(57)【要約】【課題】生成する泡状液の嵩密度を調節することができる泡生成装置、並びに、この泡生成装置を有する定着装置及び画像形成装置を提供する。【解決手段】定着液泡状化装置５００の初期発泡部６００は、液状定着液１３２を貯留するチャンバー６０１と、チャンバー６０１内の液状定着液１３２中に空気供給口６１５（ａ、ｂ）が位置する空気供給管６１３（ａ、ｂ）で液状定着液１３２中に空気を供給する空気供給装置６１０とを備え、空気供給口６１５（ａ、ｂ）から空気を供給してバブリングによって泡状定着液Ｆを生成する泡生成装置であり、空気供給口６１５（ａ、ｂ）の開口面積が異なる２つの空気供給管６１３（ａ、ｂ）を備え、開口面積が異なる２つの空気供給管６１３（ａ、ｂ）の空気の供給量の割合を調節する２つの空気ポンプ６１１（ａ、ｂ）と空気ポンプ制御装置６５０とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を貯留する液体貯留部と、
該液体貯留部内の該液体中に気体供給口が位置するように配置された気体供給路によって該液体中に気体を供給する気体供給手段とを備え、
該気体供給手段が該気体供給口から該気体を供給することで該液体内に気泡を発生させるバブリングによって該液体貯留部内の該液体から泡状液を生成する泡生成装置において、
上記気体供給手段は、上記気体供給口の開口面積が異なる複数の上記気体供給路と、開口面積が異なる複数の該気体供給路同士の気体の供給量の割合を調節することができる気体供給割合調節手段とを備えることを特徴とする泡生成装置。
【請求項２】
請求項１の泡生成装置において、
上記気体供給割合調節手段は、開口面積が異なる複数の上記気体供給路のそれぞれに対応し、独立して上記気体の供給量を制御することができる複数の気体供給量制御手段を備えることを特徴とする泡生成装置。
【請求項３】
請求項１または２の泡生成装置において、
上記気体供給割合調節手段は、該泡生成装置を設けた環境の温度及び湿度の情報、並びに、上記液体貯留部内の圧力の情報に基づいて開口面積が異なる複数の上記気体供給路同士の気体の供給量の割合を調節することを特徴とする泡生成装置。
【請求項４】
液体を貯留する液体貯留部と、
該液体貯留部内の該液体中に気体供給口が位置するように配置された気体供給路によって該液体中に気体を供給する気体供給手段とを備え、
該気体供給手段によって該気体供給口から該気体を供給することでバブリングによって該液体貯留部内の該液体に気泡を含ませて泡状液を生成する泡生成装置において、
上記気体供給手段は、上記気体供給口の開口面積を制御する開口面積制御手段を備えることを特徴とする泡生成装置。
【請求項５】
請求項４の泡生成装置において、
上記開口面積制御手段は、該泡生成装置を設けた環境の温度及び湿度の情報、並びに、上記液体貯留部内の圧力の情報に基づいて上記気体供給口の開口面積を制御することを特徴とする泡生成装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の泡生成装置において、
バブリングによって生成された上記泡状液を小径化する泡小径化手段を備えることを特徴とする泡生成装置。
【請求項７】
樹脂の少なくとも一部を溶解または膨潤させることで樹脂微粒子を軟化させる軟化剤を含有する液状定着液を液中に気泡が分散した泡状定着液とする定着液泡状化手段と、
該定着液泡状化手段に該液状定着液を供給する定着液供給手段と、
該定着液泡状化手段に該気体を供給する気体供給手段と、
該樹脂微粒子を担持する定着液付与対象の表面に該泡状定着液を付与する定着液付与手段とを有し、
該泡状定着液を付与することで軟化した該樹脂微粒子を記録媒体に定着する定着装置において、
上記定着液泡状化手段として、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の泡生成装置を用いることを特徴とする定着装置。
【請求項８】
請求項７の定着装置において、
上記定着液付与手段は、上記泡生成装置が生成した上記泡状定着液を所望の膜厚の薄膜とする泡状定着液薄膜化手段と、
上記泡生成装置が生成し、泡状定着液薄膜化手段によって薄層となった該泡状定着液を表面に担持して表面移動し、上記定着液付与対象と対向する塗布位置で表面上の該泡状定着液を該定着液付与対象に塗布する定着液塗布部材と、
を備えることを特徴とする定着装置。
【請求項９】
請求項７または８の定着装置において、
上記定着液供給手段は、上記液体貯留部への上記液状定着液の供給を制御する液状定着液供給制御手段を有し、
液状定着液供給制御手段は、上記気体供給路の上記気体供給口の位置が該液貯留部内に貯留された該液状定着液によって常に満たされるように、該液貯留部への該液状定着液の供給を制御することを特徴とする定着装置。
【請求項１０】
樹脂と色剤とを含有する樹脂微粒子を含むトナーを用いて記録媒体上にトナー像を形成するトナー像形成手段と、
記録媒体に転写するトナー像を担持するトナー像担持体の表面、または、トナー像を担持する記録媒体の表面である定着液付与対象の表面に泡状定着液を付与し、
該記録媒体上に該トナー像を定着せしめる定着手段とを備える画像形成装置であって、
該定着手段として、請求項７乃至９のいずれか１項に記載の定着装置を用いることを特徴とする画像形成装置。
【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に用いられる定着装置に適用可能な泡生成装置に関するものである。詳しくは、トナー等の樹脂微粒子を溶解又は膨潤させて記録媒体上に定着させる定着液を定着液泡状化手段によって泡状定着液にして樹脂微粒子に付与する定着装置の定着液泡状化手段として適用可能な泡生成装置、並びにこれを備えた定着装置及び画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
プリンタ、ファクシミリ及び複写装置のような画像形成装置は、紙、布、及びＯＨＰ用シートのような記録媒体に、画像情報に基づいて文字や記号を含む画像を形成する装置である。特に、電子写真方式の画像形成装置は、普通紙に高精細な画像を高速で形成することができるため、広くオフィスで使用されている。このような電子写真方式の画像形成装置においては、記録媒体上のトナーを加熱して溶融させ、溶融したトナーを加圧することによって、トナーを記録媒体上に定着させる熱定着方式の定着装置が広く用いられている。
トナーを溶融させて記録媒体に定着させる定着装置としては、トナーの樹脂成分の少なくとも一部を溶解または膨潤させることでトナーを軟化させる軟化剤を含有する定着液を記録媒体表面上のトナー像に付与してトナー像を定着させる湿式定着方式の定着装置が知られている（例えば、特許文献１〜特許文献４に記載の定着装置）。このような、湿式定着方式の定着装置ではトナーを軟化させるために加熱処理を行う必要がないため、熱定着方式に比べて省エネルギー化を実現することができる。
【０００３】
特許文献１〜特許文献３の何れの特許文献に記載の定着装置も、接触型の定着液付与手段である塗布ローラを用いて定着液を液状のまま記録媒体または中間転写体といった定着液付与対象に塗布することで、定着液を定着液付与対象上の未定着トナー像に付与する構成である。このような液状定着液をトナー像に塗布して定着を行う構成では、定着液付与対象上のトナー像への定着液の微量塗布と塗布ローラへのトナーオフセット防止を両立させることが極めて難しいという問題があった。以下、この問題について説明する。
【０００４】
塗布ローラを用いて定着液付与対象上の未定着トナー像へ定着液を塗布する構成において、定着液を定着液付与対象に微量付与するために、塗布ローラ上の定着液の層の厚みが未定着トナー像の層よりも薄くした場合、次のような問題が生じることがあった。塗布ローラの表面が定着液付与対象と接触した後、塗布ローラの表面が定着液付与対象から剥離する位置で、定着液付与対象に付与されず塗布ローラ表面に残った定着液の液膜によって生じる表面張力で定着液付与対象上のトナー層のトナー粒子が引っ張られてしまう。これにより、塗布ローラの表面にオフセットしたトナー粒子が付着し、塗布ローラと剥離した後の定着液付与対象上のトナー像が大幅に乱れてしまう。
【０００５】
逆に、塗布ローラ上の定着液の層の厚みを未定着トナー層よりも十分厚くすると、塗布ローラが定着液付与対象から剥離する位置では、液量が多いため塗布ローラの表面の液膜による表面張力が定着液付与対象上のトナー層のトナー粒子に作用しにくくなる。これにより、塗布ローラ側にトナーが付着しにくくなるが、定着液付与対象の表面に多量の定着液が塗布される。このため、定着液付与対象上で過剰な定着液により定着液の拡散にともないトナー粒子が流れ画質劣化を生じたり、定着液の乾燥時間が長くなり定着応答性に問題が生じたりしてしまう。また、記録媒体に著しい残液感（紙を手で触れたときの湿った感触）が発生する。また、定着液が水を含有するものであると、紙等のセルロースを含有する記録媒体への定着液の付与量が多い場合、紙等の記録媒体が著しくカールし、画像形成装置などの装置内における記録媒体搬送時に紙詰まりが発生の恐れがある。
このように、塗布ローラを用いて定着液を付与する構成では、定着液の塗布量が多すぎると、トナー粒子が流されることによる画質劣化、定着液の乾燥時間が長くなることによる定着応答性の低下、記録媒体によっては紙詰まりが発生しやすくなる、といった問題が生じる。一方、これらの問題を防止するために定着液を微量塗布する構成とすると、上述したように塗布ローラの表面にトナー粒子がオフセットしてしまう。
よって、塗布ローラで定着液を塗布する構成では、定着応答性向上や残液感低減やカール防止のために定着液付与対象上のトナー層に定着液を微量塗布することと塗布ローラへのトナーオフセットを防止することとを両立することが極めて難しい。
【０００６】
定着液の微量塗布とトナーオフセットの防止とを両立することができる定着方式として、特許文献４には、定着液を液中に気泡が分散した泡状定着液とする定着液泡状化装置を備え、泡状定着液を定着液付与対象である記録媒体上のトナー像に塗布する構成が記載されている。このように、定着液を泡状とすることにより定着液の嵩密度を下げることが出来る。このため、従来よりも少量の定着液で塗布ローラ表面上の定着液の膜厚を厚くすることが出来、液体の表面張力の定着液付与対象上のトナー粒子に対する影響を軽減することができる。また、少量の定着液であるため、記録媒体上の残液感を抑制することが出来る。さらに、泡状の定着液は通常の液体状の定着液よりも流れ難いため、定着液によって定着液付与対象上のトナー粒子が流されることによる画像劣化も防止することができる。よって、特許文献４に記載の定着装置のように泡状定着液を用いて定着を行うことにより、従来よりも少量の定着液塗布量でトナー画像を乱すことなく定着することができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献４に記載の定着装置のように泡状定着液を用いて定着を行う構成では、泡状定着液の嵩密度によって定着性が変化する。これは以下の理由による。
すなわち、塗布ローラ表面上の泡状定着液の薄層の膜厚が同じで膜厚であっても、泡状定着液の嵩密度が異なれば、塗布ローラ表面上の単位面積当りに担持される定着液の量が異なってくる。同様に、塗布ローラ表面上の単位面積当りに担持される定着液の量が同じであっても、泡状定着液の嵩密度が異なれば、塗布ローラ表面上の定着液の薄層の膜厚が異なってくる。そして、上述したように、トナーオフセットを防止するためには十分な定着液の膜厚が必要であり、定着応答性向上や残液感低減やカール防止のために微量塗布が求められるため、定着液の量と定着液の膜厚とに影響を及ぼす泡状定着液の嵩密度が変化すれば定着性が変化する。このため、定着装置が備える定着液泡状化装置としては泡状定着液の嵩密度が調節できることが求められる。
なお、上述の説明では、通常の液状定着液を泡状定着液とする定着液泡状化装置に求めらる機能について説明したが、通常の液体から泡状とする対象となる液体が定着液である場合に限らず、泡状液を生成する泡生成装置であれば生成する泡状液の嵩密度を調節できることが望ましい。
【０００８】
本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、生成する泡状液の嵩密度を調節することができる泡生成装置、並びに、この泡生成装置を有する定着装置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】
【０００９】
