(57)【要約】【課題】  液状の定着液をトナー像に付与して記録媒体に定着させるに際し、付与時にトナーの流動、凝集などがなく、記録媒体にカール、シワなどを発生させることなく、かつ定着液および電力の消費量を低減化でき、さらに多色トナー像でも比較的短い時間で定着させ得ることができる画像形成装置を提供することである。【解決手段】  トナー像形成手段２と、中間転写手段３と、２次転写手段４と、加熱手段５と、定着液付与手段６と、記録媒体供給手段７とを含む画像形成装置１において、トナー像をその表面に担持する記録媒体８を加熱手段５により加熱した後、該トナー像に定着液付与手段６により定着液９を付与して定着を行う。【選択図】      図１
2006195429.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像を形成するトナー像形成手段と、
トナー像形成手段により形成されるトナー像を記録媒体に転写する転写手段と、
記録媒体表面を加熱する加熱手段と、
記録媒体表面に、トナーを軟化および／または膨潤させることによりトナーを記録媒体に定着させる定着液を付与する定着液付与手段とを含む画像形成装置であって、
加熱手段による記録媒体表面の加熱が、定着液付与手段による記録媒体への定着液付与より前または定着液付与と同時に行われるように、加熱手段および定着液付与手段が設けられることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
トナー像を形成するトナー像形成手段と、
トナー像形成手段により形成されるトナー像を転写する第１のトナー像担持体であって、少なくとも表面がトナーを軟化および／または膨潤させることによりトナー像を記録媒体に定着させる定着液を浸透しない材料で構成される中間転写媒体を含む中間転写手段と、
中間転写媒体またはそれ以外のトナー像担持体を加熱する加熱手段と、
中間転写媒体またはそれ以外のトナー像担持体に定着液を付与する定着液付与手段と、
定着液を付与されたトナー像を記録媒体に転写および定着する転写定着手段とを含む画像形成装置であって、
加熱手段による中間転写媒体またはそれ以外のトナー担持体の加熱が、定着液付与手段による中間転写媒体またはそれ以外のトナー担持体への定着液付与より前または定着液付与と同時に行われるように、加熱手段および定着液付与手段が設けられることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
トナー像を形成するトナー像形成手段と、
トナー像形成手段により形成されるトナー像を転写する第１のトナー像担持体であって、少なくとも表面がトナーを軟化および／または膨潤させることによりトナー像を記録媒体に定着させる定着液を浸透しない材料で構成される中間転写媒体を含む中間転写手段と、
中間転写媒体またはそれ以外のトナー像担持体を加熱する加熱手段と、
中間転写媒体またはそれ以外のトナー担持体に定着液を付与する定着液付与手段と、
定着液を付与されたトナー像を記録媒体に転写および定着する転写定着手段とを含む画像形成装置であって、
加熱手段による中間転写媒体またはそれ以外のトナー担持体の加熱が、転写定着手段によるトナー像の記録媒体への転写定着と同時に行われるように、加熱手段および転写定着手段が設けられることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
加熱手段による加熱および定着液付与手段による定着液の付与は、
記録媒体または中間転写媒体もしくはその他のトナー担持体における少なくともトナー像形成領域を含んで行われることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の画像形成装置。
【請求項５】
トナー像を形成するトナー像形成手段と、
トナー像形成手段により形成されるトナー像を転写する第１のトナー像担持体であって、少なくとも表面がトナーを軟化および／または膨潤させることによりトナー像を記録媒体に定着させる定着液を浸透しない材料で構成される中間転写媒体を含む中間転写手段と、
中間転写媒体上の少なくともトナー像形成領域に定着液を付与する定着液付与手段と、
中間転写媒体またはそれ以外のトナー像担持体上の少なくともトナー像形成領域を加熱する加熱手段と、
定着液を付与されたトナー像を記録媒体に転写および定着する転写定着手段とを含む画像形成装置であって、
加熱手段によるトナー像形成領域の加熱が、定着液付与手段によるトナー像形成領域への定着液付与の後に行われ、かつ
加熱手段による加熱が、中間転写媒体またはそれ以外のトナー像担持体における記録媒体と当接する位置を含んで行われるように、加熱手段、定着液付与手段および転写定着手段が設けられることを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
加熱手段によるトナー像の加熱温度は、
トナー像を形成するトナーのガラス転移点よりも高い温度であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の画像形成装置。
【請求項７】
加熱手段によるトナー像の加熱温度は、
トナー像を形成するトナーの軟化点よりも高い温度であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の画像形成装置。
【請求項８】
転写定着手段は、
表面にトナー像を担持できかつ内部に加熱手段を備える第２のトナー像担持体をさらに含み、
定着液付与手段は、
第２のトナー像担持体に担持されるトナー像に定着液を付与するように設けられることを特徴とする請求項２〜７のいずれか１つに記載の画像形成装置。
【請求項９】
転写定着手段は、
第２のトナー像担持体の表面温度を検知する温度検知手段と、
温度検知手段からの検知出力に応じて、定着液付与手段によってトナー像に付与される定着液の付与量を制御する第１の付与量制御手段とをさらに含むことを特徴とする請求項８記載の画像形成装置。
【請求項１０】
第１の付与量制御手段は、
温度検知手段により検知される第２のトナー像担持体の表面温度が第１の所定温度未満であるとき、第２のトナー像担持体の表面温度が第１の所定温度以上であるときよりも、定着液付与量が多くなるように定着液付与手段の動作を制御することを特徴とする請求項９記載の画像形成装置。
【請求項１１】
転写定着手段は、
記録媒体を介して第２のトナー像担持体に圧接する加圧部材と、
加圧部材の表面温度を検知する加圧部材温度検知手段と、
加圧部材温度検知手段からの検知出力に応じて、定着液付与手段によってトナー像に付与される定着液の付与量を制御する第２の付与量制御手段とをさらに含み、
第２の付与量制御手段は、
加圧部材温度検知手段により検知される加圧部材の表面温度が第２の所定温度未満であるとき、加圧部材の表面温度が第２の所定温度以上であるときよりも、定着液付与量が多くなるように定着液付与手段の動作を制御することを特徴とする請求項８記載の画像形成装置。
【請求項１２】
定着液付与手段は、
トナー像におけるトナー量を検知するトナー量検知手段と、
トナー量検知手段からの制御信号により部分的に定着液の付与量を変更できる定着液付与量制御手段とを含み、
トナー量が所定量以上の部分のトナー像にのみ定着液を付与することを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１つに記載の画像形成装置。
【請求項１３】
定着液を加熱保温する定着液保温手段をさらに含むことを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１つに記載の画像形成装置。
【請求項１４】
定着液は、
トナー像の記録媒体への付着力を増加させる接着剤を含むことを特徴とする請求項１〜１３のいずれか１つに記載の画像形成装置。
【請求項１５】
トナーは、
結着樹脂としてのポリエステルと、ポリエステルよりもガラス転移点の低いワックス成分とを含むことを特徴とする請求項１〜１３のいずれか１つに記載の画像形成装置。
【請求項１６】
トナーの体積平均粒径は２μｍ以上、７μｍ以下であることを特徴とする請求項１５記載の画像形成装置。
【請求項１７】
定着液は、
離型剤をさらに含むことを特徴とする請求項１〜１６のいずれか１つに記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機、プリンタ、ファクシミリなどに多く採用される、電子写真方式の画像形成装置においては、表面に光導電性物質を含む感光層を形成した感光体を用い、感光体表面に電荷を付与して均一に帯電させた後、種々の作像プロセスにて画像情報に対応する静電潜像を形成し、この静電潜像を、現像手段から供給されかつトナーを含む現像剤により現像してトナー像とし、このトナー像を紙などの記録媒体に直接転写するかまたは中間転写媒体に一旦転写した後、さらに記録媒体に転写することが行なわれる。そして、記録媒体に転写されるトナー像を記録媒体上に定着させるためには、加熱手段を含む現像ローラなどを用いる熱定着方式の定着手段によって記録媒体を加熱および加圧するのが一般的である。
【０００３】
熱定着方式の画像形成装置としては、たとえば、中間転写媒体である中間転写ベルトを加熱ローラにより張架することにより、中間転写ベルト、ひいては中間転写ベルト上に形成されるトナー像を加熱し、加熱状態で記録媒体に転写定着するものが挙げられる（たとえば、特許文献１参照）。特許文献１の画像形成装置は、消費電力が比較的に少ないという特徴を有する。しかしながら、この画像形成装置では、記録媒体の加熱を行わないので、転写定着時にトナー像と記録媒体とが接触すると、トナー像の温度が低下し、これによってトナー像の未定着、オフセットなどの画像劣化が生じるという欠点がある。
【０００４】
また、特許文献１のように、中間転写ベルト上のトナー像を加熱するとともに、トナー像を転写定着する前の記録媒体をも加熱し、加熱状態でトナー像を記録媒体に転写定着する画像形成装置が提案される（たとえば、特許文献２参照）。
【０００５】
特許文献２の画像形成装置では、トナー像の記録媒体への定着力は向上するものの、トナー像のみならず、記録媒体をも加熱し、さらにトナー像および記録媒体の加熱には熱容量の大きい加熱手段が必要になるので、消費電力が大きくなり、画像形成装置における全消費電力のうちの半分以上を占めるのが現状である。一方で、時代は、地球温暖化対策として省エネルギ化を志向しており、電子写真方式の画像形成装置が広く用いられることも相俟って、電子写真方式の画像形成装置においても、トナー像を記録媒体に定着させる際の消費電力の低減が求められる。また、熱定着方式では、前述のように、装置内部で加熱手段が用いられ、装置内部が高温になるので、構成部材の耐熱性を高める必要があり、材料コストが増大する。また、熱定着方式では、定着部分が所定の温度まで上昇しないと定着を行えないので、所定の温度に達するまでの時間すなわちウォームアップ時間が長くなる傾向にある。さらに、熱定着方式では、多色トナー像の記録媒体への定着が、単色トナー像の定着に比べて、時間を要するという問題がある。したがって、多色トナー像の定着時間の短縮化が要望される。
【０００６】
このような要望に鑑み、水と、水に溶解または分散できかつトナーを軟化または膨潤させる作用を有する液体とを含む定着液を用いる湿式定着方式が知られている。この方式では、定着液の付与により軟化または膨潤状態にしたトナーからなるトナー像を記録媒体に付着させ、加圧することによって、トナー像を記録媒体に定着させる。湿式定着方式は、熱定着方式に比べて消費電力が非常に少ないので、省エネルギという観点からは有用な方式である。また、多色トナー像の定着時間の点からも、多量の熱量を必要としないので、熱定着方式に比べて定着時間を短縮できる。したがって、湿式定着方式のさらなる改良について、種々の提案がなされている。
【０００７】
たとえば、中間転写媒体または記録媒体上に担持されるトナー像に対して、複数の微細孔を有する定着液噴出部材から、トナー付着部分のみに定着液を付与し、付与した定着液を加熱する定着装置が提案されている（たとえば、特許文献３参照）。すなわち、この定着装置では、中間転写媒体または記録媒体上のトナー像に定着液を付与した後に、加熱を行う方式が採用される。しかしながら、未定着のトナー像は室温下ではトナー粒子が物理的または化学的な結合力を持たずに集合した塊にすぎない。したがって、未定着のトナー像に直接定着液のような液状物を付与すると、トナー粒子が軟化および／または膨潤してトナー粒子の流動または凝集が起こり易い。その結果、定着後の画像エッジに滲みが生じ、また均一であるべきハーフトーン部分に不均一なムラが生じ、高品位画質の画像を得ることはできない。トナー粒子の流動または凝集が起こった後に加熱を行っても、元の状態に戻すことができないのは言うまでもないことである。
【０００８】
また、特許文献３の定着装置においては、中間転写媒体にトナー像を担持させる場合は、中間転写媒体である中間転写ベルトにフッ素処理などの撥水処理を施すので、該中間転写ベルトに定着液を付与しても、定着液がトナー部分（画像部）のみに存在し、トナー像の間のトナーが存在しない部分（非画像部）には定着液が留まらないように構成される。しかしながら、このように、記録媒体に局所的に定着液を付与すると、画像部では伸縮が生じ、非画像部では伸縮が起こらないので、画像部を中心にしてシワが生じるのを避けることができない。特に、記録媒体として、水に分散させた繊維を絡ませて作成される記録紙が使われる場合は、その傾向が顕著である。勿論、トナーの膨潤に必要な最低限量の定着液を付与すれば、このような不都合は生じないけれども、最低限量は極めて微量であるため、最低限量を正確に計量することは困難である。また、トナー付着部分のみに定着液を付与すると、トナー付着部分の周囲の非画像部にカブリなどによって付着するトナーは、定着されずに記録媒体上に残留し、手、衣服などを汚すことがある。
【０００９】
なお、特許文献１の画像形成装置において、加熱状態にある転写ベルト上のトナー像を非加熱の記録媒体に転写定着する際に、トナー像に定着液を付与することが考えられる。しかしながら、特許文献１のように、転写定着時に熱供給を行わずかつ他に特段の方策を講じない場合に、トナー像と記録媒体との付着力およびトナー粒子同士の付着力を高めるためには、定着液が多量に必要になる。定着液を多量に使用すると、記録媒体にシワ、カールなどが生じるのを避け得ない。また、定着液を頻繁に補給する必要が生じるかまたは大容量の定着液貯留タンクが必要になり、メンテナンス性または装置の小型化が損なわれる。
【００１０】
【特許文献１】特開平１０−６３１２１号公報
【特許文献２】特開２００４−１５１６２６号公報
【特許文献３】特開２００４−１０９７４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明の目的は、液状の定着液を用いてトナー像を記録媒体に定着させるに際し、トナーの流動、凝集によるトナー画像の乱れがなく、記録媒体にカール、シワなどを発生させることなく、かつ定着液および熱エネルギの消費量を低減化でき、さらに多色トナー像でも比較的短い時間で定着させ得る定着液付着手段を含み、消費電力の小さい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】
【００１２】
本発明は、
トナー像を形成するトナー像形成手段と、
トナー像形成手段により形成されるトナー像を記録媒体に転写する転写手段と、
記録媒体表面を加熱する加熱手段と、
記録媒体表面に、トナーを軟化および／または膨潤させることによりトナーを記録媒体に定着させる定着液を付与する定着液付与手段とを含む画像形成装置であって、
加熱手段による記録媒体表面の加熱が、定着液付与手段による記録媒体への定着液付与より前または定着液付与と同時に行われるように、加熱手段および定着液付与手段が設けられることを特徴とする画像形成装置である。
【００１３】
また本発明は、
トナー像を形成するトナー像形成手段と、
トナー像形成手段により形成されるトナー像を転写する第１のトナー像担持体であって、少なくとも表面がトナーを軟化および／または膨潤させることによりトナー像を記録媒体に定着させる定着液を浸透しない材料で構成される中間転写媒体を含む中間転写手段と、
中間転写媒体またはそれ以外のトナー像担持体を加熱する加熱手段と、
中間転写媒体またはそれ以外のトナー像担持体に定着液を付与する定着液付与手段と、
定着液を付与されたトナー像を記録媒体に転写および定着する転写定着手段とを含む画像形成装置であって、
加熱手段による中間転写媒体またはそれ以外のトナー担持体の加熱が、定着液付与手段による中間転写媒体またはそれ以外のトナー担持体への定着液付与より前または定着液付与と同時に行われるように、加熱手段および定着液付与手段が設けられることを特徴とする画像形成装置である。
