。
【００２９】
一次転写装置３９０Ｙは、中間転写ベルト１００を感光体２００Ｙに当接させる一次転写用のバックアップローラを備えている。バックアップローラは、トナー粒子の帯電極性と逆極性の例えば約−２００Ｖが印加されて、感光体２００Ｙ上のイエローナー像（液体現像剤像）を中間転写ベルト１００に一次転写する。
【００３０】
除電装置８００Ｙは、矢印方向に光照射を行い、感光体２００Ｙの残留電荷を除去する。
【００３１】
中間転写ベルトスクイーズ装置１１０Ｙは、中間転写ベルトスクイーズローラ１１２Ｙに、中間転写ベルト１００を介してバックアップローラ１１１Ｙが当接した構成であり、中間転写ベルトスクイーズローラ１１２Ｙに固形分トナーと同極性のバイアスを印加し、固形分トナーを中間転写ベルト１００に押し付ける仕組みになっている。中間転写ベルトスクイーズローラ１１２Ｙに付着したキャリアを不図示のブレードで掻き取り、キャリア分は回収し、不図示の装置でトナー貯留槽１８１Ｙに戻す。
【００３２】
Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ色毎に順次一次転写を実施し、中間転写ベルト１００上にフルカラーの液体現像剤像を形成する。
【００３３】
図示しない給紙カセットから用紙が給紙され、矢印ｃ方向へ二次転写装置１６０に突入し、フルカラーの液体現像剤像が中間転写ベルト１００から用紙に転写される。
【００３４】
二次転写後の中間転写ベルト１００をクリーニングするために、従動ローラ４９２側に中間転写ベルトクリーニング装置４９０が配置される。中間転写ベルトクリーニングローラ４９１が中間転写ベルト１００を介して従動ローラ４９２に当接する。中間転写ベルトクリーニングローラ４９１には、バイアスが印加され、中間転写ベルト１００上の残留トナーを静電吸着により除去する。
【００３５】
矢印ｄ方向に排出された用紙上のフルカラーの液体現像剤像は定着装置５００を通過して、矢印ｆ方向に定着、排出される。
【００３６】
図２は、本発明にかかる画像形成装置の他の実施形態を模式的にかつ部分的に示す図である。この実施形態は、図１に示される画像形成装置と二次転写装置１６０の構成のみが相違するので、構成の異なる二次転写装置１６０の構成についてだけ説明する。
【００３７】
中間転写ベルト１００は、駆動ローラ１６２と従動ローラ１６４に巻き掛けられる。二次転写装置１６０は、第１二次転写ローラ１６１（−１．２ｋＶ印加）と、第２二次転写ローラ１６３（−１．２ｋＶ印加）と、テンションローラ１６５に巻き掛けられる無端状の転写材支持ベルト１６６を有する。第１二次転写ローラ１６１は、中間転写ベルト１００、転写材支持メルト１６６を介して駆動ローラ１６２（接地）に当接し、第２二次転写ローラ１６３は、中間転写ベルト１００、転写材支持メルト１６６を介して従動ローラ１６４（接地）に当接し、ロングニップを形成する。
【００３８】
図３は、実施例１〜４に用いた定着装置５００の概略を示す図である。定着装置５００は、液体現像剤像１が転写された転写材２の搬送方向の上流側に配された第１定着ローラ５０１と、第１加圧ローラ５１１から構成される第１の定着手段と、その下流側に配された第２定着ローラ５２１と第２加圧ローラ５３１から構成される第２定着手段を有する。
【００３９】
第１定着ローラ５０１（直径６０ｍｍ、有効長さ３３０ｍｍ）は、第１定着ローラ芯金５０４（アルミ、２ｍｍ厚）に第１定着ローラ弾性層５０３（シリコーンゴム、２ｍｍ厚）、第１定着ローラ表層５０２（ＰＦＡ、１００ｕｍ厚）が被覆され、第１定着ローラ芯金５０４内に第１定着ローラ加熱源５０５（ハロゲンランプ、７００Ｗ）が配される。
【００４０】
第１加圧ローラ５１１（直径６０ｍｍ、有効長さ３３０ｍｍ）は、第１加圧ローラ芯金５１４（アルミ、２ｍｍ厚）に第１加圧ローラ弾性層５１３（シリコーンゴム、２ｍｍ厚）、第１加圧ローラ表層５１２（ＰＦＡ、１００ｕｍ厚）が被覆され、第１加圧ローラ芯金５１４内に第１加圧ローラ加熱源５１５（ハロゲンランプ、３００Ｗ）が配される。
【００４１】
第２定着ローラ５２１（直径６０ｍｍ、有効長さ３３０ｍｍ）は、第２定着ローラ芯金５２４（アルミ、２ｍｍ厚）に第２定着ローラ弾性層５２３（シリコーンゴム、２ｍｍ厚）、第２定着ローラ表層５２２（ＰＦＡ、１００ｕｍ厚）が被覆され、第２定着ローラ芯金５２４内に第２定着ローラ加熱源５２５（ハロゲンランプ、７００Ｗ）が配される。
【００４２】
第２加圧ローラ５３１（直径６０ｍｍ、有効長さ３３０ｍｍ）は、第２加圧ローラ芯金５３４（アルミ、２ｍｍ厚）に第２加圧ローラ弾性層５１３（シリコーンゴム、２ｍｍ厚）、第２加圧ローラ表層５３２（ＰＦＡ、１００ｕｍ厚）が被覆され、第２加圧ローラ芯金５３４内に第２加圧ローラ加熱源５３５（ハロゲンランプ、３００Ｗ）が配される。
【００４３】
第１定着ローラ５０１に第１定着ローラ当接ローラ５４１（直径１８ｍｍ）が当接する。第１定着ローラ当接ローラ５４１は、第１定着ローラ当接ローラシャフト５４３（ステンレス）に第１定着ローラ当接ローラ表層５４２（耐熱不織布、２ｍｍ厚）を被覆した。
【００４４】
第２定着ローラ５２１に支持部材５４４に支持された第２定着ローラ当接ブレード５４５（ウレタンゴム、３ｍｍ厚、有効長３２５ｍｍ、圧接荷重４ｋｇ）を当接する。
【００４５】
