(57)【要約】【課題】  本発明は、泡状の定着液を塗布するのに適したヘッド型の塗布構成とすることで、小型で、高性能な泡状定着液生成装置、定着装置及び画像形成装置を提供する。【解決手段】  本発明の泡状定着液生成装置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泡状定着液を供給する。そして、本発明の泡状定着液生成装置は、泡状定着液生成部とヘッド型の膜形成塗布部を有している。泡状定着液生成部は、液状の定着液を供給する液供給手段と、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、定着液と気体を混合し発泡させる泡生成手段とを含んで構成されている。また、ヘッド型の膜形成塗布部は、泡状定着液生成部によって生成された泡状定着液を媒体幅方向に広げて膜状にするヘッド型をなしている。【選択図】        図１
2010169705.tif 000002
【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含有する微粒子を軟化させる軟化剤を含有した泡状定着液を供給する泡状定着液生成装置において、
液状の定着液を供給する液供給手段と、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、定着液と気体を混合し発泡させる泡生成手段とを含む泡状定着液生成部と、
該泡状定着液生成部によって生成された泡状定着液を媒体幅方向に広げて膜状にするヘッド型の膜形成塗布部とを有することを特徴とする泡状定着液生成装置。
【請求項２】
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泡状定着液を供給する泡状定着液生成装置において、
液状の定着液を生成する複数の成分剤を個別に供給する複数の液供給手段と、供給された各成分剤を混合する液混合手段と、混合されて生成された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、定着液と気体を混合し発泡させる泡生成手段とを含む泡状定着液生成部と、
該泡状定着液生成部によって生成された泡状定着液を媒体幅方向に広げて膜状にするヘッド型の膜形成塗布部とを有することを特徴とする泡状定着液生成装置。
【請求項３】
ヘッド型の膜形成塗布部に前記泡状定着液生成部を搭載することを特徴とする請求項１又は２に記載の泡状定着液生成装置。
【請求項４】
前記膜形成塗布部は、泡状定着液を吐出するスリットを少なくとも有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の泡状定着液生成装置。
【請求項５】
前記スリットから泡状定着液の吐出を制御する塗布制御手段を有することを特徴とする請求項４記載の泡状定着液生成装置。
【請求項６】
前記塗布制御手段は、泡状定着液の吐出の有無を制御することを特徴とする請求項５記載の泡状定着液生成装置。
【請求項７】
前記塗布制御手段は、泡状定着液の吐出量を制御することを特徴とする請求項５又は６に記載の泡状定着液生成装置。
【請求項８】
媒体幅方向に前記膜形成塗布部を複数配置し、媒体幅に対応させて前記膜形成塗布部の駆動を制御することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の泡状定着液生成装置。
【請求項９】
前記液供給手段は供給する液の量を調整して供給し、前記気体供給手段は供給する気体の量を調整して供給することを特徴とする請求項１又は２に記載の泡状定着液生成装置。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１項に記載の泡状定着液生成装置の泡状定着液生成部によって生成された泡状定着液をヘッド型の膜形成塗布部によって媒体の未定着の樹脂含有微粒子に塗布するための塗布ローラのローラ幅方向に広げ、塗布ローラ上の泡状定着液を媒体に付与して樹脂含有微粒子を媒体に定着することを特徴とする定着装置。
【請求項１１】
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１０記載の定着装置により前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】
本発明は泡状定着液生成装置、定着装置及び画像形成装置に関し、詳細には泡状定着液のヘッド型の塗布機構であって、小型化を図り、かつ高性能に泡状定着液を未定着トナーに塗布する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリンタ、ファクシミリ及び複写装置など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、トナーを溶解または膨潤可能な定着剤を、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に塗布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り、従来よりいくつか提案されている。