【００１４】
また本発明は、
トナー像を形成するトナー像形成手段と、
トナー像形成手段により形成されるトナー像を転写する第１のトナー像担持体であって、少なくとも表面がトナーを軟化および／または膨潤させることによりトナー像を記録媒体に定着させる定着液を浸透しない材料で構成される中間転写媒体を含む中間転写手段と、
中間転写媒体またはそれ以外のトナー像担持体を加熱する加熱手段と、
中間転写媒体またはそれ以外のトナー担持体に定着液を付与する定着液付与手段と、
定着液を付与されたトナー像を記録媒体に転写および定着する転写定着手段とを含む画像形成装置であって、
加熱手段による中間転写媒体またはそれ以外のトナー担持体の加熱が、転写定着手段によるトナー像の記録媒体への転写定着と同時に行われるように、加熱手段および転写定着手段が設けられることを特徴とする画像形成装置である。
【００１５】
さらに本発明の画像形成装置は、
加熱手段による加熱および定着液付与手段による定着液の付与が、
記録媒体または中間転写媒体もしくはその他のトナー担持体における少なくともトナー像形成領域を含んで行われることを特徴とする。
【００１６】
また本発明は、
トナー像を形成するトナー像形成手段と、
トナー像形成手段により形成されるトナー像を転写する第１のトナー像担持体であって、少なくとも表面がトナーを軟化および／または膨潤させることによりトナー像を記録媒体に定着させる定着液を浸透しない材料で構成される中間転写媒体を含む中間転写手段と、
中間転写媒体上の少なくともトナー像形成領域に定着液を付与する定着液付与手段と、
中間転写媒体またはそれ以外のトナー像担持体上の少なくともトナー像形成領域を加熱する加熱手段と、
定着液を付与されたトナー像を記録媒体に転写および定着する転写定着手段とを含む画像形成装置であって、
加熱手段によるトナー像形成領域の加熱が、定着液付与手段によるトナー像形成領域への定着液付与の後に行われ、かつ
加熱手段による加熱が、中間転写媒体またはそれ以外のトナー像担持体における記録媒体と当接する位置を含んで行われるように、加熱手段、定着液付与手段および転写定着手段が設けられることを特徴とする画像形成装置である。
【００１７】
さらに本発明の画像形成装置は、
加熱手段によるトナー像の加熱温度がトナー像を形成するトナーのガラス転移点よりも高い温度であることを特徴とする。
【００１８】
さらに本発明の画像形成装置は、
加熱手段によるトナー像の加熱温度がトナー像を形成するトナーの軟化点よりも高い温度であることを特徴とする。
【００１９】
さらに本発明の画像形成装置は、
転写定着手段が、
表面にトナー像を担持できかつ内部に加熱手段を備える第２のトナー像担持体をさらに含み、
定着液付与手段が、
第２のトナー像担持体に担持されるトナー像に定着液を付与するように設けられることを特徴とする。
【００２０】
さらに本発明の画像形成装置は、
転写定着手段が、
第２のトナー像担持体の表面温度を検知する温度検知手段と、
温度検知手段からの検知出力に応じて、定着液付与手段によってトナー像に付与される定着液の付与量を制御する第１の付与量制御手段とをさらに含むことを特徴とする。
【００２１】
さらに本発明の画像形成装置は、
第１の付与量制御手段が、
温度検知手段により検知される第２のトナー像担持体の表面温度が第１の所定温度未満であるとき、第２のトナー像担持体の表面温度が第１の所定温度以上であるときよりも、定着液付与量が多くなるように定着液付与手段の動作を制御することを特徴とする。
【００２２】
さらに本発明の画像形成装置は、
転写定着手段が、
記録媒体を介して第２のトナー像担持体に圧接する加圧部材と、
加圧部材の表面温度を検知する加圧部材温度検知手段と、
加圧部材温度検知手段からの検知出力に応じて、定着液付与手段によってトナー像に付与される定着液の付与量を制御する第２の付与量制御手段とをさらに含み、
第２の付与量制御手段が、
加圧部材温度検知手段により検知される加圧部材の表面温度が第２の所定温度未満であるとき、加圧部材の表面温度が第２の所定温度以上であるときよりも、定着液付与量が多くなるように定着液付与手段の動作を制御することを特徴とする。
【００２３】
さらに本発明の画像形成装置は、
定着液付与手段が、
トナー像におけるトナー量を検知するトナー量検知手段と、
トナー量検知手段からの制御信号により部分的に定着液の付与量を変更できる定着液付与量制御手段とを含み、
トナー量が所定量以上の部分のトナー像にのみ定着液を付与することを特徴とする。
【００２４】
さらに本発明の画像形成装置は、
定着液を加熱保温する定着液保温手段をさらに含むことを特徴とする。
【００２５】
さらに本発明の画像形成装置は、
定着液がトナー像の記録媒体への付着力を増加させる接着剤を含むことを特徴とする。
【００２６】
さらに本発明の画像形成装置は、
トナーが、
結着樹脂としてのポリエステルと、ポリエステルよりもガラス転移点の低いワックス成分とを含むことを特徴とする。
【００２７】
さらに本発明の画像形成装置は、
トナーの体積平均粒径が２μｍ以上、７μｍ以下であることを特徴とする。
さらに本発明の画像形成装置は、定着液が離型剤をさらに含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、トナー像形成手段と、トナー像を記録媒体に転写する転写手段と、記録媒体上のトナー像を加熱する加熱手段と、記録媒体上のトナー像に定着液を付与する定着液付与手段とを含む画像形成装置であって、加熱手段による記録媒体表面の加熱が、定着液付与手段による記録媒体表面への定着液付与よりも前または定着液付与と同時に行われる画像形成装置（以後「画像形成装置（Ａ）」と称す）が提供される。
【００２９】
画像形成装置（Ａ）は、トナー像を担持した記録媒体、すなわちトナー像と記録媒体とを１つの加熱手段で加熱するので、トナー像および記録媒体を少ない熱量かつ短い時間でトナー像の記録媒体への定着に適した温度まで加熱できる。また、本発明の装置では、トナー像を担持した記録媒体を加熱した後または加熱するのと同時にトナー像に定着液を付与するので、トナー像および記録媒体の温度が適度に上昇し、付与直後の定着液の液温を上昇させるとともに、定着液のトナー像への拡散、浸透が速やかである。この結果、トナー像を構成するほぼ全トナーの軟化および／または膨潤が瞬時に起こり、トナーの流動、凝集が防止され、短時間でトナー像と記録媒体とが強固に付着する。さらに、前述のように、付与後の定着液の液温が上昇するので、余分な定着液を短時間で乾燥させ得る。これらの利点は、画像形成装置における単位時間当たりの出力枚数であるスループットの向上に集約される。これに加えて、記録媒体にシワ、カールなどが発生することも少ない。
【００３０】
また本発明によれば、トナー像形成手段と、少なくとも表面が定着液を浸透しない材料で構成される中間転写媒体を含む中間転写手段と、トナー像担持体上のトナー像を加熱する加熱手段と、中間転写媒体上のトナー像に定着液を付与する定着液付与手段と、定着液を付与されたトナー像を記録媒体に転写および定着する転写定着手段とを含む画像形成装置であって、加熱手段による中間転写媒体の加熱が、定着液付与手段による中間転写媒体への定着液付与よりも前または定着液付与と同時に行われる画像形成装置（以後「画像形成装置（Ｂ）」と称す）が提供される。
画像形成装置（Ｂ）は、まず、画像形成装置（Ａ）と同じ効果を有する。
【００３１】
また、少なくとも表面が定着液を浸透しない材料で構成される第１のトナー像担持体である中間転写媒体上に定着液を付与するので、定着液がトナーに作用することなくトナー像担持体内部に吸収されることがほとんどなく、定着液の使用量を低減化できる。
【００３２】
また、画像形成装置（Ｂ）では、中間転写媒体に担持されるトナー像に常に一定量の定着液が付与される。また、中間転写媒体には温度検知センサなどのセンサの設置が容易であり、センサを用いたフィードバック制御を行うことにより、一定温度での中間転写媒体の加熱を実施できる。したがって、定着液のトナー像への付与、トナー像の記録媒体への転写定着などを一定の条件下に実施できるので、高品位な画像が常に得られる。なお、記録媒体に定着液を付与する場合には、記録媒体の種類（材質、定着液の浸透性、厚さなど）に応じて、定着液の付与量などを変化させる必要があり、記録媒体の表面温度を検知するためのセンサの設置も容易ではない。
【００３３】
また本発明によれば、トナー像形成手段と、少なくとも表面が定着液を浸透しない材料で構成される中間転写媒体を含む中間転写手段と、中間転写媒体に定着液を付与する定着液付与手段と、中間転写媒体を加熱する加熱手段と、定着液を付与されたトナー像を記録媒体に転写および定着する転写定着手段とを含み、加熱手段による中間転写媒体の加熱が、転写定着手段によるトナー像の記録媒体への転写定着と同時に行われる画像形成装置（以後「画像形成装置（Ｃ）」と称す）が提供される。
【００３４】
画像形成装置（Ｃ）は、画像形成装置（Ｂ）と同じ効果を有する。また、転写定着時に加熱されるので、トナー像が記録媒体に転写定着された後でも、トナー像担持体の表面温度高くなるので、トナー像担持体表面に残存する定着液および定着液により濡れた状態にあるトナーを短時間で乾燥させることができる。その結果、定着液の液状成分がトナー像形成手段を構成する部材を濡らし、トナー像に乱れが生じるのを防止できる。このため、長期間にわたって、ほぼ一定した高品位な画像を得ることができる。
【００３５】
また本発明によれば、トナー像を担持する記録媒体または中間転写媒体に定着液を付与する前または定着液を付与するのと同時にトナー像を加熱するにあたり、記録媒体または中間転写媒体の定着液を付与する全領域を直接加熱することによって、定着液の付与によるトナー像および記録媒体または中間転写媒体の温度低下を防止するとともに、定着液付与直後の定着液の拡散、浸透などを促進できる。その結果、トナーの軟化および／または膨潤が瞬時に広範囲に生じ、トナー像が短時間で記録媒体に極めて強固に付着する。さらに、付与後の定着液の液温を上昇させので、定着液をさらに短い時間で乾燥させ得る。これらの利点は、画像形成装置における単位時間当たりの出力枚数であるスループットの一層の向上に集約される。
【００３６】
また本発明によれば、画像形成装置（Ａ）〜（Ｃ）において、加熱手段による加熱および定着液付与手段による定着液付与を、記録媒体または中間転写媒体もしくはそれ以外のトナー像担持体における少なくともトナー像形成領域を含んで実施することにより、定着液の塗布によるトナー像および記録媒体の温度低下を補う熱量を温度低下と同時供給できる。したがって、定着液を付与直後に定着液が速やかに拡散・浸透し、トナーの軟化・膨潤が瞬時に広範囲で起こり、短時間で充分な定着強度が得られる。さらに、トナー像が定着した後に残る定着液の液温が高く維持されるので、定着液を短時間で乾燥できる。これらの利点は、画像形成装置における単位時間当たりの出力枚数であるスループットの向上に大きく寄与する。
【００３７】
また本発明によれば、トナー像形成手段と、定着液を浸透しない材料で構成される中間転写媒体を含む中間転写手段と、トナー像担持体上の少なくともトナー像形成領域に定着液を付与する定着液付与手段と、トナー像担持体上の少なくともトナー像形成領域を加熱する加熱手段と、定着液を付与されたトナー像を記録媒体に転写および定着する転写定着手段とを含み、加熱手段によるトナー像形成領域の加熱が、定着液付与手段によるトナー像形成領域への定着液付与の後に行われ、かつ、加熱手段による加熱が、トナー像担持体における記録媒体と当接位置を含んで行われる画像形成装置（以後「画像形成装置（Ｄ）」と称す）が提供される。
【００３８】
画像形成装置（Ｄ）は、画像形成装置（Ｂ）と同じ効果を有する。また、定着液が浸透しないトナー像担持体を、転写定着位置を含んで加熱するので、定着液により軟化および／または膨潤したトナーおよび記録媒体を選択的に加熱できる。これにより、転写定着時にトナーの軟化および／または膨潤が一層促進され、トナー像の記録媒体に対する付着力（定着強度）が一層高まり、転写定着後にトナー像担持体表面に残存するトナーの量を減らすことができる。なお、トナーが定着液により軟化および／または膨潤するので、熱定着方式に比べて少ない熱量で（低い加熱温度）で、熱定着方式と同等またはそれ以上の、トナー像と記録媒体との付着力が得られる。
【００３９】
また本発明によれば、トナー像を、トナー像を構成するトナーのガラス転移点よりも高い温度で加熱することによって、トナーの軟化および／または膨潤が一層進み、トナー同士およびトナーの記録媒体に対する付着力がさらに向上する。その結果、定着液付与時に、定着液の付与によるトナーの流動などが防止される。
【００４０】
また本発明によれば、トナー像を、トナー像を構成するトナーの軟化点よりも高い温度で加熱することによって、トナーの軟化および／または膨潤がより一層進行し、トナー同士およびトナーの記録媒体に対する付着力が一層向上する。したがって、定着液付与時に、定着液の付与によるトナーの流動などがさらに確実に防止される。
【００４１】
また本発明によれば、画像形成装置（Ｂ）〜（Ｄ）において、転写定着手段が第２のトナー像担持体を含み、第２のトナー像担持体の内部に加熱手段を設け、第２のトナー像担持体に担持されるトナー像に定着液を付与する定着液付与手段を設けてなる画像形成装置（以後「画像形成装置（Ｅ）」と称す）が提供される。
【００４２】
この画像形成装置（Ｅ）では、中間転写媒体とは異なるトナー像担持体（第２のトナー像担持体）に担持されるトナー像に定着液を付与するので、定着液が中間転写媒体にほとんど付着することがなく、さらに中間転写手段における中間転写媒体以外の構成部材およびトナー像形成手段の構成部材に、中間転写媒体を介して定着液が付着することがない。また、第２のトナー像担持体に担持されるトナー像を加熱し、中間転写媒体を加熱しない構成を採るので、中間転写手段およびトナー像形成手段の構成部材の温度上昇がほとんど起こらない。このような利点は、トナー像形成過程およびトナー像中間転写過程で、定着液および温度上昇によるトナーの変質を防止し、長期間にわたって一定した高品位の画像を得ることに寄与する。また、トナー像を第２のトナー像担持体の内側から加熱し、かつ第２のトナー像担持体の外側からトナー像に定着液を付与することによって、トナーの軟化および／または膨潤が著しく進み、トナーの記録媒体に対する付着力を著しく高め、記録媒体への定着強度の高い画像が得られる。
【００４３】
また本発明によれば、画像形成装置（Ｅ）において、転写定着手段が、第２のトナー像担持体の表面温度を検知する温度検知手段と、温度検知手段からの検知出力に応じて、定着液付与手段によってトナー像に付与される定着液の付与量を制御する第１の付与量制御手段とを設けることによって、第２トナー像担持体の表面温度が変化しても、記録媒体に対して充分な定着強度を有する定着画像が得られる。たとえば、第２のトナー像担持体の表面温度が第１の所定温度（設定温度）未満のウォームアップ期間であっても、定着液の付与量を、第１の所定温度（設定温度）のときよりも多くすることによって、設定温度時と変わらない定着強度を有する定着画像が得られる。さらに、トナー像担持体の表面温度が第１の所定温度よりも高い時は、定着液の付与量を減らすかまたは付与を停止することにより、定着液の消費量の低減化を図り得る。
【００４４】
また本発明によれば、画像形成装置（Ｅ）において、転写定着手段が、第２のトナー像担持体表面に圧接する加圧部材と、加圧部材の表面温度を検知する加圧部材温度検知手段と、加圧部材温度検知手段からの検知出力に応じて、トナー像への定着液の付与量を制御する第２の付与量制御手段とを含み、加圧部材の表面温度が第２の所定温度（設定温度）未満のときに、第２の付与量制御手段が、第２の所定温度以上のときよりも、定着液付与量を増加させるように設定されることによって、加圧部材の表面温度に関係なく、記録媒体に対して充分な定着強度を有する定着画像が得られる。たとえば、加圧部材の表面温度が第２の所定温度よりも低いと、定着液付与量を増加させることにより、第２の所定温度時と変わらない定着強度を有する定着画像が得られる。さらに、加圧部材の表面温度が第２の所定温度よりも高い時は、定着液の付与量を減らすかまたは付与を停止することにより、定着液の消費量の低減化を図り得る。
【００４５】
また本発明によれば、本発明の画像形成装置において、定着液付与手段が、トナー像のトナー量を検知するトナー量検知手段と、トナー量検知手段からの信号に基づいて定着液の付与量を変更する定着液付与量制御手段とを含み、トナー像における、トナー量が設定量よりも多い部分のみに定着液を付与することによって、定着液の消費量のさらなる低減化を図り得る。
【００４６】
