(57)【要約】【課題】吐出部材から定着液吐出対象に吐出した泡状定着液によって定着を行う構成で、吐出圧が低い状態で泡状定着液が吐出されることに起因する定着不良の発生を防止することができる定着装置及び画像形成装置を提供する。【解決手段】定着液泡状化装置５００と、塗布ローラ６１に対して泡状定着液Ｆを吐出するダイコータヘッド６０１と、ダイコータヘッド６０１の内の吐出圧を検出するヘッド内圧力センサＳ５と、定着装置制御用ＣＰＵ７００とを有し、泡状定着液Ｆを付与してトナー像を転写紙Ｐに定着する定着装置６０において、吐出圧が所望の圧力の範囲内となった後に、吐出圧が所定の圧力未満となったことをヘッド内圧力センサＳ５が検出した場合には、定着装置制御用ＣＰＵ７００は定着給紙モータＭ４の駆動を停止して塗布ニップＮへの転写紙Ｐの給紙を停止して、定着液付与動作を停止する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
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液状定着液と気体とを混合して泡状定着液を生成する泡状定着液生成手段と、
該泡状定着液生成手段が生成した該泡状定着液を内部に充填し、その内部の圧力が外部よりも高くなることによって定着液吐出対象に向けて該泡状定着液を吐出する定着液吐出部材と、
該吐出部材の内部の圧力である吐出圧を検出する吐出圧検出手段と、
該吐出部材が吐出した該泡状定着液を、表面に未定着の該樹脂微粒子を担持する定着液付与対象の表面に付与する定着液付与動作、及び、該定着液吐出部材の該定着液吐出対象に対する定着液吐出動作、を制御する定着制御手段とを有し、
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、
上記定着制御手段は、上記吐出圧が該泡状定着液の吐出に適した所望の圧力の範囲内となったことを上記吐出圧検出手段が検出した後に、上記定着液吐出動作、及び、上記定着液付与動作を実行するものであって、
該吐出圧が該所望の圧力の範囲内となった後に、該吐出圧が該所望の圧力の範囲内よりも低い所定の圧力未満となったことを該吐出圧検出手段が検出した場合には、
該定着制御手段は該定着液付与動作を停止する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、
上記定着液付与対象は上記記録媒体であり、
上記定着制御手段は、該記録媒体に上記泡状定着液を付与する定着液付与位置に向かう該記録媒体の搬送を停止することで上記定着液付与動作を停止することを特徴とする定着装置。
【請求項３】
請求項１または２の定着装置において、
上記泡状定着液生成手段は、上記液状定着液と気体とを混合する気液混合部と、
該気液混合部に該液状定着液を供給する定着液供給手段と、
該気液混合部に該気体を供給する気体供給手段とを有し、
上記定着制御手段は、該定着液供給手段による該液状定着液の供給量、及び、該気体供給手段による該気体の供給量を制御するものであって、
上記吐出圧が上記所望の圧力の範囲内となった後に、上記所定の圧力未満となったことを上記吐出圧検出手段が検出した場合には、
該定着制御手段は、該液状定着液と該気体との供給量の比率を保ったまま、供給量を増加させることを特徴とする定着装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の定着装置において、
上記定着液吐出対象は、表面移動する表面上に上記定着液吐出部材が上記泡状定着液を吐出することにより上記泡状定着液生成手段が生成した該泡状定着液の供給を受け、表面移動することによって、上記定着液付与対象の表面と対向して該泡状定着液を付与する定着液付与位置まで該泡状定着液を担持して搬送し、該定着液付与位置で該泡状定着液を該定着液付与対象の表面に塗布することで該泡状定着液の付与を行う塗布部材であること特徴とする定着装置。
【請求項５】
請求項４の定着装置において、
上記塗布部材の表面上の上記泡状定着液の状態を検出する泡状態検出手段を有し、
上記定着制御手段が該定着液付与動作を停止した後、
上記吐出圧が上記所望の圧力の範囲内となったことを上記吐出圧検出手段が検出すると、該定着制御手段は、該泡状態検出手段によって該塗布部材の表面上の該泡状定着液の状態を検出する泡状態確認動作を実行することを特徴とする定着装置。
【請求項６】
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泡状定着液を付与し、
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１乃至５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。
【請求項７】
請求項６の画像形成装置において、
上記定着制御手段は、上記吐出圧が該所望の圧力の範囲内となった後に、上記所定の圧力未満となったことを上記吐出圧検出手段が検出した場合には、その検出結果を知らせる信号である吐出圧低下信号を、上記トナー像形成手段のトナー像を形成する画像形成動作を制御する画像形成制御手段に送信し、
該画像形成制御手段は、該吐出圧低下信号を受信すると、該画像形成動作における上記記録媒体上にトナー像を形成するタイミングを遅らせる、または、該画像形成動作を停止する、ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項７の画像形成装置において、
上記画像形成制御手段が上記吐出圧低下信号を受信して、上記画像形成動作における上記記録媒体上にトナー像を形成するタイミングを遅らせた場合、または、該画像形成動作を停止した場合に、
使用者にその理由を報知する報知手段を備えることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、定着装置及び画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
プリンタ、ファクシミリ及び複写装置のような画像形成装置は、紙、布、及びＯＨＰ用シートのような記録媒体に、画像情報に基づいて文字や記号を含む画像を形成する装置である。特に、電子写真方式の画像形成装置は、普通紙に高精細な画像を高速で形成することができるため、広くオフィスで使用されている。このような電子写真方式の画像形成装置においては、記録媒体上のトナーを加熱して溶融させ、溶融したトナーを加圧することによって、トナーを記録媒体上に定着させる熱定着方式が広く用いられている。この熱定着方式は、高い定着速度及び高い定着画像品質等を提供することができるため、好適に用いられている。
【０００３】
しかし、このような電子写真方式の画像形成装置における消費電力の約半分以上は、熱定着方式においてトナーを加熱することに消費されている。一方、近年における環境問題対策の観点からは、低消費電力（省エネルギー）の定着装置が望まれている。即ち、トナーを定着するためにトナーを加熱する温度を今までよりも極端に低下させること、またはトナーを加熱することを必要としない定着方法が望まれている。特に、トナーを全く加熱することなくトナーを記録媒体に定着させる非加熱定着方法が低消費電力の点で理想的である。
【０００４】
このような非加熱定着方法としては、特許文献１に記載のものが知られている。この特許文献１では、トナーを溶解または膨潤させることで樹脂を軟化させる軟化剤を少なくとも含有している液状定着液が用いられている。そして、特許文献１の非加熱定着方法では、表面が無端移動する塗布部材を用いて、未定着のトナー像を担持した記録媒体の表面に液状定着液を塗布し、液状定着液でトナーを溶解または膨潤させた後、記録媒体を乾燥させてトナーを記録媒体に定着させている。
【０００５】
また、上記特許文献１の非加熱定着方法では、液状定着液を記録媒体に微量付与するために塗布部材上の定着液層の厚みを未定着トナー層の厚みよりも薄くしている。この場合、塗布部材が記録媒体に定着液を塗布する塗布位置で、塗布部材の表面が記録媒体に近接してから分離していく際に、塗布部材の表面に残った液状定着液の液膜によって生じる表面張力で未定着トナー粒子が引っ張られてしまう。これにより、塗布部材の表面にトナー粒子がオフセットし、記録媒体上の画像が大幅に乱れてしまう。逆に、塗布部材上の液状定着液層の厚みを未定着トナー層の厚みよりも十分厚くした場合、塗布部材が記録媒体に近接してから分離していく位置での液量が多くなる。そのため塗布部材の表面の液膜による表面張力が直接トナー粒子に作用しにくくなり、塗布部材側にトナーがオフセットしなくなる。
【０００６】
しかし、塗布部材上の液状定着液層の厚みを十分厚くした場合、記録媒体面に多量の液状定着液が塗布されるため、トナー粒子が過剰な定着液により記録媒体上で流され画質劣化を生じる。また、液量が多いので乾燥時間が長くなり、定着応答性に問題が生じてしまう。更に、記録媒体に著しい残液感（記録媒体を手で触れたときの湿った感触）が発生する。また、液状定着液が水を含有する場合、紙等のセルロースを含有する記録媒体への塗布量が多いと、紙等の記録媒体が著しくカールし、画像形成装置などにおける装置内の紙等の記録媒体の排紙搬送時に紙ジャム発生の恐れがある。このような液状定着液で塗布部材を用いた塗布を行う構成では、定着応答性向上、残液感低減やカール防止ための記録媒体上のトナー層への液状定着液の微量塗布が望ましい反面、微量塗布であると塗布部材へのトナーオフセットを防止できない。このように、液状定着液の液量の調整だけでは、定着応答性向上、残液感低減やカール防止と、トナーオフセット防止とを両立することが極めて難しいという課題があった。
【０００７】
このような液状定着液を用いた場合の課題を解消できる定着方式として、特許文献２〜４には、液状定着液を泡状にした泡状定着液を用いて定着を行う定着方法が提案されている。これら特許文献には、気泡を大量に含有した泡状定着液が極めて嵩密度が低いことに着目し、泡状定着液生成手段によって生成された泡状定着液を接触塗布手段である塗布部材を介して未定着トナー層に塗布する定着方法が記載されている。
また、特許文献４には、泡状定着液生成手段によって生成された泡状定着液を、吐出部材の内部に充填し、吐出部材の内部と外部との圧力差によって充填した泡状定着液を塗布部材の表面に向けて吐出する定着装置が記載されている。
