(57)【要約】【課題】樹脂含有微粒子を軟化させる泡状定着液を塗布部材によって記録媒体に塗布して樹脂含有微粒子を記録媒体に定着させる方式で、記録媒体が塗布部材に張り付くことに起因するジャムの発生を防止することができる定着装置、及びこれを備えた画像形成装置を提供する。【解決手段】トナーを軟化させる軟化剤を含有する液状定着液１３２を泡状定着液Ｆとする泡状定着液生成部と、表面移動する表面に供給された泡状定着液Ｆを、未定着のトナー像Ｔを担持する転写紙Ｐの表面に塗布する塗布ローラ１４１とを有し、塗布ニップＣで、泡状定着液Ｆを転写紙Ｐに塗布してトナー像Ｔを転写紙Ｐに定着する定着装置で、泡状定着液Ｆが転写紙Ｐに接触を開始する塗布ニップＣの上流側端部に対して表面移動方向下流側の塗布ローラ１４１の表面上の泡状定着液Ｆを加熱する加熱装置１２０を有する。【選択図】図１
2011095515.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂の少なくとも一部を溶解または膨潤させることで樹脂含有微粒子を軟化させる軟化剤を含有した定着液を液中に気泡が分散した泡状定着液とする定着液泡状化手段と、
表面移動する表面に供給された該泡状定着液を、該樹脂含有微粒子からなる樹脂含有微粒子層を担持する記録媒体の表面に塗布する塗布部材とを有し、
塗布位置で該塗布部材の表面上の該泡状定着液を該記録媒体に塗布することで軟化した該樹脂含有微粒子層を該記録媒体に定着させる定着装置において、
上記泡状定着液が上記記録媒体に接触を開始する位置に対して表面移動方向下流側の上記塗布部材の表面上の上記泡状定着液を加熱する加熱手段を有することを特徴とする定着装置。
【請求項２】
請求項１の定着装置において、
上記塗布位置で上記記録媒体を挟んで上記塗布部材に当接して塗布ニップを形成する対向部材を有し、
上記加熱手段は、該塗布ニップの中心に対して上記塗布部材の表面移動方向下流側の該塗布部材の表面上の上記泡状定着液を加熱することを特徴とする定着装置。
【請求項３】
請求項１または２の定着装置において、
上記加熱手段は、上記塗布部材の表面を加熱することでその表面上の上記泡状定着液を加熱することを特徴とする定着装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の定着装置において、
上記塗布位置に対して上記記録媒体の搬送方向上流側の該記録媒体の搬送経路に位置し、該記録媒体の先端を検知する検知手段と、
該検知手段によって該記録媒体の先端が検知されたときに、上記加熱手段によって加熱される領域を該記録媒体の先端近傍が通過するタイミングのみ該加熱手段が加熱を行うように制御する制御手段とを有することを特徴とする定着装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の定着装置において、
上記加熱手段によって表面上の泡状定着液が加熱される領域を通過した後、上記泡状定着液が供給される位置に到達する前の上記塗布部材の表面を冷却する冷却手段を有することを特徴とする定着装置。
【請求項６】
樹脂と色剤とを含有する樹脂含有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記録媒体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１乃至５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、及び、画像形成装置に適用可能な定着装置に関するものである。詳しくは、トナー等の樹脂含有微粒子の樹脂成分の少なくとも一部を溶解または膨潤させて被定着媒体上に定着させる定着液を被定着媒体上または樹脂含有微粒子担持体上の樹脂含有微粒子層に付与する定着装置、及びこれを備えた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
プリンタ、ファクシミリ及び複写装置のような画像形成装置は、紙、布、及びＯＨＰ用シートのような記録媒体に、画像情報に基づいて文字や記号を含む画像を形成する装置である。画像形成装置には種々の方式があるが、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軟化あるいは溶融させ、軟化等させ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。この熱定着方式は、高い定着速度及び高い定着画像品質等を提供することができるため、好適に用いられている。
【０００３】
しかし、このような熱定着方式を採用した電子写真方式の画像形成装置における消費電力の半分以上は、熱定着方式の定着装置においてトナーを加熱処理のために消費されている。一方、近年における環境問題対策の観点からは、低消費電力（省エネルギー）の画像形成装置が望まれている。このため、従来の画像形成装置における消費電力の半分以上を消費する定着装置での省エネルギー化が求められている。従来の熱定着方式の定着装置では加熱処理に多くの電力を消費していたため、トナーを定着するためにトナーを加熱する温度を今までよりも極端に低下させる定着方式、または、トナーを加熱することを必要としない定着方式が望まれている。特に、トナーを加熱することなくトナーを記録媒体に定着させる非加熱定着方式が低消費電力の点で理想的である。
このような非加熱定着方式の定着装置としては、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。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加熱処理を行う必要がなく、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。
【０００４】
しかし、従来の湿式定着方式の定着装置のうち液状の定着液を塗布部材によって記録媒体の表面に塗布する構成では、記録媒体の表面への定着液の微量塗布と塗布部材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。
塗布部材を用いて定着液を付与する構成では、定着液を多く塗布する構成では、記録媒体上の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、という問題が生じる。
一方、定着液を微量塗布する構成とすると、次のような問題が生じる。すなわち、塗布部材が記録媒体と接触した後、記録媒体から分離する位置で、記録媒体に付与されず塗布部材の表面に残った定着液の液膜の表面張力によって記録媒体上のトナー粒子が引っ張られてオフセットしてしまう。これにより、塗布部材の表面にオフセットしたトナー粒子が付着し、塗布部材と分離した後の記録媒体上のトナー像が大幅に乱れてしまう。
【０００５】
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１には、定着液を液中に気泡が分散した泡状定着液として、泡状定着液を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部材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。これにより、トナーオフセットの防止を図ることができる。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１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】
【０００６】
塗布部材を用いて記録媒体に定着液を塗布する構成では、定着液を塗布する塗布位置を通過した記録媒体は、塗布部材から分離し装置外に向かって搬送される。
しかしながら、塗布部材を用いて泡状定着液を記録媒体に塗布すると、塗布部材に担持された泡状定着液が記録媒体に接触することで、泡の付着力によって泡状定着液が記録媒体と塗布部材との両方の表面に付着した状態となり、記録媒体が泡状定着液を介して塗布部材に張り付き、分離不良となってジャムが発生するおそれがある。
【０００７】
