(57)【要約】【課題】高速印刷時にも定着液の付与量を少量に抑えつつオフセットを防止可能な定着液、並びに該定着液を用いた定着方法、定着装置、画像形成方法及び画像形成装置を提供すること。【解決手段】本発明の定着液は、樹脂微粒子を記録媒体に定着させる定着液であって、水を含む希釈剤と、前記定着液を泡状とする起泡剤と、前記樹脂微粒子の少なくとも一部を溶解又は膨潤させて軟化させる可塑剤と、前記樹脂微粒子への濡れ性を高める濡れ性改善剤と、を含有することを特徴とする。【選択図】図１
2011128449.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂微粒子を記録媒体に定着させる定着液であって、
水を含む希釈剤と、前記定着液を泡状とする起泡剤と、前記樹脂微粒子の少なくとも一部を溶解又は膨潤させて軟化させる可塑剤と、前記樹脂微粒子への濡れ性を高める濡れ性改善剤と、を含有することを特徴とする定着液。
【請求項２】
樹脂微粒子を記録媒体に定着させる定着液であって、
前記定着液の前記樹脂微粒子で形成される未定着の樹脂層に対する接触角が、前記定着液が前記樹脂層に接液した時点から０．３秒以内に４０度以下となることを特徴とする定着液。
【請求項３】
濡れ性改善剤が、樹脂微粒子と親和性を有する官能基を有する請求項１に記載の定着液。
【請求項４】
濡れ性改善剤が、分子内にエステル基を有する化合物である請求項１及び３のいずれかに記載の定着液。
【請求項５】
濡れ性改善剤が、アルコールアルコキシレートである請求項１、３及び４のいずれかに記載の定着液。
【請求項６】
定着液の粘度を調整する粘度調整剤を含有する請求項１から５のいずれかに記載の定着液。
【請求項７】
樹脂微粒子の軟化を促進させる可溶化剤を含有する請求項１から６のいずれかに記載の定着液。
【請求項８】
樹脂微粒子が、トナーである請求項１から７のいずれかに記載の定着液。
【請求項９】
請求項１から８のいずれかに記載の定着液を泡状化して、泡状定着液を生成する泡状定着液生成工程と、
前記泡状定着液を泡状定着液付与手段の接触面上に所望の厚みに形成する膜厚調整工程と、
前記の所望の厚みに形成された泡状定着液を記録媒体上の樹脂微粒子層に付与する泡状定着液付与工程と、
を含むことを特徴とする定着方法。
【請求項１０】
請求項１から８のいずれかに記載の定着液を泡状化して、泡状定着液を生成する泡状定着液生成手段と、
前記泡状定着液を記録媒体上の樹脂微粒子層に付与する泡状定着液付与手段と、
前記泡状定着液付与手段の泡状定着液の膜厚を調整する膜厚調整手段と、
を有することを特徴とする定着装置。
【請求項１１】
静電潜像担持体上に静電潜像を形成する静電潜像形成工程と、
前記静電潜像を、樹脂微粒子を有するトナーを含む現像剤を用いて現像して可視像を形成する現像工程と、
前記可視像を記録媒体に転写する転写工程と、
前記記録媒体に転写された転写像を定着させる定着工程と、
を含む画像形成方法であって、
前記定着工程が、請求項９に記載の定着方法により行われることを特徴とする画像形成方法。
【請求項１２】
静電潜像担持体と、
前記静電潜像担持体上に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、
前記静電潜像を、樹脂微粒子を有するトナーを含む現像剤を用いて現像して可視像を形成する現像手段と、
前記可視像を記録媒体に転写する転写手段と、
前記記録媒体に転写された転写像を定着させる定着手段と、
を有する画像形成装置であって、
前記定着手段が、請求項１０に記載の定着装置であ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、定着液、並びに該定着液を用いた定着方法、定着装置、画像形成方法及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリンタ、ファクシミリ、複写装置、あるいはこれらのうちの複数の機能を有する複合機等の画像形成装置は、紙、布、ＯＨＰ用シート等の記録媒体に、画像情報に基づいて、文字や記号を含む画像を形成するが、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、電子写真方式の画像形成装置が広く使用されている。このような電子写真方式の画像形成装置においては、定着速度が速く、定着画像品質が高いため、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り、トナーを記録媒体上に定着させる熱定着方式が広く用いられている。
【０００３】
しかしながら、このような熱定着方式を用いた電子写真方式の画像形成装置においては、消費電力の約半分以上がトナーを加熱することに消費されており、省エネルギー化を図りにくいという課題を有している。
そこで、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）の定着装置、即ち、加熱せずにトナーを記録媒体に定着させる非加熱定着方法の定着装置が望まれている。
【０００４】
このような非加熱定着方法としては、例えばトナーを溶解または膨潤可能な有機溶媒を付着させることでトナーを軟化する湿式定着方法が開示されている。例えば、定着液を泡状形態に生成し、生成した泡状の定着液の膜厚を制御して記録媒体上の樹脂微粒子に塗布して樹脂微粒子を記録媒体に定着する方法が提案されている（特許文献１参照）。
また、泡状定着液が樹脂微粒子層を浸透して記録媒体に達するまでの浸透時間より泡状定着液を付与する付与時間を長くすることによりトナー像の乱れやオフセットを防止して定着する方法が提案されている（特許文献２参照）。
【０００５】
しかしながら、このような定着方法では、高速印刷時において、泡状定着液を付与する時間が短くなるため、泡状定着液が樹脂微粒子層を浸透する時間より付与時間が短くなりオフセットが発生するという問題がある。
また、定着液の付着量を低減するため、泡状定着液の嵩密度を低くすると、泡状定着液が樹脂微粒子層を浸透する時間が付与時間より長くなりオフセットが発生するという問題がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、従来における前記諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、高速印刷時にも定着液の付与量を少量に抑えつつオフセットを防止可能な定着液、並びに該定着液を用いた定着方法、定着装置、画像形成方法及び画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するための手段としては以下の通りである。即ち、
＜１＞  樹脂微粒子を記録媒体に定着させる定着液であって、水を含む希釈剤と、前記定着液を泡状とする起泡剤と、前記樹脂微粒子の少なくとも一部を溶解又は膨潤させて軟化させる可塑剤と、前記樹脂微粒子への濡れ性を高める濡れ性改善剤と、を含有することを特徴とする定着液である。
＜２＞  樹脂微粒子を記録媒体に定着させる定着液であって、前記定着液の前記樹脂微粒子で形成される未定着の樹脂層に対する接触角が、前記定着液が前記樹脂層に接液した時点から０．３秒以内に４０度以下となることを特徴とする定着液である。
＜３＞  濡れ性改善剤が、樹脂微粒子と親和性を有する官能基を有する前記＜１＞に記載の定着液である。
＜４＞  濡れ性改善剤が、分子内にエステル基を有する化合物である前記＜１＞及び＜３＞のいずれかに記載の定着液である。
＜５＞  濡れ性改善剤が、アルコールアルコキシレートである前記＜１＞、＜３＞及び＜４＞のいずれかに記載の定着液である。
＜６＞  定着液の粘度を調整する粘度調整剤を含有する前記＜１＞から＜５＞のいずれかに記載の定着液である。
＜７＞  樹脂微粒子の軟化を促進させる可溶化剤を含有する前記＜１＞から＜６＞のいずれかに記載の定着液である。
＜８＞  樹脂微粒子が、トナーである前記＜１＞から＜７＞のいずれかに記載の定着液である。
＜９＞  前記＜１＞から＜８＞のいずれかに記載の定着液を泡状化して、泡状定着液を生成する泡状定着液生成工程と、前記泡状定着液を泡状定着液付与手段の接触面上に所望の厚みに形成する膜厚調整工程と、前記の所望の厚みに形成された泡状定着液を記録媒体上の樹脂微粒子層に付与する泡状定着液付与工程と、を含むことを特徴とする定着方法である。
＜１０＞  前記＜１＞から＜８＞のいずれかに記載の定着液を泡状化して、泡状定着液を生成する泡状定着液生成手段と、前記泡状定着液を記録媒体上の樹脂微粒子層に付与する泡状定着液付与手段と、前記泡状定着液付与手段の泡状定着液の膜厚を調整する膜厚調整手段と、を有することを特徴とする定着装置。
＜１１＞  静電潜像担持体上に静電潜像を形成する静電潜像形成工程と、前記静電潜像を、樹脂微粒子を有するトナーを含む現像剤を用いて現像して可視像を形成する現像工程と、前記可視像を記録媒体に転写する転写工程と、前記記録媒体に転写された転写像を定着させる定着工程と、を含む画像形成方法であって、前記定着工程が、前記＜９＞に記載の定着方法により行われることを特徴とする画像形成方法である。
＜１２＞  静電潜像担持体と、前記静電潜像担持体上に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、前記静電潜像を、樹脂微粒子を有するトナーを含む現像剤を用いて現像して可視像を形成する現像手段と、前記可視像を記録媒体に転写する転写手段と、前記記録媒体に転写された転写像を定着させる定着手段と、を有する画像形成装置であって、前記定着手段が、前記＜１０＞に記載の定着装置であることを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、従来における前記諸問題を解決し、前記目的を達成することができ、高速印刷時にも定着液の付与量を少量に抑えつつオフセットを防止可能な定着液、並びに該定着液を用いた定着方法、定着装置、画像形成方法及び画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本発明による定着液付与後の樹脂微粒子の定着の様子を示す概略断面図である。
【図２】図２は、泡状定着液の構成を示す概略断面図である。
【図３】図３は、本発明による定着装置における泡状定着液生成手段の構成を示す概略図である。
【図４Ａ】図４Ａは、本発明による定着装置における膜厚調整手段及び泡状定着液付与手段の一例を示す概略構成図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、本発明による定着装置における膜厚調整手段及び泡状定着液付与手段の一例を示す概略構成図である。
【図５Ａ】図５Ａは、膜厚調整用ブレードを用いた泡状定着液の塗布ローラ上での膜厚調整の様子を示す概略図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、膜厚調整用ブレードを用いた泡状定着液の塗布ローラ上での膜厚調整の様子を示す概略図である。
【図６】図６は、本発明の一実施の形態に係る定着装置の構成を示す概略構成図である。
【図７】図７は、本発明の一実施の形態に係る定着装置の別の構成を示す概略構成図である。
【図８】図８は、本発明の一実施例の形態に係る定着装置の他の別の構成を示す概略模式図である。
【図９Ａ】図９Ａは、本発明の画像形成装置の構成の一例を示す概略図である。
【図９Ｂ】図９Ｂは、本発明の画像形成装置の構成の一例を示す概略図である。
【図１０Ａ】図１０Ａは、従来の定着装置において生じたオフセットの様子を示す概略断面図である。
【図１０Ｂ】図１０Ｂは、従来の定着装置において生じたオフセットの様子を示す概略断面図である。
【図１１】図１１は、トナー樹脂層上に定着液を滴下したときの接触角を示す説明図である。
【図１２】図１２は、トナー樹脂層に定着液を接液した時点から経時での接触角の変化を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（定着液）
本発明の定着液は、トナー等の樹脂微粒子を記録媒体に定着させる定着液であり、水を含む希釈剤と、定着液を泡状とする起泡剤と、前記樹脂微粒子の少なくとも一部を溶解又は膨潤させて軟化させる可塑剤と、前記樹脂微粒子への濡れ性を高める濡れ性改善剤を含有し、更に必要に応じて、粘度調整剤、可溶化剤、その他の成分を含有してなる。
【００１１】
＜希釈剤＞
本発明による定着液に含まれる希釈剤としては、水を含む限り特に制限はなく、例えば、水、水にアルコール類等を添加した水性溶媒、等が好ましい。水としては、例えばイオン交換水、限外濾過水、逆浸透水、蒸留水等の純水、又は超純水を用いることができる。
【００１２】
前記希釈剤として水性溶媒を用いる場合には、界面活性剤を添加してもよく、なかでも、定着液の表面張力を２０ｍＮ／ｍ〜３０ｍＮ／ｍとすることが好ましい。前記アルコール類としては、泡状の定着液における気泡の安定性を高め、破泡しにくくする点で、例えばセタノール等の単価アルコール；エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、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、１，３−ブチレングリコール、グリセリン等の多価アルコールが好ましい。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。
