(57)【要約】【課題】トナー層に対して過不足とならないよう定着液を付与し、トナー層の溶解または膨潤に寄与しない定着液が記録媒体の表面上に付与されることを抑制することができる画像形成装置及び画像形成方法を提供する。【解決手段】作像ユニット２００によって感光体１の表面上にトナー像を形成し、感光体１の表面上に形成されたトナー像を中間転写ベルト５６の表面上に転写し、トナーを溶解または膨潤させる定着液を、定着装置９０によって中間転写ベルト５６の表面上に付与し、定着液が付与された中間転写ベルト５６上のトナー像を転写紙Ｐに転写して、定着液によって溶解または膨潤したトナー像を転写紙Ｐに定着する複写機１００において、定着装置９０を中間転写ベルト５６の表面移動方向に沿って複数箇所に配置し、中間転写ベルト５６の表面上の複数箇所でトナー像に対して定着液を付与する。【選択図】図１
2012098423.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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トナー像担持体の表面上にトナー像を形成するトナー像形成手段と、
該トナー像担持体の表面上に形成された該トナー像を中間転写体の表面上に転写する第一の転写手段と、
該トナーを溶解または膨潤させる定着液を、中間転写体の表面上に付与する定着液付与手段と、
該中間転写体の表面上に転写され、該定着液が付与された該トナー像を被転写体の表面上に転写する第二の転写手段とを有し、
該定着液が付与されることで溶解または膨潤した該トナー像を記録媒体に定着する画像形成装置において、
上記定着液付与手段が上記中間転写体の表面上に上記定着液を付与する定着液付与位置を、該中間転写体の表面移動方向に沿って複数箇所に配置していることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１の画像形成装置において、
上記トナー像担持体と上記トナー像形成手段と上記第一の転写手段とを複数備え、
該第一の転写手段によって該トナー像担持体の表面上のトナー像が上記中間転写体の表面上に転写される第一の転写位置を、該中間転写体の表面移動方向に沿って該トナー像形成手段と同数の複数箇所に配置し、
隣り合う該第一の転写位置同士の間と、該中間転写体の表面移動方向について最下流側の該第一の転写位置の下流側とに上記定着液付与位置を配置していることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１または２の画像形成装置において、
上記定着液付与手段は、上記中間転写体の表面に対して所定間隔を開けて対向するように配置されることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１または２の画像形成装置において、
上記定着液付与手段は、上記中間転写体の表面に接触して、または、所定の間隙をもって対向するように配置され、該中間転写体の表面に上記定着液を付与する液付与ローラを有し、
該液付与ローラによって定着液を付与するとき、該中間転写体表面に担持されたトナーを該中間転写体側に押し付ける方向の電界を形成する電界形成手段を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像形成装置において、
上記中間転写体の表面に接触して、または、所定の間隙をもって対向するように配置され、該中間転写体の表面上に付与された上記定着液の余剰分を回収する余剰液回収ローラを有し、該中間転写体の表面上のトナー像を上記被転写体上に転写させる前に、該余剰分を該余剰液回収ローラの表面に付着させて除去する余剰液除去手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像形成装置において、
上記トナーの１／２流出温度が１２０［℃］以上であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか１項に記載の画像形成装置において、
上記トナー像担持体がオーバーコートされていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか１項に記載の画像形成装置において、
上記トナー像担持体が無機感光体であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
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トナー像担持体の表面上にトナー像を形成し、
該トナー像担持体の表面上に形成された該トナー像を中間転写体の表面上に第一の転写を行い、
該トナーを溶解または膨潤させる定着液を、中間転写体の表面上に付与し、
該中間転写体の表面上に転写され、該定着液が付与された該トナー像を被転写体の表面上に第二の転写を行い、
該定着液が付与されることで溶解または膨潤した該トナー像を記録媒体に定着する画像形成方法において、
上記中間転写体の表面上への上記定着液の付与を、該中間転写体の表面移動方向に沿って複数箇所で行う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、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に係り、詳しくはトナーを溶解または膨潤させる定着液をトナーに付与してトナーを記録媒体上に定着させる画像形成装置及び画像形成方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、転写紙等の記録媒体上のトナーを加熱して融解し、これを加圧することでトナーを記録媒体上に定着させる熱定着方式を採用した画像形成装置が知られている。この種の画像形成装置では、その消費電力の５０［％］以上が定着部での加熱処理のために消費される。よって、定着部での電力消費を抑えることが画像形成装置全体の省エネ対策として有効である。このため、熱定着方式を採用しない定着方式も、従来より種々提案されている。
【０００３】
熱定着方式を採用しない定着方式として、トナーを溶解または膨潤させる定着液を用いて定着処理を行う湿式定着方式が知られている。湿式定着方式の定着装置は、トナーに定着液を付与してこれを溶解または膨潤することで、トナーを記録媒体上に定着させるものである。この方式においては、熱定着方式のような大量の電力消費を伴う加熱処理が不要となるため、省エネルギー対策として優れた定着方式であると言える。
また、熱定着方式のようなウォームアップ時間も不要であるため、クイックスタートが可能である。
【０００４】
このような湿式定着方式を採用する画像形成装置としては、特許文献１には、定着液を感光体上トナー層に付与するものが記載されており、特許文献２には、記録媒体に転写する前の中間転写体上のトナー層に定着液を付与するものが記載されている。また、特許文献３には、定着液を転写紙上のトナー層に付与するものが記載されており、特許文献４には、定着液を転写紙上のトナー層に、数回に分けて付与するものが記載されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の画像形成装置では、感光体上のトナー層に直接定着液を付与することで、定着液が感光体の成分を溶解または膨潤させてしまい、感光体が劣化する可能性があるという問題があった。これに対して、特許文献２〜４に記載の画像形成装置では、中間転写体上または転写紙上のトナー層に定着液を付与するため感光体が劣化する不具合を防止することができる。
しかしながら、特許文献２〜４に記載の画像形成装置は、それぞれ次のような問題があった。
特許文献２に記載の画像形成装置では、中間転写体上にトナー層が載る前あるいは、トナー層を載せた後に定着液を付与する。このような構成では、例えばフルカラープリンタのように複数色のトナーを重ねた転写紙の場合、トナー層が厚くなる。このため、トナー層中で定着液が偏在してしまい定着液がトナー層に充分に行き渡らない、あるいは定着液をトナー層に充分に行き渡らそうとすると、過剰の定着液を付与することになり、定着液を多量に使用するという問題があった。
特許文献３に記載の画像形成装置では、例えばフルカラープリンタのように複数色のトナーを重ねた転写紙の場合、トナー層が厚いため、定着液がトナー層に充分に行き渡らない、あるいは定着液をトナー層に充分に行き渡らそうとすると、過剰の定着液を付与することになり、転写紙内部に多くの定着液が浸入し、定着液の溶媒として水が用いられた場合には、転写紙がカールしたり、転写紙にシワが入ったりしやすいという問題があった。
特許文献４に記載の画像形成装置では、記録紙上のトナー層に複数回に分けて定着液を付与することにより、定着に有効に働く定着液のトナー定着効率を向上し、一回で定着液を付与するよりは定着液の消費量を低減することができる。しかし、転写紙上に定着液を付与する度に、トナー層の溶解または膨潤に寄与しなかった定着液が転写紙に進入し、定着液の溶媒として水が用いられた場合には、転写紙がカールしたり、転写紙にシワが入ったりしやすいという問題があった。
【０００６】
