(57)【要約】【課題】  本発明は、顕像を記録媒体へ定着させる工程において省エネルギー化を図ることができ、かつ安定した定着性能と迅速な定着時間を兼ね備えた定着装置及び画像形成装置を提供する。【解決手段】  本発明の定着装置は、記録媒体上に樹脂微粒子によって形成された未定着像に対して、樹脂微粒子を軟化させる特性を有する軟化剤を成分として含有する定着液を付与するための定着液付与手段と、定着液付与手段による定着液の付与量を調整する定着液付与量調整手段とを具備することに特徴がある。よって、定着液の付与量が変動した場合に付与量を調整することができ、安定した定着性能と迅速な定着時間を兼ね備えた定着装置を提供できる。【選択図】        図２
2007304308.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体上に樹脂微粒子によって形成された未定着像に対して、前記樹脂微粒子を軟化させる特性を有する軟化剤を成分として含有する定着液を付与するための定着液付与手段と、
該定着液付与手段による定着液の付与量を調整する定着液付与量調整手段と
を具備することを特徴とする定着装置。
【請求項２】
定着液の温度を検知する温度検知手段を備え、前記定着液調整手段は前記温度検知手段によって検知された定着液の温度に応じて前記定着液付与手段による定着液の付与量を調整する請求項１記載の定着装置。
【請求項３】
前記温度検出手段は、前記定着液付与手段の表面温度を検知する請求項２記載の定着装置。
【請求項４】
前記温度検出手段は、前記定着液付与量調整手段の表面温度を検知する請求項２記載の定着装置。
【請求項５】
前記温度検出手段は、非接触な温度検知手段である請求項２〜４のいずれかに記載の定着装置。
【請求項６】
前記定着液付与手段を冷却する冷却手段を備えている請求項１〜５のいずれかに記載の定着装置。
【請求項７】
前記冷却手段は、強制空冷機構である請求項６記載の定着装置。
【請求項８】
前記冷却手段は、液冷機構である請求項６記載の定着装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれかに記載の定着装置を備えた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】
本発明は定着装置及び画像形成装置に関し、詳細には複写機、プリンタ、ファクシミリ、等の電子写真方式を用いた画像の定着装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリンタ、ファクシミリ及び複写装置等に用いられる画像形成装置は、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等の画像を形成する装置である。このような記録装置には種々の方式があるが、特に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ため、広くオフィスで使用されている。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、定着画像品質等の点から、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って、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。
【０００３】
しかし、これらの像形成装置における消費電力の約半分以上は熱定着方式のトナー加熱のために消費されており、近年の環境負荷軽減の観点から低消費電力（省エネ）の定着装置が望まれている。即ち、定着時の加熱温度を今までよりも極端に下げるもしくは加熱を必要としない定着が望まれている。省エネの観点からは、全く加熱せずにトナーを定着させることが理想である。この非加熱定着方法として、トナー樹脂を溶解する溶剤を未定着トナーに付与する所謂溶剤定着が知られている。
【０００４】
この非加熱定着方法の従来例として、特許文献１、特許文献２や特許文献３において、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溶解、または膨潤させ、この定着液を乾燥させることでトナーを定着させる方法が提案されている。この非加熱定着方式では、熱定着方式の場合のようにトナー溶解のための加熱処理が不要であることから、低消費電力で省エネ対策として優れた定着方式と言える。
【０００５】
しかし、上記従来技術では、軟化剤の分散媒である水はＶＯＣ（揮発性有機化合物）に非該当であり問題ないが、軟化剤中のその他の有機化合物に関しては、臭気（不快臭や刺激臭）や安全性（PRTR法該当品種やProposition65該当品種）の観点からは問題視される材料が実施例等に記載されており、オフィス環境で使用する場合、人体に対し悪影響を及ぼす部材や不快な臭気がオフィス内に充満してしまい、オフィス環境への使用は問題である。また、定着剤を多量に未定着トナー画像に付与した場合、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必要な安定かつ高速な記録媒体（転写紙）搬送を著しく損なうこととなる。更に、この多量の水は乾燥装置を用いて蒸発により除去しようとすると、上記熱定着装置に匹敵する電力を必要とすることとなる。更に、大気中水分の影響で粒子どうしの流動性を損なわないようにするため、トナー微粒子表面は撥水性処理されており、水を溶媒とする定着液の場合、未定着トナー画像に定着液を付与する際、トナー微粒子が定着液に弾かれてしまい、画像が乱れるという重大な不具合がある。
【０００６】
一方、別の溶剤定着方法として、特許文献４では、トナーを溶解しシリコーンオイルと相溶性を示す溶剤をシリコーンオイルに混合することでトナーの軟化による画像の乱れを防止している。すなわち、比較的粘度の高いシリコーンオイルにより、軟化したトナーの流動を抑えているものである。また、この特許文献４の中で開示されている溶剤はベンゼン等の芳香族系溶剤やメチルエチルケトン等のケトン系溶剤であり、揮発性を有し、かつ臭さも強く、ＶＯＣ問題の観点からも問題が多い。
これらの従来例に対して、特許文献５〜８では、人体に対して無害な溶液を定着液として使用し、更に転写紙などの記録媒体上の付着量を減らし皺やカールが発生しないように、記録媒体に転写する前のトナーに対して定着液を付与し、非画像部での付着量を軽減するような工夫を行っている。
【０００７】
しかし、記録媒体に転写する前のトナーに対して定着液を付与する方法は、画像形成前のトナーに対して定着液が混入することを防止する必要があり、液の取扱いが難しいという問題がある。
【０００８】
