(57)【要約】【課題】軟化剤液収容部内の軟化剤液の温度変化に対する保存安定性を向上し、温度変化に対して安定した定着性を維持することができる定着装置、及びこの定着装置を備えた画像形成装置を提供する。【解決手段】軟化剤液収容器３１と起泡剤液収容器３２とを備えた定着装置３０で、軟化剤液収容器３１内に収容する軟化剤液３１０が含有する軟化剤は分子中にエチレンオキサイド基を有し、軟化剤液３１０は、軟化剤の水に対する親和性を促す可溶化剤を含有し、この可溶化剤は、分子中にエチレンオキサイド基とプロピレンオキサイド基とを有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂成分の少なくとも一部を溶解または膨潤させて軟化させる軟化剤と、
該軟化剤を含む液体に起泡性を付与する起泡剤とを含有し、
該樹脂成分を軟化して記録媒体に定着する定着工程に使用されないときには、該軟化剤を含む水媒体の軟化剤液と、該起泡剤を含む起泡剤液とを独立した状態で保存され、
該定着工程に使用されるときには、該軟化剤液と該起泡剤液とを混合して生成され、泡状液の状態で該樹脂成分に付与される定着液において、
上記軟化剤は分子中にエチレンオキサイド基を有し、
上記軟化剤液は、該軟化剤の水に対する親和性を促す可溶化剤を含有し、
該可溶化剤は、分子中にプロピレンオキサイド基と水酸基を有することを特徴とする定着液。
【請求項２】
請求項１の定着液において、
上記軟化剤液は、上記軟化剤の含有量が１０［ｗ％］以上であることを特徴とする定着液。
【請求項３】
請求項１または２の定着液において、
上記軟化剤は、脂肪酸ジアルコキシアルコキシアルキルであり、
上記可溶化剤は、グリコールエーテル類であることを特徴とする定着液。
【請求項４】
請求項３の定着液において、
上記脂肪酸ジアルコキシアルコキシアルキルは、コハク酸ジエトキシエトキシエチルであり、
上記グリコールエーテル類は、ジプロピレングリコールまたはトリプロピレングリコールであることを特徴とする定着液。
【請求項５】
請求項３の定着液において、
上記脂肪酸ジアルコキシアルコキシアルキルは、コハク酸ジエトキシエトキシエチルであり、
上記グリコールエーテル類は、トリオール型ポリプロピレングリコールであることを特徴とする定着液。
【請求項６】
樹脂の少なくとも一部を溶解または膨潤させることで樹脂微粒子を軟化させる軟化剤を含有する軟化剤液を収容する軟化剤液収容部と、
該軟化剤液に混合して生成する液状定着液に起泡性を付与する起泡剤を含有する起泡剤液を該軟化剤液に対して独立して収容する起泡剤液収容部と、
該軟化剤液及び該起泡剤液を混合して該液状定着液を生成する定着液生成手段と、
該液状定着液を液中に気泡が分散した泡状定着液にする定着液泡状化手段と、
該樹脂微粒子からなる樹脂微粒子層を担持する定着液付与対象の表面に該泡状定着液を付与する泡状定着液付与手段とを有し、
該泡状定着液を付与することで軟化した該樹脂微粒子を記録媒体に定着する定着装置において、
上記軟化剤は分子中にエチレンオキサイド基を有し、
上記軟化剤液は、該軟化剤の水に対する親和性を促す可溶化剤を含有し、
該可溶化剤は、分子中にプロピレンオキサイド基と水酸基を有することを特徴とする定着装置。
【請求項７】
請求項６の定着装置において、
上記軟化剤液は、上記軟化剤の含有量が１０［ｗ％］以上であることを特徴とする定着装置。
【請求項８】
請求項６または７の定着装置において、
上記軟化剤は、脂肪酸ジアルコキシアルコキシアルキルであり、
上記可溶化剤は、グリコールエーテル類であることを特徴とする定着装置。
【請求項９】
請求項８の定着装置において、
上記脂肪酸ジアルコキシアルコキシアルキルは、コハク酸ジエトキシエトキシエチルであり、
上記グリコールエーテル類は、ジプロピレングリコールまたはトリプロピレングリコールであることを特徴とする定着装置。
【請求項１０】
請求項８の定着装置において、
上記脂肪酸ジアルコキシアルコキシアルキルは、コハク酸ジエトキシエトキシエチルであり、
上記グリコールエーテル類は、トリオール型ポリプロピレングリコールであることを特徴とする定着装置。
【請求項１１】
樹脂と色剤を含有する樹脂微粒子を含むトナーを用いて記録媒体上にトナー像を形成するトナー像形成手段と、
記録媒体に転写するトナー像を担持するトナー像担持体の表面、または、トナー像を担持する記録媒体の表面に定着液を付与し、該記録媒体上に該トナー像を定着せしめる定着手段とを備える画像形成装置であって、
該定着手段として、請求項６乃至１０のいずれか１項に記載の定着装置を用い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、トナー等の樹脂成分の少なくとも一部を溶解または膨潤させる定着液、並びに、このような定着液を用いて記録媒体上に樹脂成分を定着させる定着装置及びこれを備えた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。画像形成装置には種々の方式があるが、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。この電子写真方式の画像形成装置では、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軟化あるいは溶融させ、軟化等させ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。この熱定着方式は、高い定着速度及び高い定着画像品質を提供することができるため、好適に用いられている。
【０００３】
しかし、このような熱定着方式を採用した定着装置を備えた電子写真方式の画像形成装置における消費電力の半分以上は、定着装置でトナーを加熱するために消費されている。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）の画像形成装置が望まれている。そこで、従来の画像形成装置における消費電力の半分以上を消費する定着装置での省エネルギー化が求められている。従来の熱定着方式の定着装置では加熱処理に多くの電力を消費していたため、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定着方式、または、トナーを加熱することを必要としない定着方式が望まれている。特に、トナーを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式が低消費電力の点で理想的である。
このような非加熱定着方式としては、トナーの樹脂成分の少なくとも一部を溶解または膨潤させることでトナーを軟化させる軟化剤を含有する定着液を記録媒体表面上のトナー像に付与してトナー像を定着させる湿式定着方式が知られている（例えば、特許文献１〜特許文献４に記載の定着装置で用いる定着方式）。このように、湿式定着方式の定着装置ではトナーを軟化させるために加熱処理を行う必要がないため、熱定着方式に比べて省エネルギー化を実現することができる。
【０００４】
特許文献１〜特許文献３の何れの特許文献に記載の定着装置も、接触型の定着液付与手段である塗布ローラを用いて定着液を液状のまま記録媒体に塗布することで、定着液を記録媒体上の未定着トナー像に付与する構成である。このような液状の定着液をトナー像に塗布して定着を行う構成では、記録媒体上のトナー像への定着液の微量塗布と塗布ローラへのトナーオフセット防止を両立させることが極めて難しいという問題があった。以下、この問題について説明する。
【０００５】
塗布ローラを用いて記録媒体上の未定着トナー像へ定着液を塗布する構成において、定着液を記録媒体に微量付与するために、塗布ローラ上の定着液の層の厚みが未定着トナー像の層よりも薄くした場合、次のような問題が生じることがあった。塗布ローラの表面が記録媒体と接触した後、塗布ローラの表面が記録媒体から剥離する位置で、記録媒体に付与されず塗布ローラ表面に残った定着液の液膜によって生じる表面張力で記録媒体上のトナー層の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オフセットしたトナー粒子が付着し、塗布ローラと剥離した後の記録媒体上のトナー像が大幅に乱れてしまう。
【０００６】
逆に、塗布ローラ上の定着液の層の厚みを未定着トナー層よりも十分厚くすると、塗布ローラが記録媒体から剥離する位置では、液量が多いため塗布ローラの表面の液膜による表面張力が記録媒体上のトナー層のトナー粒子に作用しにくくなる。これにより、塗布ローラ側にトナーが付着しにくくなる。しかし、記録媒体の表面に多量の定着液が塗布されるため、記録媒体上で過剰な定着液により定着液の拡散にともないトナー粒子が流れ画質劣化を生じたり、定着液の乾燥時間が長くなり定着応答性に問題が生じたりしてしまう。また、記録媒体に著しい残液感（紙を手で触れたときの湿った感触）が発生する。また、定着液が水を含有するものであると、紙等のセルロースを含有する記録媒体への定着液の塗布量が多い場合、紙等の記録媒体が著しくカールし、画像形成装置などの装置内における記録媒体搬送時に紙詰まりが発生の恐れがある。
【０００７】
このように、塗布ローラを用いて液状の定着液を塗布する構成では、定着液の塗布量が多すぎると、トナー粒子が流されることによる画質劣化、定着液の乾燥時間が長くなることによる定着応答性の低下、記録媒体によっては紙詰まりが発生しやすくなる、といった問題が生じる。一方、これらの問題を防止するために液状の定着液を微量塗布する構成とすると、上述したように塗布ローラの表面にトナー粒子がオフセットしてしまう。
よって、塗布ローラを用いて液状の定着液を塗布する構成では、定着応答性向上、残液感低減及びカール防止のために記録媒体上のトナー層に定着液を微量塗布することと、塗布ローラに対するトナーオフセットを防止することとを両立することが極めて難しい。
【０００８】
定着液の微量塗布とトナーオフセットの防止とを両立することができる定着方式として、特許文献４には、定着液を液中に気泡が分散した泡状定着液とし、この泡状定着液を記録媒体上のトナー像に塗布する構成が記載されている。このように、定着液を泡状とすることにより定着液の嵩密度を下げることが出来るため、従来よりも少量の定着液で塗布ローラ表面上の定着液の膜厚を厚くすることが出来、液体の表面張力の記録媒体上のトナー粒子に対する影響を軽減することができる。また、少量の定着液であるため、記録媒体上の残液感を抑制することが出来、泡状定着液は液状の定着液よりも流れ難いため、定着液によってトナー粒子が流されることによる画像劣化も防止することができる。よって、特許文献４のように泡状定着液を用いて定着を行うことにより、従来よりも少量の定着液塗布量でトナー画像を乱すことなく定着することができる。
【０００９】
起泡させて泡状定着液として用いる液状定着液には、トナー等の樹脂成分を軟化させる軟化剤と、液状定着液が泡状と成ることを促す起泡剤とが含有している。泡状定着液として使用する定着液に含有させる起泡剤としては、一般的にアニオン系界面活性剤が適する。また、定着液は軟化剤や起泡剤を希釈する希釈溶媒として水が含有されていることが一般的である。
アニオン系界面活性剤の起泡性を最大限に発揮するのは定着液のｐＨが７以上の弱アルカリ性領域であるため、定着液は弱アルカリ性の状態とすることが望ましい。一方、樹脂成分を軟化する軟化剤としては、エステル基を有する軟化剤が一般的である。しかし、希釈溶媒として水を含有する定着液のｐＨが７以上となるアルカリ性領域では、エステル基が水と反応して加水分解を起こし、軟化剤が化学的に分解してしまい、軟化剤としての能力が低下する。
【００１０】
このように、起泡性を重視して液状定着液のｐＨを７以上とすると、液状定着液の長期保存において、保存容器内で軟化剤が化学的に分解して定着性能が低下し、定着装置としての信頼性が得られなくなる問題がある。一方、液状定着液のｐＨを６以下の弱酸性とすると、軟化剤の化学的分解は抑制されるが、起泡剤の能力が低下し、液状定着液から所望の状態の泡状定着液を得られなくなり、定着不良を発生させてしまう。
【００１１】
定着液の起泡性と定着性とを両立できる定着装置として、特許文献６には、軟化剤を含有する軟化剤液と起泡剤を含有する起泡剤液とをそれぞれ独立した収容器で保存する定着装置が記載されている。この定着装置は、定着動作を行うときに独立した状態で保存された軟化剤液と起泡剤液とを混合して液状定着液を生成し、この液状定着液を発泡させて泡状定着液を得るものである。この定着装置では、軟化剤液は予めｐＨを７以下の弱酸性に調節された状態で独立した容器に収容されているため、加水分解を防止し、長期保存しても軟化剤が化学的に分解せず、起泡剤液と混合して生成される定着液の定着性を維持することができる。また、起泡剤液は予めｐＨを８程度の弱アルカリ性に調節された状態で独立した容器に収容されているため、軟化剤液と混合して生成される定着液の起泡性を維持することができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明者らは、液状定着液を軟化剤液と起泡剤液とに分けて独立して保存する構成で、温度に対する定着液の安定性を評価したところ、常温では軟化剤液が安定する場合であっても、軟化剤によってはある温度以上になると、軟化剤液中の軟化剤が水に不溶化して分離してしまうことが判明した。軟化剤と水とが分離した軟化剤液を起泡剤液と混合して得た定着液では、定着性能が低下する。