請求項１の発明は、液体を貯留する液体貯留部と、該液体貯留部内の該液体中に気体供給口が位置するように配置された気体供給路によって該液体中に気体を供給する気体供給手段とを備え、該気体供給手段が該気体供給口から該気体を供給することで該液体内に気泡を発生させるバブリングによって該液体貯留部内の該液体から泡状液を生成する泡生成装置において、上記気体供給手段は、上記気体供給口の開口面積が異なる複数の上記気体供給路と、開口面積が異なる複数の該気体供給路同士の気体の供給量の割合を調節することができる気体供給割合調節手段とを備えることを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１の泡生成装置において、上記気体供給割合調節手段は、開口面積が異なる複数の上記気体供給路のそれぞれに対応し、独立して上記気体の供給量を制御することができる複数の気体供給量制御手段を備えることを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項１または２の泡生成装置において、上記気体供給割合調節手段は、該泡生成装置を設けた環境の温度及び湿度の情報、並びに、上記液体貯留部内の圧力の情報に基づいて開口面積が異なる複数の上記気体供給路同士の気体の供給量の割合を調節することを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、液体を貯留する液体貯留部と、該液体貯留部内の該液体中に気体供給口が位置するように配置された気体供給路によって該液体中に気体を供給する気体供給手段とを備え、該気体供給手段によって該気体供給口から該気体を供給することでバブリングによって該液体貯留部内の該液体に気泡を含ませて泡状液を生成する泡生成装置において、上記気体供給手段は、上記気体供給口の開口面積を制御する開口面積制御手段を備えることを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項４の泡生成装置において、上記開口面積制御手段は、該泡生成装置を設けた環境の温度及び湿度の情報、並びに、上記液体貯留部内の圧力の情報に基づいて上記気体供給口の開口面積を制御することを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の泡生成装置において、バブリングによって生成された上記泡状液を小径化する泡小径化手段を備えることを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、樹脂の少なくとも一部を溶解または膨潤させることで樹脂微粒子を軟化させる軟化剤を含有する液状定着液を液中に気泡が分散した泡状定着液とする定着液泡状化手段と、該定着液泡状化手段に該液状定着液を供給する定着液供給手段と、該定着液泡状化手段に該気体を供給する気体供給手段と、該樹脂微粒子を担持する定着液付与対象の表面に該泡状定着液を付与する定着液付与手段とを有し、該泡状定着液を付与することで軟化した該樹脂微粒子を記録媒体に定着する定着装置において、上記定着液泡状化手段として、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の泡生成装置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の定着装置において、上記定着液付与手段は、上記泡生成装置が生成した上記泡状定着液を所望の膜厚の薄膜とする泡状定着液薄膜化手段と、上記泡生成装置が生成し、泡状定着液薄膜化手段によって薄層となった該泡状定着液を表面に担持して表面移動し、上記定着液付与対象と対向する塗布位置で表面上の該泡状定着液を該定着液付与対象に塗布する定着液塗布部材と、を備え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の定着装置において、上記定着液供給手段は、上記液体貯留部への上記液状定着液の供給を制御する液状定着液供給制御手段を有し、液状定着液供給制御手段は、上記気体供給路の上記気体供給口の位置が該液貯留部内に貯留された該液状定着液によって常に満たされるように、該液貯留部への該液状定着液の供給を制御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、樹脂と色剤とを含有する樹脂微粒子を含むトナーを用いて記録媒体上にトナー像を形成するトナー像形成手段と、記録媒体に転写するトナー像を担持するトナー像担持体の表面、または、トナー像を担持する記録媒体の表面である定着液付与対象の表面に泡状定着液を付与し、該記録媒体上に該トナー像を定着せしめる定着手段とを備える画像形成装置であって、該定着手段として、請求項７乃至９のいずれか１項に記載の定着装置を用いることを特徴とするものである。
【００１０】
本発明者らは、バブリングによって液体中の気泡を含有させて生成される泡状液は、気泡同士を隔てる液体の壁厚は気泡の大きさに係わらずほとんど変化しないことを確認した。このため、気泡が大きいほど一定体積の泡状液中の液体の壁が少なくなり、その結果、一定体積の泡状液中の液体の量も少なくなる。このことは、バブリングによって生成された泡状液の気泡が大きいほど泡状液の嵩密度が小さくなり、気泡が小さいほど泡状液の嵩密度が大きくなることを示している。バブリングによって生成された泡状液をせん断力を付与するなどによって分泡して小泡化したとしても、その過程で空気の補給が無ければバブリングによって生成されたときの泡状液の嵩密度が小泡化した泡状液の嵩密度となる。
また、バブリングによって生成された泡状定着液の気泡の大きさは、液体中に気体を送り込む気体供給口の開口面積に影響を受ける。すなわち、気体供給口の開口面積が大きいと泡状定着液の気泡の平均径は大きくなり、気体供給口の開口面積が小さいと泡状定着液の気泡の平均径は小さくなる。
【００１１】
上記請求項１の構成を備えた泡生成装置では、気体供給口の開口面積が異なる複数の気体供給路を備える。
このような構成では、開口面積が大きい気体供給口から供給された気体によって生成された泡状定着液の気泡の平均径は大きくなり、開口面積が小さい気体供給口から供給された気体によって生成された泡状定着液の気泡の平均径は小さくなる。そして、このような開口面積が異なる複数の気体供給口から供給される気体によって生成された泡状定着液は平均径の大きさが異なる複数種の泡状定着液が混ざった状態となる。このとき、複数の気体供給口から供給される気体の総量に対して開口面積が大きい気体供給口から供給される気体の量の割合が多くなると、泡生成装置で生成される泡状定着液全体の気泡の平均径は大きくなる。一方、複数の気体供給口から供給される気体の総量に対して開口面積が小さい気体供給口から供給される気体の量の割合が多くなると、泡生成装置で生成される泡状定着液全体の気泡の平均径は小さくなる。このように、開口面積が異なる複数の気体供給口のそれぞれから供給される気体の量の割合を調節することにより、泡生成装置で生成される泡状定着液全体の気泡の平均径を調節することができる。そして、請求項１の構成を備えた泡生成装置では、気体供給割合調節手段によって開口面積が異なる複数の気体供給路同士の気体の供給量の割合を調節することにより、泡生成装置で生成される泡状定着液全体の気泡の平均径を調節することができる。
また、上記請求項４の構成を備えた泡生成装置では、開口面積制御手段を備え、この開口面積制御手段によって気体供給口の開口面積を制御することにより、泡生成装置で生成される泡状定着液全体の気泡の平均径を調節することができる。
【発明の効果】
【００１２】
上述したように、バブリングによって生成された泡状液の気泡が大きいほど泡状液の嵩密度が小さくなり、気泡が小さいほど泡状液の嵩密度が大きくなる。本発明によれば、バブリングにより泡状液を生成する泡生成装置において、生成される泡状定着液全体の気泡の平均径を調節することができるため、生成する泡状液の嵩密度を調節することができるという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施形態に係る定着装置が備える定着液泡状化装置の概略説明図。
【図２】実施形態に係るプリンタを示す概略構成図。
【図３】同プリンタにおける画像ステーションの一つの概略構成図。
【図４】実施形態に係る定着装置の概略説明図。
【図５】実施形態に係る定着装置の塗布ローラが転写紙と接触する部分の拡大説明図。
【図６】泡状定着液の拡大模式図。
【図７】液状定着液センサを用いた制御系の概念図。
【図８】空気が供給される空気供給管の開口面積の違いによる初期泡状定着液の気泡の大きさの違いを模式的に示した説明図、（ａ）は、開口面積が大きい場合の説明図、（ｂ）は、開口面積が小さい場合の説明図。
【図９】２つの空気供給管から供給される空気の供給量の割合を変化させたときの泡状定着液の嵩密度の変化を模式的に示すグラフ。
【図１０】空気供給量バランスを制御する制御系の制御概念図。
【図１１】第二空気供給口に多孔質体を配置した構成例の説明図。
【図１２】第二空気供給口にマイクロ流路アセンブリ素子を配置した構成例の説明図。
【図１３】変形例の空気供給装置及び空気供給管の開口近傍の説明図。
【図１４】液膜厚制御用ブレードの押し圧力を制御する構成の説明図、（ａ）は、圧力を大きくした状態の説明図、（ｂ）は、圧力を小さくした状態の説明図。
【図１５】液膜厚制御用ブレードの押し圧力を制御する構成で、ギャップ規制部材を備える構成の説明図。
【図１６】ブレードギャップの幅を制御する構成の説明図、（ａ）は、ブレードギャップを狭くした状態の説明図、（ｂ）は、ブレードギャップを広くした状態の説明図。
【図１７】液状定着液を用いる定着装置で定着液の膜厚が薄いときの説明図、（ａ）は、定着装置の概略説明図、（ｂ）は、転写紙に接触して定着液を塗布する塗布ローラと転写紙とが接触する塗布位置の拡大説明図。
【図１８】液状定着液を用いる定着装置で定着液の膜厚が十分に厚いときの説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明を画像形成装置であるフルカラープリンタ（以下、プリンタ１００という）に適用した場合の実施形態について説明する。
図２は、プリンタ１００の概略構成を示す構成図である。
プリンタ１００は、図２に示すように、像形成手段としての各構成部材を収納する位置固定された装置本体１と、転写紙Ｐを収納する引き出し可能な給紙カセット２とを備えている。装置本体１の中央部には、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンダ（Ｍ）、黒（Ｋ）の各色のトナー像を形成するための画像ステーション３Ｙ、３Ｃ、３Ｍ、３Ｋを備えている。以下、各符号の添字Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋは、それぞれイエロー、シアン、マゼンダ、黒用の部材であることを示す。
【００１５】
図３は、画像ステーションの一つ（Ｙ用の画像ステーション３Ｙ）の概略構成を示す構成図である。図２及び図３に示すように、画像ステーション３Ｙ、３Ｃ、３Ｍ、３Ｋは、図３中矢印Ａ方向に回転するドラム状の感光体１０Ｙ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｋを備えている。感光体１０は、アルミニウム製の円筒状基体と、その表面を覆う、例えばＯＰＣ（有機光半導体）感光層とから構成されている。各画像ステーション３は、感光体１０の周囲に、感光体１０を帯電する帯電装置１１Ｙ、１１Ｃ、１１Ｍ、１１Ｋ、感光体１０に形成された潜像を現像する現像装置１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｋ、感光体１０上の残留トナーをクリーニングするクリーニング装置１３Ｙ、１３Ｃ、１３Ｍ、１３Ｋを備える。各画像ステーション３の下方には、感光体１０Ｙ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｋにレーザ光Ｌを照射可能な露光手段としての光学ユニット４を備えている。各画像ステーション３の上方には、各画像ステーション３により形成されたトナー画像が転写される転写ベルト２０を備えた中間転写ユニット５を備えている。また、転写ベルト２０に転写されたトナー画像を転写紙Ｐに定着する定着装置６を備えている。また、装置本体１の上部には、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、黒（Ｋ）の各色のトナーを収容するトナーボトル７Ｙ、７Ｃ、７Ｍ、７Ｋが装填されている。このトナーボトル７Ｙ、７Ｃ、７Ｍ、７Ｋは、装置本体１の上部に形成される排紙トレイ８を開くことにより、装置本体１から脱着可能に構成されている。
【００１６】
光学ユニット４は、光源であるレーザダイオードから発射させるレーザ光Ｌをポリゴンミラー等によって反射させ、感光体１０Ｙ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｋ上に照射しながら順次走査している。中間転写ユニット５の転写ベルト２０は、駆動ローラ２１、テンションローラ２２、及び従動ローラ２３に掛け回され、所定タイミングで図中反時計回り方向に回転駆動される。また、中間転写ユニット５は、感光体１０Ｙ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｋに形成されたトナー像を転写ベルト２０に転写する一次転写ローラ２４Ｙ、２４Ｃ、２４Ｍ、２４Ｋを備えている。中間転写ユニット５は、転写ベルト２０上に転写されたトナー像を転写紙Ｐに転写する二次転写ローラ２５、転写紙Ｐ上に転写されなかった転写ベルト２０上の転写残トナーをクリーニングするベルトクリーニング装置２６を備えている。
【００１７】