一方、記録媒体上に転写された後の像に対して定着液を付与すれば、画像形成前のトナーに対して定着液が混入する恐れがなく取扱い性が良く、特許文献２〜４などではそのような方法で付与している。これらの従来例では、定着液を保持したローラを接触させて塗布しているものがほとんどであるが、このように付与した場合記録媒体上のトナーが逆にローラに転写してくる問題（オフセット）が発生する。そこで、電界を利用してオフセットを防止している。
【特許文献１】特公昭４９−０２６５９１号公報
【特許文献２】特許第３，２９０，５１３号明細書
【特許文献３】特開昭５３−１１８１３９号公報
【特許文献４】特開昭５９−１１９３６４号公報
【特許文献５】特開２００４−１０９７４７号公報
【特許文献６】特開２００４−１０９７４９号公報
【特許文献７】特開２００４−１０９７５０号公報
【特許文献８】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】
【０００９】
ところで、画像を構成するトナー粒子に対して付与する軟化剤の量には、適正量があり、少なすぎると十分に軟化できずに不完全な定着状態となり、多すぎると軟化後にトナー粒子から軟化剤が抜けて硬化するまでに時間がかかり、定着時間が長くなってしまうということがわかった。このため、必要最低量以上であり、かつこの量にできるだけ近い量を付与することが望ましい。このため、温度等の環境が変動することにより定着液の付与量が変化すると定着性能が不十分な状態であったり、定着が完了するまでに要する時間が長くなるなどの問題が起こってくる。
【００１０】
本発明はこの問題点を解決するためのものであり、顕像を記録媒体へ定着させる工程において省エネルギー化を図ることができ、かつ安定した定着性能と迅速な定着時間を兼ね備えた定着装置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】
【００１１】
前記問題点を解決するために、本発明の定着装置は、記録媒体上に樹脂微粒子によって形成された未定着像に対して、樹脂微粒子を軟化させる特性を有する軟化剤を成分として含有する定着液を付与するための定着液付与手段と、定着液付与手段による定着液の付与量を調整する定着液付与量調整手段とを具備することに特徴がある。よって、定着液の付与量が変動した場合に付与量を調整することができ、安定した定着性能と迅速な定着時間を兼ね備えた定着装置を提供できる。
【００１２】
また、定着液の温度を検知する温度検知手段を備え、定着液調整手段は温度検知手段によって検知された定着液の温度に応じて定着液付与手段による定着液の付与量を調整することにより、付与量の変動の要因となる温度を検知することで変動量を予測することができる。
【００１３】
更に、温度検出手段は定着液付与手段の表面温度を検知することにより、定着液の付与量の変動を予測する際に必要な温度を正確に測定できる。
【００１４】
また、温度検出手段は定着液付与量調整手段の表面温度を検知することにより、定着液の付与量の変動を予測する際に必要な温度を正確に測定できる。
【００１５】
更に、温度検出手段は非接触な温度検知手段であることにより、供給部材を傷つけることなく温度を計測できる。
【００１６】
また、定着液付与手段を冷却する冷却手段を備えていることにより、装置の稼動による温度上昇の影響を減少できる。この冷却手段は強制空冷機構又は液冷機構であることが好ましい。
【００１７】
更に、別の発明としての画像形成装置は、上記定着装置を備えたことに特徴がある。よって、定着に熱エネルギーを使用しないので、動作時に使用する電力を大幅に減少できるだけでなく、熱ローラのように予熱する必要がないので待機時の電力を減少できる画像形成装置を提供することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の定着装置によれば、定着液付与手段による定着液の付与量を調整する定着液付与量調整手段によって定着液の付与量が変動した場合に付与量を調整することができ、安定した定着性能と迅速な定着時間を兼ね備えた定着装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
図１は本発明の一実施の形態例に係る画像形成装置の構成を示す概略構成図である。本実施の形態例の画像形成装置である複写機は、潜像担持体としての感光体１１の周りに、帯電器１２、露光装置１３、現像装置１４、転写装置１５、除電ランプ１６、クリーニング装置１７が配設されている。感光体１１の材質としてはアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）、有機感光体（ＯＰＣ）等が使用できる。また、帯電器１２としては、ローラやチャージャ等の形態が使用できる。更に、露光装置１３としては、ＬＥＤやレーザ走査光学系等が使用できる。
【００２０】
このような構成の複写機で反転現像により画像を形成する場合について説明する。感光体１１は、図示しないモータ等の駆動手段によって複写時には一定速度で矢印方向に回転駆動される。そして、帯電器１２により暗中にて一様に帯電された後に、露光装置１３からの露光により原稿光像が照射結像されて静電潜像が感光体１１の外周の表面上に担持される。その後、この静電潜像は現像装置１４の部分を通過する間に現像される。静電潜像に現像されたトナー像は、転写装置１５にて中間転写ローラ１５−１に転写後、転写紙１８に転写される。転写後、感光体１１は除電ランプ１６により残留電位が除去されて、クリーニング装置１７により、残留トナーが除去され次の作像に備えられる。そして、転写後の転写紙１８は本発明の定着装置１９へと搬送される。次に、転写装置１９の電界付与手段によりトナー粒子を転写紙１８に押付けるような電界を形成し、その後に定着液付与手段によりトナーの樹脂粒子を溶解させるような成分を含んだ定着液を付与し、トナー粒子を溶解・膨潤した状態にして定着させている。この際、予め電界付与手段によって転写紙１８とトナー粒子の結合性を高めてあるので、定着液の付与によるトナー粒子の流動を防止できるので画像の乱れを防止できる。
【００２１】
本実施の形態例の画像形成装置である複写機で用いられる現像剤は、従来一般的に市販され使用されているＩｓｏｐａｒ（エクソン商標）をキャリアとした低粘性（１ｃＳｔ程度）、低濃度（１％程度）の液体現像剤ではなく、高粘性高濃度の液体現像剤である。この現像剤の粘度及び濃度の範囲としては、例えば粘度が５０〜１００００ｍＰａ・ｓ、濃度が５％から４０％のものを用いる。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、ＩｓｏｐａｒＭ（エクソン商標）、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。有色粒子であるトナーは、主に、スチレンアクリル系、ポリエステル系、エポキシ系、等の樹脂と、有色微粒子である着色顔料（ジスアゾイエロー、キナクリドン、銅フタロシアニン又はカーボンブラック等）とからなり、更に電荷制御剤及び分散剤が配合されてもよい。その平均粒径は約３μｍに調整されているが、サブミクロンから６μｍ程度まで目的に合わせて選択してもよい。
