(57)【要約】【課題】定着に有効に働く定着液のトナー定着効率を向上し、定着液消費量の低減が可能な定着装置、およびその定着装置を備えた画像形成装置を提供する。【解決手段】用紙（記録材）２３を搬送しながら、定着液付与手段４０Ａ、４０Ｂで定着液を付与して、用紙上のトナー像を定着する定着装置２５において、定着液付与手段を記録材搬送方向に沿って複数配置する。各定着液付与手段は、それぞれ定着液を含浸した発泡ポリウレタンからなるスポンジローラ４１Ａ、４１Ｂと、それに対向配置されたＥＰＤＭからなるゴムローラ４２Ａ、４２Ｂとで構成する。定着液としては、トナーｔを溶解または膨潤させる軟化材と、この軟化材を分散または溶解する溶媒とからなるものを使用する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録材を搬送しながら定着液付与手段により定着液を付与して記録材上のトナー像を定着する定着装置において、
前記定着液付与手段を記録材搬送方向に沿って複数配置することを特徴とする、定着装置。
【請求項２】
１つの前記定着液付与手段を、定着液を含浸するスポンジローラと、そのスポンジローラとの間で挟んで記録材を搬送するゴムローラとで構成することを特徴とする、請求項１に記載の定着装置。
【請求項３】
１つの前記定着液付与手段により付与した定着液が、記録材上のトナー層を通して記録材に至るまで浸透することを特徴とする、請求項１または２に記載の定着装置。
【請求項４】
前記定着液付与手段を記録材搬送方向に沿って２個配置し、記録材に対する定着液の浸透深さを下流側の定着液付与手段よりも、上流側の定着液付与手段の方を浅くすることを特徴とする、請求項１ないし３のいずれか１に記載の定着装置。
【請求項５】
定着液の粘度を下流側の定着液付与手段により付与する定着液よりも、上流側の定着液付与手段により付与する定着液の方を高くすることを特徴とする、請求項４に記載の定着装置。
【請求項６】
請求項１ないし５に記載の定着装置を備え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】
この発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、またはそれらの複合機などの画像形成装置に関する。特にそのうち、帯電、書込み、現像を行って像担持体上にトナー像を形成し、そのトナー像を直接または中間転写体を介して間接的に転写して用紙等の記録材に画像を記録する電子写真式の画像形成装置に関する。および、そのような画像形成装置などにおいて、トナー像転写後の未定着トナーを記録材上に定着する定着装置に関する。特に、記録材を搬送しながら定着液を付与して記録材上のトナー像を定着する定着装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリンタ、ファクシミリ、複写機などの画像形成装置は、画像情報に基づいて、用紙、布、ＯＨＰフィルム等の記録材に、文字や記号等を含む画像を記録するものである。このような画像形成装置には、種々の方式のものがあるが、そのうち、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記録することができる点から、オフィスで現在広く使用されている。
【０００３】
電子写真方式の画像形成装置は、ドラム状やベルト状の像担持体のまわりに帯電装置、書込み装置、現像装置、転写装置、クリーニング装置、除電装置などを配置し、像担持体の回転とともに帯電して後、書込みを行って像担持体表面に静電潜像を形成し、トナーを付着することによりその静電潜像を現像して像担持体上にトナー像を形成し、そのトナー像を直接、またはベルト状等の中間転写体を介して間接的に転写して記録材に画像を記録する。そして、トナー像転写後の記録材を定着装置に導き、未定着トナーを記録材上に定着する一方、画像転写後の像担持体表面をクリーニング装置で清掃するとともに除電し、再度の画像形成に備えていた。
【０００４】
この種の電子写真方式の画像形成装置では、定着装置として、定着速度が速く、定着画像品質が良好なことなどから、記録材上のトナーを加熱して溶解し、これを加圧することで記録材上に定着させる熱定着方式が広く普及している。しかしながら、このような熱定着方式の定着装置を用いる画像形成装置では、トナーを加熱することから多量の電力が消費されており、省エネルギが叫ばれている今日、熱定着方式のものに代えて低消費電力の定着装置の採用が強く望まれている。また、熱定着方式の定着装置には、定着開始までの立ち上げ時間が長いなどの問題もあった。