次に、プリンタ１００において、カラー画像を得る行程について説明する。まず、画像ステーション３Ｙ、３Ｃ、３Ｍ、３Ｋにおいて、感光体１０Ｙ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｋが帯電装置１１Ｙ、１１Ｃ、１１Ｍ、１１Ｋによって一様に帯電される。その後、光学ユニット４により、画像情報に基づきレーザ光Ｌが走査露光されて感光体１０Ｙ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｋ表面に潜像が形成される。感光体１０Ｙ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｋ上の潜像は、現像装置１２の現像ローラ１５Ｙ、１５Ｃ、１５Ｍ、１５Ｋ上に担持された各色のトナーによって現像されてトナー像として可視像化される。感光体１０Ｙ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｋ上のトナー像は、各一次転写ローラ２４Ｙ、２４Ｃ、２４Ｍ、２４Ｋの作用によって反時計回りに回転駆動される転写ベルト２０上に順次重ねて転写される。このときの各色の作像動作は、そのトナー像が転写ベルト２０上の同じ位置に重ねて転写されるように、転写ベルト２０の移動方向上流側から下流側に向けてタイミングをずらして実行される。一次転写終了後の感光体１０Ｙ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｋは、クリーニング装置１３Ｙ、１３Ｃ、１３Ｍ、１３Ｋのクリーニングブレード１３ａによってその表面がクリーニングされ、次の画像形成に備えられる。トナーボトル７Ｙ、７Ｃ、７Ｍ、７Ｋに充填されているトナーは、不図示のトナー補給装置によって必要に応じて不図示の搬送経路を介して各画像ステーション３Ｙ、３Ｃ、３Ｍ、３Ｋの現像装置１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｋに所定量補給される。
【００１８】
一方、給紙カセット２内の転写紙Ｐは、給紙カセット２の近傍に配設された給紙ローラ２７によって、装置本体１内に搬送され、レジストローラ対２８によって所定のタイミングで二次転写ローラ２５と駆動ローラ２１とが対向する二次転写部に搬送される。そして、二次転写部において、転写ベルト２０上に形成されたトナー画像が転写紙Ｐに転写される。トナー画像が転写された転写紙Ｐは、定着装置６を通過することで画像定着が行われ、排出ローラ２９によって排紙トレイ８に排出される。感光体１０と同様に、転写ベルト２０上に残った転写残のトナーは、転写ベルト２０に接触するベルトクリーニング装置２６によってクリーニングされる。
なお、４つの画像ステーション３Ｙ、３Ｃ、３Ｍ、３Ｋ及びトナーボトル７Ｙ、７Ｃ、７Ｍ、７Ｋの配列順は図２に示す例に限らず、どのような順番であってもよい。
また、本発明の特徴部を有する定着装置６を備えた画像形成装置としては、図２のプリンタ１００の構成に限るものではない。
【００１９】
次に本発明に係る定着装置６の定着の原理について概説する。
本発明は、樹脂の少なくとも一部を溶解又は膨潤させることで樹脂を含有する微粒子を軟化させる軟化剤を含有した泡状定着液を、記録媒体等の定着液塗布対象の表面上の樹脂微粒子に付与する。これにより、定着液塗布対象の表面上の樹脂微粒子を軟化させ、樹脂微粒子を記録媒体に定着する定着方法を取っている。言うまでもないことだが、ここで、表記している樹脂微粒子とは、特に何であるかを限定はしないが、画像形成装置に適用した場合だと、トナーのことを指す。
【００２０】
次に、従来の湿式定着方式を用いた定着装置について説明する。
上述した上記特許文献１には、トナーを溶解または膨潤可能で、水に不溶または難溶な有機化合物が水に分散混合された水中油滴型の定着液を用いる湿式定着方式の定着装置が記載されている。この定着装置では、未定着のトナーが所定位置に配設された被定着物の表面に対して定着液を噴霧または滴下してトナーを溶解または膨潤させた後、被定着物を乾燥させる構成である。
【００２１】
しかし、上記特許文献１の定着装置では、水に不溶又は難溶な有機化合物が、水に分散混合された水中油滴型の定着液を用いている。このため、多量の定着液を未定着トナーに付与した場合には、転写紙などの記録媒体（非定着物）が、定着液の水分を吸収し、記録媒体にシワやカールが発生する。これにより、画像形成装置に必要とされる安定かつ高速な記録媒体の搬送を著しく損なうこととなる。そこで、乾燥装置を用いて、定着液に含まれる多量の水を蒸発させることにより、記録媒体に付与された定着液から水分を除去しようとすると、熱定着方式を用いる画像形成装置の消費電力に匹敵する電力を必要とすることとなる。
【００２２】
また、撥水性処理された未定着トナーを弾かない定着液として、油性溶媒に、トナーを溶解又は膨潤させる材料を溶解させた油性の定着液が従来よりいくつか提案されている。その一つとして例えば、上記特許文献２には、トナーを構成する樹脂成分を溶解又は膨潤させる材料を成分としての脂肪族二塩基酸エステル等を希釈液（溶媒）として不揮発性のジメチルシリコーンで希釈した（溶解させた）定着液が提案されている。また、上記特許文献３には、定着液として、トナーを溶解し、かつシリコーンオイルと相溶性を有する溶剤の１００の容量に対し、シリコーンオイル８〜１２０容量部を混合してなる相溶状態の未定着トナー画像の定着液が提案されている。これにより、静電気的方式で形成された未定着トナー像を、画像を乱すことなく鮮明にかつ容易に記録媒体上に固着できる。このような油性の定着液は、撥水性処理された未定着トナーとの高い親和性を有する油性溶媒を含むため、撥水性処理された未定着トナーを弾くことなく、トナーを溶解又は膨潤させ、トナーを記録媒体に定着させることができる。
【００２３】
このような従来の湿式定着方式では定着液を通常の液体状のまま記録媒体状のトナー像に付与していたため、記録媒体上のトナー像への定着液の微量塗布と定着ローラへのトナーオフセット防止を両立することが極めて難しいという問題があった。この問題について図１７及び図１８を用いて説明する。
【００２４】
図１７は、従来の湿式定着方式の液状定着液を用いる定着装置３０の説明図である。図１７（ａ）は液状定着液を用いる定着装置３０の概略説明図である。また、図１７（ｂ）は、液状定着液を用いる定着装置３０における記録媒体である転写紙Ｐと転写紙Ｐに接触して液状定着液１３２を塗布する塗布部材である塗布ローラ１４１との近接部の拡大説明図である。
図１７（ａ）に示すように、塗布ローラ１４１を用いて転写紙Ｐ上の未定着トナーＴへ液状定着液１３２を塗布する構成において、液状定着液１３２を転写紙Ｐに微量付与するために、塗布ローラ１４１上の液状定着液１３２の膜厚が未定着トナーＴのトナー層の厚みよりも薄くなる場合、図１７（ｂ）のようになる。塗布ローラ１４１上の液状定着液１３２には、塗布ローラ１４１の表面が転写紙Ｐと接触する塗布位置で塗布ローラ１４１から転写紙Ｐに付与されるものの他に、図１７（ｂ）中の矢印Ｆ１で示すように塗布位置を通過した後も塗布ローラ１４１の表面に残留するものがある。そして、塗布ローラ１４１の表面が転写紙Ｐから分離する位置で、塗布ローラ１４１表面に残留する液状定着液１３２の液膜によって生じる表面張力（図１７中の矢印Ｆ２方向に働く）で未定着トナーＴのトナー粒子が引っ張られてしまう。これにより、塗布ローラ１４１の表面にオフセットトナーＴａが付着し、塗布ローラ１４１と剥離した後の転写紙Ｐ上の定着トナーによって形成される画像が大幅に乱れてしまう。
【００２５】
逆に、塗布ローラ１４１上の液状定着液１３２の膜厚を未定着トナーＴのトナー層の厚みよりも十分厚くすると、図１８のようになる。塗布ローラ１４１の表面が転写紙Ｐから分離する位置では、液状定着液１３２の液量が多いため塗布ローラ１４１表面の液膜による表面張力が未定着トナーＴのトナー粒子に作用しにくくなる。これにより、塗布ローラ１４１側にオフセットしたトナーが付着しにくくなるが、転写紙Ｐの紙面に多量の液状定着液１３２が塗布されるため、過剰な液状定着液１３２により転写紙Ｐ上のトナー粒子が流され画質劣化を生じたり、転写紙Ｐに付与した液状定着液１３２の乾燥時間が長くなり定着応答性に問題が生じたりしてしまう。また、転写紙Ｐに著しい残液感（紙を手で触れたときの湿った感触）が発生する。さらに、液状定着液１３２が水を含有するものであると、記録媒体として紙等のセルロースを含有する転写紙Ｐへの液状定着液１３２の塗布量が多い場合、紙等の転写紙Ｐが著しくカールし、画像形成装置などの装置内における記録媒体搬送時に紙詰まりが発生する恐れがある。
このように、塗布ローラ１４１を用いて液状定着液１３２を塗布する構成では、液状定着液１３２の塗布量が多すぎると、トナー粒子が流されることによる画質劣化、液状定着液１３２の乾燥時間が長くなることによる定着応答性の低下という問題が生じる。さらに、記録媒体の材質によっては紙詰まりが発生しやすくなるという問題が生じる。一方、これらの問題を防止するために液状定着液１３２を微量塗布する構成とすると、上述したようにトナー粒子がオフセットトナーＴａとして塗布ローラ１４１の表面にオフセットしてしまう。よって、定着応答性向上や残液感低減やカール防止のために転写紙Ｐ上のトナー層に定着液を微量塗布することと塗布ローラ１４１へのトナーオフセットを防止することとを両立することが極めて難しい。
【００２６】
定着液の微量塗布とトナーオフセットの防止とを両立することができる定着方式として、上記特許文献４には、定着液を液中に気泡が分散した泡状定着液とし、この泡状定着液を塗布ローラを用いて記録媒体上のトナー像に塗布する構成が記載されている。このように、定着液を泡状とすることにより定着液の密度を下げることが出来るため、従来よりも少量の定着液で塗布ローラ表面上の定着液の膜厚を厚くすることが出来、液体の表面張力の記録媒体上のトナー粒子に対する影響を軽減することができる。また、少量の定着液であるため、記録媒体上の残液感を抑制することが出来、泡状の定着液は通常の液体状の定着液よりも流れ難いため、定着液によってトナー粒子が流されることによる画像劣化も防止することができる。よって、上記特許文献４のように泡状定着液を用いて定着を行うことにより、従来よりも少量の定着液塗布量でトナー画像を乱すことなく定着することができる。
そして、本実施形態の定着装置６も上記特許文献４と同様に定着液を泡状にして記録媒体上のトナー層に塗布する構成である。
【００２７】
また、上記特許文献４に記載の定着装置は、塗布部材である塗布ローラ上の泡状定着液の膜厚を制御する泡状定着液膜厚制御手段を備えている。そして、塗布ローラが記録媒体に接して泡状定着液を記録媒体上の樹脂微粒子に付与している時間が、塗布ローラによって塗布される泡状定着液が記録媒体上の樹脂微粒子層を浸透して記録媒体に到達する浸透時間より同じ又は長くなるように膜厚を制御する。これにより、樹脂微粒子の塗布ローラへのオフセット付着を防止でき、樹脂微粒子を乱すことなく、かつ樹脂微粒子を担持した記録媒体に定着液を塗布した後は素早く樹脂微粒子の記録媒体への定着が可能となる。このため、定着応答性に優れた定着を行うことができる。
【００２８】
次に、本実施形態の定着装置６について説明する。
図４は、本実施形態のプリンタ１００が備える定着装置６を模式的に示す説明図である。なお、本発明における樹脂微粒子はトナー粒子である。
定着装置６は、軟化剤を含む液状定着液１３２を泡状にした泡状定着液Ｆを生成する泡状定着生成手段としての泡状定着液生成部１３０と、生成された泡状定着液Ｆを記録媒体である転写紙Ｐに塗布する泡状定着液付与手段である定着液塗布部１４０とを有する。さらに、泡状定着液生成部１３０で生成された泡状定着液Ｆを薄膜状にする泡状定着液薄膜化手段である泡状定着液薄膜化部１５０を備える。
【００２９】
泡状定着液生成部１３０は、詳細は後述するが、液状定着液１３２から大きな泡からなる泡状定着液Ｆを生成した後、大きな泡を分泡し、微小な泡を生成する機能を持っている。
泡状定着液生成部１３０は、液状定着液供給手段である液状定着液供給装置３００と定着液泡状化手段としての定着液泡状化装置５００とを備える。液状定着液供給装置３００は、液状定着液１３２を収容する定着液収容手段としての定着液ボトル１３１と、定着液ボトル１３１から液状定着液１３２を定着液泡状化装置５００に搬送する定着液搬送手段としての定着液搬送ポンプ１３３及び定着液搬送管１３４とを備える。定着液泡状化装置５００は、液状定着液供給装置３００から供給される液状定着液１３２に対して液中に気泡を分散させて泡を多く含んだ泡状定着液Ｆを生成する。
定着液ボトル１３１中の液状定着液１３２は、定着液搬送ポンプ１３３を駆動することにより定着液搬送管１３４を介して定着液泡状化装置５００へと搬送され、定着液泡状化装置５００で泡状定着液Ｆとなる。
定着液塗布部１４０は、定着液泡状化装置５００の定着液供給口５０１から泡状定着液Ｆが供給され、泡状定着液Ｆを転写紙Ｐに塗布する塗布部材としての塗布ローラ１４１を備える。
【００３０】
泡状定着液生成部１３０より生成された泡状定着液Ｆは、塗布ローラ１４１の表面に供給される。塗布ローラ１４１の表面上の泡状定着液Ｆが供給される位置には、泡状定着液薄膜化部１５０を備える。泡状定着液薄膜化部１５０は、泡状定着液生成部１３０から塗布ローラ１４１に供給された泡状定着液Ｆを均一に薄層化し、塗布ローラ１４１上に薄層化された泡状定着液Ｆである泡状定着液薄層Ｆｃを形成するという機能を持っている。
定着液塗布部１４０は、泡状定着液薄膜化部１５０によって塗布ローラ１４１上に泡状定着液薄層Ｆｃが形成され、塗布位置Ｃで転写紙Ｐ上の未定着トナーＴに泡状定着液Ｆを塗布して、未定着トナーＴのトナー粒子を転写紙Ｐに定着させるという機能を持つ。定着液塗布部１４０は、主に、塗布部材である塗布ローラ１４１と塗布対峙部材である加圧ローラ１４３とで構成されている。本実施形態の定着液塗布部１４０では、塗布対峙部材が加圧ローラ１４３として塗布ローラ１４１に対して加圧する構成であるが、塗布対峙部材が固定ローラで塗布部材が塗布対峙部材に対して圧力がかけられている構成であっても良い。
また、塗布ローラ１４１と加圧ローラ１４３とが当接する塗布位置Ｃに対して塗布ローラ１４１の表面移動方向下流側には、塗布部材クリーニング部材２００が配置されている。
定着装置６では、二次転写部を通過した転写紙Ｐが塗布位置Ｃを通過するときに、転写紙Ｐ上の未定着トナーＴに塗布ローラ１４１によって泡状定着液Ｆが塗布され、転写紙Ｐ上の未定着トナーＴが定着されて定着トナーＴｂとなる。
