(57)【要約】【課題】定着性の悪化や生産性の悪化を防止しつつ、塗布部材による泡状定着液の塗布タイミングを制御することができる定着装置、及びこの定着装置を備えた画像形成装置を提供する。【解決手段】定着装置６では、接離制御手段である接離制御部２５０が上流側定着液担持体である薄膜形成ベルト１５１の表面と下流側定着液担持体である塗布ローラ１４１の表面との接触位置Ｇにおける接離を制御することによって、塗布位置Ｃにおける塗布ローラ１４１の表面の位置を変化させることなく、塗布位置Ｃでの塗布ローラ１４１による泡状定着液Ｆの塗布タイミングを制御する。【選択図】図１
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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または膨潤させることで樹脂微粒子を軟化させる軟化剤を含有した定着液を液中に気泡が分散した泡状定着液とする定着液泡状化手段と、
表面移動する表面に供給された該泡状定着液を、該樹脂微粒子からなる樹脂微粒子層を担持する定着液塗布対象の表面に塗布する塗布部材とを有し、
該泡状定着液を塗布することで軟化した該樹脂微粒子層を記録媒体に定着する定着装置において、
上記定着液泡状化手段で生成された後、上記塗布部材が上記定着液塗布対象に上記泡状定着液を塗布する塗布位置に到達する前の泡状定着液を表面移動する表面に担持して搬送する二つの定着液担持体として上流側定着液担持体と下流側定着液担持体とを備え、
該上流側定着液担持体の表面に供給された該泡状定着液を上記二つの定着液担持体が近接または接触する近接位置まで搬送し、該近接位置で該泡状定着液を該下流側定着液担持体に供給し、該下流側定着液担持体の表面に供給された該泡状定着液を該塗布位置まで搬送する構成であり、
該塗布位置における該塗布部材の表面の位置を変化させることなく、該近接位置における該上流側定着液担持体の表面と該下流側定着液担持体の表面との接離を制御する接離制御手段を備えることを特徴とする定着装置。
【請求項２】
請求項１の定着装置において、
上記下流側定着液担持体は上記塗布部材であることを特徴とする定着装置。
【請求項３】
請求項１または２の定着装置において、
該塗布部材が該泡状定着液を該定着液塗布対象の表面に塗布するときに、該定着液塗布対象を挟んで該塗布部材と対峙する塗布対峙部材を有することを特徴とする定着装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の定着装置において、
上記上流側定着液担持体の表面における上記近接位置に対して表面移動方向下流側で、且つ、上記泡状定着液が供給される位置に対して表面移動方向上流側で、該上流側定着液担持体の表面上の該泡状定着液を回収する回収手段を有することを特徴とする定着装置。
【請求項５】
請求項４の定着装置において、
上記接離制御手段による上記二つの泡状定着液担持体の表面の接離の制御における該二つの泡状定着液担持体が近接または接触する頻度に応じて、上記回収手段による上記泡状定着液の回収を制御する泡状定着液回収制御手段を有することを特徴とする定着装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の定着装置において、
上記上流側定着液担持体は、複数の張架部材に張架されて無端移動するベルト状の定着液担持ベルトであり、
該複数の張架部材のうちの一つが、上記近接位置における該定着液担持ベルトの内周面に接触し、上記接離制御手段の制御よって上記下流側定着液担持体に対する位置が変化する変位可能張架部材であり、
該変位可能張架部材の該下流側定着液担持体に対する位置が変化することによって該定着液担持ベルトからなる該上流側定着液担持体の該下流側定着液担持体に対する接離の制御がなされることを特徴とする定着装置。
【請求項７】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の定着装置において、
上記下流側定着液担持体は、複数の張架部材に張架されて無端移動するベルト状の定着液担持ベルトであり、
該複数の張架部材のうちの一つが、上記近接位置における該定着液担持ベルトの内周面に接触し、上記接離制御手段の制御よって上記上流側定着液担持体に対する位置が変化する変位可能張架部材であり、
該変位可能張架部材の該上流側定着液担持体に対する位置が変化することによって該定着液担持ベルトからなる該下流側定着液担持体の該上流側定着液担持体に対する接離の制御がなされることを特徴とする定着装置。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか１項に記載の定着装置において、
上記上流側定着液担持体の表面における上記泡状定着液が供給される位置に対して表面移動方向下流側で、且つ、上記近接位置に対して表面移動方向上流側で、該上流側定着液担持体の表面上の該泡状定着液の膜厚が所望の膜厚となる制御する泡状定着液膜厚制御手段を有することを特徴とする定着装置。
【請求項９】
請求項８の定着装置において、
泡状定着液膜厚制御手段は、上記上流側定着液担持体の表面と対峙するブレード部材を備えることを特徴とする定着装置。
【請求項１０】
請求項９の定着装置において、
上記ブレード部材は、上記上流側定着液担持体の表面移動方向に対してトレーリングポジションで配置され、該上流側定着液担持体の表面に対して一定の間隙を維持する状態で付勢されていることを特徴とする定着装置。
【請求項１１】
請求項９の定着装置において、
上記ブレード部材は、上記上流側定着液担持体の表面移動方向に対してトレーリングポジションで配置され、該上流側定着液担持体の表面に対して付勢されていることを特徴とする定着装置。
【請求項１２】
請求項９乃至１１のいずれか１項に記載の定着装置において、
上記ブレード部材によって上記泡状定着液の膜厚が制御される位置から上記上流側定着液担持体の表面移動方向上流側に形成される泡溜まりの量を検知する泡溜まり検知手段を有し、
該泡溜まり検知手段が検知する泡溜まりの量が所定量よりも小さいときに、該上流側定着液担持体の表面へ該泡状定着液を供給するように泡状定着液の供給を制御する供給制御手段を備えることを特徴とする定着装置。
【請求項１３】
請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の定着装置において、
上記下流側定着液担持体の表面よりも上記上流側定着液担持体の表面の方が水に対する接触角が大きいことを特徴する定着装置。
【請求項１４】
請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の定着装置において、
上記近接位置における上記上流側定着液担持体の線速と上記下流側定着液担持体の線速との比である線速比を制御する定着液担持体線速比制御手段を備えることを特徴とする定着装置。
【請求項１５】
請求項１乃至１４のいずれか１項に記載の定着装置において、
上記塗布部材が上記泡状定着液を塗布する上記定着液塗布対象は記録媒体であることを特徴とする定着装置。
【請求項１６】
請求項１５の定着装置において、
上記塗布位置に到達する前の記録媒体の位置を検知する記録媒体位置検知手段を備え、
上記接離制御手段は、該記録媒体位置検知手段の検知結果に基づいて上記二つの定着液担持体の接離を制御することを特徴とする定着装置。
【請求項１７】
請求項１６の定着装置において、
上記記録媒体位置検知手段は上記塗布位置に対して記録媒体の搬送方向上流側の検知位置を通過する記録媒体の先端及び後端を検知する先端後端検知手段を備え、
該検知位置から該塗布位置までの間の記録媒体の搬送距離の長さは、上記近接位置で上記下流側定着液担持体の表面に供給された上記泡状定着液が該塗布位置までの間に担持される表面の長さよりも長いことを特徴とする定着装置。
【請求項１８】
樹脂と色剤とを含有する樹脂微粒子を含むトナーを用いて記録媒体上に画像情報に基づいてトナー像を形成するトナー像形成手段と、
記録媒体に転写するトナー像を担持するトナー像担持体の表面、または、トナー像を担持する記録媒体の表面である定着液塗布対象の表面に泡状定着液を塗布し、
該記録媒体上に該トナー像を定着せしめる定着手段とを備える画像形成装置であって、
該定着手段として、請求項１乃至１７のいずれか１項に記載の定着装置を用いることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１９】
請求項１８の画像形成装置において、
上記接離制御手段は、トナー像形成手段が用いる上記画像情報に基づいて上記二つの定着液担持体の接離を制御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、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置、及び、画像形成装置に用いられる定着装置に関するものである。詳しくは、トナーの樹脂成分の少なくとも一部を溶解又は膨潤させて記録媒体上に定着させる定着液を記録媒体上またトナー像担持体上のトナー像に付与する定着装置、及びこれを備えた画像形成装置に関するものである。
【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の定着装置が広く用いられている。
トナーを溶融させて記録媒体に定着させる定着装置としては、トナーの樹脂成分の少なくとも一部を溶解または膨潤させることでトナーを軟化させる軟化剤を含有する定着液を記録媒体表面上のトナー像に付与してトナー像を定着させる湿式定着方式の定着装置が知られている（例えば、特許文献１〜特許文献５に記載の定着装置）。このような、湿式定着方式の定着装置ではトナーを軟化させるために加熱処理を行う必要がないため、熱定着方式に比べて省エネルギー化を実現することができる。
【０００３】
上記特許文献５に記載の定着装置は、定着液を液中に気泡が分散した泡状定着液にし、この泡状定着液を塗布ローラを用いて記録媒体に塗布することで、定着液を記録媒体上の未定着トナー像に付与する構成である。この定着装置では、塗布ローラが泡状定着液を記録媒体に塗布する塗布位置で塗布ローラに当接する加圧ローラを備え、塗布ローラと加圧ローラとが当接する位置で塗布ニップを形成している。そして、未定着のトナー像を担持した記録媒体がこの塗布ニップを通過することによって、記録媒体上の未定着トナー像への定着液の付与がなされる。
【０００４】
この塗布ローラによって泡状定着液を塗布する構成では、塗布位置に記録媒体が存在するときのみに泡状定着液の塗布がなされることが望ましい。これは、泡状定着液が供給された塗布ローラの表面が記録媒体の存在しない塗布ニップに到達すると、加圧ローラの表面に泡状定着液が付着し、加圧ローラの表面を泡状定着液で汚すおそれがあるためである。加圧ローラに付着した泡状定着液はクリーニングされない限り、いずれは記録媒体の裏側に付着することになり、記録画像の劣化や、泡状定着液の機内拡散などの問題を引き起こすことになる。また、加圧ローラのクリーニングがなされるとしても、クリーニング機構の負荷低減のためには、加圧ローラに付着する泡状定着液はできるだけ少ないことが望ましい。
【０００５】
加圧ローラに付着する泡状定着液を少なくする構成として、特許文献５には、塗布位置に記録媒体が存在するタイミングで塗布ローラと加圧ローラとを接触させ、塗布位置に記録媒体が存在しないタイミングでは塗布ローラと加圧ローラとを離間させる構成が記載されている。この構成では、塗布位置に記録媒体が存在しないタイミングでは塗布ローラと加圧ローラとが離間しているため、加圧ローラに付着する泡状定着液を少なくすることができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、塗布ニップでの加圧力やニップ幅などの塗布条件は定着性に大きく影響するため、これらの塗布条件が変化することは定着性の悪化に繋がる。そして、上記特許文献５のように、塗布位置における記録媒体の有無によって塗布ローラと加圧ローラとの接離を制御する構成では、塗布ローラと加圧ローラとを接触させる制御をした後に加圧力やニップ幅が所定の塗布条件に安定するまでに時間がかかる。これらの塗布条件が所定の条件に安定する前に塗布ニップに記録媒体を通過させると定着性が悪化し、所定の条件に安定した後に塗布ニップに記録媒体を通過させる制御を行うと、定着工程に要する時間が長くなり、生産性が低下する。また、塗布ローラと加圧ローラとは塗布ニップで記録媒体を挟んで搬送する機能も備えているため、記録媒体が塗布位置に到達するタイミングで接触させる制御を行うと、ショックジターによる画像劣化が生じるおそれもある。
【０００７】
上述の説明では、塗布部材が泡状定着液を塗布する定着液塗布対象が未定着のトナー像を担持する記録媒体である定着装置について説明した。定着液を用いてトナー像を記録媒体に定着させる定着装置としては、トナー像を担持する中間転写ベルト等のトナー像担持体に泡状定着液を塗布して、トナー像担持体上のトナー像を泡状定着液とともに記録媒体に転写するものがある。このように、塗布部材が泡状定着液を塗布する定着液塗布対象が記録媒体ではなく、トナー像担持体である場合も、同様の問題が生じ得る。例えば、中間転写ベルト上のトナー像に泡状定着液を塗布する場合、中間転写ベルト上にトナー像が存在するタイミングで塗布部材を中間転写ベルトに接触させる制御を行うと、ショックジターによる画像劣化が生じるおそれもある。また、中間転写ベルト上のトナー像に泡状定着液を塗布する構成であっても、塗布位置における中間転写ベルトと塗布部材との間の圧力や接触幅などの塗布条件は、塗布位置を通過したトナー像に対する泡状定着液の塗布状態に影響し、その後の定着性にも影響する。そして、上述の記録媒体に塗布する構成と同様に、塗布部材と中間転写ベルトとを接触させる制御をした後に塗布条件が所定の条件に安定するまでに時間がかかり、定着性と生産性との両立は困難である。
【０００８】
このように、泡状定着液の塗布タイミングを制御するために、塗布位置を構成する部材の塗布位置における位置を変位させると、定着性の悪化や生産性の悪化などの問題が生じる。
【０００９】
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、定着性の悪化や生産性の悪化を防止しつつ、塗布部材による泡状定着液の塗布タイミングを制御することができる定着装置、及びこの定着装置を備えた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】
【００１０】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、樹脂の少なくとも一部を溶解または膨潤させることで樹脂微粒子を軟化させる軟化剤を含有した定着液を液中に気泡が分散した泡状定着液とする定着液泡状化手段と、表面移動する表面に供給された該泡状定着液を、該樹脂微粒子からなる樹脂微粒子層を担持する定着液塗布対象の表面に塗布する塗布部材とを有し、該泡状定着液を塗布することで軟化した該樹脂微粒子層を記録媒体に定着する定着装置において、上記定着液泡状化手段で生成された後、上記塗布部材が上記定着液塗布対象に上記泡状定着液を塗布する塗布位置に到達する前の泡状定着液を表面移動する表面に担持して搬送する二つの定着液担持体として上流側定着液担持体と下流側定着液担持体とを備え、該上流側定着液担持体の表面に供給された該泡状定着液を上記二つの定着液担持体が近接または接触する近接位置まで搬送し、該近接位置で該泡状定着液を該下流側定着液担持体に供給し、該下流側定着液担持体の表面に供給された該泡状定着液を該塗布位置まで搬送する構成であり、該塗布位置における該塗布部材の表面の位置を変化させることなく、該近接位置における該上流側定着液担持体の表面と該下流側定着液担持体の表面との接離を制御する接離制御手段を備えることを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１の定着装置において、上記下流側定着液担持体は上記塗布部材であることを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項１または２の定着装置において、該塗布部材が該泡状定着液を該定着液塗布対象の表面に塗布するときに、該定着液塗布対象を挟んで該塗布部材と対峙する塗布対峙部材を有することを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の定着装置において、上記上流側定着液担持体の表面における上記近接位置に対して表面移動方向下流側で、且つ、上記泡状定着液が供給される位置に対して表面移動方向上流側で、該上流側定着液担持体の表面上の該泡状定着液を回収する回収手段を有することを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項４の定着装置において、上記接離制御手段による上記二つの泡状定着液担持体の表面の接離の制御における該二つの泡状定着液担持体が近接または接触する頻度に応じて、上記回収手段による上記泡状定着液の回収を制御する泡状定着液回収制御手段を有することを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の定着装置において、上記上流側定着液担持体は、複数の張架部材に張架されて無端移動するベルト状の定着液担持ベルトであり、該複数の張架部材のうちの一つが、上記近接位置における該定着液担持ベルトの内周面に接触し、上記接離制御手段の制御よって上記下流側定着液担持体に対する位置が変化する変位可能張架部材であり、該変位可能張架部材の該下流側定着液担持体に対する位置が変化することによって該定着液担持ベルトからなる該上流側定着液担持体の該下流側定着液担持体に対する接離の制御がなされることを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の定着装置において、上記下流側定着液担持体は、複数の張架部材に張架されて無端移動するベルト状の定着液担持ベルトであり、該複数の張架部材のうちの一つが、上記近接位置における該定着液担持ベルトの内周面に接触し、上記接離制御手段の制御よって上記上流側定着液担持体に対する位置が変化する変位可能張架部材であり、該変位可能張架部材の該上流側定着液担持体に対する位置が変化することによって該定着液担持ベルトからなる該下流側定着液担持体の該上流側定着液担持体に対する接離の制御がなされることを特徴とするものである。
