(57)【要約】【課題】  大量に定着を行っても、ユーザーに不快な思いをさせるような強い臭いを生じることなく、且つ安全性が高い、オフィスや住居等、人が近くにいる環境での使用に適した定着液と、その定着液を用いた定着方法、及び画像形成装置を提供する。【解決手段】  定着液２５６はトナーを溶解または膨潤させる性質を有する定着液溶質と、定着液溶質を希釈する定着液溶媒からなり、定着液２５６が無臭で、且つ定着液２５６を構成する定着液溶質及び定着液溶媒として、共に人体に対して無害なものを用いる。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像を担持した記録体上に供給され、該トナー像を形成するトナーを溶解または膨潤させ、該記録体上に定着させる定着液において、
該トナーを溶解または膨潤させる性質を有する定着液溶質と、該定着液溶質を希釈する定着液溶媒からなり、
無臭で、且つ該定着液溶質及び該定着液溶媒が共に人体に対して無害であることを特徴とする定着液。
【請求項２】
請求項１の定着液において、
その臭気指数が１０以下であり、且つ上記定着液溶質及び上記定着液溶媒は共に５０％致死量ＬＤ５０が３．０［ｇ／ｋｇ］以上であることを特徴とする定着液。
【請求項３】
請求項１または２の定着液において、
上記定着液溶質は上記定着液溶媒に可溶であることを特徴とする定着液。
【請求項４】
請求項１、２また３の定着液において、
上記定着液溶媒が水であることを特徴とする定着液。
【請求項５】
トナーを溶解または膨潤させる定着液を記録体表面上に形成された未定着トナー像に供給することにより該未定着トナー像を該記録体表面上に定着する定着方法において、
該定着液として請求項１、２、３及び４に記載の定着液を用いることを特徴とする定着方法。
【請求項６】
請求項５の定着方法において、
上記記録体表面上に形成された未定着トナー像に上記定着液を供給した後に、該記録体に加圧することを特徴とする定着方法。
【請求項７】
記録体上にトナー像を形成し、
該トナー像を担持した該記録体上にトナーを溶解または膨潤させる定着液を供給して、該トナー像を記録体上に定着させる画像形成装置において、
該定着液として請求項１、２、３または４に記載の定着液を用いることを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項７の画像形成装置において、
上記トナーを構成する材料のうち着色剤が上記定着液に対して不溶であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
請求項７または８の画像形成装置において、
上記定着液を薄層状態でその表面に担持し、薄層状態の該定着液を上記記録体に塗布する定着液塗布ローラによって上記トナー像を担持した該記録体に該定着液を供給することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
請求項７、８または９の画像形成装置において、
上記定着液を供給された上記記録体を加圧する加圧ローラを有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とそれに用いられる定着液に係り、詳しくは、トナーに付与することでトナーを溶解または膨潤させ、記録体上に定着させる定着液と、この定着液を用いた定着方法、及び画像形成装置とに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、記録材上のトナーを定着部で加熱して融解し、これを加圧することでトナーを記録材上に定着させる熱定着方式を採用した画像形成装置が知られている。この種の画像形成装置では、その消費電力の半分以上は熱定着時のトナー加熱のために消費される。近年、環境問題を重視する観点から、低消費電力の画像形成装置が望まれており、定着部での電力消費を抑えることが画像形成装置全体の省エネ対策として有効である。従来、熱定着方式を採用しない定着方式も、種々提案されている。その中には、トナーを溶解又は膨潤させる定着液を用いて定着処理を行う湿式定着方法が知られている。この湿式定着方法は、トナーに定着液を付与してこれを溶解又は膨潤することで、トナーを記録材上に定着させるものである。この定着方法においては、熱定着方式のような大量の電力消費を伴うトナー溶解のための加熱処理が不要となるため、省エネ対策として優れた定着方法であると言える。また、熱定着方式のようなウォームアップ時間も不要であるため、クイックスタートが可能である。湿式定着方法を採用する画像形成装置としては、例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３等に開示されたものがある。
【０００３】
【特許文献１】特許第３２９０５１３号公報
【特許文献２】特開平８−７２３８６号公報
【特許文献３】特開平９−７８０３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、トナーを溶解または膨潤させる定着液には人体に有害なものが多く、安全性について課題が残っていた。定着液の溶媒として人体に無害な水を用いたものもあるが、トナーを溶解または膨潤させる性質を有する溶質は安全性についての検討が十分にはなされていなかった。
さらに、溶質を溶液に溶かすために定着液に混入する界面活性剤や溶質として用いるものには人が臭いを感じるものが多く、大量に定着を行うと強い臭いによりユーザーが不快感を感じることがあるにも関わらず、臭いについての検討も十分にはなされていなかった。
このように、安全性及び臭いの両方についての検討が十分になされていなかったため、湿式定着方法を採用した画像形成装置はオフィスや住居等、人が近くにいる環境に設置することは不向きであった。
【０００５】
本発明は、以上の問題に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、人が近くにいる環境での使用に適した定着液と、その定着液を用いた定着方法、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】
