(57)【要約】【課題】装置構造を複雑化することなく、定着液の塗布不良を回避して、定着液の塗布性能を向上させた定着装置を備えた画像形成装置を提供する。【解決手段】本発明に係る画像形成装置１０は、潜像担持体上に形成された乾式現像剤からなるトナーの像に対して、定着液を塗布する定着液塗布機構４を具備している。定着液塗布機構４には、静電界により定着液の液滴を潜像担持体上のトナーに飛翔させる定着液塗布ローラ４６と、定着液塗布ローラ４６から液滴の飛翔を受ける前に、感光体ベルト１のトナー像に対して、該トナーに吸収され得る波長の光を照射する露光部４ｂと、露光部４ｂによる照射後であって、定着液塗布ローラ４６から液滴の飛翔を受ける前に、トナー像が形成された感光体ベルト１を帯電させる帯電部４ａとが設けられている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
潜像担持体上に形成された、乾式現像剤からなるトナーの像に対して、該トナーを膨潤もしくは溶解せしめる定着液を塗布する定着装置であって、
帯電した定着液の液滴が表面に形成された定着液ローラを有し、静電界により該液滴を潜像担持体上に形成された上記トナーの像に飛翔転移させるように構成された定着液転移部と、
上記定着液転移部から上記液滴が塗布される前に、上記トナー像が形成された潜像担持体を帯電させる帯電部と、
上記定着液転移部から上記液滴が塗布される前に、上記帯電部により帯電された上記潜像担持体のトナー像に対して、該トナーに吸収され得る波長の光を照射する照射部と、を備えていることを特徴とする定着装置。
【請求項２】
上記定着液転移部は、
上記定着液ローラと、
上記定着液ローラに定着液を供給するために、ローラ帯電した定着液の液滴を表面に形成し、該液滴を静電界により上記定着液ローラに飛翔転移させるように構成された供給ローラと、を有していることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項３】
上記定着液ローラおよび供給ローラの少なくとも１つには、上記液滴の保有する電荷の鏡像に基づく電界を緩和する電界緩和部が設けられていることを特徴とする請求項２に記載の定着装置。
【請求項４】
上記定着液ローラおよび供給ローラの少なくとも１つは、導電性基材の表面に、誘電体からなる表面層が形成された構造を有していることを特徴とする請求項２または３に記載の定着装置。
【請求項５】
上記照射部は、上記トナーに対して所定の角度を設けて照射光を照射するように構成されていることを特徴とする請求項１から４までの何れか１項に記載の定着装置。
【請求項６】
請求項１から５までの何れか１項に記載の定着装置と、
潜像担持体と、
乾式現像剤からなるトナーの像を上記潜像担持体の上に形成する現像部と、を備えていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
上記潜像担持体には、上記液滴の保有する電荷の鏡像に基づく電界を緩和する電界緩和部が設けられていることを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
上記現像部は、上記照射部の照射光の波長を吸収する光吸収剤を含有するトナーを用いて上記像を形成するように構成されていることを特徴とする請求項６または７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、潜像担持体上に形成された、乾式現像剤からなるトナーの像に対して、該トナーを膨潤もしくは溶解せしめる定着液を塗布する定着装置およびそれを備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、電子写真方式を用いる画像形成装置は、静電潜像担持体（例えば、感光体）の表面を帯電させる帯電工程と、画像データに基づいて、帯電した静電潜像担持体に光を照射することによって、静電潜像担持体の表面に静電潜像を形成する露光工程と、静電潜像担持体上の静電潜像に、現像装置の現像ローラ表面に担持された現像剤を接触させることによって、静電潜像を現像する（トナー像を形成する）現像工程と、記録用紙上にトナー像を熱定着、あるいは溶融転写定着する定着工程とを行って、所望の画像を形成する。
【０００３】
ところが、この種の画像形成装置では、その消費電力の５０％以上が定着部での加熱処理のために消費される。よって、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。
【０００４】
そこで、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。そのなかには、トナーを溶解また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式が知られている。この湿式定着方式は、トナーに定着液を付与してこれを溶解または膨潤することで、トナーを記録材上に定着させるものである。この方式においては、熱定着方式のような大量の電力消費を伴う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式であるといえる。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。このような湿式定着方式を採用した装置として、例えば、特許文献１に開示されている装置がある。
【０００５】
また、特許文献２には、非画像領域の定着液を回収することにより、定着の生産性を向上させる提案がなされた装置が開示されている。
【０００６】
また、特許文献３では、定着液を帯電させて霧化することにより、画像領域のみ選択的に付着させて定着の生産性を向上させる提案がなされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平７−０４４０３４号公報（公開日：１９９５年２月１４日）
【特許文献２】特開２００４−１０９７４７号公報（公開日：２００４年４月８日）
【特許文献３】特開２００６−１６３０８３号公報（公開日：２００６年６月２２日）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１で開示されるインクジェットを用いた塗布は、インクジェットヘッド自体はシンプルな構成であるものの、長期に渡り、安定した液滴吐出を維持するためにはノズル周辺を適正な状態に保つためパージ、ワイピング、キャッピングなど複雑なヘッド・メンテナンス機構を必要とするため、装置構造が複雑となる。
【０００９】
また、特許文献２に開示されている装置は、簡素な構造で定着液の塗布を行うことができる反面、全面接触させて、主に非画像領域に塗布された定着液を回収・再利用する構成となっているため、トナー、紙粉などの異物が定着液に混入し画質劣化を招く恐れがある。
【００１０】
また、特許文献３では、定着液の制御がトナーの帯電に依存している。そのため、電界のコントラストを十分に確保できない虞がある。電界のコントラストを十分に確保できないと定着不良を招く、もしくは、非画像領域に定着液を誤塗布してしまう（非画像領域に定着液のかぶりが生じる）という問題点がある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、装置構造を複雑化することなく、定着液の塗布不良を回避して、定着液の塗布性能を向上させた定着装置を提供するとともに、該定着装置を備えた画像形成装置を提供することにある。
【００１２】
すなわち、本発明に係る定着装置は、潜像担持体上に形成された、乾式現像剤からなるトナーの像に対して、該トナーを膨潤もしくは溶解せしめる定着液を塗布する定着装置であって、上記の課題を解決するために、
帯電した定着液の液滴が表面に形成された定着液ローラを有し、静電界により該液滴を潜像担持体上に形成された上記トナーの像に飛翔転移させるように構成された定着液転移部と、
上記定着液転移部から上記液滴が塗布される前に、上記トナー像が形成された潜像担持体を帯電させる帯電部と、