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、樹脂含有微粒子を軟化させる泡状定着液を塗布部材によって記録媒体に塗布して樹脂含有微粒子を記録媒体に定着させる方式で、記録媒体が塗布部材に張り付くことに起因するジャムの発生を防止することができる定着装置、及びこれを備えた画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、樹脂の少なくとも一部を溶解または膨潤させることで樹脂含有微粒子を軟化させる軟化剤を含有した定着液を液中に気泡が分散した泡状定着液とする定着液泡状化手段と、表面移動する表面に供給された該泡状定着液を、該樹脂含有微粒子からなる樹脂含有微粒子層を担持する記録媒体の表面に塗布する塗布部材とを有し、塗布位置で該塗布部材の表面上の該泡状定着液を該記録媒体に塗布することで軟化した該樹脂含有微粒子層を該記録媒体に定着させる定着装置において、上記泡状定着液が上記記録媒体に接触を開始する位置に対して表面移動方向下流側の上記塗布部材の表面上の該泡状定着液を加熱する加熱手段を有することを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１の定着装置において、上記塗布位置で上記記録媒体を挟んで上記塗布部材に当接して塗布ニップを形成する対向部材を有し、上記加熱手段は、該塗布ニップの中心に対して上記塗布部材の表面移動方向下流側の該塗布部材の表面上の上記泡状定着液を加熱することを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項１または２の定着装置において、上記加熱手段は、上記塗布部材の表面を加熱することでその表面上の上記泡状定着液を加熱することを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の定着装置において、上記塗布位置に対して上記記録媒体の搬送方向上流側の該記録媒体の搬送経路に位置し、該記録媒体の先端を検知する検知手段と、該検知手段によって該記録媒体の先端が検知されたときに、上記加熱手段によって加熱される領域を該記録媒体の先端近傍が通過するタイミングのみ該加熱手段が加熱を行うように制御する制御手段とを有することを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の定着装置において、上記加熱手段によって表面上の泡状定着液が加熱される領域を通過した後、上記泡状定着液が供給される位置に到達する前の上記塗布部材の表面を冷却する冷却手段を有することを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、樹脂と色剤とを含有する樹脂含有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記録媒体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１乃至５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。
【０００９】
本発明者らが塗布部材によって泡状定着液を記録媒体に塗布する構成で、泡状定着液が記録媒体に接触を開始する位置に対して表面移動方向下流側の塗布部材の表面上の泡状定着液を加熱したところ、記録媒体の塗布部材に対する分離性が向上することを確認した。これは以下の理由によるものと考えられる。
すなわち、加熱手段によって加熱することによって、泡状定着液が記録媒体に接触を開始する位置に対して表面移動方向下流側の塗布部材の表面上の泡状定着液の泡が破泡する。塗布部材の表面上の泡状定着液の泡が破泡することで、破泡した泡を形成していた定着液は液状となり、その一部は塗布部材の表面に付着し、他の一部は記録媒体または記録媒体上の泡状定着液に付着する。泡状定着液の泡が破泡して液状となることで、破泡した泡が存在した空間には泡状定着液内の気泡を形成していた気体によって気体の層が形成される。塗布部材と記録媒体との間に気体の層が形成されることで、泡状定着液を介して塗布部材に張り付いた記録媒体を塗布部材から分離することができるものと考えられる。
また、本発明者らは、泡状定着液が記録媒体に接触を開始する位置に対して表面移動方向上流側から塗布部材の表面上の泡状定着液を加熱し始めるように設定した構成（後述する比較例３）では、トナーオフセットが発生し、画像が乱れることを確認した。これは、泡状定着液が記録媒体に接触を開始する位置に対して表面移動方向上流側の塗布部材の表面上の泡状定着液を加熱すると、液状定着液を塗布する構成と同様となり、上述した泡状定着液を用いることの利点を得ることが出来なくなるためと考えられる。よって、本発明の加熱手段は、泡状定着液が記録媒体に接触を開始する位置に対して表面移動方向下流側の塗布部材の表面上の泡状定着液を加熱するものとしている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明においては、塗布部材と記録媒体との分離性を向上することができるため、記録媒体が塗布部材に張り付くことに起因するジャムの発生を防止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】
【００１１】
【図１】実施形態の定着装置の紙分離機構の拡大説明図。
【図２】実施形態に係る複写機を示す概略構成図。
【図３】同複写機におけるプリンタ部の内部構成の一部の拡大説明図。
【図４】同複写機の作像ユニットの一つを示す拡大構成図。
【図５】同プリンタの定着装置を示す拡大構成図。
【図６】同定着装置の定着液供給部を示す拡大構成図。
【図７】同定着装置における膜厚調整ブレードと塗布ローラとを示す拡大模式図。
【図８】図７よりも膜厚調整ギャップを広くした状態の膜厚調整ブレードと塗布ローラとを示す拡大模式図。
【図９】変形例の定着装置を示す拡大構成図。
【図１０】本発明を適用した定着装置を配置することできる画像形成装置の他の例のプリンタ部の説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明を適用した画像形成装置として、電子写真方式のカラー複写機（以下、単に複写機１００と呼ぶ）の実施形態について説明する。なお、本実施形態では本発明の定着装置を有する画像形成装置が複写機である構成に付いて説明するが、プリンタ、ファクシミリ等の他の画像形成装置であってもよい。
まず、実施形態に係る複写機１００の基本的な構成について説明する。図２は、実施形態に係る複写機１００を示す概略構成図である。この複写機１００は、プリンタ部１と、給紙装置４０と、原稿搬送読取ユニット５０とを備えている。原稿搬送読取ユニット５０は、プリンタ部１の上に固定された原稿読取装置たるスキャナ部１５０と、これに支持される原稿搬送装置たるＡＤＦ５１とを有している。
図３は、プリンタ部１の内部構成の一部を拡大して示す部分拡大構成図である。
【００１３】
給紙装置４０は、ペーパーバンク４１内に多段に配設された２つの給紙カセット４２、給紙カセット４２から転写紙Ｐを送り出す送出ローラ４３、送り出された転写紙Ｐを分離して給紙路４４に供給する分離ローラ４５等を有している。また、プリンタ部１の紙搬送路３７に転写紙Ｐを搬送する複数の搬送ローラ４６等も有している。そして、給紙カセット４２内の転写紙Ｐをプリンタ部１内の紙搬送路３７内に給紙する。
【００１４】
プリンタ部１の上に固定されたスキャナ部１５０は、原稿ＭＳの画像を読み取るための読取手段として、固定読取部１５１と、移動読取部１５２とを有している。光源、反射ミラー、ＣＣＤ等の画像読取センサなどを有する固定読取部１５１は、原稿ＭＳに接触するようにスキャナ部１５０のケーシング上壁に固定された図示しない第一コンタクトガラスの直下に配設されている。そして、ＡＤＦ５１によって搬送される原稿ＭＳが第１コンタクトガラス上を通過する際に、光源から発した光を原稿面で順次反射させながら、複数の反射ミラーを経由させて画像読取センサ１５３で受光する。これにより、光源や反射ミラー等からなる光学系を移動させることなく、原稿ＭＳを走査する。
【００１５】
一方、移動読取部１５２は、原稿ＭＳに接触するようにスキャナ部１５０のケーシング上壁に固定された図示しない第二コンタクトガラスの直下であって、固定読取部１５１の図中右側方に配設されており、光源や、反射ミラーなどからなる光学系を図中左右方向に移動させることができる。そして、光学系を図中左側から右側に移動させていく過程で、光源から発した光を第二コンタクトガラス上に載置された図示しない原稿で反射させた後、複数の反射ミラーを経由させて、スキャナ本体に固定された画像読取センサ１５３で受光する。これにより、光学系を移動させながら、原稿ＭＳを走査する。
このように、スキャナ部１５０において原稿ＭＳを走査し、画像読取センサ１５３で得られた画像情報に基づいて、後述するように光書込装置２では光源を駆動してドラム状の四つの感光体４（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）に向けてレーザー光Ｌを照射する。
【００１６】
