(57)【要約】【課題】均一噴霧性能に優れた定着液吐出手段、そのような定着液吐出手段を備えた、定着品質の優れた定着装置、およびそのような定着装置を備えた画像形成装置を提供する。【解決手段】トナーを軟化させる脂肪酸エステルなどの軟化材と、その軟化材を分散または溶解する、水等の溶媒とからなる、好ましくは無臭で、かつ人体に無害な定着液６６を用い、その定着液を吐出して未定着トナーに付着することにより軟化材で溶解または半溶解して未定着トナーを、紙、布、ＯＨＰフィルム等の記録媒体上に定着する定着液吐出手段である。そのような定着液吐出手段において、振動体であるホーン部材５２とそれに取り付ける圧電素子５３とからなる超音波トランスデューサ５４を備え、その超音波トランスデューサのホーン部材の先端面から突出してその先端部まわりに、定着液が供給される、スポンジ等の多孔質部材６０を押し当てる。【選択図】      図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
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、その定着液を吐出して未定着トナーに付着することにより前記軟化材で溶解または半溶解して未定着トナーを記録媒体上に定着する定着液吐出手段において、
ホーン部材とそれに取り付ける圧電素子とからなる超音波トランスデューサを備え、その超音波トランスデューサのホーン部材の先端面から突出してその先端部まわりに、前記定着液が供給される多孔質部材を押し当てることを特徴とする定着液吐出手段。
【請求項２】
前記薄膜の面積を前記ホーン部材の先端面の面積とほぼ等しくすることを特徴とする、請求項１に記載の定着液吐出手段。
【請求項３】
前記ホーン部材の先端面にも、前記多孔質部材と同一または別の多孔質部材を押し当て、前記薄膜の面積を前記ホーン部材の先端面の面積より小さくすることを特徴とする、請求項１に記載の定着液吐出手段。
【請求項４】
前記ホーン部材の先端面を長方形状としてその長辺の長さを前記多孔質部材の長さとほぼ等しくすることを特徴とする、請求項１ないし３のいずれかに記載の定着液吐出手段。
【請求項５】
前記ホーン部材の先端面以外に、前記多孔質部材から前記ホーン部材に前記定着液が供給されることを阻止する定着液阻止部材を備えることを特徴とする、請求項１ないし４のいずれかに記載の定着液吐出手段。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれかに記載の定着液吐出手段を備えることを特徴とする、定着装置。
【請求項７】
請求項６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画像を形成し、そのトナー画像を直接または中間転写体を介して間接的に転写して記録媒体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において、トナー画像転写後の未定着トナーを記録媒体上に定着する定着装置に関する。およびそのような定着装置において、定着液を吐出して記録媒体に付着し、その記録媒体上の未定着トナーを定着する定着液吐出手段に関する。
【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、紙、布、ＯＨＰフィルム等の記録媒体に、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画像を形成し、そのトナー画像を直接、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媒体に画像を記録する。そして、トナー画像転写後の記録媒体を定着装置に導き、未定着トナーを記録媒体上に定着する一方、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、記録媒体上のトナーを加熱して溶解し、これを加圧することでトナーを記録媒体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。
【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半溶解させる軟化材と、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、その定着液を噴霧または滴下して画像転写後の記録媒体に付着し、トナーを溶解しまたは半溶解してその後定着液を乾燥させることで未定着トナーを記録媒体上に定着する方法が提案されている。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として優れた定着方式ということができる。