上記定着液転移部から上記液滴が塗布される前に、上記帯電部により帯電された上記潜像担持体のトナー像に対して、該トナーに吸収され得る波長の光を照射する照射部と、を備えていることを特徴としている。
【００１３】
上記の構成によれば、本発明に係る定着装置は、上記定着液転移部から定着液の液滴が塗布される前に、帯電部によって、トナー像が形成された潜像担持体を帯電させ、帯電部により帯電された上記潜像担持体のトナー像に対して、帯電に続いて、照射部を用いて、トナーに吸収され得る波長の光を照射する構成となっている。
【００１４】
これによれば、露光により、トナー画像領域のみを帯電領域とした十分な電位コントラストを確保することができる。そのため、定着液を非画像領域に対して塗布することを回避でき、画像領域のみに精度良く定着液を塗布することができる。
【００１５】
したがって、従来構成と比較して、精度良く定着液塗布を実施でき、定着液に異物が混入するようなこともなく、比較的簡素な構成によって定着液の使用量を節約できる。そのため、このような定着装置を具備する画像形成装置は、高信頼、高画質の画像形成装置として実現することができる。
【００１６】
また、インクジェットを用いた従来構成の塗布方法と比較しても、本発明の構成はノズルを有さないので、ノズルにまつわる問題がなく、上記したようなメンテナンス機構を設ける必要はなく、シンプルな構成で安定した動作が可能となる。
【００１７】
また、本発明に係る定着装置は、上記の構成に加えて、
上記定着液転移部が、
上記定着液ローラと、
上記定着液ローラに定着液を供給するために、ローラ帯電した定着液の液滴を表面に形成し、該液滴を静電界により上記定着液ローラに飛翔転移させるように構成された供給ローラと、を有していることが好ましい。
【００１８】
上記の構成によれば、本発明に係る定着装置は、供給ローラ上に形成した定着液の定着液の液滴を飛翔させることによって定着液ローラに転移させることができることにより、定着液ローラ上の液滴が選択・均一化され、トナー像への定着液の塗布をよりいっそう安定化することができる。
【００１９】
また、本発明に係る定着装置は、上記の構成に加えて、
上記定着液ローラおよび供給ローラの少なくとも１つに、上記液滴の保有する電荷の鏡像に基づく電界を緩和する電界緩和部が設けられていることが好ましい。
【００２０】
上記の構成によれば、本発明に係る定着装置は、電界を緩和する部を有することにより、鏡像電界による過剰な加速、過剰な加速による飛び散りや定着不良・画質劣化を回避することができる。
【００２１】
また、本発明に係る定着装置は、上記の構成に加えて、
上記定着液ローラおよび供給ローラの少なくとも１つは、導電性基材の表面に、誘電体からなる表面層が形成された構造を有していることが好ましい。
【００２２】
上記の構成によれば、上記誘電体からなる表面層が、上述した電界を緩和する部として機能する。そのため、鏡像電界による過剰な加速、過剰な加速による飛び散りや定着不良・画質劣化を回避することができる。
【００２３】
また、特に、上記誘電体からなる表面層が供給ローラに設けられていれば、供給ローラ近傍の電界を緩和することができるため、安定した定着液塗布をより一層確実なものとすることができる。
【００２４】
また、本発明に係る定着装置は、上記の構成に加えて、
上記照射部が、上記トナーに対して所定の角度を設けて照射光を照射するように構成されていることが好ましい。
【００２５】
上記の構成によれば、薄層で形成されたトナー層においても、照射光の十分の減衰を確保でき信頼性高い塗布が可能となる。
【００２６】
また、本発明に係る画像形成装置は、上記の課題を解決するために、
上記した構成を具備した定着装置と、
潜像担持体と、
乾式現像剤からなるトナーの像を上記潜像担持体の上に形成する現像部と、を備えていることを特徴としている。
【００２７】
上記の構成によれば、本発明に係る画像形成装置は、上記した定着装置を具備していることにより、トナー画像領域のみを帯電領域とした十分な電位コントラストを確保することができる。そのため、定着液を非画像領域に対して塗布することを回避でき、画像領域のみに精度良く定着液を塗布することができる。
【００２８】
したがって、従来構成と比較して、精度良く定着液塗布を実施でき、定着液に異物が混入するようなこともなく、比較的簡素な構成によって定着液の使用量を節約できるため、高信頼、高画質の画像形成装置を提供することができる。
【００２９】
また、本発明に係る画像形成装置は、上記の構成に加えて、
上記潜像担持体には、上記液滴の保有する電荷の鏡像に基づく電界を緩和する電界緩和部が設けられていることが好ましい。
【００３０】
上記の構成によれば、電界を緩和する手段を有することにより、鏡像電界による過剰な加速、過剰な加速による飛び散りや定着不良・画質劣化を回避することができる。
【００３１】
また、本発明に係る画像形成装置は、上記の構成に加えて、
上記現像部は、上記照射部の照射光の波長を吸収する光吸収剤を含有するトナーを用いて上記像を形成するように構成されていることが好ましい。
【００３２】
上記の構成によれば、露光により、トナー画像領域のみを帯電領域とした十分な電位コントラストを確保することができる。そのため、定着液を、潜像担持体における非画像領域に対して塗布することを回避でき、画像領域のみに精度良く定着液を塗布することができる。
【発明の効果】
【００３３】
以上のように、本発明に係る、潜像担持体上に形成された、乾式現像剤からなるトナーの像に対して、該トナーを膨潤もしくは溶解せしめる定着液を塗布する定着装置、およびそれを備えた画像形成装置は、
定着装置が、
帯電した定着液の液滴が表面に形成された定着液ローラを有し、静電界により該液滴を潜像担持体上に形成された上記トナーの像に飛翔転移させるように構成された定着液転移部と、
上記定着液転移部から上記液滴が塗布される前に、上記トナー像が形成された潜像担持体を帯電させる帯電部と、
上記定着液転移部から上記液滴が塗布される前に、上記帯電部により帯電された上記潜像担持体のトナー像に対して、該トナーに吸収され得る波長の光を照射する照射部と、を備えていることを特徴としている。
【００３４】
これにより、装置構造を複雑化することなく、定着液の塗布不良を回避して、定着液の塗布性能を向上させた定着装置を提供するとともに、該定着装置を備えた画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像形成装置の構成を示す図である。
【図２】図１に示した画像形成装置に設けられた現像機構の構成を示した図である。
【図３】図１に示した画像形成装置に設けられた定着液塗布機構の構成を示す図である。
【図４】図３に示した定着液塗布機構に設けられた供給ローラの構成を示す図である。
【図５】本発明に係る画像形成装置の別の態様の構成を示す図である。
【図６】検討１のシミュレーション結果を示すグラフである。
【図７】検討２のシミュレーション結果を示すグラフである。
【図８】検討３のシミュレーション結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
本発明に係る一実施形態について、図１から図８を参照して以下に説明する。本実施形態における画像形成装置は、複写機やレーザプリンタといった乾式現像剤を使用する現像装置を備えた画像形成装置として使用することができる。本発明は、特に、画像形成装置に設けられた定着装置に特徴を有する。そこでまずは全体構成として画像形成装置を説明し、続いて、定着装置の構成の詳細と定着装置の動作の詳細について説明する。
【００３７】
図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置１０の要部構成を示す図である。また、図２は、図１に示した画像形成装置１０に設けられた現像機構の構成を示した図である。
【００３８】
図１に示すように、画像形成装置１０は、感光体ベルト１（潜像担持体）と、支持ローラ２ａ，２ｂと、現像機構３（現像部）と、定着液塗布機構４（定着装置）と、感光体クリーニングユニット５と、ピックアップローラ８と、搬送ローラ９ａ，９ｂと、転写部１１と、加熱定着体１２と、図示しない制御部とを備えている。画像形成装置１０は、制御部が記憶する画像情報に基づいて、記録用紙Ｐ上に画像を形成するように構成されている。以下、各構成部材について詳述する。