本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、トナー層に対して過不足とならないよう定着液を付与し、トナー層の溶解または膨潤に寄与しない定着液が記録媒体の表面上に付与されることを抑制することができる画像形成装置及び画像形成方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、請求項１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トナー像担持体の表面上にトナー像を形成するトナー像形成手段と、該トナー像担持体の表面上に形成された該トナー像を中間転写体の表面上に転写する第一の転写手段と、該トナーを溶解または膨潤させる定着液を、中間転写体の表面上に付与する定着液付与手段と、該中間転写体の表面上に転写され、該定着液が付与された該トナー像を被転写体の表面上に転写する第二の転写手段とを有し、該定着液が付与されることで溶解または膨潤した該トナー像を記録媒体に定着する画像形成装置において、上記定着液付与手段が上記中間転写体の表面上に上記定着液を付与する定着液付与位置を、該中間転写体の表面移動方向に沿って複数箇所に配置してい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の画像形成装置において、上記トナー像担持体と上記トナー像形成手段と上記第一の転写手段とを複数備え、該第一の転写手段によって該トナー像担持体の表面上のトナー像が上記中間転写体の表面上に転写される第一の転写位置を、該中間転写体の表面移動方向に沿って該トナー像形成手段と同数の複数箇所に配置し、隣り合う該第一の転写位置同士の間と、該中間転写体の表面移動方向について最下流側の該第一の転写位置の下流側とに上記定着液付与位置を配置してい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の画像形成装置において、上記定着液付与手段は、上記中間転写体の表面に対して所定間隔を開けて対向するように配置され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１または２の画像形成装置において、上記定着液付与手段は、上記中間転写体の表面に接触して、または、所定の間隙をもって対向するように配置され、該中間転写体の表面に上記定着液を付与する液付与ローラを有し、該液付与ローラによって定着液を付与するとき、該中間転写体表面に担持されたトナーを該中間転写体側に押し付ける方向の電界を形成する電界形成手段を有す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１乃至４のいずれか１項に記載の画像形成装置において、上記中間転写体の表面に接触して、または、所定の間隙をもって対向するように配置され、該中間転写体の表面上に付与された上記定着液の余剰分を回収する余剰液回収ローラを有し、該中間転写体の表面上のトナー像を上記被転写体上に転写させる前に、該余剰分を該余剰液回収ローラの表面に付着させて除去する余剰液除去手段を設けた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１乃至５のいずれか１項に記載の画像形成装置において、上記トナーの１／２流出温度が１２０［℃］以上であ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１乃至６のいずれか１項に記載の画像形成装置において、上記トナー像担持体がオーバーコートされてい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１乃至７のいずれか１項に記載の画像形成装置において、上記トナー像担持体が無機感光体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、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トナー像担持体の表面上にトナー像を形成し、該トナー像担持体の表面上に形成された該トナー像を中間転写体の表面上に第一の転写を行い、該トナーを溶解または膨潤させる定着液を、中間転写体の表面上に付与し、該中間転写体の表面上に転写され、該定着液が付与された該トナー像を被転写体の表面上に第二の転写を行い、該定着液が付与されることで溶解または膨潤した該トナー像を記録媒体に定着する画像形成方法において、上記中間転写体の表面上への上記定着液の付与を、該中間転写体の表面移動方向に沿って複数箇所で行うことを特徴とするものである。
【０００８】
定着液をトナー層に付与した場合、定着液がトナー層の全体浸透するにはある程度の時間を要する。このため、必要量の定着液を一度にトナー層に付与すると、先にトナーに接触する定着液がトナー層に浸透している間に、トナーと接触していない定着液が流れ、トナー層の溶解または膨潤に寄与しない定着液が発生する。この場合、トナー層の溶解または膨潤に寄与しない定着液の量だけ、トナー層に付与する定着液の必要量が増加し、トナー層に対して過剰な定着液を付与することとなる。
本発明においては、定着液付与位置を中間転写体の表面移動方向に沿って複数箇所に定着液付与位置を配置することにより、必要量の定着液を複数回に分けてトナー層に付与する。このため、先に付与した定着液がトナー層にある程度浸透した状態で、トナー層に次の定着液を付与するため、トナーと接触していない定着液が流れることを抑制し、トナー層の溶解または膨潤に寄与しない定着液が発生することを抑制できる。これにより、トナー層に付与する定着液の必要量が増加することを抑制し、トナー層に対して過剰な定着液を付与することを抑制できる。トナー層に対して必要量を付与し、且つ、過剰な定着液を付与することを抑制できるため、トナー層に対して過不足とならないよう定着液を付与することができる。
また、中間転写体上でトナー層の溶解または膨潤に寄与しなかった定着液が発生したとしても、少なくともその一部は、中間転写体に残留して被転写体には転写されず、このため、最終的にトナー像を定着させる記録媒体にも付与されない。よって、トナー像を担持する記録媒体に定着液を付与する構成に比べて、トナー層の溶解または膨潤に寄与しない定着液が記録媒体の表面上に付与されることを抑制することができる。このため、記録媒体が転写紙で定着液の溶媒として水が用いられた場合に、転写紙に進入する定着液の量を抑制し、転写紙がカールしたり、転写紙にシワが入ったりすることを抑制することができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、トナー層に対して過不足とならないよう定着液を付与し、トナー層の溶解または膨潤に寄与しない定着液が記録媒体の表面上に付与されることを抑制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】
【００１０】
【図１】本実施形態に係る複写機の概略構成図。
【図２】本実施形態の中間転写ユニットの概略説明図。
【図３】四つの作像ユニットのうちの二つの作像ユニットの拡大説明図。
【図４】二次転写ニップでのトナー層及び定着液の状態変化を模式的に示す説明図。
【図５】変形例１の中間転写ユニットの概略説明図。
【図６】変形例１に係る定着装置の概略構成図。
【図７】変形例２の二次転写ニップでのトナー層及び定着液の状態変化を模式的に示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明を適用した画像形成装置として、電子写真方式のカラー複写機（以下、単に複写機１００という）の実施形態について説明する。図１は複写機１００の概略構成図である。
複写機１００本体には、中央に、一次転写媒体としての無端ベルト状の中間転写体である中間転写ベルト５６を備えた中間転写ユニット５が設けられている。
図２は、本実施形態の中間転写ユニット５の概略説明図である。
【００１２】
中間転写ベルト５６は、３つの支持ローラ（第一支持ローラ５３、第二支持ローラ５４、第三支持ローラ５２）に掛け回して図１中の時計回り方向（図１中の矢印Ａ方向）に回転搬送可能となっている。
また、３つの支持ローラのうち第一支持ローラ５３と第二支持ローラ５４との間に張り渡した中間転写ベルト５６の上部張架面上には、その搬送方向に沿って、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色の画像形成手段として四つの作像ユニット２００（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）を横に並べて配置してタンデム型の画像形成部を構成している。但し、これら四つのカラー順は一例であり、これに限定されるものではない。
【００１３】
四つの作像ユニット２００（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の上方には、露光装置９が設けられている。この露光装置９は、画像情報に基づいて、各作像ユニットに設けられる潜像担持体としての感光体１（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）に静電潜像を形成するためのものである。
また、三つの支持ローラのうちの第三支持ローラ５２に中間転写ベルト５６を挟んで対向する位置には、第二の転写手段としての二次転写ローラ６１が設けられている。