【０００５】
そこで、従来の定着装置の中には、例えば下記の特許文献１に記載されるように、トナーを溶解または膨潤させる軟化材と、その軟化材を分散または溶解する溶媒とからなる定着液を用い、その定着液を噴霧や滴下し、またはローラなどを用いて塗布して画像転写後の記録材に付着し、トナーを溶解しまたは膨潤してその後定着液を乾燥させることにより未定着トナーを記録材上に定着する方法が提案されている。
【０００６】
この方式の定着装置は、熱定着方式の場合のようにトナー加熱処理を必要としないことから、低消費電力で省エネルギ対策に適した定着方式ということができる。しかしながら、この定着方式では、記録材に多量の定着液を付与することにより生ずる種々の解決課題があった。
【０００７】
すなわち、１）定着液の溶媒として水が用いられた場合には、この多量の水が記録材としての紙の繊維を膨潤させてしまうこととなる。この結果、溶解したトナーが記録材の裏面にまで達して画像の裏抜けを生じ、画像品質を劣化させることとなる。また、２）多量の水分の吸収により記録材に皺やカールが発生し、画像形成装置としての安定かつ高速な記録材搬送を著しく損なうこととなる。さらに、３）この多量の水を乾燥装置を用いて蒸発させて除去しようとすると、上記熱定着方式に匹敵する電力消費を必要とすることとなる。またさらに、４）多量の定着液を使用するために、頻繁に定着液を交換する必要があり、また大容量の定着液タンクを使用すると、定着装置が大型化し、ひいては画像形成装置の小型化を阻害するなどの課題があった。
【０００８】
このため、このような１）ないし４）などの問題を解決すべく、従来の定着方式の中には、例えば下記の特許文献２に記載されるように、インクジェット方式を用い、記録材上のトナー像の位置情報、または記録材に転写される前の像担持体上のトナー像の位置情報に基づき、トナー像にのみ定着液を付与することが提案されている。
【０００９】
【特許文献１】特許第３２９０５１３号公報
【特許文献２】特開２００４−１０９７５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
このような定着液を用いる定着装置では、定着液は中間転写体上に付与するよりも記録材上に付与することが好ましい。なぜなら、中間転写体上に定着液を付与すると、中間転写体上に残留した定着液が、電子写真方式の帯電、露光、現像、転写、クリーニングのプロセスに悪影響を及ぼす可能性が大きいためである。
【００１１】
また、電子写真方式の画像形成装置では、現状においては、普通紙が最も広く用いられている。しかし、普通紙である記録材上のトナーに定着液を付与して定着する場合、従来の方法では、以下のような課題のあることが判明した。
【００１２】
すなわち、定着液は、少なくともトナーを溶解または膨潤させる軟化材と、この軟化材を分散または溶解する溶媒とから形成される。トナー定着効率（溶解、膨潤効率）は、軟化材種が一定の場合、軟化材濃度が支配的となる。定着液が普通紙上のトナーに付与されると、定着液は、トナー間を通過し、続いて紙繊維で構成される紙の厚さ方向に所定深さ浸透する。このため、トナーの定着に実効的に寄与するのは、トナーが存在する紙表面近傍の定着液量と、その軟化材量で決定される。トナーが存在しない場所での定着液量とその軟化材量は、トナー定着にほとんど寄与しないこととなる。
【００１３】
したがって、単に定着液量や軟化材濃度を増やすことは、トナー定着効率向上、定着液消費量低減には効果が少なく、新規な定着液付与方法が必要となる。
【００１４】
そこで、この発明の目的は、このような課題に鑑みてなされたものであり、定着に有効に働く定着液のトナー定着効率を向上し、定着液消費量の低減が可能な定着装置、およびその定着装置を備えた画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的を達成すべく、請求項１に記載の発明は、
用紙、布、ＯＨＰフィルム等の記録材を搬送しながら、定着液付与手段で噴霧、滴下、塗布などにより定着液を付与して、記録材上のトナー像を定着する定着装置において、
