(57)【要約】【課題】本発明は、ジャムの発生を抑制することが可能な定着装置、該定着装置を有する画像形成装置及び該定着装置を用いる画像形成方法を提供することを目的とする。【解決手段】定着装置１００は、定着液Ｌを泡状化する定着液泡状化装置１１０と、泡状化された定着液Ｌ'を保持して、未定着のトナーＴが形成されている記録紙Ｐに塗布する塗布ローラ１２０と、泡状化された定着液Ｌ'が塗布された記録紙Ｐを塗布ローラ１２０との間で加圧する加圧ローラ１４０と、塗布ローラ１２０に対して接離自在であり、塗布ローラ１２０に保持されている泡状化された定着液Ｌ'を遮断することが可能なブレード１３０を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
定着液を泡状化する定着液泡状化手段と、
該泡状化された定着液を保持して、樹脂を含有する粒子が付与されている媒体に付与する定着液付与部材と、
該泡状化された定着液が付与された媒体を前記定着液付与部材との間で加圧する加圧部材と、
前記定着液付与部材に対して接離自在であり、前記定着液付与部材に保持されている前記泡状化された定着液を遮断することが可能な遮断部材を有することを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記遮断部材により遮断された前記泡状化された定着液を貯蔵する貯蔵部材をさらに有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】
前記定着液付与部材に保持される前記泡状化された定着液の膜厚を制御する膜厚制御部材をさらに有することを特徴とする請求項１又は２に記載の定着装置。
【請求項４】
前記遮断部材は、前記膜厚制御部材を兼ねることを特徴とする請求項３に記載の定着装置。
【請求項５】
前記定着液付与部材の前記媒体と接触する領域と前記遮断部材が離間するように制御すると共に、前記定着液付与部材の前記媒体と接触しない領域と前記遮断部材が接触するように制御する制御手段をさらに有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の定着装置。
【請求項６】
静電潜像担持体と、
該静電潜像担持体上に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、
該静電潜像担持体上に形成された静電潜像を、トナーを含有する現像剤を用いて現像してトナー像を形成する現像手段と、
該静電潜像担持体上に形成されたトナー像を媒体に転写する転写手段と、
該媒体に転写されたトナー像を定着させる定着手段を有し、
前記定着手段は、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の定着装置であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
静電潜像担持体上に静電潜像を形成する工程と、
該静電潜像担持体上に形成された静電潜像を、トナーを含有する現像剤を用いて現像してトナー像を形成する工程と、
該静電潜像担持体上に形成されたトナー像を媒体に転写する工程と、
請求項１乃至５のいずれか一項に記載の定着装置を用いて、該媒体に転写されたトナー像を定着させる工程を有することを特徴とする画像形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、定着装置、画像形成装置及び画像形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリンタ、ファクシミリ、複写装置等の画像形成装置は、紙、布、ＯＨＰ用シート等の記録媒体に、画像情報に基づいて、文字や記号を含む画像を形成するが、普通紙に高精細な画像を高速で形成することができるため、電子写真方式の画像形成装置が広く使用されている。このような電子写真方式の画像形成装置においては、定着速度が大きく、定着画像品質が高いため、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り、トナーを記録媒体上に定着させる熱定着方式が広く用いられている。しかしながら、このような電子写真方式の画像形成装置においては、消費電力の約半分以上がトナーを加熱することに消費されている。
【０００３】
一方、近年における環境問題対策の観点からは、低消費電力（省エネルギー）の定着装置、即ち、加熱せずにトナーを記録媒体に定着させる非加熱定着方法が望まれている。
【０００４】
特許文献１には、樹脂の少なくとも一部を溶解又は膨潤させることで樹脂を含有する樹脂微粒子を軟化させる軟化剤を含有したフォーム状の定着液を記録媒体上の樹脂微粒子に塗布して樹脂微粒子を記録媒体に定着する定着装置が開示されている。このとき、定着装置は、フォーム状の定着液を記録媒体上の樹脂微粒子に塗布する塗布ローラ又は塗布ベルトと、塗布ローラ又は塗布ベルトに対して加圧する加圧ローラを具備する。
【０００５】
しかしながら、記録媒体が搬送されない待機時に、塗布ローラ又は塗布ベルトと加圧ローラの間にフォーム状の定着液が溜まるため、塗布ローラ又は塗布ベルトと加圧ローラの間に記録媒体が搬送されにくくなって、ジャムが発生しやすくなるという問題がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記従来技術が有する問題に鑑み、ジャムの発生を抑制することが可能な定着装置、該定着装置を有する画像形成装置及び該定着装置を用いる画像形成方法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】