【０００６】
しかしながら、この定着方式では、記録媒体に多量の定着液が付与されるという解決課題があった。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媒体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媒体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媒体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媒体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、頻繁に定着液を補給する必要があり、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。
【０００７】
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、下記の特許文献２では、定着液の付与量低減を目的とし、記録媒体上のトナー画像の位置情報、または記録媒体に転写される前の像担持体上のトナー画像の位置情報に基づき、トナー画像にのみ定着液を付与することが考えられている。
【０００８】
そして、定着液付与方法として、シリアル型またはライン型のインクジェット記録ヘッドにより定着液を付与する方法が提案されている。このようなインクジェット記録ヘッドにより定着液を付与する方法は、定着液をオンデマンドに付与することが可能で、定着液の消費量低減に大きな効果をもたらす。
【０００９】
しかしながら、インクジェット記録ヘッドとしてシリアル型インクジェットを採用した場合は、記録ヘッドをシリアルに走査するための限界から、中速・高速機には用いることができない、という課題がある。また、インクジェット記録ヘッドとしてライン型インクジェットを採用した場合は、その記録速度の課題は解決されるものの、インクジェット記録ヘッドに特有な気泡除去手段やワイピング手段などの信頼性維持機構をライン型に展開しなければならず、定着装置が大型化し、コスト高となる、という課題がある。
【００１０】
一方、下記の特許文献３や特許文献４には、ホーン部材と圧電素子とからなる超音波トランスデューサが提案されている。このような超音波トランスデューサを定着液吐出手段として採用すれば、インクジェット記録ヘッドに匹敵する微小滴を形成でき、インクジェット記録ヘッドに特有な気泡の課題がないために信頼性維持機構が簡単になり、ミスト噴霧面積が広いために記録材幅方向の配列個数が少なくてすみ、消費電力が非常に小さてすむなどの利点がある。
【００１１】
【特許文献１】特許第３２９０５１３号公報
【特許文献２】特開２００４−１０９７４７号公報
【特許文献３】特公昭５８−１６０８２号公報
【特許文献４】特開２００４−２２８８６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
ところが、このような超音波トランスデューサを定着液吐出手段として採用する場合には、燃料噴射用やコーティング用とは異なる特性が要求される。つまり、定着装置においては特許文献２で説明されているように、定着液消費量低減のためにトナー領域のみに定着液を付与することが望ましい。また、定着品質向上のためには、トナー量に応じて定着液付与量を可変とすることが望ましい。このため、超音波トランスデューサをＯＮ・ＯＦＦした場合に、常に一定のミスト量を発生する必要があり、ホーン部材の先端面に常に均一な定着液膜が形成される必要がある。
【００１３】
特許文献３では、定着液を内部供給する方法が提案されている。この方法では、定着液を貯留するタンクから定着液が常に供給される、というメリットがある。しかし、この方法では、均一定着液膜形成の必要から、ホーン部材の先端面と定着液タンクとの水頭差の許容値が非常に小さく、常に水頭差をほぼ零に制御する必要があることがわかった。また、噴霧領域を大きくした場合に、均一定着液膜形成が困難であることもわかった。
【００１４】
また、特許文献４のヘッドを定着液吐出手段として採用する場合には、噴霧領域を大きくできる、というメリットがある。しかし、定着液を外部より供給する必要がある。特に、ホーン部材の先端面に形成する定着液膜が大きいために、定着液を外部供給により供給し、均一な定着液膜を形成するために特別の工夫が必要となるが、具体的な定着液供給方法については開示されていない。
【００１５】
また、定着液を外部より供給する場合に、ホーン部材の先端面以外の個所から不要な噴霧が発生するが、この不要な噴霧を防止することについても何ら開示されていなかった。
【００１６】