そして、中間転写ベルト５６上のトナー像を記録材としての転写紙Ｐ上に二次転写するときには、中間転写ベルト５６が第三支持ローラ５２に巻き付いた部分に二次転写ローラ６１を押し当てて二次転写を行う。第二の転写手段としては、二次転写ローラ６１のようなローラ部材に限るものではなく、例えば二次転写ベルトを用いた構成としてもよい。第三支持ローラ５２と二次転写ローラ６１とが対向する二次転写ニップに対して転写紙Ｐの搬送方向下流側（図１中の左側）には、用紙搬送ベルト６２及び加圧装置７が配置されている。用紙搬送ベルト６２の下方には、転写紙Ｐが束状に収容された給紙カセット４１を複数段備えた給紙装置４０が配置されている。
【００１４】
中間転写ベルト５６の支持ローラのうち、第一支持ローラ５３に対向する位置には、ベルトクリーニング装置５７が設けられている。このベルトクリーニング装置５７は、転写紙Ｐに中間転写ベルト５６上のトナー像を転写した後に中間転写ベルト５６上に残留するベルト残留トナーを除去するためのものである。
【００１５】
図３は、中間転写ベルト５６の上部張架面上に配置された四つの作像ユニット２００のうちの隣り合う二つの作像ユニット２００（２００Ｙ及び２００Ｍ）の拡大説明図である。図３中の符号では、色の区別を示す「Ｙ」及び「Ｍ」の記号を省略しており、以下の説明でもこれらの色の区別を示す記号は適宜省略する。
図３に示す二つの作像ユニット２００は、それぞれ、感光体１の周辺に、順に帯電装置２、図示しない露光装置９からレーザ光Ｌが照射される露光位置、現像装置４、一次転写装置５１、感光体クリーニング装置３が配置した構成（カールソンプロセスによる方式）となっている。このような構成によって形成されたトナー像を中間転写ベルト５６を介して被転写体としての転写紙ＰやＯＨＰシートなどに転写する。図３中のレーザ光Ｌは感光体１の表面上に潜像を形成するために露光装置９から照射される光であり、図３中の表面電位計Ｓは、感光体１の表面の電位を計測する装置である。
【００１６】
本実施形態に適用可能な感光体としては、その材質、形状、構造、大きさ、等について特に制限はなく、公知のものの中から適宜選択することができるが、その形状としてはドラム状が好適に挙げられ、その材質としては、例えばアモルファスシリコン、セレン等の無機感光体、ポリシラン、フタロポリメチン等の有機感光体、などが挙げられる。
【００１７】
本実施形態の画像形成装置に用いる感光体は、導電性支持体と、導電性支持体上に少なくとも感光層を有してなり、更に必要に応じてその他の層を有してなる。
【００１８】
感光層としては、電荷発生材と電荷輸送材を混在させた単層型、電荷発生層の上に電荷輸送層を設けた順層型、または電荷輸送層の上に電荷発生層を設けた逆層型がある。また、感光体の、定着液に対する耐溶解性向上のため、感光層上に最表面層を設けることもできる。最表面層は、機械的強度、耐磨耗性、耐ガス性、クリーニング性等の向上のためにも効果を発揮する。また、感光層と導電性支持体との間には下引き層が設けられていてもよい。また、各層には必要に応じて可塑剤、酸化防止剤、レベリング剤等を適量添加することもできる。
【００１９】
導電性支持体としては、体積抵抗１．０×１０１０［Ω・ｃｍ］以下の導電性を示すものであれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、アルミニウム、ニッケル、クロム、ニクロム、銅、金、銀、白金などの金属、酸化スズ、酸化インジウムなどの金属酸化物を、蒸着またはスパッタリングにより、フィルム状もしくは円筒状のプラスチック、紙に被覆したもの、あるいはアルミニウム、アルミニウム合金、ニッケル、ステンレスなどの板及びそれらを、押し出し、引き抜きなどの工法でドラム状に素管化後、切削、超仕上げ、研摩などの表面処理した管などを使用することができる。
【００２０】
ドラム状の支持体としては、直径が２０〜１５０［ｍｍ］が好ましく、２４〜１００［ｍｍ］がより好ましく、２８〜７０［ｍｍ］が更に好ましい。ドラム状の支持体の直径が２０［ｍｍ］未満であると、ドラム周辺に帯電、露光、現像、転写、クリーニングの各工程を配置することが物理的に困難となることがあり、１５０［ｍｍ］を超えると、画像形成装置が大きくなってしまうことがある。特に、画像形成装置がタンデム型の場合には、複数の感光体を搭載する必要があるため、直径は７０［ｍｍ］以下が好ましく、６０［ｍｍ］以下がより好ましい。
また、特開昭５２−３６０１６号公報に開示されているようなエンドレスニッケルベルト、またはエンドレスステンレスベルトも導電性支持体として用いることができる。
【００２１】
感光体の下引き層は、一層であっても、複数の層で構成してもよく、例えば（１）樹脂を主成分としたもの、（２）白色顔料と樹脂を主成分としたもの、（３）導電性基体表面を化学的または電気化学的に酸化させた酸化金属膜等が挙げられる。これらの中でも、白色顔料と樹脂を主成分とするものが好ましい。白色顔料としては、例えば酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化亜鉛等の金属酸化物が挙げられ、これらの中でも、導電性支持体からの電荷の注入防止性が優れる酸化チタンが特に好ましい。
【００２２】
樹脂としては、例えばポリアミド、ポリビニルアルコール、カゼイン、メチルセルロース等の熱可塑性樹脂、アクリル、フェノール、メラミン、アルキッド、不飽和ポリエステル、エポキシ等の熱硬化性樹脂などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００２３】
下引き層の厚みは、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、０．１〜１０［μｍ］が好ましく、１〜５［μｍ］がより好ましい。
【００２４】
感光層における電荷発生物質としては、例えば、モノアゾ系顔料、ビスアゾ系顔料、トリスアゾ系顔料、テトラキスアゾ顔料等のアゾ顔料、トリアリールメタン系染料、チアジン系染料、オキサジン系染料、キサンテン系染料、シアニン系色素、スチリル系色素、ピリリウム系染料、キナクリドン系顔料、インジゴ系顔料、ペリレン系顔料、多環キノン系顔料、ビスベンズイミダゾール系顔料、インダスロン系顔料、スクアリリウム系顔料、フタロシアニン系顔料等の有機系顔料または染料、セレン、セレン−ヒ素、セレン−テルル、硫化カドミウム、酸化亜鉛、酸化チタン、アモルファスシリコン等の無機材料などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００２５】
感光層における電荷輸送物質としては、例えば、アントラセン誘導体、ピレン誘導体、カルバゾール誘導体、テトラゾール誘導体、メタロセン誘導体、フェノチアジン誘導体、ピラゾリン化合物、ヒドラゾン化合物、スチリル化合物、スチリルヒドラゾン化合物、エナミン化合物、ブタジエン化合物、ジスチリル化合物、オキサゾール化合物、オキサジアゾール化合物、チアゾール化合物、イミダゾール化合物、トリフェニルアミン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、アミノスチルベン誘導体、トリフェニルメタン誘導体等が挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００２６】
感光層を形成するのに使用する結着樹脂としては、電気絶縁性であり、それ自体公知の熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂及び光導電性樹脂等を使用することができる。該結着樹脂としては、例えば、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリビニルブチラール、ポリビニルアセタール、ポリエステル、フェノキシ樹脂、（メタ）アクリル樹脂、ポリスチレン、ポリカーボネ−ト、ポリアリレート、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ＡＢＳ樹脂等の熱可塑性樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、メラミン樹脂、イソシアネート樹脂、アルキッド樹脂、シリコーン樹脂、熱硬化性アクリル樹脂等の熱硬化性樹脂、ポリビニルカルバゾール、ポリビニルアントラセン、ポリビニルピレン等が挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００２７】
酸化防止剤としては、例えば、フェノール系化合物、パラフェニレンジアミン類、有機硫黄化合物類、有機燐化合物類、などが挙げられる。
【００２８】
フェノール系化合物としては、例えば、２，６−ジ−ｔ−ブチル−ｐ−クレゾール、ブチル化ヒドロキシアニソール、２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−エチルフェノール、ステアリル−β−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート、２，２'−メチレン−ビス−（４−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、２，２'−メチレン−ビス−（４−エチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、４，４'−チオビス−（３−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、４，４'−ブチリデンビス−（３−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、１，１，３−トリス−（２−メチル−４−ヒドロキシ−５−ｔ−ブチルフェニル）ブタン、１，３，５−トリメチル−２，４，６−トリス（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）ベンゼン、テトラキス−［メチレン−３−（３'，５'−ジ−ｔ−ブチル−４'−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］メタン、ビス［３，３'−ビス（４'−ヒドロキシ−３'−ｔ−ブチルフェニル）ブチリックアッシド］クリコ−ルエステル、トコフェロール類などが挙げられる。
