(57)【要約】【課題】トナーに付与する定着液の量を少なくして、定着液タンクの小型化して画像形成装置の小型化を図ることである。【解決手段】中間転写ベルト１０上のトナーに対して定着液９２を付与した後、そのトナーを転写紙上に転写する。この複写機は、液体現像方式を採用しているので中間転写ベルト上に付着するトナー量を乾式現像方式に比べて少なくできる。よって、十分に溶解又は膨潤させることができる必要最低限の定着液量を少なくできる結果、定着液タンク９３の小型化を図ることが可能となる。また、定着液９２の希釈液として、液体現像剤のキャリア液と同じ物質のものを用いているので、定着液中の溶解・膨潤成分とトナーの樹脂成分との反応時間も短縮できる。これにより、上記液供給位置から２次転写位置までの間の搬送時間を短縮できるので、画像形成スピードも向上する。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
潜像担持体と、
該潜像担持体上の潜像を現像する現像手段と、
該現像手段によって形成された該潜像担持体上のトナー像を中間転写体上に転写する第１の転写手段と、
該中間転写体上に転写されたトナー像を記録材上に転写する第２の転写手段と、該トナーを溶解又は膨潤させる定着液を該トナーに付与して、該トナーを記録材上に定着させる定着手段とを備えた画像形成装置において、
上記現像手段として、キャリア液中にトナーを分散した液体現像剤によって現像を行う液体現像手段を用い、
上記定着手段は、上記中間転写体上のトナー像を上記記録材上に転写させる前に、該中間転写体表面に担持されたトナーに対して上記定着液を付与することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１の画像形成装置において、
上記定着液は、上記キャリア液と混ざりやすい性質をもつ液体成分を含有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項２の画像形成装置において、
上記液体成分は、上記キャリア液と同一物質であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１、２又は３の画像形成装置において、
上記中間転写体として、その表面に離型層を有するものを用いたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項１、２、３又は４の画像形成装置において、
上記定着手段は、上記中間転写体表面に接触し又は所定間隔を開けて対向するように配置され、該中間転写体表面に上記定着液を供給する供給ローラを有し、該供給ローラによって該定着液を付与することを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項５の画像形成装置において、
上記供給ローラによって上記定着液を供給するとき、上記中間転写体表面に担持されたトナーを該中間転写体側に押し付ける方向の電界を形成する電界形成手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項１、２、３、４、５又は６の画像形成装置において、
上記中間転写体表面と接触し又は所定間隙を開けて対向するように配置され、該中間転写体表面に供給された定着液の余剰分を回収する回収ローラを有し、該中間転写体上のトナー像を上記記録材上に転写させる前に、該余剰分を該回収ローラの表面に付着させて除去する余剰液除去手段を設け、
上記回収ローラとして、その表面に離型層を有するものを用いたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項１、２、３、４、５、６又は７の画像形成装置において、
上記中間転写体上のトナー像を上記記録材上に転写させる前に、該中間転写体表面に供給された定着液の余剰分を除去する余剰液除去手段を設け、
該余剰液除去手段によって上記余剰分を除去するとき、該中間転写体表面に担持されたトナーを該中間転写体側に押し付ける方向の電界を形成する電界形成手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に係り、詳しくはトナーを溶解又は膨潤させる定着液をトナーに付与してトナーを記録材上に定着させる画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、記録材上のトナーを加熱して融解し、これを加圧することでトナーを記録材上に定着させる熱定着方式を採用した画像形成装置が知られている。この種の画像形成装置では、その消費電力の５０％以上が定着部での加熱処理のために消費される。よって、定着部での電力消費を抑えることが画像形成装置全体の省エネ対策として有効である。従来、熱定着方式を採用しない定着方式も、種々提案されている。その中には、トナーを溶解又は膨潤させる定着液を用いて定着処理を行う湿式定着方式が知られている。この湿式定着方式は、トナーに定着液を付与してこれを溶解又は膨潤することで、トナーを記録材上に定着させるものである。この方式においては、熱定着方式のような大量の電力消費を伴う加熱処理が不要となるため、省エネ対策として優れた定着方式であると言える。また、熱定着方式のようなウォームアップ時間も不要であるため、クイックスタートが可能である。上記湿式定着方式を採用する画像形成装置としては、例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３等に開示されたものがある。
【０００３】
【特許文献１】
特許第３２９０５１３号公報
【特許文献２】
特開平８−７２３８６号公報
【特許文献３】
特開平９−７８０３９号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来の湿式定着方式では、トナーが付着した状態の記録材表面全域に定着液を付与するため、トナーが付着していない記録材表面部分にも定着液が付与されていた。このようにトナーが付着していない記録材表面部分に付与される定着液は、トナーの定着には関与しない無駄なものである。その結果、１回の画像形成に消費する定着液の量が多くなるので、定着液を収容する定着液タンクを大きくなり、装置が大型化するという問題点があった。
【０００５】
この問題点を解決するために定着液タンクを小さくするには、トナーに付与する定着液の量をできるだけ少なくし、１回の画像形成に消費する定着液の量を抑えることが重要である。ここで、本出願人は、定着液がトナーにのみ付着し、トナーが担持されていない記録材表面部分には付着しないように定着液を付与する画像形成装置を提案している。この画像形成装置によれば、トナーの定着には関与しない無駄な定着液付与を行うことがないので、１回の画像形成時に消費する定着液量を少なくすることができる。しかし、この画像形成装置であっても、トナーを記録材上に定着させるには、トナーを十分に溶解又は膨潤させることができる必要最低限の量の定着液をトナーに付着させる必要があり、それ以上少なくすることはできない。
【０００６】
本発明は、上記問題点に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、トナーに付与する定着液の量を少なくして、定着液タンクの小型化を図ることが可能な画像形成装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、潜像担持体と、該潜像担持体上の潜像を現像する現像手段と、該現像手段によって形成された該潜像担持体上のトナー像を中間転写体上に転写する第１の転写手段と、該中間転写体上に転写されたトナー像を記録材上に転写する第２の転写手段と、該トナーを溶解又は膨潤させる定着液を該トナーに付与して、該トナーを記録材上に定着させる定着手段とを備えた画像形成装置において、上記現像手段として、キャリア液中にトナーを分散した液体現像剤によって現像を行う液体現像手段を用い、上記定着手段は、上記中間転写体上のトナー像を上記記録材上に転写させる前に、該中間転写体表面に担持されたトナーに対して上記定着液を付与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の画像形成装置において、上記定着液は、上記キャリア液と混ざりやすい性質をもつ液体成分を含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