【０００７】
請求項１に記載の発明は、定着装置において、定着液を泡状化する定着液泡状化手段と、該泡状化された定着液を保持して、樹脂を含有する粒子が付与されている媒体に付与する定着液付与部材と、該泡状化された定着液が付与された媒体を前記定着液付与部材との間で加圧する加圧部材と、前記定着液付与部材に対して接離自在であり、前記定着液付与部材に保持されている前記泡状化された定着液を遮断することが可能な遮断部材を有することを特徴とする。
【０００８】
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、前記遮断部材により遮断された前記泡状化された定着液を貯蔵する貯蔵部材をさらに有することを特徴とする。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の定着装置において、前記定着液付与部材に保持される前記泡状化された定着液の膜厚を制御する膜厚制御部材をさらに有することを特徴とする。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の定着装置において、前記遮断部材は、前記膜厚制御部材を兼ねることを特徴とする。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の定着装置において、前記定着液付与部材の前記媒体と接触する領域と前記遮断部材が離間するように制御すると共に、前記定着液付与部材の前記媒体と接触しない領域と前記遮断部材が接触するように制御する制御手段をさらに有することを特徴とする。
【００１２】
請求項６に記載の発明は、画像形成装置において、静電潜像担持体と、該静電潜像担持体上に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、該静電潜像担持体上に形成された静電潜像を、トナーを含有する現像剤を用いて現像してトナー像を形成する現像手段と、該静電潜像担持体上に形成されたトナー像を媒体に転写する転写手段と、該媒体に転写されたトナー像を定着させる定着手段を有し、前記定着手段は、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の定着装置であることを特徴とする。
【００１３】
請求項７に記載の発明は、画像形成方法において、静電潜像担持体上に静電潜像を形成する工程と、該静電潜像担持体上に形成された静電潜像を、トナーを含有する現像剤を用いて現像してトナー像を形成する工程と、該静電潜像担持体上に形成されたトナー像を媒体に転写する工程と、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の定着装置を用いて、該媒体に転写されたトナー像を定着させる工程を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、ジャムの発生を抑制することが可能な定着装置、該定着装置を有する画像形成装置及び該定着装置を用いる画像形成方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の定着装置の一例を示す図である。
【図２】図１の定着液泡状化装置を示す図である。
【図３】図１の塗布ローラ及びブレードを示す図である。
【図４】図１のブレードが泡状化された定着液を遮断しない場合に発生するジャムを示す図である。
【図５】図３の塗布ローラ及びブレードの変形例を示す図である。
【図６】図３の塗布ローラ及びブレードの変形例を示す図である。
【図７】図１の加圧ローラを示す斜視図である。
【図８】図１の定着装置の変形例を示す図である。
【図９】本発明の画像形成装置の一例を示す図である。
【図１０】図９の画像形成ユニットを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
次に、本発明を実施するための形態を図面と共に説明する。
【００１７】
図１に、本発明の定着装置の一例を示す。定着装置１００は、定着液泡状化手段としての、定着液Ｌを泡状化する定着液泡状化装置１１０と、定着液付与部材としての、定着液泡状化装置１１０によって泡状化された定着液Ｌ'を表面に保持して、未定着のトナー像Ｔが形成されている記録紙Ｐに塗布する塗布ローラ１２０と、遮断部材としての、塗布ローラ１２０に対して接離自在であり、塗布ローラ１２０に保持されている泡状化された定着液Ｌ'を遮断することが可能なブレード１３０と、塗布ローラ１２０と対向し、塗布ローラ１２０との間に搬送された記録紙Ｐを加圧する加圧ローラ１４０を有する。なお、定着液泡状化装置１１０は、泡状化された定着液Ｌ'を塗布ローラ１２０とブレード１３０との間に滴下する。このとき、泡状化された定着液Ｌ'は、嵩密度を小さいため、塗布ローラ１２０上の膜厚を大きくすることができる。その結果、未定着のトナー像Ｔに泡状化された定着液Ｌ'を十分に塗布することができ、未定着のトナー像Ｔを記録紙Ｐに定着させることができる。さらに、定着されたトナー像Ｔ'が形成された記録紙Ｐに残液感が発生することを抑制できる。また、泡状化された定着液Ｌ'は、表面張力による影響を抑制することができるため、塗布ローラ１２０へのトナーのオフセットを抑制することができる。
【００１８】
なお、泡状化された定着液Ｌ'の膜厚は、記録紙Ｐ上に形成された未定着のトナー像Ｔの厚さ、泡状化された定着液Ｌ'の泡の大きさ、粘度、塗布ローラ１２０と加圧ローラ１４０の間の圧力、環境温度に応じて、適宜選択される。
【００１９】
