(57)【要約】【課題】樹脂含有微粒子を軟化させる軟化剤を含有する泡状定着液を、表面に樹脂含有微粒子層を担持する被定着媒体また樹脂含有微粒子層担持体に付与して、泡状定着液を付与されて軟化した樹脂含有微粒子を被定着媒体に定着させるもので、経時に渡って定着性能を確保することができる定着装置、及びこの定着装置を備えた画像形成装置を提供する。【解決手段】定着装置６は、トナーを軟化させる液状定着液１３２を液中に気泡が分散した泡状定着液Ｆとする泡状定着液生成部１３０と、未定着トナーＴを担持する転写紙Ｐの表面に泡状定着液Ｆを付与する定着液塗布部１４０とを有し、泡状定着液生成部１３０内で泡状定着液Ｆが通過する泡状定着液搬送路である気体・液体混合部１３５から泡供給ノズル１３９までの区間の流路内の泡状及び液状の定着液を除去する搬送路内定着液除去手段である定着液除去装置１６０を有する。【選択図】図１
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【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、
該樹脂含有微粒子からなる樹脂含有微粒子層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泡状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含有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内で上記泡状定着液が通過する泡状定着液搬送路内の泡状及び液状の定着液を除去する搬送路内定着液除去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、
上記搬送路内定着液除去手段は、上記泡状定着液搬送路内の上記定着液を吸引する定着液吸引手段を有することを特徴とする定着装置。
【請求項３】
請求項２の定着装置において、
上記定着液泡状化手段内で上記液状定着液が上記泡状定着液となる位置よりも搬送方向上流側の上記定着液の搬送路の内部を大気開放する大気開放弁を有し、
上記定着液吸引手段による吸引を行うときには該大気開放弁を開放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、
上記搬送路内定着液除去手段の動作シーケンスには、上記泡状定着液搬送路内の上記定着液を吸引する動作と、上記定着液泡状化手段内で上記液状定着液が上記泡状定着液となる位置よりも搬送方向上流側の該定着液の搬送路の内部を大気開放する動作とを含む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、
上記搬送路内定着液除去手段の動作シーケンスは、上記定着液泡状化手段の動作シーケンスが終了した後、一定時間経過後に実行することを特徴とする定着装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の定着装置において、
該定着装置に対する電力の供給が正規に停止される動作が行われるときに、上記搬送路内定着液除去手段の動作シーケンスが実行することを特徴とする定着装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか１項に記載の定着装置において、
主電源から電力が供給されているときは蓄電を行い、主電源から電力が供給されなくなったときには、上記搬送路内定着液除去手段に対して動作に必要な電力を供給することができる蓄電手段と、
イレギュラーな主電源からの電力供給の遮断を監視する主電源遮断監視手段と、
上記定着液泡状化手段及び上記搬送路内定着液除去手段の動作状態を監視する動作監視手段とを有し、
上記主電源遮断監視手段がイレギュラーな主電源からの電力供給の遮断を検知したときに、上記動作監視手段によって上記搬送路内定着液除去手段の動作シーケンスが最後に実行された後に、上記定着液泡状化手段の動作シーケンスが実行されたと判断された場合、上記蓄電手段から上記搬送路内定着液除去手段へ電力を供給し、
該搬送路内定着液除去手段の動作シーケンスを実行することを特徴とする定着装置。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか１項に記載の定着装置において、
上記定着液泡状化手段は、独立して保存された二種類以上の液体を混合して液状定着液を生成し、該液状定着液に空気を含有させることによって泡状定着液を生成することを特徴とする定着装置。
【請求項９】
請求項８の定着装置において、
上記搬送路内定着液除去手段は、上記泡状定着液搬送路内の上記定着液を吸引する定着液吸引手段を有し、
該定着液吸引手段が吸引動作を実行するときには、上記定着液泡状化手段内で上記二種類以上の液体を混合する位置よりも液体の搬送方向上流側の搬送路の内部を大気開放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１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、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（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】
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。
【０００５】
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。
【０００６】
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。
【０００７】
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】
【０００８】
しかしながら、泡状定着液を付与する定着方式では、泡状定着液は液状の定着液と異なり状態が変化し易いという問題がある。泡状となった状態の定着液を放置すると破泡するなどによって、泡状定着液の嵩が減少したり、液状に戻ったりすることがある。そして、定着装置で所望の状態の泡状定着液が作成され、トナー像に供給されていることを前提として定着動作を実行していると所望の定着性が得られない場合がある。例えば、液状から泡状となった定着液をトナー像に塗布することなく、定着装置内で放置して定着液が液状となった状態で、定着液を付与する動作を実行するとトナー像に液状の定着液が付与され、上述した特許文献１〜特許文献３に記載の構成と同様の不具合が生じるおそれがあり、泡状定着液を用いることで期待される定着性が得られなくなるおそれがある。このような問題は、樹脂含有微粒子がトナーである場合に限らず、樹脂含有微粒子に泡状の定着液を付与して被定着媒体に定着させる定着装置であれば生じ得る問題である。
【０００９】
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軟化剤を含有する泡状定着液を、表面に樹脂含有微粒子層を担持する被定着媒体また樹脂含有微粒子層担持体に付与して、泡状定着液を付与されて軟化した樹脂含有微粒子を被定着媒体に定着させるもので、経時に渡って定着性能を確保することができる定着装置、及びこの定着装置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】
【００１０】
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、該樹脂含有微粒子からなる樹脂含有微粒子層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泡状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含有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内で上記泡状定着液が通過する泡状定着液搬送路内の泡状及び液状の定着液を除去する搬送路内定着液除去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、上記搬送路内定着液除去手段は、上記泡状定着液搬送路内の上記定着液を吸引する定着液吸引手段を有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２の定着装置において、上記定着液泡状化手段内で上記液状定着液が上記泡状定着液となる位置よりも搬送方向上流側の上記定着液の搬送路の内部を大気開放する大気開放弁を有し、上記定着液吸引手段による吸引を行うときには該大気開放弁を開放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、上記搬送路内定着液除去手段の動作シーケンスには、上記泡状定着液搬送路内の上記定着液を吸引する動作と、上記定着液泡状化手段内で上記液状定着液が上記泡状定着液となる位置よりも搬送方向上流側の該定着液の搬送路の内部を大気開放する動作とを含む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、上記搬送路内定着液除去手段の動作シーケンスは、上記定着液泡状化手段の動作シーケンスが終了した後、一定時間経過後に実行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項に記載の定着装置において、該定着装置に対する電力の供給が正規に停止される動作が行われるときに、上記搬送路内定着液除去手段の動作シーケンスが実行することを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の定着装置において、主電源から電力が供給されているときは蓄電を行い、主電源から電力が供給されなくなったときには、上記搬送路内定着液除去手段に対して動作に必要な電力を供給することができる蓄電手段と、イレギュラーな主電源からの電力供給の遮断を監視する主電源遮断監視手段と、上記定着液泡状化手段及び上記搬送路内定着液除去手段の動作状態を監視する動作監視手段とを有し、上記主電源遮断監視手段がイレギュラーな主電源からの電力供給の遮断を検知したときに、上記動作監視手段によって上記搬送路内定着液除去手段の動作シーケンスが最後に実行された後に、上記定着液泡状化手段の動作シーケンスが実行されたと判断された場合、上記蓄電手段から上記搬送路内定着液除去手段へ電力を供給し、該搬送路内定着液除去手段の動作シーケンスを実行す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１乃至７のいずれか１項に記載の定着装置において、上記定着液泡状化手段は、独立して保存された二種類以上の液体を混合して液状定着液を生成し、該液状定着液に空気を含有させることによって泡状定着液を生成す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８の定着装置において、上記搬送路内定着液除去手段は、上記泡状定着液搬送路内の上記定着液を吸引する定着液吸引手段を有し、該定着液吸引手段が吸引動作を実行するときには、上記定着液泡状化手段内で上記二種類以上の液体を混合する位置よりも液体の搬送方向上流側の搬送路の内部を大気開放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１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。