の画像形成装置において、上記液体成分は、上記キャリア液と同一物質であ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、２又は３の画像形成装置において、上記中間転写体として、その表面に離型層を有するものを用いた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、２、３又は４の画像形成装置において、上記定着手段は、上記中間転写体表面に接触し又は所定間隔を開けて対向するように配置され、該中間転写体表面に上記定着液を供給する供給ローラを有し、該供給ローラによって該定着液を付与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５の画像形成装置において、上記供給ローラによって上記定着液を供給するとき、上記中間転写体表面に担持されたトナーを該中間転写体側に押し付ける方向の電界を形成する電界形成手段を設けた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、２、３、４、５又は６の画像形成装置において、上記中間転写体表面と接触し又は所定間隙を開けて対向するように配置され、該中間転写体表面に供給された定着液の余剰分を回収する回収ローラを有し、該中間転写体上のトナー像を上記記録材上に転写させる前に、該余剰分を該回収ローラの表面に付着させて除去する余剰液除去手段を設け、上記回収ローラとして、その表面に離型層を有するものを用いた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、２、３、４、５、６又は７の画像形成装置において、上記中間転写体上のトナー像を上記記録材上に転写させる前に、該中間転写体表面に供給された定着液の余剰分を除去する余剰液除去手段を設け、該余剰液除去手段によって上記余剰分を除去するとき、該中間転写体表面に担持されたトナーを該中間転写体側に押し付ける方向の電界を形成する電界形成手段を設けたことを特徴とするものである。
【０００８】
上記請求項１乃至８の画像形成装置においては、液体現像剤によって形成された潜像担持体上のトナー像を中間転写体上に転写し、その中間転写体上のトナーに対して定着液を付与した後、これを記録材上に転写する。潜像担持体から中間転写体への転写工程により、潜像担持体上に付着していたキャリア液の量を半減できる。よって、潜像担持体上のトナーに対して定着液を付与する構成に比べて、定着液を付与する対象となるトナーに付着するキャリア液は少ないものとなる。よって、定着液中の溶解・膨潤成分がトナーにたどり着くのにかかる時間を短くすることができ、トナーの樹脂成分と定着液中の溶解・膨潤成分との反応時間を早めることができる。
ここで、本画像形成装置では、キャリア液中にトナーを分散した液体現像剤を用いて現像を行う液体現像方式を採用している。この液体現像方式は、乾式現像方式に比べて少ないトナー量でトナー像を形成することができる。そのため、液体現像方式を採用すれば、同じ画像面積率の画像形成を行う場合でも、中間転写体上に付着するトナー量を乾式現像方式に比べて少なくできる。これにより、中間転写体上のトナーを十分に溶解又は膨潤させることができる必要最低限の定着液量を少なくできる。よって、トナーに対する定着液の付与量を少なくすることが可能となる。
【０００９】
また、本発明者らは、更に研究を進めた結果、上述したような液体現像方式を採用する画像形成装置の中間転写体上のトナーに対して定着液を付与する構成とした場合、次のような不具合が生じることが判明した。
本発明者らは、上記出願に係る湿式定着方式を液体現像方式の画像形成装置に適用する種々の実験を行った。そして、その実験の結果、定着液の液体成分と液体現像剤のキャリア液との組み合わせによって、トナーの樹脂成分と定着液中の溶解・膨潤成分との反応時間に差が生じることが明らかになった。特に、近年では、環境に配慮して、液体成分としてトルエンなどの揮発性有機化合物（ＶＯＣ）等の代わりに水を用いた定着液が利用されることがあるが、この場合には、反応時間が大きく遅れる結果となる。これは、液体現像剤のキャリア液として、一般に、シリコーンオイル、ノルマルパラフィン、ＩｓｏｐａｒＭ（登録商標）、植物油、鉱物油等の絶縁性の高い油性材料が使用されているからである。すなわち、このようなキャリア液が付着したトナーに対して定着液を付与した際、そのキャリア液が定着液中の水をはじいてしまい、反応が大きく遅れていることがわかった。
そこで、請求項２の画像形成装置では、キャリア液と混ざりやすい性質をもつ液体成分を含有する定着液を使用する。これにより、定着液中の溶解・膨潤成分がトナーにたどり着くのにかかる時間を短くすることができ、トナーの樹脂成分と定着液中の溶解・膨潤成分との反応時間を早めることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を、画像形成装置としての電子写真方式のカラー複写機（以下、単に「複写機」という。）に適用した一実施形態について説明する。なお、本実施形態の複写機は、液体現像方式を採用し、中間転写体である中間転写ベルトを備えたいわゆるタンデム型のカラー画像形成装置である。
図２は、本実施形態に係る複写機全体の概略構成図である。この複写機は、複写機本体１００と、この複写機本体を載置する給紙テーブル２００と、その複写機本体上に取り付けるスキャナ３００と、このスキャナの上部に取り付けられる原稿自動搬送装置（ＡＤＦ）４００とから構成されている。
【００１１】
図３は、複写機本体１００部分の構成を示す拡大図である。複写機本体１００には、中間転写ベルト１０が設けられている。この中間転写ベルト１０は、３つの支持部材である支持ローラ１４，１５，１６に張架された状態で、図３中時計回り方向に回転駆動される。支持ローラのうちの第１支持ローラ１４と第２支持ローラ１５との間のベルト張架部分には、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの４つの画像形成ユニット１８Ｙ，１８Ｃ，１８Ｍ，１８ＢＫが並んで配置されている。これらの画像形成ユニット１８Ｙ，１８Ｃ，１８Ｍ，１８ＢＫの上方には、図２に示すように、露光装置２１が設けられている。この露光装置２１は、スキャナ３００で読み取った原稿の画像情報に基づいて、各画像形成ユニットに設けられる潜像担持体としての感光体ドラム２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０ＢＫ上に静電潜像を形成するためのものである。また、支持ローラのうちの第３支持ローラ１６に対向する位置には、第２の転写手段としての２次転写装置２２が設けられている。この２次転写装置２２は、２つのローラ２３ａ，２３ｂ間に表面移動部材としての転写部材である無端ベルト状の２次転写ベルト２４が張架した構成を有する。そして、中間転写ベルト１０上のトナー像を記録材としての転写紙上に２次転写する際には、２次転写ベルト２４を第３支持ローラ１６に巻き付いた中間転写ベルト１０部分に押し当てて２次転写を行う。なお、２次転写装置２２は、２次転写ベルト２４を用いた構成でなくても、例えば転写ローラを用いた構成としてもよい。また、中間転写ベルト１０の支持ローラのうちの第２支持ローラ１５に対向する位置には、ベルトクリーニング装置１７が設けられている。このベルトクリーニング装置１７は、転写紙に中間転写ベルト１０上のトナー像を転写した後に中間転写ベルト１０上に残留する残留トナーを除去するためのものである。
【００１２】
次に、画像形成ユニット１８Ｙ，１８Ｃ，１８Ｍ，１８ＢＫの構成について説明する。以下の説明では、黒色のトナー像を形成する画像形成ユニット１８ＢＫを例に挙げて説明するが、他の画像形成ユニット１８Ｙ，１８Ｃ，１８Ｍも同様の構成を有する。なお、画像形成ユニット１８Ｙ，１８Ｃ，１８Ｍ，１８ＢＫは、少なくとも感光体ドラム２０と、画像形成ユニットを構成する構成部品や構成装置の全部又は一部とを備えたプロセスカートリッジとして構成することができる。この場合、画像形成ユニット１８Ｙ，１８Ｃ，１８Ｍ，１８ＢＫを複写機本体１００に対して着脱自在に構成できるので、メンテナンス性が向上する。
【００１３】
図４は、隣り合う２つの画像形成ユニット１８Ｍ，１８ＢＫの構成を示す拡大図である。なお、図中の符号では、色の区別を示す「Ｍ」及び「ＢＫ」の記号を省略しており、以下の説明でも記号は適宜省略する。