特許文献４に記載の定着装置における吐出部材は、塗布部材と対向して吐出部材の内部と外部とを連通する吐出口と、この吐出口の開閉を行うシャッタ部材と、吐出部材の内部の圧力である吐出圧を検出する吐出圧検出センサとを備える。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献４に記載の定着装置が備える吐出部材では、シャッタ部材によって吐出口を閉鎖した状態で、その内部に泡状定着液を充填し、吐出圧が泡状定着液の吐出に適した所望の圧力の範囲内となったことを吐出圧検出センサが検出した後にシャッタ部材を開いて吐出口を開放する。このとき、吐出部材の内部の圧力が外部より圧力が高い状態で吐出口が開放されることで、開放した瞬間は、所望の吐出量よりも多くの泡状定着液が吐出されることがある。所望の吐出量よりも多く吐出されると、吐出圧が一気に低くなって吐出圧が不安定になり、吐出圧が安定するまで吐出される泡状定着液の量が少なくなったり、一時的に泡状定着液が吐出されない抜けが生じたりして、塗布部材の表面上に所望量の泡状定着液がされない領域が生じる。このような領域の塗布部材表面によって泡状定着液を記録媒体上の未定着のトナーに塗布した部分では、トナーを十分に溶解または膨潤させることできず、トナーの定着が不十分となるおそれがある。このように定着後のトナー画像の定着が不十分となると、トナー画像に外力が加わると画像が乱れるという不具合が生じる。
【０００９】
上述のように、吐出圧が低い状態で泡状定着液が吐出されることに起因する定着不良の問題が発生する構成は、吐出部材から塗布部材に泡状定着液を吐出し、塗布部材が記録媒体に泡状定着液を塗布することによって定着を行う構成かぎるものではない。
トナー等の未定着の樹脂微粒子を担持し、泡状定着液を付与される定着液付与対象が記録媒体ではなく、中間転写体等の像担持体の表面に泡状定着液を付与し、軟化した樹脂微粒子を記録媒体に転写する構成における像担持体である場合であっても同様の問題が生じ得る。
また、塗布部材によって泡状定着液が吐出される定着液吐出対象が塗布部材ではなく、未定着の樹脂微粒子を担持する記録媒体や像担持体といった定着液付与対象に直接吐出する構成における定着液付与対象である場合であっても同様の問題が生じ得る。
【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、吐出部材から定着液吐出対象に吐出した泡状定着液によって定着を行う構成で、吐出圧が低い状態で泡状定着液が吐出されることに起因する定着不良の発生を防止することができる定着装置及び画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、樹脂の少なくとも一部を溶解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液状定着液と気体とを混合して泡状定着液を生成する泡状定着液生成手段と、該泡状定着液生成手段が生成した該泡状定着液を内部に充填し、その内部の圧力が外部よりも高くなることによって定着液吐出対象に向けて該泡状定着液を吐出する定着液吐出部材と、該吐出部材の内部の圧力である吐出圧を検出する吐出圧検出手段と、該吐出部材が吐出した該泡状定着液を、表面に未定着の該樹脂微粒子を担持する定着液付与対象の表面に付与する定着液付与動作、及び、該定着液吐出部材の該定着液吐出対象に対する定着液吐出動作、を制御する定着制御手段とを有し、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、上記定着制御手段は、上記吐出圧が該泡状定着液の吐出に適した所望の圧力の範囲内となったことを上記吐出圧検出手段が検出した後に、上記定着液吐出動作、及び、上記定着液付与動作を実行するものであって、該吐出圧が該所望の圧力の範囲内となった後に、該吐出圧が該所望の圧力の範囲内よりも低い所定の圧力未満となったことを該吐出圧検出手段が検出した場合には、該定着制御手段は該定着液付与動作を停止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の定着装置において、上記定着液付与対象は上記記録媒体であり、上記定着制御手段は、該記録媒体に上記泡状定着液を付与する定着液付与位置に向かう該記録媒体の搬送を停止することで上記定着液付与動作を停止す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の定着装置において、上記泡状定着液生成手段は、上記液状定着液と気体とを混合する気液混合部と、該気液混合部に該液状定着液を供給する定着液供給手段と、該気液混合部に該気体を供給する気体供給手段とを有し、上記定着制御手段は、該定着液供給手段による該液状定着液の供給量、及び、該気体供給手段による該気体の供給量を制御するものであって、上記吐出圧が上記所望の圧力の範囲内となった後に、上記所定の圧力未満となったことを上記吐出圧検出手段が検出した場合には、該定着制御手段は、該液状定着液と該気体との供給量の比率を保ったまま、供給量を増加させ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乃至３のいずれか１項に記載の定着装置において、上記定着液吐出対象は、表面移動する表面上に上記定着液吐出部材が上記泡状定着液を吐出することにより上記泡状定着液生成手段が生成した該泡状定着液の供給を受け、表面移動することによって、上記定着液付与対象の表面と対向して該泡状定着液を付与する定着液付与位置まで該泡状定着液を担持して搬送し、該定着液付与位置で該泡状定着液を該定着液付与対象の表面に塗布することで該泡状定着液の付与を行う塗布部材であること特徴とする定着装置。
また、請求項５の発明は、請求項４の定着装置において、上記塗布部材の表面上の上記泡状定着液の状態を検出する泡状態検出手段を有し、上記定着制御手段が該定着液付与動作を停止した後、上記吐出圧が上記所望の圧力の範囲内となったことを上記吐出圧検出手段が検出すると、該定着制御手段は、該泡状態検出手段によって該塗布部材の表面上の該泡状定着液の状態を検出する泡状態確認動作を実行す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泡状定着液を付与し、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１乃至５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。
また、請求項７の発明は、請求項６の画像形成装置において、上記定着制御手段は、上記吐出圧が該所望の圧力の範囲内となった後に、上記所定の圧力未満となったことを上記吐出圧検出手段が検出した場合には、その検出結果を知らせる信号である吐出圧低下信号を、上記トナー像形成手段のトナー像を形成する画像形成動作を制御する画像形成制御手段に送信し、該画像形成制御手段は、該吐出圧低下信号を受信すると、該画像形成動作における上記記録媒体上にトナー像を形成するタイミングを遅らせる、または、該画像形成動作を停止する、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７の画像形成装置において、上記画像形成制御手段が上記吐出圧低下信号を受信して、上記画像形成動作における上記記録媒体上にトナー像を形成するタイミングを遅らせた場合、または、該画像形成動作を停止した場合に、使用者にその理由を報知する報知手段を備えることを特徴とするものである。
【００１２】
本発明においては、吐出圧が所望の圧力の範囲内となった後に、吐出圧が所望の圧力の範囲内よりも低い所定の圧力未満となったことを吐出圧検出手段が検出した場合には、定着制御手段が定着液付与動作を停止するため、吐出圧が所定の圧力未満となったときに吐出された泡状定着液が定着液付与対象に付与されることを防止できる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のよれば、吐出圧が所定の圧力未満となったときに吐出された泡状定着液が定着液付与対象に付与されることを防止できるため、吐出圧が低い状態で泡状定着液が吐出されることに起因する定着不良の発生を防止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】
【００１４】
【図１】実施形態に係る定着装置の概略構成図。
【図２】実施形態に係る複写機の概略構成図。
【図３】同複写機におけるプリンタ部の内部構成の一部を拡大して示す部分拡大構成図。
【図４】同複写機における四つの作像ユニットのうちの一つを示す部分拡大図。
【図５】定着液泡状化装置を三方向から見た断面説明図。
【図６】ダイコータヘッドの先端部の説明図、（ａ）は、ダイコータヘッドの先端部の拡大説明図、（ｂ）は、ダイコータヘッド先端シャッタの説明図。
【図７】定着装置が備える制御回路を説明するブロック図。
【図８】ＣＣＤセンサを用いた泡状態検出装置の制御回路を説明するブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明を、電子写真方式によって画像を形成する画像形成装置である複写機（以下、複写機１００と呼ぶ）に適用した実施形態について説明する。なお、本実施形態では本発明の特徴部を備える画像形成装置が複写機である構成について説明するが、プリンタ、ファクシミリ等の他の画像形成装置であってもよい。
まず、実施形態に係る複写機１００の基本的な構成について説明する。図２は、複写機１００を示す概略構成図である。複写機１００は、プリンタ部１と、給紙装置４０と、原稿搬送読取ユニット５０とを備えている。原稿搬送読取ユニット５０は、プリンタ部１の上に固定された原稿読取装置であるスキャナ部１５０と、これに支持される自動原稿搬送装置であるＡＤＦ５１とを有している。
【００１６】
給紙装置４０は、ペーパーバンク４１内に多段に配設された二つの給紙カセット４２、給紙カセット４２から転写紙Ｐを送り出す送出ローラ４３を有する。さらに、給紙カセット４２から送り出された転写紙Ｐの一番上にある一枚を他の転写紙Ｐから分離して給紙路４４に供給する分離ローラ４５を有する。また、プリンタ部１の紙搬送路３７に転写紙Ｐを搬送する複数の搬送ローラ４６等も有している。そして、給紙カセット４２内の転写紙Ｐをプリンタ部１内の紙搬送路３７内に給紙する。
【００１７】
プリンタ部１の上方に固定されたスキャナ部１５０は、原稿ＭＳの画像を読み取るための読取手段として、固定読取部１５１と、移動読取部１５２とを有している。光源、反射ミラー、ＣＣＤ等の画像読取センサなどを有する固定読取部１５１は、原稿ＭＳに接触するようにスキャナ部１５０のケーシング上壁に固定された図示しない第一コンタクトガラスの直下に配設されている。そして、ＡＤＦ５１によって搬送される原稿ＭＳが第一コンタクトガラス上を通過する際に、光源から発した光を原稿面で順次反射させながら、複数の反射ミラーを経由させて画像読取センサ１５３で受光する。これにより、固定読取部１５１では光源や反射ミラー等からなる光学系を移動させることなく、原稿ＭＳを走査する。
【００１８】
一方、移動読取部１５２は、原稿ＭＳに接触するようにスキャナ部１５０のケーシング上壁に固定された図示しない第二コンタクトガラスの直下であって、固定読取部１５１の図中右側に配設されている。この移動読取部１５２は、光源や、反射ミラーなどからなる光学系を図中左右方向に移動させることができる。そして、光学系を図中左側から右側に移動させていく過程で、光源から発した光を第二コンタクトガラス上に載置された図示しない原稿ＭＳで反射させる。その後、原稿ＭＳからの反射光を複数の反射ミラーを経由させて、スキャナ本体に固定された画像読取センサ１５３で受光する。これにより、移動読取部１５２では光学系を移動させながら、原稿ＭＳを走査する。
