(57)【要約】【課題】定着液を記録媒体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で、定着液消費量が少なく、トナー像乱れを抑制し、良好な定着特性の得る。【解決手段】樹脂と色剤と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上に形成したトナー像を転写された記録媒体９上に、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軟化させる軟化剤を含有した泡状の定着液を塗布することにより、定着液によりトナーを軟化させて記録媒体上に定着する泡状定着ユニット８を備えた定着装置において、トナー像が転写されるより前の記録媒体上に、軟化剤を含有した定着液を塗布する転写前定着液塗布手段１８を設ける。【選択図】図１
2012002855.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂と色剤と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上に形成したトナー像を転写された記録媒体上に、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軟化させる軟化剤を含有した泡状の定着液を塗布する泡状定着液塗布手段を備え、該定着液によりトナーを軟化させて記録媒体上に定着する定着装置において、
上記トナー像が転写されるより前の記録媒体上に、上記軟化剤を含有した定着液を塗布する転写前定着液塗布手段を設けたことを特徴とする定着装置。
【請求項２】
請求項１の定着装置において、上記転写前定着液塗布手段により記録媒体上に塗布される定着液は、上記泡状定着液塗布手段により塗布される定着液より少ないことを特徴とする定着装置。
【請求項３】
樹脂と色剤と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上にトナー像を形成するトナー像形成手段と、該トナー担持体上のトナー像を記録媒体上に転写する転写手段と、該記録媒体上に転写されたのトナー像を定着する定着手段とを備えた画像形成装置において、
上記定着手段として請求項１または２に記載の定着装置を採用することを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項３の画像形成装置において、上記トナー像担持体は中間転写体であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項３の画像形成装置において、上記トナー像担持体は感光体であ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、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に用いられ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】
現在、複写機やプリンタ、ファクシミリ等のように記録媒体上に画像を形成する画像形成装置は多くあり、その中でも主流なのがトナーを使用したいわゆる電子写真方式の画像形成装置である。電子写真方式の画像形成装置は、普通紙で高速に、高密度にまた最近ではカラー画像も手軽に作成できることからオフィス等に広く普及している。この電子写真方式の画像形成装置では記録媒体上に形成した未定着のトナー像を記録媒体に定着させる定着装置としては、熱を利用した熱定着方式の定着装置が多く採用している。これはハロゲンヒーターやセラミックヒータ等の発熱体でローラやフィルム等を熱し、未定着トナーが乗った記録媒体を加圧ローラで挟んで加熱・加圧してトナーを溶融、変形させ、記録媒体中にアンカリングすることで定着させる。この方式は均一性、安定性に優れているため広く普及しているが、一方で発熱体を用いて加熱するために多くのエネルギーを要し、消費エネルギーが大きい定着装置であるという欠点がある。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、従来に比べて省エネルギー化を実現できる定着方式として、トナーを定着するために加熱を行わない湿式定着方式が知られている。湿式定着方式は、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上のトナー像に付与してトナー像を定着させるものであるため、熱定着方式よりも省エネルギー化を実現できる。
【０００３】
特許文献１に記載の定着装置では、表面上に液状の定着液を担持する塗布ローラを未定着トナーを担持する記録媒体に押し付けて、未定着トナーに定着液を付与している。しかしながら、定着液を液状のまま記録媒体上の未定着トナーに供給すると、塗布ローラが記録媒体に定着液を塗布する塗布位置を通過したあとの塗布ローラの表面に残留する定着液の中に未定着トナーの一部が移行し、記録媒体上のトナー像が乱れる、いわゆるオフセットといわれる不具合が生じた。これは、記録媒体上の未定着トナーは静電気力によって記録媒体に担持されているため、液体が触れると静電気力によって担持する力が著しく低下し、未定着トナーが定着液内に拡散してしまい、液中に未定着トナーが拡散した定着液の一部が塗布ローラ上に残留するために生じる。
【０００４】
このように、未定着トナーの一部が塗布ローラに付着する不具合を抑制することができる定着装置として、特許文献２に記載の定着装置がある。この定着装置は、定着液を液中に気泡が分散した泡状定着液とし、この泡状定着液を特許文献１の定着液と同様に塗布ローラによって記録媒体上の未定着トナーに塗布するものである。このように定着液を泡状とすることにより、定着液の泡内に空気が大量に存在するため、未定着トナーが定着液内に拡散する力が働きにくくなる。このため、記録媒体上のトナーは定着液を塗布されても記録媒体上から動かずに、その場で定着液の作用で定着され易くなる。よって、泡状定着液を塗布する構成では、液状定着液を塗布する構成にくらべて、未定着トナーの一部が塗布ローラに付着する不具合を抑制することができ、記録媒体上にトナー像の乱れを抑制した画像を得ることが可能である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
泡状定着液を用いた定着装置では、定着液を塗布する過程において未転写トナー層全体を記録媒体上から動かさずに、その場で定着液を未定着のトナー層全体に充分に浸透させて記録媒体上に定着させることで、オフセットを抑制し、且つ、良好な定着特性を得られると考えられる。このため、上記塗布ローラにより未定着トナー層の上側から泡状定着液を塗布する構成では、未定着トナー層の下層まで充分に浸透するに足る量の泡状定着液を塗布することが必要である。一方、泡状定着液の塗布量が少ないと、定着液を未定着トナーの下層まで充分に浸透させることができずに、トナー層が塗布ローラ側への付着や、定着不良が発生する。以下、図１０(ａ)〜（ｃ）の泡状定着液による定着モデル図に基づき、詳しく説明する。なお、図１０（ａ）〜（ｃ）では、左側が泡状定着液塗布領域の上流部、中央が泡状定着液塗布領域の下流部、右側が塗布ローラが記録紙から分離する領域を示したものである。
【０００６】
図１０（ａ）は、塗布ローラ４１により塗布される泡状定着液の量が少なく、定着液がトナーの下層まで浸透しない場合である。泡状定着液は塗布ローラ４１に加圧されながら塗布され、トナー層中に浸透していくが、泡状定着液の量が少ないため、トナー下層までは定着液が浸透しない。また、泡状定着液の量が少ないため、塗布ローラ上には泡状定着液は残り難い。この場合、定着液が浸透した上層のトナー同士及びトナーと塗布ローラ４１との間には液の表面張力による結合力が生じている。ここで、塗布ローラが記録媒体から分離すると、表面張力による結合力が生じている上層のトナーが塗布ローラ側に付着してしまい、トナー層のオフセットが発生する。また、下層には定着液が浸透していないため、下層のトナーは記録媒体９に定着されずに、定着不良が発生する。
【０００７】
図１０（ｂ）は、図１０（ａ）に比べると、塗布ローラ４１により塗布される泡状定着液の量は多いが、充分ではない場合である。泡状定着液は塗布ローラ４１に加圧されながら塗布され、トナー層中に浸透していき定着液がトナーの下層まで達するが、その量が充分ではない。この場合、下層のトナーには定着液の作用により記録媒体への接着するが、定着液の量が充分ではないため接着力は弱い。接着力がトナー同士及びトナーと塗布ローラとの間に発生した液の表面張力による結合力に比べて弱いと、塗布ローラ４１が記録媒体９から分離する際、液の表面張力による結合力が上記接着力に打ち勝ってトナー層全体が塗布ローラ４１側に付着してしまい、トナー層のオフセットが発生する。また、接着力が弱い状態でトナー層が記録媒体９側に接着する場合もあるが、定着後のトナー画像を指で擦るとトナーが取れてしまうという定着不良が発生する。
【０００８】