【００１３】
前記希釈剤としては、浸透性改善及び紙等媒体のカール防止と目的として、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であることも好ましい。この油性成分としては、公知の種々の材料を用いることができる。油性成分を含有する希釈剤の場合、分散剤を用いてエマルジョンを形成してもよく、このエマルジョンの形成に用いる分散剤としては、公知の種々の材料を用いることができるが、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等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等のショ糖エステル等が好ましい。
【００１４】
前記分散剤を用いて定着液をエマルジョンの形態に分散させる方法として、特に制限はなく、公知の種々の方法を用いればよい。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。なかでも、定着液中の軟化剤に強いせん断応力を加える方法であることが好ましい。
【００１５】
＜起泡剤＞
本発明による定着液に含まれる起泡剤としては、定着液の泡状化するものであれば、特に制限はなく、優れた起泡性と泡沫安定性を実現することができる。起泡剤としては、飽和若しくは不飽和の脂肪酸塩、モノアルキル硫酸塩、アルキルポリオキシエチレン硫酸塩、アルキルポリオキシエチレン硫酸塩若しくはアルキルベンゼンスルホン酸塩等のスルホン酸塩、又はモノアルキルリン酸塩等のリン酸塩等のアニオン系界面活性剤が挙げられる。
【００１６】
−脂肪酸塩−
前記起泡剤のなかでも、脂肪酸塩は、最も泡沫安定性に優れ、定着液の起泡剤として最も適する。
【００１７】
前記脂肪酸塩としては、脂肪酸ナトリウム塩、脂肪酸カリウム塩又は脂肪酸アミン塩であることが好ましく、脂肪酸アミン塩であることがより好ましい。これらの脂肪酸塩の製造方法としては、特に制限はなく、例えば、水を加熱し、脂肪酸を添加し、その後トリエタノールアミンを添加して、一定時間撹拌しながら加熱してケン化反応させることで製造してもよい。このとき、脂肪酸とトリエタノールアミンとのモル比を、１：０．５〜１：０．９の範囲と脂肪酸比率を高くすることで、ケン化後、未反応の脂肪酸が残留し、定着液中に脂肪酸と脂肪酸アミン塩とを混合させることができる。同じことは、ナトリウム塩やカリウム塩でも可能である。
【００１８】
前記起泡剤として用い得る不飽和脂肪酸塩としては、特に制限はないが、炭素数１８で２重結合数が１〜３の不飽和脂肪酸塩が好ましい。具体的には、オレイン酸塩、リノール酸塩、リノレン酸塩が挙げられる。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一種単独又は二種以上を混合して起泡剤として用いてもよい。また、上記の飽和脂肪酸塩と不飽和脂肪酸塩とを混合して起泡剤として用いてもよい。
【００１９】
前記液体可塑剤は、消泡作用が強く、定着液中で液体可塑剤の濃度上昇と共に、定着液の起泡性及び泡沫安定性が悪くなり、なかなか起泡しなくなり、泡が直ぐに破泡するため、泡密度の低い泡状定着液を得ることができなくなることがある。
【００２０】
そこで、定着液中の液体可塑剤濃度を高めたときの起泡性が劣化してしまうことを解消するため、アニオン系界面活性剤の種類や濃度を因子として多種の試作を行ったところ、起泡剤として炭素数１２〜１８の脂肪酸塩を用い、更に炭素数１２〜１８の脂肪酸を定着液中に含有することにより、液体可塑剤の濃度が高くなっても、定着液の起泡性が劣化しないことを見出した。これにより、安定した泡状定着液を提供できる。
【００２１】
ここで、定着液に含まれる起泡剤において、脂肪酸塩の炭素数としては、単に水を起泡する場合と比較して起泡性に優れている点で、１２〜１８であることが好ましい。具体的には、ラウリン酸塩（炭素数１２）、ミリスチン酸塩（炭素数１４）、ペンタデシル酸（炭素数１５）、パルミチン酸塩（炭素数１６）、マルガリン酸（炭素数１７）、ステアリン酸塩（炭素数１８）が挙げられる。
【００２２】
前記起泡剤として用いられる脂肪酸塩と共に用いられる脂肪酸と、液体可塑剤との作用について説明する。液体可塑剤としてエステル化合物を用いた場合、エステル化合物はエステル基を化学構造中に有しており、脂肪酸はカルボニル基を化学構造中に有している。この点から、液体可塑剤のエステル基と脂肪酸のカルボニル基とが定着液の系内で、電気的な作用を示し、またそれが分子間の結合作用を生じさせ、定着液の特性として起泡性及び泡沫安定性を向上させると考えられる。
【００２３】
前記起泡剤として用い得る炭素数１２〜１８の脂肪酸塩において、炭素数が少ないほうが起泡性に優れているが泡沫安定性が悪く、炭素数が多いほうが起泡性にあまりよくないが泡沫安定性に極めて優れている。そこで、この脂肪酸塩としては、単独の脂肪酸塩を用いてもよいが、炭素数１２〜１８の脂肪酸塩であって異なる炭素数を有する複数の脂肪酸塩を混合する方がより好ましい。混合比率としては、ミリスチン酸塩（炭素数１４）を最も多く含み、ラウリン酸塩（炭素数１２）、ステアリン酸塩の割合を低くすることが好ましい。より具体的な脂肪酸塩の比率としては、ラウリン酸塩：ミリスチン酸塩：パルミチン酸塩：ステアリン酸塩の質量比で、０：６：３：１、０：４：３：１、１：５：３：１、１：４：４：１等が適する。
【００２４】
前記起泡剤の含有量は、定着液の質量に対して、０．１質量％〜２０質量％であることが好ましく、０．５質量％〜１０質量％であることがより好ましい。含有量が、０．１質量％未満であると、起泡性が不十分になることがあり、２０質量％を超えると、定着液の粘度が高くなり、起泡性が低下する可能性がある。
【００２５】
前記定着液中に起泡剤である脂肪酸塩と同じ炭素数の脂肪酸を含有することで、液体可塑剤の濃度が高くなっても起泡性及び泡沫安定性を維持することができる。液体可塑剤の濃度が、１０質量％未満であると、脂肪酸を含有しなくても起泡性に問題はない。しかし、液体可塑剤の濃度が１０質量％以上、特に液体可塑剤の濃度が３０質量％以上になると、脂肪酸塩だけでは、ほとんど起泡しなくなり起泡性が悪くなる場合がある。起泡性が悪くなった場合であっても、脂肪酸塩と同じ炭素数の脂肪酸を含有させると、起泡性を維持できる。
【００２６】
ただし、前記脂肪酸の含有量が多くなりすぎると、起泡剤である脂肪酸塩の比率が下がり、起泡性が再び悪くなる場合がある。このような場合、起泡性が優れている点で、脂肪酸塩のモル数は、脂肪酸のモル数以上のモル数としてもよく、脂肪酸と脂肪酸塩の比率を、５：５〜１：９の範囲としてもよい。
【００２７】
なお、同じ炭素数の脂肪酸と脂肪酸塩との組合せだけでなく、例えば、脂肪酸塩がミリスチン酸アミンであり脂肪酸がステアリン酸である組合せや、脂肪酸塩がパルミチン酸カリウムであり脂肪酸がステアリン酸である組み合わせのように、炭素数が１２〜１８の範囲で脂肪酸塩と脂肪酸との炭素数が異なる組合せであってもよい。炭素数１２〜１８の範囲の脂肪酸を定着液に含有することで、高濃度の液体可塑剤を含有しても、起泡性が悪くならず、泡沫安定性に優れ、密度の極めて低い泡化を可能とする。
【００２８】
また、前記起泡性が悪化するのを防止し得る点で、他のアニオン系界面活性剤（例えばアルキルエーテル硫酸塩（ＡＥＳ））を起泡剤とし、炭素数１２〜１８の脂肪酸をさらに含有してもよい。
【００２９】
また、前記定着液に用いられるノニオン性界面活性剤としては、特に制限はないが、デシルグルコシド、ラウリルグルコシド等の炭素数が１２〜１８のアルキル基を有するアルキルグリコシドや、ポリオキシエチレンラウリルエーテル酢酸ナトリウム、ポリオキシエチレンミリスチルエーテル酢酸ナトリウム、ポリオキシエチレンパルミチルエーテル酢酸ナトリウム等が挙げられ、二種以上併用してもよい。炭素数が１２未満である場合及び１８を超える場合は、起泡性が低下することがある。
【００３０】
また、前記定着液に用いられる両性界面活性剤としては、特に制限はないが、ミリスチン酸アミドプロピルジメチルアミノ酢酸ベタイン等の炭素数が１２〜１８の脂肪酸由来の脂肪酸アミドプロピルジメチルアミノ酢酸ベタイン；ステアリルジメチルアミノ酢酸ベタイン等の炭素数が１２〜１８のアルキル基を有するアルキルジメチルアミノ酢酸ベタイン；ラウロイルサルコシンナトリウム、ミルストイルサルコシンナトリウム、パルミトイルサルコシンナトリウム等の炭素数が１２〜１８のアシル基を有するＮ−アシルサルコシン及びその塩；ミリストイルグルタミン酸ナトリウム、パーム脂肪酸グルタミン酸ナトリウム、ヤシ油脂肪酸アシルグルタミン酸トリエタノールアミン等の炭素数が１２〜１８のアシル基を有するＮ−アシルグルタミン酸及びその塩等が挙げられ、二種以上併用してもよい。炭素数が１２未満である場合及び１８を超える場合は、起泡性が低下することがある。
【００３１】
＜可塑剤＞
前記可塑剤としては、特に制限はなく、目的に応じて、固体可塑剤、液体可塑剤を適用することができる。また、これらの可塑剤は、目的に応じて併用することができる。
【００３２】
−固体可塑剤−
前記固体可塑剤は、常温で固体であり、かつ、後述の希釈剤に可溶であって、この希釈剤に溶解している状態でトナーなどの樹脂微粒子を軟化させる得る限り、特に制限はない。ここで、「常温」とは、熱したり冷やしたりせずに達成される温度のことをいい、例えば、ＪＩＳ  Ｚ８７０３にて定義されている、５℃〜３５℃であることが好ましい。この常温の範囲内であると、固体可塑剤は固体状態となる。すなわち、泡状態の定着液においては水を含むために固体可塑剤は溶融している状態にあるが、未定着のトナーに付与され、該トナーに浸透し、さらにトナーに浸透した定着液の水分が気化などにより量が低下した場合には、前記固体可塑剤は固体の状態に変化する。本発明では、このように、固体可塑剤が固体の状態に変化する点に注目し、この特性を利用することで定着液付与後のトナー固さを高め、タックに関する課題を解決している。また、常温における適当な条件下で固体可塑剤が樹脂微粒子に対する可塑能力を発揮するとともに、可塑能力を失い固体の状態となると、それ自体が硬化し、タックの防止に寄与することとなる点で、好ましい。
【００３３】
前記固体可塑剤としては、例えば、被定着物である樹脂微粒子と一定の相溶性を有するなどの親和性を有する官能基を有することが好ましい。ここでいう親和性を有する官能基とは、好ましくは、樹脂微粒子を構成する分子に含まれる官能基と、固体可塑剤に含まれる官能基とが同一である場合に加え、これらの官能基間で一定の相互作用をし得る官能基を有することを意味する。固体可塑剤に含まれる官能基が樹脂微粒子を構成する分子と一定の相互作用をし得る官能基を有すると、これらの官能基の相互作用により樹脂微粒子を構成する分子間に固体可塑剤が進入するきっかけとなり、結果として、固体可塑剤と樹脂微粒子との間でいわゆるポリマーブレンドの状態を形成し、固体可塑剤がトナーなどの樹脂微粒子の少なくとも一部を軟化乃至膨潤させる際に効果的であるためである。具体的な例を挙げると、固体可塑剤がポリエチレングリコールであって、該ポリエチレングリコールにエチレンオキサイド基が含まれる。そして、対応する樹脂微粒子には、樹脂分子中にエチレンオキサイド基を含む組合せがそれに相当する。このような場合、固体可塑剤と樹脂微粒子の両者にエチレンオキサイド基が含まれ、これにより親和性を高めることで、両者の相溶性を高める効果が奏するものである。一方、この考え方は、固体可塑剤と樹脂微粒子の両者に親和性を有する官能基を有することで成り立つため、前記エチレンオキサイド基に限定されることはなく、他の例としては、プロピレンオキサイド基を利用してもよく、さらには、公知のトナーに含まれる官能基を固体可塑剤内に含ませる場合も有効に作用する。
【００３４】
前記固体可塑剤としては、上記の要件のほか、一定の条件下で可塑能力を発揮するものが挙げられ、例えば、下記のものが挙げられる。
【００３５】
（１）後述の希釈剤に溶解することで可塑能力が発揮されるもの
エチレンオキサイド基を有する部剤：ポリエチレングリコールのうち、分子量が１，０００〜２，０００のもの
（２）希釈剤に溶解されても可塑能力は発揮されないが後述の液体可塑剤が少量存在すると可塑能力が発揮されるもの
エチレンオキサイド基を有する部剤：ポリエチレングリコールのうち、分子量が２，０００〜１０，０００のもの
（３）希釈剤に溶解されても可塑能力は発揮されないが若干の加温（例えば、５０℃〜１００℃程度）により可塑能力が発揮されるもの
エチレンオキサイド基を有する部剤：ポリエチレングリコールのうち、分子量が２，０００〜１０，０００のもの
ポリオキシエチレンモノアルキルエーテル類：ポリオキシエチレンモノラウリルエーテル、ポリオキシエチレンモノセチルエーテルなど
【００３６】