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、所望の泡状定着液の状態から状態が変化した泡状及び液状の定着液を、定着液泡状化手段の泡状定着液搬送路内から搬送路内定着液除去手段によって除去することが出来る。このため、泡状定着液搬送路内に残留した泡状定着液が所望の状態とは異なる状態となってもそれを除去し、定着液泡状化手段によって新たに所望の状態となるように生成された泡状定着液を定着に使用することができる。よって、常に所望の泡状定着液を定着に使用することができ、経時に渡って定着性能を確保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】
【００１２】
【図１】実施形態１に係る定着装置の概略説明図。
【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１の定着装置の泡状定着液生成部の拡大構成図。
【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】実施形態１の定着装置が備える泡状定着液生成部及び定着液除去装置の模式図。
【図８】定着液除去装置の動作シーケンスの説明図。
【図９】定着液除去装置の動作シーケンスが実行される条件の説明図、（ａ）は、プリンタが通常の動作中の場合の説明図、（ｂ）は、プリンタが正規に電源をＯＦＦにされた場合の説明図。
【図１０】イレギュラーな主電源遮断時に定着液除去装置の動作シーケンスが実行されるモードの説明図。
【図１１】実施形態２の定着装置が備える泡状定着液生成部及び定着液除去装置の模式図。
【図１２】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１３】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】
【００１３】
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。
【００１４】
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、さらに、転写ベルト２０から転写紙Ｐ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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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または膨潤させることで樹脂を含有する微粒子（以下、樹脂微粒子と呼ぶ）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付与対象の表面上の樹脂微粒子に付与する。これにより、定着液付与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、本発明に係る定着装置を画像形成装置に適用した場合であれば、トナーのことを指す。
【００１９】
ここで、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。
【００２０】
しかし、上記特許文献１の定着装置では、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ているため、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（被定着媒体）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。
【００２１】
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、トナーを溶解また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また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。特許文献３に記載の定着方法では、このような定着液を用いることにより、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というものである。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、トナーを溶解または膨潤させ、トナーを記録媒体に定着させることができる。
【００２２】
上記特許文献１〜３に記載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１２及び図１３を用いて説明する。
【００２３】
図１２は、従来の湿式定着方式で液状定着液を用いる定着装置３０の説明図である。図１２（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１２（ｂ）は、液状定着液を用いる定着装置３０における転写紙Ｐに接触して液状定着液１３２を塗布する塗布ローラ１４１との近接部の拡大説明図である。
図１２（ａ）は、塗布部材である塗布ローラ１４１を用いて記録媒体である転写紙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に微量付与する構成の説明図である。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１２（ｂ）のようになる。図１２（ｂ）に示すように、塗布ローラ１４１上に担持され塗布位置を通過した液状定着液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に付与されるものがある。また、転写紙Ｐに付与される液状定着液１３２の他に、図１２（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の表面に残留する液状定着液１３２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１２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の表面に未定着トナーＴが付着してオフセットトナーＴａとなり、塗布ローラ１４１と剥離した後の転写紙Ｐ上の定着トナーＴｂによって形成される画像が大幅に乱れてしまう。
【００２４】
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１３に示す状態になる。図１３に示す状態では、塗布ローラ１４１の表面が転写紙Ｐから分離する位置で、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。しかし、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。
【００２５】
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。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、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。
また、塗布ローラ以外の接触型の塗布部材としてダイコート手段やブレード塗布手段、ワイヤーバー塗布手段を用いた場合も、液状定着液が微量になると液状定着液の表面張力で接触型の塗布部材にトナーが付着してしまい、画像劣化が生じる。以上のように、接触型の塗布部材を用いて液状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転写紙上のトナー層に定着液を微量塗布することとオフセットを防止してトナー像の画像を乱さずに均一塗布することとを両立することが極めて難しい。
このような問題は、記録媒体上のトナー像に定着液を塗布する構成に限るものではなく、媒体上の樹脂微粒子層に液状の定着液を付与する構成であれば、生じ得る問題である。
【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でき、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でき、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と同じ時間または長い時間と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、樹脂微粒子層を乱すことなく、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】
［実施形態１］
次に、本発明を適用した定着装置６の一つ目の実施形態（以下、実施形態１と呼ぶ）について説明する。
図１は、実施形態１の定着装置６の概略構成図である。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を薄膜状の泡状定着液薄層Ｆｃ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、微小な泡を生成し、微小な泡からなる泡状定着液Ｆを泡供給ノズル１３９から定着液塗布部１４０に供給する機能を持っている。