【００２２】
次に、図１の現像装置について説明する。
現像装置１４は、図１に示すように、内部に現像剤を収容する現像剤収容タンク１４−１、現像ローラ１４−２、スイープローラ１４−３、塗布手段として、表面に均一なパターンの彫刻がなされている塗布ローラ１４−４及び中間ローラ１４−５、攪拌スクリュ１４−６から主に構成されている。スイープローラ１４−３と中間ローラ１４−５にはそれぞれ金属ブレードもしくはゴムブレードからなるクリーニング部材１４−７，１４−８がそれぞれ備えられている。なお、各クリーニング部材はブレードに限らずローラ式であってもよい。また、現像ローラ１４−２及びスイープローラ１４−３は、外周面にそれぞれ導電性を有する弾性体の層が設けられている。これらの弾性体層の材質としてはウレタンゴムを用いることができる。弾性体層の表面硬度としては、図１の感光体１１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。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・現像剤で膨潤したり溶解したりしない材質であればよい。また、現像ローラ１４−２とスイープローラ１４−３の表面が導電性を有し、かつキャリア液・現像剤で膨潤したり溶解したりしない材質であり、その内層にキャリア液・現像剤が接触しないような構成であれば、その内層としての弾性体層の材質は、上記導電性・膨潤溶解の制約なく、弾性を有していればよい。このとき、現像バイアス電圧及びスイープバイアス電圧は、現像ローラ１４−２及びスイープローラ１４−３の軸からではなく、表面から印加する必要がある。
【００２３】
また、弾性体層を現像ローラ１４−２とスイープローラ１４−３とに設ける構成ではなく、弾性体の層を感光体１１側に設ける構成であってもよい。更に、感光体１１を無端ベルト状部材で構成してもよい。また、現像ローラ１４−２、スイープローラ１４−３の表面は、コーティングもしくはチューブにより、Ｒｚ５μｍ以下の平滑性を有するように構成されている。
【００２４】
このような現像ローラ１４−２及びスイープローラ１４−３を感光体１１に対してそれぞれ適当な圧力で当接させると、各ローラの弾性体の層が弾性変形し、現像ニップ及び除去ニップを形成する。特に、現像ニップを形成することによって、現像剤のトナーが現像領域の現像電界により、感光体１１に対して移動し付着するための一定の現像時間を確保することができる。また、当接圧力を調整することで、各ニップ部における表面移動方向の幅であるニップ幅を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の値以上に設定する。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５ｍｍでプロセス速度が５００ｍｍ／ｓｅｃであれば、現像時定数は１０ｍｓｅｃとなる。
【００２５】
現像動作時においては、現像ローラ１４−２に塗布ローラ１４−４によって現像剤の薄層が形成される。このとき、現像ローラ１４−２上に塗布される現像剤の厚みが、その表面の１ｃｍ２当たりに担持されるトナー中の顔料含有分が３μｇ以上６０μｇ以下となるように設定した。このために、現像剤の薄層を３〜１２μｍの厚みに塗布するようにした。この理由は、現像剤の塗布厚が、現像ローラ１４−２の表面の１ｃｍ２当たりに担持されるトナー中の顔料含有分が３μｇより小さくなるような厚みでは、十分な量の顔料が上記感光体１１上に形成された潜像の画像部に移動せず、画像部の画像濃度が薄くなる恐れがあるからである。また、現像ローラ１４−２の表面の１ｃｍ２当たりに担持されるトナー中の顔料含有分が６０μｇより大きくなるような厚みでは、現像後の地肌部に残留する余剰トナーが多くなり、スイープローラ１４−３による除去が不完全になる恐れがあるからである。
【００２６】
そして、現像ローラ１４−２の表面に形成された現像剤の薄層は、感光体１１と現像ローラ１４−２とにより形成された現像ニップを通過する際に感光体１１上の潜像に応じて現像される。すなわち、画像部では、トナーが感光体１１に移動し、地肌部（非画像部）では、現像バイアス電位と感光体電位とによって形成される電界により、現像ローラ１４−２の表面にトナーを移動させて地肌部分にトナーが付着しないようにする。しかし、地肌部分のトナーの一部が、現像ローラ１４−２の表面まで移動しきれずに感光体１１に残るとカブリの原因となる。そこで、図１の現像装置１４では、このカブリの原因となるトナー（以下、カブリトナーと称す）をスイープ（掃除）するため上記のようなスイープローラ１４−３を設けている。このスイープローラ１４−３は、現像ローラ１４−２に対し感光体１１の回転方向下流側であって、現像されたトナー層を挟むように、感光体１１に押圧して設置されている。スイープローラ１４−３の表面は、感光体１１の表面と略等速で移動しながら地肌部のカブリトナーを除去している。
【００２７】
また、現像ローラ１４−２の現像後のトナーはゴースト防止のためにクリーニングブレードによって除去され、スイープローラ１４−３で除去した液体現像剤はスイープの性能の維持のために除去される。これらの液体現像剤は調整用のタンクに集められて、ここで、濃度を調整後に改めて現像ユニット内へ送られるようになっている。調整タンク内には攪拌手段及び濃度検知手段（図示していない）及び液量検知手段（図示していない）があり、タンク内の濃度を均一にした状態で濃度及び液量を検知して、新しい液体現像剤の補給やキャリアの補給による濃度調整を行っている。ここからの現像ユニット内への液体現像剤の付与量は液体現像剤の使用量より若干多くなるように設定されており、溢れた分は調整タンクへ戻るようになっていて、液体現像剤は常に循環するようになっている。
【００２８】
次に、本発明の定着装置について説明する。
図２は本発明の一実施の形態例に係る定着装置の構成を示す概略断面図である。同図において、図１と同じ参照符号は同じ構成要素を示す。同図に示す本実施の形態例の定着装置１９は、定着液の付与手段である定着ローラ１９−１と塗布ローラ１９−２、更に定着ローラ１９−１に対して転写紙１８を挟持して対向する加圧ローラ１９−３から主に構成されている。定着ローラ１９−１に対して必要量の定着液を供給するための塗布ローラ１９−２は、図３に示すように、その表面に均一なパターンの彫刻がなされたアニロクスローラであり、表面に付着した定着液をドクターブレード１９−４ですりきり、溝の容積によって定着液の量を正確に計量して定着ローラ１９−１へ供給することで、一定量の定着液を定着ローラ１９−１に供給することができる。この際、定着ローラ１９−１の表面移動方向に対して塗布ローラ１９−２の移動方向が逆になるように回転するように駆動し、定着ローラ１９−１に対する塗布ローラ１９−２の表面の移動速度を調整することで容易に定着ローラ１９−１上の定着液量を変えることが可能になる。