【００１３】
本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その第一の目的は、起泡剤液に対して独立して保存される軟化剤液の温度変化に対する保存安定性を向上し、温度変化に対して安定した性能を維持することができる定着液を提供することである。
また、第二の目的は、軟化剤液収容部内の軟化剤液の温度変化に対する保存安定性を向上し、温度変化に対して安定した定着性を維持することができる定着装置、及びこの定着装置を備えた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】
【００１４】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、樹脂成分の少なくとも一部を溶解または膨潤させて軟化させる軟化剤と、該軟化剤を含む液体に起泡性を付与する起泡剤とを含有し、該樹脂成分を軟化して記録媒体に定着する定着工程に使用されないときには、該軟化剤を含む水媒体の軟化剤液と、該起泡剤を含む起泡剤液とを独立した状態で保存され、該定着工程に使用されるときには、該軟化剤液と該起泡剤液とを混合して生成され、泡状液の状態で該樹脂成分に付与される定着液において、上記軟化剤は分子中にエチレンオキサイド基を有し、上記軟化剤液は、該軟化剤の水に対する親和性を促す可溶化剤を含有し、該可溶化剤は、分子中にプロピレンオキサイド基と水酸基とを有することを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１の定着液において、上記軟化剤液は、上記軟化剤の含有量が１０［ｗ％］以上であることを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項１または２の定着液において、上記軟化剤は、脂肪酸ジアルコキシアルコキシアルキルであり、上記可溶化剤は、グリコールエーテル類であ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の定着液において、上記脂肪酸ジアルコキシアルコキシアルキルは、コハク酸ジエトキシエトキシエチルであり、上記グリコールエーテル類は、ジプロピレングリコールまたはトリプロピレングリコールであることを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項３の定着液において、上記脂肪酸ジアルコキシアルコキシアルキルは、コハク酸ジエトキシエトキシエチルであり、上記グリコールエーテル類は、トリオール型ポリプロピレングリコールであることを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、樹脂の少なくとも一部を溶解または膨潤させることで樹脂微粒子を軟化させる軟化剤を含有する軟化剤液を収容する軟化剤液収容部と、該軟化剤液に混合して生成する液状定着液に起泡性を付与する起泡剤を含有する起泡剤液を該軟化剤液に対して独立して収容する起泡剤液収容部と、該軟化剤液及び該起泡剤液を混合して該液状定着液を生成する定着液生成手段と、該液状定着液を液中に気泡が分散した泡状定着液にする定着液泡状化手段と、該樹脂微粒子からなる樹脂微粒子層を担持する定着液付与対象の表面に該泡状定着液を付与する泡状定着液付与手段とを有し、該泡状定着液を付与することで軟化した該樹脂微粒子を記録媒体に定着する定着装置において、上記軟化剤は分子中にエチレンオキサイド基を有し、上記軟化剤液は、該軟化剤の水に対する親和性を促す可溶化剤を含有し、該可溶化剤は、分子中にプロピレンオキサイド基と水酸基とを有することを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、請求項６の定着装置において、上記軟化剤液は、上記軟化剤の含有量が１０［ｗ％］以上であることを特徴とするものである。
また、請求項８の発明は、請求項６または７の定着装置において、上記軟化剤は、脂肪酸ジアルコキシアルコキシアルキルであり、上記可溶化剤は、グリコールエーテル類であることを特徴とするものである。
また、請求項９の発明は、請求項８の定着装置において、上記脂肪酸ジアルコキシアルコキシアルキルは、コハク酸ジエトキシエトキシエチルであり、上記グリコールエーテル類は、ジプロピレングリコールまたはトリプロピレングリコールであることを特徴とするものである。
また、請求項１０の発明は、請求項８の定着装置において、上記脂肪酸ジアルコキシアルコキシアルキルは、コハク酸ジエトキシエトキシエチルであり、上記グリコールエーテル類は、トリオール型ポリプロピレングリコールであることを特徴とするものである。
また、請求項１１の発明は、樹脂と色剤を含有する樹脂微粒子を含むトナーを用いて記録媒体上にトナー像を形成するトナー像形成手段と、記録媒体に転写するトナー像を担持するトナー像担持体の表面、または、トナー像を担持する記録媒体の表面に定着液を付与し、該記録媒体上に該トナー像を定着せしめる定着手段とを備える画像形成装置であって、該定着手段として、請求項６乃至１０のいずれか１項に記載の定着装置を用いることを特徴とするものである。
【００１５】
分子中にエチレンオキサイド基を有する軟化剤を含有する軟化剤液は、軟化剤が常温で水に溶解していても、高温になると不溶化することがあった。このような軟化剤が水に対する分離を防止する可溶化剤を検討したところ、表１〜表５を用いて後述する本発明者らの実験の結果、分子中にプロピレンオキサイド基と水酸基とを有する可溶化剤を軟化剤液に含有させたところ、高温時の軟化剤の不溶化を防止できることが分かった。
【発明の効果】
【００１６】
本願請求項１の構成を備えた発明においては、分子中にエチレンオキサイド基を有する軟化剤を含有する軟化剤液が、分子中にプロピレンオキサイド基と水酸基とを有する可溶化剤を含有するため、高温時の軟化剤液中の軟化剤の不溶化を防止することができる。
よって、本願請求項１の構成を備えた発明によれば、高温時の軟化剤液中の軟化剤の不溶化を防止することができるため、起泡剤液に対して独立して保存される軟化剤液の温度変化に対する保存安定性を向上し、定着液が温度変化に対して安定した性能を維持することができるため、上記第一の目的を達成することができるという優れた効果がある。
本願請求項６の構成を備えた発明においては、軟化剤液収容部内の軟化剤液が、分子中にエチレンオキサイド基を有する軟化剤と、分子中にプロピレンオキサイド基と水酸基とを有する可溶化剤とを含有するため、高温時の軟化剤液中の軟化剤の不溶化を防止することができる。
よって、本願請求項６の構成を備えた発明によれば、高温時の軟化剤液中の軟化剤の不溶化を防止することができるため、軟化剤液収容部内の軟化剤液の温度変化に対する保存安定性を向上し、温度変化に対して安定した定着性を維持することができるため、上記第二の目的を達成することができるという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】実施形態に係る定着装置の概略構成図。
【図２】本実施形態に係るプリンタの要部を示す概略構成図。
【図３】同プリンタの画像形成ユニットを示す拡大構成図。
【図４】定着装置の泡状定着液供給部を示す拡大構成図。
【図５】初期発泡部に撹拌機構を備える構成の説明図。
【図６】塗布ニップにおける塗布ローラ表面と転写紙とを拡大して示す拡大模式図。
【図７】泡状定着液を示す拡大模式図。
【図８】定着液保存容器の一例の概略説明図。
【図９】定着液保存容器の他の例の概略説明図。
【図１０】軟化剤の分子と水分子との結合の関係を示すイメージ図、（ａ）は、軟化剤液中に可溶化剤を含まない場合のイメージ図、（ｂ）は、軟化剤液中に可溶化剤を含む場合のイメージ図。
【図１１】液状定着液を用いる定着装置で定着液の膜厚が薄いときの説明図、（ａ）は、定着装置の概略説明図、（ｂ）は、転写紙に接触して定着液を塗布する塗布ローラと転写紙とが接触する塗布位置の拡大説明図。
【図１２】液状定着液を用いる定着装置で定着液の膜厚が十分に厚いときの説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明を適用した画像形成装置として、電子写真方式のタンデム方式のカラープリンタ（以下、単にプリンタ１００という）の実施形態について説明する。なお、本発明を適用した画像形成装置としては、プリンタに限るものではなく、複写機、ファクシミリ等、定着装置を備えた画像形成装置であれば適用可能である。
まず、実施形態に係るプリンタ１００の基本的な構成について説明する。
図２は、プリンタ１００の要部を示す概略構成図である。同図において、プリンタ１００は、イエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），黒（Ｋ）のトナー像を形成する４つの画像形成ユニット３（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）、転写ユニット２０、二次転写装置２８、レジストローラ対１５、定着装置３０、図示しない光書込装置などを備えている。
転写ユニット２０は、トナー像担持体としての中間転写ベルト２５を備えており、この中間転写ベルト２５の上部の張架面に沿って、ブラック、イエロー、マゼンタ及びシアンの各色に対応した４つの画像形成ユニット３（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）が配列されている。
【００１９】
４つの画像形成ユニット３（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の上方には、図示しない光書込装置が配置されている。例えば、プリンタ１００が複写機の一部である場合には、スキャナで原稿の画像情報を読み込む。そして、この画像情報に応じて、光書込装置のレーザーダイオードやＬＥＤ等の光源を駆動して、画像形成ユニット３（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）におけるドラム状の感光体４（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）に向けて各レーザー光Ｌ１〜Ｌ４を照射する。この照射により、感光体４（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の表面には静電潜像が形成され、この潜像は所定の現像プロセスを経由してトナー像になる。なお、符号の後に付されたＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋという添字は、イエロー，マゼンタ，シアン，黒用の仕様であることを示している。
【００２０】
画像形成ユニット３（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）はそれぞれ、潜像担持体たる感光体４と、その周囲に配設される各種装置とを１つのユニットとして共通の支持体に支持するものであり、プリンタ本体に対して着脱可能になっている。画像形成ユニット３（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）は使用するトナーの色が異なる点以外は同様の構成である。
図３は、４つの画像形成ユニット３（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）のうちの一つの画像形成ユニット３の拡大説明図である。
図３に示すように、４つの画像形成ユニット３はそれぞれ、感光体４を備え、感光体４の周囲に現像装置６、帯電装置７、除電装置の除電ランプ８及びドラムクリーニング装置９等を備えている。また、中間転写ベルト２５を挟んで感光体４と対向する位置には、一次転写装置の一次転写ローラ２６が設けられている。本実施形態の一次転写装置は、一次転写部材としてローラ状の一次転写ローラ２６を備え、中間転写ベルト２５を挟んで一次転写ローラ２６が感光体４に当接することで、感光体４の表面上に形成されたトナー像を中間転写ベルト２５に転写する一次転写ニップを形成する。一次転写部材としては、一次転写ローラ２６のようなローラ部剤に限るものではなく、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。
【００２１】
感光体４としては、アルミニウム等の素管に、感光性を有する有機感光材の塗布による感光層を形成したドラム状のものを用いている。感光体としてはドラム状に限らず、無端ベルト状のものを用いても良い。
