JP2006259223A - 定着装置およびそれを用いる画像記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】画像光沢低下、画像傷、定着ムラ等を生じさせることなく、画像定着が可能で、かつ、定着ロールへの記録媒体の巻き付きを防止することができる定着装置および画像記録装置を提供すること。
【解決手段】対となって配置された第１定着ロールと第２定着ロールからなり、少なくとも一方が加熱ロールであり、かつ、少なくとも一方の定着ロールの表層が交換可能である定着ロール対と、貼着部材を備える貼着手段と、記録媒体および前記貼着手段の少なくとも一方を帯電させる帯電手段と、記録媒体の搬送方向先端部を把持部によって貼着手段に物理的に固定する固定手段とを有し、帯電手段により、貼着部材と記録媒体とを静電吸着させ、かつ固定手段により、記録媒体を貼着手段に固定させた後に、定着ロール対によって、貼着手段とともに挟持して搬送することにより、画像を定着させることにより、上記課題を解決する。
【選択図】図１

Description

本発明は、定着装置およびそれを用いる画像記録装置に関し、詳しくは、樹脂を含んだ粒子で記録媒体上に形成された画像を定着させる定着装置およびそれを用いる画像記録装置に関する。

インクジェットプリンタ、または、電子写真方式の複写機、プリンタ、若しくは印刷機などの画像形成装置によって、顔料等の色材と樹脂を含んだ色材粒子（着色微粒子）を用いて記録媒体上に形成された画像を定着させる装置としては、熱ロール定着方式に従った定着装置が一般的に使用されている。この熱ロール定着方式は、記録媒体上の色材粒子に定着ロールを当接させて加熱及び加圧することで、記録媒体上に形成された画像を定着させる画像定着方式であり、画像形成部に定着ロールを接触させるので、熱効率が良好で、迅速な画像定着を可能にする画像定着方式である。

このような、熱ロール定着方式の定着装置としては、特許文献１に、金属円筒表面に離型性樹脂層を有する定着ロールと、これに圧接する加圧ロールと、前記定着ロールの表面に離型剤を塗布、および表面を清掃する清掃部材の位置より定着ロール回転方向前部に、定着ロール表面上のトナーの高さを調整する部材を設けたことを特徴とする定着装置が開示されている。

また、定着装置としては、画像定着時に、定着ロール対の表面に画像部を形成する色材粒子が付着するのを防止するため、定着ロール対の一方のロール（以下、定着ロールとする）と当接してつれ回るオイルロールを介して離型剤を定着ロール対の一方のロールの表面に均一に塗布供給する離型剤供給装置を備える定着装置も知られている（特許文献２、特許文献３参照）。

ここで、特許文献３には、定着ロール、オイルロール、離型剤の帯電を防止するために、定着ロールに当接して回転し、定着ロールの表面に離型剤を塗布するオイルロールの表面を導電性材料により構成し、そのオイルロールの表面を電気的に接地する離型剤供給装置を備える定着装置が開示されている。
特開平１１−２４９４７７号公報 特開平１０−１９８２１２号公報 特開２００１−１２５４１６号公報

ところで、画像が記録された記録媒体を挟持搬送して画像を記録媒体に定着させる従来の定着ロールは、長期にわたって使用すると表面に傷、へこみ、皺、ひび割れ等の障害が発生し、記録媒体に定着した画像に画像光沢低下、画像傷、定着ムラ等が生じることがある。

これに対して、特許文献１によれば、清掃部材より定着ロール回転方向手前に、オフセットトナーの塊の高さを、定着ロールと清掃部材のフェルトが接する入口に掛からない高さまで潰して抑える弾性体ロール、またはオフセットトナーの塊の高い部分を拭き取って押さえる回転ブラシを設けることにより、オフセットトナーは定着ロールに接するフェルト面で分散して拭き取られ、定着ロールの離型性樹脂層の部分的磨耗が生じることはなく、定着ロールの寿命は従来より長くなり、電子写真装置の信頼性を高めることができるとしている。

しかしながら、特許文献１に開示された定着装置も、長期間使用すると、使用とともに、表面に傷、へこみ、皺、ひび割れ等の障害が発生し、画像光沢低下、画像傷、定着ムラ等の問題は生じる。
また、上記問題は、定着ロール自体を交換すことで解決することができるが、定着ロールを交換すると、コストが高くなり、交換作業も容易ではないという問題がある。

また、特許文献２に開示の定着装置では、定着ロールの表面にシリコーンオイル等の離型剤を安定して均一に塗布することで、定着時に、定着ロールに記録媒体の付着を防止し、高画質のコピー画像を高い信頼性の下で作製することができるとされている。しかしながら、定着を行う記録媒体の種類によって、特に薄紙に形成された画像を定着する場合は、定着ロールの表面に離型剤を塗布しても定着ロールに記録媒体が付着し、ジャムが発生してしまう可能性がある。
特に、静電式のインクジェット記録装置では、画像記録に用いる色材粒子の平均粒子径が１μｍ前後と通常の電子写真方式に用いるトナー粒子径よりも小さく、仕上がり画像に表面光沢を持たせる場合は、特に定着ロール表面を画像に密着させて平滑化させるので、定着ロール表面と画像との密着性が上がり定着ロール表面への巻き付きが発生し易くなるという問題がある。また、特許文献３に開示の定着装置のようにオイルロールの表面を電気的に接地させた場合も同様に記録媒体の巻き付きが発生する可能性がある。

そこで、本発明の目的は、上記問題を解決し、長期間使用する場合も、画像光沢低下、画像傷、定着ムラ等を生じさせることなく、画像定着が可能で、かつ、定着を行う記録媒体の種類に係わらず、定着ロールへの記録媒体の巻き付きを防止することができる定着装置およびそれを用いる画像記録装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明の第１の態様は、少なくとも樹脂を含有する粒子を用いて記録媒体上に描画された画像を前記記録媒体上に定着する定着装置であって、第１定着ロールおよび前記第１定着ロールと対になって配置された第２定着ロールからなり、少なくとも一方が加熱ロールであり、かつ、少なくとも一方の定着ロールの表層が交換可能である定着ロール対と、前記記録媒体を貼着させる貼着部材を含む貼着手段と、前記記録媒体および前記貼着手段の少なくとも一方を帯電させる帯電手段と、前記記録媒体の搬送方向先端部を把持部によって前記貼着部材の所定位置に物理的に固定する固定手段とを有し、前記帯電手段により、前記貼着部材と前記画像が描画された前記記録媒体とを静電吸着させ、かつ、前記固定手段により、前記画像が描画された前記記録媒体の先端部分を前記貼着部材の所定位置に固定させた後に、前記定着ロール対によって、前記記録媒体を前記貼着手段とともに挟持して搬送することにより、前記画像を前記記録媒体上に定着させる定着装置を提供するものである。

ここで、前記貼着手段は、第1ベルトロールと、第２ベルトロールと、前記第２定着ロール、前記第1ベルトロールおよび前記第２ベルトロールにより張架された無端ベルトとを含み、前記無端ベルトが前記貼着部材であることが好ましい。
また、前記固定手段は、前記第２定着ロールと同軸で、その両端よりも外側の位置に配置される１対の第１スプロケット対と、前記第1ベルトロールと同軸で、その両端よりも外側の位置に配置される１対の第２スプロケット対と、前記第２ベルトロールと同軸で、その両端よりも外側の位置に配置される１対の第３スプロケット対と、前記第１スプロケット対、前記第２スプロケット対および第３スプロケット対に巻き掛けられたチェーンとを含み、前記把持部は、前記記録媒体の搬送方向に垂直に前記チェーンに取り付けられており、前記記録媒体の先端部分を複数箇所で把持することが好ましい。

または、前記貼着手段は、前記記録媒体の搬送方向において前記定着ロール対の上流側に設けられた第1ベルトロールと、前記記録媒体の搬送方向において前記定着ロール対の下流側に設けられた第２ベルトロールと、前記第1ベルトロールおよび前記第２ベルトロールにより張架され、前記定着ロール対の間に狭入された無端ベルトとを含み、前記無端ベルトが前記貼着部材であることが好ましい。
また、前記固定手段は、前記第２定着ロールと同軸で、その両端よりも外側の位置に配置される１対の第１スプロケット対と、前記第1ベルトロールと同軸で、その両端よりも外側の位置に配置される１対の第２スプロケット対と、前記第２ベルトロールと同軸で、その両端よりも外側の位置に配置される１対の第３スプロケット対と、前記第１スプロケット対、前記第２スプロケット対および第３スプロケット対およびに巻き掛けられるチェーンとを含み、前記把持部は、前記記録媒体の搬送方向に垂直に前記チェーンに取り付けられており、前記記録媒体の先端部分を複数箇所で把持することが好ましい。

ここで、前記無端ベルトは、前記記録媒体との接触面を構成する絶縁層と、前記絶縁層の前記記録媒体との接触面と逆側の面に設けられた導電層とを有することが好ましい。
また、前記記録媒体の画像が描画された面と接触する前記定着ロールの表層が交換可能であることが好ましい。
また、前記定着ロールは、円筒形状の胴部と、前記胴部表面に止着される交換可能な定着シートとで構成されることが好ましい。
また、前記定着シートは、剛性を有する支持体上に少なくとも１層以上の弾性を有する層が形成された構造を有することが好ましい。
さらに、前記胴部は、前記定着シートを前記胴部に物理的に止着する止着部材を付装する凹部を有することが好ましい。
さらに、前記定着ロールの中心に前記定着ロールを加熱する加熱手段を有することが好ましい。
さらに、前記定着ロールの表面近傍に前記定着ロールを加熱する加熱手段を有することが好ましい。

さらに、前記定着ロール対の記録媒体の搬送方向下流側に配置され、前記記録媒体を除電する除電手段を有することが好ましい。
さらに、前記第１定着ロールに離型剤を塗布する離型剤塗布手段を有することが好ましい。
さらに、前記第１定着ロールの表面の異物を除去するクリーニング手段を有することが好ましい。
また、前記粒子が少なくとも色材および樹脂を含有する色材粒子であることが好ましい。
また、前記粒子の平均粒子径が、０．５〜１．２μｍの範囲内であることが好ましい。

上記課題を解決するために、本発明の第２の態様は、上記のいずれかに記載の定着装置と、前記定着装置の前記記録媒体の搬送方向の上流側に設けられる、帯電した前記色材粒子を溶媒に分散させたインクを用いる静電式インクジェット描画手段とを有し、前記静電式インクジェット描画手段によって前記記録媒体に記録された画像を前記定着装置により記録媒体上に定着する画像記録装置を提供する。

本発明によれば、記録媒体の搬送方向先端部を固定手段により固定し、かつ、記録媒体を貼着部材と静電吸着させ、貼着部材とともに記録媒体を定着ロール対に挿入し、画像の定着を行うことで、画像定着時に記録媒体が定着ロールに巻き付くことを防止することができる。また、記録媒体の先端部分を固定することで、記録媒体の先端がカールし浮き上がった状態、または折れまがっている状態等の定着ロールに巻き付きやすい場合も、巻き付きを防止することができる。
さらに、定着ロールの表面を交換可能な構造とすることですることで、記録媒体との接触部分の劣化を防止でき、長時間使用した場合も定着ロールの表面を交換することで、表面に傷、へこみ、皺、ひび割れ等の障害のない定着ロールで画像を定着させることができ、さらに装置コストを低くすることができる。
これにより、画像光沢低下、画像傷、定着ムラのない画像を記録媒体に定着させることができ、かつ、記録媒体の種類に係わらず、ジャムを起こすことなく好適に画像定着を行うことができる。

本発明に係る定着装置および画像記録装置を添付の図面に示される好適な態様に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明の第１の態様の定着装置１０を用いる第２の態様の画像記録装置８の概略構成を示す模式図である。
画像記録装置８は、画像形成装置９と、定着装置１０とから構成される。さらに、定着装置１０は、記録媒体Ｐを挟持搬送する定着ロール対１２と、記録媒体Ｐを貼着させる搬送ベルト１７を有する貼着手段１３と、記録媒体Ｐの先端部分を搬送ベルト１７の所定位置に物理的に固定する固定手段１４と、ガイド１６と、搬送ベルト１７を帯電させる帯電手段５６と、搬送ベルト１７および記録媒体Ｐを除電する除電手段５８とから構成される。
ここで、ガイド１６は、画像形成装置９と定着ロール対１２との間に設けられ、画像形成装置９から排出された記録媒体Ｐを定着ロール対１２に案内する。