上記（１）で例示したポリエチレングリコールの分子量が、１，０００未満であると、周囲環境によって定着画像が溶融する場合があり、２，０００を超えると、前記常温状態で固体状態ではなくなるため、固体可塑剤のみを利用し、任意成分である後述の液体可塑剤を共有しない定着液の系内においては十分な可塑能力が発揮できない場合がある。このような技術的な意義のもと、前記分子量は、１，０００〜２，０００であることが好ましい。
【００３７】
上記（２）で例示したポリエチレングリコールの分子量が、１０，０００を超えると、常温状態で明らかに液体状態ではなくなるため、被定着物である樹脂微粒子間に粒界が生じてしまう場合がある。このような観点から、固体可塑剤のみを利用し、液体可塑剤を共有しない定着液の系内においては、分子量が１０，０００以上である場合は使用が困難であり、定着液に水を含む態様にて使用される場合には、分子量を１，０００から１０，０００が使用可能な分子量である。
【００３８】
上記（３）に例示の固体可塑剤の加温の温度としては、可塑能力が発揮できる範囲であれば、特に制限はないが、５０℃〜１００℃が好ましい。上記加温の温度が、５０℃未満であると、定着が不十分である場合があり、１００℃を超えると、エネルギー消費の点で、不経済である。
【００３９】
固体可塑剤の含有量としては、特に制限はないが、定着液の質量に対して、５質量％〜３０質量％であることが好ましい。含有量が、５質量％未満であると、定着が困難となるためであり、３０質量％を超えると、定着液及び泡状定着液としての粘度が高くなり、加えて泡立ちの悪さや、泡としての安定性に欠け、品質上問題が生じる。
【００４０】
−液体可塑剤−
本発明による定着液は、液体可塑剤をさらに有してもよい。上記の希釈剤に可溶であって、一定の条件下で可塑能力を発揮するものであれば、特に制限はなく、例えば、単独で可塑能力を発揮してトナーを構成する樹脂微粒子の少なくとも一部を溶解乃至膨潤させることで樹脂微粒子を軟化させるものであってもよいが、上記の固体可塑剤と組み合わせることで可塑能力を発揮するものであってもよい。液体可塑剤の例としては、一定の条件下で溶解性乃至膨潤性に優れている点で、エステル化合物が挙げられる。このエステル化合物のなかでも、樹脂の軟化能力が優れている点、又は後述する希釈剤による起泡性の阻害の程度が低い点で、脂肪族エステル又は炭酸エステルが、より好ましい。
【００４１】
液体可塑剤は、人体に対する安全性の観点から、その急性経口毒性ＬＤ５０が３ｇ／ｋｇよりも大きいことが好ましく、５ｇ／ｋｇ以上であることがより好ましい。液体可塑剤として、前記の脂肪族エステルは、化粧品原料として多用されているように、人体に対する安全性が高いものであることから、特に好ましい。
【００４２】
また、記録媒体に対する樹脂微粒子としてのトナーの定着は、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、液体可塑剤は、トナーの記録媒体への定着後にも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。この点で、液体可塑剤は、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。前記の脂肪族エステルは、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、酢酸エチル等）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点で、より好ましい。
【００４３】
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）〕を臭気の指標としてもよい。また、液体可塑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、通常のオフィス環境では、不快臭を感じなくなる。更に、液体可塑剤のみならず、定着液に含まれる他の液剤も、液体可塑剤と同様に、不快臭及び刺激臭を有さないことが好ましい。
【００４４】
−−脂肪族エステル−−
前記脂肪族エステルとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、飽和脂肪族エステル、脂肪族モノカルボン酸エステル、脂肪族ジカルボン酸エステル及び脂肪族ジカルボン酸ジアルコキシアルキルであってもよい。
【００４５】
−−飽和脂肪族エステル−−
前記脂肪族エステルが飽和脂肪族エステルである場合には、液体可塑剤の保存安定性（酸化、加水分解等に対する耐性）を向上させることができる。また、前記の飽和脂肪族エステルは、人体に対する安全性が高く、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秒以内等の短時間で溶解乃至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、溶解乃至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。
【００４６】
本発明による定着液において、好ましくは、前記の飽和脂肪族エステルの一般式は、Ｒ１ＣＯＯＲ２で表される化合物であってもよく、ここで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以下の直鎖型又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、前記の飽和脂肪族エステルが、一般式Ｒ１ＣＯＯＲ２で表される化合物であり、Ｒ１が、炭素数が１１以上１４以下のアルキル基であり、Ｒ２が、炭素数が１以上６以下の直鎖型又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乃至膨潤性を向上させることができる。また、前記一般式Ｒ１ＣＯＯＲ２で表される化合物の臭気指数は、不快臭及び刺激臭を有さない点で、１０以下であることが好ましい。
【００４７】
−−脂肪族モノカルボン酸エステル−−
前記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。なお、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。このことから、脂肪族モノカルボン酸エステルを用いて水性溶媒からなる定着液とする場合、後述の溶解助剤としてグリコール類を定着液に含有させ、溶解又はマイクロエマルジョンの形態としてもよい。
【００４８】
−−脂肪族ジカルボン酸エステル−−
前記脂肪族エステルとしては、脂肪族ジカルボン酸エステルであってもよい。前記の脂肪族エステルが脂肪族ジカルボン酸エステルである場合には、より短い時間でトナーに含まれる樹脂微粒子を溶解乃至膨潤させることができる。例えば、６０ｐｐｍ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好ましい。前記の脂肪族エステルが脂肪族ジカルボン酸エステルである場合には、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、より少量の液体可塑剤を添加することによって、トナーに含まれる樹脂微粒子を溶解乃至膨潤させることができるため、定着液に含まれる液体可塑剤の含有量を低減することができる。
【００４９】
本発明による定着液において、好ましくは、前記の脂肪族ジカルボン酸エステルの一般式は、Ｒ３（ＣＯＯＲ４）２で表される化合物であって、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ってもよい。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。
【００５０】
前記脂肪族ジカルボン酸エステルが、一般式Ｒ３（ＣＯＯＲ４）２で表される化合物であって、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微粒子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、前記一般式Ｒ３（ＣＯＯＲ４）２で表される化合物の臭気指数は、不快臭及び刺激臭を有さない点で、１０以下であることが好ましい。
【００５１】
前記の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。なお、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。このことから、脂肪族ジカルボン酸エステルを用いて水性溶媒からなる定着液とする場合、後述の溶解助剤としてグリコール類を定着液に含有させ、溶解又はマイクロエマルジョンの形態としてもよい。
【００５２】
−−脂肪族ジカルボン酸ジアルコキシアルキル−−
更に、本発明による定着液において、前記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であることが好ましい。前記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である場合には、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。
【００５３】
本発明による定着液に含まれる液体可塑剤において、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で表される化合物であって、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ってもよい。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。
【００５４】
前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で表される化合物であって、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場合には、トナーに含まれる樹脂に対する溶解性乃至膨潤性を向上させることができる。また、前記一般式Ｒ５（ＣＯＯＲ６−Ｏ−Ｒ７）２で表される化合物の臭気指数は、不快臭及び刺激臭を有さない点で、１０以下であることが好ましい。
【００５５】
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、脂肪酸ジカルビトール類などのコハク酸ジカルビトール、アジピン酸ジメトキシエチル、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用いる場合、必要に応じてグリコール類を溶解助剤として定着液に含有させ、溶解又はマイクロエマルジョンの形態とする。
【００５６】
前記以外のエステル化合物としては、液体可塑剤の一例である炭酸エステルとしては、例えばグリセロール１，２−カルボナート、４−メトキシメチル−１，３−ジオキソラン−２−オン等が挙げられる。
【００５７】
また、例えばクエン酸トリエチル、アセチルクエン酸トリエチル、クエン酸トリブチル、アセチルクエン酸トリブチル等のクエン酸エステル等が挙げられる。
【００５８】
また、飽和脂肪族カルボン酸と飽和脂肪族アルコールのエステルとして、一般式
Ｒ８（ＣＯＯＲ９ＯＲ１０ＯＲ１１）２
（式中、Ｒ８は、炭素数が２〜８のアルキレン基であり、Ｒ９及びＲ１０は、それぞれ独立に、炭素数が２又は３のアルキレン基であり、Ｒ１１は、炭素数が１〜４のアルキル基である。）で表されるジエステルが好ましい。これを用いると、さらに短時間で樹脂粒子を溶解又は膨潤させることができる。具体的には、樹脂粒子がトナーである場合に、６０ｐｐｍ程度の高速印字において、記録媒体に形成された未定着のトナー像に定着液が付与されてからトナー像が定着するまでの時間を０．１秒以内にすることができる。さらに、定着液中の軟化剤の含有量を低減することができる。このとき、Ｒ８の炭素数が１である場合、Ｒ９の炭素数が１である場合及びＲ１０の炭素数が１である場合は、臭気指数が１０を超えることがある。一方、Ｒ８の炭素数が８を超える場合、Ｒ９の炭素数が３を超える場合、Ｒ１０の炭素数が３を超える場合及びＲ１１の炭素数が４を超える場合は、樹脂粒子を溶解又は膨潤させる能力が低下することがある。
【００５９】
このようなジエステルとしては、特に限定されないが、コハク酸ジエトキシエトキシエチル、コハク酸ジメトキシエトキシエチル、アジピン酸ジメトキシエトキシエチル、セバシン酸ジエトキシエトキシエチル等が挙げられ、二種以上併用してもよい。
【００６０】
さらに、飽和脂肪族カルボン酸と飽和脂肪族アルコールのエステルとして、一般式
Ｒ１２（ＯＣＯＲ１３）２
（式中、Ｒ１２は、炭素数が２〜８のアルキレン基であり、Ｒ１３は、炭素数が２〜５の直鎖型又は分岐型のアルキル基である。）