本実施形態の帯電装置７は、帯電バイアスが印加される帯電ローラを感光体４に当接させる接触型帯電方式の帯電装置である。帯電装置７は、感光体４に当接させた帯電ローラに帯電バイアスを印加することにより、感光体４の表面を一様に帯電する。帯電装置７としては、接触型帯電方式に限るものではなく、感光体４に対して非接触で帯電処理を行うスコロトロンチャージャ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。
【００２２】
現像装置６は、図示しない磁性キャリアと非磁性トナーとを含有する二成分現像剤を用いて感光体４上の静電潜像にトナーを付着させてトナー像を得ることで、静電潜像を現像して可視化する二成分現象方式のものである。二成分現像剤の代わりに、磁性キャリアを含まない一成分現像剤によって現像を行う一成分現象方式のものを使用してもよい。現像によって感光体４の表面上に形成されたトナー像は、一次転写ニップで中間転写ベルト２５に一次転写される。
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微粒子からなり、これらの樹脂微粒子は、後述する定着液により溶解または膨潤する。現像装置６は、二成分現像剤を収容し撹拌する攪拌部と、現像ローラが配置された現像部とを有し、現像ローラの表面に供給され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。攪拌部における二成分現像剤のトナー濃度は、不図示のトナー濃度センサによって検出され、トナー濃度が一定となるように制御されている。
【００２３】
一次転写ニップを通過した後の感光体４表面に付着している転写残トナーは、ドラムクリーニング装置９によって感光体４表面から除去される。ドラムクリーニング装置９によって感光体４表面から除去された転写残トナーは、不図示の回収スクリュ及びトナーリサイクル装置によって現像装置６に搬送され、再利用される。本実施形態では、ドラムクリーニング装置９として、先端を感光体４の表面に押し付けられたクリーニングブレードによって転写残トナーを掻き取る方式のものを示しているが、ブラシローラ等の他の方式によって転写残トナーを除去するものを用いてもよい。
除電ランプ８は、ランプで構成されており、ドラムクリーニング装置９によってクリーニングされた感光体４の表面を光照射によって除電し、感光体４の表面電位を初期化する。
【００２４】
画像形成ユニット３で感光体４の表面にトナー像を形成するときには、図２及び図３中の反時計回り方向に回転する感光体４の表面が帯電装置７によって一様帯電される。一様帯電がなされた感光体４の表面は不図示の光書込装置から画像情報に基づいたレーザー光Ｌが照射され、感光体４の表面に静電潜像が形成される。その後、感光体４の表面は現像装置６によって静電潜像が現像され、感光体４の表面にトナー像を形成される。
トナー像が形成された感光体４の表面は、一次転写ローラ２６との対向部である一次転写ニップでトナー像を中間転写ベルト２５に転写し、一次転写ニップを通過した感光体４の表面に残留する転写残トナーはドラムクリーニング装置９によって除去される。転写残トナーが除去された感光体４の表面は、除電ランプ８の光照射によって除電されて初期化され、帯電装置７による一様帯電から始まる次の画像形成に備える。
【００２５】
図２において、４つの画像形成ユニット３（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の感光体４（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）には、上述したプロセスによってＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナー像が形成される。４つの画像形成ユニット３（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の下方には、感光体４の表面上に形成されたトナー像を記録媒体に転写する転写ユニット２０が配設されている。転写ユニット２０は、複数の張架ローラ（２１、２２、２３）によって張架され、駆動ローラ２１の回転駆動によって図中時計回り方向（図中の矢印Ａ方向）に無端移動する中間転写ベルト２５をそなえる。そして、中間転写ベルト２５を、感光体４（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）に当接させてＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の一次転写ニップを形成している。
【００２６】
Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の一次転写ニップの近傍では、中間転写ベルト２５のベルトループ内側に配設された一次転写ローラ２６（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）によって中間転写ベルト２５を感光体４（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）に向けて押圧している。これら一次転写ローラ２６（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）には、それぞれ図示しない電源によって一次転写バイアスが印加されている。これにより、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の一次転写ニップには、感光体４（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）上のトナー像を中間転写ベルト２５に向けて静電移動させる一次転写電界が形成されている。図２中の時計回り方向の無端移動に伴ってＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の一次転写ニップを順次通過していく中間転写ベルト２５のおもて面には、各一次転写ニップで各色トナー像が順次重ね合わせて一次転写される。この重ね合わせの一次転写により、中間転写ベルト２５のおもて面には４色重ね合わせトナー像（以下、４色トナー像という）が形成される。
【００２７】
転写ユニット２０の図中下方の中間転写ベルト２５を挟んで、転写バックアップローラ２３に対向する位置には、二次転写装置２８が設けられている。二次転写装置２８は、駆動ローラ２９ｂと二次転写ローラ２９ａとの２つの支持ローラの間に、無端状の紙搬送ベルト２９を掛け渡して無端移動させる構成である。プリンタ１００では、二次転写装置２８が備える二次転写ローラ２９ａと、転写ユニット２０が備える転写バックアップローラ２３との間に、紙搬送ベルト２９と中間転写ベルト２５とを挟み込んでいる。このような構成により、中間転写ベルト２５のおもて面と、紙搬送ベルト２９のおもて面とが当接する二次転写ニップが形成されている。二次転写装置２８としては、ベルト状の部材を中間転写ベルト２５に対向させる構成に限らず、ローラ状の部材を中間転写ベルト２５に対向させる構成であってもよい。
【００２８】
二次転写装置２８の二次転写ローラ２９ａには図示しない電源によって二次転写バイアスが印加されている。一方、転写ユニット２０の中間転写ベルト２５のループ内で、中間転写ベルト２５が掛け回されている転写バックアップローラ２３は、接地されている。これにより、中間転写ベルト２５上の４色トナー像が二次転写ローラ２９ａ側に向かうように作用する二次転写電界が二次転写ニップに形成される。
【００２９】
二次転写ニップでは、中間転写ベルト２５上の４色トナー像が不図示の給紙装置から供給された記録媒体である転写紙Ｐに転写される。
図２中の二次転写ニップの右側には、レジストローラ対１５が配設されており、レジストローラ対１５のローラ間に挟み込んだ転写紙Ｐを中間転写ベルト２５上の４色トナー像に同期させるタイミングで二次転写ニップに送り出す。二次転写ニップ内では、中間転写ベルト２５上の４色トナー像が二次転写電界やニップ圧の影響によって転写紙Ｐに一括二次転写され、転写紙Ｐの白色と相まってフルカラー画像となる。二次転写ニップを通過した転写紙Ｐは、中間転写ベルト２５から離間して、紙搬送ベルト２９のおもて面に保持されながら、その無端移動に伴って定着装置３０へと搬送される。定着装置３０へ搬送された転写紙Ｐは、詳細は後述する定着装置３０で定着液を付与され、そのおもて面に形成されたトナー像が定着される。
【００３０】
中間転写ベルト２５の複数の張架ローラ（２１、２２、２３）のうちのクリーニング対向ローラ２２に対して中間転写ベルト２５を挟んで対向する位置には、ベルトクリーニング装置２４が配置されている。二次転写ニップを通過した中間転写ベルト２５の表面には、二次転写ニップで転写紙Ｐに転写されなかったベルト転写残トナーが付着しており、このベルト転写残トナーは、ベルトクリーニングブレード２４ａが中間転写ベルト２５に当接するベルトクリーニング装置２４によって掻き取り除去される。
【００３１】
次に、定着装置３０について説明する。図１は、実施形態に係る定着装置３０の概略構成図である。
以下では、便宜上、泡を含まない通常の液体の状態の定着液を「液状定着液ＴＬ」といい、液中に気泡を含有して泡状となった定着液を「泡状定着液Ｂｕ」という。また、泡状定着液Ｂｕのうち、液状定着液ＴＬの状態から起泡されて泡径が所望の泡径よりも大きい状態の泡状定着液Ｂｕを「初期泡状定着液Ｂｕ１」といい、初期泡状定着液Ｂｕ１の状態から分泡して所望の泡径となった泡状定着液Ｂｕを「小径泡状定着液Ｂｕ２」という。さらに、後述する塗布ローラ４１の表面上で泡状定着液膜厚制御手段によって規制され所望の膜厚の状態の小径泡状定着液Ｂｕ２を泡状定着液膜Ｂｕ３という。また、詳細は後述する塗布ニップＣを通過した後の塗布ローラ４１の表面上に残留する泡状定着液Ｂｕを残留泡状定着液Ｂｕ４という。そして、何れの状態にも限定しない定着液を定着液Ｆという。
【００３２】
図１に示す定着装置３０は、転写紙Ｐに定着液Ｆを塗布する定着液付与手段である泡状定着液塗布部１４０と、泡状定着液生成手段である泡状定着液供給部１３０とを備える。そして、泡状定着液供給部１３０で生成した泡状定着液Ｂｕを、泡状定着液塗布部１４０で転写紙Ｐ上の未定着トナーＴに塗布する。泡状定着液塗布部１４０は、塗布ローラ４１や加圧ローラ４３などを備える。
泡状定着液供給部１３０は、初期泡状定着液Ｂｕ１を生成する初期発泡部３６と、初期泡状定着液Ｂｕ１にせん断力を付与して小径泡状定着液Ｂｕ２を生成する泡微細化部３７とを備える。
【００３３】
定着装置３０では、液状定着液ＴＬを構成する二つの定着用液として、軟化剤を含有する液（以下、軟化剤液３１０と称す）と起泡剤を含有する液（以下、起泡剤液３２０と称す）とを独立して保管している。そして、泡状定着液Ｂｕを生成するときに軟化剤液３１０と起泡剤液３２０とを混合し、この混合によって得られた液状定着液ＴＬを泡状定着液供給部１３０で、泡状定着液Ｂｕとする構成である。
樹脂の少なくとも一部を溶解または膨潤させることで樹脂微粒子を軟化させる軟化剤としては、液のｐＨの値が７以上の弱アルカリ性領域であると水と反応して加水分解してしまうものがある。また、定着液の起泡性を向上させる起泡剤としては、その起泡性を最大限に発揮するのが定着液のｐＨが７以上の弱アルカリ性領域となるものがある。このため、起泡剤液３２０と軟化剤液３１０とは、本実施形態の定着装置３０のように、別々に保管し、使用時の泡状定着液Ｂｕを生成する直前に混合して使用することが望ましい。
【００３４】
図４は、定着装置３０の泡状定着液供給部１３０を示す拡大構成図である。
泡状定着液供給部１３０は、軟化剤液収容器３１内に収容されている軟化剤液３１０と起泡剤液収容器３２内に収容されている起泡剤液３２０とを混合して得られる液状定着液ＴＬを泡化させ、得られた泡状定着液Ｂｕを塗布ローラ４１の表面上に供給するものである。
軟化剤液収容器３１内の軟化剤液３１０は、軟化剤液搬送ポンプ３３ａを駆動することで軟化剤液搬送パイプ３４ａを通って初期発泡部３６に供給される。また、起泡剤液収容器３２内の起泡剤液３２０は起泡剤液搬送ポンプ３３ｂを駆動することで起泡剤液搬送パイプ３４ｂを通って初期発泡部３６に供給される。
このとき、軟化剤液搬送ポンプ３３ａと起泡剤液搬送ポンプ３３ｂとの駆動を制御して、軟化剤液３１０の搬送量と起泡剤液３２０の搬送量との比を調節する。このように２つの液の搬送量の比を調節することにより、２つの液を混合して成る液状定着液ＴＬにおける軟化剤液３１０と起泡剤液３２０との混合比を調節することが出来る。これにより、軟化剤液３１０と起泡剤液３２０とが初期発泡部３６に所定の混合比で供給される。
【００３５】