また、請求項８の発明は、請求項１乃至７のいずれか１項に記載の定着装置において、上記上流側定着液担持体の表面における上記泡状定着液が供給される位置に対して表面移動方向下流側で、且つ、上記近接位置に対して表面移動方向上流側で、該上流側定着液担持体の表面上の該泡状定着液の膜厚が所望の膜厚となる制御する泡状定着液膜厚制御手段を有することを特徴とするものである。
また、請求項９の発明は、請求項８の定着装置において、泡状定着液膜厚制御手段は、上記上流側定着液担持体の表面と対峙するブレード部材を備えることを特徴とするものである。
また、請求項１０の発明は、請求項９の定着装置において、上記ブレード部材は、上記上流側定着液担持体の表面移動方向に対してトレーリングポジションで配置され、該上流側定着液担持体の表面に対して一定の間隙を維持する状態で付勢されていることを特徴とするものである。
また、請求項１１の発明は、請求項９の定着装置において、上記ブレード部材は、上記上流側定着液担持体の表面移動方向に対してトレーリングポジションで配置され、該上流側定着液担持体の表面に対して付勢されていることを特徴とするものである。
また、請求項１２の発明は、請求項９乃至１１のいずれか１項に記載の定着装置において、上記ブレード部材によって上記泡状定着液の膜厚が制御される位置から上記上流側定着液担持体の表面移動方向上流側に形成される泡溜まりの量を検知する泡溜まり検知手段を有し、該泡溜まり検知手段が検知する泡溜まりの量が所定量よりも小さいときに、該上流側定着液担持体の表面へ該泡状定着液を供給するように泡状定着液の供給を制御する供給制御手段を備えることを特徴とするものである。
また、請求項１３の発明は、請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の定着装置において、上記下流側定着液担持体の表面よりも上記上流側定着液担持体の表面の方が水に対する接触角が大きいことを特徴する定着装置。
また、請求項１４の発明は、請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の定着装置において、上記近接位置における上記上流側定着液担持体の線速と上記下流側定着液担持体の線速との比である線速比を制御する定着液担持体線速比制御手段を備えることを特徴とするものである。
また、請求項１５の発明は、請求項１乃至１４のいずれか１項に記載の定着装置において、上記塗布部材が上記泡状定着液を塗布する上記定着液塗布対象は記録媒体であることを特徴とするものである。
また、請求項１６の発明は、請求項１５の定着装置において、上記塗布位置に到達する前の記録媒体の位置を検知する記録媒体位置検知手段を備え、上記接離制御手段は、該記録媒体位置検知手段の検知結果に基づいて上記二つの定着液担持体の接離を制御することを特徴とするものである。
また、請求項１７の発明は、請求項１６の定着装置において、上記記録媒体位置検知手段は上記塗布位置に対して記録媒体の搬送方向上流側の検知位置を通過する記録媒体の先端及び後端を検知する先端後端検知手段を備え、該検知位置から該塗布位置までの間の記録媒体の搬送距離の長さは、上記近接位置で上記下流側定着液担持体の表面に供給された上記泡状定着液が該塗布位置までの間に担持される表面の長さよりも長いことを特徴とするものである。
また、請求項１８の発明は、樹脂と色剤とを含有する樹脂微粒子を含むトナーを用いて記録媒体上に画像情報に基づいてトナー像を形成するトナー像形成手段と、記録媒体に転写するトナー像を担持するトナー像担持体の表面、または、トナー像を担持する記録媒体の表面である定着液塗布対象の表面に泡状定着液を塗布し、該記録媒体上に該トナー像を定着せしめる定着手段とを備える画像形成装置であって、該定着手段として、請求項１乃至１７のいずれか１項に記載の定着装置を用いることを特徴とするものである。
また、請求項１９の発明は、請求項１８の画像形成装置において、上記接離制御手段は、トナー像形成手段が用いる上記画像情報に基づいて上記二つの定着液担持体の接離を制御することを特徴とするものである。
【００１１】
本発明においては、近接位置で上流側定着液担持体から下流側定着液担持体に供給された泡状定着液が塗布位置まで搬送される構成である。このため、近接位置での上流側定着液担持体から下流側定着液担持体に泡状定着液を供給するタイミングを制御することにより、塗布位置での塗布部材による泡状定着液の塗布タイミングを制御することができる。また、接離制御手段が、近接位置における上流側定着液担持体の表面と下流側定着液担持体の表面との接離を制御することによって、近接位置での上流側定着液担持体から下流側定着液担持体に泡状定着液を供給するタイミングを制御することができる。さらに、接離制御手段は、塗布位置における塗布部材の表面の位置を変化させることなく、近接位置における上流側定着液担持体の表面と下流側定着液担持体の表面との接離を制御する。よって、接離制御手段が上流側定着液担持体の表面と下流側定着液担持体の表面との接離を制御することによって、塗布位置における塗布部材の表面の位置を変化させることなく、塗布位置での塗布部材による泡状定着液の塗布タイミングを制御することができる。塗布位置における塗布部材の表面の位置が変化しないため、塗布位置における塗布部材と他の部材との間の圧力や接触幅などの塗布条件を変化させることなく、塗布位置での塗布部材による泡状定着液の塗布タイミングを制御することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、上流側定着液担持体の表面と下流側定着液担持体の表面との接離動作によって塗布条件が変化しないため定着性の悪化や生産性の悪化を防止することができ、接離動作を制御することによって塗布部材による泡状定着液の塗布タイミングを制御することができるという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施例１に係る定着装置を模式的に示す説明図。
【図２】実施形態に係るプリンタを示す概略構成図。
【図３】同プリンタにおける画像ステーションの一つの概略構成図。
【図４】実施形態に係る定着装置の塗布ローラが転写紙と接触する部分の拡大説明図。
【図５】泡状定着液の拡大模式図。
【図６】実施形態に係る定着装置が備える定着液泡状化装置の概略説明図。
【図７】従来の定着装置の説明図。
【図８】液膜厚制御用ブレードの押し圧力を制御する構成の説明図、（ａ）は、圧力を大きくした状態の説明図、（ｂ）は、圧力を小さくした状態の説明図。
【図９】液膜厚制御用ブレードの押し圧力を制御する構成で、ギャップ規制部材を備える構成の説明図。
【図１０】ブレードギャップの幅を制御する構成の説明図、（ａ）は、ブレードギャップを狭くした状態の説明図、（ｂ）は、ブレードギャップを広くした状態の説明図。
【図１１】泡溜まりの説明図。
【図１２】泡溜まり検知手段の説明図。
【図１３】泡状定着液の転写率の説明図、（ａ）は、薄膜形成ベルトと塗布ローラとの表面性状が同じ状態の説明図、（ｂ）は、転写率が１００［％］に近い状態の説明図。
【図１４】薄膜形成ベルトと塗布ローラとの表面移動速度に速度差がある場合の説明図。
【図１５】泡状定着液線速制御部の制御のブロック図。
【図１６】紙端部検知センサの配置の説明図。
【図１７】転写紙の位置情報に基づいた離間制御のタイミングチャート。
【図１８】画像データの情報に基づいた離間制御のタイミングチャート。
【図１９】実施例２に係る定着装置を模式的に示す説明図。
【図２０】実施例３に係る定着装置を模式的に示す説明図。
【図２１】液状定着液を用いる定着装置で定着液の膜厚が薄いときの説明図、（ａ）は、定着装置の概略説明図、（ｂ）は、転写紙に接触して定着液を塗布する塗布ローラと転写紙とが接触する塗布位置の拡大説明図。
【図２２】液状定着液を用いる定着装置で定着液の膜厚が十分に厚いときの説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明を画像形成装置であるフルカラープリンタ（以下、プリンタ１００という）に適用した場合の実施形態について説明する。
図２は、プリンタ１００の概略構成を示す構成図である。
プリンタ１００は、図２に示すように、像形成手段としての各構成部材を収納する位置固定された装置本体１と、転写紙Ｐを収納する引き出し可能な給紙カセット２とを備えている。装置本体１の中央部には、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンダ（Ｍ）、黒（Ｋ）の各色のトナー像を形成するための画像ステーション３Ｙ、３Ｃ、３Ｍ、３Ｋを備えている。以下、各符号の添字Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋは、それぞれイエロー、シアン、マゼンダ、黒用の部材であることを示す。
【００１５】
図３は、画像ステーションの一つ（Ｙ用の画像ステーション３Ｙ）の概略構成を示す構成図である。図２及び図３に示すように、画像ステーション３Ｙ、３Ｃ、３Ｍ、３Ｋは、図３中矢印Ａ方向に回転するドラム状の感光体１０Ｙ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｋを備えている。感光体１０は、アルミニウム製の円筒状基体と、その表面を覆う、例えばＯＰＣ（有機光半導体）感光層とから構成されている。各画像ステーション３は、感光体１０の周囲に、感光体１０を帯電する帯電装置１１Ｙ、１１Ｃ、１１Ｍ、１１Ｋ、感光体１０に形成された潜像を現像する現像装置１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｋ、感光体１０上の残留トナーをクリーニングするクリーニング装置１３Ｙ、１３Ｃ、１３Ｍ、１３Ｋを備える。各画像ステーション３の下方には、感光体１０Ｙ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｋにレーザ光Ｌを照射可能な露光手段としての光学ユニット４を備えている。各画像ステーション３の上方には、各画像ステーション３により形成されたトナー画像が転写される転写ベルト２０を備えた中間転写ユニット５を備えている。また、転写ベルト２０に転写されたトナー画像を転写紙Ｐに定着する定着装置６を備えている。また、装置本体１の上部には、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、黒（Ｋ）の各色のトナーを収容するトナーボトル７Ｙ、７Ｃ、７Ｍ、７Ｋが装填されている。このトナーボトル７Ｙ、７Ｃ、７Ｍ、７Ｋは、装置本体１の上部に形成される排紙トレイ８を開くことにより、装置本体１から脱着可能に構成されている。
【００１６】
光学ユニット４は、光源であるレーザダイオードから発射させるレーザ光Ｌをポリゴンミラー等によって反射させ、感光体１０Ｙ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｋ上に照射しながら順次走査している。中間転写ユニット５の転写ベルト２０は、駆動ローラ２１、テンションローラ２２、及び従動ローラ２３に掛け回され、所定タイミングで図中反時計回り方向に回転駆動される。また、中間転写ユニット５は、感光体１０Ｙ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｋに形成されたトナー像を転写ベルト２０に転写する一次転写ローラ２４Ｙ、２４Ｃ、２４Ｍ、２４Ｋを備えている。中間転写ユニット５は、転写ベルト２０上に転写されたトナー像を転写紙Ｐに転写する二次転写ローラ２５、転写紙Ｐ上に転写されなかった転写ベルト２０上の転写残トナーをクリーニングするベルトクリーニング装置２６を備えている。
【００１７】
次に、プリンタ１００において、カラー画像を得る行程について説明する。まず、画像ステーション３Ｙ、３Ｃ、３Ｍ、３Ｋにおいて、感光体１０Ｙ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｋが帯電装置１１Ｙ、１１Ｃ、１１Ｍ、１１Ｋによって一様に帯電される。その後、光学ユニット４により、画像情報に基づきレーザ光Ｌが走査露光されて感光体１０Ｙ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｋ表面に潜像が形成される。感光体１０Ｙ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｋ上の潜像は、現像装置１２の現像ローラ１５Ｙ、１５Ｃ、１５Ｍ、１５Ｋ上に担持された各色のトナーによって現像されてトナー像として可視像化される。感光体１０Ｙ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｋ上のトナー像は、各一次転写ローラ２４Ｙ、２４Ｃ、２４Ｍ、２４Ｋの作用によって反時計回りに回転駆動される転写ベルト２０上に順次重ねて転写される。このときの各色の作像動作は、そのトナー像が転写ベルト２０上の同じ位置に重ねて転写されるように、転写ベルト２０の移動方向上流側から下流側に向けてタイミングをずらして実行される。一次転写終了後の感光体１０Ｙ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｋは、クリーニング装置１３Ｙ、１３Ｃ、１３Ｍ、１３Ｋのクリーニングブレード１３ａによってその表面がクリーニングされ、次の画像形成に備えられる。トナーボトル７Ｙ、７Ｃ、７Ｍ、７Ｋに充填されているトナーは、不図示のトナー補給装置によって必要に応じて不図示の搬送経路を介して各画像ステーション３Ｙ、３Ｃ、３Ｍ、３Ｋの現像装置１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｋに所定量補給される。
【００１８】
一方、給紙カセット２内の転写紙Ｐは、給紙カセット２の近傍に配設された給紙ローラ２７によって、装置本体１内に搬送され、レジストローラ対２８によって所定のタイミングで二次転写ローラ２５と駆動ローラ２１とが対向する二次転写部に搬送される。そして、二次転写部において、転写ベルト２０上に形成されたトナー画像が転写紙Ｐに転写される。トナー画像が転写された転写紙Ｐは、定着装置６を通過することで画像定着が行われ、排出ローラ２９によって排紙トレイ８に排出される。感光体１０と同様に、転写ベルト２０上に残った転写残のトナーは、転写ベルト２０に接触するベルトクリーニング装置２６によってクリーニングされる。
なお、４つの画像ステーション３Ｙ、３Ｃ、３Ｍ、３Ｋ及びトナーボトル７Ｙ、７Ｃ、７Ｍ、７Ｋの配列順は図２に示す例に限らず、どのような順番であってもよい。
また、本発明の特徴部を有する定着装置６を備えた画像形成装置としては、図２のプリンタ１００の構成に限るものではない。
【００１９】
次に本発明に係る定着装置６の定着の原理について概説する。
本発明は、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、記録媒体等の定着液塗布対象の表面上の樹脂微粒子に付与する。これにより、定着液塗布対象の表面上の樹脂微粒子を軟化させ、樹脂微粒子を記録媒体に定着する定着方法を取っている。言うまでもないことだが、ここで、表記している樹脂微粒子とは、特に何であるかを限定はしないが、画像形成装置に適用した場合だと、トナーのことを指す。
【００２０】
次に、従来の湿式定着方式を用いた定着装置について説明する。
上述した上記特許文献１には、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液を用いる湿式定着方式の定着装置が記載されている。この定着装置では、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対して定着液を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構成である。
【００２１】