このように、スキャナ部１５０において原稿ＭＳを走査し、画像読取センサ１５３で画像情報を取得する。そして、得られた画像情報に基づいて、光書込装置２では光源を駆動してドラム状の四つの感光体４（Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ）に向けてレーザー光Ｌを照射する。
【００１９】
図３は、プリンタ部１の内部構成の一部を拡大して示す部分拡大構成図である。プリンタ部１は、光書込装置２、Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃの各色のトナー像を形成する四つの作像ユニット３（Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ）、転写ユニット９０、紙搬送ユニット２８、レジストローラ対３３、定着装置６０等を備えている。そして、上述した画像情報に基づいて、光書込装置２内に配設された図示しないレーザーダイオードやＬＥＤ等の光源を駆動し、ドラム状の四つの感光体４（Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ）に向けてレーザー光Ｌを照射する。この照射により、潜像担持体である感光体４（Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ）の表面には上述した画像情報に基づいた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現像される。なお、符号の後に付されたＫ，Ｙ，Ｍ，Ｃという添字は、ブラック，イエロー，マゼンタ，シアン用の仕様であることを示している。
【００２０】
作像ユニット３（Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ）は、それぞれ、潜像担持体である感光体４と、その周囲に配設される各種装置とを一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、複写機１００本体に対して着脱可能になっている。ブラック用の作像ユニット３Ｋを例にすると、感光体４Ｋの他、この感光体４Ｋの表面に形成された静電潜像をブラックトナー像に現像するための現像装置６Ｋを有している。また、後述するＫ用の一次転写ニップを通過した後の感光体４Ｋ表面に付着している転写残トナーをクリーニングする感光体クリーニング装置１５Ｋなども有している。複写機１００では、四つの作像ユニット３（Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ）を、後述する中間転写ベルト９１に対してその無端移動方向に沿って並べるように対向配設した、いわゆるタンデム型の構成になっている。
【００２１】
図４は、四つの作像ユニット３（Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ）のうちの一つの作像ユニット３の拡大図である。なお、四つの作像ユニット３（Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ）は、それぞれ使用するトナーの色が異なる他はほぼ同様の構成になっているので、図４においては各符号に付すＫ，Ｙ，Ｍ，Ｃという添字を省略している。図４に示すように、作像ユニット３は、感光体４の周りに、帯電装置の帯電ローラ５、現像装置６、感光体クリーニング装置１５、除電装置の除電ランプ２２等を有している。
【００２２】
複写機１００では、感光体４として、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。但し、感光体としては無端ベルト状のものを用いても良い。
【００２３】
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現像剤担持体である現像ローラ１２に担持する。そして、現像ローラ１２と感光体４との対向部である現像領域で感光体４上の静電潜像にトナーを供給して、静電潜像を可視像化させる。また、現像装置６は、現像ローラ１２の表面に供給する二成分現像剤を収容する現像剤収容部を備え、現像剤収容部には収容する二成分現像剤を攪拌しながら搬送する攪拌搬送部材が設けられている。
現像ローラ１２は回転可能に配置された非磁性の筒状の現像スリーブと、これの内部に回転不能に設けられたマグネットローラとから構成される。マグネットローラは、現像スリーブの回転方向に向けて順次並ぶ複数の磁極を有している。この複数の磁極は、それぞれ現像スリーブ上の二成分現像剤に対して回転方向の所定位置で磁力を作用させる。このような複数の磁極それぞれの磁力の作用により、現像剤収容部内の二成分現像剤を現像スリーブ表面に引き寄せて担持させるとともに、現像スリーブ表面上で磁力線に沿った磁気ブラシを形成する。
磁気ブラシは、現像スリーブの回転に伴って不図示の現像剤規制部材との対向位置を通過する際に適正な層厚に規制されてから、現像領域に搬送される。そして、現像スリーブに印加される現像バイアスと、感光体４の静電潜像との電位差によってトナーを静電潜像上に転移させて現像を行う。更に、現像領域を通過した後、現像スリーブの回転に伴って再び現像装置６内に戻った磁気ブラシを構成する二成分現像剤は、マグネットローラの磁極間に形成される反発磁界の影響によって現像スリーブ表面から離脱する。現像スリーブ表面から離脱した二成分現像剤は、現像剤収容部内に戻される。現像剤収容部内には、トナー濃度センサが配置されている。このトナー濃度センサによる検知結果に基づいて、現像剤収容部内の二成分現像剤のトナー濃度が所定の範囲内となるように、不図示のトナー補給装置が制御され、二成分現像剤に適量のトナーが補給される。
【００２４】
プリンタ部１では図３に示すように、四つの作像ユニット３（Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ）を備え、各作像ユニット３（Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ）の感光体４（Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ）には、これまで説明してきた作像プロセスによってＫ，Ｙ，Ｍ，Ｃトナー像が形成される。
【００２５】
図３に示すように四つの作像ユニット３（Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ）の下方には、転写ユニット９０が配設されている。この転写ユニット９０は、複数の張架ローラ（９２、９３、９４）によって張架されたトナー像担持体としての中間転写ベルト９１を備える。さらに、中間転写ベルト９１を挟んで第一張架ローラ９２に対向する位置には、ベルトクリーニング装置３２が配置されている。ベルトクリーニング装置３２は、後述する二次転写ニップを通過した後の中間転写ベルト９１上に残留するトナーを除去するために配置されている。
転写ユニット９０では中間転写ベルト９１を感光体４（Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ）に当接させながら図中時計回り方向（図３中の矢印Ａ方向）に無端移動させる。また、中間転写ベルト９１を挟んで感光体４（Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ）に当接するようにベルトループ内側には四つの一次転写ローラ９５（Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ）が配置されている。一次転写ローラ９５（Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ）は中間転写ベルト９１を感光体４（Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ）に向けて押圧し、感光体４（Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ）と中間転写ベルト９１とが当接する一次転写ニップを形成する。
【００２６】
四つの一次転写ローラ９５（Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ）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、Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ用の一次転写ニップには、感光体４（Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ）上のトナー像を転写体である中間転写ベルト９１に向けて静電移動させる一次転写電界が形成される。
図２及び図３中の時計回り方向の無端移動に伴ってＫ，Ｙ，Ｍ，Ｃ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９１の表面には、各一次転写ニップで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９１の表面には四色重ね合わせトナー像（以下、四色トナー像という）が形成される。
複写機１００の一次転写装置は、一次転写部材として一次転写ローラ９５を備えた構成を採用しているが、一次転写部材としては導電性ブラシ、非接触のコロナチャージャー等を採用することもできる。
【００２７】
図４において、一次転写ニップを通過した後の感光体４の表面には、中間転写ベルト９１に一次転写されなかった転写残トナーが付着している。この転写残トナーは、作像ユニット３の感光体クリーニング装置１５により、感光体４の表面から除去される。
【００２８】
感光体クリーニング装置１５は、感光体４に当接しているポリウレタンゴム製の感光体クリーニングブレード１６を備え、転写残トナーを一次転写ニップ通過後の感光体４表面から掻き取って除去する。感光体クリーニングブレード１６は、作像ユニット３のケーシングに固定された金属製の支持部材に接着（ホットメルト）されており、感光体４に対してカウンタ方向に当接するようになっている。カウンタ方向とは、支持部材によって片持ち支持される感光体クリーニングブレード１６の先端側（自由端側）を、後端側（支持端側）よりも感光体４の表面移動方向の上流側に位置させるようなブレードの向きである。
ここで、感光体クリーニング装置１５によって回収されたトナーは、図示しない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に回収され、再利用される。
【００２９】