で表されるジエステルが好ましい。これを用いると、さらに短時間で樹脂粒子を溶解又は膨潤させることができる。具体的には、樹脂粒子がトナーである場合に、６０ｐｐｍ程度の高速印字において、記録媒体に形成された未定着のトナー像に定着液が付与されてからトナー像が定着するまでの時間を０．１秒以内にすることができる。さらに、定着液中の軟化剤の含有量を低減することができる。このとき、Ｒ１２の炭素数が１である場合及びＲ１３の炭素数が１である場合は、臭気指数が１０を超えることがある。一方、Ｒ１２の炭素数が８を超える場合、Ｒ１３の炭素数が５を超える場合は、樹脂粒子を溶解又は膨潤させる能力が低下することがある。
【００６１】
このようなジエステルとしては、特に限定されないが、エチレングリコールジアセテート、エチレングリコールジプロピオネート、プロピレングリコールジジアセテート、プロピレングリコールジブチレート、ブチレングリコールジブチレート等が挙げられ、二種以上併用してもよい。
【００６２】
また、飽和脂肪族カルボン酸と飽和脂肪族アルコールのエステルとして、一般式
Ｒ１４（ＯＲ１５ＯＣＯＲ１６）２
（式中、Ｒ１４は、炭素数が２〜４のアルキレン基であり、Ｒ１５は、炭素数が２又は３の直鎖型又は分岐型のアルキレン基であり、Ｒ１６は、炭素数が１〜４のアルキル基である。）で表されるジエステルが好ましい。これを用いると、さらに短時間で樹脂粒子を溶解又は膨潤させることができる。具体的には、樹脂粒子がトナーである場合に、６０ｐｐｍ程度の高速印字において、記録媒体に形成された未定着のトナー像に定着液が付与されてからトナー像が定着するまでの時間を０．１秒以内にすることができる。さらに、定着液中の軟化剤の含有量を低減することができる。このとき、Ｒ１４の炭素数が１である場合及びＲ１５の炭素数が１である場合は、臭気指数が１０を超えることがある。一方、Ｒ１４の炭素数が４を超える場合、Ｒ１５の炭素数が３を超える場合及びＲ１６の炭素数が４を超える場合は、樹脂粒子を溶解又は膨潤させる能力が低下することがある。
【００６３】
このようなジエステルとしては、特に限定されないが、トリエチレングリコールジアセテート、トリエチレングリコールジプロピオネート、トリプロピレングリコールジジアセテート等が挙げられ、二種以上併用してもよい。
【００６４】
２価の飽和脂肪族アルコールの炭酸エステルとして、一般式
【化１】
2011128449.tif 000003
（式中、Ｒ１７は、アルキレン基である。）
で表される化合物が好ましい。これを用いると、短時間で樹脂粒子を溶解又は膨潤させることができる。具体的には、樹脂粒子がトナーである場合に、６０ｐｐｍ程度の高速印字において、記録媒体に形成された未定着のトナー像に定着液が付与されてからトナー像が定着するまでの時間を１秒以内にすることができる。さらに、このような炭酸エステルは、トナー像の粘着感を低下させることができる。これは、溶解又は膨潤したトナー像の表面に、炭酸エステルが油膜を形成するためであると考えられる。
【００６５】
このような炭酸エステルとしては、特に限定されないが、炭酸エチレン、炭酸プロピレン、炭酸ブチレン等が挙げられ、二種以上併用してもよい。
【００６６】
前記液体可塑剤の含有量は、定着液の質量に対して、０．５質量％〜５０質量％であることが好ましく、５質量％〜４０質量％であることがより好ましい。含有量が、０．５質量％未満であると、トナーに含まれる樹脂微粒子を溶解乃至膨潤させる効果が不十分になることがあり、５０質量％を超えると、長時間に亘りトナーに含まれる樹脂の流動性を低下させることができず、定着トナー層が粘着性を有する可能性がある。
【００６７】
＜濡れ性改善剤＞
前記濡れ性改善剤としては、該濡れ性改善剤を添加しない定着液に対して、該濡れ性改善剤を添加したときに、該定着液の濡れ性が向上するものであれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、濡れ性向上の観点から、樹脂微粒子と親和性を有する官能基を有することが好ましい。
前記官能基として、エステル基が好ましく、前記濡れ性改善剤としては、分子内にエステル基を有する化合物が好ましい。
このような化合物としては、特に制限はないが、アルコールアルコキシレートが特に好ましい。該アルコールアルコキシレートを用いた定着液は、濡れ性が飛躍的に向上し、高速印刷時において、特に定着液の付与量を少量に抑えつつオフセットを防止することができる。
前記アルコールアルコキシレートの市販により利用可能なものとしては、例えば、ＢＹＫ−ＤＹＮＷＥＴ  ８００（ビックケミー・ジャパン株式会社製）が挙げられる。
【００６８】
＜粘度調整剤＞
前記粘度調整剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えばポリエチレングリコールなどが好ましい。前記粘度調整剤の前記定着液における含有量としては、特に制限はないが、粘度調整剤の種類や分子量によって適宜調整することが好ましく、例えば分子量６，０００のポリエチレングリコールならば１質量〜２０質量％が好ましく、３〜１０質量％が特に好ましい。
前記含有量が１質量％未満であると十分な粘度調整効果が得られないことがあり、２０質量％を超えると起泡性が低下することがある。
【００６９】
＜可溶化剤＞
前記可溶化剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、多価のアルコール類が挙げられる。
前記多価のアルコール類としては、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、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、１，３−ブチレングリコール、グリセリンが挙げられる。中でも、液体可塑剤が高濃度でも溶解可能であり且つ起泡剤の起泡性を劣化させない点で、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であることが好ましい。
前記可溶化剤の前記定着液における含有量としては、特に制限はないが、３質量％〜２０質量％が好ましく、５質量％〜１５質量％がより好ましい。
前記含有量が、３質量％未満であると、十分な可溶化効果が得られないことがあり、２０質量％を超えると、起泡性が低下することがある。
【００７０】
＜その他の成分＞
−増泡剤−
本発明による定着液は、泡状化されて、後述の泡状定着液として、樹脂微粒子の定着に用いられるところ、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、本発明による定着液は、このような現象を抑え泡沫安定性を向上させる目的で、増泡剤をさらに有してもよい。増泡剤としては、特に制限はないが、脂肪酸アルカノールアミドであることが好ましく、泡沫安定性の点で、脂肪酸アルカノールアミド（１：１）型であることがより好ましい。増泡剤の含有量としては、定着液の質量に対して、０．０１質量％〜３質量％であることが好ましい。
【００７１】
＜樹脂微粒子＞
本発明において、樹脂微粒子としては、樹脂からなる微粒子の形態のものであれば、その構成、材料に制限はない。また、樹脂微粒子は、電子写真用等の各種トナーを構成してもよく、導電性部材を含有した樹脂微粒子でもよい。
【００７２】
樹脂微粒子のうち、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に対する効果が高い。
【００７３】
本発明において、トナーとしては、樹脂微粒子を有する限り、特に制限はなく、例えば、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ものであってもよい。
【００７４】
前記着色剤としては、特に制限はなく、公知の染料及び顔料の中から目的に応じて適宜選択することができる。
【００７５】
前記帯電制御剤としては、特に制限はなく、公知のものから目的に応じて適宜選択することができ、例えばトリフェニルメタン系染料、モリブデン酸キレート顔料、ローダミン系染料、アルコキシ系アミン、４級アンモニウム塩（フッ素変性４級アンモニウム塩を含む）、アルキルアミド、燐の単体又はその化合物、タングステンの単体又はその化合物、フッ素系活性剤、サリチル酸の金属塩、サリチル酸誘導体の金属塩等が挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００７６】
前記結着樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えばポリスチレン樹脂、スチレン−アクリル共重合体、ポリエステル樹脂、等が挙げられる。なかでも、エチレンオキサイド基又はプロピレンオキサイド基を有するポリエステル樹脂が好ましい。なかでも、エチレンオキサイド基を有するポリエステル樹脂としては、定着液との親和性の観点で、ポリオールポリエステル樹脂、がより好ましい。ポリエステル樹脂にこれらの置換基を有する場合、固体可塑剤がこれらの置換基と親和性を有する官能基を有すると、エステル樹脂の官能基と固体可塑剤の置換基との相互作用によりトナーの樹脂を構成する分子間に固体可塑剤が進入するきっかけとなり、結果として、固体可塑剤と樹脂との間でいわゆるポリマーブレンドの状態を形成し、固体可塑剤がトナーなどの樹脂微粒子の少なくとも一部を軟化乃至膨潤させる際に効果的であるためであると考えられる。
【００７７】
前記離型剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えばカルナウバワックス、ポリエチレンワックス等のワックス成分等が挙げられる。
【００７８】
前記のその他の成分としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、外添剤、流動性向上剤、クリーニング性向上剤、磁性材料、金属石鹸、等が挙げられる。
【００７９】
また、前記トナーは、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。
【００８０】
＜接触角＞
本発明の定着液は、前記樹脂微粒子で形成される未定着の樹脂層に対する接触角が、前記定着液が前記樹脂層に接液した時点から０．３秒以内に４０度以下となることを特徴の一つとする。
これによって高速印刷時にも定着液の付与量を少量に抑えつつオフセットを防止できる定着液を得ることができる。接触角が０．３秒以内に４０度以下とならないと、高速印刷時や定着液の付着量を低減したときにオフセットが発生することがある。
【００８１】
前記接触角とは、いわゆる液滴法による動的接触角（接触角の経時変化）であり市販の動的接触角計で測定可能である。この動的接触角は固体に対する液の濡れ性を表す一つの尺度であり、一般に濡れ性がよい程、接触角は小さくなりやすい。即ち接触角変化が大きいほど濡れ性がよいといえる。
一般に液の表面張力及び粘度が低い方が、優れた濡れ性を示すが、発明者らが鋭意検討したところ、濡れ性は必ずしも表面張力や粘度のみに依存せず、他の定着液に比べ表面張力及び粘度が高いにも関わらず、よい濡れ性を示す定着液が存在することが見出された。
優れた濡れ性を有する定着液を用いると、前記樹脂微粒子に対する浸透時間を短縮することができる。この浸透時間は定着の際にトナーがオフセットするかどうかを決める大きな要因であり、ニップ時間＞浸透時間でないとオフセットが発生する。この原理は、以下の通りである。
【００８２】
即ち、泡状定着液がトナー層を通過し下地まで届いたとき、トナー粒子間及びトナー粒子と下地の間には定着液の表面張力による結合力が生じるが、泡状定着液付与手段は撥水性なので泡状定着液付与手段とトナー粒子間の結合力は小さい。そのため泡状定着液付与手段を分離してもトナー粒子は泡状定着液付与手段にオフセットすることがない。
しかし、泡状定着液が下地まで届かないうちに泡状定着液付与手段を分離すると、トナー粒子間に乾いた部分が存在しそこの結合力は弱いためトナーが泡状定着液付与手段にオフセットする。そのためオフセットを防止するためにはニップ時間を浸透時間よりも長くしなければならない。
したがって、高速印刷時はニップ時間が短くなるために、それ以上に浸透時間を短くする必要がある。
【００８３】
また、泡の嵩密度と記録媒体及びトナー層への定着液と塗布量は密接に関係しており、泡密度が高い程、塗布量が多くなる。塗布量が多いと記録媒体に残液感が生じることがある。そのため、記録媒体が紙の場合、Ａ４用紙１枚あたりの塗布量としては、５０ｍｇ〜１００ｍｇが好ましい。
前記定着液の塗布量を低減するには、後述する泡状定着液付与手段上の泡膜厚みを薄くするか、泡密度を低くしなければならないが、前記泡膜厚みは、トナー層よりも厚くしなければ浸透時間が極端に長くなったり浸透しきらないことがあるため、フルカラー画像でトナー層の最大厚みが３０μｍ〜４０μｍあることを考えると、５０μｍ程度が下限値である。そのため、塗布量を低減するには、泡密度を下げる必要がある。
なお、前記泡状定着液付与手段上の泡状定着液が全て記録媒体に付与されたとすると、泡膜厚みが、５０μｍのとき塗布量を１００ｍｇ以下にするには、泡密度は、おおよそ０．０４ｇ／ｃｍ３以下でなくてはならない。
【００８４】
また、泡密度は、浸透時間に大きな影響を与え、泡密度が低くなる程、浸透時間が長くなることが分かった。
以上のことから、高速印刷時に低塗布量で定着を行うには、トナー層に対する接触角が小さい定着液を用いる必要がある。