１は未定着トナー層、２は転写材である。矢印ｇは、転写材搬送方向で用紙搬送速度を２００ｍｍ／ｓｅｃ、画像形成速度をＡ４横で５０ｐｐｍとした。矢印Ｈ１は、第１定着ローラ５０１の回転方向、矢印Ｈ２は、第１加圧ローラ５１１の回転方向、矢印Ｈ３は、第２定着ローラ５２１の回転方向、矢印Ｈ４は、第２加圧ローラ５３１の回転方向、矢印ｋは、第１定着ローラ当接ローラ５４１の回転方向を示す。
【００４６】
第１定着ローラ５０１と第１加圧ローラ５１１との圧接荷重を６０ｋｇとし、第２定着ローラ５２１と第２加圧ローラ５３１との圧接荷重を６０ｋｇとした。第１定着ローラ５０１、第１加圧ローラ５１１、第２定着ローラ５２１、第２加圧ローラ５３１の温度は不図示の温度センサにより検知され、それに基づいて、第１定着ローラ加熱源５０５、第１加圧ローラ加熱源５１５、第２定着ローラ加熱源５２５、第２加圧ローラ加熱源５３５がＯＮ／ＯＦＦ制御される。各々の制御目標温度は、第１定着ローラ５０１が１００℃、第１加圧ローラ５１１が８０℃、第２定着ローラ５２１が１６０℃、第２加圧ローラ５３１
が１００℃とした。
【００４７】
図４は、実施例６に用いた定着装置の概略を示す図である。図３に示される定着装置が、第１定着ローラ５０１に第１定着ローラ当接ローラ５４１を当接し、第２定着ローラ５２１に第２定着ローラ当接ブレード５４５を当接させたのに対して、図４に示される定着装置では、第１定着ローラ５０１に第１定着ローラ当接パッド５５１を当接させた点以外の構成は同じなので、図３に示される定着装置と異なる構成のみを説明する。
【００４８】
第１定着ローラ５０１に第１定着ローラ当接パッド５５１を当接する。第１定着ローラ当接パッド５５１は、パッド支持部材５５２（ステンレス）により支持される吸収パッド５５３（不織布）により構成される。
【００４９】
図６、図７は、第１、第２定着ローラ、中間転写ベルトの表層材の平均表面粗さ、第１定着ローラへの当接部材の有無等の条件を変えた実施例１〜９と比較１、２の定着強度ムラ、光沢ムラの発生を測定したものである。
【００５０】
画像形成装置としては、図１、図２に示される画像形成装置を用い、評価画像として、キャリア噴出による定着強度ムラ、光沢ムラは、トナー層に含まれるキャリア量が多く、かつ、キャリア浸透量の少ない紙が最も起きやすいので、３色べた画像をパールコート紙（三菱製紙製）にプリントしたものを用いた。
【００５１】
定着強度ムラ、光沢ムラの測定方法としては、一般の光沢計は計測範囲が広く光沢ムラが平均化されてしまう。そこでＯＤ値測定器を用いる。（グレタークマクベス社製、スペクトロアイは直径４．５ｍｍの円内が計測範囲）
【００５２】
光沢計もＯＤ値測定器も照射光に対する特定方向の反射強度を測定している。定着強度
ムラ、光沢ムラが存在すると照射光が散乱され、反射光のばらつきが生じる。したがって、ＯＤ値にもばらつきが生じる。
【００５３】
（１）サンプルの異なるｎ箇所のＯＤ値：Ｃ１、Ｃ２、・・・Ｃｎを測定する。
（２）ＯＤ値の平均値Ｃａ＝ΣＣｎ／ｎを求める。
（３）ＯＤ値の平均値からのずれの自乗平均Ｖｃ＝Σ（Ｃｎ−Ｃａ）＾２／ｎを求める。
（４）光沢ムラの指標＝ＳＮ比と呼称、単位ｄｂ
η＝１０×ｌｏｇ（Ｃａ＾２／Ｖｃ）
定着強度ムラ、光沢ムラの目視判断（定着強度ムラはメディングテープ貼り付けてはがしたときにムラ状にトナーが取れる事で判断）とηはほぼ相関がとれ、ムラがひどいときはηが小さくなる。測定精度を上げるため、ｎは１０以上を推奨する。
【００５４】
液体現像剤は、粘度３０〜２０００ｍ（Ｐａ・ｓ）の高粘度キャリアであるシリコーンオイル、鉱物油などトナーの帯電性を逃さない絶縁油中に固形分（帯電している）を分散させたものを使用した。液体現像剤のトナー粒子の粒径分布の測定は、マールバーン社製、マスターサイザー２０００を使用して行って、体積平均粒径が３．４ｕｍのものを用いた。図５に体積平均粒径の測定結果を示す図である。
【００５５】
平均表面粗さの測定は、ミツトヨ社製、ＳＪ２０１を使用し、粗い表面はＰＦＡ平滑表面にブラスト加工により形成した。
【００５６】
実施例１〜４の定着装置は、図３に示されるものを使用し、実施例５の定着装置は、図３から第２定着ローラ当接ブレード５４５を省いたものを使用し、実施例６の定着装置は、図４に示されるものを使用し、実施例７〜９、比較例１，２は、図４から第１定着ローラ当接パッドを省いたものを使用した。
【００５７】
図８（ａ）（ｂ）は、実施例１〜９の共通した作用効果を説明するための図である。図７（ａ）に示されるように、平均表面粗さの大きい第１定着ローラ表層５０２の凹部に噴出キャリアに集まり、分断、細分化される。図８（ｂ）に示されるように、平均表面粗さの小さい第２定着ローラ表層５２２によりトナー層の表面粗さが小さくなり、分断、細分化された噴出キャリアが分断細分化されたまま転写材に浸透し、トナー層に含まれるキャリア量がより均一化し、定着後のトナー層の定着強度ムラ、光沢ムラの発生を低減することができる。
【００５８】
図９（ａ）（ｂ）は、比較例１を説明するための図である。図９（ａ）に示されるように、第１定着ローラ表層５０２の平均表面粗さが小さいので、噴出キャリアは、第１定着ローラ表層５０２の凹部から溢れ出し、隣接噴出キャリアと表面張力で合体してｍｍオーダレベルの目立ちやすい海島を形成する。図９（ｂ）に示されるように、第２定着ローラ表層５２２の平均表面粗さは小さいので、噴出キャリアはｍｍオーダレベルの目立ちやすい海島のまま転写材に浸透し、トナー層に含まれるキャリア量もｍｍオーダレベルの海島ムラができ、定着後のトナー層の定着強度ムラ、光沢ムラの発生が増加する。