そして、塗布位置Ｃを通過した後の塗布ローラ１４１の表面に残留した泡状定着液Ｆや、オフセットしたトナーは塗布ローラ１４１のクリーニング手段である塗布部材クリーニング部材２００によって清掃され、常に安定した泡状定着液Ｆの付与を実現する。
【００３１】
次に、本実施形態の定着装置６のように泡状の定着液を用いる構成の原理について説明する。
この構成は、気泡を大量に含有し泡状の液体が極めて嵩密度が低いことに着目した構成である。上述したように、転写紙Ｐに接触して定着液を塗布する接触型の塗布部材である塗布ローラ１４１を用いて、塗布ローラ１４１へのトナーのオフセットが生じない塗布を行うためには、塗布ローラ１４１上の定着液の膜厚を厚く形成する必要がある。このことは、樹脂微粒子のオフセットが生じないように定着液を均一に塗布するためには、塗布ローラ１４１表面に定着液の体積がある程度必要であることを意味している。
一方、定着液を塗布した後の記録媒体上の樹脂微粒子層上の定着液量は少ないほうが定着応答性や残液感に優れており、これは定着液の重量が少ないことが望ましいことを意味する。
記録媒体に塗布するときには定着液の体積が多く、かつ塗布後の記録媒体上の定着液重量は少ない条件を満たすためには、塗布時の定着液の密度が低ければよく、定着液の嵩密度を低くすることにより、塗布時に体積は多くても、実質的な塗布重量は小さくすることができる。即ち、嵩密度（定着液の重量をその体積で割った値）の低い定着液を使用すれば、定着液を塗布する際のオフセットを防止しつつ、定着応答性や残液感を良好にすることが可能である。
【００３２】
そして本実施形態の定着装置６は、上述した原理を鑑みた発明を適用した構成であり、塗布時の定着液の嵩密度を低くするために泡状にした定着液である泡状定着液Ｆを記録媒体である転写紙Ｐに塗布する構成である。図５は、本実施形態の定着装置６において塗布ローラ１４１が転写紙Ｐと接触する部分（塗布位置Ｃ）の拡大説明図である。
図５に示すように、定着液泡状化装置５００によって液状定着液１３２を泡で構成された泡状定着液Ｆとすることで、定着液のカサ密度を低くでき、少量の定着液で塗布ローラ１４１上の定着液の膜厚を厚くすることができる。更には定着液の表面張力による影響が抑えられるため、定着液の量が少量であっても塗布ローラ１４１への樹脂微粒子のオフセットを防止できることが分かった。
【００３３】
また、本発明者らが鋭意検討を重ねたところ、樹脂微粒子の大きさが５［μｍ］〜１０［μｍ］程度の場合、微粒子層を乱すことなく泡状定着液Ｆを樹脂微粒子層を構成する未定着トナーＴに付与するには、泡状定着液Ｆの泡径範囲が、５［μｍ］〜５０［μｍ］程度が適していることがわかった。
図６は、泡状定着液Ｆの拡大模式図であり、図６に示すように、液中に多くの気泡Ｆｂが分散されて泡状となった泡状定着液Ｆは、気泡Ｆｂと気泡のそれぞれを区切る液膜境界（以下、プラトー境界Ｆａと称す）とから構成される。
一般的に、通常の液状の液体から０．５［ｍｍ］〜１［ｍｍ］程度の大きな気泡を含んだ泡状液体を生成する場合、単なる撹拌等により比較的容易に泡を生成可能であり、大きな泡からなる泡状液体は数秒以下の時間（０．１［ｓ］もかからない）で生成することができる。一方、通常の液状の液体から５［μｍ］〜５０［μｍ］程度の微小な気泡を含んだ泡状液体を生成する場合、気泡の小径化が困難であり、生成するために時間がかかるという問題があった。
そこで、本発明者らは、この所望の泡径（５［μｍ］〜５０［μｍ］程度）よりも大きな気泡を含み、目視で観察できる程度の大きさの気泡を含んだ泡状液体の生成が容易で、かつすばやく得ることができる点に着目した。そして、泡径が大きな泡状液体から泡径が５［μｍ］〜５０［μｍ］程度の微小な気泡を含んだ泡状液体を素早く生成する方法を鋭意検討した。その結果、大きな気泡を含む泡状液体にせん断力を加えることで大きな泡を分泡すると、上述したように通常の液状の液体から微小な泡を起泡させる方法に比べ、極めて素早く所望の大きさの微小な気泡を含有した泡状液体が生成できることがわかった。
【００３４】
次に、定着液の液処方について説明する。
泡状定着液Ｆは、上述したように、軟化剤を含有した液状定着液１３２中に気泡を含有した構成である。軟化剤を含有した液状定着液１３２は、泡状定着液Ｆとしたときに気泡を安定に含有し、なるべく均一な大きさの気泡からなる気泡層を構成する泡状とするため、起泡剤及び増泡剤を有することが望ましい。また、ある程度粘度が高いほうが、気泡が安定して液体中に分散するため、増粘剤を含有することが望ましい。
また、起泡剤としては、陰イオン界面活性剤、特に、脂肪酸塩が望ましい。脂肪酸塩は界面活性を有するため、水を含有する液状定着液１３２の表面張力を下げ、液状定着液１３２を発泡しやすくするとともに、泡表面で脂肪酸塩が層状ラメラ構造をとるため泡壁（プラトー境界Ｆａ）が他の界面活性剤よりも強くなり、泡沫安定性が極めて高くなる。また、脂肪酸塩の起泡性を効果的にするため、液状定着液１３２には水を含有することが望ましい。脂肪酸としては、大気中での長期安定性の観点から酸化に強い飽和脂肪酸が望ましい。但し、飽和脂肪酸塩を含有する液状定着液１３２に若干の不飽和脂肪酸塩を含有することで脂肪酸塩の水に対する溶解・分散性を助け、５［℃］〜１５［℃］までの低気温において、優れた起泡性を有することができ、広い環境温度範囲において定着性を安定させることが可能となり、また、液状定着液１３２を長期放置したときの脂肪酸塩の定着液中分離を防止することができる。
【００３５】
更に、飽和脂肪酸塩に用いる脂肪酸としては、炭素数１２、１４、１６及び１８の飽和脂肪酸、具体的にはラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸が適する。炭素数が１１以下の飽和脂肪酸塩は臭気が大きくなり、オフィス・家庭で用いる画像形成機器の定着液には適さない。また、炭素数１９以上の飽和脂肪酸塩は、水に対する溶解性が低下し、定着液の放置安定性を著しく低下させてしまう。これらの飽和脂肪酸による飽和脂肪酸塩を単独もしくは混合して起泡剤として用いる。
【００３６】
また、不飽和脂肪酸塩を用いてもよく、炭素数１８で２重結合数が１から３の不飽和脂肪酸が望ましい。具体的には、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸が適する。２重結合が４以上では反応性が強いため、定着液の放置安定性が劣ってしまう。これらの不飽和飽和脂肪酸による不飽和脂肪酸塩を単独もしくは混合して起泡剤として用いる。また、上記飽和脂肪酸塩と不飽和脂肪酸塩を混合して起泡剤として用いても構わない。
【００３７】
更に、上記飽和脂肪酸塩又は不飽和脂肪酸塩において、本実施形態の定着装置６で液状定着液１３２の起泡剤として用いる場合、ナトリウム塩、カリウム塩もしくはアミン塩であることが望ましい。定着装置６に電源を投入後、素早く定着可能な状態にすることは定着装置６の商品価値として重要な要素である。定着装置６において定着可能な状態とするためには、液状定着液１３２が適切な泡状（泡状定着液Ｆ）となっていることが必須であるが、上記脂肪酸塩は素早く起泡することで、電源投入後定着可能な状態を短時間でつくることができる。特に、アミン塩とすることで、液状定着液１３２にせん断力を加えたときに他の起泡剤に比べて短時間で起泡し、泡状定着液Ｆを容易に作製することが可能であり、定着装置６への電源投入後の定着可能な状態を短時間でつくることができる。
【００３８】
樹脂を溶解又は膨潤することで軟化させる軟化剤は、脂肪族エステルを含む。この脂肪族エステルは、トナー等に含まれる樹脂の少なくとも一部を溶解又は膨潤させる溶解性又は膨潤性に優れている。
更に、記録媒体に対するトナーの定着は、密封された環境において頻繁に使用される機器で行われ、トナーを記録媒体への定着した後にも軟化剤はトナー中に残留するため、記録媒体に対するトナーの定着は揮発性有機化合物（ＶＯＣ）及び不快臭の発生を伴わないことが好ましい。すなわち、軟化剤は揮発性有機化合物（ＶＯＣ）及び不快臭の原因となる物質を含まないことが好ましい。脂肪族エステルは、一般に汎用される有機溶剤（トルエン、キシレン、メチルエチルケトン、酢酸エチルなど）と比較して、高い沸点及び低い揮発性を有し、刺激臭を持たない。
なお、オフィス環境等における臭気を高い精度で測定することができる実用的な臭気の測定尺度として、官能測定である三点比較式臭袋法による臭気指数（１０×ｌｏｇ｛物質の臭気が感じられなくなるまでの物質の希釈倍率｝）を臭気の指標とすることができる。また、軟化剤に含まれる脂肪族エステルの臭気指数は、１０以下であることが好ましい。この場合には、通常のオフィス環境では、不快臭を感じなくなる。更に、軟化剤のみならず、定着液に含まれる他の液剤も同様に、不快臭及び刺激臭を有さないことが好ましい。
【００３９】
本発明を適用した定着装置６における液状定着液１３２において、上記脂肪族エステルは、飽和脂肪族エステルを含むことが好ましい。上記脂肪族エステルが、飽和脂肪族エステルを含む場合には、軟化剤の保存安定性（酸化、加水分解などに対する耐性）を向上させることができる。また、多くの飽和脂肪族エステルは、トナーに含まれる樹脂を１秒以内で溶解又は膨潤させることができる。更に、飽和脂肪族エステルは、記録媒体に提供されたトナーの粘着感を低下させることができる。これは、飽和脂肪族エステルが、溶解又は膨潤したトナーの表面に油膜を形成するためであると考えられる。
【００４０】
よって、本発明における液状定着液１３２において、好ましくは、上記飽和脂肪族エステルは、
Ｒ１ＣＯＯＲ２
の一般式で表される化合物を含み、Ｒ１は、炭素数が１１以上１４以下のアルキル基であり、Ｒ２は、炭素数が１以上６以下の直鎖型もしくは分岐型アルキル基である。Ｒ１及びＲ２の炭素数がそれぞれ所望の範囲よりも少ないと臭気が発生し、所望の範囲よりも多いと樹脂軟化能力が低下する。
即ち、上記飽和脂肪族エステルが、一般式Ｒ１ＣＯＯＲ２で表される化合物を含み、Ｒ１は、炭素数が１１以上１４以下のアルキル基であり、Ｒ２は、炭素数が１以上６以下の直鎖型もしくは分岐型のアルキル基である場合には、トナーに含まれる樹脂に対する溶解性又は膨潤性を向上させることができる。また、上記化合物の臭気指数は、１０以下であり、上記化合物は、不快臭及び刺激臭を有さない。
【００４１】
上記化合物である脂肪族モノカルボン酸エステルとしては、例えば、ラウリン酸エチル、ラウリン酸ヘキシル、トリデシル酸エチル、トリデシル酸イソプロピル、ミリスチン酸エチル、ミリスチン酸イソプロピル等が挙げられる。上記化合物であるこれらの脂肪族モノカルボン酸エステルの多くは、油性溶媒に溶解するが、水には溶解しない。よって、上記化合物である脂肪族モノカルボン酸エステルの多くについては、水性溶媒では、グリコール類を溶解助剤として定着液に含有し、溶解又はマイクロエマルジョンの形態とする。
【００４２】
また、本発明における液状定着液１３２において、好ましくは、上記脂肪族エステルは、脂肪族ジカルボン酸エステルを含む。上記脂肪族エステルが、脂肪族ジカルボン酸エステルを含む場合には、より短い時間でトナーに含まれる樹脂を溶解又は膨潤させることができる。例えば、６０［ｐｐｍ］程度の高速印字では、記録媒体における未定着のトナーに定着液を付与し、トナーが記録媒体に定着するまでの時間は、１秒以内であることが望ましい。上記脂肪族エステルが、脂肪族ジカルボン酸エステルを含む場合には、記録媒体における未定着のトナー等に定着液を付与し、トナーが記録媒体に定着するのに要する時間を、０．１秒以内にすることが可能となる。更に、より少量の、軟化剤の添加によって、トナーに含まれる樹脂を溶解又は膨潤させることができるため、定着液に含まれる、軟化剤の含有量を低減することができる。
よって、本発明における液状定着液１３２において、好ましくは、上記脂肪族ジカルボン酸エステルは、
Ｒ３（ＣＯＯＲ４）２
の一般式で表される化合物を含み、Ｒ３は、炭素数が３以上８以下のアルキレン基であり、Ｒ４は、炭素数が３以上５以下の直鎖型又は分岐型アルキル基である。Ｒ３及びＲ４の炭素数がそれぞれ所望の範囲よりも少ないと臭気が発生し、所望の範囲よりも多いと樹脂軟化能力が低下する。
即ち、上記脂肪族ジカルボン酸エステルが、一般式Ｒ３（ＣＯＯＲ４）２で表される化合物を含み、Ｒ３は、炭素数が３以上８以下のアルキレン基であり、Ｒ４は、炭素数が３以上５以下の直鎖型又は分岐型アルキル基である場合には、トナーに含まれる樹脂に対する溶解性又は膨潤性を向上させることができる。また、上記化合物の臭気指数は、１０以下であり、上記化合物は、不快臭及び刺激臭を有さない。
上記化合物である脂肪族ジカルボン酸エステルとしては、例えば、コハク酸２エチルヘキシル、アジピン酸ジブチル、アジピン酸ジイソブチル、アジピン酸ジイソプロピル、アジピン酸ジイソデシル、セバシン酸ジエチル、セバシン酸ジブチル等が挙げられる。上記化合物であるこれらの脂肪族ジカルボン酸エステルの多くは、油性溶媒に溶解するが、水には溶解しない。よって、水性溶媒では、グリコール類を溶解助剤として定着液に含有し、溶解又はマイクロエマルジョンの形態とする。
【００４３】
更に、本発明を適用した定着装置６で用いる液状定着液１３２において、上記脂肪族エステルは、脂肪族ジカルボン酸ジアルコキシアルキルを含むことが好ましい。上記脂肪族エステルが、脂肪族ジカルボン酸ジアルコキシアルキルを含む場合には、記録媒体に対するトナーの定着性を向上させることができる。
本発明を適用した定着装置６に用いる液状定着液１３２において、上記脂肪族ジカルボン酸ジアルコキシアルキルは、