しかし、上記特許文献１の定着装置では、水に不溶又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液を用いている。このため、多量の定着液を未定着トナーに付与した場合には、転写紙などの記録媒体（非定着物）が、定着液の水分を吸収し、記録媒体にシワやカールが発生する。これにより、画像形成装置に必要とされる安定かつ高速な記録媒体の搬送を著しく損なうこととなる。そこで、乾燥装置を用いて、定着液に含まれる多量の水を蒸発させることにより、記録媒体に付与された定着液から水分を除去しようとすると、熱定着方式を用いる画像形成装置の消費電力に匹敵する電力を必要とすることとなる。
【００２２】
また、撥水性処理された未定着トナーを弾かない定着液として、油性溶媒に、トナーを溶解又は膨潤させる材料を溶解させた油性の定着液が従来よりいくつか提案されている。その一つとして例えば、上記特許文献２には、トナーを構成する樹脂成分を溶解又は膨潤させる材料を成分としての脂肪族二塩基酸エステル等を希釈液（溶媒）として不揮発性のジメチルシリコーンで希釈した（溶解させた）定着液が提案されている。また、上記特許文献３には、定着液として、トナーを溶解し、かつシリコーンオイルと相溶性を有する溶剤の１００の容量に対し、シリコーンオイル８〜１２０容量部を混合してなる相溶状態の未定着トナー画像の定着液が提案されている。これにより、静電気的方式で形成された未定着トナー像を、画像を乱すことなく鮮明にかつ容易に記録媒体上に固着できる。このような油性の定着液は、撥水性処理された未定着トナーとの高い親和性を有する油性溶媒を含むため、撥水性処理された未定着トナーを弾くことなく、トナーを溶解又は膨潤させ、トナーを記録媒体に定着させることができる。
【００２３】
このような従来の湿式定着方式では定着液を通常の液体状のまま記録媒体状のトナー像に付与していたため、記録媒体上のトナー像への定着液の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という問題があった。この問題について図２１及び図２２を用いて説明する。
【００２４】
図２１は、従来の湿式定着方式の液状定着液を用いる定着装置３０の説明図である。図２１（ａ）は液状定着液を用いる定着装置３０の概略説明図である。また、図２１（ｂ）は、液状定着液を用いる定着装置３０における記録媒体である転写紙Ｐと転写紙Ｐに接触して液状の定着液１３２を塗布する塗布部材である塗布ローラ１４１との近接部の拡大説明図である。
図２１（ａ）に示すように、塗布ローラ１４１を用いて転写紙Ｐ上の未定着のトナー層Ｔへ定着液１３２を塗布する構成において、定着液１３２を転写紙Ｐに微量付与するために、塗布ローラ１４１上の定着液１３２の膜厚がトナー層Ｔの厚みよりも薄くなる場合、図２１（ｂ）のようになる。塗布ローラ１４１上の定着液１３２には、塗布ローラ１４１の表面が転写紙Ｐと接触する塗布位置で塗布ローラ１４１から転写紙Ｐに付与されるものの他に、図２１（ｂ）中の矢印Ｆ１で示すように塗布位置を通過した後も塗布ローラ１４１の表面に残留するものがある。そして、塗布ローラ１４１の表面が転写紙Ｐから分離する位置で、塗布ローラ１４１表面に残留する定着液１３２の液膜によって生じる表面張力（図２１中の矢印Ｆ２方向に働く）でトナー層Ｔのトナー粒子が引っ張られてしまう。これにより、塗布ローラ１４１の表面にオフセットしたトナー粒子Ｔａが付着し、塗布ローラ１４１と剥離した後の転写紙Ｐ上のトナー層Ｔによって形成される画像が大幅に乱れてしまう。
【００２５】
逆に、塗布ローラ１４１上の定着液１３２の膜厚を未定着のトナー層Ｔよりも十分厚くすると、図２２のようになる。塗布ローラ１４１の表面が転写紙Ｐから分離する位置では、定着液１３２の液量が多いため塗布ローラ１４１表面の液膜による表面張力がトナー層Ｔのトナー粒子に作用しにくくなる。これにより、塗布ローラ１４１側にオフセットしたトナーが付着しにくくなるが、転写紙Ｐの紙面に多量の定着液１３２が塗布されるため、過剰な定着液１３２により転写紙Ｐ上のトナー粒子が流され画質劣化を生じたり、転写紙Ｐに付与した定着液１３２の乾燥時間が長くなり定着応答性に問題が生じたりしてしまう。また、転写紙Ｐ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。さらに、定着液１３２が水を含有するものであると、記録媒体として紙等のセルロースを含有する転写紙Ｐへの定着液１３２の塗布量が多い場合、紙等の転写紙Ｐが著しくカールし、画像形成装置などの装置内における記録媒体搬送時に紙詰まりが発生する恐れがある。
このように、塗布ローラ１４１を用いて定着液１３２を塗布する構成では、定着液１３２の塗布量が多すぎると、トナー粒子が流されることによる画質劣化、定着液１３２の乾燥時間が長くなることによる定着応答性の低下という問題が生じる。さらに、記録媒体の材質によっては紙詰まりが発生しやすくなるという問題が生じる。一方、これらの問題を防止するために定着液１３２を微量塗布する構成とすると、上述したように塗布ローラ１４１の表面にトナー粒子Ｔａがオフセットしてしまう。よって、定着応答性向上や残液感低減やカール防止のために転写紙Ｐ上のトナー層に定着液を微量塗布することと塗布ローラ１４１へのトナーオフセットを防止することとを両立することが極めて難しい。
【００２６】
定着液の微量塗布とトナーオフセットの防止とを両立することができる定着方式として、上記特許文献５には、定着液を液中に気泡が分散した泡状定着液とし、この泡状定着液を塗布ローラを用いて記録媒体上のトナー像に塗布する構成が記載されている。このように、定着液を泡状とすることにより定着液の密度を下げることが出来るため、従来よりも少量の定着液で塗布ローラ表面上の定着液の膜厚を厚くすることが出来、液体の表面張力の記録媒体上のトナー粒子に対する影響を軽減することができる。また、少量の定着液であるため、記録媒体上の残液感を抑制することが出来、泡状の定着液は通常の液体状の定着液よりも流れ難いため、定着液によってトナー粒子が流されることによる画像劣化も防止することができる。よって、上記特許文献５のように泡状定着液を用いて定着を行うことにより、従来よりも少量の定着液塗布量でトナー画像を乱すことなく定着することができる。
そして、本実施形態の定着装置６も上記特許文献５と同様に定着液を泡状にして記録媒体上のトナー層に塗布する構成である。
【００２７】
また、上記特許文献５に記載の定着装置は、塗布部材である塗布ローラ上の泡状定着液の膜厚を制御する泡状定着液膜厚制御手段を備えている。そして、塗布ローラが記録媒体に接して泡状定着液を記録媒体上の樹脂微粒子に付与している時間が、塗布ローラによって塗布される泡状定着液が記録媒体上の樹脂微粒子層を浸透して記録媒体に到達する浸透時間より同じ又は長くなるように膜厚を制御する。これにより、樹脂微粒子の塗布ローラへのオフセット付着を防止でき、樹脂微粒子を乱すことなく、かつ樹脂微粒子を担持した記録媒体に定着液を塗布した後は素早く樹脂微粒子の記録媒体への定着が可能となる。このため、定着応答性に優れた定着を行うことができる。
【００２８】
［実施例１］
次に、本発明の特徴部を有する定着装置６の一つ目の実施例（以下、実施例１と呼ぶ）について説明する。
図１は、本実施形態のプリンタ１００が備える実施例１の定着装置６を模式的に示す説明図である。なお、本発明における樹脂微粒子はトナー粒子である。
定着装置６は、軟化剤を含む定着液１３２を泡状にした泡状定着液Ｆを生成する泡状定着生成手段としての泡状定着液生成部１３０と、生成された泡状定着液Ｆを記録媒体である転写紙Ｐに塗布する泡状定着液塗布手段である定着液塗布部１４０とを有する。さらに、泡状定着液生成部１３０で生成された泡状定着液Ｆを薄膜状にする泡状定着液薄膜化手段である泡状定着液薄膜化部１５０を備える。このように、定着装置６は、泡状定着液生成部１３０、定着液塗布部１４０、及び、泡状定着液薄膜化部１５０のように、各部の機能によって大きく３つに分けることができる。
【００２９】
泡状定着液生成部１３０は、詳細は後述するが、液状の定着液１３２から大きな泡からなる泡状定着液Ｆを生成した後、大きな泡を分泡し、微小な泡を生成する機能を持っている。
泡状定着液生成部１３０は、液状の定着液１３２を収容する定着液収容手段としての定着液ボトル１３１と、液状の定着液１３２に対して液中に気泡を分散させて泡を多く含んだ泡状定着液Ｆとする定着液泡状化手段としての定着液泡状化装置５００とを備える。また、定着液ボトル１３１から定着液１３２を定着液泡状化装置５００に搬送する定着液搬送手段として、定着液搬送ポンプ１３３と定着液搬送管１３４とを備える。定着液ボトル１３１中の定着液１３２は、定着液搬送ポンプ１３３を駆動することにより定着液搬送管１３４を介して定着液泡状化装置５００へと搬送され、定着液泡状化装置５００で泡状定着液Ｆとなる。
定着液塗布部１４０は、定着液泡状化装置５００の定着液供給口５０１から泡状定着液薄膜化部１５０の薄膜形成ベルト１５１を介して泡状定着液Ｆが供給され、泡状定着液Ｆを転写紙Ｐに塗布する塗布部材としての塗布ローラ１４１を備える。
この定着装置６では、薄膜形成ベルト１５１が上流側定着液担持体であり、塗布ローラ１４１が下流側定着液担持体である。
【００３０】
泡状定着液生成部１３０より生成された泡状定着液Ｆは、泡状定着液薄膜化部１５０の薄膜形成ベルト１５１に供給される。泡状定着液薄膜化部１５０は、泡状定着液生成部１３０より供給された泡状定着液Ｆを均一に薄層化し、薄膜形成ベルト１５１上に薄層化された泡状定着液Ｆｃを形成するという機能を持っている。
定着液塗布部１４０は、泡状定着液薄膜化部１５０の薄膜形成ベルト１５１と接触位置Ｇで接触する塗布ローラ１４１を備える。定着液塗布部１４０は、泡状定着液薄膜化部１５０から泡状定着液Ｆを転写によって受け取り、塗布位置Ｃで転写紙Ｐ上のトナー層Ｔに泡状定着液Ｆを塗布して、トナー層Ｔを転写紙Ｐに定着させるという機能を持つ。定着液塗布部１４０は、主に、塗布部材である塗布ローラ１４１と塗布対峙部材である加圧ローラ１４３とで構成されている。本実施形態の定着液塗布部１４０では、塗布対峙部材が加圧ローラ１４３として塗布ローラ１４１に対して加圧する構成であるが、塗布対峙部材が固定ローラで塗布部材が塗布対峙部材に対して圧力がかけられている構成であっても良い。
また、塗布ローラ１４１と加圧ローラ１４３とが当接する塗布位置Ｃに対して塗布ローラ１４１の表面移動方向下流側には、塗布部材クリーニング部材２００が配置されている。
定着装置６では、二次転写部を通過した転写紙Ｐが塗布位置Ｃを通過するときに、転写紙Ｐ上の未定着のトナー層Ｔに塗布ローラ１４１によって泡状定着液Ｆが塗布され、転写紙Ｐ上のトナー層Ｔが定着されたトナー層Ｔｂとなる。
【００３１】
次、本実施形態の定着装置６のように泡状の定着液を用いる構成の原理について説明する。
この構成は、気泡を大量に含有し泡状の液体が極めて嵩密度が低いことに着目した構成である。上述したように、転写紙Ｐに接触して定着液を塗布する接触型の塗布部材である塗布ローラ１４１を用いて、塗布ローラ１４１へのトナー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１４１上の定着液の膜厚を厚く形成する必要がある。このことは、樹脂微粒子のオフセットが生じないように定着液を均一に塗布するためには、塗布ローラ１４１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、定着液を塗布した後の記録媒体上の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。
記録媒体に塗布するときには定着液の体積が多く、かつ塗布後の記録媒体上の定着液重量は少ない条件を満たすためには、塗布時の定着液の密度が低ければよく、定着液の嵩密度を低くすることにより、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、嵩密度（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、定着液を塗布する際のオフセットを防止しつつ、定着応答性や残液感を良好にすることが可能である。
【００３２】
そして本実施形態の定着装置６は、上述した原理を鑑みた発明を適用した構成であり、塗布時の定着液の嵩密度を低くするために泡状にした定着液である泡状定着液Ｆを記録媒体である転写紙Ｐに塗布する構成である。図４は、本実施形態の定着装置６において塗布ローラ１４１が転写紙Ｐと接触する部分（塗布位置Ｃ）の拡大説明図である。
図４に示すように、定着液泡状化装置５００によって液状の定着液１３２を泡で構成された泡状定着液Ｆとすることで、定着液のカサ密度を低くでき、少量の定着液で塗布ローラ１４１上の定着液の膜厚を厚くすることができる。更には定着液の表面張力による影響が抑えられるため、定着液の量が少量であっても塗布ローラ１４１への樹脂微粒子のオフセットを防止できることが分かった。
【００３３】
また、本発明者らが鋭意検討を重ねたところ、樹脂微粒子の大きさが５［μｍ］〜１０［μｍ］程度の場合、微粒子層を乱すことなく泡状定着液Ｆを樹脂微粒子層であるトナー層Ｔに付与するには、泡状定着液Ｆの泡径範囲が、５［μｍ］〜５０［μｍ］程度が適していることがわかった。
図５は、泡状定着液Ｆの拡大模式図であり、図５に示すように、液中に多くの気泡Ｆｂが分散されて泡状となった泡状定着液Ｆは、気泡Ｆｂと気泡のそれぞれを区切る液膜境界（以下、プラトー境界Ｆａと称す）とから構成される。
一般的に、通常の液状の液体から０．５［ｍｍ］〜１［ｍｍ］程度の大きな気泡を含んだ泡状液体を生成する場合、単なる撹拌等により比較的容易に泡を生成可能であり、大きな泡からなる泡状液体は数秒以下の時間（０．１［ｓ］もかからない）で生成することができる。一方、通常の液状の液体から５［μｍ］〜５０［μｍ］程度の微小な気泡を含んだ泡状液体を生成する場合、気泡の小径化が困難であり、生成するために時間がかかるという問題があった。
そこで、本発明者らは、この所望の泡径（５［μｍ］〜５０［μｍ］程度）よりも大きな気泡を含み、目視で観察できる程度の大きさの気泡を含んだ泡状液体の生成が容易で、かつすばやく得ることができる点に着目した。そして、泡径が大きな泡状液体から泡径が５［μｍ］〜５０［μｍ］程度の微小な気泡を含んだ泡状液体を素早く生成する方法を鋭意検討した。その結果、大きな気泡を含む泡状液体にせん断力を加えることで大きな泡を分泡すると、上述したように通常の液状の液体から微小な泡を起泡させる方法に比べ、極めて素早く所望の大きさの微小な気泡を含有した泡状液体が生成できることがわかった。
【００３４】
図６は、本実施形態の定着装置６が備える定着液泡状化装置５００の概略説明図である。
図６に示す定着液泡状化装置５００は、気体・液体混合部５１０で大きな気泡を含んだ泡状定着液を生成した後に、微小径泡生成部５２０でこの泡状定着液の大きな泡を分泡して微小な泡径の泡状定着液を生成する装置である。
図６に示すように、液状の定着液１３２が搬送される定着液搬送管１３４が接続された気体・液体混合部５１０には空気口５１２が設けられている。そして、定着液搬送ポンプ１３３によって搬送力が付与された定着液１３２の流れとともに、空気口５１２に負圧が発生し、空気口５１２から気体が気体・液体混合部５１０内に導入される。これにより、液体状の定着液１３２と気体とが混合し、更に、混合したものが微小孔シート５１１を通過することで、泡径のそろった大きな泡の泡状定着液Ｆを生成することができる。
微小孔シート５１１の孔径は、３０［μｍ］〜１００［μｍ］程度が望ましい。なお、液体状の定着液１３２を泡状定着液Ｆとする部材としては、定着装置６が備える微小孔シート５１１に限るものではない。連泡構造の多孔質部材であればよく、孔径３０［μｍ］〜１００［μｍ］程度の孔を有する焼結セラミックス板や不織布や発泡樹脂シートであってもよい。また、別の大きな泡の生成方法としては、定着液搬送ポンプ１３３によって供給された液状の定着液１３２と空気口５１２からの空気を羽根状攪拌子で攪拌しながら、定着液１３２に気泡を巻き込みながら大きな泡を含有する泡状定着液Ｆを生成させる構成であってもよい。さらに、定着液搬送ポンプ１３３よって供給された液状の定着液１３２に空気供給ポンプ等でバブリングを行い大きな泡を含有する泡状定着液Ｆを生成する構成であってもよい。
【００３５】
気体・液体混合部５１０で生成された大きな泡を含有する泡状定着液Ｆは、泡状化装置内搬送管５１５を通って微小径泡生成部５２０へと搬送される。微小径泡生成部５２０は、泡状定着液Ｆの大きな泡を分割して２つ以上に分泡化するために大きな泡を含有する泡状定着液Ｆにせん断力を加える構成である。定着装置６が備える微小径泡生成部５２０は、外側円筒部５２１と内側円筒部５２２とからなる閉じた二重円筒で、内側円筒部５２２が外側円筒部５２１に対して回転可能な構成となっている。外側円筒部５２１の一部に開けられた定着液流入口５２１ａには泡状化装置内搬送管５１５が接続されており、この定着液流入口５２１ａから大きな泡を含有する泡状定着液Ｆが外側円筒部５２１と内側円筒部５２２との間の隙間に供給される。気体・液体混合部５１０から微小径泡生成部５２０に供給された泡状定着液Ｆは、外側円筒部５２１と内側円筒部５２２との間の隙間（ここが流路となる）を通過しながら、内側円筒部５２２の回転によってせん断力を受ける。このせん断力によって、大きな泡は微小な泡へと変化し、外側円筒部５２１の一部に設けられた定着液流出口５２１ｂから定着液供給口５０１へと搬送され、定着液供給口５０１から薄膜形成ベルト１５１の表面上に泡状定着液Ｆが供給される。これにより、所望の微小な泡径を有する泡状定着液Ｆを得ることができる。
