(57)【要約】【課題】  本発明は、異物による目詰まりの危険性を抑え、小粒径の泡を生成することが可能になる。【解決手段】  本発明の定着装置１における泡生成手段１７は、気体供給手段によって供給された気体を流す気体流路１７−２と、液供給手段によって供給された液状定着液を気体流路の流動方向と対向する方向から流すように設けた液状定着液流路１７−１と、気体流路からの気体と液状定着液流路からの液状定着液とを互いに対向し合って混合させて泡状定着液を生成する気液混合部１８とを具備している。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂の少なくとも一部を溶解又は膨潤させることで樹脂を軟化させる軟化剤を含有した液状の定着液を供給する液供給手段と、液状定着液を発泡させるための気体を供給する気体供給手段と、上記液供給手段によって供給された液状定着液と上記気体供給手段によって供給された気体を混合して発泡させる泡生成手段とを有する定着装置において、
上記泡生成手段は、
上記気体供給手段によって供給された気体を流す気体流路と、
上記液供給手段によって供給された液状定着液を上記気体流路の流動方向と対向する方向から流すように設けた液状定着液流路と、
上記気体流路からの気体と上記液状定着液流路からの液状定着液とを互いに対向し合って混合させて泡状定着液を生成する気液混合部と
を具備することを特徴とする定着装置。
【請求項２】
請求項１記載の定着装置において、上記気体流路及び上記液状定着液流路は、各々の末端における開口部を通じて、上記気液混合部に連通することを特徴とする定着装置。
【請求項３】
請求項１記載の定着装置において、上記気液混合部における上記気体流路の開口部は、対向して設けられた上記気液混合部における上記液状定着液流路の開口部と正対していることを特徴とする定着装置。
【請求項４】
請求項１記載の定着装置において、上記気液混合部における上記気体流路の開口部は、対向して設けられた上記気液混合部における上記液状定着液流路の開口部と正対していないことを特徴とする定着装置。
【請求項５】
樹脂と色剤を含有する樹脂微粒子を含む現像剤で静電記録プロセスを行い媒体上に未定着トナー画像を形成する画像形成手段と、
請求項１〜４のいずれか１項に記載の定着装置により上記未定着トナー画像を媒体に定着させる定着手段と
を具備す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】
本発明は定着装置及び画像形成装置に関し、詳細には樹脂を含有した樹脂微粒子を記録媒体に定着させるフォーム状の定着液を用いた定着装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリンタ、ファクシミリ及び複写装置のような画像形成装置は、紙、布、及びＯＨＰ用シートのような記録媒体に、画像情報に基づいて文字や記号を含む画像を形成する装置である。特に、電子写真方式の画像形成装置は、普通紙に高精細な画像を高速で形成することができるため、広くオフィスで使用されている。このような電子写真方式の画像形成装置においては、記録媒体上のトナーを加熱して溶融させ、溶融したトナーを加圧することによって、トナーを記録媒体上に定着させる熱定着方式が広く用いられている。この熱定着方式は、高い定着速度及び高い定着画像品質等を提供することができるため、好適に用いられている。
【０００３】
しかし、このような電子写真方式の画像形成装置における消費電力の約半分以上は、熱定着方式においてトナーを加熱することに消費されている。一方、近年における環境問題対策の観点からは、低消費電力（省エネルギー）の定着装置が望まれている。即ち、トナーを定着するためにトナーを加熱する温度を今までよりも極端に低下させること、又はトナーを加熱することを必要としない定着方法が望まれている。特に、トナーを全く加熱することなくトナーを記録媒体に定着させる非加熱定着方法が低消費電力の点で理想的である。
【０００４】
このような非加熱定着方法としては、例えばトナーを溶解または膨潤可能で、水に不溶または難溶な有機化合物が水に分散混合された水中油滴型の定着剤を、未定着のトナーが所定位置に配設された被定着物の表面から噴霧または滴下してトナーを溶解または膨潤させた後、被定着物を乾燥させるトナーの湿式定着方法がある。