【００３９】
（感光体ベルト）
感光体ベルト１は、無端ベルト状の像担持体である。感光体ベルト１は、図２に示すように、導電性基材１ｃの表面に中間層１ｂが積層され、更に中間層１ｂの上に感光層１ａが積層されたものからなり、感光層１ａが感光体ベルト１の外周側になり、導電性基材１ｃが感光体ベルト１の内周側になるように、支持ローラ２ａ，２ｂに張架される。導電性基材１ｃとしては、カーボンブラックを混練した厚さ３００μｍの導電性ポリカーボネイトフィルムを用いることができる。中間層１ｂとしては、厚さ１００μｍの半導電性樹脂層を用いることができる。感光層１ａとしては、厚さ２５μｍのＯＰＣ（Organic Photoconductor；有機光導電体）層を用いることができる。これらの構成を用いてなる感光体ベルト１は、透明感光体であるが、本発明はこれに限定されるものではなく、透明感光体は電荷輸送層、電荷発生層を積層下、積層型感光体、あるいは、バインダー中に電荷発生層を分散させた単層型感光体の何れであっても良い。また、各層の厚さも上述した値に限定されるものではなく、感光体ベルトとしての機能を充足するものであれば、適宜設定することが可能である。
【００４０】
（感光体クリーニングユニット）
図１に示す感光体クリーニングユニット５は、画像を用紙Ｐへ転写した後の感光体ベルト１の感光層１ａから、感光層１ａに残存する現像剤、定着液、紙粉などを除去するものである。感光体クリーニングユニット５は、感光体ベルト１の感光層１ａに当接して現像剤を掻き取るウレタンゴム製のクリーニングブレード５ａを有している。また、感光体クリーニングユニット５は、クリーニングブレード５ａの鉛直方向下方にあって、クリーニングブレード５ａによって除去された現像剤を回収する容器状部材である回収容器５ｂを有している。なお、クリーニングブレード５ａは、図示しないクリーニングブレード電源と接続され、クリーニングブレード電源から交流電流が印加されることによって、感光体ベルト１の感光層１ａをＡＣ除電するように構成されていても良い。
【００４１】
（支持ローラ）
図１に示す支持ローラ２ａ，２ｂは、感光体ベルト１を、水平方向に張架するローラ状部材である。支持ローラ２ａ，２ｂは、図示しない駆動手段によって一方向に回転するように設けられる。図１においては、支持ローラ２ａ，２ｂが右回りに回転することによって、感光体ベルト１の鉛直方向下部分は、矢符ｂで示す搬送方向に移動する。
【００４２】
（ピックアップローラ）
ピックアップローラ８は、画像形成装置１０に貯留される記録用紙Ｐを１枚ずつ、搬送ローラ９ａ，９ｂに送り出すローラ状部材である。ピックアップローラ８は、フルカラー現像液像の転写領域への到達と、記録用紙Ｐの転写領域への到達とを同期させるように、記録用紙Ｐを送り出す。搬送ローラ９ａ，９ｂは、ピックアップローラ８によって送り出された記録用紙Ｐを挟持して転写領域に送り出す、１対のローラ状部材である。
【００４３】
（転写部）
転写部１１には、転写ローラ１１ａが設けられている。転写ローラ１１ａは、ピックアップローラ８および搬送ローラ９ａ，９ｂによって搬送された記録用紙Ｐに、画像（現像液像）を粘着転写するローラ状部材である。粘着転写の際、転写ローラ１１ａは、記録用紙Ｐの、フルカラー現像液像が転写される面とは反対側の面に圧接する。粘着転写の際には、転写ローラ１１ａに所定の電圧を印加することによって、記録用紙Ｐへの現像液像の転写をより確実にしてもよい。転写ローラ１１ａは、フルカラー現像液像が転写された記録用紙Ｐを、加熱定着体１２へ送り出す。
【００４４】
（加熱定着体）
加熱定着体１２は、記録用紙Ｐを挟むように設けられた１対のローラ状部材から構成されている。１対のローラのうちの一方には、加熱手段が設けられており、加熱ローラとして機能する。これにより、加熱ローラと他方のローラとの間を記録用紙Ｐが搬送されることで、記録用紙Ｐへの現像剤の浸透、および乾燥を促進することができる。加熱定着体１２を通過した記録用紙Ｐは、上記１対のローラ部材によって画像形成装置１０外へ送り出される。なお、転写部において加熱乾燥を行うように構成すれば、加熱定着装置を省略することも可能である。
【００４５】
従来構成では温度がトナーの軟化点以上に設定されているのに対して、加熱定着体１２は、定着液により溶媒和が起き、かつ、軟化点以下の温度、すなわち低温に設定、定着することにより、良好な定着画像、強固な定着強度などを低電力で実現するものである。
【００４６】
（現像機構）
現像機構３は、感光体ベルト１の感光層１ａ上に乾式現像剤を供給して、感光層１ａ上に静電潜像（未定着トナー像）を形成する。現像機構３は、感光体クリーニングユニット５の下流に配設されている。現像機構３は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）および黒（Ｋ）の各色に対応した４つの現像機構３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋから構成され、転写上流側からこの順に１列で並んで設けられている。
【００４７】
４つの現像機構３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋは、現像液像の形成に用いる現像剤が互いに異なること以外は同一の構成であるため、以下では、４つのうちの１つの現像機構３について、図２に基づいて説明する。
【００４８】
現像機構３は、図２に示すように、帯電器３０と、露光器３１と、現像部３３とを備えている。
【００４９】
帯電器３０は、感光体ベルト１の感光層１ａ表面を所定の電位に均一に帯電するためのスコロトロン方式の帯電部であって、感光体ベルト１の感光層１ａに近接して配置されている。
【００５０】
露光器３１は、画像処理部（図示省略）から出力された画像データに基づいて、帯電器３０にて帯電された感光体ベルト１の裏面にあたる導電性基材１ｃを介して書き込み光を照射して露光する。これにより、露光部の電位を低下させて画像データに応じた静電潜像を感光体表面に書込み形成する機能を有する。露光器３１は、現像機構３Ｙであればイエロー（Ｙ）、現像機構３Ｍであればマゼンタ（Ｍ）、現像機構３Ｃであればシアン（Ｃ）、および、現像機構３Ｋであれば黒（Ｋ）、に対応する画像データが入力されることにより、各色に応じた静電潜像を現像機構３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋに搬送された感光体ベルト１に形成する。
【００５１】
露光器３１としては、レーザ照射部および反射ミラーを備えたレーザスキャニングユニット（ＬＳＵ）、ＥＬまたはＬＥＤ等の発光素子をアレイ状に並べた書込み装置（例えば、書込みヘッド）を使用することができる。
【００５２】
現像部３３は、図２に示すように、現像剤を貯留するトナー溜めとしての現像槽３４と、現像ローラ３５と、供給ローラ３６と、規制ブレード３７と、濃度検出部３８を備えている。
【００５３】
現像槽３４の内部の現像剤は、所定の現像剤面高さに保たれるように調整されている。現像ローラ３５は、現像槽３４内の現像剤の液面に平行な回転部材として設けられている。
【００５４】
供給ローラ３６は、現像槽３４内の現像剤の液面よりも下方に配置されており、その胴部は現像剤に埋没した状態で回転し、胴部の表面で現像剤を担持して現像ローラ３５へ供給する。
【００５５】
規制ブレード３７は、現像ローラ３５に当接して、供給ローラ３６から現像ローラ３５に供給された現像剤（トナー）層の厚さが所定の厚さに規制される。
【００５６】
濃度検出部３８は、現像ローラ３５の表面上の画像の画像濃度、および感光体ベルト１の表面上の画像の画像濃度を測定するための部材である。濃度検出部３８は、発光部と受光部とを備えている。濃度検出部３８は、発光部によって画像を形成する現像液滴に光を照射し、現像液滴によって反射された光を受光部で受光することによって、画像濃度を測定する。
【００５７】