定着液泡状化装置１１０は、図２に示すように、定着液Ｌを収容する容器１１１と、容器１１１から定着液Ｌを搬送するポンプ１１２と、搬送された定着液Ｌに泡径が０．５〜１ｍｍの粗大泡を生成させる粗大泡生成部１１３と、粗大泡が生成した定着液Ｌにせん断力を印加することにより粗大泡を分割して微小泡を生成させる微小泡生成部１１４とを有する。これにより、定着液Ｌを短時間で泡状化することができる。
【００２０】
泡状化された定着液Ｌ'の嵩密度は、通常、０．０１〜０．１ｇ／ｃｍ３であり、０．０１〜０．０２ｇ／ｃｍ３が好ましい。嵩密度が０．０１ｇ／ｃｍ３未満であると、未定着のトナー像Ｔが形成された記録紙Ｐに泡状化された定着液Ｌ'を十分に塗布できなくなることがある。一方、嵩密度が０．１ｇ／ｃｍ３を超えると、泡状化された定着液Ｌ'が塗布された記録紙Ｐに残液感が生じることがある。
【００２１】
また、泡状化された定着液Ｌ'は、泡径が５〜５０μｍであることが好ましい。これにより、トナーの粒径が５〜１０μｍである場合に、未定着のトナー像Ｔを乱さずに、泡状化された定着液Ｌ'を記録紙Ｐに塗布することができる。
【００２２】
なお、定着液Ｌを収容する容器１１１の代わりに、後述する定着液Ｌの構成成分である軟化剤を収容する容器及び軟化剤を除く定着液Ｌの構成成分を収容する容器を設けてもよい。この場合、ポンプ１１２と同様のポンプを用いて、軟化剤及び軟化剤を除く定着液Ｌの構成成分を容器に搬送し、容器内で混合して定着液Ｌを調製した後、上記と同様にして、定着液Ｌを泡状化する。これにより、定着液Ｌを長期間保存すると、軟化剤が加水分解する場合であっても、軟化剤の加水分解を抑制することができる。
【００２３】
ポンプ１１２としては、特に限定されず、ギヤポンプ、ベローズポンプ等が挙げられるが、チューブポンプが好ましい。チューブポンプは、チューブを変形させながら、チューブ内の定着液Ｌを押し出すため、定着液Ｌと接触する部材は、チューブのみである。このため、定着液Ｌに対して耐液性を有するチューブを用いることにより、定着液Ｌの汚染やポンプの部品の劣化を抑制することができる。また、チューブを変形させるだけなので、定着液Ｌの起泡を抑制することができ、搬送能力の低下を抑制することができる。
【００２４】
粗大泡生成部１１３には、空気口１１３ａと、孔径が３０〜１００μｍの微小孔シート１１３ｂとが設けられている。このとき、定着液Ｌが搬送されると共に、空気口１１３ａに負圧が発生し、空気口１１３ａから導入された空気が定着液Ｌと混合する。さらに、空気と混合した定着液Ｌが微小孔シート１１３ｂを通過することにより、泡径の揃った粗大泡が生成する。
【００２５】
なお、微小孔シート１１３ｂの代わりに、焼結セラミックス板、不織布、発泡樹脂シート等の孔径が３０〜１００μｍの連泡構造の多孔質部材を用いてもよい。また、微小孔シート１１３ｂの代わりに、羽根状攪拌子を用いて、定着液Ｌを攪拌することにより、定着液Ｌに気泡を巻き込みながら粗大泡を生成させてもよい。さらに、空気口１１３ａ及び微小孔シート１１３ｂの代わりに、空気供給ポンプ等を用いて、定着液Ｌをバブリングすることにより、粗大泡を生成させてもよい。
【００２６】
微小泡生成部１１４は、回転可能な内側の円筒１１４ａと外側の円筒１１４ｂからなる閉じた二重円筒である。このとき、外側の円筒１１４ｂの一部から、粗大泡が生成した定着液Ｌが供給され、回転している内側の円筒１１４ａと外側の円筒１１４ｂの隙間を通過することにより、せん断力が印加される。これにより、粗大泡が分割されて微小泡が生成し、外側の円筒１１４ｂの一部から、泡状化された定着液Ｌ'が排出される。このとき、内側の円筒１１４ａにらせん状の溝を設けて、微小泡生成部１１４内での粗大泡が生成した定着液Ｌの搬送能力を向上させてもよい。
【００２７】
定着液泡状化手段としては、定着液Ｌを泡状化することが可能であれば、定着液泡状化装置１１０に限定されない。
【００２８】
塗布ローラ１２０は、図３に示すように、円柱状の金属基材１２１上に離型層１２２が形成されている。
【００２９】
離型層１２２を構成する材料としては、特に限定されないが、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）等のフッ素樹脂が挙げられる。
【００３０】
定着液付与部材としては、泡状化された定着液Ｌ'を未定着のトナー像Ｔが形成されている記録紙Ｐに付与することが可能であれば、塗布ローラ１２０に限定されず、塗布ベルト等を用いてもよい。
【００３１】
塗布ベルトとしては、特に限定されないが、ニッケル、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等の基材上に、離型層が形成されているエンドレスベルトが挙げられる。
【００３２】
離型層を構成する材料としては、特に限定されないが、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）等のフッ素樹脂が挙げられる。
【００３３】
ブレード１３０は、端部に設けられた回転軸１３１により、回転することが可能であり、塗布ローラ１２０の記録紙Ｐと接触する領域と離間し、泡状化された定着液Ｌ'を遮断しないように制御される（図３（ａ）参照）。このとき、塗布ローラ１２０の記録紙Ｐと接触する領域との間隔は、通常、１０〜１００μｍである。このため、塗布ローラ１２０の表面に保持される泡状化された定着液Ｌ'の膜厚を制御することができる。一方、ブレード１３０は、塗布ローラ１２０の記録紙Ｐと接触しない領域と接触し、泡状化された定着液Ｌ'を遮断するように制御される（図３（ｂ）参照）。このため、塗布ローラ１２０と加圧ローラ１４０の間に泡状化された定着液Ｌ'が溜まることを抑制できる。