【０００６】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、トナー像を担持した記録体上に供給され、該トナー像を形成するトナーを溶解または膨潤させ、該記録体上に定着させる定着液において、該トナーを溶解または膨潤させる性質を有する定着液溶質と、該定着液溶質を希釈する定着液溶媒からなり、無臭で、且つ該定着液溶質及び該定着液溶媒が共に人体に対して無害であ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の定着液において、その臭気指数が１０以下であり、且つ上記定着液溶質及び上記定着液溶媒は共に５０％致死量ＬＤ５０が３．０［ｇ／ｋｇ］以上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の定着液において、上記定着液溶質は上記定着液溶媒に可溶であ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、２また３の定着液において、上記定着液溶媒が水であることを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、トナーを溶解または膨潤させる定着液を記録体表面上に形成された未定着トナー像に供給することにより該未定着トナー像を該記録体表面上に定着する定着方法において、該定着液として請求項１、２、３及び４に記載の定着液を用い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５の定着方法において、上記記録体表面上に形成された未定着トナー像に上記定着液を供給した後に、該記録体に加圧することを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、記録体上にトナー像を形成し、該トナー像を担持した該記録体上にトナーを溶解または膨潤させる定着液を供給して、該トナー像を記録体上に定着させる画像形成装置において、該定着液として請求項１、２、３または４に記載の定着液を用い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７の画像形成装置において、上記トナーを構成する材料のうち着色剤が上記定着液に対して不溶であ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７または８の画像形成装置において、上記定着液を薄層状態でその表面に担持し、薄層状態の該定着液を上記記録体に塗布する定着液塗布ローラによって上記トナー像を担持した該記録体に該定着液を供給す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７、８または９の画像形成装置において、上記定着液を供給された上記記録体を加圧する加圧ローラを有することを特徴とするものである。
【０００７】
上記請求項１乃至４の定着液においては、無臭であるので大量に定着を行っても、臭いによりユーザーが不快感を感じることを防止することができる。さらに、定着液溶質及び定着液溶媒が共に人体に対して無害であるものを用いているので、定着液としても人体に対して無害なものとなり、安全性の向上を図ることができる。
また、上記請求項５乃至６の定着方法においては、定着液として上記請求項１乃至４に記載の定着液を用いることで、ユーザーに不快感を感じさせることなく、且つ安全性の高い湿式定着方法とすることができる。
また、上記請求項７乃至１０の画像形成装置においては、熱定着ではなく定着液を用いた湿式定着方法を採用しているので省エネ対策に優れたものとなる。さらに、定着液として上記請求項１乃至４の定着液を用いることで、ユーザーに不快感を感じさせることなく、且つ安全性の高い定着を行うことができる。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１乃至４の発明によれば、定着液の安全性が高く、且つ使用によりユーザーに不快感を感じさせることがないので、人が近くにいる環境での使用に適した定着液を得ることができるという優れた効果がある。
また、請求項５乃至６の発明によれば、請求項１乃至４に記載の定着液を用いることにより、人が近くにいる環境に設置することに適した湿式定着方法を実現することができるという優れた効果がある。
また、請求項７乃至１０の発明によれば、省エネ対策に優れた湿式定着方法を採用した画像形成装置で、請求項１乃至４に記載の定着液を用いることにより、人が近くにいる環境に設置することに適した画像形成装置を得ることができるという優れた効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明を、画像形成装置としての電子写真方式のカラー複写機（以下、単に「複写機」という。）に適用した一実施形態について説明する。なお、本実施形態の複写機は、液体現像方式を採用し、中間転写体である中間転写ベルトを備えたいわゆるタンデム型のカラー画像形成装置である。
図１は、本実施形態に係る複写機全体の概略構成図である。この複写機は、複写機本体１００と、この複写機本体を載置する給紙テーブル２００と、その複写機本体上に取り付けるスキャナ３００と、このスキャナの上部に取り付けられる原稿自動搬送装置（ＡＤＦ）４００とから構成されている。
【００１０】
図２は、複写機本体１００部分の構成を示す拡大図である。複写機本体１００には、中間転写ベルト１０が設けられている。この中間転写ベルト１０は、３つの支持部材である支持ローラ１４，１５，１６に張架された状態で、図２中時計回り方向に回転駆動される。支持ローラのうちの第１支持ローラ１４と第２支持ローラ１５との間のベルト張架部分には、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの４つの画像形成ユニット１８Ｙ，１８Ｃ，１８Ｍ，１８ＢＫが並んで配置されている。これらの画像形成ユニット１８Ｙ，１８Ｃ，１８Ｍ，１８ＢＫの上方には、図１に示すように、露光装置２１が設けられている。この露光装置２１は、スキャナ３００で読み取った原稿の画像情報に基づいて、各画像形成ユニットに設けられる潜像担持体としての感光体ドラム２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０ＢＫ上に静電潜像を形成するためのものである。また、支持ローラのうちの第３支持ローラ１６に対向する位置には、第２の転写手段としての２次転写装置２２が設けられている。この２次転写装置２２は、２つのローラ２３ａ，２３ｂ間に表面移動部材としての転写部材である無端ベルト状の２次転写ベルト２４が張架した構成を有する。そして、中間転写ベルト１０上のトナー像を記録材としての転写紙上に２次転写する際には、２次転写ベルト２４を第３支持ローラ１６に巻き付いた中間転写ベルト１０部分に押し当てて２次転写を行う。なお、２次転写装置２２は、２次転写ベルト２４を用いた構成でなくても、例えば転写ローラを用いた構成としてもよい。また、中間転写ベルト１０の支持ローラのうち、第２支持ローラ１５に対向する位置には、ベルトクリーニング装置１７が設けられている。このベルトクリーニング装置１７は、転写紙に中間転写ベルト１０上のトナー像を転写した後に中間転写ベルト１０上に残留する残留トナーを除去するためのものである。
【００１１】
次に、画像形成ユニット１８Ｙ，１８Ｃ，１８Ｍ，１８ＢＫの構成について説明する。以下の説明では、黒色のトナー像を形成する画像形成ユニット１８ＢＫを例に挙げて説明するが、他の画像形成ユニット１８Ｙ，１８Ｃ，１８Ｍも同様の構成を有する。なお、画像形成ユニット１８Ｙ，１８Ｃ，１８Ｍ，１８ＢＫは、少なくとも感光体ドラム２０と、画像形成ユニットを構成する構成部品や構成装置の全部又は一部とを備えたプロセスカートリッジとして構成することができる。この場合、画像形成ユニット１８Ｙ，１８Ｃ，１８Ｍ，１８ＢＫを複写機本体１００に対して着脱自在に構成できるので、メンテナンス性が向上する。