Ｒ５（ＣＯＯＲ６−Ｏ−Ｒ７）２
の一般式で表される化合物を含むことが好ましい。この一般式において、Ｒ５は、炭素数が２以上８以下のアルキレン基であり、Ｒ６は、炭素数が２以上４以下のアルキレン基であり、Ｒ７は、炭素数が１以上４以下のアルキル基である。Ｒ５及びＲ６の炭素数がそれぞれ所望の範囲よりも少ないと臭気が発生し、所望の範囲よりも多いと樹脂軟化能力が低下する。
即ち、上記脂肪族ジカルボン酸ジアルコキシアルキルは、一般式Ｒ５（ＣＯＯＲ６−Ｏ−Ｒ７）２で表される化合物を含み、Ｒ５は、炭素数が２以上８以下のアルキレン基であり、Ｒ６は、炭素数が２以上４以下のアルキレン基であり、Ｒ７は、炭素数が１以上４以下のアルキル基である場合には、トナーに含まれる樹脂に対する溶解性又は膨潤性を向上させることができる。また、上記化合物の臭気指数は、１０以下であり、上記化合物は、不快臭及び刺激臭を有さない。
上記化合物である脂肪族ジカルボン酸ジアルコキシアルキルとしては、例えば、コハク酸ジエトキシエチル、コハク酸ジブトキシエチル、アジピン酸ジエトキシエチル、アジピン酸ジブトキシエチル、セバシン酸ジエトキシエチル等が挙げられる。これらの脂肪族ジカルボン酸ジアルコキシアルキルを水性溶媒では、グリコール類を溶解助剤として定着液に含有し、溶解又はマイクロエマルジョンの形態とする。
また、脂肪酸エステルではないが、クエン酸エステルや炭酸エチレンや炭酸プロピレンも軟化もしくは膨潤剤として適する。
ところで、泡状定着液において、塗布接触ニップ部にてトナー等の微粒子層に泡状定着液を押し込みながら浸透させる際に泡が破泡すると浸透阻害となる。そこで泡沫安定性に優れる泡が求められる。このため、定着液中に脂肪酸アルカノールアミド（１：１）型を含有することが望ましい。脂肪酸アルカノールアミドには（１：１）型と（１：２）型があるが、本発明における泡沫安定性には（１：１）型が適することがわかった。
【００４４】
なお、定着の対象となる樹脂を含有する微粒子は、トナーに限定されず、樹脂を含有する微粒子であれば何れでもよい。例えば、導電性部材を含有した樹脂含有微粒子でもよい。また、記録媒体は、記録紙に限定されず、金属、樹脂、セラミックス等何れでもよい。但し、媒体は定着液に対し浸透性を有することが望ましく、媒体基板が液浸透性を持たない場合は、基板上に液浸透層を有する媒体が望ましい。記録媒体の形態もシート状に限定されず、平面及び曲面を有する立体物でもよい。例えば、紙のごとき媒体に透明樹脂微粒子を均一に定着させ紙面を保護する（所謂、ニスコート）用途においても、本発明は適用できる。
【００４５】
上記樹脂を含有する微粒子のうち、電子写真プロセスで用いるトナーは、本発明の定着液との組合せにおいて最も定着への効果が高い。トナーは、色剤と帯電制御剤と結着樹脂や離型剤などのような樹脂を含む。トナーに含まれる樹脂は、特に限定されないが、好適な結着樹脂としては、ポリスチレン樹脂、スチレン−アクリル共重合体樹脂、ポリエステル樹脂などが挙げられ、離型剤としては、例えばカルバナウワックスやポリエチレンなどのワックス成分などが挙げられる。トナーは、結着樹脂の他に、公知の着色剤、電荷制御剤、流動性付与剤、外添剤などを含んでもよい。また、トナーは、メチル基を有する疎水性シリカ及び疎水性酸化チタンのような疎水性微粒子をトナーの粒子の表面に固着させることによって、撥水性処理されていることが好ましい。媒体のうち、記録媒体は、特に限定されず、例えば、紙、布、及び液体透過層を有するＯＨＰ用シートのようなプラスチックフィルムなどが挙げられる。本発明における油性とは、室温（２０［℃］）における水に対する溶解度が、０．１［重量％］以下である性質を意味する。
【００４６】
また、泡状となった定着液は、撥水性処理されたトナーの粒子に対して、十分な親和性を有することが望ましい。ここで、親和性とは、液体が固体に接触したときに、固体の表面に対する液体の拡張濡れの程度を意味する。すなわち、泡状となった定着液は、撥水性処理されたトナーに対して十分な濡れ性を示すことが好ましい。疎水性シリカ及び疎水性酸化チタンのような疎水性微粒子で撥水性処理されたトナーの表面は、疎水性シリカ及び疎水性酸化チタンの表面に存在するメチル基によって覆われており、おおよそ２０［ｍＮ／ｍ］程度の表面エネルギーを有する。現実には撥水性処理されたトナーの表面の全面が疎水性微粒子によって完全に覆われてはいないため、撥水性処理されたトナーの表面エネルギーは、おおよそ、２０〜３０［ｍＮ／ｍ］であると推測される。よって、撥水性トナーに対して親和性を有する（十分な濡れ性を有する）ためには、泡状となった定着液の表面張力は、２０〜３０［ｍＮ／ｍ］であることが好ましい。
【００４７】
水性溶媒を用いる場合、界面活性剤を添加することで、表面張力を２０〜３０［ｍＮ／ｍ］とすることが好ましい。また、水性溶媒の場合、単価もしくは多価アルコールを含有していることが望ましい。これらの材料は、泡状の定着液における気泡の安定性を高め、破泡しにくくする利点を有する。例えばセタノールなどの単価アルコールや、グリセンリン、プロピレングリコール、１，３ブチレングリコールなどの多価アルコールが望ましい。また、これらの単価又は多価のアルコール類を含有することで紙等の媒体のカール防止に効果を有する。
また、定着液中に浸透性改善や紙等媒体のカール防止のために油性成分を含有してＯ／ＷエマルジョンやＷ／Ｏエマルジョンを形成する構成も望ましく、その場合、具体的な分散剤としては、ソルビタンモノオレエートやソルビタンモノステレートやソルビタンセスキオレートなどのソルビタン脂肪酸エステルやショ糖ラウリン酸エステルやショ糖ステアリン酸エステルなどのショ糖エステルなどが望ましい。
【００４８】
なお、定着液中での軟化剤を溶解もしくはマイクロエマルジョン分散させるため方法としては、例えば、回転羽根によるホモミキサーやホモジナイザーのような機械的に攪拌する手段、及び超音波ホモジナイザーのような振動を与える手段が挙げられる。いずれにしても、強いせん断応力を定着液中の軟化剤に加えることで溶解もしくはマイクロエマルジョン分散させる。
また、トナーの定着装置は、本発明における定着液をトナーに供給した後、トナーに含まれる樹脂の少なくとも一部を溶解又は膨潤させる部剤（軟化剤）によって溶解又は膨潤したトナーを加圧する、一対の平滑化ローラ（ハードローラ）を有してもよい。一対の平滑化ローラ（ハードローラ）によって、溶解又は膨潤したトナーを加圧することによって、溶解又は膨潤したトナーの層の表面を平滑化して、トナーに光沢を付与することが可能となる。更に、記録媒体内へ溶解又は膨潤したトナーを押し込むことによって、記録媒体に対するトナーの定着性を向上させることができる。
【００４９】
本実施形態の定着装置６の液状定着液１３２として使用可能な定着液の具体的な処方の例を以下に示す。
・希釈溶媒：イオン交換水                        ５３［ｗｔ％］
・軟化剤：コハク酸ジエトキシエチル(クローダ社  クローダＤＥＳ)
１０［ｗｔ％］
炭酸プロピレン                          ２０［ｗｔ％］
・増粘剤：プロピレングリコール                  １０［ｗｔ％］
・増泡剤：ヤシ脂肪酸ジエタノールアミド（１：１）型（松本油脂  マーポンＭＭ）      
０．５［ｗｔ％］
・起泡剤：パルミチン酸アミン                  ２．５［ｗｔ％］
ミリスチン酸アミン                  １．５［ｗｔ％］
ステアリン酸アミン                  ０．５［ｗｔ％］
・分散剤：ＰＯＥ（２０）ラウリルソルビタン（花王  レオドールＴＷ−Ｓ１２０Ｖ）    
１［ｗｔ％］
ポリエチレングリコールモノステアレート（花王  エマノーン３１９９）    
１［ｗｔ％］
【００５０】
図１は、本実施形態の定着装置６が備える定着液泡状化装置５００の概略説明図である。
図１に示す定着液泡状化装置５００は、液状定着液１３２に空気を送り込んで大きな気泡を含んだ初期泡状定着液Ｆｐを生成する初期発泡部６００と、初期泡状定着液Ｆｐの大きな泡を分泡して微小な泡径の気泡を含んだ泡状定着液Ｆを生成する微小径泡生成部５２０とを備える。
図１に示すように、液状定着液１３２が搬送される定着液搬送管１３４は、初期発泡部６００の定着液貯留部であるチャンバー６０１に接続されており、詳細は後述するが定着液貯留部であるチャンバー６０１内の液状定着液１３２はバブリングによって初期泡状定着液Ｆｐとなる。
【００５１】
初期発泡部６００で生成された大きな気泡を含有する初期泡状定着液Ｆｐは、泡状化装置内搬送管５１５を通って微小径泡生成部５２０へと搬送される。微小径泡生成部５２０は、初期泡状定着液Ｆｐの大きな泡を分割して２つ以上に分泡化するために大きな泡を含有する初期泡状定着液Ｆｐにせん断力を加える構成である。定着液泡状化装置５００が備える微小径泡生成部５２０は、外側円筒部５２１と内側円筒部５２２とからなる閉じた二重円筒で、内側円筒部５２２が外側円筒部５２１に対して回転可能な構成となっている。外側円筒部５２１の一部に開けられた定着液流入口５２１ａには泡状化装置内搬送管５１５が接続されており、この定着液流入口５２１ａから大きな泡を含有する初期泡状定着液Ｆｐが外側円筒部５２１と内側円筒部５２２との間の隙間に供給される。初期発泡部６００から微小径泡生成部５２０に供給された初期泡状定着液Ｆｐは、外側円筒部５２１と内側円筒部５２２との間の隙間（ここが流路となる）を通過しながら、内側円筒部５２２の回転によってせん断力を受ける。このせん断力によって、大きな泡は微小な泡へと変化し、外側円筒部５２１の一部に設けられた定着液流出口５２１ｂから定着液供給口５０１へと搬送され、定着液供給口５０１から塗布ローラ１４１の表面上に泡状定着液Ｆが供給される。これにより、所望の微小な泡径を有する泡状定着液Ｆを得ることができる。
【００５２】
なお、本発明者らの実験の結果、所望の微小な泡径を有する泡状定着液Ｆを効率良く得る液搬送速度は、回転する内側円筒部５２２の回転数と内側円筒部５２２の長手方向の長さにより決定されるものであることが分かった。図１に示すように外側円筒部５２１の内径をｄ１［ｍｍ］、内側円筒部５２２の長さをＬ［ｍｍ］、内側円筒部５２２の外径をｄ２［ｍｍ］とし、内側円筒部５２２の回転数をＲ［ｒｐｍ］とすると、微小な泡を生成するために望ましい液搬送速度Ｖ［ｍｍ３／ｓ］は、以下の（１）式で決まることがわかった。
Ｖ＝｛Ｌ×π×（ｄ１２−ｄ２２）／４｝／（１０００／Ｒ）・・・・（１）
【００５３】
上記（１）式について、例えば、ｄ１が１０［ｍｍ］、ｄ２が８［ｍｍ］、Ｌが５０［ｍｍ］、回転数のＲが１０００［ｒｐｍ］とすると、液搬送速度は約１４００［ｍｍ３／ｓ］（１．４［ｃｃ／ｓ］）となる。Ａ４の紙を定着するために必要な泡状定着液Ｆが３［ｃｃ］であるとすると、液状定着液１３２から必要量の泡状定着液Ｆを生成するのに立ち上がり時間は約２［ｓ］ですみ、極めて素早く、所望の泡径を有する泡状定着液Ｆを生成可能となる。なお、内側円筒部５２２の外周にらせん状の溝を設けて外側円筒部５２１内での泡状定着液Ｆの搬送性を向上させてもよい。
図１に示す定着液泡状化装置５００は、液状定着液１３２を大きな泡径を含有する泡状定着液Ｆへと変化させる初期発泡部６００と、大きな泡にせん断力を加えて微小な泡を含有する泡状定着液Ｆを生成する微小径泡生成部５２０とを備える。このように、初期発泡部６００と微小径泡生成部５２０とを組み合わせることで、液状定着液１３２から５［μｍ］〜５０［μｍ］程度の微小な泡径を有する泡状定着液Ｆを、極めて短時間に生成させることができる。
【００５４】
本実施形態の定着装置６は、定着液ボトル１３１から液状定着液１３２を定着液泡状化装置５００に搬送する手段としては、定着液搬送ポンプ１３３を用いている。定着液搬送ポンプ１３３としては、ギヤポンプ、ベローズポンプ等が適用可能であるが、チューブポンプが望ましい。ギヤポンプ等ごとく定着液が通過する経路中で振動機構や回転機構があると、ポンプ内で液が起泡し、液に圧縮性が出て、搬送能力が低下する恐れがある。また、上記機構の部品等が定着液を汚染したり、逆に定着液が上記機構の部品を劣化させたりする恐れがある。一方、チューブポンプは、チューブ内の液を、チューブを変形させながら押し出す機構であるため、定着液と接する部材はチューブだけであり、チューブとして定着液に対して耐液性を有する部材を用いることで、定着液の汚染やポンプ系部品の劣化を防止することができる。また、チューブを変形させるだけで内部を通過する液に搬送力を付与する構成なので、定着液が起泡せず、起泡に起因する搬送能力の低下を防止できる。
【００５５】
なお、塗布ローラ１４１に供給される泡状定着液Ｆの嵩密度としては、０．０１［ｇ／ｃｍ３］〜０．１［ｇ／ｃｍ３］程度の範囲となるものが望ましい。更に、定着液は、転写紙Ｐ等の記録媒体上のトナー層等の樹脂含有微粒子の層への塗布時に泡状となっていればよく、保存容器である定着液ボトル１３１内で泡状である必要はない。このため、定着液ボトル１３１中の液状定着液１３２は気泡を含有しない通常の液体状で、定着液ボトル１３１から定着液を供給する時点や、転写紙Ｐ上のトナー層へ付与するまでの定着液の搬送経路で泡状にする手段を設ける構成が望ましい。これは、保存容器である定着液ボトル１３１中では通常の液体状で、定着液ボトル１３１から液を取り出した後に泡状とする構成のほうが、定着液ボトル１３１の小型化ができるという大きな利点を有するためである。
【００５６】
次に、本発明の構成を備えた泡生成装置である定着液泡状化装置５００の特徴部について説明する。
定着液泡状化装置５００は、生成される泡状定着液Ｆの泡の嵩密度を調節する機能を備える。