【００５９】
図１０（ａ）（ｂ）は、比較例２を説明するための図である。図１０（ａ）に示されるように、平均表面粗さの大きい第１定着ローラ表層５０２の凹部に噴出キャリアに集まり、分断、細分化される。図１０（ｂ）に示されるように、第２定着ローラ表層５２２の平均表面粗さは大きいので、第２定着ローラ表層５２２の凹部がトナー層表面に接触することができず、大きな空気隙間ができてしまうという現象や、第２定着ローラ表層５２２の凹部に噴出キャリアがすっぽり入ってしまう圧力がかからずキャリアが転写材に浸透しないため、トナー層含有キャリア量ムラが増大し、定着後のトナー層の定着強度ムラ、光沢ムラの発生が増加する。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の実施形態を示す図である。
【図２】本発明の実施形態を示す図である。
【図３】本発明の実施形態を示す図である。
【図４】本発明の実施形態を示す図である。
【図５】本発明の実施形態を示す図である。
【図６】本発明の実施形態を示す図である。
【図７】本発明の実施形態を示す図である。
【図８】本発明の実施形態を示す図である。
【図９】本発明の実施形態を示す図である。
【図１０】本発明の実施形態を示す図である。
【符号の説明】
【００６１】
１０：画像形成装置、２００（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）：感光体、４００（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）：露光装置、３００（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）：帯電部材、１８０（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）：現像装置、１００：中間転写ベルト、１６０：二次転写装置、５００：定着装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、転写材に転写された液体現像剤像を加熱定着する定着装置とそれを備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
転写材上に転写された液体現像剤像を熱定着するための定着装置として、転写材搬送方向の上流側から下流側方向に順に、溶媒析出手段としてのプレ加熱部、キャリア除去手段としてのキャリア除去部、加熱定着手段としての加熱定着部を配した定着装置が提案されている。
【特許文献１】特開２００３−１６７４５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来技術の定着装置においては、プレ加熱手段の表層がフッ素コート系、ＰＶＦＥコートなどの表面エネルギーの低い材料で形成されているため、ムラ状にキャリアが噴出し、キャリア浸透量にムラを生じ、加熱定着部を通過後に定着強度ムラ、または、光沢ムラが発生する場合がある。
【０００４】
また、従来技術の定着装置においては、加熱定着部の表層がフッ化シリコーンゴム、ＲＴＶシリコーンゴム、ポリ４フッ化エチレン等の表面エネルギーの低い材料で形成されているため、加熱定着手段の表層とトナー層の間、または、トナー層中のキャリア存在量にムラが生じ、キャリア多量部分は高熱伝導率で定着強度が高く高光沢となり、キャリア少量部分は含有空気のため低熱伝導率で定着強度が低く低光沢というように、定着強度ムラ、光沢ムラが発生する場合がある。
【０００５】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、転写材上の液体現像剤像を定着強度ムラ、光沢ムラの発生を防止して定着する定着装置とそれを備えた画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本第１発明は、定着装置において、転写手段により液体現像剤像が転写された転写材を熱定着する第１の定着ローラと、前記第１の定着ローラにより定着された転写材を熱定着する第２の定着ローラと、を有し、前記第１の定着ローラ、前記第２の定着ローラのそれぞれの平均表面粗さをＲｚ１、Ｒｚ２としたとき、Ｒｚ１＞Ｒｚ２の関係を有することを特徴とする。噴出キャリアは平均表面粗さの大きい第１の定着ローラの凹部に集まり分断され、分断された状態の噴出キャリアは、平均表面粗さの小さい第２の定着ローラで転写材に浸透し、トナー層に含まれるキャリア量はより均一化し、定着後のトナー層の定着強度ムラ、光沢ムラの発生を低減することができる。
【０００７】
本第２発明は、本第１発明の定着装置において、前記第２の定着ローラの平均表面粗さを液体現像剤の固形分トナーの平均粒子径より小さくしたものである。トナー厚がつぶれてトナー層表面粗さが小さくなってもトナー層表面全体に均一な圧力がかかり、熱伝達が均一化するので、定着後のトナー層の定着強度ムラ、光沢ムラの発生をより低減することができる。
【０００８】
本第３発明は、本第１または第２発明の定着装置において、前記第１の定着ローラの平均表面粗さを液体現像剤の固形分トナーの平均粒子径より大きくしたものである。第１の定着ローラの表層の凹部が噴出キャリアをすっぽり包んで溢れることが低減され、噴出キャリアの分断、細分化がより確実になり、定着後のトナー層の定着強度ムラ、光沢ムラの発生をより低減することができる。