プリンタ部１は、光書込装置２、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各色のトナー像を形成する四つの作像ユニット３（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）、転写ユニット２０、紙搬送ユニット２８、レジストローラ対１５、定着装置３０等を備えている。そして、光書込装置２内に配設された図示しないレーザーダイオードやＬＥＤ等の光源を駆動して、ドラム状の四つの感光体４（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）に向けてレーザー光Ｌを照射する。この照射により、潜像担持体である感光体４（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の表面には静電潜像が形成され、この潜像は所定の現像プロセスを経由してトナー像に現像される。なお、符号の後に付されたＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋという添字は、イエロー，マゼンタ，シアン，黒用の仕様であることを示している。なお、各色に対応するトナーは、それぞれの色に着色された樹脂材料からなり、これらの樹脂材料は、後述する定着装置３０の定着液により溶解または膨潤する。
【００１７】
作像ユニット３（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）は、それぞれ、潜像担持体でたる感光体４と、その周囲に配設される各種装置とを１つのユニットとして共通の支持体によって支持するものであり、複写機１００本体に対して着脱可能になっている。黒用の作像ユニット３Ｋを例にすると、これは、感光体４Ｋの他、これの表面に形成された静電潜像をブラックトナー像に現像するための現像装置６Ｋを有している。また、後述するＫ用の一次転写ニップを通過した後の感光体４Ｋ表面に付着している転写残トナーをクリーニングするドラムクリーニング装置９Ｋなども有している。複写機１００では、四つの作像ユニット３（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）を、後述する中間転写ベルト２５に対してその無端移動方向に沿って並べるように対向配設した、いわゆるタンデム型の構成になっている。
【００１８】
図４は、四つの作像ユニット３（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）のうちの一つ作像ユニット３の拡大図である。なお、四つの作像ユニット３（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）は、それぞれ使用するトナーの色が異なる他はほぼ同様の構成になっているので、図４においては各符号に付すＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋという添字を省略している。図４に示すように、作像ユニット３は、感光体４の周りに、現像装置６、帯電装置の帯電ローラ７、除電装置の除電ランプ８、ドラムクリーニング装置９等を有している。
【００１９】
感光体４としては、複写機１００では、アルミニウム等の素管に、感光性を有する有機感光材の塗布による感光層を形成したドラム状のものを用いている。但し、感光体としては無端ベルト状のものを用いても良い。
【００２０】
現像装置６は、図示しない磁性キャリアと非磁性トナーとを含有する二成分現像剤を現像剤担持体である現像ローラ６１に担持し、現像ローラ６１と感光体４との対向部である現像領域で感光体４上の静電潜像にトナーを供給して、静電潜像を可視像化させる。また、現像装置６は、現像ローラ６１の表面に供給する二成分現像剤を収容する現像剤収容部を備え、現像剤収容部は収容する二成分現像剤を攪拌する不図示の攪拌部材が設けられている。
現像ローラ６１は回転可能に配置された非磁性の筒状の現像スリーブと、これの内部に回転不能に設けられたマグネットローラとから構成される。マグネットローラは、現像スリーブの回転方向に向けて順次並ぶ複数の磁極を有している。これら磁極は、それぞれ現像スリーブ上の二成分現像剤に対して回転方向の所定位置で磁力を作用させる。これにより、現像剤収容部内の二成分現像剤を現像スリーブ表面に引き寄せて担持させるとともに、現像スリーブ表面上で磁力線に沿った磁気ブラシを形成する。
磁気ブラシは、現像スリーブの回転に伴って不図示の現像剤規制部材との対向位置を通過するときに適正な層厚に規制されてから、現像領域に搬送される。そして、現像スリーブに印加される現像バイアスと、感光体４の静電潜像との電位差によってトナーを静電潜像上に転移させて現像を行う。更に、現像領域を通過した後、現像スリーブの回転に伴って再び現像装置６内に戻った磁気ブラシを構成する二成分現像剤は、マグネットローラの磁極間に形成される反発磁界の影響によって現像スリーブ表面から離脱した後、現像剤収容部内に戻される。現像剤収容部内には、不図示のトナー濃度センサが配置されており、このトナー濃度センサによる検知結果に基づいて、現像剤収容器内の二成分現像剤のトナー濃度が所定の範囲内となるように、不図示のトナー補給装置が制御され、二成分現像剤に適量のトナーが補給される。本実施形態の現像装置６は、二成分現象剤によって現像を行うタイプであるが、現像装置６としては二成分現像剤の代わりに、磁性キャリアを含まない一成分現像剤によって現像を行うタイプのものを使用してもよい。
【００２１】
プリンタ部１では図３に示すように、四つの作像ユニット３（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の感光体４（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）には、これまで説明してきた作像プロセスによってＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナー像が形成される。
【００２２】
図３に示すように四つの作像ユニット３（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の下方には、転写ユニット２０が配設されている。この転写ユニット２０は、複数の張架ローラ（２２、２３、２１）によって張架されたトナー像担持体としての中間転写ベルト２５を備え、中間転写ベルト２５を挟んで第一張架ローラ２２に対向する位置には、ベルトクリーニング装置２４が配置されている。ベルトクリーニング装置２４は、後述する二次転写ニップを通過した後の中間転写ベルト２５上に残留するトナーを除去するために配置されている。
【００２３】
転写ユニット２０では中間転写ベルト２５を感光体４（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）に当接させながら、転写ベルト駆動ローラ２１を駆動させることで中間転写ベルト２５を図中時計回り方向（図３中の矢印Ａ方向）に無端移動させる。これにより、感光体４（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）と中間転写ベルト２５とが当接するＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の一次転写ニップが形成されている。Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の一次転写ニップの近傍では、中間転写ベルト２５のループ内側に配設された一次転写装置の一次転写ローラ２６（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）によって中間転写ベルト２５が感光体４（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）に向けて押圧されている。四つの一次転写ローラ２６（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）には、それぞれ図示しない電源によって一次転写バイアスが印加されている。これにより、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の一次転写ニップでは、感光体４（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）上のトナー像を転写体である中間転写ベルト２５に向けて静電移動させる一次転写電界が形成されている。図中時計回り方向の無端移動に伴ってＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の一次転写ニップを順次通過していく中間転写ベルト２５のおもて面には、各一次転写ニップでトナー像が順次重ね合わせて一次転写される。この重ね合わせの一次転写により、中間転写ベルト２５のおもて面には四色重ね合わせトナー像（以下、四色トナー像という）が形成される。