前記定着液付与手段を記録材搬送方向に沿って複数配置することを特徴とする。
ここで、定着液としては、トナーを溶解または膨潤させる軟化材と、この軟化材を分散または溶解する溶媒とからなるものを使用する。
【００１６】
そして、定着時、記録材を搬送しながら、記録材搬送方向に沿って複数配置する定着液付与手段により、実際に定着に寄与する量の定着液を少しずつ分けて付与して記録材上のトナー像を定着する。
【００１７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の定着装置において、１つの前記定着液付与手段を、定着液を含浸するスポンジローラと、そのスポンジローラとの間で挟んで記録材を搬送するゴムローラとで構成することを特徴とする。
【００１８】
そして、定着時、記録材搬送方向に沿って複数対配置するスポンジローラとゴムローラにより各定着液付与手段を構成し、各定着液付与手段のスポンジローラとゴムローラとで挟んで記録材を搬送しながら、それぞれスポンジローラに含浸する定着液を付与して記録材上のトナー像を定着する。
【００１９】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の定着装置において、１つの前記定着液付与手段により付与した定着液が、少なくとも記録材上のトナー層を通して記録材に至るまで浸透することを特徴とする。
【００２０】
そして、定着時、記録材を搬送しながら、記録材搬送方向に沿って複数配置する定着液付与手段により定着液を付与し、記録材上のトナー層を通して記録材に至るまで浸透することによりトナー像を定着する。
【００２１】
請求項４に記載の発明は、請求項１ないし３のいずれか１に記載の定着装置において、前記定着液付与手段を記録材搬送方向に沿って２個配置し、記録材に対する定着液の浸透深さを下流側の定着液付与手段よりも、上流側の定着液付与手段の方を浅くすることを特徴とする。
【００２２】
そして、定着時、記録材を搬送しながら、記録材に定着液をはじめ上流側の定着液付与手段により付与して浅く浸透し、次いで下流側の定着液付与手段により付与して深く浸透することによりトナー像を定着する。
【００２３】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の定着装置において、定着液の粘度を下流側の定着液付与手段により付与する定着液よりも、上流側の定着液付与手段により付与する定着液の方を高くすることを特徴とする。
【００２４】
そして、定着液の粘度を下流側の定着液付与手段により付与する定着液よりも、上流側の定着液付与手段により付与する定着液の方を高くし、定着時、記録材を搬送しながら、記録材に定着液をはじめ上流側の定着液付与手段により付与して浅く浸透し、次いで下流側の定着液付与手段により付与して深く浸透することによりトナー像を定着する。
【００２５】
請求項６に記載の発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリなどの画像形成装置において、請求項１ないし５に記載の定着装置を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２６】
請求項１に記載の発明によれば、定着時、記録材を搬送しながら、記録材搬送方向に沿って複数配置する定着液付与手段により、実際に定着に寄与する量の定着液を少しずつ分けて付与して記録材上のトナー像を定着するので、定着に寄与しない定着液量の消費を少なくして、定着に有効に働く定着液のトナー定着効率を向上し、結果的に定着液の消費量を低減することができる。
【００２７】
請求項２に記載の発明によれば、各定着液付与手段のスポンジローラとゴムローラとで挟んで記録材を搬送しながら、それぞれスポンジローラに含浸する定着液を付与して記録材上のトナー像を定着するので、記録材を確実に搬送しながら少ない定着液を用いて記録材を確実に定着することができる。
【００２８】
請求項３に記載の発明によれば、定着時、記録材を搬送しながら、記録材搬送方向に沿って複数配置する定着液付与手段により定着液を付与し、少なくとも記録材上のトナー層を通して記録材に至るまで浸透するので、トナー像を確実に定着することができる。
【００２９】