【０００５】
この湿式定着方法の一例として特許文献１には、定着液が塗られた塗布ローラを未定着トナーが乗った記録媒体に接触させる方法が提案されている。しかし、特許文献１の方法では、定着液を記録媒体に微量付与するために塗布ローラ上の定着液層の厚みが未定着トナー層よりも薄い場合、塗布ローラが記録媒体から分離する位置で、塗布ローラ表面の定着液の液膜によって生じる表面張力で未定着トナー粒子が引っ張られてしまい塗布ローラの表面にトナー粒子がオフセットし、記録媒体上の画像が大幅に乱れてしまう。
【０００６】
逆に、塗布ローラ上の定着液層の厚みが未定着トナー層よりも十分厚い場合、塗布ローラが記録媒体から分離する位置で、液量が多いため塗布ローラの表面の液膜による表面張力が直接トナー粒子に作用しにくくなり、ローラ側にトナーがオフセットしなくなる。しかし、紙面に多量の定着液が塗布されるため、トナー粒子が過剰な定着液により記録媒体上で流され画質劣化を生じたり、乾燥時間が長くなり定着応答性に問題が生じてしまう。また、紙に著しい残液感（紙を手で触れたときの湿った感触）が発生する。更に、定着液が水を含有する場合、紙等のセルロースを含有する媒体への塗布量が多い場合、紙等の媒体が著しくカールし、画像形成装置などにおける装置内の紙等の媒体搬送時に紙ジャム発生の恐れがある。よって、このような定着液でローラ塗布を行う構成では、定着応答性向上や残液感低減やカール防止ための紙上のトナー層への定着液微量塗布と定着ローラへのトナーオフセット防止を両立することが極めて難しい。
【０００７】
そこで、特許文献２のように定着液を泡状にしてから同様の工程を行うとトナーの移行が著しく少なくなり良好な画像が得られるという技術が提案されている。気泡を大量に含有したフォーム状の液体が極めてかさ密度が低いことに着目した発明で、接触塗布手段であるローラ塗布にてローラへのオフセットが生じない塗布を行うためには、塗布ローラ上の定着液層が厚い必要がある。このことは、樹脂微粒子のオフセットが生じない均一塗布には、塗布ローラ表面に定着液の体積がある程度必要であることを意味している。
【０００８】
一方、塗布後の媒体上樹脂微粒子層上の定着液量は少ないほうが定着応答性や残液感に優れており、これは定着液の重量が少ないことが望ましいことを意味する。塗布する際は定着液の体積が多く、かつ塗布後の媒体上の定着液重量は少ない条件を満たすためには、定着液の密度が低ければよく、塗布時に体積は多くても、実質的な塗布重量は小さくすることができる。即ち、かさ密度（定着液の重量をその体積で割った値）の低い定着液を使用すれば、定着液微量塗布と定着ローラへのトナーオフセット防止を両立することが可能である。
【０００９】
また、かさ密度の低い小さな泡を生成する方法として特許文献３に提案されている方法がある。特許文献３の方法は、液体に気体を巻き込んで攪拌して所望の泡径より大きい泡径の泡状の液体を生成する第１の泡生成工程を行う。そして、第１の泡状定着液生成工程により生成された所望の泡径より大きい泡径の泡状の液体に剪断力を加えて所望の泡径の泡状の液体を生成する第２の泡生成工程をもつ泡生成方法である。
【００１０】
しかし、上記特許文献２、３のように泡状の定着液を使用すると新たな課題が発生する。泡生成部で生成した泡を配管(チューブ)で塗布ローラまで圧送しようとすると、泡の流体抵抗で大きな圧力を必要とする。泡を均一に塗布するには、泡の膜厚よりも小さな泡径が必要であるが、泡径が小さくなるほど流体抵抗は増加する。また、媒体上の定着液重量を少なくするためには、かさ密度を低くする必要があるが、かさ密度の低く泡径が小さい泡は非常に流体抵抗が高い。そのため、泡生成部から塗布ローラまで配管(チューブ)で圧送しようとすると大きな圧力が必要でそれを発生する大容量のポンプが必要になってしまう。
【００１１】