本実施形態の一次転写装置は、一次転写部材として一次転写ローラ２６を備えた構成を採用しているが、一次転写部材としては導電性ブラシ、非接触のコロナチャージャー等を採用することもできる。
【００２４】
一次転写ニップで中間転写ベルト２５に一次転写されず、一次転写ニップを通過した後の感光体４の表面に付着している転写残トナーは、作像ユニット３のドラムクリーニング装置９によって、感光体４の表面から除去される。
【００２５】
本実施形態では、ドラムクリーニング装置９として、感光体４に当接しているポリウレタンゴム製のクリーニングブレード９１により、転写残トナーを一次転写ニップ通過後の感光体４表面から掻き取って除去するものが用いられている。クリーニングブレード９１は、作像ユニット３のケーシングに固定された金属製の支持部材に接着（ホットメルト）されており、感光体４に対してカウンタ方向に当接するようになっている。カウンタ方向とは、支持部材によって片持ち支持されるクリーニングブレード９１の先端側を、後端側（自由端側）よりも感光体４の回転方向の上流側に位置させるようなブレードの向きである。
ここで、ドラムクリーニング装置９によって回収されたトナーは、図示しない回収スクリュー及びトナーリサイクル装置によって、現像装置６に回収され、再利用される。
本実施形態では、ドラムクリーニング装置９としてブレードを用いる方式であるが、他の方式によって転写残トナーを除去するものを用いてもよい。
【００２６】
作像ユニット３が備える除電装置は除電ランプ８を備えており、光を照射して感光体４の表面電位を初期化する。除電ランプ８によって除電された感光体４の表面は、帯電バイアスの印加によって感光体４との間に放電を発生させる帯電ローラ７によって一様に帯電せしめられた後、光書込装置２による光書込処理がなされる。作像ユニット３が備える帯電装置は帯電ローラ７を採用した接触帯電方式の帯電装置である。この帯電装置は帯電ローラ７を感光体４の表面に接触させて、帯電ローラ７に電圧を印加することにより感光体４の表面を一様に帯電する。なお、感光体４を一様に帯電させる帯電装置としては、帯電ローラ方式のものに代えてスコロトロンチャージャ等を採用した非接触帯電方式の帯電装置を採用することもできる。
【００２７】
図３に示すように、転写ユニット２０の図中下方には、搬送ベルト駆動ローラ２９ｂと二次転写ローラ２９ａとの間に、二次転写ベルトである無端状の紙搬送ベルト２９を掛け渡して無端移動させる二次転写ユニットとしての紙搬送ユニット２８が設けられている。複写機１００では紙搬送ユニット２８の二次転写ローラ２９ａと、転写ユニット２０の転写バックアップローラ２３との間に、中間転写ベルト２５及び紙搬送ベルト２９を挟み込んでいる。これにより、中間転写ベルト２５のおもて面と、紙搬送ベルト２９のおもて面とが当接する二次転写ニップが形成されている。二次転写ローラ２９ａには図示しない電源によって二次転写バイアスが印加されている。一方、転写ユニット２０の転写バックアップローラ２３は接地されている。これにより、二次転写ニップに二次転写電界が形成されている。なお、中間転写ベルト２５と接触して二次転写ニップを形成する部材としては、紙搬送ベルト２９のようなベルト状の部材に限らず、ローラ状の転写ローラを用いてもよい。
【００２８】
この二次転写ニップの図中右側には、レジストローラ対１５が配設されている。レジストローラ対１５はローラ間に挟み込んだ転写紙Ｐを中間転写ベルト２５上の四色トナー像に同期させ得るタイミングで二次転写ニップに送り出す。二次転写ニップ内では、中間転写ベルト２５上の四色トナー像が二次転写電界やニップ圧の影響によって転写紙Ｐに一括二次転写され、転写紙Ｐの白色と相まってフルカラー画像となる。二次転写ニップを通過し、表面にトナー像が転写された転写紙Ｐは、中間転写ベルト２５から離間して、紙搬送ベルト２９のおもて面に保持されながら、その無端移動に伴って定着装置３０へと搬送される。
【００２９】
二次転写ニップを通過した中間転写ベルト２５の表面には、二次転写ニップで転写紙Ｐに転写されなかった転写残トナーが付着している。この転写残トナーは、クリーニング部材が中間転写ベルト２５に当接するように配置されたベルトクリーニング装置２４によって掻き取り除去される。
【００３０】
定着装置３０に搬送された転写紙Ｐは、詳細は後述するが定着装置３０内で定着液が塗布されることによってフルカラー画像が定着させしめられた後、定着装置３０から送り出され、排紙トレイ１０上に排紙される。
【００３１】
なお、図２に示すように複写機１００は、紙搬送ユニット２８と定着装置３０との下方には、転写紙反転装置であるスイッチバック装置３６が配設されている。両面に画像形成を行う場合には、片面に対する画像定着処理を終えた転写紙Ｐの進路を、切換爪を制御することによってスイッチバック装置３６側に切り換え、そこで転写紙Ｐを反転させて再び二次転写転写ニップに向けて搬送する。そして、もう片面にも画像の二次転写処理と定着処理とが施された転写紙Ｐは、排紙トレイ１０上に排紙される。
【００３２】
図５は、実施形態に係る複写機１００の定着装置３０を示す拡大構成図である。この定着装置３０は、液状定着液１３２を泡状化して泡状定着液Ｆとする泡状定着液生成部１３０と泡状定着液生成部１３０によって生成された泡状定着液Ｆを未定着のトナー像Ｔに塗布する定着液塗布部１４０とからなる。定着液塗布部１４０は、塗布ローラ１４１、加圧ローラ１４３及び膜厚調整ブレード１４２などを備える。塗布ローラ１４１は、泡状定着液生成部１３０によって生成された泡状定着液Ｆを表面に担持し、塗布ニップＣで転写紙Ｐに塗布する塗布部材である。加圧ローラ１４３は、弾性層を具備し、塗布ローラ１４１と対向し、塗布ローラ１４１との間に搬送された転写紙Ｐを加圧する部材であり、膜厚調整ブレード１４２は、塗布ローラ１４１の表面に担持される泡状定着液Ｆの膜厚を制御する部材である。
【００３３】
図５に示すように、泡状定着液Ｆは、塗布ローラ１４１と膜厚調整ブレード１４２との間に滴下される。このとき、泡状定着液Ｆは、嵩密度が小さいため、塗布ローラ１４１上の膜厚を大きくすることができる。その結果、未定着のトナー像Ｔに泡状定着液Ｆを十分に塗布することができ、未定着のトナー像Ｔを転写紙Ｐに定着させることができる。さらに、嵩密度が小さいことで、体積に対する定着液の量が液状の定着液よりも十分に少ないため、定着されたトナー像Ｔｂが形成された転写紙Ｐに残液感が発生することを抑制できる。
膜厚調整ブレード１４２によって制御される泡状定着液Ｆの膜厚は、転写紙Ｐ上に形成された未定着のトナー像Ｔの厚さ、泡状定着液Ｆの泡の大きさ、粘度、未定着のトナー像Ｔに塗布する際の加圧力、環境温度に応じて、適宜選択される。また、転写紙Ｐに形成された未定着のトナー像Ｔの作像時に光書込装置２で用いられた画像情報（例えば、カラー画像又は黒ベタ画像）に基づいて、泡状定着液Ｆの膜厚を制御するように構成してもよい。
【００３４】
図６は、定着装置３０の泡状定着液生成部１３０を示す拡大構成図である。
泡状定着液生成部１３０は、定着液収容器１３１、搬送ポンプ１３３、液搬送パイプ１３４、粗大泡生成部１３５、及び、泡微細化部１３８などを有する。定着液収容器１３１は、泡状化する前の液状定着液１３２を収容し、搬送ポンプ１３３は定着液収容器１３１から液状定着液１３２を液搬送パイプ１３４に通して粗大泡生成部１３５に搬送する。粗大泡生成部１３５は、搬送ポンプ１３３によって搬送された液状定着液１３２から泡径が０．５〜１［ｍｍ］の粗大泡を生成する。また、泡微細化部１３８は、粗大泡生成部１３５によって生成された泡径の大きな粗大泡を含む泡状定着液Ｆにせん断力を付与することにより粗大泡を分割して微小泡とし、泡径の小さな泡状定着液Ｆを生成する。
【００３５】
搬送ポンプ１３３としては、特に限定されず、ギヤポンプ、ベローズポンプ、チューブポンプ等を用いることが可能であるが、中でもチューブポンプを用いることが望ましい。ギヤポンプ等などのように、定着液中で駆動する機構があると、ポンプ内で液が起泡し、液に圧縮性が出て、搬送能力が低下させるおそれがある。また、駆動する機構を構成する材料によって液状定着液１３２を汚染したり、駆動する機構を液状定着液１３２で劣化させたりするおそれもある。これに対し、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り、搬送する液内で駆動する機構がないため、液状定着液１３２と接触する部材はチューブのみである。このため、液状定着液１３２に対して耐液性を有するチューブを用いることにより、液状定着液１３２の汚染やポンプの部品の劣化を抑制することができる。また、チューブを変形させるだけなので、液状定着液１３２の起泡を抑制することができ、搬送能力の低下を抑制することができる。
