(57)【要約】【課題】泡状定着液の使用効率を向上できる定着装置及び画像形成装置を提供する。【解決手段】泡状定着液流路に設けられた遮断手段２１の遮断部材を開放位置に可動させて泡状定着液流路を開放することで、泡生成手段１８で生成された泡状定着液を吐出口から吐出して塗布ローラ３１の塗布面に付与する。一方、媒体と次段の媒体との間など泡状定着液の塗布が不要なときは、遮断部材２１を遮断位置に可動させて泡状定着液流路を遮断することで、塗布ローラ３１の塗布面に対する泡状定着液の付与を行わない。【選択図】図２
2012013970.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂の少なくとも一部を溶解又は膨潤させる軟化剤を少なくとも含んだ液状定着液の液中に気泡を分散させて泡状定着液を生成する泡生成手段と、該泡生成手段によって生成された上記泡状定着液を吐出する吐出口とを備えた泡状定着液膜付与手段と、上記吐出口から吐出された上記泡状定着液が付与される塗布面を具備し該塗布面上の上記泡状定着液を媒体上に担時された樹脂微粒子層に塗布する塗布手段とを有し、上記樹脂微粒子層に泡状定着液を塗布することで軟化した当該樹脂微粒子層を媒体上に定着させる定着装置において、
上記泡生成手段から上記吐出口に連通する泡状定着液流路を遮断部材によって遮断又は開放する遮断手段と、
上記遮断部材を遮断位置又は開放位置に可動させる遮断部材可動手段と、
上記泡状定着液を上記塗布手段に付与するか否かに応じて上記泡状定着液流路を遮断又は開放するために上記遮断部材可動手段を制御する制御部と
を有することを特徴とする定着装置。
【請求項２】
請求項１記載の定着装置において、
上記液状定着液を上記泡状定着液生成手段に圧送する流路を、上記液状定着液を収容する容器へ迂回させる迂回流路に切り替える切替手段を設けたことを特徴とする定着装置。
【請求項３】
請求項２記載の定着装置において、
上記切替手段は、上記遮断部材可動手段によって上記遮断部材が遮蔽位置に可動して上記流路を遮断したときは上記容器からの液状定着液を上記容器へ迂回させる迂回流路へ切り替えることを特徴とする定着装置。
【請求項４】
請求項３記載の定着装置において、
上記切替手段を三方弁で構成し、該三方弁の第１の弁と第２の弁は上記液状定着液を上記泡状定着液生成手段に圧送する流路上に配設されるように各流路に接続され、上記三方弁の第３の弁は上記液状定着液を上記容器へ迂回させる迂回流路に接続され、上記遮断部材可動手段によって上記遮断部材が開放位置に可動して上記泡状定着液流路を開放したときは第１の弁と第２の弁のみ開放し、上記遮断部材可動手段によって上記遮断部材が遮蔽位置に可動して上記泡状定着液流路を遮断したときは第１の弁と第３の弁のみ開放することを特徴とする定着装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の定着装置において、
上記媒体が搬送される搬送路上に設けられ、上記媒体の先端及び後端を検知する媒体先端後端検知手段を有し、
該媒体先端後端検知手段によって上記媒体の先端を検知したときに、上記遮断部材可動手段によって上記遮断部材が開放位置に可動して上記泡状定着液流路を開放したとき上記容器の液状定着液は上記泡状定着液生成手段に圧送され、上記媒体先端後端検知手段によって上記媒体の後端を検知したときに、上記遮断部材可動手段によって遮断位置に上記遮断部材が可動して上記泡状定着液流路を遮断したとき圧送される液状定着液を上記容器へ迂回させる迂回流路へ切り替えることを特徴とする定着装置。
【請求項６】
請求項５記載の定着装置において、
上記媒体先端後端検知手段によって上記媒体の先端が検知されてから後端が検知されるまでの時間を計時する計時手段と、該計時手段によって計時された時間と上記媒体の搬送方向の既知の幅長とに基づいて記録媒体の搬送速度を算出し、算出した該搬送速度と、上記媒体先端後端検知手段の検知位置から塗布手段のニップ部までの所定距離とに基づいて、上記媒体先端後端検知手段によって上記媒体の先端又は後端を検知してから、上記媒体の先端又は後端が上記塗布手段のニップ部に到達する到達時間を求める演算手段とを有し、
上記媒体先端後端検知手段によって上記媒体の先端を検知した時から到達時間経過後上記塗布手段上の泡状定着液が上記塗布手段のニップ部に到達するように上記遮断部材可動手段によって上記遮断部材が開放位置に可動して上記泡状定着液流路を開放して上記塗布手段に泡状定着液を付与し、上記媒体先端後端検知手段によって上記媒体の後端を検知した時から到達時間経過後上記塗布手段上の泡状定着液が上記塗布手段のニップ部に無いように上記遮断部材可動手段によって上記遮断部材が遮断位置に可動して上記泡状定着液流路を遮断して上記塗布手段に泡状定着液を付与しないことを特徴とする定着装置。
【請求項７】
樹脂含有微粒子が色剤を含有したトナーで静電記録プロセスを行い媒体上に未定着トナー画像を形成する画像形成手段と、請求項１〜６のいずれか１項に記載の定着装置により上記未定着トナー画像を媒体に定着させる定着手段とを具備す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】
本発明は、定着装置及び画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
プリンタ、ファクシミリ及び複写装置のような画像形成装置は、紙、布、及びＯＨＰ用シートのような記録媒体に、画像情報に基づいて文字や記号を含む画像を形成する装置である。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形成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、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用いられている。この熱定着方式は、高い定着速度及び高い定着画像品質等を提供することができるため、好適に用いられている。しかし、このような電子写真方式の画像形成装置における消費電力の約半分以上は、熱定着方式において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）の定着装置が望まれている。即ち、トナーを定着するためにトナーを加熱する温度を今までよりも極端に低下させること、又はトナーを加熱することを必要としない定着方法が望まれている。特に、トナーを全く加熱することなくトナーを記録媒体に定着させる非加熱定着方法が低消費電力の点で理想的である。
【０００４】
このような非加熱定着方法としては、特許文献１に記載のものが知られている。この特許文献１では、トナーを溶解又は膨潤させることで樹脂を軟化させる軟化剤を少なくとも含有している液状定着液が用いられている。そして、特許文献１の非加熱定着方法では、未定着のトナーが所定位置に配設された被定着物の表面に上記液状定着液を塗布し、上記液状定着液でトナーを溶解または膨潤させた後被定着物を乾燥させてトナーを被定着物に定着させている。
【０００５】