また、泡生成部で生成した泡は、経時的に破泡を繰り返し、泡径が徐々に大きくなってしまう。定着を一定時間以上しなかった場合、泡を泡生成部から塗布ローラまで配管(チューブ)で圧送した場合、この間の泡は所望の性状でないため、定着に使用できず、系外排出する必要があり、無駄になってしまう。また、塗布ローラに泡状の定着液を全面塗布した場合、未定着トナーが乗った記録媒体のサイズ以外の部分(媒体の幅以外の部分、媒体と媒体の間の部分)に塗布された泡状の定着液は定着に使用されない。定着後に塗布ローラに付着した泡をクリーニングする必要が有るが、泡状の定着液は非常に体積が大きく(液の状態の数十倍)、回収した泡を直ぐに液化してやる必要がある。定着に使用されない無効な泡状の定着液が多いとクリーニングの負荷が非常に大きくなってしまう。そこで、膜厚制御塗布手段の内部に設けられた泡生成手段で泡状の定着液を生成することで泡の圧送距離を短くできるため、圧送に必要な流体抵抗を低減することができる。更に、長時間定着しなかったとき等に、泡の性状が経時変化した場合、系外排出しなければならない泡状の定着液の量を低減することができる。しかし、膜厚制御塗布手段内部でかさ密度が低く、泡径の小さな泡を生成しようとすると、液状の定着液に気体を吹き込む泡生成工程の他に、泡に剪断力を与え、泡径を小さくする工程が必要になり、膜厚制御塗布手段の構成が複雑になってしまう。また、流体抵抗の高いスリットと流体抵抗の低いマニホールドの構成により媒体の幅方向に広げて塗布ローラに塗布する際に一部破泡して泡径が大きくなったり、かさ密度が高くなったりしてしまう。
【００１２】
これらの問題点を解決するためには、膜厚制御塗布手段の近傍に、容積の小さな泡生成手段を配置し、泡を生成した直後に塗布ローラ上に塗布する必要がある。このようにすれば生成泡の圧送距離を短くできるため、圧送に必要な流体抵抗を低減することができる。更に、長時間定着しなかったとき等に、泡の性状が経時変化した場合、系外排出しなければならない泡状の定着液の量を低減することが可能になる。
【００１３】
ここで、粒径の小さな泡を生成する泡生成手段を図９に示す。同図の（ａ）は斜視図、同図の（ｂ）は一部平面透視図である。同図に示す泡生成手段１７は、一般にはマイクロミキサとも呼称され、矩形の溝状に形成されて液状の定着液が流入される液状定着液流路１７−１ａと、矩形の溝状に形成されて空気が流入される空気流路１７−１ｂとにより構成される一次流路部１７−１と、液状定着液流路１７−１ａと空気流路１７−１ｂをそれぞれ横切るように複数の流路である二次流路部１７−２が一体的に配置されている。この二次流路部１７−２は、多重構造のＵ字型仕切り板により形成されて構成されている。流路の上面には、蓋部材が固着される。また、蓋部材には、複数流路に対応した所定位置にスリット開口１７−３が穿設される。このスリット開口１７−３に対向する位置に塗布ローラ（図示せず）が設置される。このように構成された泡生成手段１７において、図９の（ａ）に示される液状定着液流路１７−１ａからは液状定着液が、もう一方の空気流路１７−１ｂからは空気が流入される。流入された液状定着液と空気はそれぞれ二次流路部１７−２へと導入され、さらにスリット開口１７−３が設けられた気液混合部１８へと流入したときに、液状定着液と空気が交互に合流されながら混合され泡状定着液が生成され、スリット開口１７−３から塗布ローラ（図示せず）のローラ上に供給される。
【００１４】
図９に示すような泡生成手段である一般のマイクロミキサは、通常は２種類の液体の混合や反応に応用されることが圧倒的に多く、気液の混合に応用される例は少ないが、市販のマイクロミキサ(IMM社製マイクロミキサSSIMM-SS-Ni25)を用いることで、気液混合による泡生成は可能である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
しかしながら、泡状定着液を用いた非加熱定着においては、泡径は少なくともトナーパイルハイト(トナー層の厚み)よりも小さくする必要があるが、図９に例示したような、市販のマイクロミキサを用いる方法では、十分小さな径の泡を安定生成することが困難であった。また、微細な泡を生成するには、図９における二次流路１７−２の幅を狭くし、隣接流路間の間隔を狭くすることが有効であるが、二次流路１７−２の幅を狭くすればするほど、異物による目詰まりの危険性が高まるという問題が生じる。
【００１６】
本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は異物による目詰まりの危険性を抑え、小粒径の泡を生成できる定着装置及び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】