画像形成ユニット１８には、感光体ドラム２０の周囲に、帯電装置６０、液体現像装置６１、感光体クリーニング装置６３及び除電装置６４が設けられている。また、感光体ドラム２０に対して中間転写ベルト１０を介して対向する位置には、第１の転写手段としての１次転写装置６２が設けられている。
【００１４】
上記帯電装置６０は、帯電ローラを採用した接触帯電方式のものであり、感光体ドラム２０に接触して電圧を印加することにより感光体ドラム２０の表面を一様に帯電する。この帯電装置６０には、非接触のスコロトロンチャージャなどを採用した非接触帯電方式のものも採用できる。
【００１５】
また、上記液体現像装置６１は、キャリア液中にトナーを分散した液体現像剤を使用する液体現像方式を採用するものである。本実施形態で使用する各色トナーは、それぞれの色に着色された樹脂材料からなり、後述する定着液によって溶解又は膨潤可能なもので形成されている。本実施形態で使用する液体現像剤は、高粘性高濃度の液体現像剤である。この液体現像剤の粘度及び濃度の範囲としては、例えば粘度が５０〜１００００［ｍＰａ・ｓ］、濃度が５［％］以上４０［％］以下である。キャリア液としては、シリコーンオイル、ノルマルパラフィン、Ｉｓｏｐａｒ（登録商標）Ｍ、植物油、鉱物油等の絶縁性が高いものを使用する。揮発性、不揮発性については、目的に合わせて選択することができる。また、トナーの粒径は、サブミクロン単位から６［μｍ］程度まで目的に合わせて選択することができる。
【００１６】
液体現像装置６１は、現像剤担持体としての現像ローラ６５、この現像ローラ６５に液体現像剤を供給するための塗布ローラ６６ａ及び汲み上げローラ６６ｂ、内部に液体現像剤を収容する現像剤収容タンク６７を備えている。塗布ローラ６６ａの表面には、均一パターンの微細な溝が形成されており、現像剤収容タンク６７内の液体現像剤に浸っている汲み上げローラ６６ｂから液体現像剤を受け取る。このようにして受け取った液体現像剤は、塗布ローラ６６ａの表面上の溝内部に入り込んだ状態で担持され、その溝外部に付着した液体現像剤は、掻き取りブレード６６ｃによって掻き取られる。そして、塗布ローラ６６ａ上の液体現像剤は、塗布ローラ６６ａの回転に伴って現像ローラ６５との接触位置まで搬送される。この接触位置では、現像ローラ６５と塗布ローラ６６ａとがカウンター方向に表面移動しており、塗布ローラ６６ａの溝内部の液体現像剤が現像ローラ６５の表面に付着することになる。したがって、塗布ローラ６６ａの表面に設けられる溝の内部容積を調節することで、現像ローラ６５上の液体現像剤量を適量に調整することができる。
【００１７】
本実施形態では、現像ローラ６５上に塗布された現像剤の厚みを、その表面の１［ｃｍ２］当たりに担持されるトナーの量が３［μｇ］以上６０［μｇ］以下となるように設定した。具体的には、その厚みが３［μｍ］以上１２［μｍ］以下となるように設定されている。このような範囲に設定しているのは、トナーの量が３［μｇ］より小さい場合には、十分な量のトナーが感光体ドラム２０上の潜像部分に移動せず、十分な画像濃度を得るのが困難となるからである。一方、トナーの量が６０［μｇ］を越える場合には、現像後において感光体ドラム２０上の地肌部分に付着してしまうトナー量が多くなり、後述のスイープローラ６８によってこれを完全に除去するのが困難となるからである。
【００１８】
また、現像領域に対して感光体ドラム２０の表面移動方向下流側には、スイープローラ６８が対向配置されている。このスイープローラ６８は、感光体ドラム２０側に押しつけられており、その表面は、感光体ドラム表面とほぼ等速で連れ回り方向に駆動している。これにより、感光体ドラム上の非潜像部分（地肌部分）に付着してしまったトナーが除去される。なお、スイープローラ６８によって除去した液体現像剤は、スイープローラ６８の除去性能維持のためにクリーニングブレード６８ａによってスイープローラ６８の表面から除去される。なお、スイープローラ６８から除去された液体現像剤は、図示しない調整用タンクに集められ、ここでトナー濃度を調整した後、改めて現像剤収容タンク６７内へ送られるようになっている。調整用タンク内には、攪拌手段、濃度検知手段、液量検知手段等が設けられており、適宜新しい液体現像剤又はキャリア液の補給を行ってトナー濃度の調整をしている。
【００１９】
現像ローラ６５及びスイープローラ６８は、その外周面に導電性を有する弾性体層が形成されている。この弾性体層の材質としては、ウレタンゴムなどを用いることができる。弾性体層の表面硬度としては、感光体ドラム２０との間で効率的にニップを形成できるように、ＪＩＳ−Ａ硬度で５０度以下であることが望ましい。なお、弾性体層の材質は、ウレタンゴムに限られるものではなく、導電性を有するものであって、かつ、キャリア液によって膨潤したり溶解したりしない材質であればよい。また、その弾性体層の表面にコート層を設けるなどしてキャリア液が接触しない構成とするのであれば、その弾性体層の材質は、弾性を有するものであればよい。また、弾性を現像ローラ６５やスイープローラ６８に与えるのではなく、例えば、感光体ドラムの代わりに無端ベルト状の感光体ベルトを採用して、感光体ドラム側に与えるように構成することも可能である。また、現像ローラ６５及びスイープローラ６８の表面は、Ｒｚで５［μｍ］以下の平滑性を有する。
【００２０】
このように構成された現像ローラ６５及びスイープローラ６８を感光体ドラム２０に対してそれぞれ適当な圧力で当接させると、各ローラの弾性体層が弾性変形し、現像ニップ及び除去ニップが形成される。感光体ドラム２０の表面移動方向におけるニップ幅は、当接圧力を変化させることで調整することができる。各ニップ幅は、各ローラの線速と現像時定数との積以上に設定する。ここで、現像時定数とは、現像量が飽和するまでに要する時間であって、必要最小ニップ幅をプロセス速度で除したものである。例えば、必要最小ニップ幅が３［ｍｍ］でプロセス速度が３００［ｍｍ／ｓｅｃ］であれば、その現像時定数は１０［ｍｓｅｃ］となる。
【００２１】
また、上記１次転写装置６２は、１次転写ローラを採用しており、中間転写ベルト１０を挟んで感光体ドラム２０に押し当てるようにして設置されている。１次転写装置６２は、ローラ形状のものでなくても、導電性の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してもよい。また、各１次転写装置６２の間には、中間転写ベルト１０の裏面すなわち内周面側に接触する導電性ローラ７４が設けられている。この導電性ローラ７４は、１次転写時に各１次転写装置６２により印加するバイアスが、中間転写ベルト１０の内周面側の層を通じて隣接する画像形成ユニットに流れ込むことを阻止するものである。
【００２２】
また、上記感光体クリーニング装置６３は、先端を感光体ドラム２０に押し当てられるように配置される、例えばポリウレタンゴム製のクリーニングブレード７５を備えている。また、本実施形態では、クリーニング性能を高めるために感光体ドラム２０に接触する導電性のファーブラシ７６を併用している。このファーブラシ７６には、金属製の電界ローラ７７からバイアスが印加されており、その電界ローラ７７にはスクレーパ７８の先端が押し当てられている。そして、クリーニングブレード７５やファーブラシ７６により感光体ドラム２０から除去されたトナーは、感光体クリーニング装置６３の内部に収容される。その後、回収スクリュ７９により感光体クリーニング装置６３の片側に寄せられ、後述するトナーリサイクル装置８０を通じて液体現像装置６１へと戻され、再利用する。
また、除電装置６４は、除電ランプで構成されており、光を照射して感光体ドラム２０の表面電位を初期化する。
【００２３】
以上の構成をもつ画像形成ユニット１８では、感光体ドラム２０の回転とともに、まず帯電装置６０で感光体ドラム２０の表面を一様に帯電する。次いでスキャナ３００により読み取った画像情報に基づいて露光装置２１からレーザやＬＥＤ等による書込光Ｌを照射し、感光体ドラム２０上に静電潜像を形成する。その後、液体現像装置６１により静電潜像が可視像化されてトナー像が形成される。このトナー像は、１次転写装置６２により中間転写ベルト１０上に１次転写される。１次転写後に感光体ドラム２０の表面に残留した転写残トナーは、感光体クリーニング装置６３により除去され、その後、感光体ドラム２０の表面は、除電装置６４により除電されて、次の画像形成に供される。