本発明の定着装置は、記録媒体Ｐとしては、普通紙、上質紙、微塗工紙、コート紙、アート紙、キャストコート紙等の紙類や、印刷用のフィルム等の各種記録媒体を制限なく用いることができる。また、記録媒体Ｐの形状は、特に制限的ではないが、以下では、一般的に用いられる矩形の記録媒体Ｐを例にして説明する。

画像形成装置９は、顔料等の色材と樹脂を含む色材粒子を用いて、記録媒体Ｐに画像を形成するものである。図１においては、図１中左から右へ、図示しない搬送手段によって搬送される記録媒体Ｐの上側の面に画像を形成することができる。画像形成装置９としては、各種の画像形成方式（画像記録方式）を用いて画像を形成する装置を利用することができる。例えば、顔料等を含む粒子（色材粒子）及び溶媒を含有するインクを用い、インクジェット方式によってインクを吐出して記録媒体にインク画像を形成する、静電式、サーマル式、ピエゾ式等、各種インクジェット方式や、トナーを用いて画像を形成する電子写真方式等を用いて画像を形成する装置が利用可能である。

定着装置１０は、画像形成装置９によって記録媒体Ｐ上に形成された画像を、以下に説明する手段及び方法で定着させることができる。ここで、定着装置１０内部で、記録媒体Ｐが搬送される搬送経路は、ガイド１６、後述する貼着手段１３および固定手段１４とによって定められる。以下、図１に示す定着装置１０について詳しく説明する。

定着ロール対１２は、一対の定着ロールから構成され、少なくとも一方の定着ロールは、内部またはロール表面近傍に加熱源を有し、ロール表面を所定の温度にする。図１に示す本実施形態の定着ロール対１２は、基本的に第１定着ロールである加熱ロール２０および第２定着ロールである加圧ロール２２とから構成される。
ここで、加熱ロール２０および加圧ロール２２は、その表層が交換可能である。

加熱ロール２０は、基本的に定着胴２８と、定着胴２８の外周面に周設された定着シート３０とで構成される。さらに、加熱手段として、定着胴２８の内側の略軸心には、定着胴２８を貫通して、ヒータ２４が配置されている。
図２は、定着胴２８の形状を模式的に示した斜視図であり、図３（Ａ）は、定着シート３０の形状を模式的に示した斜視図であり、図３（Ｂ）は、定着シート３０の層構成を模式的に示す断面図であり、図４は、加熱ロール２０の概略構成を示した断面図であり、図５は、加熱ロール２０の層構成を模式的に示した拡大図である。

定着胴２８は、中空の円筒形状を有し、剛性を有する金属、例えばアルミニウム等で形成される。定着胴２８の外周面には、回転軸の軸方向に沿って凹部２９が設けられている。
凹部２９には、所定間隔毎に複数の穴３２が形成されている。

図３（Ａ）に示すように、定着シート３０は、一辺が定着胴２８の軸方向と略同じ長さとなり、他辺が、定着胴２８の円周よりも所定長さ長い矩形のシート形状を有し、定着シート３０の定着胴２８の軸方向と略同じ長さ側の両辺の周縁には、所定間隔毎に複数の穴３４が形成されている。また、図３（Ｂ）に示すように、支持体３０ａの表面に弾性層３０ｂが設けられ、その弾性層３０ｂの表面には中間層３０ｃが設けられ、中間層３０ｃの表面にはコート層３０ｄが設けられた積層体である。

ここで、支持体３０ａ、弾性層３０ｂ、中間層３０ｃ、コート層３０ｄの構成は、特に限定はなく、種々の材料を用いることができる。一例として、本実施形態の定着シート３０は、支持体３０ａが、厚さ０．１ｍｍのステンレススチールで形成され、弾性層３０ｂが、厚さ３ｍｍｍ、ゴム硬度ＪＩＳ Ａ １０、表面粗さＲａ＝１０μｍのシリコンゴムで形成され、中間層３０ｃが、厚み５０μｍ、ゴム硬度ＪＩＳ Ａ ７０、表面粗さＲａ＝５μｍのフッ素ゴムで形成され、コート層３０ｄは、厚み５０μｍ、ゴム硬度ＪＩＳ Ａ ７０、表面粗さＲａ＝０．２μｍのシリコンゴムで形成される。

図４に示すように、定着シート３０は、支持体３０ａ側の面が定着胴２８の外周面と接触し、かつ、定着胴２８に形成された穴３２と、定着シート３０の定着胴２８の軸方向と略同じ長さ側の両辺の周縁に形成された穴３４とが重なる位置に周設され、この定着胴２８に形成された穴３２と定着シート３０に形成された穴３４とが、ボルト３６及び座金３８により同軸上に固定されることで、定着銅２８の表面に止着される。これにより、図５に示すように、加熱ロール２０は、金属製の定着胴２８の表面に支持体３０ａ、弾性層３０ｂ、中間層３０ｃ、コート層３０ｄが積層された構成となる。

加圧ロール２２は、加熱ロール２０に当接して配置される。加圧ロール２２は、基本的に加熱ロール２０と同様の構成を有し、加圧胴４０と定着シート３１とで構成される。また、加熱手段として、加圧胴４０の内側の略軸心には、加圧胴４０を貫通して、ヒータ２６が配置されている。

加圧胴４０は、中空の円筒形状を有し、剛性を有する金属、例えばアルミニウム等で形成され、その外周面には、回転軸の軸方向に沿って凹部４１が設けられている。また、凹部４１には、所定間隔毎に複数の穴が形成されている。

また、定着シート３１は、層構成が異なることを除いて定着シート３０と同様の形状、構成を有する。つまり、一辺が加圧胴４０の軸方向と略同じ長さとなり、他辺が、加圧胴４０の円周よりも所定長さ長い矩形のシート形状を有し、加圧胴４０の軸方向と略同じ長さ側の両辺の周縁には、所定間隔毎に複数の穴が形成されている。
ここで、本実施形態の定着シート３１は、支持体の表面に弾性層が設けられ、弾性層の表面にコート層が設けられた積層体である。
一例として、本実施形態の定着シート３１は、支持体が、厚さ０．１ｍｍのステンレススチールで形成され、弾性層が、厚さ１ｍｍ、ゴム硬度ＪＩＳ Ａ ２０のシリコンゴムで形成され、コート層が、厚さ５０μｍ、表面粗さＲａ＝０．２μｍのＰＦＡ（パーフルオロアルコキシ樹脂）で形成される。

定着シート３１は、支持体側の面が加圧胴４０の外周面と接触し、かつ、加圧胴４０に形成された穴と、定着シート３１の加圧胴４０の軸方向と略同じ長さ側の両辺の周縁に形成された穴とが重なる位置に周設され、この定着シート３１に形成された穴と加圧胴４０に形成された穴とが、ボルト３７及び座金４６により同軸上に固定されることで、加圧胴４０の表面に止着される。
このようにして、加圧ロール２２は、金属製の加圧胴４０の表面に支持体、弾性層、コート層が積層された構成となる。

このように、加熱ロール２０を定着胴２８と定着シート３０とで構成し、また、加圧ロール２２を加圧胴４０と定着シート３１とで構成することで、画像定着時に記録媒体Ｐと接触する表層部分を分離（着脱）することができる。つまり、定着シート３０，３１を交換することができる。
これにより、定着ロールを長期間使用し、定着ロールの表面に傷、へこみ、皺、ひび割れ等が発生した場合も、定着シートを交換することで、表面に傷、へこみ、皺、ひび割れのない定着ロールとすることができ、画像光沢低下、画像傷、定着ムラ等が発生することを防止し、安定して、高画質な画像を定着させることができる。

また、交換する部分が定着ロールの表層部分のみであるので、コストを低くすることができる。また、定着ロールの表層部分のみを交換するので、定着ロールを装置から外すことなく交換する、もしくは、所定距離定着ロールをずらすのみで、交換が可能となる。これにより、交換作業が簡単となり、容易に交換することができる。
さらに、ボルトおよび座金により定着シートを定着胴に止着しているので、ボルトおよび座金の着脱により定着シートの交換を行うことができる。これにより、定着シートの交換を容易に行うことができる。

また、定着シートの両端部の穴を同軸上に重ね、ボルトおよび座金により定着胴の凹部の穴に止着することで、定着シートは所定張力が付与された状態で周設される。つまり、本実施形態では、ボルトおよび座金が定着シートの張力付加機構としての機能も有する。このように、定着シートを張力が付与された状態で定着胴に止着させることで、定着シート表面に皺が生じる等の定着ロール表面の変形を防止することができる。

本実施形態では、定着シートを、支持体の表面に、弾性層、中間層、コート層、または、支持体の表面に弾性層、コート層を積層させた積層構造としたが、本発明はこれに限定されず、どのような層構成にしてもよく、例えば、支持体の表面にコート層のみを設けた構造としてもよい。
このように少なくとも画像定着時に記録媒体と接触する層を交換する構造であればよく、その層構成は特に限定されず、どのような層構成としてもよい。

また、定着シートは、交換をより容易にするために、所定の剛性を有する支持体の表面に１層以上の弾性を有する層（弾性層、中間層、コート層）を形成した構造とすることが好ましいが、これに限定されず、例えば、支持体を設けずにコート層のみを定着シートとして用いても、弾性層とコート層を積層させた積層体を定着シートとして用いることもできる。

定着シートとしてコート層のみを交換する場合は、定着胴（または加圧胴）として、円筒状の金属の表面に弾性層、中間層を積層させた構造の積層体を用いることで、弾性層、中間層、コート層が積層された定着ロールとすることができる。
このように定着胴（または加圧胴）は、円筒状の金属体に限定されず、表面に弾性層、中間層、後述するバックコート層等が積層されたものも好適に使用することができる。

また、本実施形態では、支持体と定着胴（または、加圧胴）とを直接接触させて、定着胴に定着シートを周設したが、本発明はこれに限定されず、支持体の定着胴側の面に、例えば、シリコンゴムの薄層等の所定弾性を有するバックコート層を形成してもよい。定着胴と支持体との間にバックコート層を設けることで、支持体との接触により定着胴が傷つくことを防止し、また、定着シートが定着胴に好適に吸着され、定着シートと定着胴とのずれの発生を防止できる。また、定着シートと定着胴（または、加圧胴）との間に空気層が形成されることを防止でき、熱伝導性を好適に保持することもできる。
さらに、バックコート層に加え、もしくは、バックコート層の代わりに高粘性シリコンオイルを定着シートまたは定着胴表面に塗布してもよい。

ここで、定着ロールの内部に後述する加熱手段を設ける場合は、支持体として、金属等の伝熱性の高い材料を用いることが好ましい。支持体に伝熱性の高い材料を用いることで、定着ロール表面にヒータの熱を効率よく伝えることができる。これにより、効率よく定着ロールの表面を所定温度にすることができる。
また、定着ロールの表面近傍に加熱手段を設ける場合は、支持体として、ポリイミド等の伝熱性の低い材料を用いることが好ましい。支持体に伝熱性の低い材料を用いることで、定着ロールの表面の熱が定着胴に伝わることを防ぎ、効率よく定着ロールの表面を所定温度に保持することができる。

また、加熱ロール２０および加圧ロール２２の表面は、優れた離型性を有することが好ましく、記録媒体Ｐに接触する表層を例えば、シリコンゴム、フッ素ゴム、フッ素樹脂等により形成することが好ましい。
また、加熱ロール２０および加圧ロール２２の表面つまり、定着シート３０，３１の表面は、表面粗さがＲａで０．０５〜１μｍであるように形成されているのも好ましい。これにより、安定した定着性を確保することができ、記録媒体Ｐに良好な画質の画像を形成することができる。

また、本実施形態では、定着シートおよび定着胴にそれぞれ穴を形成し、定着シートに形成された穴と定着胴に形成された穴を同軸上に重ね、ボルトにより係止することで、定着シートを定着胴に止着させたが、これに限定されず、定着シートの止着方法は、種々の方法が使用可能である。例えば、接着剤を用いて定着シートを定着胴に止着させてもよく、また、定着シートをスリーブ形状とし、定着シートを定着胴に周設させた後、定着胴を加熱し膨張させて定着シートを定着胴に止着させてもよい。