液搬送ポンプ３３（３３ａ及び３３ｂ）としては、ギヤポンプ、ベローズポンプ、チューブポンプ等を用いることが可能であるが、中でもチューブポンプを用いることが望ましい。ギヤポンプ等のように、定着用液が通過する経路内に振動機構や回転機構を構成する部品があると、ポンプ内で液が起泡し、液に圧縮性が出て、搬送能力が低下するおそれがある。また、定着用液の経路内に振動機構や回転機構を構成する部品があると、その部品の材料が溶け込んで定着用液を汚染したり、逆に定着用液がその部品を劣化させたりする恐れがある。
【００３６】
一方、チューブポンプは、チューブ内の液を、チューブを変形させながら押し出す機構であり、定着用液の経路内に振動機構や回転機構を構成する部品がなく、定着用液と接する部材はチューブだけである。このため、チューブとして搬送する定着用液に対して耐液性を有する部材を用いることで、定着用液の汚染や液搬送ポンプ３３を構成する部品の劣化を防止することが出来る。また、チューブを変形させるだけであるため、定着用液が起泡せず、液の起泡に起因する搬送能力の低下を防止できる。
【００３７】
初期発泡部３６は、液状定着液ＴＬをバブリングによって泡状定着液Ｂｕを生成する構成である。初期発泡部３６には、空気搬送パイプ３５ａを介して空気ポンプ３５が接続されており、軟化剤液３１０及び起泡剤液３２０が初期発泡部３６に到達するタイミングに合わせて空気ポンプ３５を行動させる。これにより、初期発泡部３６内で２つの液の混合液である液状定着液ＴＬをバブリングし、定着液Ｆを泡状にする。このときに得られる泡状定着液Ｂｕは、目視でも泡を確認できるぐらいの泡径の大きな初期泡状定着液Ｂｕ１である。
【００３８】
軟化剤液３１０と起泡剤液３２０とは、十分均一に混合されないと混合後の泡化の際に起泡性が悪くなり、泡状定着液Ｂｕの密度が所望の値よりも高くなり、泡膜形成ができなくなる恐れがある。また、軟化剤が泡のプラトー境界にて不均一に分布し、定着が不均一になる恐れがある。このため、初期発泡部３６では、図１及び図４に示すように、バブリングの振動で軟化剤液３１０と起泡剤液３２０とを混合する構成もよいが、混合時の液どうしの均一性を高めるため、図５に示すように、液同士を混合する撹拌機構を設けることが望ましい。図５に示す構成では、回転する初期発泡撹拌羽根３６ａを初期発泡部３６の混合容器内に組み込み、泡化を行うバブリングを行う前に十分に起泡剤液と軟化剤液を撹拌して均一に混合する構成とした。撹拌の仕方としては、そのほかに、超音波振動などが望ましい。
また、上述した構成では、軟化剤液３１０と起泡剤液３２０とをそれぞれ初期発泡部３６に供給する構成となっているが、軟化剤液３１０と起泡剤液３２０と混合して液状定着液ＴＬを生成する液混合部を設けてもよい。液混合部で軟化剤液３１０と起泡剤液３２０とが十分に混合して生成された液状定着液ＴＬを初期発泡部３６に供給して泡状定着液Ｂｕを生成することで、定着液Ｆの均一性を高め、安定した泡状定着液Ｂｕを生成することが出来る。
【００３９】
液状定着液ＴＬから大きな泡からなる初期泡状定着液Ｂｕ１を生成する別の生成方法としては、液状定着液ＴＬと空気とを羽根状攪拌子で攪拌する方法がある。この方法では、羽根状攪拌子を配置した撹拌容器内に液状定着液ＴＬと空気と送り込み、羽根状攪拌子で攪拌することで液状定着液ＴＬに気泡を巻き込み、初期泡状定着液Ｂｕ１を生成する。
また、微小孔シート、孔径３０［μｍ］〜１００［μｍ］程度の連通孔を有する焼結セラミックス板や不織布、発泡樹脂シート等の連泡構造の多孔質部材に、液状定着液ＴＬと空気とを同時に通過させることにより、初期泡状定着液Ｂｕ１を生成する方法を採用してもよい。
【００４０】
初期発泡部３６としては何れの構成であっても、例えば０．５〜１［ｍｍ］程度の比較的大きな泡径の泡からなる初期泡状定着液Ｂｕ１をごく短時間で生成することができる。ただし、泡状定着液Ｂｕを定着に用いるときの泡としては、泡径が小さい方が望ましい。このため、定着装置３０では、初期発泡部３６で得られた初期泡状定着液Ｂｕ１を、泡微細化部３７で微細な泡径の泡からなる小径泡状定着液Ｂｕ２とする構成である。
【００４１】
初期発泡部３６で生成された初期泡状定着液Ｂｕ１は、空気ポンプ３５からの空気圧によって泡搬送パイプ３７ｃを通って泡微細化部３７に供給される。泡微細化部３７は、初期泡状定着液Ｂｕ１にせん断力を付与することによって径の大きな一つの泡を二つ以上に分割して泡の微細化を行う。
泡微細化部３７は、外側円筒３７ａの中に内側円筒３７ｂを内包する二重円筒構造になっており、固定された外側円筒３７ａに対して内側円筒３７ｂが回転可能な構成となっている。外側円筒３７ａの泡搬送パイプ３７ｃが接続された箇所から外側円筒３７ａと内側円筒３７ｂとの隙間に初期泡状定着液Ｂｕ１を供給し、この隙間を通過させることで内側円筒３７ｂの回転により泡状定着液Ｂｕに対してせん断力を付与する。このせん断力の付与により、一つの大きな泡を二つ以上の微小な泡に分割し、泡状定着液Ｂｕを外側円筒３７ａと内側円筒３７ｂとの隙間を通過させる間に、所望の微小な泡径を有する小径泡状定着液Ｂｕ２を生成する。外側円筒３７ａと内側円筒３７ｂとの隙間を通過して小径泡状定着液Ｂｕ２となった泡状定着液Ｂｕは、外側円筒３７ａに設けられた出口から泡供給パイプ３７ｄへ、さらに、泡供給パイプ３７ｄの先端の泡供給ノズル３８から塗布ローラ４１の表面へと排出される。
二重円筒構造の泡微細化部３７としては、内側円筒３７ｂにらせん状の溝を設けて、外側円筒３７ａ内での泡状定着液Ｂｕの搬送性を向上させてもよい。
【００４２】
一般的に、初期泡状定着液Ｂｕ１のように泡径が０．５［ｍｍ］〜１［ｍｍ］程度で目視によって観察できる程度の大きな泡からなる泡状定着液の場合、液状定着液を単に撹拌する等により比較的容易に泡を生成可能である。このような大きな泡からなる泡状定着液の生成には、液状定着液から数秒以下の時間（０．１［秒］もかからない）で生成することができる。
そこで、本発明者らは、このように所望の泡径よりも大きな泡であって、目視で観察できる程度の大きさの泡からなる泡状定着液の生成は容易に、且つ、素早く生成できる点に着目した。そして、大きな泡からなる泡状定着液の状態から、泡径が５［μｍ］〜５０［μｍ］程度の微小な泡からなる泡状定着液を素早く生成する方法を鋭意検討した。その結果、大きな泡からなる泡状定着液にせん断力を加えることで、液状定着液の状態から起泡させて微小な泡径の泡状定着液を生成する方法に比べて、極めて素早く所望の大きさの微小な泡径の泡状定着液が生成できることがわかった。このとき、大きな泡からなる泡状定着液にせん断力を加えることで、大きな泡を分泡して小さな泡となっていると考えられる。
【００４３】
定着装置３０は、大きな泡生成部である初期発泡部３６と、泡微細化部３７とを組み合わせた構成である。初期発泡部３６では、液状定着液ＴＬを大きな泡径の泡からなる初期泡状定着液Ｂｕ１へと泡化させ、泡微細化部３７では、初期泡状定着液Ｂｕ１に剪断力を加えての大きな泡を微小な泡に分割する。このように、初期発泡部３６と、泡微細化部３７とを組み合わせることで、液状定着液ＴＬを５〜５０［μｍ］程度の微小な泡径の泡からなる小径泡状定着液Ｂｕ２に極めて短時間で変化させることができる。
【００４４】
図１に示すように、泡微細化部３７の泡供給ノズル３８から排出される小径泡状定着液Ｂｕ２は、泡状定着液塗布部１４０の塗布ローラ４１の表面に供給される。泡状定着液塗布部１４０は、小径泡状定着液Ｂｕ２を転写紙Ｐ上の未定着トナーＴに付与する塗布ローラ４１を備える。また、泡状定着液塗布部１４０は、塗布ローラ４１の表面上に供給された小径泡状定着液Ｂｕ２の膜厚を制御する泡状定着液膜厚制御手段を構成する膜厚調整ブレード４２を備える。さらに、泡状定着液塗布部１４０は、塗布ローラ４１と膜厚調整ブレード４２とが対向する位置に対して、塗布ローラ４１の表面移動方向下流側で塗布ローラ４１と対向する位置に加圧ローラ４３を備える。
【００４５】
泡状定着液Ｂｕの嵩密度としては、０．０１〜０．１［ｇ／ｃｍ３］の範囲が望ましい。更に、定着液Ｆを付与した後に転写紙Ｐの表面に残液感を生じないようにするためには、泡の嵩密度としては、０．０１［ｇ／ｃｍ３］〜０．０２［ｇ／ｃｍ３］の範囲となることが好ましい。特に、少なくとも０．０２［ｇ／ｃｍ３］以下の嵩密度であることが望まれる。
これは以下の理由による。
すなわち、塗布ローラ４１が転写紙Ｐに泡状定着液Ｂｕを塗布する塗布ニップＣでの泡状定着液膜Ｂｕ３の膜厚は、トナー層の隙間を泡状定着液Ｂｕで埋めるために転写紙Ｐ上の未定着トナーＴのトナー層の厚み以上であることが必須条件である。このため、泡状定着液膜Ｂｕ３の膜厚は、おおよそ、５０［μｍ］〜８０［μｍ］が好ましい。一方、転写紙Ｐの表面への定着液Ｆの付与による定着後の残液感（ぬれたような感触）を抑制するためには、転写紙Ｐの単位面積当たりの定着液Ｆの付着量として、０．１［ｍｇ／ｃｍ２］以下が好ましい。このことから、泡状定着液Ｂｕの嵩密度としては、０．０１２５［ｇ／ｃｍ３］〜０．０２［ｇ／ｃｍ３］の範囲が好ましく、少なくとも０．０２［ｇ／ｃｍ３］以下の密度となることが望まれる。
【００４６】
また、定着液Ｆは、転写紙Ｐ等の記録媒体上のトナー等の樹脂含有微粒子の層への塗布時に泡状となっていればよく、定着用液として定着用液収容器（３１及び３２）内で泡状である必要はない。このため、定着用液収容器中では気泡を含有しない液体の状態にしておき、容器から定着用液を供給する時点や、樹脂含有微粒子の層へ付与するまでの液搬送経路で泡状にすることが望ましい。これは、定着用液として定着用液収容器から定着用液を取り出した後に泡状とする構成により、定着用液の輸送体積や保存体積の減容を図って、輸送コストや保存コストを低減することができるためである。
【００４７】
また、図１に示す定着装置３０では、初期発泡部３６や泡搬送パイプ３７ｃ、泡微細化部３７では、起泡剤液３２０と軟化剤液３１０とは混合しており、長期放置において軟化剤の化学的分解が起こる。従って、定着終了時もしくは、定着開始時に、密封容器である軟化剤液収容器３１及び起泡剤液収容器３２から泡供給ノズル３８の泡状定着液供給口までの流路内の定着液を破棄しておくことが望ましい。さらに、破棄によって定着に寄与しない定着液が消費されるため、密封容器から泡状定着液供給口までの流路内の容積は極力小さいことが望ましい。
【００４８】
図１に示すように、泡状定着液供給部１３０で生成された所望の泡径の小径泡状定着液Ｂｕ２は、泡状定着液供給口を備えた泡供給ノズル３８より塗布ローラ４１と膜厚調整ブレード４２との間に滴下され、塗布ローラ４１の表面に供給される。塗布ローラ４１の表面に供給された小径泡状定着液Ｂｕ２は、膜厚調整ブレード４２と塗布ローラ４１との対向部に到達する。
膜厚調整ブレード４２はその先端が所定の間隙を介して塗布ローラ４１の表面に対向するように配置されている。そして、塗布ローラ４１の表面上の小径泡状定着液Ｂｕ２が膜厚調整ブレード４２の先端と塗布ローラ４１の表面との間隙を通過することで、塗布ローラ４１表面上での膜厚が調整される。また、定着装置３０では、膜厚調整ブレード４２と塗布ローラ４１の表面との間隙を調節することで、小径泡状定着液Ｂｕ２を、転写紙Ｐ上の未定着トナーＴのトナー層の厚さに応じて最適な膜厚に制御された泡状定着液膜Ｂｕ３とすることが出来る。泡状定着液膜Ｂｕ３の膜厚としては、小径泡状定着液Ｂｕ２の気泡の大きさ、泡粘度及び塗布加圧力並びに未定着トナーＴの層厚に応じて、泡状定着液Ｂｕの未定着トナーＴのトナー層への浸透時間に対して最適化した膜厚となることが求められる。
【００４９】
膜厚調整ブレード４２は、片持ち支持された状態で、固定端側の回動軸を中心にして回動することで、自らの先端と、塗布ローラ４１との間隙を変化させることができる。図示しない制御部が、不図示のブレード回動軸駆動モータの駆動を制御し、回動軸を回転させることによって、膜厚調整ブレード４２を回転させて前述の間隙を調整する。
ここで、泡状定着液膜Ｂｕ３の膜厚を薄くするときには、膜厚調整ブレード４２と塗布ローラ４１表面との間の間隙を狭くする。一方、泡状定着液膜Ｂｕ３の膜厚を厚くするときには、膜厚調整ブレード４２と塗布ローラ４１表面との間の間隙を広くする。このように膜厚調整ブレード４２の先端と塗布ローラ４１表面との間の間隙を調整することにより、泡状定着液膜Ｂｕ３の膜厚を制御することができる。
よって、未定着トナーＴのトナー層厚や環境温度等、更には泡状定着液Ｂｕの気泡の大きさ、泡粘度及び塗布加圧力等に応じて、定着液Ｆの未定着トナー層での浸透時間を調製するために最適な膜厚に泡状定着液膜Ｂｕ３を制御することができる。
【００５０】
また、定着装置３０では、図示していない光書込装置で用いる画像情報に基づいて、膜厚調整ブレード４２の回転を制御し、泡状定着液膜Ｂｕ３の膜厚を調整する。すなわち、転写紙Ｐに転写されたトナー像を形成する未定着トナーＴには、図示していない光書込装置で用いる画像情報（例えば、カラー画像または黒ベタ画像）に基づいて泡状定着液膜Ｂｕ３の膜厚が調整された泡状定着液Ｂｕが塗布される。これにより、各トナー像を形成する未定着トナーＴのトナー層の層厚に応じた泡状定着液Ｂｕの塗布を行うことができ、適切な定着条件でトナー像を転写紙Ｐに定着させることができる。
【００５１】