【００２９】
パラフェニレンジアミン類としては、例えば、Ｎ−フェニル−Ｎ'−イソプロピル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ，Ｎ'−ジ−ｓｅｃ−ブチル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ−フェニル−Ｎ−ｓｅｃ−ブチル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ，Ｎ'−ジ−イソプロピル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ，Ｎ'−ジメチル−Ｎ，Ｎ'−ジ−ｔ−ブチル−ｐ−フェニレンジアミンなどが挙げられる。
【００３０】
ハイドロキノン類としては、例えば、２，５−ジ−ｔ−オクチルハイドロキノン、２，６−ジドデシルハイドロキノン、２−ドデシルハイドロキノン、２−ドデシル−５−クロロハイドロキノン、２−ｔ−オクチル−５−メチルハイドロキノン、２−（２−オクタデセニル）−５−メチルハイドロキノンなどが挙げられる。
【００３１】
有機硫黄化合物類としては、例えば、ジラウリル−３，３'−チオジプロピオネート、ジステアリル−３，３'−チオジプロピオネート、ジテトラデシル−３，３'−チオジプロピオネートなどが挙げられる。
【００３２】
有機燐化合物類としては、例えば、トリフェニルホスフィン、トリ（ノニルフェニル）ホスフィン、トリ（ジノニルフェニル）ホスフィン、トリクレジルホスフィン、トリ（２，４−ジブチルフェノキシ）ホスフィンなどが挙げられる。
【００３３】
これら化合物は、ゴム、プラスチック、油脂類などの酸化防止剤として知られており、市販品を容易に入手できる。
【００３４】
酸化防止剤の添加量は、添加する層の総質量に対して０．０１〜１０［質量％］が好ましい。
【００３５】
可塑剤としては、ジブチルフタレート、ジオクチルフタレートなどの一般的な樹脂の可塑剤として使用されているものがそのまま使用でき、その使用量は結着樹脂１００［質量部］に対して０〜３０［質量部］程度が適当である。
【００３６】
また、感光層中にはレベリング剤を添加しても構わない。このレベリング剤としては、例えばジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル等のシリコーンオイル類、測鎖にパーフルオロアルキル基を有するポリマー、またはオリゴマーが使用される。レベリング剤の使用量は、バインダー樹脂１００［質量部］に対して、０〜１［質量部］が好ましい。
【００３７】
感光体の最表面層は、定着液に対する耐溶解性向上のために設けられる。最表面層は、機械的強度、耐磨耗性、耐ガス性、クリーニング性等の向上のためにも効果を発揮する。最表面層に用いる樹脂としては、熱可塑性樹脂及び熱硬化性樹脂のいずれであってもよいが、熱硬化性樹脂は機械的強度が高く、クリーニングブレードとの摩擦による磨耗を抑える能力が極めて高いため特に好ましい。表面層は薄い厚みであれば、電荷輸送能力を有していなくても支障はないが、電荷輸送能力を有しない表面層を厚く形成すると、感光体の感度低下、露光後電位上昇、残留電位上昇を引き起こしやすいため、表面層中に前述の電荷輸送物質を含有させたり、表面層に用いる高分子として電荷輸送能力を有するものを用いたりすることが好ましい。
【００３８】
クリーニングブレードとの摩擦等により最表面層が磨耗し、消失すると、すぐに感光層は磨耗していってしまい、定着液に感光層が溶解してしまう場合があるため、最表面層を設ける場合には、最表面層は十分な厚みとすることが重要であり、０．１〜１２［μｍ］が好ましく、１〜１０［μｍ］がより好ましく、２〜８［μｍ］が更に好ましい。厚みが０．１［μｍ］未満であると、薄すぎてクリーニングブレードとの摩擦により部分的に消失しやすくなり、消失した部分から感光層の磨耗が進んでしまうことがあり、１２［μｍ］を超えると、感度低下、露光後電位上昇、残留電位上昇が生じやすく、特に電荷輸送能力を有する高分子を用いる場合には、電荷輸送能力を有する高分子のコストが高くなってしまうことがある。
【００３９】
最表面層に用いる樹脂としては、定着液に対して耐溶解性があり、かつ、画像形成時の書き込み光に対して透明であり、絶縁性、機械的強度、接着性に優れたものが好ましく、例えばポリアセタール、ポリカーボネート、ポリプロピレン、ポリスチレン、などが挙げられる。これらの高分子は熱可塑性樹脂であってもよいが、高分子の機械的強度を高めるため、多官能のアクリロイル基、カルボキシル基、ヒドロキシル基、アミノ基等を持つ架橋剤により架橋し、熱硬化性樹脂とすることで、最表面層の定着液に対する耐溶解性は増大し、定着液による溶解を押さえることができる。また、機械的強度も増大するので、クリーニングブレードとの摩擦による磨耗も減少させることができる。
【００４０】
最表面層は、電荷輸送能力を有していることが好ましく、最表面層に電荷輸送能力を持たせるためには、最表面層に用いる高分子と前述の電荷輸送物質を混合して用いる方法、電荷輸送能力を有する高分子を最表面層に用いる方法が考えられ、後者の方法が、高感度で露光後電位上昇、残留電位上昇が少ない感光体を得ることができ好ましい。
【００４１】
電荷輸送層能力を有する高分子としては、高分子中に電荷輸送能力を有する基として、化１で表される基を有するものが好適に挙げられる。
【００４２】
【化１】
2012098423.tif 000003
【００４３】
ただし、化１中の「Ａｒ１」は置換基を有していてもよいアリーレン基を表す。「Ａｒ２」、及び「Ａｒ３」は、互いに同一であってもよいし、異なっていてもよく、置換基を有していてもよいアリール基を表す。
【００４４】
このような電荷輸送能力を有する基は、ポリカーボネート樹脂等の機械的強度の高い高分子の側鎖に付加することが好ましい。
【００４５】
このような電荷輸送能力を有するポリカーボネート樹脂は、化１に示す基を有する不飽和カルボン酸を重合させることにより機械的強度が高く、透明性にも優れ、電荷輸送能力も高い表面層を形成することができる。また、単官能の化１に示す基を有する不飽和カルボン酸に多官能の不飽和カルボン酸、好ましくは３官能以上の不飽和カルボン酸を混合することで、ポリカーボネート樹脂は架橋構造を形成し、熱硬化性高分子となり、表面層の機械的強度は極めて高いものとなる。多官能の不飽和カルボン酸には、化１に示す基を付加してもよいが、モノマーの製造コストが高くなってしまうため、多官能の不飽和カルボン酸には、化１に示す基を付加せず、光硬化性多官能モノマーを用いることが好ましい。
【００４６】
化１に表される基を有する単官能不飽和カルボン酸としては、化２または化３で構造式を示すものを例示することができる。
【００４７】
【化２】
2012098423.tif 000004
【００４８】
【化３】
2012098423.tif 000005
【００４９】
化２及び化３において、「Ｒ１」は、水素原子、ハロゲン原子、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアラルキル基、置換基を有していてもよいアリール基、シアノ基、ニトロ基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、−ＣＯＯＲ７（ただし、Ｒ７は水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアラルキル基、又は置換基を有していてもよいアリール基を表す）、ハロゲン化カルボニル基、ＣＯＮＲ８Ｒ９（ただし、Ｒ８及びＲ９は、互いに同一であってもよいし、異なっていてもよく、水素原子、ハロゲン原子、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアラルキル基、または置換基を有していてもよいアリール基を表す）を表す。
【００５０】
化２及び化３において、「Ａｒ１」及び「Ａｒ２」は互いに同一であってもよいし、異なっていてもよく、置換基を有していてもよいアリーレン基を表す。
【００５１】
化２及び化３において、「Ａｒ３」及び「Ａｒ４」は、互いに同一であってもよいし、異なっていてもよく、置換基を有していてもよいアリール基を表す。
【００５２】
化２及び化３において、「Ｘ」は、単結合、置換基を有していてもよいアルキレン基、置換基を有していてもよいシクロアルキレン基、または置換基を有していてもよいアルキレンエーテル基、酸素原子、硫黄原子、ビニレン基を表す。
化２及び化３において、「Ｚ」は、置換基を有していてもよいアルキレン基、置換基を有していてもよいアルキレンエーテル２価基、または置換基を有していてもよいアルキレンオキシカルボニル２価基を表す。
