(57)【要約】【課題】定着液を良好にトナー画像に付与することのできる湿式定着装置および画像形成装置を提供すること。【解決手段】電荷付与用電極１７が印加されることで、定着液ヘッド１３から用紙Ｐに向けて噴出される定着液に正電荷が付与される。電極部材１４では、列状に並んだ複数の電極１４Ａのうち、トナー画像に対応する電極１４Ａが負の帯電極性で、それ以外のトナー画像に対応しない電極１４Ａが正の帯電極性で印加される。各電極１４の極性を、トナー画像Ｔに応じて切り換えることにより、用紙Ｐ上のトナー画像Ｔだけに集中して定着液を付与することができる。【選択図】図３
2007206493.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー画像に定着液を付与することにより、トナーに粘着力を生じさせ、その粘着力を用いてトナー画像を記録材上に定着させる湿式定着装置であって、
記録材と対向するように配置され、定着液を記録材に向けて噴出する定着液噴出部材と、
この定着液噴出部材から噴出される定着液に対し、電荷を付与する電荷付与手段と、
前記記録材を挟んで前記定着液噴出部材と対向するように配置された電極と、
前記電極の帯電極性を、前記定着液に付与された電荷と同一または逆の極性とすることで、定着液の記録材上への付着を制御する制御手段と、を有することを特徴とする湿式定着装置。
【請求項２】
前記記録材は、搬送路上を搬送されるものであって、
前記電極が、記録材の搬送方向と直交する方向に沿って、複数、列状に並んで配置されており、
各電極は、その帯電極性が、個別に切換え可能であることを特徴とする請求項１記載の湿式定着装置。
【請求項３】
電子写真方式によりトナー画像を形成するための画像形成機構と、
前記画像形成機構により形成されたトナー画像を定着させるための請求項１または２記載の湿式定着装置と、を含む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、定着液を用いてトナー画像を定着する湿式定着装置、および、この湿式定着装置が備えられた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
記録材上に転写されたトナー画像を定着させる方式としては、一般に、トナー画像を加熱および加圧することにより定着させる熱定着方式が主流であるが、定着液を用いてトナー画像を定着させる湿式定着方式も提案されている（たとえば特許文献１参照）。
湿式定着方式とは、トナー画像に定着液を付与することにより、トナーに粘着力を生じさせ、その粘着力を用いてトナー画像を記録材上に定着させる方式である。湿式定着方式では、搬送路上に定着液ヘッドをトナー画像に対向して配置し、定着液ヘッドから定着液をトナー画像に向けて噴出することで、トナー画像に定着液を付与する構成が開示されている。
【特許文献１】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】
【０００３】
上述の方法では、定着液を所望の位置に付与する構成が望まれるが、かかる定着液付与のための理想的な構成は未だ実現されていない。したがって、定着液が、トナー画像だけではなく、記録材におけるトナー画像以外の領域にも付与されてしまうことも考えられる。かかる場合は、記録材の中に定着液が浸み込んでしまい、定着液の蒸発後において、記録材に皺やカールが生じてしまうおそれがある。
【０００４】
この発明の目的は、かかる背景のもとになされたもので、定着液を良好にトナー画像に付与することのできる湿式定着装置を提供することを目的とする。
さらに、この発明は、改良された湿式定着装置を具備する電子写真方式の画像形成装置を提供することを他の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１記載の発明は、トナー画像（Ｔ）に定着液を付与することにより、トナーに粘着力を生じさせ、その粘着力を用いてトナー画像を記録材（Ｐ）上に定着させる湿式定着装置であって、記録材と対向するように配置され、定着液を記録材に向けて噴出する定着液噴出部材（１３）と、この定着液噴出部材（１３）から噴出される定着液に対し、電荷を付与する電荷付与手段（１７）と、前記記録材を挟んで前記定着液噴出部材と対向するように配置された電極（１４Ａ）と、  前記電極の帯電極性を、前記定着液に付与された電荷と同一または逆の極性とすることで、定着液の記録材上への付着を制御する制御手段（１９）と、を有することを特徴とする湿式定着装置（３）である。