また、上記特許文献１の非加熱定着方法では、液状定着液を被定着物に微量付与するために塗布ローラ上の定着液層の厚みを未定着トナー層の厚みよりも薄くしている。この場合、塗布ローラが被定着物に近接してから分離していく位置で、塗布ローラの表面に残った液状定着液の液膜によって生じる表面張力で未定着トナー粒子が引っ張られてしまう。これにより、塗布ローラの表面にトナー粒子がオフセットし、被定着物上の画像が大幅に乱れてしまう。逆に、塗布ローラ上の液状定着液層の厚みを未定着トナー層の厚みよりも十分厚くした場合、塗布ローラが被定着物に近接してから分離していく位置で液量が多くなる。そのため塗布ローラの表面の液膜による表面張力が直接トナー粒子に作用しにくくなり、塗布ローラ側にトナーがオフセットしなくなる。
【０００６】
しかし、被定着物面に多量の液状定着液が塗布されるため、トナー粒子が過剰な定着液により被定着物上で流され画質劣化を生じる。また、液量が多いので乾燥時間が長くなり、定着応答性に問題が生じてしまう。更に、被定着物に著しい残液感（紙を手で触れたときの湿った感触）が発生する。また、液状定着液が水を含有する場合、紙等のセルロースを含有する被定着物に塗布する塗布量が多いと、紙等の被定着物が著しくカールし、画像形成装置などにおける装置内の紙等の被定着物の排紙搬送時に紙ジャム発生の恐れがある。このような液状定着液でローラ塗布を行う構成では、定着応答性向上、残液感低減やカール防止ための被定着物上のトナー層に塗布する液状定着液の微量塗布が望ましい反面、微量塗布であるとトナーオフセットを防止できない。このように、液状定着液の液量の調整だけでは、定着応答性向上、残液感低減やカール防止と、トナーオフセット防止とを両立することが極めて難しいという課題があった。
【０００７】
このような液状定着液を用いた場合の上記課題を解消するために、液状定着液を泡状にした泡状定着液を用いて定着を行う定着方法が従来より提案され、この泡状定着液を用いた定着方法として特許文献２に記載のものが知られている。この特許文献２には、気泡を大量に含有した泡状定着液が極めてかさ密度が低いことに着目し、接触塗布手段である塗布ローラを介して泡状定着液を未定着トナー層に塗布する定着方法が記載されている。上記特許文献２では、装置が一旦起動し始めると、液収容容器から液状定着液が泡生成手段である供給ローラと攪拌ローラのニップ部に供給され、このローラ同士の回転攪拌によって液状定着液に多量の気泡を含有させて泡状定着液を生成する。生成された泡状定着液は上記塗布ローラに付与されて、この塗布ローラ上の泡状定着液の膜厚はブレード等で調整される。そして、未定着トナー層が形成されている記録媒体に上記塗布ローラが当接することでは、膜厚調整された泡状定着液が未定着トナー層に塗布される。このような泡状定着液塗布工程において、上記特許文献２では、記録媒体上の未定着トナー層の位置にあわせて上記供給ローラが上記塗布ローラに当接又は離脱を行う制御を行っている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記特許文献２によれば、上記供給ローラと上記攪拌ローラとで構成される泡生成手段は常に駆動し、供給ローラ上に泡状定着液が隙間なく付与されている。そのため、泡状定着液の未定着トナー層に塗布動作が行われない間、つまり上記供給ローラが上記塗布ローラから離脱している間は上記供給ローラ上に泡状定着液が残留することになる。この残留する時間が長期にわたると泡状定着液の性状が変化してしまい、場合によっては破棄せざるを得なくなる。これでは泡状定着液の使用効率が悪くなるという課題があった。
【０００９】
本発明は、以上の背景に鑑みなされたものであり、その目的は泡状定着液の使用効率を向上できる定着装置及び画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、樹脂の少なくとも一部を溶解又は膨潤させる軟化剤を少なくとも含んだ液状定着液の液中に気泡を分散させて泡状定着液を生成する泡生成手段と、該泡生成手段によって生成された上記泡状定着液を吐出する吐出口とを備えた泡状定着液膜付与手段と、上記吐出口から吐出された上記泡状定着液が付与される塗布面を具備し該塗布面上の上記泡状定着液を媒体上に担時された樹脂微粒子層に塗布する塗布手段とを有し、上記樹脂微粒子層に泡状定着液を塗布することで軟化した当該樹脂微粒子層を媒体上に定着させる定着装置において、上記泡生成手段から上記吐出口に連通する泡状定着液流路を遮断部材によって遮断又は開放する遮断手段と、上記遮断部材を遮断位置又は開放位置に可動させる遮断部材可動手段と、上記泡状定着液を上記塗布手段に付与するか否かに応じて上記泡状定着液流路を遮断又は開放するために上記遮断部材可動手段を制御する制御部とを有することを特徴とする定着装置である。
また、請求項２の発明は、請求項１記載の定着装置において、上記液状定着液を上記泡状定着液生成手段に圧送する流路を、上記液状定着液を収容する容器へ迂回させる迂回流路に切り替える切替手段を設けたことを特徴とするものである。
更に、請求項３の発明は、請求項２記載の定着装置において、上記切替手段は、上記遮断部材可動手段によって上記遮断部材が遮蔽位置に可動して上記流路を遮断したときは上記容器からの液状定着液を上記容器へ迂回させる迂回流路へ切り替え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３記載の定着装置において、上記切替手段を三方弁で構成し、該三方弁の第１の弁と第２の弁は上記液状定着液を上記泡状定着液生成手段に圧送する流路上に配設されるように各流路に接続され、上記三方弁の第３の弁は上記液状定着液を上記容器へ迂回させる迂回流路に接続され、上記遮断部材可動手段によって上記遮断部材が開放位置に可動して上記泡状定着液流路を開放したときは第１の弁と第２の弁のみ開放し、上記遮断部材可動手段によって上記遮断部材が遮蔽位置に可動して上記泡状定着液流路を遮断したときは第１の弁と第３の弁のみ開放することを特徴とするものである。
更に、請求項５の発明は、請求項１〜４のいずれか１項に記載の定着装置において、上記媒体が搬送される搬送路上に設けられ、上記媒体の先端及び後端を検知する媒体先端後端検知手段を有し、該媒体先端後端検知手段によって上記媒体の先端を検知したときに、上記遮断部材可動手段によって上記遮断部材が開放位置に可動して上記泡状定着液流路を開放したとき上記容器の液状定着液は上記泡状定着液生成手段に圧送され、上記媒体先端後端検知手段によって上記媒体の後端を検知したときに、上記遮断部材可動手段によって遮断位置に上記遮断部材が可動して上記泡状定着液流路を遮断したとき圧送される液状定着液を上記容器へ迂回させる迂回流路へ切り替え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記載の定着装置において、上記媒体先端後端検知手段によって上記媒体の先端が検知されてから後端が検知されるまでの時間を計時する計時手段と、該計時手段によって計時された時間と上記媒体の搬送方向の既知の幅長とに基づいて記録媒体の搬送速度を算出し、算出した該搬送速度と、上記媒体先端後端検知手段の検知位置から塗布手段のニップ部までの所定距離とに基づいて、上記媒体先端後端検知手段によって上記媒体の先端又は後端を検知してから、上記媒体の先端又は後端が上記塗布手段のニップ部に到達する到達時間を求める演算手段とを有し、上記媒体先端後端検知手段によって上記媒体の先端を検知した時から到達時間経過後上記塗布手段上の泡状定着液が上記塗布手段のニップ部に到達するように上記遮断部材可動手段によって上記遮断部材が開放位置に可動して上記泡状定着液流路を開放して上記塗布手段に泡状定着液を付与し、上記媒体先端後端検知手段によって上記媒体の後端を検知した時から到達時間経過後上記塗布手段上の泡状定着液が上記塗布手段のニップ部に無いように上記遮断部材可動手段によって上記遮断部材が遮断位置に可動して上記泡状定着液流路を遮断して上記塗布手段に泡状定着液を付与しないことを特徴とするものである。