【００５３】
化２及び化３において、「ｍ」及び「ｎ」は、それぞれ０〜３の整数を表す。
【００５４】
化２及び化３において、「Ｒ１」の置換基中、アルキル基としては、例えばメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等が挙げられる。アリール基としては、例えば、フェニル基、ナフチル基等が挙げられる。アラルキル基としては、例えば、ベンジル基、フェネチル基、ナフチルメチル基等が挙げられる。アルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基等が挙げられる。これらは、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、メチル基、エチル基等のアルキル基、メトキシ基、エトキシ基等のアルコキシ基、フェノキシ基等のアリールオキシ基、フェニル基、ナフチル基等のアリール基、ベンジル基、フェネチル基等のアラルキル基などにより置換されていてもよい。これら「Ｒ１」の置換基のうち、水素原子、又はメチル基が特に好ましい。
【００５５】
「Ａｒ３」及び「Ａｒ４」のアリール基としては縮合多環式炭化水素基、非縮合環式炭化水素基、又は複素環基が挙げられる。
【００５６】
縮合多環式炭化水素基としては、環を形成する炭素数が１８個以下のものが好ましく、例えばペンタニル基、インデニル基、ナフチル基、アズレニル基、ヘプタレニル基、ビフェニレニル基、ａｓ−インダセニル基、ｓ−インダセニル基、フルオレニル基、アセナフチレニル基、プレイアデニル基、アセナフテニル基、フェナレニル基、フェナントリル基、アントリル基、フルオランテニル基、アセフェナントリレニル基、アセアントリレニル基、トリフェニレル基、ピレニル基、クリセニル基、ナフタセニル基などが挙げられる。
【００５７】
非縮合環式炭化水素基としては、例えばベンゼン、ジフェニルエーテル、ポリエチレンジフェニルエーテル、ジフェニルチオエーテル、ジフェニルスルホン等の単環式炭化水素化合物の１価基；ビフェニル、ポリフェニル、ジフェニルアルカン、ジフェニルアルケン、ジフェニルアルキン、トリフェニルメタン、ジスチリルベンゼン、１，１−ジフェニルシクロアルカン、ポリフェニルアルカン、ポリフェニルアルケン等の非縮合多環式炭化水素化合物の１価基、９，９−ジフェニルフルオレン等の環集合炭化水素化合物の１価基などが挙げられる。
【００５８】
複素環基としては、例えばカルバゾール、ジベンゾフラン、ジベンゾチオフェン、オキサジアゾール、チアジアゾール等の１価基などが挙げられる。
【００５９】
多官能の不飽和カルボン酸の含有量は、最表面層全体の５〜７５［質量％］が好ましく、１０〜７０［質量％］がより好ましく、２０〜６０［質量％］が更に好ましい。含有量が５［質量％］未満であると、最表面層の機械的強度が不十分であり、７５［質量％］を超えると、最表面層に強い力が加わったときにクラックが発生しやすく、感度劣化も生じやすくなることがある。
【００６０】
画像形成時には、帯電装置２（コロナ帯電法、接触帯電法、感光体１から数十［μｍ］隔離して配置された非接触帯電法の内の何れか１方法を採用）により、感光体１は画像形成に必要な表面電位に帯電される。図３に示す帯電部材２ａには図示しない高圧電源回路が接続される。高圧電源回路は直流電圧もしくは交流電圧を重畳した直流電圧の何れかの電圧が発生する回路で構成される。
【００６１】
図３に示したローラ方式の帯電部材２ａは、例えば、φ５［ｍｍ］〜φ１５［ｍｍ］のＳＵＳ製丸棒の芯金に弾性部材を被覆して作製される。この感光体１を帯電する弾性部材には、（エピクロルヒドリンゴムまたはウレタンゴムに導電性カーボン、炭素繊維粉末、イオン導電剤などの抵抗制御材を添加し、更に必要に応じてフッ素系樹脂などの撥水剤を添加して体積抵抗を１０５〜１０１４［Ω・ｃｍ］に調整したものが使用される。適用される体積抵抗率は、接触帯電部材と非接触帯電部材とで変える必要がある。
【００６２】
帯電部材２ａが非接触帯電部材の場合は最表層面の体積抵抗率が１０５〜１０８［Ω・ｃｍ］に設定され、接触帯電部材の場合は最表層面の体積抵抗率が１０１２〜１０１４［Ω・ｃｍ］に設定される。これは非接触帯の場合は、帯電部材２ａと感光体１との間に空隙があることによって、帯電開始電圧（Ｖｔｈ）が高い方にずれ、帯電効率に違いが生じるためで、均一帯電を行うためには帯電部材２ａの体積抵抗率は低くする必要がある。ただし、あまり体積抵抗率を下げすぎると放電破壊の要因になるため、１０５［Ω・ｃｍ］以上にすることが望ましい。
【００６３】
帯電部材２ａの最終的な外径寸法はシステム条件に応じて設定されるが、通常はφ１０〜φ２０［ｍｍ］程度である。良好な作像性を得るにはコントラスト電位は少なくとも２５０［Ｖ］以上あることが望ましく、そのための帯電電位は−４００［Ｖ］〜−８００［Ｖ］に設定するのがよい。
【００６４】
帯電を終了した感光体１の表面には、露光装置９によって、６０〜２０［μｍ］程度のドット径に絞り込まれた単波長のレーザ光Ｌが照射され、露光装置９に入力した画像情報のデジタル信号に応じた静電潜像が形成される。露光装置９は、個もしくは複数個のＬＤ（Ｌａｓｅｒ  Ｄｉｏｄｅ）素子、若しくはＬＥＤ（Ｌａｓｅｒ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）アレイ、凸レンズ、ポリゴンミラー、シリンドリカルレンズ等で構成される。そして、ＣＣＤ（電荷結合素子）で読み取られた原稿画像、あるいはパーソナルコンピューターなどから送信されたデジタル信号が入力され、このデジタル信号に基づいてレーザ光Ｌを照射する。
ＬＤ素子もしくはＬＥＤアレイ（波長：７８０〜４００［ｎｍ］）は感光体１の最高感度領域もしくはその近傍の発振波長の素子が選択される。発振波長が短くなるほど、スポット径を絞り込むことができるため、４００〜４５０［ｎｍ］程度の短波長側に発振波長を有するＬＤ素子は、１２００［ｄｐｉ］あるいは２４００［ｄｐｉ］等の高解像度を得る場合に有利である。
【００６５】
感光体１の表面上に形成された静電潜像は現像装置４により可視化される。現像剤には一成分系、二成分系があるが、本実施形態の現像装置４では、現像には二成分系の現像剤（キャリア及びトナー）を使用する。図３に示すように、現像装置４は、現像ローラ４ａ、トナー補給ローラ４ｂ及びドクターブレード４ｃ等を備える。
二成分現像剤に使用されるキャリアとしては、例えば、鉄、フェライト、ニッケルのような磁性を有する粉体（磁性紛）に帯電性、帯電安定性、耐久性等を向上させるためにポリフッ化炭素、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン等の樹脂等で被覆されたものが用いられる。キャリアの粒径は３０〜６０［μｍ］程度である。キャリアの粒径は解像度に影響を与え、小さい方が解像度は向上する傾向にあるが、あまり小さいと感光体１の静電力に引かれて感光体１に付着し易くなる。感光体１の表面にキャリアが付着すると、トナー像の転写不良（転写抜け）を起こしたり、あるいはクリーニング部まで搬送されるとキャリアがブレードで感光体に押し付けられる結果、感光体面が傷つき表面粗度を大きくして画像品質低下を起こしたり、凹凸の部分に放電生成物が入り込み画像流れを起こす原因になったりして感光体の耐久性を短くする一因にもなる。
【００６６】
一方、二成分現像剤に使用されるトナーとしては、粉砕法により製造された後に粒子の角張った部分を削いで球形処理されたトナー（平均円形度が０．９〜０．９４）あるいは重合法（乳化重合法、懸濁重合法など）で製造された重量平均粒径が４〜８［μｍ］の球形トナー（平均円形度が０．９５〜１．０）が使用され、二成分系現像剤としてキャリアに対して２〜１０［重量％］混合されて用いられる。
トナーの粒径もキャリア同様に解像度に影響を与えるが、あまり小さいと飛散し易く、長時間にわたって大気中に漂う懸念があるので、できるだけ破砕した１〜３［μｍ］程度の微粒子は除去した方が望ましい。
【００６７】
現像装置４によって現像され、感光体１の表面上に形成されたトナー像は、プラス電圧が印加された一次転写装置５１（コロナ放電式、ローラ、ベルト式など）により、中間転写ベルト５６に転写される。
一方、給紙装置４０では、複数段の給紙カセット４１のいずれか一つの不図示の給紙ローラが駆動し、給紙カセット４１内の転写紙Ｐが一枚ずつ送り出される。送り出された転写紙Ｐは、搬送経路に沿って搬送ローラ対５９で搬送され、レジストローラ対６０のローラ間に挟み込まれて停止する。レジストローラ対６０はローラ間に挟み込んだ転写紙Ｐを中間転写ベルト５６上の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。
レジストローラ対６０によって送り出された転写紙Ｐは、二次転写ニップで中間転写ベルト５６と接触し、トナー像を静電的に転写される。二次転写ニップを通過した転写紙Ｐは、不図示の分離手段により中間転写ベルト５６から引き離され、加圧装置７に送られる。
また、中間転写ベルト５６にトナー像を転写した後の感光体１の表面に残留したトナー等の残留粉体は、感光体クリーニング装置３によってクリーニングされ、二次転写ニップを通過した中間転写ベルト５６の表面上に残留したトナーなどの残留粉体は、ベルトクリーニング装置５７によりクリーニングされる。
【００６８】