【００１２】
図３は、隣り合う２つの画像形成ユニット１８Ｙ，１８ＢＫの構成を示す拡大図である。なお、図中の符号では色の区別を示す「Ｙ」及び「ＢＫ」の記号を省略しており、以下の説明でも記号は適宜省略する。
画像形成ユニット１８には、感光体ドラム２０の周囲に、帯電装置６０、液体現像装置６１、感光体クリーニング装置６３及び除電装置６４が設けられている。また、感光体ドラム２０に対して中間転写ベルト１０を介して対向する位置には、第１の転写手段としての１次転写装置６２が設けられている。
【００１３】
帯電装置６０は、帯電ローラを採用した接触帯電方式のものであり、感光体ドラム２０に接触して電圧を印加することにより感光体ドラム２０の表面を一様に帯電する。この帯電装置６０には、非接触のスコロトロンチャージャなどを採用した非接触帯電方式のものも採用できる。
【００１４】
また、液体現像装置６１は、キャリア液中にトナーを分散した液体現像剤を使用する液体現像方式を採用するものである。液体現像装置６１で使用する各色トナーは、それぞれの色に着色された樹脂材料からなり、後述する定着液によって溶解又は膨潤可能なもので形成されている。液体現像装置６１が収容する液体現像剤は、高粘性高濃度の液体現像剤である。この液体現像剤の粘度及び濃度の範囲としては、例えば粘度が５０〜１００００［ｍＰａ・ｓ］、濃度が５［％］以上４０［％］以下である。キャリア液としては、シリコーンオイル、ノルマルパラフィン、Ｉｓｏｐａｒ（登録商標）Ｍ、植物油、鉱物油等の絶縁性が高いものを使用する。揮発性、不揮発性については、目的に合わせて選択することができる。また、トナーの粒径は、サブミクロン単位から６［μｍ］程度まで目的に合わせて選択することができる。
【００１５】
液体現像装置６１は、現像剤担持体としての現像ローラ６５、この現像ローラ６５に液体現像剤を供給するための現像剤塗布ローラ６６ａ及び現像剤汲み上げローラ６６ｂ、内部に液体現像剤を収容する現像剤収容タンク６７を備えている。現像剤塗布ローラ６６ａの表面には、均一パターンの微細な溝が形成されており、現像剤収容タンク６７内の液体現像剤に浸っている現像剤汲み上げローラ６６ｂから液体現像剤を受け取る。このようにして受け取った液体現像剤は、現像剤塗布ローラ６６ａの表面上の溝内部に入り込んだ状態で担持され、その溝外部に付着した液体現像剤は、掻き取りブレード６６ｃによって掻き取られる。
そして、現像剤塗布ローラ６６ａ上の液体現像剤は、現像剤塗布ローラ６６ａの回転に伴って現像ローラ６５との接触位置まで搬送される。この接触位置では、現像ローラ６５と現像剤塗布ローラ６６ａとがカウンター方向に表面移動しており、現像剤塗布ローラ６６ａの溝内部の液体現像剤が現像ローラ６５の表面に付着することになる。したがって、現像剤塗布ローラ６６ａの表面に設けられる溝の内部容積を調節することで、現像ローラ６５上の液体現像剤量を適量に調整することができる。
【００１６】
本実施形態では、現像ローラ６５上に塗布された現像剤の厚みを、その表面の１．０［ｃｍ２］当たりに担持されるトナーの量が３．０［μｇ］以上６０［μｇ］以下となるように設定した。具体的には、その厚みが３．０［μｍ］以上１２［μｍ］以下となるように設定されている。このような範囲に設定しているのは、トナーの量が３．０［μｇ］より小さい場合には、十分な量のトナーが感光体ドラム２０上の潜像部分に移動せず、十分な画像濃度を得るのが困難となるからである。一方、トナーの量が６０［μｇ］を越える場合には、現像後において感光体ドラム２０上の地肌部分に付着してしまうトナー量が多くなり、後述のスイープローラ６８によってこれを完全に除去するのが困難となるからである。
【００１７】
また、現像領域に対して感光体ドラム２０の表面移動方向下流側には、スイープローラ６８が対向配置されている。このスイープローラ６８は、感光体ドラム２０側に押しつけられており、その表面は、感光体ドラム表面とほぼ等速で連れ回り方向に駆動している。これにより、感光体ドラム上の非潜像部分（地肌部分）に付着してしまったトナーが除去される。なお、スイープローラ６８によって除去した液体現像剤は、スイープローラ６８の除去性能維持のためにスイープローラクリーニングブレード６８ａによってスイープローラ６８の表面から除去される。なお、スイープローラ６８から除去された液体現像剤は、図示しない調整用タンクに集められ、ここでトナー濃度を調整した後、改めて現像剤収容タンク６７内へ送られるようになっている。調整用タンク内には、攪拌手段、濃度検知手段、液量検知手段等が設けられており、適宜新しい液体現像剤又はキャリア液の補給を行ってトナー濃度の調整をしている。
【００１８】
現像ローラ６５及びスイープローラ６８は、その外周面に導電性を有する弾性体層が形成されている。この弾性体層の材質としては、ウレタンゴムなどを用いることができる。弾性体層の表面硬度としては、感光体ドラム２０との間で効率的にニップを形成できるように、ＪＩＳ−Ａ硬度で５０度以下であることが望ましい。なお、弾性体層の材質は、ウレタンゴムに限られるものではなく、導電性を有するものであって、かつ、キャリア液によって膨潤したり溶解したりしない材質であればよい。また、その弾性体層の表面にコート層を設けるなどしてキャリア液が接触しない構成とするのであれば、その弾性体層の材質は、弾性を有するものであればよい。また、弾性を現像ローラ６５やスイープローラ６８に与えるのではなく、例えば、感光体ドラムの代わりに無端ベルト状の感光体ベルトを採用して、感光体側に弾性与えるように構成することも可能である。また、現像ローラ６５及びスイープローラ６８の表面は、Ｒｚで５．０［μｍ］以下の平滑性を有する。
【００１９】
このように構成された現像ローラ６５及びスイープローラ６８を感光体ドラム２０に対してそれぞれ適当な圧力で当接させると、各ローラの弾性体層が弾性変形し、現像ニップ及び除去ニップが形成される。感光体ドラム２０の表面移動方向におけるニップ幅は、当接圧力を変化させることで調整することができる。各ニップ幅は、各ローラの線速と現像時定数との積以上に設定する。ここで、現像時定数とは、現像量が飽和するまでに要する時間であって、必要最小ニップ幅をプロセス速度で除したものである。例えば、必要最小ニップ幅が３．０［ｍｍ］でプロセス速度が３００［ｍｍ／ｓｅｃ］であれば、その現像時定数は１０［ｍｓｅｃ］となる。
【００２０】
また、１次転写装置６２は、１次転写ローラを採用しており、中間転写ベルト１０を挟んで感光体ドラム２０に押し当てるようにして設置されている。１次転写装置６２は、ローラ形状のものでなくても、導電性のブラシ形状のものや、非接触のコロナチャージャなどを採用してもよい。また、各１次転写装置６２の間には、中間転写ベルト１０の裏面すなわち内周面側に接触する導電性ローラ７４が設けられている。この導電性ローラ７４は、１次転写時に各１次転写装置６２により印加するバイアスが、中間転写ベルト１０の内周面側の層を通じて隣接する画像形成ユニットに流れ込むことを阻止するものである。
【００２１】