更に、請求項７の発明は、樹脂含有微粒子が色剤を含有したトナーで静電記録プロセスを行い媒体上に未定着トナー画像を形成する画像形成手段と、請求項１〜６のいずれか１項に記載の定着装置により上記未定着トナー画像を媒体に定着させる定着手段とを具備することを特徴とする画像形成装置である。
【００１１】
本発明においては、泡生成手段で生成された泡状定着液を吐出口から吐出して塗布手段の塗布面に付与するときは泡状定着液流路を開放する。一方付与しないときは泡状定着液流路を遮断する。このため、不必要な泡状定着液を塗布手段に付与することがなくなる。これにより、泡状定着液の使用効率が向上する。また、塗布手段に残留する泡状定着液が減って回収しなければならない泡状定着液も減り、泡状定着液の使用効率が向上する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、泡状定着液の使用効率を向上できるという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本実施形態の定着装置を備えた画像形成装置の構成を示す概略構成図である。
【図２】本実施形態の定着装置における遮断手段の非駆動時の泡状定着液の様子を示す概略構成図である。
【図３】泡生成手段の構成を示す図である。
【図４】遮断手段の一例を示す概略断面図である。
【図５】遮断手段の別の例を示す概略断面図である。
【図６】本実施形態の定着装置における遮断手段の駆動時の泡状定着液の様子を示す概略構成図である。
【図７】本実施形態の塗布動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明を適用した画像形成装置の実施形態について説明する。
図１は本実施形態の定着装置を備えた画像形成装置の構成を示す概略構成図である。同図に示す画像形成装置は複写機又はプリンタ、それらの機能の複合機であってもよい。図１の（ａ）はカラー電子写真のタンデム方式の画像形成装置全体の概略構成図であり、図１の（ｂ）は図１の（ａ）の本実施形態の定着装置を備えた画像形成装置の１つの画像形成ユニットの構成を示す概略構成図である。図１の（ａ），（ｂ）に示す画像形成装置１００はトナー像担持体として中間転写ベルト１０１を有する。この中間転写ベルト１０１は、３つの支持ローラ１０２〜１０４に張架されており、図中の矢印Ａの方向に回転する。この中間転写ベルト１０１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１０５〜１０８が配列されている。これら画像形成ユニットの上方には、図示していない露光装置が配置されている。例えば、画像形成装置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、この画像情報に応じて、各感光体ドラム上に静電潜像を書き込むための各露光Ｌ１〜Ｌ４が露光装置により照射される。中間転写ベルト１０１を挟んで中間転写ベルト１０１の支持ローラ１０４に対向する位置には、二次転写装置１０９が設けられている。二次転写装置１０９は、２つの支持ローラ１１０，１１１の間に張架された二次転写ベルト１１２で構成されている。なお、二次転写装置１０９としては、転写ベルト以外に転写ローラを用いてもよい。また、中間転写ベルト１０１を挟んで中間転写ベルト１０１の支持ローラ１０２に対向する位置には、ベルトクリーニング装置１１３が配置されている。ベルトクリーニング装置１１３は、中間転写ベルト１０１上に残留するトナーを除去するために配置されている。
【００１５】
また、図１の（ｂ）に示す画像形成ユニットについて説明すると、画像形成ユニット１０５〜１０８には、感光体ドラム１１６の周辺に、帯電装置１１７、露光装置（図示せず）から照射された画像信号に応じたレーザ光Ｌ、現像装置１１８、クリーニング装置１１９及び除電装置１２０が配置されている。また、中間転写ベルト１０１を介して、感光体ドラム１１６に対向する位置に、一次転写装置１２１が設けられている。また、帯電装置１１７は、帯電ローラを採用した接触帯電方式の帯電装置である。帯電装置１１７は、帯電ローラを感光体ドラム１１６に接触させて、感光体ドラム１１６に電圧を印加することにより、感光体ドラム１１６の表面を一様に帯電する。この帯電装置１１７としては、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採用することもできる。また、現像装置１１８は、現像剤中のトナーを感光体ドラム１１６上の静電潜像に付着させ、静電潜像を可視化させる。ここで、各色に対応するトナーは、それぞれの色に着色された樹脂材料からなり、これらの樹脂材料は本実施形態における泡状定着液により溶解又は膨潤する材料である。
【００１６】
更に、現像装置１１８は、図示しない攪拌部及び現像部を有し、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、トナー濃度センサによって検出され、トナーの濃度が、一定であるように制御されている。更に、一次転写装置１２１は、感光体ドラム１１６上で可視化されたトナーを中間転写ベルト１０１に転写する。ここでは、一次転写装置１２１としては、転写ローラを採用しており、転写ローラを、中間転写ベルト１０１を挟んで感光体ドラム１１６に押し当てている。一次転写装置１２１としては、導電性ブラシ、非接触のコロナチャージャー等を採用することもできる。また、クリーニング装置１１９は、感光体ドラム１１６上の不要なトナーを除去する。クリーニング装置１１９としては、感光体ドラム１１６に押し当てられる先端を備えたブレードを用いることができる。ここで、クリーニング装置１１９によって回収されたトナーは、図示しない回収スクリュー及びトナーリサイクル装置によって、現像装置１１８に回収され、再利用される。更に、除電装置１２０は、ランプで構成されており、光を照射して感光体ドラム１１６の表面電位を初期化する。
【００１７】
そして、記録媒体としての記録紙１１４は、一対の給紙ローラ１１５で二次転写部へ導かれ、トナー像が記録紙１１４に転写される。その際に、二次転写ベルト１１２を中間転写ベルト１０１に押し当てることによって、トナー像の転写を行う。トナー像が転写された記録紙１１４は、二次転写ベルト１１２によって本実施形態における定着装置１に搬送される。本実施形態の定着装置１において、記録紙１１４に転写された未定着のトナー像は、トナーに含まれる樹脂の少なくとも一部を溶解又は膨潤させる軟化剤を含有した液状定着液から生成された泡状定着液によって記録紙１０４に定着される。