すなわち、トナーは樹脂からなる粉体であり、熱伝導性が低いことから、トナー付着量が多く、トナー層の厚みが大きい部分では、転写定着手段から離れるほど温度が上がり難い。トナー像自体の厚みは数μｍ〜数十μｍ程度であるけれども、瞬時に転写定着を行う画像形成装置では、トナー像におけるわずか数μｍ程度の厚みの差でも温度分布、すなわち温度のばらつきが生じ、トナー像の記録媒体に対する定着強度に大きな影響を及ぼす。したがって、トナー付着量が多い部分では、トナーの軟化が不充分になり、記録媒体との付着力が低下することがある。前述の構成を採ることによって、この付着力の低下を、定着液の付与により補い、記録媒体に対して充分な定着強度を有する定着画像が得られる。一方、トナー付着量の少ない部分は、トナー層全体がトナーの軟化に充分な温度になるので、定着液を付与しなくても、記録媒体との定着強度を確保できる。
【００４７】
また、トナー付着量が少ない部分では、トナー同士の付着は少なく、トナーと記録媒体との付着が主になるので、定着画像を折り曲げてもトナーの記録媒体からの剥離は起こり難い。これに対し、トナー付着量の大きい部分では、トナー同士の付着が主になって記録媒体に定着するので、定着画像の折り曲げなどの外部からの応力が加わった場合に、トナーが記録媒体から剥離することがある。このため、トナー付着量が多い部分では、記録媒体とトナーとの付着力を高める必要がある。特に、トナー付着量が多い部分に、トナーと記録媒体との接触面から定着液が浸透するように定着液を付与することによって、トナー像と記録媒体との付着力を飛躍的に増大させることができる。これによって、折り曲げなどの外からの応力を加えても、トナー像の剥離がない定着画像が得られる。
【００４８】
また本発明によれば、本発明の画像形成装置において、定着液貯留手段と、定着液貯留手段中の定着液を加熱保温する定着液保温手段とを設けることによって、定着液付与時のトナーの温度低下が防止され、定着液および加熱によるトナーの軟化とも相俟って、トナーを転写定着に最適の軟化状態に導くことができる。
【００４９】
また本発明によれば、本発明の画像形成装置において、定着液に、トナー像の記録媒体への付着力を増加させる接着剤を含有させることによって、トナーと記録媒体との付着が、トナーの軟化および／または膨潤だけでなく、接着剤によっても付与されるので、トナー像の記録媒体に対する付着力、ひいては定着強度を向上させ得る。
【００５０】
また本発明によれば、本発明の画像形成装置において、結着樹脂としてポリエステルを含み、さらにポリエステルよりもガラス転移点の低いワックス成分を含むトナーを用いることが好ましい。
【００５１】
すなわち、ポリエステルは他の樹脂に比べて有機溶剤により軟化および／または膨潤し易く、軟化および／または膨潤した状態で透明になるので、ポリエステルを含むトナーからなる数種のカラートナー像を重ね合わせ、定着液および加熱により記録媒体に定着させると、減法混色により鮮やかな発色が得られる。
【００５２】
また、結着樹脂であるポリエステルよりもガラス転移点の低いワックス成分は、加熱により容易に軟化する。このため、トナーのガラス転移点よりも低温でも、トナー同士およびトナーとトナー像担持体、記録媒体などとの付着力が高まる。したがって、予め加熱することによって、定着液付与時のトナーの流動、凝集などを抑制できる。さらに、ワックス成分の軟化によって、ワックス成分の存在箇所からトナー粒子内部に定着液が浸透し易くなる。したがって、定着液付与時に、短時間でトナー全体が軟化および／または膨潤し、トナー像の記録媒体に対する定着強度が向上する。
【００５３】
このように、本構成のトナーを用いることによって、充分な定着強度と発色とを併せ持つ定着画像が得られる。
【００５４】
また本発明によれば、トナー粒子として、体積平均粒子径が２〜７μｍのものを用いることによって、記録媒体に対する定着強度が高く、発色性が良好な、高画質品位の定着画像が得られる。
【００５５】
また本発明によれば、定着液に離型剤を含有させることによって、記録媒体、中間転写媒体その他のトナー像担持体上のトナー像に定着液を接触付与する際に、定着液を付与するための部材にトナー像が付着するオフセット現象が一層起こり難くなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５６】
図１は、本発明の実施の第１形態である画像形成装置１の構成を概略的に示す断面図である。図２は、図１に示す画像形成装置１の要部（後述のトナー像形成手段２）の構成を拡大して示す断面図である。図３は、図１に示す画像形成装置１の要部（後述の二次転写手段４、加熱手段５および定着液付与手段６）の構成を拡大して示す断面図である。図４は、定着ローラ３９の構成を概略的に示す断面図である。
【００５７】
画像形成装置１は、トナー像形成手段２と、中間転写手段３と、二次転写手段４と、加熱手段５と、定着液付与手段６と、記録媒体供給手段７とを含んで構成される。
【００５８】
トナー像形成手段２は、作像ユニット１０ｙ，１０ｍ，１０ｃ，１０ｂを含み、これらは、各色成分の画像情報に対応する静電潜像を形成し、該静電潜像を現像して、各色のトナー像を形成するものである。すなわち、作像ユニット１０ｙはイエローの画像情報に対応するトナー像を形成し、作像ユニット１０ｍはマゼンタの画像情報に対応するトナー像を形成し、作像ユニット１０ｃはシアンの画像情報に対応するトナー像を形成し、作像ユニット１０ｂはブラックの画像情報に対応するトナー像を形成する。作像ユニット１０ｙ，１０ｍ，１０ｃ，１０ｂは、中間転写ベルト２１の移動方向（副走査方向）、すなわち矢符２９の方向の上流側からこの順番で一列に配列される。
【００５９】
作像ユニット１０ｙは、感光体ドラム１１ｙと、帯電ローラ１２ｙと、光走査ユニット１３と、現像装置１４ｙと、ドラムクリーナ１５ｙとを含んで構成される。
【００６０】
感光体ドラム１１ｙは、図示しない駆動手段により、軸線回りに回転駆動可能に支持され、図示しない円筒状、円柱状または薄膜シート状（好ましくは円筒状）の導電性基体と、導電性基体の表面に形成される感光層とを含んで構成される。感光体ドラム１１ｙには、この分野で常用されるものを使用でき、たとえば、導電性基体であるアルミニウム素管と、アルミニウム素管の表面に形成される有機感光層とを含む、ＧＮＤ電位に接続される直径３０ｍｍの感光体ドラムが挙げられる。有機感光層は、電荷発生物質を含む電荷発生層と、電荷輸送物質を含む電荷輸送層とを積層して形成される。有機感光層は、電荷発生物質と電荷輸送物質とを１つの層に含むものであってもよい。有機感光層の層厚は、たとえば、２０μｍである。また有機感光層と感光体ドラムとの間に下地層を設けてもよい。さらに、有機感光層の表面に保護層を設けてもよい。本実施の形態では、感光体ドラムは、時計周りの方向に周速度１００ｍｍ／ｓで回転駆動する。
【００６１】
帯電ローラ１２ｙは、感光体ドラム１１ｙの表面を所定の極性および電位に帯電させる。帯電ローラ１２ｙに代えて、ブラシ型帯電器、チャージャー型帯電器、スコロトロンといったコロナ帯電器などが使用できる。
【００６２】
光走査ユニット１３は、帯電状態にある感光体ドラム１１ｙの表面にイエローの画像情報に対応するレーザ光１３ｙを照射し、感光体ドラム１１ｙの表面に、イエローの画像情報に対応する静電潜像を形成する。レーザ光１３ｙの光源には、半導体レーザなどが用いられる。
【００６３】
現像装置１４ｙは、感光体ドラム１１ｙ表面に圧接し、図示しない固定磁極を内包しかつ軸線回りに回転駆動可能に設けられ、イエロートナー１６ｙを感光体ドラム１１ｙ表面の静電潜像に供給する現像ローラ１７ｙと、現像ローラ１７ｙの表面に当接するように設けられ、現像ローラ１７ｙ表面のイエロートナー層を均一化（層規制）する現像ブレード１８ｙと、イエロートナー１６ｙを貯留するトナー貯留容器１９ｙと、トナー貯留容器１９ｙの内部に、互いに圧接しかつ軸線回りに回転駆動可能に設けられる撹拌ローラ２０ａ，２０ｂであって、撹拌ローラ２０ａが現像ローラ１７ｙの表面に圧接しかつ現像ローラ１７ｙ表面にイエロートナー１６ｙを供給する撹拌ローラ２０ａ，２０ｂとを含んで構成される。現像ローラ１７ｙは、感光体ドラム１１ｙに圧接（接触）する現像ニップ部において、感光体ドラム１１ｙの回転駆動方向と同じ方向に回転駆動する。したがって、軸線回りの回転駆動方向としては、逆方向になる。本実施の形態では、現像ローラ１７ｙの周速度は感光体ドラム１１ｙに対して１．５倍の１５０ｍｍ／ｓである。トナー貯留容器１９ｙ中のイエロートナー１６ｙは、撹拌ローラ２０ａ，２０ｂによって現像ローラ１７ｙ表面に供給され、現像ブレード１８ｙにより層厚を均一化された後、電位差などを利用して感光体ドラム１１ｙ表面の静電潜像にほぼ選択的に供給され、イエローの画像情報に対応するトナー像が形成される。なお、本実施の形態では、イエロートナー１６ｙと磁性キャリアとを混合した２成分現像剤が用いられる。また本実施の形態では、感光体ドラム１１ｙと現像ローラ１７ｙ、現像ローラ１７ｙと現像ブレード１８ｙおよび現像ローラ１７ｙと撹拌ローラ２０ａがそれぞれ圧接するように設けられるけれども、それに限定されず、それぞれが僅かな間隔を開けて離隔するように設けても良い。
【００６４】
ドラムクリーナ１５ｙは、後述するように、感光体ドラム１１ｙ表面のイエロートナー像が中間転写ベルト２１に中間転写された後に、該表面に残存するイエロートナーを除去、回収する。
【００６５】
作像ユニット１０ｙによれば、感光体ドラム１１ｙをその軸線回りに回転駆動させながら、まず帯電ローラ１２ｙにより感光体ドラム１１ｙの表面をたとえば−６００Ｖに帯電する。次に、帯電状態にある感光体ドラム１１ｙの表面に、光走査ユニット１３からイエローの画像情報に対応する信号光１３ｙを照射し、イエローの画像情報に対応する露光電位−７０Ｖの静電潜像を形成する。次いで、感光体ドラム１１ｙの表面に、現像ローラ１７ｙ表面に担持されるイエロートナー層が接触する。現像ローラ１７ｙには現像電位として−２４０Ｖの直流電圧が印加されており、電位差により、静電潜像にイエロートナー１６ｙが付着して現像され、感光体ドラム１１ｙの表面にイエローのトナー像が形成される。このイエロートナー像は、後述するように、感光体ドラム１１ｙの表面に圧接し、矢符２９の方向に駆動する中間転写ベルト２１に中間転写される。感光体ドラム１１ｙの表面に残留するイエロートナー１６ｙはドラムクリーナ１５ｙにより除去され、回収される。以後、同様のイエロートナー像作成動作が繰り返し実行される。
【００６６】
作像ユニット１０ｍ，１０ｃ，１０ｂは、それぞれマゼンタトナー１６ｍ、シアントナー１６ｃまたはブラックトナー１６ｂを使用する以外は、作像ユニット１０ｙに類似の構造を有するので、同一の参照符号を付し、さらに各参照符号の末尾に、マゼンタを示す「ｍ」、シアンを示す「ｃ」またはブラックを示す「ｂ」を付し、説明を省略する。
【００６７】
なお、各色のトナー１６ｙ，１６ｍ，１６ｃ，１６ｂは、結着樹脂、着色剤および離型剤を含有し、着色剤の種類が異なる以外は、類似の組成を有する。結着樹脂としては、後述する定着液９により軟化または膨潤する樹脂であれば特に制限されず、たとえば、ポリスチレン、スチレンの置換体の単独重合体、スチレン系共重合体、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリウレタンなどが挙げられる。結着樹脂は１種を単独で使用できまたは２種以上を併用できる。このような結着樹脂の中でも、カラートナー用としては、保存性、耐久性、後述する定着液９による軟化または膨潤制御などの点から、軟化点が１００〜１５０℃、ガラス転移点が５０〜８０℃の結着樹脂が好ましく、ポリエステルが特に好ましい。ポリエステルは入手容易な有機溶剤により軟化および／または膨潤しやすく、軟化または膨潤した状態で透明になる。したがって、イエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックのトナー像が重ね合わされた多色トナー像を定着液９にて定着すると、結着樹脂であるポリエステル自体は透明化するので、減法混色により充分な発色が得られる。また、熱定着用のトナーに用いられる結着樹脂よりも軟化点（分子量）および硬度の高い樹脂を用いても、定着液９による定着が可能である。軟化点および硬度の高い樹脂を用いれば、現像の際の負荷による劣化が防止され、長期間にわたって画質の劣化が少ない画像が得られる。
【００６８】
着色剤としては、従来から電子写真方式の画像形成技術において用いられるトナー用顔料および染料を使用できるけれども、定着液９による滲みを防止するために、定着液９に溶解しない顔料が好ましく、ニグロシン染料などの染料は好ましくない。顔料の具体例としては、たとえば、アゾ系顔料、ベンズイミダゾロン系顔料、キナクリドン系顔料、フタロシアニン系顔料、イソインドリノン系顔料、イソインドリン系顔料、ジオキサジン系顔料、アントラキノン系顔料、ペリレン系顔料、ペリノン系顔料、チオインジゴ系顔料、キノフタロン系顔料、金属錯体系顔料などの有機系顔料、カーボンブラック、酸化チタン、モリブデンレッド、クロムイエロー、チタンイエロー、酸化クロム、ベルリンブルーなどの無機系顔料、アルミニウム粉などの金属粉などが挙げられる。顔料は１種を単独で使用できまたは２種以上を併用できる。
【００６９】
離型剤としては各種ワックスを使用できる。ワックスとしては、定着液９により軟化または膨潤するものであれば特に制限なく使用できる。ワックスの具体例としては、たとえば、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス、パラフィンワックスなどが挙げられる。
【００７０】
トナーは、結着樹脂、着色剤および離型剤の他に、帯電制御剤、流動性向上剤、定着促進剤、導電剤などの一般的なトナー用添加剤の１種または２種以上を含有することができる。
【００７１】
トナーの体積平均粒径は、特に制限されないけれども、好ましくは２〜７μｍである。このような小粒径トナーを用いると、単位面積当りのトナーの表面積が大きくなり、定着液９との接触面積が増加して定着し易くなる。これによって、定着液９の使用量の低減化を図り得るとともに、トナー像の記録媒体８への定着および定着後の乾燥を短時間で実施できる。また、トナーの体積平均粒径が適度に小さい場合には、記録媒体８に対する被覆率が高くなるので、低付着量での高画質化およびトナー消費量の低減化を達成でき、ひいては定着液９の消費量のさらなる低減化を達成できる。
【００７２】
トナーの体積平均粒径が２μｍ未満では、トナーの流動性が低下し、現像動作の際に、トナーの供給、撹拌および帯電が不充分になり、トナー量の不足、逆極性トナーの増加などが起こり、高画質の画像が得られないおそれがある。一方、体積平均粒径が７μｍを超えると、トナー粒子の中心まで軟化および／または膨潤し難い大粒径のトナー粒子が多くなるので、画像の記録媒体８への定着性が低下するとともに、画像の発色が悪くなり、特にＯＨＰシートへの定着の場合には、画像が暗くなる。
【００７３】
トナー自体の軟化点およびガラス転移点は特に制限されないけれども、軟化点が１００〜１３０℃、ガラス転移点が５０〜８０℃であることが好ましい。このような軟化点の高いトナーは、現像時の負荷に対する耐久性を向上させるには好ましいけれども、熱定着方式では充分に定着および発色しない。ところが、本発明では、定着液９を用いて化学的にトナーを軟化および／または膨潤させるので、定着および発色が充分で、高品位な画像が得られる。なお、トナーが複数の結着樹脂を含む場合には、トナーが複数の軟化点または複数のガラス転移点を示すことがある。その場合、トナーの軟化点またはガラス転移点とは、複数あるうちの最も低い軟化点またはガラス転移点の温度を示すものとする。
【００７４】
トナーは、公知の方法に従って製造できる。たとえば、結着樹脂に離型剤、着色剤などを分散して粉砕する方法、結着樹脂のモノマー溶液中に離型剤、着色剤などを分散させ、その後結着樹脂のモノマーを重合させる方法などが挙げられる。いずれの方法においても、トナーの表面積を大きくするために、トナーの形状が球形よりも不定形になるように調整するのが好ましい。これによって、トナーは定着液９と接触し易くなるので、定着液９の使用量を減らし、トナー像の定着および乾燥を短時間で実施できる。
【００７５】
各色のトナー１６ｙ，１６ｍ，１６ｃ，１６ｂは、そのまま１成分現像剤として用いてもよく、またはキャリアと混合して２成分現像剤として用いもよい。
【００７６】