【００３６】
なお、本発明者らの実験の結果、所望の微小な泡径を有する泡状定着液Ｆを効率良く得る液搬送速度は、回転する内側円筒部５２２の回転数と内側円筒部５２２の長手方向の長さにより決定されるものであることが分かった。図６に示すように外側円筒部５２１の内径をｄ１［ｍｍ］、内側円筒部５２２の長さをＬ［ｍｍ］、内側円筒部５２２の外径をｄ２［ｍｍ］とし、内側円筒部５２２の回転数をＲ［ｒｐｍ］とすると、微小な泡を生成するために望ましい液搬送速度Ｖ［ｍｍ３／ｓ］は、以下の（１）式で決まることがわかった。
Ｖ＝｛Ｌ×π×（ｄ１２−ｄ２２）／４｝／（１０００／Ｒ）・・・・（１）
【００３７】
上記（１）式について、例えば、ｄ１が１０［ｍｍ］、ｄ２が８［ｍｍ］、Ｌが５０［ｍｍ］、回転数のＲが１０００［ｒｐｍ］とすると、液搬送速度は約１４００［ｍｍ３／ｓ］（１．４［ｃｃ／ｓ］）となる。Ａ４の紙を定着するために必要な泡状定着液Ｆが３［ｃｃ］であるとすると、液状の定着液か１３２ら必要量の泡状定着液Ｆを生成するのに立ち上がり時間は約２［ｓ］ですみ、極めて素早く、所望の泡径を有する泡状定着液Ｆを生成可能となる。なお、内側円筒部５２２の外周にらせん状の溝を設けて外側円筒部５２１内での泡状定着液Ｆの搬送性を向上させてもよい。
図６に示す定着液泡状化装置５００は、液状の定着液１３２を大きな泡径を含有する泡状定着液Ｆへと変化させる大径泡生成部である気体・液体混合部５１０と、大きな泡にせん断力を加えて微小な泡を含有する泡状定着液Ｆを生成する微小径泡生成部５２０と備える。このように、気体・液体混合部５１０と微小径泡生成部５２０とを組み合わせることで、液状の定着液１３２から５［μｍ］〜５０［μｍ］程度の微小な泡径を有する泡状定着液Ｆを、極めて短時間に生成させることができる。
【００３８】
本実施形態の定着装置６は、定着液ボトル１３１から液状の定着液１３２を定着液泡状化装置５００に搬送する手段としては、定着液搬送ポンプ１３３を用いている。定着液搬送ポンプ１３３としては、ギヤポンプ、ベローズポンプ等が適用可能であるが、チューブポンプが望ましい。ギヤポンプ等ごとく定着液が通過する経路中で振動機構や回転機構があると、ポンプ内で液が起泡し、液に圧縮性が出て、搬送能力が低下する恐れがある。また、上記機構の部品等が定着液を汚染したり、逆に定着液が上記機構の部品を劣化させたりする恐れがある。一方、チューブポンプは、チューブ内の液を、チューブを変形させながら押し出す機構であるため、定着液と接する部材はチューブだけであり、チューブとして定着液に対して耐液性を有する部材を用いることで、定着液の汚染やポンプ系部品の劣化を防止することができる。また、チューブを変形させるだけで内部を通過する液に搬送力を付与する構成なので、定着液が起泡せず、起泡に起因する搬送能力の低下を防止できる。
【００３９】
なお、塗布ローラ１４１に供給される泡状定着液Ｆの嵩密度としては、０．０１［ｇ／ｃｍ３］〜０．１［ｇ／ｃｍ３］程度の範囲となるものが望ましい。更に、定着液は、転写紙Ｐ等の記録媒体上のトナー層等の樹脂含有微粒子の層への塗布時に泡状となっていればよく、保存容器である定着液ボトル１３１内で泡状である必要はない。このため、定着液１３２は定着液ボトル１３１中では気泡を含有しない通常の液体状で、定着液ボトル１３１から定着液を供給する時点や、転写紙Ｐ上のトナー層へ付与するまでの定着液の搬送経路で泡状にする手段を設ける構成が望ましい。これは、保存容器である定着液ボトル１３１中では通常の液体状で、定着液ボトル１３１から液を取り出した後に泡状とする構成のほうが、定着液ボトル１３１の小型化ができるという大きな利点を有するためである。
【００４０】
次に、定着液の液処方について説明する。
泡状定着液Ｆは、上述したように、軟化剤を含有した液状の定着液１３２中に気泡を含有した構成である。軟化剤を含有した定着液１３２は、泡状定着液Ｆとしたときに気泡を安定に含有し、なるべく均一な大きさの気泡からなる気泡層を構成する泡状とするため、起泡剤及び増泡剤を有することが望ましい。また、ある程度粘度が高いほうが、気泡が安定して液体中に分散するため、増粘剤を含有することが望ましい。
また、起泡剤としては、陰イオン界面活性剤、特に、脂肪酸塩が望ましい。脂肪酸塩は界面活性を有するため、水を含有する定着液１３２の表面張力を下げ、定着液１３２を発泡しやすくするとともに、泡表面で脂肪酸塩が層状ラメラ構造をとるため泡壁（プラトー境界Ｆａ）が他の界面活性剤よりも強くなり、泡沫安定性が極めて高くなる。また、脂肪酸塩の起泡性を効果的にするため、定着液１３２には水を含有することが望ましい。脂肪酸としては、大気中での長期安定性の観点から酸化に強い飽和脂肪酸が望ましい。但し、飽和脂肪酸塩を含有する定着液１３２に若干の不飽和脂肪酸塩を含有することで脂肪酸塩の水に対する溶解・分散性を助け、５［℃］〜１５［℃］までの低気温において、優れた起泡性を有することができ、広い環境温度範囲において定着性を安定させることが可能となり、また、定着液１３２を長期放置したときの脂肪酸塩の定着液中分離を防止することができる。
【００４１】
更に、飽和脂肪酸塩に用いる脂肪酸としては、炭素数１２、１４、１６及び１８の飽和脂肪酸、具体的にはラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸が適する。炭素数が１１以下の飽和脂肪酸塩は臭気が大きくなり、オフィス・家庭で用いる画像形成機器の定着液には適さない。また、炭素数１９以上の飽和脂肪酸塩は、水に対する溶解性が低下し、定着液の放置安定性を著しく低下させてしまう。これらの飽和脂肪酸による飽和脂肪酸塩を単独もしくは混合して起泡剤として用いる。
【００４２】
また、不飽和脂肪酸塩を用いてもよく、炭素数１８で２重結合数が１から３の不飽和脂肪酸が望ましい。具体的には、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸が適する。２重結合が４以上では反応性が強いため、定着液の放置安定性が劣ってしまう。これらの不飽和飽和脂肪酸による不飽和脂肪酸塩を単独もしくは混合して起泡剤として用いる。また、上記飽和脂肪酸塩と不飽和脂肪酸塩を混合して起泡剤として用いても構わない。
【００４３】
更に、上記飽和脂肪酸塩又は不飽和脂肪酸塩において、本実施形態の定着装置６で定着液１３２の起泡剤として用いる場合、ナトリウム塩、カリウム塩もしくはアミン塩であることが望ましい。定着装置６に電源を投入後、素早く定着可能な状態にすることは定着装置６の商品価値として重要な要素である。定着装置６において定着可能な状態とするためには、定着液１３２が適切な泡状（泡状定着液Ｆ）となっていることが必須であるが、上記脂肪酸塩は素早く起泡することで、電源投入後定着可能な状態を短時間でつくることができる。特に、アミン塩とすることで、定着液１３２にせん断力を加えたときに他の起泡剤に比べて短時間で起泡し、泡状定着液Ｆを容易に作製することが可能であり、定着装置６への電源投入後の定着可能な状態を短時間でつくることができる。
【００４４】
樹脂を溶解又は膨潤することで軟化させる軟化剤は、脂肪族エステルを含む。この脂肪族エステルは、トナー等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溶解性又は膨潤性に優れている。
更に、記録媒体に対するトナーの定着は、密封された環境において頻繁に使用される機器で行われ、トナーを記録媒体への定着した後にも軟化剤はトナー中に残留するため、記録媒体に対するトナーの定着は揮発性有機化合物（ＶＯＣ）及び不快臭の発生を伴わないことが好ましい。すなわち、軟化剤は揮発性有機化合物（ＶＯＣ）及び不快臭の原因となる物質を含まないことが好ましい。脂肪族エステルは、一般に汎用される有機溶剤（トルエン、キシレン、メチルエチルケトン、酢酸エチルなど）と比較して、高い沸点及び低い揮発性を有し、刺激臭を持たない。
なお、オフィス環境等における臭気を高い精度で測定することができる実用的な臭気の測定尺度として、官能測定である三点比較式臭袋法による臭気指数（１０×ｌｏｇ｛物質の臭気が感じられなくなるまでの物質の希釈倍率｝）を臭気の指標とすることができる。また、軟化剤に含まれる脂肪族エステルの臭気指数は、１０以下であることが好ましい。この場合には、通常のオフィス環境では、不快臭を感じなくなる。更に、軟化剤のみならず、定着液に含まれる他の液剤も同様に、不快臭及び刺激臭を有さないことが好ましい。
【００４５】
本発明を適用した定着装置６における定着液１３２において、上記脂肪族エステルは、飽和脂肪族エステルを含むことが好ましい。上記脂肪族エステルが、飽和脂肪族エステルを含む場合には、軟化剤の保存安定性（酸化、加水分解などに対する耐性）を向上させることができる。また、多くの飽和脂肪族エステルは、トナーに含まれる樹脂を１秒以内で溶解又は膨潤させることができる。更に、飽和脂肪族エステルは、記録媒体に提供されたトナーの粘着感を低下させることができる。これは、飽和脂肪族エステルが、溶解又は膨潤したトナーの表面に油膜を形成するためであると考えられる。
【００４６】
よって、本発明における定着液１３２において、好ましくは、上記飽和脂肪族エステルは、
Ｒ１ＣＯＯＲ２
の一般式で表される化合物を含み、Ｒ１は、炭素数が１１以上１４以下のアルキル基であり、Ｒ２は、炭素数が１以上６以下の直鎖型もしくは分岐型アルキル基である。Ｒ１及びＲ２の炭素数がそれぞれ所望の範囲よりも少ないと臭気が発生し、所望の範囲よりも多いと樹脂軟化能力が低下する。
即ち、上記飽和脂肪族エステルが、一般式Ｒ１ＣＯＯＲ２で表される化合物を含み、Ｒ１は、炭素数が１１以上１４以下のアルキル基であり、Ｒ２は、炭素数が１以上６以下の直鎖型もしくは分岐型のアルキル基である場合には、トナーに含まれる樹脂に対する溶解性又は膨潤性を向上させることができる。また、上記化合物の臭気指数は、１０以下であり、上記化合物は、不快臭及び刺激臭を有さない。
【００４７】
上記化合物である脂肪族モノカルボン酸エステルとしては、例えば、ラウリン酸エチル、ラウリン酸ヘキシル、トリデシル酸エチル、トリデシル酸イソプロピル、ミリスチン酸エチル、ミリスチン酸イソプロピル等が挙げられる。上記化合物であるこれらの脂肪族モノカルボン酸エステルの多くは、油性溶媒に溶解するが、水には溶解しない。よって、上記化合物である脂肪族モノカルボン酸エステルの多くについては、水性溶媒では、グリコール類を溶解助剤として定着液に含有し、溶解又はマイクロエマルジョンの形態とする。
【００４８】
また、本発明における定着液１３２において、好ましくは、上記脂肪族エステルは、脂肪族ジカルボン酸エステルを含む。上記脂肪族エステルが、脂肪族ジカルボン酸エステルを含む場合には、より短い時間でトナーに含まれる樹脂を溶解又は膨潤させることができる。例えば、６０［ｐｐｍ］程度の高速印字では、記録媒体における未定着のトナーに定着液を付与し、トナーが記録媒体に定着するまでの時間は、１秒以内であることが望ましい。上記脂肪族エステルが、脂肪族ジカルボン酸エステルを含む場合には、記録媒体における未定着のトナー等に定着液を付与し、トナーが記録媒体に定着するのに要する時間を、０．１秒以内にすることが可能となる。更に、より少量の、軟化剤の添加によって、トナーに含まれる樹脂を溶解又は膨潤させることができるため、定着液に含まれる、軟化剤の含有量を低減することができる。
よって、本発明における定着液１３２において、好ましくは、上記脂肪族ジカルボン酸エステルは、
Ｒ３（ＣＯＯＲ４）２
の一般式で表される化合物を含み、Ｒ３は、炭素数が３以上８以下のアルキレン基であり、Ｒ４は、炭素数が３以上５以下の直鎖型又は分岐型アルキル基である。Ｒ３及びＲ４の炭素数がそれぞれ所望の範囲よりも少ないと臭気が発生し、所望の範囲よりも多いと樹脂軟化能力が低下する。
即ち、上記脂肪族ジカルボン酸エステルが、一般式Ｒ３（ＣＯＯＲ４）２で表される化合物を含み、Ｒ３は、炭素数が３以上８以下のアルキレン基であり、Ｒ４は、炭素数が３以上５以下の直鎖型又は分岐型アルキル基である場合には、トナーに含まれる樹脂に対する溶解性又は膨潤性を向上させることができる。また、上記化合物の臭気指数は、１０以下であり、上記化合物は、不快臭及び刺激臭を有さない。
上記化合物である脂肪族ジカルボン酸エステルとしては、例えば、コハク酸２エチルヘキシル、アジピン酸ジブチル、アジピン酸ジイソブチル、アジピン酸ジイソプロピル、アジピン酸ジイソデシル、セバシン酸ジエチル、セバシン酸ジブチル等が挙げられる。上記化合物であるこれらの脂肪族ジカルボン酸エステルの多くは、油性溶媒に溶解するが、水には溶解しない。よって、水性溶媒では、グリコール類を溶解助剤として定着液に含有し、溶解又はマイクロエマルジョンの形態とする。
【００４９】
更に、本発明を適用した定着装置６で用いる定着液１３２において、上記脂肪族エステルは、脂肪族ジカルボン酸ジアルコキシアルキルを含むことが好ましい。上記脂肪族エステルが、脂肪族ジカルボン酸ジアルコキシアルキルを含む場合には、記録媒体に対するトナーの定着性を向上させることができる。
本発明を適用した定着装置６に用いる定着液１３２において、上記脂肪族ジカルボン酸ジアルコキシアルキルは、
Ｒ５（ＣＯＯＲ６−Ｏ−Ｒ７）２
の一般式で表される化合物を含むことが好ましい。この一般式において、Ｒ５は、炭素数が２以上８以下のアルキレン基であり、Ｒ６は、炭素数が２以上４以下のアルキレン基であり、Ｒ７は、炭素数が１以上４以下のアルキル基である。Ｒ５、Ｒ６及びＲ７の炭素数がそれぞれ所望の範囲よりも少ないと臭気が発生し、所望の範囲よりも多いと樹脂軟化能力が低下する。
即ち、上記脂肪族ジカルボン酸ジアルコキシアルキルは、一般式Ｒ５（ＣＯＯＲ６−Ｏ−Ｒ７）２で表される化合物を含み、Ｒ５は、炭素数が２以上８以下のアルキレン基であり、Ｒ６は、炭素数が２以上４以下のアルキレン基であり、Ｒ７は、炭素数が１以上４以下のアルキル基である場合には、トナーに含まれる樹脂に対する溶解性又は膨潤性を向上させることができる。また、上記化合物の臭気指数は、１０以下であり、上記化合物は、不快臭及び刺激臭を有さない。
上記化合物である脂肪族ジカルボン酸ジアルコキシアルキルとしては、例えば、コハク酸ジエトキシエチル、コハク酸ジブトキシエチル、アジピン酸ジエトキシエチル、アジピン酸ジブトキシエチル、セバシン酸ジエトキシエチル等が挙げられる。これらの脂肪族ジカルボン酸ジアルコキシアルキルを水性溶媒では、グリコール類を溶解助剤として定着液に含有し、溶解又はマイクロエマルジョンの形態とする。
また、脂肪酸エステルではないが、クエン酸エステルや炭酸エチレンや炭酸プロピレンも軟化もしくは膨潤剤として適する。
ところで、泡状定着液において、塗布接触ニップ部にてトナー等の微粒子層に泡状定着液を押し込みながら浸透させる際に泡が破泡すると浸透阻害となる。そこで泡沫安定性に優れる泡が求められる。このため、定着液中に脂肪酸アルカノールアミド（１：１）型を含有することが望ましい。脂肪酸アルカノールアミドには（１：１）型と（１：２）型があるが、本発明における泡沫安定性には（１：１）型が適することがわかった。
【００５０】
なお、定着の対象となる樹脂を含有する微粒子は、トナーに限定されず、樹脂を含有する微粒子であれば何れでもよい。例えば、導電性部材を含有した樹脂含有微粒子でもよい。また、記録媒体は、記録紙に限定されず、金属、樹脂、セラミックス等何れでもよい。但し、媒体は定着液に対し浸透性を有することが望ましく、媒体基板が液浸透性を持たない場合は、基板上に液浸透層を有する媒体が望ましい。記録媒体の形態もシート状に限定されず、平面及び曲面を有する立体物でもよい。例えば、紙のごとき媒体に透明樹脂微粒子を均一に定着させ紙面を保護する（所謂、ニスコート）用途においても、本発明は適用できる。
【００５１】
上記樹脂を含有する微粒子のうち、電子写真プロセスで用いるトナーは、本発明の定着液との組合せにおいて最も定着への効果が高い。トナーは、色剤と帯電制御剤と結着樹脂や離型剤などのような樹脂を含む。トナーに含まれる樹脂は、特に限定されないが、好適な結着樹脂としては、ポリスチレン樹脂、スチレン−アクリル共重合体樹脂、ポリエステル樹脂などが挙げられ、離型剤としては、例えばカルバナウワックスやポリエチレンなどのワックス成分などが挙げられる。トナーは、結着樹脂の他に、公知の着色剤、電荷制御剤、流動性付与剤、外添剤などを含んでもよい。また、トナーは、メチル基を有する疎水性シリカ及び疎水性酸化チタンのような疎水性微粒子をトナーの粒子の表面に固着させることによって、撥水性処理されていることが好ましい。媒体のうち、記録媒体は、特に限定されず、例えば、紙、布、及び液体透過層を有するＯＨＰ用シートのようなプラスチックフィルムなどが挙げられる。本発明における油性とは、室温（２０［℃］）における水に対する溶解度が、０．１［重量％］以下である性質を意味する。
【００５２】
また、泡状となった定着液は、撥水性処理されたトナーの粒子に対して、十分な親和性を有することが望ましい。ここで、親和性とは、液体が固体に接触したときに、固体の表面に対する液体の拡張濡れの程度を意味する。すなわち、泡状となった定着液は、撥水性処理されたトナーに対して十分な濡れ性を示すことが好ましい。疎水性シリカ及び疎水性酸化チタンのような疎水性微粒子で撥水性処理されたトナーの表面は、疎水性シリカ及び疎水性酸化チタンの表面に存在するメチル基によって覆われており、おおよそ２０［ｍＮ／ｍ］程度の表面エネルギーを有する。現実には撥水性処理されたトナーの表面の全面が疎水性微粒子によって完全に覆われてはいないため、撥水性処理されたトナーの表面エネルギーは、おおよそ、２０〜３０［ｍＮ／ｍ］であると推測される。よって、撥水性トナーに対して親和性を有する（十分な濡れ性を有する）ためには、泡状となった定着液の表面張力は、２０〜３０［ｍＮ／ｍ］であることが好ましい。