【０００５】
その一つとしての特許文献１には、トナーを担持する記録紙または中間転写体のトナー担持面へのトナー定着液の供給が、表面層にフッ素樹脂を含有する塗布部材の表面にトナー定着液を付着させ、この塗布部材の表面を記録紙または中間転写体のトナー担持面に接触させて行われるトナーの定着方法が提案されている。しかし、この特許文献１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。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が、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。また、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。
【０００６】
そこで、特許文献２では、図８に示すように、せん断力を加える手段として攪拌羽３０１を用い、密封容器３０２内で、軟化剤を含有する液状の定着液を攪拌しフォーム状の定着液を形成し、加圧ボンベ３０３から高圧空気を送ってフォーム状の定着液を密封容器３０２から出し、定着液補給パッド３０４によって塗布ローラ３０５の塗布面にフォーム状の定着液を供給する。そして、ワイヤーバー３０６によって塗布ローラ３０５上のフォーム状の定着液の厚みを制御し、フォーム状の定着液の気泡の大きさ及び加圧力から最適化した定着液層の膜厚の制御を行っている。このように、特許文献２に提案されている定着装置は、フォーム状の定着液を生成するフォーム状定着液生成手段と、生成されたフォーム状の定着液の膜厚を制御する膜厚制御手段と、膜厚が制御されたフォーム状の定着液を媒体上の樹脂微粒子に塗布する塗布手段とを具備しており、定着液を泡状にしてから特許文献１と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ものである。つまり、特許文献２は、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ある。ところで、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。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、定着液の重量をその体積で割った値であるかさ密度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。
【０００７】
また、かさ密度の低い小さな泡を生成する方法が特許文献３に提案されている。詳細には、図１０に示すように、はじめに大きな泡生成部４０１において、定着液容器４０１−１内の液状定着液を搬送ポンプ４０１−２等の液輸送手段を用いて気体・液体混合部４０１−３へ供給する。気体・液体混合部４０１−３には、空気口が設けられ、液の流れとともに、空気口に負圧が発生し、空気口から気体が気体・液体混合部４０１−３の内部に導入され、液状定着液と気体が混合し、更に微小孔シートを通過することで、泡径のそろった大きな泡を生成させる。次に、微小な泡生成部４０２において、閉じた二重円筒構造の内側円筒４０２−１が回転可能な構成であり、外側円筒４０２−２の一部に設けられた大きな泡の注入口から大きな泡状定着液を供給し、回転する内側円筒４０２−１と外側円筒４０２−２の隙間、つまりこの隙間が流路となって通過する大きな泡状定着液は、回転する内側円筒４０２−１と外側円筒４０２−２によって発生するせん断力を受ける。このせん断力により、大きな泡状定着液は微小な泡へと変化し、外側円筒４０２−２の一部に設けられた微小な泡の排出口より、所望の微小な泡径を有する泡状定着液を得、供給口４０２−３から塗布ローラ５０１上に塗布する。そして、定着液付与手段５００では、上述した泡状定着液生成手段４００によって生成された所望の微小な泡の泡状定着液を樹脂微粒子層（トナー粒子層）へ付与するための塗布ローラ５０１と、その対峙する位置に加圧ローラ５０３を設け、更に塗布ローラ面に液膜厚制御用ブレード５０２を圧接し、所望の微小な泡の泡状定着液の膜厚を制御し、よって泡状定着液の最適な膜厚の制御を行っている。このように、特許文献３には、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の泡生成工程と、該第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せん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が開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
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、次のような新たな課題が発生する。図に示すように、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かさ密度の低く泡径が小さい泡を配管(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。