複写機１００の作像ユニット３が備える除電装置は、除電ランプ２２を備えた構成であり、光を照射して感光体４の表面電位を初期化する。除電ランプ２２によって除電された感光体４の表面は、帯電バイアスの印加によって感光体４との間に放電を発生させる帯電ローラ５によって一様に帯電せしめられた後、光書込装置２による光書込処理がなされる。また、複写機１００の作像ユニット３が備える帯電装置は、帯電ローラ５を採用した接触帯電方式の帯電装置である。この帯電装置は帯電ローラ５を感光体４の表面に接触させて、帯電ローラ５に電圧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。なお、感光体４を一様に帯電させる帯電装置としては、帯電ローラ方式のものに代えて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採用することもできる。
【００３０】
図３に示すように、プリンタ部１における転写ユニット９０の図中下方には、二次転写ユニットとしての紙搬送ユニット２８が設けられている。この紙搬送ユニット２８は、駆動ローラ３０と二次転写ローラ３１との間に、二次転写ベルトである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。
複写機１００では紙搬送ユニット２８の二次転写ローラ３１と、転写ユニット９０の下部張架ローラ９４との間に、中間転写ベルト９１及び紙搬送ベルト２９を挟み込んでいる。これにより、中間転写ベルト９１の表面と、紙搬送ベルト２９の表面とが当接する二次転写ニップが形成されている。二次転写ローラ３１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９０の下部張架ローラ９４は接地されている。これにより、二次転写ニップに二次転写電界が形成されている。
【００３１】
この二次転写ニップの図中右側には、レジストローラ対３３が配設されている。レジストローラ対３３はローラ間に挟み込んだ転写紙Ｐを中間転写ベルト９１上の四色トナー像に同期させ得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９１上の四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、表面にトナー像が転写された転写紙Ｐは、中間転写ベルト９１から離間して、紙搬送ベルト２９の表面に保持されながら、その無端移動に伴って定着装置６０へと搬送される。
【００３２】
二次転写ニップを通過した中間転写ベルト９１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転写残トナーが付着している。この転写残トナーは、中間転写ベルト９１に当接するベルトクリーニング装置３２によって掻き取り除去される。
【００３３】
定着装置６０に搬送された転写紙Ｐは、詳細は後述する定着装置６０内で定着液が塗布されることによってフルカラー画像が定着された後、定着装置６０から送り出され、転写紙Ｐの片面のみに画像を形成する場合には、そのまま排紙トレイ１０上に排紙される。
【００３４】
図２に示すように複写機１００の紙搬送ユニット２８と定着装置６０との下方には、転写紙反転装置であるスイッチバック装置３６が配設されている。転写紙Ｐの両面に画像を形成する場合には、片面に対する画像定着処理を終えた転写紙Ｐが、切換爪で進路をスイッチバック装置３６に向かうよう切り換えられ、そこで反転されて再び二次転写ニップに進入する。そして、もう片面にも画像の二次転写処理と定着処理とが施された後、排紙トレイ１０上に排紙される。
【００３５】
次に、複写機１００に適用可能な本発明の特徴部を備えた定着装置６０について図面を用いて説明する。図１は定着装置６０の概略説明図である。
以下では、便宜上、ほとんど気泡を含まない通常の液体状の定着液を「液状定着液ＴＬ」といい、気泡を含有し泡状となった定着液を「泡状定着液Ｆ」という。
【００３６】
定着装置６０は、液状定着液ＴＬから泡状定着液Ｆを生成する泡状定着液生成部６００と、未定着トナーＴからなる未定着画像を担持する転写紙Ｐに、泡状定着液生成部６００で生成された泡状定着液Ｆを付与する泡状定着液付与部７０とを備える。
【００３７】
泡状定着液生成部６００は、液状定着液ＴＬと空気とを混合して泡状定着液Ｆを生成する定着液泡状化装置５００と、生成した泡状定着液Ｆを泡状定着液付与部７０の塗布ローラ６１の表面上に均一な薄膜状に塗布するダイコータヘッド６０１を有する。
また、泡状定着液生成部６００は、液状定着液ＴＬを保管収納する定着液ボトル２１０と、定着液泡状化装置５００に液状定着液ＴＬを供給する定着液供給手段である定着液供給ポンプ２００とを備える。さらに、定着液泡状化装置５００に空気を供給する気体供給手段であるエアポンプ３００を備える。
ダイコータヘッド６０１は、内部の定着液の流路であるヘッド内搬送路６１１の圧力を測定するヘッド内圧力センサＳ５と、ヘッド内搬送路６１１の温度を測定するヘッド内温度センサＳ４とが配置されている。定着液ボトル２１０には、定着液ボトル２１０内の液状定着液ＴＬの温度を測定するボトル内温度センサＳ３が配置されている。
【００３８】
図５は、定着液泡状化装置５００を三方向から見た断面説明図である。図５（ａ）は、定着液泡状化装置５００を下方から見た断面説明図であり、図５（ｂ）及び（ｃ）におけるＺ−Ｚ´断面の説明図である。図５（ｂ）は、図５（ａ）及び（ｃ）におけるＸ−Ｘ´断面の側方断面説明図であり、図５（ｂ）中の矢印Ｅ方向が図１中の下方となる。図５（ｃ）は、図５（ａ）及び（ｂ）におけるＹ−Ｙ´断面の側方断面説明図であり、図５（ｃ）中の矢印Ｅ方向が図１中の下方となる。
【００３９】
図５に示すように、定着液泡状化装置５００は、スリット状搬送路５１１が形成された吐出側ケーシング５６０と、定着液搬送管２２０及び空気搬送管３２０に接続される供給側ケーシング５７０とから構成される。供給側ケーシング５７０には、液状定着液供給路５２０ａと空気供給路５３０ａとが形成されている。また、供給側ケーシング５７０の吐出側ケーシング５６０と対向する面には、液状定着液マニホールド部５２０ｂ及び空気マニホールド部５３０ｂとなる溝が形成されている。一方、吐出側ケーシング５６０の供給側ケーシング５７０と対向する面には、複数の液状定着液分岐流路５２０ｃ及び空気分岐流路５３０ｃとなる溝がそれぞれ複数本形成されている。
そして、吐出側ケーシング５６０と供給側ケーシング５７０とを接着等により図５のように固定することで、液状定着液マニホールド部５２０ｂ、空気マニホールド部５３０ｂ、液状定着液分岐流路５２０ｃ及び空気分岐流路５３０ｃが形成される。
このとき、液状定着液供給路５２０ａ、液状定着液マニホールド部５２０ｂ及び液状定着液分岐流路５２０ｃが液状定着液流路５２０となり、空気供給路５３０ａ、空気マニホールド部５３０ｂ及び空気分岐流路５３０ｃが空気流路５３０となる。
そして、複数の液状定着液分岐流路５２０ｃがスリット状搬送路５１１に接続される複数の開口部が定着液供給口５２１となり、複数の空気分岐流路５３０ｃがスリット状搬送路５１１に接続される複数の開口部が空気供給口５３１となる。
【００４０】
定着液泡状化装置５００は、スリット状搬送路５１１の泡状定着液排出口５０１とは反対側の端面は壁面となっている。そして、この壁面となった端面側の端部におけるスリット状搬送路５１１でスリット奥行きの方向で対向し合う二つの内壁面（５１１ｆと５１１ｂ）のうちの一方（５１１ｆ）に定着液供給口５２１を備え、他方（５１１ｂ）に空気供給口５３１を備える。
定着液供給口５２１と空気供給口５３１とは、互いに対向する位置にあり、それぞれ、スリット幅の方向に沿って定着液供給口５２１と定着液供給口５２１との開口ピッチ幅Ｐ１が２［ｍｍ］未満である。なお、本実施形態では、定着液供給口５２１と定着液供給口５２１との開口ピッチ幅Ｐ１が１８０［μｍ］である。
定着液供給口５２１及び空気供給口５３１の配置としては、スリット状搬送路５１１の泡状定着液排出口５０１とは反対側の端面に、定着液供給口５２１と空気供給口５３１とを交互に備える構成であっても良い。
【００４１】
定着液泡状化装置５００では、定着液供給ポンプ２００及びエアポンプ３００から液状定着液ＴＬ及び空気が同時に供給されることにより、定着液供給口５２１からスリット状搬送路５１１内に向けて定着液が吐出し、空気供給口５３１からスリット状搬送路５１１内に向けて空気が吐出する。これにより、複数の定着液供給口５２１と空気供給口５３１とが対向するように位置する気液混合部５０２において液状定着液ＴＬと空気とが混合して泡状定着液Ｆが生成される。気液混合部５０２で生成された泡状定着液Ｆは、スリット状搬送路５１１を通過して図中矢印Ｅで示すように泡状定着液排出口５０１からダイコータヘッド６０１に向けて排出される。
定着液泡状化装置５００の泡状定着液排出口５０１から排出された泡状定着液Ｆは、ヘッド内搬送路６１１を通過し、ヘッド内搬送路６１１の途中に形成されたマニホールド６０１ａへと供給される。
【００４２】
図６は、ダイコータヘッド６０１の先端部の説明図である。図６（ａ）は、ダイコータヘッド６０１の先端部の拡大説明図であり、図６（ｂ）は、ダイコータヘッド６０１の先端に配置されたダイコータヘッド先端シャッタ６１０の説明図である。
図１に示すように、ダイコータヘッド６０１内の泡状定着液Ｆが通過するヘッド内搬送路６１１には大気開放弁６０７が接続されている。また、ダイコータヘッド６０１の先端部には図６に示すように、ダイコータヘッド先端シャッタ６１０が配置されている。
【００４３】
図６（ｂ）に示すように、ダイコータヘッド先端シャッタ６１０は、円柱状のシャッタ部６１０ａとシャッタ回転軸６１０ｂとを備え、シャッタ部６１０ａは円柱の側面に直径方向に貫通するシャッタ孔部６１０ｃが設けられている。シャッタ回転軸６１０ｂには駆動源としてのシャッタ回転モータＭ５が接続されており、シャッタ回転モータＭ５からの駆動を伝達することによって円柱状のシャッタ部６１０ａが図６中の矢印Ｇ方向に回転する構成である。図６（ａ）に示すようにダイコータヘッド６０１は、ダイコータヘッドケーシング６１２内に泡状定着液Ｆが通過するヘッド内搬送路６１１が形成されている。シャッタ孔部６１０ｃが形成された位置以外のシャッタ部６１０ａの側面がヘッド内搬送路６１１と対向している状態では、ヘッド内搬送路６１１が遮蔽された状態となり、塗布ローラ６１の表面上への泡状定着液Ｆの供給が停止される。ヘッド内搬送路６１１が遮蔽された状態からシャッタ回転モータＭ５を駆動して、シャッタ部６１０ａを回転させ、図６（ａ）に示すようにシャッタ孔部６１０ｃがヘッド内搬送路６１１と対向する状態となると、ヘッド内搬送路６１１が外部と連通し、ヘッド内搬送路６１１内の泡状定着液Ｆが塗布ローラ６１の表面上に向けて吐出される。
すなわち、シャッタ回転モータＭ５からの駆動の伝達を制御することによって、ダイコータヘッド先端シャッタ６１０の開閉を制御することができる。
また、ダイコータヘッド６０１は、ダイコータヘッドケーシング６１２とシャッタ部６１０ａとの隙間から空気や定着液が漏れ出すことを防止するためのヘッド部シール部材６１３を備える。
【００４４】