【００５３】
水性溶媒を用いる場合、界面活性剤を添加することで、表面張力を２０〜３０［ｍＮ／ｍ］とすることが好ましい。また、水性溶媒の場合、単価もしくは多価アルコールを含有していることが望ましい。これらの材料は、泡状の定着液における気泡の安定性を高め、破泡しにくくする利点を有する。例えばセタノールなどの単価アルコールや、グリセンリン、プロピレングリコール、１，３ブチレングリコールなどの多価アルコールが望ましい。また、これらの単価又は多価のアルコール類を含有することで紙等の媒体のカール防止に効果を有する。
また、定着液中に浸透性改善や紙等媒体のカール防止のために油性成分を含有してＯ／ＷエマルジョンやＷ／Ｏエマルジョンを形成する構成も望ましく、その場合、具体的な分散剤としては、ソルビタンモノオレエートやソルビタンモノステレートやソルビタンセスキオレートなどのソルビタン脂肪酸エステルやショ糖ラウリン酸エステルやショ糖ステアリン酸エステルなどのショ糖エステルなどが望ましい。
【００５４】
なお、定着液中での軟化剤を溶解もしくはマイクロエマルジョン分散させるため方法としては、例えば、回転羽根によるホモミキサーやホモジナイザーのような機械的に攪拌する手段、及び超音波ホモジナイザーのような振動を与える手段が挙げられる。いずれにしても、強いせん断応力を定着液中の軟化剤に加えることで溶解もしくはマイクロエマルジョン分散させる。
また、トナーの定着装置は、本発明における定着液をトナーに供給した後、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）によって溶解又は膨潤したトナーを加圧する、一対の平滑化ローラ（ハードローラ）を有してもよい。一対の平滑化ローラ（ハードローラ）によって、溶解又は膨潤したトナーを加圧することによって、溶解又は膨潤したトナーの層の表面を平滑化して、トナーに光沢を付与することが可能となる。更に、記録媒体内へ溶解又は膨潤したトナーを押し込むことによって、記録媒体に対するトナーの定着性を向上させることができる。
【００５５】
本実施形態の定着装置６の定着液１３２として使用可能な定着液の具体的な処方の例を以下に示す。
・希釈溶媒：イオン交換水                        ５３［ｗｔ％］
・軟化剤：コハク酸ジエトキシエチル(クローダ社  クローダＤＥＳ)
１０［ｗｔ％］
炭酸プロピレン                          ２０［ｗｔ％］
・増粘剤：プロピレングリコール                  １０［ｗｔ％］
・増泡剤：ヤシ脂肪酸ジエタノールアミド（１：１）型（松本油脂  マーポンＭＭ）      
０．５［ｗｔ％］
・起泡剤：パルミチン酸アミン                  ２．５［ｗｔ％］
ミリスチン酸アミン                  １．５［ｗｔ％］
ステアリン酸アミン                  ０．５［ｗｔ％］
・分散剤：ＰＯＥ（２０）ラウリルソルビタン（花王  レオドールＴＷ−Ｓ１２０Ｖ）    
１［ｗｔ％］
ポリエチレングリコールモノステアレート（花王  エマノーン３１９９）    
１［ｗｔ％］
【００５６】
ここで、上記特許文献５に記載の従来の定着装置の構成について図を用いて説明する。
図７は、従来の定着装置６０を模式的に示す説明図であり、図７（ａ）は従来の定着装置６０の全体の概略説明図、図７（ｂ）は、従来の定着装置６０が備える塗布ローラ１４１を図７（ａ）中の矢印Ｂ方向から見た斜視説明図である。
従来の定着装置６０では、泡状定着液生成部１３０によって生成された泡状定着液Ｆは、泡状定着液塗布手段である定着液塗布部１４０の塗布ローラ１４１の表面上に供給される。定着液塗布部１４０は、塗布ローラ１４１と、塗布ローラ１４１と対峙する位置に配置された加圧ローラ１４３とを備える。さらに、塗布ローラ１４１と加圧ローラ１４３とが対峙する塗布位置Ｃに対して塗布ローラ１４１の表面移動方向上流側の塗布ローラ１４１の表面に近接または圧接する液膜厚制御用ブレード１５４を備える。液膜厚制御用ブレード１５４は塗布ローラ１４１の表面上の泡状定着液Ｆの膜厚を制御するものである。このように従来の定着装置６０は、塗布ローラ１４１の表面上で泡状定着液Ｆの膜厚を制御するため、図１に示す定着装置６が備える泡状定着液薄膜化手段である泡状定着液薄膜化部１５０としての機能を定着液塗布部１４０が兼ね備える構成である。このように従来の定着装置６０の構成の方が、図１に示す定着装置６よりも、シンプルで部品点数も少ないということは言うまでもないが、以下に述べるような問題点がある。
【００５７】
従来の定着装置６０は、泡状定着液Ｆの層が形成された塗布ローラ１４１と、その塗布ローラ１４１に塗布位置Ｃで対峙して設けられた加圧ローラ１４３とで転写紙Ｐを挟み込んで転写紙Ｐに泡状定着液Ｆを塗布する構成である。このような構成では、転写紙Ｐが搬送されていないとき（塗布位置Ｃに転写紙Ｐがないとき）、塗布ローラ１４１上の泡状定着液Ｆが加圧ローラ１４３に付着し汚す恐れがある。加圧ローラ１４３に付着した泡状定着液Ｆはクリーニングされない限り、いずれは転写紙Ｐの裏側に付着することになり、記録画像の劣化や、泡状定着液Ｆの機内拡散などの問題を引き起こすことになる。加圧ローラ１４３のクリーニングがなされるとしても、クリーニング機構の負荷低減のためには、加圧ローラ１４３に付着する泡状定着液Ｆはできるだけ少ないことが望ましい。
【００５８】
従来の定着装置６０は、塗布位置Ｃに対して転写紙Ｐの搬送方向上流側に転写紙Ｐの先端及び後端を検知する記録媒体先端後端検知手段としてのする紙端部検知センサ１７０を備える。そして、上記特許文献５には、紙端部検知センサ１７０の記録媒体先端後端検知信号に応じて、転写紙Ｐが塗布位置Ｃに存在しているときにのみ、泡状定着液Ｆが塗布されるように、塗布ローラ１４１と加圧ローラ１４３とを接離する構成が記載されている。
【００５９】
しかしながら、昨今の電子写真方式の画像形成装置では、記録媒体の搬送の線速が非常に速くなっており、ミドルクラスの装置では２００［ｍｍ／ｓ］以上のものが一般的である。記録媒体としては、Ａ４などの定型サイズの転写紙が最も多く使われており、したがって、記録媒体は記録媒体間距離をある程度取りながら連続的に搬送されることになる。したがって、記録媒体先端後端検知信号に応じて塗布ローラ１４１と加圧ローラ１４３とを接離する構成では、記録媒体間（いわゆる紙間）の部分では塗布ローラ１４１と加圧ローラ１４３とを離間する必要がある。このため、従来の定着装置６０では、非常に速いタイミングで塗布ローラ１４１と加圧ローラ１４３との接離動作を行う必要がある。さらに、塗布ローラ１４１と加圧ローラ１４３との加圧に関しては、加圧力やニップ幅などの条件が定着性に大きく効いてくるため、変化することは望ましくなく、さらの相応の加圧力を必要とする。したがって、頻繁な塗布ローラ１４１と加圧ローラ１４３との接離は、定着性の劣化、動作にかかる大きなエネルギーなどの問題を引き起こす可能性が高い。さらに塗布ローラ１４１と加圧ローラ１４３は、転写紙Ｐに泡状定着液Ｆを付与すると共に、転写紙Ｐの搬送という機能も持っており、頻繁な接離はショックジターによる画像の劣化を引き起こす懸念もある。
【００６０】
以上のような問題から、記録媒体間の部分では塗布ローラ１４１と加圧ローラ１４３とが離間するように、記録媒体先端後端検知信号に応じて塗布ローラ１４１と加圧ローラ１４３とを接離する構成は実現が困難である。
このように、塗布ローラ１４１と加圧ローラ１４３との接離を制御する構成が困難である場合、塗布ローラ１４１の表面上の記録媒体間に相当するの部分には泡状定着液Ｆを担持させない構成が考えられる。図７に示す従来の定着装置６０で、塗布ローラ１４１の表面上の一部に泡状定着液Ｆを担持させない構成としては、記録媒体先端後端検知手段の信号に応じて塗布位置Ｃに向かう塗布ローラ１４１の表面への泡状定着液Ｆの供給のＯＮ／ＯＦＦを制御する構成となる。
【００６１】
塗布位置Ｃに向かう表面への泡状定着液Ｆの供給のＯＮ／ＯＦＦを行う具体的な方法としては、液膜厚制御用ブレード１５４の塗布ローラ１４１の表面に対するギャップや押圧力を変化させることによって泡状定着液Ｆの供給のＯＮ／ＯＦＦを制御する方法が考えられる。また、泡状定着液生成手段である泡状定着液生成部１３０からの塗布ローラ１４１表面への泡状定着液Ｆの供給そのものを制御する方法が考えられる。
【００６２】
ところで、泡状定着液Ｆは転写紙Ｐ上のトナー層Ｔが担持された画像形成部には、均一に与えられなければならないということは言うまでもない。定着液の塗布量のムラは定着性のムラとなり、定着性のムラは、画像品質の致命的な問題となるからである。一方で、加圧ローラ１４３の汚れやそのクリーニングの観点から、塗布位置Ｃに転写紙Ｐが存在しないタイミングでは、塗布位置Ｃに対して出来る限り泡状定着液Ｆを供給しないことが望ましい。加えて、近年の電子写真装置では写真調の画質のものを出力することは一般的であり、それはすなわち余白のほとんど無い画像を出力するニーズが高いということである。これらのことから、泡状定着液Ｆの転写紙Ｐへの付与は、高精度で且つ均一な泡状定着液Ｆの物性（膜厚、泡の平均粒径、泡の嵩密度）の分布でなされる必要がある。
【００６３】
これらのことを考慮したとき、塗布位置Ｃに向かう塗布ローラ１４１への泡状定着液Ｆの供給のＯＮ／ＯＦＦを制御する方法として、液膜厚制御用ブレード１５４のギャップや押圧力を変化させる方法は、実現が困難であるといわざるを得ない。昨今の電子写真方式の画像形成装置では、上述したように記録媒体の搬送の線速が非常に速くなっており、ミドルクラスの装置では２００［ｍｍ／ｓ］以上のものが一般的である。このことから、非常に短い時間の間に液膜厚制御用ブレード１５４のギャップや押圧力の変化を完了させる必要がある。液膜厚制御用ブレード１５４の押圧力を高めたり、ギャップを閉じたりすることで泡状定着液Ｆの供給をＯＦＦにすることは短時間でもできる可能性がある。しかし、泡状定着液Ｆの供給をＯＮにするときは適正なギャップや押圧力に安定させる必要があるため、短時間での制御は困難である。
【００６４】
また、上述した泡状定着液生成部１３０からの塗布ローラ１４１表面への泡状定着液Ｆの供給そのものを制御する方法に関しては、少なくとも、従来の定着装置６０の構成では、実現が困難である。これは、従来の定着装置６０では塗布ローラ１４１の表面上における液膜厚制御用ブレード１５４を設けた位置に対して表面移動方向上流側に泡溜まりが形成されているためである。泡溜まりがあることにより、泡状定着液生成部１３０からの塗布ローラ１４１表面への泡状定着液Ｆの供給を停止しても、泡溜まりを形成する泡状定着液Ｆの量が減少するだけで、塗布位置Ｃに向かう塗布ローラ１４１の表面には泡状定着液Ｆが担持される。このため、泡状定着液生成部１３０からの塗布ローラ１４１表面への泡状定着液Ｆの供給そのものを制御することによって、塗布位置Ｃに向かう塗布ローラ１４１の表面に対する泡状定着液Ｆの供給のＯＮ／ＯＦＦを精度良く制御することは困難である。
【００６５】
さらに、一定時間放置後に定着動作を行うとき、時間によって泡状定着液Ｆの特性が変化するため、液膜厚制御用ブレード１５４を設けた位置に対して塗布ローラ１４１の表面移動方向上流側に形成された泡溜まりの泡状定着液Ｆをそのまま使うことはできない。そして、泡溜まりの泡状定着液Ｆを回収するにしても、回収するために塗布ローラ１４１にクリーニング機構が必要となる。また、そのクリーニング機構は塗布ローラ１４１上にオフセットされたトナーをもクリーニングするため、回収した泡状定着液Ｆは破棄するしかない。
【００６６】
次に上述した図７の従来の定着装置６０の問題点を解決可能な構成を備えた本実施形態の定着装置６について説明する。
図１に示す定着装置６は、上述したように、大きく分けて泡状定着液生成手段としての泡状定着液生成部１３０、泡状定着液薄膜化手段である泡状定着液薄膜化部１５０、及び、泡状定着液付与手段である定着液塗布部１４０の３つで構成されている。従来の定着装置６０の構成と大きく異なる点は、泡状定着液薄膜化部１５０と定着液塗布部１４０とが、別々に設けられている点である。さらに、泡状定着液薄膜化部１５０の薄膜形成ベルト１５１の表面と定着液塗布部１４０の塗布ローラ１４１の表面とが接離可能に構成されている。
また、薄膜形成ベルト１５１の表面と塗布ローラ１４１の表面との接離を制御する接離制御手段としての接離制御部２５０を備える。接離制御部２５０が薄膜形成ベルト１５１の表面と塗布ローラ１４１の表面との接離を制御することによって、定着液塗布部１４０に対して必要に応じた泡状定着液Ｆの供給の制御が可能となる。
【００６７】
定着装置６では、泡状定着液生成部１３０より生成された泡状定着液Ｆは、泡状定着液薄膜化部１５０に供給される。図１に従って説明すると、泡状定着液薄膜化部１５０は、２本の張架ローラと、それらの張架ローラにまたがって、所定のテンションで張架されている薄膜形成ベルト１５１を備える。そして、泡状定着液生成部１３０より泡状定着液Ｆの供給を受け、泡状定着液膜厚制御手段である液膜厚制御用ブレード１５４を用いて、薄膜形成ベルト１５１上に泡状定着液Ｆの薄層を形成するものである。
【００６８】
２本の張架ローラのうち、一方は液膜厚制御用ブレード１５４と薄膜形成ベルト１５１を挟んで対向するブレード対向ローラ１５２である。液膜厚制御用ブレード１５４は相応の圧力をかけて泡状定着液Ｆの薄層を形成する必要があるため、液膜厚制御用ブレード１５４の圧力を受けるための部材が必要であるため、このような構成をとっている。
また、ブレード対向ローラ１５２は不図示の駆動源に接続されており、ブレード対向ローラ１５２が図１中の矢印Ｈ方向に回転駆動することにより、薄膜形成ベルト１５１が図１中の矢印Ｉ方向に表面移動する。
【００６９】
薄膜形成ベルト１５１の表面上において、液膜厚制御用ブレード１５４が作用して表面上の泡状定着液Ｆを薄層化する部分に対して薄膜形成ベルト１５１の表面移動方向上流側に泡状定着液生成部１３０で生成された泡状定着液Ｆが供給される。液膜厚制御用ブレード１５４は、薄膜形成ベルト１５１の表面上に供給された泡状定着液Ｆを薄層化して最適な膜厚を形成している。ここで要求される膜厚は、定着液塗布部１４０の塗布ローラ１４１の表面上で塗布位置Ｃでの転写紙Ｐへの塗布の際に最適な膜厚の形成が行われるような膜厚である。このとき、泡状定着液薄膜化部１５０の薄膜形成ベルト１５１の表面上から定着液塗布部１４０の塗布ローラ１４１の表面上に泡状定着液Ｆが転写されることを考慮した、薄膜形成ベルト１５１の表面上の最適な膜厚であることが求められる。
【００７０】
次に、液膜厚制御用ブレード１５４による薄膜形成ベルト１５１の表面上の泡状定着液Ｆの膜厚の制御について説明する。
図８は、液膜厚制御用ブレード１５４の薄膜形成ベルト１５１に対する押し圧力を制御する構成の説明図である。図８（ａ）はスプリング１５７による圧力を大きくした状態の説明図であり、図８（ｂ）はスプリング１５７による圧力を小さくした状態の説明図である。また、図８中の左側の図面は、液膜厚制御用ブレード１５４によって膜厚の制御がなされる位置を泡状定着液Ｆが通過する前の状態の説明図である。一方、図８中の右側の図面は、液膜厚制御用ブレード１５４によって膜厚の制御がなされる位置を泡状定着液Ｆが通過し、薄膜形成ベルト１５１の表面上に薄層化された泡状定着液Ｆｃが形成された状態の説明図である。
【００７１】
液膜厚制御用ブレード１５４はブレード固定端１５４ａを中心にブレード自由端１５４ｂが揺動可能に配置されており、ブレード自由端１５４ｂにはスプリング１５７の一端が固定されている。スプリング１５７の他端はソレノイド１５８のスプリング支持部１５８ａに固定されている。スプリング支持部１５８ａはソレノイド１５８を制御することにより、図８中の矢印Ｊ方向の変位可能である。図８（ａ）に示すように、スプリング支持部１５８ａの位置を薄膜形成ベルト１５１に近付けることで、スプリング１５７が液膜厚制御用ブレード１５４のブレード自由端１５４ｂに対する押し圧力は大きくなる。これにより、薄層化された泡状定着液Ｆｃの膜厚は小さくなる。一方、図８（ｂ）に示すように、スプリング支持部１５８ａの位置を薄膜形成ベルト１５１から遠ざけることで、スプリング１５７が液膜厚制御用ブレード１５４のブレード自由端１５４ｂに対する押し圧力は小さくなる。これにより、薄層化された泡状定着液Ｆｃの膜厚は大きくなる。
【００７２】
泡状定着液生成部１３０から供給された泡状定着液Ｆは、トレーリングポジションで設けられた液膜厚制御用ブレード１５４に対して、自身の粘性や表面張力等で、液膜厚制御用ブレード１５４を押しのけて液膜厚制御用ブレード１５４を通過する。これにより、薄層化された泡状定着液Ｆｃにして薄層を形成することになる。よって、液膜厚制御用ブレード１５４の薄膜形成ベルト１５１への押し圧力が大きくなるほど薄層化された泡状定着液Ｆｃの膜厚が薄くなる。この特性を利用して、膜厚を制御するというものである。