図１０（ｃ）は、塗布ローラ４１により塗布される泡状定着液の量が充分である場合である。泡状定着液は塗布ローラ４１に加圧されながら塗布され、トナー層の下層まで充分な量の定着液が浸透し、さらに記録媒体９にも浸透していく。また、塗布ローラ４１上にも泡状定着液は残留した状態である。この場合、トナー層全体に定着液が充分浸透しており、トナー下層も充分な量の定着液で満たされていることから、トナー層の下層と記録媒体９との間で強い接着力を発生する。また、塗布ローラ４１側には泡状定着液が残留しているので、トナーと塗布ローラ４１との間に発生した液の表面張力による結合力は弱い。ここで、塗布ローラ４１が記録媒体９から分離すると、接着力によってトナー層全体が記録媒体９側に定着される。このように、図１０（ｃ）は、泡状定着液によりオフセットを抑制でき、且つ、良好な定着性能が得られる定着モデルである。
【０００９】
ここで、実際のトナー画像はトナー層の厚みが場所により異なり、トナー層の最も厚い部分でもトナー下層まで充分な量の定着液を満たすような量の泡状定着液を塗布する必要がある。このため、トナー層の薄い部分では記録媒体９まで浸透する定着液の量や、塗布ローラ４１側に残留する定着液の量が多くなってしまう。このように、泡状定着液を塗布ローラ４１により未定着トナー層の上側から付与する構成では、トナー下層まで充分な量の定着液を満たすように塗布した泡状定着液の中に、記録媒体９に浸透する定着液や、塗布ローラ４１側に残留する定着液等の余分な定着液が含まれている。この余分な定着液を減らして定着液消費量を少なくすることが望まれる。
【００１０】
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、定着液を記録媒体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で、定着液消費量が少なく、トナー像乱れを抑制し、良好な定着特性の得られ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】
【００１１】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、樹脂と色剤と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上に形成したトナー像を転写された記録媒体上に、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軟化させる軟化剤を含有した泡状の定着液を塗布する泡状定着液塗布手段を備え、該定着液によりトナーを軟化させて記録媒体上に定着する定着装置において、上記トナー像が転写されるより前の記録媒体上に、上記軟化剤を含有した定着液を塗布する転写前定着液塗布手段を設けた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の定着装置において、上記転写前定着液塗布手段により記録媒体上に塗布される定着液は、上記泡状定着液塗布手段により塗布される定着液より少ないことを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、樹脂と色剤と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上にトナー像を形成するトナー像形成手段と、該トナー担持体上のトナー像を記録媒体上に転写する転写手段と、該記録媒体上に転写されたのトナー像を定着する定着手段とを備えた画像形成装置において、上記定着手段として請求項１または２に記載の定着装置を採用す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の画像形成装置において、上記トナー像担持体は中間転写体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の画像形成装置において、上記トナー像担持体は感光体であることを特徴とするものである。
本発明においては、未定着のトナー層に対して、定着液を下側および上側から供給することで、少ない量でトナー層全体に定着液を充分浸透させ、トナー像乱れを抑制し、且つ、良好な定着性能を得るものである。以下、図１０（ｄ）、（ｅ）の定着モデルに基づき説明する。なお、図１０（ｄ）、（ｅ）は、左側が定着液塗布領域の上流部、右側に行くに従い定着液塗布領域の下流部の様子を示すものである。
まず、図１０（ｄ）に示すように、定着液をトナー像が転写される前の記録媒体９上に付与し、この記録媒体９上にトナー像を転写すると、記録媒体９上に付与された定着液が毛細管現象により吸い上げられてトナー下層に浸透する。定着液は記録媒体９上から吸い上げられるので、トナー下層程、定着液は多量となり、この定着液の作用によりトナー下層は記録媒体９上に強い接着力で接着される。ここで付与される定着液は、トナー層の下側から供給されるものなので、トナー層の厚みによらず、吸い上げられてトナー下層に浸透する程度の量であればよい。これに対して、従来のトナー層上側から定着液を塗布する構成では、トナー層の厚い部分でもトナー下層に充分な定着液を浸透させるため、トナーの薄い部分では記録媒体に多量に浸透してしまう程度の定着液を塗布していた。本発明の構成では、トナー下層に対して、トナー層の下側からに定着液を供給するので、従来のトナー層上側から供給する構成に比べて、付与される定着液の量が少なくできる。付与された定着液のうち記録媒体側に浸透するものもあるが、付与される定着液の量自体を少なくできるので、記録媒体９に浸透する定着液の量も少なくすることができる。
次に、図１０（ｅ）に示すように、下層が記録媒体９に強く接着し、上層が未定着のトナー層に上側から泡状定着液を塗布する。ここで、トナー下層には既に定着液が浸透しているので、トナー層上側から塗布される泡状定着液は、定着液が浸透していないトナー上層に浸透する分だけで足りる。また、下層が強く記録媒体９に接着しているため、定着液はトナー層全体に浸透すればよく、泡状定着液塗布手段の分離時に泡状定着液塗布手段４１上に泡状定着液が残留して表面張力を弱める効果が小さくとも構わない。このため、従来のトナー層上側にから定着液を塗布する構成で塗布ローラ４１側に残留させるものに比べて、塗布ローラ４１側に残留する分の定着液を減らすことができる。
従来のトナー層上側にから定着液を塗布する構成では、記録媒体９まで十分に定着液が浸透し、且つ、泡状定着液塗布手段４１側には泡状定着液が残留する程度の多量の泡状定着液を塗布することが必要であった。本発明ではトナー層下側と上側とから定着液を供給することで、記録媒体９に浸透していた定着液の量を減らし、泡状定着液塗布手段４１側に残留していた泡状定着液の量を減らしても、トナー層全体に定着液を充分浸透させることができる。
なお、上記定着モデルでは、記録媒体９に浸透していた定着液の量と、泡状定着液塗布手段４１側に残留していた泡状定着液の量との両方を減らすもので説明したが、記録媒体９に浸透していた定着液の量、または、泡状定着液塗布手段４１側に残留していた泡状定着液の量のどちらかを減らすものであっても、定着液消費量を少なくすることができる。
また、トナー層上側に塗布される定着液は、定着液が塗布される工程でトナー層上部が塗布手段に付着しないように泡状とする必要であるが、トナー層下側から供給される定着液は、トナー転写前の記録媒体上に付与されるため泡状とする必要はない。また、トナー層下側から供給される定着液は、毛細管現象により吸い上げられてトナー層に浸透するものであるため、トナー上層まで浸透させることは難しい。このため、トナー層全体に定着液を供給するためには、トナー層下側より定着液を供給するための転写前定着液塗布手段と、トナー上層より泡状定着液を供給する泡状定着液塗布手段との両方が必要である。
また、後述する実施例１、２の実験により、トナー像が転写前の記録媒体上に塗布した定着液と、トナー層上側から塗布した泡状定着液の合計量は、従来のトナー層上側から塗布した泡状定着液の量に比べて少ない場合でも、オフセット、定着特性とも同等の品質が得られることが確認できた。このように、泡状定着液塗布手段により泡状定着液をトナー層に塗布して定着を行う装置において、転写前定着液塗布手段を設けて定着液をトナー層の下側からも供給することで、少ない塗布量でトナー層全体に定着液を充分浸透させて、トナー画像乱れを抑制し、且つ、良好な定着特性を得ることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、定着液を記録媒体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で、定着液消費量が少なく、トナー像乱れを抑制し、良好な定着特性が得られるという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施形態に係る画像形成装置を示す概略構成図。
【図２】泡状定着ユニットの泡状定着液生成手段の構成を示す概略図。
【図３】泡状定着ユニットの構成を示す概略図。
【図４】膜厚制御用ブレードを用いた泡状定着液の塗布ローラ上での膜厚制御の様子を示す概略図。
【図５】泡状定着ユニットの泡状定着液塗布手段の一例の構成を示す概略構成図。
【図６】泡状定着ユニットの泡状定着液塗布手段の他の例の構成を示す概略構成図。
【図７】転写前定着液塗布手段の構成を示す概略構成図。
【図８】本実施形態の定着装置を直接転写方式のカラー画像形成装置に採用した概略構成図。
【図９】本実施形態の定着装置を中間転写方式のカラー画像形成装置に採用した概略構成図。