【０００９】
次の課題として、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、系外へ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。更に、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あるが、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。
【００１０】
本発明はこれらの問題点を解決するためのものであり、これら泡状の定着液を用いて定着する際の課題を解決し、泡状の定着液を塗布するのに適したヘッド型の塗布構成とすることで、小型で、高性能な泡状定着液生成装置、定着装置及び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】
【００１１】
前記問題点を解決するために、本発明の泡状定着液生成装置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泡状定着液を供給する。そして、本発明の泡状定着液生成装置は、泡状定着液生成部とヘッド型の膜形成塗布部を有している。泡状定着液生成部は、液状の定着液を供給する液供給手段と、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、定着液と気体を混合し発泡させる泡生成手段とを含んで構成されている。また、ヘッド型の膜形成塗布部は、泡状定着液生成部によって生成された泡状定着液を媒体幅方向に広げて膜状にするヘッド型をなしている。よって、泡を圧送する距離が短くなり泡の流体抵抗による圧力損失を低下することができ、低い圧力で泡を塗布することが可能になる。また、泡を生成してから塗布するまでの泡のバッファ量を少なくできるため、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際の泡の系外排出ロスを少なくすることができる。従って、小型で、高性能な泡状定着液生成装置を提供することができる。
【００１２】
また、本発明の泡状定着液生成装置において、泡状定着液生成部は、液状の定着液を生成する複数の成分剤を個別に供給する複数の液供給手段と、供給された各成分剤を混合する液混合手段と、混合されて生成された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、定着液と気体を混合し発泡させる泡生成手段とを含んで構成されている。よって、経時的な分解等で性能劣化を起こしてしまう定着液でも使用する直前に混合することができるため、常に所定の性能の泡状定着液を塗布することができる。
【００１３】
更に、ヘッド型の膜形成塗布部に泡状定着液生成部を搭載して、膜形成塗布部と泡状定着液生成部を一体化したヘッド型にすることにより、より小型化が図れると共に、泡を生成してから塗布するまでの泡のバッファ量がなくなるため、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際の泡の系外排出ロスを少なくすることができる。
【００１４】
また、膜形成塗布部は、泡状定着液を吐出するスリットを少なくとも有するが好ましい。更には、このスリットから泡状定着液の吐出を制御する塗布制御手段を有し、塗布制御手段は泡状定着液の吐出の有無又は吐出量を制御することにより、圧縮性の有る泡の塗布のＯＮ、ＯＦＦの応答性が向上し、樹脂含有微粒子の載った媒体の間、つまり次の媒体が来るまでの切れ目の未塗布部分の制御が正確にできるようになり、泡状定着液のロスを無くすことができる。
【００１５】
更に、媒体幅方向に膜形成塗布部を複数配置し、媒体幅に対応させて膜形成塗布部の駆動を制御することにより、樹脂含有微粒子の載った媒体の幅に合わせた泡状定着液の塗布が可能となり、泡状定着液のロスを無くすことができる。
【００１６】
また、液供給手段は供給する液の量を調整して供給し、気体供給手段は供給する気体の量を調整して供給することにより、泡密度のコントロール、定着条件による定着液の成分調整が可能になる。
【００１７】
更に、別の発明としての定着装置は、上記泡状定着液生成装置の泡状定着液生成部によって生成された泡状定着液をヘッド型の膜形成塗布部によって媒体の未定着の樹脂含有微粒子に塗布するための塗布ローラのローラ幅方向に広げ、塗布ローラ上の泡状定着液を媒体に付与して樹脂含有微粒子を媒体に定着することに特徴がある。よって、定着液ロスの少ない、大きな定着エネルギーを必要としない定着装置を提供することができる。
【００１８】