【００２９】
また、定着ローラ１９−１上に塗布された定着液を加圧ローラ１９−３とのニップ部で画像転写後の転写紙１８に接触することで付与し、この際画像を転写紙１８に押し付けるような電界を印加することで転写紙１８上のトナーの定着ローラ１９−１へのオフセットを防止している。
【００３０】
このように、本実施の形態例の定着装置で塗布ローラ１９−２の線速を変えて、塗布ローラ１９−２の線速と定着ローラ１９−１の線速の比を変化させることで定着液の付与量を調整することが可能である。図３では、付与量調整手段の実施例として、塗布ローラ１９−２としてアニロクスローラを用い、定着ローラ１９−１に供給する方式の例を示したが、これに限るものではなく、例えば図４に示すように塗布ローラ１９−２であるアニロクスローラと定着ローラ１９−１の間に中間ローラ１９−５を設ける構成も可能である。この場合、塗布ローラ１９−２であるアニロクスローラと中間ローラ１９−５を適当な圧力で接触させて中間ローラ１９−５に塗布ローラ１９−２を連れまわりさせるような構成とし、この中間ローラ１９−５の回転速度を調整可能とすることで、定着液の供給量を調整することができる。この構成では図３の構成に比較してローラの本数は増えるが、ドクターブレード１９−４を使用しない構成なのでブレード先端への異物の混入などによる不具合を防止できる。
【００３１】
図５は本実施の形態例の定着装置の中間ローラの線速と定着ローラの線速の比を変化させた場合の記録媒体上での定着液の付着量を示す特性図である。なお、同図においてローラ線速比を１とした際の付着量を１として付着量の増減を示している。同図からわかるように、ローラの速度を変化させることで付与量を調整することが可能である。
【００３２】
なお、図２に示すようなローラを用いない付与量調整手段も可能である。例えば、インクジェットプリンタのヘッドのような構成のノズルを使用して定着液を付与する場合、ヘッドで吐出液への圧力を発生するピエゾ素子の駆動電圧や周波数を調整可能にしたりして付与量を調整することも可能である。
【００３３】
このように定着液の付与量を調整できる機構を持つことにより、温度等の環境変動により定着液付与量が変動し、最適な付与量からずれた場合にも付与量を調整して最適な量を付与することが可能となる。
【００３４】
ところで、定着液の付与量が変動する環境要因として、最大のものとして温度がある。温度の変動により、定着液の粘度が変化するためにローラ間のニップ部を通過する定着液の量が変化して付与量が変化してしまう。図６は定着液の粘度の温度依存性を示す特性図であり、同図からわかるように温度が高くなると粘度が低下する。また、図７は温度に対する定着液の付与量の変化を示す特性図であり、２５℃の時の付与量を１としてその変動を示している。図７からわかるように、温度が２５℃から５０℃まで上昇した場合、付与量は７５〜８０％程度になっている。
【００３５】
そこで、定着液の粘度を検知して付与量を調整することも可能であるが、一般に粘度計は複雑で大きく装置内に組み込むのには向いていない。そこで、定着液の温度を検知してそこから定着液の粘度の変動を予測することが考えられる。このために本発明の定着装置では、図２に示すように、定着液の温度検知手段である温度センサ２０を備えている。温度検知手段としては、熱電対やサーミスタなどの検出手段を定着液に接触させておくことで検出可能である。この際、直接定着液の温度を測定するには、図２のように定着液供給部の液溜まり部に温度センサ２０を浸漬させて温度を検知することができる。このように、定着液の温度を検知することでその粘度を予測することができるので、これに合わせて付与量調整手段により、適当な量となるように調整することができる。
【００３６】
しかし、付与量に影響するのは液量を規制する部分での定着液の温度であり、液溜まり部などでの定着液の温度とは異なっていることがある。例えば図４のような定着装置においては、定着ローラ１９−１と中間ローラ１９−５が摺動するため、ここで摩擦熱が発生する。この熱により定着装置を構成する定着ローラ１９−１、塗布ローラ１９−２並びに中間ローラ１９−５の温度が上昇するので、定着液の付与量を決める塗布ローラ１９−２と中間ローラ１９−５のニップ部での定着液の温度が液溜まり部の定着液の温度と異なる状況が発生する。すなわち、ニップ部での定着液の温度の方が高くなり、その分粘度が低下し、定着液の付与量が減少するので、液溜まり部で測定した定着液の温度から推定される定着液の付与量と実際に供給される定着液の付与量に差が生じる。そこで、図４に示す本発明の定着装置では、実際に付与量を決めている定着液供給手段の付与量調整部での定着液の温度を検知するために、付与量調整手段である中間ローラ１９−５の表面の温度を検知する非接触温度センサ２１を中間ローラ１９−５の近傍に設けている。この部分では、定着液はμｍオーダーの薄膜になっており、これを搬送する中間ローラ等の表面温度と定着液の温度は等しくなっている。なお、中間ローラの温度を検知する例で説明したが、定着ローラや塗布ローラであっても構わない。
【００３７】
更に、中間ローラや定着ローラの表面の温度を検知する場合、接触式の検知方式ではローラ表面を傷つけたりする恐れがあるので、図４に示すように非接触な方式の検知手段が望ましい。このような方式の検知手段としては、サーモパイルを使用して物体の表面から放射される赤外線のエネルギー量を温度に換算する赤外線方式の温度計がある。このような非接触方式の温度検知手段を利用すればローラ表面等を損傷することなく正確に温度を検知することができる。
【００３８】
このように検出された温度に従って定着液の付与量の調整手段を適当に制御することにより、付与量の温度による変動を防止することができる。図８は温度に対する線速比の特性図であり、図４の定着液付与手段において中間ローラの定着ローラに対する線速比を図８の実線（温度による粘度変化補正）ように制御することで、定着液の付与量を一定にすることができる。
【００３９】
ところで、定着液の付与量には最適量があるが、この最適量が温度に依存して変化することがわかった。図９に示すように、温度が高いほど最適量は減少し、実線で示す３０℃の状態の最適量に対して、点線で示す５０℃では８５％程度の量が最適量となる。これは、定着液温度の上昇によりトナー樹脂の温度が上昇して軟化するので少ない量の定着液でも十分に軟化させることができるためであると考えられる。そこで、図８の実線（温度による粘度変化補正）のように制御して定着液の付与量を一定にすると温度が高い状態では定着液が過剰な状態になり定着速度の低下を招く恐れがある。そこで、温度の上昇により付与量が減るように定着液の付与量を制御することで常に最適な量の定着液を供給することができる。