【図１０】泡状定着液による定着モデル図。    （ａ）従来の定着装置で泡状定着液塗布量が少ない場合のモデル図。    （ｂ）従来の定着装置で泡状定着液塗布量が充分ではない場合のモデル図。    （ｃ）従来の定着装置で泡状定着液塗布量が充分な場合のモデル図。    （ｄ）本実施形態の定着装置でトナー転写前に定着液を付与した場合のモデル図。    （ｅ）本実施形態の定着装置で泡状定着液を塗布した後のモデル図。
【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。
まず、実施形態に係る画像形成装置の基本的な構成について説明する。図１は、本実施形態の画像形成装置の概略構成図である。画像形成装置は、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）の各色の画像を形成するための４つの画像形成ユニット１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋを備える。尚、Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋの色順は、図１に限るものでなく、他の並び順であっても構わない。
【００１５】
画像形成ユニット１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋは、それぞれ、像担持体としての感光体ドラム２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｋと、帯電手段、現像手段、クリーニング手段とを備えている。また、各画像形成ユニット１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋの配置は、各感光体ドラムの回転軸が平行になるように且つ記録媒体移動方向に所定のピッチで配列するように、設定されている。
【００１６】
画像形成ユニット１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋの下方には、光源、ポリゴンミラー、ｆ−θレンズ、反射ミラー等を備え、画像データに基づいて各感光体ドラム２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｋの表面にレーザー光を走査しながら照射する光書込ユニット３が、上方には各画像形成ユニットのトナー像を重ね合わせて転写するように搬送する転写搬送ベルト４を有するベルト駆動装置としての一次転写ユニット５が配置されている。転写搬送ベルト４の外周面には、ブラシローラとクリーニングブレードから構成されたクリーニング装置６が接触するように配置されている。このクリーニング装置６により転写搬送ベルト４上に付着したトナー等の異物が除去される。
【００１７】
一次転写ユニット５の右側には、記録媒体にトナー像を転写する二次転写ユニット７が配置されている。その上方には泡状定着ユニット８が、下方には転写前定着液塗布ユニット１８が備えられており、これらが定着装置を構成している。定着装置の詳細については、後で説明する。
【００１８】
画像形成装置下部には、転写媒体である記録媒体９が載置された給紙カセット１０ａ、１０ｂを備えている。また、画像形成装置側面から手差しで給紙を行う手差しトレイ１０ｃが備えられている。
【００１９】
この他、トナー補給容器１１Ｙ、１１Ｃ、１１Ｍ、１１Ｋが備えられ、図示していない廃トナーボトル、電源ユニットなども備えられている。
【００２０】
画像形成ユニット１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋには、現像手段としての現像装置１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｋが備えられている。いずれも同様の構成からなり、使用するトナーの色のみが異なる二成分現像方式の現像装置である。現像装置１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｋ内には、トナーと磁性キャリアからなる現像剤が収容されている。
【００２１】
現像装置１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｋは感光体ドラム２に対向した現像ローラ１４、現像剤を搬送・撹拌するスクリュー、トナー濃度センサ等から構成される。現像ローラ１４は外側の回転自在のスリーブと内側に固定された磁石から構成されている。トナー濃度センサの出力に応じて、トナー補給装置よりトナーが補給される。
【００２２】
次に、画像形成装置の動作について説明する。
【００２３】
先ず、各帯電ローラ１３Ｙ、１３Ｃ、１３Ｍ、１３Ｋに図示しない電源より所定の電圧が印加されて、対向する各感光体ドラム２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｋ表面を帯電する。所定の電位に帯電した各感光体ドラム２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｋ表面には、引き続いて光書込ユニット３により画像データに基づくレーザー光が走査され、静電潜像が書き込まれる。静電潜像を担持した各感光体ドラム２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｋ表面が各現像装置１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｋに到達すると、各感光体ドラム２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｋと対向配置される各現像ローラ１４Ｙ、１４Ｃ、１４Ｍ、１４Ｋにより、各感光体ドラム２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｋ表面の静電潜像にトナーが供給されて、トナー像が形成される。
【００２４】
上記の動作が感光体ユニット１５Ｙ、１５Ｃ、１５Ｍ、１５Ｋ全てに同様にして所定のタイミングで行われ、感光体ドラム２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｋ表面にはそれぞれ所定の色のトナー像が形成される。感光体ユニット１５Ｙ、１５Ｃ、１５Ｍ、１５Ｋの画像形成動作タイミングで転写搬送ベルト４上に、各感光体ドラム２上のトナー像を順次転写していく。このトナー像の転写は、転写搬送ベルト４を挟んで各感光体ドラム２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｋと対向配置されている一次転写ローラ１７Ｙ、１７Ｃ、１７Ｍ、１７Ｋに、図示しない電源より感光体ドラム２上のトナーと逆極性の電圧が印加されることで行われる。
【００２５】
記録媒体９は、給紙カセット１０ａ、１０ｂ、もしくは手差しトレイ１０ｃのいずれかから搬送され、レジストローラ１６に到達したところで一端停止する。前述の画像形成動作タイミングに合せて、記録媒体９はレジストローラ１６より転写前定着液塗布ユニット１８へ搬送される。
【００２６】
転写前定着液塗布ユニット１８では、レジストローラ１６から送られた記録媒体９を、トナー像が転写される面側に定着液が塗布しながら、二次転写ユニット７に搬送する。
【００２７】
二次転写ユニット７には、二次転写ローラが備えられている。二次転写ローラは転写搬送ベルト４に接触して一次転写ユニット５に対向配置されている。転写搬送ベルト４上に重ね合わされた４色のトナー像は、二次転写ローラと転写搬送ベルト４とのニップで記録媒体９に転写される。このトナー像の転写は、二次転写ローラに図示しない電源より転写搬送ベルト４上のトナーと逆極性の電圧が印加されることで行われる。トナー像が転写された記録媒体９は、泡状定着ユニット８へ搬送される。
【００２８】
泡状定着ユニット８は、収容した定着液を泡状の定着液としてトナー像が転写された記録媒体９上に塗布して、トナー像の定着を行う。トナー像が定着された記録媒体は、機外に排出される。
【００２９】
次に、定着装置の構成及びその動作について詳細に説明する。
この定着装置は、泡状定着ユニット８と、転写前定着液塗布ユニット１８とを有している。先ず、泡状定着ユニット８について説明する。泡状定着ユニット８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定着液を、後述する泡状定着液生成手段３０によって泡状定着液とし、泡状定着液を記録媒体９上の樹脂含有微粒子であるトナーＴに付与して定着する。この際、泡状定着液を用いることで、定着液の嵩密度を低くできると共に、後述する定着液塗布手段４０の塗布ローラ４１上の泡状定着液膜を厚くすることができ、更には定着液の表面張力による影響が抑えられるため、塗布ローラ４１へのトナー粒子のオフセットを防止できる。
【００３０】
先ず、泡状定着ユニット８における泡状定着液の生成について説明する。