【００３４】
なお、ブレード１３０が泡状化された定着液Ｌ'を遮断しない場合、図４に示すように、記録紙Ｐが搬送されていない待機時間が長くなると、泡状化された定着液Ｌ'が塗布ローラ１２０と加圧ローラ１４０の間に溜まるため、塗布ローラ１２０と加圧ローラ１４０の間に記録紙Ｐが搬送されにくくなって、ジャムが発生しやすくなる。
【００３５】
このとき、定着装置１００には、記録紙Ｐの先端及び後端を検知するセンサ（不図示）及び制御手段（不図示）が設置されており、記録紙Ｐの先端を検知するセンサから送信される信号を受信すると、制御手段は、塗布ローラ１２０の記録紙Ｐの先端と接触する位置で、ブレード１３０が塗布ローラ１２０と離間するように制御する。一方、記録紙Ｐの後端を検知するセンサから送信される信号を受信すると、制御手段は、塗布ローラ１２０の記録紙Ｐの後端と接触する位置で、ブレード１３０と塗布ローラ１２０が接触するように制御する。
【００３６】
なお、記録紙Ｐの先端及び後端を検知するセンサは、ブレード１３０が塗布ローラ１２０と接触する位置が塗布ローラ１２０の記録紙Ｐの先端及び後端と接触する領域であるかどうかを制御手段が判定できるように、記録紙Ｐが搬送される方向に対して上流側に設置されている。
【００３７】
ブレード１３０を回転させる機構としては、特に限定されないが、ソレノイド及びバネの組み合わせた機構等が挙げられる。
【００３８】
遮断部材としては、塗布ローラ１２０に対して接離自在であれば、ブレード１３０に限定されない。
【００３９】
定着装置１００は、図５に示すように、ブレード１３０の塗布ローラ１２０が回転する方向に対して上流側に、膜厚制御部材としての、塗布ローラ１２０の表面に保持される泡状化された定着液Ｌ'の膜厚を制御するブレード１５０がさらに設置されていてもよい。この場合、定着液泡状化装置１１０は、泡状化された定着液Ｌ'を塗布ローラ１２０とブレード１５０との間に滴下する。なお、図５（ａ）及び（ｂ）は、それぞれブレード１３０が泡状化された定着液Ｌ'を遮断していない状態及び遮断している状態を示す。
【００４０】
ブレード１５０は、端部に設けられた回転軸１５１により、回転することが可能であり、塗布ローラ１２０との間隔は、通常、ブレード１３０が泡状化された定着液Ｌ'を遮断していない状態における塗布ローラ１２０とブレード１３０の間隔と同一である。これにより、泡状化された定着液Ｌ'がブレード１３０から溢れることを抑制できる。
【００４１】
ブレード１３０を回転させる機構としては、特に限定されないが、ソレノイド及びバネの組み合わせた機構等が挙げられる。
【００４２】
膜厚制御部材としては、塗布ローラ１２０に保持される泡状化された定着液Ｌ'の膜厚を制御することが可能であれば、ブレード１５０に限定されず、ワイヤーバー等を用いてもよい。膜厚制御部材として、ワイヤーバーを用いると、塗布ローラ１２０の回転軸に対して平行な方向の泡状化された定着液Ｌ'の膜厚の均一性を向上させることができる。
【００４３】
また、ブレード１５０は、ブレード１３０の塗布ローラ１２０が回転する方向に対して下流側に設置されていてもよい。
【００４４】
さらに、ブレード１３０は、図６に示すように、貯蔵部材としてのサンプ１６０と一体化されていてもよい。これにより、泡状化された定着液Ｌ'をサンプ１６０に貯蔵して再利用することができる。
【００４５】
貯蔵部材としては、泡状化された定着液Ｌ'を貯蔵することが可能であれば、サンプ１６０に限定されない。
【００４６】
加圧ローラ１４０は、図７に示すように、円柱状の金属基材１４１上に、塗布ローラ１２０との間の圧力により変形することが可能な弾性層１４２が形成されている。
【００４７】
弾性層１４２を構成する材料としては、定着液Ｌに溶解又は膨潤しなければ、特に限定されないが、ゴム；ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド等の樹脂多孔質体等が挙げられる。
【００４８】
なお、加圧ローラ１４０の代わりに、円柱状の金属基材上に、塗布ローラ１２０との間の圧力により変形することが可能な弾性層及びフィルムが順次積層されている加圧ローラを用いてもよい。
【００４９】
フィルムを構成する材料としては、定着液Ｌに溶解又は膨潤しなければ、特に限定されないが、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）等の樹脂等が挙げられる。
【００５０】
この場合、弾性層を構成する材料は、定着液Ｌに溶解又は膨潤する材料であってもよい。
【００５１】
加圧ローラ１４０は、コイルスプリング等の付勢手段（不図示）を用いて所定の圧力を印加することにより、塗布ローラ１２０に付勢されている。また、塗布ローラ１２０は、駆動モータ（不図示）により、ギヤ等を介して、回転駆動され、これに伴って、加圧ローラ１４０が従動回転する。このとき、駆動モータは、制御部により、モータドライバを介して、塗布ローラ１２０の回転速度が予め設定された回転速度に制御される。
【００５２】
なお、定着装置１００は、定着されたトナー像Ｔ'が形成された記録紙Ｐを加圧する一対の平滑化ローラ（ハードローラ）が設置されていてもよい。これにより、定着されたトナー像Ｔ'の表面が平滑化され、光沢を付与することができる。さらに、定着されたトナー像Ｔ'の記録紙Ｐに対する定着性を向上させることができる。
【００５３】
図８に、本発明の定着装置の変形例を示す。定着装置２００は、加圧ローラ１４０の代わりに、加圧ベルト２４０を用いた以外は、定着装置１００と同一の構成である。
【００５４】