また、定着胴２８および加圧胴４０の形状、つまり、加熱ロール２０および加圧ロール２２の形状としては、ストレート形状、クラウン形状、逆クラウン形状等種々の形状のロールを用いることが可能であるが、特に、画像定着時に記録媒体に皺の発生をより確実に防止できる点からクラウン形状とすることが好ましい。
また、定着シート３０，３１の形状は、定着胴２８、加圧胴４０の形状に応じて種々の形状にしてよいのはもちろんである。

また、加熱ロール２０および加圧ロール２２の内部にそれぞれ配置されるヒータ２４およびヒータ２６は、ハロゲンランプ等の加熱源であり、画像定着時に、加熱ロール２０および加圧ロール２２を所定温度に加熱する。また、定着ロール（加熱ロール２０および加圧ロール２２）を加熱するヒータは、両ロールに備える必要はなく、いずれか一方の定着ロールのみに配置するようにしてもよい。すなわち、本発明においては、定着ロール対１２を構成する一対の加熱ロール２０、加圧ロール２２のうちの少なくとも一方を内部にヒータを備える加熱ロールとすればよい。なお、一方の定着ロールにのみヒータを配置する場合は、画像が記録されている面と接する側に配置された定着ロールに配置することが好ましい。

ここで、本実施形態では、加熱ロール２０および加圧ロール２２を加熱するヒータ２４，２６を定着ロール内部に設けたが、本発明はこれに限定されず、図６に示すように、加圧ロール２０および加熱ロール２０の表面近傍に加熱手段６２，６４を設けてもよい。

加熱手段６２は、ヒータ６２ａと反射板６２ｂとで構成される。ヒータ６２ａは、加熱ロール２０の表面近傍に配置され、反射板６２ｂはヒータ６２ａの加熱ロール２０側の面を除く面を囲むように配置される。また、加熱手段６４は、ヒータ６４ａと反射板６４ｂとで構成される。ヒータ６４ａは、加圧ロール２２の表面近傍に配置され、反射板６４ｂはヒータ６４ａの加圧ロール２２側の面を除く面を囲むように配置される。

このように、加熱手段を定着ロール表面近傍に配置し、定着ロールを加熱するようにしてもよい。また、反射板６２ｂ，６４ｂを設けることで、ヒータ６２ａ，６４ａの熱を効率よく加熱ロールおよび加圧ロールに伝えることができ、また、ヒータ６２ａ，６４ａから発生する熱が周囲の機器に影響を及ぼすことを防止することができる。
さらに、図６に示すように、加熱ロール２０内部に、図１と同様にヒータ２４を配置することで、加熱ロール２０をより好適に加熱することができる。

図１に戻り、定着装置１０の説明を続ける。
定着ロール対１２は、図示しない駆動手段に接続されており、この駆動手段は、定着ロール対１２を所定方向に回転させる。ここで、定着ロール対１２は、一方の定着ロールが回転することで、他方の定着ロールも従動するので、駆動手段は、定着ロール対１２の少なくとも一方の定着ロールに備えられていればよい。すなわち、加熱ロール２０および加圧ロール２２の少なくとも一方を駆動ロールとすればよい。但し、本実施形態のように、定着ロール対１２が凹部を有する場合は、記録媒体を定着ロールの凹部が常に会合して回転させることが好ましい。そのため、定着ロールの軸端に、ギヤを設けて咬合させ、または、プーリー等を設け、定着ロール対を同期させて回転させることが好ましい。記録媒体を定着ロールの凹部が常に会合して回転させることで、定着ロールの凹部以外の部分を効率よく使用することができ、画像定着を効率よく行うことができる。

ここで、本実施形態においては、後述する固定手段１４のグリッパ５０と加熱ロール２０の凹部２９と加圧ロール２２の凹部４１との対応を維持するため、加熱ロール２０および加圧ロール２２のいずれかのロールに駆動手段を設け、反対側ロールはギヤ駆動させることが好ましい。
駆動手段による定着ロール対１２の駆動方法は、特に限定されず、種々の駆動手段を用いることができ、例えば、加熱ロール２０に接続されている回転駆動手段を、伝達手段を介して加圧ロール２２にも接続させ、加熱ロール２０と同期させて加圧ロール２２を回転駆動させてもよい。

このような定着ロール対１２により、後述する搬送ベルト１７とともに記録媒体Ｐを挟持搬送することで、記録媒体に形成された画像を定着させる。
ここで、定着動作時における加熱ロール２０と加圧ロール２２とのそれぞれの表面温度、および加熱ロール２０と加圧ロール２２とのニップ力は、安定した定着性を確保するように適宜設定される。ここで、上記の表面温度は、搬送速度が速い場合は定着時間が短くなるため高くし、遅い場合は定着時間が長くなるため低くする。また、表面温度は、高すぎるとロール耐久性が低下する、低すぎると定着不足になる等の理由から、８０〜２００℃であるのが好ましい。また、上記押圧力は、低すぎると定着不足，定着ムラの原因に、高すぎるとロール耐久性の低下，インク粒子のロールへのオフセット等の理由から、０．１〜１．０ＭＰａであるのが好ましい。

次に、貼着手段１３および固定手段１４について詳細に説明する。ここで、図７は、貼着手段１３および固定手段１４の概略構成を示す斜視図である。
貼着手段１３は、記録媒体Ｐを貼着させて搬送するものであり、搬送ベルト１７と、第１ベルトロール１８と、第２ベルトロール１９とから構成される。

搬送ベルト１７は、ループ状のエンドレスベルト（無端ベルト）であり、加圧ロール２２、第１ベルトロール１８および第２ベルトロール１９によって張架され、かつ、加熱ロール２０および加圧ロール２２との間に狭入されている。搬送ベルト１７は、加圧ロール２２の回転に同期して、所定速度で駆動される。つまり、搬送ベルト１７は、加圧ロール２２の回転駆動力が伝達され、所定速度で搬送される。

搬送ベルト１７は、絶縁層と導電層とが積層された２層構造で構成されている。絶縁層は、加圧ロール２２側つまり記録媒体Ｐと接触する面に配置され、導電層は、記録媒体Ｐとの接触面と逆側に配置されている。

絶縁層は、厚さ１０〜１０００μｍの比抵抗が１０¹¹Ωｃｍ以上の誘電体、例えば、ポリイミド樹脂、または、フッ素樹脂等の各種プラスチック、高純度パルプ紙等で構成される。ここで、プラスチックとしては、フッ素樹脂が例示され、より詳しくは４フッ化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ）、４フッ化エチレン・パーフルオロアルコキシエチレン共重合樹脂（ＰＦＡ）、４フッ化エチレン・６フッ化プロピレン共重合樹脂（ＦＥＰ）、４フッ化エチレン・エチレン共重合樹脂（ＥＴＦＥ）、３フッ化塩化エチレン樹脂（ＰＣＴＦＥ）、３フッ化塩化エチレン・エチレン共重合樹脂（ＥＣＴＦＥ）、フッ化ビニリデン樹脂（ＰＶＤＦ）、フッ化ビニル樹脂（ＰＶＦ）が例示される。
ここで、絶縁層の厚みは１０μｍ〜５００μｍ、平均表面粗さＲａは、Ｒａ≦２０μｍ以下であることが好ましい。

導電層は、比抵抗が１０⁸Ωｃｍ以下の導電体、鉄、アルミニウム、銅、スレンレス等の各種金属、合金やカーボンブラック、金属粉末等の導電性物質を含む塗膜や蒸着膜、薄膜を貼り合わせる等で構成される。導電層の電位は、図示しない接地部材により、基準電位０Ｖに保持されている。
このように、絶縁層と導電層とを積層した構造とし、導電層を接地させ、絶縁層側から後述する帯電手段５６により、表面に電荷が蓄積させることで、絶縁層の表面に記録媒体Ｐを置くと紙中で誘電分極が起こり静電的に吸着する。つまり、記録媒体Ｐが搬送ベルト１７の絶縁層に貼着される。
これにより、記録媒体Ｐは、搬送ベルト１７に静電的に貼着された状態で、加熱ロール２０と加圧ロール２２とで挟持搬送され、画像が記録媒体上に加熱加圧定着される。このように搬送ベルト１７に貼着させて記録媒体Ｐの画像定着を行うことで、画像定着の際に記録媒体が加熱ロールに巻き付くことを防止できる。

ここで、搬送ベルト１７の構成は上記に限定されず、絶縁層のみで構成しても、搬送ベルト表面を帯電させッ記録媒体Ｐを静電的に吸着させることができる。ここで、絶縁部材としては、例えば、フッ素樹脂を挙げることができる。フッ素樹脂としては、４フッ化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ）、４フッ化エチレン・パーフルオロアルコキシエチレン共重合樹脂（ＰＦＡ）、４フッ化エチレン・６フッ化プロピレン共重合樹脂（ＦＥＰ）、４フッ化エチレン・エチレン共重合樹脂（ＥＴＦＥ）、３フッ化塩化エチレン樹脂（ＰＣＴＦＥ）、３フッ化塩化エチレン・エチレン共重合樹脂（ＥＣＴＦＥ）、フッ化ビニリデン樹脂（ＰＶＤＦ）、フッ化ビニル樹脂（ＰＶＦ）が該当する。これらの材料を使用することで、搬送ベルト７６の電荷保持性、及び耐久性を向上させることができる。

第１ベルトロール１８は、加圧ロール２２の記録媒体Ｐの搬送方向（図７中矢印方向）の下流側に固定的に配置され、第２ベルトロール１９は、第１ベルトロール１８の下方に配置されている。上述したように、第１ベルトロール１８、第２搬送ベルト１９および加圧ロール２２により、搬送ベルト１７を張架している。
ここで、第１ベルトロール１８は、加熱ロール２０に対して、記録媒体Ｐの長さより離れた位置に配置されることが好ましい。これにより、記録媒体Ｐに形成された画像が定着ロール対１２により完全に定着された後に、記録媒体Ｐを定着装置１０の外部に排出させることができる。つまり、定着ロール対１２による定着が完了した記録媒体Ｐを次の構成に受け渡すことができる。また、例えば第２ベルトロール１９を、図１内で紙面の上下方向に移動可能に構成し、搬送ベルト１７の張力調整を行えるようにしておくことが好ましい。

さらに、第１ベルトロール１８および第２ベルトロール１９のうちの少なくとも一方に駆動手段を設け、所定の速度で回転駆動させるようにしてもよい。これにより、加圧ロール２２の回転駆動力に加え、さらに回転駆動力が搬送ベルト１７に伝達され、搬送ベルト１７をより正確に所定速度で搬送することができる。ここで、加圧ロール２２と第１ベルトロール１８および／または第２ベルトロール１９とは、搬送ベルト１７が所定速度となるように同期して駆動されることが好ましい。

帯電手段５６は、搬送ベルト１７を所定電位に帯電させるものであり、コロトロン帯電器５６ａと、高圧電源５６ｂとを備えている。コロトロン帯電器５６ａは、加圧ロール２２の回転方向において加熱ロール２０と加圧ロール２２とのニップ部よりも上流側に、加圧ロール２２（搬送ベルト１７）の表面に対向して配置されている。また、コロトロン帯電器５６ａのコロナワイヤは、高圧電源５６ｂの負側の端子に接続されており、高圧電源ｂの正側の端子とコロトロン帯電器５６ａの金属製シールドケースは接地されている。
帯電手段５６は、帯電手段５６と対向する位置を通過する搬送ベルト１７を所定電位に帯電させる。つまり、帯電手段５６は、搬送ベルト１７の加熱ロール２０と加圧ロール２２とのニップ部に搬送される前の部分を所定電位に帯電させる。これにより、上述したように、搬送ベルト１７と記録媒体Ｐとは静電吸着される。
ここで、本実施形態では、帯電手段としてコロトロン帯電器を用いたが、本発明はこれに限定されず、スコロトロン帯電器、固体チャージャ、放電針などの種々の帯電手段を用いることができる。