請求項４に記載の発明によれば、定着時、記録材を搬送しながら、記録材に定着液をはじめ上流側の定着液付与手段により付与して浅く浸透し、次いで下流側の定着液付与手段により付与して深く浸透することにより記録材上のトナー像を定着するので、定着に寄与しない定着液量の消費を少なくして、定着に有効に働く定着液のトナー定着効率を一層向上し、結果的に定着液の消費量をさらに低減することができる。
【００３０】
請求項５に記載の発明によれば、定着液の粘度を下流側の定着液付与手段により付与する定着液よりも、上流側の定着液付与手段により付与する定着液の方を高くし、定着時、記録材を搬送しながら、記録材に定着液をはじめ上流側の定着液付与手段により付与して浅く浸透し、次いで下流側の定着液付与手段により付与して深く浸透することによりトナー像を定着するので、定着液の粘度の調整で記録材に対する定着液の浸透深さを容易に変更し、定着に有効に働く定着液のトナー定着効率を一層向上し、定着液の消費量をさらに低減することができる。
【００３１】
請求項６に記載の発明によれば、画像形成装置において、請求項１ないし５に記載の定着装置を備えるので、定着に寄与しない定着液量の消費を少なくして、定着に有効に働く定着液のトナー定着効率を向上し、結果的に定着液の消費量を低減した定着装置を備える画像形成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、図面を参照しつつ、この発明の実施の最良形態につき説明する。
図１には、複写機、プリンタ、ファクシミリ、またはそれらの複合機などの画像形成装置の要部構成を示す。図示のものは、電子写真方式のタンデム型カラー画像形成装置である。
【００３３】
図中符号１０は、無端ベルト状の像担持体である中間転写体である。中間転写体１０は、図示例では１つの駆動ローラ１２と２つの従動ローラ１３・１４に掛けまわして図中時計まわりに回転走行可能に設ける。もちろん、中間転写体１０を掛けまわすローラは、３つに限らず、別途中間転写体１０の片寄りを調整するローラなど、４つ以上のローラに掛けまわすようにしてもよい。
【００３４】
中間転写体１０のまわりには、駆動ローラ１２と従動ローラ１３間に張り渡した水平部分上に、中間転写体１０の走行方向に沿って順に、ブラック・イエロ・マゼンタ・シアンの４つの作像ステーション１５Ｋ・１５Ｙ・１５Ｍ・１５Ｃを横に並べて配置し、タンデム作像装置１６を構成する。タンデム作像装置１６の上には、図示省略するが、さらに露光装置などが設けられている。
【００３５】
また、中間転写体１０の一方の従動ローラ１３の左には、二次クリーニング装置１７を設ける。また、他方の従動ローラ１４の下には、二次転写装置１８を備える。二次転写装置１８は、図示例では、２つのローラ１９間に、無端ベルトである二次転写ベルト２０を掛けまわして構成する。この二次転写装置は、図示例のものに代えて、ローラ状のものでもよく、非接触のチャージャを配置してもよい。
【００３６】
中間転写体１０の下には、中間転写体１０と二次転写ベルト２０間の二次転写位置２２を通過して記録材である用紙２３を搬送する用紙搬送路Ｐを設け、用紙搬送路Ｐに沿って二次転写位置２２の上流にはレジストローラ２４を配置し、下流には定着装置２５を設置する。
【００３７】
４つの作像ステーション１５Ｋ・１５Ｙ・１５Ｍ・１５Ｃは、それぞれ図２に示すような同一の構成をなす。
【００３８】
図中符号３０は、ドラム状の像担持体である感光体である。感光体３０のまわりには、上方に配置する帯電装置３１から図中矢示する回転方向に順に、現像装置３２、一次転写装置３３、一次クリーニング装置３４、除電装置３５などを配置する。
【００３９】
ところで、帯電装置３１は、帯電ローラを用いる接触帯電方式を採用したが、スコロトロンチャージなどを用いる非接触帯電方式を採用してもよい。現像装置３２は、不図示の攪拌部と現像部とで構成し、それぞれには各色現像剤を収納してなる。現像部で現像に寄与しなかった現像剤は、攪拌部に戻されて再利用される。攪拌部のトナー濃度は、不図示のトナー濃度センサで検出されて一定になるように制御されている。現像剤を構成するトナーは、それぞれの色に着色された樹脂材料からなる。トナーを構成する樹脂としては、ポリスチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリアクリル樹脂、ポリエステル樹脂などを上げることができる。
【００４０】