【０００９】
本第４発明は、本第１〜第３発明のいずれかの定着装置において、前記第１の定着ローラにキャリア吸収部材を当接させたものである。第１の定着ローラの表層に付着、残留しているキャリアが除去されるので、第１の定着ローラの表層の凹部による噴出キャリアの分断、細分化がより確実になり、定着後のトナー層の定着強度ムラ、光沢ムラの発生をより低減することができる。
【００１０】
本第５発明は、本第４発明の定着装置において、前記キャリア吸収部材をパッドまたはローラとしたものである。第１の定着ローラの表層に付着、残留しているキャリアが除去されるので、第１の定着ローラの表層の凹部による噴出キャリアの分断、細分化がより確実になり、定着後のトナー層の定着強度ムラ、光沢ムラの発生をより低減することができる。
【００１１】
本第６発明は、本第１〜第５発明のいずれかの定着装置において、前記第２の定着ローラにブレードを当接させたものである。第２の定着ローラの表層に付着、残留しているキャリア量ムラが均一化され、第２の定着ローラニップ内におけるトナー層に含有するキャリア量がより均一化し、熱伝達が均一化し、定着後のトナー層の定着強度ムラ、光沢ムラの発生をより低減することができる。
【００１２】
本第７発明は、画像形成装置において、回転可能に設けられかつ静電潜像が形成される潜像担持体と、前記静電潜像を液体現像剤で現像して前記潜像担持体上に液体現像剤像を形成する現像装置と、前記潜像担持体上の液体現像剤像を中間転写ベルトに転写する一次転写装置と、前記中間転写ベルト上の液体現像剤像を転写材に転写する二次転写装置と、転写材上の液体現像剤像を定着する定着装置と、を少なくとも備え、前記定着装置として、本第１〜第６発明のいずれかの転写装置を搭載し、かつ、前記中間転写ベルトの平均表面粗さをＲｚ３、前記第１の定着ローラの平均表面粗さＲｚ１の関係をＲｚ１＞Ｒｚ３としたことを特徴とする。二次転写の際にキャリア層の泣き別れがより均一化し、二次転写後の転写材上のトナー層含有キャリア量が均一化し、第１の定着ローラ通過時のムラ状キャリア噴出のムラを低減でき、第１の定着ローラ表層の凹部が噴出キャリアをすっぽり包んで溢れることが低減され、噴出キャリアの分断、細分化がより確実になり、定着後のトナー層の定着強度ムラ、光沢ムラの発生をより低減することができる。
【００１３】
本第８発明は、本第７発明の画像形成装置において、前記転写材の平均表面粗さＲｚ４と第１の定着ローラの平均表面粗さＲｚ１の関係をＲｚ１＞Ｒｚ４としたものである。二次転写における転写電界が液体現像剤層により均一にかかり、二次転写の際にキャリア層の泣き別れがより均一化し、二次転写後の転写材上のトナー層含有キャリア量が均一化し、第１の定着ローラ通過時のムラ状キャリア噴出のムラを低減でき、第１の定着ローラ表層の凹部が噴出キャリアをすっぽり包んで溢れることが低減され、噴出キャリアの分断、細分化がより確実になり、定着後のトナー層の定着強度ムラ、光沢ムラの発生をより低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面を用いて本発明を実施するための最良の形態について説明する。図１は、本発明にかかる画像形成装置の一実施形態を模式的にかつ部分的に示す図である。
【００１５】
図１に示すように、この例の画像形成装置は、タンデムに配置されたイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）およびブラック（Ｋ）の潜像担持体である感光体２００Ｙ,２００Ｍ,２００Ｃ,２００Ｋを備えている。ここで、各感光体２００Ｙ,２００Ｍ,２００Ｃ,２００Ｋにおいて、２００Ｙはイエローの感光体、２００Ｍはマゼンタの感光体、２Ｃ００はシアンの感光体、２００Ｋはブラックの感光体を表す。また、他の部材についても同じように、部材の符号にそれぞれ各色のＹ,Ｍ,Ｃ,Ｋを添えて各色の部材を表す。各感光体２００Ｙ,２００Ｍ,２００Ｃ,２００Ｋは、図１に示す例ではいずれも、感光体ドラムから構成されている。画像形成ステーションの構成は同様であるので、以下、イエロー画像形成ステーションについて説明する。
【００１６】
感光体２００Ｙは、作動時に図１に矢印ａで示すように時計回りに回転するようにされている。感光体２００Ｙの周囲には、それぞれ、それらの回転方向上流側から順に、帯電部材３００Ｙ、露光装置４００Ｙ、現像装置１８０Ｙ、感光体スクイーズ装置３６０Ｙ、一次転写装置３９０Ｙ、除電装置８００Ｙが配されている。
【００１７】
また、画像形成装置は、中間転写媒体である無端状の中間転写ベルト１００を備えている。この中間転写ベルト１００は図示しないモータの駆動力が伝達される駆動ローラ１６２および従動ローラ４９２に張架されて図１において矢印ｂに示される反時計回りに回転可能に設けられている。また、駆動ローラ１６２と従動ローラ４９２は互いに各感光体２００（Ｙ,Ｍ,Ｃ,Ｋ）のタンデム配置方向に沿って離間して配設されている。更に、中間転写ベルト１００は従動ローラ４９２に所定のテンションが付与されて、たるみが除去されるようになっている。
【００１８】
一次転写装置３９０Ｙより中間転写ベルト１００の回転方向下流側の一次転写装置３９０Ｙの近傍には、中間転写ベルトスクイーズ装置１１０Ｙが配設されている。更に、中間転写ベルト１００のベルト駆動ローラ１６２側には二次転写装置１６０が設けられ、また中間転写ベルト１００の従動ローラ４９２側には中間転写ベルトクリーニング装置４９０が設けられている。