【００３６】
粗大泡生成部１３５には、空気口１３６と、孔径が３０〜１００［μｍ］の微小孔シート１３７とが設けられている。粗大泡生成部１３５では、搬送ポンプ１３３によって搬送された液状定着液１３２の流入することで、空気口１３６に負圧が発生し、空気口１３６から導入された空気が液状定着液１３２と混合する。さらに、空気と混合した液状定着液１３２が微小孔シート１３７を通過することにより、泡径の揃った粗大泡からなる泡状定着液Ｆを生成する。
【００３７】
粗大泡生成部１３５の構成としては、微小孔シート１３７の代わりに、孔径が３０〜１００［μｍ］の連泡構造の多孔質部材を用いてもよい。このような多孔質部材としては、特に限定されないが、焼結セラミックス板、不織布、発泡樹脂シート等が挙げられる。また、粗大泡生成部１３５の構成としては、空気口１３６と微小孔シート１３７とを設ける代わりに、羽根状攪拌子を用いて、液状定着液１３２を攪拌することにより、液状定着液１３２に気泡を巻き込みながら粗大泡からなる泡状定着液Ｆを生成させる構成でもよい。さらに、粗大泡生成部１３５の構成としては、空気供給ポンプ等を用いて、液状定着液１３２をバブリングすることにより、粗大泡からなる泡状定着液Ｆを生成させてもよい。
粗大泡生成部１３５としては何れの構成であっても、例えば０．５〜１［ｍｍ］程度の比較的大きな泡径の泡をごく短時間で生成することができる。但し、定着用の泡としては、できるだけ細かくする方が望ましい。そこで、複写機１００では、粗大泡生成部１３５で得られた泡状定着液Ｆの粗大泡を、泡微細化部１３８で微細化させる。
【００３８】
粗大泡生成部１３５で生成された粗大泡を含有する泡状定着液Ｆは、泡搬送パイプ１３８ｃを通って泡微細化部１３８に供給される。
泡微細化部１３８は、粗大泡に対してせん断力の付与することによって２つ以上に分割して微細化させる。泡微細化部１３８は、外側円筒１３８ａの中に回転可能な内側円筒１３８ｂを内包する二重円筒構造になっている。外側円筒１３８ａの泡搬送パイプ１３８ｃが接続された箇所から外側円筒１３８ａと内側円筒１３８ｂとの隙間に粗大泡を含有する泡状定着液Ｆを供給し、この隙間を通過させることで内側円筒１３８ｂの回転により泡状定着液Ｆに対してせん断力を付与する。このせん断力により、一つの粗大泡を二つ以上の微小泡に分割しながら、外側円筒１３８ａに設けられた泡の出口１３８ｄから泡供給ノズル１３９へ、所望の微小な泡径を有する泡状定着液Ｆを排出する。なお、内側円筒１３８ｂの外周にらせん状の溝を設けて、外側円筒１３８ａ内での泡状定着液Ｆの搬送性を向上させてもよい。
【００３９】
このように、液状定着液１３２を粗大泡を含有する泡状定着液Ｆへと泡化させる粗大泡生成部１３５と、粗大泡にせん断力を加えて微小泡に分割する泡微細化部１３８とを組み合わせることで、液状定着液１３２を極めて短時間に５〜５０［μｍ］程度の微小泡からなる泡状定着液Ｆに変化させることができる。
【００４０】
泡状定着液Ｆの嵩密度としては、０．０１〜０．１［ｇ／ｃｍ３］の範囲が好ましく、０．０１〜０．０５［ｇ／ｃｍ３］の範囲がさらに好ましく、０．０２５〜０．０５［ｇ／ｃｍ３］の範囲が特に好ましい。嵩密度が０．０１［ｇ／ｃｍ３］未満であると低下Ｈ苦役の付与が不十分となることがあり、０．１［ｇ／ｃｍ３］を超えると、定着後の転写紙Ｐに残液感が生じることがある。
また、転写紙Ｐに塗布される泡状定着液Ｆは、泡径が５〜５０［μｍ］であることが好ましい。これにより、転写紙Ｐ上に形成された粒径が５〜１０［μｍ］のトナー粒子からなるトナー像を乱さずに、泡状定着液Ｆをトナー像に付与することができる。
また、定着液は、転写紙Ｐ上のトナー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、定着液収容器１３１内で泡状である必要はない。定着液収容器１３１中では気泡を含有しない液体の状態にしておき、容器から液を供給する時点や、樹脂含有微粒子の層へ付与するまでの液搬送経路で泡状にすることで、定着液の輸送体積や保存体積の減容を図って、輸送コストや保存コストを低減することができる。
【００４１】
泡微細化部１３８で得られた微小泡からなる泡状定着液Ｆについては、図５に示したように、ノズル１３９に通して、塗布ローラ１４１表面に供給する。供給された泡状定着液Ｆは、塗布ローラ１４１表面に対して自らの先端を所定の間隙を介して対向させている膜厚調整ブレード１４２により、塗布ローラ１４１表面上での膜厚が調整される。
膜厚調整ブレード１４２は、図７、図８に示すように、片持ち支持された状態で、固定端側のブレード回動軸１４２ａを中心にして回動することで、自らの先端と、塗布ローラ１４１との間隙を例えば、１０［μｍ］〜１００［μｍ］の間で変化させる。図示しない制御部は、モータ駆動によるブレード回動で前述の間隙を調整する。そして、泡状定着液Ｆの塗布ローラ１４１表面上における膜厚を比較的薄くする場合には、図７に示すように間隙を小さくし、泡状定着液Ｆの塗布ローラ１４１表面上における膜厚を比較的厚くする場合には、図８に示すように間隙を大きくするように調節する。
【００４２】
塗布ローラ１４１表面上における泡状定着液Ｆの膜厚を調整する構成としては、膜厚調整ブレード１４２の代わりに、ワイヤーバーによって膜厚を調整してもよい。この場合、膜厚調整ブレード１４２に比べ、塗布ローラ１４１表面上における軸線方向の膜厚を均一にすることが可能になる。
【００４３】
トナー像が形成された転写紙Ｐに泡状定着液Ｆを塗布するための塗布ローラ１４１には、弾性層を具備する加圧ローラ１４３が当接して塗布ニップＣを形成している。上述した紙搬送ベルト２９によって二次転写ニップから定着装置３０に向けて搬送される転写紙Ｐは、画像面を塗布ローラ１４１に向けた状態でこの塗布ニップＣ内に挟み込まれる。そして、塗布ニップＣ内において、塗布ローラ１４１上の泡状定着液Ｆが画像面に塗布される。
【００４４】
加圧ローラ１４３は、弾性層として弱い加圧力で大きく変形することが可能なスポンジ（弾性多孔質体）を用いて構成されている。これにより、５０〜３００［ｍｓ］のニップ時間を確保することができる。このとき、泡状定着液Ｆが未定着のトナー像Ｔに浸透して転写紙Ｐまで到達した後に、詳細は後述する加熱装置１２０の加熱によって、塗布ローラ１４１と転写紙Ｐとが分離できるようにニップ時間を調整する必要がある。
【００４５】
ここで、ニップ時間とは、転写紙Ｐの搬送速度に対するニップ幅の比であり、「（ニップ幅）／（紙の搬送速度）」という数式によって算出することが可能である。このとき、「紙の搬送速度」は、紙搬送駆動機構の設計データから求めることができる。また、「ニップ幅」は、塗布ローラ１４１の全面に着色塗料を薄く塗布した後、転写紙Ｐを塗布ローラ１４１と加圧ローラ１４３との間に挟んで加圧して、転写紙Ｐに着色塗料を付着させ、転写紙Ｐに付着した着色塗料の紙搬送方向の長さを測定することによって求めることができる。
このため、所望のニップ時間を得るためには、転写紙Ｐの搬送速度に応じて、ニップ幅を調整する必要がある。ニップ幅は、塗布ローラ１４１と加圧ローラ１４３の軸間距離を変更することによって調整することができる。
【００４６】
加圧ローラ１４３の弾性層に用いるスポンジは、軟化剤に溶解または膨潤しない材料からなるものを用いることが望ましいが、スポンジからなる弾性層の表面が軟化剤に溶解または膨潤しない可とう性フィルムで覆われている構成でもよい。スポンジの材料としては、特に限定されないが、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド等が挙げられる。また、可とう性フィルムとしては、特に限定されないが、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン、ポリプロピレン、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）等が挙げられる。
なお、加圧ローラ１４３の弾性層としては、スポンジの代わりに弾性ゴムを用いてもよい。
【００４７】
定着装置３０は、転写紙Ｐの先端を検知する先端検知センサ１２２を備えており、先端検知センサ１２２の検知信号に応じて、転写紙Ｐ上にのみ泡状定着液Ｆが塗布されるように、塗布ローラ１４１上に泡状定着液Ｆの薄膜を形成するように制御する。これにより、塗布ローラ１４１と加圧ローラ１４３とが常時接触している構成であっても、転写紙Ｐが搬送されていない待機時に、塗布ローラ１４１上の泡状定着液Ｆが加圧ローラ１４３に付着することを抑制することができる。