また、一次転写装置３３は、図示例では転写ローラ方式を採用し、中間転写体１０を挟んで感光体３０に押し当てるように配置するが、転写ローラ方式の他に導電性ブラシ形状のものや、非接触のコロナチャージャなどを採用することもできる。一次クリーニング装置３４には、クリーニング部材として、ここでは先端を感光体３０に押し当てるクリーニングブレード３６を用いている。クリーニングブレード３６で掻き落とされたトナーは、不図示の回収スクリュやトナーリサイクル装置で現像装置３２に回収して再利用することができる。除電装置３５としては、例えばランプを用いる。
【００４１】
そして、感光体３０の反時計まわりの回転とともに、感光体３０の表面を帯電装置３１で一様に帯電し、不図示の露光装置で書込み光Ｌ（図１ではＬｋ・Ｌｙ・Ｌｍ・Ｌｃ）を照射してそれぞれ感光体３０上に静電潜像を形成して後、現像装置３２で各色トナーを付着してその静電潜像を可視像化し、各感光体３０上に各色の単色トナー像を形成する。
【００４２】
各感光体３０の回転とともに中間転写体１０も同期して回転し、各感光体３０上の単色トナー像をそれぞれ一次転写装置３３で順次転写し、中間転写体１０上に合成カラー画像を形成する。トナー像転写後の感光体３０は、表面を一次クリーニング装置３４で清掃して後、除電装置３５で除電して初期化し、再び帯電装置３１からはじまる再度の画像形成に備える。
【００４３】
再び図１において、用紙２３は、用紙搬送路Ｐを通して搬送し、中間転写体１０上に形成した合成カラー画像にタイミングを合わせてレジストローラ２４で二次転写位置２２へと送り込む。そして、二次転写装置１８で中間転写体１０上の合成カラー画像を用紙２３に転写し、二次転写装置１８で搬送して定着装置２５へと導き、その定着装置２５で未定着トナーを用紙２３に定着して後、不図示の排紙スタック部へと排出する。
【００４４】
一方、画像転写後の中間転写体１０は、表面を二次クリーニング装置１７で清掃して再度の画像転写に備える。
【００４５】
図３には、図１に示すカラー画像形成装置に備える定着装置２５の一例の構成を示す。
図示定着装置２５は、記録材である用紙２３の搬送方向に沿って２つの定着液付与手段４０Ａ、４０Ｂを配置する。
【００４６】
定着液付与手段４０Ａ、４０Ｂは、非接触塗布が可能なインクジェット方式やスプレー方式などを用いたり、接触塗布方式と非接触塗布方式を組み合わせた方式を用いたりして、噴霧、滴下、塗布などにより用紙２３に定着液を付着することもできるが、この例では、接触塗布方式として、それぞれ定着液を含浸した発泡ポリウレタンからなるスポンジローラ４１Ａ、４１Ｂと、それに対向配置されたＥＰＤＭからなるゴムローラ４２Ａ、４２Ｂとで構成する。
【００４７】
そして、定着時は、用紙２３の搬送方向に沿って２対配置する各定着液付与手段４０Ａ、４０Ｂのスポンジローラ４１Ａ、４１Ｂとゴムローラ４２Ａ、４２Ｂとで挟んで用紙２３を搬送しながら、それぞれスポンジローラ４１Ａ、４１Ｂに含浸する定着液を付与して用紙２３上のトナー像ｔを定着する。
【００４８】
定着液としては、トナーを溶解または膨潤させる軟化材と、その軟化材を分散または溶解する溶媒とからなるものを使用する。この図３に示す例では、上流側のスポンジローラ４１Ａには、水５９．４５重量％（溶媒）、コハク酸ジエトキシエチル５重量％（軟化材）、プロピレングリコール３５重量％（湿潤剤）、ポリアクリル酸０．０５重量％（粘度調整剤）、トリエタノールアミン０．５重量％（ｐＨ調整剤）からなる定着液を使用する。この定着液の粘度は、５０ｍＰａ・ｓである。一方、下流側のスポンジローラ４１Ｂには、水５９．５重量％（溶媒）、コハク酸ジエトキシエチル５重量％（軟化材）、プロピレングリコール３５重量％（湿潤剤、増粘剤）、トリエタノールアミン０．５重量％（ｐＨ調整剤）からなる定着液を使用する。この定着液の粘度は、５ｍＰａ・ｓである。
【００４９】
これにより、上流側のスポンジローラ４１Ａから０．２ｇ／Ａ４の定着液を、下流側のスポンジローラ４１Ｂから０．２ｇ／Ａ４の塗布するように調整したところ、塗布後の定着液量は０．４ｇ／Ａ４であった。定着トナー像をウエスで擦ったところウエスにトナーｔがまったく付着しなかった。また、顕微鏡で観察したところ、トナーｔは十分に溶解していることがわかった。
【００５０】