特に、紙の搬送速度が３００ｍｍ／ｓｅｃの高速印刷時に、塗布量を１００ｍｇ以下にして安定して定着させるには、接触角を０．３秒以内に４０度以下とする必要がある。
【００８５】
＜泡状化＞
本発明による定着液は、後述する定着方法によって泡状化して用いられる。泡状化された定着液は、嵩密度が０．０１ｇ／ｃｍ３〜０．１ｇ／ｃｍ３であることが好ましく、０．０１ｇ／ｃｍ３〜０．０５ｇ／ｃｍ３がさらに好ましく、０．０２５ｇ／ｃｍ３〜０．０５ｇ／ｃｍ３が特に好ましい。嵩密度が０．０１ｇ／ｃｍ３未満であると、定着液の付与が不十分となることがあり、０．１ｇ／ｃｍ３を超えると、定着液を付与した時に記録媒体に残液感が生じることがある。
また、泡状化された定着液は、泡径が５μｍ〜５０μｍであることが好ましく１０μｍ〜３０μｍがさらに好ましい。これにより、媒体上に形成された粒径が５μｍ〜１０μｍの樹脂含有粒子を乱さずに、泡状化された定着液を樹脂含有粒子に付与することができる。
【００８６】
＜記録媒体＞
本発明において、記録媒体としては、トナー等を構成する樹脂微粒子を定着させ得るものであれば、特に制限はない。なかでも、記録媒体としては、定着液に対して浸透性を有するものであることが好ましく、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好ましい。記録媒体の形態としては、特に制限はなく、シート状の他、平面及び曲面を有する立体物でもよい。例えば、紙等の媒体に透明樹脂微粒子を均一に定着させ紙面を保護したもの（いわゆる、ニスコート）であってもよい。記録媒体の材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、紙、布等を構成する一般的な繊維、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、金属、樹脂、セラミックスが挙げられる。
【００８７】
（定着方法及び定着装置）
本発明による定着方法は、泡状定着液生成工程と、膜厚調整工程と、泡状定着液付与工程とを含み、更に必要に応じてその他の工程を含んでなる。
【００８８】
本発明による定着装置は、泡状定着液生成手段と、泡状定着液付与手段と、膜厚調整手段とを有してなり、更に必要に応じてその他の手段を有してなる。
【００８９】
本発明による定着方法は、本発明による定着装置により好適に実施することができ、泡状定着液生成工程は、泡状定着液生成手段により行うことができ、膜厚調整工程は、膜厚調整手段により行うことができ、泡状定着液付与工程は、泡状定着液付与手段により行うことができ、前記のその他の工程は、前記のその他の手段により行うことができる。
【００９０】
＜泡状定着液生成工程及び泡状定着液生成手段＞
泡状定着液生成工程は、本発明による定着液を泡状化して、泡状定着液を生成する工程であり、泡状定着液生成手段により実施される。
【００９１】
本発明において、図１に示すように、泡状定着液生成手段によって定着液を泡で構成された泡状定着液１４とすることで、定着液のかさ密度を低くできると共に塗布ローラ１１上の定着液層を厚くすることができ、更には定着液の表面張力による影響が抑えられるため、塗布ローラ１１への樹脂微粒子のオフセットを防止できる。
【００９２】
ここで、従来の定着装置において生じたオフセットの様子を、図面を参照しながら説明する。図１０Ａ及び１０Ｂは、従来の定着装置において生じたオフセットの様子を示す概略図であって、図１０Ｂは、図１０Ａを部分的に拡大した図である。これら図を参照すると、定着液層８４が液体の形態である場合、塗布ローラ８１上の定着液層８４の液面には、ローラ面に沿って強い表面張力が働いている。更に、塗布ローラ８１上の定着液層内部には塗布ローラの移動方向に内部流が生じている。このため、塗布ローラ８１上の定着液層の厚みがトナー層と同等かそれ以下の薄い層である場合、未定着トナー層８３を塗布ローラ８１の表面に引っ張り込むように表面張力が強く働き、また上記の内部流も塗布ローラ面に沿ってトナーを運ぶように働くため、塗布ローラ８１に未定着トナーが固着／付着し、トナーオフセットが生じてしまう。塗布ローラ８１上の定着液層がトナー層よりも２倍以上に厚くなると、この液体の表面張力や内部流の影響はトナーへ及ぼしにくくなるため、塗布ローラ８１上の定着液層が厚い場合は、トナーオフセットが低減する。逆に、樹脂微粒子のオフセットが生じない均一塗布には、塗布ローラ８１の表面に定着液層がある程度厚くする必要があることを意味している。一方、塗布後の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やカール防止に優れており、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。塗布する際は定着液層の厚みが厚くて層の体積が多く、且つ塗布後の媒体上の定着液重量は少ない条件を満たすためには、定着液の密度が低ければよく、塗布時に体積が多くても、実質的な塗布重量は小さくすることができる。
【００９３】
本発明では、上記のような構成を採用することで、例えば図１に示すように、定着時の樹脂微粒子のオフセットを防止することができる。
【００９４】
本発明による定着方法及び定着装置において、泡状定着液生成工程及び泡状定着液生成手段としては、上記の本発明による定着液を泡状化して泡状定着液を生成し得るものであれば、特に制限はない。その一態様について、図３を参照して、説明する。
【００９５】
図３は、本発明による定着装置における泡状定着液生成手段の構成を示す概略図である。図３に示す泡状定着液生成手段３０は、上記の本発明による定着液等の液状定着液３２を貯留する定着液容器３１と、液状定着液３２を液搬送する液搬送パイプ３４と、液搬送するための駆動を得る搬送ポンプ３３と、気体と液体とを混合する気体・液体混合部３５と、液状定着液３２を泡状化して所望の泡状定着液を得る泡生成部３８とを有する。
【００９６】
定着液容器３１に貯留された液状定着液３２は、搬送ポンプ３３の駆動力によって液搬送パイプ３４を液搬送され、気体・液体混合部３５へと送られる。搬送ポンプとしては、液状定着液を液搬送し得るものであれば、特に制限はなく、ギヤポンプ、ベローズポンプ等があるが、チューブポンプが好ましい。ギヤポンプ等の振動機構や回転機構があると、ポンプ内で定着液が起泡し、定着液に圧縮性が出て、搬送能力が低下する恐れがある。また、上記の機構部品等が定着液を汚染したり、逆に機構部品を劣化させる恐れがある。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、定着液に対し耐液性を有する部材を用いることで、液の汚染やポンプ系部品の劣化がない。また、チューブを変形させるだけなので、液が起泡せず、搬送能力の低下を防止できる。
【００９７】
気体・液体混合部３５には、空気口３６が設けられ、液の流れとともに、空気口３６に負圧が発生し、空気口３６から気体が気体・液体混合部３５に導入され、液体と気体が混合される。更に、微小孔シート３７を通過することで、泡径の揃った大きな泡を生成させることができる。孔径は、３０μｍ〜１００μｍが好ましい。図３の微小孔シート３７に限らず、連泡構造の多孔質部材であればよく、孔径３０μｍ〜１００μｍを有する焼結セラミックス板や不織布や発泡樹脂シートであってもよい。また、別の大きな泡の生成方法としては、上記の搬送ポンプより供給された液状定着液と空気口からの空気を羽根状攪拌子で攪拌しながら、液に気泡を巻き込みながら大きな泡を生成させる構成や、上記の搬送ポンプより供給された液状定着液に空気供給ポンプ等でバブリングを行い大きな泡を生成する構成も好ましい。
【００９８】
次に、空気と混合された液状定着液３２は、所望の泡状定着液を得る泡生成部３８に送液される。泡生成部３８において、空気と混合された液状定着液３２には、せん断力が加えられ、大きな泡を分割して２つ以上に分泡化される。泡生成部３８の構成としては、このように行われ得るものであれば、特に制限はないが、閉じた二重円筒で、内側円筒が回転可能な構成とし、外部円筒の一部より、大きな泡状定着液を供給し、内部の回転する円筒と外部円筒との隙間（ここが流路となる）を通過しながら、回転円筒によりせん断力を受けるような構成であってもよい。このせん断力により、大きな泡は微小な泡へと変化し、外側円筒に設けられた泡の出口より、所望の微小な泡径を有する泡状定着液を得ることができる。また、内側円筒にらせん状の溝を設けて、円筒内での液搬送能力を高くしてもよい。
【００９９】
定着液は、紙等の記録媒体上のトナー等の樹脂微粒子層への塗布時に泡状となっていればよく、定着液容器内で泡状である必要はない。定着液容器中では気泡を含有しない液体で、容器から液を供給する時点や、樹脂微粒子層へ付与するまでの液搬送経路で泡状にする手段を設ける構成が好ましい。これは、定着液容器では液体であり容器から液を取り出した後に泡状とする構成のほうが、容器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。
【０１００】
本発明による定着液は、泡状化され、泡状化された定着液からなる泡状定着液層の厚みは、定着される樹脂微粒子層の厚みに応じて、記録媒体面全体に対し後述するように泡状定着液付与手段の面において、調整される。例えば樹脂微粒子がトナーを構成し、記録媒体上にカラー画像や白黒文字が混在する場合、記録媒体面全体を同じ厚みの泡状定着液層で付与すると、カラー写真画像のような厚いトナー層では、定着不良や画像抜けが生じたり、白黒文字部に粘着感が生じて印刷物同士がくっついたりする部分不具合が生じる場合がある。以下に、その不具合の原因について詳細に説明する。
【０１０１】
一般的に０．５ｍｍ〜１ｍｍ程度の大きな泡の場合、単なる撹拌等により比較的容易に泡を生成可能であり、大きな泡の生成には数秒以下の時間（０．１秒もかからない）で生成することができる。そこで、この所望の泡径よりも大きな泡であって、目視で観察できる程度の大きさの泡の生成が容易で、且つすばやく得ることができる点に着目し、大きな泡から素早く５μｍ〜５０μｍ程度の微小な泡を生成する方法を鋭意検討した結果、大きな泡にせん断力を加えることで大きな泡を分泡すると、上記のような液状態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泡が生成できることを見出した。この点、上記のような泡状定着液生成手段３０の構成は、これを実現するために好ましい態様である。
【０１０２】
このように、液状定着液を大きな泡径を有する液へと変化させる大きな泡生成部と、大きな泡にせん断力を加えて微小な泡を生成する微小な泡生成部とを組み合わせることで、液状定着液を極めて短時間に５μｍ〜５０μｍの微小な泡径を有する泡状定着液を生成させることができる。
【０１０３】
特に、樹脂微粒子の平均粒径が５μｍ〜１０μｍ程度の場合、記録媒体１２上の樹脂微粒子層１３を乱すことなく泡状定着液１４を樹脂微粒子層１３に付与するには、泡状定着液１４の泡径範囲が、５μｍ〜５０μｍであることが好ましい。なお、図２に示すように、気泡２２で構成された泡状定着液２０は、気泡２２のそれぞれを区切る液膜境界２１から構成される。
【０１０４】
＜膜厚調整工程及び膜厚調整手段＞
本発明による定着方法における膜厚調整工程は、泡状定着液を泡状定着液付与手段の接触面上に所望の厚みに形成する工程であり、膜厚調整手段により実施される。
【０１０５】
膜厚調整手段としては、泡状定着液を泡状定着液付与手段の接触面上に所望の厚みに形成し得る限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば膜厚調整用ブレード、ブレードと塗布ローラとの組み合わせが挙げられる。なお、膜厚調整工程及び膜厚調整手段の態様については、後述する。
【０１０６】
＜泡状定着液付与工程及び泡状定着液付与手段＞
本発明による定着方法における泡状定着液付与工程は、所望の厚みに形成された泡状定着液を媒体上の樹脂微粒子層に付与する工程であり、泡状定着液付与手段により実施される。
【０１０７】
図４Ａ及び図４Ｂは、本発明による定着装置における膜厚調整手段及び泡状定着液付与手段の一例を示す概略構成図である。図４Ａに示す本発明の定着装置４０は、上述した泡状定着液生成手段３０によって生成された所望の微小な泡の泡状定着液を、トナー等を構成する樹脂微粒子からなる樹脂微粒子層（トナー粒子層）へ付与するための塗布ローラ４１と、塗布ローラ面に所望の微小な泡の泡状定着液の膜厚を、記録媒体上の未定着のトナー層の厚さに応じて調整し、泡状定着液の最適な膜厚の調整を行う膜厚調整手段である膜厚調整用ブレード４２と、塗布ローラ４１と対峙する位置に加圧ローラ４３とを有する。未定着トナー（樹脂微粒子からなるもの）を表面上に有する記録媒体は、塗布ローラ４１と加圧ローラ４３とからなるニップ部を通過する。一方、泡状定着液生成手段３０で生成された泡状定着液は、膜厚調整用ブレード４２によって膜厚調整され、所望の厚みの泡状定着液層として塗布ローラ４１に配置される。このように塗布ローラ４１上に形成された泡状定着液層は、未定着トナーを有する記録媒体のニップ部の通過に同期して、未定着トナー上に付与される。