そこで、この発明の目的は、上記のような課題に鑑みてなされたものであり、このような薄膜が大きい外部供給方式において、均一噴霧性能に優れた定着液吐出手段、そのような定着液吐出手段を備えた、定着品質の優れた定着装置、およびそのような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】
【００１７】
上記目的を達成すべく、この発明の第１の態様では、トナーを軟化させる脂肪酸エステルなどの軟化材と、その軟化材を分散または溶解する、水等の溶媒とからなる、好ましくは無臭で、かつ人体に無害な定着液を用い、その定着液を吐出して未定着トナーに付着することにより軟化材で溶解または半溶解して未定着トナーを、紙、布、ＯＨＰフィルム等の記録媒体上に定着する定着液吐出手段において、
振動体であるホーン部材とそれに取り付ける圧電素子とからなる超音波トランスデューサを備え、その超音波トランスデューサのホーン部材の先端面から突出してその先端部まわりに、タンク等から定着液が供給される、スポンジ等の多孔質部材を押し当てるものである。
【００１８】
ホーン部材の先端面に形成される薄膜の面積は、ホーン部材の先端面の面積とほぼ等しくし、またはホーン部材の先端面にも、多孔質部材と同一または別の多孔質部材を押し当て、ホーン部材の先端面の面積より小さくするとよい。また、ホーン部材の先端面は、長方形状としてその長辺の長さを多孔質部材の長さとほぼ等しくすることが好ましい。ホーン部材の先端面以外に、多孔質部材からホーン部材に定着液が供給されることを阻止する定着液阻止部材を備えるとよい。
【００１９】
そして、例えばタンクから供給路を通して多孔質部材に定着液を供給し、多孔質部材によりホーン部材の先端面に定着液の薄膜を形成する。一方、駆動回路から超音波トランスデューサの圧電素子に高周波電圧を印加してホーン部材に超音波振動を発生する。これにより、ホーン部材の先端面に形成した薄膜をホーン部材の先端部の超音波振動により破壊して噴霧化し、吐出して未定着トナーに付着することにより軟化材で溶解または半溶解して未定着トナーを記録媒体上に定着する。
【００２０】
上記目的を達成すべく、この発明の第２の態様では、定着装置において、上記態様の定着液吐出手段を備える。
【００２１】
上記目的を達成すべく、この発明の第３の態様では、画像形成装置において、その定着装置を備える。
【発明の効果】
【００２２】
請求項１に記載の発明によれば、超音波トランスデューサのホーン部材の先端面から突出してその先端部まわりに、定着液が供給される多孔質部材を押し当て、ホーン部材の先端面に定着液の薄膜を形成するので、外部から定着液を供給する方式において、ホーン部材の先端面に均一な薄膜を形成し、均一な噴霧を行うことができる。
【００２３】
請求項２に記載の発明によれば、薄膜の面積をホーン部材の先端面の面積とほぼ等しくするので、均一で、かつＯＮ・ＯＦＦ制御性に優れた噴霧を可能とすることができる。
【００２４】
請求項３に記載の発明によれば、薄膜の面積をホーン部材の先端面の面積より小さくするので、同様に、均一で、かつＯＮ・ＯＦＦ制御性に優れた噴霧を可能とすることができる。
【００２５】
請求項４に記載の発明によれば、ホーン部材の先端面を長方形状としてその長辺の長さを多孔質部材の長さとほぼ等しくするので、より均一で、かつＯＮ・ＯＦＦ制御性に優れた噴霧を可能とすることができる。
【００２６】
請求項５に記載の発明によれば、ホーン部材の先端面以外に、多孔質部材からホーン部材に定着液が供給されることを阻止する定着液阻止部材を備えるので、定着液の余分な消費を防止し、また定着液吐出手段の信頼性を向上することができる。
【００２７】
請求項６に記載の発明によれば、定着装置に、請求項１ないし５のいずれかに記載の定着液吐出手段を備えるので、上述した効果を有する定着液吐出手段を備えた定着装置を提供することができる。
【００２８】
請求項７に記載の発明によれば、画像形成装置に、請求項６に記載の定着装置を備えるので、上述した効果を有する定着装置を備えた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】
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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の搬送方向に沿って順に、ブラック・イエロ・マゼンタ・シアンの４つの単色作像手段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、さらに書込み装置などが設けられている。
【００３２】
さらに、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。
【００３３】