本実施形態では、ダイコータヘッド６０１の先端で内部と外部とを連通する連通路の開閉を行うダイコータヘッド先端のシャッタ機構として、円柱状のシャッタ部６１０ａとシャッタ回転モータＭ５とを備える構成について説明した。ダイコータヘッド先端のシャッタ機構の構成としては、この構成に限るものではなく、所望のタイミングでダイコータヘッド６０１の先端の連通路の開閉を行うことができればよい。例えば、連通路を遮蔽または開放するように移動可能なシャッタ部材と、シャッタ部材が連通路を遮蔽するように付勢するシャッタスプリングと、シャッタ部材の移動を制御するソレノイドとを備える構成でもよい。この構成の場合、ソレノイドをＯＦＦにすることで、スプリング部材の付勢力によってシャッタ部材が連通路を遮蔽し、ソレノイドをＯＮにすることで、シャッタ部材をスプリングの付勢力に抗する方向に移動させ、連通路を開放した状態とすることができる。
【００４５】
定着装置６０を駆動しているときには、ダイコータヘッド６０１から泡状定着液を排出するためダイコータヘッド６０１内の気圧は大気圧よりも高くなっている。このため、定着液供給ポンプ２００やエアポンプ３００を停止しても、ダイコータヘッド６０１内及び搬送経路内の圧力が高まった状態となるため、定着液の搬送経路を形成する部材の継手の僅かな隙間やダイコータヘッド６０１の先端部の僅かな隙間から定着液が漏れ出るおそれがある。
そこで、本実施形態の定着装置６０では、装置の駆動を停止しているときには大気開放弁６０７を解放し、ダイコータヘッド６０１内及び定着液の搬送経路内の気圧を大気圧と同じにしている。さらに、ダイコータヘッド先端シャッタ６１０がヘッド内搬送路６１１を遮蔽する状態とすることで、定着装置６０を停止したときに定着液が塗布ローラ６１の表面に漏れ出ることを防止する。
また、ダイコータヘッド６０１は、塗布ローラ６１の表面に泡状定着液Ｆが薄層状態となるように供給する泡膜形成手段として機能する。
【００４６】
定着液付与手段である泡状定着液付与部７０は、泡状定着液生成部６００で生成された泡状定着液Ｆを未定着トナーＴによるトナー像が形成された転写紙Ｐの表面に塗布するための塗布ローラ６１と、塗布ローラ６１に当接して塗布ニップＮを形成する加圧部材である加圧ローラ６２とを有する。加圧ローラ６２は、表面が弾性変形するスポンジローラからなり、泡状定着液Ｆが塗布された未定着トナーＴ内に泡状定着液Ｆを浸透させるための圧力をかける。
また、泡状定着液付与部７０は、塗布ニップＮを通過した後の塗布ローラ６１上に残った泡状定着液Ｆ等の残留物を回収するための回収手段を構成する塗布ローラクリーニングブレード６３を有する。さらに、泡状定着液付与部７０は、塗布ローラ６１と対向する塗布ニップＮを通過した後の加圧ローラ６２上に付着した泡状定着液Ｆ等の残留物を回収する回収手段である加圧ローラクリーニングブレード６４を備える。塗布ローラクリーニングブレード６３で回収された残留物は塗布ローラ定着液回収タンク６３ａに収容され、加圧ローラクリーニングブレード６４で回収された残留物は加圧ローラ定着液回収タンク６４ａに収容される。
【００４７】
塗布ローラ６１が転写紙Ｐに泡状定着液Ｆを塗布する塗布ニップＮよりも転写紙Ｐの搬送方向（図１中の矢印Ｂ方向）上流側には、未定着トナーＴからなるトナー像を担持した転写紙Ｐの先端を検知する紙先端検知センサＳ１が配置されている。また、紙先端検知センサＳ１のさらに上流側には、定着給紙ローラ対６７が配置されており、定着給紙ローラ対６７には駆動源としての定着給紙モータＭ４が接続されている。定着給紙ローラ対６７の上下二つのローラのうち、上側のローラは、転写紙Ｐ上の未定着トナー像を乱さないように、転写紙Ｐの幅方向（搬送方向に直交する方向）両端部の余白部のみに接触する構成となっている。
また、定着装置６０は、塗布ローラ６１の駆動源としての塗布ローラ駆動モータＭ１、及び、加圧ローラ６２の駆動源としての加圧ローラ駆動モータＭ２を備える。さらに、詳細は後述するがこれらの部材を制御するための定着制御手段である定着装置制御用ＣＰＵ７００を備える。
【００４８】
次に、定着液吐出部材であるダイコータヘッド６０１が定着液吐出対象である塗布ローラ６１に向けて泡状定着液Ｆを吐出する定着装置６０で起こり得る課題について説明する。
ダイコータヘッド６０１を用いて表面移動する塗布ローラ６１の表面上に均一な泡状定着液Ｆの薄層を形成するためには、塗布ローラ６１の表面上における表面移動方向に直交する幅方向について、所定の塗布量域幅（画像領域の幅＋α）に対して一気に泡状定着液Ｆを吐出する必要がある。
このように、所定の塗布量域幅に対して対して一気に泡状定着液Ｆを吐出するためには、ダイコータヘッド６０１内の圧力（以下、「吐出圧」と呼ぶ）を大気圧よりも高くした状態で、吐出口を開放する必要がある。
【００４９】
このため、定着装置制御用ＣＰＵ７００は次のような制御を行う。
泡状定着液Ｆの吐出を行うときには、先ず大気開放弁６０７を解放し、シャッタ機構によって吐出口を遮蔽した状態で定着液供給ポンプ２００やエアポンプ３００を駆動することでマニホールド６０１ａを含むヘッド内搬送路６１１に泡状定着液Ｆを充填する。そして、ヘッド内搬送路６１１に泡状定着液Ｆを充填した状態で大気開放弁６０７を閉鎖し、さらに定着液供給ポンプ２００やエアポンプ３００を駆動することで吐出圧が大気圧よりも高い圧力の範囲で上昇し、定着装置制御用ＣＰＵ７００は、吐出圧が泡状定着液Ｆの吐出に適した所望の圧力の範囲内となったことをヘッド内圧力センサＳ５が検出した後に、定着液吐出動作及び定着液付与動作を実行する。すなわち、吐出圧が所望の圧力の範囲内となると、定着液吐出動作として、塗布ローラ駆動モータＭ１及び加圧ローラ駆動モータＭ２の駆動を開始し、シャッタ回転モータＭ５を駆動して、シャッタ部６１０ａの側面がヘッド内搬送路６１１と対向する位置までシャッタ部６１０ａを回転させて、シャッタ回転モータＭ５を停止する。これにより、表面移動する塗布ローラ６１の表面に向けて泡状定着液Ｆを吐出する定着液吐出動作がなされる。また、塗布ローラ６１の表面上に吐出された泡状定着液Ｆの薄層の先端の位置と、転写紙Ｐ上における定着液塗布領域（例えば、画像領域）の先端の位置とが塗布ニップＮで一致するタイミングで、定着給紙モータＭ４を駆動する。これにより、転写紙Ｐに対する泡状定着液Ｆの塗布がなされ、表面に未定着のトナー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Ｆ付与する定着液付与動作がなされる。
【００５０】
ここで、定着液塗布動作の際に、シャッタ機構を駆動して、吐出口を開放すると吐出圧が一気に開放され、一時的に吐出圧が低下することがある。このとき、吐出圧が一気に開放された吐出開始当初に吐出口と対向した塗布ローラ６１の表面上の位置では泡状定着液Ｆの量が必要量よりも多く過剰な状態なる。そして、その後、吐出圧が低下し、吐出圧が所望の圧力の範囲内に上昇するまでの間に吐出口と対向した塗布ローラ６１の表面上の位置では、泡状定着液Ｆの量が必要量よりも少ない状態や部分的に泡状定着液Ｆが存在しない抜けが発生した状態となる。
このような状態の塗布ローラ６１によって転写紙Ｐに泡状定着液Ｆが塗布されると、転写紙Ｐ上における定着液塗布領域の先端近傍は、過剰な量の泡状定着液Ｆが塗布され、塗布ローラ６１に対する転写紙Ｐの張り付きの原因となり、ジャム発生の原因となる可能性がある。また、この領域に未定着トナー像が担持されていると、過剰な量の定着液により像流れや裏写りの原因となる可能性がある。
さらに、転写紙Ｐ上における定着液塗布領域の先端近傍以降は、泡状定着液Ｆの量が必要量よりも少ない状態または抜けが発生した状態で塗布されるため、泡状定着液Ｆの層厚が薄いことに起因するオフセットや、定着液の量が不足することに起因する未定着画像発生の原因となる可能性がある。
【００５１】
このような課題に対して、本実施形態の定着装置６０は、吐出圧が所望の圧力の範囲内となった後に、吐出圧が所望の圧力の範囲内よりも低い所定の圧力未満となったことをヘッド内圧力センサＳ５が検出した場合には、定着装置制御用ＣＰＵ７００が定着給紙モータＭ４を停止する。これにより、塗布ニップＮへの転写紙Ｐの給紙が停止され、未定着トナーを担持した転写紙Ｐに対する泡状定着液Ｆの付与が行われなくなり、定着液付与動作を停止することができる。このように、定着液付与動作を停止した後、定着装置制御用ＣＰＵ７００は、吐出圧が所望の圧力の範囲内となったことをヘッド内圧力センサＳ５が検出した後に定着給紙モータＭ４の駆動を再開する。
【００５２】
定着装置６０では、吐出圧が所定の圧力未満となった場合には定着液付与動作を停止するため、吐出圧が所定の圧力未満となったときに吐出された泡状定着液Ｆが定着液付与対象である転写紙Ｐに付与されることを防止できる。よって、必要量よりも少ない状態または抜けが発生した状態の泡状定着液Ｆが転写紙Ｐに付与されることに起因するオフセットや未定着画像発生を防止することができる。
また、定着液付与動作を停止した後、吐出圧が所望の圧力の範囲内となった後に定着給紙モータＭ４の駆動を再開するため、吐出圧が所定の圧力未満となってから、所望の圧力の範囲内となるまでの定着に適さない泡膜を形成する泡状定着液Ｆを破棄し、定着に適した泡膜となった泡状定着液Ｆを転写紙Ｐに付与することができる。
【００５３】
また、定着装置制御用ＣＰＵ７００は、吐出圧が所望の圧力の範囲内となった後に、所定の圧力未満となったことをヘッド内圧力センサＳ５で検出すると、定着給紙モータＭ４を停止するとともに、後述する複写機１００本体の制御手段である複写機本体ＣＰＵ７５０に吐出圧が所定の圧力未満となったことを伝達する信号を送信する。この信号を受信した複写機本体ＣＰＵ７５０は、新たなトナー像を形成する動作を停止するとともに、オペレーションパネル７５１やネットワークを経由した他の装置のディスプレイなどの表示部において、停止理由を表示する。表示部に停止理由を表示することで、突然の装置の動作停止に対する使用者の不安を取り除くことができる。
そして、定着液付与動作を停止した後、吐出圧が所望の圧力の範囲内となったことをヘッド内圧力センサＳ５が検出すると、定着装置制御用ＣＰＵ７００は、吐出圧が再び所望の圧力の範囲内となったことを伝達する信号を複写機本体ＣＰＵ７５０に送信する。
【００５４】
さらに、定着装置制御用ＣＰＵ７００は、吐出圧が所望の圧力の範囲内となった後に、所定の圧力未満となったことをヘッド内圧力センサＳ５で検出すると、吐出圧が所望の圧力の範囲内となるまでダイコータヘッド６０１から塗布ローラ６１の表面への泡状定着液Ｆの吐出を継続する。このように、泡状定着液Ｆの吐出を継続するともに、塗布ローラ６１の回転駆動も継続することで、定着に適さない泡膜を形成する泡状定着液Ｆが塗布ニップＮを通過し、塗布ローラ６１に当接する塗布ローラクリーニングブレード６３で回収され、塗布ローラ定着液回収タンク６３ａに集められ最終的には破棄される。また、塗布ニップＮを通過するときに、加圧ローラ６２に転写された泡状定着液Ｆは、加圧ローラ６２に当接する加圧ローラクリーニングブレード６４で回収され、加圧ローラ定着液回収タンク６４ａに集められ最終的には破棄される。