定着液塗布部１４０は、泡状定着液生成部１３０の泡供給ノズル１３９から泡状定着液Ｆが表面に供給され、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】
図４は、定着装置６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、定着液ボトル１３１内に収容されている液状定着液１３２を泡状化させながら、得られた泡状定着液Ｆを塗布ローラ１４１に供給するものである。具体的には、定着液ボトル１３１内に収容されている液状定着液１３２を、定着液搬送ポンプ１３３及び定着液搬送パイプ１３４等からなる定着液搬送手段によって気体・液体混合部１３５に搬送する。
【００３１】
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、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。ギヤポンプ等のように定着液中で駆動する機構があるポンプであると、ポンプ内で液が起泡し、液に圧縮性が出て、ポンプによる液の搬送能力が低下するおそれがある。また、前述の駆動する機構を構成する部材によって定着液を汚染したり、逆に、定着液によって駆動する機構の部材を劣化させたりするおそれがある。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、定着液内で駆動する機構がない。このため、定着液と接する部材はチューブだけであり、このチューブに定着液に対し耐液性を有する材料を用いることで、定着液の汚染や定着液搬送ポンプ１３３を構成する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あるため、定着液搬送ポンプ１３３内で液が起泡せず、搬送能力の低下を防止できる。
【００３２】
気体・液体混合部１３５には、空気口１３６が設けられており、定着液搬送ポンプ１３３を駆動することによって気体・液体混合部１３５に流入する液状定着液１３２の流れとともに、空気口１３６に負圧が発生する。これにより、空気口１３６から空気が気体・液体混合部１３５に導入され、液状定着液１３２と空気とが混合し、さらに微小孔シート１３７を通過することで、泡径のそろった大きな泡の泡状定着液Ｆを生成することができる。微小孔シート１３７の孔径は、例えば３０〜１００［μｍ］程度である。液状定着液１３２を発砲させる構成としては、図４に示す微小孔シート１３７に限るものではなく、連泡構造の多孔質部材であればよい。例えば、孔径３０［μｍ］〜１００［μｍ］程度の連通孔を有する焼結セラミックス板や不織布、発泡樹脂シート等を用いてもよい。
液状定着液１３２から大きな泡の泡状定着液Ｆを生成する別の生成方法としては、定着液搬送ポンプ１３３により供給された液状定着液１３２と空気口１３６からの空気とを羽根状攪拌子で攪拌しながら、液状定着液１３２に気泡を巻き込みながら大きな泡の泡状定着液Ｆを生成する方法を用いることができる。また、定着液搬送ポンプ１３３より供給された液状定着液１３２に空気供給ポンプ等でバブリングを行い大きな泡の泡状定着液Ｆを生成する方法を採用してもよい。
【００３３】
気体・液体混合部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。ただし、泡状定着液Ｆを定着に用いるときの泡としては、できるだけ細かくする方が望ましい。このため、定着装置６では、気体・液体混合部１３５で得られた比較的大きな泡の泡状定着液Ｆを、泡微細化部１３８で微細化させる構成である。
【００３４】
気体・液体混合部１３５で生成された比較的大きな泡の泡状定着液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、比較的大きな泡径の泡からなる泡状定着液Ｆにせん断力を付与することによって径の大きな一つの泡を二つ以上に分割して泡の微細化を行う。泡微細化部１３８は、外側円筒１３８ａの中に内側円筒１３８ｂを内包する二重円筒構造になっており、固定された外側円筒１３８ａに対して内側円筒１３８ｂが回転可能な構成となっている。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との隙間に泡径の大きな泡状定着液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、一つの大きな泡を二つ以上の微小な泡に分割しながら、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。
【００３５】
液状定着液１３２を搬送する液搬送速度は、回転する内側円筒１３８ｂの回転数や、内側円筒１３８ｂの軸線方向長さに基づいて決定される。外側円筒１３８ａの内径をｄ１［ｍｍ］、内側円筒１３８ｂの軸線方向長さをＬ［ｍｍ］で表し、且つ内側円筒１３８ｂの外径をｄ２［ｍｍ］、回転数をＲ［ｒｐｍ］で表すと、微小な泡を生成するための液搬送速度Ｖ［ｍｍ３／秒］は、「Ｖ＝Ｌ×π×（ｄ１２−ｄ２２）／４／（１０００／Ｒ）」という演算式で決まることがわかった。
【００３６】
例えば、ｄ１が１０［ｍｍ］、ｄ２が８［ｍｍ］、Ｌが５０［ｍｍ］、回転数が１０００［ｒｐｍ］とすると、液搬送速度は約１４００［ｍｍ３／秒］（１．４［ｃｃ／秒］）となる。Ａ４サイズの転写紙Ｐに定着処理を施すために必要な泡状定着液の量が３［ｃｃ］であると仮定すると、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、約２秒の立ち上がり時間ですみ、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１３８ｂの外周にらせん状の溝を設けて、外側円筒１３８ａ内での搬送性を向上させてもよい。
【００３７】
このように、液状定着液１３２を大きな泡径の泡からなる泡状定着液Ｆへと泡状化させる気体・液体混合部１３５と、大きな泡にせん断力を加えて微小な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］程度の微小な泡径の泡からなる泡状定着液Ｆに変化させることができる。
【００３８】
定着に用いる泡状定着液Ｆのかさ密度としては、０．０１〜０．１［ｇ／ｃｍ３］程度の範囲が望ましい。また、定着液は、転写紙Ｐ上のトナー等の樹脂微粒子の層への塗布時に泡状となっていればよく、定着液ボトル１３１内で泡状である必要はない。定着液ボトル１３１中では気泡を含有しない液体の状態にしておき、定着液ボトル１３１から液状定着液１３２を供給する時点や、樹脂微粒子の層へ定着液を付与するまでの液搬送経路で泡状にする構成であることが望ましい。定着液ボトル１３１内では液状とし、定着液ボトル１３１から取り出した後に泡状とする構成の方が、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。
【００３９】
泡状定着液生成部１３０で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。定着液塗布部１４０の塗布ローラ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、泡状定着液薄膜化部１５０の液膜厚制御用ブレード１５４が作用する部分の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を液膜厚制御用ブレード１５４によって均一に薄層化する。液膜厚制御用ブレード１５４は、塗布ローラ１４１上に供給された泡状定着液Ｆを薄層化して所定の膜厚の泡状定着液薄層Ｆｃを形成する。ここで要求される膜厚は、塗布ローラ１４１上で塗布位置Ｃでの塗布のときに最適な条件となる膜厚である。
【００４０】
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。定着装置６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。
塗布ローラ１４１上に均一に薄層化された泡状定着液Ｆ（泡状定着液薄層Ｆｃ）は、転写紙Ｐ上の未定着トナーＴのトナー層に付与され、トナー粒子を転写紙Ｐに定着させている。このとき、転写紙Ｐは、塗布ローラ１４１と加圧ローラ１４３によって挟み込まれて搬送されており、これらの加圧力によって、薄層化された泡状定着液Ｆが転写紙Ｐに付与されている。
【００４１】
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。塗布部材クリーニング部材２００は、泡状定着液Ｆを塗布する工程の後に塗布ローラ１４１上に残留した泡状定着液Ｆやオフセットしたトナーを除去するために設けられている。これらが正常に除去されていなければ、液膜厚制御用ブレード１５４が作用する部分で安定した泡状定着液Ｆの薄膜形成に支障をきたすからである。
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の付与を実現することができる。
【００４２】
次に、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の抑制に優れており、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。
【００４３】
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、定着装置６の塗布ローラ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、泡状定着液生成部１３０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、定着液の嵩密度を低くでき、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。さらに、定着液の表面張力による影響を抑えることができるため、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。
【００４４】