【００２４】
次に、本実施形態における複写機の動作について説明する。
上記構成をもつ複写機を用いて原稿のコピーをとる場合、まず、原稿自動搬送装置４００の原稿台３０に原稿をセットする。または、原稿自動搬送装置４００を開いてスキャナ３００のコンタクトガラス３２上に原稿をセットし、原稿自動搬送装置４００を閉じてそれで押さえる。その後、ユーザーが図示しないスタートスイッチを押すと、原稿自動搬送装置４００に原稿をセットしたときには、原稿がコンタクトガラス３２上に搬送される。そして、スキャナ３００が駆動して第１走行体３３および第２走行体３４が走行を開始する。これにより、第１走行体３３からの光がコンタクトガラス３２上の原稿で反射し、その反射光が第２走行体３４のミラーで反射されて、結像レンズ３５を通じて読取センサ３６に案内される。このようにしいて原稿の画像情報を読み取る。
【００２５】
また、ユーザーによりスタートスイッチが押されると、図示しない駆動モータが駆動し、支持ローラ１４，１５，１６のうちの１つが回転駆動して中間転写ベルト１０が回転駆動する。また、これと同時に、各画像形成ユニット１８Ｙ，１８Ｃ，１８Ｍ，１８ＢＫの感光体ドラム２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０ＢＫ及び２次転写装置２２の２次転写ベルト２４も回転駆動する。このとき、中間転写ベルト１０の裏面に設けられた検知マークが図示しないマークセンサに検出されることで、各画像形成ユニット間の同期がとられる。なお、これら中間転写ベルト１０、感光体ドラム２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０ＢＫ及び２次転写ベルト２４は、これらの間で一定の相対速度が維持されるように制御がなされている。その後、スキャナ３００の読取センサ３６で読み取った画像情報に基づき、露光装置２１から、各画像形成ユニットの感光体ドラム２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０ＢＫ上に書込光Ｌがそれぞれ照射される。これにより、各感光体ドラム２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０ＢＫには、それぞれ静電潜像が形成され、液体現像装置６１Ｙ，６１Ｃ，６１Ｍ，６１ＢＫにより可視像化される。そして、各感光体ドラム２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０ＢＫ上には、それぞれ、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックのトナー像が形成される。このようにして形成された各色トナー像は、各１次転写装置６２Ｙ，６２Ｃ，６２Ｍ，６２ＢＫにより、順次中間転写ベルト１０上に重なり合うようにそれぞれ１次転写される。これにより、中間転写ベルト１０上には、各色トナー像が重なり合った合成トナー像が形成される。なお、２次転写後の中間転写ベルト１０上に残留した転写残トナーは、ベルトクリーニング装置１７により除去される。
【００２６】
また、ユーザーによりスタートスイッチが押されると、ユーザーが選択した転写紙に応じた給紙テーブル２００の給紙ローラ４２が回転し、給紙カセット４４の１つから転写紙が送り出される。送り出された転写紙は、分離ローラ４５で１枚に分離して給紙路４６に入り込み、搬送ローラ４７により複写機本体１００内の給紙路４８まで搬送される。このようにして搬送された転写紙は、レジストローラ４９に突き当たったところで止められる。なお、給紙カセット４４にセットされていない転写紙を使用する場合、手差しトレイ５１にセットされた転写紙を給紙ローラ５０により送り出し、分離ローラ５２で１枚に分離した後、手差し給紙路５３を通って搬送される。そして、同じくレジストローラ４９に突き当たったところで止められる。
【００２７】
レジストローラ４９は、上述のようにして中間転写ベルト１０上に形成された合成トナー像が２次転写装置２２の２次転写ベルト２４に対向する２次転写部に搬送されるタイミングに合わせて回転を開始する。ここで、レジストローラ４９は、一般的には接地されて使用されることが多いが、転写紙の紙粉除去のためにバイアスを印加するようにしてもよい。その印加バイアスには、ＤＣ電圧が用いられるが、転写紙をより均一に帯電させるためにＤＣオフセット成分をもったＡＣ電圧を用いてもよい。なお、このようにバイアスが印加されたレジストローラ４９を通過した後の転写紙表面は、若干ながら負極性に帯電する。よって、この場合、中間転写ベルト１０から転写紙への２次転写時にはレジストローラ４９にバイアスが印加されなかった転写紙とは転写条件が変わるため、適宜転写条件を変更する必要が生じる。
【００２８】
レジストローラ４９により送り出された転写紙は、中間転写ベルト１０と２次転写ベルト２４との間に形成される２次転写ニップに送り込まれ、２次転写装置２２により、中間転写ベルト１０上の合成トナー像が転写紙上に２次転写される。ここで、本実施形態では、この２次転写前に、後述するように、中間転写ベルト１０上の合成トナー像に定着液を付与する。そして、定着液が付与された合成トナー像が２次転写ニップにおいて転写紙に押しつけられることで、その合成トナー像は、転写紙に２次転写されると同時に、転写紙上に定着される。その後、転写紙は、２次転写ベルト２４に吸着した状態で排紙ローラ５６まで搬送され、排紙トレイ５７に排出されスタックされる。
【００２９】
次に、本発明の特徴部分である定着工程について説明する。
図１は、本実施形態に係る複写機の定着手段としての定着装置を含む部分の概略構成図である。
本実施形態の複写機は、中間転写ベルト１０の表面移動方向において２次転写部の上流側に定着装置９０が配置されている。この定着装置９０は、中間転写ベルト１０の表面と微小間隔を開けて対向するように配置される定着液供給手段としての供給ローラ９１を備えている。定着装置９０は、供給ローラ９１が中間転写ベルト１０の表面に対して近接したり離間したりできるように、図示しない駆動機構によって移動可能な構成となっている。また、定着装置９０の定着液タンク９３の内部には定着液９２が収容されており、この定着液９２に供給ローラ９１が浸った状態で配置されている。供給ローラ９１は、トナーに定着液９２を付与する際には図中矢印の方向に回転駆動する。これにより、供給ローラ９１の表面に定着液９２が汲み上げられる。このようにして汲み上げられた定着液９２は、メータリングブレード９４によって規制され、供給ローラ９１の表面に付着する定着液が適量に調整される。そして、供給ローラ９１上の定着液は、供給ローラ９１の回転に伴って中間転写ベルト１０の表面との対向位置まで搬送され、中間転写ベルト１０の表面に定着液を供給する。
【００３０】
また、中間転写ベルト１０上のトナーに定着液を供給する定着液供給手段として供給ローラ９１を用いた場合、中間転写ベルト１０上に担持されたトナー像を乱してしまうおそれがある。そのため、本実施形態では、導電性材料で構成した基体を絶縁層又は高抵抗層で覆った供給ローラ９１を用い、その供給ローラ９１に電界形成手段としての電源９５を接続している。具体的には、例えば、ステンレス製の芯金に導電性のゴム層を形成し、その表面を絶縁性のＰＦＡチューブで覆ったものを用いることができる。このような構成により、供給ローラ９１と中間転写ベルト１０との間には、トナーを中間転写ベルト側に押し付ける方向の電界が形成される。このような電界を形成することで、液供給位置における中間転写ベルト１０上のトナーの中間転写ベルト１０側への拘束力を高めることができる。これにより、中間転写ベルト１０上に担持されたトナー像を乱すことなく、そのトナーに対して定着液９２を供給することができる。
【００３１】
本実施形態で使用する定着液９２は、トナーを構成する樹脂成分を溶解又は膨潤させる材料（以下、「溶解・膨潤成分」という。）を成分として持っている。このような材料としては、高級グリコールエーテル、エチレングリコールモノエーテル、ジエチレングリコールモノエーテル、エチレングリコール、モノメチルエーテル＝２−メトキシエタノール、ジエチレングリコール、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコール、ブチルセロソルブエチルカルビトール、脂肪族二塩基酸エステル、ＤＢＥ（二塩基酸エステル）、エステル系高沸点混合剤、直鎖二塩基酸エステル（マレイン酸エステル）、イタコン酸エステル、トリメリットエステル、二塩基酸エステル等が挙げられる。