図３に示す感光体クリーニング装置３には、感光体１の表面摩擦係数を低減化し、放電などのハザードから感光体１を保護する保護剤を塗布する保護剤塗布装置８及び感光体クリーニングブレード３ａが配置されている。保護剤塗布装置８は、保護剤を感光体１の表面に塗布する塗布ブラシ８ａ、塗布ブラシ８ａに保護剤を付与する固形保護剤８ｂ及び固形保護剤８ｂを塗布ブラシ８ａに向けて加圧する加圧バネ８ｃ等を備える。
また、感光体１に保護剤を塗布することで、感光体１の保護以外にも次のような効果が得られる。例えば、クリーニング性能向上（円形度が１．０に近い球形トナーの場合に特に有効）、クリーニング部材の変形（歪み）抑制、トナーの感光体１への固着の緩和、シャープ性劣化防止、感光層の摩耗抑制などが挙げられる。ただし、摩擦係数が低下し過ぎると、静電潜像に対する忠実な現像を阻害し、また感光体１に付着した放電生成物の研削力が欠如して解像度の低下や画像流れを引き起こす要因となる。
【００６９】
上述したように、帯電、露光、現像、転写、クリーニング及び保護剤付与で一連の作像プロセスが完了し、再び次の作像プロセスが繰り返される。本実施形態の複写機１００は、図３を用いて説明した作像ユニット２００を四つ配置した構成であり、図３で説明した作像プロセスをマゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）及びブラック（Ｋ）の４系統（色）で実行する四連タンデム方式の作像方式の画像形成装置がある。
また、図３に示す作像ユニット２００の感光体１、帯電装置２、現像装置４、及び保護剤塗布装置８や感光体クリーニングブレード３ａから構成される感光体クリーニング装置３、等のうち、２つ、もしくはそれ以上組み合わせることによって、複写機１００本体に着脱自在なプロセスカートリッジの構成にすることができる。
【００７０】
次に、本実施形態の複写機１００の特徴部について説明する。
本実施形態の複写機１００は、図１及び図２に示すように、中間転写ベルト５６の表面移動方向について、上部張架面の最上流側に配置されたイエロー用作像ユニット２００Ｙの上流側に定着装置９０が配置されている。さらに、隣り合う作像ユニット２００同士の間と、上部張架面の最下流側に配置されたブラック用作像ユニット２００Ｋの下流流側とにも定着装置９０が配置されている。また、図３には、隣り合う作像ユニット２００同士の間に配置された定着装置９０が記載されている。
【００７１】
図２及び図３に示すように、定着装置９０は、中間転写ベルト５６の表面と微小間隔を開けて対向するように配置される定着液付与部材としての液付与ノズル９１を備えている。定着装置９０は、定着液９２を霧状にして中間転写ベルト５６上のトナー層Ｔに付与する。霧状にする方法としては、種々の方法があるが、例えば定着液９２にコンプレッサからの圧縮空気を液付与ノズル９１により付与することで霧状に噴出させるいわゆるスプレー方式などがある。
図２及び３に示す定着装置９０では、液付与ノズル９１のヘッド９１ａが中間転写ベルト５６の幅方向（図中の紙面に直交する方向）に長尺な開口部を有している。そして、図示しない定着液供給ポンプによって図示しない定着液タンク内の定着液９２が液付与ノズル９１の吸引管９１ｂから汲み上げられる。汲み上げられた定着液９２は、液付与ノズル９１内を通ってヘッド９１ａから霧状に噴出され、この霧状に噴出された定着液９２が中間転写ベルト５６の表面に載ったトナー層Ｔに付与される。本実施形態の複写機１００では、中間転写ベルト５６の幅方向に長尺なヘッド９１ａを例に挙げているが、幅の狭いヘッド９１ａを中間転写ベルト５６の幅方向にわたって往復移動させるような構成であってもよい。
【００７２】
本実施形態で使用する定着液９２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（以下、「溶解・膨潤成分」という。）を成分として持っている。
このような材料としては、高級グリコールエーテル、エチレングリコールモノエーテル、ジエチレングリコールモノエーテル、エチレングリコール、モノメチルエーテル＝２?メトキシエタノール、ジエチレングリコール、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコール、ブチルセロソルブエチルカルビトール、脂肪族二塩基酸エステル、ＤＢＥ（二塩基酸エステル）、エステル系高沸点混合剤、直鎖二塩基酸エステル（マレイン酸エステル）、イタコン酸エステル、トリメリットエステル、二塩基酸エステル等が挙げられる。
【００７３】
ここで、溶解・膨潤成分を必要量以上にトナーに対して付与すると、トナーの溶解が進みすぎてトナー像の流れ等が発生する原因になる。
中間転写ベルト５６上のトナーは、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、質量比でトナーに対して概ね半量以下の溶解・膨潤成分で十分である。
中間転写ベルト５６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、これによりも更に薄く少量で付与する必要がある。
これを均一に付与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・膨潤成分を付与する方法として、一般に、この溶解・膨潤成分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。上述したような溶解・膨潤成分は、界面活性剤を使用することで水溶液とすることができる。
このような界面活性剤としては、脂肪酸誘導体硫酸エステル、スルホン酸型、リン酸エステルなどの陰イオン（アニオン）界面活性剤、四級アンモニウム塩、複素環アミン、アミン誘導体などの陽イオン（カチオン）界面活性剤やアミノ酸エステル、アミノ酸、スルホベタインなどの両性イオン（ノニオン）界面活性剤、非イオン性界面活性剤、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアミンなどが挙げられる。
そして、上述した溶解・膨潤成分と界面活性剤とを水に対して２０［％］以下の濃度で混合した定着液によれば、中間転写ベルト５６上のトナーに対して少量の溶解・膨潤成分を付与することができる。
【００７４】
次に、複写機１００における定着工程について説明する。
複写機１００では、感光体１から中間転写ベルト５６へのトナー像の転写（一次転写）前、第一色目の転写後、第二色目の転写後、第三色目の転写後、第四色目の転写後、と５回に分けて、中間転写ベルト５６の表面と中間転写ベルト５６の表面上のトナー層Ｔ上に、定着液９２を付与する。本実施形態では、第一色目の転写前にも定着装置９０を配置しているが、この定着装置９０を設けない構成であってもよい。
このように、各作像ユニット２００に対して中間転写ベルト５６の表面移動方向下流側に定着装置９０を配置することによって、各色のトナー層Ｔが転写されるごとに、そのトナー層Ｔを定着させるに過不足ない量の定着液９２を付与し、定着液９２をトナー層Ｔに行き渡らせることができる。
【００７５】
従来の中間転写ベルト上のトナー層に定着液を付与する構成では、カラー画像の場合は、全てのトナー層を中間転写ベルト上で重ね合わせた後に定着液を付与していた。上述した本実施形態の複写機１００が複数の定着装置９０によって複数回に分けて付与した定着液の量を、まとめて、四色重ねたトナー層Ｔに付与した場合、トナー層Ｔに定着液９２が行き渡るのにより時間がかかる。このため、早く定着液９２をトナー層内に行き渡らせるため、より多量の定着液９２を付与することもある。
【００７６】
図４は、二次転写部である二次転写ニップで、中間転写ベルト５６表面上に担持されたトナー層Ｔ及びこれに付与された定着液９２の経時的な状態変化を模式的に示す説明図である。
定着液が付与されたトナー層Ｔａは、定着液９２によりトナーが膨潤・変形し、トナー粒子同士がより密になり、トナー粒子間の定着液９２は押し出される。
さらに、例えば図４のように二次転写ローラ６１等圧力をかけられることにより、さらにトナーは変形し、トナー粒子間の定着液９２は押し出される。定着液９２と反応することで、トナーはフィルム状に変化し、粘着性をもつようになる。トナーの粘着性によりフィルム状トナー層Ｔｂは転写紙Ｐに転写され、中間転写ベルト５６と分離することにより、トナー層Ｔは転写紙Ｐ側へ、中間転写ベルト５６上にはトナー層Ｔから分離した残留定着液層９２ａが付着して残る。
【００７７】
このように本実施形態の複写機１００では、定着液９２を複数回に分けて付与することにより、一度にまとめて付与する場合に比べ、定着液９２が少量で済む、定着時間が少なくて済む等、定着効率が良くなる。また、定着液９２を中間転写ベルト５６表面上のトナー層Ｔに付与することにより、付与した定着液９２のうちの一部が中間転写ベルト５６上にも付着して残る。このため、転写紙Ｐ上のトナー層Ｔに定着液９２を付与する場合に比べ、転写紙Ｐに付着する定着液９２を減らすことができる。さらに、転写紙Ｐ上に定着液９２を付与する場合に比較して、転写紙Ｐがカールしたり、転写紙Ｐにシワが入ったりしにくくなる。また、定着装置９０の定着液付与手段がトナー層Ｔに接触しないので、トナー層Ｔによって形成される画像を乱す機会が少ない。
【００７８】
〔変形例１〕
次に、本発明を適用した複写機１００の一つ目の変形例（以下、「変形例１」という）について説明する。変形例１の複写機１００は、上述した実施形態の複写機１００に対して定着装置９０の構成が異なる点で相違し、他の構成は共通するため、共通する構成については説明を省略する。