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、樹脂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Ｆｂ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。
【００４５】
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、液状定着液１３２は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を発泡し易くするとともに、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。ただし、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・分散性を助ける。これにより、５［℃］〜１５［℃］までの低気温においても、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る。また、液状定着液１３２を長期放置したときに脂肪酸塩が定着液中で分離することを防止することができる。
【００４６】
さらに、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、液状定着液１３２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。
【００４７】
また、起泡剤としては、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、上述の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。
【００４８】
さらに、上述した飽和脂肪酸塩または不飽和脂肪酸塩を、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、上述した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。
【００４９】
樹脂を溶解また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または膨潤させる溶解性または膨潤性に優れている。さらに、転写紙等の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。さらに、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。
【００５０】
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、上述の脂肪族エステルは、飽和脂肪族エステルを含むことが好ましい。上述の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秒以内で溶解または膨潤させることができる。さらに、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、溶解また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。
【００５１】
よって、液状定着液１３２としては、上述の飽和脂肪族エステルが「Ｒ１ＣＯＯＲ２」の一般式で表される化合物を含むものを用いることが望ましい。この化合物の一般式におけるＲ１は、炭素数が１１以上１４以下のアルキル基を示している。また、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を示している。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。
すなわち、上述の飽和脂肪族エステルが、「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または膨潤性を向上させることができる。また、上述の化合物の臭気指数は、１０以下であり、上述の化合物は、不快臭及び刺激臭を有さない。
【００５２】
上述の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。上述の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、上述の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、溶解またはマイクロエマルジョンの形態とする。
【００５３】
また、液状定着液１３２としては、上述の脂肪族エステルが脂肪族ジカルボン酸エステルを含むものを用いることが望ましい。上述の脂肪族エステルが、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また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。上述の脂肪族エステルが、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。さらに、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また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。
【００５４】
上述の脂肪族ジカルボン酸エステルとしては、「Ｒ３（ＣＯＯＲ４）２」の一般式で表される化合物を含むものを用いることが望ましい。この化合物の一般式において、Ｒ３は、炭素数が３以上８以下のアルキレン基を示している。また、Ｒ４は、炭素数が３以上５以下の直鎖型または分岐型アルキル基を示している。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。
すなわち、上述の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以下の直鎖型また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または膨潤性を向上させることができる。また、上述の化合物の臭気指数は、１０以下であり、上述の化合物は、不快臭及び刺激臭を有さない。
【００５５】
上述の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。上述の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、溶解またはマイクロエマルジョンの形態とする。
【００５６】
さらに、定着装置６で用いる液状定着液１３２において、上述の脂肪族エステルは、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。上述の脂肪族エステルが、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。
上述の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ものを用いることが好ましい。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を示している。また、Ｒ６は、炭素数が２以上４以下のアルキレン基を示しており、Ｒ７は、炭素数が１以上４以下のアルキル基を示している。Ｒ５、Ｒ６及びＲ７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。
【００５７】
すなわち、上述の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または膨潤性を向上させることができる。また、上述の化合物の臭気指数は、１０以下であり、上述の化合物は、不快臭及び刺激臭を有さない。
【００５８】
上述の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、溶解また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、炭酸プロピレンも軟化もしくは膨潤剤として適する。
【００５９】
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とき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た泡が求められる。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。
【００６０】
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、転写紙に限定されず、金属、樹脂、セラミックス等何れでもよい。ただし、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。
【００６１】
上述の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。
【００６２】
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。
【００６３】
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、これらの単価また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、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。
【００６４】
定着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。
【００６５】
定着装置６は、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または膨潤させる部剤（軟化剤）によって溶解また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、溶解または膨潤したトナーを加圧することによって、溶解または膨潤したトナーの層の表面を平滑化して、トナー像に光沢を付与することが可能となる。さらに、加圧によって溶解または膨潤したトナーを記録媒体内へ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。
【００６６】