上記の構成により、供給ローラ３６から現像ローラ３５へ、また、現像ローラ３５から、感光体ベルト１へは正規の帯電特性のトナーのみを選択転移させることが可能となり、帯電不良・逆帯電によるかぶりなど画質劣化が防止される。具体的には、飛翔現像領域で感光体ベルト１は裏面より露光器３１により露光され静電潜像が形成され、現像ローラ３５表面に担持搬送される液滴が、形成された静電潜像による静電吸引力を受けて飛翔現像領域を飛翔し、静電潜像上に着弾し、現像液像を形成する。液滴の選択飛翔を制御するために感光体ベルト１のバイアスＶｂ１は接地されており、転移するための所定の飛翔現像電位差となるように定着液ローラバイアスが設定されている。なお、感光体ベルト１のバイアスＶｂ１は任意の電位に設定しても良い。
【００５８】
Ｙ・Ｍ・Ｃ・Ｋ各色のトナー像の重ね合わせが完了すると、該トナー像（未定着のトナー像）は、定着液塗布機構４に搬送される。
【００５９】
なお、フルカラートナー像の作像は上記の方法に特定されるものでなく、１成分接触現像、２成分接触現像などの公知の方法でも可能である。
【００６０】
また、本実施形態の現像機構３には、更に、現像ローラ３５表面に圧接して設けられるブレード状部材であるクリーニングブレードを有しても良い。クリーニングブレードは、現像ローラ３５表面を除電し、現像後の現像ローラ３５表面に残存する現像液滴を除去することによって、現像装置６の安定した連続動作を可能にする。クリーニングブレードは、導電性ウレタンゴムから構成することができ、現像ローラ３５表面を掻きとることによって、現像液滴を除去する。クリーニングブレードの鉛直方向下方には、クリーニングブレードによって除去された現像液滴を回収する容器状部材である回収容器を配設することが好ましい。また、クリーニングブレードは、図示しない電源と接続されれば、該電源から交流電流が印加されことによって、現像ローラ３５表面をＡＣ除電することができる。
【００６１】
ここで、各々の現像機構３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋの現像槽３４に貯留される現像剤（トナー）の組成、及びその製造方法について説明する。なお、以下の説明は、一実施例であり、本発明の画像形成装置に用いられる現像剤が、この組成及び製造方法に限定されるものではないことを付言する。
【００６２】
まず、バインダー樹脂中に顔料を予備混練分散（加圧混練して分散）させて組成物を生成し［前処理行程］、この組成物（予備混練物（マスターバッチ品））の主成分に応じて帯電制御剤、定着離型剤類、分散剤といった添加剤材料、およびバインダー樹脂を加えて混合機で乾式混合する、すなわち、混合物を製造する［混合工程］。その後、混練機で混合物を溶融混練して均一分散させる、すなわち混練分散物を製造する［溶融混練分散工程］。その後、混練分散物を冷却・粉砕して、分級する［冷却・粉砕工程および分級工程］。そして、最後に、流動性・摩擦帯電性・クリーニング性等を向上させる目的で、分級された材料にシリカ微粉体、酸化チタン、アルミナ等を付着させる［表面処理工程］。
【００６３】
なお、上記のトナー製造工程においては、前処理を行わずに、直接顔料・バインダー樹脂・トナー・帯電制御剤等を乾式混合して、トナーを製造しても構わない。また、これらの製造法は、いわゆる乾式法である。
【００６４】
（１）カラートナー処方
［前処理工程・混合工程］  ガラス転移温度Ｔｇ＝６０℃、１／２フロー軟化温度Ｔｍ＝１１０℃の特性を有するポリエステル樹脂（バインダー樹脂）に対して、４０重量％の顔料を加えて予備混練分散させた組成物（マスターバッチ処理された組成物）と、ポリエステル樹脂と、帯電制御剤（アルキルサルチル酸金属塩）と、赤外線吸収剤と、オニウムと、フタロシアニンとをヘンシェルミキサーに投入し、１０分間混合して混合物（原材料混合物）を生成する。なお、この混合物生成の際、製造するカラートナーの所望の顔料濃度４％を得るべく、下記に示す条件を満たす各組成材料をそれぞれ投入した。
ポリエステル樹脂：８７重量部
組成物：１０重量部
帯電制御剤：２重量部
赤外線吸収剤：０．３重量部
オニウム：０．５重量部
フタロシアニン：０．５重量部
但し、
イエロー顔料…Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー７４
（具体例／FAST YELLOW FGOK、山陽色素株式会社製）
マゼンタ顔料…Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２２
（具体例／Toner Magennta E-02、クラリアントジャパン株式会社製）
シアン顔料…Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３
（具体例／Hosteaperm Blue B2G、クラリアントジャパン株式会社製）。
【００６５】
［溶融混練分散工程］  ４重量％の顔料濃度にした混合物を、三井鉱山株式会社製ニーディックスＭＯＳ１４０−８００で溶融混練して均一分散させ混練分散物にした。
なお、溶融混練分散工程における混練分散物の温度を、赤外線非接触温度計で測定したところ、いずれの混練ポイントにおいても１２０℃以下であった。
【００６６】
［冷却・粉砕工程および分級工程］  上記の混練分散物を、冷却するとともに、ジェット式粉砕機によって微粉砕した後、風力分級する。そして、分級した材料は、顔料濃度に応じてトナー粒径設計し、未外添のトナーにした。
【００６７】
［表面処理］  上記トナーの１００重量部と、シランカップリング剤・ジメチルシリコーンオイルで表面処理された疎水性シリカ微粉体（ＢＥＴ比表面積１２０ｍ２／ｇ）０．５０重量部とを混合して、負摩擦帯電性のイエロートナー、マゼンタトナー、シアントナーに調製し体積平均粒子径７．８μｍのカラートナーを得た。
【００６８】
（２）ブラックトナー処方
［前処理工程・混合工程］  ガラス転移温度Ｔｇ＝６０℃、１／２フロー軟化温度Ｔｍ＝１１０℃の特性を有するポリエステル樹脂（バインダー樹脂）に対して、４０重量％のカーボンブラックを加えて予備混練分散させた組成物（マスターバッチ処理された組成物）と、ポリエステル樹脂と、帯電制御剤（アルキルサルチル酸金属塩）とをヘンシェルミキサーに投入し、１０分間混合して混合物（原材料混合物）を生成する。なお、この混合物生成の際、製造するブラックトナーの所望の顔料濃度４％を得るべく、下記に示す条件を満たす各組成材料をそれぞれ投入した。
ポリエステル樹脂：８７重量部
組成物：１０重量部
帯電制御剤：２重量部。
【００６９】
［溶融混練分散工程］  ４重量％の顔料濃度にした混合物を、三井鉱山株式会社製ニーディックスＭＯＳ１４０−８００で溶融混練して均一分散させ混練分散物にした。
【００７０】
［冷却・粉砕工程および分級工程］  上記の混練分散物を、冷却するとともに、ジェット式粉砕機によって微粉砕した後、風力分級する。そして、分級した材料は、顔料濃度に応じてトナー粒径設計し、未外添のトナーにした。
【００７１】
［表面処理］  上記トナーの１００重量部と、シランカップリング剤・ジメチルシリコーンオイルで表面処理された疎水性シリカ微粉体（ＢＥＴ比表面積１２０ｍ２／ｇ）０．５０重量部とを混合して、負摩擦帯電性のトナーに調製し体積平均粒子径７．８μｍのブラックトナーを得た。
【００７２】
以上が、現像剤の組成及び製造方法の一実施例である。
【００７３】
（定着液塗布機構）
図１に示す定着液塗布機構４は、定着液塗布機構４の上流にある現像機構３において現像された未定着のトナー像に対して、定着液を塗布する。
【００７４】
定着液塗布機構４は、上述したように本発明の特徴的構成である。そこで、以下の説明では、まず、その構成について図３に基づいて詳述し、続いて動作、最後に、定着液の塗布条件についての検討結果について詳述する。
【００７５】
（１）定着液塗布機構の構成
図３は、図１に示した画像形成装置１０に設けられた定着液塗布機構４の構成を示す図である。図３に示すように、定着液塗布機構４は、帯電部４ａと、露光部４ｂ（照射部）と、定着液塗布部４ｃ（定着液転移手段）を備えている。