【０１０８】
また、図４Ｂは、塗布ローラ４１及び膜厚調整用ブレード４２を拡大した概略図であって、泡状定着液付与手段を構成する塗布ローラ４１上には、泡状定着液の層が記録媒体上の未定着のトナー層の厚さに応じて膜厚調整手段である膜厚調整用ブレード４２を通じて形成される。この膜厚調整手段である膜厚調整用ブレード４２によって泡状定着液の気泡の大きさ、泡粘度及び塗布加圧力並びに未定着トナーの層厚に応じた泡状定着液の未定着トナー層での浸透時間に対して最適化した定着液層の膜厚となる。所望の微小な泡の泡状定着液は、上記のように、大きな泡を生成する大きな泡生成部と大きな泡をせん断力で分泡して微小な泡を生成する微小な泡生成部とを含んで構成されている泡状定着液生成手段３０で生成され、液供給口より塗布ローラ４１と膜厚調整手段である膜厚調整用ブレード４２との間に滴下される。
【０１０９】
泡状定着液の塗布ローラ上での膜厚調整は、図５Ａ及び図５Ｂに示すように、塗布ローラ４１とギャップを設けた膜厚調整用ブレード４２を用い、図５Ａに示すように膜厚を薄くするときはギャップを狭くし、図５Ｂに示すように膜厚を厚くするときはギャップを広くするように行ってもよい。ギャップの調整は、膜厚調整用ブレード４２の端部に、駆動可能な回転軸を用い、トナー層の厚さや環境温度等、更には泡状定着液の気泡の大きさ、泡粘度及び塗布加圧力並びに未定着トナーの層厚に応じた泡状定着液の未定着トナー層での浸透時間を調整するための最適な膜厚を調整してもよい。
【０１１０】
泡状定着液付与手段を構成する塗布ローラの形状、構造、大きさ及び材質としては、泡状定着液を付与し得る限り、特に制限はないが、曲面部を少なくともその表面の一部に有するものであることが好ましい。
【０１１１】
膜厚調整用ブレードとしては、図５Ａ及び図５Ｂの膜厚調整用ブレードのほかに、ワイヤーバーであってもよい。ワイヤーバーによって、塗布ローラ上の泡状定着液の厚みを調整し、泡状定着液は、上記のごとく、大きな泡を生成する大きな泡生成部とその大きな泡をせん断力で分泡する微小な泡生成部とを有する泡状定着液生成手段によって生成され、液供給口より、膜調整ワイヤーバーと塗布ローラとの間に滴下する。ワイヤーバーを膜厚調整手段として用いることで、ブレードに比べ、塗布ローラ面の軸方向の泡状定着液膜均一性が向上する。
【０１１２】
泡状定着液のかさ密度としては、０．０１ｇ／ｃｍ３〜０．１ｇ／ｃｍ３程度の範囲が好ましい。更に、定着液付与時に媒体面に残液感を生じないようにするためには、０．０１ｇ／ｃｍ３〜０．０２ｇ／ｃｍ３が好ましく、０．０２ｇ／ｃｍ３以下がより好ましい。なぜならば、図４Ａ及び図４Ｂの塗布ローラ４１のように、接触付与手段面の定着液の泡膜は、記録媒体上の微粒子層の厚み以上であることが必須条件で（微粒子層の隙間を泡状定着液で埋めるため）、おおよそ、泡膜厚みは、５０μｍ〜８０μｍが好ましい。一方、記録媒体面への定着液付着における残液感（濡れたような感触）を生じさせないためには、定着液付着量として、記録媒体の単位面積当たり、０．１ｍｇ／ｃｍ２以下が好ましい。このことから、泡のかさ密度としては、０．０１２５ｇ／ｃｍ３〜０．０２ｇ／ｃｍ３の範囲が好ましく、０．０２ｇ／ｃｍ３以下の泡の密度がより好ましい。
【０１１３】
図６は、本発明の一実施の形態に係る定着装置の構成を示す概略構成図である。図６に示す実施の形態の定着装置４０において、加圧ローラ４３は、弾性層として弾性多孔質体（以下、スポンジ素材とも称する。）を用いて構成してもよい。泡状定着液がトナー等の樹脂微粒子層を浸透して紙等の媒体まで到達した後に塗布ローラと樹脂微粒子層とが剥離するようにニップ時間のタイミングを取る必要がある。この点、スポンジ素材からなる加圧ローラ４３は、ニップ時間として５０ミリ秒〜３００ミリ秒の範囲を確保し、且つ弱い加圧力で大きく変形可能であることから、好ましい。
【０１１４】
なお、ニップ時間は、ニップ時間＝ニップ幅／紙の搬送速度により算出される。紙の搬送速度は、紙搬送駆動機構の設計データにより求めることができる。ニップ幅は、塗布ローラ全面に乾燥しない着色塗料を薄くつけて、記録媒体を塗布ローラ４１及び対峙する加圧ローラ４３に挟んで加圧（各ローラは回転させない状態で）し、記録媒体に着色塗料を付着させ、着色部（通常長方形の形に着色）における紙搬送方向の長さをニップ幅として測定することで求めることができる。
【０１１５】
記録媒体の搬送速度に応じてニップ幅を調整することで、ニップ時間を泡状定着液のトナー層浸透時間と同じかそれ以上にする必要がある。図６に示す例では、加圧ローラ４３を弾性層としてスポンジ素材とすることで、記録媒体の搬送速度に応じて、塗布ローラ４１と加圧ローラ４３との軸間距離を変更しニップ幅を変えることが容易となる。スポンジの代わりに弾性ゴムを加圧ローラ４３の素材として用いてもよいが、スポンジは弾性ゴムよりも弱い力で変形させることが可能であり、塗布ローラ４１の加圧力を過剰に高くすることなく長いニップ幅を確保することができる。
【０１１６】
なお、定着液中には液体可塑剤が含有されており、スポンジ素材で形成された加圧ローラに定着液が万が一付着した場合、スポンジ素材が軟化等の不具合が発生する恐れがある。そのため、スポンジ素材の樹脂材は、液体可塑剤に対し軟化や膨潤を示さない素材が好ましい。また、スポンジ素材を用いた加圧ローラは、可撓性フィルムで覆った構成であってもよい。スポンジ素材が液体可塑剤で劣化する素材であっても、液体可塑剤により軟化や膨潤を示さない可撓性フィルムで覆うことでスポンジローラの劣化を防止することができる。スポンジ素材としては、特に制限はなく、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド等の樹脂の多孔質体が挙げられる。また、スポンジを覆う可撓性フィルムとしては、可撓性を有する限り、特に制限はなく、例えば、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、四フッ化エチレン・パーフロロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）が挙げられる。
【０１１７】
図６において、塗布ローラ４１とスポンジ素材を用いた加圧ローラ４３とが常時接触している構成の場合、記録媒体が搬送されていない時に塗布ローラ４１上の泡状定着液が加圧ローラ４３に付着し汚す恐れがある。これを防止するため、塗布ローラ４１からみて記録媒体の搬送方向の上流に紙先端検知手段（不図示）を設け、先端検知信号に応じて、記録媒体の先端から後方にのみ泡状定着液が塗布されるようなタイミングで塗布ローラ４１に泡状定着液を形成することが好ましい。
【０１１８】
図６に記載の定着装置４０は、待機時は塗布ローラ４１とスポンジ素材を用いた加圧ローラ４３とはそれぞれ離れており、図示していない駆動機構により、塗布時のみ、記録媒体の先端検知手段に応じて塗布ローラ４１とスポンジ素材を用いた加圧ローラ４３とを接触させる構成であることも好ましい。また、図６に記載の定着装置４０は、記録媒体の後端検知も行い、記録媒体の後端検知信号に応じて塗布ローラ４１とスポンジ素材を用いた加圧ローラ４３とを離すように構成することも好ましい。
【０１１９】
図７は、本発明の一実施の形態に係る定着装置の別の構成を示す概略構成図である。図７に示す実施の形態の定着装置４０は、図６の加圧ローラ４３の代わりに加圧ベルト４４を用いたものである。大きな泡を生成する大きな泡生成部と大きな泡をせん断力で分泡して微小な泡を生成する微小な泡生成部とを含んで構成されている泡状定着液生成手段３０で生成され液供給口より所望の泡径を有する泡状定着液を、膜厚調整手段である膜厚調整用ブレード４２の供給口へチューブ等を用いて供給する。そして、膜厚調整手段の膜厚調整用ブレード４２と塗布ローラ４１とのギャップを調整して塗布ローラ４１上の泡状定着液の層膜厚を調整し、泡状定着液の最適膜厚の調整を行う。加圧ベルト４４の材料としては、例えばシームレスニッケルベルト、シームレスＰＥＴファイル等の基体にＰＦＡのような離型性フッ素樹脂をコートした部材を用いてもよい。
【０１２０】
このように、ベルトを用いる構成では、ニップ幅を容易に広くすることが可能となる。したがって、ベルトを用いる構成としては、図７に限らず、塗布ローラをベルトとし、加圧手段をベルトではなくローラとする構成も好ましい。また、塗布側又は加圧側の少なくとも一方をベルトとする構成とすることで容易にニップ幅を広くすることが可能となり、紙にしわが発生するような無理な力をかけることがない。また、ニップ時間と紙の搬送速度とが同様であると、紙の搬送速度を速くすることが可能となり、高速定着が可能となる。
【０１２１】
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、少なくともその一部が軟化乃至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、軟化乃至膨潤した上記のトナーを加圧することによって、軟化乃至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、記録媒体内へ軟化乃至膨潤したこの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。
【０１２２】
＜その他の工程及びその他の手段＞
＜＜加温工程及び加温手段＞＞
本発明による定着方法及び定着装置は、泡状定着液が付与された樹脂微粒子層を加温する加温工程及び加温手段をさらに有してもよい。加温工程及び加温手段における加温の温度としては、十分な定着特性の得られる範囲であれば、特に制限はないが、例えば、５０℃〜１００℃が好ましい。上記加温の温度が、５０℃未満であると、定着が不十分である場合があり、１００℃を超えると、エネルギー消費の点で、不経済である。
【０１２３】
加温手段の形態としては、上記の態様を実施できるものであれば、ローラなど、適宜選択すればよい。加温手段をローラで構成する場合、例えば図８に示すように、加圧ローラ４６と加圧ローラ４８とで構成し、被定着物と接する側のローラに赤外線ヒータ４７などの加温媒体を設けたものであってもよい。
【０１２４】
（画像形成方法及び画像形成装置）
本発明による画像形成方法は、静電潜像形成工程と、現像工程と、転写工程と、定着工程とを少なくとも含み、更に必要に応じて適宜選択したその他の工程、例えば、除電工程、クリーニング工程、リサイクル工程、制御工程等を含む。
【０１２５】
本発明による画像形成装置は、静電潜像担持体と、静電潜像形成手段と、現像手段と、転写手段と、定着手段とを少なくとも有してなり、更に必要に応じて適宜選択したその他の手段、例えば、除電手段、クリーニング手段、リサイクル手段、制御手段等を有してなる。
【０１２６】
本発明による画像形成方法は、本発明による画像形成装置により好適に実施することができ、静電潜像形成工程は、静電潜像形成手段により行うことができ、現像工程は、現像手段により行うことができ、転写工程は、転写手段により行うことができ、定着工程は、定着手段により行うことができ、前記その他の工程は前記その他の手段により行うことができる。
【０１２７】
＜静電潜像形成工程＞
前記静電潜像形成工程は、静電潜像担持体上に静電潜像を形成する工程である。静電潜像担持体（以下、「電子写真感光体」、「感光体」、「像担持体」とも称する。）としては、その材質、形状、構造、大きさ、等について特に制限はなく、公知のものから適宜選択することができる。その形状としては、ドラム状が好適に挙げられ、その材質としては、例えばアモルファスシリコン、セレン等の無機感光体、ポリシラン、フタロポリメチン等の有機感光体が挙げられる。これらのなかでも、長寿命性の点でアモルファスシリコン等が好ましい。
【０１２８】
前記静電潜像の形成としては、例えば、静電潜像担持体の表面を一様に帯電させた後、像様に露光することにより行うことができ、静電潜像形成手段により行うことができる。静電潜像形成手段は、例えば、静電潜像担持体の表面を一様に帯電させる帯電器と、静電潜像担持体の表面を像様に露光する露光器とを少なくとも備える。
【０１２９】
前記帯電としては、例えば、帯電器を用いて静電潜像担持体の表面に電圧を印加することにより行うことができる。帯電器としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、導電性又は半導電性のロール、ブラシ、フィルム、ゴムブレード等を備えた、それ自体公知の接触帯電器、コロトロン、スコロトロン等のコロナ放電を利用した非接触帯電器が好ましい。
【０１３０】
前記露光としては、例えば、露光器を用いて静電潜像担持体の表面を像様に露光することにより行うことができる。露光器としては、帯電器により帯電された静電潜像担持体の表面に、形成すべき像様に露光を行うことができる限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、複写光学系、ロッドレンズアレイ系、レーザー光学系、液晶シャッタ光学系等の各種露光器が好ましい。なお、本発明において、静電潜像担持体の裏面側から像様に露光を行う光背面方式を採用してもよい。
【０１３１】