定着液泡状化装置５００は、大きく分けると、液状定着液１３２から大きな気泡を含んだ初期泡状定着液Ｆｐを生成する初期発泡部６００と、大きな泡を分泡して微小な泡径の気泡を含んだ泡状定着液Ｆを生成する微小径泡生成部５２０とに分けられる。
【００５７】
以下、定着液泡状化装置５００の特徴部である初期発泡部６００について説明する。
初期発泡部６００は、液状定着液１３２を貯留する液体貯留部であるチャンバー６０１と、チャンバー６０１内の液状定着液１３２中に空気供給口６１５（ａ、ｂ）が位置するように配置された空気供給管６１３（ａ、ｂ）によって液状定着液１３２中に空気を供給する空気供給装置６１０とを備える。そして、定着液泡状化装置５００では、空気供給装置６１０が空気供給口６１５（ａ、ｂ）から空気を供給することで液状定着液１３２内に気泡を発生させるバブリングによってチャンバー６０１内の液状定着液１３２から初期泡状定着液Ｆｐを生成する。さらに、空気供給装置６１０は、開口部（第一空気供給口６１５ａ及び第二空気供給口６１５ｂ）の開口面積が異なる２つの空気供給管として第一空気供給管６１３ａ及び第二空気供給管６１３ｂを備える。本実施形態の初期発泡部６００では第一空気供給口６１５ａの方が第二空気供給口６１５ｂよりも開口面積が十分大きい。また、空気供給装置６１０は、開口面積が異なる第一空気供給管６１３ａ及び第二空気供給管６１３ｂからの空気の供給量の割合を調節することができる気体供給割合調節手段として、第一空気ポンプ６１１ａ、第二空気ポンプ６１１ｂ及びこれら２つのポンプの駆動を制御する空気ポンプ制御装置６５０を備える。このような初期発泡部６００では、第一空気供給管６１３ａを通って第一空気供給口６１５ａからチャンバー６０１内に供給される空気の供給量を第一空気ポンプ６１１ａによって制御する。また、第二空気供給管６１３ｂを通って第二空気供給口６１５ｂからチャンバー６０１内に供給される空気の供給量を第二空気ポンプ６１１ｂによって制御する。そして、空気ポンプ制御装置６５０が第一空気ポンプ６１１ａ及び第二空気ポンプ６１１ｂの駆動を制御することによって、第一空気供給口６１５ａからの空気の供給量と、第二空気供給口６１５ｂからの空気の供給量とを独立して制御することができる。
【００５８】
大きな気泡を含んだ泡状液体として上述した０．５［ｍｍ］〜１［ｍｍ］程度の大きな気泡を含んだ泡状液体の場合、一般的に、単に液体中に空気を送り込んでバブリングを行うことにより、容易に泡を生成することが可能である。本実施形態においては、バブリングを行う対象が液状定着液１３２であり、液状定着液１３２は起泡剤を含んでいるので、一度形成された気泡は破泡しにくく、バブリングを行うことによって大きな気泡を含んだ初期泡状定着液Ｆｐが液状定着液１３２の上に形成され、成長していく。ここで形成された初期泡状定着液Ｆｐは、液状定着液１３２と比較して嵩密度が非常に小さいものとなっており、具体的には、０．０１［ｇ／ｃｍ３］〜０．１［ｇ／ｃｍ３］程度の値となる。このようなバブリングによる初期泡状定着液Ｆｐの生成が初期発泡部６００のチャンバー６０１内で行われる。
【００５９】
よって、まず、バブリングを行うためには、チャンバー６０１内には、一定量の液状定着液１３２で満たされている必要がある。すなわち、２つの空気供給管６１３（ａ、ｂ）のチャンバー６０１内への空気の入力部である各々の空気供給口６１５（ａ、ｂ）は常に液状定着液１３２で満たされている必要がある。液状定着液１３２は定着液ボトル１３１に貯蔵されており、そこから定着液搬送ポンプ１３３よってチャンバー６０１内に導かれる。定着液ボトル１３１は、イメージとしては定着液カートリッジそのものや、定着液カートリッジとチャンバー６０１との間の中間貯蔵部などである。
したがって、２つの空気供給管６１３（ａ、ｂ）の各々の空気供給口６１５（ａ、ｂ）が常に液状定着液１３２で満たされるように、チャンバー６０１内に液状定着液１３２が供給されるように制御される必要がある。
【００６０】
このような制御を行う構成として、定着装置６の初期発泡部６００ではチャンバー６０１内に、液状定着液センサ７０１が設けられている。この液状定着液センサ７０１は、チャンバー６０１の任意の位置における液状定着液１３２の有無を検知するものである。具体的な構成はどんなものであっても良いが、一構成例としては、２本の電極を有し、この２本の電極をチャンバー６０１内の任意の位置に置く。２本の電極間に液状定着液１３２が存在すれば、２本の電極間の抵抗は小さくなる。一方、液状定着液１３２が存在しない、すなわち２本の電極間には空気または初期泡状定着液Ｆｐが存在する場合は、空気は定着液よりも電流が流れ難く、初期泡状定着液Ｆｐは液状定着液１３２に比べて嵩密度が低いことから、２本の電極間の抵抗は液状定着液１３２が存在する場合に比べて大きくなる。このことを利用してチャンバー６０１内の任意の位置における液状定着液１３２の有無を検知することができる。
【００６１】
この液状定着液センサ７０１を用いた制御系の概念図を、図７に示す。この制御系の構成はきわめて簡単で、まず、液状定着液供給制御手段である液状定着液供給制御装置７００を設ける。液状定着液供給制御装置７００には、液状定着液センサ７０１からの信号が入力される。そして、その信号より液状定着液センサ７０１付近の液状定着液１３２の有無を判断する。そして、液状定着液１３２がある場合、チャンバー６０１内へ液状定着液１３２を供給せず（すなわち定着液搬送ポンプ１３３を駆動せず）、液状定着液１３２が無い場合、チャンバー６０１内へ液状定着液１３２を供給する（すなわち定着液搬送ポンプ１３３を駆動）。
このような制御を行うことにより、液状定着液１３２の液面を、常に、液状定着液センサ７０１が設置された近傍付近に保つことが可能になる。言うまでもないことだが、液状定着液センサ７０１は、空気供給口６１５（ａ、ｂ）よりも上方に設置される。液状定着液センサ７０１と空気供給口６１５とをこのように配置することによって、それぞれの空気供給口６１５（ａ、ｂ）を常に液状定着液１３２で満たすことができる。
【００６２】
次に、空気供給装置６１０につい手説明する。
図１に示すように、空気供給装置６１０は開口部（第一空気供給口６１５ａ及び第二空気供給口６１５ｂ）の開口面積が異なる２つの空気供給管である第一空気供給管６１３ａ及び第二空気供給管６１３ｂに対して、それぞれ別の空気ポンプ（第一空気ポンプ６１１ａ、第二空気ポンプ６１１ｂ）によって空気が送り込まれる構成となっている。２つの空気ポンプ（第一空気ポンプ６１１ａ、第二空気ポンプ６１１ｂ）を駆動することによってそれぞれのエアフィルタ（第一エアフィルタ６１２ａ、第二エアフィルタ６１２ｂ）から空気が吸引され、それぞれの空気供給管（第一空気供給管６１３ａ及び第二空気供給管６１３ｂ）に空気が送り込む。空気供給管（第一空気供給管６１３ａ及び第二空気供給管６１３ｂ）に空気を送り込むことによって、バブリングを行い、液状定着液１３２の液面の上に初期泡状定着液Ｆｐを形成させている。
【００６３】
図１に示す初期発泡部６００では、第一空気供給口６１５ａと第二空気供給口６１５ｂとの開口面積を異ならせているが、空気供給口６１５の開口面積が大きい第一空気供給管６１３ａと、開口面積の小さい第二空気供給管６１３ｂとでは、バブリングを行ったときの気泡の大きさも異なってくることは明らかである。当然ながら、空気供給口６１５の開口面積が大きい第一空気供給管６１３ａのほうが、気泡が大きくなる。そうなると、液状定着液１３２の液面の上に形成される初期泡状定着液Ｆｐの気泡の大きさも、開口面積が大きい第一空気供給管６１３ａから供給された空気によって形成される気泡は大きくなり、開口面積が小さい第二空気供給管６１３ｂから供給された空気によって形成される気泡は小さくなる。
【００６４】
開口面積が異なる空気供給管６１３から供給された空気によって形成される初期泡状定着液Ｆｐの気泡の大きさの違いを図８を用いて説明する。図８は、空気が供給される空気供給管６１３の開口面積の違いによる初期泡状定着液Ｆｐの気泡の大きさの違いを模式的に示した説明図であり、図８（ａ）は開口面積が大きい場合、図８（ｂ）は開口面積が小さい場合の説明図である。
図８（ａ）に示すように、空気が供給される空気供給管６１３の開口面積が大きいと初期泡状定着液Ｆｐの気泡Ｆｂも大きくなり、図８（ｂ）に示すように、空気が供給される空気供給管６１３の開口面積が小さいと初期泡状定着液Ｆｐの気泡Ｆｂも小さくなる。
【００６５】
図８に示すように、初期泡状定着液Ｆｐは、気泡Ｆｂの間を定着液の壁Ｆｄ（上述したプラトー境界Ｆａ）が仕切る状態である。本発明者らは、バブリングによって形成される初期泡状定着液Ｆｐに関しては、気泡Ｆｂの間を定着液の壁Ｆｄの壁厚は気泡Ｆｂの大きさに関わらずさほど変化しないことを確認した。
したがって、図８（ａ）に示すように、気泡Ｆｂが大きいほど、一定体積あたりの定着液の壁Ｆｄが少なくなり、その結果、一定体積の初期泡状定着液Ｆｐに含まれる定着液の量も小さくなる。このことは、開口面積が大きい空気供給管６１３から供給された空気によって形成される初期泡状定着液Ｆｐの嵩密度が小さくなることを示している。反対に、気泡Ｆｂが小さいほど、初期泡状定着液Ｆｐの嵩密度が大きくなることも容易に分かる。
初期発泡部６００で生成された初期泡状定着液Ｆｐは、後に微小径泡生成部５２０へ導かれることになるが、小泡化を行う過程で空気の補給などは無いため、初期泡状定着液Ｆｐの嵩密度が、そのまま定着液供給口５０１から供給される泡状定着液Ｆの嵩密度となる。ゆえに、空気供給管６１３の開口面積が異なると、生成される泡状定着液Ｆの嵩密度も異なってくるということである。
【００６６】
ところで、塗布ローラ１４１表面上の泡状定着液Ｆの薄層（泡状定着液薄層Ｆｃ）の膜厚が同じで膜厚であっても、泡状定着液Ｆの嵩密度が異なれば、塗布ローラ１４１表面上の単位面積当りに担持される定着液の量が異なってくる。同様に、塗布ローラ１４１表面上の単位面積当りに担持される定着液の量が同じであっても、泡状定着液Ｆの嵩密度が異なれば、塗布ローラ１４１表面上の泡状定着液薄層Ｆｃの膜厚が異なってくる。そして、トナーオフセットを防止するためには十分な定着液の膜厚が必要であり、定着応答性向上や残液感低減やカール防止のために微量塗布が求められるため、定着液の量と定着液の膜厚とに影響を及ぼす泡状定着液Ｆの嵩密度が変化すれば定着性が変化する。このように、泡状定着液Ｆの嵩密度は泡状の定着液を用いた定着の根幹に関わってくるため、泡状定着液Ｆの嵩密度を決める初期泡状定着液Ｆｐの嵩密度の管理は非常に重要であることがわかる。
【００６７】
図９は、開口面積が大きい第一空気供給管６１３ａから供給される空気の供給量Ｖ１と、開口面積の小さい第二空気供給管６１３ｂから供給される空気の供給量Ｖ２の割合を変化させたときの泡状定着液Ｆの嵩密度の変化を模式的に示すグラフである。図９では、空気供給装置６１０から供給される空気の総量をＶａとし、Ｖａ＝Ｖ１＋Ｖ２である。図９中の嵩密度Ｄ１は、２つの空気ポンプ６１１のうちの第一空気ポンプ６１１ａのみを駆動し、開口面積が大きい第一空気供給管６１３ａのみから空気の供給を行った状態（Ｖ１＝Ｖａ、Ｖ２＝０）の嵩密度を示す。また、図９中の嵩密度Ｄ２は、第二空気ポンプ６１１ｂのみを駆動し、開口面積が小さい第二空気供給管６１３ｂのみから空気の供給を行った状態（Ｖ１＝０、Ｖ２＝Ｖａ）の嵩密度を示す。
【００６８】
開口面積が大きい第一空気供給管６１３ａから空気が供給されることによって形成される初期泡状定着液Ｆｐの気泡Ｆｂの平均径は大きくなるため、第一空気供給管６１３ａのみから空気の供給を行うと嵩密度は最小値Ｄ１となる。一方、開口面積が小さい第二空気供給管６１３ｂから空気が供給されることによって形成される初期泡状定着液Ｆｐの気泡Ｆｂの平均径は小さくなるため、第二空気供給管６１３ｂのみから空気の供給を行うと嵩密度は最大値Ｄ２となる。
図９に示すように、第一空気供給管６１３ａのみから空気の供給を行った状態の嵩密度Ｄ１から、第二空気供給管６１３ｂで供給する空気の割合を増やすほど、泡状定着液Ｆの嵩密度が増加することがわかる。これは、第一空気供給管６１３ａのみから空気の供給を行った状態の嵩密度Ｄ１から、第二空気供給管６１３ｂで供給する空気の割合を増やすほど、泡径の小さい気泡Ｆｂの割合が多くなり、初期泡状定着液Ｆｐ全体での気泡Ｆｂの平均径が小さくなるためである。
このように、空気供給管６１３の開口面積の違いによって、泡状定着液Ｆの嵩密度を変えることができ、開口面積の異なる２つの空気供給管６１３に関して、それぞれの空気供給量を別々に変化させてやることにより、嵩密度の連続的な制御が可能になる。すなわち、開口面積の大きい第一空気供給管６１３ａのみで形成された泡状定着液Ｆの嵩密度Ｄ１を下限とし、開口面積の小さい第二空気供給管６１３ｂのみで形成された泡状定着液Ｆの嵩密度Ｄ２を上限とし、その間の嵩密度を自在に制御できる。この制御は、空気供給量制御手段である空気ポンプ制御装置６５０によって行われる。
【００６９】
ところで、周囲条件（温度、湿度、気圧、液状定着液の処方等）が同じならば、生成される泡状定着液Ｆの嵩密度は、およそ再現することができる。すなわち、図９の任意の空気供給量の割合の条件において、その条件が同じならば、同一の周囲条件で、泡状定着液Ｆの嵩密度はほぼ一意に決まってくる。しかし、周囲条件が変化すると、泡状定着液Ｆの嵩密度も変化する。例えば、温度が変化すると、液状定着液１３２の粘度が変化する。粘度が高くなれば、初期泡状定着液Ｆｐの気泡Ｆｂ間の定着液の壁Ｆｄが厚くなり、嵩密度は高くなる方向に変化する。また、チャンバー６０１内の圧力が高くなれば、初期泡状定着液Ｆｐの気泡Ｆｂを形成するの圧縮率が高くなり、大気圧の状態に戻せば、その分だけ気泡Ｆｂが膨張するので、チャンバー６０１内の圧力が高いほど、大気開放圧状態での嵩密度が低くなる。