【００１８】
次に、本実施形態の画像形成装置に搭載された定着装置の実施形態について説明する。図２は一実施形態の定着装置の構成を示す概略構成図である。同図に示す本実施形態の定着装置１は、主に、泡状定着液生成装置１０と、泡状定着液塗布装置３０とを含んで構成されている。そして、泡状定着液生成装置１０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微粒子を軟化させる軟化剤を少なくとも含有した液状定着液を収納する液状定着液容器１１と、液状定着液を後述する泡生成手段１８に液圧送用チューブ１２を介して圧送するためのポンプ等の液供給手段１３と、フィルタ１４を通した空気を取り込んで後述する泡生成手段１８に気体圧送用チューブ１５を介して圧送するためのポンプ等の気体供給手段１６と、液供給手段１３によって圧送されて来る液状定着液と、気体供給手段１６によって圧送されてくる空気とを混合して泡状定着液を生成して当該泡状定着液の膜を後述する塗布ローラ３１のローラ面上に付与する泡状定着液膜付与手段１７とを含んで構成されている。
【００１９】
また、泡状定着液塗布装置３０は、所定の膜厚の泡状定着液を後述する加圧ローラ３２とのニップ部領域において記録媒体上の未定着トナーに塗布する塗布ローラ３１と、搬送されてくる記録媒体を挟持して塗布ローラ３１と対向して設置され、塗布ローラ３１と共に記録媒体を加圧する加圧ローラ３２と、塗布ローラ３１上に塗布された泡状定着液の膜厚を調整するブレード等の膜厚調整手段３３と、搬送されてくる記録媒体の先端及び後端を検知する媒体先端後端検知手段３４とを含んで構成されている。
【００２０】
更に、泡状定着液膜付与手段１７は、図３に示すマイクロミキサを一例とし液状定着液と空気とを混合して泡状定着液を生成する泡生成手段１８と、多数の混合流路で生成された泡状定着液を集合させるマニホールド２０と、マニホールド２０を介した泡状定着液の吐出を制御するために流路の遮断又は開放を短時間に行う遮断手段２１とを含んで構成されている。ここで、図４に示す遮蔽手段２１は、断面円弧状をなし、かつ軸回動する遮蔽部材２１−１を有している。図４の（ａ）に示す位置に遮蔽部材２１−１を退避させることで流路を開放して流路と吐出孔を連通させ、泡状定着液が吐出孔から塗布ローラ３１のローラ面上に付与される。一方、図４の（ｂ）に示す位置に遮蔽部材２１−１を軸回動させて流路を遮蔽することで泡状定着液が吐出孔から塗布ローラ３１上に付与されることを規制する。また、図５に示す別の例の遮断手段２１は、板状をなし、かつ摺動する遮蔽部材２１−２を有している。図５（ａ）に示す位置に遮蔽部材２１−２を退避させることで流路を開放して流路と吐出孔を連通させ、泡状定着液が吐出孔から塗布ローラ３１のローラ面上に付与される。一方、図５の（ｂ）に示す位置に遮蔽部材２１−２を摺動させて流路を遮蔽することで泡状定着液が吐出孔から塗布ローラ３１上に付与されることを規制する。そして、遮蔽手段２１の遮蔽部材２１−１を軸回動させ、又は遮蔽手段２１の遮蔽部材２１−２を摺動させる駆動部（図示せず）は制御部（図示せず）によって制御される。
【００２１】
ここで、泡生成手段の一例としてのマイクロミキサの構成について図面を用いて概説する。
図３は泡生成手段の構成を示す図である。同図の（ａ）は平面透視図、同図の（ｂ）は同図の（ａ）のＸ−Ｘ’線断面図、同図の（ｃ）は同図の（ａ）のＹ−Ｙ’線断面図である。同図に示す本実施の形態の泡生成手段１８は、軟化剤を含んだ液状定着液を流す液状定着液流路１８−１ａと液状定着液流路１８−１ａの流動方向と対向する方向から空気を流す空気流路１８−１ｂとを有する一次流路部１８−１と、液状定着液流路１８−１ａと空気流路１８−２ａにそれぞれ連通する複数の流路を含み、一次流路部１８−１の一部と重なる形態で上層部に設けられている二次流路部１８−２と、空気と定着液とを混合して泡状定着液が生成するための気液混合部１９と生成された泡状定着液が吐出されるスリット開口１８−３とを備えている。そして、液状定着液流路１８−１ａと空気流路１８−１ｂをそれぞれ通り、更には液状定着液流路１８−１ａと空気流路１８−１ｂの各一部と重なり上層部に位置する二次流路部１８−２を通った気体と定着液が気液混合部１９で均一に混合されて発泡する。発泡した泡状定着液は、気液混合部１９上のスリット状の出口であるスリット開口１８−３から吐出され、図２の塗布ローラ３１のローラ面上に塗布される。そして、塗布ローラ３１に塗布された泡状定着液は、記録媒体上の未定着トナーに図２の加圧ローラ３２のニップ部分で接触し、加圧ローラ３２で加えられた圧力により、泡状定着液がトナー層に浸透していく。浸透した定着液は、トナーの少なくとも一部を溶解又は膨潤させて記録媒体とトナーを定着させる。
【００２２】
また、図２の液供給手段１３から泡生成手段１８へに至る流路である液圧送用チューブ１２の間に三方弁２２が設けられている。この三方弁２２の第１の弁２２−１と第２の弁２２−２は液供給手段１３から泡生成手段１８に連通する流路の開閉を行う弁である。また、第３の弁２２−３は液状定着液容器１１に収納されている液状定着液を液状定着液容器１１へ循環させるか否かのための開閉弁である。そして、三方弁２２の各弁の開閉は上記制御部によって制御される。制御部は、媒体先端後端検知手段３４によって記録媒体の先端を検知した検知信号に基づいて定着動作に移行するとき、図２に示すように、第１の弁２２−１と第２の弁２２−２を共に開放し、第３の弁２２−３を閉じるように制御する。また、このとき、制御部は遮断手段２１を流路開放の位置に退避させておく。そして、液供給手段１３及び気体供給手段１６を駆動させて液状定着液と空気とを泡生成手段１８に供給する。また、泡生成手段１８によって生成された泡状定着液は、マニホールド２０を介して開放された流路を通過して塗布ローラ３１のローラ面上に付与される。次に、制御部は、媒体先端後退検知手段３４によって記録媒体の後端を検知した検知信号に基づいて定着動作を終了させるとき、図６に示すように、第１の弁２２−２を閉じ、第１の弁２２−１と第３の弁２２−３とを共に開放状態になるように制御する。また、制御部は遮断手段２１を流路遮断の位置に移動させる。これにより、液圧送用チューブ１２内に残っている液状定着液も含めて液状定着液が循環用チューブ２３を通って液状定着液容器１１に戻されながら液圧送用チューブ１２及び循環用チューブ２３の迂回流路を循環することになる。
【００２３】
なお、図２の液供給手段１３に用いられる液供給ポンプとしては、流量可変なマイクロ送液ポンプ（電装工業社製：型番ｕｆ−３０００）がある。また、気体は空気を用い、図２の気体供給手段１６として電磁式エアポンプ（榎本マイクロポンプ製作所製：型番ＭＶ−１０Ｈ）を用いた。流量をモニタするため、マスフローメータ（株式会社山武製：型番ＭＱＶ０００２）を接続した。
【００２４】