本実施の形態で用いられる各色のトナー１６ｙ，１６ｍ，１６ｃ，１６ｂは、顔料以外は次に示す同じ構成を有する。このトナーは、ガラス転移点６０℃、軟化点１２０℃、体積平均粒径６μｍであり、負帯電性の絶縁性非磁性トナーである。このトナーを用いて、Ｘ−Ｒｉｔｅ社製３１０による反射濃度測定値が１．４の画像濃度を得るには、５ｇ／ｍ２のトナー量が必要である。このトナーは、ガラス転移点６０℃かつ軟化点１２０℃のポリエステル（結着樹脂）、ガラス転移点５０℃かつ軟化点７０℃の低分子ポリエチレンワックス（離型剤）および各色の顔料を含み、ワックス含有量がトナー全量の７重量％、顔料含有量がトナー全量の１２重量％および残部が結着樹脂のポリエステルである。このトナーに含まれる低分子ポリエチレンワックスは、結着樹脂のポリエステルよりもガラス転移点および軟化点が低いワックスである。このようなワックスを用いれば、結着樹脂のガラス転移点よりも低い温度下でも、トナー同士の付着力、トナーと中間転写ベルト２１または記録媒体８との付着力が増加するので、液状物である定着液９を付与する際に、定着液９によるトナーの流れ、凝集などが発生するのを抑制できる。さらに、トナー中のワックスが軟化すると、ワックスが存在する箇所からトナー内部に定着液９が浸透し易くなる。したがって、定着液９の付与時に短時間でトナー全体が軟化および／または膨潤し、記録媒体８への転写時に充分な定着強度が得られ、トナー像の重ね合わせによる発色も充分になる。
【００７７】
中間転写手段３は、中間転写ベルト２１と、中間転写ローラ２２ｙ，２２ｍ，２２ｃ，２２ｂと、支持ローラ２５，２６，２７と、ベルトクリーナ２８とを含んで構成される。
【００７８】
中間転写ベルト２１は、支持ローラ２５，２６，２７の間に張架されてループ状の移動経路を形成する無端ベルトであり、感光体ドラム１１ｙ，１１ｍ，１１ｃ，１１ｂとほぼ同じ周速度で矢符２９の方向に回転する。中間転写ベルト２１には、たとえば、厚さ１００μｍのポリイミドフィルムの表面に、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）とＰＦＡ（テトラフルオロエチレンとパーフルオロアルキルビニルエーテルとの共重合体）とを８：２（重量比）の割合で含むフッ素樹脂組成物からなる厚さ２０μｍの被覆層を設けたものが挙げられる。ポリイミドフィルムおよび被覆層中には、中間転写ベルト２１としての電気抵抗値を調整するために、ファーネスブラック、サーマルブラック、チャネルブラック、グラファイトカーボンなどの導電材が配合される。被覆層表面が、トナー像担持面２１ａになる。なお、中間転写ベルト２１は前記材質のものに限定されず、定着液９を浸透しないものであれば特に制限なく使用できる。たとえば、導電性を付与したポリカーボネート、フッ素ゴムなどのフィルムに、ＰＴＦＥおよび／またはＰＦＡからなる被覆層を設けたものでもよい。
【００７９】
中間転写ベルト２１のトナー像担持面２１ａは、感光体ドラム１１ｙ，１１ｍ，１１ｃ，１１ｂにこの順番で圧接する。中間転写ベルト２１の感光体ドラム１１ｙ，１１ｍ，１１ｃ，１１ｂに圧接する位置が、各色成分のトナー像の中間転写位置である。中間転写ベルト２１を介して感光体ドラム１１ｙ，１１ｍ，１１ｃ，１１ｂに対向する位置に、中間転写ローラ２２ｙ，２２ｍ，２２ｃ，２２ｂが配置される。
【００８０】
中間転写ローラ２２ｙ，２２ｍ，２２ｃ，２２ｂは、それぞれ、中間転写ベルト２１におけるトナー像担持面２１ａの反対面に圧接し、かつ図示しない駆動手段によりその軸線回りに回転駆動可能に設けられ、たとえば、金属製軸体と、該金属製軸体の表面に被覆される導電性層とを含んで構成される。軸体は、たとえば、ステンレス鋼などの金属により形成される。軸体の直径は特に制限されないけれども、好ましくは８〜１０ｍｍである。導電性層は、導電性弾性体などにより形成される。導電性弾性体としてはこの分野で常用されるものを使用でき、たとえば、カーボンブラックなどの導電性制御剤を含む、ＥＰＤＭ、発泡ＥＰＤＭ、発泡ウレタンなどが挙げられる。導電性層によって、中間転写ベルト２１に高電圧が均一に印加される。
【００８１】
中間転写ローラ２２ｙ，２２ｍ，２２ｃ，２２ｂには、感光体ドラム１１ｙ，１１ｍ，１１ｃ，１１ｂの表面に形成されるトナー像を中間転写ベルト２１上に転写するために、トナーの帯電極性とは逆極性の中間転写バイアスが定電圧制御によって印加される。これによって、感光体ドラム１１ｙ，１１ｍ，１１ｃ，１１ｂに形成されるイエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックの各色成分のトナー像が中間転写ベルト２１のトナー像担持面２１ａに順次重ね合わさって転写され、多色トナー像が形成される。但し、イエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックの色成分の一部のみの画像情報が入力される場合には、作像ユニット１０ｙ，１０ｍ，１０ｃ，１０ｂのうち、入力される画像情報の色成分に対応する作像ユニットのみにおいてトナー像が形成される。
【００８２】
支持ローラ２５，２６，２７には、たとえば、直径３０ｍｍで、肉厚が１ｍｍのアルミニウム製円筒体が用いられる。中間転写ベルト２１を介して、後述する２次転写ローラ３０に圧接する支持ローラ２６は、電気的に接地される。
【００８３】
ベルトクリーナ２８は、中間転写ベルト２１のトナー像担持面２１ａ上のトナー像を後述の２次転写手段４において記録媒体８に転写した後に、トナー像担持面２１ａ上に残存するトナーを除去する部材であり、中間転写ベルト２１を介して支持ローラ２７に対向するように設けられ、図示しない加圧手段により、中間転写ベルト２１のトナー像担持面２１ａに圧接し、トナー像担持面２１ａ上の残存トナーなどを掻き取るクリーニングブレード２８ａと、クリーニングブレード２８ａに掻き取られるトナーなどを貯留するトナー貯留容器２８ｂとを含んで構成される。クリーニングブレード２８ａには、たとえば、弾性を有するゴム材料（たとえば、ウレタンゴム）などからなるブレードを使用できる。
【００８４】
中間転写手段３によれば、感光体ドラム１１ｙ，１１ｍ，１１ｃ，１１ｂ上に形成される各色のトナー像が、中間転写ベルト２１のトナー像担持面２１ａの所定位置に重ね合わされて転写され、トナー像が形成される。このトナー像が２次転写手段４において記録媒体８に転写された後、トナー像担持面２１ａ上の残存トナー、オフセットトナー、紙粉などがベルトクリーナ２８により除去され、トナー像担持面２１ａには再度トナー像が転写される。
【００８５】
２次転写手段４は、中間転写ベルト２１を介して支持ローラ２６に圧接しかつ軸線方向に回転駆動可能に設けられる２次転写ローラ３０を含んで構成される。２次転写ローラ３０には、たとえば、直径１０ｍｍの芯金の外周に、厚さ４ｍｍのウレタンゴム層を設けたローラ状部材が用いられる。ウレタンゴム層には、導電性を付与するために、カーボンなどの導電剤が配合される。また、２次転写ローラ３０は、たとえば、１Ｎ／ｃｍの線圧で支持ローラ２６に押圧される。中間転写ベルト２１上のトナー像を、２次転写ローラ３０により記録媒体８に転写する際に、２次転写ローラ３０の芯金にはたとえば＋１ｋＶの電圧が印加される。
【００８６】
２次転写手段４によれば、多色トナー像を担持する中間転写ベルト２１が、２次転写ローラ３０と支持ローラ２６との圧接部に搬送されるのに同期して、後述する記録媒体供給手段７から記録媒体８が送給され、中間転写ベルト２１上の多色トナー像が記録媒体８の表面に押圧により転写される。多色トナー像が転写された記録媒体８は、加熱手段５に搬送される。
【００８７】
加熱手段５は、多色トナー像が転写された記録媒体８を後述の定着液付与手段６に向けて搬送する搬送ベルト３１と、加熱ローラ３２と、テンションローラ３４と、温度センサ３５とを含んで構成される。
【００８８】
搬送ベルト３１は、加熱ローラ３２とテンションローラ３４との間に張架されてループ状の搬送経路を形成する無端ベルトであり、矢符４６の方向に回転駆動する。搬送ベルト３１には、たとえば、導電剤を混入して導電性を付与した厚さ１００μｍのポリイミドフィルムの少なくとも一方の表面に、ＰＴＦＥからなる厚さ１０μｍの表面層を設けたものを使用できる。
【００８９】
加熱ローラ３２は、図示しない駆動手段により、軸線回りに回転駆動可能に設けられ、その内部に加熱手段３３を有するローラ状部材であり、搬送ベルト３１を加熱する機能と、駆動ローラとしての機能とを有する。加熱ローラ３２には、たとえば、アルミニウムなどの金属からなる中空ロールが使用できる。加熱手段３３には、ハロゲンランプなどが用いられる。この加熱ローラ３２の働きにより、搬送ベルト３１ひいては搬送ベルト３１の表面に担持されるトナー像が、好ましくは、該トナー像を構成するトナーのガラス転移点よりもやや低い温度に加熱される。たとえば、トナーのガラス転移点が６０℃のときは、５５〜５８℃程度が好ましく、５６℃が特に好ましい。なお、トナー像を５５〜５８℃に加熱するには、搬送ベルト３１の表面温度を７０℃に保つのがよい。
【００９０】
テンションローラ３４は、搬送ベルト３１が弛緩しないように、搬送ベルト３１に所定の張力を付与する。テンションローラ３４には、たとえば、金属製軸体と、金属製軸体の表面に形成される被覆層とを含んで構成されるローラ状部材が用いられる。また、金属製軸体のみからなるものでもよい。金属製軸体の材料には、たとえばステンレス鋼が使用され、被覆層の材料にはたとえばフッ素ゴムが使用される。また、金属製の中空ローラでも良い。
【００９１】
温度センサ３５は、搬送ベルト３１の表面温度を検知するために、搬送ベルト３１に接するかまたは近接するように設けられる。温度センサ３５による検知結果は、画像形成装置１の全動作を制御する図示しないＣＰＵに送られ、ＣＰＵはその検知結果に基づいて、加熱ヒータ３３に電圧を印加する図示しない電源に制御信号を送り、加熱ヒータ３３の発熱量を制御する。
【００９２】
本実施の形態では、搬送ベルト３１の表面温度を７０℃に保持することによって、搬送ベルト３１に載置される記録媒体８上のトナー像の温度を、トナーのガラス転移点（６０℃）よりも低い温度に設定する。しかしながら、それに限定されることなく、たとえば、搬送ベルト３１の表面温度を８０℃に保持し、記録媒体８上のトナー像の温度をガラス転移点（６０℃）よりも高くしてもよい。これによって、定着液９の付与前にトナーがある程度軟化し、トナー同士およびトナーと記録媒体８との付着力が増加し、定着液９の付与時の、定着液９によるトナーの移動、凝集などを防止できる。また、搬送ベルト３１の表面温度を１４０℃に保持し、記録媒体８上のトナー像の温度をトナーの軟化点（１２０℃）よりも高い温度にしてもよい。これによって、トナーが充分に軟化し、トナー同士およびトナーと記録媒体８との付着力が一層増加し、定着液９の付与時の、定着液９によるトナーの移動、凝集などをさらに防止できる。なお、ここで挙げた例は、あくまでもガラス転移点が６０℃または軟化点が１２０℃であるトナーを用いる場合であり、トナーのガラス転移点または軟化点に応じて、搬送ベルト３１の表面温度を適宜変更できる。
【００９３】
加熱手段５によれば、未定着のトナー像を担持する記録媒体８が搬送ベルト３１上に載置され、加熱ローラ３２により加熱を受けながら、矢符４６の方向に搬送され、定着液付与手段６に送給される。
【００９４】
本実施の形態では、加熱手段５として、加熱ヒータ３３を内蔵する加熱ローラ３２を用いるけれども、それに限定されず、ローラ形態、固定の板状形態など、接触加熱方式の加熱手段を使用でき、さらに赤外線ヒータなどの非接触加熱方式の加熱手段を使用できる。
【００９５】
定着液付与手段６は、定着ローラ３９の表面に定着液９を供給する定着液供給手段３６と、図示しない駆動手段により矢符５４の方向に回転駆動可能に設けられ、記録媒体８のトナー像担持面における少なくとも画像形成領域全面に定着液９を付与する定着ローラ３９と、定着ローラ３９に圧接しかつ定着ローラ３９の回転に従動して矢符５５の方向に回転駆動可能に設けられる加圧ローラ４０とを含んで構成される。
【００９６】
定着液供給手段３６は、定着ローラ３９を臨んで開口部を有し、定着液９を貯留する定着液溜４８と、一部が定着液溜４８の開口部から外方に向けて突出して定着ローラ３９に圧接し、一部が定着液溜４８に貯留される定着液９中に浸漬しかつ図示しない駆動手段により矢符５０の方向に回転駆動可能に設けられる定着液供給ローラ４９と、定着液供給ローラ４９の表面に圧接しかつ図示しない駆動手段により矢符５２の方向に回転駆動可能に設けられ、定着液供給ローラ４９の表面に付着する定着液９を適量に規制する規制ローラ５１と、一端を定着液溜４８に固定されかつ他端が規制ローラ５１の表面に圧接するように設けられる板状部材であって、規制ローラ５１表面の定着液９を除去する除去ブレード５３と、定着液９を貯留する定着液貯留槽３７と、定着液貯留槽３７内の定着液９を定着液溜４８に送給する供給管３８とを含んで構成される。なお、定着液供給ローラ４９と規制ローラ５１とは、たとえば、単一のギア列により駆動され、一定の周速比で回転する。
【００９７】
定着液溜４８には、定着液９の消費状況に応じて、定着液貯留槽３７から供給菅３８を介して、定着液溜４８における定着液９の液面高さが一定になるように、定着液９が補充供給される。
【００９８】
定着供給ローラ４９には、芯金と、芯金の表面に形成される弾性層とを含むローラ状部材が用いられる。ここで弾性層を構成する材料としては、シリコンゴム、フッ素ゴム、ウレタンゴムなどの、後述する定着液９の溶媒成分との親和性が高く、定着液９に接触すると膨潤する弾性材料が好ましい。これらの中でも、シリコンゴムおよびフッ素ゴムは、表面エネルギが小さく、トナーを付着し難いので、好ましく使用できる。定着液供給ローラ４９は、その回転方向が、定着ローラ３９との圧接部において、定着ローラ３９と同方向である。また、定着液供給ローラ４９の周速度は定着ローラ３９の周速度とほぼ等しく設定される。本実施の形態では、定着液供給ローラ４９には、外径が２０ｍｍで、表面に厚さ３ｍｍかつ硬度２０度（ＪＩＳ−Ａ）のシリコンゴム層を有するローラが使用できる。また本実施の形態では、定着液供給ローラ４９の定着ローラ３９に対する押圧力は１Ｎ／ｃｍに設定される。
【００９９】
規制ローラ５１には、たとえば、金属製ローラが用いられる。本実施の形態では、外径１２ｍｍのステンレス鋼製ローラである。また本実施の形態では、規制ローラ５１は、定着液供給ローラ４９の周速度に対して１／２の周速度で、定着液供給ローラ４９との圧接部で表面が定着液供給ローラ４９の表面が移動する方向と逆方向に移動し、すなわち矢符５２の方向に回転する。
【０１００】
除去ブレード５３には、たとえば、金属製の板状部材が用いられる。本実施の形態では、厚さ５０μｍのステンレス鋼製の板が用いられる。除去ブレード５３は、その先端が規制ローラ５１の表面に圧接し、規制ローラ５１表面に付着する定着液９を除去する。
【０１０１】
定着液供給手段３６によれば、まず、定着液供給ローラ４９が定着液溜４８の定着液９中を回転することにより、定着液供給ローラ４９の表面に定着液９が付着する。この定着液９は、規制ローラ５１によりほぼ一定の厚さを有する薄層に形成される。本実施の形態では、定着液供給ローラ４９の表面に、約１６ｇ／ｍ２の割合で定着液層が形成される。この定着液層が、定着液供給ローラ４９と定着ローラ３９との圧接部において、定着ローラ３９上に移行する。このとき、定着液供給ローラ４９上の定着液９のほぼ１／２が定着ローラ３９の表面に移行する。したがって、本実施の形態では、定着ローラ３９上には８ｇ／ｍ２の割合で定着液層が形成される。この定着液層が、トナー像を担持し、加熱状態で搬送される記録媒体８のトナー像担持面に接触し、定着液９が記録媒体８の少なくともトナー像形成領域に付与される。
【０１０２】
定着ローラ３９には、金属製の芯金３９ａの表面に、弾性層３９ｂおよび表面層３９ｃを順次積層してなるローラ状部材が使用される。弾性層３９ｂには公知の弾性材料を使用できるけれども、たとえば、ＥＰＤＭゴム、ブチルゴム、ニトリルゴム、クロロプレンゴム、スチレンブタジエンゴムなどの、定着液９によって膨潤することがなくかつローラ形状に対する適合性の良いゴム類が好ましい。弾性層３９ｂを定着液９により膨張しない材料で構成することによって、定着ローラ３９の外径変化ひいては記録媒体８の搬送速度の変化を防止できる。このようなゴム類は１種を単独で使用できまたは２種以上を併用できる。表面層３９ｃには、好ましくは、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、テトラフルオロエチレン・エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、ポリビニリデンフルオライド（ＰＶＤＦ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）などのフッ素樹脂が挙げられる。フッ素樹脂は１種を単独で使用できまたは２種以上を併用できる。このようなフッ素樹脂は、後述する組成を有する定着液９の溶媒成分との親和性が高いので、定着ローラ３９表面において定着液９を薄層として保持できる。これによって、少量の使用で、定着ローラ３９表面の広い範囲に定着液９を付与できるので、定着液９の消費量を低減化できるとともに、余分な定着液９が未定着のトナーを押し流し、画像を乱すのを防止できる。その結果、定着ローラ３９に付着するトナーが画像面に付着するオフセット現象の発生を長期間にわたって防止でき、少量の定着液９で長期間にわたって、画質が高い水準で安定した画像を得ることができる。上記のフッ素樹脂の中でも、ＰＴＦＥが好ましい。ＰＴＦＥは、主鎖を構成する炭素原子の結合鎖に全てフッ素原子が結合するので、トナーが付着し難く、定着液９の溶媒成分との親和性が高く、定着液９の消費量の低減化および定着ローラ３９へのトナーの付着防止には最も有効である。