図２は、泡状定着ユニットにおける泡状定着液生成手段の概略図である。なお、定着液は、後述する「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」を含有するものであり、泡状定着液を生成する際には、後述する「起泡剤」を混合する。泡状定着液生成手段３０は、軟化剤液３２ａと起泡剤液３２ｂとを混合して大きな泡を生成する大きな泡生成部と、大きな泡を生成した後大きな泡を分泡し微小な処方の泡を生成する微少な泡生成部３８とを有している。混合手段については、特に限定しないが、軟化剤液容器３１ａに収容された軟化剤３２ａと、起泡剤液容器３１ｂに収容された起泡剤液３２ｂとを搬送ポンプ３３及び液搬送パイプ３４等の液輸送手段を用いて気体・液体混合部３５へ供給する。気体・液体混合部３５には、空気口３６が設けられ、液の流れとともに、空気口３６に負圧が発生し、空気口３６から気体が気体・液体混合部３５に導入され、液体と気体が混合し、更に微小孔シート３７を通過することで、泡径の揃った大きな泡を生成させることができる。孔径は、３０μｍ〜１００μｍ程度が望ましい。図２の微小孔シート３７に限らず、連泡構造の多孔質部材であればよく、孔径３０μｍ〜１００μｍ程度を有する焼結セラミックス板や不織布や発泡樹脂シートであってもよい。また、別の大きな泡の生成方法としては、上記の搬送ポンプより供給された液状定着液と空気口からの空気を羽根状攪拌子で攪拌しながら、液に気泡を巻き込みながら大きな泡を生成させる構成や、上記の搬送ポンプより供給された液状定着液に空気供給ポンプ等でバブリングを行い大きな泡を生成する構成も望ましい。
【００３１】
次に、大きな泡を分割して２つ以上に分泡化するために、大きな泡にせん断力を加えるための、図２に示すような泡状定着液生成手段３０における微小な泡生成部３８として、閉じた二重円筒で、内側円筒が回転可能な構成とし、外部円筒の一部より、大きな泡状定着液を供給し、内部の回転する円筒と外部円筒の隙間（ここが流路となる）を通過しながら、回転円筒によりせん断力を受ける。このせん断力により、大きな泡は微小な泡へと変化し、外側円筒に設けられた泡の出口より、所望の微小な泡径を有する泡状定着液を得ることができる。また、内側円筒にらせん状の溝を設けて、円筒内での液搬送能力を高くしてもよい。
【００３２】
このように、液状定着液を大きな泡径を有する液へと変化させる大きな泡生成部と、大きな泡にせん断力を加えて微小な泡を生成する微小な泡生成部を組み合わせることで、液状定着液を極めて短時間に５μｍ〜５０μｍ程度の微小な泡径を有する泡状定着液を生成させることができる。
【００３３】
次に、上記構成の泡状定着液生成手段３０を備えた泡状定着ユニット８について説明する。図３は、泡状定着ユニット８の一例の構成を示す概略図である。同図の（ａ）に示す本実施形態の泡状定着装置ユニット８は、上述した泡状定着液生成手段３０によって生成された所望の微小な泡の泡状定着液をトナー層へ付与するための定着液塗布手段４０として、塗布ローラ４１と、塗布ローラ４１上の微小な泡の泡状定着液の膜厚を記録媒体上の未定着のトナー層の厚さに応じて制御して最適な膜厚とする泡状定着液膜厚制御手段の膜厚制御用ブレード４２と、塗布ローラ４１と対峙する位置に加圧ローラ４３とを具備している。同図の（ｂ）に示すように、塗布ローラ４１上には泡状定着液の層が記録媒体上の未定着のトナー層の厚さに応じて泡状定着液膜厚制御手段の膜厚制御用ブレード４２を通して形成されており、この泡状定着液膜厚制御手段の膜厚制御用ブレード４２によって泡状定着液の気泡の大きさ、泡粘度及び塗布加圧力並びに未定着トナーの層厚に応じた泡状定着液の未定着トナー層での浸透時間に対して最適化した定着液層の膜厚となる。所望の微小な泡の泡状定着液は、上記のように、大きな泡を生成する大きな泡生成部と大きな泡をせん断力で分泡して微小な泡を生成する微小な泡生成部とを含んで構成されている泡状定着液生成手段３０で生成され、液供給口より塗布ローラ４１と泡状定着液膜厚制御手段の膜厚制御用ブレード４２との間に滴下される。
【００３４】
加圧ローラ４３は、塗布ローラ４１の押圧により撓む（塗布ローラ４１に沿って変形する）材質であればよく、例えば、ゴム、合成樹脂等、特に限定されない。しかし、定着液中には樹脂軟化または膨潤剤が含有されており、加圧ローラに定着液が万が一付着した場合、その素材が軟化等の不具合が発生する恐れがあるため、加圧ローラの樹脂材は、軟化または膨潤剤に対し軟化や膨潤を示さない素材が望ましい。また、上記の形態に限らず、ローラ上に泡状定着液を保持するスペースを持ったフィルムを被せた構成であっても良い。加圧ローラが軟化または膨潤剤で劣化する素材であっても、軟化または膨潤剤により軟化や膨潤を示さないフィルムで覆うことで加圧ローラの劣化を防止することができる。加圧ローラとしては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミドなどの樹脂の多孔質体などが適する。また、加圧ローラを覆うフィルムとしては、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン、ポリプロピレン、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（ＰＦＡ）、金属材料などが適する。
【００３５】
なお、泡状の定着液の嵩密度としては、０．０１ｇ／ｃｍ３〜０．１ｇ／ｃｍ３程度の範囲が望ましい。更に、定着液付与時に媒体面に残液感を生じないようにするためには、泡の密度として、０．０１ｇ／ｃｍ３〜０．０５ｇ／ｃｍ３程度の範囲、特に０．０４ｇ／ｃｍ３以下が望ましい。
【００３６】
更に、定着液は、紙等の記録媒体上のトナー等の樹脂含有微粒子層への塗布時に泡状となっていればよく、保存容器内で泡状である必要はない。保存容器中では気泡を含有しない液体で、容器から液を供給する時点や、樹脂含有微粒子層へ付与するまでの液搬送経路で泡状にする手段を設ける構成が望ましい。これは、保存容器では液体で、容器から液を取り出した後に泡状とする構成のほうが、容器の小型化ができるという大きな利点を有するためである。
【００３７】
また、泡状定着液の塗布ローラ上での膜厚制御は、図４に示すように、塗布ローラ４１とギャップを設けた液膜厚制御用ブレード４２を用い、図４の（ａ）に示すように膜厚を薄くするときはギャップを狭くし、図４の（ｂ）に示すように膜厚を厚くするときはギャップを広くする。ギャップの制御は液膜厚制御用ブレード４２の端部に駆動を有する回転軸を用い、トナー層の厚さや環境温度等、更には泡状定着液の気泡の大きさ、泡粘度及び塗布加圧力並びに未定着トナーの層厚に応じた泡状定着液の未定着トナー層での浸透時間を調整するための最適な膜厚を制御する。
【００３８】
次に、定着液容器から液状定着液を泡化する機構に搬送する手段としては、図２では搬送ポンプを用いている。搬送ポンプとしては、ギヤポンプ、ベローズポンプ等があるが、チューブポンプが望ましい。ギヤポンプ等ごとく定着液中で振動機構や回転機構があると、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恐れがある。また、上記の機構部品等が定着液を汚染したり、逆に機構部品を劣化させたりする恐れがある。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るため、定着液と接する部材はチューブだけであり、定着液に対し耐液性を有する部材を用いることで、液の汚染やポンプ系部品の劣化がない。また、チューブを変形させるだけなので、液が起泡せず、搬送能力の低下を防止できる。
【００３９】
また、図４の膜厚制御用ブレードのほかに、ワイヤーバーによって塗布ローラ４１上の泡状の定着液の厚みを制御し、泡状定着液は、上記のごとく、大きな泡を生成する大きな泡生成部とその大きな泡をせん断力で分泡する微小な泡生成部を有する泡状定着液生成手段によって生成され、液供給口より、膜制御ワイヤーバーと塗布ローラの間に滴下する。ワイヤーバーを膜制御手段として用いることで、ブレードに比べ、塗布ローラ面の軸方向の泡状定着液膜均一性が向上する。
【００４０】
図５は、泡状定着ユニット８の泡状定着液塗布手段の一例の構成を示す概略構成図である。同図に示す装置では、塗布ローラ４１の対向部材としての加圧ローラ４３は弾性層としてスポンジ素材を用いて構成した。ここで、泡状定着液がトナー層を浸透した後に塗布ローラ４１とトナー層が剥離するようにニップ時間のタイミングを取る必要があるため、弱い加圧力で大きく変形可能なスポンジ部材を用いた。
【００４１】
また、図５において、待機時は塗布ローラ４１と加圧ローラ４３はそれぞれ離れており、図示していない駆動機構により、塗布時のみ、記録媒体の先端検知手段に応じて塗布ローラ４１と加圧ローラ４３を接触させる構成も望ましい。
【００４２】
図６は、泡状定着ユニット８の泡状定着液塗布手段の他の構成を示す概略構成図である。同図に示す装置では、図５の加圧ローラ４３の代わりに加圧ベルト４４を用いたものである。大きな泡を生成する大きな泡生成部と大きな泡をせん断力で分泡して微小な泡を生成する微小な泡生成部とを含んで構成されている泡状定着液生成手段３０で生成し、液供給口より所望の泡径を有する泡状定着液を泡状定着液膜厚制御手段の膜厚制御用ブレード４２の供給口へチューブ等を用いて供給する。そして、泡状定着液膜厚制御手段の膜厚制御用ブレード４２と塗布ローラ４１のギャップを調整して塗布ローラ４１上の泡状の定着液の層膜厚を制御し、泡状定着液の最適膜厚の制御を行っている。なお、加圧ベルト４４としては、例えばシームレスニッケルベルトやシームレスＰＥＴファイルなどの基体にＰＦＡのような離型性フッ素樹脂をコートした部材を用いる。