そして、液膜厚制御用ブレード１５４の薄膜形成ベルト１５１に対する押し圧力を容易に制御するには、図８に示す構成のように、スプリング１５７とソレノイド１５８とを組み合わせたものが代表的なものとして挙げられる。
なお、液膜厚制御用ブレード１５４の薄膜形成ベルト１５１に対する押し圧力を制御する構成としては、図９に示すように液膜厚制御用ブレード１５４と薄膜形成ベルト１５１とが最も距離が近くなる部分にギャップ規制部材１５９を設けてもよい。図９も図８と同様に図９中の左側の図面は、液膜厚制御用ブレード１５４によって膜厚の制御がなされる位置を泡状定着液Ｆが通過する前の状態の説明図である。また、図９中の右側の図面は、液膜厚制御用ブレード１５４によって膜厚の制御がなされる位置を泡状定着液Ｆが通過し、薄膜形成ベルト１５１の表面上に薄層化された泡状定着液Ｆｃが形成された状態の説明図である。
【００７３】
薄膜形成ベルト１５１の表面上の泡状定着液Ｆの膜厚を制御する他の構成としては、図１０に示すように、液膜厚制御用ブレード１５４と薄膜形成ベルト１５１とのギャップ（以下、ブレードギャップと呼ぶ）の幅を制御することによって行うというものもある。
図１０（ａ）は、ブレードギャップが小さい状態の説明図であり、図１０（ｂ）はブレードギャップが大きい状態の説明図である。図１０に示す構成では、ソレノイド１５８を駆動することにより、ブレード突き当たり部１５８ｂの位置が図１０中の矢印Ｊ方向に変位する。そして、ブレード突き当たり部１５８ｂが突き当たるブレード自由端１５４ｂの変位量が変化し、ブレードギャップの幅を制御することができる。
図１０（ａ）に示すように、薄層化された泡状定着液Ｆｃの膜厚を薄くするときにはブレードギャップを狭くし、膜厚を厚くするときにはブレードギャップを広くする。ブレードギャップの幅を変化させる具体的な駆動手段としては、モータやソレノイドなどいろいろな駆動手段が考えられる。
【００７４】
何れの膜厚を制御する構成に関しても液膜厚制御用ブレード１５４は薄膜形成ベルト１５１に対してトレーリングポジションで設けられている。つまり、液膜厚制御用ブレード１５４におけるブレード固定端１５４ａからブレード自由端１５４ｂに向かう方向と、薄膜形成ベルト１５１の表面移動方向とが同方向となるポジションである。液膜厚制御用ブレード１５４におけるブレード固定端１５４ａからブレード自由端１５４ｂに向かう方向と、薄膜形成ベルト１５１の表面移動方向とが逆方向となるものは、カウンターポジションと呼ぶ。さらには、液膜厚制御用ブレード１５４と薄膜形成ベルト１５１とが触れ合うもしくは最も距離が近くなる部分は、液膜厚制御用ブレード１５４のブレード自由端１５４ｂにおけるエッジ部に限らず、図８のように、液膜厚制御用ブレード１５４の面であっても良い。
【００７５】
なお、液膜厚制御用ブレード１５４の薄膜形成ベルト１５１に対する配置は、カウンターポジションであっても、膜厚の制御は可能である。しかし、カウンターポジションでは、液膜厚制御用ブレード１５４と薄膜形成ベルト１５１とが接触していると、実質的に膜厚は限りなくゼロとなる。そして、液膜厚制御用ブレード１５４のエッジと薄膜形成ベルト１５１とのギャップがダイレクトに膜厚となって反映されることになる。したがって、数十［μｍ］レベルでの膜厚制御はシビアな制御となる。その点、トレーリングポジションで液膜厚制御用ブレード１５４の薄膜形成ベルト１５１への押し圧力を制御するという方法では、多少圧力が変動しても数十［μｍ］レベルでの膜厚制御への影響はさほど大きくないことが分かっている。
【００７６】
さらに、薄膜形成ベルト１５１の２つの張架ローラのうち液膜厚制御用ブレード１５４と対向しているブレード対向ローラ１５２は、精密加工を施されたものでも数十［μｍ］の振れを持っている。したがって、液膜厚制御用ブレード１５４がこの振れに追従する構成でなければ、数十［μｍ］レベルの膜厚制御を行うことは不可能であるという問題が生じることは言うまでもない。となれば、いずれの場合も液膜厚制御用ブレード１５４が薄膜形成ベルト１５１へ直接、或いは図９のようにギャップ規制部材１５９を介して付圧するということが、上記問題を解決する最も容易な手段となる。また、液膜厚制御用ブレード１５４の薄膜形成ベルト１５１に対する押し圧力を制御して膜厚を制御する構成では、液膜厚制御用ブレード１５４が薄膜形成ベルト１５１へ直接付圧するという要件を既に満たしている。
【００７７】
薄膜形成ベルト１５１の２つの張架ローラのうち、もう一方の張架ローラは、定着液塗布部１４０の塗布ローラ１４１と薄膜形成ベルト１５１とを接離可能とするために、図１中の矢印Ｅ方向に変位可能に設けられた可動ローラ１５３である。可動ローラ１５３が変位する動力は、図１のようにカム１５５を介し、カム１５５を回転させることによって接離するのでも良いし、ソレノイドを用いても良い。いずれの場合も重要なことは素早く接離させることである。これは、塗布ローラ１４１の表面上で泡状定着液Ｆが転写された転写部と泡状定着液Ｆが転写されなかった非転写部との境界を綺麗に出す必要があるからである。この理由は上述したとおり、塗布ローラ１４１から転写紙Ｐへの泡状定着液Ｆの塗布を、高精度で且つ均一な泡状定着液Ｆの物性の分布で行う必要があるからである。したがって、この可動ローラ１５３は質量を極力小さくすることが望ましい。径を小さくするとか、材質を樹脂とするとか、中空のローラを使うなどといった方法が考えられる。質量が小さいほど、可動ローラ１５３を素早く動かすための力は小さくて済むからである。
なお、定着装置６では接離制御部２５０がカム１５５の回転を制御することによって、薄膜形成ベルト１５１の表面と塗布ローラ１４１の表面との接離を制御する構成である。
【００７８】
薄膜形成ベルト１５１上の薄層化された泡状定着液Ｆｃの膜厚は、通常１００［μｍ］近辺で形成されることが多いが、最大でも２００［μｍ］程度である。したがって、接触位置Ｇで、薄膜形成ベルト１５１と塗布ローラ１４１との距離が２００［μｍ］以上離れていれば泡状定着液Ｆの塗布ローラ１４１への転写は発生しない。そして、０〜２００［μｍ］の離間状態ならば、不安定な転写となる。ゆえに、０〜２００［μｍ］の離間状態が極力短い時間ならば、不安定な転写の領域を極力減らすことができる。例えば、可動ローラ１５３の接離速度が４０［ｍｍ／ｓ］、プロセス線速が２００［ｍｍ／ｓ］の場合、可動ローラ１５３が２００［μｍ］移動する間に、プロセスとしては１［ｍｍ］進行し、したがって、１［ｍｍ］の不安定転写領域となり、転写部と非転写部との境界の不均一部分が１［ｍｍ］ということになる。この部分が余白に当てられることになるが、余白としては充分小さな値である。さらに、不安定転写領域を小さくしたいならば、可動ローラ１５３の接離速度を速くしてやればいいし、余白がもっと許容されるならば、可動ローラ１５３の接離速度を遅くしてもかまわない。
【００７９】
このような構成をとることにより、ほぼ均一に薄膜化された泡状定着液Ｆを塗布ローラ１４１にオンデマンドに供給することが可能となる。ここで、膜厚、泡の平均粒径、泡の嵩密度などといった、泡状定着液Ｆの物性までもが均一で常に安定したものを供給するには、泡状定着液薄膜化部１５０において、常に泡状定着液Ｆの物性が安定している必要がある。逆に言えば、泡状定着液薄膜化部１５０は、定着液塗布部１４０と別体となっているので、転写紙Ｐとの接触を考慮する必要はなく、物性の安定した泡状定着液Ｆの薄層を形成することに特化させることができる。
【００８０】
特に、時間によって泡状定着液Ｆは破泡などにより、泡の平均粒径、泡の嵩密度などが変化するので、作成されてから時間が経った泡状定着液Ｆはそのままでは使用できない。そこで、泡状定着液薄膜化部１５０には、薄膜化された後、接触位置Ｇを通過した泡状定着液Ｆを薄膜形成ベルト１５１上から回収する回収手段として泡吸引部１５６を設けている。回収手段としては、泡吸引部１５６のように吸引によるものに限らず、回収ブレードなど種々の方法が考えられる。泡吸引部１５６で吸引された泡状定着液Ｆは回収液搬送路１５６ａを通って、定着液ボトル１３１へと戻され、再利用される。なお、薄膜形成ベルト１５１上から回収された泡状定着液Ｆは定着液ボトル１３１内の定着液１３２とは分けて収容してもよい。
【００８１】
泡吸引部１５６による泡状定着液Ｆの回収は常時行ってもいいが、必要に応じて行ってもよい。ここで必要に応じてというのは、泡状定着液薄膜化部１５０に供給された泡状定着液Ｆが一定時間経っても定着液塗布部１４０に供給されず、その物性が変化してしまった場合のことを指す。その判断は、泡状定着液薄膜化部１５０の薄膜形成ベルト１５１と定着液塗布部１４０の塗布ローラ１４１との接触頻度で行うことができる。接触頻度とは、機械の電源が切られている時間も含んだ頻度である（電源が切られているときは通常は接触していない）。本実施形態の定着装置６では、不図示の泡状定着液回収制御手段を設け、薄膜形成ベルト１５１と塗布ローラ１４１との接触頻度が所定よりも少ない場合、泡状定着液Ｆが泡状定着液薄膜化部１５０内で物性変化したと判断して、泡吸引部１５６を作動させて泡の回収を行う。これにより、定着液塗布部１４０に供給される泡状定着液Ｆを常に物性の安定したものとすることができる。
なお、泡吸引部１５６によって薄膜形成ベルト１５１上から回収された泡状定着液Ｆは、液化されて定着液ボトル１３１内に戻されることが最も望ましい。
【００８２】
なお、薄膜形成ベルト１５１上の泡状定着液Ｆの回収を常時行う場合、例えば固定式のブレードなどを用いることによって、構成を大幅に簡略化することができる。さらには、泡状定着液回収制御手段も不必要になるが、常に泡状定着液を回収しているので、大量のかさの泡を回収することになり、泡を液化させる動作の頻度が上昇する。
こういった点で、必要に応じて泡状定着液Ｆの回収を行う方が回収量を必要最小限で済ませることができるので優位となる。しかし、回収手段にブレードなど接触型の回収部材を用いる構成では、泡状定着液Ｆの回収を行うときにのみ回収部材を薄膜形成ベルト１５１に接触させることが必要のなる場合もあるので、その接離の機構が必要になる。
【００８３】
また、回収手段による泡状定着液Ｆの回収量を必要以上に多くしないためには、泡状定着液生成部１３０から泡状定着液薄膜化部１５０への泡状定着液Ｆの供給を適正に制御する必要がある。すなわち、可能な限りオンデマンドに供給することが望ましい。泡状定着液薄膜化部１５０では、液膜厚制御用ブレード１５４を用いて泡状定着液Ｆの薄膜化を行っている。このため、液膜厚制御用ブレード１５４が膜厚を制御する位置に対して薄膜形成ベルト１５１の表面移動方向上流側では、図１１に示すように上流側では泡溜まりＦｄが形成される。この泡溜まりＦｄが消えてなくなったときは、泡状定着液薄膜化部１５０における泡状定着液Ｆが不足していることを意味する。一方、泡溜まりＦｄが大きくなったときは、泡状定着液薄膜化部１５０に対して泡状定着液Ｆが過剰に供給された状態であることを意味する。このため、常時、泡溜まりＦｄが一定量存在することが望ましい。
【００８４】
そこで、定着装置６は、薄膜形成ベルト１５１の表面上の泡溜まりＦｄの大きさを検知する泡溜まり検知手段を備える。図１２は、図１１に示す薄膜形成ベルト１５１表面上の泡溜まりＦｄが形成された部分を図１１中の矢印Ｍ方向から見た斜視説明図である。
図１２に示す泡溜まり検知手段である泡センサ１６０としては、発光素子１６０ａと受光素子１６０ｂとを備えた光学系検知手段を用いる構成が代表的である。図１２の例の泡センサ１６０では、発光素子１６０ａと受光素子１６０ｂとをそれぞれ３箇所ずつ並べて配置している。発光素子１６０ａは発する光がそれぞれ違う波長か、あるいは独自に変調されている。そして、受光素子１６０ｂはそれぞれ対向する発光素子１６０ａの光を検出する構成である。このような泡センサ１６０では泡溜まりＦｄが大きくなれば、発光素子１６０ａが発する光の経路が泡溜まりＦｄによって遮られることによって各受光素子１６０ｂで所定の光を検出できなくなる。このことによって、泡溜まりＦｄの大きさの判断を行うことは可能である。発光素子１６０ａとしては安価な発光ダイオード（ＬＥＤ）を用いることができ、受光素子１６０ｂもフォトダイオード（ＰＤ）を用いることができる。各受光素子１６０ｂの検出結果の信号を供給制御手段としての不図示の供給制御部が受信し、この検出結果に基づいて泡状定着液生成部１３０から泡状定着液薄膜化部１５０への泡状定着液Ｆの供給を制御する。
そして、泡センサ１６０で検知された泡溜まりＦｄが所定量よりも小さいときに、不図示の供給制御部が泡状定着液生成部１３０より泡状定着液薄膜化部１５０に泡状定着液Ｆを供給する動作が行われるように制御すれば、常時、泡溜まりＦｄを一定量存在させることが可能になる。
【００８５】
次に、泡状定着液薄膜化部１５０の薄膜形成ベルト１５１から定着液塗布部１４０の塗布ローラ１４１上へ薄膜状の泡状定着液Ｆを転写する構成について説明する。
図１３は、接触位置Ｇにおける泡状定着液Ｆの転写率の説明図である。ここでの転写率とは、接触位置Ｇに到達する前の薄膜形成ベルト１５１表面上に存在する転写前の泡状定着液Ｆｇに対する接触位置Ｇに通過した後の塗布ローラ１４１表面上に存在する転写後の泡状定着液Ｆｈの割合である。
定着液担持体である薄膜形成ベルト１５１と塗布ローラ１４１との表面特性が同じであれば、２つの定着液担持体が接触位置Ｇで接触し、表面移動によって接触位置Ｇを通過した表面に担持される泡状定着液Ｆは、薄膜形成ベルト１５１と塗布ローラ１４１とで略均等に配分される。すなわち、薄膜形成ベルト１５１から塗布ローラ１４１へ泡状定着液Ｆが略５０［％］転写されることになる。この転写率が安定していれば、薄膜形成ベルト１５１上の転写前の泡状定着液Ｆｇの膜厚さえ制御できれば、塗布ローラ１４１上の転写後の泡状定着液Ｆｈの膜厚の制御も可能ということになる。しかし、膜厚が厚くなれば、転写の際の泡状定着液Ｆの剥離部が不安定になり、図１３（ａ）に示すように転写率が変化して、塗布ローラ１４１上の転写後の泡状定着液Ｆｈの膜厚のばらつきが大きくなる。
【００８６】
このように転写率がばらつく問題に対しては、できる限り転写率を上げてやることが望ましい。仮に転写率１００［％］または、それに準ずる値ならば、図１３（ｂ）に示すように塗布ローラ１４１上に形成される転写後の泡状定着液Ｆｈの膜厚のばらつきが小さくなるということは言うまでもない。転写率を上げる最も簡単な方法としては、薄膜形成ベルト１５１と塗布ローラ１４１の泡状定着液Ｆに対する剥離性に差を付けてやればよい。すなわち、塗布ローラ１４１に対して薄膜形成ベルト１５１の泡状定着液Ｆに対する剥離性を高くしてやればよい。剥離性に関する代表的な指標としては水に対する接触角が挙げられる。接触角が大きいほど撥水性が高く、すなわち剥離性が高いということになる。
【００８７】
したがって、塗布ローラ１４１の表面に対して薄膜形成ベルト１５１の表面の水に対する接触角を大きくすることによって、薄膜形成ベルト１５１から塗布ローラ１４１への泡状定着液Ｆの転写性が向上する。これにより、塗布ローラ１４１上に形成される泡状定着液Ｆの膜厚のばらつきが小さくなる。
上述したように、薄膜形成ベルト１５１から塗布ローラ１４１への泡状定着液Ｆの転写が１対１の転写、すなわち、転写率が１００［％］ならば、薄膜形成ベルト１５１上に形成された転写前の泡状定着液Ｆｇと、塗布ローラ１４１上に転写された転写後の泡状定着液Ｆｈとの膜厚は等しくなる。ただし、この大前提は、薄膜形成ベルト１５１と塗布ローラ１４１とが接触する接触位置Ｇにおいて、同方向に等速で移動しているということである。当然ながら、両者の移動速度が異なれば、互いの表面に形成される泡状定着液Ｆの膜厚は異なる結果となる。例えば、図１４に示すように、薄膜形成ベルト１５１の表面移動速度Ｖ１が、塗布ローラ１４１の表面移動速度Ｖ２に対して５０［％］（Ｖ１：Ｖ２＝１：２）の場合について説明する。この場合、転写率が１００［％］として、薄膜形成ベルト１５１上に形成された転写前の泡状定着液Ｆｇの膜厚に対して、塗布ローラ１４１上に転写された転写後の泡状定着液Ｆｈの膜厚は５０［％］となる。
【００８８】
このような特性を利用することで、塗布ローラ１４１上に転写された転写後の泡状定着液Ｆｈの膜厚を制御することが可能となる。詳しくは、薄膜形成ベルト１５１の表面移動速度を塗布ローラ１４１の表面移動速度（プロセス速度に依存する）に対して変化させることにより、塗布ローラ１４１上に転写された転写後の泡状定着液Ｆｈの膜厚を制御することが可能となる。
図１５は、このような特性を利用した泡状定着液線速制御手段である泡状定着液線速制御部３００の制御のブロック図である。
図１５に示す泡状定着液線速制御部３００を設け、塗布ローラ１４１表面上の泡状定着液Ｆの膜厚を可変として、泡状定着液線速制御部３００によって薄膜形成ベルト１５１の表面移動速度を制御することで、塗布ローラ１４１表面上の泡状定着液Ｆの膜厚を所望の膜厚に制御可能となる。
【００８９】
定着装置６において、泡状定着液薄膜化部１５０と定着液塗布部１４０とを別々に設け、薄膜形成ベルト１５１と塗布ローラ１４１とを接離可能に構成している。このような構成の目的は、膜厚、泡状定着液Ｆの泡の平均粒径、及び、泡状定着液Ｆの嵩密度等といった泡状定着液Ｆの物性が均一な状態で薄膜化された泡状定着液Ｆを、定着液塗布部１４０の塗布ローラ１４１の表面上に高精度にオンデマンドに供給するということである。