このとき、加圧ベルト２４０は、支持ローラ２４１、２４２及び２４３に支持されている。
【００５５】
加圧ベルト２４０としては、特に限定されないが、ニッケル、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等の基材上に離型層が形成されているエンドレスベルトが挙げられる。
【００５６】
離型層を構成する材料としては、特に限定されないが、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）等のフッ素樹脂が挙げられる。
【００５７】
次に、定着液Ｌについて説明する。
【００５８】
定着液Ｌは、軟化剤と、起泡剤と、水を含有する。軟化剤は、飽和脂肪族アルコールの飽和脂肪族カルボン酸エステル及び／又は２価の飽和脂肪族アルコールの炭酸エステルであり、起泡剤は、アニオン性界面活性剤である。なお、定着液Ｌは、軟化剤がトナーの少なくとも一部を溶解又は膨潤させることにより、トナーを軟化させることができる、このため、未定着のトナー像Ｔを記録紙Ｐに定着させることができる。
【００５９】
軟化剤は、人体に対する安全性の観点から、急性経口毒性ＬＤ５０が３ｇ／ｋｇよりも大きいことが好ましく、５ｇ／ｋｇよりも大きいことがさらに好ましい。  また、定着液Ｌを用いて定着させる際に、不快臭の発生を伴わないことが好ましい。即ち、軟化剤は、不快臭の原因となる揮発性有機化合物（ＶＯＣ）を含有しないことが好ましい。なお、オフィス環境等における臭気を高い精度で測定することができる実用的な臭気の測定尺度として、官能測定である三点比較式臭袋法を用いて測定される、式
１０×ｌｏｇ（物質の臭気が感じられなくなるまでの物質の希釈倍率）
で表される臭気指数を臭気の指標とすることができる。このとき、軟化剤は、臭気指数が１０以下であることが好ましい。臭気指数が１０を超えると、通常のオフィス環境で、不快臭が発生することがある。
【００６０】
飽和脂肪族アルコールの飽和脂肪族カルボン酸エステルは、一般式
Ｒ１ＣＯＯＲ２
（式中、Ｒ１は、炭素数が１１〜１４のアルキル基であり、Ｒ２は、炭素数が１〜６の直鎖型又は分岐型のアルキル基である。）
で表されるモノエステルを含有することが好ましい。これにより、短時間でトナーを溶解又は膨潤させることができる。具体的には、６０ｐｐｍ程度の高速印字において、記録紙Ｐに形成された未定着のトナー像Ｔに泡状化された定着液Ｌ'が塗布されてから定着するまでの時間を１秒以内にすることができる。さらに、このようなモノエステルは、定着されたトナー像Ｔ'の粘着感を低下させることができる。これは、定着されたトナー像Ｔ'の表面に、モノエステルが油膜を形成するためであると考えられる。このとき、Ｒ１の炭素数が１１未満であると、臭気指数が１０を超えることがある。一方、Ｒ１の炭素数が１４を超える場合及びＲ２の炭素数が６を超える場合は、トナーを溶解又は膨潤させる能力が低下することがある。
【００６１】
このようなモノエステルとしては、特に限定されないが、ラウリン酸エチル、ラウリン酸ヘキシル、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、二種以上併用してもよい。
【００６２】
また、飽和脂肪族カルボン酸と飽和脂肪族アルコールのエステルは、一般式
Ｒ３（ＣＯＯＲ４）２
（式中、Ｒ３は、炭素数が３〜８のアルキレン基であり、Ｒ４は、炭素数が３〜５の直鎖型又は分岐型のアルキル基である。）
で表されるジエステルを含有することが好ましい。これにより、さらに短時間でトナーを溶解又は膨潤させることができる。具体的には、６０ｐｐｍ程度の高速印字において、記録紙Ｐに形成された未定着のトナー像Ｔに泡状化された定着液Ｌ'が塗布されてから定着するまでの時間を０．１秒以内にすることができる。さらに、定着液Ｌ中の軟化剤の含有量を低減することができる。このとき、Ｒ３の炭素数が３未満である場合及びＲ４の炭素数が３未満である場合は、臭気指数が１０を超えることがある。一方、Ｒ３の炭素数が８を超える場合及びＲ４の炭素数が５を超える場合は、トナーを溶解又は膨潤させる能力が低下することがある。
【００６３】
このようなジエステルとしては、特に限定されないが、コハク酸２−エチルヘキシル、アジピン酸ジブチル、アジピン酸ジイソブチル、アジピン酸ジイソプロピル、アジピン酸ジイソデシル、セバシン酸ジエチル、セバシン酸ジブチル等が挙げられ、二種以上併用してもよい。
【００６４】
さらに、飽和脂肪族カルボン酸と飽和脂肪族アルコールのエステルは、一般式
Ｒ５（ＣＯＯＲ６ＯＲ７）２
（式中、Ｒ５は、炭素数が２〜８のアルキレン基であり、Ｒ６は、炭素数が２〜４のアルキレン基であり、Ｒ７は、炭素数が１〜４のアルキル基である。）
で表されるジエステルを含有することが好ましい。これにより、さらに短時間でトナーを溶解又は膨潤させることができる。具体的には、６０ｐｐｍ程度の高速印字において、記録紙Ｐに形成された未定着のトナー像Ｔに泡状化された定着液Ｌ'が塗布されてから定着するまでの時間を０．１秒以内にすることができる。さらに、定着液Ｌ中の軟化剤の含有量を低減することができる。このとき、Ｒ５の炭素数が１である場合及びＲ６の炭素数が１である場合は、臭気指数が１０を超えることがある。一方、Ｒ５の炭素数が８を超える場合、Ｒ６の炭素数が４を超える場合及びＲ７の炭素数が４を超える場合は、トナーを溶解又は膨潤させる能力が低下することがある。
【００６５】
このようなジエステルとしては、特に限定されないが、コハク酸ジエトキシエチル、コハク酸ジブトキシエチル、アジピン酸ジメトキシエチル、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、二種以上併用してもよい。