【０００６】
なお、括弧内の英数字は、後述の実施形態における対応構成要素等を表す。以下、この項において同じ。
請求項２記載の発明は、前記記録材は、搬送路（１２）上を搬送されるものであって、前記電極が、記録材の搬送方向と直交する方向に沿って、複数、列状に並んで配置されており、各電極は、その極性が、個別に切換え可能であることを特徴とする請求項１記載の湿式定着装置である。
【０００７】
請求項３の発明は、電子写真方式によりトナー画像を形成するための画像形成機構（２）と、前記画像形成機構により形成されたトナー画像を定着させるための請求項１または２記載の湿式定着装置（３）と、を含むことを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１記載の発明によれば、定着液に電荷を付与するとともに、電極に定着液とは逆の極性を持たせる（逆の電場を発生させる）ことで、定着液噴出部材から噴出された定着液は、記録材のうち、電極に対応する領域に集まるようになる。また、電極に定着液とは同じ極性を持たせる（同じ電場を発生させる）ことで、定着液噴出部材から噴出された定着液は、記録材のうち、電極に対応する領域からはじかれるようになる。これにより、各電極をトナー画像に対応するように制御することで、トナー画像に定着液を集中して付与することが可能である。
【０００９】
請求項２記載の発明によれば、列状に並んで配置された電極について、個別に電極の極性を切りかえることができる。各電極の極性を記録材のトナー画像にあわせて切り換えることで、トナー画像のみに定着液を付与することができる。
定着液噴出部材から噴出される定着液は霧状であることが好ましい。これにより、定着液は電極によって影響を受け易くなり、このために、定着液をより正確な位置に付与することができる。
【００１０】
また、定着液を霧状とすることで、トナー画像に満遍なく定着液を付与することもできる。これにより、定着液が蒸発した後に、用紙がカールしてしまうこともない。
請求項３記載の発明では、請求項１または２記載の湿式定着装置が採用されているから、電子写真方式により形成されたトナー画像を定着するにあたり、従来の加熱方式のように、定着装置の立ち上がりを待つ必要がなく、トナー画像の定着のための待機時間を短くして、定着動作が迅速に行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】
【００１１】
以下では、図面を参照して、この発明の実施形態を、具体的に説明する。
図１は、この一実施形態に係る画像形成装置の要部構成を示す概略図である。図１を参照して、画像形成装置１、たとえば複写機、プリンタ、ファクシミリ装置等は、電子写真方式によりトナー画像を形成するための画像形成機構２と、画像形成機構２により形成されたトナー画像を形成するための湿式定着装置３とを備えている。
【００１２】
画像形成機構２は、感光体ドラム４を有し、感光体ドラム４の周面には、感光体ドラム４の表面を帯電させるための帯電チャージャー５、帯電チャージャー５により帯電された感光体ドラム４の表面を、作成する画像に対応して露光するための露光装置６、露光により感光体ドラム４の表面に形成された静電潜像をトナーで現像するための現像装置７、現像されたトナー画像を記録材としての用紙Ｐに転写するための転写ローラ８、およびトナー画像が転写された後の感光体ドラム４の表面に残留する残留トナーを除去するためのクリーナー９が、感光体ドラム４の回転方向（矢印１０で示す方向）に沿って順に配置されている。
【００１３】
用紙Ｐは、図１において水平な左向き矢印で示すラインに沿って搬送され、感光体ドラム４と転写ローラ８との間を通る際に、用紙Ｐの表面にトナー画像が転写される。
そして、トナー画像が転写された用紙Ｐは、湿式定着装置３へ与えられ、湿式定着装置３において、トナー画像に定着液が付与され、それによってトナーに粘着力が生じ、その粘着力によってトナー画像が用紙Ｐ上に定着される。
【００１４】