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）
１．０［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）
１．０［ｗｔ％］
【００６７】
図１に示す定着装置６において、液状定着液１３２は、気体・液体混合部１３５を通過することによって泡状定着液Ｆへと状態が変化する。そして、泡微細化部１３８で泡状定着液Ｆの泡径が小さくされ、所望の泡径となった泡状定着液Ｆが泡供給ノズル１３９から塗布ローラ１４１の表面に供給されている。すなわち、泡状定着液生成部１３０内の気体・液体混合部１３５から泡供給ノズル１３９までの区間の定着液の流路に存在するのは泡状定着液Ｆということになる。
定着液は泡状定着液Ｆの状態でそのまま放置しておくと、破泡が進行し、泡の径が大きくなったり、嵩が減少したり、液化が進行したりする。このように破泡が進行すると、所望の状態から泡状定着液Ｆの基本特性が変化してしまうため、定着装置６で所望の状態の泡状定着液Ｆが作成され、トナー像に供給されていることを前提として定着動作を実行していると所望の定着性が得られない場合がある。このため、泡状定着液生成部１３０内で泡状定着液Ｆの破泡が進行すると、そのままでは泡状定着液として使用できなくなる。また、泡状定着液Ｆが液化すると、液ダレの問題も発生する。つまり、泡の状態では流体としての流体抵抗が大きいので、泡状定着液Ｆの状態であれば泡状定着液生成部１３０内に保持できるが、液化すると流動性が高くなって液が溢れ出し、機内汚染の原因となるおそれがある。
つまり、定着装置が連続的に動作していれば、常に泡状定着液を連続的に生成していればいいので問題はないが、停止してしばらく放置された場合、泡状定着液生成部１３０内に残留した泡状定着液は使い物にならなくなるだけではなく、定着装置６そのものの汚染にもつながる。
【００６８】
そこで、定着装置６は、泡状定着液生成部１３０内で泡状定着液Ｆが通過する泡状定着液搬送路である気体・液体混合部１３５から泡供給ノズル１３９までの区間の定着液の流路内の泡状及び液状の定着液を除去する搬送路内定着液除去手段である定着液除去装置１６０を有する。定着装置６は、定着液除去装置１６０によって所望の泡状定着液Ｆの状態から状態が変化した泡状及び液状の定着液を気体・液体混合部１３５から泡供給ノズル１３９までの区間の定着液の流路内から除去することが出来る。このため、気体・液体混合部１３５から泡供給ノズル１３９までの区間の定着液の流路内に残留した泡状定着液Ｆが所望の状態とは異なる状態となってもそれを除去し、泡状定着液生成部１３０によって新たに所望の状態となるように生成された泡状定着液Ｆを定着に使用することができるため、経時に渡って定着性能を確保することができる。
【００６９】
以下、定着液除去装置１６０について説明する。
図７は、実施形態１の定着装置６における泡状定着液生成部１３０及び定着液除去装置１６０の模式図である。
図７に示すように定着液除去装置１６０は、液吸引ポンプ１６６、吸引弁１６１、大気開放弁１６２、回収ボトル１７１、蓄電装置１６３、主電源監視部１６４、動作監視部１６５及び液除去制御部１７０を有する。吸引弁１６１は、液吸引ポンプ１６６と泡供給ノズル１３９とをつなぐ流路の開閉を行うものである。大気開放弁１６２は、泡状定着液生成部１３０の気体・液体混合部１３５の上流側の流路に設けてあって、泡状定着液生成部１３０内の流路と大気との間の開閉を行うものである。
【００７０】
実施形態１の定着装置６では、吸引手段である液吸引ポンプ１６６が吸引弁１６１を介して泡供給ノズル１３９に接続されており、液除去制御部１７０が泡供給ノズル１３９から泡状定着液生成部１３０の定着液を吸引する構成である。液吸引ポンプ１６６を接続する位置としては、気体・液体混合部１３５から泡供給ノズル１３９までの間の区間の流路内であればどこであっても良い。
液除去制御部１７０が泡供給ノズル１３９から泡状定着液生成部１３０の定着液を吸引することによって、泡状定着液生成部１３０内に残留した泡状定着液Ｆを除去することが可能になる。
【００７１】
以下、定着液除去装置１６０の動作シーケンスを説明する。
図８は、定着液除去装置１６０の動作シーケンスの説明図である。
定着装置６が通常の定着動作を行っているときには泡状定着液生成部１３０も動作を行っているので、泡供給ノズル１３９から塗布ローラ１４１の表面に泡状定着液Ｆの供給が行われる。このとき、泡供給ノズル１３９から液吸引ポンプ１６６側に泡状定着液Ｆが漏れることを防止するために、泡供給ノズル１３９と液吸引ポンプ１６６との間に設けられた吸引弁１６１は閉じられた状態である。そして、泡状定着液生成部１３０の動作が完了し、定着液除去装置１６０の動作シーケンスに入ったとき、液除去制御部１７０は吸引弁１６１を開放するように制御する。これにより、液吸引ポンプ１６６によって泡供給ノズル１３９から泡状定着液生成部１３０内の泡状定着液Ｆの吸引が可能になる。
【００７２】
次に、液除去制御部１７０は大気開放弁１６２を開放するように制御する。大気開放弁１６２は、泡状定着液生成部１３０内の定着液の流路における気体・液体混合部１３５の上流側の位置に取り付けられている。この位置の流路を大気に対して開放することによって、泡状定着液生成部１３０内の定着液の流路における気体・液体混合部１３５よりも下流側の泡状定着液Ｆの吸引が容易となる。仮に、大気開放弁１６２を開放していない状態で、強制的に液吸引ポンプ１６６による吸引を行うと、吸引抵抗が大きくなる。さらに、大気開放弁１６２を開放していないと、気体・液体混合部１３５よりも上流側で、一度も泡状化されていない液状定着液１３２を不要に吸引してしまうおそれがあり、液状定着液１３２の不要な消費につながるおそれがある。このため、吸引の必要のある泡状定着液生成部１３０内に残留した定着液を確実に吸引し、且つ、液状定着液１３２の不要な消費を防止するために、大気開放弁１６２は有用である。また、定着液の無駄な消費の低減のためには、泡状定着液生成部１３０の気体・液体混合部１３５から泡供給ノズル１３９までの間の区間の流路内の容積は極力小さいことが望ましいということは言うまでもない。
【００７３】
大気開放弁１６２の開放を行ったあと、液除去制御部１７０は液吸引ポンプ１６６を駆動し、泡状定着液生成部１３０の気体・液体混合部１３５から泡供給ノズル１３９までの間の区間の流路内の定着液を吸引する吸引動作を開始する。吸引動作で泡状定着液生成部１３０内から液吸引ポンプ１６６によって吸引された定着液は回収ボトル１７１に回収される。吸引動作は、気体・液体混合部１３５から泡供給ノズル１３９までの間の区間の流路内に残留した定着液を吸引するのに十分な一定時間実行する。
一定時間の吸引動作の後は、液除去制御部１７０は液吸引ポンプ１６６を停止して吸引動作を終了し、その後、吸引弁１６１を閉鎖し、大気開放弁１６２を閉鎖して、定着液除去装置１６０の動作シーケンスを終えることになる。
なお、吸引弁１６１と大気開放弁１６２との閉鎖の順序は図８の動作シーケンスとは逆であっても良いし、吸引弁１６１と大気開放弁１６２とを同時に閉鎖しても良い。また、これは、２つの弁の開放のタイミングについても同様である。
【００７４】
次に、定着液除去装置１６０の動作シーケンスが実行される条件について説明する。
図９は、定着液除去装置１６０の動作シーケンスが実行される条件の説明図である。図９（ａ）は、プリンタ１００が通常の動作中である場合に定着液除去装置１６０の動作シーケンスが実行されるモードの説明図であり、図９（ｂ）は、プリンタ１００が正規に電源をＯＦＦにされた場合に定着液除去装置１６０の動作シーケンスが実行されるモードの説明図である。
【００７５】
上述したように、定着液は泡状定着液Ｆの状態でそのまま放置しておくと、所望の状態から泡状定着液Ｆの基本特性が変化してしまう。このため、定着液除去装置１６０が動作しなければならないのは、泡状定着液生成部１３０の動作が終了して、気体・液体混合部１３５から泡供給ノズル１３９の間の区間の流路内に残留した泡状定着液Ｆの泡の基本特性が大きく変化してしまったときである。よって、泡状定着液Ｆの基本特性がさほど変化していなければ、泡状定着液生成部１３０内に残留した泡状定着液Ｆを次の定着動作にも使用できるので、定着液除去装置１６０による吸引は不要となる。
【００７６】
すなわち、図９（ａ）に示すように、泡状定着液生成部１３０の動作終了後、一定時間経過した後に泡状定着液生成部１３０の動作シーケンスがスタートすればよい。ここで、一定時間とは、泡状定着液Ｆの基本特性が問題のあるくらい変化する時間ということになる。また、泡状定着液生成部１３０の動作終了とは、具体的な一例としては、泡状定着液Ｆの生成停止、供給停止のことであり、信号の流れで言えば、泡状定着液生成部１３０の定着液搬送ポンプ１３３の動作停止のことを指す。
【００７７】
また、定着液除去装置１６０の動作シーケンスが実行される他の条件としては、図９（ｂ）に示すように、プリンタ１００が正規に電源をＯＦＦにされた場合の電源ＯＦＦ操作実行後ということになる。電源ＯＦＦ操作が行われるということは、次回、いつ電源が再投入されるのか判断することは不可能である。このため、プリンタ１００の電源が正規にＯＦＦにされた場合は、泡状定着液生成部１３０のメンテナンスの動作としての定着液除去装置１６０の動作シーケンスを実行する必要がある。
ここで、正規の電源ＯＦＦ操作とは、一例を挙げれば、プリンタ１００のソフトスイッチを用いた電源ＯＦＦ操作などが代表的である。このような正規の電源ＯＦＦ操作であれば、操作の後はソフト的に対応できるので、シーケンスを組むことは容易だからである。このため、仮に、泡状定着液生成部１３０が動作しているときに、電源ＯＦＦ用のソフトスイッチが操作された場合でも、正規のシーケンスで泡状定着液生成部１３０の動作を終了させ、その後に定着液除去装置１６０の動作シーケンスを行うようにソフト的に対応させるのは容易である。
【００７８】
プリンタ１００が正規に電源ＯＦＦとされる場合に対して、イレギュラーな主電源遮断というケースもありうる。代表的な例として、停電、プリンタ１００のコンセントの不用意な引き抜きなどが考えられる。この場合、主電源が遮断されるので、その場でプリンタ１００の動作は全て停止してしまい、そのまま放置されると、先にも述べたような定着装置６の汚染などの問題が引き起こされる。
このようなイレギュラーな主電源遮断というケースに対応するために、実施形態１の定着装置６は、図７に示すように蓄電手段としての蓄電装置１６３を備えている。