【００４０】
図８の破線（温度による粘度変化補正＋必要量補正）は、この温度による必要量の減少を考慮した場合の中間ローラの定着ローラに対する線速比の制御した例であり、このような制御を行うことで常に最適な量の定着液を付与することができるので、温度の変動による定着性もしくは速度の低下を防止し、常に安定した定着品質の画像を得ることができる。
【００４１】
次に、装置の温度変動の要因として、設置環境の環境変動も考えられるが、装置内での機械動作による温度上昇の占める要因が大きい。そこで、本発明の定着装置では、定着液の供給部に冷却手段を備えている。装置の動作によって機内温度が上昇した際に冷却手段により定着液の付与装置の定着液の温度上昇を防止することができるので、定着液の粘度の低下を防止し、付与量の変動を防止することができる。
【００４２】
冷却装置として最も簡単なものは、放熱用のフィンを設置して自然空冷を行う方式であるが、冷却能力は低く、装置内の機内温度が上昇してしまうような場合にはあまり役に立たない。そこで、冷却装置の第１の例を示す図１０のように送風装置２２を使用した、強制空冷方式を使うと良い。この際、ダクト等を利用して機外の外気による冷却を行うと機内温度の上昇に伴う定着液の温度上昇を防止するのに効率的である。また、送風は定着液の付与量を決める中間ローラや塗布ローラにあたるようにすると良い。
【００４３】
更に、直接ローラ表面に冷風を当てるのではなく、冷却装置の第２の例を示す図１１のように例えば塗布ローラ１９−２の内部にヒートパイプ２３を埋設しておき、その延長部分にフィン２４を設け、このフィン２４に送風装置２２を用いて機外の冷風を当てるようにしても良い。このようにすればローラを均一に冷すことができるとともに転写紙の通過する範囲内で送風して転写紙の搬送に悪影響を及ぼすことなどを防止することができる。更に、機外の空気を取り込むのにも有利である。
【００４４】
このような冷却手段を備えた定着装置でも完全に定着液の温度変動を抑えることは困難であるので、付与量調整手段及び温度検知手段を備え、温度に応じて適当な供給量となるように調整すると良い。この場合、冷却手段により、温度変動幅が減少するので付与量の調整能力が低くても調整可能になる。
【００４５】
更に、冷却能力を高めるには液体を使って冷却する液冷方式がある。気体に比較して、液体はその熱容量が大きく、冷却能力が高い。また、配管により容易に冷媒となる液体は移送できるので冷却用のラジエータ部を機外に設けることで外気との間での熱交換を行える。冷却装置の第３の例を示す図１２において、塗布ローラ１９−１の中を冷却用の液体が通れるようにし、液送ポンプ２５により冷却用の液体を循環させている。冷却用の液体はラジエータ２６において外気にて冷却されて機内の温度上昇の影響を受け難くなっている。この液体により、塗布ローラの温度上昇を抑制できるので定着液の付与量を計量する部分での温度変化を抑制し、付与量の変動、温度上昇による低下を防止できる。
【００４６】
ここでは、装置稼動時の機内温度上昇を定着液の温度変動の主因であると考え、冷却機構を付けた定着装置について説明してきたが、例えば、寒冷地など機外の外的要因により、極端に温度が低い状態での使用においては別途、ヒータを設けて加温したり、画像形成をしない状態でしばらく装置を稼動させるなどしてある程度温度が上がってから画像形成することも考えられる。
【００４７】
次に、定着液に含まれる軟化剤について説明する。
定着液に含有される軟化剤は、トナーを構成する樹脂成分を溶解又は膨潤させる材料である。この軟化剤は揮発することなく、すなわち臭さもなく、液体現像剤を構成するキャリア液と親和性を有する材料であるのが望ましい。この溶解・膨潤成分の具体例としては、飽和脂肪族エステル、脂肪族ジカルボン酸エステル、脂肪族ジカルボン酸ジアルコキシアルキル等がある。
【００４８】
以下、軟化剤として用いることができる飽和脂肪族エステルについて説明する。
飽和脂肪族エステルは、一般式「Ｒ１ＣＯＯＲ２」で示される化合物であり、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３以下のアルキル基である。
【００４９】
また、飽和脂肪族エステルである脂肪族モノカルボン酸エステルとしては、ラウリン酸エチル、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。これらは、ほとんど揮発することなく、シリコーンオイルやＰＡＯなどの合成油や鉱物油、炭化水素系溶媒等に親和性を有し、キャリア液として用いられるジメチルシリコーン、ミネラルオイル、Ｉｓｏｐａｒ等に溶解する。水への溶解度は、０．１ｇ／１００ｍｌ（２５℃）以下であり、難溶性である。
【００５０】
更に、飽和脂肪族エステルである脂肪族ジカルボン酸エステルは、一般式「Ｒ３（ＣＯＯＲ４）２」で示される化合物であり、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２以上５以下のアルキル基である。
【００５１】
そして、脂肪族ジカルボン酸エステルとしては、アジピン酸ジイソブチル、アジピン酸ジイソプロピル、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。これらの部剤の多くは、ほとんど揮発することなく、シリコーンオイルやＰＡＯなどの合成油や鉱物油、炭化水素系溶媒に溶解し、２５℃での水への溶解度は、０．１ｇ／１００ｍｌ以下であり、難溶性である。
【００５２】
また、飽和脂肪族エステルである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」で示される化合物であり、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。脂肪族ジカルボン酸ジアルコキシアルキルとしては、コハク酸ジエトキシエチル、コハク酸ジブトキシエチル、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。脂肪族ジカルボン酸ジアルコキシアルキルとしてのこれらの部剤の多くは、（炭素数にもよるが、）ほとんど揮発することない。そして、シリコーンオイルやＰＡＯなどの合成油や鉱物油、炭化水素系溶媒への溶解性は比較的低く、飽和脂肪族エステルや脂肪族ジカルボン酸エステルに比べて水への溶解性が高めである。よって、これらを軟化剤として用いる場合は、ＨＬＢ値が１〜５程度の界面活性剤にて、シリコーンオイルやＰＡＯなどの合成油や鉱物油、炭化水素系溶媒へ乳化分散する方法もある。なお、上述した何れの飽和脂肪族エステルであっても、炭素数が多いほど、粘性が高く、不揮発性も高くなる傾向にある。また、精製すると臭さを減らすことができ、精製度の高いエステルでは、ほとんど無臭のものもある。