図２は、湿式定着装置の構成を示す図解図で、用紙Ｐの搬送方向に沿う方向の断面図である。
図２を参照して、湿式定着装置３は、定着液噴出部材としての定着液ヘッド１３と、搬送ガイド１２上において、定着液ヘッド１３と対向して配置される電極部材１４とを備えている。この湿式定着装置３は、電極部材１４の電極１４Ａを選択的に切り換えることで、用紙Ｐに転写されたトナー画像に定着液を付与するものである。
【００１５】
定着液ヘッド１３は、搬送ガイド１２上の用紙Ｐに定着液を付与するものであり、搬送ガイド１２に近接するように配置されている。定着液ヘッド１３は用紙Ｐの搬送方向と直交する方向に延びており、用紙Ｐの最大幅全域に対応する長さを有している。定着液ヘッド１３は、後述するように霧状の定着液を噴出するものである。
定着液ヘッド１３の下端近傍には、電荷付与手段としての電荷付与用電極１７が配置されている。この電荷付与用電極１７は、正電荷に帯電されており、定着液ヘッド１３から噴出される定着液に作用して、この定着液を正電荷に帯電するものである。したがって、用紙Ｐには、正帯電した霧化定着液が付与される。
【００１６】
電極部材１４は、搬送ガイド１２上に、定着液ヘッド１３と用紙Ｐを挟んで反対側に配置されている。電極部材１４は、後述するように複数の電極１４Ａ，１４Ａ，…を有している。各電極１４の帯電極性は、切換え回路１８によって、個別に切り換えられる。切換え回路１８は、制御回路１９に接続されている。
制御回路１９は、ＣＰＵやメモリ等を備えており、制御対象としての定着液ヘッド１３や電荷付与用電極１７に接続されている。制御回路１９は、トナー画像情報が入力されるようになっている。また、制御回路１９は、定着液ヘッド１３の定着液の噴出を制御できるとともに、電荷付与用電極１７の通電を制御できるようになっている。また、制御回路１９は、トナー画像に情報に基づいて、電極部材１４の各電極１４Ａの帯電極性を、正と負との間で切り換える。
【００１７】
定着液ヘッド１３には、供給ホース２０の一端が接続されている。この供給ホース２０の他端は、定着液が溜められたタンク２１に接続されている。供給ホース２０の中間部には、ポンプ２２が配置されている。タンク２１に溜められている定着液は、ポンプ２２により汲み上げられ、定着液ヘッド１３に供給される。
図３は、図２のＡ−Ａに沿う切断面断面図である。図３においては用紙Ｐの搬送方向は紙面に直交する方向であり、図３は電荷付与用電極１７を省略して示している。図３を参照して、定着液ヘッド１３は、搬送される用紙Ｐの最大幅に対応する長さを有している。定着液ヘッド１３の下面には、多数のノズル１５が、長手方向に沿って列状に並んで配置されている。
【００１８】
ノズル１５は、微細孔を有しており、この微細孔からトナー画像を用紙に定着させるために必要な微少量の定着液を射出するものである。ノズル１５の先端に配置されたピエゾ素子（図示しない）が高速で振動することで、各ノズル１５から霧状の定着液が射出される。これにより、定着液ヘッド１３から用紙Ｐに向けて噴出される定着液を霧状となる。
なお、この実施形態で採用する定着液ヘッド１３は、搬送される用紙Ｐの最大幅に対応する長さを有した長手のものであるとして説明したが、これに限らず、定着液ヘッド１３が用紙Ｐの幅方向にスライド変位可能なもので、定着液ヘッド１３を反復的にスライドさせつつ、定着液ヘッド１３から定着液を噴出するものであってもよい。
【００１９】
電極部材１４は、列状に配置された複数の電極１４Ａ，１４Ａ，…を有している。複数の電極１４Ａ，１４Ａ，…は、用紙Ｐの搬送方向に直交する方向に沿って、連続して配置されている。上述のように、各電極１４の帯電極性は、正と負との間で切り換えることができるようになっている。
搬送ガイド１２上を用紙Ｐが搬送され、用紙Ｐが所定の位置に到達したとき、定着液ヘッド１３から用紙Ｐに向けて定着液が噴出される。これと同時に、電荷付与用電極１７が印加され、定着液ヘッド１３から噴出される定着液に正の電荷が付与される。また、これらにあわせて、電極部材１４の各電極１４Ａに印加される。このとき、図３に示すように、列状に並んだ複数の電極１４Ａ、１４Ａ、…のうち、対応する用紙Ｐのトナー画像Ｔに対応する電極１４Ａが負の帯電極性に、それ以外の用紙Ｐのトナー画像Ｔに対応しない電極１４Ａが正の帯電極性に設定されている。