【００７９】
図７に示すように、蓄電装置１６３は、液吸引ポンプ１６６に電力供給が可能な構成となっている。また、図示は省略するが、蓄電装置１６３は、吸引弁１６１、大気開放弁１６２、主電源監視部１６４、動作監視部１６５及び液除去制御部１７０に対しても動作に必要な電力供給が可能な構成となっている。
蓄電装置１６３としては、具体的には、リチウムイオン電池、キャパシタなどをはじめとしたコンデンサ手段などの例を挙げることができる。蓄電装置１６３に対しては、プリンタ１００の主電源が入った状態、すなわち、定着装置６に電力が供給されている状態では常に充電されていることが望ましい。ただし充電量がフルに近いときにはその限りではない。これにより蓄電装置１６３の充電量がフルに近い状態を維持することができ、常に必要な緊急動作に対応することが可能になる。
【００８０】
定着液除去装置１６０は、イレギュラーな主電源遮断を監視する主電源遮断監視手段である主電源監視部１６４と、泡状定着液生成部１３０及び定着液除去装置１６０の動作状態を監視する動作監視手段である動作監視部１６５とを備えている。イレギュラーな主電源遮断は検知される必要がある。これが検知されなければ緊急の定着液除去装置１６０の動作モードを実行できないからである。主電源監視部１６４は具体的には、主電源の電位によって、主電源のＯＮとＯＦＦとを検知する構成が最もシンプルである。主電源監視部１６４への電力供給を蓄電装置１６３からも行う構成とすることで、主電源が落ちた場合でも主電源監視部１６４には電力が供給され、主電源が遮断されて外部電源からの電力供給が停止したとしても主電源遮断を検知できる。
動作監視部１６５については、泡状定着液生成部１３０及び定着液除去装置１６０に関して、動作シーケンス中や動作シーケンス完了などの状態がわかるフラグを立て、それをメモリ等に格納するなどといった構成が考えられる。この動作監視部１６５も、蓄電装置１６３から電力供給を受ける構成が望ましい。
【００８１】
泡状定着液生成部１３０の動作シーケンスに関しては、具体例がいろいろ考えられるが、最もシンプルな判断方法としては、泡状定着液生成部１３０の定着液搬送ポンプ１３３が駆動している間が動作シーケンス中であると判断しても良い。
図１０は、イレギュラーな主電源遮断時に定着液除去装置１６０の動作シーケンスが実行されるモードの説明図である。
主電源監視部１６４は、継続してイレギュラーな主電源遮断を監視しているが、イレギュラーな主電源遮断を検知したときに、その検知結果を液除去制御部１７０に送信する。この検知結果を受信した液除去制御部１７０は、次に動作監視部１６５の判断を見る。動作監視部１６５では、定着液除去装置１６０の最後の動作シーケンスが完了した後に、泡状定着液生成部１３０の動作シーケンスがあったかどうかを判断する。
【００８２】
動作監視部１６５が定着液除去装置１６０の最終動作シーケンス終了後に、泡状定着液生成部１３０の動作シーケンスが行われていないと判断した場合（Ｓ２で「ＮＯ」の場合）、泡状定着液生成部１３０内には泡状定着液Ｆが残留していない状態である。このような状態のときに主電源がいきなり切られても、泡状定着液生成部１３０に基本特性が変化した泡状定着液Ｆが残留することに起因する問題は生じない。よって、Ｓ２で「ＮＯ」の場合は、定着液除去装置１６０の緊急動作を実行する必要がないため、動作シーケンスは「何もしない」になる。
一方、動作監視部１６５が定着液除去装置１６０の最終動作シーケンス終了後に、泡状定着液生成部１３０の動作シーケンスが行われたと判断した場合（Ｓ２で「ＹＥＳ」の場合）、泡状定着液生成部１３０内には泡状定着液Ｆが残留している状態である。このような状態のときには、定着液除去装置１６０の緊急動作が必要になる。このため、Ｓ２で「ＮＯ」の場合は、液除去制御部１７０は、蓄電装置１６３が定着液除去装置１６０に電力供給するように制御し、緊急の定着液除去装置１６０の動作シーケンスを実行する。定着液除去装置１６０の動作シーケンスとしては、図８で示されたものと同様で良い。このような制御を実行することによって、想定外の主電源の遮断が発生した場合でも、泡状定着液生成部１３０内より残留した泡状定着液Ｆを除去することが可能になり、泡状定着液生成部１３０に基本特性が変化した泡状定着液Ｆが残留することに起因する問題の発生を防止することができる。
【００８３】
［実施形態２］
次に、本発明を適用した定着装置６の二つ目の実施形態（以下、実施形態２と呼ぶ）について説明する。
図１１は、実施形態２の定着装置６における泡状定着液生成部１３０及び定着液除去装置１６０の模式図である。実施形態２の定着装置６の定着液塗布部１４０は実施形態１の定着装置６と同様の構成であるので、図示及びその説明は省略する。
図１及び図７を用いて説明した実施形態１の定着装置６の泡状定着液生成部１３０は、泡状定着液Ｆとする前の液状の定着液を液状定着液１３２の状態で収容する定着液ボトル１３１を備える構成である。一方、図１１に示す実施形態２の定着装置６が備える泡状定着液生成部１３０は、起泡剤を含有する起泡剤液１３２ａを収容する起泡剤液容器である起泡剤液ボトル１３１ａと、軟化剤を含有する軟化剤液１３２ｂを収容する軟化剤液容器である軟化剤液ボトル１３１ｂとを備える。また、実施形態２の泡状定着液生成部１３０は、起泡剤液１３２ａと軟化剤液１３２ｂとを混合して液状定着液１３２を生成する二液混合器１８０を気体・液体混合部１３５の上流側に備えている。さらに、実施形態２の泡状定着液生成部１３０は、起泡剤液ボトル１３１ａから二液混合器１８０まで起泡剤液１３２ａを搬送する起泡剤液搬送パイプ１３４ａ及び起泡剤液搬送ポンプ１３３ａと、軟化剤液ボトル１３１ｂから二液混合器１８０まで軟化剤液１３２ｂを搬送する軟化剤液搬送パイプ１３４ｂ及び軟化剤液搬送ポンプ１３３ｂとを備える。
【００８４】
二液混合器１８０の構成としては、特に形態を限定しないが、スタティックミキサーなどの液混合デバイス等で構成されているものを用いることができる。
二液混合器１８０で生成された液状定着液１３２は、実施形態１と同様に、気体・液体混合部１３５で泡径の大きな泡状定着液Ｆとなり、泡微細化部１３８で所望の泡径の泡状定着液Ｆとなって、図示を省略する塗布ローラ１４１の表面に供給される。
【００８５】
また、実施形態２の定着装置６が備える定着液除去装置１６０は、泡状定着液生成部１３０の二液混合器１８０の上流側の起泡剤液搬送パイプ１３４ａと軟化剤液搬送パイプ１３４ｂとのそれぞれに起泡剤側大気開放弁１６２ａと軟化剤側大気開放弁１６２ｂとを備えている。
実施形態２の定着装置６は、泡状定着液生成部１３０が起泡剤液１３２ａと軟化剤液１３２ｂとを混合して液状定着液１３２とした後に泡状定着液Ｆを生成する点と、定着液除去装置１６０が大気開放弁１６２を２つ備える点との２つの点以外は、実施形態１の定着装置６と共通するため説明を省略する。
【００８６】
ここで、定着液を液状定着液１３２の状態ではなく、実施形態２の定着装置６のように、起泡剤液１３２ａと軟化剤液１３２ｂとを独立して保存する構成の利点について説明する。
本発明を適用する定着装置６のように、泡状定着液Ｆを記録媒体上の未定着トナーＴに付与して定着を行う定着装置の場合、定着液を液状定着液１３２の状態で保存していると、経時で定着液のトナー粒子を軟化させる性能や定着液が泡状となる起泡性が低下し、定着液としての性能が低下することがあった。このように定着液としての性能が低下する原因の一例を以下に示す。
【００８７】
泡状定着液Ｆを用いて定着を行う定着装置６では液状定着液１３２が泡状となることを促す起泡剤を含有させており、定着液を泡状とするのに適した起泡剤としては、アニオン系界面活性剤が一般的である。また、定着液は軟化剤や起泡剤を希釈する希釈溶媒として水が含有されていることが一般的である。しかし、アニオン系界面活性剤、特に脂肪酸塩を含有した水性の液と、エステル基を有する軟化剤を含有した水性の液を混合しておくと、長期の保存中に、軟化剤が加水分解により化学的に分解するという問題があった。
【００８８】
アニオン系界面活性剤の起泡性を最大限に発揮するのは液のｐＨが７以上９以下の弱アルカリ性領域であるため、起泡性の観点からは定着液は弱アルカリ性の状態とすることが望ましい。一方、ポリエステルの樹脂成分を含有するトナーを軟化する軟化剤としてはエステル基を有する軟化剤が一般的であるが、希釈溶媒として水を含有する定着液のｐＨが７以上となるアルカリ性領域では、エステル基が水と反応して加水分解し、軟化剤としての能力が低下する。また、軟化剤が加水分解すると酸性の化合物が生じるため、ｐＨが下がって６以下となって起泡剤の起泡性も低下する。このように、定着液が含有する軟化剤のエステル基が加水分解すると、定着液がトナー粒子を軟化させる性能や定着液がフォーム状となる起泡性などが低下し、定着液としての所望の性能が得られなくなる。
このため、エステル基を有する軟化剤と希釈溶媒としての水とを含有する定着液の起泡性を重視して定着液のｐＨを７以上とすると、定着液の長期保存における信頼性が得られなくなる問題がある。なお、エステル基はｐＨが７以上であると、加水分解が起こり易いが、ｐＨが６以下の場合では加水分解の反応速度が遅くなるだけであって加水分解は発生する。
【００８９】
上述した例では、アニオン系界面活性剤からなる起泡剤の起泡性を重視した水素イオン指数（ｐＨ）の定着液ではエステル基を有する軟化剤が希釈溶媒である水と一緒に存在していることによって経時で加水分解して、定着液の性能が低下するものである。起泡剤、軟化剤、及び希釈溶媒の組み合わせとしては、アニオン系界面活性剤、エステル基を有する軟化剤、及び水に限るものではないが、起泡剤の起泡性を重視した環境で軟化剤と希釈液とを混合した状態で収容していると軟化剤と希釈液との間で何らかの化学反応が生じ、軟化剤が変質し、定着液の性能を低下させることは起こり得る。
【００９０】
このような問題に対して、容器中では、起泡剤を含有した水性液（ｐＨ＝７）と軟化剤を含有した水性液を独立した状態で保存し、容器内もしくは定着装置内にて、定着装置稼動とともにこれらの水性液を混合して、直ちに泡状化して泡状定着液を生成し、記録媒体に付着した未定着トナーなどの樹脂微粒子層に付与する方法が考えられる。