除電手段５８は、記録媒体Ｐおよび搬送ベルト１７を除電させるものであり、コロトロン除電器５８ａと、交流電圧源５８ｂと、高圧電源５８ｃとを備えている。コロトロン除電器５８ａは、加熱ロール２０の記録媒体Ｐ搬送方向の下流側に、搬送ベルト１７の表面に対向して配置されている。コロトロン除電器５８ａのコロナワイヤは、交流電圧源５８ｂを介して高圧電源５８ｃに接続されており、高圧電源５８ｃの他端とコロトロン除電器５８ａの金属製シールドケースは接地されている。
除電手段５８は、除電手段５８と対向する位置を通過する搬送ベルト１７と記録媒体Ｐとを除電し、搬送ベルト１７と記録媒体Ｐとを分離可能な状態とする。
ここで、本実施形態では、除電手段として、コロトロン除電器を用いたが、本発明はこれに限定されず、スコロトロン除電器、固体チャージャ、放電針などの種々の除電手段を用いることができる。

固定手段１４は、記録媒体Ｐの先端部分を搬送ベルト１７の所定位置に物理的に固定するものであり、図７に示すように、第１スプロケット５１と、第２スプロケット５２と、第３スプロケット５４とチェーン４８と、グリッパ５０とを有する。
図８は、図１の第１スプロケット５１を紙面右方向から見た模式図である。図８では、記録媒体Ｐの搬送路を挟んで両側に配置され、１つの軸に固定された第１スプロケット５１，５１と、そのそれぞれに巻回されたチェーン４８，４８が示されている。
第１スプロケット５１は、加圧ロール２２と同軸、かつ実質同径で、加圧ロール２２よりも外側の軸端に配置される。第２スプロケット５２は、第１ベルトロール１８と同軸、かつ実質同径で、第１ベルトロール１８よりも外側の軸端に配置される。
また、第３スプロケット５４は、第２ベルトロール１９と同軸、かつ実質同径で、第２ベルトロール１９よりも外側の軸端に配置されれ、また、第２スプロケットの下側に配置される。

第１スプロケット５１、第２スプロケット５２及び第３スプロケット５４は、加圧ロール２２の端部よりも外側で、加圧ロール２２の回転軸に対して垂直な同一平面に含まれるように配置されている。また、チェーン４８は、これら第１スプロケット５１、第２スプロケット５２および第３スプロケット５４の外周に巻回され、各スプロケット５１，５２および５４に順次係合する無端のチェーンである。さらにチェーン４８上には、後述するグリッパ５０が複数、あるいは、少なくとも１つは設けられている。

図７および図８に示すように、各スプロケット５１，５２および５４は、記録媒体Ｐが搬送される搬送路をはさんで両側に配置されている。すなわち、各スプロケット５１，５２および５４は、搬送路を挟んで両側に配置されており、一方の側に配置されているスプロケットは、他方の側に配置されているスプロケットと、軸部材によって接続されている。

チェーン４８は、第１スプロケット５１を加圧ロール２２の軸端に固定することにより、加圧ロール２２の回転駆動力が伝達され、駆動される。これにより、チェーン４８は、グリッパ５０と凹部２９，４１が常に会合するように駆動される。
さらに、搬送ベルト１７とグリッパ５０も同期して駆動され、グリッパ５０は、搬送ベルト１７の所定位置に固定された状態となる。つまり、グリッパ５０は、搬送ベルト１７上の同一部分と接触した状態で駆動（移動）される。

また、チェーン４８には、各スプロケット５１，５２，５４の間において確実な動力伝達を行うように所定の張力が付与されている。したがって、チェーン４８は、第１スプロケット５１に伝達された回転動力を、第２スプロケット５２、第３スプロケット５４に伝達することができる。また、例えば第３スプロケット５４を、図１内で紙面の上下方向に移動可能に構成し、チェーン４８の張力調整を行えるようにしておくことが好ましい。

グリッパ５０は、第１スプロケット５１から第２スプロケット５２までの記録媒体Ｐの搬送路（図１参照）において、記録媒体Ｐの非画像記録部分（余白部分）を把持し、チェーン４８の移動に伴って移動する。このようなチェーン４８およびグリッパ５０を用いた記録媒体Ｐの搬送機構（チェーン・グリッパ機構）は、印刷機等において、印刷媒体の搬送に用いられているものなどを各種利用することができる。例えば、実開平６−２３７４８号公報には、チェーン・グリッパ機構を備えたオフセット印刷機の給紙機構について記載されている。上記公報に記載されているチェーン・グリッパ機構は、これを若干変形して、本実施形態に係る定着装置においても好適に用いられる。

ここで、グリッパ５０としては、記録媒体Ｐの端部を把持することができるものであれば任意の把持手段を利用することができ、実開平６−２３７４８号公報に開示されているような爪状の部材で記録媒体Ｐを把持する手段に限定されず、例えば、磁石を使用し磁力を利用して把持する手段や静電気力を利用して把持する手段、または、細かい針状の部材で記録媒体Ｐの先端部を刺し通して把持する手段等を用いることができる。つまり、グリッパの形状および機構は、物理的に挟む，刺す等のほか、真空吸着等の機能を有し、記録媒体Ｐを定着ロールから剥離するのに必要かつ十分な張力を記録媒体Ｐに伝えることができれば任意の形状および機構にすることができる。

また、把持手段を構成する部品は、画像定着時に、定着ロールに貼り付く記録媒体をロールから引き剥がすのに十分な剛性および把持力を有していることが好ましい。例えば、加熱ロールから記録媒体を引き剥がすときに、グリッパを構成する部材が変形することがないように、剛性を有する材料を用いて把持手段を形成することが好ましく、記録媒体Ｐがグリッパから外れたりしないように、把持手段の付勢力や配置位置、数を決定することが好ましい。

また、グリッパ５０は、前述のように、記録媒体Ｐの搬送間隔に応じた間隔でチェーン４８上に複数個設けられているのが好ましい。これにより、一つの記録媒体Ｐへの定着動作が終了した後に、連続して次の記録媒体Ｐを定着ロール対１２に搬送し、処理を連続的に効率よく行うことができる。

また、本実施形態の定着装置１０には、好ましい態様として、離型剤塗布手段４２と、クリーニング手段４４とが加熱ロール２０表面に当接するように配置されている。

離型剤塗布手段４２は、離型剤を貯蔵するオイルタンク４２ａと、このオイルタンク４２ａからシリコーンオイルを汲み上げる汲み上げロール４２ｂ、４２ｃと、汲み上げロール４２ｂ、４２ｃからの離型剤Ｌを加熱ロール２０に塗布する塗布ロール４２ｄとを有する。
オイルタンク４２ａは、加熱ロール２０から所定距離離間して配置されており、所定量の離型剤が貯留されている。ここで、離型剤としては、シリコーンオイルが最適で、例えば、ジメチルシロキサン、アミノ基含有ジメチルシロキサン、オルガノポリシロキサン、ジメチルオルガノポリシロキサン等を単独でまたは適宜混合して動粘度を１００〜１０００ｃＳｔ程度にしたものを用いることができる。
汲み上げロール４２ｂは、少なくとも表面に離型剤を含浸する部材を備え、オイルタンク４２ａに貯留された離型剤に浸漬して配置されている。また、汲み上げロール４２ｃは、回転可能なロールであり、汲み上げロール４２ｂと当接して配置される。汲み上げロール４２ｃは、汲み上げロール４２ｂと当接して回転することで、その表面に離型剤が塗布される。
塗布ロール４２ｄはスポンジゴムの表面にシリコンゴムが被覆された回転可能なロールであり、加熱ロール２０および汲み上げロール４２ｃと当接して配置される。塗布ロール４２ｄは、加熱ロール２０および汲み上げロール４２ｃと当接して回転する。これにより、汲み上げロール４２ｃの表面に塗布された離型剤Ｌは、塗布ロール４２ｄの表面に塗布され、塗布ロール４２ｄの表面に塗布された離型剤Ｌは、加熱ロール２０の表面に塗布される。

このようにして、加熱ロール２０の表面に離型剤を塗布することで、加熱ロール２０と記録媒体Ｐとの離型性をより向上させることができ、記録媒体Ｐが加熱ロール２０に巻き付くことをより確実に防止することができる。さらに、記録媒体Ｐ上に形成された画像部のトナーが定着時に加熱ロール２０に付着するオフセットも好適に防止することができる。
ここで、離型剤塗布手段の形状、構成は上記に限定されず、例えば、さらに、塗布ロールからの離型剤塗布量を制御するブレードを設けてもよく、また、別の態様としては、離型剤を含浸したフェルト状の部材を定着ロールに接触させ、定着ロールをフェルト状部材に摺接して回転させることで、定着ロールに離型剤を塗布させてもよい。

クリーニング手段４４は、加熱ロール２０にオフセットしたトナーをクリーニングするものであり、離型剤塗布手段４２に対して加熱ロール２０の回転方向上流側に設けられている。クリーニング手段４４は、帯状の耐熱不織布からなるクリーニングウェブ４４ａと、このクリーニングウェブ４４ａを加熱ロール２０に押圧する押圧ロール４４ｂと、新しいクリーニングウェブ４４ａを送り出す送り出しロール４４ｃと、トナーなどが付着し、クリーニング能力の低下したクリーニングウェブ４４ａを徐々に巻き取る巻取りロール４４ｄとで構成される。

このようなクリーニング手段４４を用い、押圧ロール４４ｂによりクリーニングウェブ４４ａを加熱ロール２０に押し当て、加熱ロール２０を摺接させて回転させることで、加熱ロール表面に付着したオフセットトナーや汚れを除去することができる。
また、クリーニング手段４４を離型剤塗布手段４２に対して加熱ロール２０の回転方向上流側に設けることで、オフセットトナーが付着して塗布ロール４２ｄが汚れることを防止することができる。
ここで、クリーニング手段４４は、本実施形態に限定されず、種々のクリーニング手段を用いることができる。

さらに、加熱ロール２０は、記録媒体Ｐと一対の定着ロール（加熱ロール２０および加圧ロール２２）との間の接触帯電，剥離帯電，摩擦帯電または転がり帯電等によって生じる静電気を除去するための除電手段を有することが好ましい。本実施形態では、このような除電手段を設ける代わりに、加熱ロール２０と加圧ロール２２とをそれぞれ接地させて、記録媒体Ｐと加熱ロール２０，加圧ロール２２とを除電している（図示しない）。ただし、除電の方法はこれに限定されずに、例えば、除電手段として、コロナ放電器、除電ブラシ、除電ロール等を特に制限無く用いることができる。

このような除電手段で記録媒体Ｐと加熱ロール２０と加圧ロール２２とを除電することにより、記録媒体Ｐを、加熱ロール２０から容易に剥離することができる。また、このような除電手段と離型剤塗布手段とを組み合わせて用いても良く、これにより、記録媒体の剥離性が一層高められる。

次に、定着装置１０の作用を説明する。
まず、画像形成装置９によって表面に画像が形成（描画）された記録媒体Ｐは、ガイド１６によって案内されながら、図示しない搬送手段によって、固定手段１４の第１スプロケット５１つまり定着ロール対１２まで搬送される。
そして、加圧ロール２２および第１スプロケット５１の回転動力によって、加圧ロール２２、搬送ベルト１７およびチェーン４８が移動し、チェーン４８の移動に応じてグリッパ５０も移動する。具体的にはグリッパ５０が固定手段１４による記録媒体Ｐの搬送経路の始点、すなわち、第１スプロケット５１の最上点（最高点）に向かって移動する。このとき、搬送ベルト１７とチェーン４８とは同期して移動し、これにより、グリッパ５０は搬送ベルト１７の所定位置に固定された状態で移動する。また、第１スプロケット５１と、加熱ロール２０および加圧ロール２２との回転も同期しており、グリッパ５０は、加熱ロール２０および加圧ロール２２の凹部２９，４１に嵌合して、加熱ロール２０および加圧ロール２２と共に回転する。これにより、加熱ロール２０および加圧ロール２２の表面にグリッパ５０が接触して、加熱ロール２０が傷つくことを防止することができる。
ここで、搬送ベルト１７の加熱ロール２０と加圧ロール２２とのニップ部に移動する部分は、帯電手段５６により所定電位に帯電される。

グリッパ５０は、第１スプロケット５１の最高点を通過すると同時に記録媒体Ｐの把持動作を行う。したがって、グリッパ５０が第１スプロケット５１の最高点を通過したとき、記録媒体Ｐがグリッパ５０に把持されうる状態となるように、グリッパ５０と記録媒体Ｐとは、同期されて移動される。