【０１０３】
本実施の形態では、定着ローラ３９には、芯金３９ａの表面に、硬度２０度（ＪＩＳ−Ａ）のＥＰＤＭゴムからなる厚さ３ｍｍの弾性層３９ｂおよびＰＦＡからなる厚さ８０μｍの表層３９ｃを設けてなる外径３０ｍｍのローラが使用される。
【０１０４】
本実施の形態では、記録媒体８に定着液９を付与するために、記録媒体８に接触しながら定着液９を付与する接触方式の付与手段を用いるけれども、それに限定されず、超音波振動子、気体流などにより発生する微小液滴の噴霧、インクジェットヘッドに用いられる微小ノズルアレイなどの非接触方式の付与手段を用いることもできる。
【０１０５】
加圧ローラ４０には、定着ローラ３９と同様に、芯金と、芯金の表面に形成される弾性層と、弾性層の表面に形成される表面層とを有するローラ状部材が使用される。本実施の形態では、芯金と、硬度５０度（ＪＩＳ−Ａ）のＥＰＤＭゴムからなる厚さ３ｍｍの弾性層と、ＰＦＡからなる厚さ８０μｍの表層とからなる外径３０ｍｍのローラが使用される。また本実施の形態では、加圧ローラ４０の定着ローラ３９に対する押圧力は、１０Ｎ／ｃｍである。
【０１０６】
定着液９は、トナーを軟化および／または膨潤させる液状物である。定着液９の好ましい具体例として、トナーを軟化および／または膨潤させる作用を有する有機化合物（以後「トナー定着用有機化合物」と称す）と、トナー定着用有機化合物を溶解または分散できる溶媒成分とを含む。トナー定着用有機化合物としては、たとえば、メチルアルコール、エチルアルコール、プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、ブチルアルコールなどのアルコール類、アセトン、メチルエチルケトン、メチルブチルケトン、メチルイソブチルケトン、ジエチルケトンなどのケトン類、メチルエチルエーテル、ジエチルエーテル、メチルブチルエーテル、メチルイソブチルエーテル、ジメチルエーテルなどのエーテル類、蟻酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸などのカルボン酸と、メタノール、エタノール、プロパノールなどのアルコール類とから形成されるエステル類などが挙げられる。これらの中でも、エーテル類およびエステル類が好ましく、エステル類が特に好ましい。エーテル類の中では、ジエチルエーテルが特に好ましい。エステル類の中では、酢酸エチル、酢酸メチル、蟻酸メチル、蟻酸エチルなどがさらに好ましく、酢酸エチルが特に好ましい。トナー定着用有機化合物は１種を単独で使用できまたは２種以上を併用できる。トナー定着用有機化合物は、常温での揮発性を有するとともに、ポリエステルなどのトナー用結着樹脂を軟化および／または膨潤させる作用に優れる。
【０１０７】
トナー定着用有機化合物の定着液９における含有量は特に制限されず、広い範囲から適宜選択できるけれども、好ましくは定着液９全量の１〜５０重量％、さらに好ましくは定着液９全量の５〜５０重量％、特に好ましくは定着液９全量の１０〜４０重量％である。１重量％未満では、トナーの軟化および／または膨潤作用が不充分になり、トナー像の記録媒体８への定着強度が低下するおそれがある。また、５０重量％を超えると、相対的に溶媒成分の含有量が減少することによって、定着液９のトナー像に対する浸透性が低下し、トナー像の表層のみが軟化および／または膨潤するので、トナー像の記録媒体８に対する定着強度が低下するおそれがある。
【０１０８】
溶媒成分としては、トナー定着用有機化合物を溶解または分散し得る液体成分であれば特に制限されないけれども、トナー像への浸透性などを考慮すると、ハイドロフルオロエーテルが好ましい。ハイドロフルオロエーテルは表面張力および粘度が小さいので、トナー粒子間、トナーと記録媒体８との接触面などに良く浸透する。このため、トナー定着用有機化合物が、ハイドロフルオロエーテルとともにトナー粒子間、トナーと記録媒体８との接触面などに運ばれ、トナーを瞬時に軟化および／または膨潤させ得る。また、ハイドロフルオロエーテルは、蒸発潜熱が小さいので、室温でも短時間で揮発し、記録媒体８の乾燥が速くなる。
【０１０９】
ハイドロフルオロエーテルとしては公知のものを使用でき、たとえば、メチルノナフルオロブチルエーテル、メチルノナフルオロイソブチルエーテル（Ｃ３Ｆ９ＯＣＨ３）、エチルノナフルオロブチルエーテル、エチルノナフルオロイソブチルエーテル（Ｃ３Ｆ９ＯＣ２Ｈ５）、１，１，２，２−テトラフルオロエチル  ２，２，２−トリフルオロエチルエーテル（ＣＨＦ２ＣＦ２ＯＣＨ２ＣＦ３）などが挙げられる。ハイドロフルオロエーテルは１種を単独で使用できまたは２種以上を併用できる。
【０１１０】
ハイドロフルオロエーテルの定着液９における含有量は特に制限されず、広い範囲から適宜選択できるけれども、好ましくは定着液９全量の５０〜９９重量％、さらに好ましくは定着液９全量の５０〜９５重量％、特に好ましくは定着液９全量の６０〜９０重量％である。５０重量％未満では、定着液９のトナー像に対する浸透性が低下し、トナー像の表層を構成するトナーのみが軟化および／または膨潤するに留まり、トナー像の記録媒体８に対する定着強度が低くなるおそれがある。一方、９９重量％を超えると、相対的にトナー定着用有機化合物の含有量が少なくなり、定着液９のトナーに対する軟化・膨潤作用が低下し、トナー像の記録媒体８に対する定着強度が不充分になるおそれがある。
【０１１１】
定着液９には、トナー定着用有機化合物および溶媒成分のほかに、たとえば、離型剤、界面活性剤などを添加できる。
【０１１２】
離型剤は、たとえば、次のような働きを有する。すなわち、記録媒体８上のトナー像に定着ローラ３９を介して定着液９を付与すると、トナー像を構成するトナーは軟化および／または膨潤する。軟化および／または膨潤したトナー像は、記録媒体８上で固化するまで半溶融状態にあり、粘着性を示す。このため、記録媒体８上のトナー像が記録媒体８に定着されずに定着ローラ３９側に付着するオフセット現象が発生する可能性がある。オフセット現象が発生すると、著しい画像劣化を避け得ない。定着液９に離型剤を添加すると、トナー像の粘着性を緩和でき、半溶融状態にあるトナー像でもオフセット現象を起こす可能性が一層低減化される。離型剤としては、シリコーンオイル、エステルオイル、液状ポリエーテル、スピンドルオイル、マシンオイル、シリンダオイルなどを使用できる。これらの中でも、耐熱性および化学的安定性に優れ、離型効果およびトナー像の粘着性を抑制する効果が高いことから、シリコーンオイルが好ましく、粘度０．０００１〜０．０００５ｍ２／ｓ（１００〜５００ｃＳｔ、２５℃）のシリコーンオイルが好ましい。このような粘度範囲を有するシリコーンオイルは市販されており、たとえば、商品名：ＫＦ９６、信越化学工業（株）製などが挙げられる。離型剤の定着液９における含有量は特に制限されず、広い範囲から適宜選択できるけれども、好ましくは定着液９全量の５〜２０重量％、さらに好ましくは定着液９全量の１０〜１５重量％である。この範囲で離型剤を添加することにより、オフセット現象の発生が一層抑制され、高画質画像が得られる。離型剤の含有量が５重量％未満では、離型剤を添加する効果が充分に発揮されず、オフセット現象の一層の低減化が得られない。一方２０重量％を超えると、定着液９の本来の役割であるトナー像を構成するトナーの軟化・溶融を充分に行えず、また定着液９の乾燥に時間を要する傾向が現れるおそれがある。
【０１１３】
界面活性剤は、たとえば、定着液９のトナーに対する濡れ性を向上させる働き、トナー定着用有機化合物を溶媒成分中に分散させる働き、定着液９の溶媒成分が水性でありかつ油分である離型剤を添加する場合に、離型剤を溶媒中に分散させる働きなどを有する。界面活性剤としては公知のものを使用でき、たとえば、脂肪酸誘導体硫酸エステル塩、リン酸エステルなどの陰イオン界面活性剤、四級アンモニウム塩、複素環アミンなどの陽イオン界面活性剤、アミノ酸エステル、アミノ酸などの両性イオン界面活性剤、非イオン性界面活性剤、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアミンなどが挙げられる。
【０１１４】
定着手段６によれば、搬送ベルト３１に載置されて加熱状態で搬送される未定着トナー像を担持した記録媒体８が定着ローラ３９と加圧ローラ４０との間の定着ニップ部を通過する際に、定着液供給手段３６から定着ローラ３９を介して記録媒体８のトナー像担持面の少なくともトナー像形成領域に定着液９が付与され、トナー像を構成するトナーが軟化および／または膨潤するとともに、記録媒体８が加圧ローラ４０によって加圧されるので、トナー像が記録媒体８に定着され、画像が形成される。画像が形成された記録媒体８は、排紙ローラ５６ａ，５６ｂにより、画像形成装置１の外部に設けられる排紙トレイ４１に排出される。
【０１１５】
記録媒体供給手段７は、記録媒体８を貯留する記録媒体カセット４２と、記録媒体８を搬送路Ｐに１枚ずつ送給するピックアップローラ４３と、中間転写ベルト２１上のトナー像が２次転写ローラ３０と支持ローラ２６との圧接部に搬送されるのに同期して、２次転写ローラ３０と支持ローラ２６との圧接部に記録媒体８を送給する一対のレジストローラ４４ａ，４４ｂとを含んで構成される。
【０１１６】
記録媒体供給手段７によれば、記録媒体カセット４２内に貯留される記録媒体８が、ピックアップローラ４３により１枚ずつ搬送路Ｐに送給され、さらに、レジストローラ４４ａ，４４ｂにより、２次転写ローラ３０と支持ローラ２６との圧接部に送給される。
【０１１７】
画像形成装置１によれば、トナー像形成手段２により中間転写ベルト２１上に形成される多色トナー像が、２次転写ローラ３０と支持ローラ２６との圧接部において、記録媒体８に転写され、記録媒体８の多色トナー像には、定着ローラ３９から定着液９が接触付与され、多色トナー像が記録媒体８上に定着し、画像が形成される。
【０１１８】
本実施の形態によれば、トナー像を担持する記録媒体８に定着液９を付与する前に加熱するので、定着液９を含まない分、被加熱体である記録媒体８の熱容量が小さい。このため、少ない熱量で記録媒体８ひいてはトナー像の温度を上昇させ得る。また、定着液９の付与時に、トナー像および記録媒体８が加熱状態にあるので、付与される定着液９が速やかにトナー像に拡散、浸透し、トナーの軟化および／または膨潤が瞬時にかつ広範囲で生じ、定着液９の付与による未定着トナーの流動、凝集などを防止できる。さらに、トナー像に接触する定着液９の液温も上昇し、短時間で充分な定着強度が発現する。さらに、トナーの軟化および／または膨潤後の残余の定着液９は短時間で揮発するので、記録媒体８乾燥も速い。これらの利点により、画像形成装置１の単位時間当たりの出力枚数であるスループットが向上する。
【０１１９】
図５は、本発明の実施の第２形態である画像形成装置６０の要部の構成を模式的に示す側面図である。画像形成装置６０は、画像形成装置１に類似し、同一の構造を有する部分は図示および説明を省略する。また、図５に図示する部分のうち、対応する部分については同一の参照符号を付し、説明を省略する。
【０１２０】
画像形成装置６０は、画像形成装置１における加圧ローラ４０を用いることなく、加熱手段６１において、搬送ベルト３１を張架する２つのローラの一方を加熱ローラ３２とし、さらに加熱ローラ３２と定着ローラ３９とを、搬送ベルト３１を介して圧接させ、加熱ローラ３２を加圧ローラとしても機能させることを特徴とし、それ以外の構成は画像形成装置１と同一である。
【０１２１】
すなわち、画像形成装置６０は、トナー像形成手段２（不図示。ただし感光体ドラム１１ｙ，１１ｍを除く）、中間転写手段３（中間転写ローラ２２ｃ，２２ｂおよび支持ローラ２５は不図示）と、二次転写手段４と、加熱手段６１と、定着液付与手段６ｃと、記録媒体供給手段７（不図示）とを含んで構成される。
【０１２２】
加熱手段６１は、駆動ローラ３４ａと加熱ローラ３２との間に張架されて、矢符４６の方向に回転駆動する搬送ベルト３１と、搬送ベルト３１を駆動させる駆動ローラ３４ａと、搬送ベルト３１およびその上に載置される記録媒体８を加熱する加熱ローラ３２と、加熱ローラ３２の表面温度を検知する温度センサ３５とを含んで構成される。
【０１２３】
搬送ベルト３１は、加熱ローラ３２により加熱された状態にあるので、その上に載置されて搬送される未定着のトナー像を担持する記録媒体８が加熱される。
【０１２４】
駆動ローラ３４ａは、図示しない駆動手段により回転駆動可能に支持され、その矢符５８方向の駆動によって搬送ベルト３１を矢符４６の方向に回転駆動させる。
【０１２５】
加熱ローラ３２は、搬送ベルト３１を介して定着ローラ３９に圧接し、加熱ローラ３２と定着ローラ３９との圧接部に搬送される記録媒体８をその未定着トナー像担持面の裏側から加熱するとともに、定着ローラ３９と相互に作用し合ってトナー像の記録媒体８への定着を促す。加熱ローラ３２の表面温度（加熱温度）は特に制限されず、使用するトナーのガラス転移点、軟化点などを考慮して適宜決定すればよい。本実施の形態では、ガラス転移点が６０℃のトナーを用いるので、加熱ローラ３２の表面温度を７０℃とし、加熱ローラ３２と定着ローラ３９との圧接部における接触開始部の温度が、６０℃（トナーのガラス転移点）よりも若干低くなるように設定される。なお、本実施の形態では、加熱ローラ３２は搬送ベルト３１に所定の張力を付与するテンションローラとしての機能をも有する。
【０１２６】
温度センサ３５は、加熱ローラ３２の表面温度を一定にするために、加熱ローラ３２に接触するかまたは近接する位置に設けられる。
【０１２７】
本実施の形態では、加熱ローラ３２の表面温度を７０℃に設定するけれども、それに制限されない。たとえば、加熱ローラ３２の表面温度を８０℃とし、加熱ローラ３２と定着ローラ３９との圧接部における接触開始部の温度がトナーのガラス転移点（６０℃）よりも高くなるように設定してもよい。これにより、定着液９を付与する前にトナーが軟化し、トナー同士およびトナーと記録媒体８との付着力が増加し、定着液９付与時の、定着液９によるトナーの移動・凝集を防止できる。
【０１２８】
本実施の形態では、加熱ローラ３２の表面温度を１４０℃とし、加熱ローラ３２と定着ローラ３９との圧接部における接触開始部の温度がトナーのガラス軟化点（１２０℃）よりも高くなるように設定してもよい。これにより、定着液９の付与前にトナーが充分に軟化し、トナー同士およびトナーと記録媒体８との付着力がさらに増加し、定着液９付与時の、定着液９によるトナーの移動・凝集を一層防止できる。
【０１２９】
また本実施の形態では、定着ローラ３９の表面層３９ｃにフッ素樹脂を用い、定着液９の溶媒成分としてハイドロフルオロエーテルを用いるけれども、この組み合わせに限定されず、定着液９の薄層をトナー像に均一に付与できる、定着ローラ３９の表面層３９ｃと定着液９の溶媒成分との組み合わせであればよい。
【０１３０】
加熱手段６１によれば、トナー像を担持する記録媒体８が搬送ベルト３１上に載置され、加熱下に、加熱ローラ３２と定着ローラ３９との圧接部に搬送される。この圧接部において、記録媒体８は、トナー像担持面に定着液９を付与され、それと同時に加熱ローラ３２による加熱を受ける。これによって、記録媒体８にトナー像が定着し、画像が形成される。画像が形成された記録媒体８は、排紙ローラ５６ａ，５６ｂにより画像形成装置６０の外部に排出される。
【０１３１】
定着液付与手段６ｃは、画像形成装置１の定着液付与手段６において、加圧ローラ４０が加熱ローラ３２に変更される以外は、同様の構成を有する。加熱ローラ３２への変更による作用は前述したとおりである。
【０１３２】
この構成を採ることによって、定着液９の付与によるトナーおよび記録媒体８の温度低下を補う熱量が、定着液９の付与と同時に供給される。その結果、定着液９の付与直後のトナー、記録媒体８および定着液９の温度が高くなり、定着液９の拡散、浸透が速くなって、トナーの軟化および／または膨潤が広範囲で瞬時に起こり、短時間で充分な定着強度を得ることができる。さらに、塗布後の定着液９の温度が上昇するので、定着液９を短時間で乾燥させ得る。これらの利点から、画像形成装置における単位時間当たりの出力枚数であるスループットが一層向上する。
【０１３３】
図６は、本発明の実施の第３形態である画像形成装置６２の要部の構成を模式的に示す側面図である。図７は、図６に示す画像形成装置６２の要部を拡大して示す側面図である。
【０１３４】