【００４３】
このように、ベルトを用いる構成では、ニップ幅を容易に広くすることが可能となる。従って、ベルトを用いる構成は図６に限らず、塗布ローラはベルトで、加圧手段をベルトではなく、ローラとする構成も望ましい。また、塗布側又は加圧側の少なくとも一方をベルトとする構成とすることで容易にニップ幅を広くすることが可能となり、紙にしわが発生するような無理な力をかけることもなく、ニップ時間が同じだとすると紙の搬送速度を速くすることが可能となり、高速定着が可能となる。
【００４４】
また、トナーの定着装置は、定着液をトナーに供給した後、軟化剤によって溶解又は膨潤したトナーを加圧する、一対の平滑化ローラ（ハードローラ）を有してもよい。一対の平滑化ローラ（ハードローラ）によって、溶解又は膨潤したトナーを加圧することによって、溶解又は膨潤したトナーの層の表面を平滑化して、トナーに光沢を付与することが可能となる。更に、記録媒体９内へ溶解又は膨潤したトナーを押し込むことによって、記録媒体に対するトナーの定着性を向上させることができる。
【００４５】
さらに、本実施形態の画像形成装置では、泡状定着液生成手段３０に生成した泡状定着液をトナー層に塗布して定着を行う泡状定着ユニット８を用いて定着をおこなう定着装置において、転写前定着液塗布手段１８を設けてトナー像転写前の記録媒体８上に定着液を塗布している。
図７は転写前定着液塗布ユニット１８の一例の構成を示す概略構成図である。転写前定着液塗布ユニット１８は、塗布ローラ１９と対向ローラ２０、供給ローラ２１の３本のローラと、定着液２２と定着液を収容する液室２３とを有している。使用する液については、上記で説明した軟化剤を水などの低粘度溶媒に溶解させ、塗布することが望ましい。記録媒体９は、塗布ローラ１９と対向ローラ２０のニップを通じて搬送される。供給ローラ２１は、液室２３に収容される定着液に下部が浸るように配置されており、回転により定着液を担持して塗布ローラ１９に定着液を供給する。記録媒体９は塗布ローラ１９と対向ローラ２０のニップを通過する際に定着液が塗布される。なお、転写前定着液塗布ユニット１８で塗布する定着液塗布量と、泡状定着ユニット８で塗布する泡状定着液塗布量の比率は、特に限定しないが、１：２〜１：９が望ましい。転写前定着液塗布ユニット１８で塗布する定着液塗布量が、この範囲より少ないと記録媒体９とトナーＴの接着力が弱まってしまい、オフセット改善効果が薄れてしまう。逆に多すぎると、記録媒体９に多くの定着液が吸収されてしまい、定着液の使用効率が悪くなってしまったり、記録媒体９に吸収されない場合はトナー像が乱れてしまったりする。また、転写前定着液塗布ユニットの形態は特に限定せず、上記で説明した泡状定着液塗布を導入しても良い。ただ、画像形成装置内の構成が複雑になるので、図７のような構成が望ましい。
【００４６】
図１０（ｄ）に示すように、転写前定着液塗布ユニット１８により定着液が塗布された記録媒体９上に、二次転写装置７によりトナー像が接触転写される際、そのニップにおいて、記録媒体９に予め塗布された定着液が記録媒体９からトナー像に浸透する。これにより定着液の浸透したトナーが、トナー層の記録媒体９側に生じる。トナー像が記録媒体９に接触しながら転写されることで、非接触転写に比べて毛細管現象が強まり、さらに定着液の浸透が促される。このように、定着液は記録媒体９上から吸い上げられるので、トナー下層程、定着液は多量となり、この定着液の作用によりトナー下層は記録媒体９上に強い接着力で接着される。
【００４７】
転写前定着液塗布ユニット１８により塗布される定着液は、トナー層の下側から供給されるものなので、トナー層の厚みによらず、吸い上げられてトナー下層に浸透する程度の量であればよい。これに対して、従来のトナー層上側から定着液を塗布する構成では、トナー層の厚い部分でもトナー下層に充分な定着液を浸透させるため、トナーの薄い部分では記録媒体９に多量に浸透してしまう程度の定着液を塗布していた。本実施形態の構成では、トナー下層に対して、トナー層の下側からに定着液を供給するので、従来のトナー層上側から供給する構成に比べて、塗布される定着液の量が少なくできる。塗布された定着液のうち記録媒体９側に浸透するものもあるが、塗布される定着液の量自体を少なくできるので、記録媒体９に浸透する定着液の量も少なくすることができる。
【００４８】
次に、上記泡状定着ユニット８により、下層が記録媒体９に強く接着し、上層が未定着のトナー層に上側から泡状定着液を塗布する。図１０（ｅ）に示すように、トナー下層には既に定着液が浸透しているので、トナー層上側から塗布される泡状定着液は、定着液が浸透していないトナー上層に浸透する分だけで足りる。また、下層が強く記録媒体９に接着しているため、定着液はトナー層全体に浸透すればよく、泡状定着液塗布手段の分離時に塗布ローラ４１上に泡状定着液が残留して表面張力を弱める効果が小さくとも構わない。このため、従来のトナー層上側にから定着液を塗布する構成で塗布ローラ４１側に残留させるものに比べて、塗布ローラ４１側に残留する分の定着液を減らすことができる。なお、トナー量が少なく、トナー層が薄い場合には、図１０（ｄ）のみで定着することもある。
【００４９】
従来のトナー層上側にから定着液を塗布する構成では、記録媒体９まで十分に定着液が浸透し、且つ、塗布ローラ４１側には泡状定着液が残留する程度の量の泡状定着液を塗布することが必要であった。一方、本実施形態の定着装置では、トナー層下側と上側とから定着液を供給することで、記録媒体９に浸透していた定着液の量を減らし、塗布ローラ４１側に残留していた泡状定着液の量を減らしても、トナー層全体に定着液を充分浸透させることができる。
【００５０】
なお、上記定着モデルでは、記録媒体９に浸透していた定着液の量と、泡状定着液塗布手段４１側に残留していた泡状定着液の量との両方を減らすもので説明したが、記録媒体９に浸透していた定着液の量、または、泡状定着液塗布手段４１側に残留していた泡状定着液の量のどちらかを減らすものであっても、定着液消費量を少なくすることができる。
【００５１】
次に、本実施形態の定着装置に用いられる定着液の軟化剤と起泡剤について詳しく説明する。
【００５２】
先ず、軟化剤について説明する。
軟化剤は、トナー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ことで樹脂微粒子を軟化させる機能を有する。
軟化剤としては、エステル化合物であることが好ましい。エステル化合物は、トナー等の樹脂微粒子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膨潤性に優れている。上記エステル化合物の中でも、脂肪族エステル、炭酸エステルが、樹脂の軟化能力が優れている点で特に好ましい。また、後述する起泡剤としてのアニオン系界面活性剤による起泡性を阻害しない点からも好ましい。
【００５３】
また、記録媒体に対する樹脂微粒子としてのトナーの定着は、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。
【００５４】
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）〕を臭気の指標とすることができる。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。更に、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。
【００５５】
上記脂肪族エステルは、飽和脂肪族エステルを含む。上記脂肪族エステルが、飽和脂肪族エステルを含む場合には、軟化剤の保存安定性（酸化、加水分解などに対する耐性）を向上させることができる。また、多くの飽和脂肪族エステルは、トナーに含まれる樹脂を１［秒］以内で溶解または膨潤させることができる。更に、飽和脂肪族エステルは、記録媒体に提供されたトナーの粘着感を低下させることができる。これは、飽和脂肪族エステルが、溶解または膨潤したトナーの表面に油膜を形成するためであると考えられる。
【００５６】
よって、定着液としては、上記飽和脂肪族エステルが「Ｒ１ＣＯＯＲ２」の一般式で表される化合物を含むものを用いることが望ましい。この化合物の一般式におけるＲ１は、炭素数が１１以上１４以下のアルキル基を示しており、Ｒ２は、炭素数が１以上６以下の直鎖型もしくは分岐型アルキル基を示している。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。定着液としては、上記飽和脂肪族エステルが「Ｒ１ＣＯＯＲ２」の一般式で表される化合物を含むものを用いることにより、トナーに含まれる樹脂に対する溶解性または膨潤性を向上させることができる。また、上記一般式「Ｒ１ＣＯＯＲ２」で表される化合物の臭気指数は、１０以下であり、不快臭及び刺激臭を有さない。
【００５７】
上記化合物を含む上記飽和脂肪族エステルである脂肪族モノカルボン酸エステルとしては、例えばラウリン酸エチル、ラウリン酸ヘキシル、トリデシル酸エチル、トリデシル酸イソプロピル、ミリスチン酸エチル、ミリスチン酸イソプロピル、などが挙げられる。上記化合物を含むこれらの脂肪族モノカルボン酸エステルの多くは、油性溶媒に溶解するが、水には溶解しない。よって、上記化合物である脂肪族モノカルボン酸エステルの多くについて、水性溶媒では、グリコール類を溶解助剤として定着液に含有し、溶解またはマイクロエマルジョンの形態とする。