【００１９】
なお、図示しないが、この例の画像形成装置は、二次転写を行う従来の一般的な画像形成装置と同様に、二次転写装置１６０より用紙搬送方向上流側に例えば紙等の用紙を収納する用紙収納装置と、この用紙収納装置からの用紙を二次転写装置１６０へ搬送供給するレジストローラ対とを備えている。また、この画像形成装置は、二次転写装置１６０より用紙搬送方向下流側に定着装置５００および排紙トレイを備えている。
【００２０】
帯電部材３００Ｙは、図示しない電源装置から液体現像剤の帯電極性と同極性のバイアスがそれぞれ印加される。そして、帯電部材３００Ｙは、感光体２００Ｙを帯電するようになっている。また、露光装置４００Ｙは、それぞれ、帯電された感光体２００Ｙ上に、例えばレーザ走査光学系等からレーザ光を照射することによって静電潜像を形成するようになっている。
【００２１】
現像装置１８０Ｙは、現像剤供給部と、現像ローラ１８４Ｙと、トナー帯電用コロナ帯電器１８６Ｙを備えている。
【００２２】
現像剤供給部は、トナー粒子および不揮発性液体キャリアからなる液体現像剤を収納する現像剤容器と、攪拌ローラ１８２Ｙと、アニロクスローラ１８３Ｙと、現像剤規制ブレード１８５Ｙとを備えている。
【００２３】
現像剤容器内に収納される液体現像剤において、トナーとしては、トナーに使用される公知の熱可塑性樹脂中へ同じく公知の顔料等の着色剤を分散させた例えば平均粒径１〜１０μｍの粒子を用いることができる。液体キャリアとして、高粘性高濃度の液体現像剤の場合は、例えば、シリコーンオイル、鉱物油など、トナーの帯電を逃がさない絶縁油であればどのようなものを使用しても良い。
【００２４】
攪拌ローラ１８２Ｙは、現像剤容器内の液体現像剤を均一に攪拌しアニロクスローラ１８３Ｙに供給するローラである。アニロクスローラ１８３Ｙは、円筒状の部材で表面に微細かつ一様に螺旋状の溝を形成したローラである。溝の寸法は、例えば、溝ピッチが約１７０μｍ、溝深さが約３０μｍに設定される。もちろん、溝の寸法はこれらの値に限定されることはない。アニロクスローラ１８３Ｙは、現像ローラ１８４Ｙと同じ方向で図１において矢印で示す反時計まわりに回転するようにされている。なお、アニロクスローラ１８３Ｙは、現像ローラ１８４Ｙと連れ回りで回転するようにすることもできる。すなわち、アニロクスローラ１８３Ｙの回転方向は、限定されず任意である。
【００２５】
現像剤規制ブレード１８５Ｙは、それぞれ、アニロクスローラ１８３Ｙの表面に当接して設けられている。現像剤規制ブレード１８５Ｙは、アニロクスローラ１８３Ｙの表面に当接する、ウレタンゴム等からなるゴム部と、このゴム部を支持する金属等の板とから構成されている。そして、現像剤規制ブレード１８５Ｙは、アニロクスローラ１８３Ｙの溝部以外の表面に付着する液体現像剤をゴム部で掻き落として除去する。したがって、アニロクスローラ１８３Ｙは、溝部内に付着する液体現像剤のみを現像ローラ１８４Ｙに供給するようになっている。
【００２６】
現像ローラ１８４Ｙは、例えば鉄等金属シャフトの外周部に、導電性ウレタンゴム等の弾性体と樹脂層やゴム層を備えたものである。現像ローラ１８４Ｙは感光体２００Ｙに当接され、かつ図１において矢印で示すように反時計まわりに回転するようにされている。
【００２７】
トナー帯電用コロナ帯電器１８６Ｙは、電圧を印加されて、固形分トナー粒子のプラス帯電促進、及び現像ローラ１８４Ｙ上に固形分トナー粒子を押し付ける機能を有する。
【００２８】
感光体スクイーズ装置３６０Ｙは、感光体２００Ｙと現像ローラ１８４Ｙとの当接部（ニップ部）より感光体２００Ｙの回転方向下流側に設置されている。そして、感光体スクイーズ装置３６０Ｙは、感光体２００Ｙ上の液体キャリアを除去するようになっている。
【００２９】
一次転写装置３９０Ｙは、中間転写ベルト１００を感光体２００Ｙに当接させる一次転写用のバックアップローラを備えている。バックアップローラは、トナー粒子の帯電極性と逆極性の例えば約−２００Ｖが印加されて、感光体２００Ｙ上のイエローナー像（液体現像剤像）を中間転写ベルト１００に一次転写する。
【００３０】
除電装置８００Ｙは、矢印方向に光照射を行い、感光体２００Ｙの残留電荷を除去する。
【００３１】
中間転写ベルトスクイーズ装置１１０Ｙは、中間転写ベルトスクイーズローラ１１２Ｙに、中間転写ベルト１００を介してバックアップローラ１１１Ｙが当接した構成であり、中間転写ベルトスクイーズローラ１１２Ｙに固形分トナーと同極性のバイアスを印加し、固形分トナーを中間転写ベルト１００に押し付ける仕組みになっている。中間転写ベルトスクイーズローラ１１２Ｙに付着したキャリアを不図示のブレードで掻き取り、キャリア分は回収し、不図示の装置でトナー貯留槽１８１Ｙに戻す。
【００３２】
Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ色毎に順次一次転写を実施し、中間転写ベルト１００上にフルカラーの液体現像剤像を形成する。
【００３３】
図示しない給紙カセットから用紙が給紙され、矢印ｃ方向へ二次転写装置１６０に突入し、フルカラーの液体現像剤像が中間転写ベルト１００から用紙に転写される。
【００３４】
二次転写後の中間転写ベルト１００をクリーニングするために、従動ローラ４９２側に中間転写ベルトクリーニング装置４９０が配置される。中間転写ベルトクリーニングローラ４９１が中間転写ベルト１００を介して従動ローラ４９２に当接する。中間転写ベルトクリーニングローラ４９１には、バイアスが印加され、中間転写ベルト１００上の残留トナーを静電吸着により除去する。