【００６６】
２価の飽和脂肪族アルコールの炭酸エステルは、一般式
【００６７】
【化１】
2012053298.tif 000003
（式中、Ｒ８は、アルキレン基である。）
で表される化合物であることが好ましい。これにより、短時間でトナーを溶解又は膨潤させることができる。具体的には、６０ｐｐｍ程度の高速印字において、記録紙Ｐに形成された未定着のトナー像Ｔに泡状化された定着液Ｌ'が付与されてから定着するまでの時間を１秒以内にすることができる。さらに、このような炭酸エステルは、定着されたトナー像Ｔ'の粘着感を低下させることができる。これは、定着されたトナー像Ｔ'の表面に、炭酸エステルが油膜を形成するためであると考えられる。
【００６８】
このような炭酸エステルとしては、特に限定されないが、炭酸エチレン、炭酸プロピレン、炭酸ブチレン等が挙げられ、二種以上併用してもよい。
【００６９】
定着液Ｌは、軟化剤の加水分解生成物をさらに含有することが好ましい。これにより、軟化剤の加水分解を抑制することができ、定着液Ｌの保存安定性を向上させることができる。さらに、定着液Ｌ中の軟化剤の溶解量を増加させることができる。特に、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、１，３−ブチレングリコール、グリセリン等の多価の飽和脂肪族アルコールは、定着液Ｌ中の軟化剤の溶解量を増加させる効果が大きい。このとき、軟化剤が飽和脂肪族アルコールの飽和脂肪族カルボン酸エステルである場合、軟化剤の加水分解生成物は、飽和脂肪族カルボン酸及び／又は飽和脂肪族アルコールである。また、軟化剤が２価の飽和脂肪族アルコールの炭酸エステルである場合、軟化剤の加水分解生成物は、炭酸（二酸化炭素）及び／又は２価の飽和脂肪族アルコールである。なお、軟化剤の加水分解生成物として、炭酸（二酸化炭素）及び／又は飽和脂肪族カルボン酸を添加する場合は、定着液ＬのｐＨが７を超える範囲で添加すればよい。また、軟化剤の加水分解生成物として、飽和脂肪族アルコールを添加する場合は、定着液Ｌ中の飽和脂肪族アルコールの含有量は、１〜３０質量％であることが好ましい。この含有量が１質量％未満であると、軟化剤の加水分解を抑制する効果が低下することがあり、３０質量％を超えると、定着液の起泡性が低下することがある。
【００７０】
アニオン性界面活性剤としては、特に限定されないが、起泡性及び泡沫安定性に優れることから、ラウリン酸、トリデシル酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、マルガリン酸、ステアリン酸等の炭素数が１２〜１８である飽和脂肪族モノカルボン酸；オレイン酸、リノール酸、リノレン酸等の脂肪族モノカルボン酸のナトリウム塩、カリウム塩、アミン塩等の塩が挙げられる。このとき、飽和脂肪族モノカルボン酸の塩の炭素数が小さいと、起泡性に優れ、炭素数が大きいと、泡沫安定性に優れるため、飽和脂肪族モノカルボン酸の塩を二種以上併用することが好ましい。
【００７１】
定着液Ｌは、炭素数が１２〜１８の脂肪族モノカルボン酸をさらに含有することが好ましい。このとき、炭素数が１２〜１８の脂肪族モノカルボン酸は、アニオン性界面活性剤由来の脂肪族モノカルボン酸であることが特に好ましい。これにより、起泡性及び泡沫安定性を向上させることができる。飽和脂肪族モノカルボン酸の炭素数が１２未満である場合及び１８を超える場合は、起泡性及び泡沫安定性を向上させる効果が低下することがある。
【００７２】
炭素数が１２〜１８の飽和脂肪族モノカルボン酸に対する炭素数が１２〜１８の飽和脂肪族モノカルボン酸の塩の質量比は、１〜９であることが好ましい。この質量比が１未満であると、起泡性が低下することがあり、９を超えると、起泡性及び泡沫安定性を向上させる効果が不十分となることがある。
【００７３】
また、定着液Ｌは、増泡剤をさらに含有することが好ましい。これにより、泡沫安定性を向上させることができる。
【００７４】
増泡剤としては、特に限定されないが、脂肪族アルカノールアミド（１：１）型等が挙げられる。
【００７５】
さらに、定着液Ｌは、増粘剤をさらに含有することが好ましい。これにより、泡沫安定性を向上させると共に、カールの発生を抑制することができる。
【００７６】
増粘剤としては、特に限定されないが、セタノール等の１価のアルコール；グリセリン、プロピレングリコール、１，３−ブチレングリコール等の多価のアルコール等が挙げられる。
【００７７】
また、定着液Ｌは、エマルジョンであることが好ましい。これにより、トナーに対する浸透性を向上させると共に、カールを抑制することができる。
【００７８】
乳化剤としては、特に限定されないが、ソルビタンモノオレエート、ソルビタンモノステアレート、ソルビタンセスキオレエート等のソルビタン脂肪酸エステル；ショ糖ラウリン酸エステル、ショ糖ステアリン酸エステル等のショ糖脂肪酸エステル等が挙げられる。
【００７９】
なお、定着液Ｌを調製する際には、ホモミキサー、ホモジナイザー、超音波ホモジナイザー等を用いて、せん断応力を印加することにより、軟化剤を溶解又は分散させることが好ましい。
【００８０】
次に、トナーについて説明する。
【００８１】
トナーは、樹脂、離型剤等を含有する。
【００８２】
樹脂としては、特に限定されないが、ポリスチレン、スチレン−アクリル共重合体、ポリエステル等が挙げられ、二種以上併用してもよい。
【００８３】
離型剤としては、特に限定されないが、カルナウバワックス、ポリエチレンワックス等が挙げられ、二種以上併用してもよい。
【００８４】