画像形成装置６２は、画像形成装置１に類似し、対応する部分については同一の参照符号を付して説明を省略する。また、同一部分については図示および説明を省略する。
【０１３５】
画像形成装置６２は、加熱手段である加熱ローラ３２ａおよび定着液付与手段６ａが、感光体ドラム１１ｙ，１１ｍ，１１ｃ，１１ｂから中間転写ベルト６６へのトナー像の中間転写位置よりも中間転写ベルト６６の回転駆動方向（矢符２９の方向）下流側から、転写定着手段６４によるトナー像の記録媒体８への転写定着位置よりも中間転写ベルト６６の回転駆動方向（矢符２９の方向）上流側までの間において、中間転写ベルト６６に接するように設けられることを特徴とする。加熱ローラ３２ａは、画像形成装置１における支持ローラ２５に代えて用いられる。
【０１３６】
また、画像形成装置６２は、中間転写ベルト６６上で加熱されかつ定着液９ａを付与されるトナー像が、転写定着手段６４により記録媒体８に転写と同時に定着されることを特徴とする。
【０１３７】
すなわち画像形成装置６２は、トナー像形成手段２（不図示。ただし感光体ドラム１１ｙ，１１ｍ，１１ｃ，１１ｂを除く）と、中間転写手段６３と、定着液付与手段６ａと、転写定着手段６４と、搬送手段６５と、記録媒体供給手段７（不図示。レジストローラ４４ａ，４４ｂを除く）とを含んで構成される。
【０１３８】
中間転写手段６３は、中間転写ベルト６６と、中間転写ローラ２２ｙ，２２ｍ，２２ｃ，２２ｂと、加熱ローラ３２ａと、支持ローラ２６，２７と、温度センサ３５と、図示しないベルトクリーナとを含んで構成される。画像形成装置１における中間転写手段３との相違点は、中間転写手段３における支持ローラ２５が加熱ローラ３２ａに置き換えられ、中間転写ベルト６６およびその上に担持されるトナー像が加熱される点である。
【０１３９】
中間転写ベルト６６には、厚さ１００μｍのポリイミドフィルムに、厚さ５００μｍのシリコンゴム層およびＰＴＦＥとＰＦＡとを８：２（重量比）の割合で含有するフッ素樹脂組成物からなる厚さ２０μｍの表面被覆層を順次積層した無端ベルトが用いられる。中間転写ベルト６６を構成する材料には、電気抵抗値を調節するために、カーボンなどの導電剤が配合される。
【０１４０】
加熱ローラ３２ａは、軸線回りに回転駆動可能に設けられ、支持ローラ２６，２７とともに中間転写ベルト６６を張架しながら回転し、かつ中間転写ベルト６６を加熱する機能を有する。加熱ローラ３２ａは、金属製の円筒体と、該円筒体の内部に設けられる加熱ヒータなどの加熱手段３３とを含んで構成される。本実施の形態では、外径３０ｍｍ、肉厚１ｍｍのステンレス鋼製パイプの内部に、ハロゲンランプが配置されるローラが用いられる。
【０１４１】
温度センサ３５は、中間転写ベルト６６の温度を検知するために、中間転写ベルト６６の回転方向、すなわち矢符２９の方向において、加熱ローラ３２ａと中間転写ベルト６６との接触位置よりも下流側に、中間転写ベルト６６に接するかまたは近接するように設けられる。温度センサ３５による検知結果は、画像形成装置６２の全動作を制御する図示しないＣＰＵに入力され、ＣＰＵは入力される検知結果に基づいて、加熱ヒータ３３に電圧を印加する図示しない電源に信号を送り、加熱ヒータ３３による発熱を調整し、中間転写ベルト６６の温度が一定になるように制御する。本実施の形態では、中間転写ベルト６６の温度が、ここで使用されるトナーのガラス転移点（６０℃）よりも若干低い温度になるように設定される。
【０１４２】
中間転写手段６３によれば、感光体ドラム１１ｙ，１１ｍ，１１ｃ，１１ｂから中間転写ベルト６６のトナー像担持面６６ａに重ね合わせて転写されるトナー像を、中間転写ベルト６６の回転に伴い、加熱ローラ３２ａによる加熱および定着液付与手段６ａによる定着液９ａの付与を施した後、転写定着手段６４に送給する。
【０１４３】
定着液付与手段６ａは、中間転写ベルト６６のトナー像担持面６６ａに定着液９ａを付与する定着液供給手段３６ａと、図示しない定着液貯留槽と、図示しない定着液供給管とを含んで構成される。
【０１４４】
定着液供給手段３６ａは、定着液９ａを貯留する定着液溜４８と、中間転写ベルト６６に圧接し、その一部が定着液溜４８に貯留される定着液９ａ中に浸漬しかつ図示しない駆動手段により矢符５０の方向に回転駆動可能なように、定着液溜４８の開口部に設けられる定着液供給ローラ４９ａと、定着液供給ローラ４９ａの表面に圧接しかつ図示しない駆動手段により矢符５２の方向に回転駆動可能に設けられ、定着液供給ローラ４９ａの表面に付着する定着液９ａを適量に規制する規制ローラ５１と、一端を定着液溜４８に固定されかつ他端が規制ローラ５１の表面に圧接するように設けられ、規制ローラ５１表面の定着液９ａを除去する除去ブレード５３ａとを含んで構成される。なお、定着液供給ローラ４９ａと規制ローラ５１とは、たとえば、単一のギア列により駆動され、一定の周速比で回転する。
【０１４５】
定着液溜４８は、画像形成装置１の定着液供給手段３６における定着液溜４８と同じ構成である。
【０１４６】
定着液供給ローラ４９ａには、芯金と、芯金の表面に形成される弾性層と、弾性層の表面に形成される親水性層とを含むローラが用いられる。弾性層には、たとえば、シリコンゴム、フッ素ゴム、ウレタンゴムなどが用いられる。親水性層には、たとえば、親水性処理を施したＰＴＦＥなどが用いられる。さらに、定着液供給ローラ４９ａは、少なくともその表面層が、後述する定着液９ａとの濡れ性が良好な材料を含んで構成することができる。該材料としては特に制限はないけれども、たとえば、アルミニウムなどの金属、親水性樹脂、親水性ゴム材料などが挙げられる。このような親水性の表面層を設けることによって、定着液９ａを薄い層として保持することができ、少量の定着液９ａでも広い範囲に付与できるので、定着液９ａの消費量を低減化できるとともに、過剰な定着液９ａが未定着のトナーを押し流して画像を乱すのを防止できる。
【０１４７】
本実施の形態では、径１２ｍｍの芯金に弾性を有するシリコンゴムからなる弾性層を設けて外径２０ｍｍのローラを得、さらに弾性層の表面に親水性処理を施したＰＴＦＥからなる厚さ１０μｍの親水性層を設けたローラが、定着液供給ローラ４９ａとして用いられる。また本実施の形態では、定着液供給ローラ４９ａは、０．５Ｎ／ｃｍの圧力で中間転写ベルト６６に圧接される。さらに定着液供給ローラ４９は、中間転写ベルト６６の回転速度に対して２％遅い速度で回転する。
【０１４８】
規制ローラ５１は、画像形成装置１の定着液供給手段３６における規制ローラ５１と同じ構成である。
除去ブレード５３ａには、厚さ４０μｍのステンレス鋼製の板が用いられる。
【０１４９】
定着液９ａは、溶媒成分として水を用い、水とトナー定着用有機化合物とを含む組成物が用いられる。ここで、トナー定着用有機化合物としては、先に例示したものの中から、水に溶解または分散可能なものを選択して使用すればよい。定着液９ａにおける水の含有量は特に制限されないけれども、好ましくは定着液９ａ全量の２０重量％以上、さらに好ましくは２０〜９５重量％、特に好ましくは３０〜９０重量％であり、残部がトナー定着用有機化合物である。定着液９ａには、トナー定着用有機化合物の水中での分散性を向上させるために、適量の界面活性剤を添加できる。界面活性剤としては、たとえば、ラウリル硫酸エステルナトリウム塩などの高級アルコール硫酸エステル塩、オレイン酸ナトリウムなどの高級脂肪酸金属塩、脂肪酸誘導体硫酸エステル塩、リン酸エステルなどの陰イオン界面活性剤、四級アンモニウム塩、複素環アミンなどの陽イオン界面活性剤、アミノ酸エステル、アミノ酸などの両性イオン界面活性剤、非イオン性界面活性剤、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアミンなどが挙げられる。さらに定着液９ａには、分散助剤の適量を添加できる。分散助剤としては、たとえば、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、モノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテルなどが挙げられる。このような定着液９ａは、中間転写ベルト６６に浸透しない。
【０１５０】
定着液供給手段３６ａによれば、まず、定着液供給ローラ４９ａが定着液溜４８の定着液９ａ中を回転することにより、定着液供給ローラ４９ａの表面に定着液９ａが付着し、定着液９ａの層が形成される。この層は規制ローラ５１によりほぼ一定の厚さを有する薄層に規制される。この定着液層が、定着液供給ローラ４９ａと中間転写ベルト６６との圧接部において、中間転写ベルト６６のトナー像担持面６６ａ上に移行する。このとき、定着液供給ローラ４９ａ上の定着液９ａのほぼ１／２がトナー像担持面６６ａの表面に移行する。
【０１５１】
定着液付与手段６ａによれば、中間転写手段６３により、中間転写ベルト６６上で加熱状態にあるトナー像に、定着液９ａを付与する。中間転写ベルト６６上のトナー像は、加熱および定着液９ａの付与を受けて、軟化および／または膨潤する。
【０１５２】
転写定着手段６４は、中間転写ベルト６６を介して、矢符７１の方向に回転駆動可能に設けられる支持ローラ２６に対向し、かつ矢符７２の方向に回転駆動可能に設けられる加圧ローラ４０を含んで構成される。
【０１５３】
加圧ローラ４０は、画像形成装置１の定着液付与手段６における加圧ローラ４０と同一の構成を有する。加圧ローラ４０は、中間転写ベルト６６に対して、５Ｎ／ｃｍの圧力で圧接される。また加圧ローラ４０には電圧は印加されない。
【０１５４】
転写定着手段６４によれば、軟化および／または膨潤状態にあるトナー像を担持する中間転写ベルト６６が、支持ローラ２６と加圧ローラ４０との圧接部に移動し、それに同期して、図示しない記録媒体供給手段により支持ローラ２６と加圧ローラ４０との圧接部に記録媒体８が搬送され、中間転写ベルト６６のトナー像担持部分と記録媒体８とが重ね合わせられて押圧される。このトナー像は、軟化および／または膨潤状態にあるので、押圧によって記録媒体８に付着する。このとき、記録媒体８が紙類である場合には、トナー像は紙繊維に強く入り込み、それと同時にトナー粒子同士が融合し、トナー像の表面が平滑になる。その結果、減法混色による発色性と表面の光沢性に優れる高品位なカラー画像が得られる。本実施の形態では、中間転写ベルト６６の表面に、トナーとの付着力が小さいフッ素樹脂層を設けるので、トナー像はほぼ全量が記録媒体８に転写される。また、中間転写ベルト６６は、フッ素樹脂層の下に弾性層を有するので、記録媒体８表面の凹凸に従って変形するので、記録媒体８の凹部にもトナー像を接触させることができ、均一な転写定着像が得られる。
【０１５５】
搬送手段６５は、図示しない駆動手段により軸線回りに回転駆動可能に設けられる駆動ローラ６８と、テンションローラ６９と、駆動ローラ６８およびテンションローラ６９により張架されて回転駆動する無端状ベルトである搬送ベルト７０とを含んで構成される。搬送手段６５によれば、転写定着手段６４において、トナー像が転写定着され、画像が形成された記録媒体８を、画像形成装置６２の外部に排出するために搬送する。搬送手段６５により搬送される記録媒体８は、排紙ローラ５６ａ，５６ｂを介して画像形成装置６２の外部に設けられる図示しない排紙トレイに排出される。
【０１５６】
画像形成装置６２によれば、中間転写ベルト６６に転写されたトナー像が加熱および定着液９ａの付与を受けて軟化および／または膨潤状態になり、記録媒体８に転写定着される。
【０１５７】
本実施の形態では、定着液９ａが浸透しない中間転写ベルト６６に定着液９ａを付与するので、付与した定着液９ａの大部分をトナー像のみに付着させることができる。これによって、定着液９ａの使用量を低減化できる。
【０１５８】
また本実施の形態では、中間転写ベルト６６上のトナー像に定着液９ａを付与する構成を採るので、定着液供給ローラ４９ａの表面に紙を構成する繊維などの紙粉が付着せず、定着液溜４８内の定着液９ａに紙粉が混入することがない。この結果、除去ブレード５３ａへの紙粉の噛み込みに起因する、定着液供給ローラ４９ａ上での定着液層の不均一化が生じないので、高品位の画像が長期間にわたって安定的に得られる。
【０１５９】
また本実施の形態では、粘度の低い水溶液または水分散液形態の定着液９ａを用いるので、定着液９ａがトナー粒子間およびトナー粒子と中間転写ベルト６６との界面に速やかに浸透し、トナーを瞬時に軟化および／または膨潤させることができる。さらに、定着液溜４８内の定着液９ａを加熱する手段を設けることによって、トナー像を記録媒体８に転写定着した後に、記録媒体８上に残る定着液９ａを室温でも短時間で乾燥させることができる。
【０１６０】
図８は、本発明の実施の第４形態である画像形成装置７５の要部の構成を模式的に示す側面図である。
【０１６１】
画像形成装置７５は、画像形成装置６２に類似し、対応する部分については同一の参照符号を付して説明を省略する。また、同一部分については図示および説明を省略する。
【０１６２】
画像形成装置７５は、温度センサ３５が、加熱ローラ３２ａに接するかまたは近接するように配置され、かつ、定着液供給手段３６ａの定着液供給ローラ４９ａが中間転写ベルト６６を介して加熱ローラ３２ａに対向し、定着液供給ローラ４９ａが中間転写ベルト６６に圧接するように定着液供給手段３６ａが配置される以外は、画像形成装置６２と同一の構成を有する。
【０１６３】
すなわち、画像形成装置７５において、中間転写手段６３ａは、支持ローラ２６，２７と、加熱ローラ３２ａと、支持ローラ２６，２７および加熱ローラ３２ａに張架されて回転駆動する中間転写ベルト６６と、中間転写ベルト６６に感光体ドラム１１ｙ，１１ｍ，１１ｃ，１１ｂ上のトナー像を転写する中間転写ローラ２２ｙ，２２ｍ，２２ｃ，２２ｂと、加熱ローラ３２ａの表面に接するかまたは近接するように配置され、加熱ローラ３２ａの表面温度を検知する温度センサ３５とを含んで構成される。
【０１６４】
また、定着液付与手段６ａの定着液供給手段３６ａにおいては、定着液供給ローラ４９ａが、中間転写ベルト６６を介して加熱ローラ３２ａと対向する位置で、中間転写ベルト６６に圧接する。
【０１６５】
中間転写手段６３ａおよび定着液付与手段６ａによれば、中間転写ベルト６６のトナー像担持面６６ａに担持されるトナー像は、加熱ローラ３２ａに加熱されながら、中間転写ベルト６６と定着液供給ローラ４９ａとの圧接部に搬送される。本実施の形態では、加熱ローラ３２ａの温度を７０℃とし、中間転写ベルト６６と定着液供給ローラ４９ａとの接触開始部における中間転写ベルト６６およびトナー像の温度が、トナー像を構成するトナーのガラス転移点（ここでは６０℃）よりも若干低い温度になるように設定される。この圧接部において、トナー像は加熱を受けながら定着液９ａを付与され、トナーの軟化および／または膨潤が起こる。
【０１６６】
画像形成装置７５によれば、中間転写ベルト６６の上で、加熱を受けながら定着液９ａを付与されて軟化および／または膨潤したトナー像は、そのまま転写定着手段６４に搬送され、記録媒体８上に転写定着され、記録媒体８上に画像が形成される。この記録媒体８は、搬送手段６５により画像形成装置７５の外部に排出される。
【０１６７】
この構成を採ることによって、定着液９ａを付与する際に起こる中間転写ベルト６６、その上に担持されるトナー像および定着液９ａの温度低下を補う熱量を、温度低下と同時に、中間転写ベルト６６およびトナー像に供給できる。このように、定着液９ａの付与直後に、中間転写ベルト６６、その上のトナー像および定着液９ａの温度低下を防止できるので、付与直後の定着液９ａが速やかにトナー像中に拡散、浸透し、トナーの軟化および／または膨潤が瞬時に広範囲に起こる。このため、トナー像が転写定着手段６４で記録媒体８に押圧されると、記録媒体８に強固に付着し、高い定着強度が実現される。さらに、付与後の定着液９ａ自体の温度が加熱ローラ３２ａによる加熱によって上昇するので、付与後または転写定着後に定着液９ａを短時間で乾燥できる。これらの効果によって、画像形成装置７５における単位時間当たりの出力枚数であるスループットがさらに向上する。
【０１６８】
本実施の形態では、加熱ローラ３２ａの表面温度を７０℃、定着液９ａが付与される直前のトナー像の温度をトナーのガラス転移点（６０℃）よりも若干低い温度に設定するけれども、それに限定されない。たとえば、加熱ローラ３２ａの表面温度を８０℃、定着液９ａが付与される直前のトナー像の温度を、トナーのガラス転移点（６０℃）よりも高くかつ軟化点（ここでは１２０℃）よりも低い温度にしても良い。この場合には、定着液９ａの付与前に、トナー像を構成するトナーが軟化し、トナー同士およびトナーと中間転写ベルト６６との付着力が高まるので、定着液９ａ付与の液流によるトナーの移動、凝集などを防止できる。また、たとえば、加熱ローラ３２ａの表面温度を１５０℃、定着液９ａが付与される直前のトナー像の温度を、トナーの軟化点（１２０℃）よりも高い温度にしてもよい。この場合には、定着液９ａを付与する前に、トナー像の軟化がさらに進み、トナー同士およびトナーと中間転写媒体６６との付着力が一層高まるので、定着液９ａ付与時のトナーの移動、凝集などを防止できる。