更に、図２の泡状定着液膜付与手段１７は、例えば密閉型エクストルージョンダイにより構成されることが好ましい。この密閉型エクストルージョンダイは密閉構造で、材質はＳＵＳ金属等の剛性の高い部材で作製することが好ましい。また、密閉性（シール性）に支障ない範囲で、樹脂等の低剛性部材で作製すればより好ましい。泡生成手段１８としてマイクロミキサを用いた場合マイクロ流路とスリット開口部材間のシール性に支障があると、ダイの流路や吐出孔以外でも気液の混合が生じ、供給制御できない問題が生じる。ダイ内部の流路と連通した下流側端部には、吐出孔が接続されており吐出孔の壁面は平坦である。また、流路の下流側端部から流路に交差する方向に延び、その先端は塗布ローラ３１のローラ面上に向けて開かれている。ダイの塗布幅は、泡状定着液を付与する媒体幅と同等であることが好ましい。なお、ダイの塗布幅は、吐出孔から吐出された泡状定着液の塗布幅方向と平行方向における、ダイ長さのことである。ダイの塗布幅は、記録媒体がＡ４サイズの紙の場合で縦方向の搬送であれば、２１０ｍｍ幅、横方向の搬送であれば３００ｍｍ幅とするのが良い。また、吐出孔において、ダイの塗布幅方向と直交する方向の長さ（スリット幅）は、泡状定着液の場合、０．１〜１ｍｍ程度が好ましく、ダイの流路と吐出孔の間に設けられるマニホールド１９から吐出孔までの長さ（スリット長）は、１〜１０ｍｍが好ましい。マニホールド１９の容積、吐出孔のスリット幅やスリット長は、泡状定着液の供給量、泡状定着液の流体抵抗、塗布ローラ線速、媒体のサイズを総合した上で決定するのが良い。
【００２５】
また、遮断手段２１の遮断部材としては、成型に適しており定着液に溶解しない材料であることが好ましい。ＳＵＳ等の金属材料であっても良いし、テフロン（登録商標）などの有機材料であっても良い。遮断部材は、例えば上述したような図４の断面円弧状や図５の板状の部材が考えられる。図４の断面円弧状の部材の場合は、円柱に２つの平面を面取りしたものが好ましい。更に、これら二つの平面は、上流側ほど面積が大きくなっていることが好ましい。図５の板状の部材の場合は、吐出孔に対向する壁面側が面取りされ、繰り返し可動によってコンタミネーションが出にくくすることが好ましい。上流側の平面には、泡状化した定着液の圧力Ｐの影響により、偶力Ｆがかかる。この偶力Ｆは、遮断部材を、回動軸を中心として、閉鎖面を上壁面により密着させる方向に回動させようとする方向に働く。よって、流路と吐出孔との間の遮断性や密閉性を更に向上させることができるため好ましい。更に、遮断手段２１の駆動部は、低消費電力でスムーズに短時間内で可動でき、繰り返し動作による位置精度と耐久性に優れた駆動制御方式であることが望ましい。また、ダイを構成する部材と干渉してコンタミネーションを発生しないことが好ましい。このような遮断手段として、公知の電磁モータの回転による駆動方式や、カムを利用した構成とすることが好ましい。実施例中では電磁モータを使用するが、モータのトルクが泡状定着液の流体抵抗による負荷よりも大きくして適切なタイミングで遮断又は開放を行う必要がある。
【００２６】
更に、図２の塗布ローラ３１は、ＳＵＳ製で直径５０ｍｍ、その表面には樹脂ＰＦＡを厚さ３０μｍで焼付けと層したものを用いた。加圧ローラ３２は、アルミ合金製ローラ（φ１０ｍｍ）を芯金とし、外径φ３０ｍｍのポリウレタンフォーム材(イノアック社商品名「カラーフォームＥＭＯ」)を形成した。また、膜厚調整手段３３のブレードは厚さ５ｍｍの並板ガラス面を塗布ローラ面に対向させ、１００μｍの距離に配置した。膜厚調整手段３３のブレードによって、ダイのスリット端と塗布ローラ面上との距離を圧力に応じて可変することなく、塗布ローラ３１上での泡状定着液の膜厚を塗布幅方向に精密にすることができるため、定着品質を確保することができる。なお、塗布ローラ３１から記録媒体へ付与される泡状定着液のかさ密度は、０．０１［ｇ／ｃｍ３］〜０．１［ｇ／ｃｍ３］の範囲が望ましい。
【００２７】
また、図２の媒体先端後端検知手段３４は、定着装置１における記録媒体の入り口側に配置され、記録媒体の先端及び終端を検知するのに用いられる。媒体先端後端検知手段３４の検知信号は制御部に供給され、当該検知手段に基づいて制御部は液供給手段１３、気体供給手段１６、遮断手段２１、三方弁２２の各駆動をそれぞれ制御する。なお、検知方式としては公知のものを使用できる。例えば、ＬＥＤ（レーザ発光ダイオード）とＰＤ（フォトディテクタ）を用いたフォトインタラプタ方式が最も一般的であるが、方式は特に限定されるものではない。要するに、記録媒体の先端及び終端を検知できれば良い。また、媒体先端後端検知手段３４の検知位置と塗布ローラのニップ部までの距離が既知であり、かつ記録媒体の搬送方向の幅長も規格サイズの用紙であれば既知である。媒体先端後端検知手段３４によって記録媒体の先端が検知されてから後端が検知されるまでの時間を計時しておけば記録媒体の搬送速度が算出できる。その搬送速度と、記録媒体の後端検知から後続の記録媒体の先端検知までの時間とに基づいて記録媒体と後続の記録媒体の長さが求められれば、その長さに相当する遮断手段２０の駆動時間と駆動開始タイミングが求められる。
【００２８】
また、媒体先端後端検知手段３４によって記録媒体の先端が検知されてから後端が検知されるまでの時間を計時する計時手段を設ける。この計時手段によって計時された時間と記録媒体の搬送方向の既知の幅長とに基づいて記録媒体の搬送速度が算出できる。そして、算出した該搬送速度と、媒体先端後端検知手段３４の検知位置から塗布ローラ３１のニップ部までの所定距離とに基づいて、媒体先端後端検知手段によって記録媒体媒体の先端又は後端を検知してから、記録媒体の先端又は後端が塗布ローラ３１のニップ部に到達する到達時間が求めることができる。これにより、媒体先端後端検知手段３４によって記録媒体の先端を検知した時から到達時間が経過した後塗布ローラ３１上の泡状定着液が塗布ローラ３１のニップ部に到達するように遮断部材２１−１又は２１−２が開放位置に可動してマニホールドと吐出孔との間の泡状定着液流路を開放して塗布ローラ３１に泡状定着液を付与する。そして、媒体先端後端検知手段３４によって記録媒体の後端を検知した時から到達時間経過後塗布ローラ３１上の泡状定着液が塗布ローラ３１のニップ部に無いように遮断部材２１−１又は２１−２が遮断位置に可動してマニホールドと吐出孔との間の泡状定着液流路を遮断して塗布ローラ３１に泡状定着液を次段の記録媒体が媒体先端後端検知手段３４の検知位置まで搬送されて更に記録媒体が塗布ローラ３１のニップ部まで到達するまで付与しない。
【００２９】
以下、本実施形態の動作について図７に示す動作フローに従って概説する。