また、トナーは、公知の着色剤、帯電制御剤等をさらに含有してもよいし、疎水性シリカ、疎水性酸化チタン等の疎水性粒子をトナーの表面に固着させることにより、撥水性処理されていてもよい。
【００８５】
泡状化された定着液Ｌ'は、トナーに対して、親和性を有することが好ましい。ここで、親和性とは、液体が固体に接触したときに、固体の表面に対する液体の拡張濡れの程度を意味する。トナーが疎水性シリカ、疎水性酸化チタン等の疎水性粒子で撥水化処理されている場合、単位面積当たりの表面自由エネルギーは、２０〜３０ｍＪ／ｍ２であると推測される。このため、泡状化された定着液Ｌ'は、表面張力が２０〜３０ｍＮ／ｍであることが好ましい。
【００８６】
図９に、本発明の画像形成装置の一例として、タンデム方式の画像形成装置３００を示す。なお、画像形成装置３００は、複写機又はプリンタであってもよい。画像形成装置３００は、未定着のトナー像Ｔが転写される中間転写ベルト３０１を有する。中間転写ベルト３０１は、支持ローラ３０２、３０３及び３０４に張架されており、矢印Ａの方向に移動する。中間転写ベルト３０１に対しては、ブラック、イエロー、マゼンタ及びシアンの各画像形成ユニット３０５Ｋ、３０５Ｙ、３０５Ｍ及び３０５Ｃが配列されている。これらの画像形成ユニットの上方には、露光装置（不図示）が配置されている。例えば、画像形成装置３００が複写機である場合には、スキャナで原稿の画像情報を読み込み、読み込まれた画像情報に応じて、静電潜像を書き込むための露光光Ｌが露光装置（不図示）から照射される。中間転写ベルト３０１を挟んで支持ローラ３０４に対向する位置には、搬送ベルト３０６を挟んで転写ローラ３０７が設けられている。なお、搬送ベルト３０６は、転写ローラ３０７及び支持ローラ３０８に張架されている。
【００８７】
また、中間転写ベルト３０１を挟んで支持ローラ３０２に対向する位置には、中間転写ベルト３０１上に残留したトナーを除去するクリーニング装置３０９が設けられている。
【００８８】
一方、記録紙Ｐは、一対のローラ３１０を用いて給紙された後、転写ローラ３０７を用いて、搬送ベルト３０６を中間転写ベルト３０１に押し当てることにより、未定着のトナー像Ｔが記録紙Ｐに転写される。未定着のトナー像Ｔが転写された記録紙Ｐは、搬送ベルト３０６により搬送され、未定着のトナー像Ｔは、定着装置１００により定着される。このとき、記録紙Ｐに転写された未定着のトナー像Ｔには、露光装置（不図示）からの画像情報、例えば、カラー画像又は黒ベタ画像に基づいて、膜厚が制御された泡状化された定着液Ｌ'が塗布される。
【００８９】
画像形成ユニット３０５は、図１０に示すように、感光体ドラム３０５ａの周囲に、帯電ローラ３０５ｂ、現像装置３０５ｃ、転写ローラ３０５ｄ、クリーニング装置３０５ｅ及び除電ランプ３０５ｆが配置されている。
【００９０】
帯電ローラ３０５ｂは、接触帯電方式の帯電装置であり、帯電ローラ３０５ｂを感光体ドラム３０５ａに接触させて、感光体ドラム３０５ａに電圧を印加することにより、感光体ドラム３０５ａの表面を一様に帯電する。なお、帯電ローラ３０５ｂの代わりに、非接触のスコロトロン等を採用した非接触帯電方式の帯電装置を用いてもよい。
【００９１】
現像装置３０５ｃは、露光装置（不図示）から照射された露光光Ｌにより感光体ドラム３０５ａ上に書き込まれた静電潜像に、現像剤中のトナーを付着させて現像し、未定着のトナー像Ｔを形成する。なお、現像装置３０５ｃは、攪拌部（不図示）及び現像部（不図示）を有し、現像に使用されなかった現像剤は、攪拌部に戻され、再利用される。攪拌部におけるトナーの濃度は、センサによって検出され、トナーの濃度が一定になるように制御されている。
【００９２】
転写ローラ３０５ｄは、中間転写ベルト３０１を挟んで感光体ドラム３０５ａに対向する位置に設けられている。このとき、転写ローラ３０５ｄを用いて、中間転写ベルト３０１を感光体ドラム３０５ａに押し当てることにより、感光体ドラム３０５ａ上に形成された未定着のトナー像Ｔが中間転写ベルト３０１上に転写される。なお、転写ローラ３０５ｄの代わりに、導電性ブラシ、非接触のコロナチャージャー等を用いてもよい。
【００９３】
クリーニング装置３０５ｅは、感光体ドラム３０５ａ上に残留したトナーを除去する。クリーニング装置３０５ｅは、感光体ドラム３０５ａに押し当てられるブレードを有する。ここで、クリーニング装置３０５ｅにより回収されたトナーは、回収スクリュー（不図示）及びトナーリサイクル装置（不図示）により、現像装置３０５ｃに回収され、再利用される。
【００９４】
除電ランプ３０５ｆは、光を照射して感光体ドラム３０５ａの表面電位を初期化する。
【００９５】
なお、未定着のトナー像Ｔは、中間転写ベルト３０１に転写せずに、記録紙Ｐに直接転写してもよい。
【００９６】
以上、本発明の定着装置を用いて、トナーを紙に定着させる場合について説明したが、樹脂を含有する粒子としては、トナーに限定されず、樹脂、導電性材料を含有する粒子等の樹脂を含有する粒子等が挙げられる。また、媒体としては、紙に限定されず、布、樹脂シート、金属板、セラミックス板等が挙げられる。
【００９７】
このとき、媒体は、定着液Ｌに対して浸透性を有することが好ましい。このような媒体としては、定着液に対して浸透性を有するもの、定着液に対して浸透性を有する層が形成されているものが挙げられる。また、媒体として、平面及び曲面を有する立体物等を用いてもよい。
【００９８】
なお、本発明の定着装置は、例えば、紙等の媒体に、透明な樹脂粒子を定着させ、保護するニスコート等の用途にも適用することができる。
【実施例】
【００９９】
本実施例において、部は質量部を意味する。