【００５８】
また、定着液としては、上記脂肪族エステルが脂肪族ジカルボン酸エステルを含むものを用いることが望ましい。上記脂肪族エステルが、脂肪族ジカルボン酸エステルを含む場合には、より短い時間でトナーに含まれる樹脂を溶解または膨潤させることができる。例えば、６０［ｐｐｍ］程度の高速印字では、記録媒体における未定着のトナーに定着液を付与し、トナーが記録媒体に定着するまでの時間は、１［秒］以内であることが好ましい。上記脂肪族エステルが、脂肪族ジカルボン酸エステルを含む場合には、記録媒体における未定着のトナー等に定着液を付与し、トナーが記録媒体に定着するのに要する時間を、０．１［秒］以内にすることが可能となる。更に、より少量の軟化剤を添加することによって、トナーに含まれる樹脂を溶解または膨潤させることができるため、定着液に含まれる軟化剤の含有量を低減することができる。
【００５９】
よって、定着液としては、上記脂肪族ジカルボン酸エステルが「Ｒ３（ＣＯＯＲ４）２」の一般式で表される化合物を含むものを用いることが望ましい。この化合物の一般式におけるＲ３は、炭素数が３以上８以下のアルキレン基を示しており、Ｒ４は、炭素数が３以上５以下の直鎖型又は分岐型アルキル基を示している。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。定着液としては、上記脂肪族ジカルボン酸エステルが「Ｒ３（ＣＯＯＲ４）２」の一般式で表される化合物を含むものを用いることにより、トナーに含まれる樹脂に対する溶解性または膨潤性を向上させることができる。また、上記一般式「Ｒ３（ＣＯＯＲ４）２」で表される化合物の臭気指数は、１０以下であり、不快臭及び刺激臭を有さない。
【００６０】
上記化合物を含む上記脂肪族ジカルボン酸エステルとしては、例えばコハク酸２エチルヘキシル、アジピン酸ジブチル、アジピン酸ジイソブチル、アジピン酸ジイソプロピル、アジピン酸ジイソデシル、セバシン酸ジエチル、セバシン酸ジブチル等が挙げられる。上記化合物を含むこれらの脂肪族ジカルボン酸エステルの多くは、油性溶媒に溶解するが、水には溶解しない。よって、水性溶媒では、グリコール類を溶解助剤として定着液に含有し、溶解またはマイクロエマルジョンの形態とする。
【００６１】
更に、本実施形態における定着液において、上記脂肪族エステルは、脂肪族ジカルボン酸ジアルコキシアルキルを含むことが望ましい。上記脂肪族エステルが、脂肪族ジカルボン酸ジアルコキシアルキルを含む場合には、記録媒体に対するトナーの定着性を向上させることができる。
【００６２】
定着液としては、上記脂肪族ジカルボン酸ジアルコキシアルキルが「Ｒ５（ＣＯＯＲ６−Ｏ−Ｒ７）２」の一般式で表される化合物を含むものを用いることが望ましい。この化合物の一般式におけるＲ５は、炭素数が２以上８以下のアルキレン基を示しており、Ｒ６は、炭素数が２以上４以下のアルキレン基を示し、Ｒ７は、炭素数が１以上４以下のアルキル基を示している。Ｒ５、Ｒ６及びＲ７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。定着液としては、上記脂肪族ジカルボン酸ジアルコキシアルキルが「Ｒ５（ＣＯＯＲ６−Ｏ−Ｒ７）２」の一般式で表される化合物を含むものを用いることにより、トナーに含まれる樹脂に対する溶解性または膨潤性を向上させることができる。また、上記一般式「Ｒ５（ＣＯＯＲ６−Ｏ−Ｒ７）２」で表される化合物の臭気指数は、１０以下であり、不快臭及び刺激臭を有さない。
【００６３】
上記化合物を含む上記脂肪族ジカルボン酸ジアルコキシアルキルとしては、例えばコハク酸ジエトキシエチル、コハク酸ジブトキシエチル、コハク酸ジカルビトール、アジピン酸ジメトキシエチル、アジピン酸ジエトキシエチル、アジピン酸ジブトキシエチル、セバシン酸ジエトキシエチル等が挙げられる。上記化合物を含むこれらの脂肪族ジカルボン酸ジアルコキシアルキルを水性溶媒で用いる場合には、必要に応じてグリコール類を溶解助剤として定着液に含有させ、溶解またはマイクロエマルジョンの形態とする。
【００６４】
上記炭酸エステルとしては、例えば炭酸エチレン、炭酸プロピレン（プロピレンカーボネート）、グリセロール１，２−カルボナート、４−メトキシメチル−１，３−ジオキソラン−２−オンなどが挙げられる。
【００６５】
また、上記以外のエステル化合物としては、例えばクエン酸トリエチル、アセチルクエン酸トリエチル、クエン酸トリブチル、アセチルクエン酸トリブチル等のクエン酸エステル；エチレングリコールジアセタート、ジエチレングリコールジアセタート、トリエチレングリコールジアセタート等のグリコールをエステル化した化合物；モノアセチン、ジアセチン、トリアセチン等のグリセリンをエステル化した化合物などが挙げられる。
【００６６】
次に、起泡剤について説明する。
上述のように定着液は軟化剤を含有するが、一般的に軟化剤は消泡作用が強い。このため、本実施形態の定着装置のように、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。起泡し難いと嵩密度の低いの泡状定着液を得ることが出来ず、所望の嵩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。
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と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。
【００６７】
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。
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。
【００６８】
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。
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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、嵩密度の極めて低い泡化を可能とする。
【００７４】
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、最も組合せとして優れているのは脂肪酸塩との組合せである。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
なお、定着の対象となる樹脂を含有する微粒子は、トナーに限定されず、樹脂を含有する微粒子であれば何れでもよい。例えば、導電性部材を含有した樹脂含有微粒子でもよい。また、記録媒体は、記録紙に限定されず、金属、樹脂、セラミックス等何れでもよい。但し、媒体は定着液に対し浸透性を有することが望ましく、媒体基板が液浸透性を持たない場合は、基板上に液浸透層を有する媒体が望ましい。記録媒体の形態もシート状に限定されず、平面及び曲面を有する立体物でもよい。例えば、紙のごとき媒体に透明樹脂微粒子を均一に定着させ紙面を保護する（所謂、ニスコート）用途においても、適用できる。
【００７８】
上記の樹脂を含有する微粒子のうち、電子写真プロセスで用いるトナーは、本実施形態の定着液との組合せにおいて最も定着への効果が高いトナーは、色剤と帯電制御剤と結着樹脂や離型剤などのような樹脂を含む。トナーに含まれる樹脂は、特に限定されないが、好適な結着樹脂としては、ポリスチレン樹脂、スチレン−アクリル共重合体樹脂、ポリエステル樹脂などが挙げられ、離型剤としては、例えばカルバナウワックスやポリエチレンなどのワックス成分などが挙げられる。トナーは、結着樹脂の他に、公知の着色剤、電荷制御剤、流動性付与剤、外添剤などを含んでもよい。また、トナーは、メチル基を有する疎水性シリカ及び疎水性酸化チタンのような疎水性微粒子をトナーの粒子の表面に固着させることによって、撥水性処理されていることが好ましい。媒体のうち、記録媒体は、特に限定されず、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。本実施形態における油性とは、室温（２０℃）における水に対する溶解度が、０．１重量％以下である性質を意味する。
【００７９】
また、泡状となった定着液は、好ましくは、撥水性処理されたトナーの粒子に対して、十分な親和性を有することが望ましい。ここで、親和性とは、液体が固体に接触したときに、固体の表面に対する液体の拡張濡れの程度を意味する。すなわち、泡状となった定着液は、撥水性処理されたトナーに対して十分な濡れ性を示すことが好ましい。疎水性シリカ及び疎水性酸化チタンのような疎水性微粒子で撥水性処理されたトナーの表面は、疎水性シリカ及び疎水性酸化チタンの表面に存在するメチル基によって覆われており、おおよそ２０ｍＮ／ｍ程度の表面エネルギーを有する。現実には撥水性処理されたトナーの表面の全面が疎水性微粒子によって完全に覆われてはいないため、撥水性処理されたトナーの表面エネルギーは、おおよそ、２０〜３０ｍＮ／ｍであると推測される。よって、撥水性トナーに対して親和性を有する（十分な濡れ性を有する）ためには、泡状となった定着液の表面張力は、２０〜３０ｍＮ／ｍであることが好ましい。