すなわち、常に一定の嵩密度を保つためには、周囲条件に応じて、２つの空気ポンプ６１１（ａ及びｂ）の空気供給量バランスを制御する必要がある。
【００７０】
空気ポンプ制御装置６５０を用いた空気ポンプ６１１（ａ及びｂ）の空気供給量バランスを制御する制御系の制御概念図を、図１０に示す。各周囲条件の因子に対してセンサ（温度センサ、湿度センサ、圧力センサ）を有し、そのセンサ信号と補正テーブルのデータを元に、空気供給量バランスを制御するというものである。なお、空気ポンプ制御装置６５０は、空気供給量バランスによる泡状定着液Ｆの嵩密度のデータに関する情報テーブルも有している。
【００７１】
なお、図１に示す初期発泡部６００では、２つの空気供給管６１３の開口面積の差が大きいほど、図９中のＤ１とＤ２との差が大きくなるため、泡状定着液Ｆの嵩密度の制御を広い範囲で行うことができる。しかし、図１に示す初期発泡部６００のように、２つの空気供給管６１３の開口面積に差をつけた構成では、開口面積に極端に差をつけた場合、開口面積の小さい第二空気供給管６１３ｂによる空気の供給量を方の空気流量を第一空気供給管６１３ａによる空気の供給量と同等とする場合、空気を送り込む２つの空気ポンプ６１１（ａ、ｂ）の圧力差が非常に大きくなってしまう。
それを改善することができる初期発泡部６００の構成例の、２つの空気供給管６１３の開口近傍の説明図を図１１及び図１２に示す。
【００７２】
図１１に示す構成例では、２つの空気供給管６１３の流路断面積はほぼ同じであるが、第二空気供給管６１３ｂの第二空気供給口６１５ｂに多孔質体６１６を配置している。また、図１２に示す構成例も２つの空気供給管６１３の流路断面積はほぼ同じであるが、第二空気供給管６１３ｂの第二空気供給口６１５ｂにマイクロ流路アセンブリ素子６１７を配置している。第二空気供給管６１３ｂの先端に開口面積の小さい空気供給口を多数個備えたものであり、小さい気泡を形成する空気供給口を多くして供給量を稼いでいるという点である。
こうすることによって、大きい気泡を形成する第一空気供給管６１３ａに空気を供給する第一空気ポンプ６１１ａと、小さい気泡を形成する第二空気供給管６１３ｂに空気を供給する第二空気ポンプ６１１ｂとで、２つの空気ポンプの圧力差をさほどつけなくても同等レベルの空気供給量を得ることが可能になる。
同等レベルのポンプでの制御レンジが非常に広がることになる。その結果、空気ポンプに関するコスト低減となる。多孔質体６１６は、代表的なものとして、焼結金属、焼結セラミックなどが挙げられ、安価に得ることができる。マイクロ流路アセンブリ素子６１７についても、レーザ加工、フォトリソプロセス等で量産加工が可能であり、開口面積のばらつきの無いものを得ることができる。
【００７３】
なお、図１に示す定着液泡状化装置５００の初期発泡部６００では、２つの空気供給管に２つの空気ポンプを接続した構成であるが、空気供給管及び空気ポンプの数は３つ以上であってもよい。その場合、複数の空気供給管の開口面積は少なくとも２種類以上であり、開口面積の異なる空気供給管の組み合わせのうち、少なくとも１組はそれぞれ独立した空気供給量制御を行うように異なる空気ポンプによって空気が供給される構成とする。
また、本実施形態の定着液泡状化装置５００では、初期発泡部６００が本発明の特徴的な構成であり、初期発泡部６００によって生成された初期泡状定着液Ｆｐの気泡Ｆｂを小径化する泡小径化手段としては、微小径泡生成部５２０の構成に限るものではない。
【００７４】
［変形例］
図１を用いて説明した定着液泡状化装置５００の初期発泡部６００では、２つの空気供給管６１３（ａ及びｂ）から供給される空気の空気供給量バランスを制御することによって、初期泡状定着液Ｆｐ全体での気泡Ｆｂの平均径を調節し、初期泡状定着液Ｆｐの嵩密度を調節するものである。
以下、気体供給口である空気供給口６１５の開口面積を制御することにより、初期泡状定着液Ｆｐの嵩密度を調節する変形例の定着液泡状化装置５００について説明する。
変形例の定着液泡状化装置５００は、初期発泡部６００の空気供給装置６１０の構成が図１を用いて説明した実施形態の定着液泡状化装置５００と異なり、他の構成は共通するため、供給する構成については説明を省略する。
【００７５】
図１３は、変形例の初期発泡部６００の空気供給装置６１０及び空気供給管６１３の開口近傍の説明図である。
変形例の初期発泡部６００は、空気供給管６１３及び空気ポンプ６１１が一つずつであり、空気ポンプ制御装置６５０が空気ポンプ６１１を駆動することによって、エアフィルタ６１２から空気が吸引され、空気供給管６１３に空気を送り込む。空気供給管６１３に空気を送り込むことによって、空気供給口６１５から液状定着液１３２中に空気が供給され、バブリングによって、液状定着液１３２の液面の上に初期泡状定着液Ｆｐが形成される。
さらに、変形例の空気供給装置６１０は、回転することにより空気供給口６１５を覆う面積を変更可能な偏心弁６１８と、偏心弁６１８の回転を制御する偏心弁回転モータ６１９および偏心弁回転制御装置６２０を備える。変形例の空気供給装置６１０では、偏心弁回転制御装置６２０が偏心弁回転モータ６１９を制御し、偏心弁回転軸６１８ａの回転を制御することによって、偏心弁６１８が空気供給口６１５を覆う面積を制御することができる。
このように、偏心弁６１８が空気供給口６１５を覆う面積を制御することにより、空気供給口６１５の開口面積を制御することができ、空気供給口６１５から供給される空気によって形成される初期泡状定着液Ｆｐの気泡Ｆｂの平均径を調節することができる。これにより、初期泡状定着液Ｆｐの嵩密度を調節することができる。
【００７６】
なお、図１３に示す変形例では、偏心弁６１８を回転させることで、空気供給口６１５の開口面積を変化させているが、段階的あるいは連続的に空気供給口６１５の開口面積を変化させることが可能な構成であれば、どのような構成であってもよい。
【００７７】
次に、図４に示す本実施形態の定着装置６における泡状定着液薄膜化部１５０によって塗布ローラ１４１の表面上の泡状定着液Ｆの膜厚を制御する構成について説明する。
定着装置６では、泡状定着液生成部１３０より生成された泡状定着液Ｆは、塗布ローラ１４１の表面上に供給され、泡状定着液薄膜化部１５０の泡状定着液膜厚制御手段である液膜厚制御用ブレード１５４によって薄層化され、塗布ローラ１４１の表面上で泡状定着液薄層Ｆｃを形成する。すなわち、塗布ローラ１４１上において、液膜厚制御用ブレード１５４と対向する位置に対して、塗布ローラ１４１の表面移動方向上流側に泡状定着液生成部１３０で生成された泡状定着液Ｆが供給され、液膜厚制御用ブレード１５４によって最適な膜厚の泡状定着液薄層Ｆｃを形成する。
【００７８】
図１４は、泡状定着液薄膜化部１５０における液膜厚制御用ブレード１５４の押し圧力を制御する構成の説明図である。図１４（ａ）はスプリング１５７による圧力を大きくした状態の説明図であり、図１４（ｂ）はスプリング１５７による圧力を小さくした状態の説明図である。また、図１４中の左側の図面は、液膜厚制御用ブレード１５４によって膜厚の制御がなされる位置を泡状定着液Ｆが通過する前の状態の説明図である。一方、図１４中の右側の図面は、液膜厚制御用ブレード１５４によって膜厚の制御がなされる位置を泡状定着液Ｆが通過し、塗布ローラ１４１の表面上に泡状定着液薄層Ｆｃが形成された状態の説明図である。
【００７９】
液膜厚制御用ブレード１５４はブレード固定端１５４ａを中心にブレード自由端１５４ｂが揺動可能に配置されており、ブレード自由端１５４ｂにはスプリング１５７の一端が固定されている。スプリング１５７の他端はソレノイド１５８のスプリング支持部１５８ａに固定されている。スプリング支持部１５８ａはソレノイド１５８を制御することにより、図１４中の矢印Ｊ方向の変位可能である。図１４（ａ）に示すように、スプリング支持部１５８ａの位置を塗布ローラ１４１に近付けることで、スプリング１５７が液膜厚制御用ブレード１５４のブレード自由端１５４ｂに対する押し圧力は大きくなる。これにより、泡状定着液薄層Ｆｃの膜厚は小さくなる。一方、図１４（ｂ）に示すように、スプリング支持部１５８ａの位置を塗布ローラ１４１から遠ざけることで、スプリング１５７が液膜厚制御用ブレード１５４のブレード自由端１５４ｂに対する押し圧力は小さくなる。これにより、泡状定着液薄層Ｆｃの膜厚は大きくなる。
【００８０】
泡状定着液生成部１３０から供給された泡状定着液Ｆは、トレーリングポジションで設けられた液膜厚制御用ブレード１５４に対して、自身の粘性や表面張力等で、液膜厚制御用ブレード１５４を押しのけて液膜厚制御用ブレード１５４を通過する。これにより、泡状定着液薄層Ｆｃにして薄層を形成することになる。よって、液膜厚制御用ブレード１５４の塗布ローラ１４１への押し圧力が大きくなるほど泡状定着液薄層Ｆｃの膜厚が薄くなる。泡状定着液薄膜化部１５０は、この特性を利用して膜厚を制御するというものである。
そして、液膜厚制御用ブレード１５４の塗布ローラ１４１に対する押し圧力を容易に制御するには、図１４に示す構成のように、スプリング１５７とソレノイド１５８とを組み合わせたものが代表的なものとして挙げられる。
なお、液膜厚制御用ブレード１５４の塗布ローラ１４１に対する押し圧力を制御する構成としては、図１５に示すように液膜厚制御用ブレード１５４と塗布ローラ１４１とが最も距離が近くなる部分にギャップ規制部材１５９を設けてもよい。図１５も図１４と同様に図１５中の左側の図面は、液膜厚制御用ブレード１５４によって膜厚の制御がなされる位置を泡状定着液Ｆが通過する前の状態の説明図である。また、図１５中の右側の図面は、液膜厚制御用ブレード１５４によって膜厚の制御がなされる位置を泡状定着液Ｆが通過し、塗布ローラ１４１の表面上に泡状定着液薄層Ｆｃが形成された状態の説明図である。
【００８１】
塗布ローラ１４１の表面上の泡状定着液Ｆの膜厚を制御する他の構成としては、図１６に示すように、液膜厚制御用ブレード１５４と塗布ローラ１４１とのギャップ（以下、ブレードギャップと呼ぶ）の幅を制御することによって行うというものもある。
図１６（ａ）は、ブレードギャップが小さい状態の説明図であり、図１６（ｂ）はブレードギャップが大きい状態の説明図である。図１６に示す構成では、ソレノイド１５８を駆動することにより、ブレード突き当たり部１５８ｂの位置が図１６中の矢印Ｊ方向に変位する。そして、ブレード突き当たり部１５８ｂが突き当たるブレード自由端１５４ｂの変位量が変化し、ブレードギャップの幅を制御することができる。
図１６（ａ）に示すように、泡状定着液薄層Ｆｃの膜厚を薄くするときにはブレードギャップを狭くし、膜厚を厚くするときにはブレードギャップを広くする。ブレードギャップの幅を変化させる具体的な駆動手段としては、モータやソレノイドなどいろいろな駆動手段が考えられる。
【００８２】
何れの膜厚を制御する構成に関しても液膜厚制御用ブレード１５４は塗布ローラ１４１に対してトレーリングポジションで設けられている。つまり、液膜厚制御用ブレード１５４におけるブレード固定端１５４ａからブレード自由端１５４ｂに向かう方向と、塗布ローラ１４１の表面移動方向とが同方向となるポジションである。液膜厚制御用ブレード１５４におけるブレード固定端１５４ａからブレード自由端１５４ｂに向かう方向と、塗布ローラ１４１の表面移動方向とが逆方向となるものは、カウンターポジションと呼ぶ。さらには、液膜厚制御用ブレード１５４と塗布ローラ１４１とが触れ合うもしくは最も距離が近くなる部分は、液膜厚制御用ブレード１５４のブレード自由端１５４ｂにおけるエッジ部に限らず、図１４のように、液膜厚制御用ブレード１５４の面であっても良い。
【００８３】
なお、液膜厚制御用ブレード１５４の塗布ローラ１４１に対する配置は、カウンターポジションであっても、膜厚の制御は可能である。しかし、カウンターポジションでは、液膜厚制御用ブレード１５４と塗布ローラ１４１とが接触していると、実質的に膜厚は限りなくゼロとなる。そして、液膜厚制御用ブレード１５４のエッジと塗布ローラ１４１とのギャップがダイレクトに膜厚となって反映されることになる。したがって、数十［μｍ］レベルでの膜厚制御はシビアな制御となる。その点、トレーリングポジションで液膜厚制御用ブレード１５４の塗布ローラ１４１への押し圧力を制御するという方法では、多少圧力が変動しても数十［μｍ］レベルでの膜厚制御への影響はさほど大きくないことが分かっている。
【００８４】
泡状定着液膜厚制御手段としては、液膜厚制御用ブレード１５４のようなブレード状のものの他に、ワイヤーバーによって塗布ローラ１４１上の泡状定着液Ｆの厚みを制御してもよい。このような構成の場合も図４に示した本実施形態の定着装置６と同様に、大きな気泡Ｆｂを含有する初期泡状定着液Ｆｐを生成する構成と初期泡状定着液Ｆｐをせん断力で分泡する構成からなる泡状定着液生成部１３０で泡状定着液Ｆを生成し、定着液供給口５０１より、膜厚制御用のワイヤーバーと塗布ローラ１４１との間に泡状定着液Ｆを滴下する。ワイヤーバーを泡状定着液膜厚制御手段として用いることで、ブレード状のものに比べ、塗布ローラ１４１の表面上における塗布ローラ１４１の軸方向の泡状定着液膜均一性が向上する。
【００８５】