同期されて移動されるグリッパ５０と記録媒体Ｐとは、同時に第１スプロケット５１の最高点を通過し、記録媒体Ｐはグリッパ５０によって把持され、チェーン４８の移動に伴って、第２スプロケット５２へと移動される。また、記録媒体Ｐは、所定電位に帯電されている搬送ベルト１７に静電吸着され、搬送ベルト１７上に貼着される。
このように、記録媒体Ｐは、先端をグリッパ５０に把持され、かつ、搬送ベルト１７に静電吸着され、第１スプロケット５１の最高点を通過、つまり、記録媒体Ｐは、加熱ロール２０および加圧ロール２２との間を通過し、加熱ロール２０および加圧ロール２２とによって挟持される。

加熱ロール２０および加圧ロール２２によって挟持された記録媒体Ｐは、一定の周速度で回転駆動する加熱ロール２０によって画像定着されつつ搬送される。
このように、記録媒体Ｐの先端部をグリッパ５０により固定し、かつ、記録媒体Ｐを搬送ベルト１７に静電吸着した状態で、加熱ロール２０および加圧ロール２２により記録媒体Ｐを搬送ベルト１７とともに挟持搬送し、記録媒体Ｐに画像を加圧加熱定着する。これにより、画像定着時に、加熱ロール２０に張り付くことを防止でき、さらに、記録媒体のカールや伸び、紙変形が無く、画像部光沢も十分な画像を得ることができる。

このとき、加熱ロール２０および加圧ロール２２が記録媒体Ｐを挟持している挟持部と、グリッパ５０が記録媒体Ｐを把持している把持部との間に、記録媒体Ｐが加熱ロール２０から剥離されるのに必要かつ十分な張力を付加されるように、搬送ベルト１７およびチェーン４８の張力を制御するのが好ましい。これにより、グリッパ５０に把持され、搬送ベルト１７に静電吸着された記録媒体Ｐを、一定の速度で画像定着部を通過させるとともに、より確実に加熱ロール２０に貼り付くことなく搬送させることができる。

搬送ベルト１７およびチェーン４８は、定着ロール対１２の回転と同期して一定速度で移動し、記録媒体Ｐは、上記挟持部とグリッパ５０による把持部との間に張力を受けながら一定の速度で搬送される。

このように、記録媒体Ｐは、貼着手段１３および固定手段１４によって、記録媒体Ｐの後端部が加熱ロール２０から離れる位置まで搬送される。ここで、記録媒体Ｐおよび搬送ベルト１７は、除電手段５８に対向する位置を通過する際に除電され、記録媒体Ｐの先端部を除く部分は、搬送ベルト１７から分離できる状態となる。その後、記録媒体Ｐは、そのまま搬送されて、グリッパ５０が第２スプロケット５２の最上部（把持搬送する搬送路の終点）を通過した直後に、グリッパ５０は記録媒体Ｐを解放する。そして、記録媒体Ｐは、搬送ベルト１７から分離され、外部または次工程に搬送される。

ここで、本発明の定着装置は、長期間記録媒体の画像定着を繰り返し、定着ロール表面に傷等が生じ、定着した画像に画像傷が発生した場合、または、所定枚数の画像定着を行った場合、定着ロールを使用してから所定期間が経過した場合等の必要に応じて、定着ロールの定着シートを新しい定着シートと交換する。
定着シートを交換することで、長期間使用しても、定着ロールの劣化による画像光沢低下、画像傷、定着むら等のない画像を定着させることができる。

上述した工程を繰り返すことで、記録媒体Ｐが加熱ロール２０に貼り付くことなく、記録媒体のカールや伸び、紙変形が無く、画像部光沢も十分な画像を連続的に定着させることができる。
なお、先行する記録媒体Ｐを挟持搬送するグリッパ５０が定着ロール対１２を通過した時点で、後続の記録媒体Ｐを定着ロール対１２に挿入するサイクルをスタートさせることができる。

ここで、本実施形態では、搬送ベルトとグリッパとを別々に設けたが、搬送ベルトとグリッパを一体に設けてもよい。一例としては、搬送ベルトの端部とチェーンとを係合させ、搬送ベルトとチェーンとが確実に同一速度で搬送されるようにしてもよく、搬送ベルトの一部にグリッパを付設するようにしてもよい。

図９は、本発明の定着装置の他の実施形態の概略構成を示す模式図である。
なお、本実施形態の定着装置７０において、図１の定着装置１０と同様の構成を有する部材には同じ符号を付し、説明は異なる部位を主に行う。

定着ロール対７１は、加熱ロール２０と、加圧ロール７２とを有する。
加圧ロール７２は、搬送ベルト７６を介して加熱ロール２０と対向する位置に配置される。加圧ロール７２は、加熱ロール２０よりも直径が小さく、かつ表層が交換可能ではないロールである。

ここで、加熱ロール２０には、その周囲を覆うように放熱遮蔽部材８８が配置されている。放熱遮蔽部材８８は、断熱性の高い材料で形成される。
放熱遮蔽部材８８を配置することで、加熱ロール２０から発生する熱が周囲の機器に影響を与えることを防止し、また、加熱ロール２０の保温性を高めることができる。

貼着手段７４は、搬送ベルト７６と、第１ベルトロール７８と第２ベルトロール８０とを有する。
第１ベルトロール７８は、加圧ロール７２の記録媒体Ｐの搬送方向（図９中、左から右）の上流側に配置され、第２ベルトロール８０は、記録媒体Ｐの搬送方向（図９中、左から右）の下流側に配置される。
搬送ベルト７６は、第１ベルトロール７８および第２ベルトロール８０により張架されている。
ここで、第１ベルトロール７８および第２ベルトロール８０は、図９に示すように、加圧ロール７２が、第１ベルトロール７８および第２ベルトロール８０の外周を結ぶ線より加熱ロール２０側にやや張り出すように、つまり、搬送ベルト７６の加熱ロール２０側の面の加圧ロール７２との接触部が凸となるように配置するのが好ましい。
このように配置することにより、搬送ベルト７６に張力が付与され、搬送ベルト７６のばたつきを抑えることができる。

また、第１ベルトロール７８および第２ベルトロール８０のうちの少なくとも一方は、図示されていない駆動源に接続されており、画像定着時には、所定の速度で、回転駆動される。これにより、搬送ベルト７６は、図中、時計回りに周回し、所定速度で搬送される。
また、第１ベルトロール７８の内部にはヒータ８２が配置されている。ヒータ８２により第１ベルトロール７８および搬送ベルト７６を加熱し、搬送ベルト７６を所定温度にする。

帯電手段５６は、記録媒体Ｐの搬送方向（図９中、左から右）において、加熱ロール２０よりも上流側の搬送ベルト７６に対向する位置に配置され、除電手段５８は、記録媒体Ｐの搬送方向（図９中、左から右）において、加熱ロール２０よりも下流側の搬送ベルト７６に対向する位置に配置されている。
なお、図１に示した定着装置１０と同様に、加圧ロール７２、第１ベルトロール７８、第２ベルトロール８０の外側の軸端には、それぞれ第１スプロケット８４、第２スプロケット８５、第３スプロケット８６が配置され、各スプロケット８４，８５および８６にはチェーンが順次係合され、チェーン４８上にグリッパ５０が設けられている。

以下、定着装置７０の作用を説明する。
画像形成装置９によって表面に画像が形成（描画）された記録媒体Ｐが、図示しない搬送手段によって、搬送ベルト７６まで搬送される。
搬送ベルト７６まで搬送された記録媒体Ｐは、搬送ベルト７６に載置され、先端部分がグリッパ５０により固定される。その後、記録媒体Ｐは、搬送ベルト７６により、帯電器８４に対向する位置まで搬送される。
帯電手段５６と対向する位置まで搬送された記録媒体Ｐは、高圧電源５６ｂに接続されたコロトロン帯電器５６ａにより所定の負の高電位に均一に帯電される。これにより、記録媒体Ｐは、搬送ベルト７６の表面上に静電吸着される。

グリッパ５０により先端部分が固定され、かつ、搬送ベルト７６に静電吸着された記録媒体Ｐは、搬送ベルト７６の表面上に静電吸着された状態で、所定圧力にニップされている加熱ロール２０および加圧ロール７２との間を通過する。これにより記録媒体Ｐは、所定圧力、所定温度で加圧／加熱され、記録媒体Ｐ上に画像が定着される。

画像定着後の記録媒体Ｐは、コロトロン除電器５８ａにより除電された後、搬送ベルト７６上から分離され、外部または次工程に搬送される。

このように、記録媒体の搬送方向において、定着ローラ対よりも上流部分にも搬送ベルトを配置することで、記録媒体が搬送ベルトに載置された状態で、記録媒体を搬送ベルトに静電吸着させることができる。これにより、より確実に、かつ均一に記録媒体を搬送ベルトに静電吸着させることができる。結果として、より好適に記録媒体の画像定着を行うことができる。

また、本発明の定着装置は、少なくとも一方の定着ロールの表層が交換可能であれば上記効果を得ることができる。ここで、定着ロール対の一方のみが表層の交換が可能な定着ロールの場合は、記録媒体の画像面と接触する側の定着ロールが表層の交換が可能な定着ロールであることが好ましい。
記録媒体の画像面と接触する側の定着ロールの表層を交換可能とし、必要に応じて交換することで、長期間使用した場合でも、より好適に、画像光沢低下、画像傷、定着むらのない画像を記録媒体に定着することができる。

以下に、本発明の一実施形態に係る定着装置を備える画像記録装置を、静電式インクジェット装置に適用した実施形態について詳細に説明する。

なお、以下では、インク中の色材粒子が正帯電している場合を例にとって説明するが、これとは逆に、インク中の色材粒子を負に帯電させたものを用いてもよい。その場合は、記録に作用する各部の極性を、以下の例とは逆極性とすればよい。

図１０は、本発明の画像記録装置を適用する静電式インクジェット記録装置の一実施形態を示す概念図である。同図に示すインクジェット記録装置２００は、静電力により、帯電した色材粒子（帯電微粒子）を含むインクの吐出を制御し、記録媒体Ｐ上に４色印刷をしてフルカラー画像を記録した後、記録された画像を加熱ロールによる接触加熱によって定着するもので、記録媒体Ｐの保持手段２０２と、搬送手段２０４と、記録手段２０６と、定着手段１０と、溶媒回収手段２１２とを備え、これらが筐体２０１に内包されている。

なお、図１０のインクジェット記録装置２００において、定着手段１０は、図１に示した定着装置１０と基本的には同一であるので、その詳細な説明を省略する。また、図１０のインクジェット記録装置２００における記録手段２０６は、図１の画像記録装置８における画像形成装置９に対応するものである。

まず、記録媒体Ｐの保持手段２０２について説明する。
保持手段２０２は、記録前の記録媒体Ｐを保持する給紙トレイ１２４と、ピックアップロール１２６と、記録後の記録媒体Ｐを保持する排紙トレイ１２８とを備えている。

給紙トレイ１２４は、記録に供される複数枚の記録媒体Ｐを保持するものであって、図１０中、筐体２０１の左側部から筐体２０１の内部に挿入されて装着されている。ピックアップロール１２６は、給紙トレイ１２４の装着部の先端部（図中、右端部）近傍に配置されている。画像の記録時には、ピックアップロール１２６により、記録媒体Ｐが給紙トレイ１２４から１枚ずつ取り出され、記録媒体Ｐの搬送手段２０４に供給される。ピックアップロール１２６の近傍には、重ねてストックされている記録媒体Ｐの分離を容易にするために、記録媒体Ｐの除電を行う除電ブラシや除電ロール、エア吹き付けブロアー等が備えられているのが好ましい。

排紙トレイ１２８は、画像が形成された記録媒体Ｐを保持するものであって、筐体２０１内部の記録媒体Ｐの搬送経路の終端に設けられ、その先端部（記録媒体Ｐの搬送方向先端側）は筐体２０１の外部に位置している。記録後の記録媒体Ｐは、搬送手段２０４により搬送されて、排紙トレイ１２８に排紙される。