先ず、図２の定着装置１が装置停止となっている状態では、泡状定着液の圧力は流路内の流路抵抗と釣り合った状態となっている。そして、今回の定着動作が初回であるか否かを判断する（ステップＳ１０１）。初回であれば（ステップＳ１０１；ＹＥＳ）、遮断手段２１の駆動部をＯＮして遮断手段２１の遮断部材を流路遮蔽位置に移動させて閉鎖面を上壁面に接触させることにより流路と吐出孔との間を遮断し、また三方弁２２の第３の弁２２−３を閉じて循環用チューブの流路を閉鎖する（ステップＳ１０２）。また、液供給手段１３による液供給及び気体供給手段１６による空気供給も停止とする（ステップＳ１０３）。そして、定着装置１の動作開始するときは、制御部は遮断手段２１の駆動部をＯＮのままで三方弁２２の第３の弁２２−３を閉じたままで、第２の弁２２−２を開けるように制御する（ステップＳ１０４；ＹＥＳ、ステップＳ１０５）。次に、液供給手段１３を駆動させて液状定着液を液圧送用チューブ１２及び三方弁２２を介して泡生成手段１８に供給し、また気体供給手段１６を駆動させて空気を泡生成手段１８に供給する。泡生成手段１８では液状定着液と空気とを混合して泡状定着液を生成する（ステップＳ１０６）。生成された泡状定着液はマニホールド２０の流路へ圧送され、ダイ内部の圧力値が所定の圧力値に到達したか否かを判定し（ステップＳ１０７）、所定の圧力値に達したところで塗布ローラを駆動する（ステップＳ１０７；ＹＥＳ、ステップＳ１０８）。なお、ステップＳ１０１で今回の定着動作が２回目以降であれば既に泡状定着液付与可能な状態であるためステップＳ１０８に移行すればよい。そして、図２の媒体先端後端検知手段３４が記録媒体の先端を検知したとき制御部は遮蔽手段２１の遮蔽部材を開放位置へ移動させて泡状定着液を吐出孔から吐出して塗布ローラ３１のローラ面上に付与する（ステップＳ１０９；ＹＥＳ、ステップＳ１１０，Ｓ１１１）。これにより、流路内の泡状定着液の圧力を十分に高めてから媒体上へ付与できるので、初回から所望量を供給でき、運転開始直後の画像品質を確保することができる。ここで定常圧力Ｐは、プロセス線速に対する泡状定着液の供給量や泡状定着液の流体抵抗によって変わるが、例えば０．１０［ＭＰａ］≦Ｐ≦１．０［ＭＰａ］の範囲内で設定する。ここで、記録媒体が搬送されるタイミングに合わせて塗布される必要があるので、媒体先端後端検知手段３４からの検知信号に従って、遮断手段２１の遮断又は開放、三方弁２２の開閉動作を行う。上述したように、定着動作開始直後記録媒体の先端を検知すると、遮断手段２１を開放状態にして塗布ローラ３１に対する泡状定着液の付与が開始される。そして、記録媒体の後端が検知されて搬送の規定数に達しないときは（ステップＳ１１２；ＹＥＳ、ステップＳ１１３；ＮＯ）、三方弁２２の第２の弁２２−２を閉じて第３の弁２２−３を開放して液状定着液を循環経路に圧送し、遮断手段２１を遮断状態にする（ステップＳ１１４）。そして、ステップＳ１０９に戻って次に搬送されてきた記録媒体の先端を検知したら遮断手段２１を開放状態にして塗布ローラ３１に対する泡状定着液の付与を行う。この処理を記録媒体の規定数に達するまで繰り返す。そして、記録媒体の規定数に達した場合、遮断手段２１を遮断状態にしたまま液供給手段１３や気体供給手段１６の駆動をそれぞれ停止し、塗布ローラ３１も停止させる（ステップＳ１１３；ＹＥＳ、ステップＳ１１５，Ｓ１１６）。なお、上記規定数とは記録媒体が例えば用紙であれば連続印刷総枚数に相当する数値である。
【００３０】
次に、本実施形態の定着装置について実施例と比較例を用いて概説する。
（実施例１）
実施例１においては、１つの泡生成手段で生成された微量の泡状定着液をＳＵＳ製のダイで塗布幅２０ｍｍに拡げ、遮断手段によって短時間内に供給可変とする。泡生成手段と一つのマイクロミキサのマイクロ流路（液流路と空気流路）の寸法は、液気室深さは３００μｍ、流路ピッチは１１０μｍ、流路幅は７０μｍで、液状定着液及び気体で共通とした。このような泡生成手段で単位時間あたりの泡状定着液の生成量が１５ｍ［ｇ／ｓ］、かさ密度が３０［ｍｇ／ｃｍ３］となるようにポンプ流量（液流量０．９［ｍｌ／ｍｉｎ］、空気流量３０［ｍｌ／ｍｉｎ］）を設定した。ダイの流路は内径が２［ｍｍ］の円形ノズルで、マニホールド及び遮断部材を介して吐出孔のスリット端部へ接続される。マニホールド部の断面形状は半径２［ｍｍ］の円弧状とした。マニホールド端部から吐出孔のスリット端部までは３［ｍｍ］であり、スリット幅は０．４［ｍｍ］とした。遮断部材はＳＵＳ製で半径０．５［ｍｍ］の断面円形の円柱とし、２つの平面を面取りしてダイの流路と吐出孔のスリット端部の間に配置した。このダイの流路に泡生成手段から泡状定着液が導かれ、遮断手段によって供給制御される。
【００３１】
媒体間では泡状定着液を遮断するため、電磁モータを遮断部材に接続して開放動作と遮断動作を短時間内に行えるようにした。また、ダイの上流側で厚さ２［ｍｍ］のポリウレタン樹脂製のスクレーパーを塗布ローラに圧接して、吐出孔のスリットから供給された泡状定着液が再びダイへ付着するのを防止した。更に、液圧送チューブを分岐して液保管容器へ導く三方弁の第３の弁を設け、この三方弁に電磁式のソレノイドバルブ介した。
【００３２】
媒体はＡ４サイズの紙を用い、媒体間の距離が６０［ｍｍ］で縦方向に搬送されるようにした。搬送速度は、塗布ローラ線速を３００［ｍｍ／ｓ］に設定した。このとき、紙１枚あたりの搬送時間は０．７［ｓ］、媒体間の搬送時間は０．２［ｓ］である。泡状定着液が連続的に供給される場合は、１５［ｍｇ／ｓ］×０．７［ｓ］＝１０．５［ｍｇ］ずつ塗布ローラ上へ供給され、遮断されるたびに１５［ｍｇ／ｓ］×０．２［ｓ］＝３［ｍｇ］ずつ回収される計算になる。
【００３３】
以上の構成で、供給制御を５０回ずつ行い、塗布ローラ上の泡状定着液のかさ密度、膜厚及び膜質量を５０回ずつ計測した。その結果、膜質量の平均値は１０．１［ｍｇ］で、その変動は０．２［ｍｇ］であった。かさ密度の平均値は２８［ｍｇ／ｃｍ３］で、膜厚の平均値は８０［μｍ］であった。
【００３４】
次に、流量条件は同様のままで、塗布ローラ上へ泡状定着液の供給制御を５０回行い、定着液の使用効率を求めた。ここで、定着液の使用効率は、供給制御を５０回行う間に塗布ローラから回収された泡の総質量を（液流量―回収液量）で除したものである。その結果、定着液の使用効率は、約９６％であった。以上から、遮断手段と三方弁による供給制御によって、定着液の使用効率が高くできることが分かった。
【００３５】
（比較例１）
塗布ローラに替えて薄膜ベルトローラ接離によって泡状定着液の供給制御を行い、そして泡状定着液付与後の薄膜ベルローラ上に残存した泡状定着をブレード等で回収を行った。そして、実施例１と同様にして、供給制御を５０回ずつ行い、塗布ローラ上のかさ密度、膜厚及び膜質量を５０回ずつ計測した。その結果、かさ密度の平均値は３３［ｍｇ／ｃｍ３］で、膜厚の平均値は５５［μｍ］であった。次に、流量条件は同様のままで、塗布ローラ上へ泡状定着液の供給制御を５０回行い、定着液の使用効率を求めた。その結果、定着液の使用効率は、約６３％であった。以上から、遮断手段と三方弁を有しない構成の場合、定着液の使用効率が悪いことが分かった。主な要因は、泡状定着液を塗布ローラ上に転写する際のロスと、媒体間に相当する泡状定着液の回収率が悪かったためである。
【００３６】
（実施例２）
実施例１のダイの塗布幅を３００ｍｍに拡大し、このダイに実施例１と同様の泡生成手段を１５個配列し、マニホールド内で泡状定着液が合流するように作製した。次に、実施例１と同様の構成部材を用いて、定着装置とした。この定着装置を用いて、実施例１と同様にして、２０００回の供給制御を行ったときの泡状定着液のかさ密度と膜厚を評価した。更に、供給制御２０００回の定着液の使用効率を計測した。その結果、かさ密度の平均値は２９［ｍｇ／ｃｍ３］で、膜厚の平均値は８１［μｍ］であった。また、定着液の使用効率は、約９６％であった。
【００３７】
（比較例２）