膜厚調整の構成としては、膜厚調整ブレード４２の代わりに、ワイヤーバーによって膜厚を調整してもよい。ワイヤーバーによって膜厚を調整する場合、上述した泡状定着液供給部１３０で生成される所望の泡径の小径泡状定着液Ｂｕ２は、泡状定着液供給口を備えた泡供給ノズル３８から塗布ローラ４１とワイヤーバーとの間に滴下される。このように、ワイヤーバーを泡状定着液膜厚制御手段として用いた場合、膜厚調整ブレード４２に比べ、塗布ローラ４１表面上における軸線方向の膜厚をより均一にすることが可能になる。
【００５２】
トナー像が形成された転写紙Ｐに泡状定着液Ｂｕを塗布するための塗布ローラ４１には、弾性ローラ部を具備する加圧ローラ４３が当接して塗布ニップＣを形成している。上述した紙搬送ベルト２９によって二次転写ニップから定着装置３０に向けて搬送される転写紙Ｐは、未定着トナー像を担持した画像面を塗布ローラ４１に向けた状態で塗布ニップＣ内に挟み込まれる。そして、塗布ニップＣ内において、塗布ローラ４１上の泡状定着液Ｂｕが転写紙Ｐの画像面に塗布される。
定着装置３０の塗布ニップＣで泡状定着液Ｂｕを塗布された転写紙Ｐ上のトナー像は、塗布された定着液Ｆの作用によって軟化し、再び固化する。これにより、加熱することなくトナー像を転写紙Ｐに対して定着することができる。トナー像が定着された転写紙Ｐは、プリンタ１００の装置外部に排出される。
【００５３】
次に定着装置３０の定着の原理について概説する。
定着装置３０は、樹脂の少なくとも一部を溶解また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含有した泡状定着液Ｂｕを、記録媒体等の定着液塗布対象の表面上の樹脂微粒子に付与する。これにより、定着液塗布対象の表面上の樹脂微粒子を軟化させ、樹脂微粒子を記録媒体に定着する定着方法を取っている。
言うまでもないことだが、ここで、表記している樹脂微粒子とは、特に何であるかを限定はしないが、画像形成装置に適用した場合だと、トナーのことを指す。
【００５４】
ここで、液状定着液を付与する従来の湿式定着方式を用いた定着装置について説明する。
上記特許文献１には、トナーを溶解または膨潤可能で、水に不溶または難溶である有機化合物が水に分散混合された水中油滴型の定着液を用いる湿式定着方式の定着装置が記載されている。この定着装置では、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対して定着液を噴霧または滴下してトナーを溶解または膨潤させた後、被定着物を乾燥させる構成である。
【００５５】
しかし、上記特許文献１の定着装置では、水に不溶または難溶である有機化合物が、水に分散混合された水中油滴型の定着液を用いている。このため、多量の定着液を未定着トナーに付与した場合には、転写紙などの記録媒体（被定着物）が、定着液の水分を吸収し、記録媒体にシワやカールが発生する。これにより、画像形成装置に必要とされる安定かつ高速な記録媒体の搬送性を著しく損なうこととなる。そこで、乾燥装置を用いて、定着液に含まれる多量の水を蒸発させることにより、記録媒体に付与された定着液から水分を除去しようとすると、熱定着方式を用いる画像形成装置の消費電力に匹敵する電力を必要とすることとなる。
【００５６】
また、撥水性処理された未定着トナーを弾かない定着液として、油性溶媒に、トナーを溶解または膨潤させる材料を溶解させた油性の定着液が、従来からいくつか提案されている。その一つとして例えば、上記特許文献２には、トナーを構成する樹脂成分を溶解または膨潤させる成分としての脂肪族二塩基酸エステル等を、希釈液（溶媒）である不揮発性のジメチルシリコーンで希釈した（溶解させた）定着液が提案されている。
また、上記特許文献３には、定着液として、トナーを溶解し、かつシリコーンオイルと相溶性を有する溶剤の１００の容量に対し、シリコーンオイル８〜１２０容量部を混合してなる相溶状態の定着液が提案されている。これにより、静電気的方式で形成された未定着トナー像を形成するトナー粒子を、画像を乱すことなく鮮明にかつ容易に記録媒体上に固着できる。このような油性の定着液は、撥水性処理された未定着トナーとの高い親和性を有する油性溶媒を含むため、撥水性処理された未定着トナーを弾くことなく、トナーを溶解または膨潤させ、トナーを記録媒体に定着させることができる。
【００５７】
このような従来の湿式定着方式では定着液を通常の液体状（液状定着液）のまま記録媒体上のトナー像に付与していた。このため、記録媒体上のトナー像に定着液を付与する構成として、塗布ローラを用いて定着液を塗布する構成の場合、記録媒体上のトナー像への定着液の微量塗布と塗布ローラへのトナーオフセット防止を両立することが極めて難しいという問題があった。この問題について図１１及び図１２を用いて説明する。
【００５８】
図１１は、従来の湿式定着方式の定着装置で、液状定着液ＴＬを塗布する液状塗布定着装置６０で定着液の膜厚が薄いときの説明図である。図１１（ａ）は液状塗布定着装置６０の概略説明図である。また、図１１（ｂ）は、液状塗布定着装置６０における塗布ローラ４１と転写紙Ｐとが接触する塗布ニップ近傍の拡大説明図である。
【００５９】
塗布ローラ４１を用いて転写紙Ｐ上の未定着トナーＴへ液状定着液ＴＬを塗布する構成において、液状定着液ＴＬを転写紙Ｐに微量付与するには、塗布ローラ４１上の液状定着液ＴＬの膜厚を薄くする必要がある。ここで、図１１（ａ）に示すように、塗布ローラ４１上の液状定着液ＴＬの膜厚を未定着トナーＴの厚みよりも薄くした場合、図１１（ｂ）のようになる。すなわち、塗布ローラ４１上の液状定着液ＴＬには、塗布ニップで塗布ローラ４１から転写紙Ｐに付与されるものの他に、図１１（ｂ）中の矢印Ｆ１で示すように塗布位置を通過した後も塗布ローラ４１の表面に残留するものがある。そして、塗布ローラ４１の表面が転写紙Ｐから分離する位置で、塗布ローラ４１の表面に残留する液状定着液ＴＬの液膜によって生じる表面張力（図１１（ｂ）中の矢印Ｆ２方向に働く力）で転写紙Ｐ上の未定着トナーＴの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４１の表面にオフセットトナーＴａが付着し、塗布ローラ４１と剥離した後の転写紙Ｐ上の定着トナー層Ｔｂによって形成される画像が大幅に乱れてしまう。
【００６０】
逆に、塗布ローラ４１上の液状定着液ＴＬの膜厚を未定着トナーＴよりも十分厚くすると、図１２のようになる。図１２は、液状塗布定着装置６０で定着液の膜厚が十分に厚いときの説明図である。
図１２に示すように、塗布ローラ４１の表面が転写紙Ｐから分離する位置では、液状定着液ＴＬの液量が多いため塗布ローラ４１表面の液膜による表面張力が未定着トナーＴのトナー粒子に作用しにくくなる。これにより、塗布ローラ４１側にオフセットしたトナーが付着しにくくなる。しかし、転写紙Ｐの紙面に多量の液状定着液ＴＬが塗布されるため、過剰な液状定着液ＴＬにより転写紙Ｐ上のトナー粒子が流されて画質劣化を生じたり、転写紙Ｐに付与した液状定着液ＴＬの乾燥時間が長くなり定着応答性に問題が生じたりしてしまう。また、転写紙Ｐに著しい残液感（手で触ったときの湿った感触）が発生する。さらに、転写紙Ｐ上の定着画像に粘着感（タック感とも言う）が生じてしまうため、定着後の転写紙Ｐの画像面側に他の転写紙Ｐ等の何らかの他の媒体が重なった場合、画像面のトナー像がその媒体に張り付いてしまう問題（ブロッキング）が生じる。そして、貼り付いた後、この他の媒体と転写紙Ｐとを剥がそうとすると、定着画像を形成するトナーと媒体とが完全に剥がれず、定着画像が乱れることがある。
【００６１】
さらに、液状定着液ＴＬが水を含有するものであると、記録媒体として紙等のセルロースを含有する転写紙Ｐへの液状定着液ＴＬの塗布量が多い場合、紙等の転写紙Ｐが著しくカールし、画像形成装置などの装置内における記録媒体搬送時に紙詰まりが発生する恐れがある。
このように、塗布ローラ４１を用いて液状定着液ＴＬを塗布する構成では、液状定着液ＴＬの塗布量が多すぎると、トナー粒子が流されることによる画質劣化、液状定着液ＴＬの乾燥時間が長くなることによる定着応答性の低下という問題が生じる。さらに、記録媒体の材質によっては紙詰まりが発生しやすくなるという問題が生じる。一方、これらの問題を防止するために液状定着液ＴＬを微量塗布する構成とすると、上述したように塗布ローラ４１の表面にトナー粒子がオフセットしてしまう。よって、定着応答性向上や残液感低減やカール防止のために転写紙Ｐ上のトナー層に定着液を微量塗布することと塗布ローラ４１へのトナーオフセットを防止することとを両立することが極めて難しい。なお、記録媒体に接触して定着液を塗布する接触塗布手段として、ダイコート手段、ブレード塗布手段、ワイヤーバー塗布手段を用いた場合も、定着液が微量になると接触塗布手段に表面張力でトナーが付着してしまい、画像劣化が生じる。
【００６２】
以上のように、接触塗布手段によって液状定着液ＴＬを塗布する構成では、定着応答性を向上するための紙上のトナー層への定着液微量塗布とトナー画像を乱さず均一塗布することとを両立することが極めて難しい。また、液状定着液を塗布するときの定着液微量塗布と樹脂微粒子層を乱さず均一塗布することとを両立することが極めて難しいという問題は、記録媒体上のトナーに限ったことではなく、媒体上の樹脂微粒子層に液状定着液を付与する構成ではどの場合も生じる問題である。
【００６３】
定着液の微量塗布とトナーオフセットの防止とを両立することができる定着方式として、上記特許文献４には、定着液を液中に気泡が分散した泡状定着液とし、この泡状定着液を塗布ローラを用いて記録媒体上のトナー像に塗布する構成が記載されている。このように、定着液を泡状とすることにより定着液の嵩密度を下げることが出来るため、従来よりも少量の定着液で塗布ローラ表面上の定着液の膜厚を厚くすることが出来、液体の表面張力の記録媒体上のトナー粒子に対する影響を軽減することができる。また、少量の定着液であるため、記録媒体上の残液感を抑制することが出来、泡状の定着液は通常の液体状の定着液よりも流れ難いため、定着液によってトナー粒子が流されることによる画像劣化も防止することができる。よって、上記特許文献４のように泡状定着液を用いて定着を行うことにより、従来よりも少量の定着液塗布量でトナー画像を乱すことなく定着することができる。
そして、本実施形態の定着装置３０も上記特許文献４と同様に定着液を泡状にして記録媒体上のトナー層に塗布する構成である。
【００６４】
また、上記特許文献４に記載の定着装置は、塗布部材である塗布ローラ上の泡状定着液の膜厚を制御する泡状定着液膜厚制御手段を備えている。そして、塗布ローラが記録媒体に接して泡状定着液を記録媒体上の樹脂微粒子に付与している時間が、塗布ローラによって塗布される泡状定着液が記録媒体上の樹脂微粒子層を浸透して記録媒体に到達する浸透時間より同じ又は長くなるように膜厚を制御する。これにより、樹脂微粒子の塗布ローラへのオフセット付着を防止でき、樹脂微粒子を乱すことなく、かつ樹脂微粒子を担持した記録媒体に定着液を塗布した後は素早く樹脂微粒子の記録媒体への定着が可能となる。このため、定着応答性に優れた定着を行うことができる。
【００６５】
図６は、本実施形態の定着装置３０において塗布ローラ４１が転写紙Ｐと接触する部分（塗布ニップＣ）の拡大説明図である。
定着装置３０は、定着液Ｆを嵩密度の低い泡状定着液Ｂｕの状態で転写紙Ｐに塗布することで、少量であっても、転写紙Ｐ上のトナー層よりも定着液Ｆの層を厚くすることができる。更に、泡状にすることで、塗布ローラ４１表面上の定着液Ｆの表面張力によるトナーの引き込みを防止することができる。これらの結果、塗布ローラ４１へのトナーのオフセットを有効に抑えることができ、オフセットによる白抜け画像の発生を解消することができる。
【００６６】
未定着トナーＴのトナー粒子の平均粒径が５〜１０［μｍ］程度である場合、未定着トナーＴのトナー層を乱すことなく泡状定着液Ｂｕを未定着トナーＴに付与するには、泡状定着液Ｂｕの泡径範囲を５〜５０［μｍ］程度にすることが望ましい。定着装置３０では、泡微細化部３７での泡微細化により、このような微細な径の泡をつくり出している。
【００６７】
また、泡微細化部３７で微細化した泡は、図７に示すように、気泡Ｂｕ−Ａと、それぞれの気泡Ｂｕ−Ａを区切る液膜境界Ｂｕ−Ｂ（以下、プラトー境界と称することがある）とから構成されている。
【００６８】
図１に示す定着装置３０において、塗布ローラ４１とローラ部がスポンジからなる加圧ローラ４３とが常時接触している場合、転写紙Ｐが搬送されていない時に塗布ローラ４１上の泡状定着液Ｂｕがスポンジの加圧ローラ４３に付着し汚す恐れがある。この付着を防止する狙いから、紙先端検知手段（図示せず）を塗布ニップＣに転写紙Ｐが搬送される手前に設け、紙先端検知信号に応じて、転写紙Ｐの先端から後方にのみ泡状定着液Ｂｕが塗布されるようなタイミングで塗布ローラ４１に泡状定着液Ｂｕを供給することが望ましい。
【００６９】