以上、本実施形態の定着装置６が備える定着液泡状化装置５００の初期発泡部６００は、液体として液状定着液１３２を貯留する液体貯留部であるチャンバー６０１と、チャンバー６０１内の液状定着液１３２中に気体供給口である空気供給口６１５（ａ、ｂ）が位置するように配置された気体供給路である空気供給管６１３（ａ、ｂ）によって液状定着液１３２中に気体としての空気を供給する気体供給手段である空気供給装置６１０とを備え、空気供給装置６１０が空気供給口６１５（ａ、ｂ）から空気を供給することで液状定着液１３２内に気泡Ｆｂを発生させるバブリングによってチャンバー６０１内の液状定着液１３２から泡状液である泡状定着液Ｆを生成する泡生成装置である。この定着液泡状化装置５００の初期発泡部６００の空気供給装置６１０は、空気供給口６１５（ａ、ｂ）の開口面積が異なる２つの空気供給管６１３（ａ、ｂ）と、開口面積が異なる２つの空気供給管６１３（ａ、ｂ）の空気の供給量の割合を調節することができる気体供給割合調節手段とを備える。このような構成の初期発泡部６００では、開口面積が大きい気体供給口から供給された気体によって生成された泡状定着液の気泡の平均径は大きくなり、開口面積が小さい気体供給口から供給された気体によって生成された泡状定着液の気泡の平均径は小さくなる。そして、このような開口面積が異なる２つの空気供給口６１５（ａ、ｂ）から供給される空気によって生成された初期泡状定着液Ｆｐは平均径の大きさが異なる複数種の初期泡状定着液Ｆｐが混ざった状態となる。このとき、２つの空気供給口６１５（ａ、ｂ）から供給される空気の総量に対して開口面積が大きい第一空気供給口６１５ａから供給される空気の量の割合が多くなると、初期発泡部６００で生成される初期泡状定着液Ｆｐ全体の気泡Ｆｂの平均径は大きくなる。一方、２つの空気供給口６１５（ａ、ｂ）から供給される空気の総量に対して開口面積が小さい第二空気供給口６１５ｂから供給される空気の量の割合が多くなると、初期発泡部６００で生成される初期泡状定着液Ｆｐ全体の気泡Ｆｂの平均径は小さくなる。このように、開口面積が異なる２つの空気供給口６１５（ａ、ｂ）のそれぞれから供給される空気の量の割合を調節することにより、初期発泡部６００で生成される初期泡状定着液Ｆｐ全体の気泡Ｆｂの平均径を調節することができる。そして、定着液泡状化装置５００では、気体供給割合調節手段によって開口面積が異なる２つの空気供給管６１３（ａ、ｂ）同士の空気の供給量の割合を調節することにより、初期発泡部６００で生成される初期泡状定着液Ｆｐ全体の気泡Ｆｂの平均径を調節することができる。
なお、バブリングによって生成された泡状液の気泡が大きいほど泡状液の嵩密度が小さくなり、気泡が小さいほど泡状液の嵩密度が大きくなる。よって本実施形態の定着液泡状化装置５００では、バブリングにより初期泡状定着液Ｆｐを生成する初期発泡部６００で生成される初期泡状定着液Ｆｐ全体の気泡Ｆｂの平均径を調節することができるため、生成する初期泡状定着液Ｆｐの嵩密度を調節することができる。
【００８６】
また、本実施形態の定着液泡状化装置５００では、気体供給割合調節手段として、第一空気ポンプ６１１ａ、第二空気ポンプ６１１ｂ及びこれら２つのポンプの駆動を制御する空気ポンプ制御装置６５０を備える。このような初期発泡部６００では、第一空気供給管６１３ａを通って第一空気供給口６１５ａからチャンバー６０１内に供給される空気の供給量を第一空気ポンプ６１１ａによって制御する。すなわち、開口面積が異なる第一空気供給管６１３ａと第二空気供給管６１３ｂのそれぞれに対応し、独立して空気の供給量を制御することができる２つの気体供給量制御手段として第一空気ポンプ６１１ａ及び第二空気ポンプ６１１ｂを備える。このように、開口面積が異なる第一空気供給管６１３ａと第二空気供給管６１３ｂのそれぞれを通って供給される空気の供給量をそれぞれ独立して制御することにより、初期発泡部６００で生成される初期泡状定着液Ｆｐ全体の気泡Ｆｂの平均径を容易に調節することができ、生成する初期泡状定着液Ｆｐの嵩密度を調節することができる。
【００８７】
また、本実施形態の定着液泡状化装置５００では、気体供給割合調節手段を構成する空気ポンプ制御装置６５０は、定着液泡状化装置５００を設けた環境である定着装置６内の温度及び湿度の情報、並びに、チャンバー６０１内の圧力の情報等に基づいて開口面積が異なる２つの空気供給口６１５（ａ、ｂ）のそれぞれから供給される空気の量の割合を調節する。これにより、定着装置６内の温湿度や装置の経時変化に関わらず、常に狙いの嵩密度の泡状定着液Ｆを得ることが可能となる。
【００８８】
また、変形例の定着装置６が備える定着液泡状化装置５００は、液体として液状定着液１３２を貯留する液体貯留部であるチャンバー６０１と、チャンバー６０１内の液状定着液１３２中に気体供給口である空気供給口６１５が位置するように配置された気体供給路である空気供給管６１３によって液状定着液１３２中に気体としての空気を供給する気体供給手段である空気供給装置６１０とを備え、空気供給装置６１０が空気供給口６１５から空気を供給することで液状定着液１３２内に気泡Ｆｂを発生させるバブリングによってチャンバー６０１内の液状定着液１３２から泡状液である泡状定着液Ｆを生成する泡生成装置である。この変形例の定着液泡状化装置５００の空気供給装置６１０は、空気供給口６１５の開口面積を制御する開口面積制御手段として、偏心弁６１８、偏心弁回転モータ６１９および偏心弁回転制御装置６２０を備える。そして、空気供給口６１５の開口面積を制御することにより、初期発泡部６００で生成される初期泡状定着液Ｆｐ全体の気泡Ｆｂの平均径を調節することができる。よって変形例の定着液泡状化装置５００では、バブリングにより初期泡状定着液Ｆｐを生成する初期発泡部６００で生成される初期泡状定着液Ｆｐ全体の気泡Ｆｂの平均径を調節することができるため、生成する初期泡状定着液Ｆｐの嵩密度を調節することができる。
【００８９】
また、本実施形態の定着液泡状化装置５００では、開口面積制御手段を構成する偏心弁回転制御装置６２０は、定着液泡状化装置５００を設けた環境である定着装置６内の温度及び湿度の情報、並びに、チャンバー６０１内の圧力の情報等に基づいて偏心弁回転モータ６１９を制御し、偏心弁６１８の回転を制御して、空気供給口６１５の開口面積を制御する。これにより、定着装置６内の温湿度や装置の経時変化に関わらず、常に狙いの嵩密度の泡状定着液Ｆを得ることが可能となる。
【００９０】
また、定着液泡状化装置５００は、初期発泡部６００でバブリングによって生成された初期泡状定着液Ｆｐを小径化する泡小径化手段として微小径泡生成部５２０を備える。これにより、定着に適した微小な泡径の泡状定着液Ｆを定着液塗布部１４０に供給することができる。なお、微小径泡生成部５２０における小径化の工程で、空気の補給が無いため、初期発泡部６００で嵩密度が調節された初期泡状定着液Ｆｐとほぼ同じ嵩密度の泡状定着液Ｆを生成することができる。
【００９１】
また、本実施形態の定着装置６は、樹脂微粒子からなるトナーの樹脂の少なくとも一部を溶解または膨潤させることでトナーを軟化させる軟化剤を含有する液状定着液１３２を液中に気泡が分散した泡状定着液Ｆとする定着液泡状化手段である定着液泡状化装置５００と、定着液泡状化装置５００に液状定着液１３２を供給する定着液供給手段である液状定着液供給装置３００と、定着液泡状化装置５００に気体として空気を供給する気体供給手段である空気供給装置６１０と、未定着トナーＴを担持する定着液付与対象である転写紙Ｐの表面に泡状定着液Ｆを付与する定着液付与手段であると定着液塗布部１４０を有し、泡状定着液Ｆを付与することで軟化した未定着トナーＴを記録媒体である転写紙Ｐに定着する定着装置である。そして、定着液泡状化手段として、定着液泡状化装置５００として、図１や１３を用いて説明した初期泡状定着液Ｆｐ全体の気泡Ｆｂの平均径を調節することができる泡生成装置を備える。これにより、定着液泡状化装置５００で生成される泡状定着液Ｆの嵩密度を調節することができ、定着に適した状態の嵩密度の泡状定着液Ｆを用いて定着を行い、良好な定着性を得ることができる。
【００９２】
また、本実施形態の定着装置６の定着液付与手段である定着液塗布部１４０は、定着液泡状化装置５００が生成した泡状定着液Ｆを所望の膜厚の薄膜とする泡状定着液薄膜化手段である泡状定着液薄膜化部１５０と、定着液泡状化装置５００が生成し、泡状定着液薄膜化部１５０によって薄層状の泡状定着液薄層Ｆｃとなった泡状定着液Ｆを表面に担持して表面移動し、転写紙Ｐと対向する塗布位置Ｃで表面上の泡状定着液Ｆを転写紙Ｐに塗布する定着液塗布部材である塗布ローラ１４１と、を備える。嵩密度を調節されて定着に適した状態の嵩密度の泡状定着液Ｆを転写紙Ｐに塗布して定着を行うため、オフセットの防止と転写紙Ｐへの定着液の微量塗布とを実現することができ、良好な定着を行うことができる。
【００９３】
また、本実施形態の定着装置６の定着液供給手段である液状定着液供給装置３００は、液状定着液１３２を収容する定着液ボトル１３１と、定着液ボトル１３１から液状定着液１３２を定着液泡状化装置５００のチャンバー６０１に搬送する定着液搬送手段としての定着液搬送ポンプ１３３及び定着液搬送管１３４とを備える。さらに、チャンバー６０１への液状定着液１３２の供給を制御する液状定着液供給制御手段である液状定着液供給制御装置７００を有する。そして、液状定着液供給制御装置７００は、空気供給管６１３（ａ、ｂ）の空気供給口６１５（ａ、ｂ）の位置が、チャンバー６０１内の液状定着液１３２によって常に満たされるように、チャンバー６０１への液状定着液１３２の供給を制御する。詳しくは、チャンバー６０１内の空気供給口６１５（ａ、ｂ）よりも上方に配置された液状定着液センサ７０１の位置に液状定着液１３２が無いことを検知すると、液状定着液供給制御装置７００は定着液搬送ポンプ１３３を駆動する制御を行う。一方、液状定着液センサ７０１の位置に液状定着液１３２が有ることを検知すると、液状定着液供給制御装置７００は定着液搬送ポンプ１３３を駆動を停止する制御を行う。これにより、安定したバブリングが可能になるので、常に安定した泡状定着液Ｆの嵩密度の調節を行うことが可能になる。
【００９４】
また、本実施形態のプリンタ１００は、樹脂と色剤を含有する樹脂微粒子を含むトナーを用いて記録媒体である転写紙Ｐ上にトナー像を形成するトナー像形成手段である画像ステーション３と、記録媒体である転写紙Ｐ上にトナー像を定着せしめる定着手段とを備える画像形成装置であって、定着手段として、本発明の特徴部を備えた泡生成装置である定着液泡状化装置５００を有する定着装置６を用いる。定着装置６が、泡状定着液Ｆを用いることで、定着液をトナー層に接触して付与するときに塗布ローラ１４１へのトナーのオフセット防止や、微量付与化を安定して実現でき、かつ、非加熱にて従来に比べ極めて低電力定着を可能とする。さらに、泡状定着液Ｆの嵩密度の調節を行うことができる定着液泡状化装置５００を用いることにより、定着に適した嵩密度の泡状定着液Ｆを用いて定着を行うことができるので、良好な画像形成を行うことができる。
【符号の説明】
【００９５】
１  装置本体
２  給紙カセット
３  画像ステーション
４  光学ユニット
５  中間転写ユニット
６  定着装置
７  トナーボトル
８  排紙トレイ
１０  感光体
１１  帯電装置
１２  現像装置
１３  クリーニング装置
１３ａ  クリーニングブレード
２０  転写ベルト
２１  駆動ローラ
２２  テンションローラ
２３  従動ローラ
２４  一次転写ローラ
２５  二次転写ローラ
２６  ベルトクリーニング装置
２７  給紙ローラ
２８  レジストローラ対
２９  排出ローラ
３０  液状定着液を用いる定着装置
１００  プリンタ
１３０  泡状定着液生成部
１３１  定着液ボトル
１３２  液状定着液
１３３  定着液搬送ポンプ
１３４  定着液搬送管
１４０  定着液塗布部
１４１  塗布ローラ
１４３  加圧ローラ
１５０  泡状定着液薄膜化部
１５４  液膜厚制御用ブレード
１５４ａ  ブレード固定端
１５４ｂ  ブレード自由端
１５７  スプリング
１５８  ソレノイド
１５８ａ  スプリング支持部
１５８ｂ  ブレード突き当たり部
１５９  ギャップ規制部材
２００  塗布部材クリーニング部材
３００  液状定着液供給装置
５００  定着液泡状化装置
５０１  定着液供給口
５１５  泡状化装置内搬送管
５２０  微小径泡生成部
５２１  外側円筒部
５２１ａ  定着液流入口
５２１ｂ  定着液流出口
５２２  内側円筒部
６００  初期発泡部
６０１  チャンバー
６１０  空気供給装置
６１１  空気ポンプ
６１１ａ  第一空気ポンプ
６１１ｂ  第二空気ポンプ
６１２  エアフィルタ
６１２ａ  第一エアフィルタ
６１２ｂ  第二エアフィルタ
６１３  空気供給管
６１３ａ  第一空気供給管
６１３ｂ  第二空気供給管
６１５  空気供給口
６１５ａ  第一空気供給口
６１５ｂ  第二空気供給口
６１６  多孔質体
６１７  マイクロ流路アセンブリ素子
６１８  偏心弁
６１８ａ  偏心弁回転軸
６１９  偏心弁回転モータ
６２０  偏心弁回転制御装置
６５０  空気ポンプ制御装置
７００  液状定着液供給制御装置
７０１  液状定着液センサ
Ｃ  塗布位置
Ｆ  泡状定着液
Ｆａ  プラトー境界
Ｆｂ  気泡
Ｆｃ  泡状定着液薄層
Ｆｄ  定着液の壁
Ｆｐ  初期泡状定着液
Ｐ  転写紙
Ｔ  未定着トナー
Ｔａ  オフセットトナー
Ｔｂ  定着トナー
【先行技術文献】
【特許文献】
【００９６】
【特許文献１】特許第３２９０５１３号
【特許文献２】特許第４１８５７４２号
【特許文献３】特開昭５９−１１９３６４号公報
【特許文献４】特開２００９−００８９６７号公報
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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