【００１７】
請求項１に係る発明は、樹脂の少なくとも一部を溶解又は膨潤させることで樹脂を軟化させる軟化剤を含有した液状の定着液を供給する液供給手段と、液状定着液を発泡させるための気体を供給する気体供給手段と、液供給手段によって供給された液状定着液と気体供給手段によって供給された気体を混合して発泡させる泡生成手段とを有している。そして、本発明の定着装置における泡生成手段は、気体供給手段によって供給された気体を流す気体流路と、液供給手段によって供給された液状定着液を気体流路の流動方向と対向する方向から流すように設けた液状定着液流路と、気体流路からの気体と液状定着液流路からの液状定着液とを互いに対向し合って混合させて泡状定着液を生成する気液混合部とを具備することを特徴とする定着装置である。
また、請求項２に係る発明は、請求項１記載の定着装置において、気体流路及び液状定着液流路は各々の末端における開口部を通じて気液混合部に連通していることを特徴とする。
更に、請求項３に係る発明は、請求項１記載の定着装置において、気液混合部における気体流路の開口部は対向して設けられた気液混合部における液状定着液流路の開口部と正対していることを特徴とする。
また、請求項４に係る発明は、請求項１記載の定着装置において、気液混合部における気体流路の開口部は対向して設けられた気液混合部における液状定着液流路の開口部と正対していないことを特徴とする。
更に、請求項５に係る別の発明としての画像形成装置は、樹脂と色剤を含有する樹脂微粒子を含む現像剤で静電記録プロセスを行い媒体上に未定着トナー画像を形成する画像形成手段と、請求項１〜４のいずれか１項に記載の定着装置により未定着トナー画像を媒体に定着させる定着手段とを具備することに特徴がある。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の定着装置によれば、異物による目詰まりの危険性を抑え、小粒径の泡を生成できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施の形態に係る定着装置の構成を示す概略構成図である。
【図２】本発明の定着装置における第１の実施の形態の泡生成手段の構成を示す図である。
【図３】本発明の定着装置における第２の実施の形態の泡生成手段の構成を示す図である。
【図４】実験結果の一例を示す特性図である。
【図５】本発明の定着装置における泡生成手段での空気の流路ピッチと泡平均粒径の関係を示す特性図である。
【図６】本発明の定着装置における第３の実施の形態の泡生成手段の構成を示す平面透視図である。
【図７】本発明の一実施の形態に係る定着装置の別の構成を示す概略構成図である。
【図８】別の発明の一実施の形態に係る画像形成装置の構成を示す概略構成図である。
【図９】泡生成手段の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
図１は本発明の一実施の形態に係る定着装置の構成を示す概略構成図である。同図に示す本実施の形態の定着装置１は、主に、泡状定着液生成装置１０と、泡状定着液塗布装置２０とを含んで構成されている。そして、泡状定着液生成装置１０は、樹脂の少なくとも一部を溶解又は膨潤させることで樹脂を含有する微粒子を軟化させる軟化剤を含有した液状定着液を収納する液状定着液容器１１と、液状定着液を後述する泡生成手段に液圧送用チューブ１２を介して圧送するためのポンプ等の液供給手段１３と、フィルタ１４を通した空気を取り込んで気体圧送用チューブ１５を介して圧送するためのポンプ等の気体供給手段１６と、圧送されて来た液体定着液を、気体供給手段１６によって圧送されてくる空気と混合して泡状定着液を生成する泡生成手段１７とを含んで構成されている。また、泡状定着液塗布装置２０は、所定の膜厚の泡状定着液を後述する加圧ローラ２２とのニップ部領域において記録媒体上の未定着トナーに塗布する塗布ローラ２１と、搬送されてくる記録媒体を挟持して塗布ローラ２１と対向して設置され、塗布ローラ２１と共に記録媒体を加圧する加圧ローラ２２とを含んで構成されている。
【００２１】