【０１６９】
図９は、本発明の実施の第５形態である画像形成装置７６の要部の構成を模式的に示す側面図である。
【０１７０】
画像形成装置７６は、画像形成装置６２に類似し、図示した部分のうち対応する部分については同一の参照符号を付して説明を省略する。また、同一部分については図示および説明を省略する。
【０１７１】
画像形成装置７６は、加熱ローラ３２ａが、画像形成装置６２における支持ローラ２６の位置において、支持ローラ２６と同様に、中間転写ベルト６６を介して加圧ローラ４０に対向し、かつ中間転写ベルト６６に圧接するように設けられ、温度センサ３５が加熱ローラ３２ａの表面に接するかまたは近接するように設けられ、画像形成装置６２において加熱ローラ３２ａが設けられる位置には支持ローラ２５が設けられることを特徴とする。
【０１７２】
さらに画像形成装置７６の定着液供給手段３６ｂにおいて、定着液溜４８中には、定着液９ａを一定の温度に保持するために、図示しない温度制御手段が設けられる。
【０１７３】
すなわち、画像形成装置７６は、トナー像形成手段２（感光体ドラム１１ｂを除いて不図示）と、中間転写手段６３ｂ（中間転写ローラ２２ｂ、中間転写ベルト６６、支持ローラ２５および加熱ローラ３２ａを除いて不図示）と、定着液付与手段６ａと、転写定着手段７７と、搬送手段６５（不図示）と、記録媒体供給手段７（不図示）とを含んで構成される。
【０１７４】
中間転写手段６３ｂは、支持ローラ２５と、矢符７１の方向に回転駆動可能に設けられる加熱ローラ３２ａと、支持ローラ２７（不図示）と、支持ローラ２５，２７および加熱ローラ３２ａに張架されて回転駆動する中間転写ベルト６６と、中間転写ベルト６６に感光体ドラム１１ｙ，１１ｍ，１１ｃ，１１ｂ（一部不図示）上のトナー像を転写する中間転写ローラ２２ｙ，２２ｍ，２２ｃ，２２ｂ（一部不図示）と、加熱ローラ３２ａの表面に接するかまたは近接するように配置され、加熱ローラ３２ａの表面温度を検知する温度センサ３５とを含んで構成される。中間転写手段６３ｂによれば、中間転写ベルト６６のトナー像担持面６６ａ上に、感光体ドラム１１ｙ，１１ｍ，１１ｃ，１１ｂ上の各色のトナー像が重ね合わせて転写され、１つのトナー像が形成される。このトナー像は中間転写ベルト６６の回転駆動に従って搬送される。
【０１７５】
加熱ローラ３２ａにはその表面温度を検知する温度センサ３５を設けることが非常に容易であり、それによって、中間転写ベルト６６およびトナー像を一定温度に加熱することができ、ひいては一定の条件下に定着液９ａの付与およびトナー像の記録媒体８への転写定着を実施できるので、高品位画像を常に得ることができる。これに対し、記録媒体８の中でも、記録紙に定着液９ａを塗布する場合には、記録紙の種類（厚さ、液体の浸透性など）により、付与条件（付与量、付与時の液温、付与速度など）を変更する必要がある。さらに、温度センサなどの設置も容易ではない。
【０１７６】
定着液付与手段６ｂは、定着液供給手段３６ｂと、定着液９ａを貯留する図示しない定着液貯留槽と、定着液貯留槽の定着液９ａを定着液供給手段３６ｂに供給する図示しない定着液供給管とを含んで構成される。定着液供給手段３６ｂは、定着液溜４８内に、図示しない温度制御手段が設けられる以外は、画像形成装置６２における定着液供給手段３６ａと同一の構成を有する。温度制御手段は、定着液９ａの液温を一定温度に保持するために設けられるものであり、定着液９ａの液温を検知する温度センサと、ヒータとを含んで構成される。温度センサによる検知結果は、画像形成装置７６の全動作を制御する図示しないＣＰＵに入力され、ＣＰＵは検知結果に基づいて制御信号を発し、ヒータに電圧を印加する図示しない電源の出力を制御する。温度制御手段によって、定着液９ａをトナー像に付与する際に、トナー像の温度が転写定着に支障を来たすほど低下するのを防止できる。ひいては、転写定着時に、加熱による軟化と、定着液９ａによる軟化および／または膨潤とが相俟って、トナー像が記録媒体８に対して強固に付着し、高い定着強度が得られる。定着液９ａの保温温度は定着液９ａが沸騰しない温度であれば特に制限されないけれども、熱量消費量を考慮すると、好ましくは３５〜４５℃である。本実施の形態では、定着液溜４８内の定着液９ａの液温は、４０℃に保持される。定着液付与手段６ｂによれば、中間転写ベルト６６のトナー像担持面６６ａに担持されるトナー像に、接触方式により、約４０℃に加温された定着液９ａが付与され、該トナー像を構成するトナーを軟化および／または膨潤させる。本実施の形態では、定着液９ａを浸透しないトナー像担持体である中間転写ベルト６６に定着液９ａを付与するので、トナー像に作用しないでトナー像担持体内部に吸収される定着液９ａがなくなるので、定着液９ａのロスが少ない。したがって、定着液９ａ消費量の低減化が図れる。さらに、トナー像にほぼ一定量の定着液９ａが付与された状態で転写定着が行われるので、一定の転写定着条件下に支障を来たすことなく転写定着を行い得る。
【０１７７】
転写定着手段７７は、中間転写ベルト６６を介して加熱ローラ３２ａに対向し、中間転写ベルト６６に圧接し、かつ矢符７２の方向に回転駆動可能に設けられる加圧ローラ４０を含んで構成される。転写定着手段７７によれば、定着液９ａにより軟化および／または膨潤したトナー像が、中間転写ベルト６６に担持された状態で、加熱ローラ３２ａと加圧ローラ４０との圧接部に搬送される。該圧接部においては、トナー像担持面６６ａの反対側から、加熱ローラ３２ａによる加熱を受ける。それと同時に、トナー像の搬送に同期して記録媒体供給手段７から供給される記録媒体８に重ねあわされて押圧され、トナー像が記録媒体８に転写定着され、画像が形成される。すなわち、本実施の形態では、中間転写ベルト６６において、トナー像担持面６６ａとは反対側の面から加熱を行い、定着液９ａの付与面から記録媒体８に転写する構成を採る。中間転写ベルト６６において、トナー像担持面６６ａは加熱により溶融し易い材料により構成されるけれども、その反対側の面は加熱により溶融し難い材料で構成される。この反対側の面にトナー像を担持させて記録媒体８への転写定着を行うと、トナー像と記録媒体８との付着力が不足することがある。したがって、トナー像担持面６６ａにトナー像を担持させ、これに定着液９ａを付与し、補助的に加熱することによって、トナー像と記録媒体８との付着力を充分に高め、記録媒体８に対する定着強度の高い定着画像が得られる。
【０１７８】
また、本実施の形態では、加熱ローラ３２ａの表面温度を７５℃とし、定着液９ａが付与されたトナー像と記録媒体８との接触開始部における中間転写ベルト６６およびトナー像の温度が、トナーのガラス転移点（本実施形態では６０℃）よりも若干低い温度（好ましくは２〜５℃低い温度）になるように設定する。
【０１７９】
画像が形成された記録媒体８は、搬送手段６５により搬送され、排紙ローラ５６ａ，５６ｂを介して画像形成装置７６の外部に設けられる排紙トレイ４１に排出される。
【０１８０】
画像形成装置７６によれば、中間転写ベルト６６のトナー像担持面６６ａに担持されるトナー像にまず定着液９ａが付与され、トナー像を構成するトナーの軟化および／または膨潤が起こる。次いで、このトナー像は加熱下で転写定着され、記録媒体８上に画像が形成される。
【０１８１】
本実施の形態では、加熱ローラ３２ａの表面温度を７０℃とし、トナー像と記録媒体８との接触開始部における中間転写ベルト６６およびトナー像の温度が、トナーのガラス転移点（６０℃）よりも若干低い温度になるように設定するけれども、これに限定されず、温度設定を適宜変更できる。たとえば、加熱ローラ３２ａの表面温度を８０℃とし、トナー像と記録媒体８との接触開始部における中間転写ベルト６６およびトナー像の温度を、トナーのガラス転移点（６０℃）よりも高い温度にしてもよい。この場合には、転写定着時に、トナーが熱によって軟化するので、トナーの軟化および／または膨潤のために付与される定着液９ａの付与量を低減化できる。また、定着液９ａを付与するので、熱転写方式に比べて、転写定着時の設定温度を低くし、熱量の消費を削減し、転写定着時の設定温度までの昇温時間、すなわちウォームアップ時間が短縮される。
【０１８２】
さらに、転写定着時までトナー像および定着液９ａの温度低下を防止でき、ひいてはトナーの軟化状態を確実に保持できる。したがって、トナー像の記録媒体８に対する定着強度を充分に確保でき、中間転写ベルト６６上に転写されずにトナーが残留するのを一層少なくできる。
【０１８３】
さらに、転写定着後の記録媒体８の温度が高くなるので、定着液９ａの乾燥をさらに早めることができる。これによって、画像形成装置７６の単位時間当たりの出力枚数であるスループットがさらに向上する。
【０１８４】
また本実施の形態では、加熱ローラ３２ａの表面温度を１４０℃とし、トナー像と記録媒体８との接触開始部における中間転写ベルト６６およびトナー像の温度を、トナーの軟化点（１２０℃）よりも高い温度にしてもよい。この場合には、加熱ローラ３２ａの表面温度を８０℃にした場合と同様の効果が、さらに向上する。
【０１８５】
図１０は、本発明の実施の第６形態である画像形成装置７８の要部の構成を模式的に示す側面図である。画像形成装置７８は、画像形成装置１，６２に類似の構造を有し、対応する部分については同一の参照符号を付して説明を省略する。また、同一部分については、図示および説明を省略する。
【０１８６】
画像形成装置７８は、中間転写ベルト２１のトナー像担持面２１ａに形成される多色トナー像を転写定着ローラ８０に転写し、転写定着ローラ８０上で多色トナー像を加熱しながら、該多色トナー像に定着液９ａを接触付与してトナーを軟化および／または膨潤させ、記録媒体８に転写し、多色トナー像の記録媒体８への転写および定着を同時に行うことを特徴とする。
【０１８７】
画像形成装置７８は、図示しないトナー像形成手段と、図示しない中間転写手段と、転写定着手段７９と、搬送手段６５と、記録媒体供給手段７とを含んで構成される。
【０１８８】
トナー像形成手段は、画像形成装置１におけるトナー像形成手段２に類似の構造を有する。ただし、中間転写ベルト２１の送り方向を矢符８２の方向、すなわち画像形成装置１における送り方向とは反転させることに伴い、矢符８２の方向の上流側から作像ユニット１０ｙ，１０ｍ，１０ｃ，１０ｂが配置される。それに伴い、各作像ユニット内の各部材の回転駆動方向も逆回転になる。作像ユニット１０ｙ，１０ｍ，１０ｃ，１０ｂの配置は、画像形成装置１におけるのとは逆になる。
【０１８９】
中間転写手段も、画像形成装置１における中間転写手段３と類似の構造を有する。ただし、前述のように、中間転写ベルト２１の送り方向を矢符８２の方向に変更するので、ベルトクリーナ２８が支持ローラ２７ではなく、中間転写ベルト２１を介して支持ローラ２５に対向し、中間転写ベルト２１のトナー像担持面２１ａに当接するように設けられる。
【０１９０】
転写定着手段７９は、内部に加熱ヒータ３３を有しかつ図示しない駆動手段により矢符８４の方向に回転駆動可能に設けられる転写定着ローラ８０と、転写定着ローラ８０の回転駆動方向上流側から順に設けられる、転写定着ローラ８０に定着液９ａを付与する定着液付与手段６ａ、加圧ローラ４０、クリーニング手段８１および温度センサ３５とを含んで構成される。なお、転写定着ローラ８０の回転駆動方向において、温度センサ３５の下流側では、転写定着ローラ８０が中間転写ベルト２１を介して支持ローラ２６と対向し、かつ中間転写ベルト２１に圧接する。
【０１９１】
転写定着ローラ８０には、金属製の芯金の表面に、弾性層および表面層を順次形成したローラ状部材が用いられる。本実施の形態では、転写定着ローラ８０として、厚さ１ｍｍの炭素鋼からなる芯金に、体積抵抗１０８〜１０９Ω・ｃｍのシリコンゴムからなる厚さ３ｍｍの弾性層を設け、さらにＰＦＡからなる厚さ２０μｍの表面層を設けてなる外径３０ｍｍのロールが用いられる。転写定着ローラ８０には、トナーの帯電電位とは逆電位の電圧、たとえば＋１ｋＶの電圧が印加され、静電的にトナーを引き付けて転写するように構成される。転写定着ローラ８０の内部に設けられる加熱ヒータ３３には、たとえば、ハロゲンランプからなる加熱ヒータが用いられる。加熱ヒータ３３は、転写定着ローラ８０の表面温度を検知する温度センサ３５の検知結果に基づいて、画像形成装置７８の全動作を制御するＣＰＵから発せられる信号によって、転写定着ローラ８０の全表面温度が均一になるように制御される。
【０１９２】
転写定着ローラ８０と中間転写ベルト２１との間には図示しない電圧印加手段により転写電界が印加され、中間転写ベルト２１のトナー像担持面２１ａに形成されるトナー像が静電的に転写定着ローラ８０に転写される。転写定着ローラ８０に転写されるトナー像は、転写定着ローラ８０の内部の加熱ヒータ３３により加熱され、定着液９ａの付与に供される。
【０１９３】
定着液付与手段６ａは、画像形成装置６２における定着液付与手段６ａと同一の構成を有する。定着液付与手段６ａによれば、まず、定着液供給ローラ４９ａが定着液溜４８の定着液９ａ中を回転することにより、定着液供給ローラ４９ａの表面に定着液９ａが付着する。この定着液９ａは、規制ローラ５１によりほぼ一定の厚さを有する薄層に形成され、定着液供給ローラ４９ａと転写定着ローラ８０との圧接部において、転写定着ローラ８０上のトナー像に付与される。トナー像は、転写定着ローラ８０との接触面から加熱され、外周側から定着液９ａを付与され、トナー像を構成するトナーは加熱された状態で軟化および／または膨潤する。一方、規制ローラ５１の表面に付着する余分な定着液９ａは、除去ブレード５３ａにより、規制ローラ５１の表面から除去される。
【０１９４】
このように、本実施の形態では、中間転写ベルト２１とは別のトナー像担持体（転写定着ローラ８０）上でトナー像に定着液９ａを付与するので、中間転写ベルト２１に定着液９ａが付着し難いという利点がある。また、中間転写ベルト２１上ではなく、転写定着ローラ８０上でトナー像を加熱するので、中間転写ベルト２１の温度が上昇し難い。このため、トナー像形成手段の構成部材の温度上昇、トナー像形成過程中での定着液９ａによるトナーの変質などが防止され、長期間にわたって安定的に高品位の画像を得る事ができる。
【０１９５】
また本実施の形態では、トナー像は、一方の面（転写定着ローラ８０表面＝トナー像の下層部）から加熱され、かつ他方の面（転写定着ローラ８０の外周側＝トナー像の最外層部）から定着液９ａの付与を受ける。すなわち、トナー像は転写定着ローラ８０の表面に接する側から加熱され、かつ定着液供給ローラ４９ａの表面に臨む側から定着液９ａの付与を受ける。したがって、トナー像を構成するトナー全体が記録媒体８に対して充分な付着力を示す程度に軟化および／または膨潤し、記録媒体８への定着強度の高い画像が得られる。加熱だけでは、トナー像の転写定着ローラ８０に接する部分（トナー像の下層部）ではトナーが充分軟化するけれども、トナーの大部分は熱伝導性の低い結着樹脂であるため、トナー像の最外層部では温度が上がり難く、トナーが充分に軟化せず、記録媒体８に対する付着力が不充分になるおそれがある。そのため、トナー像の最外層側から定着液９ａを付与することにより、トナー像を構成するトナー全体が充分に軟化および／または膨潤し、トナー像の記録媒体８に対する付着力を高めることができる。これによって、定着画像を折り曲げても、定着画像が剥離しない、定着強度の高い画像が得られる。
【０１９６】
本実施の形態では、加圧ローラ４０は１０Ｎ／ｃｍの線圧で転写定着ローラ８０に圧接する。転写定着ローラ８０上の、加熱されかつ定着液９ａを付与されてトナーが軟化および／または膨潤した状態にあるトナー像が、加圧ローラ４０と転写定着ローラ８０との圧接部に搬送されるのに同期して、記録媒体供給手段７から記録媒体８が送給され、加圧ローラ４０による押圧を受けて、トナー像が記録媒体８に転写および定着され、画像が形成される。
【０１９７】
クリーニング手段８１は、トナー像を記録媒体８に転写した後の転写定着ローラ８０の表面に残存するトナー、定着液９ａ、紙粉などを除去し、清浄化する。
【０１９８】
温度センサ３５は、転写定着ローラ８０の表面温度を検知する。検知結果は、画像形成装置７８の全動作を制御するＣＰＵに入力され、ＣＰＵは検知結果に基づいて、加熱ヒータ３３に電圧を印加する図示しない電源に制御信号を送り、加熱ヒータ３３による発熱の度合いを調整する。
【０１９９】
転写定着手段７９によれば、中間転写ベルト２１上のトナー像を転写定着ローラ８０の表面に転写し、転写定着ローラ８０上で加熱下にトナー像に定着液９ａを付与してトナーを充分に軟化および／または膨潤させた後に、記録媒体８に転写定着し、画像を形成する。
【０２００】
搬送手段６５は、画像形成装置６２における搬送手段６５と同一である。