【００３２】
ここで、溶解・膨潤成分を必要量以上にトナーに対して供給すると、トナーの溶解が進みすぎてトナー像の流れ等が発生する原因になる。中間転写ベルト１０上のトナーは、半溶解状態あるいは膨潤状態であるが望ましく、溶解・膨潤成分の種類にもよるが、トナーに対して概ね半量以下で十分である。中間転写ベルト１０上でトナー像を構成するトナーの量は、厚さにして数［μｍ］レベルであり、溶解・膨潤成分は、これによりも更に薄く少量で供給する必要がある。これを均一に供給することは極めて困難である。そこで、このような少量の溶解・膨潤成分を供給する方法として、一般に、この溶解・膨潤成分を何らかの液体によって希釈する方法が利用される。この希釈液としては、環境への影響を考慮して、水を用いるもの知られている。上述したような溶解・膨潤成分は、界面活性剤を使用することで水溶液とすることができる。このような界面活性剤としては、脂肪酸誘導体硫酸エステル、スルホン酸型、リン酸エステルなどの陰イオン（アニオン）界面活性剤、四級アンモニウム塩、複素環アミン、アミン誘導体などの陽イオン（カチオン）界面活性剤やアミノ酸エステル、アミノ酸、スルホベタインなどの両性イオン（ノニオン）界面活性剤、非イオン性界面活性剤、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアミンなどが挙げられる。そして、上述した溶解・膨潤成分と界面活性剤とを水に対して２０［％］以下の濃度で混合した定着液によれば、中間転写ベルト１０上のトナーに対して少量の溶解・膨潤成分を供給することができる。
【００３３】
ところが、定着液９２が供給される中間転写ベルト１０上のトナーにはキャリア液が付着している。そのため、定着液９２の希釈液（主成分）として水を使用する場合、液体現像剤のキャリア液（ジメチルシリコン、Ｉｓｏｐｅｒ等）が一般に油であることから、そのキャリア液によって定着液がはじかれてしまう。この結果、定着液９２の溶解・膨潤成分がトナーにたどり着くのに時間がかかり、トナーの樹脂成分と定着液中の溶解・膨潤成分との反応時間が遅くなってしまう。また、キャリヤ液中に水が混入した場合、そのキャリア液の絶縁性が失われる結果、トナーの帯電特性が変化してしまい、現像電界や転写電界などの制御が困難となることもある。また、中間転写ベルト１０上のトナー像を転写紙Ｐ上に転写した後、ベルトクリーニング装置１７によるクリーニングが十分に行われないと、感光体ドラム２００の表面に水が付着してしまい、画像形成自体が困難になるおそれもある。
【００３４】
そこで、本実施形態では、定着液９２の希釈液として、液体現像剤のキャリア液に使用されているような絶縁性液体を使用している。具体的には、液体現像剤のキャリア液として使用している不揮発性のジメチルシリコンを、定着液９２の希釈液として使用している。これにより、定着液９２の溶解・膨潤成分は、中間転写ベルト１０上のキャリア液に包まれたトナーに迅速にたどり着くことができる。よって、トナーの樹脂成分と定着液中の溶解・膨潤成分との反応時間を短縮することができる。また、本実施形態のように、定着液の希釈液及びキャリア液として不揮発性のジメチルシリコンを用いることで、環境に対して悪影響を与えることがなくなる。また、本実施形態のように不揮発性液体を用いることで、揮発性分を回収する機構などを設ける必要もない。
また、本実施形態のように、定着液９２の希釈液として、液体現像剤のキャリア液と同じ物質を使用することで、トナーの帯電特性等に変化を与えることもない。
【００３５】
また、本実施形態の中間転写ベルト１０の表面は、撥液処理としてフッ素処理等が施されており、これにより撥液性が付与されている。このような撥液処理が施された中間転写ベルト１０の表面は離型層として機能し、その表面に供給ローラ９１上の定着液９２が接触しても、その定着液９２は中間転写ベルト表面に付着しないまま供給ローラ９１上に残存する。すなわち、中間転写ベルト１０の表面に定着液９２を供給しても、中間転写ベルト１０の表面には定着液９２がほとんど付着しない。他の離型層としては、例えば、ＰＦＡチューブなどを被覆したものを利用することもできる。また、中間転写ベルト１０に弾性層を設ければ、転写紙Ｐの表面状態に応じて変形することが可能となり、様々な表面状態の転写紙Ｐへの転写が可能となる。
【００３６】
次に、本実施形態における定着工程の流れについて説明する。
中間転写ベルト１０上に各色トナー像が重なり合って合成トナー像が形成されると、その合成トナー像は、中間転写ベルト１０の表面移動に伴って、定着装置９０の供給ローラ９１と対向する位置に搬送される。定着装置９０は、合成トナー像が搬送されてくるまでは、中間転写ベルト１０と離間した状態で待機している。そして、定着装置９０は、合成トナー像の先端が供給ローラ９１との対向位置に到達する直前に、上記駆動機構によって供給ローラ９１が中間転写ベルト１０の表面に近接する位置に移動する。これにより、供給ローラ９１上の定着液９２が中間転写ベルト１０の表面に供給されることになる。
【００３７】
図５（ａ）〜図５（ｄ）は、中間転写ベルト１０の表面に担持されたトナーＴ及びこれに付与された定着液９２の経時的な状態変化を示す説明図である。
図５（ａ）は、中間転写ベルト１０と供給ローラ９１とが対向する対向位置（液供給位置）における中間転写ベルト１０上のトナーＴ及びキャリア液並びに定着液９２の状態を示している。この液供給位置では、中間転写ベルト１０と供給ローラ９１との間は定着液９２で充満し、トナー付着の有無にかかわらず中間転写ベルト１０上に定着液９２が接触する。そして、図５（ａ）に示す中間転写ベルト１０の表面部分が液供給位置を通過すると、図５（ｂ）に示す状態となる。すなわち、トナーＴが担持されていない中間転写ベルト１０の表面は、上述のように撥液処理されているために定着液９２の液体成分をはじくことになる。そのため、その表面部分に接触していた定着液９２は、その表面部分に付着せずに、供給ローラ９１上に付着したまま定着装置９０内に回収される。一方、中間転写ベルト１０の表面上に担持されたトナーＴに接触していた定着液９２は、供給ローラ９１上ではなくトナーＴを覆っているキャリア液と交わり、これに付着する。よって、液供給位置を通過した中間転写ベルト１０上では、トナーＴを担持した部分にだけ定着液９２が付着し、トナーＴが担持されていない表面部分には定着液９２が付着しない状態となる。
【００３８】
このようにしてトナーＴに定着液９２が付与されると、トナーＴの樹脂成分は定着液９２の溶解・膨潤成分と反応する。これにより、トナーＴは、図５（ｃ）に示すように、膨潤、溶解することになる。その後、トナーＴは、粘着性を持った状態となり、図５（ｄ）に示すように、膨潤時に内部に含侵した定着液９２の余剰分を表面に吐き出してフィルム状に変化する。このようにフィルム状に変化したトナーＴは、中間転写ベルト１０の表面移動に伴い、これと２次転写装置２２の２次転写ベルト２４とによりニップが形成された２次転写部に搬送される。そして、この２次転写部において、中間転写ベルト１０上のトナーＴは、転写紙Ｐの表面に押しつけられることで、その粘着性により転写紙Ｐ上に転写されるとともに定着される。
【００３９】
以上、本実施形態によれば、液体現像方式を採用しているので、同じ画像面積率の画像形成を行う場合でも、中間転写ベルト１０上に付着するトナー量を乾式現像方式に比べて少なくできる。よって、中間転写ベルト１０上のトナーを十分に溶解又は膨潤させることができる必要最低限の定着液９２の量を少なくできる。その結果、トナーに対する定着液９２の付与量を少なくすることが可能となり、定着液タンク９３の小型化を図ることが可能となる。したがって、本複写機の小型化が可能となる。
また、定着液９２の希釈液として、液体現像剤のキャリア液と同じ物質のものを用いているので、定着液中の溶解・膨潤成分が速やかにトナーに接触し、そのトナーの樹脂成分と反応することができる。よって、その反応時間を短縮できる。これにより、上記液供給位置から２次転写位置までの間の搬送時間を短縮できるので、画像形成スピードを向上させることができる。また、上記液供給位置と上記２次転写部との間における中間転写ベルト１０の部分の長さを短くできるため、本複写機の更なる小型化が可能となる。
【００４０】
〔構成例１〕