また、感光体クリーニング装置６３は、先端を感光体ドラム２０に押し当てられるように配置される、例えばポリウレタンゴム製の感光体クリーニングブレード７５を備えている。また、本実施形態では、クリーニング性能を高めるために感光体ドラム２０に接触する導電性のファーブラシ７６を併用している。このファーブラシ７６には、金属製の電界ローラ７７からバイアスが印加されており、その電界ローラ７７にはスクレーパ７８の先端が押し当てられている。そして、感光体クリーニングブレード７５やファーブラシ７６により感光体ドラム２０から除去されたトナーは、感光体クリーニング装置６３の内部に収容される。その後、回収スクリュ７９により感光体クリーニング装置６３の片側に寄せられ、不図示のトナーリサイクル装置を通じて液体現像装置６１へと戻され、再利用する。
また、除電装置６４は、除電ランプで構成されており、光を照射して感光体ドラム２０の表面電位を初期化する。
【００２２】
以上の構成をもつ画像形成ユニット１８では、感光体ドラム２０の回転とともに、まず帯電装置６０で感光体ドラム２０の表面を一様に帯電する。次いでスキャナ３００により読み取った画像情報に基づいて露光装置２１からレーザやＬＥＤ等による書込光Ｌを照射し、感光体ドラム２０上に静電潜像を形成する。その後、液体現像装置６１により静電潜像が可視像化されてトナー像が形成される。このトナー像は、１次転写装置６２により中間転写ベルト１０上に１次転写される。１次転写後に感光体ドラム２０の表面に残留した転写残トナーは、感光体クリーニング装置６３により除去され、その後、感光体ドラム２０の表面は、除電装置６４により除電されて、次の画像形成に供される。
【００２３】
次に、複写機１００の動作について説明する。
上述の構成をもつ複写機を用いて原稿のコピーをとる場合、まず、原稿自動搬送装置４００の原稿台３０に原稿をセットする。または、原稿自動搬送装置４００を開いてスキャナ３００のコンタクトガラス３２上に原稿をセットし、原稿自動搬送装置４００を閉じてそれで押さえる。その後、ユーザーが図示しないスタートスイッチを押すと、原稿自動搬送装置４００に原稿をセットしたときには、原稿がコンタクトガラス３２上に搬送される。そして、スキャナ３００が駆動して第１走行体３３および第２走行体３４が走行を開始する。これにより、第１走行体３３からの光がコンタクトガラス３２上の原稿で反射し、その反射光が第２走行体３４のミラーで反射されて、結像レンズ３５を通じて読取センサ３６に案内される。このようにして原稿の画像情報を読み取る。
【００２４】
また、ユーザーによりスタートスイッチが押されると、図示しない駆動モータが駆動し、支持ローラ１４，１５，１６のうちの１つが回転駆動して中間転写ベルト１０が回転駆動する。また、これと同時に、各画像形成ユニット１８Ｙ，１８Ｃ，１８Ｍ，１８ＢＫの感光体ドラム２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０ＢＫ及び２次転写装置２２の２次転写ベルト２４も回転駆動する。このとき、中間転写ベルト１０の裏面に設けられた検知マークが図示しないマークセンサに検出されることで、各画像形成ユニット間の同期がとられる。なお、これら中間転写ベルト１０、感光体ドラム２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０ＢＫ及び２次転写ベルト２４は、これらの間で一定の相対速度が維持されるように制御がなされている。その後、スキャナ３００の読取センサ３６で読み取った画像情報に基づき、露光装置２１から、各画像形成ユニットの感光体ドラム２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｙ，２０ＢＫ上に書込光Ｌがそれぞれ照射される。これにより、各感光体ドラム２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｙ，２０ＢＫには、それぞれ静電潜像が形成され、液体現像装置６１Ｃ，６１Ｍ，６１Ｙ，６１ＢＫにより可視像化される。そして、各感光体ドラム２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｙ，２０ＢＫ上には、それぞれ、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックのトナー像が形成される。このようにして形成された各色トナー像は、各１次転写装置６２Ｃ，６２Ｍ，６２Ｙ，６２ＢＫにより、順次中間転写ベルト１０上に重なり合うようにそれぞれ１次転写される。これにより、中間転写ベルト１０上には、各色トナー像が重なり合った合成トナー像が形成される。
なお、２次転写後の中間転写ベルト１０上に残留した転写残トナーは、ベルトクリーニング装置１７により除去される。
【００２５】
また、ユーザーによりスタートスイッチが押されると、ユーザーが選択した転写紙に応じた給紙テーブル２００の給紙ローラ４２が回転し、給紙カセット４４の１つから転写紙が送り出される。送り出された転写紙は、分離ローラ４５で１枚に分離して給紙路４６に入り込み、搬送ローラ４７により複写機本体１００内の給紙路４８まで搬送される。このようにして搬送された転写紙は、レジストローラ４９に突き当たったところで止められる。なお、給紙カセット４４にセットされていない転写紙を使用する場合、手差しトレイ５１にセットされた転写紙を給紙ローラ５０により送り出し、分離ローラ５２で１枚に分離した後、手差し給紙路５３を通って搬送される。そして、同じくレジストローラ４９に突き当たったところで止められる。
【００２６】
レジストローラ４９は、上述のようにして中間転写ベルト１０上に形成された合成トナー像が２次転写装置２２の２次転写ベルト２４に対向する２次転写部に搬送されるタイミングに合わせて回転を開始する。ここで、レジストローラ４９は、一般的には接地されて使用されることが多いが、転写紙の紙粉除去のためにバイアスを印加するようにしてもよい。その印加バイアスには、ＤＣ電圧が用いられるが、転写紙をより均一に帯電させるためにＤＣオフセット成分をもったＡＣ電圧を用いてもよい。なお、このようにバイアスが印加されたレジストローラ４９を通過した後の転写紙表面は、若干ながら負極性に帯電する。よって、この場合、中間転写ベルト１０から転写紙への２次転写時にはレジストローラ４９にバイアスが印加されなかった転写紙とは転写条件が変わるため、適宜転写条件を変更する必要が生じる。
【００２７】
レジストローラ４９により送り出された転写紙は、中間転写ベルト１０と２次転写ベルト２４との間に形成される２次転写ニップに送り込まれ、２次転写装置２２により、中間転写ベルト１０上の合成トナー像が転写紙上に２次転写される。合成トナー像の転写を受けた転写紙は詳細を後述する定着装置２５でその表面に合成トナー像の定着がなされる。合成トナー像の定着がなされた転写紙は排紙ローラ５６まで搬送され、排紙トレイ５７に排出されスタックされる。
【００２８】
以下、定着装置２５について説明する。図４は本実施形態に適用する定着装置２５の概略説明図である。