記録媒体供給手段７は、画像形成装置１における記録媒体供給手段７と同一である。
【０２０１】
画像形成装置７８によれば、トナー像形成手段により中間転写ベルト２１のトナー像担持面２１ａに形成されるトナー像が、転写定着ローラ８０に転写され、転写定着ローラ８０上で加熱され、さらに加熱下に定着液９ａを付与された後、記録媒体８に転写定着され、画像が形成される。画像が形成された記録媒体８は搬送手段６５により搬送され、排紙ローラ５６ａ，５６ｂを介して画像形成装置７８の外部に排出される。
【０２０２】
本実施の形態では、転写定着ローラ８０上のトナー像に対する、定着液９ａの単位面積当たりの付与量は、トナー像の温度に関係なく一定としたけれども、それに限定されず、トナー像の温度に応じて定着液９ａの付与量を変更してもよい。
【０２０３】
定着液９ａの付与量の制御は、定着液供給手段３６ａにおいて、たとえば、定着液供給ローラ４９と規制ローラ５１との周速比、特に規制ローラ５１の回転速度を可変にすることによって実施できる。たとえば、規制ローラ５１の回転速度を上げると、定着液供給ローラ４９ａ上の定着液９ａの量が低減され、定着液９ａのトナー像への付与量を減らすことができる。本構成では、規制ローラ５１の定着液供給ローラ４９ａへの周速比が０．４のとき、定着液９ａのトナー像へ付与量が１０ｇ／ｍ２、周速比が０．５のとき、付与量が８ｇ／ｍ２、周速比が０．６のとき、付与量が６ｇ／ｍ２である。
【０２０４】
付与量の制御についてさらに具体的に説明する。たとえば、転写定着ローラ８０の表面温度を１４０℃に設定し、画像形成装置７８の起動直後であって転写定着ローラ８０の表面温度が上昇中の場合には、規制ローラ５１の定着液供給ローラ４９ａに対する周速比を０．４にして付与量を通常よりも多くする。そして、転写定着ローラ８０の表面温度が１４０℃に達し、一定になった場合には、周速比を０．５とし、付与量を少なくすればよい。
【０２０５】
また、転写定着ローラ８０の表面温度を１５０℃に設定し、たとえば、転写定着ローラ８０の表面温度が１２０〜１４０℃の範囲では、トナー像に対する定着液９ａの付与量を１０ｇ／ｍ２とし、１４０℃以上の範囲では付与量を８ｇ／ｍ２とするようにしてもよい。表面温度の変化に伴う段階的な付与量の制御を行えば、ウォームアップ中でも、トナー像が一層確実に記録媒体８に定着する。
【０２０６】
これらの構成では、装置起動時から転写定着ローラ８０の表面温度か所定温度に達するまでの、トナーの熱的な定着作用が弱いウォームアップ中でも、定着液９ａを多めに塗布するので、充分な定着強度を有する定着画像が得られる。したがって、待機時間がなく、クイックスタートが可能な画像形成装置が得られる。
【０２０７】
トナー像への定着液９ａの付与量制御は、規制ローラ５１の定着液供給ローラ４９ａに対する周速比を変更するだけでなく、たとえば、定着液供給ローラ４９ａの表面に弾性ブレードを押圧し、その押圧力を変更することによっても実施できる。
【０２０８】
図１１は、本発明の実施の第７形態である画像形成装置８５の要部の構成を模式的に示す側面図である。
【０２０９】
画像形成装置８５は、画像形成装置７８に類似の構造を有し、対応する部分については同一の参照符号を付して説明を省略する。また、同一部分については、図示および説明を省略する。
【０２１０】
画像形成装置８５は、中間転写ベルト２１から転写定着ローラ８０に転写されるトナー像を、転写定着ローラ８０内部に設けられる加熱ヒータ３３によって加熱した状態で、定着液９ａを付与するに際し、定着液供給手段８７として、ノズルアレイ８８を用いることを特徴とする。
【０２１１】
画像形成装置８５において、転写定着手段８６は、内部に加熱ヒータ３３を有する転写定着ローラ８０と、転写定着ローラ８０の回転駆動方向上流側から順に設けられる、定着液供給手段８７、加圧ローラ４０、クリーニング手段８１および温度センサ３５とを含んで構成される。
【０２１２】
定着液供給手段８７は、ノズルアレイ８８を含んで構成される。ノズルアレイ８８は、電気的な制御信号に応じて、定着液９ａの微小液滴を転写定着ローラ８０のトナー像担持面に向けて飛翔させる微小ノズル（不図示）を、複数配列した装置である。微小ノズルの配列ピッチは、微小ノズルから吐出される定着液９ａの微小液滴が、転写定着ローラ８０表面の少なくともトナー像担持領域を隙間無く被覆するように設定される。また、ノズルアレイ８８においては、微小液滴の直径を適宜変更することができる。液滴径を制御することにより、付与液滴数の密度（ドット数）が制御され、定着液９ａの付与量をたとえば１〜１０ｇ／ｍ２の範囲で制御できる。
【０２１３】
ノズルアレイ８８を用いれば、転写定着ローラ８０上のトナー付着量に応じて、定着液９ａの付与量を制御できる。たとえば、表面温度が１４０℃に設定される転写定着ローラ８０の表面に定着液９ａを付与する場合、画像信号により判定されるトナーの付着量が８ｇ／ｍ２以上の部分のみに、付与量４ｇ／ｍ２で定着液９ａが付与される。このトナー付着量（８ｇ／ｍ２）は、設定温度１４０℃の転写定着ローラ８０でもトナー像を記録媒体８に転写できるトナー付着量の上限であり、これ以上の付着量では定着強度が不充分な定着画像が得られるおそれがあるので、定着液９ａを付与することによってそれを解消する。
【０２１４】
このような構成を採ることによって、定着液９ａを付与する部分が限定されるので、定着液９ａの消費量を低減化できる。トナーの大部分を占めるのは熱伝導性の低い結着樹脂であるため、トナー付着量が多い部分では、トナー像の最外層部は温度が上がり難く、トナーが充分に軟化せず、記録媒体８に対する付着力が不充分になるおそれがある。付着力の低下を定着液９ａの付与により補い、トナー像全体を構成するトナーが充分に軟化および／または膨潤させ、トナー像の記録媒体８に対する付着力を高めることができる。また、トナー像に定着液９ａを付与する場合、トナー像の記録媒体８に付着する面に定着液９ａが付与されることになるので、単に加熱する場合に比べて付着力の増加が大きく、定着画像を折り曲げても、定着画像が剥離しない、定着強度の高い画像が得られる。なお、トナー付着量の少ない部分では、トナー像の最外層部でも温度が充分に上昇するので、定着液９ａを付与しなくても、記録媒体８に対する充分な定着強度を確保できる。
【０２１５】
本実施の形態では、転写定着ローラ８０上のトナー像に対する、定着液９ａの単位面積当たりの付与量は、トナー像の温度に関係なく一定としたけれども、それに限定されず、トナー像の温度に応じて定着液９ａの付与量を変更してもよい。
【０２１６】
たとえば、転写定着ローラ８０の表面温度を１４０℃に設定し、転写定着ローラ８０の表面温度が１４０℃に上昇中の場合には、付与量を１ｇ／ｍ２だけ増加させ、１４０℃に達している場合には、付与量を１ｇ／ｍ２だけ減少させればよい。
【０２１７】
また、転写定着ローラ８０の表面温度を１４０℃に設定し、転写定着ローラ８０の表面温度が１４０℃に上昇中の場合には、トナー付着量が８ｇ／ｍ２未満の部分にも定着液９ａを２ｇ／ｍ２の割合で付与し、１４０℃に達している場合には、トナー付着量が８ｇ／ｍ２以上の部分にのみ定着液９ａを付与することもできる。
【０２１８】
これらの構成によれば、装置起動時から転写定着ローラ８０の表面温度が所定温度に達するまでのウォームアップ期間中でも、定着液９ａを多めに塗布することによって、充分な定着強度を有する定着画像が得られる。したがって、待機時間がなく、クイックスタートが可能な画像形成装置が得られる。
【０２１９】
図１２は、本発明の実施の第８形態である画像形成装置９０の要部の構成を模式的に示す断面図である。
【０２２０】
画像形成装置９０は、画像形成装置７８に類似の構造を有し、対応する部分については同一の参照符号を付して説明を省略し、同一部分については図示および説明を省略する。
【０２２１】
画像形成装置９０は、その転写定着手段７９ａが、加圧ローラ４０ａの表面温度を検知するために、加圧ローラ４０ａの表面に接するかまたは近接するように設けられる温度センサ３５ａと、加圧ローラ４０ａの内部に温度センサ３５ａからの温度検出信号にもとづいて加圧ローラ４０ａを所定の設定温度となるように加熱動作が制御される加熱ヒータ（ヒータランプ）３３とを含む以外は、画像形成装置７８と同一の構成を有する。加圧ローラ４０ａの温度を検知する温度センサ３５ａが設けられることが特徴である。
【０２２２】
画像形成装置９０の転写定着手段７９ａは、内部に加熱ヒータ３３を有する転写定着ローラ８０と、転写定着ローラ８０の回転駆動方向上流側から順に設けられる、定着液付与手段６ａ、内部に加熱ヒータ３３を有する加圧ローラ４０ａ、クリーニング手段８１および温度センサ３５と、加圧ローラ４０ａ表面に接するかまたは近接するように設けられる温度センサ３５ａとを含んで構成される。
【０２２３】
温度センサ３５ａによる、加圧ローラ４０ａの表面温度の検出結果は、検出出力として、画像形成装置９０の全動作を制御するＣＰＵに送られ、ＣＰＵは検出出力に応じて定着液付与手段６ａに制御信号を送り、定着液供給手段３６ａによる定着液９ａの付与量を制御する。付与量の制御は、たとえば、定着液供給手段３６ａにおいて、定着液供給ローラ４９ａに対する規制ローラ５１の周速比を調整することによって実施できる。画像形成装置９０では、加圧ローラ４０ａの表面温度に応じて、転写定着ローラ８０上のトナー像への定着液９ａの付与量を制御する。
【０２２４】
温度センサ３５ａを用いる定着液９ａの付与量の制御は、たとえば、次のようにして実施される。加圧ローラ４０ａの表面温度をたとえば７０℃に設定し、画像形成装置９０の起動直後で加圧ローラ４０ａの表面温度が７０℃に達せず、上昇中の場合には、規制ローラ５１の定着液供給ローラ４９ａに対する周速比を０．４に調整し、定着液９ａの付与量を増加させる。そして、加圧ローラ４０ａの表面温度が７０℃に達した場合は、周速比を０．５とし、周速比０．４の場合よりも定着液９ａの付与量を少なくすればよい。すなわち、起動直後では、加圧ローラ４０ａの表面温度が設定温度に達していないので、転写定着ローラ８０との圧接部における熱的な定着作用が不充分になるけれども、定着液９ａを多めに付与することによって、熱的な定着作用が弱いウォームアップ期間でも充分な定着強度を有する定着画像が得られる。したがって、待機時間がなく、クイックスタートが可能な画像形成装置が得られる。
【０２２５】
定着液９ａの付与量の制御は、加圧ローラ４０ａの表面温度に応じて段階的に実施してもよい。たとえば、加圧ローラ４０ａの表面温度を９０℃に設定し、表面温度が５０℃以下では付与量を１０ｇ／ｍ２、５０〜７０℃の範囲では付与量を９ｇ／ｍ２、７０〜９０℃の範囲では付与量を８ｇ／ｍ２、９０℃以上では６ｇ／ｍ２とすれば、表面温度に関係なく、定着強度の高い定着画像が得られる。
【０２２６】
本実施の形態によれば、加圧部材（加圧ローラ４０ａ）の表面温度に応じて、トナー像への定着液９ａの付与量を適宜選択することによって、画像形成装置９０の起動直後で、加圧部材の表面温度が所定の温度に達しないウォームアップ期間中でも、充分な定着強度を有する定着画像が得られる。また、加圧部材の表面温度を高く設定するほど、定着液９ａの付与量を低減化できるので、定着液９ａの消費量を少なくすることができる。
【０２２７】
本発明の画像形成装置において、トナーを軟化および／または膨潤させる定着液３４を用いるけれども、それに限定されず、公知の接着成分、粘着成分などを含む定着液を用いることもできる。接着成分の具体例としては、たとえば、クロロプレンゴム、ニトリルゴム、ＳＢＲゴムなどの高分子エラストマーを主成分とするゴム系接着剤、酢酸ビニル、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、アクリル樹脂などの親水性合成樹脂を水中に分散させてなるエマルジョン接着剤などが挙げられる。この構成を採ることによって、トナーと記録媒体８との付着力が、トナーの軟化および／または膨潤だけではなく、接着成分または粘着成分によっても付与されるので、付着力を高め、トナー像の記録媒体８への定着強度を向上させ得る。
【０２２８】
本発明の画像形成装置において、各ローラに用いられる材料、層構造、寸法などは、前述のものに限定されず、この電子写真方式の画像形成分野で常用されるものをそのまままたは適宜変更して用いることができる。ローラに代えて、ベルトなどの無端状部材を用いることもできる。また、中間転写ベルト、搬送ベルトなどは無端状部材とされるけれども、ローラ形態にすることもできる。
【０２２９】
本発明の画像形成装置は、各実施の形態において、タンデム方式のカラー画像形成装置として示すけれども、それに限定されず、たとえば、中間転写ベルトが１回回転する毎に１色の画像を重ね合わせる、いわゆる４回転方式のカラー画像形成装置とすることもできる。また、カラー画像形成装置に限定されず、単色画像形成装置とすることもできる。
【０２３０】
このような本発明の画像形成装置は、たとえば、複写機、プリンタ、ファクシミリ、これらの２種以上の複合機として使用される。
【図面の簡単な説明】
【０２３１】
【図１】本発明の実施の第１形態である画像形成装置の構成を概略的に示す断面図である。
【図２】図１に示す画像形成装置の要部の構成を拡大して示す断面図である。
【図３】図１に示す画像形成装置の要部の構成を拡大して示す断面図である。
【図４】図１に示す画像形成装置において使用される定着ローラの構成を模式的に示す断面図である。
【図５】本発明の実施の第２形態である画像形成装置の要部の構成を模式的に示す側面図である。
【図６】本発明の実施の第３形態である画像形成装置の要部の構成を模式的に示す側面図である。
【図７】図６に示す画像形成装置の要部を拡大して示す側面図である。
【図８】本発明の実施の第４形態である画像形成装置の要部の構成を模式的に示す側面図である。
【図９】本発明の実施の第５形態である画像形成装置の要部の構成を模式的に示す側面図である。
【図１０】本発明の実施の第６形態である画像形成装置の要部の構成を模式的に示す側面図である。
【図１１】本発明の実施の第７形態である画像形成装置の要部の構成を模式的に示す側面図である。
【図１２】本発明の実施の第８形態である画像形成装置の要部の構成を模式的に示す断面図である。
【符号の説明】
【０２３２】
１，６０，６２，７５，７６，７８，８５，９０  画像形成装置
２  トナー像形成手段
３，６３，６３ａ，６３ｂ  中間転写手段
４  二次転写手段
５，６１  加熱手段
６，６ａ  定着液付与手段
７  記録媒体供給手段
８  記録媒体
９，９ａ  定着液
１０ｙ，１０ｍ，１０ｃ，１０ｂ  作像ユニット
１１ｙ，１１ｍ，１１ｃ，１１ｂ  感光体ドラム
１２ｙ，１２ｍ，１２ｃ，１２ｂ  帯電ローラ
１３  光走査ユニット
１３ｙ，１３ｍ，１３ｃ，１３ｂ  レーザ光
１４ｙ，１４ｍ，１４ｃ，１４ｂ  現像装置
１５ｙ，１５ｍ，１５ｃ，１５ｂ  ドラムクリーナ
１６ｙ，１６ｍ，１６ｃ，１６ｂ  トナー
１７ｙ，１７ｍ，１７ｃ，１７ｂ  現像ローラ
１８ｙ，１８ｍ，１８ｃ，１８ｂ  現像ブレード
１９ｙ，１９ｍ，１９ｃ，１９ｂ  トナー貯留容器
２０ａ，２０ｂ  撹拌ローラ
２１，６６  中間転写ベルト
２１ａ，６６ａ  トナー像担持面
２２ｙ，２２ｍ，２２ｃ，２２ｂ  中間転写ローラ
２５，２６，２７  支持ローラ
２８  ベルトクリーナ
２８ａ  クリーニングブレード
２８ｂ  トナー貯留容器
２９，４６，５０，５２，５４，５６，７１，７２，８２，８４  矢符
３０  ２次転写ローラ３０
３１，７０  搬送ベルト
３２，３２ａ  加熱ローラ
３３  加熱ヒータ
３４，６９  テンションローラ
３５，３５ａ  温度センサ
３６，３６ａ，３６ｂ，８７  定着液供給手段
３７  定着液貯留槽
３８  供給管
３９  定着ローラ
３９ａ  芯金
３９ｂ  弾性層
３９ｃ  表面層
４０，４０ａ  加圧ローラ
４１  排紙トレイ
４２  記録媒体カセット
４３  ピックアップローラ
４４ａ，４４ｂ  レジストローラ
４８  定着液溜
４９，４９ａ  定着液供給ローラ
５１  規制ローラ
５３，５３ａ  除去ブレード
５６ａ，５６ｂ  排紙ローラ
６４，７９，７９ａ，８６  転写定着手段
６５  搬送手段
６８  駆動ローラ６８
８０  転写定着ローラ
８１  クリーニング手段
８７  定着液
８８  ノズルアレイ
【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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【図１１】
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【図１２】
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