また、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、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特徴がある。よって、定着信頼性が高くなると共に、余分な定着液の付与が低減するため、定着液の消費が削減でき、かつ小型化で、高画質な画像形成装置を提供することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、泡を圧送する距離が短くなり泡の流体抵抗による圧力損失を低下することができ、低い圧力で泡を塗布することが可能になる。また、泡を生成してから塗布するまでの泡のバッファ量を少なくできるため、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際の、泡の系外排出ロスを少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１の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】本発明の第１の実施の形態に係る泡状定着液生成装置における泡生成手段の構成を示す概略断面図である。
【図３】本実施の形態に係る泡状定着液生成装置における泡生成手段の別の構成を示す概略断面図である。
【図４】塗布制御手段を有する泡生成手段の構成を示す概略断面図である。
【図５】図４の泡生成手段を媒体幅方向に複数設けた一例を示す斜視図である。
【図６】本発明の第２の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７】本発明の第２の実施の形態に係る泡状定着液生成装置における泡生成手段の構成を示す概略断面図である。
【図８】別の発明としての画像形成装置の構成を示す概略構成図である。
【図９】従来の定着装置の構成を示す概略構成図である。
【図１０】別の従来の定着装置の構成を示す概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
図１は本発明の第１の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圧送されてくる空気でバブリングして泡状定着液を生成する泡生成手段１７と、後述する塗布ローラ上に塗布する泡状定着液の所定の膜厚に制御する膜厚制御塗布手段１８とを含んで構成されている。なお、図１に示す実施の形態では、泡生成手段１７と膜厚制御塗布手段１８が一体となるヘッド型を構成しているが、膜厚制御塗布手段１８をヘッド型とし、泡生成手段１７を別の単体としてもよい。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。
【００２２】
このような構成を有する本発明の定着装置１によれば、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が収納された液状定着液容器１１から液状定着液を液供給手段によって液圧送用チューブ１２を通して泡生成手段１７に液体の状態で圧送する。液状定着液を発泡させるための気体をフィルタ１４を通して気体供給手段１６で気体圧送用チューブ１５を通して泡生成手段１７に圧送する。そして、圧送された液状定着液と気体は泡生成手段１７で均一に混合され、泡状定着液が生成される。発泡した泡状定着液は膜厚制御塗布手段１８の流体抵抗の高いスリット１８−１と流体抵抗の低いマニホールド１８−２の構成により記録媒体の幅方向に広げられる。記録媒体の幅方向に広げられた泡状定着液はスリット１８−１から膜状で塗布ローラ２１のローラ面上に塗布される。このように、スリット１８−１のスリット幅、膜厚制御塗布手段１８のヘッドと塗布ローラ２１とのギャップ幅、塗布ローラ２１の回転速度と塗布速度を制御することで、膜厚が制御された泡状定着液が塗布ローラ２１に均一塗布できる。塗布ローラ２１に塗布された泡状定着液は、加圧ローラ２２とのニップ領域に入り、ここで記録媒体に転写される。ニップ部の加圧条件により、未定着トナー層へ定着液を進入させて定着させる。
【００２３】
よって、本実施の形態の定着装置によれば、泡生成手段及び膜厚制御塗布手段の一体ヘッド型、または少なくともヘッド型の膜厚制御塗布手段によって、泡状定着液の圧送距離を短くできるため、大容量のポンプが不要となる。内径４ｍｍのチューブで泡密度０．０２ｇ／ｃｍ３の泡を１００ｍｇ／ｓｅｃで搬送した場合、チューブ長さ２０ｍｍの場合圧力損失が０．０８Ｍｐａ程度なのに対して、１５０ｍｍのチューブ長さの場合は０．４Ｍｐａであった。また、従来の定着装置では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、チューブを使って圧送していたが、この場合泡生成手段から塗布ヘッドまで泡状定着液の大きなバッファがあるため、その部分の泡を系外排出しなければならなかった。それに対して、本実施の形態の定着装置では、マニホールドとスリット内の少量の泡状定着液を系外排出すれば済む。塗布ローラ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加圧ローラのニップ部分で接触し、加圧ローラで加えられた圧力により、泡状の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。
【００２４】