定着装置２５は定着液を付与することにより転写紙上のトナー像を溶融または膨潤させ、転写紙上に定着させる湿式定着方法を用いた定着装置である。定着装置２５は、定着液２５６を収容する定着液溜めタンク２５７と、定着液２５６を転写紙に塗布する塗布ローラ２５４と、定着液溜めタンク２５７から定着液２５６を汲み上げ、塗布ローラ２５４に定着液２５６を供給する汲み上げローラ２５５とを備えている。この汲み上げローラ２５５はワイヤーバーで構成されている。さらに、転写紙搬送経路２３０を挟んで塗布ローラ２５４と対向する位置に、定着液２５６を塗布する際に転写紙を抑える抑え加圧ローラ２５３と、抑え加圧ローラ２５３から転写紙搬送方向下流側に定着液２５６の供給を受けた転写紙を加圧する加圧ローラ対２５２とを備えている。定着液についての詳細は後述する。
【００２９】
次に、定着装置２５における定着工程について説明する。転写紙上にトナー像を定着する際には、定着液溜めタンク２５７に収容された定着液２５６は汲み上げローラ２５５により汲み上げられ、塗布ローラ２５４に供給される。この時、定着液が汲み上げローラ２５５の表面上の凹凸により一定量に規制され、塗布ローラ２５４の表面上では薄層化した状態で担持される。塗布ローラ２５４上の定着液２５６は、薄層化した状態でトナー像を担持した転写紙上に塗布される。定着液２５６を転写紙上に塗布する際に、転写紙は塗布ローラ２５４と抑え加圧ローラ２５３との間に挟み込まれる。これにより、転写紙表面上に定着液２５６を確実、且つ均一に塗布することができる。
【００３０】
定着液２５６が塗布された転写紙は加圧ローラ対２５２で加圧されながら搬送される。加圧ローラ対２５２では加圧することにより、溶解または膨潤したトナー層表面の平滑にすることができトナー画像に光沢を与えることができる。また、加圧することにより、転写紙表面の凹凸の繊維間にトナーを押し込むことができ、定着性の向上を図ることができる。なお、定着液塗布直後のトナー層表面はややタッキー性（粘着性）を帯びている。しかし、加圧ローラ対２５２を通過させるとそのタッキー性はなくなり、すべすべした感じになる。これにより、定着工程終了後に排紙トレイ５７に排出され、スタックされることでその表面に画像が形成された転写紙が重ねられても転写紙同士がトナー像のタッキー性によって張り付くことを防止することができる。
【００３１】
加圧ローラ対２５２としてはハードローラ（金属ローラ）対や、ハードローラとソフトローラ（ゴムローラ）とのローラ対を採用することができる。また、ローラの表面はトナーが付着し難いように表面エネルギーの低い材料、例えばフッ素材料が塗布されたものを用いることが好ましい。なお、加圧ローラ対２５２にはその表面に付着したトナーを除去するための加圧ローラクリーニングブレード２５２ｂが当接する。
【００３２】
上述のような定着方式では、熱定着とは異なるため定着工程の高速追従性が心配される。しかし、常温（２５℃）下で、Ａ４用紙一枚あたり２０［ｍｇ］以下の定着液塗布量（定着液濃度３．０〜５．０［％］で水希釈）においては、５００［ｍｍ／ｓｅｃ］という線速でも十分に定着が可能であった。さらに、一対の加圧ローラを通過することでむしろ粘着性が抑えられることを見出した。従って定着濃度をアップすることでさらに高速追従性のある定着が可能である。
【００３３】
なお、定着装置２５における定着工程では熱による定着液の乾燥は行わない。定着液の定着速度を速める工夫と、少量塗布でも定着可能とし、それでも存在する液成分は転写紙の繊維層に拡散するレベルに定着液の塗布量を抑えることで、シワなどの問題も回避する。勿論、コート紙やフィルムなど定着液が染み込まない転写シートでも蒸発しなくてもトナー層への定着液の粘着性により転写シートに固定される。また、加圧ローラやブロッターローラなどを付設しても良い。
【００３４】
次に湿式定着方法で用いる定着液について説明する。従来使用されてきた定着液は、以下のような問題があった。
１つ目は、定着液に用いられるものには人体に対して有害なものが多く、安全性について課題が残っていた。定着液の溶媒として人体に無害な水を用いたものもあるが、トナーを溶解または膨潤させる性質を有する溶質は安全性についての検討が十分にはなされていなかった。
２つ目は、溶質を溶液に溶かすために定着液に混入する界面活性剤や溶質として用いる軟化剤には人が臭いを感じるものが多く、大量に定着を行うと強い臭いによりユーザーが不快感を感じることがあるにも関わらず、臭いについての検討も十分にはなされていなかった。
よって、本実施形態で用いる定着液２５６としては、この２つの問題を解決することができるようにする。
【００３５】
１つ目の問題点については、安全性の指標としてＬＤ５０を採用して、溶媒及び溶質が共に、ＬＤ５０が３．０［ｇ／ｋｇ］以上となるものを用いて定着液を作成した。ＬＤ５０とは、Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ  Ｈｙｇｉｅｎｅ  Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎの毒性表示で５０Ｐｅｒｃｅｎｔ  Ｌｅｔｈａｌ  Ｄｏｓｅのことであり、すなわち５０％致死量のことである。これは、ラットやモルモットに試験溶媒、試験物を一定量投与して個体数の５０％が死亡する量のことである。例えばジメチルシリコーンオイルはＬＤ５０経口投与１５［ｇ/ｋｇ］以上である。個体の重量１ｋｇあたりの５０％致死量が１５ｇ以上であるので、６３ｋｇの人間でのシリコーンオイルの推定致死量は９４５ｇ以上となる。
そして、食塩のＬＤ５０の値は３．０［ｇ/ｋｇ］であり、食塩より安全なものを用いれば人体に対して無害であると言うことができると判断し、本実施形態の定着液２５６としてはＬＤ５０の値が、定着溶媒及び定着溶質が共に３．０［ｇ／ｋｇ］以上のものを用いた。また、より安全性の高いものを求めるとすると定着溶媒及び定着溶質共に５．０［ｇ／ｋｇ］以上となる材料を用いることがより好ましい。
【００３６】
２つ目の問題点については、人が感じる臭いの指標として臭気指数を採用して、溶媒を溶質に溶かした定着液２５６の臭気指数が１０以下となるようにした。ここで臭気指数とは、臭いのついた気体や液体がその臭いを感じられなくなるまで無臭の空気や無臭の液体（水）で薄められた時の希釈倍率（以下、臭気濃度と呼ぶ）を求め、その常用体数値に１０を乗じた数値である。臭気指数の算出式は次のとおりである。
臭気指数＝１０×Ｌｏｇ（臭気濃度）
例えば、臭いを含んだ気体や液体を、臭いのない気体または液体で１００倍に希釈して、臭いが感じられなくなった場合、その臭気濃度は１００であり、下記の式よりその臭気指数は２０となる。
臭気指数＝１０×Ｌｏｇ（１００）＝１０×２＝２０
そして、臭いに対する規制基準として臭気指数を採用している多くの地方自治体では、工場や事業場の敷地境界線上の臭気指数を１０以下にするように規制している。また、臭気指数１０とは、異臭を持つ気体を１０倍に薄めた気体を２０人が嗅いで、１８人は無臭と判定するレベルである。よって、臭気指数が１０以下であれば無臭であるということができると判断し、本実施形態の定着液２５６としては臭気指数が１０以下のものを用いた。