また、定着装置３０においては、不図示の接離機構により、待機時には塗布ローラ４１と加圧ローラ４３とを互いに離間させ、塗布時のみ、塗布ローラ４１と加圧ローラ４３とを当接させる構成とすることが望ましい。このような構成では、塗布ローラ４１と加圧ローラ４３とを互いに離間させた待機時の状態から上記紙先端検知手段による転写紙Ｐの先端検知の検知結果に基づいて、接離機構を駆動し、塗布ローラ４１と加圧ローラ４３とを当接させる。そして、紙先端検知手段による転写紙Ｐの後端検知、または、別に設けた不図示の紙後端検知手段による転写紙Ｐの後端検知の検知結果に基づいて、接離機構を駆動し、塗布ローラ４１と加圧ローラ４３とを離間させる。
【００７０】
図１に示すように定着装置３０は、塗布ニップＣを通過した後の塗布ローラ４１の表面上をクリーニングする泡回収装置８０を備える。泡回収装置８０は、泡回収ブレードによって塗布ニップＣで塗布ローラ４１から転写紙Ｐに移行しきれなかった泡状定着液Ｂｕである残留する残留泡状定着液Ｂｕ４、及び転写紙Ｐから移行した少量のオフセットトナーを除去する。
【００７１】
次に、本発明の定着装置３０に適する定着液保存容器について説明する。
図８は、定着用液収容器（３１及び３２）を収容し、定着装置３０に対して着脱可能な定着液保存容器５０の一例の概略説明図である。
図８に示す定着液保存容器５０内には、軟化剤液３１０を密封した軟化剤液収容器３１と起泡剤液３２０を密封した起泡剤液収容器３２とが独立した状態で設けられている。各定着用液収容器（３１及び３２）は、アルミ箔をラミネートした樹脂のラミネード容器などが適する。軟化剤液収容器３１及び起泡剤液収容器３２の先端には、軟化剤液供給口５４及び起泡剤液供給口５５がそれぞれ設けられている。軟化剤液供給口５４及び起泡剤液供給口５５には、連通手段としての軟化剤液封止ゴム５６及び起泡剤封止ゴム５７がそれぞれ設けられて液を封止している。
また、定着液保存容器５０を着脱する定着装置３０側には、軟化剤液搬送ポンプ３３ａに接続された軟化剤液供給パイプ５８と、起泡剤液搬送ポンプ３３ｂに接続された起泡剤液供給パイプ５９とが配置されている。
【００７２】
このような構成で定着液保存容器５０を定着装置３０に装着すると、定着装置３０側から先端が針状となった供給パイプ（５８および５９）が定着液保存容器５０の各供給口（５４および５５）にそれぞれ対峙し、供給パイプ（５８および５９）の針状の先端が各封止ゴム（５６および５７）をやぶって各定着用液収容器（３１及び３２）内とつながる。この構成では、各定着用液収容器（３１及び３２）内の液の混合は定着装置３０内で行われ、液搬送ポンプ３３も定着装置３０内に設置する。このような定着液保存容器５０によれば、軟化剤液３１０と起泡剤液３２０とを独立した状態で分離して保存でき、かつ液漏れもなく、着脱自在で交換が容易となる。
【００７３】
図９は、定着用液収容器（３１及び３２）を収容し、定着装置３０に対して着脱可能な定着液保存容器５０の他の例の概略説明図である。
図９に示す定着液保存容器５０内には、樹脂ラミネートで形成されたジャバラ構造の容器である軟化剤液収容器３１及び起泡剤液収容器３２を備える。また、平行可動してジャバラ構造の軟化剤液収容器３１及び起泡剤液収容器３２の底側（図９中の左側）から加圧して収納されている液を押し出すための軟化剤液加圧板６４及び起泡剤液加圧板６５を備える。さらに、定着液保存容器５０は、軟化剤液収容器３１及び起泡剤液収容器３２の先端の軟化剤液供給口５４及び起泡剤液供給口５５からそれぞれ供給される２つの液を混合する混合液流路６８を備える。また、混合液流路６８と定着装置３０側の液状定着液搬送パイプ７６との連通手段としての混合液封止ゴム６９を具備する混合液供給口７０を有している。
また、定着液保存容器５０の外部ケーシングには、加圧板（６４及び６５）に圧力を加えるための軟化剤液加圧アクチュエータ７１及び起泡剤液加圧アクチュエータ７２を挿入するための、軟化剤液加圧孔７３及び起泡剤液加圧孔７４が設けられている。各定着用液収容器（３１及び３２）の各供給口（５４および５５）は混合液流路６８につながっており、混合液流路６８には少なくとも一つの回転可能な撹拌羽根７５が設けられている。
【００７４】
このような構成を有する定着液保存容器５０を定着装置３０に装着すると、加圧孔（７３及び７４）から定着装置３０側の加圧アクチュエータ（７１及び７２）が進入し、加圧板（６４及び６５）を押す機構となっている。一方、混合液供給口７０は混合液封止ゴム６９で封止され、定着装置３０に定着液保存容器５０が装着されると定着装置３０側の液状定着液搬送パイプ７６の針状の先端が、混合液封止ゴム６９をやぶって液状定着液搬送パイプ７６と混合液流路６８とが連通する。定着装置３０の稼動時には、加圧アクチュエータ（７１及び７２）が作動して加圧板（６４及び６５）を押圧する。これにより、樹脂ラミネートで形成されたジャバラ構造の容器である軟化剤液収容器３１及び起泡剤液収容器３２が変形することで各液が各供給口（５４及び５５）から混合液流路６８に供給される。供給後、撹拌羽根７５のところで液同士が十分に混合され、定着液保存容器５０の混合液供給口７０より軟化剤液３１０と起泡剤液３２０とが均一に混合した液状定着液ＴＬが液状定着液搬送パイプ７６内に供給される。なお、撹拌羽根７５は回転のための駆動源を持っていても良いが、液の流れで自然に回転する構成でも十分な撹拌能力は得られる。図９の構成では、定着液保存容器５０内で既に軟化剤液３１０と起泡剤液３２０との均一混合がなされているため、定着装置３０側は、泡化機構のみ設置すればよく、定着装置３０の簡素化が可能となる。
【００７５】
次に、定着液Ｆの組成について説明する。定着装置３０で用いる定着液Ｆは、少なくとも軟化剤、起泡剤及び希釈溶媒としての水を含有する。
本実施形態の定着液Ｆが含有する軟化剤はトナー中の樹脂を溶解又は膨潤することで軟化させるものであり、脂肪族エステルを含む。この脂肪族エステルは、トナー等に含まれる樹脂の少なくとも一部を溶解または膨潤させる溶解性またはは膨潤性に優れている。一方、液状定着液ＴＬから泡状定着液Ｂｕを生成するために欠かせない起泡剤としては、アニオン系界面活性剤であるミリスチン酸アミンなどの脂肪酸塩を用いる。
【００７６】
本実施形態の定着液Ｆのように、アニオン系界面活性剤のうち、特に、ミリスチン酸アミンなどの脂肪酸塩を起泡剤として使用する場合、その起泡性を最大限に発揮するためには、泡状定着液供給部１３０で液状定着液ＴＬを泡状定着液Ｂｕとするときの定着液ＦのｐＨが７以上の弱アルカリ性の状態とすることが望ましい。
これは、弱アルカリ性領域で、脂肪酸塩が解離し、脂肪酸が水に溶解しやすくなり、脂肪酸ミセルを作りやすく、泡のプラトー境界が保持できるためである。逆にいうと、弱酸水中では、脂肪酸塩は、解離することができず、所謂酸性石鹸のごとく不溶化してしまい、ミセルの形成ができず、起泡性が極端に悪くなる。
【００７７】
一方、本実施形態の定着液Ｆの軟化剤として用いる脂肪族エステルのように、エステル基を有する化合物は、その水溶液のｐＨが７以上となるアルカリ性領域では、エステル基が水と反応して加水分解を起こし易くなる。
このため、軟化剤、起泡剤及び希釈溶媒としての水を混合した定着液Ｆの状態で一つの容器で保存した場合、起泡性を重視して液状定着液のｐＨを７以上とすると、液状定着液の長期保存において、保存容器内で軟化剤が化学的に分解して定着性能が低下し、定着装置としての信頼性が得られなくなる問題がある。逆に、液状定着液のｐＨを６以下の弱酸性とすると、軟化剤の化学的分解は抑制されるが、起泡剤の能力が低下し、液状定着液ＴＬから所望の嵩密度の泡状定着液Ｂｕを得られなくなり、定着不良を発生させてしまう。
【００７８】
このような問題に対して、本実施形態の定着装置３０は、液状定着液ＴＬを泡状定着液供給部１３０で泡化する前は定着液Ｆの状態では保存せずに、軟化剤を含有する軟化剤液３１０と起泡剤を含有する起泡剤液３２０とをそれぞれ独立した状態で保存している。
本実施形態の定着装置３０では、図１に示すように、軟化剤液３１０及び起泡剤液３２０といった定着液Ｆを構成する２つの定着用液をそれぞれ独立した容器である軟化剤液収容器３１及び起泡剤液収容器３２内に収容する。そして、泡状定着液供給部１３０に供給するときに２つの定着用液を混合して定着液Ｆとし、泡状定着液Ｂｕを生成する。このような構成であれば、軟化剤液３１０は予めｐＨを７以下の弱酸性に調節された状態で軟化剤液収容器３１内に収容することができ、加水分解を防止し、長期保存しても軟化剤が化学的に分解せず、起泡剤液３２０と混合して生成される定着液Ｆの定着性を維持することができる。また、起泡剤液３２０は予めｐＨを８程度の弱アルカリ性に調節された状態で起泡剤液収容器３２に収容することができ、軟化剤液３１０と混合して生成される定着液Ｆの起泡性を維持することができる。
【００７９】
軟化剤を含有した水性液である軟化剤液３１０は、軟化剤分子中に軟化剤分子中に「−（ＣＨ２Ｏ）−」で示されるエチレンオキサイド基（以下、ＥＯ基と示す）を有していると、水に対する溶解性が高く、ポリエステル系のトナーに対して優れた軟化性を示すことがわかった。そこで、ＥＯ基を有する軟化剤を基剤とした定着液Ｆを検討したところ、ＥＯ基を有する軟化剤を含有する軟化剤液３１０は、高温（４０［℃］以上）放置下で、急激に軟化剤の不溶化が起こり、軟化剤が分離してしまう不具合があることが分かった。
【００８０】
そこで、本発明者らが、高温になっても軟化剤が不溶化しない軟化剤液３１０を検討したところ、可溶化剤として、分子中に「−Ｃ（ＣＨ３）Ｏ−」で示されるプロピレンオキサイド基（以下、ＰＯ基と示す）と、水酸基とを有する部剤を、軟化剤液３１０に含有させることで高温になっても軟化剤が不溶化しないことが分かった。
【００８１】
図１０は、軟化剤の分子と水分子との結合の関係を示すイメージ図であり、図１０（ａ）は、軟化剤液３１０中に可溶化剤を含まない場合のイメージ図であり、図１０（ｂ）は、軟化剤液３１０中に可溶化剤を含まない場合のイメージ図である。
軟化剤液３１０に含まれる軟化剤は、分子中にアルキレン基やアルキル基などの疎水基とＥＯ基を有しており、図示していないが、アルキル基やアルキレン基とＥＯ基はエステル結合している。常温（２５［℃］）で水に溶解していても、高温になると不溶化するのは、所謂、曇点（クラウド点）現象と思われる。
軟化剤はもともと非イオン性であり、水には溶解しにくいが、図１０（ａ）に示すように、常温環境下では分子中のＥＯ基に水分子が水素結合することで軟化剤は水に容易に溶解する。しかし、温度が高くなると、水素結合がはずれてしまい、非イオン性であるため水に不溶化する。
【００８２】
そこで、軟化剤分子と水素結合で結合した水分子が、高温になっても軟化剤分子から脱離しないような軟化剤液３１０とするための可溶化剤の添加を検討した。その結果、ＰＯ基と水酸基とを分子中に有する部剤を可溶化剤として軟化剤液３１０に添加することで、高温環境における軟化剤の不溶化を防止できることを発見した。
このメカニズムの詳細は不明であるが、次にように推定される。
すなわち、図１０（ｂ）に示すように、軟化剤分子中のアルキル基（または、アルキレン基）に可溶化剤のＰＯ基中のメチル基が疎水性相互作用で結合する。更に可溶化剤には水酸基を有するため水分子と強く結合し水に対する溶解性をもつ。このため、高温で、軟化剤分子中のＥＯ基に結合していた水分子が脱離しても、疎水性相互作用で結合している可溶化剤は水酸基を有することで水と強く結合し高温でも脱離せず、水と親和性を有することで軟化剤の水に対する溶解性を維持していると推定される。
【００８３】
本発明者らは、樹脂微粒子、特に、電子写真記録技術に用いるトナー粒子に用いる樹脂の代表例であるポリエステル樹脂やスチレン・アクリル樹脂に対し、エステル基を持つ有機溶剤が、樹脂軟化性に優れていることを見つけている。例えば、２塩基酸エステルや、脂肪酸アルコキシアルキルや炭酸プロピレンなどの環状エステルやクエン酸エステルなどは、トナー樹脂軟化性に特に優れている。一方、これらのエステル基を有する有機溶剤は、一般に、水中で加水分解しやすいことが知られている。特に、水のｐＨが８以上のアルカリ性水中で、加水分解が促進される。これは、アルカリ性水に含まれる塩基性部材（ナトリウムイオン、カリウムイオン、アミンなど）の触媒作用によるためである。そこで、水中でこれらの塩基性部材を中和し、若干、酸が多めとなる弱酸性状態とすると、エステルの加水分解を飛躍的に抑制できる。
更に、軟化剤のうち、分子中にＥＯ基を有することで、水に対する溶解性が良くなり、また、ポリエステル系樹脂を基材としたトナーに対して軟化性に優れる。
【００８４】
軟化剤としては、分子中にＥＯ基を１モル付加した「Ｒ１（ＣＯＯ（ＣＨ２−Ｏ）−Ｒ２）２」の一般式で現される脂肪族ジカルボン酸ジアルコキシアルキルが望ましい。この一般式における「Ｒ１」は、炭素数が２以上８以下のアルキレン基であり、「Ｒ２」は、炭素数が１以上４以下のアルキル基である。「Ｒ１」及び「Ｒ２」の炭素数がそれぞれ所望の範囲よりも少ないと臭気が発生し、所望の範囲よりも多いと樹脂軟化能力が低下する。具体的には、コハク酸ジエトキシメチル、アジピン酸ジエトキシメ、チルコハク酸ジエトキシエチル及びアジピン酸ジエトキシエチルなどが適する。