＜現像工程及び現像手段＞
前記現像工程は、静電潜像担持体上に形成された静電潜像を、トナーを含む現像剤を用いて現像して可視像を形成する工程である。可視像の形成は、例えば、静電潜像を、トナーを含む現像剤を用いて現像することにより行うことができ、現像手段により行うことができる。
【０１３２】
前記現像手段としては、例えば、トナーを用いて現像することができる限り、特に制限はなく、公知のものから適宜選択することができ、例えば、トナーを収容し、静電潜像にトナーを有する現像剤を接触的又は非接触的に付与可能な現像器を少なくとも有するものが好適に挙げられ、トナー入り容器を備えた現像器等がより好ましい。
【０１３３】
前記現像器としては、乾式現像方式のものであってもよいし、湿式現像方式のものであってもよく、また、単色用現像器であってもよいし、多色用現像器であってもよく、例えば、前記トナーを摩擦攪拌させて帯電させる攪拌器と、回転可能なマグネットローラとを有してなるものが好適に挙げられる。
【０１３４】
前記現像器内では、例えば、トナーとキャリアとが混合攪拌され、その際の摩擦によりトナーが帯電し、回転するマグネットローラの表面に穂立ち状態で保持され、磁気ブラシが形成される。マグネットローラは、静電潜像担持体（感光体）近傍に配置されているため、マグネットローラの表面に形成された磁気ブラシを構成するトナーの一部は、電気的な吸引力によって静電潜像担持体（感光体）の表面に移動する。その結果、静電潜像がトナーにより現像されて静電潜像担持体（感光体）の表面にトナーによる可視像が形成される。
【０１３５】
＜転写工程及び転写手段＞
前記転写工程は、可視像を記録媒体に転写する工程であって、特に制限はないが、中間転写体を用い、中間転写体上に可視像を一次転写した後、この可視像を記録媒体上に二次転写する態様が好ましい。また、トナーとして二色以上、好ましくはフルカラートナーを用い、可視像を中間転写体上に転写して複合転写像を形成する第一次転写工程と、この複合転写像を記録媒体上に転写する第二次転写工程とを含む態様がより好ましい。
【０１３６】
前記転写としては、例えば、転写帯電器を用いて静電潜像担持体（感光体）を帯電することにより行うことができ、転写手段により行うことができる。転写手段としては、可視像を中間転写体上に転写して複合転写像を形成する第一次転写手段と、この複合転写像を記録媒体上に転写する第二次転写手段とを有する態様が好ましい。
【０１３７】
なお、前記中間転写体としては、特に制限はなく、目的に応じて公知の転写体から適宜選択することができ、例えば、転写ベルト等が好適に挙げられる。
【０１３８】
前記転写手段（第一次転写手段、第二次転写手段）としては、静電潜像担持体（感光体）上に形成された可視像を記録媒体側へ剥離帯電させる、転写器を少なくとも有するものが好ましい。転写手段は、１つであってもよいし、２つ以上であってもよい。
【０１３９】
前記転写器としては、コロナ放電によるコロナ転写器、転写ベルト、転写ローラ、圧力転写ローラ、粘着転写器等が挙げられる。
【０１４０】
なお、前記記録媒体としては、特に制限はなく、公知の記録媒体（記録紙）から適宜選択することができ、上記の本発明による定着液で説明したものを用いてもよい。
【０１４１】
＜＜定着工程及び定着手段＞＞
前記定着工程は、記録媒体に転写された転写像を定着させる工程であり、本発明による定着方法により行われてもよい。
【０１４２】
前記定着手段としては、記録媒体に転写された転写像を定着させる手段であり、本発明による定着装置を用いて行われてもよい。
【０１４３】
＜その他の工程及び手段＞
＜＜除電工程及び除電手段＞＞
前記除電工程は、静電潜像担持体に対し除電バイアスを印加して除電を行う工程であり、除電手段により好適に行うことができる。
【０１４４】
前記除電手段としては、特に制限はなく、静電潜像担持体に対し除電バイアスを印加することができればよく、公知の除電器から適宜選択することができ、例えば、除電ランプ等が好適に挙げられる。
【０１４５】
＜＜クリーニング工程及びクリーニング手段＞＞
前記クリーニング工程は、静電潜像担持体上に残留するトナーを除去する工程であり、クリーニング手段により好適に行うことができる。
【０１４６】
前記クリーニング手段としては、特に制限はなく、静電潜像担持体上に残留する電子写真トナーを除去することができればよく、公知のクリーナから適宜選択することができ、例えば、磁気ブラシクリーナ、静電ブラシクリーナ、磁気ローラクリーナ、ブレードクリーナ、ブラシクリーナ、ウエブクリーナ等が好適に挙げられる。
【０１４７】
＜＜リサイクル工程及びリサイクル手段＞＞
前記リサイクル工程は、クリーニング工程により除去したトナーを現像手段にリサイクルさせる工程であり、リサイクル手段により好適に行うことができる。
【０１４８】
前記リサイクル手段としては、特に制限はなく、公知の搬送手段等が挙げられる。
【０１４９】
＜＜制御工程及び制御手段＞＞
前記制御工程は、本発明による画像形成方法の各工程を制御する工程であり、制御手段により好適に行うことができる。
【０１５０】
前記制御手段としては、本発明による画像形成装置の各手段の動きを制御することができる限り特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、シークエンサー、コンピュータ等の機器が挙げられる。
【０１５１】
本発明による画像形成方法を用いて、樹脂微粒子からなるトナーの画像を記録媒体に形成してもよい。したがって、この本発明の一実施の形態例の画像形成装置によれば、それぞれ、上述したように、より効率的にトナーを記録媒体に定着させることが可能な画像形成方法及び画像形成装置を提供することができる。
【０１５２】
ここで、図９Ａ及び図９Ｂは、本発明による画像形成装置の構成を示す概略図であって、図９Ａは、カラー電子写真のタンデム方式の画像形成装置全体の概略図であり、図９Ｂは図９Ａの画像形成装置の１つの画像形成ユニットの構成を示す図である。図９Ａ及び図９Ｂに示す画像形成装置５０は、複写機又はプリンタであってもよい。
【０１５３】
図９Ａ及び図９Ｂに示す画像形成装置５０は、トナー像担持体として中間転写ベルト５１を有する。中間転写ベルト５１は、３つの支持ローラ５２〜５４に張架されており、図中の矢印Ａの方向に回転する。中間転写ベルト５１に対しては、ブラック、イエロー、マゼンタ及びシアンの各画像形成ユニット５５〜５８が配列されている。これら画像形成ユニットの上方には、図示していない露光装置が配置されている。例えば、画像形成装置が複写機である場合には、スキャナで原稿の画像情報を読み込み、この画像情報に応じて、各感光体ドラム上に静電潜像を書き込むための各露光Ｌ１〜Ｌ４が露光装置により照射される。中間転写ベルト５１を挟んで中間転写ベルト５１の支持ローラ５４に対向する位置には、二次転写装置５９が設けられている。二次転写装置５９は、２つの支持ローラ６０、６１の間に張架された二次転写ベルト６２で構成されている。なお、二次転写装置５９としては、転写ベルト以外に転写ローラを用いてもよい。また、中間転写ベルト５１を挟んで中間転写ベルト５１の支持ローラ５２に対向する位置には、ベルトクリーニング装置６３が配置されている。ベルトクリーニング装置６３は、中間転写ベルト５１上に残留するトナーを除去するために配置されている。
【０１５４】
記録媒体としての記録紙６４は、一対の給紙ローラ６５で二次転写部へ導かれ、トナー像を記録紙６４に転写する際に、二次転写ベルト６２を中間転写ベルト５１に押し当てることによって、トナー像の転写を行う。トナー像が転写された記録紙６４は、二次転写ベルト６２によって搬送され、記録紙６４に転写された未定着のトナー像は、図示していない露光装置からの画像情報に基づいて泡状の定着液の膜厚を調整する、本発明による定着装置によって定着される。即ち、記録紙６４に転写された未定着のトナー像には、図示していない露光装置からの画像情報、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層の膜厚が調整されたトナーの定着装置から供給される本発明における泡状定着液が付与され、泡状定着液に含まれる、トナーに含まれる樹脂微粒子の少なくとも一部を軟化乃至膨潤させる部剤（固体可塑剤及び／又は液体可塑剤）によって、未定着のトナー像を、記録紙６４に定着させる。
【０１５５】
次に、画像形成ユニットについて説明する。図９Ｂに示すように、画像形成ユニット５５〜５８には、感光体ドラム６６の周辺に、帯電装置６７、現像装置６８、クリーニング装置６９及び除電装置７０が配置されている。また、中間転写ベルト５１を介して、感光体ドラム６６に対向する位置に、一次転写装置７１が設けられている。また、帯電装置６７は、帯電ローラを採用した接触帯電方式の帯電装置であってもよい。帯電装置６７は、帯電ローラを感光体ドラム６６に接触させて、感光体ドラム６６に電圧を印加することにより、感光体ドラム６６の表面を一様に帯電する。帯電装置６７としては、非接触のスコロトロン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。また、現像装置６８は、現像剤中のトナーを感光体ドラム６６上の静電潜像に付着させ、静電潜像を可視化させる。
【０１５６】
ここで、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微粒子からなり、これらの樹脂微粒子は、本発明による定着液により膨潤乃至軟化される。なお、現像装置６８は、図示しない攪拌部及び現像部を有し、現像に使用されなかった現像剤は、攪拌部に戻され、再利用される。攪拌部におけるトナーの濃度は、トナー濃度センサによって検出され、トナーの濃度が、一定であるように制御されている。更に、一次転写装置７１は、感光体ドラム６６上で可視化されたトナーを中間転写ベルト５１に転写する。ここでは、一次転写装置７１としては、転写ローラを採用しており、転写ローラを、中間転写ベルト５１を挟んで感光体ドラム６６に押し当てている。一次転写装置７１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。また、クリーニング装置６９は、感光体ドラム６６上の不要なトナーを除去する。クリーニング装置６９としては、感光体ドラム６６に押し当てられる先端を備えたブレードを用いることができる。ここで、クリーニング装置６９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６８に回収され、再利用される。更に、除電装置７０は、ランプで構成されており、光を照射して感光体ドラム６６の表面電位を初期化する。
【０１５７】
本発明による画像形成方法及び画像形成装置は、本発明による定着液並びに定着方法及び定着装置を用いているので、定着性が良好で紙等の記録媒体がカールすることなく、高品質な画像が形成できる。
【実施例】
【０１５８】
次に、実施例及び比較例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明は下記実施例に制限されるものではない。
【０１５９】
−起泡剤：脂肪酸アミン塩の調製−
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、中和剤としてのジエタノールアミン（関東化学株式会社製）とのモル比が、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。
【０１６０】
（実施例１）
軟化剤としてコハク酸ジエトキシエトキシエチル（ハイアクオスターＤＣＳ、高級アルコール工業株式会社製）３０質量％、起泡剤として前記脂肪酸ジエタノールアミン塩４質量％、希釈剤としてイオン交換水６６質量％からなる組成液を超音波ホモジナイザーにて１０分間撹拌し、実施例１における定着液を製造した。
【０１６１】
（実施例２）
実施例１において、軟化剤としてコハク酸ジエトキシエトキシエチルの配合量を３０質量％から１５質量％に変え、濡れ性改善剤としてアルコールアルコキシレート（ＢＹＫ−ＤＹＮＷＥＴ  ８００、ビックケミー・ジャパン株式会社製）３質量％を配合し、希釈剤としてイオン交換水の配合量を６６質量％から７８質量％に変えたこと以外は、実施例１と同様にして、実施例２における定着液を製造した。
【０１６２】
（実施例３）
実施例２において、粘度調製剤として分子量約６，０００のポリエチレングリコール（ポリエチレングリコール６０００、関東化学株式会社製）１０質量％を配合し、希釈剤としてイオン交換水の配合量を７８％から６８質量％に変えたこと以外は、実施例２と同様にして、実施例３における定着液を製造した。
【０１６３】
（実施例４）
実施例２において、軟化剤として、コハク酸ジエトキシエトキシエチルに代えて炭酸プロピレン（関東化学株式会社製）を用いたこと以外は、実施例２と同様にして、実施例４における定着液を製造した。
【０１６４】
（実施例５）
実施例４において、粘度調整剤として分子量約６，０００のポリエチレングリコール（ポリエチレングリコール６０００、関東化学株式会社製）１０質量％を配合し、希釈剤としてイオン交換水の配合量を７８質量％から６８質量％に変えたこと以外は、実施例４と同様にして、実施例５における定着液を製造した。