塗布ローラに替えて薄膜ベルトローラ接離によって泡状定着液の供給制御を行い、そして泡状定着液付与後の薄膜ベルローラ上に残存した泡状定着をブレード等で回収を行った。そして塗布幅を３００ｍｍになるように流量条件を変更した以外は、比較例１と同様の定着装置を準備した。実施例２と同様の流量条件で、供給制御を行い、塗布ローラ上のかさ密度、膜厚及び膜質量を２０００回ずつ計測した。更に、供給制御２０００回の定着液の使用効率を計測した。その結果、かさ密度の平均値は３０［ｍｇ／ｃｍ３］で、膜厚の平均値は６０［μｍ］であった。また、定着液の使用効率は、約６５％であった。
【００３８】
（実施例３）
本発明の定着装置を用いた画像形成装置を作製した。作像部は電子写真方式のプリンタ（リコー社製 ＩｐｓｉｏＣｏｌｏｒＣＸ８８００）と同様のものを用いて、本発明の定着装置を用いた画像形成装置とした。画像形成装置において、未定着トナーのカラー画像が形成されたＡ４サイズのＰＰＣ用紙（リコーＴ−６２００）を本発明の定着装置に挿入するタイミングで、媒体２０００枚に対して泡状定着液の供給制御、定着液の回収動作を行った。定着品質（オフセット）を評価したところ、いずれの画像についても良好に定着が行われた。
【００３９】
なお、本発明に用いられる定着液は以下のような成分を含有している。
希釈溶媒：イオン交換水                                                  ５３ｗｔ％
軟化剤：コハク酸ジエトキシエチル（クローダ社  クローダＤＥＳ）          １０ｗｔ％
炭酸プロピレン                                                  ２０ｗｔ％
増粘剤：プロピレングリコール                                            １０ｗｔ％
増泡剤：ヤシ脂肪酸ジエタノールアミド（１：１）型（松本油脂  マーポンＭＭ）
０．５ｗｔ％
起泡剤：パルミチン酸アミン                                            ２．５ｗｔ％
ミリスチン酸アミン                                            １．５ｗｔ％
ステアリン酸アミン                                            ０．５ｗｔ％
分散剤：ＰＯＥ（２０）ラウリルソルビタン（花王  レオドールＴＷ−Ｓ１２０Ｖ）
１ｗｔ％
ポリエチレングリコールモノステアレート（花王  エマノーン３１９９）
１ｗｔ％
【００４０】
ここでの分散剤は、軟化剤が希釈溶媒に溶解する程度を示す溶解性を助長するために用いている。脂肪酸アミンは、脂肪酸とトリエタノールアミンにより脂肪酸アミンを合成した。上記成分比にて、先ずは、液温１２０℃にて軟化剤を除いて混合攪拌し溶液を作製した。次に、軟化剤を混合し、超音波ホモジナイザーを用いて軟化剤が溶解した定着液（泡状化する前の原液）を作製した。
【００４１】
このように、定着液は軟化剤を含有しており、この軟化剤は、一般的に消泡作用が強い。このため、本実施形態の定着装置１のように、液状の定着液を泡状定着液として用いる場合、定着液中の軟化剤の濃度が高いほど、定着液の起泡性及び泡沫安定性が悪くなり、起泡し難くなったり、泡状定着液が破泡し易くなったりするおそれがある。起泡し難いとかさ密度の低いの泡状定着液を得ることができず、所望のかさ密度の泡状定着液を得たとしても、泡状定着液が破泡し易いと定着ニップで完全に破泡してしまい液状定着液を塗布する構成と同様の問題が生じる。
【００４２】
また、起泡剤としては、アニオン系界面活性剤が優れた起泡性と泡沫安定性を実現することができ、起泡剤として優れている。アニオン系界面活性剤のなかでも、脂肪酸塩は、最も泡沫安定性に優れ、定着液の起泡剤として最も適する。ここで、泡沫安定性とは、泡状となった定着液が液状となり難い性質をいう。本実施形態の定着装置で未定着トナーに付与する泡状定着液としては、泡の状態で１分間放置しても消泡せず、泡の状態を保てる程度の泡沫安定性を有することが望ましい。
【００４３】
本発明者らは、定着液中の軟化剤濃度を高めたときの起泡性及び泡沫安定性の劣化問題を解決するため、アニオン系界面活性剤の種類や濃度を因子として多種の試作を行った。また、非特許文献１にも記載されている「スーパーファット」と呼称される技術、つまり固形洗浄剤（石鹸）に含有されている遊離脂肪酸に着目して試作を行った。
【００４４】
ここで、スーパーファットと呼称される技術について概説すると、酸化されにくい遊離脂肪酸を少量加え、過剰油脂分を増やす方法であり、ケン化されない油脂を少量分残すことによって、例えば保湿作用を高めるなどの効果があるとされている。上記非特許文献１には、石鹸水溶系に極少量の脂肪酸を添加すると、起泡性能が向上する上、泡質が一層クリーミィになることが知られており、スーパーファットソープと呼ばれていると記載されている。このスーパーファットと同様に軟化剤を有する定着液に極少量の脂肪酸を添加して泡化しようとしたが起泡性及び泡沫安定性のいずれも悪かった。
【００４５】
これに対して、本発明者らは、起泡剤として炭素数１２から１８の脂肪酸塩を用い、更に炭素数１２から１８の脂肪酸を定着液中に含有することにより、軟化剤の濃度が高くなっても、定着液の起泡性が劣化しない泡状定着液を提供できることを見出した。
【００４６】
軟化剤を含有した定着液において、単に水を起泡する場合に比較して、脂肪酸塩の炭素数としては、１２から１８が起泡性に優れている。具体的には、ラウリン酸塩（炭素数１２）、ミリスチン酸塩（炭素数１４）、パルミチン酸塩（炭素数１６、）、ステアリン酸塩（炭素数１８）が適する。また、ペンタデシル酸（炭素数１５）、マルガリン酸（炭素数１７）なども適する。
【００４７】
ここで、脂肪酸と軟化剤との作用について説明すると、軟化剤はエステル基を化学構造中に有しており、脂肪酸はカルボニル基を化学構造中に有している。この点から、軟化剤のエステル基と脂肪酸のカルボニル基が定着液の系内で、電気的な作用を示し、またそれが分子間の結合作用を生じさせ、定着液の特性として起泡性及び泡沫安定性を向上させている。
【００４８】
また、炭素数１２から１８の範囲においても、炭素数が少ないほうが起泡性に優れているが泡沫安定性が悪く、炭素数が多いほうが起泡性にあまりよくないが泡沫安定性に極めて優れている。このため、定着液中には、単独の脂肪酸塩を含有させても良いが、炭素数１２から１８の脂肪酸塩を混合して含有させる方がさらに優れている。混合比率としては、ミリスチン酸塩（炭素数１４）を最も多く含み、ラウリン酸塩（炭素数１２）、ステアリン酸塩の割合を低くすることが望ましい。より具体的な脂肪酸塩の比率としては、ラウリン酸塩：ミリスチン酸塩：パルミチン酸塩：ステアリン酸塩の重量比で、０：６：３：１、１：５：３：１、１：４：４：１などが適する。
【００４９】