【００３７】
上述の特許文献１ではトナーを溶解させる溶質（トルエンやベンゼン、ＭＥＫ等）を、きわめて安全な溶媒である水に分散するタイプ、いわゆる、水中油滴型のエマルジョンでトナーの溶解を行っている。つまり、溶媒としての水に対して不溶または難溶な溶質を水に分散混合した定着液を用いている。このよう定着液は溶質が溶媒に対して可溶な定着液に比べてトナーを膨潤、溶解させる速度が劣る。この理由を以下に述べる。
つまり、トナーを溶解・膨潤させるトルエンやベンゼンなどの滴、エマルジョンの粒子はかなり微小と言っても数μｍ〜数十μｍの粒径を持っており、経時変化でさらに大粒子になる可能性もある。このような定着液が紙面上に塗布され、転写紙上のトナー層に付与されても上述の粒径が大きいエマルジョン粒子がトナー粒子に接触し、浸透するには時間がかかる。また、溶質を溶媒に分散させている状態なので、定着液中でトナーを溶解または膨潤させる性質を有する溶質の濃度が一定にならず、トナーを溶解または膨潤させる作用にもムラが出てしまう。これにより、転写紙上でのトナーの定着状態にもムラが生じ、定着品質を悪化させる恐れがあった。
【００３８】
この問題を解決すべく本実施形態の定着液２５６としては溶質が溶媒に対して可溶な組み合わせを用いている。このような定着液では溶質が溶媒に完全に溶解しているため、トナー層への浸透が容易でトナーを膨潤、溶解させる速度が速くなる。さらに、溶質が溶媒に対して可溶であると、定着液中でトナーを溶解または膨潤させる性質を有する溶質が均一な濃度でトナー像に接触するため、トナーの定着状態も均一となり、定着品質を向上することができる。
【００３９】
また、溶質が溶媒に対して不溶または難溶な定着液いわゆるエマルジョンタイプの定着液は、溶質である油滴と溶媒である水との２成分系であるので、使用する際には濃度管理が必要となる。そのため濃度検知手段や、定着液を収容する容器内での攪拌手段など複雑な機構を必要とする。これに対して、定着液２５６のように溶質が溶媒に対して可溶な組み合わせを採用すると、濃度検知手段や攪拌手段等を設ける必要がない。
【００４０】
トナーとしては、構成材料の着色剤が定着液に不溶なものを用いることが好ましい。着色剤として定着液に可溶なものを用いると、染料の１部が定着液に溶け出す恐れがある。染料が定着液に溶け出すと画像部以外に着色し、地肌部が汚れるなど画像品質が低下する問題が生じる。この問題に対して、トナーの着色剤として定着液に不溶なものを用いることにより、染料が定着液に溶け出すことを防止し、染料が定着液に溶け出すことに起因する画像品質の低下を防止することができる。
このような着色剤としては、以下のようなものがある。
三菱化学社製のカーボンブラックとして、＃２７００、＃２６５０、＃２６００、＃２４００、＃２３００、＃２２００、＃１０００、＃９９０、＃９８０、＃９７０、＃９６０、＃９５０、＃９００、＃７５０、＃６５０、ＭＡ６００、ＭＡ７７、ＭＡ８、カラー用としてはＭＡ１１、ＭＡ１００、ＭＡ１００Ｓ、ＭＡ２３０、＃５０、＃４７、＃３２、＃３０、＃２５、＃２０、＃５、＃９５及び＃２６０などがある。また、オリエント化学工業社製のものとしては、ＳＰＩＲＩＴ  ＢＬＡＣＫ  ＳＢ、ＳＳＢＢ、ＡＢやＮＩＧＲＯＳＩＮＥ  ＢＡＳＥ  ＳＡ、ＳＡＰ、ＳＡＰ−Ｌ、ＥＥ、ＥＥＬ、ＥＸ、ＥＸ−Ｂ、ＥＢなどがある。これらは定着液に不溶であるので好適である。一方、オリエント化学工業の油溶性染料も多く使用できるが、定着液の溶媒を構成する溶媒に溶解するものは選択せずに構成する。例えば、ＷＡＴＥＥＲ  ＹＥＬＬＯＷ１、２，６，１８やＷＡＴＥＥＲ  ＲＥＤ１，２，３，２７、ＷＡＴＥＥＲ  ＢＬＵＥ３，９，１０５,及び、ＷＡＴＥＥＲ  ＢＬＡＣＫ１００−Ｌ，１８７−ＬＭ，Ｒ−４５５，Ｒ−４５６などは定着液が水ベースの場合は確実に溶解して画像がにじんでしまう。
【００４１】
次に、上述定着液２５６の特性を満たした定着液を作成し、既製のプリンタによって定着工程の前工程まで行い、転写紙上の未定着トナー像を定着液による湿式定着方法にて定着を行い、その定着度合いを評価した。
なお、以下の実施例においては、食塩の５０％致死量ＬＤ５０＝３．０［ｇ／ｋｇ］よりもより安全性が高くなるように、定着溶質及び定着溶媒が共に、ＬＤ５０＝５．０［ｇ／ｋｇ］以上の材料からなる定着液を採用した。
【００４２】
［実施例１］
下記の処方にて定着液を作成し、既製のプリンタ（ＬａｓｅｒＪｅｔ３５００：ＨＰ社製）の定着部を加熱せずに、ＰＰＣ用紙上に未定着トナー画像を形成した印字サンプルに定着液をスプレー塗布した。塗布して１分間乾燥した後、画像表面をウェスで擦り、ウェスへのトナー付着の有無で定着度合いを判定した。
定着液の処方
・軟化剤  ラウリン酸ヘキシル（ＬＤ５０＝８．０［ｇ／ｋｇ］）  ７．０［ｗｔ％］
・溶媒    ジメチルシロキサン（粘度＝１．０［ｍＰａ・ｓ］、ＬＤ５０＝１５［ｇ／ｋｇ］）  ９３［ｗｔ％］
未定着画像に、上に示した定着液を塗布・乾燥後、ウェスにて擦ったところ、ウェスには全くトナーが付着せず、転写紙上にトナーが強固に定着されたことが確認できた。また、溶質である軟化剤の臭気指数は１であり、溶媒の臭気指数は０で、定着液としての臭気指数は０であった。
【００４３】
［実施例２］
下記の処方にて定着液を作成し、既製のプリンタ（ＬａｓｅｒＪｅｔ３５００：ＨＰ社製）の定着部を加熱せずに、ＰＰＣ用紙上に未定着トナー画像を形成した印字サンプルに図４に記載の定着装置を用いて定着液を塗布した。塗布して１分間乾燥後、画像表面をウェスで擦り、ウェスへのトナー付着の有無で定着度合いを判定した。
定着液の処方
・軟化剤  ミリスチン酸イソプロピル（ＬＤ５０＝８．０［ｇ／ｋｇ］）  ８．０［ｗｔ％］
・溶媒    ジメチルシロキサン（粘度＝１．０［ｍＰａ・ｓ］、ＬＤ５０＝１５［ｇ／ｋｇ］）  ９２［ｗｔ％］
未定着画像に、上に示した定着液を塗布・乾燥後、ウェスにて擦ったところ、ウェスには全くトナーが付着せず、転写紙上にトナーが強固に定着されたことが確認できた。また、溶質である軟化剤の臭気指数は０であり、溶媒の臭気指数は０で、定着液としての臭気指数は０であった。
【００４４】
［実施例３］
下記の処方にて定着液を作成し、既製のプリンタ（Ｉｐｓｉｏ  ＣＸ６６００：リコー社製）の定着部を加熱せずに、ＰＰＣ用紙上に未定着トナー画像を形成した印字サンプルに定着液をスプレー塗布した。塗布して１分間乾燥後、画像表面をウェスで擦り、ウェスへのトナー付着の有無で定着度合いを判定した。
定着液の処方
・軟化剤          ラウリン酸エチル（ＬＤ５０＝３．０［ｇ／ｋｇ］）  ３．０［ｗｔ％］
・溶媒            水  ９６［ｗｔ％］
・可溶化促進剤    ショ糖ラウリン酸エステル（ＨＬＢ値１６）  １．０［ｗｔ％］
未定着画像に、上に示した定着液を塗布・乾燥後、ウェスにて擦ったところ、ウェスには全くトナーが付着せず、転写紙上にトナーが強固に定着されたことが確認できた。また、溶質である軟化剤の臭気指数は３であり、溶媒の臭気指数は０で、定着液としての臭気指数は０であった。