実施形態２の定着装置６では、起泡剤を含有する起泡剤液１３２ａ及び軟化剤を含有する軟化剤液１３２ｂといった定着液を構成する２つの液をそれぞれ独立して収容し、泡状とする前に二液混合器１８０によって２つの液を混合して定着液としている。このため、２つの液を保存する各液ボトル（１３１ａ及び１３１ｂ）内の液が他の液と化学反応することがない。このため、軟化液中の軟化剤が希釈液と化学反応することに起因する軟化剤の変質や定着液の起泡性の低下を防止することができ、定着液の定着性能の低下を経時にわたって防止することができる。
【００９１】
起泡剤を含有した水性液（ｐＨ＝７〜９）と軟化剤を含有した水性液を単に混合しても、十分に混合せずに泡状化を行うと、嵩密度が高い泡状定着液や、軟化剤が不均一に分布した泡状定着液となり、画像抜けや定着不足が発生するおそれがある。これは、単に２つの液を混合するだけではなく、混合直後または同時に液状定着液を泡化する場合の特有の問題点である。
実施形態２の定着装置６では、起泡剤を含有した水性液（ｐＨ＝７〜９）である起泡剤液１３２ａと軟化剤を含有した水性液である軟化剤液１３２ｂとを保存中は独立した状態で保存している。そして、定着装置６の稼動時に、２つの液を十分に混合後に泡状化する、もしくは、２つの液を混合後に十分泡状化する構成である。これにより、泡のプラトー境界に軟化剤が均一に溶解もしくは分散した泡状定着液Ｆとすることで、所望の嵩密度を有し、軟化剤が均一に分布した定着液を付与することができ、安定した定着が可能となる。
【００９２】
上述したように、定着液は、希釈溶媒としての水、樹脂を軟化させる軟化剤、及び、定着液の泡状化を促す起泡剤を含有する。
また、樹脂微粒子、特に電子写真記録技術に用いるトナー粒子に用いる樹脂の代表としてポリエステル樹脂やスチレン・アクリル樹脂に対し、エステル基を持つ有機溶剤が樹脂の軟化性に優れている。例えば、２塩基酸エステルや、脂肪酸アルコキシアルキルや炭酸プロピレンなどの環状エステルやクエン酸エステルなどは、トナー樹脂の軟化性に特に優れている。一方、これらのエステル基を有する有機溶剤は、一般に水中で加水分解しやすいことが知られている。特に、水のｐＨが８以上のアルカリ性水中で、加水分解が促進される。これは、アルカリ性水に含まれる塩基性部材（ナトリウムイオン、カリウムイオン、アミンなど）の触媒作用によるためである。そこで、水中でこれらの塩基性部材を中和し、若干、酸が多めとなる弱酸性状態とすると、エステルの加水分解を飛躍的に抑制できる。
【００９３】
一方、泡状定着液Ｆを生成するために欠かせない起泡剤として一般的な、アニオン系界面活性剤、特にミリスチン酸アミンなどの脂肪酸塩は、溶液のｐＨが７〜１０の範囲の弱アルカリ性領域で、最も起泡性が高くなる。これは、弱アルカリ性領域で、脂肪酸塩が解離し、脂肪酸が水に溶解しやすくなり、脂肪酸ミセルを作りやすく、泡のプラトー境界が保持できるためである。逆にいうと、弱酸水中では、脂肪酸塩は、解離することができず、いわゆる酸性石鹸のごとく不溶化してしまい、ミセルの形成ができず、起泡性が極端に悪くなる。
【００９４】
このように、定着液中の起泡剤の起泡力を高めるには液は弱アルカリ性が望ましいが、定着液中の軟化剤の化学的分解を抑制するには液は弱酸性が望ましい。この相反する問題を解決するため、実施形態２の定着装置６では、定着液を構成する成分のうち、起泡剤と水とを含有し弱アルカリ性とした液（起泡剤液１３２ａ）と、水を含まない又は水を含んでもｐＨが６〜７に保たれた状態で軟化剤を含有する液（軟化剤液１３２ｂ）とを独立した状態で保存する。そして、定着装置の稼動時に２つの液を混合し、直後または同時に泡状化を行って泡状定着液Ｆを生成し、転写紙などの記録媒体上の未定着トナー画像に泡状定着液Ｆを付与し画像の定着を行う構成を有している。
【００９５】
実施形態２の定着装置６のように、定着液を構成する成分を起泡剤液１３２ａと、軟化剤液１３２ｂとに分けて保持する構成において、先ず、起泡剤液１３２ａは、起泡剤と増泡剤と希釈溶媒としての水とｐＨ調整剤を含有することが望ましい。
起泡剤液１３２ａに含有する起泡剤としては、アニオン系界面活性剤、特に脂肪酸塩が望ましく、更に脂肪酸塩としては、脂肪酸アミン塩が望ましい。脂肪酸はアルキル基の炭素数１２、１４、１６、１８であるラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸及びステアリン酸の中から最適な組合せを選ぶ。塩としては、ナトリウム塩、カリウム塩やアミン塩がよく、特にトリエタノールアミン塩やジエタノールアミン塩が望ましい。増泡剤としては、脂肪酸アルカノールアミド、特に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。更に、増泡剤として多価アルコール類、特にプロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール及びグリセリンなどを単独もしくは混合することが適する。液のｐＨを７〜１０の弱アルカリ性に維持するためのｐＨ調整剤としてはアミン類が適する。
【００９６】
軟化剤液１３２ｂは、軟化剤単独でもよいが、加水分解をより抑制するため増泡剤成分である多価アルコール類、特にプロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール及びグリセリンを単独又は複数含有することも望ましい。また、若干の水を含有しておくと引火性が低減する利点がある。水を含有する場合、軟化剤液のｐＨは６〜７の弱酸に設定することが望ましい。但し、起泡剤液１３２ａと軟化剤液１３２ｂとを混合したときに、混合液（液状定着液１３２）全体のｐＨは７以下とならない程度に弱酸とするためのｐＨ調整剤の濃度を設定することが望ましい。軟化剤液１３２ｂ中のｐＨ調整剤としては、有機酸が望ましく、乳酸、クエン酸、リンゴ酸などが適する。
【００９７】
実施形態１の液状定着液１３２に含有する軟化剤と同様に、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または膨潤性に優れている。さらに、転写紙等の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、トナーを記録媒体に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。さらに、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。
【００９８】
実施形態２の定着装置６における液状定着液１３２において、上述の脂肪族エステルは、実施形態１に記載の脂肪族エステルと同様のものを使用することができる。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などの環状エステルも軟化剤もしくは膨潤剤として適する。
【００９９】
実施形態２の定着装置６の液状定着液１３２を構成する起泡剤液１３２ａと軟化剤液１３２ｂとの具体的な処方の例を以下に示す。
◇起泡剤液１３２ａの処方例
・希釈溶媒：水                                                ９５［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％］
上記材料からなる液を混合し、ジエタノ−ルアミンを添加してｐＨが９となるように調整して起泡剤液１３２ａとした。
◇軟化剤液１３２ｂの処方例
・軟化剤：炭酸プロピレン                                      ９０［ｗｔ％］
・増粘剤：ジプロピレングリコール                              １０［ｗｔ％］
上記材料からなる液を混合後、乾燥窒素ガスで１０分間バブリングして、水分を除去して軟化剤液１３２ｂとした。
【０１００】
実施形態２の定着装置６では、起泡剤液１３２ａと軟化剤液１３２ｂとをそれぞれ、アルミ蒸着ポリエチレン樹脂製の容器に入れて保管容器（起泡剤液ボトル１３１ａ及び軟化剤液ボトル１３１ｂ）とした。
【０１０１】
上述したように、実施形態２の定着装置６は、定着液の起泡性や長期保存安定性の観点から、軟化剤を含有する軟化剤液１３２ｂと、起泡剤を含有する起泡剤液１３２ａとの二つの液を、定着動作の直前に混合する構成である。この場合、定着する直前に二つの液が混合され、混合された後は加水分解が進行するので、直ちに泡状定着液Ｆとして定着に利用されなければならない。二つの液を混合した状態で放置しておくと、加水分解が進行してしまうので、定着液そのものが利用不能になるだけでなく、さらなる長時間放置で固着するという問題点も生じ得る。そして、泡状定着液生成部１３０内で定着液が固着すると、泡状定着液生成部１３０が正常に機能しなくなる恐れがある。
これらのことから、実施形態２の定着装置６のように、二つの液を混合して液状定着液１３２とした後に泡状定着液Ｆとする構成では、定着動作が終了した後は、泡状定着液生成部１３０内に残留した泡状定着液Ｆのみならず、二つの液が混合した液状定着液１３２も除去する必要がある。
【０１０２】
このような問題に対して、実施形態２の定着装置６が備える定着液除去装置１６０は、二液混合器１８０の上流側、すなわち二つの液のそれぞれの液搬送パイプ（起泡剤液搬送パイプ１３４ａ及び軟化剤液搬送パイプ１３４ｂ）に大気開放弁（起泡剤側大気開放弁１６２ａ及び軟化剤側大気開放弁１６２ｂ）を設けている。
このような構成において、図８と同様の動作シーケンスで定着液除去装置１６０を動作させることにより、泡状定着液生成部１３０内に残留した泡状定着液Ｆのみならず、二つの液が混合した状態の液状定着液１３２も除去することが可能になる。また、定着液の無駄な消費の低減のためには、泡状定着液生成部１３０の二液混合器１８０から泡供給ノズル１３９までの間の区間の流路内の容積は極力小さいことが望ましいということは言うまでもない。
【０１０３】
実施形態２の定着装置６は、上述したような定着液除去装置１６０を備えることによって、泡状定着液生成部１３０内で液状定着液１３２が固着することを防止することができる。もし、泡状定着液生成部１３０内に固着が発生した場合、回復させるのに大変な労力が必要となる。塗布ローラ１４１上における固着ならば、開空間での固着であるので、比較的容易にクリーニング手段等で除去可能である。しかし、泡状定着液生成部１３０内の固着は自動回復が困難であり、サービスマンによるメンテナンスを要するケースに発展する可能性が高い。このような課題を考慮すると、本発明を適用した定着装置、すなわち、定着液除去装置１６０を備える構成は、実施形態２の定着装置６のように二つの液を混合して定着液として用いる構成の定着装置において、特に有用であるといえる。