図２は本発明の定着装置における第１の実施の形態の泡生成手段の構成を示す図である。同図の（ａ）は平面透視図、同図の（ｂ）は同図の（ａ）のＸ−Ｘ’線断面図、同図の（ｃ）は同図の（ａ）のＹ−Ｙ’線断面図である。同図に示す本実施の形態の泡生成手段１７は、軟化剤を含んだ液状定着液を流す液状定着液流路１７−１ａと液状定着液流路１７−１ａの流動方向と対向する方向から空気を流す空気流路１７−１ｂとを有する一次流路部１７−１と、液状定着液流路１７−１ａと空気流路１７−２ａにそれぞれ連通する複数の流路を含み、一次流路部１７−１の一部と重なる形態で上層部に設けられている二次流路部１７−２と、空気と定着液とを混合して泡状定着液が生成するための気液混合部１８と生成された泡状定着液が吐出されるスリット開口１７−３とを備えている。そして、液状定着液流路１７−１ａと空気流路１７−１ｂをそれぞれ通り、更には液状定着液流路１７−１ａと空気流路１７−１ｂの各一部と重なり上層部に位置する二次流路部１７−２を通った気体と定着液が気液混合部１８で均一に混合されて発泡する。発泡した泡状定着液は、気液混合部１８上のスリット状の出口であるスリット開口１７−３から吐出され、図１の塗布ローラ２１のローラ面上に塗布される。そして、塗布ローラ２１に塗布された泡状定着液は、記録媒体上の未定着トナーに図１の加圧ローラ２２のニップ部分で接触し、加圧ローラ２２で加えられた圧力により、泡状定着液がトナー層に浸透していく。浸透した定着液は、トナーの少なくとも一部を溶解又は膨潤させて記録媒体とトナーを定着させる。
【００２２】
図３は本発明の定着装置における第２の実施の形態の泡生成手段の構成を示す図である。同図の（ａ）は平面透視図、同図の（ｂ）は同図の（ａ）のＺ−Ｚ’線断面図、同図の（ｃ）は同図の（ａ）のＷ−Ｗ’線断面図である。同図において、図２と同じ参照符号は同じ構成要素を示す。同図に示す本実施の形態の泡生成手段１７は、軟化剤を含んだ液状定着液を流す液状定着液流路１７−１ａと液状定着液流路１７−１ａの流動方向と対向する方向から空気を流す空気流路１７−１ｂとを有する一次流路部１７−１と、液状定着液流路１７−１ａと空気流路１７−１ｂにそれぞれ連通し、かつ同じ層部に設けられている複数の流路を含んで構成さている二次流路部１７−２と、空気と定着液とを混合して泡状定着液が生成するための気液混合部１８と生成された泡状定着液が吐出されるスリット開口１７−３とを備えている。図２に示す第１の実施の形態と異なる構成は、二次流路部１７−２が液状定着液流路１７−１ａと空気流路１７−１ｂと同じ層部に設けられている点である。そして、液状定着液流路１７−１ａと空気流路１７−１ｂをそれぞれ通り、更には液状定着液流路１７−１ａと空気流路１７−１ｂにそれぞれ連通する複数の流路の二次流路部１７−２を通った気体と定着液が気液混合部１８で均一に混合されて発泡する。発泡した泡状定着液は、気液混合部１８上のスリット状の出口であるスリット開口１７−３から吐出され、図１の塗布ローラ２１のローラ面上に塗布される。そして、塗布ローラ２１に塗布された泡状定着液は、記録媒体上の未定着トナーに図１の加圧ローラ２２のニップ部分で接触し、加圧ローラ２２で加えられた圧力により、泡状定着液がトナー層に浸透していく。浸透した定着液は、トナーの少なくとも一部を溶解又は膨潤させて記録媒体とトナーを定着させる。
【００２３】
以上説明した第１、第２の実施の形態によれば、一次流路部１７−１の液状定着液流路１７−１ａと空気流路１７−１ｂが二次流路部１７−２を介して気液混合部１８にそれぞれ直接に連通する構造にすることにより、図９に示した、二次流路１７−２ａと１７−２ｂを交互に構成する例よりも、二次流路の本数が同じであれば、二次流路の幅を広げることができるので、二次流路部で発生するような異物による目詰まりを防止することができる。また、塗布ローラに塗布する直前で泡を生成するので、泡の圧送距離を短くでき、大容量のポンプが必要なくなる。更に、一度生成した泡は経時劣化するため、生成してから一定時間以上経過した泡は系外に排出しなければならず、従って泡の圧送距離が長いと、泡状定着液の大きなバッファとなるため大量の泡を排出しなければならなくなるが、本発明の実施の形態によれば容積の小さい泡生成手段内に残った少量の泡を排出するだけで済む。
【００２４】