【００８５】
さらに、軟化剤としては、分子中にＥＯ基を２モル付加した「Ｒ３（ＣＯＯ（ＣＨ２−Ｏ）２−Ｒ４）２」の一般式で現される脂肪族ジカルボン酸ジアルコキシアルコキシアルキルが望ましい。この一般式における「Ｒ３」は、炭素数が２以上８以下のアルキレン基であり、「Ｒ４」は、炭素数が１以上４以下のアルキル基である。「Ｒ３」及び「Ｒ４」の炭素数がそれぞれ所望の範囲よりも少ないと臭気が発生し、所望の範囲よりも多いと樹脂軟化能力が低下する。また、ＥＯ基を２モル付加することで、水に対する溶解性が飛躍的に向上する。具体的には、コハク酸ジエトキシエトキシメチル、アジピン酸ジエトキシエトキシメ、チルコハク酸ジエトキシエトキシエチル及びアジピン酸ジエトキシエトキシエチルなどが適する。
【００８６】
軟化剤の可溶化剤としては、「Ｈ（ＯＣＨ（ＣＨ３）ＣＨ２Ｏ）ｎＯＨ」の一般式で表されるジオール型ポリプロピレングリコールや、「ＲＯＣＨ（ＣＨ２ＯＲ）２、Ｒ：（ＣＨ２ＣＨ（ＣＨ３）Ｏ）ｍＨ」の一般式で表されるトリオール型ポリプロピレングリコールが望ましい。この一般式における「ｎ」は、２から５０程度で、「ｍ」は４から５０程度が望ましい。「ｎ」及び「ｍ」が５０以上に多くなると水に溶けにくくなる。このような可溶化剤として、具体的には、ｎ＝２のジプロピレングリコールやｎ＝３のトリプロピレングリコールや平均分子量が３００、１５００、３０００のトリオール型ポリプロピレングリコールが望ましい。
【００８７】
軟化剤液３１０に含有させる軟化剤とその可溶化剤の組合せとしては、軟化剤がコハク酸ジエトキシエトキシエチルであり、その可溶化剤がジプロピレングリコールもしくはトリプロピレングリコールである組合せが望ましい。
コハク酸ジエトキシエトキシエチルは、水に対して６０［ｗ％］以上可溶であり、且つ、トナーをすばやく軟化し定着応答性に優れる。その可溶化剤としてジプロピレングルコールやトリプロピレングルコールは、１０［ｗ％］程度の少量混合で７０［℃］程度の高温でもコハク酸ジエトキシエトキシエチルの不溶化を防止し、特段の効果を示す。
また、平均分子量が３００のトリオール型ポリプロピレングリコールも１０［ｗ％］程度の少量混合で７０［℃］程度の高温でもコハク酸ジエトキシエトキシエチルの不溶化を防止し、特段の効果を示す。
【００８８】
定着装置３０で用いる起泡剤液３２０は、起泡剤と増泡剤と希釈媒としての水とｐＨ調整剤を含有することが望ましい。起泡剤としては、アニオン系界面活性剤、特に脂肪酸塩が望ましく、更に、脂肪酸塩としては、脂肪酸アミン塩が望ましい。脂肪酸はアルキル基の炭素数１２、１４、１６、１８であるラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸及びステアリン酸の中から最適な組合せを選ぶ。塩としては、ナトリウム塩、カリウム塩やアミン塩がよく、特に、トリエタノールアミン塩やジエタノールアミン塩が望ましい。増泡剤としては、脂肪酸アルカノールアミド、特に脂肪酸アルカノールアミドには（１：１）型と（１：２）型があるが、泡状定着液Ｂｕの泡沫安定性には（１：１）型が適する。更に、増泡剤として多価アルコール類、特に、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール及びグリセリンなどを単独もしくは混合することが適する。液のpＨを７から１０の弱アルカリ性に維持するためのｐＨ調整剤としてはアミン類が適する。
【００８９】
一方、軟化剤液３１０は、水を含有しておくと引火性が低減する利点がある。水を含有する場合、軟化剤液のｐＨは６から７の弱酸に設定することが望ましい。但し、起泡剤液３２０と軟化剤液３１０とを混合して定着液Ｆとしたときに、定着液Ｆ全体のｐＨが７以下とならない程度に弱酸とするためのｐＨ調整剤の濃度を設定することが望ましい。軟化液中のｐＨ調整剤としては、有機酸が望ましく、乳酸、クエン酸、リンゴ酸及びそれらのナトリウム塩が適する。
【００９０】
また、記録媒体に対するトナーの定着は、密封された環境において頻繁に使用される機器で行われ、軟化剤はトナーの記録媒体への定着後にもトナー像中に残留するため、記録媒体に対するトナーの定着は揮発性有機化合物（ＶＯＣ）及び不快臭の発生を伴わないことが好ましい。すなわち、軟化剤は揮発性有機化合物（ＶＯＣ）及び不快臭の原因となる物質を含まないことが好ましい。脂肪族エステルは、一般に汎用される有機溶剤（トルエン、キシレン、メチルエチルケトン、酢酸エチルなど）と比較して、高い沸点及び低い揮発性を有し、刺激臭を持たない。
【００９１】
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による臭気指数〔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）〕を用いることができる。また、軟化剤に含まれる脂肪族エステルの臭気指数は、１０以下であることが好ましい。この場合、通常のオフィス環境では、不快臭を感じなくなる。さらに、軟化剤のみならず、定着液に含まれる他の液剤も同様に、不快臭及び刺激臭を有さないことが好ましい。
【００９２】
〔実験例〕
次に、本発明を適用した実施例の定着液及び定着装置と、本発明とは軟化剤液の組成が異なる比較例の定着液及び定着装置とにおける定着液の安定性等を比較した実験例について説明する。
【００９３】
本実験例で用いる装置について説明する。
定着装置３０としては、図１及び図４に示す構成のものを用いた。
まず、図４に示す泡状定着液供給部１３０について説明する。
詳細は後述する軟化剤液３１０及び起泡剤液３２０を、それぞれ、アルミ蒸着ポリエチレン樹脂製の容器に入れて保管容器としての軟化剤液収容器３１及び起泡剤液収容器３２とした。
図４に示すように、軟化剤液収容器３１及び起泡剤液収容器３２のそれぞれに、シリコーンゴム製に供給パイプをつなぎ、各々の供給パイプをチューブポンプからなるそれぞれの液搬送ポンプ３３に接続する。さらに、バブリング槽を備えた初期発泡部３６に各液搬送ポンプ３３を各液搬送パイプ３４によって接続する。２つの液搬送ポンプ３３の流量が、軟化剤液搬送ポンプ３３ａは２［ｍＬ／分］、起泡剤液搬送ポンプは３［ｍＬ／分］となるように設定し、各液搬送ポンプ３３を６秒間駆動して、軟化剤液３１０及び起泡剤液３２０を初期発泡部３６のバブリング槽に供給した。この動作によりバブリング槽内に軟化剤を約２０［ｗｔ％］含有した定着液０．５［ｍＬ］が供給されたことになる。
２つの液搬送ポンプ３３を６秒間駆動させた後停止し、ダイヤフラム型エアーポンプからなる空気ポンプ３５を駆動する。これにより、バブリング槽内でバブリングにより軟化剤液３１０と起泡剤液３２０とを撹拌しながら泡化して泡径の大きな初期泡状定着液Ｂｕ１とした。
【００９４】
図４に示す泡微細化部３７は、固定軸に固定された内側円筒３７ｂが不図示の回転駆動モータによって回転する。二重円筒構造を構成する外側円筒３７ａ及び内側円筒３７ｂの材質はＰＥＴ樹脂とした。外側円筒３７ａの内径ｄ１は１０［ｍｍ］、外側円筒３７ａの内部の長さＬ１は１２０［ｍｍ］、内側円筒３７ｂの外径ｄ２は８［ｍｍ］、内側円筒３７ｂの長さＬ２は１００［ｍｍ］とした。内側円筒３７ｂの回転数は、１０００［ｒｐｍ］〜２０００［ｒｐｍ］の間で可変とした。このような泡状定着液供給部１３０では、初期発泡部３６で生成した泡径の大きな初期泡状定着液Ｂｕ１を外側円筒３７ａと内側円筒３７ｂとの間に供給し、所望の微小な泡径を有する小径泡状定着液Ｂｕ２を生成する。
【００９５】
次に、泡状定着液塗布部１４０について説明する。
図１に示すように、泡状定着液供給部１３０で生成された小径泡状定着液Ｂｕ２は、塗布ローラ４１表面上の膜厚調整ブレード４２の先端が近接する位置に対して、塗布ローラ４１の表面移動方向上流側に供給される。本実験例では、膜厚調整ブレード４２の先端と塗布ローラ４１とのギャップを４０［μｍ］とした。
加圧ローラ４３は、アルミ合金製ローラ（φ１０［ｍｍ］）を芯金とし、外径φ５０［ｍｍ］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」）で形成したスポンジローラである。
塗布ローラ４１は、ＰＦＡ（四フッ化エチレン・バーフロロアルキルビニルエーテル共重合体）樹脂を焼付け塗装したＳＵＳ（ステンレス鋼）製ローラ（φ３０［ｍｍ］）である。また、表面の線速は３００［ｍｍ／ｓ］である。
膜厚調整ブレード４２は、アルミニウム合金製支持板に厚み１［ｍｍ］の平板ガラスを接着したものであり、ガラス面を塗布ローラ４１側に向け、１０［μｍ］から１００［μｍ］の範囲で塗布ローラ４１とガラス面との隙間を制御できるように構成している。
また、紙搬送速度は、３００［ｍｍ／ｓ］という構成になっている。
【００９６】
次に、本実験例の定着装置３０で定着するトナー像を形成する定画像形成装置について説明する。
電子写真方式のカラー複写機（リコー社製  ＣＸ２５００）を用い、マゼンタ色トナー層とイエロー色トナー層からなる全面ベタ画像（マゼンタートナー層の上にイエロートナー層）の未定着トナーのカラー画像が形成されたＰＰＣ用紙（リコーＴ−６２００）を作製した。
【００９７】
次に、各実施例及び比較例で共通して使用した起泡剤液３２０の処方を以下に示す。
希釈媒：水                                            ９５［ｗｔ％］
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）
０．５［ｗｔ％］
起泡剤：パルミチン酸アミン                          ２．５［ｗｔ％］
ミリスチン酸アミン                          １．５［ｗｔ％］
ステアリン酸アミン                          ０．５［ｗｔ％］
上記の処方で混合し、ジエタノ−ルアミンをごく少量添加してｐＨが９となるように調整し、起泡剤液３２０とした。
【００９８】
〔実施例１〕
実施例１で使用した軟化剤液３１０の処方を以下に示す。
軟化剤：コハク酸ジエトキシエトキシエチル              ５０［ｗｔ％］
ｐＨ調整剤：乳酸Ｎａ                              ０．１５［ｗｔ％］
ｐＨ調整剤：乳酸                                  ０．０５［ｗｔ％］
可溶化剤：トリプロピレングリコール                          表１参照
希釈液：イオン交換水                                        表１参照
実施例１では、上記処方の軟化剤液３１０における可溶化剤と希釈液との含有量の組合せを変えて、サンプル１〜サンプル５とした。
実施例１におけるサンプル１〜サンプル５の可溶化剤と希釈液との含有量の組合せを表１に示す。
【００９９】
【表１】
2012053357.tif 000003
【０１００】
実施例１の定着液Ｆについて、常温（２５［℃］）での軟化剤液３１０における軟化剤の溶解性、及び、高温（６０［℃］）で１２時間放置後の軟化剤液３１０における軟化剤の溶解性を確認する実験を行った。軟化剤液３１０が透明のままであれば、「溶解」しているものとし、軟化剤液３１０が不透明となったら「不溶化した軟化剤が分離」したものとした。
また、表１に示す各サンプルの軟化剤液３１０を用いて上述した起泡剤液３２０と混合し、上述した泡状定着液供給部１３０で生成した泡状定着液Ｂｕの嵩密度を測定する実験を行った。
ここで嵩密度の測定方法について説明する。容積及び質量が予め分かっている容器に測定対象の泡状定着液Ｂｕ（Ｂｕ２）を容積を超えて容器から溢れるぐらいまで充填する。充填後、速やかに容器から溢れた分の泡状定着液Ｂｕをすり切る。すり切りを行った後、泡が充填された状態の容器の重さ質量を測定する。このとき測定された泡状定着液Ｂｕが充填された容器の質量から予め分かっている容器のみの質量を引くことで、容器に充填された泡状定着液Ｂｕのみの質量を算出することが出来る。そして、算出された泡状定着液Ｂｕのみの質量を予め分かっている容器の容積で除することで測定対象の泡状定着液Ｂｕの嵩密度を算出することが出来る。
さらに、上述したカラー画像を上述した定着装置３０で定着し、画像品質を確認する実験を行った。
実施例１における実験結果を表２に示す。
【０１０１】
【表２】
2012053357.tif 000004
【０１０２】
表２より、サンプル１及びサンプル２では、可溶化剤の量が少ないため、軟化剤液３１０を高温放置後に不溶化した軟化剤が分離した。一方、サンプル５では、可溶化剤の量が十分であったため、軟化剤液３１０を高温放置後に不溶化した軟化剤が分離する不具合は生じなかった。しかし、サンプル５では、生成した泡状定着液Ｂｕの嵩密度が「０．０６」と上昇し、定着液ＦのＰＰＣ用紙への塗布量が著しく増加した。その結果、定着画像に画像流れが発生した。