図２は本発明の第１の実施の形態に係る泡状定着液生成装置における泡生成手段の構成を示す概略断面図である。同図において、図１と同じ参照符号は同じ構成要素を示す。同図の（ａ）に示す本実施の形態の泡状定着液生成装置における泡生成手段１７は、液体供給口１７１から供給された液状定着液を液溜り１７２に送り、液溜り１７２に液溜まっている液状定着液に、気体供給口１７３から供給された発泡用の気体で大きなせん断力を与えながら気体混合部１７４で混合し発泡させる。発泡した泡状定着液は、メッシュ径が大きい第１のメッシュ１７５を通過させ、余分な液をきり、メッシュ径が小さい第２のメッシュ１７６を通して泡状定着液を生成する。よって、気体供給口１７３から供給された気体は、細い供給管を通ることで、液溜り１７２において高速に圧送され、気体混合部１７４の液溜り１７２に溜まっている液状定着液内に高速に取り込まれて液体定着液をバグリングする。また、気体混合部１７４で生成された泡状定着液はテーパー形状の泡状定着液排出口に設けられた第１のメッシュ１７５及び第２のメッシュ１７６によって所定の泡径となって排出される。ここで、第１のメッシュ１７５又は第２のメッシュ１７６を複数回通した方が、泡径をより安定させることができる。なお、液体供給口１７１には、バネ１７７で付勢されている時に液体供給口１７１を塞ぐ液体逆止弁１７８が設けられ、かつ気体供給口１７３にもバネ１７９で付勢されている時に気体供給口１７３を塞ぐ気体逆止弁１８０が設けられている。そして、図示していない液供給手段からの液体定着液が供給されたときの液圧で液体逆止弁１７８は押されて液体供給口１７１を開放し、かつ図示していない気体供給手段からの空気が供給されたときの空気圧で気体逆止弁１８０は押されて気体供給口１７３を開放する。逆に、図示していない液供給手段からの液体定着液が供給されないときは液体逆止弁１７８によって液体供給口１７１は閉じられ、かつ図示していない気体供給手段からの空気が供給されないときは気体逆止弁１８０によって気体供給口１７３は閉じられる。
【００２５】
また、図２の（ｂ）に示すように、気体混合部１７４に焼結部材１８１を設けることで、より効率良く定着液を発泡させることができる。更に、図３に示すように、図２に示すような泡生成手段が液体に気体を巻き込んで所望の泡径より大きい泡径の泡を生成する第１の泡生成工程に加えて、２つの攪拌翼１８２に回転を与えて第１の泡状定着液生成工程により生成された大きな泡径の泡にせん断力を加えて所望の泡径の泡に生成する第２の泡生成工程を行うことにより、より細かな泡を低圧力で生成し、塗布ローラに供給塗布することができる。また、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際に、せん断力を加えて所望の泡径の泡に再生することができるため、泡状定着液の系外排出ロスをより少なくすることができる。図３のように２つの攪拌翼を用いてせん断力の与える方法以外としては、シリンダ内を一回り小さいピストンを往復運動させて与える方法などが考えられる。
【００２６】
次に、膜形成塗布手段の先端のスリット部に泡状定着液の吐出制御を行う塗布制御手段を有する定着装置について説明する。
図３に示すような泡生成手段と膜形成塗布手段が一体化されたヘッド型の泡状定着液生成装置により生成された泡状定着液は、図４のマニホールド１８３に圧送充填され媒体幅方向に広げられる。媒体幅方向に広げられた泡状定着液はスリット１８４のギャップ幅で膜厚又は吐出量が制御された状態で、図示していない塗布ローラに塗布される。膜形成塗布手段の先端のスリット１８４に後述する塗布制御手段が設けられることで、泡のバッファ量を少なくすることができるため、圧縮性流体である泡状定着液の塗布を高応答でＯＮ、ＯＦＦすることが可能になる。この塗布制御手段１８５は、マニホールド１８３とスリット１８４の間に設けられてマニホールド１８３とスリット１８４の連通状態を開閉するスライド弁１８６と当該スライド弁１８６を駆動する駆動手段１８７を含んで構成されている。なお、図４に示したような圧縮空気で駆動されるシリンダ以外に、電気的に駆動が可能なソレノイドで構成することも可能である。このように、塗布を高応答でＯＮ、ＯＦＦすることができることで、樹脂微粒子の載った媒体と媒体の間(次の媒体が来るまでの切れ目)の未塗布部分の塗布停止の制御が正確にできるようになり、かつ必要な吐出量に制御することができ、泡状定着液のロスを低減することができる。要求される応答性は、５０〜１００ｍｓｅｃである。
【００２７】
また、図５に示すように、幅方向に塗布制御手段１８５を複数有することで、媒体の幅に合わせて泡状定着液の塗布幅を制御することが可能になり、媒体の無い部分の定着液塗布を止めることができるため、泡状定着液のロスを低減することができる。図５の場合、塗布制御手段１８５−１〜１８５−５を媒体幅方向に５個配置することで、中央ポジションに用紙をセットするタイプの場合、塗布制御手段１８５−３のみをＯＮにすることによりはがきサイズの記録媒体の幅に対応させ、塗布制御手段１８５−２〜１８５−４のみをＯＮにすることによりＡ４縦サイズの記録媒体に対応させ、そして膜形成塗布手段１８５−１〜１８５−５の全てをＯＮにすることによりＡ４横サイズの記録媒体の幅に対応させることができる。
【００２８】