一般にマイクロミキサは、通常は２種類の液体の混合や反応に応用されることが圧倒的に多く、本実施の形態のような気液の混合に応用される例は少ない。更に、本発明において用いられる泡は、平均粒径が約２０μｍ、かさ密度は０．０５ｇ／ｃｍ３以下、望ましくは０．０２ｇ／ｃｍ３であり、空気の体積と比べて液体の体積が極めて少ない泡、いわゆるドライフォームと呼ばれる類の泡であり、マイクロミキサを使って、このようにきめの細かいドライフォームの生成が可能かどうかは、知見をもとに予見することは極めて困難であった。そこで、市販のマイクロミキサ(IMM社製マイクロミキサSSIMM-SS-Ni25)を使用して実験を試みた。図４は実験結果の一例を示す特性図である。図４の（ａ）は、定着液流量を、１０ｍｌ／ｈｒ、３０ｍｌ／ｈｒ、５０ｍｌ／ｈｒと変えたデータであり、横軸が気液混合比、縦軸が泡のかさ密度でプロットした特性図である。同図からわかるように、定着液流量の違いによらず、気液混合比が同じであれば、ほぼ同じかさ密度の泡が得られる。更に、気液混合比を適切に制御することにより、０．０２ｍ／ｃｍ３以下のドライフォームを生成可能である。図４の（ｂ）は、定着液の流量を３０ｍｌ／ｈｒに一定とし、空気の流量を変えたデータであり、横軸が気液混合比、縦軸が泡の平均粒径でプロットした特性図である。同図からわかるように、空気の流量を増やすにつれ、より小径の泡が生成できる。また、空気の流量を適切に制御することにより、２０μｍ以下のきめ細かい泡を生成可能である。
【００２５】
図５は空気の流路ピッチと生成される泡平均粒径との関係を示す特性図である。同図において、流路ピッチを狭くするほど、生成される泡の平均粒径が小さくなる傾向がわかる。図９に示した例では、図２及び図３に示した本発明の定着装置における泡生成手段の第１，第２の実施の形態とは異なり、定着液が流れる二次流路１７−２ａと空気が流れる二次流路１７−２ｂが交互に配列する構造となっている。すなわち、二次流路１７−２ａ及び１７−２ｂの幅が同じと仮定すると、本発明の方が空気流路１７−２ｂの隣接ピッチを狭めることが可能となり、図５に示した実験結果より、小さい粒径の泡の生成により有利であることがわかる。
【００２６】
また、図９に示す例の場合は、定着液を流す二次流路１７−２ａは気液混合部１８の反対側にまで伸びており、従って二次流路１７−２ａの末端部は気液混合部１８を挟む反対側に位置している。同様に、空気を流す二次流路１７−２ｂも気液混合部１８の反対側にまで伸びており、その末端部もまた気液混合部１８を挟む反対側に位置している。つまり図９の例では、スリット開口部以外の領域で、液状定着液を流す二次流路１７−２ａと空気を流す二次流路１７−２ｂとが隣接する構造となっており、泡生成手段１７を金属等の剛性の高い部材で構成する場合は問題ないものの、例えば樹脂等の低剛性の部材で構成する場合に隣接流路間でのシール性が問題となった。すなわち、気液混合部以外でも気液の混合が生じてしまい、泡生成が不安定となる問題が生じた。これに対して、図２及び図３の本発明の定着装置における泡生成手段の第１，第２の実施の形態では、液状定着液を流す一次流路部１７−１の液状定着液流路１７−１ａと、空気を流す空気流路１７−１ｂは互いに隣接することなく配置した構造となっており、したがって図２及び図３の一次流路構成部材１７−５、二次流路構成部材１７−６ａ，１７−６ｂを樹脂等の低剛性の部材で構成してもシール性不足に起因する問題が生じにくい。
【００２７】
図６は本発明の定着装置における第３の実施の形態の泡生成手段の構成を示す平面透視図である。同図の（ａ），（ｂ）からわかるように、図２及び図３の第１，第２の実施の形態との違いは、液状定着液流路１７−１ａの開口部と空気流路１７−１ｂの気液混合部１８への開口部が互いに半ピッチ分だけ位相をずらして配置された点にある。このような構成とすることで気液混合部１８内において回流を発生させることにより、粘度の高い定着液を泡化する場合でもより効率的に気液混合でき、泡化性能を向上させるという効果がある。
【００２８】