【００４８】
また、定着装置３０は、転写紙Ｐが搬送されていない待機時に、塗布ローラ１４１と加圧ローラ１４３とを接離する接離機構を設け、この接離機構を制御して、転写紙Ｐ上に泡状定着液Ｆを塗布するときのみ、塗布ローラ１４１と加圧ローラ１４３とを接触させる構成であってもよい。このとき、先端検知センサ１２２の検知信号に応じて、塗布ローラ１４１と加圧ローラ１４３とを接触させることが好ましい。さらに、転写紙Ｐの後端を検知する後端検知手段を設け、この後端検知手段の検知信号に応じて、塗布ローラ１４１と加圧ローラ１４３とを離間させることが好ましい。
【００４９】
また、定着装置３０は、定着されたトナー像Ｔｂが形成された転写紙Ｐ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。これにより、定着されたトナー像Ｔｂの表面が平滑化され、光沢を付与することができる。さらに、定着されたトナー像Ｔｂの転写紙Ｐに対する定着性を向上させることができる。
【００５０】
定着装置３０は、樹脂の少なくとも一部を溶解また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、起泡剤、及び、水を含有した液状定着液１３２を泡状定着液生成部１３０で泡状定着液Ｆとして、記録媒体の表面上の樹脂含有微粒子に付与する。これにより、記録媒体の表面上の樹脂含有微粒子を軟化させ、樹脂含有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、表記している樹脂含有微粒子とは、特に何であるかを限定はしない。樹脂を含有する微粒子であれば何でも良く、導電性部材を含有する樹脂含有微粒子でも良い。複写機１００のように、画像形成装置に適用した場合だと、樹脂含有微粒子はトナーのことを指す。
【００５１】
樹脂含有微粒子がトナーの場合、トナーは、着色剤と、帯電制御剤と、結着樹脂と、離型剤とを含有し、更に必要に応じてその他の成分を含有してなる。トナーに含まれる樹脂としては、特に限定されないが、ポリスチレン、スチレン−アクリル共重合体、ポリエステル等が挙げられ、二種以上併用してもよい。離型剤としては、特に限定されないが、カルナウバワックス、ポリエチレンワックス等が挙げられ、二種以上併用してもよい。
トナーは、メチル基を有する疎水性シリカ、疎水性酸化チタン等の疎水性粒子を、トナーの表面に固着させることにより、撥水性処理されていることが好ましい。
【００５２】
また、記録媒体としては、特に限定されないが、紙（定形の普通紙、連続紙、レター用紙、葉書、厚紙等）、布、ＯＨＰ用シート等のプラスチックフィルム、金属、樹脂、セラミックス等が挙げられる。このとき、記録媒体は、定着液に対して浸透性を有することが好ましい。このような記録媒体としては、定着液に対して浸透性を有する基板、基板上に定着液に対して浸透性を有する層が形成されているものが挙げられる。また、記録媒体の形態としては、特に限定されないが、シート状のものの他、平面及び曲面を有する立体物等が挙げられる。
【００５３】
定着装置３０の塗布ローラ１４１のような塗布部材を用いて泡状定着液を記録媒体に塗布すると、泡の付着力によって泡状定着液が記録媒体と塗布部材との両方の表面に付着した状態となり、記録媒体が泡状定着液を介して塗布部材に張り付き、ジャムが発生するおそれがある。
定着装置におけるジャムの発生としては、乾式定着方法においても、定着ローラや定着ベルトといった記録媒体上のトナー像に接触する定着部材に記録媒体が張り付くことによって発生することがある。このようなジャムの発生を防止するために、乾式定着の定着装置では、記録媒体の分離のために定着ニップを通過した定着ローラ等の定着部材の表面の近傍に分離爪などの分離機構が設けられることが多い。しかし定着部材に分離爪が直接接している場合は、記録媒体の分離性能は高いものの分離爪によって定着部材の表面を傷つけてしまうという問題がある。
【００５４】
このような問題を防止する定着装置として、例えば特許文献２に記載の定着装置は、分離爪を定着部材から微小距離だけ離れた位置に配置する構成となっている。これにより分離爪が定着部材を傷つけることなく記録紙を分離できる。
しかし、特許文献２に記載の定着装置のように分離爪が定着部材から微小距離だけ離れた構成は、記録媒体の先端が定着部材の表面から浮いた状態で分離爪に接触し、分離爪の分離機能が作用する。このため、本実施形態の定着装置３０のように泡状の定着液を塗布する構成において、記録媒体の全面に泡状の定着液を付与する場合、記録媒体は先端から塗布部材の表面に張り付いている。このため、泡状の定着液を塗布する構成に、塗布部材から微小距離だけ離れた位置に分離爪を設けても、分離爪が記録媒体の先端を捉えがたく、分離機能が作用し難い。また、記録媒体が紙などの定着液に対して浸透性を有するものの場合、泡状定着液を塗布されることで、定着液が記録媒体に浸透し、液成分を含んだ記録媒体は腰が弱くなる。このため、分離爪のみで塗布部材から記録媒体を分離しようとすると、腰が弱くなった記録媒体にシワや折れが発生するおそれがある。
【００５５】
本実施形態の定着装置３０では、記録媒体に対して塗布部材で泡状の定着液を塗布する構成で、塗布部材からの記録媒体の分離性を向上するために、加熱装置１２０を用いた紙分離機構を備えている。
図１は、定着装置３０の紙分離機構の拡大説明図である。
図１に示すように、定着装置３０の定着液塗布部１４０は、塗布ローラ１４１を加熱する加熱装置１２０と、搬送されてくる転写紙Ｐの先端を検知する先端検知センサ１２２とを有する。さらに、先端検知センサ１２２より送られる検知信号に応じて加熱装置１２０の動作を制御する加熱制御装置１２３と、加熱後の塗布ローラ１４１を冷却する冷却装置１２１とを有する。
【００５６】
塗布ローラ１４１上に担持された泡状定着液Ｆは塗布ニップＣにて、搬送されてくる転写紙Ｐおよび未定着のトナー像Ｔに塗布される。このとき先端検知センサ１２２によって検知された転写紙Ｐの先端が塗布ニップＣの中心を通過するタイミングで加熱が開始されるように、加熱制御装置１２３から加熱装置１２０に信号が発信される。加熱装置１２０による加熱が行われることにより、塗布ローラ１４１の表面上の泡状定着液Ｆが塗布ローラ１４１を介して加熱され、破泡する。これにより、転写紙Ｐ及び定着されたトナー像Ｔｂと塗布ローラ１４１との間に存在する泡が破泡し、転写紙Ｐの先端は塗布ローラ１４１から分離される。転写紙Ｐの先端が十分に分離されれば、転写紙Ｐの腰によって先端以降も容易に分離される。このような構成によって、転写紙Ｐを安定して塗布ローラ１４１から分離できる。
なお、加熱装置１２０によって加熱される領域を通過した塗布ローラ１４１の表面は冷却装置１２１によって冷却される。これにより、泡状定着液生成部１３０から塗布ローラ１４１に供給されたばかりの泡状定着液Ｆが、加熱されて高温となった塗布ローラ１４１の熱によって破泡することを防止できる。
【００５７】
加熱装置１２０としては、熱風の送風、輻射熱、抵抗加熱、誘導加熱などの加熱手段を、塗布ローラ１４１を加熱する構成として適用することができる。但し、加熱手段として熱風の送風や輻射熱を用いる場合は、塗布ローラ１４１の内側より加熱することが望ましい。塗布ローラ１４１の外側から加熱すると転写紙Ｐや定着されたトナー像Ｔｂなどに熱を奪われ、塗布ローラ１４１上の泡に熱が伝わりにくく、破泡の効率が落ちて、結果として転写紙Ｐを分離できないことがある。
【００５８】
先端検知センサ１２２は色相を判別できる反射型センサであり、転写紙Ｐの先端が通過するときの色相の変化を検知することが出来る。加熱制御装置１２３は、先端検知センサ１２２が検知した色相の変化から転写紙Ｐの先端の通過を判断する。そして、加熱制御装置１２３は、予め定着装置３０に設定されている搬送速度と先端検知センサ１２２による検知位置から塗布ニップＣの中心までの距離から、転写紙Ｐの先端が塗布ニップＣの中心を通過するタイミングを算出し、その瞬間に加熱装置１２０を動作させる制御を行う。
【００５９】
冷却装置１２１としては、特に限定はされないが、装置の簡便さから、送風によって冷却することが好ましい。
また、塗布ローラ１４１の加熱される領域の下流側に、転写紙Ｐの分離を補助する分離爪（不図示）を配置してもよい。転写紙Ｐの先端が分離されているので、分離爪によってより確実に転写紙Ｐの全体を塗布ローラ１４１から分離することが出来る。
【００６０】
〔実験〕
後述する「定着液の調整例」で得られた定着液を用いて、後述する「画像形成方法例」で定着の条件を異ならせて、転写紙Ｐの分離性と定着画像とを評価する実験を行った。
〔定着液の調製例〕