【００３５】
矢印ｄ方向に排出された用紙上のフルカラーの液体現像剤像は定着装置５００を通過して、矢印ｆ方向に定着、排出される。
【００３６】
図２は、本発明にかかる画像形成装置の他の実施形態を模式的にかつ部分的に示す図である。この実施形態は、図１に示される画像形成装置と二次転写装置１６０の構成のみが相違するので、構成の異なる二次転写装置１６０の構成についてだけ説明する。
【００３７】
中間転写ベルト１００は、駆動ローラ１６２と従動ローラ１６４に巻き掛けられる。二次転写装置１６０は、第１二次転写ローラ１６１（−１．２ｋＶ印加）と、第２二次転写ローラ１６３（−１．２ｋＶ印加）と、テンションローラ１６５に巻き掛けられる無端状の転写材支持ベルト１６６を有する。第１二次転写ローラ１６１は、中間転写ベルト１００、転写材支持メルト１６６を介して駆動ローラ１６２（接地）に当接し、第２二次転写ローラ１６３は、中間転写ベルト１００、転写材支持メルト１６６を介して従動ローラ１６４（接地）に当接し、ロングニップを形成する。
【００３８】
図３は、実施例１〜４に用いた定着装置５００の概略を示す図である。定着装置５００は、液体現像剤像１が転写された転写材２の搬送方向の上流側に配された第１定着ローラ５０１と、第１加圧ローラ５１１から構成される第１の定着手段と、その下流側に配された第２定着ローラ５２１と第２加圧ローラ５３１から構成される第２定着手段を有する。
【００３９】
第１定着ローラ５０１（直径６０ｍｍ、有効長さ３３０ｍｍ）は、第１定着ローラ芯金５０４（アルミ、２ｍｍ厚）に第１定着ローラ弾性層５０３（シリコーンゴム、２ｍｍ厚）、第１定着ローラ表層５０２（ＰＦＡ、１００ｕｍ厚）が被覆され、第１定着ローラ芯金５０４内に第１定着ローラ加熱源５０５（ハロゲンランプ、７００Ｗ）が配される。
【００４０】
第１加圧ローラ５１１（直径６０ｍｍ、有効長さ３３０ｍｍ）は、第１加圧ローラ芯金５１４（アルミ、２ｍｍ厚）に第１加圧ローラ弾性層５１３（シリコーンゴム、２ｍｍ厚）、第１加圧ローラ表層５１２（ＰＦＡ、１００ｕｍ厚）が被覆され、第１加圧ローラ芯金５１４内に第１加圧ローラ加熱源５１５（ハロゲンランプ、３００Ｗ）が配される。
【００４１】
第２定着ローラ５２１（直径６０ｍｍ、有効長さ３３０ｍｍ）は、第２定着ローラ芯金５２４（アルミ、２ｍｍ厚）に第２定着ローラ弾性層５２３（シリコーンゴム、２ｍｍ厚）、第２定着ローラ表層５２２（ＰＦＡ、１００ｕｍ厚）が被覆され、第２定着ローラ芯金５２４内に第２定着ローラ加熱源５２５（ハロゲンランプ、７００Ｗ）が配される。
【００４２】
第２加圧ローラ５３１（直径６０ｍｍ、有効長さ３３０ｍｍ）は、第２加圧ローラ芯金５３４（アルミ、２ｍｍ厚）に第２加圧ローラ弾性層５１３（シリコーンゴム、２ｍｍ厚）、第２加圧ローラ表層５３２（ＰＦＡ、１００ｕｍ厚）が被覆され、第２加圧ローラ芯金５３４内に第２加圧ローラ加熱源５３５（ハロゲンランプ、３００Ｗ）が配される。
【００４３】
第１定着ローラ５０１に第１定着ローラ当接ローラ５４１（直径１８ｍｍ）が当接する。第１定着ローラ当接ローラ５４１は、第１定着ローラ当接ローラシャフト５４３（ステンレス）に第１定着ローラ当接ローラ表層５４２（耐熱不織布、２ｍｍ厚）を被覆した。
【００４４】
第２定着ローラ５２１に支持部材５４４に支持された第２定着ローラ当接ブレード５４５（ウレタンゴム、３ｍｍ厚、有効長３２５ｍｍ、圧接荷重４ｋｇ）を当接する。
【００４５】
１は未定着トナー層、２は転写材である。矢印ｇは、転写材搬送方向で用紙搬送速度を２００ｍｍ／ｓｅｃ、画像形成速度をＡ４横で５０ｐｐｍとした。矢印Ｈ１は、第１定着ローラ５０１の回転方向、矢印Ｈ２は、第１加圧ローラ５１１の回転方向、矢印Ｈ３は、第２定着ローラ５２１の回転方向、矢印Ｈ４は、第２加圧ローラ５３１の回転方向、矢印ｋは、第１定着ローラ当接ローラ５４１の回転方向を示す。
【００４６】
第１定着ローラ５０１と第１加圧ローラ５１１との圧接荷重を６０ｋｇとし、第２定着ローラ５２１と第２加圧ローラ５３１との圧接荷重を６０ｋｇとした。第１定着ローラ５０１、第１加圧ローラ５１１、第２定着ローラ５２１、第２加圧ローラ５３１の温度は不図示の温度センサにより検知され、それに基づいて、第１定着ローラ加熱源５０５、第１加圧ローラ加熱源５１５、第２定着ローラ加熱源５２５、第２加圧ローラ加熱源５３５がＯＮ／ＯＦＦ制御される。各々の制御目標温度は、第１定着ローラ５０１が１００℃、第１加圧ローラ５１１が８０℃、第２定着ローラ５２１が１６０℃、第２加圧ローラ５３１
が１００℃とした。
【００４７】
図４は、実施例６に用いた定着装置の概略を示す図である。図３に示される定着装置が、第１定着ローラ５０１に第１定着ローラ当接ローラ５４１を当接し、第２定着ローラ５２１に第２定着ローラ当接ブレード５４５を当接させたのに対して、図４に示される定着装置では、第１定着ローラ５０１に第１定着ローラ当接パッド５５１を当接させた点以外の構成は同じなので、図３に示される定着装置と異なる構成のみを説明する。
【００４８】
第１定着ローラ５０１に第１定着ローラ当接パッド５５１を当接する。第１定着ローラ当接パッド５５１は、パッド支持部材５５２（ステンレス）により支持される吸収パッド５５３（不織布）により構成される。