ここで、泡状定着液Ｆを泡状のままの状態で塗布ローラ定着液回収タンク６３ａ及び加圧ローラ定着液回収タンク６４ａで回収すると、タンク内の容量がすぐにいっぱいになる。このため、塗布ローラクリーニングブレード６３や加圧ローラクリーニングブレード６４で回収した泡状定着液Ｆを消泡して液状定着液とする不図示の消泡装置を備える。泡状定着液Ｆは消泡装置で熱が加えられることで破泡し、液化する。液化した定着液は、廃液として塗布ローラ定着液回収タンク６３ａ及び加圧ローラ定着液回収タンク６４ａ内に集められ、最終的には使用者の手によって破棄されることになる。
【００５５】
複写機本体ＣＰＵ７５０は、定着装置制御用ＣＰＵ７００から吐出圧が再び所望の圧力の範囲内となったことを伝達する信号を受信すると、新たなトナー像を形成する動作を再開する。
複写機本体ＣＰＵ７５０は、吐出圧が所定の圧力未満となったことを伝達する信号を受信すると，受け取った時のタイミング（発生時の未定着トナー像作製ページ相当するメモリの内容）を記憶しておき、その後、定着装置制御用ＣＰＵ７００から吐出圧が再び所望の圧力の範囲内となったことを伝達する信号を受信するまで、未定着トナー像形成待ちの状態で待機する。
そして、定着装置制御用ＣＰＵ７００から吐出圧が再び所望の圧力の範囲内となったことを伝達する信号を受信すると、吐出圧が所定の圧力未満となったことを伝達する信号を受信したタイミング（発生時の未定着トナー像作製ページ相当するメモリの内容）から再びトナー像の形成動作を開始する。
【００５６】
吐出圧が所望の圧力の範囲内となった後に、所定の圧力未満となった場合は、出来るだけ短時間に吐出圧を所望の圧力の範囲内に戻すことが求められる。このため、定着装置制御用ＣＰＵ７００が行う制御としては、ヘッド内圧力センサＳ５によって吐出圧が所定の圧力未満となったことをで検出した後に、吐出圧が所望の圧力の範囲内となったことを検出するまでの間、定着液付与動作を停止するとともに、定着液供給ポンプ２００及びエアポンプ３００の回転数を通常の駆動時よりも速くするように制御しても良い。具体的には、定着液供給ポンプ２００やエアポンプ３００に印加する電圧値を制御することで、各ポンプの回転数を速くする。このとき、液状定着液ＴＬと空気との混合割合（定着液供給ポンプ２００及びエアポンプ３００によって定着液泡状化装置５００に供給される液状定着液ＴＬと空気との供給量の割合）を一定に保ったまま、供給量を多くすることで、泡状定着液Ｆの密度や泡質を変化させること無く泡を生成することができる。
このように、定着液供給ポンプ２００及びエアポンプ３００の回転数を通常の駆動時よりも速くすることで、所定の圧力未満となった吐出圧を短時間に所望の圧力の範囲内に戻すことが可能となる。吐出圧を短時間に所望の圧力の範囲内に戻すことで、定着に寄与せずに破棄される定着液の量を低減することができる。さらに、吐出圧を短時間に所望の圧力の範囲内に戻すことで、定着装置６０及び複写機１００のシステムの停止時間を短縮することができる。
【００５７】
また、定着装置６０は、塗布ローラ６１の表面上におけるダイコータヘッド６０１の吐出口が対向する位置と、塗布ニップＮとの間の位置に対向するように、詳細は後述する泡状態検出装置Ｓ２を備えている。泡状態検出装置Ｓ２によって、塗布ローラ６１の表面上の泡状定着液Ｆの泡膜の状態を監視することができるため、吐出圧が所定の圧力未満となった後に、泡状態検出装置Ｓ２によって泡状定着液Ｆの泡膜の状態を確認することで、より確実に吐出圧が所望の圧力の範囲内となったことを確認することができる。なお、泡状態検出装置Ｓ２を用いた泡状態の確認動作の詳細は後述する。
【００５８】
吐出圧が所望の圧力の範囲内となった後に、吐出圧が所定の圧力未満となった場合に、定着液付与動作を停止し、吐出圧が所望の圧力の範囲内となった後に定着液付与動作を再開する制御で、泡状態検出装置Ｓ２による検出結果を用いる構成では、ヘッド内圧力センサＳ５によって吐出圧が所望の圧力の範囲内となった後に、泡状態検出装置Ｓ２によって塗布ローラ６１の表面上の泡膜が所望の状態であることを確認した後に定着給紙モータＭ４の駆動を再開する。
【００５９】
上述した構成では、定着給紙モータＭ４の駆動または停止を制御することで、定着給紙ローラ対６７による塗布ニップＮへの転写紙Ｐの給紙を制御し、定着液付与動作の継続または停止を制御する構成である。塗布ニップＮへの転写紙Ｐの給紙を制御する構成としては、定着給紙モータＭ４から定着給紙ローラ対６７に駆動を伝達する駆動伝達部に給紙クラッチを配置し、この給紙クラッチのＯＮ／ＯＦＦを定着装置制御用ＣＰＵ７００が制御することによって、塗布ニップＮへの転写紙Ｐの給紙を制御してもよい。
【００６０】
また、塗布ニップＮへの転写紙Ｐの給紙を停止した後、給紙を再開するまでの時間が、紙間の間の時間よりも長くなると、定着給紙ローラ対６７で停止している転写紙Ｐに次の転写紙Ｐが追い着いてしまうおそれがある。これに対して、本実施形態の複写機１００では、吐出圧が所定の圧力未満となったことを伝達する信号を複写機本体ＣＰＵ７５０が受信すると、新たなトナー像を形成する動作を停止する。このため、定着給紙ローラ対６７で転写紙Ｐが停止している状態で、次の未定着トナー像を担持する転写紙Ｐが供給されることがなく、定着給紙ローラ対６７で停止している転写紙Ｐに次の転写紙Ｐが追い着く不具合の発生を防止できる。
【００６１】
吐出圧が所定の圧力未満となったことが検出され、定着装置制御用ＣＰＵ７００が塗布ニップＮへの転写紙Ｐの給紙を停止し、複写機本体ＣＰＵ７５０が新たなトナー像を形成する動作を停止した後に、吐出圧が所望の圧力の範囲内となったことが検出され、泡状態検出装置Ｓ２によって、塗布ローラ６１の表面上の泡状定着液Ｆの泡膜の状態が所望の状態であることが確認されると、塗布ニップＮへの転写紙Ｐの給紙及び新たなトナー像を形成する動作が再開される。
これにより、未定着トナー像を担持した転写紙Ｐは、正常な泡状態で待ち受ける定着装置６０に搬送され正常に泡塗布及び定着がなさされ、排紙される。
【００６２】
ここで、塗布ニップＮへの転写紙Ｐの給紙及び新たなトナー像を形成する動作を停止した状態で、泡生成が継続され、予め定められた規定時間を経過しても、吐出圧が所望の圧力の範囲内となったことが検出されなかったり、塗布ローラ６１の表面上の泡膜の状態が所望の状態であることが確認されなかったりすると、定着装置制御用ＣＰＵ７００は、泡状定着液生成部６００になんらかの異常が生じたと判断する。このとき、定着装置制御用ＣＰＵ７００は、泡状定着液生成部６００に異常が生じたことを伝達する信号を複写機本体ＣＰＵ７５０に送信する。そして、この信号を受信した複写機本体ＣＰＵ７５０は、表示部に、サービスマンコールや詳細は後述する「リフレッシュ動作」の実施を使用者に促す表示を行う。
【００６３】
次に、泡状定着液を用いる定着装置で起こり得る他の課題について説明する。
泡状定着液生成部６００を用いて生成した泡状定着液Ｆを転写紙Ｐに塗布する定着処理が一旦終了し、その後に定着処理を行おうとしたときに、液状定着液が通過する微小流路である液状定着液分岐流路５２０ｃを含む液状定着液流路５２０や気液混合部５０２を含むスリット状搬送路５１１といった定着液流路に目詰まりが発生している場合がある。この詰まりの原因としては次の二つが考えられる。第一の原因は、定着処理終了後に液状定着液ＴＬが通過する液状定着液流路５２０や泡状定着液Ｆが通過するスリット状搬送路５１１内に残留した定着液に含まれる脂肪酸塩と脂肪族エステルとを混合することによって起こるゲル化である。このゲル化した定着液が、定着液流路の一部に堆積して目詰まりとなる。第二の原因は、液状定着液流路５２０やスリット状搬送路５１１内に残留した定着液の乾燥による固形化である。液状定着液流路５２０やスリット状搬送路５１１内で定着液が固形化することによって目詰まりとなる。
【００６４】
また、ケミカル定着で使用している定着液の成分には、泡化するための気泡剤が含まれている。この気泡剤としては、一般的にアニオン系界面活性剤が適している。
このアニオン系界面活性剤は陰イオン性であるため、他のイオン性の部材と結合しやすく、使用環境温度の変化によって液状定着液の組成物の一部が水に不溶な状態となる固形化が進行し、その結果、液状定着液中で水と分離する場合がある。この固形化が生じた状態となった液状定着液にせん断力を加えたり、この液状定着液を攪拌したりしても、所定の泡径や所定の泡密度の泡状定着液を生成することは難しい。
【００６５】
このような課題は、液状定着液分岐流路５２０ｃのような液状定着液を流す微細な複数の流路と、空気分岐流路５３０ｃのような気体の微細な複数の流路とから、液状定着液と気体とを気液混合部に同時に供給し、瞬時に合流して混合させる本実施形態の定着装置６０のような構成に限るものではない。
例えば、液状定着液にせん断力を付与しながら空気を巻き込んで泡状にする構成や液状定着液を攪拌して空気を取り込んで泡状にする構成等でも同様の問題が生じ得る。
また、特に、本実施形態の定着装置６０の液状定着液分岐流路５２０ｃのような液状定着液を流す微細な複数の流路を備える構成では、ゲル化または固形化した状態を含む液状定着液が定着液泡状化装置内に存在した場合、液状定着液の微細な流路をゲル化または固形化した組成物が塞ぐことが起こり得る。ゲル化または固形化した組成物が塞ぐことにより、液状定着液の微細な流路の一部に詰まりが生じると、液状定着液と空気との混合比が崩れ所定の泡密度や所定の泡径の泡状定着液を生成することが難しくなる。
【００６６】
そして、所定の泡径や所定の泡密度ではない泡状定着液を記録媒体上の未定着のトナーに付与してもトナーを十分に溶解または膨潤させることができず、トナーの定着が不十分となる。また、液状定着液中のゲル化や固形化の状態が更に進行すると、生成される泡状定着液の定着液量が不足し、塗布部材の表面上では部分的に泡状定着液が付与されない領域が形成される。このように塗布部材の表面上に泡状定着液が付与されない領域が形成されると、この領域と塗布ニップで対向する記録媒体の領域は未定着のトナーに泡状定着液が付与されず、定着不良となる。
また、本実施形態の定着液泡状化装置５００内の泡状定着液Ｆが通過する流路であるスリット状搬送路５１１はスリット奥行き方向の長さが３００［μｍ］以下の流路である。このように泡状定着液が通過する流路が狭い流路で構成されていると、定着装置６０を停止した状態で長時間放置されることで、定着液のゲル化や固形化の状態となった液状定着液の組成物が泡状定着液の流路の一部を塞ぎ、目詰まりとなって泡状定着液Ｆの通過を妨げるおそれがある。このように流路の一部で泡状定着液の通過が妨げられると、塗布ローラ６１の表面上では部分的に泡状定着液Ｆが付与されない領域が形成される。このように塗布ローラ６１の表面上に泡状定着液Ｆが付与されない領域が形成されると、この領域と塗布ニップＮで対向する転写紙Ｐの領域は未定着のトナーに泡状定着液Ｆが付与されず、定着不良となる。
このように、定着液のゲル化や固形化が生じると、定着後のトナー画像の定着が不十分となったり、定着不良になったりしたトナー画像に、外力が加わると画像が乱れるという不具合が生じる。
【００６７】