【０１０４】
以上、実施形態１及び実施形態２の定着装置６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、トナーからなる樹脂含有微粒子層である未定着トナー像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を付与する泡状定着液付与手段である定着液塗布部１４０とを有し、泡状定着液Ｆを付与することで軟化したトナー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、泡状定着液生成部１３０内で泡状定着液Ｆが通過する泡状定着液搬送路である気体・液体混合部１３５から泡供給ノズル１３９までの区間の流路内の泡状及び液状の定着液を除去する搬送路内定着液除去手段である定着液除去装置１６０を有する。定着装置６は、定着液除去装置１６０によって所望の泡状定着液Ｆの状態から状態が変化した泡状及び液状の定着液を気体・液体混合部１３５から泡供給ノズル１３９までの区間の定着液の流路内から除去することが出来る。このため、気体・液体混合部１３５から泡供給ノズル１３９までの区間の定着液の流路内に残留した泡状定着液Ｆが所望の状態とは異なる状態となってもそれを除去し、泡状定着液生成部１３０によって新たに所望の状態となるように生成された泡状定着液Ｆを定着に使用することができるため、経時に渡って定着性能を確保することができる。また、泡状定着液搬送路に泡状定着液Ｆが残留することに起因する不具合の発生を防止することができる。
【０１０５】
また、実施形態１及び実施形態２の定着装置６は、定着液除去装置１６０は、泡状定着液搬送路である気体・液体混合部１３５から泡供給ノズル１３９までの区間の定着液の流路内の定着液を吸引する定着液吸引手段である液吸引ポンプ１６６を有する。液吸引ポンプ１６６によって泡状定着液搬送路内の定着液を吸引することで、泡状定着液生成部１３０内に残留した泡状定着液Ｆを除去する構成を実現でき、泡状定着液搬送路に泡状定着液Ｆが残留することに起因する不具合の発生を防止することができる。
【０１０６】
また、実施形態１及び実施形態２の定着装置６の定着液除去装置１６０は、泡状定着液生成部１３０内で液状定着液１３２が泡状定着液Ｆとなる位置である気体・液体混合部１３５よりも搬送方向上流側の定着液の搬送路の内部を大気開放する大気開放弁１６２（実施形態２では、起泡剤側大気開放弁１６２ａ及び軟化剤側大気開放弁１６２ｂ）を有し、液吸引ポンプ１６６による吸引を行うときにはこの大気開放弁１６２を開放する。この大気開放弁１６２の開放により、泡状定着液生成部１３０内に残留した泡状定着液Ｆを除去するときに、残留した泡状定着液Ｆとこの泡状定着液Ｆが液化した液状定着液１３２とを除去しつつ、泡状化がなされる前の液状定着液１３２は極力排除させないで済むため、定着液の不要な消費を抑制することが出来る。
【０１０７】
また、実施形態１及び実施形態２の定着装置６の定着液除去装置１６０の動作シーケンスには、液吸引ポンプ１６６による泡状定着液搬送路内の定着液を吸引する動作と、大気開放弁１６２を制御して泡状定着液生成部１３０内で液状定着液１３２が泡状定着液Ｆとなる位置である気体・液体混合部１３５よりも搬送方向上流側の定着液の搬送路の内部を大気開放する動作とを含む。このような動作シーケンスを実行することにより、泡状定着液生成部１３０内に残留した泡状定着液Ｆを排除するときに、残留した泡状定着液Ｆとこの泡状定着液Ｆが液化した液状定着液１３２とを除去しつつ、泡状化がなされる前の液状定着液１３２は極力排除させないで済むような定着液除去装置１６０の動作シーケンスを実現することができる。
【０１０８】
また、実施形態１及び実施形態２の定着装置６は、定着液除去装置１６０の動作シーケンスを泡状定着液生成部１３０の動作シーケンスが終了した後、一定時間経過後に実行することにより、正常な定着動作の後、泡状定着液生成部１３０内に残留した泡状定着液Ｆを除去することが可能となり、その結果、泡状定着液生成部１３０に基本特性が変化した泡状定着液Ｆが残留することに起因する問題の発生を防止することができる。
【０１０９】
また、実施形態１及び実施形態２の定着装置６は、定着装置６に対する電力の供給が正規に停止されたとき、すなわち、プリンタ１００の主電源が正規にＯＦＦされる動作が行われるときに、定着液除去装置１６０の動作シーケンスを実行するため、定着装置６の正常な電源ＯＦＦの動作シーケンスにおいて、泡状定着液生成部１３０内に残留した泡状定着液Ｆを除去することができ、その結果、プリンタ１００の主電源が正規にＯＦＦにされた後、長期にわたってプリンタ１００が稼動されなくても、泡状定着液搬送路に泡状定着液Ｆが残留することに起因する不具合の発生を防止することができる。
【０１１０】
また、実施形態１及び実施形態２の定着装置６は、主電源であるプリンタ１００の外部電源から電力が供給されているときは蓄電を行い、主電源から電力が供給されなくなったときには、定着液除去装置１６０に対して動作に必要な電力を供給することができる蓄電手段としての蓄電装置１６３を備える。さらに、イレギュラーな主電源からの電力供給の遮断を監視する主電源遮断監視手段である主電源監視部１６４と、泡状定着液生成部１３０及び定着液除去装置１６０の動作状態を監視する動作監視手段である動作監視部１６５とを有する。そして、主電源監視部１６４がイレギュラーな主電源からの電力供給の遮断を検知したときに、動作監視部１６５は、定着液除去装置１６０の動作シーケンスが最後に実行された後に、泡状定着液生成部１３０の動作シーケンスが実行されたかを判断する。ここで、動作監視部１６５によって定着液除去装置１６０の動作シーケンスが最後に実行された後に、泡状定着液生成部１３０の動作シーケンスが実行されたと判断された場合、液除去制御部１７０は、蓄電装置１６３から定着液除去装置１６０へ電力を供給する制御を行い、定着液除去装置１６０の動作シーケンスを実行する制御を行う。このような制御を行うことにより、定着装置６に対して想定外の電力供給の遮断が発生した場合でも、泡状定着液生成部１３０内に残留した泡状定着液Ｆを除去することが可能になり、その結果、泡状定着液搬送路に泡状定着液Ｆが残留することに起因する不具合の発生を防止することができる。
【０１１１】
特に、実施形態２の定着装置６が有する泡状定着液生成部１３０は、独立して保存された二種類の液体である起泡剤液１３２ａ及び軟化剤液１３２ｂを混合して液状定着液１３２を生成し、二つの液を混合することで得られた液状定着液１３２に空気を含有させることによって泡状定着液Ｆを生成する。これにより、定着液の起泡性や長期保存安定性を向上させることができる。
【０１１２】
また、実施形態２の定着装置６が有する定着液除去装置１６０は、泡状定着液搬送路内の上記定着液を吸引する定着液吸引手段である液吸引ポンプ１６６を有し、この液吸引ポンプ１６６が吸引動作を実行するときには、泡状定着液生成部１３０内で起泡剤液１３２ａ及び軟化剤液１３２ｂを混合を混合する位置である二液混合器１８０よりも液体の搬送方向上流側の搬送路の内部を大気開放する。これにより、泡状定着液生成部１３０内に残留した泡状定着液Ｆを除去するときに、二種類の液体が混合している部分のみの液体を排除して、二種類の液体が混合する前の状態の液体（起泡剤液１３２ａ及び軟化剤液１３２ｂ）を極力除去させないで済む。これにより、定着液の不要な消費を抑制することが出来る。
【０１１３】
また、本実施形態の画像形成装置であるプリンタ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、定着液除去装置１６０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、定着装置６が定着液除去装置１６０を備えることで経時に渡って定着性能を確保することができるため、プリンタ１００は経時に渡って定着が安定した画像形成を行うことができる。これにより、省電力が可能で信頼性の高い画像形成装置を得ることができる。
【符号の説明】
【０１１４】
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
１５  現像ローラ
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
１３１ａ  起泡剤液ボトル
１３１ｂ  軟化剤液ボトル
１３２  液状定着液
１３２ａ  起泡剤液
１３２ｂ  軟化剤液
１３３  定着液搬送ポンプ
１３３ａ  起泡剤液搬送ポンプ
１３３ｂ  軟化剤液搬送ポンプ
１３４  定着液搬送パイプ
１３４ａ  起泡剤液搬送パイプ
１３４ｂ  軟化剤液搬送パイプ
１３５  気体・液体混合部
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  泡供給ノズル
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
１６０  定着液除去装置
１６１  吸引弁
１６２  大気開放弁
１６２ａ  起泡剤側大気開放弁
１６２ｂ  軟化剤側大気開放弁
１６３  蓄電装置
１６４  主電源監視部
１６５  動作監視部
１６６  液吸引ポンプ
１７０  液除去制御部
１７１  回収ボトル
１８０  二液混合器
２００  塗布部材クリーニング部材
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
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】
【０１１５】
【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】
2011095568.tif 000003
【図２】
2011095568.tif 000004
【図３】
2011095568.tif 000005
【図４】
2011095568.tif 000006
【図５】
2011095568.tif 000007
【図６】
2011095568.tif 000008
【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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