次に記録媒体Ｐの搬送手段２０４について説明する。
搬送手段２０４は、記録媒体Ｐを、給紙トレイ１２４から排紙トレイ１２８まで所定の経路に沿って搬送するものであり、搬送ロール対１３０と、搬送ベルト１３２と、ベルトロール１３４ａ，１３４ｂと、導電性プラテン１３６と、記録媒体Ｐの帯電器９０および除電器９１と、分離爪９２と、出口ガイド９４とを備えている。また、分離爪９２から排出トレイ１２８までの区間においては、定着手段１０の貼着手段１３および固定手段１４が搬送手段として機能する。なお、搬送手段２０４としては、図示されるもの以外にも適宜、搬送ロール対や搬送ベルト、搬送ガイド等の通常の搬送部材が、記録媒体Ｐを搬送するのに適当な間隔で配置されていてもよい。

搬送ロール対１３０は、ピックアップロール１２６と搬送ベルト１３２との間の位置に設けられている。ピックアップロール１２６により給紙トレイ１２４から取り出された記録媒体Ｐは、この搬送ロール対１３０と搬送ベルト１３２により挟持搬送され、搬送ベルト１３２上の所定の位置に供給される。

搬送ベルト１３２は、ループ状のエンドレスベルトであり、２つのベルトロール１３４ａ、１３４ｂによって張架されている。ベルトロール１３４ａ、１３４ｂのうちの少なくとも一方は、図示されていない駆動源に接続されており、記録時には、所定の速度で回転駆動される。これにより、搬送ベルト１３２は、図中、時計回りに周回し、搬送ベルト１３２に静電吸着している記録媒体Ｐを所定の速度で搬送する。

搬送ベルト１３２は、記録媒体Ｐが静電吸着される側の面（表面）が絶縁性、ベルトロール１３４ａ、１３４ｂと接触する側の面（裏面）が導電性のものである。また、搬送ベルト１３２の内周面側には、帯電器９０と対向する位置および後述するインクジェットヘッド１０８と対向する位置にわたって、導電性プラテン１３６が配置されており、ベルトロール１３４ａ、１３４ｂおよび導電性プラテン１３６は接地されている。これにより、搬送ベルト１３２は、インクジェットヘッド１０８に対向する位置において、インクジェットヘッド１０８の対向電極としても機能する。

導電性プラテン１３６は、搬送ベルト１３２を介して、インクジェットヘッド１０８と対向する位置に配置されている。導電性プラテン１３６は、ベルトロール１３４ａおよび１３４ｂの外周を結ぶ線よりインクジェットヘッド１０８側にやや張り出すように配置されるのが好ましい。そのように配置することにより、搬送ベルト１３２に張力を付与して、搬送ベルト１３２のばたつきを抑えることができる。

記録媒体Ｐの帯電器９０は、コロトロン帯電器９６と、高圧電源９８とを備えている。コロトロン帯電器９６は、記録媒体Ｐの搬送経路上の、搬送ロール対１３０と記録手段２０６との間の位置に、搬送ベルト１３２の表面に対向して配置されている。また、コロトロン帯電器９６は、高圧電源９８の負側の端子に接続されており、高圧電源９８の正側の端子とコロトロン帯電器９６の金属製シールドケースは接地されている。

記録媒体Ｐの表面は、高圧電源９８に接続されたコロトロン帯電器９６により所定の負の高電位に均一に帯電され、記録に必要な一定のＤＣバイアス電圧（例えば、約−１．５ｋＶ）が印加された状態となる。また、これにより、記録媒体Ｐは、搬送ベルト１３２の絶縁性を有する表面上に静電吸着される。

記録媒体Ｐの除電器９１は、コロトロン除電器１０２と、交流電圧源１０４と、高圧電源１０６とを備えている。コロトロン除電器１０２は、記録手段２０６の記録媒体Ｐ搬送方向の下流側に、搬送ベルト１３２の表面に対向して配置されている。コロトロン除電器１０２は、交流電圧源１０４を介して高圧電源１０６に接続されており、高圧電源１０６の他端とコロトロン除電器１０２の金属製シールドケースは接地されている。

記録後の記録媒体Ｐは、コロトロン除電器１０２により除電された後、その下流側に配置された分離爪９２によって搬送ベルト１３２上から分離される。搬送ベルト１３２上から分離された記録媒体Ｐは、定着手段１０に搬送され、上述したように、先端部分をグリッパ５０により把持されかつ、全面を搬送ベルト１７に静電吸着された状態で、定着手段１０において定着処理が施された後、貼着手段１３（搬送ベルト１７）と固定手段１４とによって搬送されつつ、全面が除電され、先端部分がグリッパ５０から開放されて、排紙トレイ１２８に排紙される。
固定手段１４と搬送ベルト１７の下流側には、記録媒体Ｐを排紙トレイ１２８へ案内する出口ガイド９４が配置されている。

次に、記録手段２０６について説明する。
記録手段２０６は、帯電した色材粒子を含むインクを用い、画像データに応じてインクの吐出を静電力により制御して、記録媒体Ｐ上に、画像データに応じた画像を記録するものであり、静電式のインクジェットヘッド１０８と、ヘッドドライバ１１０と、インク循環機構１１１と、記録媒体Ｐの位置検出器１１４とを備えている。

インクジェットヘッド１０８は、搬送ベルト１３２による記録媒体Ｐの搬送経路において、記録媒体Ｐが安定した平面状態で搬送される位置に、そのインク吐出部が搬送ベルト１３２の表面（搬送ベルト１３２の表面に保持される記録媒体Ｐの表面）と所定の距離になるように配置されている。図示例では、インクジェットヘッド１０８は、ベルトロール１３４ａ、１３４ｂの間の搬送ベルト１３２に対向して配置されている。

インクジェットヘッド１０８は、同時に１行分の画像を記録することが可能なラインヘッドであり、フルカラー画像を記録するためのシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｂ）の４色の吐出ヘッドを備えている。各色の吐出ヘッドは、基本的に同様の構成を有しているので、以下ではその１色の吐出ヘッド１６０について説明する。

図１１（Ａ）および（Ｂ）は、静電式インクジェットヘッド１０８における吐出ヘッド１６０の具体的な構造を説明する模式図であり、図１１（Ａ）は、吐出ヘッド１６０の一部を示す模式的断面図、図１１（Ｂ）は、図１１（Ａ）のXI−XI線における模式的断面図である。吐出ヘッド１６０は、複数のノズル（吐出口）を２次元的に備えるマルチチャンネルヘッドであるが、ここでは、その構成を明確に示すために、２つの吐出部のみを示してある。

吐出ヘッド１６０は、ヘッド基板１６２と、インクガイド１６４と、ノズル基板（吐出口基板）１６６と、吐出電極を構成する吐出電極１６８と、浮遊導電板１７６とを備えている。吐出ヘッド１６０は、インク滴Ｒの吐出（飛翔）ポイントとなるインクガイド１６４の先端が、対向電極となる、記録媒体Ｐを支持する搬送ベルト１３２と対向するように配置されている。

ヘッド基板１６２およびノズル基板１６６は、吐出ヘッド１６０の全ノズルに共通な平板基板であり、絶縁性材料から構成されている。ヘッド基板１６２およびノズル基板１６６は、所定の間隔をあけて配置され、その間にインク流路１７８が形成されている。インク流路１７８内のインクＱは、吐出電極１６８に印加される電圧と同極性に帯電した色材粒子を含み、記録時には、インク循環機構１１１（図１０参照）によって、所定方向、図１１（Ａ）に示す例ではインク流路１７８内を右側から左側（図中矢印ａ方向）へ向かって所定の速度（例えば、２００ｍｍ／ｓのインク流）で循環される。以下では、インク中の色材粒子が正帯電している場合を例にとって説明する。

ノズル基板１６６には、インクＱの吐出口となるノズル１７４が穿孔されており、このノズル１７４は、所定の間隔で２次元的に複数配置されている。また、ノズル１７４の中央部には、インクＱの吐出（飛翔）ポイントを定めるためのインクガイド１６４が配置されている。

インクガイド１６４は、突状先端部分１６４ａを持つ所定厚みの絶縁性樹脂製平板からなり、各ノズル１７４に対応する位置に、ヘッド基板１６２の上に配置されている。インクガイド１６４は、同じ列（図１１（Ａ）における左右方向、図１１（Ｂ）における紙面垂直方向）に配列される複数のインクガイド１６４に共通の基部１６４ｂを有しており、この基部１６４ｂがヘッド基板１６２上に、浮遊導電板１７６を挟んで固定されている。

また、インクガイド１６４の先端部分１６４ａは、吐出ヘッド１６０の記録媒体Ｐ（搬送ベルト１３２）側の最表面から突出するように配置されている。先端部分１６４ａの形状および構成は、インクＱ（インク滴Ｒ）の吐出ポイントを安定させ、かつ、先端部分１６４ａにおいて、インクＱを十分に供給し、インクＱ中の色材粒子を好ましい状態に濃縮させることができるように設定される。例えば、先端部分１６４ａを吐出方向に向けて次第に細くした形状のものや、インク案内溝となる切り欠きを図中上下方向に形成したもの、先端部分１６４ａの誘電率を実質的に大きくするために、先端部分１６４ａに金属を蒸着したものなどが好適である。

ノズル基板１６６の記録媒体Ｐ側の面（図中、上面）には、各ノズル１７４を囲むように、吐出電極１６８が配置されている。また、ノズル基板１６６の記録媒体Ｐ側には、吐出電極１６８の上方（上面）を覆う絶縁層１７０ａと、吐出電極１６８の上方に絶縁層１７０ａを介して配置されるシート状のガード電極１７２と、ガード電極１７２の上面を覆う絶縁層１７０ｂとが設けられている。

吐出電極１６８は、ノズル基板１６６に開孔されたノズル１７４の周囲を囲むように、ノズル基板１６６の図中上側、すなわち記録媒体Ｐ側の表面に、吐出部毎にリング状に、すなわち円形電極として配置されている。なお、吐出電極１６８の電極形状は、円形電極に限定されず、略円形であっても、分割円形電極であっても、平行電極または略平行電極であっても良い。

吐出電極１６８は、ヘッドドライバ１１０によって制御され、画像データに応じて所定のパルス電圧が印加される。上述したように、インクガイド１６４と対向する位置には、インク中の帯電した色材粒子と極性が反対となる電圧に帯電された記録媒体Ｐが、搬送ベルト１３２に保持されて一定速度で搬送される。記録媒体Ｐは負の高電圧（例えば、−１５００Ｖ）に帯電されており、吐出電極１６８との間に、インクＱを吐出させない程度の所定の電界が形成されている。

吐出電極１６８が吐出オフ状態（吐出待機状態）のときは、パルス電圧は０Ｖまたは低電圧とされる。この状態では、吐出部の電界強度はバイアス電圧（または、バイアス電圧にオフ状態のパルス電圧が重畳された電圧）による電界強度となっており、これはインクＱの吐出に必要な強度よりも低く設定されているため、インクＱの吐出は行われない。しかし、この吐出待機状態の低電界により、ノズル１７４の内部においてインク中の色材粒子がインクガイド１６４の先端部分１６４ａに濃縮する。

吐出電極１６８が吐出オン状態のときは、パルス電圧が印加され、バイアス電圧に高電圧のパルス電圧（例えば、４００〜６００Ｖ）が重畳されて、吐出部の電界強度はインクＱが吐出するのに十分な強度となり、インクガイド１６４の先端部分１６４ａに濃縮されたインクＱがインク滴Ｒとして飛翔する。このインク滴Ｒのサイズは極めて小さいため、解像度の高い、高画質な画像記録を行うことができる。

このように、画像データに応じて、記録媒体Ｐの全幅にわたって配置された各吐出部の吐出電極１６８のオン，オフが制御され、所定速度で搬送される記録媒体Ｐに対して所定のタイミングでインク吐出が行われることにより、記録媒体Ｐに２次元画像が記録される。

ガード電極１７２は、隣接する吐出部の吐出電極１６８の間に配置され、隣接する吐出部のインクガイド１６４の間に生じる電界干渉を抑制するためのものである。ガード電極１７２は、吐出ヘッド１６０の全吐出部に共通な金属板などのシート状の電極であり、２次元的に配列されている各ノズル１７４の周囲に形成された吐出電極１６８に相当する部分が穿孔されている。ガード電極１７２を設けることによって、ノズル１７４を高密度に配置した場合にも、隣接するノズル１７４の電界の影響を最小限にし、ドットサイズおよびドットの描画位置を常に安定して保つことができる。