【００５３】
上述した軟化剤の例は、液状の軟化剤である。軟化剤として液体のものを用いることにより、軟化剤が固体やゲルの場合に比べ、キャリア液に対する浸透しやすく、トナーへの接触が早くなる。液状の軟化剤であっても、その浸透速度は粘性や表面エネルギーに依存し、より低粘性のものが浸透速度はより速い。また、定着剤が液状の定着液であれば供給が容易であり、パイプやポンプを用いて供給できる。粉体のように舞い散らないなど、取り扱いが便利である。また、定着液を用いることで薄層形成等、量を規制しやすい。更に、定着剤が液状であれば粉体に比べ、含有される軟化剤がキャリア液に混ざりやすく、トナーを形成する樹脂粒子と接触し易い。
【００５４】
次に、軟化剤を希釈する希釈液について説明する。定着液を構成する希釈液としては不揮発性の希釈液を用いている。
トナーを軟化させる溶解・膨潤成分を、定着させたい樹脂に対して、必要量以上に供給すると、樹脂の溶解が進みすぎて定着させたいトナーの流れ等が発生する原因になる。また、樹脂の硬化が遅れ、定着に要する時間が長くなる、という問題も生じる。定着させたいトナーを形成する樹脂は、半溶解状態あるいは膨潤状態であることが望ましく、溶解・膨潤成分の種類にもよるが、溶解・膨潤成分はトナーに対して概ね半量以下で十分である。
【００５５】
なお、トナーに対して、半量以上供給しないと、トナーを軟化しないような溶解・膨潤成分では、トナーを軟化させた後の溶解・膨潤成分の処遇にも困るのでふさわしくない。例えば、感光体上、中間転写ローラ上、転写紙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、これよりも更に薄く少量で供給する方が望ましい。
【００５６】
また、溶解・膨潤成分は薄く少量を供給できることが望ましいが、少量の溶解・膨潤成分である軟化剤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・膨潤成分としての軟化剤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、水を用いるものが知られている。しかし、水は、水は揮発しやすいため、濃度変化しやすく、更に腐敗等剤の保存性の問題も生じる。
【００５７】
更に、水と混ぜて水と親和性のよい、また水に易溶性の希釈液を用いると、水を吸着しやすいので、空気中の水分を吸着し、濃度変化しやすい。更に、転写紙Ｐに供給すると、紙がコックリングする（皺になる）心配もある。また、水以外の揮発性の希釈液を用いると、揮発して、臭さや大気汚染の問題も生じる。
【００５８】
これらの課題を解決するためには、揮発しない、水に難溶性な、臭さのほとんどしない、希釈液の例としては、シリコーンオイルあるいはミネラルオイル等が挙げられる。両者とも、各種構造、グレード（粘性・分子量）がある。定着装置では、主に、上述の軟化剤を５０％、希釈液としてシリコーンオイル５０ｃＳｔを５０％以下の割合で混合した液を定着液として用いた。
【００５９】
なお、軟化剤が液体であれば軟化剤のみで定着液として使用することができる。しかし、転写紙上にある樹脂の量は極めて微量であり、これに対して過剰にならない量を供給することは困難である。そこで適当な希釈液を使用して薄めて定着液として供給することで、安定して供給できる供給量の定着液に必要な量の軟化剤が含まれるようにしている。
【００６０】
ところで、着色粒子を軟化させる軟化剤を希釈して定着液とする場合、その希釈液としてはいろいろなものがあり、定着装置では、その取扱い性の良さから上述のように不揮発のものを使用しており、最も無害であり一般的である水の使用を避けている。この水を使用しない理由として、その電気抵抗が低いという特性がある。例えば、水のように電気抵抗の低い液で希釈した場合、定着液の電気抵抗も低いものになる。定着装置では、図１を用いて説明したように、定着液を供給する際に、着色粒子（トナー）が逆に定着ローラに付着してくる現象（オフセット）を防止するために、トナーを転写紙側に押付けるような定着電界を形成している。この定着電界の効果は定着液の電気抵抗の影響を受け、例えば水などの抵抗の低い液体を多く含んでいるとローラ表面と定着液表面で電位差が小さくなり、オフセットの防止の効果がすくなくなる。これに対して略絶縁体である場合にはより大きな効果を持つ。そこで、定着装置で使用する定着液は電気絶縁性が高く、略絶縁性、体積抵抗率で１０１３Ω・ｃｍ以上であることが望ましい。
【００６１】
このような電気絶縁性が高い液体としては、例えば液体現像剤の樹脂粒子を分散させるキャリア液として使用されるシリコーンオイル、ノルマルパラフィン、ＩｓｏｐａｒＭ（エクソン商標）、植物油、鉱物油等がある。中でもシリコーンオイルは、分子内の結合エネルギーが大きく結合が切れにくいため、熱に強く、高安定性で、電気絶縁性が高い（体積抵抗率が×１０１４〜×１０１６Ω・ｃｍ）ことからキャリア液として適しており、液体現像剤のキャリア液として用いられている。またメチルフェニルシリコーンも同様にキャリア液として用いることができる。メチルフェニルシリコーンは、フェニル基があるため屈折率が高く、他の有機成分との相溶性が高いため、配合安定化を向上させ、トナーと混ぜて液体現像剤の製造に適している。また温度特性に優れていて、３００℃で５００時間でも酸化されにくい。更に、フルオロシリコーンオイルもキャリア液として使用できる。フルオロシリコーンオイルは構造中にフルオロ基（ＣＦ３）を持ち、誘電率が他のシリコーンオイルと比較して大きく、５０ＨＺｚである。他にも側鎖や末端基に反応性を持つ変性シリコーンオイルがある。
【００６２】
本発明の定着装置では、定着液を構成する希釈液として、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ーンを、定着液の希釈液として使用している。シリコーンは、分子内の結合エネルギーが大きく、結合が切れにくいため熱に強く、電気絶縁性が高い。また、シリコーンはその低い表面エネルギーのため、特に濡れ性がよく、定着液の希釈液として用いた場合、定着液に含まれる軟化剤は、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、トナーの樹脂成分を定着液により軟化させる時間を短縮することができる。また、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ーンを用いることで、環境に対して悪影響を与えることがなくなる。ジメチルシリコーンは、体積抵抗率が１０１４〜１０１６Ω・ｃｍと、キャリア液として適している。また、不揮発性の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。更に、希釈液としてシリコーンオイルを用いた場合、表面エネルギーが低く濡れ性が良いことから、定着ローラによって接触塗布する場合において、ローラ表面上に均一かつ薄層の定着液層を形成することが比較的容易である。