次に、上記実施形態の定着装置の他の構成例（以下、「構成例１」という。）について説明する。
図６は、本構成例１の定着装置１９０を示す概略構成図である。この定着装置１９０は、供給ローラ１９１によって中間転写ベルト１０の表面に定着液９２を供給する点では上記実施形態の定着装置９０と共通する。しかし、本構成例１の定着装置１９０では、供給ローラ１９１の表面に付着する定着液の量の計量方法が上記実施形態と異なっている。すなわち、上記実施形態では、メータリングブレード９４によって供給ローラ１９１上の定着液量を計量していたのに対し、本構成例１では、塗布ローラ１９５によって計量する。
【００４１】
図７は、塗布ローラ１９５を示す正面図である。図示のように、塗布ローラ１９５の表面には、均一パターンの微細な溝が形成されている。この塗布ローラ１９５は、定着液タンク１９３内の定着液９２に浸った状態で、供給ローラ１９１の表面に接触するように配置されている。塗布ローラ１９５は、トナーに定着液９２を付与する際には図中矢印の方向に回転駆動する。これにより、塗布ローラ１９５の表面に定着液９２が汲み上げられる。このようにして汲み上げられた定着液９２は、塗布ローラ１９５の表面上の溝内部に入り込んだ状態で担持され、その溝外部に付着した定着液９２は、掻き取りブレード１９４によって掻き取られる。そして、塗布ローラ１９５上の定着液９２は、塗布ローラ１９５の回転に伴って供給ローラ１９１との接触位置まで搬送される。この接触位置では、供給ローラ１９１と塗布ローラ１９５とがカウンター方向に表面移動しており、塗布ローラ１９５の溝内部の定着液９２が供給ローラ１９１の表面に付着することになる。したがって、塗布ローラ１９５の表面に設けられる溝の内部容積を調節することで供給ローラ１９１上の定着液量を適量に調整することができる。
【００４２】
なお、本構成例１では、塗布ローラ１９５の表面に形成される溝は、図７に示すように、多数のスパイラル状に延びる溝であるが、他のパターンで構成された溝であってもよい。例えば、逆円錐又は逆角錐状の穴を塗布ローラ１９５の表面に多数均一に配置した溝パターンを採用することもできる。
【００４３】
以上、本構成例１によれば、塗布ローラ１９５に設けられた溝によって、供給ローラ１９１の表面に定着液９２をμｍオーダーの層厚で均一に塗布することが可能となる。したがって、中間転写ベルト１０の表面には非常に薄い定着液９２の層を接触させることができ、中間転写ベルト１０の表面に供給する定着液９２の液量を少量に抑えることができる。これにより、転写紙Ｐの内部に侵入する定着液９２の量を更に少なくし、定着液９２の無駄な消費をより抑えることができる。その結果、定着液タンクの小型化して、本複写機の小型化を図ることが可能となる。
【００４４】
また、図８に示す定着装置２９０のように、定着液９２を泡状にして中間転写ベルト１０の表面に供給する構成を採用してもよい。定着液９２を泡状にする方法は種々考えられる。例えば、界面活性剤を含んだ定着液９２にコンプレッサからの圧縮空気を供給することで泡立たせる方法が挙げられる。また、より微細な泡を作る方法としては、微小径の穴を有する多孔質状のフィルタ、例えばセラミックスやスポンジ状のものに定着液９２を通して噴出させる方法が挙げられる。なお、図示の場合には、定着液供給手段としてのノズル２９１のヘッド２９１ａが中間転写ベルト１０の幅方向にわたって開口しており、ヘッド２９１ａの内部には図示しない多孔質フィルタが配置されている。そして、図示しないポンプによって定着液タンク２９３内の定着液９２がノズル２９１の吸引管２９１ｂから汲み上げる。汲み上げられた定着液９２は、ノズル２９１内を通ってヘッド２９１ａから噴出される。噴出された定着液９２は、多孔質フィルタを通過する際に泡状になり、これが中間転写ベルト１０の表面に供給される。なお、ここでは、中間転写ベルト１０の幅方向にわたって延びるヘッド２９１ａを例に挙げているが、幅の狭いヘッドを中間転写ベルト１０の軸方向にわたって往復移動させるような構成であってもよい。なお、定着液９２を効率よく泡状にするために、定着液９２に界面活性剤を含ませてよい。この場合、その界面活性剤の含有比率は２０％以下であるのが好ましい。この範囲内であれば、本発明者らの研究によって、界面活性剤を含ませたことによるトナーＴの定着性の変化がないことが確認されている。このような構成によれば、定着液９２を泡状にして供給することで、少量の液量で広範囲に定着液９２を供給することができる。このとき、トナーＴが担持されていない中間転写ベルト１０の表面部分にも泡状の定着液９２が付着することがある。しかし、この定着液９２は、中間転写ベルト１０の撥液作用により容易に移動可能な状態にあるため、中間転写ベルト１０に加わる振動や重力の作用を受けることで、最終的には周囲にあるトナーＴに付着した定着液９２と一体化する。そして、２次転写部に達するまでには、トナーＴが担持されていない中間転写ベルト１０の表面部分からは定着液がほとんど除去されることになる。したがって、中間転写ベルト１０の表面に供給する定着液９２の液量を少量に抑えることができる。これにより、定着液タンク９３の小型化して、本複写機の小型化を図ることが可能となる。
【００４５】
また、図９に示す定着装置３９０のように、定着液９２を霧状にして中間転写ベルト１０の表面に供給する構成を採用してもよい。定着液９２を霧状にする方法は種々考えられる。例えば、コンプレッサからの圧縮空気を定着液９２にノズルにより供給することで霧状に噴出させるいわゆるスプレー方式を採用した方法が挙げられる。なお、図示の場合には、定着液供給手段としてのノズル３９１のヘッド３９１ａが中間転写ベルト１０の幅方向にわたって開口している。そして、図示しないポンプによって定着液タンク３９３内の定着液９２がノズル３９１の吸引管３９１ｂから汲み上げる。汲み上げられた定着液９２は、ノズル３９１内を通ってヘッド３９１ａから霧状に噴出され、これが中間転写ベルト１０の表面に供給される。なお、ここで、中間転写ベルト１０の幅方向にわたって延びるヘッド３９１ａを例に挙げているが、幅の狭いヘッド３９１ａを中間転写ベルト１０の軸方向にわたって往復移動させるような構成であってもよい。このような構成によっても、少量の液量で広範囲に定着液９２を供給することができる。
【００４６】
〔構成例２〕
次に、上記実施形態の定着装置の他の構成例（以下、「構成例２」という。）について説明する。
中間転写ベルト１０上において、定着液９２が付与されたトナーＴは、図５（ｃ）に示したように膨潤した後、図５（ｄ）に示したように内部に含侵した定着液９２の余剰分を表面に吐き出してフィルム状に変化する。フィルム状に変化した後に残る定着液９２は、もはや定着には寄与しない不要物である。このまま放置してその定着液９２が転写紙Ｐに付着した場合、転写紙Ｐがカールしたりシワになったりしやすくなる。そのため、転写紙Ｐのカールやシワをより抑制するためには、この不要となった定着液９２を積極的に除去する方が望ましい。
また、画像面積率が高い画像を転写紙Ｐ上に形成する場合には、転写紙Ｐ上におけるトナーＴの占有率も高くなり、これに比例して転写紙Ｐに付着するキャリア液及び定着液９２の量も多くなる。この場合、上記定着装置９０，１９０，２９０，３９０による中間転写ベルト１０への定着液９２の供給量が多すぎると、転写紙Ｐがカールしたりシワになったりする度合いが実用的な範囲を超えるおそれがある。したがって、この点からも、不要となった定着液９２を積極的に除去するのが望ましいといえる。
そこで、本構成例２では、これを除去する機構を付加した具体例について説明する。
【００４７】
図１０は、本構成例２の定着装置４９０を示す概略構成図である。この定着装置４９０の本体部分は、図６に示した上記構成例１の定着装置１９０と同じ構成となっている。しかし、この定着装置４９０には、上記実施形態及び上記構成例１とは異なり、余剰液除去手段としての余剰液回収ローラ４９６ａが設けられている。この余剰液回収ローラ４９６ａは、上記液供給位置と上記２次転写部との間で、中間転写ベルト１０の表面に接触するように配置されている。この余剰液回収ローラ４９６ａは、その接触位置において中間転写ベルト１０の表面と同じ線速でかつ同方向に回転駆動するように構成されている。この余剰液回収ローラ４９６ａとしては、アルマイト処理などがなされた金属ローラが好ましい。また、ゴムなどで形成されたローラであってもよいが、この場合には、粘着性を持ったトナーＴが容易に付着しないように、離型層としてシリコンゴムなどの撥油性材料で表面が形成されたものであるのが望ましい。