このような課題を解決可能な構成として、定着装置６０は、泡状態検出装置Ｓ２と、第一面ヒータＨ１及び第二面ヒータＨ２と、加熱制御手段として機能する定着装置制御用ＣＰＵ７００とを備える。
泡状態検出装置Ｓ２は、光学センサやＣＣＤカメラからなり、塗布ローラ６１の表面上の泡状定着液Ｆの状態を検出する泡状態検出手段である。また、第一面ヒータＨ１及び第二面ヒータＨ２は、泡状定着液生成部６００における定着液が通過する流路である定着液流路を加熱する液流路加熱手段である。特に、第一面ヒータＨ１は、液状定着液ＴＬを収容する定着液ボトル２１０を加熱し、第二面ヒータＨ２は、ダイコータヘッド６０１を加熱する。また、定着装置制御用ＣＰＵ７００は、泡状態検出装置Ｓ２の検出結果に基づいて、第一面ヒータＨ１及び第二面ヒータＨ２による加熱を制御する。
このような構成により、定着装置６０では、塗布ローラ６１表面上の泡状定着液Ｆの状態を検出し、塗布ローラ６１の表面上に所望の泡状定着液Ｆが形成されない泡状態に異常な状態が生じた場合、第一面ヒータＨ１や第二面ヒータＨ２で加熱することにより、定着液のゲル化や固形化に起因する目詰まりを解消する。これにより、定着液のゲル化や固形化に起因するダイコータヘッド６０１内の目詰まり等の不具合を解消することができ、定着品質を維持することができる。
【００６８】
また、上述した目詰まり等に起因する課題の解決に寄与することができる構成として、定着装置６０は、ヘッド内圧力センサＳ５と、第一面ヒータＨ１及び第二面ヒータＨ２と、定着装置制御用ＣＰＵ７００とを備える。すなわち、ヘッド内圧力センサＳ５の検出結果に基づいて、ダイコータヘッド６０１内に目詰まりが発生しているか否かを確認する詰まり確認動作を実施する。ダイコータヘッド６０１内に目詰まりが発生すると、各ポンプを駆動させたときのダイコータヘッド６０１内の圧力である吐出圧の圧力変化が、詰まりがない状態に比べて上昇する時間が短いなど、異常が発生することが考えられる。このような吐出圧の圧力変化の異常を検出することで、目詰まりが発生した可能性があることを検出することができる。
詳細は後述するが、本実施形態の定着装置６０では、ダイコータヘッド６０１内に泡状定着液Ｆを充填させた後、ダイコータヘッド６０１に設けられた大気開放弁６０７をＯＮ（閉じた状態）にした状態で各ポンプを駆動し、吐出圧を高める。このときの圧力上昇についての詰まりがない正常な状態のときのデータを予め取得しておき、定着装置制御用ＣＰＵ７００は、正常なときのデータとヘッド内圧力センサＳ５の検出結果とを比較し、その比較した結果に基づいて、圧力の上昇時間が短いなどの目詰まりに起因する圧力変化の異常を検出した目詰まりが発生したと判断する。
このような詰まり確認動作で、目詰まりが発生したと判断した場合、定着装置制御用ＣＰＵ７００は、第一面ヒータＨ１及び第二面ヒータＨ２による加熱を制御する。
【００６９】
このような詰まり確認動作を実施する構成により、定着装置６０では、ダイコータヘッド６０１内の圧力を検出し、異常な圧力上昇を検出した場合、第一面ヒータＨ１や第二面ヒータＨ２で加熱することにより、ゲル化や固形化した定着液の流動性を高めることができる。これにより、定着液のゲル化や固形化に起因するダイコータヘッド６０１内の目詰まり等の不具合を解消することができ、定着品質を維持することができる。
【００７０】
上述した塗布ローラ６１表面上の泡状定着液Ｆの状態を検出する動作（以下、泡状態確認動作と呼ぶ）や詰まり確認動作は、紙間単位やプリントジョブ終了時、複写機１００の電源投入したときのイニシャライズ動作時などに実施される。泡状態確認動作で泡状定着液Ｆの状態を検出した結果、塗布ローラ６１の表面上の泡状定着液Ｆのムラや泡状定着液Ｆを担持していない領域など、塗布ローラ６１の表面上の泡状定着液Ｆが所定の検出状態とは異なる状態であることが検出され、そのときの吐出圧が所定の圧力以上である場合には、第一面ヒータＨ１及び第二面ヒータＨ２による加熱を開始する。また、詰まり確認動作で吐出圧の異常な圧力上昇を検出した場合も第一面ヒータＨ１及び第二面ヒータＨ２による加熱を開始する。このような加熱と共に、定着装置６０の動作は停止され、複写機１００内の転写紙Ｐは排出される。
【００７１】
次に、定着装置６０の一連の定着動作について、制御回路のブロック図を用いて説明する。
図７は、定着装置６０が備える制御回路を説明するブロック図である。
図７に示すように、定着装置６０の制御回路はＡ／Ｄ、Ｄ／Ａ端子とＲＯＭ、ＲＡＭなどの記憶手段とを有した定着装置制御用ＣＰＵ７００、外付けのタイマー７１０、メモリ７１１及び不図示の枚数カウンタ等から構成される。定着装置制御用ＣＰＵ７００は、各センサ（Ｓ１〜Ｓ５等）からの入力信号に応じてローラ類や各駆動モータ（Ｍ１〜Ｍ５）、定着液供給ポンプ２００及びエアポンプ３００等の制御を行う。図７に示す泡状態検出装置Ｓ２は、光学センサを用いた例である。
また、定着装置６０内に設けられた定着装置制御用ＣＰＵ７００と、複写機１００本体に設けられた複写機本体ＣＰＵ７５０とは、コマンドとステータスとのやり取りで通信を行うＩ／Ｆ（インターフェイス）通信接続部７３０によって接続されている。定着装置制御用ＣＰＵ７００では、このＩ／Ｆ通信接続部７３０を介して複写機１００本体の電源のＯＮ／ＯＦＦ信号、プリント開始信号、及び、非常停止信号等の信号が割り込み端子より入力される。
【００７２】
複写機１００に電源が投入されると定着装置６０内に設けられた定着装置制御用ＣＰＵ７００と、複写機本体ＣＰＵ７５０がＩ／Ｆ（インターフェイス）信号群を通じて通信を行い、複写機１００の電源が投入されたことを定着装置制御用ＣＰＵ７００が認識する。
認識後、複写機本体ＣＰＵ７５０はトナー像形成手段であるプリンタ部１のイニシャライズ動作を行い、定着装置制御用ＣＰＵ７００は、定着装置６０のイニシャライズ動作を開始する。
【００７３】
以下、定着装置６０のイニシャライズ動作について説明する。
複写機１００の電源がＯＮされると、定着装置制御用ＣＰＵ７００は、大気開放弁６０７をＯＮ（大気開放を閉じる）にし、ダイコータヘッド６０１のヘッド内搬送路６１１を遮蔽した状態とする。ヘッド内搬送路６１１を遮蔽する構成としては、不図示の位置センサによって円柱状のシャッタ部６１０ａの回転位置を検出し、シャッタ部６１０ａのシャッタ孔部６１０ｃがヘッド内搬送路６１１と対向する位置の場合は、シャッタ回転モータＭ５を駆動して、シャッタ部６１０ａの側面がヘッド内搬送路６１１と対向する位置までシャッタ部６１０ａを回転させて、停止する。
【００７４】
次に、ダイコータヘッド６０１の先端のダイコータヘッド先端シャッタ６１０は閉じた状態のまま、大気開放弁６０７はＯＦＦ（開放状態）とする。これにより、ヘッド内搬送路６１１の圧力を大気圧と同じにする。次に、エアポンプ３００及び定着液供給ポンプ２００を稼動させ、定着液泡状化装置５００に空気と液状定着液ＴＬとを送り込む。
空気と液状定着液ＴＬとが送り込まれた定着液泡状化装置５００では、液状定着液ＴＬは液状定着液分岐流路５２０ｃを通過し、空気は空気分岐流路５３０ｃを通過して、液状定着液ＴＬと空気とが気液混合部５０２に流れ込む。気液混合部５０２で液状定着液ＴＬと空気とが混合して、泡状定着液Ｆが生成される。
生成された泡状定着液Ｆは、スリット状搬送路５１１を通過して、泡状定着液排出口５０１からヘッド内搬送路６１１に供給される。ヘッド内搬送路６１１に供給された泡状定着液Ｆは、ヘッド内搬送路６１１の他の部分よりも流路断面積が広いマニホールド６０１ａに到達する。流路断面積が広いマニホールド６０１ａ内では、その上流側及び下流側のヘッド内搬送路６１１よりも流体抵抗が低くなるため、流入した泡状定着液Ｆはマニホールド６０１ａよりも下流側のヘッド内搬送路６１１に流入するよりもマニホールド６０１ａ内に広がり易い。このため、泡状定着液Ｆは、マニホールド６０１ａ内に充填された後に、マニホールド６０１ａよりも下流側のヘッド内搬送路６１１に流入し、ダイコータヘッド先端シャッタ６１０の位置まで充填される。
【００７５】
このとき、定着装置制御用ＣＰＵ７００は、ヘッド内圧力センサＳ５の検知結果とタイマー７１０の計測機能とを利用し、単位時間当たりの吐出圧の変化を把握する。そして、この圧力変化に応じて、エアポンプ３００や定着液供給ポンプ２００の回転数可変データをモータドライバに送信することで各ポンプに印加する電圧を制御して、各ポンプの回転数を制御する。これにより、吐出圧をほぼ一定に保つように制御する。
その後も、定着装置制御用ＣＰＵ７００はタイマー７１０の計測機能を利用し、一定時間各ポンプを駆動させダイコータヘッド６０１内に泡が充填されるのに十分となる時間が経過するとダイコータヘッド６０１に設けられた大気開放弁６０７をＯＮ（閉じた状態）にする。そして、大気開放弁６０７をＯＮ（閉じた状態）にしたまま各ポンプを駆動し続け、吐出圧を高め、吐出圧が狙いの圧力（泡状定着液Ｆの吐出に適した所望の圧力の範囲内）となるまで各ポンプを駆動する。このとき、上述した詰まり確認動作が実行させる。
そして、吐出圧が狙いの圧力となったことをヘッド内圧力センサＳ５が検出すると、定着装置制御用ＣＰＵ７００は、塗布ローラ６１及び加圧ローラ６２のモータ（Ｍ１及びＭ２）のＯＮ信号を送信し、塗布ローラ６１及び加圧ローラ６２を駆動させる。
【００７６】
塗布ローラ駆動モータＭ１及び加圧ローラ駆動モータＭ２が回転を開始し、ダイコータヘッド６０１内の圧力が高まると、定着装置制御用ＣＰＵ７００は、ダイコータヘッド先端シャッタ６１０を開放状態とするようにシャッタ回転モータＭ５を駆動させる。ダイコータヘッド先端シャッタ６１０が開放状態となるとシャッタ回転モータＭ５の駆動を停止し、メモリ７１１のＲＯＭ内に予め設定された値と、タイマー７１０のカウント値とを比較し、一定時間、塗布ローラ６１の表面上に泡状定着液Ｆを供給する。
【００７７】
このように、塗布ローラ６１の表面上に泡状定着液Ｆが供給されている間に、定着装置制御用ＣＰＵ７００は、塗布ローラ６１表面上の泡状定着液Ｆの状態を検出する、泡状態確認動作を実行する。
泡状定着液Ｆは、塗布ローラ６１の表面上におけるダイコータヘッド６０１が対向する位置と、塗布ニップＮとの間の塗布ローラ６１表面に対向するように配置された泡状態検出装置Ｓ２によってその状態を検出される。泡状態検出装置Ｓ２は、図７に示すように、複数の泡塗布状態センサ（図７中ではではセンサ１〜４）を用いて泡状定着液Ｆの状態を検出する。
本実施形態の泡状態検出装置Ｓ２が備える複数の泡塗布状態センサは反射型の光学センサ（泡塗布の有無確認センサ）であり、更に塗布ローラ６１の軸方向に移動可能な構成である。
【００７８】
泡塗布状態センサが軸方向に移動することで各センサに割り当てられた各検出領域内の泡状定着液Ｆの状態を塗布ローラ６１上の反射型光学センサの発光側からの戻り光量を受光側素子でコンパレータの基準電位と比較する。そして、受光側素子からの戻り電圧が基準値を下回っていれば塗布ローラ６１の地肌部が露出に近い状態にあると判断する。すなわち、塗布ローラ６１の表面上の泡状定着液Ｆの担持状態にムラが発生していることを示す。一方、受光側素子からの戻り電圧が基準値を上回っているようであれば、塗布ローラ６１上に泡状定着液Ｆは十分担持されており、塗布ローラ６１の表面上の泡状定着液Ｆの担持状態にムラが発生していないと判断する。