【００６３】
なお、希釈液の例として、シリコーンオイルは、原子と原子の結合角が大きく、間隔も広く、分子がらせん状で外側をメチル基が覆って分子同士お互い引き合う力が弱いことから、表面張力が低い。そのため、樹脂の固まりに塗布した時、濡れ性がよく、均一に薄く塗ることができる。
【００６４】
また、シリコーンオイルの一例としてジメチルシリコーンの場合、例えば、東レダウコーニング株式会社製ＳＨ２００（商品名）がある。カタログ値によると、動粘度１００ｍｍ２／ｓ（２５℃）のＳＨ２００−１００ｃｓ（商品名）であれば、１５０℃（２４時間）での揮発分は、０．５％以下となり、ほとんど揮発しない。同様に、ＳＨ２００−５０ｃｓ（商品名）の１５０℃（２４時間）での揮発分も、０．５％以下であり、希釈液として望ましい。またＳＨ２００−２０ｃｓ（商品名）の１５０℃（２４時間）での揮発分は６％だが、常温での揮発分は、気温約２５℃、湿度約６０％の実験室で測定したところ、１２０時間でも０．１％以下だったので、希釈液として使用できる。ジメチルシリコーンは、最も代表的なシリコーンオイルで、無色透明、無味無臭、低表面張力、展延性、化学的・熱的安定性、透湿性、撥水性、不揮発性を特徴としている。また、メチルフェニルシリコーンは、シリコーン特有の撥水性・潤滑性に加え、他の有機成分との相溶性がより高い。ジメチルシリコーンオイルと有機オイル・ワックス成分との相溶化剤的機能により、シリコーンオイルの配合安定化を向上させる働きもあるため、各種希釈液を複数用いる場合などにも有利である。
【００６５】
定着液が付与される転写紙上のトナーにはキャリア液が付着している。そのため、定着液中の溶解・膨潤成分の希釈液として、例えば水を使用する場合、液体現像剤のキャリア液（ジメチルシリコーン、ミネラルオイル、Ｉｓｏｐａｒ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、定着液の溶解・膨潤成分である軟化剤がトナーにたどり着くのに時間がかかり、トナーの樹脂粒子を定着液が軟化させるのに時間が多くかかってしまう。なお、水に限らず、希釈液としてキャリア液と混ざりにくい物質を用いると、同様の理由によりトナーの樹脂粒子を軟化させるのに時間がかかってしまう。
【００６６】
そこで、希釈液としてキャリア液と親和性のあるものを用いることで上述の問題を解消できる。これにより、希釈液とキャリア液とが混ざりやすく、定着液中の軟化剤が液体現像剤中のトナーの樹脂粒子に到達するまでの時間を短縮できるので、定着速度の高速化を図ることができる。
【００６７】
また、溶解・膨潤成分で軟化剤の希釈液としては、液体現像剤のキャリア液と同じものを用いている。定着液の希釈液として、液体現像剤のキャリア液と同じ物質のものを用いることによって、定着液とキャリア液との親和性が良いため、定着液中の軟化剤が速やかにトナーに接触・浸透させることができる。そして、速やかにトナーの樹脂成分を軟化させることができる。
【００６８】
更に、液体現像剤のキャリア液と同一物質を定着液の希釈液として用いることで、定着液中に若干の液体現像剤が混入しても定着液としての機能を損なうことがない。また、上述したように液体現像剤のキャリア液はその必要性から電気絶縁性が高く、定着液の希釈液に使用するのに適している。
【００６９】
このように、キャリア液と親和性のある定着液を用いることで、定着速度の高速化をはかることができるので、画像形成スピードを向上させることができる。とくに、定着剤の希釈液として、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。
【００７０】
ここで、液体現像剤のキャリア液としては、エクソン社製アイソパー（商品名）やミネラルオイルやＰＡＯが挙げられる。アイソパーとしては、例えば、アイソパーＶは揮発性が２５℃（常温常圧下：２５℃、１気圧）で一晩放置して２％以下、体積抵抗率も１×１０１３Ω・ｃｍであり、不揮発性のキャリア液として使用することができる。ＰＡＯとは、αオレフィンを重合させたポリαオレフィンのことである。これは化学合成油の基油として古くから用いられてきたオイルである。炭素数１０のポリαオレフィンは、粘度指数と流動点に優れているためよく用いられる。これは鉱油を分解しても得られるが、エチレンを重合して得る方法が、安価に効率よく得られるため、一般的である。
【００７１】
また、本発明の定着装置で用いる定着液が不揮発性である場合、定着液は樹脂を軟化させ、一部は樹脂層にとりこまれるものもあるが、そのほとんどが樹脂層から吐き出されて、樹脂層が固化すると考えられる。そのため、転写紙のように定着液を吸収する媒体に塗布する場合は、塗布後に余剰な定着液を回収するのは困難である。
【００７２】
更に、定着液が不揮発性の場合、回収しないでいると、定着液はいつまでもなくならない。よって、転写紙等、樹脂を定着させる媒体上に塗布する時は、定着液の塗布量は樹脂を定着させる媒体上に保持できる量である方がよい。例えば転写紙上のトナー層を定着する場合、転写紙の吸油性や厚みによってその量は違うが、転写紙が定着液を吸収できる量以下の量の定着液を塗布するようにするとよい。そのためには、軟化剤の樹脂を溶解・膨潤させる力にもよるが、軟化剤を希釈して定着液として用いる場合、その割合を変え、樹脂を溶解・膨潤させるのに十分な軟化剤を含み、かつ定着液の量が多すぎないように調整する。定着液の量が転写紙に吸収できる量以下ならば、樹脂を溶解・膨潤した後に余剰液を回収する機構等が必要なくなる。定着液が多すぎると、樹脂を溶解・膨潤させた後も樹脂が固化しないため、定着せず、擦ると樹脂が擦り取られたり、広がってしまったりすることがある。
【００７３】
次に、定着装置で使用する定着液の一例について説明する。
図１で示した画像形成装置で、定着後の黒べた画像について以下に説明するスミアテスト法により、評価を行った。なお、ここでいう不揮発とは常温（２０〜２５℃）・常圧下、４８時間での減量分が２％以下を指す。
【００７４】
スミアテスト法：
クロックメータ先端に５ｍｍ厚の弾性材をクッション材として付設し、そこに布を被せる。ベタ画像上を１０往復擦った後の布上の濃度(３点平均)を測定し(Ｄｃｒｋ)、このＤｃｒｋから布濃度(Ｄｃｌｓ)を差し引いた値を元の画像濃度(Ｄｉｎｉｔ)で除した値（Ｄｓｍｒ）をスミア法における評価値とする。このＤｓｍｒの値は小さい程、定着性が良く、現状の目標値は０．２以下である。なお、評価値Ｄｓｍｒは、次の式より求まる。
【００７５】
Ｄｓｍｒ＝(Ｄｃｒｋ−Ｄｃｌｓ)／Ｄｉｎｉｔ
【００７６】