これは、未定着のトナー層Ｔを担持した転写紙Ｐが塗布位置Ｃにある場合は、転写紙Ｐ上のトナー層Ｔを形成するトナー粒子に泡状定着液Ｆを塗布して、トナー粒子を転写紙Ｐに定着させる。一方、塗布ローラ１４１の表面上で塗布位置Ｃに転写紙Ｐが無いタイミングで塗布位置Ｃを通過する部分には泡状定着液Ｆを供給しないように制御するものである。
【００９０】
このような制御として、定着液塗布部１４０の塗布ローラ１４１の表面への泡状定着液Ｆの供給制御を、塗布位置Ｃにおける転写紙Ｐの有無の情報に基づいて制御する構成を用いることができる。
以下、塗布位置Ｃにおける転写紙Ｐの有無の情報に基づいて塗布ローラ１４１の表面への泡状定着液Ｆの供給制御を行う構成について説明する。
図１６は、塗布位置Ｃに対して転写紙Ｐの搬送方向上流側の検知位置Ｎを通過する転写紙Ｐの先端及び後端を検知する先端後端検知手段である紙端部検知センサ１７０の配置の説明図である。また、図１７は、紙端部検知センサ１７０の検知結果から求まる転写紙Ｐの位置情報に基づいた離間制御のタイミングチャートである。なお、図１７中の下方には、接離タイミングの制御による転写紙Ｐの定着液の塗布状態の模式図を示す。この転写紙Ｐの模式図において、斜線部βは、接離制御によって適切に塗布された転写紙Ｐ上の泡状定着液Ｆの塗布領域を示している。
【００９１】
紙端部検知センサ１７０は、定着装置６の転写紙Ｐの入り口側に設けられており、紙端部検知センサ１７０による検知の方法は、ＬＥＤとＰＤを用いたフォトインタラプタ方式が最も一般的であるが、とくにこの方式には限るものではない。ここで、紙端部検知センサ１７０が転写紙Ｐの端部を検知する検知位置Ｎから塗布位置Ｃまでの間の転写紙Ｐの搬送距離の長さをＬ１とする。一方、塗布ローラ１４１の表面上における接触位置Ｇから塗布位置Ｃ（塗布ニップの中心）までの表面長さをＬ２とする。
このとき、Ｌ１とＬ２との関係は、Ｌ２＜Ｌ１となる。
【００９２】
定着装置６に転写紙Ｐが進入するときについて考えると、紙端部検知センサ１７０が転写紙Ｐを検知したときから、接離制御部２５０はカム１５５の回転の制御を開始する。具体的には「（Ｌ１−Ｌ２）／（プロセス速度）＋α」の時間分ウエイトし、泡状定着液薄膜化部１５０の可動ローラ１５３を塗布ローラに当接させる動作を指令する。ここで、＋αの時間は、転写紙Ｐの先端Ｐ１の余白の一部分に相当する。
このような制御を行うことによって、塗布ローラ１４１の表面上の泡状定着液Ｆが供給された領域（転写部）の先端が、転写紙Ｐの先端Ｐ１より＋α分だけ内側に入った位置に塗布されることになる。また、転写紙Ｐの後端Ｐ２についても同様で、紙端部検知センサ１７０が転写紙Ｐの後端Ｐ２を検知したときから、具体的には「（Ｌ１−Ｌ２）／（プロセス速度）−α」の時間分ウエイトし、泡状定着液薄膜化部１５０の可動ローラ１５３を塗布ローラ１４１から離間させる動作を指令する。
以上の接離制御により、転写紙Ｐ上に図中の斜線部βで示すように正確に泡状定着液Ｆを塗布することができる。
【００９３】
なお、図１７に示すタイミングチャートは、転写紙Ｐの余白部以外の全域に泡状定着液Ｆを塗布する制御であるが、泡状定着液Ｆは転写紙Ｐ上のトナー層Ｔにさえ塗布されればよい。すなわち、転写紙Ｐ上のトナー層Ｔからなるトナー画像が形成されていない領域には、泡状定着液Ｆを塗布する必要はない。そして、転写紙Ｐ上のトナー画像の有無は、画像形成時の画像情報に基づいて判断することができる。この画像情報に従って感光体１０への画像形成がなされ、その一定時間後に感光体１０上から転写紙Ｐ上に転写されたトナー像の定着が行われることになる。したがって、画像情報とその情報に基づいた感光体１０への書き込みタイミングに従って、接離制御部２５０が制御を行うことができる。そして、図１７のタイミングチャートを用いて説明した制御と同様に、図１８に示すタイミングチャートのように制御することで、転写紙Ｐ上のトナー画像が形成されている領域のみに正確に泡状定着液Ｆを塗布することが可能となる。
図１８に示すタイミングチャートでは、画像データに基づいて接離制御を行うことで、転写紙Ｐの表面全域に泡状定着液Ｆを塗布しなくても、転写紙Ｐ上での泡状定着液Ｆの塗布領域βにトナー画像領域γが含まれるように塗布することができる。このような制御を行うことにより、泡状定着液Ｆの塗布量は必要最小限となり、泡状定着液Ｆの消費量の低減を図ることができる。
【００９４】
なお、定着液塗布部１４０は、塗布部材クリーニング部材２００を備え、転写紙Ｐに供給しきれなかった泡状定着液Ｆや、オフセットされたトナーを塗布ローラ１４１から除去して、常に塗布ローラ１４１の表面をクリーンな状態に保っている。これにより、泡状定着液薄膜化部１５０で薄膜化された泡状定着液Ｆが薄膜形成ベルト１５１から塗布ローラ１４１へ転写されるときの転写性、及び、転写紙Ｐへの泡状定着液Ｆの塗布による定着性の安定化を図ることができる。
【００９５】
実施例１の定着装置６は、泡状定着液Ｆを転写紙Ｐ上のトナー層Ｔに付与することによって定着を行う定着装置であり、接離制御部２５０が薄膜形成ベルト１５１の表面と塗布ローラ１４１の表面との接離を精度よく制御することができる。このため、塗布位置Ｃに転写紙Ｐが存在する部分にのみ特性の安定した泡状定着液Ｆを精度よく塗布することができる。
なお、泡状定着液Ｆの特性としては、膜厚、泡の平均粒径、泡の嵩密度などが挙げられるが、これらの特性は時間が経つに連れて破泡、蒸発などによって刻一刻と変化するものである。したがって、生成されて間もない泡状定着液Ｆと、ある程度の時間放置された泡状定着液Ｆとでは特性が全く異なってくるため、定着条件に差が出てくる。そして、定着条件に差が生じると安定した画像品質を得ることができなくなる。このような課題に対して、実施例１の定着装置６では、薄膜形成ベルト１５１上である程度時間が経過した泡状定着液Ｆは泡吸引部１５６によって回収され、塗布に使用されないため、塗布ローラ１４１で塗布される泡状定着液Ｆの物性が安定する。泡状定着液Ｆの物性が安定することにより、定着条件に差が生じることを抑制し、安定した画像品質を得ることができる。
【００９６】
また、泡状定着液Ｆは、トナーによって画像が形成された転写紙Ｐ上に均一に塗布する必要があり、さらに、転写紙Ｐが塗布位置Ｃに存在しないタイミングでは加圧ローラ１４３の汚れを防止のために泡状定着液Ｆを供給を停止することが求められる。これに対して、実施例１の定着装置６では、塗布位置Ｃに転写紙Ｐが存在する部分にのみ特性の安定した泡状定着液Ｆを精度よく塗布することができるため、加圧ローラ１４３の汚れを防止することができる。
さらに、接離動作を行うことに起因するショックジター等による画像劣化を防止することが求められるが、実施例１の定着装置６では、薄膜形成ベルト１５１の一部が移動することで、薄膜形成ベルト１５１と塗布ローラ１４１との接離がなされる。そして、塗布位置Ｃにおける塗布ローラ１４１の表面の位置は変位しないため、ショックジター等による画像劣化を防止することができる。
【００９７】
［実施例２］
次に、本発明の特徴部を有する定着装置６の二つ目の実施例（以下、実施例２と呼ぶ）について説明する。
図１９は、本実施形態のプリンタ１００が備える実施例２の定着装置６を模式的に示す説明図である。
図１に示す実施例１の定着装置６の構成と大きく異なる点は、泡状定着液薄膜化部１５０が備える上流側定着液担持体の表面と定着液塗布部１４０が備える下流側定着液担持体の表面の接離に関する機構である。なお、実施例１で説明した各構成は、実施例２の定着装置６の構成に矛盾しない構成であれば、同様の構成を実施例２の定着装置６にも適用可能である。
【００９８】
実施例２の定着装置６では、図１９に示すように、泡状定着液薄膜化部１５０は、薄膜形成ベルト１５１の代わりに、上流側定着液担持体である薄膜形成ローラ１５１ｂを中心に構成されている。そして、薄膜形成ローラ１５１ｂは、薄膜形成ローラ１５１ｂの周囲に膜厚制御手段としての液膜厚制御用ブレード１５４や回収手段としての泡吸引部１５６が配置されている。
【００９９】
一方、定着液塗布部１４０に関しては、塗布ローラ１４１の代わりに下流側定着液担持体である塗布ベルト１４１ｂが設けられている。塗布ベルト１４１ｂは２本の張架ローラに張架されており、２本の張架ローラのうちの塗布位置支持ローラ１４７が回転駆動することによって塗布ベルト１４１ｂが表面移動する構成である。２本の張架ローラのうち、塗布位置支持ローラ１４７は塗布位置Ｃで加圧ローラ１４３と対峙しており、加圧ローラ１４３と塗布ベルト１４１ｂとの間に、転写紙Ｐを挟みこんで、泡状定着液Ｆの塗布や転写紙Ｐの搬送を行う構成となっている。２本の張架ローラのうちのもう一方の張架ローラは、薄膜形成ローラ１５１ｂと塗布ベルト１４１ｂとの接離制御を可能とするために、図１９中の矢印Ｋ方向に変位可能に設けられた塗布側可動ローラ１４６である。塗布側可動ローラ１４６は、接離制御部２５０が塗布側カム１４５の回転を制御することによって、図１９中の矢印Ｋで示すように動作するものである。
【０１００】
すなわち、図１を用いて説明した実施例１の定着装置６の構成と比較して、泡状定着液薄膜化部１５０の上流側定着液担持体と定着液塗布部１４０の下流側定着液担持体との接離のための可動ローラが、どちらに設けられているかという違いである。
実施例２の定着装置６が実施例１の構成と比して優位な点は、接離動作時の上流側定着液担持体と下流側定着液担持体とが接触するときの衝撃が、塗布位置Ｃの塗布ニップを形成する塗布位置支持ローラ１４７に直接伝達せず、ショックジターをほとんど発生させない点である。ただし、不利な点は、接離動作時に塗布ベルト１４１ｂの一部の位置が変位するので、転写紙Ｐへ泡状定着液Ｆを塗布するときに、このような塗布ベルト１４１ｂの一部の位置が変位することによる影響が懸念される点である。
【０１０１】
なお、実施例１定着装置６が実施例２の構成と比して優位な点及び不利な点は、上述した実施例２の定着装置の優位な点と不利な点とをまさに逆になるということである。実施例１と実施例２とでは、どちらの構成が良いかは一概には言えないが、定着装置６を作成する上で、どちらの影響が問題視されるかどうかによって決めていけば良いということになる。
なお、他の構成例としては、泡状定着液薄膜化部１５０の上流側定着液担持体にも、定着液塗布部１４０の下流側定着液担持体（塗布部材）にもベルトを用いず、共に、ローラで構成されるものであって、互いに接離するのでも良い。この構成例であれば構成部品点数が少なくなるのでコストが最も安くなる構成である。
【０１０２】
［実施例３］
次に、本発明の特徴部を有する定着装置６の三つ目の実施例（以下、実施例３と呼ぶ）について説明する。
図２０は、本実施形態のプリンタ１００が備える実施例３の定着装置６を模式的に示す説明図である。
実施例３の構成は、各部材の構成は実施例１と同様であるが、接触位置Ｇにおける泡状定着液薄膜化部１５０の薄膜形成ベルト１５１と定着液塗布部１４０の塗布ローラ１４１との表面移動方向が逆方向である点で実施例１の定着装置６と異なる。
こように、構成することによって、薄膜形成ベルト１５１と塗布ローラ１４１が相応の圧力で接していれば、すり抜け分以外のほとんどの泡状定着液Ｆの転写が可能になる。すなわち、定着液担持体の表面の水に対する接触角を考慮しなくても高い転写率を実現することができる。ただし、塗布ローラ１４１に転写された泡状定着液Ｆの表面の滑らかさに関しては、必ずしも滑らかになるとは言えない。このような点では、実施例１や実施例２の定着装置６のように、接触位置Ｇにおける薄膜形成ベルト１５１と塗布ローラ１４１との表面移動方向が同方向である方がメリットが大きいといえる。なお、言うまでもないことだが、どれを採用するかは、定着装置６を作成する上で、どちらの影響が問題視されるかどうかによって決めていけば良いということになる。なお、実施例１で説明した各構成は、実施例３の定着装置６の構成に矛盾しない構成であれば、同様の構成を実施例３の定着装置６にも適用可能である。
【０１０３】
上述した実施例１〜実施例３の定着装置６では、上流側定着液担持体に対して接離の制御がなされる下流側定着液担持体が塗布部材である構成について説明した。しかし、上流側定着液担持体と下流側定着液担持体との接離を制御することによって塗布部材の表面への泡状定着液の供給タイミングを制御する構成としてはこれに限るものではない。例えば、上流側定着液担持体から塗布部材とは別の下流側定着液担持体を介して塗布部材に泡状定着液を供給する構成であってもよい。この構成の一例を、実施例１の定着装置６の部材を用いて説明すると、塗布ローラ１４１に対して常時接触する下流側定着液担持体としての機能を有する定着液担持ローラを備える構成となる。このような構成では、定着液担持ローラに対して薄膜形成ベルト１５１の接離を制御することによって実施例１の定着装置６と同様に塗布位置Ｃでの塗布ローラ１４１による泡状定着液Ｆの塗布タイミングを制御することができる。
【０１０４】
また、実施例１〜実施例３の定着装置６では、塗布部材が泡状定着液Ｆを塗布する定着液塗布対象がトナー像を担持する記録媒体としての転写紙Ｐの表面である。泡状定着液Ｆを用いてトナー像を転写紙Ｐに定着させる定着装置６としては、トナー像を担持する中間転写ベルト等のトナー像担持体に泡状定着液Ｆを塗布して、トナー像担持体上のトナー像を泡状定着液Ｆとともに転写紙Ｐに転写するものであっても適用可能である。
【０１０５】
また、実施例１〜実施例３の定着装置６では、上流側定着液担持体と下流側定着液担持体とが接触位置Ｇで接触し、上流側定着液担持体から下流側定着液担持体へ泡状定着液Ｆを供給する構成である。しかし、上流側定着液担持体から下流側定着液担持体へ泡状定着液Ｆを供給する構成としては、上流側定着液担持体と下流側定着液担持体とが接触する構成に限るものではない。上流側定着液担持体から下流側定着液担持体へ泡状定着液Ｆを供給することができる構成であれば、供給するタイミングでは上流側定着液担持体と下流側定着液担持体とが近接する構成であってもよい。
【０１０６】
以上、実施例１の定着装置６は、樹脂の少なくとも一部を溶解または膨潤させることで樹脂微粒子からなるトナーを軟化させる軟化剤を含有した定着液１３２を液中に気泡が分散した泡状定着液Ｆとする定着液泡状化手段である泡状定着液生成部１３０と、表面移動する表面に供給された泡状定着液Ｆを、トナー層Ｔを担持する定着液塗布対象である転写紙Ｐの表面に塗布する塗布部材である塗布ローラ１４１とを有し、泡状定着液Ｆを塗布することで軟化したトナー層Ｔを転写紙Ｐに定着する定着装置であり、泡状定着液生成部１３０で生成された後、塗布ローラ１４１が転写紙Ｐに泡状定着液Ｆを塗布する塗布位置Ｃに到達する前の泡状定着液Ｆを表面移動する表面に担持して搬送する二つの定着液担持体として上流側定着液担持体である薄膜形成ベルト１５１と下流側定着液担持体である塗布ローラ１４１とを備え、薄膜形成ベルト１５１の表面に供給された泡状定着液Ｆを二つの定着液担持体が接触する近接位置としての接触位置Ｇまで搬送し、接触位置Ｇで泡状定着液Ｆを塗布ローラ１４１に供給し、塗布ローラ１４１の表面に供給された泡状定着液Ｆを塗布位置Ｃまで搬送する構成であり、塗布位置Ｃにおける塗布ローラ１４１の表面の位置を変化させることなく、接触位置Ｇにおける、薄膜形成ベルト１５１の表面と塗布ローラ１４１の表面との接離を制御する接離制御手段である接離制御部２５０を備える。
このような定着装置６では、接触位置Ｇで薄膜形成ベルト１５１から塗布ローラ１４１に供給された泡状定着液Ｆが塗布位置Ｃまで搬送される構成である。このため、接触位置Ｇでの薄膜形成ベルト１５１から塗布ローラ１４１に泡状定着液Ｆを供給するタイミングを制御することにより、塗布位置Ｃでの塗布ローラ１４１による泡状定着液Ｆの塗布タイミングを制御することができる。また、接離制御部２５０が、接触位置Ｇにおける薄膜形成ベルト１５１の表面と塗布ローラ１４１の表面との接離を制御することによって、接触位置Ｇでの薄膜形成ベルト１５１から塗布ローラ１４１に泡状定着液Ｆを供給するタイミングを制御することができる。さらに、接離制御部２５０は、塗布位置Ｃにおける塗布ローラ１４１の表面の位置を変化させることなく、接触位置Ｇにおける薄膜形成ベルト１５１の表面と塗布ローラ１４１の表面との接離を制御する。よって、接離制御部２５０が薄膜形成ベルト１５１の表面と塗布ローラ１４１の表面との接離を制御することによって、塗布位置Ｃにおける塗布ローラ１４１の表面の位置を変化させることなく、塗布位置Ｃでの塗布ローラ１４１による泡状定着液Ｆの塗布タイミングを制御することができる。塗布位置Ｃにおける塗布ローラ１４１の表面の位置が変化しないため、塗布位置Ｃにおける塗布ローラ１４１と他の部材である加圧ローラ１４３との間の圧力や接触幅などの塗布条件を変化させることなく、塗布位置Ｃでの塗布ローラ１４１による泡状定着液Ｆの塗布タイミングを制御することができる。
このように、実施例１の定着装置６は、薄膜形成ベルト１５１の表面と塗布ローラ１４１の表面との接離動作によって塗布ローラ１４１の塗布条件が変化しないため定着性の悪化や生産性の悪化を防止することができ、接離動作を制御することによって塗布ローラ１４１による泡状定着液Ｆの塗布タイミングを制御することができる。
また、実施例１の定着装置６では、泡状定着液薄膜化部１５０は、均一な物性を持った均一な膜厚の泡状定着液Ｆの薄層を形成する機能に特化させることができる。さらに、塗布ローラ１４１と加圧ローラ１４３とを離間させずに、必要に応じて速いタイミングで定着液塗布部１４０に泡状定着液Ｆを供給することが可能になるので、精度よく、且つ、ショックジターもほとんど無く、さらに塗布領域の全面において特性にばらつきが無い状態で、塗布位置Ｃにおいて断続的に泡状定着液Ｆを塗布することが可能になる。これにより、塗布位置Ｃに転写紙Ｐが存在するタイミングに合わせて、泡状定着液Ｆの塗布を行うことができる。