なお、上流側のスポンジローラ４１Ａから付与する定着液の粘度は、約５０〜１００ｍＰａ・ｓが望ましい。約５０ｍＰａ・ｓ以下では塗布量低減の効果が少なく、約１００ｍPａ・ｓ以上では定着液の乾燥が遅いためにトナーｔが固化するまでの時間が長いことがわかった。
【００５１】
また、下流側のスポンジローラ４１Ｂから付与する定着液の粘度は、約５ｍＰａ・ｓ以下が望ましい。約１００ｍＰ・ｓ以上では定着液の乾燥が遅いためにトナーｔが固化するまでの時間が長いことがわかった。
【００５２】
図４には、比較例として、定着液付与手段を１つ備える定着装置を示す。
図示定着装置は、定着液を含浸した発泡ポリウレタンからなるスポンジローラ１と、それに対向配置されたＥＰＤＭからなるゴムローラ２とで構成する１つの定着液付与手段３を備える。
【００５３】
図５（Ａ）には、図４に示す定着装置にＡ４サイズの記録材４を通してその記録材４に液量Ｑの定着液５を１回塗布した状態を示す。
図において、Ｄは、記録材４に対する定着液５の浸透深さを示す。Ｈは、トナーｔの定着に寄与する定着液５の深さを示す。αは、定着液５中の軟化材濃度を示す。すると、実際の定着に寄与する軟化材量は、Ｑ×α×(Ｈ／Ｄ)となる。
【００５４】
図５（Ｂ）には、図４に示す定着装置にＡ４サイズの記録材４を通してその記録材４に半分の液量０．５×Ｑの定着液５を１回塗布した状態を示す。
このとき、記録材４に対する定着液５の浸透深さは、定着液量にほぼ比例することから、０．５×Ｄとなる。トナーｔの定着に寄与する定着液５の深さＨは一定のため、実際の定着に寄与する軟化材量は（０.５×Ｑ）×α×(Ｈ／（０.５×Ｄ）となり、図５（Ａ）の場合と変わらないこととなる。すなわち、図５（Ａ）の場合において、トナーｔが存在しない場所での定着液量０.５×Ｑ分は、トナー定着にほとんど寄与していないことがわかる。
【００５５】
図５（Ｃ）には、図３に示す定着装置にＡ４サイズの用紙２３を通してその用紙２３に２つの定着液付与手段４０Ａ、４０Ｂにより液量０．５×Ｑの定着液４３を２回に分けて塗布した状態を示す。
この場合、１回目の塗布であらかじめ用紙２３の繊維間が定着液４３で充填されているため、２回目塗布時の浸透深さは０.５×Ｄ以下となる。したがって、実際の定着に寄与する軟化材量は、Ｑ×α×(Ｈ／（０.５×Ｄ）)となり、図５（Ａ）、（Ｂ）の場合の各々２倍となる。
【００５６】
以上のとおり、同じ塗布量の場合、塗布回数が多いほど実際の定着に寄与する定着液量は多くなり、定着に寄与しない定着液量の消費を少なくして、トナー定着効率が向上することとなる。このため、定着液４３の消費量を低減するためには、できるだけ少量の定着液４３をできるだけ多数回塗布することが好ましい。なお、この場合の１回当たりの最小塗布量は、定着液の浸透深さで決定される。１つの定着液付与手段４０Ａ、４０Ｂにより付与した定着液は、少なくとも用紙２３上のトナー層を通して用紙２３に至るまで浸透するようにする。
【００５７】
図６には、図１に示すカラー画像形成装置に備えることができる他例の定着装置の構成を示す。
図示定着装置は、記録材である用紙２３の搬送方向に沿って３つの定着液付与手段４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃを配置する。
【００５８】
定着液付与手段４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃは、それぞれ定着液を含浸した発泡ポリウレタンからなるスポンジローラ４１Ａ、４１Ｂ、４１Ｃと、それに対向配置されたＥＰＤＭからなるゴムローラ４２Ａ、４２Ｂ、４２Ｃとで構成する。そして、定着時は、用紙２３の搬送方向に沿って３対配置する各定着液付与手段４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃのスポンジローラ４１Ａ、４１Ｂ、４１Ｃとゴムローラ４２Ａ、４２Ｂ、４２Ｃとで挟んで用紙２３を搬送しながら、それぞれスポンジローラ４１Ａ、４１Ｂ、４１Ｃに含浸する定着液を付与して用紙２３上のトナー像ｔを定着する。
【００５９】
定着液として、この例では、水９４重量％（溶媒）、コハク酸ジエトキシエチル５重量％（軟化材）、およびショ糖ラウリン酸エステル１重量％（可溶化促進剤）を使用する。
【００６０】