【００８０】
水性溶媒を用いる場合、界面活性剤を添加することで、表面張力を２０〜３０ｍＮ／ｍとすることが好ましい。また、水性溶媒の場合、多価アルコールを含有していることが望ましい。これらの材料は、泡状の定着液における気泡の安定性を高め、破泡しにくくする利点を有する。例えばセタノールなどの単価アルコールや、グリセンリン、プロピレングリコール、１、３ブチレングリコールなどの多価アルコールが望ましい。また、これらの単価又は多価のアルコール類を含有することで紙等の媒体のカール防止に効果を有する。
【００８１】
また、定着液中に浸透性改善や紙等媒体のカール防止のために油性成分を含有してＯ／ＷエマルジョンやＷ／Ｏエマルジョンを形成する構成も望ましく、その場合、具体的な分散剤としては、ソルビタンモノオレエートやソルビタンモノステレートやソルビタンセスキオレートなどのソルビタン脂肪酸エステルやショ糖ラウリン酸エステルやショ糖ステアリン酸エステルなどのショ糖エステルなどが望ましい。
【００８２】
以下、実施例１、２に基づき、さらに詳しく説明する。
【００８３】
＜実施例１＞
４連タンデム直接転写方式での画像形成装置で転写前定着液塗布ユニット１８および泡状定着ユニット８を稼動させた定着実験について説明する。以下、詳細な条件を示す。
【００８４】
＜定着液処方＞
泡状定着液塗布ユニット８（図３）で使用する定着液処方 
・希釈溶媒：イオン交換水  ５９ｗｔ％
・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)  ２０ｗｔ％
・浸透剤：ポリエーテル変性シリコーン（東レ ダウコーニングシリコーン ＳＳ２８０２）  １ｗｔ％
・増粘剤：プロピレングリコール  １５ｗｔ％ 
・増泡剤：ヤシ脂肪酸ジエタノールアミド ２ｗｔ％ 
・起泡剤：アルキル硫酸ナトリウム ２ｗｔ％ 
・ｐＨ調整剤：トリエタノールアミン １ｗｔ％ 
上記成分比にて混合攪拌し泡状の定着液を作製した。 
定着液塗布ユニット装置(図７)で使用する定着液処方 
・希釈溶媒：イオン交換水 ８０ｗｔ％
・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) ２０ｗｔ％ 
【００８５】
＜泡状定着ユニット＞
泡状定着ユニット８（図３）で、定着液ボトル３１から供給される定着液を泡状定着液生成手段３０（バブリング攪拌法）に導入し、泡状定着液を作製した。また、泡状定着液生成手段３０と塗布ローラ４１のギャップを２０〜１２０μｍとすることで、塗布ローラ４１上の泡膜は３０〜１００μｍとなった。ここで、実施例１−１ではギャップを３０μｍ（泡膜：４０μｍ）、実施例１−２ではギャップを５０μｍ（泡膜：６０μｍ）、実施例１−３ではギャップを７０μｍ（泡膜：８０μｍ）とした。そのときの泡状定着液の嵩密度は０．０２ｇ／ｃｍ３であった。泡状定着ユニット８の構成材料＆条件について、以下に示す。
・塗布ローラ６１：ＰＦＡ樹脂を焼付け塗装したＳＵＳ製ローラ（直径３０ｍｍ） 
・紙搬送速度：１５０ｍｍ／ｓ
・加圧ローラと塗布ローラ間の加重：片側１９６Ｎ
【００８６】
＜転写前定着液塗布ユニット＞
転写前定着液塗布ユニット１８（図７）で、塗布ローラ１９と供給ローラ２１は共に直径２５ｍｍで、ステンレスの芯金にクロロプレンが巻きついたローラを採用した。ローラの硬度はＪＩＳ-Ａで３５度とした。塗布ローラ１９と供給ローラ２１は、長手方向両端部にてその軸間に片側２０Ｎずつ加圧した。対向ローラ２０にはガラスビーズローラを採用している。直径２５ｍｍ、ステンレスの芯金にクロロプレンが巻きついたローラで、直径１００μｍのガラスビーズがその表面にエポキシ系接着剤で固定した。塗布ローラ１９と対向ローラ２０は、長手方向両端部にてその軸間に片側２０Ｎずつ加圧した。塗布ローラ１９と対向ローラ２０は、その中心が同じ高さに配置した。一方、供給ローラ２１は塗布ローラ１９の中心より１０ｍｍ低い位置にその中心をもつ。供給ローラ２１は、液室２３に溜められた定着液２２に５ｍｍ漬けるように設定した。（ローラの中心がオフセットしていることで、記録媒体９がニップに入った際に、塗布ローラ１９と供給ローラ２１の間の加圧力への影響を小さくすることができた。）これらの構成において、作像動作が開始されるとＡ４サイズの普通紙（リコー社製  ＲＩＣＯＰＹ  ＰＰＣ用紙  ＴＹＰＥ６２００）１枚あたりに定着液を２０ｍｇ塗布した。
【００８７】
＜画像形成装置＞
実験に使用した画像形成装置の主な構成について説明する。ベース機体としてプリンタＩｐｓｉｏＣｏｌｏｒＣＸ８８００（リコー社製）を使用した。図１は、作像部が４連タンデム中間転写方式であるが、実施例１では、４連タンデム直接転写方式とした（図８参照）。記録媒体９に予め定着液を予め塗布し、その上から各色のトナー像を接触転写する画像形成装置である。
【００８８】
＜定着実験＞
上記で説明した構成で、塗布実験を実施した。ここでの評価について、定着画像品質と、泡状定着液回収部の状態について以下のように判定をした。
・定着画像オフセット品質⇒評価：○・・・トナーオフセットがなく、定着画像が常に同じ状態であり、その品質が良好な状態。
・定着画像オフセット品質⇒評価：×・・・オフセットがあったり、画像が乱れたり、安定した定着画像が出力されず、その品質が悪い状態。
・定着画像定着品質⇒評価：○・・・指で擦ってもトナーが取れない状態。
・定着画像定着品質⇒評価：×・・・指で擦ってトナーが取れてしまう状態。
【００８９】
また、比較例１−１〜１−３として、転写前定着液塗布ユニット１８の機能を停止し、泡状定着ユニット８のみを稼動させ、上記と同様の定着実験をおこなった。ここで、比較例１−１ではギャップを５０μｍ（泡膜：６０μｍ）、比較例１−２ではギャップを７０μｍ（泡膜：８０μｍ）、比較例１−３ではギャップを８０μｍ（泡膜：１００μｍ）とした。
【００９０】
また、比較例１−４〜１−６として、泡状定着ユニット８の機能を停止し、転写前定着液塗布ユニット１８のみを稼動させて、上記と同様の定着実験をおこなった。ここで、塗布ローラ１９、対向ローラ２０、供給ローラ２１の回転速度を上げて、紙への塗布量がそれぞれ、比較例１−４では６０ｍｇ／Ａ４、比較例１−５では８０ｍｇ／Ａ４、比較例１−６では１００ｍｇ／Ａ４になるように設定した。
【００９１】
表１に実施例１−１〜１−３と比較例１−１〜１−６の結果を示す。
【表１】
2012002855.tif 000003
【００９２】
表１の結果から、事前塗布した実施例１−１〜１−２の定着画像品質は、転写前未塗布であった比較例１−１〜１−２より、低塗布量で充分な定着品質を得られた。なお、転写前定着液塗布ユニット１８のみの稼動だと、１００ｍｇ／Ａ４でも充分な定着画像品質を得られなかった。これは、液の毛細管現象だけではトナー内部まで定着液が浸透しなかったためではないかと考えられる。これらの結果より、４連タンデム直接転写方式では、転写前定着液塗布ユニット１８により転写前の記録媒体９に定着液を事前塗布することで、低塗布量で充分な定着品質を得られた。
【００９３】
＜実施例２＞
４連タンデム中間転写方式の画像形成装置で転写前定着液塗布ユニット１８および泡状定着ユニット８を稼動させた定着実験について説明する。以下、詳細な条件を示す。
【００９４】
＜定着液処方＞
泡状定着液塗布ユニット８（図３）で使用する定着液処方 
・希釈溶媒：イオン交換水 ５９ｗｔ％
・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) ２０ｗｔ％ 
・浸透剤：ポリエーテル変性シリコーン（東レ ダウコーニングシリコーン ＳＳ２８０２） １ｗｔ％ 
・増粘剤：プロピレングリコール  １５ｗｔ％
・増泡剤：ヤシ脂肪酸ジエタノールアミド  ２ｗｔ％
・起泡剤：アルキル硫酸ナトリウム  ２ｗｔ％
・ｐＨ調整剤：トリエタノールアミン  １ｗｔ％
上記成分比にて混合攪拌し泡状の定着液を作製した。
定着液塗布ユニット装置(図７)で使用する定着液処方
・希釈溶媒：イオン交換水  ８０ｗｔ％
・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)  ２０ｗｔ％
【００９５】
＜泡状定着ユニット＞
泡状定着ユニット８（図３）で、定着液ボトル３１から供給される定着液を泡状定着液生成手段３０（バブリング攪拌法）に導入し、泡状定着液を作製した。また、泡状定着液生成手段３０と塗布ローラ４１のギャップを２０〜１２０μｍとすることで、塗布ローラ４１上の泡膜は３０〜１００μｍとなった。ここで、実施例２−１ではギャップを３０μｍ（泡膜：４０μｍ）、実施例２−２ではギャップを５０μｍ（泡膜：６０μｍ）、実施例２−３ではギャップを７０μｍ（泡膜：８０μｍ）とした。そのときの泡状定着液の嵩密度は０．０２ｇ／ｃｍ３であった。泡状定着ユニット８の構成材料＆条件について、以下に示す。
・塗布ローラ６１：ＰＦＡ樹脂を焼付け塗装したＳＵＳ製ローラ（直径３０ｍｍ）
・紙搬送速度：１５０ｍｍ／ｓ
・加圧ローラと塗布ローラ間の加重：片側１９６Ｎ
【００９６】
＜転写前定着液塗布ユニット＞