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を通過して記録媒体２３を搬送する記録媒体搬送路Ｐを設け、記録媒体搬送路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。
【００３４】
一方、４つの単色作像手段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。
【００３５】
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。
【００３６】
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され、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、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。
【００３７】
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。
【００３８】
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、不図示の書込み装置で書込み光Ｌ（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、図１に示す各感光体３０上に各色の単色トナー画像を形成する。
【００３９】
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上の単色トナー画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。トナー画像転写後の感光体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。
【００４０】
図１に示すとおり、記録媒体２３は、記録媒体搬送路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記録媒体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で未定着トナーを記録媒体２３に定着して後、不図示の排紙スタック部へと排出する。
【００４１】
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。
【００４２】
図３には、上述した定着装置２５の概要構成を示す。
図中符号４０は、定着装置２５に備え、記録媒体２３を搬送する記録媒体搬送手段である。記録媒体搬送手段４０は、２つの搬送ローラ４１に、ベルト面に多数の透孔を有するエンドレスの搬送ベルト４２を掛けまわし、その搬送ベルト４２の上側張り渡し部分の内側にベルト面に対向して吸引板４３を配置してなる。吸引板４３には、吸引ポンプなどを接続して吸引手段４４を構成し、ベルト面に対向する板面に複数の吸引口を設けてなる。
【００４３】
そして、吸引ポンプなどを作動するとともに搬送ローラ４１の一方を回転して他方を従動回転し、搬送ベルト４２を反時計まわりに回転走行する。これにより、二次転写後の記録媒体２３を上側張り渡し部分上に載せ、吸引ポンプなどで吸引板４３の吸引口から搬送ベルト４２の透孔を通して吸気し、吸引手段４４で記録媒体２３をベルト面に吸着しながら搬送ベルト４２の走行とともに矢示方向に搬送可能とする。
【００４４】
このような記録媒体搬送手段４０の搬送ベルト４２上には、上側張り渡し部分のベルト面に上側から対向して画像読取センサ４５を設ける。画像読取センサ４５は、例えば発光素子と受光素子とからなる反射型の光センサで、搬送ベルト４２の走行方向と直交する幅方向に複数の画像読取素子を並べて備え、定位置で、搬送する記録媒体２３上のトナー画像を読み取るライン型のものでも、キャリッジ上に搭載して搬送ベルト４２の走行方向と直交する幅方向に往復動しながら、それに備える画像読取素子で、搬送する記録媒体２３上のトナー画像を読み取るシリアル型のものでもよい。そして、例えば３００ｄｐｉの解像度で読み取る。
【００４５】
画像読取センサ４５には、電気回路で構成した画像濃度判定手段４６を接続する。そして、画像読取センサ４５の出力信号を画像濃度判定手段４６に入力し、画像面を複数に分割してその分割区分した領域ごとの画像濃度を判定する。例えば、画像面の１ラインを３００ｄｐｉに分割して各画像濃度に応じて分割区分した領域を非画像部、ハイライト画像部、ベタ画像部に分け、さらにベタ画像部を１次色と２次色以上に分け、合計４種類の画像濃度状態に分類する。
【００４６】