ヘッド基板１６２のインク流路１７８側の表面には、浮遊導電板１７６が配置されている。浮遊導電板１７６は、電気的に絶縁状態（ハイインピーダンス状態）とされており、画像の記録時に、吐出部に印加された電圧値に応じて、誘起された誘導電圧を発生し、インク流路１７８内のインクＱにおいて、その色材粒子をノズル基板１６６側へ泳動させる。また、浮遊導電板１７６の表面には、電気絶縁性である被覆膜（図示せず）が形成されており、インクへの電荷注入等によりインクの物性や成分が不安定化することが防止されている。この絶縁性被覆膜は、インクに対して耐腐食性を有するものが用いられる。

浮遊導電板１７６を設けることにより、インク流路１７８内のインクＱ中の色材粒子をノズル基板１６６側へ泳動させて、ノズル基板１６６のノズル１７４を通過するインクＱ内の色材粒子の濃度を所定濃度に高めることができ、インクガイド１６４の先端部分１６４ａに濃縮させて、インク液滴Ｒとして吐出させるインクＱ内の色材粒子の濃度を所定濃度に安定させることができる。

なお、図示例においては、吐出電極を単層電極構造としているが、これ以外にも、例えば、列方向に接続された第１吐出電極と、行方向に接続された第２吐出電極とを備える２層電極構造とし、第１吐出電極と第２吐出電極とをマトリクス状に配列してマトリクス駆動を行うものとしてもよい。このようなマトリクス駆動方式によれば、吐出電極の高集積化とドライバ配線の簡素化の両方を同時に実現できる。

インク循環機構１１１は、インクタンク１１６と、ポンプ（図示省略）と、インク供給路１１８ａおよびインク回収路１１８ｂとを備えている。インクタンク１１６は、筐体２０１内部の底面上に配置され、インク供給路１１８ａおよび回収路１１８ｂを介してインクジェットヘッド１０８と接続されている。

インクタンク１１６内には、各色の色材粒子とこれを分散させる分散溶媒とを含む４色のインクが保持されている。インクタンク１１６内の各色のインクは、ポンプにより、インク供給路１１８ａを介して、インクジェットヘッド１０８の各色の吐出ヘッドに供給される。また、画像記録に使用されなかった余分な各色のインクは、ポンプにより、インク回収路１１８ｂを介して各色のインクタンク１１６内に回収される。また、インクタンク１１６内には、色材粒子を含まない分散溶媒も保持されている。この分散溶媒は、各色のインク補充およびインク濃度調整等に用いられる。

次に、インクジェット記録装置２００の記録手段２０６を構成する位置検出器１１４およびヘッドドライバ１１０について説明する。図１０に示す様に、記録媒体Ｐの位置検出器１１４は、フォトセンサ等の位置検出手段であり、記録媒体Ｐの搬送経路上の、インクジェットヘッド１０８よりも上流側の所定位置（図示例では、搬送ロール対１３０と帯電器９０との間の位置）に、記録媒体Ｐが搬送される搬送ベルト１３２の表面に対向して配置されている。位置検出器１１４により検出された記録媒体Ｐの位置情報はヘッドドライバ１１０に供給される。

ヘッドドライバ１１０は、インクジェットヘッド１０８のドライバであって、インクジェットヘッド１０８と駆動信号ケーブルを介して接続されている。図示例では、ヘッドドライバ１１０は、筐体２０１内部の図中中央上部に取り付けられている。ヘッドドライバ１１０には、外部装置から画像データが入力され、位置検出器１１４から記録媒体Ｐの位置情報が入力される。そして、ヘッドドライバ１１０により、記録媒体Ｐの位置情報にしたがって、インクジェットヘッド１０８の各色の吐出ヘッドの吐出タイミングが制御されつつ、画像データに応じて各色の吐出ヘッドから各色のインクが吐出され、記録媒体Ｐ上には、画像データに対応したフルカラー画像が記録される。

図１０に示したインクジェット記録装置２００において、定着手段１０は、前述したように、図１の定着装置１０と同様の構成を有している。定着手段１０は、加熱ロール２０および加圧ロール２２によって記録媒体Ｐを挟持搬送することにより、記録手段２０６によって記録媒体Ｐに形成されたインク画像を加熱定着させる。ここで、加熱ロール２０および加圧ロール２２によって記録媒体Ｐを挟持搬送する際に、定着手段１０は、記録媒体Ｐの先端部分をグリッパ５０によって把持させて、さらに、記録媒体Ｐを搬送ベルトに静電吸着させる。この状態で、加熱ロール２０および加圧ロール２２によって、記録媒体Ｐを搬送ベルト１７とともに挟持搬送することにより、記録手段２０６によって記録媒体Ｐに形成されたインク画像を加熱定着させる。

このようにグリッパ５０によって記録媒体Ｐの先端部分を把持し、かつ、搬送ベルト１７に記録媒体Ｐを静電吸着させた状態で記録媒体の画像記録を行うことで、記録媒体Ｐが加熱ロール２０に貼り付くことが防止できる。ここで、加熱ロール２０の表面温度および加圧ロール２２による記録媒体Ｐの押圧力（ニップ力）は、所望の定着性および光沢性を確保するように適宜設定される。

次に、インクジェット記録装置２００の溶媒回収手段２１２について説明する。
溶媒回収手段２１２は、インクジェットヘッド１０８から記録媒体Ｐ上に吐出されたインクから蒸発する分散溶媒や、画像の定着時にインクから蒸発する分散溶媒等を回収するもので、活性炭フィルタ１８０と、排出ファン１８２とを備えている。活性炭フィルタ１８０は、筐体２０１の内側に取り付けられており、排出ファン１８２は、活性炭フィルタ１８０の上に取り付けられている。

インクジェットヘッド１０８から吐出されるインクからのインク溶媒の自然蒸発、記録媒体Ｐ上の未定着画像を形成するインク溶媒の自然蒸発、および、定着手段１０における定着時に発生するインク溶媒の蒸発によって生じる、筐体２０１内部の分散溶媒成分を含む空気は、排出ファン１８２により回収され、活性炭フィルタ１８０を通過することにより、その溶媒成分が活性炭フィルタ１８０に吸着して除去されて、除去後の空気が筐体２０１の外部に排出される。

次に、インクジェット記録装置２００のインクジェットヘッド１０８で用いられるインクＱ（インク組成物）について説明する。静電式インクジェットヘッド１０８においては、インクＱとして、色材粒子（色材を含み、かつ，帯電した微粒子）を溶媒（インク溶媒、キャリア液）に分散してなるものが用いられる。

キャリア液（インク溶媒）は、高い電気抵抗率（１０^９Ω・ｃｍ以上、好ましくは１０^１０Ω・ｃｍ以上）を有する誘電性の液体（非水溶媒）であるのが好ましい。電気抵抗率の高いキャリア液を使用すると、吐出電極によって印加される電圧により、キャリア液自身が電荷注入を受けることを少なくでき、荷電粒子（帯電微粒子成分）の濃度を高めることができ、荷電粒子を濃縮することができる。また、電気抵抗率の高いキャリア液は、隣接する記録電極間での電気的導通の防止にも寄与し得る。また、このような程度の電気低効率の液体からなるインクを用いると、低電界下でも、インクの吐出を良好に行うことができる。

キャリア液として用いられる誘電性液体の比誘電率は、５以下が好ましく、より好ましくは４以下、さらに好ましくは３．５以下である。このような比誘電率の範囲とすることによって、キャリア液中の色材粒子に有効に電界が作用し、泳動が起こりやすくなる。
なお、このようなキャリア液の固有電気抵抗の上限値は１０^１６Ωｃｍ程度であるのが望ましく、比誘電率の下限値は１．９程度であるのが望ましい。キャリア液の電気抵抗が上記範囲であるのが望ましい理由は、電気抵抗が低くなると、低電界下でのインクの吐出が悪くなるからであり、比誘電率が上記範囲であるのが望ましい理由は、誘電率が高くなると溶媒の分極により電界が緩和され、これにより形成されたドットの色が薄くなったり、滲みを生じたりするからである。

キャリア液として用いられる誘電性液体としては、好ましくは直鎖状もしくは分岐状の脂肪族炭化水素、脂環式炭化水素、または芳香族炭化水素、および、これらの炭化水素のハロゲン置換体がある。例えば、へキサン、ヘプタン、オクタン、イソオクタン、デカン、イソデカン、デカリン、ノナン、ドデカン、イソドデカン、シクロヘキサン、シクロオクタン、シクロデカン、ベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレン、アイソパーＣ、アイソパーＥ、アイソパーＧ、アイソパーＨ、アイソパーＬ、アイソパーＭ（アイソパー：エクソン社の商品名）、シェルゾール７０、シェルゾール７１（シェルゾール：シェルオイル社の商品名）、アムスコＯＭＳ、アムスコ４６０溶剤（アムスコ：スピリッツ社の商品名）、シリコーンオイル（例えば、信越シリコーン社製ＫＦ−９６Ｌ）等を単独あるいは混合して用いることができる。

このようなキャリア液（インク溶媒）に分散される色材粒子は、色材自身を色材粒子としてキャリア液中に分散させてもよいが、好ましくは、定着性を向上させるための分散樹脂粒子を含有させる。分散樹脂粒子を含有させる場合、顔料などは分散樹脂粒子の樹脂材料で被覆して樹脂被覆粒子とする方法などが一般的であり、染料などは分散樹脂粒子を着色して着色粒子とする方法などが一般的である。

色材としては、従来からインクジェットインク組成物、印刷用（油性）インキ組成物、あるいは静電写真用液体現像剤に用いられている顔料および染料であればどれでも使用可能である。
色材として用いる顔料としては、無機顔料、有機顔料を問わず、印刷の技術分野で一般に用いられているものを使用することができる。具体的には、例えば、カーボンブラック、カドミウムレッド、モリブデンレッド、クロムイエロー、カドミウムイエロー、チタンイエロー、酸化クロム、ビリジアン、コバルトグリーン、ウルトラマリンブルー、プルシアンブルー、コバルトブルー、アゾ系顔料、フタロシアニン系顔料、キナクリドン系顔料、イソインドリノン系顔料、ジオキサジン系顔料、スレン系顔料、ペリレン系顔料、ペリノン系顔料、チオインジゴ系顔料、キノフタロン系顔料、金属錯体顔料、等の従来公知の顔料を特に限定なく用いることができる。
色材として用いる染料としては、アゾ染料、金属錯塩染料、ナフトール染料、アントラキノン染料、インジゴ染料、カーボニウム染料、キノンイミン染料、キサンテン染料、アニリン染料、キノリン染料、ニトロ染料、ニトロソ染料、ベンゾキノン染料、ナフトキノン染料、フタロシアニン染料、金属フタロシアニン染料、等の油溶性染料が好ましく例示される。

さらに、分散樹脂粒子としては、例えば、ロジン類、ロジン変性フェノール樹脂、アルキッド樹脂、（メタ）アクリル系ポリマー、ポリウレタン、ポリエステル、ポリアミド、ポリエチレン、ポリブタジエン、ポリスチレン、ポリ酢酸ビニル、ポリビニールアルコールのアセタール変性物、ポリカーボネート等を挙げられる。
これらのうち、粒子形成の容易さの観点から、重量平均分子量が２，０００〜１０００，０００の範囲内であり、かつ多分散度（重量平均分子量／数平均分子量）が、１．０〜５．０の範囲内であるポリマーが好ましい。さらに、前記定着の容易さの観点から、軟化点、ガラス転移点または、融点のいずれか１つが４０〜１２０℃の範囲内にあるポリマーが好ましい。

インクＱにおいて、色材粒子の含有量（色材粒子あるいはさらに分散樹脂粒子の合計含有量）は、インク全体に対して０．５〜３０重量％の範囲で含有されることが好ましく、より好ましくは１．５〜２５重量％、さらに好ましくは３〜２０重量％の範囲で含有されることが望ましい。色材粒子の含有量が少なくなると、印刷画像濃度が不足したり、インクＱと記録媒体Ｐ表面との親和性が得られ難くなって強固な画像が得られなくなったりするなどの問題が生じ易くなり、一方、含有量が多くなると均一な分散液が得られにくくなったり、インクジェットヘッド１０８等でのインクＱの目詰まりが生じやすく、安定なインク吐出が得られにくいなどの問題が生じるからである。