効果を確認すべく、リコー製のデジタルカラー複写機（imagio  Neo  C455）の定着ユニットを外して普通紙上に未定着のトナー像を得た。そして、図６に示す定着装置を用いて、定着液付与手段４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃから各０．２ｇ／Ａ４の定着液を塗布するように調整したところ、塗布後の定着液量は、０．６ｇ／Ａ４であった。定着トナー像をウエスで擦ったところ、ウエスにトナーｔがまったく付着しなかった。また、顕微鏡で観察したところトナーｔは、十分に溶解していることがわかった。
【００６１】
また、比較のために、図６に示す定着装置の構成から２個の定着液付与手段を外し、図４に示すような１個の定着液付与手段で１回定着液の塗布を行った。定着液量が約０．６ｇ／Ａ４となるように調整して塗布を行い、ウエスで擦ったところ、ウエスにトナーｔが付着するとともにトナー像が乱れた。また、顕微鏡で観察したところ、トナーｔはほとんど溶解していないことがわかった。さらに、比較のために、定着液量１．０ｇ／Ａ４の塗布を行い、ウエスで擦ったところ、ウエスにわずかにトナーｔが付着した。また、顕微鏡で観察したところ、トナーｔはわずかに溶解していることがわかった。
【００６２】
ところで、実際の製品への定着装置の組み込みでは、定着液付与手段の個数はできるだけ少ない方がよい。これは、コスト以外にも、溶媒として水を用いる場合、用紙２３が吸水により塗布回数が増えるにつれて徐々に変形し、その搬送性が損なわれるからである。また、塗布回数が増えるにつれてトナーが時間経過とともに徐々に溶解・膨潤するため、定着液付与手段へのトナーオフセットが発生するからである。
【００６３】
定着液付与手段の個数を少なくするためには、図５を用いた説明から明らかなように、１回目の塗布時の浸透深さを浅くすることである。浸透深さは定着液の粘度、動的表面張力等に依存するが、材料選択の自由度を高める観点から粘度を調整する方が好ましい。すなわち、定着液の粘度を下流側の定着液付与手段により付与する定着液よりも、上流側の定着液付与手段により付与する定着液の方を高くし、定着時、記録材を搬送しながら、記録材に定着液をはじめ上流側の定着液付与手段により付与して浅く浸透し、次いで下流側の定着液付与手段により付与して深く浸透することによりトナー像を定着する。
【００６４】
粘度調整剤としては、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、１，３ブタンジオール、グリセリンなどの多価アルコール類が一般に用いられる。ただし、これら粘度調整剤を著しく増加すると、溶媒の蒸発が極端に遅くなるためトナーが溶解し、再び固化する定着完了までの時間が極端に長くなり、実用に供し得ない結果となる。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】カラー画像形成装置の要部構成図である。
【図２】そのカラー画像形成装置に備える１つの作像ステーションの拡大構成図である。
【図３】図１に示すカラー画像形成装置に備える定着装置の一例の構成図である。
【図４】比較例として、定着液付与手段を１つ備える定着装置の構成図である。
【図５】定着液を塗布した記録材の説明断面図で、（Ａ）には図４に示す定着装置にＡ４サイズの記録材を通してその記録材に液量Ｑの定着液を１回塗布した状態を示し、（Ｂ）にはその記録材に半分の液量０．５×Ｑの定着液を１回塗布した状態を示し、（Ｃ）には図３に示す定着装置にＡ４サイズの用紙を通してその用紙に２つの定着液付与手段により液量０．５×Ｑの定着液を２回に分けて塗布した状態を示す。
【図６】図１に示すカラー画像形成装置に備えることができる他例の定着装置の構成図である。
【符号の説明】
【００６６】
２３    用紙（記録材）
２５    定着装置
４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ    定着液付与手段
４１Ａ、４１Ｂ、４１Ｃ    スポンジローラ
４２Ａ、４２Ｂ、４２Ｃ    ゴムローラ
４３    定着液
ｔ    トナー
【図１】
2008090096.tif 000003
【図２】
2008090096.tif 000004
【図３】
2008090096.tif 000005
【図４】
2008090096.tif 000006
【図５】
2008090096.tif 000007
【図６】
2008090096.tif 000008