画像濃度判定手段４６には、電気回路で構成した定着液吐出制御手段４７を接続する。そして、画像濃度判定手段４６の出力信号を定着液吐出制御手段４７に入力し、画像濃度判定手段４６の濃度判定結果に基づき、分割区分した領域に対応して定着液の吐出を複数段に分けて制御する。例えば、定着液の吐出量を、「大」「中」「小」と「なし」の複数段に分けて制御する。
【００４７】
定着液吐出制御手段４７には、定着液吐出手段４８を接続する。定着液吐出手段４８は、不図示の保持部材で保持して複数の吐出ヘッド５０を搬送ベルト４２の幅方向に千鳥状に配置し、定着液吐出制御手段４７の吐出制御に基づき、分割区分した領域ごとに定着液を記録媒体２３に向けて吐出する。
【００４８】
図４には、図３に示す定着装置２５で用いる１つの吐出ヘッド５０の構成を示す。
吐出ヘッド５０には、アルミニウムのような金属を切削加工してつくった振動体であるホーン部材５２と、それに接着等により取り付けた圧電素子５３とからなり、振動変位がホーン部材５２の先端部で拡大されるような半波長共振型の超音波トランスデューサ５４を備える。
【００４９】
ホーン部５２は、正方形状の上端部から下向きに両側を徐々に先細になるように傾斜して縦断面が三角形状をなす基部５５と、その基部５５の上端部まわりに形成する位置決め用または取り付け用のフランジ部５６と、基部５５の下端部から下向きのびて縦断面が長方形状をなす板状のホーン部５７とからなる。圧電セラミックス等を用いる圧電素子５３は、ホーン部材５２の基部５５上に取り付けてなる。
【００５０】
ホーン部材５２のホーン部５７の先端部まわりには、矩形状のホルダ５８で保持した多孔質部材６０を押し当てる。多孔質部材６０は、例えば吸水ローラや塗布ローラなどとして広く使用される、ＰＶＡやポリウレタンなどのスポンジ材料を用い、弾性変形可能に形成する。そして、中央にプレスなどで小さめに開けた開口６１に、その開口６１を広げるようにしてホーン部５７を通してホーン部材５２に取り付ける。
【００５１】
このとき、多孔質部材６０は、超音波トランスデューサ５４のホーン部材５２の先端面、すなわちホーン部５７の先端部から図５（Ａ）に示すように所定距離ｄだけ突出してその先端部まわりに押し当てる。突出量が所定距離ｄより小さいと、噴霧不良を生じ、反対に大き過ぎると、噴霧が多孔質部材６０に衝突して均一性や直進性が損なわれるなどの不具合がある。
【００５２】
また、多孔質部材６０は、ホーン部材５２の先端部まわりにわずかに圧縮した状態で押し当てることにより、ＯＮ・ＯＦＦの制御性に優れた噴霧を行うことができる。圧縮した状態で押し当てないと、噴霧が不能となったり、薄膜形成から噴霧開始までの応答時間が遅れたりする。反対に、圧縮して押し当て過ぎると、先端面に形成される薄膜の厚さが増加して噴霧が不均一となったり、噴霧が困難となったりする不具合が発生する。
【００５３】
上記した吐出ヘッド５０の多孔質部材６０には、供給路６４を通してタンク６５に貯留する定着液６６を供給する。定着液６６は、トナーを溶解または半溶解して軟化させる軟化材と、その軟化材を分散または溶解する溶媒とからなる。無臭で、かつ人体に無害なものであることが好ましく、この点から、軟化材としては、脂肪酸エステル、詳しくは直鎖飽和脂肪酸エステル、脂肪族ニ塩基酸エステル、および脂肪族ニ塩基酸ジアルコキシジアルキルエステルなどを用いることが好ましい。また、溶媒は、環境保護の観点から、水を用いることが好ましく、所定濃度の軟化材を含む定着液の未定着トナーに対する濡れ性や、紙への浸透速度を制御する目的から、界面活性材を添加することも可能である。
【００５４】
そして、タンク６５から供給路６４を通して多孔質部材６０に定着液６６を供給し、多孔質部材６０によりホーン部５７の先端面、すなわちホーン部材５２の先端面に定着液６６の薄膜を形成する。一方、駆動回路から超音波トランスデューサ５４の圧電素子５３に高周波電圧を印加してホーン部材５２に超音波振動を発生する。これにより、ホーン部材の先端面に形成した薄膜をホーン部材の先端部の超音波振動により破壊して噴霧化し、吐出して未定着トナーに付着することにより軟化材で溶解または半溶解して未定着トナーを記録媒体２３上に定着する。
【００５５】
これにより、超音波トランスデューサ５４のホーン部材５２の先端面から突出してその先端部まわりに、定着液６６が供給される多孔質部材６０を押し当て、ホーン部材５２の先端面に定着液６６の薄膜を形成するので、外部から定着液６６を供給する方式において、ホーン部材５２の先端面に均一な薄膜を形成し、均一な噴霧を行うことができる。
【００５６】
図５（Ｂ）には、図４に示す吐出ヘッド５０の先端を定着液吐出方向から見て示す。