なお、定着液の複数の構成成分を供給する複数の液供給手段により液混合手段に供給、混合された定着液を泡生成手段に供給し発泡する構成を説明する。定着液は軟化剤、起泡剤、増泡剤などの成分が混ぜられているが、それらを全て混ぜてしまうと、例えば加水分解が起きるなどして経時的に定着液としての特性が変化して、所望の定着性能が得られなくなってしまう場合がある。そこで、図７に示すように混ぜると経時劣化を起こす成分を分けて液状定着液容器１１−１、１１−２にそれぞれストックし、各成分の液状定着液を供給する複数の液供給手段１３−１、１３−２で、上述した各実施の形態の泡生成手段１７に設けられた液混合手段３０に圧送して使用する直前に混合する。液混合手段３０で混合された液状定着液に発泡用の気体を気体供給手段１６で供給し、泡生成手段１７で均一に混合し発泡させる。具体的な液混合手段としては、様々なタイプのマイクロミキサが利用可能であり、また図９に示す例の手段をそのまま流用することも可能である。
【００２９】
図８は別の発明の一実施の形態の画像形成装置の構成を示す概略図である。同図に示す画像形成装置は複写機又はプリンタであってもよい。図８の（ａ）はカラー電子写真のタンデム方式の画像形成装置全体の概略図であり、図８の（ｂ）は図８の（ａ）の画像形成装置の１つの画像形成ユニットの構成を示す図である。図８の（ａ）,（ｂ）に示す画像形成装置９０はトナー像担持体として中間転写ベルト９１を有する。この中間転写ベルト９１は、３つの支持ローラ９２〜９４に張架されており、図中の矢印Ａの方向に回転する。この中間転写ベルト９１に対しては、ブラック、イエロー、マゼンタ及びシアンの各画像形成ユニット９５〜９８が配列されている。これら画像形成ユニットの上方には、図示していない露光装置が配置されている。例えば、画像形成装置が複写機である場合には、スキャナで原稿の画像情報を読み込み、この画像情報に応じて、各感光体ドラム上に静電潜像を書き込むための各露光Ｌ１〜Ｌ４が露光装置により照射される。中間転写ベルト９１を挟んで中間転写ベルト９１の支持ローラ９４に対向する位置には、二次転写装置９９が設けられている。二次転写装置９９は、２つの支持ローラ１００,１０１の間に張架された二次転写ベルト１０２で構成されている。なお、二次転写装置９９としては、転写ベルト以外に転写ローラを用いてもよい。また、中間転写ベルト９１を挟んで中間転写ベルト９１の支持ローラ９２に対向する位置には、ベルトクリーニング装置１０３が配置されている。ベルトクリーニング装置１０３は、中間転写ベルト９１上に残留するトナーを除去するために配置されている。
【００３０】
記録媒体としての記録紙１０４は、一対の給紙ローラ１０５で二次転写部へ導かれ、トナー像を記録紙１０４に転写する際に、二次転写ベルト１０２を中間転写ベルト９１に押し当てることによって、トナー像の転写を行う。トナー像が転写された記録紙１０４は二次転写ベルト１０２によって搬送され、記録紙１０４に転写された未定着のトナー像は上述した泡生成手段１７を少なくとも有する泡状定着液生成装置１０と泡状定着液塗布装置２０とを含んで構成されている本発明の定着装置１を用いて定着される。すなわち、記録紙１０４に転写された未定着のトナー像には、図示していない露光装置からの画像情報、例えばカラー画像又は黒ベタ画像に基づいて、本発明の定着装置１における泡生成手段を有する泡状定着液生成装置１０によって生成された泡状定着液が泡状定着液塗布装置２０を介して付与され、フォーム状の定着液に含まれる、トナーに含まれる樹脂の少なくとも一部を溶解又は膨潤させる部剤（軟化剤）によって、未定着のトナー像が記録紙１０４に定着される。
【００３１】
次に、画像形成ユニットについて説明する。図８の（ｂ）に示すように、画像形成ユニット９５〜９８には、感光体ドラム１０６の周辺に、帯電装置１０７、現像装置１０８、クリーニング装置１０９及び除電装置１１０が配置されている。また、中間転写ベルト９１を介して、感光体ドラム１０６に対向する位置に、一次転写装置１１１が設けられている。また、帯電装置１０７は、帯電ローラを採用した接触帯電方式の帯電装置である。帯電装置１０７は、帯電ローラを感光体ドラム１０６に接触させて、感光体ドラム１０６に電圧を印加することにより、感光体ドラム１０６の表面を一様に帯電する。この帯電装置１０７としては、非接触のスコロトロン等を採用した非接触帯電方式の帯電装置を採用することもできる。また、現像装置１０８は、現像剤中のトナーを感光体ドラム１０６上の静電潜像に付着させ、静電潜像を可視化させる。ここで、各色に対応するトナーは、それぞれの色に着色された樹脂材料からなり、これらの樹脂材料は、本発明における定着液により溶解又は膨潤する。