【００７６】
帯電部４ａは、感光層１ａ表面を所定の電位に均一に帯電させるための、スコロトロン方式の帯電器である。帯電部４ａは、感光体ベルト１の外周側（感光層１ａ側）において感光体ベルト１から離隔して設けられる。
【００７７】
帯電部４ａでは、各色のトナー像の重ね合わせを完了したフルカラートナー像を担持する感光体ベルト１（感光層１ａ）を、−５００Ｖ〜−６００Ｖに帯電する。
【００７８】
露光部４ｂは、感光体ベルト１の内周側（導電性基材１ｃ）において感光体ベルト１から離隔して設けられ、感光体ベルト１の内周側から、感光層１ａに所定の光を照射する部材である。具体的には、キセノンランプを光源として、可視光カットフィルターを通過させ、可視光をカットし、赤外光のみとして全面露光する。また、露光に際しては薄層で形成されているトナー層のすり抜けを防止するために感光体ベルトの面法線に対して３０°の角度を設けて照射している。
【００７９】
定着液塗布部４ｃは、感光体ベルト１の鉛直方向下部分から、鉛直方向下方に離隔して設けられる定着液飛翔装置である。
【００８０】
定着液塗布部４ｃは、図３に示すように、定着液槽４１と、規制ローラ４２と、規制ローラ用クリーニングブレード４３と、定着液供給ローラ４４と、定着液供給ローラ用除電ローラ４５と、定着液塗布ローラ４６と、クリーニングユニット４７と、図示しない飛翔電界制御部と、図示しない中間飛翔電界制御部とを備えている。
【００８１】
定着液槽４１は、定着液を貯留する容器である。定着液は、定着液槽４１内において所定の液面高さに保たれるように調整される。定着液槽４１に貯留される定着液については、後述する。
【００８２】
規制ローラ４２は、定着液を担持して、後述する定着液供給ローラ４４に定着液を塗布するローラ状部材である。規制ローラ４２は、ステンレス製の回転軸４２ｂを、ＥＰＤＭ（エチレン・プロピレン・ジエンゴム）、シリコンゴム、フッ素樹脂などのゴム部材からなる弾性層４２ａによって被覆してなる。弾性層４２ａは、金属などであってもよい。回転軸４２ｂは、図示しない電源と接続され、所定の電位に調整される。回転軸４２ｂの電位は、定着液供給ローラ４４と同電位であってもよく、定着液滴の帯電量を制御するために定着液供給ローラ４４との電位差があってもよく、フローティングであってもよい。
【００８３】
規制ローラ４２は、所定の線圧で定着液供給ローラ４４に圧接して設けられ、かつ、規制ローラ４２と定着液供給ローラ４４の各対向面が逆方向となるように回転駆動することにより、定着液供給ローラ４４の表面に定着液の液滴を形成するとともに、液滴形成状態（滴径、滴密度等）を規制する。規制ローラ４２は、規制ローラ４２と定着液供給ローラ４４との近接領域において、規制ローラ４２の表面と定着液供給ローラ４４の表面とが反対方向に移動するように、図示しない駆動部によって右回りに回転するように設けられる。これによって、定着液供給ローラ４４の表面に、所定の液滴径、液滴密度の定着液滴が形成される。
【００８４】
なお、規制ローラ４２の表面が後述する撥液性を有し、各表面が反対方向に移動するように規制ローラ４２が回転すると定着液滴の形成が困難である場合は、各表面が同一方向に移動するように所定の周速度で規制ローラ４２を回転させることによって、定着液滴の形成を行ってもよい。
【００８５】
また、規制ローラ４２は定着液供給ローラ４４に対して＋１００Ｖの電位となるようにバイアスされており、このバイアス設定により、定着液滴の帯電特性を所定の正帯電に設定している。
【００８６】
規制ローラ４２の表面には、規制ローラ用クリーニングブレード４３が圧接して設けられる。規制ローラ用クリーニングブレード４３は、規制ローラ４２に担持される定着液が所定の量以下となるように規制するブレード状部材である。
【００８７】
定着液供給ローラ４４は、帯電した定着液滴を形成し、定着液滴を担持しながら搬送する部材である。定着液供給ローラ４４は、回転軸４４ｃと金属ローラ４４ｂとを有する供給ローラ基材、および表面層４４ａからなる。定着液供給ローラ４４は、その鉛直方向下部分が、定着液に浸るように設けられる。
【００８８】
回転軸４４ｃは、図示しないローラ駆動部によって右回りに回転する金属製の棒状部材である。回転軸４４ｃは、中間飛翔電界発生部である。中間飛翔電界発生部である回転軸４４ｃは、図示しない電源と接続されることによって、定着液供給ローラ４４から後述する定着液塗布ローラ４６へ、定着液滴を飛翔（中間飛翔）させて供給するための電界である、中間飛翔電界を発生させる。回転軸４４ｃに供給バイアス電圧が印加されることによって、中間飛翔電界が安定して形成される。回転軸４４ｃに印加される供給バイアス電圧は、５０〜１００Ｖのマージンが付与された状態で、たとえば中間飛翔開始電圧が−８００Ｖの場合は、−８５０Ｖ〜−９００Ｖである。電界の制御は、中間飛翔電界制御部により行われる。
【００８９】
金属ローラ４４ｂは、図示しない金属製軸受けを介して、回転軸４４ｃに固定される金属製のローラ状部材である。したがって、金属ローラ４４ｂは、回転軸４４ｃの回転に伴って、右回りに回転する。また、金属ローラ４４ｂと回転軸４４ｃとは、金属製軸受けを介して導通する。金属ローラ４４ｂ、回転軸４４ｃ、および金属製軸受けには、ステンレスを用いることができる。
【００９０】
表面層４４ａは、金属ローラ４４ｂ表面を覆う誘電体である。表面層４４ａは、供給ローラ電荷抑制部である。供給ローラ電荷抑制部である表面層４４ａは、定着液供給ローラ４４表面に担持された定着液滴による金属ローラ４４ｂの表面への電荷の誘起を抑制する。表面層４４ａには、フッ素樹脂、たとえば、ＰＥＴＦＥ（４フッ化エチレン−エチレン共重合体）、ＰＦＡ（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）、ＰＦＥ（４フッ化エチレン−パーフルオロアルコキシエチレン共重合体）、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）などを用いることができる。また、これらのいずれかが重ね合わされた状態で用いられてもよい。
【００９１】
表面層４４ａの厚さは５０μｍ〜５００μｍであることが好ましい。厚さが５０μｍ未満であると、供給ローラ電荷抑制部としての機能が低下し、金属ローラ４４ｂ表面への電荷の誘起を抑えることが難しくなる。厚さが５００μｍを超えると、定着液供給ローラ４４と定着液塗布ローラ４６との近接領域（中間飛翔領域）が広くなり過ぎて、定着液塗布ローラ４６へ位置精度良く定着液滴を飛翔させることが難しくなる。本実施形態では、表面層４４ａとして、比誘電率２．１、厚さ２００μｍのＰＴＦＥが用いられる。
【００９２】
表面層４４ａは、定着液に対して撥液性を有するように表面処理される。ここで、撥液性を有するとは、定着液滴を担持する部材の表面（ここでは、表面層４４ａの表面）と、定着液との接触角が９０°以上となることを意味する。接触角とは、定着液滴の底面と側面との間の角度である。定着液滴の体積が同じであれば、接触角が大きくなるほど、定着液滴の底面積は小さくなる。このような表面処理は、例えば、旭硝子社製の感光性コーティング・フッ素樹脂、製品名「ＡＬ−Ｐｏｌｙｍｅｒ」により容易に製作することができる。
【００９３】
表面層４４ａには、図４に示すように４６μｍのピッチで深さ２μｍのグラビア孔４４ｄが配列されている。本実施形態では、グラビア孔４４ｄは一辺が２．８３μｍの角錐形状を有している。
【００９４】
しかしながら、グラビア孔４４ｄの形状は、これに限定されるものでなく曲面形状の孔であっても良い。また、グラビア孔の寸法およびピッチはこれに限らず、深さｌ２は２μｍ〜２０μｍの範囲内から、ピッチは３５μｍ〜３４０μｍ（７２５ＤＰＩ〜７５ＤＰＩ程度）の範囲内から、選択することができる。更には、定着液供給ローラ４４の表面にはグラビア孔を設けず定着液塗布ローラ４６の表面にグラビア孔を設けても良い。また、グラビア孔を必須とするものではなく、数μｍに粗面化された円筒形状であっても良い。
【００９５】