【００４８】
本構成例２においては、定着液９２とトナーＴを担持した中間転写ベルト１０の表面部分が余剰液回収ローラ４９６ａとの接触位置に到達すると、中間転写ベルト１０と余剰液回収ローラ４９６ａとの間に不要となった定着液９２が挟み込まれる。そして、その中間転写ベルト１０の表面部分が上記接触位置を通過するとき、中間転写ベルト１０上の定着液９２は余剰液回収ローラ４９６ａの表面側に付着する。これにより、不要となった定着液９２は、余剰液回収ローラ４９６ａによって回収され、中間転写ベルト１０の表面から除去される。なお、余剰液回収ローラ４９６ａによって回収された定着液９２は、クリーニングブレード４９６ｂによって掻き取られる。
【００４９】
また、図１１に示す定着装置５９０のように、余剰液除去手段としてエアーナイフ５９６を用いることもできる。このエアーナイフ５９６は、中間転写ベルト１０の幅方向にわたって開口するスリット状のエアー吹出口５９６ａを備えている。また、エアーナイフ５９６は、吸気ファン５９６ｂを備えており、その吸気ファン５９６ｂで吸引したエアーがエアー吹出口５９６ａから噴出するように構成されている。エアー吹出口５９６ａは、中間転写ベルト１０の表面移動方向に対してカウンター方向に、エアーを中間転写ベルト１０の表面に吹き付けるように配置されている。中間転写ベルト１０上の定着液９２は、エアー吹出口５９６ａからのエアーによって、中間転写ベルト１０の表面移動方向とは逆方向に戻され、最終的には重力によって下方に滴下し、エアーナイフ５９６の回収ケース５９６ｃ内に回収される。
なお、ここでは、定着装置本体１９０からエアーナイフ５９６に向けて中間転写ベルト１０の部分が鉛直方向下方に傾斜しているため、エアーナイフ５９６に回収ケース５９６ｃを設けているが、これを設けない構成とすることもできる。例えば、図１２に示すように、トナー像担持体としての中間転写ドラム２０１０に対して鉛直方向上方に２次転写装置１２２を配置する。そして、図示のように定着装置本体１９０とエアーナイフ５９６を配置することで、定着装置本体１９０からエアーナイフ５９６に向けて中間転写ベルト１０の部分が鉛直方向上方に傾斜するように構成できる。この構成においては、エアー吹出口５９６ａからのエアーによって、不要な定着液９２を上記液供給位置まで戻すことができ、その定着液９２を定着装置本体１９０内に回収することができる。
【００５０】
このように余剰液除去手段としては種々考えられるが、上述したいずれの場合も、中間転写ベルト１０上に担持されたトナー像を乱してしまうおそれがある。そのため、本構成例２では、導電性材料で構成した基体を絶縁層又は高抵抗層で覆った余剰液回収ローラ４９６ａを用い、その余剰液回収ローラ４９６ａに電界形成手段としての電源４９６ｄを接続している。具体的には、例えば、アルミニウム合金製のローラ表面にアルマイト処理した金属製ローラや、導電性のウレタンゴムの弾性層を有する弾性ローラに、絶縁性のＰＦＡチューブを被覆させたものを用いることができる。このような構成により、供給ローラ９１と中間転写ベルト１０との間には、トナーを中間転写ベルト側に押し付ける方向の電界が形成される。このような電界を形成することで、液除去位置における中間転写ベルト１０上のトナーの中間転写ベルト１０側への拘束力を高めることができる。これにより、中間転写ベルト１０上に担持されたトナー像を乱すことなく、余剰液を除去することができる。
【００５１】
以上、本構成例２によれば、中間転写ベルト１０上のトナーＴが転写紙Ｐ上に２次転写される前に、既に定着には不要となった定着液９２を除去することができる。これにより、転写紙Ｐに付着する定着液９２の量を少量に抑えることができる。よって、転写紙Ｐの内部に侵入する定着液９２の量が更に少なくなり、転写紙Ｐのカールやシワの発生を抑制することができる。
また、中間転写ベルト１０の表面は上述のように撥液処理がなされているが、その撥液作用が経時的に衰える場合がある。この場合、トナーが担持されていない中間転写ベルト１０の表面部分に、僅かながら定着液９２が水滴状に付着してしまうおそれがある。しかし、本構成例２によれば、このような水滴状の定着液９２も、余剰液回収ローラ４９６ａによって同様にして回収することができる。よって、本構成例２によれば、中間転写ベルト１０の撥液性の経時劣化によって発生し得る転写紙Ｐのカールやシワも効果的に抑制することができる。
【００５２】
なお、中間転写ベルト１０上において定着液９２が付与されたトナーＴは、その定着液９２と反応することで、図５（ｄ）に示したようにフィルム状に変化し、粘着性をもつようになる。そして、この反応は、熱を与えることによって促進されることが知られている。よって、図１３に示す定着装置６９０のように加熱手段としてのヒータ６９７を設けてもよい。このヒータ６９７は、上記液供給位置と上記２次転写部との間で、中間転写ベルト１０の表面に対向するように配置する。このように、トナーＴに付着した定着液９２をヒータ６９７によって加熱することで、トナーＴの樹脂成分の溶解反応が促進され、トナーＴの定着性の向上を図ることができる。また、上記液供給位置から２次転写位置までの間の搬送時間を短縮できるので、画像形成スピードを向上させることができる。また、上記液供給位置と上記２次転写部との間における中間転写ベルト１０の部分の長さを短くできるため、装置の小型化を図ることもできる。更に、このようにヒータ６９７によって加熱することで、トナーＴに付着した余分な定着液の液体成分を蒸発させることもでき、転写紙Ｐに付着する定着液９２の量を更に少量に抑えることができる。よって、転写紙Ｐのカールやシワの発生を抑制することができる。
なお、上記ヒータ６９７を、上記構成例２の定着装置４９０，５９０に付加してもよい。この場合、ヒータ６９７は、余剰液回収ローラ４９６ａ又はエアーナイフ５９６等の余剰液除去手段よりも、中間転写ベルト１０の表面移動方向下流側に配置するのが望ましい。この場合、余剰液除去手段によって十分に余剰液が除去された状態で熱を加えることができるので、定着液９２及びトナーＴに熱が伝わりやすくなる。その結果、トナーＴの樹脂成分の溶解反応をより効率よく促進させることができ、また、転写紙Ｐに付着する定着液９２の量を更に少量に抑えることができる。もちろん、中間転写ベルト１０の表面移動方向上流側に配置してもよい。
また、上記ヒータ６９７の代わりに、他の構成を採用することもできる。例えば、このヒータ６９７とともに、トナーＴ及び定着液９２が付着した中間転写ベルト１０の表面に温風を吹き付けるためのファンを備えた温風供給手段としての温風供給装置を用いることもできる。この場合、ヒータ６９７のみの場合に比べて、より効率よく中間転写ベルト１０上のトナーＴ及び定着液９２を加熱することができる。特に、図１４に示すように余剰液回収ローラ４９６ａの内部にヒータ７９７を配置した定着装置７９０であれば、上記余剰液除去手段と上記加熱手段の両方の機能を併せ持つ手段を実現することができる。これにより、装置の省スペース化を図ることが可能となる。
また、上記ヒータ６９７の代わりに、図１５に示すような加熱手段を採用することもできる。この加熱手段は、中間転写ベルト１０の裏面に接触する加熱ローラ７９７である。この加熱ローラ８９７は、その内部にヒータ８９７ａを備えており、中間転写ベルト１０を裏面側から加熱するものである。中間転写ベルト１０が加熱ローラ８９７によって加熱されることで、その表面に付着するトナーＴ及び定着液９２が加熱される。この構成によれば、中間転写ベルト１０の周囲に配置される部材数を減らすことができ、装置の小型化を図ることができる。
【００５３】
以上、上記実施形態の複写機は、潜像担持体としての感光体ドラム２０上の潜像を現像して得たトナー像を、第１の転写手段としての１次転写装置６２によって中間転写体としての中間転写ベルト１０上に転写する。そして、その中間転写ベルト１０上に転写されたトナー像を、第２の転写手段としての２次転写装置２２によって記録材としての転写紙Ｐ上に転写する。また、本複写機は、トナーを溶解又は膨潤させる定着液をトナーに付与して、そのトナーを転写紙Ｐ上に定着させる定着手段としての定着装置９０，１９０，２９０，３９０，４９０，５９０，６９０，７９０を備えている。この定着装置は、中間転写ベルト１０上のトナー像を転写紙Ｐ上に転写させる前に、その中間転写ベルト表面に担持されたトナーに対して定着液９２を付与する。ここで、本複写機では、感光体ドラム２０上の潜像を現像する現像手段として、キャリア液中にトナーを分散した液体現像剤によって現像を行う液体現像手段である液体現像装置６１を用いている。これにより、同じ画像面積率の画像形成を行う場合でも、中間転写ベルト１０上に付着するトナー量を乾式現像方式に比べて少なくできる。よって、中間転写ベルト１０上のトナーを十分に溶解又は膨潤させることができる必要最低限の定着液９２の量を少なくできる。その結果、トナーに対する定着液９２の付与量を少なくすることが可能となり、定着液タンク９３，１９３，２９３，３９３の小型化して、本複写機の小型化を図ることが可能となる。