【００４９】
図６、図７は、第１、第２定着ローラ、中間転写ベルトの表層材の平均表面粗さ、第１定着ローラへの当接部材の有無等の条件を変えた実施例１〜９と比較１、２の定着強度ムラ、光沢ムラの発生を測定したものである。
【００５０】
画像形成装置としては、図１、図２に示される画像形成装置を用い、評価画像として、キャリア噴出による定着強度ムラ、光沢ムラは、トナー層に含まれるキャリア量が多く、かつ、キャリア浸透量の少ない紙が最も起きやすいので、３色べた画像をパールコート紙（三菱製紙製）にプリントしたものを用いた。
【００５１】
定着強度ムラ、光沢ムラの測定方法としては、一般の光沢計は計測範囲が広く光沢ムラが平均化されてしまう。そこでＯＤ値測定器を用いる。（グレタークマクベス社製、スペクトロアイは直径４．５ｍｍの円内が計測範囲）
【００５２】
光沢計もＯＤ値測定器も照射光に対する特定方向の反射強度を測定している。定着強度
ムラ、光沢ムラが存在すると照射光が散乱され、反射光のばらつきが生じる。したがって、ＯＤ値にもばらつきが生じる。
【００５３】
（１）サンプルの異なるｎ箇所のＯＤ値：Ｃ１、Ｃ２、・・・Ｃｎを測定する。
（２）ＯＤ値の平均値Ｃａ＝ΣＣｎ／ｎを求める。
（３）ＯＤ値の平均値からのずれの自乗平均Ｖｃ＝Σ（Ｃｎ−Ｃａ）＾２／ｎを求める。
（４）光沢ムラの指標＝ＳＮ比と呼称、単位ｄｂ
η＝１０×ｌｏｇ（Ｃａ＾２／Ｖｃ）
定着強度ムラ、光沢ムラの目視判断（定着強度ムラはメディングテープ貼り付けてはがしたときにムラ状にトナーが取れる事で判断）とηはほぼ相関がとれ、ムラがひどいときはηが小さくなる。測定精度を上げるため、ｎは１０以上を推奨する。
【００５４】
液体現像剤は、粘度３０〜２０００ｍ（Ｐａ・ｓ）の高粘度キャリアであるシリコーンオイル、鉱物油などトナーの帯電性を逃さない絶縁油中に固形分（帯電している）を分散させたものを使用した。液体現像剤のトナー粒子の粒径分布の測定は、マールバーン社製、マスターサイザー２０００を使用して行って、体積平均粒径が３．４ｕｍのものを用いた。図５に体積平均粒径の測定結果を示す図である。
【００５５】
平均表面粗さの測定は、ミツトヨ社製、ＳＪ２０１を使用し、粗い表面はＰＦＡ平滑表面にブラスト加工により形成した。
【００５６】
実施例１〜４の定着装置は、図３に示されるものを使用し、実施例５の定着装置は、図３から第２定着ローラ当接ブレード５４５を省いたものを使用し、実施例６の定着装置は、図４に示されるものを使用し、実施例７〜９、比較例１，２は、図４から第１定着ローラ当接パッドを省いたものを使用した。
【００５７】
図８（ａ）（ｂ）は、実施例１〜９の共通した作用効果を説明するための図である。図７（ａ）に示されるように、平均表面粗さの大きい第１定着ローラ表層５０２の凹部に噴出キャリアに集まり、分断、細分化される。図８（ｂ）に示されるように、平均表面粗さの小さい第２定着ローラ表層５２２によりトナー層の表面粗さが小さくなり、分断、細分化された噴出キャリアが分断細分化されたまま転写材に浸透し、トナー層に含まれるキャリア量がより均一化し、定着後のトナー層の定着強度ムラ、光沢ムラの発生を低減することができる。
【００５８】
図９（ａ）（ｂ）は、比較例１を説明するための図である。図９（ａ）に示されるように、第１定着ローラ表層５０２の平均表面粗さが小さいので、噴出キャリアは、第１定着ローラ表層５０２の凹部から溢れ出し、隣接噴出キャリアと表面張力で合体してｍｍオーダレベルの目立ちやすい海島を形成する。図９（ｂ）に示されるように、第２定着ローラ表層５２２の平均表面粗さは小さいので、噴出キャリアはｍｍオーダレベルの目立ちやすい海島のまま転写材に浸透し、トナー層に含まれるキャリア量もｍｍオーダレベルの海島ムラができ、定着後のトナー層の定着強度ムラ、光沢ムラの発生が増加する。
【００５９】
図１０（ａ）（ｂ）は、比較例２を説明するための図である。図１０（ａ）に示されるように、平均表面粗さの大きい第１定着ローラ表層５０２の凹部に噴出キャリアに集まり、分断、細分化される。図１０（ｂ）に示されるように、第２定着ローラ表層５２２の平均表面粗さは大きいので、第２定着ローラ表層５２２の凹部がトナー層表面に接触することができず、大きな空気隙間ができてしまうという現象や、第２定着ローラ表層５２２の凹部に噴出キャリアがすっぽり入ってしまう圧力がかからずキャリアが転写材に浸透しないため、トナー層含有キャリア量ムラが増大し、定着後のトナー層の定着強度ムラ、光沢ムラの発生が増加する。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の実施形態を示す図である。
【図２】本発明の実施形態を示す図である。
【図３】本発明の実施形態を示す図である。
【図４】本発明の実施形態を示す図である。
【図５】本発明の実施形態を示す図である。
【図６】本発明の実施形態を示す図である。
【図７】本発明の実施形態を示す図である。
【図８】本発明の実施形態を示す図である。
【図９】本発明の実施形態を示す図である。
【図１０】本発明の実施形態を示す図である。
【符号の説明】
【００６１】