また、定着溶媒として水を用いることにより、臭気やコストの面で有利な定着液を作り出すことができた。またＶＯＣ（揮発性有機化合物）の問題も解決することができる。
【００４５】
定着溶媒として水を用いる場合、トナーを構成する樹脂成分を溶解または膨潤させる材料である溶質としては、水との親和性を持つ材料である必要がある。水と親和性を持ち、且つ無害（ＬＤ５０の値が３．０［ｇ／ｋｇ］以上）である溶質としては具体的に以下のものを上げることができる。
<脂肪酸アルキルエステル＞
ラウリン酸ヘキシル、ミリスチン酸イソプロピル、パルミチン酸ビス（２−エチルヘキシル）
＜飽和ニ塩基酸エステル＞
アジピン酸ジイソブチル、アジピン酸ジエチル、コハク酸ジエチル、セバシン酸ジブチル、セバシン酸ビス（２エチルヘキシル）
溶媒として水を採用した定着液２５６としては、溶解・膨潤成分と界面活性剤を水に対して２０％以下（好ましくは５％以下）の濃度で混合して作成する。
【００４６】
［実施例４］
下記の処方にて定着液を作成し、既製のプリンタ（Ｉｐｓｉｏ  ＣＸ６６００：リコー社製）の定着部を加熱せずに、ＰＰＣ用紙上に未定着トナー画像を形成した印字サンプルに図４に記載の定着装置を用いて定着液を塗布した。塗布して１分間乾燥後、画像表面をウェスで擦り、ウェスへのトナー付着の有無で定着度合いを判定した。
定着液の処方
・軟化剤  アジピン酸ジイソブチル（ＬＤ５０＝１２．３［ｇ／ｋｇ］）  ６．０［ｗｔ％］
・溶媒    ジメチルシロキサン（粘度［１．０ｍＰａ・ｓ］、ＬＤ５０＝１５［ｇ／ｋｇ］）  ９４［ｗｔ％］
未定着画像に、上に示した定着液を塗布・乾燥後、ウェスにて擦ったところ、ウェスには全くトナーが付着せず、転写紙上にトナーが強固に定着されたことが確認できた。また、軟化剤の臭気指数は３であり、溶媒の臭気指数は０で、定着液として臭気指数は０であった。
【００４７】
［実施例５］
下記の処方にて定着液を作成し、既製のプリンタ（Ｉｐｓｉｏ  ＣＸ６６００：リコー社製）の定着部を加熱せずに、ＰＰＣ用紙上に未定着トナー画像を形成した印字サンプルに定着液をスプレー塗布した。塗布して１分間乾燥後、画像表面をウェスで擦り、ウェスへのトナー付着の有無で定着度合いを判定した。
定着液の処方
・軟化剤        コハク酸ジエトキシエチル（ＬＤ５０＝５．０［ｇ／ｋｇ］）  ６．０［ｗｔ％］
・溶媒          水  ９３［ｗｔ％］
・可溶化促進剤  ショ糖ラウリン酸エステル（ＨＬＢ値１６）  １．０［ｗｔ％］
未定着画像に、上に示した定着液を塗布・乾燥後、ウェスにて擦ったところ、ウェスには全くトナーが付着せず、転写紙上にトナーが強固に定着されたことが確認できた。また、軟化剤の臭気指数は１であり、溶媒の臭気指数は０で、定着液として臭気指数は０であった。
【００４８】
［実施例６］
下記の処方にて定着液を作成し、特開２００４−８６１５８に開示された液体現像方式のトナーと複写装置で、実施例１のトナーと図４で開示されたシステムの複写装置で作像した。作像後、定着部を加熱せずにＰＰＣ用紙上に未定着トナー画像を形成した印字サンプルに定着液をスプレー塗布した。塗布して１分間乾燥後、画像表面をウェスで擦り、ウェスへのトナー付着の有無で定着度合いを判定した。
定着液の処方
・軟化剤  セバシン酸ジブチル（ＬＤ５０＝１４．９［ｇ／ｋｇ］）  ４．０［ｗｔ％］
・溶媒    フッ素系溶剤（ハイドロフロロエーテル）（ＬＤ５０＞５．０［ｇ／ｋｇ］）  ９６［ｗｔ％］
未定着画像に、上に示した定着液を塗布・乾燥後、ウェスにて擦ったところ、ウェスには全くトナーが付着せず、転写紙上にトナーが強固に定着されたことが確認できた。また、軟化剤の臭気指数は３であり、溶媒の臭気指数は２で、定着液として臭気指数は２であった。この時、トナー画像の定着時にオフィス内になんらの不快な臭いは発生しなかった。
【００４９】
以上、実施例１乃至６で上げた定着液２５６は以下の特性を有する。すなわち、定着溶質としての軟化剤及び溶媒のＬＤ５０の値が、共に３．０［ｇ／ｋｇ］以上である。よって、食塩よりも人体への影響がなく、無害であると言うことができる。また、臭気指数は何れの実施例においても１０以下である。よって、人に不快感を与えるほど強い臭いを発するものはなく、無臭であると言うことができる。
このように、実施例１乃至６で上げた定着液２５６は無害、且つ無臭であるので、人が近くにいる環境での使用に適した定着液であると言うことができる。
次に、上で述べた定着液２５６の特性のうち、いずれかを有さない定着液を作成し、既製のプリンタによって定着工程の前工程まで行い、転写紙上の未定着トナー像を定着液による湿式定着にて定着を行い、その定着度合いを評価した。
【００５０】
［比較例１］
下記の処方にて定着液を作成し、特開２００４−８６１５８に開示された液体現像方式のトナーと複写装置で、実施例１のトナーと図４で開示されたシステムの複写装置で作像した。作像後、定着部を加熱せずにＰＰＣ用紙上に未定着トナー画像を形成した印字サンプルに定着液をスプレー塗布した。塗布して１分間乾燥後、画像表面をウェスで擦り、ウェスへのトナー付着の有無で定着度合いを判定した。
定着液の処方
・軟化剤  カプリル酸メチル（ＬＤ５０＝３．０［ｇ／ｋｇ］）  ３０［ｗｔ％］
・溶媒    ジメチルシロキサン（粘度＝１．０［ｍＰａ・ｓ］、ＬＤ５０＝１５［ｇ／ｋｇ］）  ７０［ｗｔ％］
未定着画像に、上に示した定着液を塗布・乾燥後、ウェスにて擦ったところ、ウェスには全くトナーが付着せず、転写紙上にトナーの強固に定着されたことが確認できた。しかし、この軟化剤の臭気指数は１３であり、溶媒の臭気指数は０で、定着液として臭気指数は１１であった。このため、トナー画像の定着時に腐ったような酸臭がして不快な臭いがオフィス内に漂った。
よって、上に示した定着液は安全性及び定着度合いには問題はなかったが、定着時に発生する臭いが使用に耐えうるものではなかった。
【００５１】
［比較例２］
下記の処方にて定着液を作成し、既製のプリンタ（Ｉｐｓｉｏ  ＣＸ６６００：リコー社製）の定着部を加熱せずに、ＰＰＣ用紙上に未定着トナー画像を形成した印字サンプルに図４に記載の定着装置を用いて定着液を塗布した。塗布して１分間乾燥後、画像表面をウェスで擦り、ウェスへのトナー付着の有無で定着度合いを判定した。
定着液の処方
・軟化剤  ラウリン酸エチル（ＬＤ５０＝８．０［ｇ／ｋｇ］）  ２．０［ｗｔ％］
・溶媒    水  ９７［ｗｔ％］
・ノニオン系界面活性剤  １．０［ｗｔ％］
上に示した処方で液を攪拌すると軟化剤は水に乳化しＯ／Ｗ型のエマルジョン液となった。未定着画像に、上に示した定着液を塗布・乾燥後、ウェスにて擦ったところ、紙にトナーがある程度は定着したものの、ウェスにトナーが付着し、定着は完全ではなった。よって、上に示した定着液は安全性には問題はないが、定着度合いが使用に耐えうるものではなかった。
【００５２】
［比較例３］
下記の処方にて定着液を作成し、既製のプリンタ（ＬａｓｅｒＪｅｔ３５００：ＨＰ社製）の定着部を加熱せずに、ＰＰＣ用紙上に未定着トナー画像を形成した印字サンプルに定着液をスプレー塗布した。塗布して１分間乾燥した後、画像表面をウェスで擦り、ウェスへのトナー付着の有無で定着度合いを判定した。