定着液供給ローラ用除電ローラ４５は、定着液供給ローラ４４に接するように配置されるローラ状部材である。定着液供給ローラ用除電ローラ４５は、定着液滴の形成の際、および定着液滴の中間飛翔の際に、定着液供給ローラ４４に電荷が繰り返し蓄積されて悪影響を及ぼすことを防止するために、定着液供給ローラ４４の表面層４４ａをＡＣ（交流）除電する。定着液供給ローラ用除電ローラ４５は、図示しないステンレス製の回転軸を、ゴム部材からなる弾性層によって被覆してなる。該回転軸は、図示しない除電ローラ電源と接続され、交流電流が印加される。定着液供給ローラ用除電ローラ４５としては、このようなものに限られず、非接触で除電を行う部材であったり、除電とクリーニングとを兼ねた部材であったりしてもよい。
【００９６】
定着液塗布ローラ４６は、定着液供給ローラ４４から現像された定着液滴を、担持しながら搬送する部材である。定着液塗布ローラ４６は、定着液塗布ローラ４６の鉛直方向最下部分が、定着液供給ローラ４４の鉛直方向最上部分から鉛直方向上方２００μｍの位置にあるように設けられる。また、定着液塗布ローラ４６は、定着液塗布ローラ４６の鉛直方向最上部分が、感光体ベルト１の鉛直方向最下部分から鉛直方向下方２００μｍの位置にあるように設けられる。定着液供給ローラ４４および定着液塗布ローラ４６は、水平方向に並ぶように設けられてもよいけれども、本実施形態のように、鉛直方向に並ぶように設けられることで、感光体ベルト１の静電潜像以外の部分に定着液滴が付着すること（定着液滴のかぶり）が抑えられる。
【００９７】
定着液塗布ローラ４６は、回転軸４６ｃと金属ローラ４６ｂとを有するローラ基材、および表面層４６ａからなる。
【００９８】
回転軸４６ｃは、図示しない駆動部によって左回りに回転する金属製の棒状部材である。回転軸４６ｃは、飛翔電界発生部である。飛翔電界発生部である回転軸４６ｃは、電源Ｖｂ１と接続されることによって、定着液塗布ローラ４６から、再帯電および露光処理が施された感光体ベルト１へ、定着液滴を飛翔させて供給するための電界である飛翔電界を発生させる。回転軸４６ｃに飛翔バイアス電圧が印加されることによって、飛翔電界が安定して形成される。
【００９９】
回転軸４６ｃに印加される飛翔バイアス電圧は、飛翔開始電圧が−６００Ｖの場合、−５０〜−１００Ｖのマージンを付与して、−６５０Ｖ〜−７００Ｖである。この電界の瀬制御は、飛翔電界制御部により行われる。
【０１００】
金属ローラ４６ｂは、図示しない金属製軸受けを介して、回転軸４６ｃに固定される金属製のローラ状部材である。したがって、金属ローラ４６ｂは、回転軸４６ｃの回転に伴って、左回りに回転する。また、金属ローラ４６ｂと回転軸４６ｃとは、金属製軸受けを介して導通する。金属ローラ４６ｂ、回転軸４６ｃ、および金属製軸受けには、ステンレスを用いることができる。
【０１０１】
表面層４６ａは、金属ローラ４６ｂ表面を覆う誘電体である。表面層４６ａは、電荷抑制部である。電荷抑制部である表面層４６ａは、定着液塗布ローラ４６の表面に担持された定着液滴による金属ローラ４６ｂの表面への電荷の誘起を抑制する。表面層４６ａには、フッ素樹脂、たとえば、ＰＥＴＦＥ、ＰＦＡ、ＰＦＥ、ＰＦＥＡ、ＰＴＦＥなどを用いることができる。また、これらのいずれかが重ね合わされた状態で用いられてもよい。
【０１０２】
表面層４６ａの厚さは５０μｍ〜５００μｍであることが好ましい。厚さが５０μｍ未満であると、電荷抑制部としての機能が低下し、金属ローラ４６ｂ表面への電荷の誘起を抑えることが難しくなる。厚さが５００μｍを超えると、定着液塗布ローラ４６と感光体ベルト１との近接領域（飛翔領域）が広くなり過ぎて、静電潜像へ位置精度良く定着液滴を飛翔させることが難しくなる。本実施形態では、表面層４６ａとして、比誘電率２．１、厚さ２００μｍのＰＴＦＥが用いられる。
【０１０３】
表面層４６ａは、定着液に対して撥液性を有するように表面処理される。このような表面処理は、たとえば、旭硝子社製の感光性コーティング・フッ素樹脂「ＡＬ−Ｐｏｌｙｍｅｒ」を用いて行うことができる。
【０１０４】
クリーニングユニット４７は、クリーニングブレード４７ａと、回収容器４７ｂとを有している。クリーニングブレード４７ａは、定着液塗布ローラ４６の表面層４６ａに圧接して設けられるブレード状部材である。クリーニングブレード４７ａは、定着液塗布ローラ４６の表面層４６ａを除電し、定着液塗布後の定着液塗布ローラ４６の表面層４６ａに残存する定着液滴を除去することによって、安定した連続動作を可能にする。クリーニングブレード４７ａは、導電性ウレタンゴムからなり、定着液塗布ローラ４６の表面層４６ａを掻きとることによって、定着液滴を除去する。また、クリーニングブレード４７ａは、図示しないクリーニングブレード電源と接続され、クリーニングブレード電源から交流電流が印加されることによって、定着液塗布ローラ４６の表面層４６ａをＡＣ除電する。回収容器４７ｂは、クリーニングブレード４７ａの鉛直方向下方にあって、クリーニングブレード４７ａによって除去された定着液滴を回収する容器状部材である。
【０１０５】
ここで、定着液槽４１に貯留される定着液について説明する。なお、以下の説明は、一実施例であり、本発明の画像形成装置に用いられる定着液がこれに限定されるものではないことを付言する。
【０１０６】
定着液は、トナーを溶解または膨潤させる液状物である。定着液は、好ましくは、トナーを溶解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液体とを含む。該液体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ものであれば特に制限されないけれども、水が好ましい。したがって、トナーを溶解および／または膨潤させる作用を有する液状物の好ましい具体例としては、水と、トナー定着用有機化合物とを含む組成物が挙げられる。水は粘度が小さいので、トナー粒子同士の界面、トナー粒子と記録媒体Ｐとの接触面などに浸透する。したがって、トナー定着用有機化合物がトナー粒子同士の界面、トナー粒子と記録媒体Ｐとの接触面などに運ばれ、トナーを瞬時に溶解および／または膨潤させる。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、ブチルアルコール、オクチルアルコール、デシルアルコール、ジエチレングリコール、グリセリン、ポリエチレングリコール、フェノール、ベンジルアルコール、メチルベンジ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、ジイソプロピルエーテル、オクチルフェニルエーテルなどのエーテル類、酢酸メチル、酢酸エチル、オレイン酸エチル、アクリル酸エチル、メタクリル酸メチル、コハク酸ジブチル、フタル酸ジエチル、酒石酸ジエチル、パルミチン酸エチル、ジオクチルフタレートなどが挙げられる。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。
【０１０７】
定着液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％である。２０重量％未満では、定着液としての浸透力が小さくなり、トナー量が多い場合に、表面のトナーのみが溶解および／または膨潤し、記録媒体Ｐとの接触面では溶解および／または膨潤が進まないので、トナーと記録媒体Ｐとの接着強度が低下し、充分な定着強度が得られない。９５重量％を超えると、トナーの溶解および／または膨潤作用が低くなり、やはり充分な定着強度が得られない。一方、トナー定着用有機化合物の含有量も特に制限されないけれども、好ましくは定着液全量の８０重量％以下、さらに好ましくは５〜８０重量％、特に好ましくは１０〜７０重量％である。
【０１０８】
定着液には、水およびトナー定着用有機化合物のほかに、トナー定着用有機化合物の水中での分散状態を保ち、定着液のトナーとの濡れ性を向上させる界面活性剤を添加できる。界面活性剤としては公知のものを使用でき、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。
【０１０９】