【００２０】
用紙Ｐに対して付与される霧化定着液は、正帯電しているため、負の帯電極性を有する電極１４Ａに引き寄せられる。その一方で、この霧化定着液は、正の帯電極性を有する電極１４Ａにははじかれる。したがって、用紙Ｐ上において、定着液は負の帯電極性を有する電極１４Ａに対応する領域にだけ付与され、正の帯電極性を有する電極１４Ａに対応する領域には付与されない。これにより、用紙Ｐ上のトナー画像Ｔだけに集中して定着液を付与することができる。
【００２１】
そして、用紙Ｐの搬送に伴って、電極部材１４の各電極１４Ａがトナー画像Ｔに対応して切り換えられ、これにより、用紙Ｐ全体に、トナー画像Ｔに対応して定着液が付与される。
なお、定着液の付与を細かく制御するためには、電極部材１４は、できるだけ細かい電極に区分されていることが望ましい。
【００２２】
この実施形態によれば、各電極１４の極性を、トナー画像Ｔに応じて切り換えることにより、用紙Ｐ上のトナー画像Ｔだけに集中して定着液を付与することができる。特に、用紙Ｐに付与する定着液を霧状の霧化定着液とするので、電極１４Ａの影響を受け易く、より精度を向上させることができる。
上述の実施形態では、電極部材１４の各電極１４Ａの極性を切り換えることで、用紙Ｐ上のトナー画像Ｔへの付着状況の調整を行っているが、これに加えて、各電極１４に加える電圧を変化させることによっても、用紙Ｐの上面に付着する量を調節することができる。たとえば、定着液をより集中して配置したい場所だけ高電圧とし、その他の部分を低電圧とすることもできる。また、電極部材１４をできるだけ細分化し、用紙Ｐのうち、トナー画像Ｔには高電圧とし、トナー画像以外の領域では、トナー画像から離れるにつれて段階的に電圧を下げていくことで用紙Ｐに付与される定着液にグラデーション変化をつけることができる。
【００２３】
また、上述の実施形態では、電極部材１４の各電極１４Ａの帯電極性を正と負との間で切り換えることで、用紙Ｐ上への定着液の付着状況の調整を行っているものを説明したが、トナー画像Ｔに対応しない電極１４Ａには印加せずに、負にトナー画像Ｔに対応する電極１４Ａだけで霧化定着液を引き寄せることとしてもよい。
さらに、電荷付与用電極１７の電圧を調節できるように構成することもできる。かかる場合は、この電圧を調節することで定着液の霧の濃度を変えることができ、これにより、霧化定着液が用紙Ｐに付着する量を調節することができる。
【００２４】
さらにまた、上述の実施形態の説明では、記録材としての用紙にトナー画像が転写され、その転写されたトナー画像に霧状の定着液が付与される構成を説明したが、記録材（用紙）へのトナー画像の転写が、感光体ドラムから直接なされず、感光体から一旦、中間転写体としての転写ベルトにトナー画像が転写され、そのトナー画像がさらに記録材としての用紙に転写される構成の場合において、転写ベルトに転写されたトナー画像に対して、霧化定着液が付与される構成としてもよい。定着液が付与されたトナーは、定着液により溶解または膨潤されて、弾力性のあるガム形状になり、粘着力を生じる。粘着力を生じている間に、転写ベルトから記録材である用紙に前記ガム上のトナーを転写させる。そして、用紙上に転写されたガム状トナーは、定着液が蒸発（気化）することにより固まり、用紙上に定着固定される。
【００２５】
この発明は、以上説明した実施形態に限定されるものではなく、請求項記載の範囲において種々の変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】この発明の一実施形態に係る画像形成装置の要部構成を示す概略図である。
【図２】湿式定着装置の構成を示す図解図である。
【図３】図２のＡ−Ａに沿う切断面断面図であり、湿式定着装置の要部構成を示す図である。
【符号の説明】
【００２７】
１  画像形成装置
２  画像形成機構
３  湿式定着装置
１３  定着液ヘッド（定着液噴出部材）
１４  電極部材
１４Ａ  電極
１７  電荷付与用電極（電荷付与手段）
１９  制御回路（制御手段）
Ｐ  用紙（記録材）
Ｔ  トナー画像
【図１】
2007206493.tif 000003
【図２】
2007206493.tif 000004
【図３】
2007206493.tif 000005