以上の例では、この図５（Ｂ）から判るとおり、多孔質部材６０は、ホーン部５７のまわりに設け、定着液６６の薄膜は、ホーン部材５２の先端面のほぼ全面に形成されるようにし、その面積は、ホーン部材５２の先端面の面積とほぼ等しくなるようにする。これにより、均一でかつＯＮ・ＯＦＦ制御性に優れた噴霧を可能とする。なお、ホルダ５８の底部には、細長な開口６２を開けてなる。
【００５７】
図６（Ａ）には、吐出ヘッド５０の他例を示す。（Ｂ）には、その吐出ヘッド５０の先端を定着液吐出方向から見て示す。
【００５８】
この例では、ホルダ５８で多孔質部材６０とともに別の多孔質部材６８を保持し、その別の多孔質部材６８をホーン部材５２の先端面に押し当ててその先端面の周囲を被い、ホーン部材５２の先端面に形成する薄膜の面積をホーン部材５２の先端面の面積より小さくする。その他の構成は、上述した例と同様であり、上述した例の対応する部分に付した符号をそのまま使用する。
【００５９】
ホーン部材５２の先端面に定着液６６の薄膜が形成されて噴霧が行われるが、ホーン部材５２の先端面の面積が大きい場合には定着液６６の薄膜形成が不安定となる場合がある。このため、ホーン部材５２の先端面の面積を小さくし、定着液６６の薄膜をできるだけ小さくすることが好ましい。ところが、ホーン部５７の断面積を小さくすることは、ホーン設計上の制約から困難な場合が多い。そこで、ホーン部材５２の先端部まわりに多孔質部材６０を、ホーン部材５２の先端面に、スポンジ等で構成した別の多孔質部材６８を配置する構成としている。ここで、別の多孔質部材６８は、開口６９をホーン部材５２の先端面より小さくし、わずかに圧縮するように構成している。また、多孔質部材６０より気孔径が小さく、気孔率が小さいスポンジ構成としている。
【００６０】
図７には、さらに別の吐出ヘッド５０の先端を定着液吐出方向から見て示す。
この例では、ホーン部材５２の先端面、すなわちホーン部材５７の先端面を長方形状としてその長辺の長さを多孔質部材６０の長さとほぼ等しくする。
【００６１】
先端面の中央部では多孔質部材６０の両側より定着液６６が供給されるが、両端部では、多孔質部材６０の両側よりの定着液６６の供給に、多孔質部材６０の短部よりの定着液６６の供給が加わることとなる。このため、端部での定着液６６の膜厚が増加し、その結果、膜厚の均一性が損なわれることとなる。このため、短部をなくし、多孔質部材６０の長さをホーン部材５２の先端面の長辺の長さ（矢印Ｂ方向の長さ）と同じか、それ以下となるようにしている。
【００６２】
図８には、吐出ヘッド５０のさらに他例を示す。
この例では、ホーン部材５２の先端面以外に、多孔質部材６０からホーン部材５２に定着液６６が供給されることを阻止する定着液阻止部材７０を備える。
【００６３】
ホーン部材５２の振動振幅はフランジ部５６でほぼ零、先端で最大となる。このため、ホーン部５７の基部５５側でも所定の振動変位がある。そこで、多孔質部材６０から定着液６６がこの部分に供給されると、その方向が不規則な噴霧が発生し、余分に定着液６６を消費したり、時間経過とともに蓄積して圧電素子５３に悪影響を及ぼしたりする。よって、多孔質部材６０の上にも定着液阻止部材７０を配置している。この定着液阻止部材７０としては、ゴム材料を用いることができる。シリコンゴムなどの硬度の小さいゴムに開口を形成し、この開口にホーン部５７を挿入することにより、ホーン部材５７との機械的カップリングを防止し振動振幅や共振周波数に影響を与えることなく、この部分における噴霧防止が可能となる。また、この定着液阻止部材７０としては、多孔質部材６０の頂面領域を熱処理によりスキン層とすことでも同様の効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】画像形成装置の要部構成図である。
【図２】その１の単色作像手段の拡大構成図である。
【図３】その定着装置の概要構成図である。
【図４】その定着装置で用いる１つの吐出ヘッドの構成図である。
【図５】（Ａ）はそのホーン部材の先端部の拡大図、（Ｂ）は図４の吐出ヘッドの先端を定着液吐出方向から見た図である。
【図６】（Ａ）は吐出ヘッドの他例の構成図、（Ｂ）はその吐出ヘッドの先端を定着液吐出方向から見た図である。
【図７】別の吐出ヘッドの先端を定着液吐出方向から見た図である。
【図８】吐出ヘッドのさらに他例の構成図である。
【符号の説明】
【００６５】
２３    記録媒体
２５    定着装置
４８    定着液吐出手段
５２    ホーン部材
５３    記録媒体
５４    超音波トランスデューサ
６０    多孔質部材
６６    定着液
６８    多孔質部材
７０    定着液阻止部材
【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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