さらに定着液には、分散助剤として、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のカップリング剤を添加できる。
【０１１０】
定着液の溶媒として、水に代えてハイドロフルオロエーテル類を用いることもできる。ハイドロフルオロエーテル類も、トナー定着用有機化合物を軟化および／または膨潤させることができる。その具体例としては、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、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、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などが挙げられる。ハイドロフルオロエーテル類は１種を単独で使用できまたは２種以上を併用できる。ハイドロフルオロエーテル類の含有量は特に制限されないけれども、好ましくは定着液全量を５０〜９９重量％、さらに好ましくは５０〜９５重量％、特に好ましくは６０〜９０重量％であり、残部がトナー定着用有機化合物である。
【０１１１】
（２）定着液塗布機構の動作
以下に、上述した構成を具備した定着液塗布機構の動作について説明する。
【０１１２】
図１に示す現像機構３において、静電潜像が形成された感光体ベルト１に各色のトナー像が重ね合わされて完了したフルカラートナー像が、定着液塗布機構４に搬送されると、定着液塗布機構４の帯電部４ａにおいて、感光体ベルト１（感光層１ａ）が−５００Ｖ〜−６００Ｖに帯電する。
【０１１３】
続いて、定着液塗布機構４の露光部４ｂにおいて、感光体面法線に対して３０°の角度を設けて、感光体ベルト１に所定の光を照射する。照射により、ブラックトナーでは混練されたカーボンブラックにより照射光は吸収され、また、カラートナーでは混練された赤外吸収剤により照射光は吸収され、−４３０Ｖ〜−４１０Ｖの表面電位となる。トナー像のない領域は光の吸収無しに感光層に光が到達するので表面電位は−３０Ｖ〜−５０Ｖとなる。すなわち、トナーの有無により、ΔＶ≒３８０Ｖの電位コントラストが得られる。３８０Ｖ電位コントラストにより、トナー像領域のみ選択的に定着液の飛翔・塗布が行われる。
【０１１４】
続いて、定着液塗布機構４の露光部４ｂによる露光を終えたフルカラートナー像は、定着液塗布機構４の定着液塗布部４ｃに搬送される。
【０１１５】
定着液塗布機構４の定着液塗布部４ｃでは、規制ローラ４２が定着液供給ローラ４４に対して＋１００Ｖの電位となるようにバイアスされている。このバイアス設定により、定着液滴の帯電特性を所定の正帯電に設定しているため、定着液供給ローラ４４は、周速Ｓ３＝３００ｍｍ／秒でＣＷ方向に回転し、定着液供給ローラ４４の表面に質量２．７×１０−１０ｇｒ／個、帯電量  ５．４×１０−１５  Ｃ／個の定着液滴が４６μｍのピッチで形成される。
【０１１６】
定着液供給ローラ４４と定着液塗布ローラ４６との間の対向部は、定着液よりも上方位置で間隔を保って配置されており、この間隔は、定着液供給ローラ４４の表面に担持される定着液の液滴の高さよりも大きい２００μｍ程度に設定することにより中間飛翔空間が設定されている。
【０１１７】
定着液塗布ローラ４６の周速Ｓ２は、定着液供給ローラ４４の周速Ｓ３はよりも小さく設定されており、たとえば、Ｓ２＝１５０ｍｍ／秒、速度比  ＡＢＳ（Ｓ３／Ｓ２）＝２．０でＣＣＷ方向に駆動され、それらの各対向面は同方向に移動するように両ローラは逆方向に回転する。周速度の制御は、図示しない周速度制御部によって行われる。
【０１１８】
定着液供給ローラ４４表面に担持搬送される液滴が中間飛翔領域において静電力により飛翔し、定着液塗布ローラ４６に、転移するための所定の中間飛翔電位差となるように各ローラのバイアスが設定されている。
【０１１９】
定着液塗布ローラ４６と感光体ベルト１との間の対向部は、間隔を保って配置されており、この間隔は、定着液塗布ローラ４６の表面に担持される液滴の高さよりも大きい２００μｍ程度に設定することにより飛翔空間が設定されている。
【０１２０】
定着液塗布ローラ４６の周速と感光体ベルト１の周速は等速、あるいは、濃度を向上させるために画質への影響が無視できる範囲で周速差を設けて設定されており、それらの各対向面は同方向に移動するように定着液塗布ローラ４６、及び感光体ベルト１は駆動される。たとえば、感光体ベルト１は速度Ｓ１＝１００ｍｍ／秒、速度比  ＡＢＳ（Ｓ２／Ｓ１）＝１．５で駆動され、液滴密度は２×１．５＝３倍に圧縮され、感光体ベルト１上でのべた定着液付着量は０．０６ｍｇ／ｃｍ２となる。
【０１２１】
ここで、最適な定着液塗布条件を検討するために定着液滴の飛翔速度についての検討結果を示す。
【０１２２】
（３）定着液滴の飛翔速度についての検討
（検討１）
検討を行うにあたって次のシュミレーションモデルを構築し、定着液滴の飛翔速度の測定を行った。
【０１２３】
導電性であり定着液の接触角９０°の表面を有する定着液塗布ローラを準備し、２００μｍの空隙を設けて、誘電率３で感光層の厚さが２０μｍである感光体ベルトにトナー像を作像して対面させた。そして、感光体ベルト１を−６００Ｖで帯電した後、露光器を用いて露光して反転現像を行い、定着液塗布ローラ上に直径８μｍ、帯電量５．３６Ｃの液滴を形成させ、定着液塗布ローラと感光体ベルトとの間に電位差１００Ｖ（１０＾５Ｖ/ｍ）を与えて定着液滴を飛翔させた。
【０１２４】
そのときの液滴飛翔位置と飛翔速度の関係を、液滴が分裂せずに１個の状態を維持するものとして空気抵抗を考慮してシミュレーションした。
【０１２５】
図６（ａ）は、上記シュミレーションモデルを用いて行った、定着液滴の飛翔速度とｙ座標Ｙ、ｙ座標Ｙと飛翔開始からの時間ｔとの関係を示したシュミレーション結果である。図６（ａ）において、左縦軸が飛翔速度［ｍ／秒］を表し、右縦軸が時間ｔ［秒］を表し、横軸が定着液滴のｙ座標Ｙ［μｍ］を表している。
【０１２６】
図８（ａ）中のグラフＧ１は、飛翔速度Ｖと時間ｔとの関係を示すグラフであり、グラフＧ２は、ｙ座標Ｙと時間ｔとの関係を示すグラフである。グラフＧ１に示されているように、感光体ベルトの感光層への着弾直前において、飛翔速度が４．３ｍ／秒となっている。
【０１２７】
上記のシミュレーションにおいては、定着液滴を剛体球と仮定して飛翔速度を計算しているが、実際には定着液滴は剛体ではなく、所定の表面エネルギーを有する液滴である。そこで、飛翔する液滴の密度ρ、直径Ｄ、飛翔速度ｖとすると、液滴の運動エネルギーＵｖは、
Ｕｖ＝（１／２）ρ・（π／６）Ｄ３・ｖ２
であり、定着液の表面張力をτとすると、液滴の表面エネルギーＵｓは、
Ｕｓ＝τ・πＤ２
となる。
【０１２８】
インクジェットでのインク滴飛翔においては、運動エネルギーＵｖが表面エネルギーＵｓより大きくなると、液滴内部の速度は均一でなく速度分布を有することから、液滴は分裂を起こし、分裂滴の着弾位置ズレ、および、分裂に伴って発生するサテライト滴による定着不良および画像の劣化が発生することが予測される。
【０１２９】
例えば、定着液の密度ρを約１．０、表面張力τを５５ｄｙｎ／ｃｍとすると液滴の表面エネルギーは、１．１１×１０−１１  Ｊに対して運動エネルギーＵｖは２．４３×１０−１１  Ｊとなり、飛翔速度が高速になりすぎて飛翔中に液滴が分裂、および、着弾時の飛び散りなどを引き起こし画質が劣化する恐れが非常に強い。
【０１３０】
なお、運動エネルギーと表面エネルギーを実測するには、インクジェット滴の測定で広く用いられているストロボ観察を用いることができ、飛翔する定着液滴をストロボ観察により、液滴の形状および速度を測定し、形状により求めた液滴の表面積、質量、および表面張力計で求めた定着液の表面張力を用いて運動エネルギー、表面エネルギーを算出すればよい。
【０１３１】
上記液滴の飛翔速度が大きくなりすぎる原因を追求するために飛翔中に液滴粒子が受ける静電界を求めてみたところ、図６（ｂ）に示すような結果となった。なお、図６（ｂ）において、縦軸が、定着液塗布ローラから感光体ベルトへ向かう方向を正とした電界の大きさ［Ｖ／ｍ］を表し、横軸が、定着液滴のｙ座標Ｙ［μｍ］を表す。
【０１３２】