ところで、定着液中に起泡剤である脂肪酸塩と同じ炭素数の脂肪酸を含有することで軟化剤の濃度が高くなっても起泡性及び泡沫安定性を維持することができる。軟化剤の濃度として、１０［ｗｔ％］未満では、脂肪酸を含有しなくても起泡性は問題ない。しかし、軟化剤の濃度が１０［ｗｔ％］以上、特に軟化剤の濃度が３０［ｗｔ％］以上になると、脂肪酸塩だけでは、ほとんど起泡しなくなり起泡性が悪くなる。このような軟化剤の濃度が３０［ｗｔ％］となる定着液において、脂肪酸塩と同じ炭素数の脂肪酸を含有させると、起泡性を維持できる。
【００５０】
但し、脂肪酸の含有量が多くなりすぎると、起泡剤である脂肪酸塩の比率が下がり、起泡性が再び悪くなる。そこで、脂肪酸塩のモル数を、脂肪酸のモル数と同じに、またはは大きくするほうがよい。あるいは、脂肪酸と脂肪酸塩の比率を、５：５から１：９の範囲とした場合起泡性が優れている。
【００５１】
なお、同じ炭素数の脂肪酸と脂肪酸塩の組合せだけでなく、例えば、脂肪酸塩がミリスチン酸アミンで、脂肪酸がステアリン酸の組合せや脂肪酸塩がパルミチン酸カリウムで脂肪酸がステアリン酸のような炭素数が１２から１８の範囲で異なる組合せであってもよい。要は、炭素数１２から１８の範囲の脂肪酸を定着液に含有することで、高濃度の軟化剤を含有しても、起泡性が悪くならず、泡沫安定性に優れ、密度の極めて低い泡化を可能とする。
【００５２】
また、他のアニオン系界面活性剤、例えばアルキルエーテル硫酸塩（ＡＥＳ）を起泡剤として、炭素数１２から１８の脂肪酸を含有した定着液であっても、軟化剤濃度増加による起泡性が悪くなるのを防止する効果があることがわかった。但し、最も組み合わせとして優れているのは脂肪酸塩との組合せである。
【００５３】
更に、脂肪酸塩としては、脂肪酸ナトリウム、脂肪酸カリウム、脂肪酸アミンが適している。更に、最も適している脂肪酸アミンは、具体的には、水を加熱し、脂肪酸を添加し、その後トリエタノールアミンを添加して、一定時間撹拌しながら加熱してケン化反応させることで作製することができる。このとき、脂肪酸とトリエタノールアミンとのモル比を、１：０．５から１：０．９の範囲と脂肪酸比率を高くすることで、ケン化後、未反応の脂肪酸が残留し、定着液中に脂肪酸と脂肪酸アミンを混合させることができる。同じことは、ナトリウム塩やカリウム塩でも可能である。
【００５４】
ところで、定着液中の軟化剤濃度が高くなると希釈溶媒である水に軟化剤が溶解しにくくなる。そこで、検討した結果、多価のアルコール類、具体的には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、グリセリンなどを定着液中に含有させることで、軟化剤が高濃度でも溶解し、かつ脂肪酸塩による起泡性を劣化させず、むしろ起泡性が向上することがわかった。また、多価のアルコール類の含有量は、１［ｗｔ％］から３０［ｗｔ％］の範囲が適当である。３０［ｗｔ％］より多い含有量では、起泡性がむしろ劣化するため適さない。
【００５５】
以上説明したように、本実施形態によれば、図２に示すように、泡状定着液流路に設けられた遮断手段２１の遮断部材を開放位置に可動させて泡状定着液流路を開放することで、泡生成手段１８で生成された泡状定着液を吐出口から吐出して塗布ローラ３１の塗布面に付与する。一方、媒体と次段の媒体との間など泡状定着液の塗布が不要なときは、遮断部材２１を遮断位置に可動させて泡状定着液流路を遮断することで、塗布ローラ３１の塗布面に対する泡状定着液の付与を行わない。これにより、不必要な泡状定着液を塗布手段に付与しないため、塗布ローラ３１には残留する泡状定着液が減って回収しなければならない泡状定着液も減る。これにより、泡状定着液の使用効率が向上する。
【００５６】
また、本実施形態によれば、液状定着液容器１１から液状定着液を泡生成手段１８に圧送する流路の液圧送用チューブ１２に設けられた三方弁２２は当該流路の遮断又は開放を行い、かつ液状定着液容器１１の液状定着液を液状定着液容器１１へ迂回させる迂回流路に切り替える。これにより、遮断手段２１が遮断位置に可動されて泡状定着液流路が遮断されると三方弁２１によって液状定着液容器１１の液状定着液を液状定着液容器１１へ迂回させるように切り替わる。これにより、泡状定着液の塗布が行われないときは液状定着液容器１１の液状定着液を液状定着液容器１１へ戻して定着液を無駄になることがない。
【００５７】
更に、本実施形態によれば、塗布ローラ３１と加圧ローラ３２とのニップ部より搬送路の上流側に設けられた媒体先端後端検知手段３４は記録媒体の先端及び後端を検知することで遮断手段の駆動による泡状定着液流路の遮断又は開放や三方弁の切替を制御する。媒体先端後端検知手段３４が記録媒体の先端を検知したときに、遮断手段２１の遮断部材が開放位置に可動して泡状定着液流路を開放したとき液状定着液容器１１の液状定着液は泡生成手段１８に圧送される。その後媒体先端後端検知手段３４が記録媒体の後端を検知したときに、遮断手段２１の遮断部材が遮断位置に可動して泡状定着液流路を遮断したとき液状定着液容器１１の液状定着液を液状定着液容器１１へ迂回させるように切り替える。これにより、泡状定着液の使用効率がより一層向上する。
【００５８】
また、本実施形態によれば、媒体先端後端検知手段３４が記録媒体の先端を検知してから後端を検知するまでの時間を計時し、計時された時間と記録媒体の搬送方向の既知の幅長とに基づいて記録媒体の搬送速度を算出できる。そして、媒体先端後端検知手段３４の検知位置から塗布ローラ３１のニップ部までの距離は既知であるので、搬送速度が算出できれば、記録媒体の先端検知した時から記録媒体の先端又は後端が塗布ローラ３１のニップ部に到達する到達時間が求められる。この到達時間がわかれば、遮断手段２１の遮断部材の遮断又は開放を制御して、塗布ローラ３１に付与された泡状定着液が記録媒体上のみに付与するようにできる。これにより、必要な液量だけの泡状定着液を塗布ローラに付与し、残留する泡状定着液を減らすことができる。
【００５９】
更に、本実施形態によれば、樹脂含有微粒子が色剤を含有したトナーで静電記録プロセスを行い媒体上に未定着トナー画像を形成する画像形成手段によって形成された未定着トナー像のみに泡状定着液を塗布ローラ３１を介して塗布することができ、残留する泡状定着液が減るため、泡状定着液の使用効率が向上する。
【符号の説明】
【００６０】
１  定着装置
２  定着装置
１０  泡状定着液生成装置
１１  液状定着液容器
１２  液圧送用チューブ
１３  液供給手段
１４  フィルタ
１５  気体圧送用チューブ
１６  気体供給手段
１７  泡状定着液膜付与手段
１８  泡生成手段
１９  気液混合部
２０  マニホールド
２１  遮断手段
２２  三方弁
２３  循環用チューブ
３０  泡状定着液塗布装置
３１  塗布ローラ
３２  加圧ローラ
３３  膜厚調整手段
３４  媒体先端後端検知手段
１００  画像形成装置
【先行技術文献】
【特許文献】
【００６１】
【特許文献１】特許第４３９３９５１号公報
【特許文献２】特開２００７−２１９１０５号公報
【非特許文献】
【００６２】
【非特許文献１】石井淑夫著，「泡のエンジニアリング」初版，株式会社テクノシステム，２００５年３月２５日発行，Ｐ．４８９
【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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