なお、以下に示す定着液は実質的に絶縁性であり、オフセット電界の使用が可能である。
【００７７】
次に、本発明の定着装置で使用する定着液の具体例について説明する。
＜具体例１＞
本具体例では、液体現像剤と親和性のよい定着液の処方を採用する。
・アジピン酸ジイソプロピル（軟化剤、ＬＤ５０＝５ｇ／ｋｇ）
１０ｗｔ％
・ジメチルシロキサン（５０ｍＰａ・ｓ、希釈液、ＬＤ５０＝１５ｇ／ｋｇ）
９０ｗｔ％
【００７８】
図１の画像形成装置にて、上記定着液を定着装置で付着量４００ｍｇ／Ａ４供給してスミアテストで評価したところ、スミア目標値を満足するのに要した時間は、塗布後２分であった。また、揮発分測定の減量分は１％以下であり、臭気は全く感じられなかった。
【００７９】
＜具体例２＞
本具体例では、液体現像剤と親和性のよい定着液の処方を採用する。
・アジピン酸ジイソブチル（軟化剤、ＬＤ５０＝１２．３ｇ／ｋｇ）
５０ｗｔ％
・ジメチルシロキサン（５０ｍＰａ・ｓ、希釈液、ＬＤ５０＝１５ｇ／ｋｇ）
５０ｗｔ％
【００８０】
図１の画像形成装置にて、上記定着液を定着装置で付着量７５ｍｇ／Ａ４塗布してスミアテストで評価したところ、スミア目標値を満足するのに要した時間は、１分以内であった。そして、塗布後１分以内での評価結果は０．０５と優れた定着性を得ることができた。また、揮発分測定の減量分は１％以下であり、臭気は全く感じられなかった。
【００８１】
＜具体例３＞
本具体例では、液体現像剤と親和性のよい定着液の処方を採用する。
・アジピン酸ジイソブチル（軟化剤、ＬＤ５０＝１２．３ｇ／ｋｇ）
５０ｗｔ％
・アイソパーＶ（１４．８ｍＰａ・ｓ、希釈液）
５０ｗｔ％
【００８２】
図１の画像形成装置にて、上記定着液を定着装置で付着量６５ｍｇ／Ａ４を塗布してスミアテストで評価したところ、スミア目標値を満足するのに要した時間は、１分以内であった。そして、塗布後１分以内での評価結果は０．６と優れた定着性を得ることができた。また、揮発分測定の減量分は１％以下であり、臭気は全く感じられなかった。
【００８３】
＜具体例４＞
本具体例では、液体現像剤と親和性のよい定着液の処方を採用する。
・セバシン酸ジ−ｎ−ブチル（軟化剤、ＬＤ５０＝１４．９ｇ／ｋｇ）
２０ｗｔ％
・ジメチルシロキサン（５０ｍＰａ・ｓ、希釈液、ＬＤ５０＝１５ｇ／ｋｇ）
８０ｗｔ％
【００８４】
図１の画像形成装置にて、上記定着液を定着装置で付着量２００ｍｇ／Ａ４塗布してスミアテストで評価したところ、スミア目標値を満足するのに要した時間は、３分以内であった。また、揮発分測定の減量分は１％以下であり、臭気は全く感じられなかった。
【００８５】
＜具体例５＞
本具体例では、液体現像剤と親和性のよい定着液の処方を採用する。
・セバシン酸ジ−ｎ−ブチル（軟化剤、ＬＤ５０＝１４．９ｇ／ｋｇ）
１００ｗｔ％
【００８６】
図１の画像形成装置にて、上記定着液を定着装置で付着量４５ｍｇ／Ａ４塗布してスミアテストで評価したところ、スミア目標値を満足するのに要した時間は、２分以内であった。また、揮発分測定の減量分は１％以下であり、臭気は全く感じられなかった。
【００８７】
ここで、上記具体例２の定着液を使用して、定着装置の温度上昇による定着液の供給量の補正を実施した場合としない場合での定着性能を比較する実験を行った。その結果、常温２５℃でのスミア目標値を満足するのに要した時間は、定着後１分であったが、４５℃で補正を行わないと定着後１０分経過してもスミア値を満足することができなかった。しかし、温度に対して図８のように供給量の補正を行うことにより、常温と同等の定着品質が得られた。
【００８８】
次に、具体例２の定着液を使用して、定着装置の冷却を行った場合と行わない場合での定着性能を比較する実験を行った。その結果、常温２５℃でのスミア目標値を満足するのに要した時間は、定着後１分であったが、冷却を行わないで３０分連続で動作させた場合には定着液温度は４５℃程度になり、定着後１０分経過してもスミア値を満足することができなかった。しかし、冷却を行うことにより、温度上昇は３０℃程度になり、常温とほぼ同等の定着品質が得られた。
【００８９】
以上のように、機械稼動時の機内温度上昇などの要因により、定着液の温度が上昇し、定着液の粘度が変化したことにより供給量が変化して、定着性能が変化してしまう問題に対して、定着液の供給量調整手段並びに温度検知手段を設けて、温度検知結果により供給量を調整することで定着性能の低下を防止できる。また、冷却手段を設けて装置の温度上昇を抑制することによっても同様の効果が得られる。
【００９０】
なお、本発明は上記実施の形態例に限定されるものではなく、特許請求の範囲内の記載であれば多種の変形や置換可能であることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】本発明の一実施の形態例に係る画像形成装置の構成を示す概略構成図である。
【図２】本発明の第1の実施の形態例に係る定着装置の構成を示す概略断面図である。
【図３】図２の塗布ローラの構成を示す平面図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態例に係る定着装置の構成を示す概略断面図である。
【図５】本実施の形態例の定着装置の中間ローラの線速と定着ローラの線速の比を変化させた場合の記録媒体上での定着液の付着量を示す特性図である。
【図６】定着液の粘度の温度依存性を示す特性図である。
【図７】温度に対する定着液の付与量の変化を示す特性図である。
【図８】温度に対する線速比の特性図である。
【図９】３０℃と５０℃の場合の軟化剤供給量比に対するスミア値の変化を示す特性図である。
【図１０】冷却装置の第１の例を示す概略断面図である。
【図１１】冷却装置の第２の例を示す概略断面図である。
【図１２】冷却装置の第３の例を示す概略断面図である。
【符号の説明】
【００９２】
１９；定着装置、１９−１；定着ローラ、１９−２；塗布ローラ、
１９−３；加圧ローラ、１９−４；ドクターブレード、
１９−５；中間ローラ、２０，２１；温度センサ、２２；送風装置、
２３；ヒートパイプ、２４；フィン、２５；液送ポンプ、
２６；ラジエータ。
【図１】
2007304308.tif 000003
【図２】
2007304308.tif 000004
【図３】
2007304308.tif 000005
【図４】
2007304308.tif 000006
【図５】
2007304308.tif 000007
【図６】
2007304308.tif 000008
【図７】
2007304308.tif 000009
【図８】
2007304308.tif 000010
【図９】
2007304308.tif 000011
【図１０】
2007304308.tif 000012
【図１１】
2007304308.tif 000013
【図１２】
2007304308.tif 000014