【０１００】
［実施例１］
軟化剤として、コハク酸ジエトキシエチルのクローダＤＥＳ（クローダ社製）１０部及び炭酸プロピレン２０部、増粘剤として、プロピレングリコール１０部、増泡剤として、ヤシ脂肪酸ジエタノールアミド（１：１）型のマーポンＭＭ（松本油脂社製）０．５部、起泡剤として、パルミチン酸アミン２．５部、ミリスチン酸アミン１．５部及びステアリン酸アミン０．５部、分散剤として、ＰＯＥ（２０）ラウリルソルビタンのレオドールＴＷ−Ｓ１２０Ｖ（花王社製）１部及びポリエチレングリコールモノステアレートのエマノーン３１９９（花王社製）１部、イオン交換水５３部からなる定着液Ｌを調製した。
【０１０１】
電子写真方式のプリンタＩｐｓｉｏＣｏｌｏｒＣＸ８８００（リコー社製）を用いて、厚さが３０〜４０μｍである未定着のトナー像（カラー画像）をＰＰＣ用紙Ｔ−６２００（リコー社製）に形成した後、図１の定着装置１００に図５のブレード１５０がさらに設置されている装置を用いて、未定着のトナー像を定着した。このとき、記録紙Ｐの搬送速度を１５０ｍｍ／秒、記録紙Ｐ間の間隔を９ｃｍとして、連続して通紙した。
【０１０２】
なお、図２の定着液泡状化装置１１０において、容器１１１は、ＰＥＴ製のボトルであり、ポンプ１１２は、チューブの材質がシリコーンゴム、内径が２ｍｍであるチューブポンプであり、定着液Ｌを搬送する流路は、内径が２ｍｍのシリコーンゴムチューブである。また、粗大泡生成部１１３の微小孔シート１１３ｂは、目開きが３８μｍのステンレス製の４００メッシュである。さらに、微小泡生成部１１４の内側の円筒１１４ａ及び外側の円筒１１４ｂは、ＰＥＴ製であり、内側の円筒１１４ａは、外径が８ｍｍ、長さが１００ｍｍであり、外側の円筒１１４ｂは、内径が１０ｍｍ、長さが１２０ｍｍである。このとき、内側の円筒１１４ａは、回転軸に固定され、駆動モータ（不図示）により、３００ｒｐｍで回転させることにより、定着液Ｌを泡状化させた。その結果、泡状化された定着液Ｌ'の嵩密度は０．０２ｇ／ｃｍ３であった。
【０１０３】
塗布ローラ１２０としては、ＰＦＡを焼付け塗装した直径が３０ｍｍのＳＵＳ製ローラを用いた。
【０１０４】
ブレード１５０としては、アルミ合金製の支持板に厚さが１ｍｍの平板ガラスを接着し、ガラス面を塗布ローラ１２０の側に向け、塗布ローラ１２０とブレード１５０の間隔を７０μｍとした。その結果、泡状化された定着液Ｌ'の膜厚は９０μｍであった。
【０１０５】
ブレード１３０としては、アルミ合金製の支持板に厚さが１ｍｍの平板ガラスを接着し、ガラス面を塗布ローラ１２０の側に向け、塗布ローラ１２０の記録紙Ｐと接触する領域とブレード１３０が離間するように制御した。このとき、塗布ローラ１２０の記録紙Ｐと接触する領域とブレード１３０の間隔を７０μｍとした。一方、塗布ローラ１２０の記録紙Ｐと接触しない領域とブレード１３０が接触するように制御した。
【０１０６】
加圧ローラ１４０としては、直径が１０ｍｍのアルミ合金製ローラに、外径が５０ｍｍとなるように、ポリウレタンフォーム材カラーフォームＥＭＯ（イノアック社製）を形成したスポンジローラに、目開きが１ｍｍのナイロン製の１９．１メッシュ（セミテック社製）を巻き付けたものを用いた。このとき、加圧ローラ１４０と塗布ローラ１２０の間の加重を片側当たり１９６Ｎとした。
【０１０７】
その結果、５００枚通紙しても、ジャムが発生しなかった。
【０１０８】
［実施例２］
図１の定着装置１００のブレード１３０に図６のサンプ１６０と一体化されている装置を用いた以外は、実施例１と同様にして、通紙した。
【０１０９】
その結果、１０００枚通紙しても、ジャムが発生しなかった。
【０１１０】
［比較例１］
塗布ローラ１２０とブレード１３０の間隔を７０μｍに固定した以外は、実施例１と同様にして、通紙した。
【０１１１】
その結果、３７枚通紙したところで、ジャムが発生した。
【０１１２】
以上のことから、実施例１、２の定着装置は、塗布ローラ１２０と加圧ローラ１４０の間に泡状化された定着液Ｌ'が溜まりにくく、ジャムの発生を抑制できることがわかる。また、実施例２の定着装置は、泡状化された定着液Ｌ'をサンプ１６０に貯蔵するため、連続して通紙できる枚数を向上させることができる。
【０１１３】
一方、比較例１の定着装置は、塗布ローラ１２０の記録紙Ｐと接触しない領域とブレード１３０が接触するように制御されていないため、通紙枚数が少ない段階でジャムが発生した。
【符号の説明】
【０１１４】
１００、２００    定着装置
１１０    定着液泡状化装置
１２０    塗布ローラ
１３０、１５０    ブレード
１４０    加圧ローラ
１６０    サンプ
２４０    加圧ベルト
Ｌ    定着液
Ｌ'    泡状化された定着液
Ｐ    記録紙
Ｔ    未定着のトナー像
Ｔ'    定着されたトナー像
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１１５】
【特許文献１】特開２００７−２１９１０５号公報
【図１】
2012053298.tif 000004
【図２】
2012053298.tif 000005
【図３】
2012053298.tif 000006
【図４】
2012053298.tif 000007
【図５】
2012053298.tif 000008
【図６】
2012053298.tif 000009
【図７】
2012053298.tif 000010
【図８】
2012053298.tif 000011
【図９】
2012053298.tif 000012
【図１０】
2012053298.tif 000013