図６（ｂ）において、実線は周囲の液滴の電荷、および、感光体ベルトの表面電荷による飛翔方向（Ｙ方向）の干渉電界成分、破線は定着液塗布ローラと感光体ベルトとの間の電位差によるバイアス電界成分を示し、実線と破線との差分が飛翔に寄与する飛翔電界である。
【０１３３】
図６（ｂ）から明らかなように、定着液塗布ローラ近傍での干渉電界が急激に変化しているため、飛翔速度を抑制するために定着液塗布ローラ近傍では飛翔電界を飛翔可能な小さな値となるように設定しているが、干渉電界とバイアス電界の差分である飛翔電界が飛翔に伴い急増してしまうことがわかる。
【０１３４】
干渉電界の急激な変化の原因は定着液塗布ローラが導体であるため、近傍に位置する現像剤液滴のどの電荷の鏡像が作用し、鏡像は導体表面にとの距離に反比例するので図に示される干渉電界の挙動を振舞うと推測した。
【０１３５】
ここで鏡像の作用を緩和する方法として定着液塗布ローラの表面に誘電体層を設け、実行距離を増加する方法を考案し、定着液塗布ローラ表面に空気換算厚さ１００μｍを追加した以外は（検討１）と同一条件である（検討２）のシミュレーションを行った。
【０１３６】
（検討２）
検討２のシミュレーション結果を、図７（ａ），（ｂ）に示す。図７（ａ）が上記（検討１）の図６（ａ）に対応し、図７（ｂ）が（検討１）の図６（ｂ）に対応する。
【０１３７】
図７（ａ），（ｂ）でから明らかなように、定着液塗布ローラ近傍での飛翔電界の急峻な変化が解消され、鏡像が原因であるという推測が正しかったことが確認されるとともに、定着液塗布ローラ近傍での飛翔特性が大幅に改善され飛翔速度はなだらかな変化に改善されることが示された。感光体ベルト近傍での急峻な変化は残っているが、飛翔速度は３．６ｍ/秒、運動エネルギーＵｖは１．７０×１０−１１ Ｊに改善された。
【０１３８】
これは感光体ベルト表面には感光層が存在するが厚さ２０μｍ（空気換算厚さ６．７μｍ）と薄いため、鏡像の緩和が不十分であると推定した。
【０１３９】
そこで、定着液塗布動作時に実質、誘電体層として作用する空気換算厚さ２００μｍの下引き層を感光層と基材との間に設けた以外は（検討２）と同一条件である（検討３）のシミュレーションを行った。
【０１４０】
（検討３）
検討３のシミュレーション結果を、図８（ａ），（ｂ）に示す。図８（ａ）が「検討２」の図７（ａ）に対応し、図８（ｂ）が「検討２」の図７（ｂ）に対応する。
【０１４１】
図８（ａ），（ｂ）から明らかなように、感光体ベルト近傍での飛翔電界の急峻な変化も解消され、鏡像が原因であることが確認されるとともに、飛翔領域全域に渡り飛翔速度はなだらかな変化に改善され、感光体ベルト近傍での飛翔速度は２．６ｍ/秒、運動エネルギーＵｖは１．１１×１０−１１ Ｊに改善された。
【０１４２】
以上の説明から、定着液塗布ローラ、および、感光体ベルトに鏡像を緩和するための誘電体層を追加することにより飛翔速度の不必要な増加を緩和できることが明らかになった。定着液供給ローラと定着液塗布ローラとの間の飛翔においても鏡像が作用するので定着液供給ローラ、および、定着液塗布ローラに鏡像を緩和するための誘電体層を追加することにより飛翔速度の不必要な増加を緩和できる。
【０１４３】
（本実施形態の作用効果）
以上のように、本実施形態に係る定着装置およびそれを備えた画像形成装置は、上述した構成を具備することにより、定着液塗布部４ｃから定着液の液滴が感光体ベルト１に向けて塗布される前に、帯電部４ａによって、トナー像が形成された感光体ベルトを帯電させ、帯電部４ａにより帯電された上記感光体ベルトのトナー像に対して、帯電に続いて、露光部４ｂを用いて、トナーに吸収され得る波長の光を照射する構成となっている。これによれば、露光により、トナー画像領域のみを帯電領域とした十分な電位コントラストを確保することができるそのため、定着液を非画像領域に対して塗布することを回避でき、画像領域のみに精度良く定着液を塗布することができる。したがって、従来構成と比較して、精度良く定着液塗布を実施でき、定着液に異物が混入するようなこともなく、比較的簡素な構成によって定着液の使用量を節約でき、高信頼、高画質の画像形成装置として実現することができる。
【０１４４】
（本実施形態の別の態様）
なお、本実施形態では、感光体ベルトを用いてフルカラー画像を形成する画像形成装置について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、図５に示すように、広く用いられている感光体ドラム１´を用いたモノクロ画像形成装置であっても適用することができる。
【０１４５】
なお、本発明は次の点を特徴としていると換言することができる。すなわち、本発明に係る画像形成装置は、
［１］  結着樹脂、着色剤からなる乾式現像剤を用いて潜像担持体上にトナー像を形成するとともに、
該トナーを膨潤もしくは溶解せしめる定着液を定着液ローラに供給し、定着液ローラ上に帯電した定着液の液滴を形成し、形成された液滴を潜像担持体と所定の空隙を介して対面する第１の飛翔領域に搬送するとともに、第１の飛翔領域に形成された静電界により定着液滴を潜像担持体上に形成されたトナー像に定着液滴を転移させる画像形成装置において、
トナー像を保持した静電潜像担持体を再帯電した後、トナーで吸収可能な波長の光を照射したのち、定着液を塗布することを特徴としている。
［２］  上記［１］において、  定着液を供給ローラに供給し、供給ローラ上に帯電した定着液の液滴を形成し、形成された液滴を定着液ローラと所定の空隙を介して対面する第２の飛翔領域に搬送するとともに、第２の飛翔領域に形成された静電界により定着液滴を定着液ローラ上に飛翔転移させることを特徴としている。
［３］  上記［１］において、供給ローラ、定着液ローラ、潜像担持体の少なくともひとつに液滴の保有する電荷の鏡像に基づく電界を緩和する部を有することを特徴としている。
［４］  上記［１］において、供給ローラが導電性の基材の表面に誘電体からなる表面層を有する構造であることを特徴としている。
［５］  上記［１］において、現像ローラが導電性の基材の表面に誘電体からなる表面層を有する構造であることを特徴としている。
［６］  上記［１］において、照射光の波長を吸収する光吸収剤をトナーが含有することを特徴としている。
［７］  上記［１］において、照射光が所定の角度を設けて照射されることを特徴としている。
【産業上の利用可能性】
【０１４６】
本発明は、複写機やレーザプリンタといった乾式現像剤を使用する現像装置を備えた画像形成装置に広く利用することができる。
【符号の説明】
【０１４７】
１  感光体ベルト（潜像担持体）
１´  感光体ドラム（潜像担持体）
１ａ  感光層
１ｂ  中間層
１ｃ  導電性基材
２ａ，２ｂ  支持ローラ
３  現像機構（現像部）
３Ｃ  現像機構
３Ｋ  現像機構
３Ｍ  現像機構
３Ｙ  現像機構
４  定着液塗布機構（定着装置）
４ａ  帯電部
４ｂ  露光部（照射部）
４ｃ  定着液塗布部
５  感光体クリーニングユニット
５ａ  クリーニングブレード
５ｂ  回収容器
６  現像装置
８  ピックアップローラ
９ａ，９ｂ  搬送ローラ
１０  画像形成装置
１１  転写部
１１ａ  転写ローラ
１２  加熱定着体
３０  帯電器
３１  露光器
３３  現像部
３４  現像槽
３５  現像ローラ
３６  供給ローラ
３７  規制ブレード
３８  濃度検出部
４１  定着液槽
４２  規制ローラ
４２ａ  弾性層
４２ｂ  回転軸
４３  規制ローラ用クリーニングブレード
４４  定着液供給ローラ
４４ａ  表面層
４４ｂ  金属ローラ
４４ｃ  回転軸
４４ｄ  グラビア孔
４５  定着液供給ローラ用除電ローラ
４６  定着液塗布ローラ
４６ａ  表面層
４６ｂ  金属ローラ
４６ｃ  回転軸
４７  クリーニングユニット
４７ａ  クリーニングブレード
４７ｂ  回収容器
Ｐ  記録用紙
【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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