定着液の処方
・軟化剤  メチルイソブチルケトン（ＬＤ５０＝２．７［ｇ／ｋg］）  １５［ｗｔ％］
・溶媒    水  ８０［ｗｔ％］
・界面活性剤  ５．０［ｗｔ％］
未定着画像に、上に示した定着液を塗布・乾燥後、ウェスにて擦ったところ、ウェスには全くトナーが付着せず、転写紙上にトナーの強固に定着されたことが確認できた。また、安全性については軟化材自体がＬＤ５０＝２．７［ｇ／ｋg］であり、十分な安全性とは言うことはできない。これを水と混合することによってできる定着液がＬＤ５０＝１８［ｇ／ｋg］となりＬＤ５０＝３．０［ｇ／ｋg］以上となるので、定着安全性の問題はクリアできるものとなる。しかし、この軟化剤の臭気指数は３０であり、溶媒の臭気指数は０で、定着液として臭気指数は２０であった。このため、トナー画像の定着時にかなりの刺激臭がして不快な臭いがオフィス内に漂った。具体的には、コピーを開始して数枚で不快な臭気を感じ、５０〜６０枚で頭痛を感じる人もいた。
よって、上に示した定着液は安全性及び定着度合いには問題はなかったが、定着時に発生する臭いが使用に耐えうるものではなかった。
【００５３】
なお、図１乃至４を用いて説明した本実施形態の画像形成装置は、液体現像剤を用いた湿式の画像形成装置であった。しかし、上述の特性を有する定着液を用いた湿式定着方法は湿式の画像形成装置だけでなく、粉体トナーを用いた乾式の画像形成装置に適用しても良い。なお、上述の実施例１乃至５で用いた画像形成装置は乾式の画像形成装置であり、実施例６で用いた画像形成装置は湿式の画像形成装置である。
【００５４】
以上、本実施形態によれば、湿式定着方方法で用いる定着液２５６として、無臭で、且つ定着溶質及び定着溶媒が共に人体に対して無害であるものを用いることにより、人が近くにいる環境での使用に適した湿式定着を行うことができる。
また、臭気指数が１０以下の定着液を用いることにより、ユーザーに不快感を与えることがない。さらに、定着液溶質及び定着液溶媒として共にその５０％致死量ＬＤ５０の値が３．０［ｇ／ｋｇ］以上となる材料を用いることにより、食塩よりも人体に害のない定着液２５６とすることができる。
また、定着溶質が定着溶媒に対して可溶な組み合わせの定着液２５６を用いることにより、定着液中でトナーを溶解または膨潤させる性質を有する溶質の濃度が一定となり、トナーを一様に溶解または膨潤させることができるものとり、安定した定着品質を得ることができる。さらに、溶質が溶媒に完全に溶解しているため、トナー層への浸透が容易でトナーを膨潤、溶解させる速度が速くなる。
また、定着液２５６を構成する溶媒として水を用いることにより、臭気やコストの面で有利な定着液を作り出すことができた。またＶＯＣ（揮発性有機化合物）の問題も解決することができる。
また、画像形成装置としての複写機１００の定着方法として、湿式定着方法を採用することにより、省エネ対策に優れたものとなる。さらに、定着液２５６を用いることにより、ユーザーに不快感を感じさせることなく、且つ安全性の高い定着を行うことができ、人が近くにいる環境に設置することに適した複写機１００とすることができる。
また、トナーを構成する材料のうち着色剤が定着液２５６に対して不溶なものを用いることにより、トナーの染料が定着液２５６に溶け出すことを防止し、染料が定着液に溶け出すことに起因する画像品質の低下を防止することができる。
また、定着装置２５は、定着液２５６を薄層状態でその表面に担持搬送し、転写紙に博そう状態の定着液２５６を供給する定着液塗布ローラとしての塗布ローラ２５４を有している。定着液２５６を薄層化して転写紙に供給することにより、定着スピードの高速化を図ることができ、さらに、転写紙がロールすることなく定着液２５６を未定着画像に供給することができる。
また、定着装置２５は、塗布ローラ２５４から転写紙搬送方向下流側に、定着液２５６を供給された転写紙を加圧する加圧ローラ対２５２を有する。定着液２５６が塗布された転写紙は加圧ローラ対２５２で加圧されながら搬送される。加圧ローラ対２５２では加圧することにより、溶解または膨潤したトナー層表面の平滑にすることができトナー画像に光沢を与えることができる。また、転写紙表面の凹凸の繊維間にトナーを押し込むことにより定着性の向上を図ることができる。なお、定着液塗布直後のトナー層表面はややタッキー性（粘着性）を帯びている。しかし、加圧ローラ対２５２を通過させるとそのタッキー性はなくなり、すべすべした感じになる。これにより、定着工程終了後に排紙トレイ５７に排出され、スタックされることでその表面に画像が形成された転写紙が重ねられても転写紙同士がトナー像のタッキー性によって張り付くことを防止することができる。
なお、実施形態では金属製のハードローラの組み合わせを提示している。金属ローラだけでは汚れがつきやすいが、離型性の表面構造を有する、フッ素コーティングを施したローラを用いることで、トナー汚れを防止することができる。また、加圧ローラの片方のローラを弾性体のローラとしてもよい。さらに、ローラだけでなく、平滑ベルトにトナーを担持した転写紙を挟み込んで、ローラで加圧するようにしてもよい。
また、定着装置２５の平滑ローラである加圧ローラ対２５２の表面にはクリーニング手段としての加圧ローラクリーニングブレード２５２ｂが当接してある。これにより、加圧ローラ対２５２にトナーが付着したとしても加圧ローラクリーニングブレード２５２ｂによって付着したトナーを除去することができ、加圧ローラ対２５２のトナー汚染に起因する異常画像が発生することを防止できる。また、加圧ローラ対２５２の表面にフッ素コーティングを施すことにより、表面エネルギーを小さくすることで、クリーニング装置は図４に示すように、簡単なブレードを当接するだけで十分なクリーニング性能を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】実施形態に係る複写機の全体の概略構成図。
【図２】同複写機の本体部分の構成を示す拡大図。
【図３】同複写機の隣り合う２つの画像形成ユニットの構成を示す拡大図。
【図４】同複写機の定着装置の構成を示す拡大図。
【符号の説明】
【００５６】
１０  中間転写ベルト
１４，１５，１６  支持ローラ
１８Ｙ，１８Ｃ，１８Ｍ，１８ＢＫ  画像形成ユニット
２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０ＢＫ  感光体ドラム
２１  露光装置
２２  ２次転写装置
２５  定着装置
６１  液体現像装置
２３０  転写紙搬送経路
２５２  加圧対ローラ
２５３  抑え加圧ローラ
２５４  塗布ローラ
２５５  汲み上げローラ
２５６  定着液
２５７  定着液溜めタンク
３００  スキャナ
【図１】
2006119277.tif 000003
【図２】
2006119277.tif 000004
【図３】
2006119277.tif 000005
【図４】
2006119277.tif 000006