これに対して、サンプル３及びサンプル４では、軟化剤液３１０を高温放置後に不溶化した軟化剤が分離する不具合は生じず、さらに、定着画像も良好であった。
これにより、実施例１の構成では、軟化剤液３１０中にトリプロピレングリコールを２０［ｗｔ％］〜３０［ｗｔ％］含有することで、高温放置時の軟化剤の分離を防止し、且つ、泡化特性に影響せず、良好な定着ができることを確認した。
【０１０３】
〔実施例２〕
実施例２で使用した軟化剤液３１０の処方を以下に示す。
軟化剤：コハク酸ジエトキシエトキシエチル              ５０［ｗｔ％］
ｐＨ調整剤：乳酸Ｎａ                              ０．１５［ｗｔ％］
ｐＨ調整剤：乳酸                                  ０．０５［ｗｔ％］
可溶化剤：
トリオール型ポリプロピレングリコール（平均分子量３００）    表３参照
希釈液：イオン交換水                                        表３参照
実施例２では、上記処方の軟化剤液３１０における可溶化剤と希釈液との含有量の組合せを変えて、サンプル６〜サンプル１０とした。
実施例２におけるサンプル６〜サンプル１０の可溶化剤と希釈液との含有量の組合せを表３に示す。
【０１０４】
【表３】
2012053357.tif 000005
【０１０５】
実施例２についても、実施例１と同様の実験を行った。実施例２における実験結果を表４に示す。
【０１０６】
【表４】
2012053357.tif 000006
【０１０７】
表４より、実施例２の構成では、軟化剤液３１０中にトリオール型ポリプロピレングリコール（平均分子量３００）を２０［ｗｔ％］〜３０［ｗｔ％］含有することで、高温放置時の軟化剤の分離を防止し、且つ、泡化特性に影響せず、良好な定着ができることを確認した。
【０１０８】
［比較例］
比較例では、実施例で使用した軟化剤液３１０の処方における可溶化剤を、実施例１の「トリプロピレングリコール」の代わりに「グリセリン」を用いた。その他の条件は全て実施例１と同じとした。
比較例についても、実施例１と同様の実験を行った。比較例における実験結果を表５に示す。
【０１０９】
【表５】
2012053357.tif 000007
【０１１０】
表５に示すように、可溶化剤としてグリセリンを用いた構成では、６０［℃］の高温放置後では全て分離し、高温における放置安定性を確保できなかった。
【０１１１】
本実施形態では、定着液塗布対象である記録媒体として転写紙Ｐを用いているが、記録媒体としては紙に限定されず、金属、樹脂、セラミックス等の何れでもよい。ただし、定着液塗布対象は定着液に対し浸透性を有することが好ましく、定着液塗布対象の基板が液浸透性を持たない場合は、その基板上に液浸透層を有する定着液塗布対象であることが好ましい。
上記媒体の形態もシート状に限定されず、平面や曲面を有する立体物でもよい。
また、紙等の媒体に透明樹脂微粒子を均一に定着させ媒体表面を保護する（所謂、ニスコート）用途においても、本発明は適用できる。
上記媒体のうち、記録媒体としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、紙、布、及び液体透過層を有するＯＨＰ用シートのようなプラスチックフィルムなどが挙げられる。
【０１１２】
軟化剤液３１０における軟化剤の可溶化剤としては、グリコールエーテル類を用いることができるが、このグリコールエーテル類は、定着液Ｆに含有させることで転写紙Ｐのカールを抑制する効果も有する。このため、軟化剤液３１０中に軟化剤の可溶化剤として必要量含有させるのみではなく、必要に応じて、カールを抑制する部剤として、起泡剤液３２０内に必要量含有させても良い。すなわち、少なくとも軟化剤液３１０中に軟化剤の可溶化剤として含有させることで、軟化剤液３１０の高温における放置安定性を確保することができる。
【０１１３】
また、本実施形態では、起泡剤液３２０が含有する起泡剤としはアニオン系界面活性剤を用いるものについて説明した。しかし、本発明は、分子中にＥＯ基を有する軟化剤を含有する軟化剤液３１０の高温に置ける放置安定性を確保することができればよく、ＥＯ基を有する軟化剤を含有する軟化剤液３１０と混合して所望の定着性を発揮することができる起泡剤であれば、アニオン系界面活性剤に限るものではない。
さらに、本実施形態の定着装置３０では、軟化剤液３１０を収容する軟化剤液収容器３１と起泡剤液３２０を収容する起泡剤液収容器３２との２つの液収容部を独立して備える構成について説明した。互いに独立して内部の定着用液の混合を防止する液収容部が３つ以上で３種類以上の定着用液を混合して、定着液Ｆを生成する構成であっても、適用可能である。すなわち、複数の定着用液の一つである軟化剤液がＥＯ基を有する軟化剤液を含有し、その軟化剤液中にＥＯ期とＥＯ基とＰＯ基とを分子中に有する部剤を可溶化剤として含有していればよい。
【０１１４】
以上、本実施形態の定着液Ｆは、樹脂成分の少なくとも一部を溶解または膨潤させて軟化させる軟化剤と、軟化剤を含む液体に起泡性を付与する起泡剤とを含有する。また、定着液Ｆは、樹脂成分である未定着トナーＴを軟化して記録媒体である転写紙Ｐに定着する定着装置３０における定着工程に使用されないときには、軟化剤を含む水媒体の軟化剤液３１０と、起泡剤を含む起泡剤液３２０とを独立した状態で軟化剤液収容器３１及び起泡剤液収容器３２に保存される。そして、定着液Ｆは、定着装置３０における定着工程に使用されるときには、軟化剤液３１０と起泡剤液３２０とを混合して生成され、泡状液の状態で未定着トナーＴに付与される。このような定着液Ｆにおいて、軟化剤は分子中にエチレンオキサイド基を有し、軟化剤液３１０は、軟化剤の水に対する親和性を促す可溶化剤を含有し、可溶化剤は、分子中にプロピレンオキサイド基と水酸基とを有する。分子中にエチレンオキサイド基を有する軟化剤を含有する軟化剤液３１０が、分子中にプロピレンオキサイド基と水酸基を有する可溶化剤を含有することで、高温時の軟化剤液３１０中の軟化剤の不溶化を防止することができる。このため、起泡剤液３２０に対して独立して保存される軟化剤液３１０の温度変化に対する保存安定性を向上し、定着液Ｆが温度変化に対して安定した性能を維持することができる。
【０１１５】
また、本実施形態の定着装置３０は、軟化剤液収容器３１と、起泡剤液収容器３２と、初期発泡部３６と、泡状定着液供給部１３０と、泡状定着液塗布部１４０とを有する。軟化剤液収容器３１は、樹脂の少なくとも一部を溶解または膨潤させることで樹脂微粒子である未定着トナーＴを軟化させる軟化剤を含有する軟化剤液３１０を収容する軟化剤液収容部である。起泡剤液収容器３２は、軟化剤液３１０に混合して生成する液状定着液ＴＬに起泡性を付与する起泡剤を含有する起泡剤液３２０を軟化剤液３１０に対して独立して収容する起泡剤液収容部である。泡状定着液供給部１３０の初期発泡部３６は、軟化剤液３１０及び起泡剤液３２０を混合して液状定着液ＴＬを生成する定着液生成手段として機能し、泡状定着液供給部１３０は、液状定着液ＴＬを液中に気泡が分散した泡状定着液Ｂｕにする定着液泡状化手段である。泡状定着液塗布部１４０は、未定着トナーＴからなる樹脂微粒子層である未定着のトナー画像を担持する定着液付与対象である転写紙Ｐの表面に泡状定着液Ｂｕを付与する泡状定着液付与手段である。そして、定着装置３０では、泡状定着液Ｂｕを付与することで軟化した未定着トナーＴを記録媒体である転写紙Ｐに定着する構成である。このような定着装置３０では、泡状定着液Ｂｕを用いることで、樹脂含有微粒子層への接触付与時の接触付与手段である塗布ローラ４１への樹脂含有微粒子であるトナーのオフセット防止や、微量付与化を安定して実現でき、かつ、非加熱にて従来に比べ極めて低電力定着を可能とする。さらに、定着装置３０は、軟化剤液収容器３１内に収容する軟化剤液３１０が含有する軟化剤は分子中にエチレンオキサイド基を有する。さらに、軟化剤液３１０は、軟化剤の水に対する親和性を促す可溶化剤を含有し、可溶化剤は、分子中にプロピレンオキサイド基と水酸基とを有する。このような構成により、軟化剤液収容器３１が高温になっても軟化剤液３１０中の軟化剤が不溶化する防止することができ、長期放置時、特に高温放置時における定着液Ｆの保存安定性が向上する。このように、高温時の軟化剤液３１０中の軟化剤の不溶化を防止することができるため、軟化剤液収容器３１内の軟化剤液３１０の温度変化に対する保存安定性を向上し、温度変化に対して安定した定着性を維持することができる。
【０１１６】
また、本実施形態の軟化剤液３１０は、軟化剤の含有量が１０［ｗ％］以上である。軟化剤が１０［％］未満だと、定着液Ｆとしてトナー層への塗布量が５０［ｍｇ／Ａ４］〜２００［ｍｇ／Ａ４］（転写紙Ｐが濡れた感じがしない範囲）でトナーに対する軟化剤の濃度が少なくなる。このため、トナーを十分に定着するほど軟化能力がなく定着不良を生じる不具合が発生するおそれがある。これに対して、本実施形態の軟化剤液３１０は、軟化剤の含有量が１０［ｗ％］以上であるため、トナーを十分に定着するほど軟化能力が得ることができ、良好な定着を行うことができる。
【０１１７】
また、本実施形態の軟化剤液３１０に含有する軟化剤と可溶化剤との組合せとしては、脂肪酸ジアルコキシアルコキシアルキルと、グリコールエーテル類との組合せを採用することが出来る。この構成により、軟化効率の高い軟化剤を利用しつつ、高温放置時の定着液Ｆの安定性を確保可能となる。
【０１１８】
また、実施例１の定着液Ｆ及び定着装置３０では、軟化剤である脂肪酸ジアルコキシアルコキシアルキルとしてコハク酸ジエトキシエトキシエチルを用い、可溶化剤であるグリコールエーテル類としてトリプロピレングリコールを用いている。この構成により、最もすばやく定着できるとともに、少ない可溶化剤濃度で高温放置時の定着液Ｆの安定性を確保可能となる。グリコールエーテル類としては、ジプロピレングリコールも適用かのうである。
【０１１９】
また、実施例２の定着液Ｆ及び定着装置３０では、軟化剤である脂肪酸ジアルコキシアルコキシアルキルとしてコハク酸ジエトキシエトキシエチルを用い、可溶化剤であるグリコールエーテル類としてトリオール型ポリプロピレングリコールを用いている。この構成であっても、実施例１と同様に、少ない可溶化剤濃度で高温放置時の定着液Ｆの安定性を確保可能となる。
【０１２０】
また、本実施形態のプリンタ１００は、樹脂と色剤を含有する樹脂微粒子を含むトナーを用いて記録媒体である転写紙Ｐ上にトナー像を形成するトナー像形成手段である作像部（各色の画像形成ユニット３、中間転写ベルト２５等）を有する。さらに、プリンタ１００は、トナー像を担持する転写紙Ｐの表面に定着液Ｆを付与し、転写紙Ｐ上にトナー像を定着せしめる定着手段を備える。そして、プリンタ１００は定着手段として、定着装置３０を用いることにより、温度変化に対して安定した定着性を維持するができ、温度変化に対して安定した画像形成を行うことができる。
【符号の説明】
【０１２１】
３  画像形成ユニット
４  感光体
６  現像装置
２０  転写ユニット
２５  中間転写ベルト
２８  二次転写装置
３０  定着装置
３１  軟化剤液収容器
３２  起泡剤液収容器
３３  液搬送ポンプ
３３ａ  軟化剤液搬送ポンプ
３３ｂ  起泡剤液搬送ポンプ
３４  液搬送パイプ
３４ａ  軟化剤液搬送パイプ
３４ｂ  起泡剤液搬送パイプ
３５  空気ポンプ
３６  初期発泡部
３７  泡微細化部
３８  泡供給ノズル
４１  塗布ローラ
４２  膜厚調整ブレード
４３  加圧ローラ
１００  プリンタ
１３０  泡状定着液供給部
１４０  泡状定着液塗布部
３１０  軟化剤液
３２０  起泡剤液
Ｂｕ  泡状定着液
Ｃ  塗布ニップ
Ｆ  定着液
Ｐ  転写紙
Ｔ  未定着トナー
ＴＬ  液状定着液
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１２２】
【特許文献１】特許第３２９０５１３号
【特許文献２】特許第４１８５７４２号
【特許文献３】特開昭５９−１１９３６４号公報
【特許文献４】特開２００７−２１９１０５号公報
【特許文献５】特開平０９−９４５６１号公報
【特許文献６】特願２００９−１６７３２７号
【図１】
2012053357.tif 000008
【図２】
2012053357.tif 000009
【図３】
2012053357.tif 000010
【図４】
2012053357.tif 000011
【図５】
2012053357.tif 000012
【図６】
2012053357.tif 000013
【図７】
2012053357.tif 000014
【図８】
2012053357.tif 000015
【図９】
2012053357.tif 000016
【図１０】
2012053357.tif 000017
【図１１】
2012053357.tif 000018
【図１２】
2012053357.tif 000019