また、キャリア液に分散された色材粒子の平均粒径は、０．１〜２μｍが好ましく、より好ましくは０．２〜１．５μｍであり、さらに好ましくは０．５〜１．２μｍである。この粒径はＣＡＰＡ−５００（堀場製作所（株）製商品名）により求めたものである。なお、前記平均粒径は、乾式電子写真に用いられるトナーの平均粒径５〜１５μｍより小さく、さらに光沢度を５０以上に高く発現させると、画像表面が平滑になって、密着効果が出て、ロールに貼り付き易い。

色材粒子をキャリア液に分散させた後（必要に応じて、分散剤を使用しても可）、荷電制御剤をキャリア液に添加することにより色材粒子を荷電して、荷電した色材粒子をキャリア液に分散してなるインクＱとする。なお、色材粒子の分散時には、必要に応じて、分散媒を添加してもよい。
荷電制御剤は、一例として、電子写真液体現像剤に用いられている各種のものが利用可能である。また、「最近の電子写真現像システムとトナー材料の開発・実用化」１３９〜１４８頁、電子写真学会編「電子写真技術の基礎と応用」４９７〜５０５頁（コロナ社、１９８８年刊）、原崎勇次「電子写真」１６（Ｎｏ．２）４４頁（１９７７年）等に記載の各種の荷電制御剤も利用可能である。

なお、色材粒子は、吐出電極に印加される駆動電圧と同極性の荷電粒子であり、その荷電量は、好ましくは５〜２００μＣ／ｇ、より好ましくは１０〜１５０μＣ／ｇ、さらに好ましくは１５〜１００μＣ／ｇの範囲である。

また、荷電制御剤の添加によって誘電性溶媒の電気抵抗が変化することもあるため、下記に定義する分配率Ｐを、好ましくは５０％以上、より好ましくは６０％以上、さらに好ましくは７０％以上とする。
Ｐ＝１００×（σ１−σ２）／σ１
ここで、σ１は、インクＱの電気伝導度、σ２は、インクＱを遠心分離器にかけた上澄みの電気伝導度である。電気伝導度は、ＬＣＲメーター（安藤電気（株）社製ＡＧ−４３１１）および液体用電極（川口電機製作所（株）社製ＬＰ−０５型）を使用し、印加電圧５Ｖ、周波数１ｋＨｚの条件で測定を行った値である。また遠心分離は、小型高速冷却遠心機（トミー精工（株）社製ＳＲＸ−２０１）を使用し、回転速度１４５００ｒｐｍ、温度２３℃の条件で３０分間行った。
以上のようなインクＱを用いることによって、荷電粒子の泳動が起こりやすくなり、濃縮しやすくなる。

インクＱの電気伝導度は、１００〜３０００ｐＳ／ｃｍが好ましく、より好ましくは１５０〜２５００ｐＳ／ｃｍ、さらに好ましくは２００〜２０００ｐＳ／ｃｍである。以上のような電気伝導度の範囲とすることによって、吐出電極に印加する電圧が極端に高くならず、隣接する記録電極間での電気的導通を生じさせる懸念もない。
また、インクＱの表面張力は、１５〜５０ｍＮ／ｍの範囲が好ましく、より好ましくは１５．５〜４５ｍＮ／ｍさらに好ましくは１６〜４０ｍＮ／ｍの範囲である。表面張力をこの範囲とすることによって、吐出電極に印加する電圧が極端に高くならず、ヘッド周りにインクが漏れ広がり汚染することがない。
さらに、インクＱの粘度は０．５〜５ｍＰａ・ｓｅｃが好ましく、より好ましくは０．６〜３．０ｍＰａ・ｓｅｃ、さらに好ましくは０．７〜２．０ｍＰａ・ｓｅｃである。

このようなインクＱは、一例として、色材粒子をキャリア液に分散して粒子化し、かつ、荷電調整剤を分散媒に添加して、色材粒子に荷電を生じさせることで、調製できる。具体的な方法としては、以下の方法が例示される。
（１）色材あるいはさらに分散樹脂粒子をあらかじめ混合（混練）した後、必要に応じて分散剤を用いてキャリア液に分散し、荷電調整剤を加える方法。
（２）色材、あるいはさらに分散樹脂粒子および分散剤を、キャリア液に同時に添加して、分散し、荷電調整剤を加える方法。
（３）色材および荷電調整剤、あるいはさらに分散樹脂粒子および分散剤を、同時にキャリア液に添加して、分散する方法。

以上、本発明に係る定着装置およびについて詳細に説明したが、本発明は上記実施形態および実施例に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において種々の改良や変更を行ってもよいのはもちろんである。
例えば、実施形態では、粒子として、色材と樹脂を含有する色材粒子を用いたが、これに限定されず、色材を含有しない、無色の樹脂粒子を用いることもできる。すなわち、無色の樹脂粒子を用いて記録媒体上に画像が描画された記録媒体の画像定着にも用いることができる。

本発明の定着装置の一実施形態の概略構成を示す模式図である。 図１に示した定着胴を模式的に示す斜視図である。 （Ａ）は、図１に示した定着シートを模式的に示す斜視図であり、（Ｂ）は、定着シートの層構成を示す断面図である。 図１に示した定着ロールの層構成を示す拡大断面図である。 定着シートの固定方法を説明するための模式図である。 本発明の定着装置の他の実施形態の概略構成を示す模式図である。 止着手段および固定手段の概略構成を示した斜視図である。 図１の第１スプロケット５１を紙面右方向から見た模式図である。 本発明の定着装置の他の実施形態の概略構成を示す模式図である。 本発明の定着装置を静電式インクジェット記録装置に適用した実施形態の概略構成を示す概念図である。 （Ａ）は、吐出ヘッドの一部を示す模式的断面図であり、（Ｂ）は、（Ａ）のXI−XI線矢視図である。

符号の説明

８ 画像記録装置
９ 画像形成装置
１０，７０ 定着装置
１２、７１ 定着ロール対
１３、７４ 貼着手段
１４ 固定手段
１６ ガイド
１７，７６ 搬送ベルト
１８，１９，７８，８０ ベルトロール
２０ 加熱ロール（定着ロール）
２２ 加圧ロール（定着ロール）
２４，２６，６２ａ，６４ａ，８２ ヒータ
２８ 定着胴
２９，４１ 凹部
３０，３１ 定着シート
３０ａ 支持体
３０ｂ 弾性層
３０ｃ 中間層
３０ｄ コート層
３２，３４ 穴
３６，３７ ボルト
３８，４６ 座金
４０ 加圧胴
４２ 離型剤塗布手段
４４ クリーニング手段
４８ チェーン
５０ グリッパ
５１，８４ 第１スプロケット
５２，８５ 第２スプロケット
５４，８６ 第３スプロケット
５６ 帯電手段
５８ 除電手段
６２，６４ 加熱手段
６２ｂ，６４ｂ 反射板
８８ 放熱遮蔽部材
Ｐ 記録媒体

Claims (18)

1. 少なくとも樹脂を含有する粒子を用いて記録媒体上に描画された画像を前記記録媒体上に定着する定着装置であって、
   第１定着ロールおよび前記第１定着ロールと対になって配置された第２定着ロールからなり、少なくとも一方が加熱ロールであり、かつ、少なくとも一方の定着ロールの表層が交換可能である定着ロール対と、
   前記記録媒体を貼着させる貼着部材を含む貼着手段と、
   前記記録媒体および前記貼着手段の少なくとも一方を帯電させる帯電手段と、
   前記記録媒体の搬送方向先端部を把持部によって前記貼着部材の所定位置に物理的に固定する固定手段とを有し、
   前記帯電手段により、前記貼着部材と前記画像が描画された前記記録媒体とを静電吸着させ、かつ、前記固定手段により、前記画像が描画された前記記録媒体の先端部分を前記貼着部材の所定位置に固定させた後に、前記定着ロール対によって、前記記録媒体を前記貼着手段とともに挟持して搬送することにより、前記画像を前記記録媒体上に定着させる定着装置。
2. 前記貼着手段は、第1ベルトロールと、第２ベルトロールと、前記第２定着ロール、前記第1ベルトロールおよび前記第２ベルトロールにより張架された無端ベルトとを含み、
   前記無端ベルトが前記貼着部材である請求項１に記載の定着装置。
3. 前記固定手段は、前記第２定着ロールと同軸で、その両端よりも外側の位置に配置される１対の第１スプロケット対と、前記第1ベルトロールと同軸で、その両端よりも外側の位置に配置される１対の第２スプロケット対と、前記第２ベルトロールと同軸で、その両端よりも外側の位置に配置される１対の第３スプロケット対と、前記第１スプロケット対、前記第２スプロケット対および第３スプロケット対に巻き掛けられたチェーンとを含み、
   前記把持部は、前記記録媒体の搬送方向に垂直に前記チェーンに取り付けられており、前記記録媒体の先端部分を複数箇所で把持する請求項２に記載の定着装置。
4. 前記貼着手段は、前記記録媒体の搬送方向において前記定着ロール対の上流側に設けられた第1ベルトロールと、前記記録媒体の搬送方向において前記定着ロール対の下流側に設けられた第２ベルトロールと、前記第1ベルトロールおよび前記第２ベルトロールにより張架され、前記定着ロール対の間に狭入された無端ベルトとを含み、
   前記無端ベルトが前記貼着部材である請求項１に記載の定着装置。
5. 前記固定手段は、前記第２定着ロールと同軸で、その両端よりも外側の位置に配置される１対の第１スプロケット対と、前記第1ベルトロールと同軸で、その両端よりも外側の位置に配置される１対の第２スプロケット対と、前記第２ベルトロールと同軸で、その両端よりも外側の位置に配置される１対の第３スプロケット対と、前記第１スプロケット対、前記第２スプロケット対および第３スプロケット対およびに巻き掛けられるチェーンとを含み、
   前記把持部は、前記記録媒体の搬送方向に垂直に前記チェーンに取り付けられており、前記記録媒体の先端部分を複数箇所で把持する請求項４に記載の定着装置。
6. 前記無端ベルトは、前記記録媒体との接触面を構成する絶縁層と、前記絶縁層の前記記録媒体との接触面と逆側の面に設けられた導電層とを有する請求項１〜５のいずれかに記載の定着装置。
7. 前記記録媒体の画像が描画された面と接触する前記定着ロールの表層が交換可能である請求項１〜６のいずれかに記載の定着装置。
8. 前記定着ロールは、円筒形状の胴部と、前記胴部表面に止着される交換可能な定着シートとで構成される請求項１〜７のいずれかに記載の定着装置。
9. 前記定着シートは、剛性を有する支持体上に少なくとも１層以上の弾性を有する層が形成された構造を有する請求項８に記載の定着装置。
10. 前記胴部は、前記定着シートを前記胴部に物理的に止着する止着部材を付装する凹部を有する請求項８または９に記載の定着装置。
11. さらに、前記定着ロールの中心に前記定着ロールを加熱する加熱手段を有する請求項１〜１０のいずれかに記載の定着装置。
12. さらに、前記定着ロールの表面近傍に前記定着ロールを加熱する加熱手段を有する請求項１〜１１のいずれかに記載の定着装置。
13. 前記定着ロール対の記録媒体の搬送方向下流側に配置され、前記記録媒体を除電する除電手段を有する請求項１〜１２のいずれかに記載の定着装置。
14. さらに、前記第１定着ロールに離型剤を塗布する離型剤塗布手段を有する請求項１〜１３のいずれかに記載の定着装置。
15. さらに、前記第１定着ロールの表面の異物を除去するクリーニング手段を有する請求項１〜１４に記載の定着装置。
16. 前記粒子が少なくとも色材および樹脂を含有する色材粒子である請求項１〜１５のいずれかに記載の定着装置。
17. 前記粒子の平均粒子径が、０．５〜１．２μｍの範囲内である請求項１〜１６のいずれかに記載の定着装置。
18. 請求項１〜１７のいずれかに記載の定着装置と、
    前記定着装置の前記記録媒体の搬送方向の上流側に設けられる、帯電した前記色材粒子を溶媒に分散させたインクを用いる静電式インクジェット描画手段とを有し、
    前記静電式インクジェット描画手段によって前記記録媒体に記録された画像を前記定着装置により記録媒体上に定着する画像記録装置。

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