１０：画像形成装置、２００（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）：感光体、４００（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）：露光装置、３００（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）：帯電部材、１８０（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）：現像装置、１００：中間転写ベルト、１６０：二次転写装置、５００：定着装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
転写手段により液体現像剤像が転写された転写材を熱定着する第１の定着ローラと、前記第１の定着ローラにより定着された転写材を熱定着する第２の定着ローラと、を有し、前記第１の定着ローラ、前記第２の定着ローラのそれぞれの平均表面粗さをＲｚ１、Ｒｚ２としたとき、Ｒｚ１＞Ｒｚ２の関係を有することを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記第２の定着ローラの平均表面粗さを液体現像剤の固形分トナーの平均粒子径より小さくした請求項１に記載の定着装置。
【請求項３】
前記第１の定着ローラの平均表面粗さを液体現像剤の固形分トナーの平均粒子径より大きくした請求項１または２に記載の定着装置。
【請求項４】
前記第１の定着ローラにキャリア吸収部材を当接させた請求項１〜３のいずれか１つに記載の定着装置。
【請求項５】
前記キャリア吸収部材をパッドまたはローラとした請求項４に記載の定着装置。
【請求項６】
前記第２の定着ローラにブレードを当接させた請求項１〜５のいずれか１つに記載の定着装置。
【請求項７】
回転可能に設けられかつ静電潜像が形成される潜像担持体と、前記静電潜像を液体現像剤で現像して前記潜像担持体上に液体現像剤像を形成する現像装置と、前記潜像担持体上の液体現像剤像を中間転写ベルトに転写する一次転写装置と、前記中間転写ベルト上の液体現像剤像を転写材に転写する二次転写装置と、転写材上の液体現像剤像を定着する定着装置と、を少なくとも備え、前記定着装置として、前記請求項１〜６のいずれか１つに記載の転写装置を搭載し、かつ、前記中間転写ベルトの平均表面粗さをＲｚ３、第１の定着ローラの平均表面粗さＲｚ１の関係をＲｚ１＞Ｒｚ３としたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
前記転写材の平均表面粗さＲｚ４と第１の定着ローラの平均表面粗さＲｚ１の関係をＲｚ１＞Ｒｚ４とした請求項７に記載の画像形成装置。
【請求項１】
転写手段により液体現像剤像が転写された転写材を熱定着する第１の定着ローラと、前記第１の定着ローラにより定着された転写材を熱定着する第２の定着ローラと、を有し、前記第１の定着ローラ、前記第２の定着ローラのそれぞれの平均表面粗さをＲｚ１、Ｒｚ２としたとき、Ｒｚ１＞Ｒｚ２の関係を有することを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記第２の定着ローラの平均表面粗さを液体現像剤の固形分トナーの平均粒子径より小さくした請求項１に記載の定着装置。
【請求項３】
前記第１の定着ローラの平均表面粗さを液体現像剤の固形分トナーの平均粒子径より大きくした請求項１または２に記載の定着装置。
【請求項４】
前記第１の定着ローラにキャリア吸収部材を当接させた請求項１〜３のいずれか１つに記載の定着装置。
【請求項５】
前記キャリア吸収部材をパッドまたはローラとした請求項４に記載の定着装置。
【請求項６】
前記第２の定着ローラにブレードを当接させた請求項１〜５のいずれか１つに記載の定着装置。
【請求項７】
回転可能に設けられかつ静電潜像が形成される潜像担持体と、前記静電潜像を液体現像剤で現像して前記潜像担持体上に液体現像剤像を形成する現像装置と、前記潜像担持体上の液体現像剤像を中間転写ベルトに転写する一次転写装置と、前記中間転写ベルト上の液体現像剤像を転写材に転写する二次転写装置と、転写材上の液体現像剤像を定着する定着装置と、を少なくとも備え、前記定着装置として、前記請求項１〜６のいずれか１つに記載の転写装置を搭載し、かつ、前記中間転写ベルトの平均表面粗さをＲｚ３、第１の定着ローラの平均表面粗さＲｚ１の関係をＲｚ１＞Ｒｚ３としたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
前記転写材の平均表面粗さＲｚ４と第１の定着ローラの平均表面粗さＲｚ１の関係をＲｚ１＞Ｒｚ４とした請求項７に記載の画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００９−１９８５６９（Ｐ２００９−１９８５６９Ａ）
【公開日】平成２１年９月３日（２００９．９．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３７３５３（Ｐ２００８−３７３５３）
【出願日】平成２０年２月１９日（２００８．２．１９）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年９月３日（２００９．９．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年２月１９日（２００８．２．１９）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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