【０１６５】
（実施例６）
実施例１において、軟化剤として、コハク酸ジエトキシエトキシエチルに代えてトリエチレングリコールジアセタート（東京化成社製）を用いたこと以外は、実施例１と同様にして、実施例６における定着液を製造した。
【０１６６】
（実施例７）
実施例６において、軟化剤としてトリエチレングリコールジアセタートの配合量を３０質量％から１５質量％に変え、濡れ性改善剤としてアルコールアルコキシレート（ＢＹＫ−ＤＹＮＷＥＴ  ８００、ビックケミー・ジャパン株式会社製）３質量％を配合し、希釈剤としてイオン交換水の配合量を６６質量％から７８質量％に変えたこと以外は、実施例６と同様にして、実施例７における定着液を製造した。
【０１６７】
（実施例８）
実施例７において、粘度調製剤として分子量約６，０００のポリエチレングリコール（ポリエチレングリコール６０００、関東化学株式会社製）１０質量％を配合し、希釈剤としてイオン交換水の配合量を７８％から６８質量％に変えたこと以外は、実施例７と同様にして、実施例８における定着液を製造した。
【０１６８】
（実施例９）
実施例２において、起泡剤として前記脂肪酸ジエタノールアミン塩の配合量を４質量％から２質量％に変え、濡れ性改善剤としてアルコールアルコキシレートの配合量を３質量％から１質量％に変え、可溶化剤としてトリプロピレングリコール（和光純薬工業株式会社製）１５質量％を配合し、希釈剤としてイオン交換水の配合量を７８質量から６７質量％に変えたこと以外は、実施例２と同様にして、実施例９における定着液を製造した。
【０１６９】
（実施例１０）
実施例２において、起泡剤として、前記脂肪酸ジエタノールアミン塩に代えてヤシ油脂肪酸アシルグルタミン酸トリエタノールアミン塩（アミノサーファクトＡＣＭＴ−Ｌ、旭化成ケミカルズ社製）を用いたこと以外は、実施例２と同様にして、実施例１０における定着液を製造した。
【０１７０】
（実施例１１）
実施例２において、起泡剤として、前記脂肪酸ジエタノールアミン塩に代えてポリオキシエチレンラウリルエーテル酢酸ナトリウム（ＮＩＫＫＯＬ  ＡＫＹＰＯ  ＲＬＭ  ４５  ＮＶ、日光ケミカルズ社製）を用いたこと以外は、実施例２と同様にして、実施例１１における定着液を製造した。
【０１７１】
（比較例１）
実施例２において、濡れ性改善剤としてアルコールアルコキシレートを配合せず、希釈剤としてイオン交換水の配合量を７８質量％から８１質量％に変えたこと以外は、実施例２と同様にして、比較例１における定着液を製造した。
【０１７２】
（比較例２）
実施例２において、コハク酸ジエトキシエトキシエチルを配合せず、希釈剤としてイオン交換水の配合量を７８質量％から９３質量％に変えたこと以外は、実施例２と同様にして、比較例２における定着液を製造した。
【０１７３】
（比較例３）
実施例２において、濡れ性改善剤として、アルコールアルコキシレートに代えてポリエーテル変性シロキサン（ＢＹＫ−３４９、ビックケミー・ジャパン株式会社製）を用いたこと以外は、実施例２と同様にして、比較例３における定着液を製造した。
【０１７４】
（比較例４）
実施例２において、濡れ性改善剤として、アルコールアルコキシレートに代えてポリオキシエチレンアルキルエーテル（ＮＩＫＫＯＬ  ＢＴ−１２、日光ケミカルズ社製）を用いたこと以外は、実施例２と同様にして、比較例４における定着液を製造した。
【０１７５】
（濡れ性の測定方法及び評価方法）
接触角は、いわゆる液滴法による動的接触角（接触角の経時変化）であり、市販の動的接触角計で測定可能である。この動的接触角は固体に対する液の濡れ性を表す一つの尺度であり、一般に濡れ性がよい程、接触角は小さくなりやすい。即ち、接触角変化が大きいほど濡れ性がよいといえる。
ここでは、定着液の樹脂微粒子で形成される樹脂層に対する接触角が、前記定着液が前記樹脂層に接液した時点から０．３秒以内に４０度以下となる場合を良好な濡れ性とする。このような濡れ性を有する場合、前記樹脂層の樹脂粒子間に前記定着液が浸透しやすく、紙の搬送速度を３００ｍｍ／ｓｅｃとする高速印刷時に、塗布量を１００ｍｇ以下にしても、ニップ時間＞浸透時間の関係が得られ、安定して定着させることができる。
以下に、実施例１〜１１、及び比較例１〜４における定着液を用いて、樹脂含有微粒子としてトナーを用いた場合の接触角の測定方法を示す。
【０１７６】
電子写真方式のプリンタＩｍａｊｉｏ  ｍｐｃ  ３３００（リコー社製）を用いて、紙面上に未定着のトナー（リコー社製、ｉｍａｊｉｏ  ｍｐ  スポットトナー）を堆積させ、トナー層を厚み３０μｍで形成した。これを温度７４℃中の恒温槽にて６分間加熱してトナー粒子間の隙間を埋めない程度にトナー粒子同士を僅かに接着した。
その上方から、針つきのシリンジ(針の外径：０．３６ｍｍ)を用いて、前記定着液の微小液滴（液滴の直径；０．７ｍｍ）を前記トナー層の上に滴下し、前記定着液が前記トナー層に接液した時点から０．３秒経過後の状態を、前記トナー層の真横方向からビデオカメラにより３０ｆｐｓで撮影し、この撮像データから接触角を測定した。この測定は、温度２０℃、湿度５０％の環境下で行った。結果を下記表１に示す。
また、同時に記定着液が前記トナー層に接液した時点から経時での接触変化を図１２に示す。
ここで、接触角とは、図１１においてθで示される角度であり、該図において、１００はトナー層、１０１は定着液を示している。
【０１７７】
なお、未定着のトナー層中には多くの間隙があるため定着液は時間と共に層中に吸収（浸透）され、それに応じて接触角も変化する。トナー層の厚みが３０μｍ未満であると着弾の際に定着液が下地である紙に直接接触して、下地である紙による液の吸収によって正確な接触角が測定できないことがある。また、トナーの粒径が直径５μｍ〜１０μｍのとき、滴下する液滴の大きさは、直径０．５ｍｍ〜１．０ｍｍとする。液滴が直径０．５ｍｍ未満であると、接触角に対するトナーの形状の影響が無視できなくなり、正確な接触角が測定できないことがある。液滴が１．０ｍｍより大きいと自重によって液滴がつぶれ正確な接触角が測定できないことがある。
【０１７８】
前記接触角の測定に加え、実施例１〜１１及び比較例１〜４における定着液に対して、以下のように表面張力及び粘度を測定した。
即ち、表面張力は、英弘精機株式会社製  動的表面張力計シータt６０/２を用いて、気泡の発生周期０．０５Ｈｚ時の表面張力を測定した。また、粘度は、東機産業製の粘時計ＴＶＥ-２２Ｌを用いて、シェアレート２０ｒｐｍで測定した。いずれも温度２５℃、湿度５０％の環境において測定した。
一般に、液の表面張力及び粘度は、低い方が優れた濡れ性を示すが、前記接触角の測定法にて定着液のトナー層への濡れ性を評価した結果、濡れ性は、必ずしも表面張力及び粘度のみに依存しないことが確認された。結果を下記表２に示す。
【０１７９】
（オフセットの測定方法及び評価方法）
電子写真方式のプリンタＩｍａｊｉｏ  ｍｐｃ  ３３００（リコー社製）を用いて、未定着のトナー像（カラー画像）をＡ４判のＰＰＣ用紙に形成した。
次に、図４Ａの定着装置５０を用いて、未定着のトナー像を定着した。まず図３の泡状化装置３０を用いて定着液を泡状化する。容器３１は、ＰＥＴ樹脂製のボトルであり、ポンプ３３、チューブの材質がシリコーンゴム、内径が２ｍｍであるチューブポンプであり、定着液Ｌを搬送する流路は、内径が２ｍｍのシリコーンゴムチューブである。また、粗大泡生成部３５の微小孔シート３７は、開口部が約４０μｍのステンレス製の４００メッシュシートである。さらに、泡生成部３８における内側の円筒及び外側の円筒は、ＰＥＴ製であり、内側の円筒は、外径が８ｍｍ、長さが１００ｍｍであり、外側の円筒は、内径が１０ｍｍ、長さが１２０ｍｍである。このとき、泡生成部３８の内側の円筒は、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とにより泡状定着液を作成した。
このとき泡密度が０．０４ｇ／ｃｍ３となるように回転速度を設定した。得られた泡を塗布ローラ４１に供給する構成とした。
なお、塗布ローラ４１としては、ＰＦＡ樹脂を焼付け塗装した直径が５０ｍｍのＳＵＳ製ローラを用い、加圧ローラ４３としては、直径２２ｍｍのＳＵＳ製ローラ（芯金）に、外径が４０ｍｍとなるように、シリコンスポンジを形成したものを用いた。
加圧ローラ４３の押し当て力は、ニップ幅が７ｍｍ、面圧が０．２７ｋｇｆ／ｃｍ２となるように設定した。
また、ブレード４２としては、アルミ合金製の支持板に厚さが１ｍｍの平板ガラスを接着し、ガラス面を塗布ローラ４３の側に向け、塗布ローラ４３上の泡状化された定着液の厚みが約５０μｍとなるように塗布ローラ４３とのギャップを設定した。
これによって定着液の塗布量は、Ａ４用紙１枚当たり１００ｍｇ前後となる。なお、記録紙Ｐの搬送速度を３００ｍｍ／秒とした。
このとき、未定着のトナー像の厚さを３０μｍ〜４０μｍとした。また、トナーは、リコー社製、ｉｍａｊｉｏ  ｍｐ  スポットトナー）を用い、定着液には、実施例１〜１１及び比較例１〜４における定着液を用いた。
【０１８０】
−定着画像の評価−
前記画像形成方法にて出力した画像の画像品質について、トナーオフセットの程度を以下の基準で評価した。結果を下記表１に示す。
○：トナーオフセットが発生せず良好な画像が得られた。
×：トナーオフセットが発生し、画像が大きく乱れている。
【０１８１】
【表１】
2011128449.tif 000004
※ただし、前記表１において、接触角は、定着液がトナー層に接液した時点から０．３秒後の値である。
【０１８２】
【表２】
2011128449.tif 000005
【０１８３】
前記表１の結果から理解されるように、定着液がトナー層に接触してから０．３秒以内に接触角４０度以下となる、実施例１〜１１及び比較例１〜４における定着液を用いることで、良好な画像を得ることができている。
よって、本発明によれば、定着液の樹脂微粒子に対する浸透性に優れるため、高速印刷時も定着液の付与量を少量に抑えつつオフセットを防止することができる。
また、前記表２に示すように、定着液の前記接触角は、表面張力及び粘度に依存しないことが確認された。
【産業上の利用可能性】
【０１８４】
本発明の定着液は、非熱定着方式を採用する電子写真形成技術に使用し得る定着液として、好適に利用可能である。
【符号の説明】
【０１８５】
１１    塗布ローラ
１２    記録媒体
１３    樹脂微粒子層
１４    泡状定着液
２０    泡状定着液
２１    液膜境界
２２    気泡
３０    泡状定着液生成手段
３１    定着液容器
３２    液状定着液
３３    搬送ポンプ
３４    液搬送パイプ
３５    気体・液体混合部
３６    空気口
３７    微小孔シート
３８    泡生成部
４０    定着装置
４１    塗布ローラ
４２    膜厚調整用ブレード
４３    加圧ローラ
４４    加圧ベルト
４５    加温手段
４６    加圧ローラ
４７    赤外線ヒータ
４８    加圧ローラ
５０    画像形成装置
５１    中間転写ベルト
５２    支持ローラ
５３    支持ローラ
５４    支持ローラ
５５    画像形成ユニット
５６    画像形成ユニット
５７    画像形成ユニット
５８    画像形成ユニット
５９    二次転写装置
６０    支持ローラ
６１    支持ローラ
６２    二次転写ベルト
６３    ベルトクリーニング装置
６４    記録紙
６５    給紙ローラ
６６    感光体ドラム
６７    帯電装置
６８    現像装置
６９    クリーニング装置
７０    除電装置
７１    一次転写装置
８１    塗布ローラ
８２    記録媒体
８３    未定着トナー層
８４    定着液層
１００    トナー層
１０１    定着液
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１８６】
【特許文献１】特開２００７−２１９１０５号公報
【特許文献２】特開２００９−００８９６７号公報
【図３】
2011128449.tif 000006
【図１】
2011128449.tif 000007
【図２】
2011128449.tif 000008
【図４Ａ】
2011128449.tif 000009
【図４Ｂ】
2011128449.tif 000010
【図５Ａ】
2011128449.tif 000011
【図５Ｂ】
2011128449.tif 000012
【図６】
2011128449.tif 000013
【図７】
2011128449.tif 000014
【図８】
2011128449.tif 000015
【図９Ａ】
2011128449.tif 000016
【図９Ｂ】
2011128449.tif 000017
【図１０Ａ】
2011128449.tif 000018
【図１０Ｂ】
2011128449.tif 000019
【図１１】
2011128449.tif 000020
【図１２】
2011128449.tif 000021