ミリスチン酸（関東化学株式会社製）、パルミチン酸（関東化学株式会社製）、ステアリン酸（関東化学株式会社製）の質量比を４：３：１とした脂肪酸と、中和剤であるジエタノールアミン（関東化学株式会社製）のモル比が１：０．７になるように計量し、それを液温８０［℃］のイオン交換水中で、３０分間撹拌し、室温になるまで放冷して、脂肪酸ジエタノールアミン塩を調製した。
軟化剤としてコハク酸ジカルビトール（高級アルコール工業株式会社製）を３０［ｗｔ％］、起泡剤として上記脂肪酸ジエタノールアミン塩を４［ｗｔ％］、増泡剤としてヤシ油脂肪酸ジエタノールアミド（１：１）型（松本油脂製薬株式会社製、マーポンＭＭ）を０．５［ｗｔ％］、希釈剤としてイオン交換水を６５．５［ｗｔ％］、を超音波ホモジナイザーにて１０分間撹拌し、定着液を調製した。
【００６１】
〔画像形成方法例〕
電子写真方式のプリンタＩｐｓｉｏＣｏｌｏｒＣＸ８８００（リコー社製）を用いて、未定着のトナー像（カラー画像）をＰＰＣ用紙スイングマット４５ｋ紙（三菱製紙製）に形成した。次に、図５に示す構成の定着装置３０を用いて、未定着のトナー像を定着した。
定着装置３０では、図６に示す構成の泡状定着液生成部１３０を用いて液状の定着液を泡状化する。定着液収容器１３１は、ＰＥＴ樹脂製のボトルであり、搬送ポンプ１３３は、チューブの材質がシリコーンゴムで内径が２［ｍｍ］であるチューブポンプであり、液状定着液１３２を搬送する流路を形成する液搬送パイプ１３４は、内径が２［ｍｍ］のシリコーンゴムチューブである。
【００６２】
粗大泡生成部１３５の微小孔シート１３７は、開口部が約４０［μｍ］のステンレス製の４００メッシュシートである。さらに、外側円筒１３８ａ及び内側円筒１３８ｂは、ＰＥＴ製であり、内側円筒１３８ｂは、外径が８［ｍｍ］、長さが１００［ｍｍ］であり、外側円筒１３８ａは、内径が１０［ｍｍ］、長さが１２０［ｍｍ］である。泡微細化部１３８の内側円筒１３８ｂは、回転軸に固定され、回転駆動モータ（不図示）により回転させる。
このような構成によって、液状定着液１３２から泡状定着液Ｆを作成し、得られた泡状定着液Ｆを塗布ローラ１４１に供給する構成である。
【００６３】
塗布ローラ１４１としては、ＰＦＡ樹脂を焼付け塗装した直径が３０［ｍｍ］のＳＵＳ製ローラを用い、加圧ローラ１４３としては、直径１０［ｍｍ］のアルミニウム合金製ローラ（芯金）に、外径が５０［ｍｍ］となるように、ポリウレタンフォーム材カラーフォームＥＭＯ（イノアック社製）を形成したものを用いた。このとき塗布ローラ１４１と加圧ローラ１４３のニップ幅が１５［ｍｍ］となるようにニップ圧を調製した。加熱装置１２０は誘導加熱方式を用い、塗布ローラ１４１の表面における塗布ニップＣの中心から搬送方向下流側１５［ｍｍ］までを加熱する構成である。加熱装置１２０による加熱は、転写紙Ｐの先端が、塗布ニップＣの中心から搬送方向下流１５［ｍｍ］までを通過する間のみ行った。冷却装置１２１としては、クロスフローファンを用い、風量を３６０［ｍ３／ｈ］で送風することにより塗布ローラ１４１を冷却した。また、膜厚調整ブレード１４２としては、アルミニウム合金製の支持板に厚さが１［ｍｍ］の並板ガラスを接着し、ガラス面を塗布ローラ１４１の側に向け、塗布ローラ１４１とのギャップを１００［μｍ］として塗布ローラ１４１上の泡状定着液Ｆの厚さを約１３０［μｍ］に調節した。なお、転写紙Ｐの搬送速度を３００［ｍｍ／秒］とした。このとき、未定着のトナー像Ｔの厚さを３０〜４０［μｍ］とした。
【００６４】
上記定着液の調製例及び上記画像形成方法例は共通する各実施例及び各比較例の他の例と相違する点を以下に示す。
実施例１は、嵩密度が０．０３［ｇ／ｃｍ３］の泡状定着液Ｆを用い、塗布ローラ１４１の加熱部位の表面温度を５０［℃］に設定して定着した。
実施例２は、嵩密度が０．０３［ｇ／ｃｍ３］の泡状定着液Ｆを用い、塗布ローラ１４１の加熱部位の表面温度を７０［℃］に設定して定着した。
実施例３は、嵩密度が０．０５［ｇ／ｃｍ３］の泡状定着液Ｆを用い、塗布ローラ１４１の加熱部位の表面温度を５０［℃］に設定して定着した。
実施例４は、嵩密度が０．０５［ｇ／ｃｍ３］の泡状定着液Ｆを用い、塗布ローラ１４１の加熱部位の表面温度を７０［℃］に設定して定着した。
比較例１は、嵩密度が０．０３［ｇ／ｃｍ３］の泡状定着液Ｆを用い、加熱装置１２０による加熱および冷却装置１２１による冷却を行わず定着した。
比較例２は、嵩密度が０．０５［ｇ／ｃｍ３］の泡状定着液Ｆを用い、加熱装置１２０による加熱および冷却装置１２１による冷却を行わず定着した。
比較例３は、嵩密度が０．０５［ｇ／ｃｍ３］の泡状定着液Ｆを用い、塗布ローラ１４１の加熱部位の表面温度を７０［℃］に設定し、加熱領域を塗布ローラ１４１の塗布ニップＣの中心から搬送方向上流側１５［ｍｍ］までの間として定着した。
比較例４は、嵩密度が０．０５［ｇ／ｃｍ３］の泡状定着液Ｆを用い、塗布ローラ１４１の加熱部位の表面温度を７０［℃］に設定し、冷却装置１２１による冷却を行わず定着した。
【００６５】
転写紙Ｐの分離性の評価として、定着装置３０を用いて２０枚の画像を連続して定着し、塗布ローラ１４１表面に転写紙Ｐが張り付いて分離されない枚数から分離性能を評価した。
また、定着画像の評価として、転写紙Ｐの分離性の評価と同時に、通紙１枚目と２０枚目の定着後の画像について、トナーオフセットの程度を以下の基準で評価した。
「○」：トナーオフセットが全く発生していない
「×」：トナーオフセットが発生し、画像が大きく乱れている
「‐」：未評価
これらの評価結果を表１に示す。
【００６６】
【表１】
2011095515.tif 000003
【００６７】
表１中の実施例１〜実施例４の結果から、塗布ニップＣの中心から見て搬送方向下流を加熱することによって画像を乱さずに転写紙Ｐの分離性を向上できることが示唆された。加熱を行わないと分離不良が発生した（比較例１、比較例２）。また、塗布ニップＣの中心から見て搬送方向上流を加熱すると分離不良は起こらないもののトナーオフセットによる定着不良が発生した（比較例３）。また、冷却を行わないと、連続通紙時に次第にトナーオフセットが発生するようになった。なお、比較例１および比較例２においては、紙ジャムが頻繁に起こりトナーオフセットの評価が行えなかった。この実験により、本発明の特徴部を備えた定着装置であれば、画像を乱さずに転写紙Ｐの張り付きによる紙ジャムの発生を防止できることが示唆された。
【００６８】
［変形例］
図９は、本発明を適用可能な変形例の定着装置３０を示す拡大構成図である。
この定着装置３０においては、塗布ニップＣで塗布部材に当接する部材として、図５に示す定着装置３０の加圧ローラ１４３の代わりに、加圧ベルト７５を用いていた以外は、図５に示す定着装置３０と同様の構成である。
。無端状の加圧ベルト７５は、複数の加圧張架ローラ７６によって張架されながら、何れか１つの加圧張架ローラ７６の回転駆動によって図中反時計回り方向に無端移動せしめられる。そして、ローラ間の展張箇所を塗布ローラ１４１に当接させて塗布ニップＣを形成している。加圧ベルト７５を塗布ローラ１４１の表面に沿って柔軟に湾曲させることで、加圧ローラ１４３を用いる場合に比べてニップ幅の長い塗布ニップＣを形成することができる。加圧ベルト７５としては、特に限定されてないが、例えばシームレスニッケルベルトやシームレスＰＥＴフィルム等の基体にＰＦＡ等の離型性フッ素樹脂をコートした部材を用いている。
また、本発明を適用可能な定着装置としては、図５に示す定着装置３０の塗布ローラ１４１の代わりに無端ベルト状の塗布ベルトを用い、加圧ローラ１４３との組み合わせによってニップ幅の長い塗布ニップＣを形成する構成であってもよい。
【００６９】
図１０は、本発明を適用した定着装置３０を配置することできる画像形成装置の他の例のプリンタ部１の説明図である。
図１０のプリンタ部１において、図３及び図４を用いて説明したプリンタ部１と同一の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。図１０に示すプリンタ部１は、第一支持ローラ２５１及び第二支持ローラ２５２によって張架され、図１０中の矢印Ｂ方向に表面移動する転写搬送ベルト２５０を備える。そして、図１０に示すプリンタ部１は、ドラム状の四つの感光体４（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）上に形成された各色のトナー像を、転写搬送ベルト２５０に担持される転写紙Ｐに直接転写する構成である。具体的には、転写紙Ｐは、レジストローラ対１５を用いて給紙された後、それぞれの転写ローラ２６０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）を用いて、転写搬送ベルト２５０を感光体４に押し当てることにより、各色のトナー像が転写紙Ｐに順次転写される。これにより、四色のトナー像が転写紙Ｐ上で重ね合わされ、転写紙Ｐの白色と相まってフルカラー画像の未定着のトナー像Ｔとなる。未定着のトナー像Ｔが形成された転写紙Ｐは、転写搬送ベルト２５０の表面移動によって定着装置３０に搬送され、定着装置３０で、未定着のトナー像Ｔが定着される。