また、本実施形態の定着液９２には、キャリア液と混ざりやすい性質をもつ液体成分である希釈液を含有している。このような希釈液を用いることで、定着液中の溶解・膨潤成分が速やかにトナーに接触し、そのトナーの樹脂成分と反応することができる。よって、その反応時間を短縮できる。これにより、上記液供給位置から２次転写位置までの間の搬送時間を短縮できるので、画像形成スピードを向上させることができる。また、上記液供給位置と上記２次転写部との間における中間転写ベルト１０の部分の長さを短くできるため、装置の小型化を図ることもできる。
特に、本実施形態の定着液９２では、上記希釈液にキャリア液と同一物質を採用すれば、定着液中の溶解・膨潤成分とトナーの樹脂成分との反応時間をより短縮することができる。また、定着液の液体成分が水のような電気抵抗の小さい物質であると、これが中間転写ベルト１０から感光体ドラム２０に付着し、その感光体ドラム２０上に残留してトナーの帯電特性や感光体ドラム２０に対して悪影響を及ぼし、画像形成自体が困難になるおそれもある。しかし、本実施形態のように定着液の希釈液にキャリア液と同一物質を採用すれば、このような悪影響を及ぼすこともなく、安定した画像形成を行うことができる。
また、本実施形態では、中間転写ベルト１０には離型層であるフッ素処理された表面層が形成されている。これにより、中間転写ベルト１０の表面に定着液９２が付着しにくくなり、定着液９２をトナーにだけ付着させることができる。これにより、そのトナーが転写紙Ｐ上に転写された後に、その転写紙Ｐに付着する定着液の量は、転写紙全体に定着液を付与していた従来のものに比べて少なくすることができる。よって、転写紙Ｐの内部に侵入する定着液の量を少なくでき、定着液タンク９３，１９３，２９３，３９３の小型化して、本複写機の小型化を図ることが可能となる。更に、中間転写ベルト１０の離型性が高まることで、中間転写ベルト１０から転写紙Ｐへの２次転写の際、中間転写ベルト１０上からトナーが離れやすくなる。その結果、２次転写時における転写率を高めることができる。
また、本実施形態の定着装置９０は、中間転写ベルト表面に接触し又は所定間隔を開けて対向するように配置され、その中間転写ベルト表面に定着液９２を供給する供給ローラ９１を有している。そして、この供給ローラ９１によって、中間転写ベルト１０上のトナーに対して定着液９２を付与する。これにより、簡素な機構で、中間転写ベルト１０上のトナーに対して必要十分な少量の定着液９２を付与することが可能となる。
特に、本実施形態では、供給ローラ９１によって定着液９２を供給するとき、中間転写ベルト表面に担持されたトナーを中間転写ベルト側に押し付ける方向の電界を形成する電界形成手段としての電源９５を設けている。このような電界を形成することで、液供給位置における中間転写ベルト１０上のトナーの中間転写ベルト１０側への拘束力を高めることができる。これにより、中間転写ベルト１０上に担持されたトナー像を乱すことなく、そのトナーに対して定着液９２を供給することができる。
また、上記実施形態中の構成例２の定着装置は、中間転写ベルト表面と接触し又は所定間隙を開けて対向するように配置され、その中間転写ベルト表面に供給された定着液の余剰分を回収する回収ローラ４９６ａを有し、その中間転写ベルト上のトナー像を転写紙Ｐ上に転写させる前に、その余剰分を回収ローラ４９６ａの表面に付着させて除去する余剰液除去手段を設けている。この回収ローラ４９６ａの表面には離型層が形成されている。これにより、定着液の余剰分の回収時にトナー像を構成するトナーが回収ローラ４９６ａの表面に付着するのを抑制することができる。よって、回収ローラ４９６ａによる回収動作によって、中間転写ベルト１０上のトナー像が乱されるのを抑制することができる。
また、上記実施形態中の構成例２では、上記のように、中間転写ベルト１０上のトナー像を転写紙Ｐ上に転写させる前に、中間転写ベルト表面に供給された定着液９２の余剰分を除去する余剰液除去手段としての回収ローラ４９６ａ等を設けている。そして、上記余剰分を除去するとき、中間転写ベルト表面に担持されたトナーを中間転写ベルト側に押し付ける方向の電界を形成する電界形成手段としての電源４９６ｄを設けている。このような電界を形成することで、液除去位置における中間転写ベルト１０上のトナーの中間転写ベルト１０側への拘束力を高めることができる。これにより、中間転写ベルト１０上に担持されたトナー像を乱すことなく、定着液の余剰分を除去することができる。
【００５４】
尚、本実施形態では、中間転写体を用いたカラー複写機を例に挙げて説明したが、これに限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、中間転写ベルト１０の代わりにドラム状やローラ状の中間転写体を用いてもよい。また、単一の潜像担持体上に順次各色トナー像を形成してこれらを中間転写体上に順次転写してカラー画像を形成するいわゆる１ドラム型の画像形成装置であってもよい。もちろん、画像形成装置としては複写機に限らず、プリンタやファクシミリでもよいことは言うまでもない。
【００５５】
【発明の効果】
請求項１乃至８の発明によれば、中間転写体上のトナーに付与する定着液の量を少なくすることが可能となるので、定着液タンクの小型化をして画像形成装置の小型化を図ることが可能となるという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態に係る複写機の定着装置を含む部分の概略構成図。
【図２】同複写機全体の概略構成図。
【図３】同複写機の本体部分の構成を示す拡大図。
【図４】同複写機の隣り合う２つの画像形成ユニットの構成を示す拡大図。
【図５】（ａ）〜（ｄ）は、中間転写ベルト表面に担持されたトナー及びこれに付与された定着液の経時的な状態変化を示す説明図。
【図６】構成例１の定着装置を示す概略構成図。
【図７】同定着装置の塗布ローラを示す正面図。
【図８】同定着装置の定着液供給手段の他の例を示す概略構成図。
【図９】同定着装置の定着液供給手段の更に他の例を示す概略構成図。
【図１０】構成例２の定着装置を示す概略構成図。
【図１１】同定着装置の余剰液除去手段の他の例を示す概略構成図。
【図１２】同定着装置の他の配置例を示す概略構成図。
【図１３】定着液及びトナーを加熱するための加熱手段を備えた定着装置の例を示す概略構成図。
【図１４】同定着装置の他の構成を示す概略構成図。
【図１５】同定着装置の更に他の構成を示す概略構成図。
【符号の説明】
１０　中間転写ベルト
１４，１５，１６　支持ローラ
１８Ｙ，１８Ｃ，１８Ｍ，１８ＢＫ　画像形成ユニット
２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０ＢＫ　感光体ドラム
２１　露光装置
２２　２次転写装置
６１　液体現像装置
９０，１９０，２９０，３９０，４９０，５９０，６９０，７９０　定着装置
９１，１９１　供給ローラ
９２　定着液
９３，１９３，２９３，３９３　定着液タンク
９４　メータリングブレード
１１０　中間転写ドラム
１２２　２次転写装置
１９４　掻き取りブレード
１９５　塗布ローラ
２９１，３９１　ノズル
２９１ａ，３９１ａ　ヘッド
２９１ｂ，３９１ｂ　吸引管
３００　スキャナ
４９６ａ　余剰液回収ローラ
４９６ｂ　クリーニングブレード
５９６　エアーナイフ
５９６ａ　エアー吹出口
５９６ｂ　吸気ファン
５９６ｃ　回収ケース
６９７，７９７，８９７ａ　ヒータ
８９７　加熱ローラ
Ｐ　転写紙
Ｔ　トナー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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