転写前定着液塗布ユニット１８（図７）で、塗布ローラ１９と供給ローラ２１は共に直径２５ｍｍで、ステンレスの芯金にクロロプレンが巻きついたローラを採用した。ローラの硬度はＪＩＳ-Ａで３５度とした。塗布ローラ１９と供給ローラ２１は、長手方向両端部にてその軸間に片側２０Ｎずつ加圧した。対向ローラ２０にはガラスビーズローラを採用している。直径２５ｍｍ、ステンレスの芯金にクロロプレンが巻きついたローラで、直径１００μｍのガラスビーズがその表面にエポキシ系接着剤で固定した。塗布ローラ１９と対向ローラ２０は、長手方向両端部にてその軸間に片側２０Ｎずつ加圧した。塗布ローラ１９と対向ローラ２０は、その中心が同じ高さに配置した。一方、供給ローラ２１は塗布ローラ１９の中心より１０ｍｍ低い位置にその中心をもつ。供給ローラ２１は、液室２３に溜められた定着液２２に５ｍｍ漬けるように設定した。（ローラの中心がオフセットしていることで、記録媒体９がニップに入った際に、塗布ローラ１９と供給ローラ２１の間の加圧力への影響を小さくすることができた。）これらの構成において、作像動作が開始されるとＡ４サイズの普通紙（リコー社製  ＲＩＣＯＰＹ  ＰＰＣ用紙  ＴＹＰＥ６２００）１枚あたりに定着液を２０ｍｇ塗布した。
【００９７】
＜画像形成装置＞
実験に使用した画像形成装置の主な構成について説明する。ベース機体としてプリンタＩＭＡＧＩＯＭＰＣ３３００（リコー社製）を使用した。図１と同様、作像部が４連タンデム中間転写方式とした（図９参照）。記録媒体９に予め定着液を予め塗布し、中間転写ベルト上の４色のトナー像を接触転写する画像形成装置である。
【００９８】
＜定着実験＞
上記で説明した構成で、塗布実験を実施した。ここでの評価について、定着画像品質と、泡状定着液回収部の状態について以下のように判定をした。
・定着画像オフセット品質⇒評価：○・・・トナーオフセットがなく、定着画像が常に同じ状態であり、その品質が良好な状態。
・定着画像オフセット品質⇒評価：×・・・オフセットがあったり、画像が乱れたり、安定した定着画像が出力されず、その品質が悪い状態。
・定着画像定着品質⇒評価：○・・・指で擦ってもトナーが取れない状態。
・定着画像定着品質⇒評価：×・・・指で擦ってトナーが取れてしまう状態。
【００９９】
また、比較例２−１〜２−３として、定着液塗布ユニットの機能を停止し、泡状定着ユニット８のみを稼動させて、上記と同様の定着実験をおこなった。ここで、比較例２−１ではギャップを５０μｍ（泡膜：６０μｍ）、比較例２−２ではギャップを７０μｍ（泡膜：８０μｍ）、比較例２−３ではギャップを８０μｍ（泡膜：１００μｍ）とした。
【０１００】
また、比較例２−４〜２−６として、泡状定着ユニット８の機能を停止し、転写前定着液塗布ユニット１８のみを稼動させて、上記と同様の定着実験をおこなった。ここで、塗布ローラ１９、対向ローラ２０、供給ローラ２１の回転速度を上げて、紙への塗布量がそれぞれ、比較例２−４では６０ｍｇ／Ａ４、比較例２−５では８０ｍｇ／Ａ４、比較例２−６では１００ｍｇ／Ａ４になるように設定した。
【０１０１】
表２に実施例２−１〜２−３と比較例２−１〜２−６の結果を示す。
【表２】
2012002855.tif 000004
【０１０２】
表２の結果から、事前塗布した実施例２−１〜２−２の定着画像品質は、転写前未塗布であった比較例２−１〜２−２より、低塗布量で充分な定着品質を得られた。なお、転写前定着液塗布ユニット１８のみの稼動だと、１００ｍｇ／Ａ４でも充分な定着画像品質を得られなかった。これは、液の毛細管現象だけではトナー内部まで定着液が浸透しなかったためではないかと考えられる。これらの結果から、４連タンデム間接転写方式でも、転写前定着液塗布ユニット１８により転写前の記録媒体９に定着液を事前塗布することで、低塗布量で充分な定着品質を得られた。
【０１０３】
以上の結果から、図１０（ｄ）〜（ｅ）に示す定着モデルの通り、記録媒体に事前に定着液を塗布しておくことで、下層トナーと記録媒体に接着力（アンカー効果）が生じ、低塗布量でオフセットを防止できたと考えられる。なお、本発明は上記各実施の形態例に限定されるものではなく、特許請求の範囲内に記載であれば多種の変形や置換可能であることは言うまでもない。
【０１０４】
以上、本実施形態によれば、トナーを用いてトナー像担持体上に形成したトナー像を転写された記録媒体９上に、トナーを構成する樹脂の少なくとも一部を溶解又は膨潤させることで軟化させる軟化剤を含有した泡状の定着液を塗布する泡状定着液塗布手段としての塗布ローラ４１を有する泡状定着ユニット８を用いた定着装置で記録媒体９上にトナーを定着する。このように未定着のトナー層に対して泡状定着ユニット８によりトナー層上側からの泡状定着液を塗布する定着装置において、トナー像が転写されるより前の記録媒体９上に、軟化剤を含有した定着液を塗布する転写前定着液塗布手段１８を設ける。転写前定着液塗布手段１８に記録媒体上に塗布された定着液は、その後転写されたトナー層に吸い上げられていく。このように、トナー層に対して、上側だけでなく、下側からも定着液を供給することで、少ない塗布量でトナー層全体に定着液を充分浸透させて、トナー像乱れを抑制し、且つ、良好な定着性能を得ることができる。
また、本実施形態によれば、転写前定着液塗布手段１８により記録媒体９上に塗布される定着液は、泡状定着ユニット８により塗布される定着液より少ない。転写前定着液塗布手段１８により記録媒体９上に塗布される定着液が多いと、記録媒体９に多くの定着液が吸収されてしまい、定着液の使用効率が悪くなってしまう虞がある。よって、少なくすることで定着液消費量を抑制することができる。
また、本実施形態によれば、トナー像担持体として中間転写体を用いた画像形成装置に適用可能であり、少ない塗布量でトナー層全体に定着液を充分浸透させて、トナー像乱れを抑制し、且つ、良好な定着性能を有する高品位な画像を得ることができる。
また、本実施形態によれば、トナー像担持体として感光体を用いた画像形成装置に適用可能であり、少ない塗布量でトナー層全体に定着液を充分浸透させて、トナー像乱れを抑制し、且つ、良好な定着性能を有する高品位な画像を得ることができる。
【符号の説明】
【０１０５】
１Ｙ    画像形成ユニット（イエロー）
１Ｃ    画像形成ユニット（シアン）
１Ｍ    画像形成ユニット（マゼンタ）
１Ｋ    画像形成ユニット（ブラック）
２Ｙ    感光体ドラム（イエロー）
２Ｃ    感光体ドラム（イエロー）
２Ｍ    感光体ドラム（マゼンタ）
２Ｋ    感光体ドラム（ブラック）
３      光書込ユニット
４      転写搬送ベルト
５      一次転写ユニット
６      クリーニング装置
７      二次転写ユニット
８      泡状定着ユニット
９      記録媒体
１０ａ  給紙カセット
１０ｂ  給紙カセット
１０ｃ  手差しトレイ
１１Ｙ  トナー補給容器（イエロー）
１１Ｃ  トナー補給容器（シアン）
１１Ｍ  トナー補給容器（マゼンタ）
１１Ｋ  現像装置（ブラック）
１２Ｙ  現像装置（イエロー）
１２Ｃ  現像装置（シアン）
１２Ｍ  現像装置（マゼンタ）
１２Ｋ  現像装置（ブラック）
１３    帯電ローラ
１４    現像ローラ
１５Ｙ  感光体ユニット（イエロー）
１５Ｃ  感光体ユニット（シアン）
１５Ｍ  感光体ユニット（マゼンタ）
１５Ｋ  感光体ユニット（ブラック）
１６    レジストローラ
１７Ｙ  一次転写ローラ（イエロー）
１７Ｃ  一次転写ローラ（シアン）
１７Ｍ  一次転写ローラ（マゼンタ）
１７Ｋ  一次転写ローラ（ブラック）
１８    転写前定着液塗布ユニット
１９    塗布ローラ
２０    対向ローラ
２１    供給ローラ
２２    定着液
２３    液室
２４Ｙ  トナー噴射手段（イエロー）
２４Ｃ  トナー噴射手段（シアン）
２４Ｍ  トナー噴射手段（マゼンタ）
２４Ｋ  トナー噴射手段（ブラック）
３０    泡状定着液生成手段
３１    タンク
３２ａ  軟化剤液
３２ｂ  気泡剤液
３３    搬送ポンプ
３４    搬送パイプ
３５    気体・液体混合部
３６    空気口
３７    微小孔シート
３８    微小な泡生成部
４０    泡状定着液塗布手段
４１    塗布ローラ
４２    膜厚制御用ブレード
４３    加圧ローラ
４４    加圧ベルト
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１０６】
【特許文献１】特許第４３９３９５１号公報
【特許文献２】特許第４３０２７００号公報
【非特許文献】
【０１０７】
【非特許文献１】「泡のエンジニアリング」初版（石井淑夫著，株式会社テクノシステム，２００５年３月２５日発行，Ｐ．４８９）
【図１】
2012002855.tif 000005
【図２】
2012002855.tif 000006
【図３】
2012002855.tif 000007
【図４】
2012002855.tif 000008
【図５】
2012002855.tif 000009
【図６】
2012002855.tif 000010
【図７】
2012002855.tif 000011
【図８】
2012002855.tif 000012
【図９】
2012002855.tif 000013
【図１０】
2012002855.tif 000014