図５は、変形例１に係る複写機１００の中間転写ユニット５の概略説明図であり、図６は、変形例１に係る定着装置９０の概略構成図である。変形例１の複写機１００において、上述した実施形態の複写機１００と同様に、中間転写ベルト５６の表面移動方向において各色の一次転写部の下流側に定着装置９０が配置されている。図５では、一色目の一次転写部の上流側にも定着装置９０が配置されているが、これはなくてもよい。
変形例１の定着装置９０は、中間転写ベルト５６の表面に定着液９２を付与する定着液付与手段としての液付与ローラ１９１を備えている。この定着装置９０は、液付与ローラ１９１が中間転写ベルト５６の表面に対して近接したり離間したりできるように、図示しない駆動機構によって移動可能な構成となっている。
また、定着装置９０の定着液供給部１９３には、図示しない定着液タンクとポンプが備えられ、定着液９２が液付与ローラ１９１に供給される。液付与ローラ１９１は、トナーに定着液９２を付与する際には図６中の矢印の方向に回転駆動する。このようにして、液付与ローラ１９１に供給された定着液９２は、メタリングブレード１９４によって規制され、液付与ローラ１９１の表面に付着する定着液９２が適量に調整される。そして、液付与ローラ１９１上の定着液９２は、液付与ローラ１９１の回転に伴って中間転写ベルト５６の表面との対向位置である定着液付与位置まで搬送され、中間転写ベルト５６の表面に付与される。
【００７９】
また、中間転写ベルト５６表面上のトナー層Ｔに定着液９２を付与する定着液付与手段として液付与ローラ１９１を用いた場合、中間転写ベルト５６上に担持されたトナー像を乱してしまうおそれがある。
そのため、変形例１では、導電性材料で構成した基体を絶縁層または高抵抗層で覆った液付与ローラ１９１を用い、その液付与ローラ１９１に電界形成手段としての液付与電源９５を接続している。具体的には、例えば、ステンレス製の芯金に導電性のゴム層を形成し、その表面を絶縁性のＰＦＡチューブで覆ったものを用いることができる。このような構成により、液付与ローラ１９１と中間転写ベルト５６との間には、トナーを中間転写ベルト５６側に押し付ける方向の電界が形成される。このような電界を形成することで、定着液付与位置における中間転写ベルト５６上のトナーの中間転写ベルト５６側への拘束力を高めることができる。これにより、中間転写ベルト５６上に担持されたトナー像を乱すことなく、そのトナーに対して定着液９２を付与することができる。
【００８０】
このような変形例１の複写機１００では、メタリングブレード１９４で定着液９２を規制した液付与ローラ１９１で定着液９２を付与することで、画像面に均一に定着液９２を付与することができる。また、液付与ローラ１９１と中間転写ベルト５６との間に、トナーを中間転写ベルト５６側に押し付ける方向の電界を形成することで、トナーが液付与ローラ１９１に付着することなく、中間転写ベルト５６上のトナー層Ｔを乱すことなく、トナー層Ｔに定着液９２を付与することができる。定着液９２を複数回に分けて付与することにより、一度にまとめて付与する場合に比べ、定着液９２の付与量が少量で済む、定着時間が少なくて済む等、定着効率が良くなる。また、定着液９２を中間転写ベルト５６の表面上のトナー層Ｔに付与することにより、転写紙Ｐ上のトナー層Ｔに付与する場合に比べ、転写紙Ｐに付着する定着液を減らすことができる。これにより、転写紙Ｐ上に定着液９２を付与する場合に比較して、転写紙Ｐがカールしたり、転写紙Ｐにシワが入ったりしにくくなる。
【００８１】
〔変形例２〕
次に、本発明を適用した複写機１００の二つ目の変形例（以下、「変形例２」という）について説明する。変形例２の複写機１００は、上述した実施形態の複写機１００に対して定着装置９０の構成が異なる点で相違し、他の構成は共通するため、共通する構成については説明を省略する。
図７は、変形例２の複写機１００の二次転写部である二次転写ニップで、中間転写ベルト５６表面上に担持されたトナー層Ｔ及びこれに付与された定着液９２の経時的な状態変化を模式的に示す説明図である。
【００８２】
図７に示すように、中間転写ベルト５６上において、定着液が付与されたトナー層Ｔａは、膨潤した後、内部に含侵した定着液９２の余剰分を表面に吐き出すため、トナー層Ｔと定着液９２の余剰液層とに分離する。トナー層Ｔはやがてフィルム状のフィルム状トナー層Ｔｂに変化する。トナー層Ｔがフィルム状トナー層Ｔｂに変化した後のトナー層Ｔの外部に残る定着液９２は、もはや定着には寄与しない不要物である。このまま放置して、不要となった定着液９２が転写紙Ｐに付着した場合、余分な定着液９２が転写紙Ｐに付着することとなり、転写紙Ｐがカールしたりシワになったりしやすくなる。そのため、転写紙Ｐのカールやシワをより抑制するためには、この不要となった定着液９２を積極的に除去する方が望ましい。
変形例２の複写機１００が備える定着装置９０では、上述した不要となった定着液９２を除去する機構を付加した構成である。
【００８３】
図７に示すように、変形例２の定着装置９０の定着液付与手段は、図３及び図４等を用いて説明した実施形態と同様に液付与ノズル９１を用いた構成である。しかし、変形例２の定着装置９０は、上記実施形態及び上記実施例１とは異なり、余剰液除去手段としての余剰液回収ローラ２９１が設けられている。この余剰液回収ローラ２９１は、定着液付与手段によって定着液９２を付与する定着液付与位置と二次転写部との間で、中間転写ベルト５６の表面に接触するように配置されている。
余剰液回収ローラ２９１は、その接触位置において中間転写ベルト５６の表面と同じ線速でかつ同方向に回転駆動するように構成されている。余剰液回収ローラ２９１としては、アルマイト処理などがなされた金属ローラが好ましい。また、ゴムなどで形成されたローラであってもよいが、この場合には、粘着性を持ったトナーが容易に余剰液回収ローラ２９１に付着しないように、離型層としてシリコンゴムなどの撥油性材料で表面が形成されたものであるのが望ましい。
【００８４】
変形例２においては、定着液９２とトナー層Ｔを担持した中間転写ベルト５６の表面部分が余剰液回収ローラ２９１との接触位置に到達すると、中間転写ベルト５６と余剰液回収ローラ２９１との間に不要となった定着液９２が挟み込まれる。
そして、その中間転写ベルト５６の表面部分が上記接触位置を通過するとき、中間転写ベルト５６上の定着液９２は余剰液回収ローラ２９１の表面に付着する。このような構成により、不要となった定着液９２は、余剰液回収ローラ２９１によって回収され、中間転写ベルト５６の表面から除去される。余剰液回収ローラ２９１によって回収された定着液９２は、回収ローラクリーニングブレード２９２によって余剰液回収ローラ２９１から掻き取られる。
【００８５】
余剰液回収ローラ２９１のような余剰液除去手段は、中間転写ベルト５６上から不要となった定着液９２を除去するときに、中間転写ベルト５６上に担持されたトナー像を乱してしまうおそれがある。そのため、変形例２の定着装置９０では、導電性材料で構成した基体を絶縁層または高抵抗層で覆った余剰液回収ローラ２９１を用い、その余剰液回収ローラ２９１に電界形成手段としての回収ローラ電源２９４を接続している。
余剰液回収ローラ２９１として具体的には、例えば、アルミニウム合金製のローラ表面にアルマイト処理した金属製ローラや、導電性のウレタンゴムの弾性層を有する弾性ローラに、絶縁性のＰＦＡチューブを被覆させたものを用いることができる。
このような構成により、余剰液回収ローラ２９１と中間転写ベルト５６との間には、トナーを中間転写ベルト５６側に押し付ける方向の電界が形成される。このような電界を形成することで、液除去位置における中間転写ベルト５６上のトナーの中間転写ベルト５６側への拘束力を高めることができる。これにより、中間転写ベルト５６上に担持されたトナー像を乱すことなく、余剰液を除去することができる。
【００８６】
このような変形例２の複写機１００では、中間転写ベルト５６上のトナー層Ｔが転写紙Ｐ上に転写される前に、既に定着には不要となった定着液９２を除去することができる。これにより、転写紙Ｐに付着する定着液９２の量を少量に抑えることができる。よって、転写紙Ｐの内部に侵入する定着液９２の量が更に少なくなり、転写紙Ｐのカールやシワの発生を抑制することができる。
また、変形例２では、定着液供給手段である液付与ノズル９１の下流側に余剰液回収ローラ２９１を配置する構成であるが、下流側に余剰液回収ローラ２９１を配置する定着液供給手段としては、液付与ノズル９１に限るものではない。変形例１の定着装置９０の液付与ローラ１９１の下流側に余剰液回収ローラ２９１を配置してもよい。
【００８７】
上述した実施形態及び各変形例では、中間転写ベルト５６を用いたカラー複写機を例に挙げて説明したが、これに限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、中間転写ベルト５６の代わりにドラム状やローラ状の中間転写体を用いてもよい。また、単一の潜像担持体上に順次各色トナー像を形成してこれらを中間転写体上に順次転写してカラー画像を形成するいわゆる１ドラム型の画像形成装置であってもよい。さらに、画像形成装置としては複写機に限らず、プリンタやファクシミリでもよい。
【００８８】