【００７０】
以上、本実施形態の定着装置３０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含有微粒子である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泡状定着液生成部１３０と、表面移動する表面に供給された泡状定着液Ｆを、トナーからなる未定着のトナー像Ｔを担持する記録媒体である転写紙Ｐの表面に塗布する塗布部材である塗布ローラ１４１とを有し、塗布位置である塗布ニップＣで、泡状定着液Ｆを転写紙Ｐに塗布することで軟化したトナー層を転写紙Ｐに定着する定着装置である。そして、泡状定着液Ｆが転写紙Ｐに接触を開始する位置である塗布ニップＣの上流側端部に対して表面移動方向下流側の塗布ローラ１４１の表面上の泡状定着液Ｆを加熱する加熱手段である加熱装置１２０を有し、加熱装置１２０によって加熱することにより、塗布ニップＣに進入した後の塗布ローラ１４１の表面上の泡状定着液Ｆの泡を破泡させる。これにより、泡状定着液Ｆを介して張り付いた塗布ローラ１４１と転写紙Ｐとを分離させ、ジャムの発生を防止することができる。
【００７１】
また、定着装置３０は、塗布ニップＣで転写紙Ｐを挟んで塗布ローラ１４１に当接して塗布ニップＣを形成する対向部材である加圧ローラ１４３を有し、加熱装置１２０は、塗布ニップＣの中心に対して塗布ローラ１４１の表面移動方向下流側の塗布ローラ１４１を加熱する。これにより、塗布ニップＣの中心に対して表面移動方向下流側の塗布ローラ１４１の表面上の泡状定着液Ｆを加熱することができる。ここで、「塗布ニップＣの中心に対して塗布ローラ１４１の表面移動方向下流側」と表現される領域とは、塗布ニップＣの中心を上流側の末端とし、下流側の末端が塗布ニップＣの中心を境に塗布ローラ１４１の表面移動方向下流の任意の位置に有る領域と定義し、塗布ニップＣ内に限定される領域ではない。但し、塗布部材がローラや無端状のベルトであった場合、トナーに接触する前の泡状定着液Ｆが塗布部材の表面に供給される位置を上流と下流の境界とする。
【００７２】
塗布ニップＣの中心よりも表面移動方向上流側から加熱すると、定着に寄与する前に破泡してオフセットや画像乱れが発生することがある。一方、加熱する位置が塗布ニップＣよりも表面移動方向下流側すぎると、転写紙Ｐが塗布ローラ１４１から分離される前に塗布ニップＣを完全に通過してしまい搬送されずに紙ジャムを起こすことがある。また、加熱領域の幅（塗布ニップＣの中心から加熱領域の下流側末端までの塗布ローラ１４１の表面上の長さ）は、泡状定着液Ｆの嵩密度や記録媒体の種類、ニップ幅、記録媒体の搬送速度などに応じて適切に設定する必要がある。加熱領域の幅が短いと、記録媒体を分離できないことがあり、加熱領域の幅が長いと、記録媒体が分離された後も加熱を行うことがあり、余分なエネルギーを消費してしまう。泡状定着液Ｆの嵩密度が高いとき、吸水性の低い記録媒体を用いるとき、ニップ幅が狭いとき、搬送速度が速いときなどは加熱領域の幅を長く取る必要がある。
【００７３】
また、定着装置３０の加熱装置１２０は、塗布ローラ１４１の内側から加熱し、塗布ローラ１４１の表面を加熱することで、その表面上の泡状定着液Ｆを加熱する。これにより、トナーや転写紙Ｐなどに奪われる熱を少なくし、転写紙Ｐと塗布ローラ１４１との間に残っている泡をより効率的に破泡することが出来るため、より小さなエネルギー消費で転写紙Ｐと塗布ローラ１４１とを分離することができる。
【００７４】
また、定着装置３０は、塗布ニップＣに対して転写紙Ｐの搬送方向上流側の転写紙Ｐの搬送経路に位置し、転写紙Ｐの先端を検知する検知手段である先端検知センサ１２２と、先端検知センサ１２２によって転写紙Ｐの先端が検知されたときに、加熱装置１２０によって加熱される領域を転写紙Ｐの先端近傍が通過するタイミングのみ加熱装置１２０が加熱を行うように制御する制御手段である加熱制御装置１２３とを有する。これにより、転写紙Ｐの先端部と塗布ローラ１４１とを分離でき、先端が分離した転写紙Ｐは転写紙Ｐが搬送されるに従って自然と全体が分離されるため、より小さなエネルギー消費で転写紙Ｐと塗布ローラ１４１とを分離することができる。
【００７５】
また、定着装置３０は、加熱装置１２０によって表面上の泡状定着液Ｆが加熱される領域を通過した後、泡状定着液Ｆが供給される位置に到達する前の塗布ローラ１４１の表面を冷却する冷却手段である冷却装置１２１を有する。これにより、定着を連続的に行ったときに、定着に寄与する前の泡状定着液Ｆが高温になった塗布ローラ１４１の表面に担持されることによって生じる、トナーに接触する前の泡状定着液Ｆが破泡することを防止することができ、より定着信頼性の高い定着を行うことができる。
【００７６】
本実施形態の画像形成装置としての複写機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上に未定着のトナー像Ｔを形成するトナー像形成手段である作像ユニット３等と、転写紙Ｐ上にトナー像を定着せしめる定着手段とを備え、定着手段として、本実施形態の定着装置３０を用いる。これにより、転写紙Ｐが塗布ローラ１４１に張り付くことによって起きる紙ジャムを防止でき、より定着信頼性の高い画像形成を行うことが出来る。
作像ユニット３等で形成したトナー像を転写紙Ｐに転写する構成としては、図１０に示すプリンタ部１のように、潜像担持体上である感光体４に形成されたトナー像を転写紙Ｐに直接転写する構成であっても良いし、図３に示すプリンタ部１のように、潜像担持体上である感光体４に形成されたトナー像を感光体４に対向して無端移動する転写用部材である中間転写ベルト２５に転写し、中間転写ベルト２５上に形成されたトナー像を転写紙Ｐに転写する構成であっても良い。
【符号の説明】
【００７７】
１  プリンタ部
２  光書込装置
３  作像ユニット
４  感光体
６  現像装置
７  帯電ローラ
８  除電ランプ
９  ドラムクリーニング装置
１５  レジストローラ対
２０  転写ユニット
２１  転写ベルト駆動ローラ
２２  第一張架ローラ
２３  転写バックアップローラ
２４  ベルトクリーニング装置
２５  中間転写ベルト
２６  一次転写ローラ
２８  紙搬送ユニット
２９  紙搬送ベルト
２９ａ  二次転写ローラ
２９ｂ  搬送ベルト駆動ローラ
３０  定着装置
３６  スイッチバック装置
３７  紙搬送路
４０  給紙装置
４１  ペーパーバンク
４２  給紙カセット
４３  送出ローラ
４４  給紙路
４５  分離ローラ
４６  搬送ローラ
５０  原稿搬送読取ユニット
５１  ＡＤＦ
６１  現像ローラ
９１  クリーニングブレード
１００  複写機
１２０  加熱装置
１２１  冷却装置
１２２  先端検知センサ
１２３  加熱制御装置
１３０  泡状定着液生成部
１３１  定着液収容器
１３２  液状定着液
１３３  搬送ポンプ
１３４  液搬送パイプ
１３５  粗大泡生成部
１３６  空気口
１３７  微小孔シート
１３８  泡微細化部
１３８ａ  外側円筒
１３８ｂ  内側円筒
１３８ｃ  泡搬送パイプ
１３８ｄ  泡の出口
１３９  ノズル
１４０  定着液塗布部
１４１  塗布ローラ
１４２  膜厚調整ブレード
１４２ａ  ブレード回動軸
１４３  加圧ローラ
１５０  スキャナ部
１５１  固定読取部
１５２  移動読取部
２５０  転写搬送ベルト
２５１  第一支持ローラ
２５２  第二支持ローラ
２６０  転写ローラ
Ｃ  塗布ニップ
Ｆ  泡状定着液
Ｐ  転写紙
Ｔ  未定着のトナー像
Ｔｂ  定着されたトナー像
【先行技術文献】
【特許文献】
【００７８】
【特許文献１】特開２００７−２１９１０５号公報
【特許文献２】特開平６−１５６８４５号公報
【図１】
2011095515.tif 000004
【図２】
2011095515.tif 000005
【図３】
2011095515.tif 000006
【図４】
2011095515.tif 000007
【図５】
2011095515.tif 000008
【図６】
2011095515.tif 000009
【図７】
2011095515.tif 000010
【図８】
2011095515.tif 000011
【図９】
2011095515.tif 000012
【図１０】
2011095515.tif 000013