なお、現像装置１０８は、図示しない攪拌部及び現像部を有し、現像に使用されなかった現像剤は、攪拌部に戻され、再利用される。攪拌部におけるトナーの濃度は、トナー濃度センサによって検出され、トナーの濃度が、一定であるように制御されている。更に、一次転写装置１１１は、感光体ドラム１０６上で可視化されたトナーを中間転写ベルト９１に転写する。ここでは、一次転写装置１１１としては、転写ローラを採用しており、転写ローラを、中間転写ベルト９１を挟んで感光体ドラム１０６に押し当てている。一次転写装置１１１としては、導電性ブラシ、非接触のコロナチャージャー等を採用することもできる。また、クリーニング装置１０９は、感光体ドラム１０６上の不要なトナーを除去する。クリーニング装置１０９としては、感光体ドラム１０６に押し当てられる先端を備えたブレードを用いることができる。ここで、クリーニング装置１０９によって回収されたトナーは、図示しない回収スクリュー及びトナーリサイクル装置によって、現像装置１０８に回収され、再利用される。更に、除電装置１１０は、ランプで構成されており、光を照射して感光体ドラム１０６の表面電位を初期化する。
【００３２】
このように、別の発明としての画像形成装置によれば、上述した本発明の定着装置を具備することで、異物による目詰まりの発生を防止でき信頼性の高い画像形成装置を提供できる。また、泡状の定着液を大きなエネルギーをかけずに搬送塗布でき、また定着を一定時間以上しなかった場合の、特性が変化して使えなくなった泡状の定着液の系外排出量を極力少なくできる非加熱定着方式の画像形成装置を提供できる。
【００３３】
以上説明した本実施の形態によれば、泡生成手段は気体供給手段によって供給された気体を流す気体流路と、液供給手段によって供給された液状定着液を気体流路の流動方向と対向する方向から流すように設けた液状定着液流路と、気体流路からの気体と液状定着液流路からの液状定着液とを互いに対向し合って混合させて泡状定着液を生成する気液混合部とを具備することより、異物による目詰まりの危険性を抑え、小粒径の泡を生成できる。また、気体流路及び液状定着液流路は各々の末端における開口部を通じて気液混合部に連通していることにより、気体流路と液状定着液流路の間で、気液の漏れの発生を防止でき、気液混合部でのみ、効率的に気液を混合できるようになる。更に、気液混合部における気体流路の開口部は対向して設けられた気液混合部における液状定着液流路の開口部と正対していることにより、低剛性の部材で構成してもシール性不足に起因する問題が生じにくい。また、気液混合部における気体流路の開口部は対向して設けられた気液混合部における液状定着液流路の開口部と正対していないことにより、粘度の高い定着液をより効果的に泡化することができる。更に、樹脂と色剤を含有する樹脂微粒子を含む現像剤で静電記録プロセスを行い媒体上に未定着トナー画像を形成する画像形成手段と、上記定着装置により未定着トナー画像を媒体に定着させる定着手段とを具備することにより、定着液のロスを少なくでき、大きな定着エネルギーを必要としない、環境負荷の少ない画像形成装置を提供することができる。
【００３４】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内の記載であれば多種の変形や置換、応用が可能である。
【符号の説明】
【００３５】
１；定着装置、１０；泡状定着液生成装置、
１１；液状定着液容器、１２；液圧送用チューブ、１３；液供給手段、
１４；フィルタ、１５；気体圧送用チューブ、１６；気体供給手段、
１７；泡生成手段、１７−１；一次流路、
１７−１ａ；液状定着液流路、１７−１ｂ；空気流路、
１７−２；二次流路、１７−３；スリット開口、１８；気液混合部、
２０；泡状定着液塗布装置、３０；液混合手段、
９０；画像形成装置。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００３６】
【特許文献１】特開２００６−０７８５３７号公報
【特許文献２】特開２００７−２１９１０５号公報
【特許文献３】特開２００８−１９７１８８号公報
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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