以上、本実施形態及び各変形例の画像形成装置である複写機１００では、作像ユニット２００、一次転写装置５１、中間転写ベルト５６、二次転写ローラ６１及び定着装置９０等を備える。作像ユニット２００は、トナー像担持体である感光体１と、感光体１の表面を帯電させる帯電手段である帯電装置２と、帯電装置２により帯電され、静電潜像形成手段である露光装置９によって静電潜像が形成された感光体１の表面上の静電潜像をトナーで可視像化する現像手段である現像装置４等を備える。作像ユニット２００はこのような構成によって、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感光体１の表面上にトナー層Ｔからなるトナー像を形成するトナー像形成手段である。一次転写装置５１は、感光体１の表面上に形成されたトナー層Ｔを中間転写ベルト５６の表面上に転写する第一の転写手段である。また、定着装置９０は、トナーを溶解または膨潤させる定着液９２を、中間転写ベルト５６の表面上に付与する定着液付与手段である。また、二次転写ローラ６１は、中間転写ベルト５６の表面上に転写され、定着液９２が付与されたトナー層Ｔを被転写体である転写紙Ｐの表面上に転写する第二の転写手段である。そして、複写機１００では、定着液９２が付与されることで溶解または膨潤したトナー層Ｔを記録媒体である転写紙Ｐに定着する。さらに、複写機１００では、定着装置９０が中間転写ベルト５６の表面上に定着液９２を付与する定着液付与位置を、中間転写ベルト５６の表面移動方向に沿って複数箇所に配置している。このように、定着液付与位置を中間転写ベルト５６の表面移動方向に沿って複数箇所に配置することにより、定着液９２がトナー層Ｔに偏在しないよう、過不足とならないよう、トナー層Ｔに定着液９２を充分に行き渡らせることが可能で、トナー層Ｔに付与する定着液９２の量をなるべく少なくすることが可能となる。
【００８９】
また、本実施形態及び各変形例の複写機１００は、感光体１を備える作像ユニット２００と一次転写装置５１とを複数（４つ）備え、一次転写装置５１によって感光体１の表面上のトナー層Ｔが中間転写ベルト５６の表面上に転写される第一の転写位置（中間転写ベルト５６を挟んで一次転写装置５１のローラ部材と感光体１とによって形成されるニップ部）を、中間転写ベルト５６の表面移動方向に沿って作像ユニット２００と同数の複数箇所に配置する。さらに、複写機１００は、隣り合う第一の転写位置同士の間と、中間転写ベルト５６の表面移動方向について最下流側の第一の転写位置（ブラック用作像ユニット２００Ｋの転写位置）の下流側とに定着装置９０を配置している。このような構成により、各色の感光体１同士の間と中間転写ベルト５６に全色のトナー像を転写した後とに、定着液９２を付与することが出来る。このような構成により、トナー像が中間転写ベルト５６上に転写される毎に、その中間転写ベルト５６の表面に担持されたトナーに対して定着液９２を付与する。４色の作像ユニット２００を用いている場合には、各色の一次転写後毎に、その中間転写ベルト５６の表面に担持されたトナーに対して定着液９２を付与する。さらに、一色目（イエロー）のトナー像が中間転写ベルト５６上に一次転写される前にも、トナーを担持する前の中間転写ベルト５６表面に対して定着液９２を付与してもよい。これにより、４色のトナー像が全て、中間転写ベルト５６上に載った後に定着液９２を付与するよりも、全体に付与する定着液量を少なくすることができ、定着液９２がトナー像に行き渡るのにかかる時間も少なくすることができ、効率良く、定着することができる。トナー像が転写紙Ｐ上に転写された後に、その転写紙Ｐに付着する定着液９２の量は、転写紙Ｐ全体に定着液９２を付与していた従来のものに比べて少なくすることができる。よって、転写紙Ｐの内部に侵入する定着液９２の量を少なくできる。
【００９０】
また、図１〜図４を用いて説明した実施形態の複写機１００の定着液付与手段である定着装置９０が備える液付与部材としての液付与ノズル９１は、中間転写ベルト５６の表面に対して所定間隔を開けて対向するように配置される。このような液付与ノズル９１によって、中間転写ベルト５６上のトナー層Ｔに対して定着液９２を付与することにより、中間転写ベルト５６上のトナー層Ｔを乱すことなく、簡素な機構で、中間転写ベルト５６上のトナーに対して必要十分な少量の定着液９２を付与することが可能となる。
【００９１】
また、図５及び図６を用いて説明した変形例１の複写機１００の定着液付与手段である定着装置９０は、中間転写ベルト５６の表面に接触して対向するように配置され、中間転写ベルト５６の表面に定着液９２を付与する液付与部材としての液付与ローラ１９１を有する。液付与ローラ１９１を用いることで、簡素な機構で、中間転写ベルト５６上のトナー像に対して均一に少量の定着液９２を付与することが可能となる。さらに、複写機１００は、液付与ローラ１９１によって定着液９２を付与するとき、中間転写ベルト５６の表面に担持されたトナーを中間転写ベルト５６側に押し付ける方向の電界を形成する電界形成手段である液付与電源９５を有する。このような電界を形成することで、定着液付与位置における中間転写ベルト５６上のトナーの中間転写ベルト５６側への拘束力を高めることができる。このため、中間転写ベルト５６上に担持されたトナー像を乱すことなく、そのトナーに対して定着液９２を付与することができる。
【００９２】
また、図７を用いて説明した変形例２の複写機１００の定着液付与手段である定着装置９０は、中間転写ベルト５６の表面に接触して、または、所定の間隙をもって対向するように配置され、中間転写ベルト５６の表面上に付与された定着液９２の余剰分を回収する余剰液回収ローラ２９１を有し、中間転写ベルト５６の表面上のトナー像を被転写体である転写紙Ｐ上に転写させる前に、余剰分の定着液を余剰液回収ローラ２９１の表面に付着させて除去する余剰液除去手段を設けている。さらに、余剰分を除去するとき、中間転写ベルト５６の表面に担持されたトナーを中間転写ベルト５６側に押し付ける方向の電界を形成する電界形成手段としての回収ローラ電源２９４を設けている。このような電界を形成することで、液除去位置における中間転写ベルト５６上のトナーの中間転写ベルト５６側への拘束力を高めることができる。これにより、中間転写ベルト５６上に担持されたトナー像を乱すことなく、定着液の余剰分を除去することができる。
【００９３】
本実施形態の複写機１００で用いるトナーは、その１／２流出温度が１２０［℃］以上であることが好ましい。１／２流出温度が１２０［℃］未満では、溶融しやすくなるために、現像装置内でキャリアと混合・撹拌されることで溶融し、キャリアをブロッキングさせたり、トナーが現像装置内に固着したりすることがある。
１／２流出温度の測定方法には、例えば、島津製作所製フローテスタＣＦＴ−１００Ｄを用いる。フローテスターは、加熱体を一定速度で昇温させ試料を加圧し、プランジャーの降下距離を測定することで試料の熱特性を評価する装置である。１／２流出温度は該プランジャーが半量低下したときの温度として定義される。
１／２流出温度が高いほど、熱定着方式では定着および発色しにくくなるが、本発明を適用した画像形成装置では、定着液を用いて化学的にトナーを軟化および／または膨潤させるので、定着液を過不足なくトナーに充分に行き渡らせ、なるべく少量の定着液をトナーに付与しつつ、定着および発色が充分で、高品位な画像を得られる。
【００９４】
また、本実施形態で用いる感光体１の表面がオーバーコートされていることが望ましい。これにより、感光体１の最表面層の定着液に対する耐溶解性は増大し、定着液による溶解を押さえることができる。また、感光体１の機械的強度も増大するので、クリーニングブレードとの摩擦による磨耗も減少させることができる。
【００９５】
また、本実施形態で用いる感光体１は、無機感光体であることが望ましい。感光体１の材質としては、例えばアモルファスシリコン、セレン等の無機感光体、ポリシラン、フタロポリメチン等の有機感光体、などが挙げられる。アモルファスシリコン、セレン等の無機感光体は、定着液に対する耐溶解性を高める上で有効である。
【符号の説明】
【００９６】
１  感光体
２  帯電装置
４  現像装置
５  中間転写ユニット
８  保護剤塗布装置
９  露光装置
４０  給紙装置
５１  一次転写装置
５６  中間転写ベルト
５７  ベルトクリーニング装置
６１  二次転写ローラ
９０  定着装置
９１  液付与ノズル
９２  定着液
９５  液付与電源
１００  複写機
１９１  液付与ローラ
１９３  定着液供給部
１９４  メタリングブレード
２００  作像ユニット
２９１  余剰液回収ローラ
２９２  回収ローラクリーニングブレード
２９４  回収ローラ電源
Ｌ  レーザ光
Ｐ  転写紙
Ｓ  表面電位計
Ｔ  トナー層
【先行技術文献】
【特許文献】
【００９７】
【特許文献１】特許第４１６７８７３号
【特許文献２】特許第４３８７３４１号
【特許文献３】特許第４３２４２４２号
【特許文献４】特開２００８−０９００９６号公報
【図１】
2012098423.tif 000006
【図２】
2012098423.tif 000007
【図３】
2012098423.tif 000008
【図４】
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【図５】
2012098423.tif 000010
【図６】
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【図７】
2012098423.tif 000012