ところで、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経時的に性状が変化して、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６に示すように、混ぜると経時劣化を起こす成分を分けて各定着液保存容器１１−１，１１−２にそれぞれストックし、それぞれの定着液成分を供給する複数の液供給手段１３−１，１３−２で、膜形成塗布手段の前段に設けた液混合手段１９に圧送して使用する直前に混合する。混合した後の工程は、上述した泡状定着液生成装置によって、液混合手段１９で混合された定着液に発泡用の気体を気体供給手段１６で供給し、同じく膜形成塗布手段の内部に設けた泡生成手段で均一に混合し発泡させる。
【００２９】
このように、定着液成分を泡化直前で混合する場合の泡状定着液生成装置における泡生成手段の構成としては、図７に示すようなスパイラル状の流路で投入した複数の定着液成分を混ぜるのである。詳細には、図７に示すように、定着液成分毎に、図７では２つの定着液成分毎に設けられた液体供給口１７１−１，１７１−２にはそれぞれ液体逆止弁１７８−１，１７８−２が設けられている。そして、各液体供給口と液溜り１７２の間には、スパイラル状の流路からなる液混合部１８８が設けられている。そして、液体供給口１７１−１，１７１−２から供給された各液状定着液成分は、液体逆止弁１７８−１，１７８−２が液圧で押されて開放されてスパイラル状の流路内で各液状定着液成分が混合しながら液溜り１７２に送られ、液溜り１７２に液溜まっている液状定着液に、気体供給口１７３から供給された発泡用の気体で大きなせん断力を与えながら気体混合部１７４で混合し発泡させる。なお、液供給手段及び気体供給手段に液及び気体を計量調整し供給する機能を有することで、泡密度のコントロール、定着条件による定着液の成分調整をすることができる。供給手段としては、ピストンのストロークで送り出す液、気体の容積をコントロールできる容積型のポンプが好ましい。
【００３０】
図８は別の発明としての画像形成装置の構成を示す概略構成図である。同図に示す本発明の画像形成装置２００は、上位装置からの画像データに基づいて各色に対応する露光装置を含む光学ユニットによって画像形成ユニット２０３−１〜２０３−４の感光体ドラムに露光され、現像装置で現像された各色のトナー像が中間転写ベルト２０４に一次転写され、給紙カット２０１内に収納された用紙に二次転写される。未定着トナー像が形成された用紙が、上述したような泡状定着液生成装置を含む定着装置に搬送される。同図に示す定着装置は、上述した発明の定着装置に相当し、主には、液体の定着液をストックする定着液タンク２０５と、定着液タンク２０５から定着液を塗布ヘッド２０８に供給すると共に、定着液を泡にするための空気をフィルタ２０７を通して塗布ヘッド２０８に供給する空気・定着液供給ポンプ２０６と、泡状定着液を生成し塗布ローラ２０９に塗布する塗布ヘッド２０８、塗布した泡状定着液を未定着トナーの載った用紙に転写、未定着トナー層に浸透させるための圧力を付加する加圧ローラ２１０と、塗布ローラ２０９をクリーニングするクリーニング装置２１１とを含んで構成されている。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、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、定着を一定時間以上しなかった場合の性状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。また、紙間、紙幅以外の無駄な定着液塗布を極力無くし、クリーニング負荷を低減できる。更には、定着液の安定性を確保、使用環境に応じた定着条件の調整を可能にでき、環境負荷の少ない非加熱定着方式の画像形成装置を提供できる。
【００３１】
なお、本発明は上記実施の形態例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】
【００３２】
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、１８；膜厚制御塗布手段、１９；液混合手段、
２０；泡状定着液塗布装置、２１；塗布ローラ、２２；加圧ローラ、
１７１；液体供給口、１７２；液溜り、１７３；気体供給口、
１７４；気体混合部、１７５；第１のメッシュ、
１７６；第２のメッシュ、１７７，１７９；バネ、
１７８；液体逆止弁、１８０；気体逆止弁、１８１；焼結部材、
１８２；攪拌翼、１８３；マニホールド、１８４；スリット、
１８５；塗布制御手段、１８６；スライド弁、１８７；駆動手段、
１８８；液混合部、２００；画像形成装置。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００３３】
【特許文献１】特開２００６−０７８５７３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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【図１０】
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