また、実施例２の定着装置６では、薄膜形成ローラ１５１ｂの表面と塗布ベルト１４１ｂの表面との接離を制御することによって、実施例１の構成と同様の効果を奏することができる。
【０１０７】
また、実施例１の定着装置６では、上流側定着液担持体である薄膜形成ベルト１５１の表面との接離が行われる下流側定着液担持体が塗布ローラ１４１である。転写紙Ｐに泡状定着液Ｆを塗布する塗布部材とは別に、下流側定着液担持体を設ける必要がないため、定着装置６の構成が複雑になることを抑制できる。
【０１０８】
また、実施例１の定着装置６の定着液塗布部１４０は、塗布ローラ１４１が泡状定着液Ｆを定着液塗布対象である転写紙Ｐの表面に塗布するときに、転写紙Ｐを挟んで塗布ローラ１４１と対峙する塗布対峙部材である加圧ローラ１４３を有する。塗布位置Ｃで加圧ローラ１４３と塗布ローラ１４１とで転写紙Ｐを挟んで泡状定着液Ｆを塗布することにより、転写紙Ｐに対して安定した泡状定着液Ｆの塗布を行うことができる。さらに、転写紙Ｐに断続的に塗布することが可能であるため、塗布位置Ｃにおける加圧ローラ１４３への泡状定着液Ｆの付着を抑制できる。
【０１０９】
また、実施例１の定着装置６は、上流側定着液担持体である薄膜形成ベルト１５１の表面における接触位置Ｇに対して表面移動方向下流側で、且つ、泡状定着液生成部１３０から泡状定着液Ｆが供給される位置に対して表面移動方向上流側で、薄膜形成ベルト１５１の表面上の泡状定着液Ｆを回収する回収手段である泡吸引部１５６を有する。泡状定着液Ｆは経時とともに劣化し、劣化した泡状定着液Ｆをトナー層Ｔに塗布すると所望の定着性を得ることができず、画像品質が低下するおそれがある。これに対して、実施例１の定着装置６は泡吸引部１５６を備えるため、薄膜形成ベルト１５１の表面上の劣化した泡状定着液Ｆを回収することができ、常にフレッシュな泡状定着液Ｆで薄膜形成ベルト１５１に液層を形成することができる。これにより、泡状定着液Ｆの平均粒径及び嵩密度等の特性に関して、常に安定した状態で泡状定着液Ｆを定着液塗布部１４０に供給することが可能になる。
【０１１０】
また、実施例１の定着装置６は、接離制御部２５０による薄膜形成ベルト１５１と塗布ローラ１４１との接離の制御における薄膜形成ベルト１５１と塗布ローラ１４１とが接触する頻度に応じて、泡吸引部１５６による泡状定着液Ｆの回収を制御する不図示の泡状定着液回収制御手段を有する。これにより、必要に応じて泡状定着液Ｆの回収を行うため、回収量を必要最小限で済ませることができる。
【０１１１】
また、実施例１の定着装置６は、上流側定着液担持体は、２つの張架部材である張架ローラに張架されて無端移動するベルト状の定着液担持ベルトからなる薄膜形成ベルト１５１であり、２つの張架ローラのうちの一つが、接触位置Ｇにおける薄膜形成ベルト１５１の内周面に接触し、接離制御部２５０の制御よって塗布ローラ１４１に対する位置が変化する変位可能張架部材としての可動ローラ１５３であり、可動ローラ１５３の塗布ローラ１４１に対する位置が変化することによって薄膜形成ベルト１５１の塗布ローラ１４１に対する接離の制御がなされる。そして、可動ローラ１５３として質量の小さいローラを用いることにより、素早く、且つ、低エネルギーで薄膜形成ベルト１５１と塗布ローラ１４１との接離動作を行うことができる。さらに、泡状定着液Ｆの供給のＯＮ／ＯＦＦの切り替えの制御を行うための薄膜形成ベルト１５１と塗布ローラ１４１との接離動作のときに、塗布ローラ１４１の変位がないため、ショックジターもほとんど無い状態で、泡状定着液Ｆの供給のＯＮ／ＯＦＦの切り替え動作が可能になる。
【０１１２】
また、実施例２の定着装置６は、下流側定着液担持体は、２つの張架部材である張架ローラに張架されて無端移動するベルト状の定着液担持ベルトからなる塗布ベルト１４１ｂであり、２つの張架ローラのうちの一つが、接触位置Ｇにおける塗布ベルト１４１ｂの内周面に接触し、接離制御部２５０の制御よって上流側定着液担持体である薄膜形成ローラ１５１ｂに対する位置が変化する変位可能張架部材としての塗布側可動ローラ１４６であり、塗布側可動ローラ１４６の薄膜形成ローラ１５１ｂに対する位置が変化することによって塗布ベルト１４１ｂの薄膜形成ローラ１５１ｂに対する接離の制御がなされる。そして、塗布側可動ローラ１４６として質量の小さいローラを用いることにより、素早く、且つ、低エネルギーで薄膜形成ローラ１５１ｂと塗布ベルト１４１ｂとの接離動作を行うことができる。さらに、泡状定着液Ｆの供給のＯＮ／ＯＦＦの切り替えの制御を行うための薄膜形成ローラ１５１ｂと塗布ベルト１４１ｂとの接離動作のときに、塗布ベルト１４１ｂの塗布位置Ｃにおける表面の位置が変位しないため、ショックジターもほとんど無い状態で、泡状定着液Ｆの供給のＯＮ／ＯＦＦの切り替え動作が可能になる。
【０１１３】
また、実施例１の定着装置６は、薄膜形成ベルト１５１の表面における泡状定着液Ｆが供給される位置に対して表面移動方向下流側で、且つ、接触位置Ｇに対して表面移動方向上流側で、薄膜形成ベルト１５１の表面上の泡状定着液Ｆの膜厚が所望の膜厚となる制御する泡状定着液膜厚制御手段を有する。これにより、所望の膜厚の泡状定着液Ｆを塗布ローラ１４１に供給することができる。
【０１１４】
また、実施例１の定着装置６は、泡状定着液膜厚制御手段として、薄膜形成ベルト１５１の表面と対峙するブレード部材としての液膜厚制御用ブレード１５４を備える。これにより、簡易な構成で、安定した膜厚の泡状定着液層を形成するための構成を実現できる。
【０１１５】
また、実施例１の定着装置６としては、図９に示すように、液膜厚制御用ブレード１５４を薄膜形成ベルト１５１の表面移動方向に対してトレーリングポジションで配置し、ギャップ規制部材１５９を設けて液膜厚制御用ブレード１５４が薄膜形成ベルト１５１の表面に対して一定の間隙を維持する状態でスプリング１５７によって付勢する構成としてもよい。このように液膜厚制御用ブレード１５４を配置することにより、更なる安定した膜厚の泡状定着液Ｆの層を形成することが可能になる。なお、この構成の場合、液膜厚制御用ブレード１５４が薄膜形成ベルト１５１の間に泡状定着液Ｆが無い状態では液膜厚制御用ブレード１５４がギャップ規制部材１５９を介して薄膜形成ベルト１５１に対して押圧する構成となる。
【０１１６】
また、実施例１の定着装置６としては、図８に示すように、液膜厚制御用ブレード１５４を薄膜形成ベルト１５１の表面移動方向に対してトレーリングポジションで配置し、液膜厚制御用ブレード１５４が薄膜形成ベルト１５１の表面に対して付勢される構成としてもよい。このように液膜厚制御用ブレード１５４を配置することにより、更なる安定した膜厚の泡状定着液Ｆの層を形成することが可能になる。なお、ここの構成の場合、液膜厚制御用ブレード１５４が薄膜形成ベルト１５１の間に泡状定着液Ｆが無い状態では液膜厚制御用ブレード１５４が直接に薄膜形成ベルト１５１に対して押圧する構成となる。
【０１１７】
また、実施例１の定着装置６は、図１２に示すように、液膜厚制御用ブレード１５４によって泡状定着液Ｆの膜厚が制御される位置から薄膜形成ベルト１５１の表面移動方向上流側に形成される泡溜まりＦｄの量を検知する泡溜まり検知手段である泡センサ１６０を有する。そして、泡センサ１６０が検知する泡溜まりＦｄの量が所定量よりも小さいときに、不図示の供給制御部が薄膜形成ベルト１５１の表面へ泡状定着液Ｆを供給するように泡状定着液Ｆの供給を制御する。これにより、泡状定着液生成部１３０より泡状定着液薄膜化部１５０に供給する泡状定着液Ｆの量を制御できるようになり、無駄になる泡状定着液Ｆの供給の低減と、更なる安定した膜厚の泡状定着液Ｆの層の形成、及び、膜厚の制御が可能になる。
【０１１８】
また、実施例１の定着装置６は、下流側定着液担持体である塗布ローラ１４１の表面よりも上流側定着液担持体である薄膜形成ベルト１５１の表面の方が水に対する接触角が大きい。これにより、接触位置Ｇにおいて、薄膜形成ベルト１５１から塗布ローラ１４１へ泡状定着液Ｆが移動し易くなり、泡状定着液薄膜化部１５０から定着液塗布部１４０への泡状定着液Ｆの転写を安定したものにすることが可能になる。
【０１１９】
また、実施例１の定着装置６は、近接位置である接触位置Ｇにおける薄膜形成ベルト１５１の線速と塗布ローラ１４１の線速との比である線速比を制御する定着液担持体線速比制御手段である泡状定着液線速制御部３００を備える。泡状定着液線速制御部３００は、塗布ローラ１４１の線速に対して薄膜形成ベルト１５１の線速の線速を独立して制御することで、線速比を制御することができ、この線速比を制御することにより、塗布ローラ１４１の表面上での泡状定着液Ｆの膜厚を自在に制御することが可能になる。
【０１２０】
また、実施例１の定着装置６では、塗布部材である塗布ローラ１４１が泡状定着液Ｆを塗布する定着液塗布対象は転写紙Ｐである。定着装置６は塗布位置Ｃで転写紙Ｐに接触する塗布ローラ１４１及び加圧ローラ１４３の表面の塗布位置Ｃにおける位置が変化することなく、塗布位置Ｃにおける塗布ローラ１４１による泡状定着液Ｆの塗布を断続的に行うことができる。これにより、塗布位置Ｃを形成する部材の接離に起因して転写紙Ｐにショックジターが伝わることを防止し、ショックジターに起因して画像が乱れることを防止することができる。
【０１２１】
また、実施例１の定着装置６では、塗布位置Ｃに到達する前の転写紙Ｐの位置を検知する記録媒体位置検知手段である紙端部検知センサ１７０を備え、接離制御部２５０は、紙端部検知センサ１７０の検知結果に基づいて二つの定着液担持体の接離を制御する。紙端部検知センサ１７０は、定着装置６に入力される転写紙Ｐの先端Ｐ１及び後端Ｐ２の位置を検知し、この検知した情報に情報に応じて、接離制御部２５０が薄膜形成ベルト１５１と塗布ローラ１４１との接離の制御を行う。よって、塗布位置Ｃにおいて、転写紙Ｐ上にのみ泡状定着液Ｆを精度よく塗布し、塗布位置Ｃに転写紙Ｐが無いタイミングでは泡状定着液Ｆを塗布せず、加圧ローラ１４３の汚れを防止することが可能になる。
【０１２２】
また、実施例１の定着装置６の紙端部検知センサ１７０は塗布位置Ｃに対して転写紙Ｐの搬送方向上流側の検知位置Ｎを通過する転写紙Ｐの先端Ｐ１及び後端Ｐ２を検知する先端後端検知手段である。そして、検知位置Ｎから塗布位置Ｃまでの間の転写紙Ｐの搬送距離の長さＬ１は、接触位置Ｇで塗布ローラ１４１の表面に供給された泡状定着液Ｆが塗布位置Ｃまでの間に担持される表面の長さであるＬ２よりも長い。これにより、検知位置Ｎで先端Ｐ１を検知した検知結果に基づいて接触位置Ｇで薄膜形成ベルト１５１を塗布ローラ１４１に接触させることで、先端Ｐ１が塗布位置Ｃに到達するタイミングに合わせて、塗布位置Ｃにおける塗布ローラ１４１による泡状定着液Ｆの塗布を開始することができる。なお、実施例１では、図１７に示すように転写紙Ｐの先端Ｐ１が塗布位置Ｃに到達するタイミングよりも少し遅れたタイミングで塗布位置Ｃにおける塗布ローラ１４１による泡状定着液Ｆの塗布を開始している。これにより、転写紙Ｐの先端Ｐ１が濡れることに起因して、塗布ローラ１４１または加圧ローラ１４３に対する転写紙Ｐの分離不良が生じることを防止することができる。また、後端Ｐ２側でも同様に、検知位置Ｎで後端Ｐ２を検知した検知結果に基づいて接触位置Ｇで薄膜形成ベルト１５１を塗布ローラ１４１に離間させることで、後端Ｐ２が塗布位置Ｃに到達するタイミングに合わせて、塗布位置Ｃにおける塗布ローラ１４１による泡状定着液Ｆの塗布を停止することができる。なお、実施例１では、図１７に示すように転写紙Ｐの後端Ｐ２が塗布位置Ｃに到達するタイミングよりも少し早いタイミングで塗布位置Ｃにおける塗布ローラ１４１による泡状定着液Ｆの塗布を停止している。このように、Ｌ１＞Ｌ２の関係であることにより、塗布位置Ｃにおける泡状定着液Ｆの塗布精度を向上させることが可能となる。
【０１２３】
また、樹脂と色剤を含有する樹脂微粒子層を含むトナーを用いて記録媒体である転写紙Ｐ上にトナー像を形成するトナー像形成手段である画像ステーション３等と、転写紙Ｐ上にトナー像を定着せしめる定着手段とを備える画像形成装置としてのプリンタ１００において、定着手段として、本実施形態の定着装置６を用いる。これにより、上流側定着液担持体と下流側定着液担持体との接離を制御することによって、塗布部材による泡状定着液Ｆの塗布タイミングを制御するため、定着液の不要な消費を防止し、ショックジターに起因する画像の乱れを防止し、さらに、省電力、且つ、信頼性の高い画像形成装置を得ることが可能になる。
【０１２４】
また、プリンタ１００においては、定着装置６の接離制御部２５０が、図１８を用いて説明したようにトナー像形成手段が用いる画像情報に基づいて二つの定着液担持体の接離を制御してもよい。これは、光学ユニット４が感光体１０にレーザ光Ｌを照射して潜像を形成する潜像形成プロセスのレーザ光Ｌを照射する制御に用いられる画像データの信号の情報に応じて、二つの定着液担持体の接離を制御するものである。これにより、転写紙Ｐ上のトナー画像が形成された部分にのみ泡状定着液Ｆを精度よく付与し、泡状定着液Ｆの消費量を低減させることが可能になる。
【符号の説明】
【０１２５】
１  装置本体
２  給紙カセット
３  画像ステーション
４  光学ユニット
５  中間転写ユニット
６  定着装置
７  トナーボトル
８  排紙トレイ
１０  感光体
１１  帯電装置
１２  現像装置
１３  クリーニング装置
１３ａ  クリーニングブレード
２０  転写ベルト
２１  駆動ローラ
２２  テンションローラ
２３  従動ローラ
２４  一次転写ローラ
２５  二次転写ローラ
２６  ベルトクリーニング装置
２７  給紙ローラ
２８  レジストローラ対
２９  排出ローラ
３０  液状定着液を用いる定着装置
６０  従来の定着装置
１００  プリンタ
１３０  泡状定着液生成部
１３１  定着液ボトル
１３２  定着液
１３３  定着液搬送ポンプ
１３４  定着液搬送管
１４０  定着液塗布部
１４１  塗布ローラ
１４１ｂ  塗布ベルト
１４３  加圧ローラ
１４５  塗布側カム
１４６  塗布側可動ローラ
１４７  塗布位置支持ローラ
１５０  泡状定着液薄膜化部
１５１  薄膜形成ベルト
１５１ｂ  薄膜形成ローラ
１５２  ブレード対向ローラ
１５３  可動ローラ
１５４  液膜厚制御用ブレード
１５４ａ  ブレード固定端
１５４ｂ  ブレード自由端
１５５  カム
１５６  泡吸引部
１５６ａ  回収液搬送路
１５７  スプリング
１５８  ソレノイド
１５８ａ  スプリング支持部
１５８ｂ  ブレード突き当たり部
１５９  ギャップ規制部材
１６０  泡センサ
１６０ａ  発光素子
１６０ｂ  受光素子
１７０  紙端部検知センサ
２００  塗布部材クリーニング部材
２５０  接離制御部
３００  泡状定着液線速制御部
５００  定着液泡状化装置
５０１  定着液供給口
５１０  気体・液体混合部
５１１  微小孔シート
５１２  空気口
５１５  泡状化装置内搬送管
５２０  微小径泡生成部
５２１  外側円筒部
５２１ａ  定着液流入口
５２１ｂ  定着液流出口
５２２  内側円筒部
Ｃ  塗布位置
Ｆ  泡状定着液
Ｆａ  プラトー境界
Ｆｂ  気泡
Ｆｃ  薄層化された泡状定着液
Ｆｄ  泡溜まり
Ｆｇ  転写前の泡状定着液
Ｆｈ  転写後の泡状定着液
Ｇ  接触位置
Ｎ  検知位置
Ｐ  転写紙
Ｐ１  先端
Ｐ２  後端
Ｔ  トナー層
Ｔａ  トナー粒子
Ｔｂ  定着されたトナー層
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１２６】
【特許文献１】特許第３２９０５１３号
【特許文献２】特開２００４−１０９７４９号公報
【特許文献３】特開昭５９−１１９３６４号公報
【特許文献４】特開２００４−１０９７４７号公報
【特許文献５】特開２００９−００８９６７号公報
【図１】
2010266583.tif 000003
【図２】
2010266583.tif 000004
【図３】
2010266583.tif 000005
【図４】
2010266583.tif 000006
【図５】
2010266583.tif 000007
【図６】
2010266583.tif 000008
【図７】
2010266583.tif 000009
【図８】
2010266583.tif 000010
【図９】
2010266583.tif 000011
【図１０】
2010266583.tif 000012
【図１１】
2010266583.tif 000013
【図１２】
2010266583.tif 000014
【図１３】
2010266583.tif 000015
【図１４】
2010266583.tif 000016
【図１５】
2010266583.tif 000017
【図１６】
2010266583.tif 000018
【図１７】
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【図１８】
2010266583.tif 000020
【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
2010266583.tif 000024