この時、環境や紙種に応じて塗布ローラ６１上の狙いの泡膜の厚みを変化させる必要がある。本実施形態の定着装置６０では定着装置制御用ＣＰＵ７００からＤ／Ａ変換を介することで基準電圧値（ＣＯＮＴ信号）を変化させることで実現している。
また、塗布ローラ６１としては、用いる材料によってその表面の色が異なり、茶色や黒などがあり得る。このため、使用する塗布ローラ６１の色に応じて受光側素子からの戻り電圧の基準値を設定する必要がある。
【００７９】
図７に示す例では、泡状態検出装置Ｓ２として、４個の光学センサを使用した例を示しているが、多くの光学センサを使用することで一つのセンサによる走査範囲を狭くすることができ、検出スピードもアップすることができる。
このように、本実施形態の定着装置６０では、光学センサを用いて泡状態の確認動作を行う。
【００８０】
また、泡状態検出装置Ｓ２の他の例としては、ＣＣＤセンサを使用する方式も考えられる。
図８は、ＣＣＤセンサを用いた泡状態検出装置Ｓ２の制御回路を説明するブロック図である。図８に示すように、ＣＣＤセンサからなる泡状態検出装置Ｓ２の戻り値をＡ/Ｄ変換器を介することでデジタル化し、定着装置制御用ＣＰＵ７００が設定された基準ＤＡＴＡ値とコンパレータで比較し、比較結果が上述した光学センサで述べた構成と同様に基準ＤＡＴＡ値を超えているかどうかで、塗布ローラ６１表面上の泡状定着液Ｆの状態を確認している。
図８に示す構成のように、泡状態検出装置Ｓ２にＣＣＤセンサを使用することで塗布ローラ６１の表面上の多くの領域における泡状定着液Ｆの状態を同時に確認することが可能となる。このため、光学センサを用いる方式より、更に分解能を上げることが可能であり、泡状定着液Ｆの細かい変化も確認可能となる。また、デジタル化することでデータの取り扱いにおいてノイズに強くすることが可能となり、より細かい泡状定着液Ｆの変化も確認可能となる。
【００８１】
このように、イニシャライズ動作時の確認動作に用いられた塗布ローラ６１の表面上の泡状定着液Ｆは、塗布ローラクリーニングブレード６３で回収され、塗布ローラ定着液回収タンク６３ａに集められ最終的には破棄される。また、塗布ニップＮにおいて加圧ローラ６２が塗布ローラ６１に接触している場合は、塗布ローラ６１の表面上の泡状定着液Ｆの一部が加圧ローラ６２に付着する。このように、加圧ローラ６２の表面上に付着した泡状定着液Ｆは加圧ローラクリーニングブレード６４で回収され、加圧ローラ定着液回収タンク６４ａに集められ最終的には破棄される。
【００８２】
泡状態確認動作に必要な泡状定着液Ｆの塗布ローラ６１への供給動作が終了するとエアポンプ３００及び定着液供給ポンプ２００の駆動を停止し、次に、ダイコータヘッド６０１の先端に設けられたダイコータヘッド先端シャッタ６１０を閉じ、大気開放弁６０７を開放する。
各ポンプの駆動を停止し、ダイコータヘッド先端シャッタ６１０を閉じることで、塗布ローラ６１の表面への泡状定着液Ｆの供給は停止するが、塗布ローラ６１や加圧ローラ６２の表面上には泡状定着液Ｆが残留している。このため、大気開放弁６０７を開放した後も、各ローラの表面上に残った泡状定着液Ｆを全て回収できる時間（メモリ７１１内のＲＯＭデータに設定された値とタイマー７１０のカウント値を比較しながら実行する）だけ、塗布ローラ６１と加圧ローラ６２とを回転駆動させた後、これらのローラを停止する。
【００８３】
上述の詰まり確認動作でダイコータヘッド６０１内の圧力変化が正常であることを確認し、泡状態確認動作で塗布ローラ６１上の泡状定着液Ｆの状態が正常であることを確認すれば、定着装置制御用ＣＰＵ７００は、Ｉ／Ｆを介して複写機本体ＣＰＵ７５０に対し、異常が無いことを示すレディ信号を送信する。
一方、詰まり確認動作でダイコータヘッド６０１内の圧力の異常上昇が確認された場合や泡状態確認動作で塗布ローラ６１の表面上における泡状定着液Ｆの担持状態にムラが確認された場合は、後述する「リフレッシュ動作」を実施して、目詰まりを解消する。「リフレッシュ動作」によって目詰まりを解消して、その後の詰まり確認動作及び泡状態確認動作で各確認結果が正常であれば、定着装置制御用ＣＰＵ７００は、Ｉ／Ｆを介して複写機本体ＣＰＵ７５０に対し、異常が無いことを示すレディ信号を送信する。
以上で、定着装置６０の一連のイニシャライズ動作は終了となる。
【００８４】
また、上述したイニシャライズ動作における詰まり確認動作や泡状態確認動作を行う前に、ダイコータヘッド６０１から塗布ローラ６１への泡状定着液Ｆの供給を一定時間行い、その後、各確認動作を行う。これは、イニシャライズ動作開始時に、すでにスリット状搬送路５１１やヘッド内搬送路６１１内に蓄えられた泡状定着液Ｆや、泡状定着液Ｆが破泡して液状となった定着液を排出するためである。このため、スリット状搬送路５１１やヘッド内搬送路６１１内に蓄えられた定着液を排出するまでに要する一定時間、塗布ローラ６１への泡状定着液Ｆの供給を行い、その後、詰まり確認動作や泡状態確認動作を行う。
【００８５】
上述したように、本実施形態の定着装置６０では、ダイコータヘッド先端シャッタ６１０を閉じた状態での大気開放弁６０７のＯＮ／ＯＦＦ制御により、ダイコータヘッド６０１内の泡状定着液Ｆの充填を行っている。ダイコータヘッド６０１内への泡状定着液Ｆの充填方法としては、大気開放弁６０７を使用しない方法もある。詳しくは、ダイコータヘッド先端シャッタ６１０を開いた状態で、定着液供給ポンプ２００及びエアポンプ３００を稼動させ、スリット状搬送路５１１内で泡状定着液Ｆを発生させ、ヘッド内搬送路６１１へ送る。ヘッド内搬送路６１１内への泡状定着液Ｆの充填が終了した時点でダイコータヘッド先端シャッタ６１０を閉じることで泡状定着液Ｆの充填は可能である。
【００８６】
次に、上述した詰まり確認動作でダイコータヘッド６０１内の圧力変化に異常な上昇が確認された場合や、上述した泡状態確認動作で塗布ローラ６１の表面上における泡状定着液Ｆの担持状態にムラが確認された場合に実施する「リフレッシュ動作」について説明する。
詰まり確認動作での圧力変化の異常上昇や泡状態確認動作での塗布ローラ６１の表面上における泡状定着液Ｆの担持状態にムラが検出されると、泡状定着液生成部６００の定着液の流路内で定着液のゲル化や固形化に起因する目詰まりが発生しているとして、定着装置制御用ＣＰＵ７００は、図１に示す第一面ヒータＨ１及び第二面ヒータＨ２をＯＮとする。これにより、定着液ボトル２１０やダイコータヘッド６０１が４０［℃］〜５０［℃］の範囲となるように、定着装置制御用ＣＰＵ７００は、ボトル内温度センサＳ３及びヘッド内温度センサＳ４からの戻り値をＡ／Ｄ変換用端子で確認し、各面ヒータのＯＮ／ＯＦＦ時間、または、印加する電圧値を変化させて制御を行う。
【００８７】
このように、定着液の流路を形成する部材を加熱して、その内部の定着液が所定の温度範囲となるように制御することで、ゲル化または固形化して目詰まりを起こしていた定着液の流動性が向上し、この状態で定着液流路内に新たな定着液を供給することで、目詰まりを起こしていた定着液を外部に排出することができる。本実施形態の定着装置６０のダイコータヘッド６０１では、その先端から塗布ローラ６１の表面上に排出し、塗布ローラクリーニングブレード６３で回収することで、定着液流路内に発生した目詰まりが解消される。このように、定着液がゲル化または固形化した状態となってダイコータヘッド６０１内の定着液流路に目詰まりが生じても、目詰まりに起因する塗布ローラ６１の表面上の泡状定着液Ｆの状態の変化を泡状態検出装置Ｓ２によって検出し、第一面ヒータＨ１及び第二面ヒータＨ２で加熱することによって目詰まりを解消することができる。
各面ヒータをＯＮにして、定着液ボトル２１０やダイコータヘッド６０１が４０［℃］〜５０［℃］の範囲となると、上述した詰まり確認動作と泡状態確認動作とを再度実施し、ダイコータヘッド６０１内の圧力変化が正常で、塗布ローラ６１の表面上に狙いの泡膜が形成されることを確認すると、リフレッシュ動作は終了となる。
【００８８】
上述した説明では、複写機１００の電源投入時に詰まり確認動作と泡状態確認動作とを実行する構成について説明を行った。しかし、定着装置６０の定着動作終了後（＝複写機１００のプリント動作終了後）次のプリントまでに時間を要し、ダイコータヘッド６０１内に残留した泡状定着液Ｆ及び液状定着液ＴＬが残った状態で放置された場合、プリント動作終了時に既に発生していた定着液のゲル化や固形化が、次のプリントまでの待機時間の間に進行する危険性がある。
このため、プリントジョブが終了して待機モードとなるときに、詰まり確認動作と泡状態確認動作とを実行するようにしてもよい。この場合、複写機本体ＣＰＵ７５０からＩ/Ｆを介して待機コマンド（又は信号）を定着装置制御用ＣＰＵ７００が受け取ると、上述した詰まり確認動作と泡状態確認動作とを実行する。
【００８９】
上述のように、イニシャライズ動作時や待機モードに入る際に、詰まり確認動作と泡状態確認動作とを実行することで、定着装置６０が定着動作を実行する前後では、定着液のゲル化や固形化が発生することに起因する目詰まりの発生を確認できる。しかし、定着動作中に定着液のゲル化や固形化に起因する目詰まりが発生しても、次回の詰まり確認動作や泡状態確認動作が実行されるまで、この目詰まりを発見することができない。特に、ゲル化や固形化に起因してダイコータヘッド６０１内の定着液の流路に目詰まりが発生した場合、目詰まりが発生したままの状態で泡状定着液Ｆの生成を継続すると、詰まった箇所にさらに、ゲル化や固形化した定着液の組成物が引っかかり、目詰まりが進行するおそれがある。
よって、イニシャライズ動作時や待機モードに入る際に限らず、プリント開始時や所定枚数のプリント終了時、一定時間経過時など、頻繁に詰まり確認動作や泡状態確認動作を実行してもよい。これにより、塗布ローラ６１の表面上の泡状定着液Ｆの担持状態にムラが発生した場合、異常画像が生じる恐れのある状態を早期に発見することが可能となる。
【００９０】
塗布ローラ６１の表面上の泡状定着液Ｆにムラが発生するなど、泡状定着液Ｆの状態が所望の状態ではなくなった場合、上述したように、定着液にゲル化や固形化が生じたことに起因することが考えられる。しかし、ダイコータヘッド６０１内で圧力漏れが発生しても、ダイコータヘッド６０１から塗布ローラ６１の表面に所望の泡状定着液Ｆの供給を行うことができず、塗布ローラ６１の表面上の泡状定着液Ｆの状態が所望の状態とは異なる状態となることがある。
本実施形態の定着装置６０では、ダイコータヘッド６０１にヘッド内圧力センサＳ５を備え、ヘッド内搬送路６１１の圧力を測定することで、ダイコータヘッド６０１の内部の流路の圧力を監視している。これにより、泡状態検出装置Ｓ２の検知結果に基づいて泡状定着液Ｆの状態が所望の状態ではなくなったことを検出したときに、ヘッド内圧力センサＳ５の測定値が所望の圧力を下回っていた場合は、泡状態の異常がダイコータヘッド６０１内での圧力漏れに起因すると判断することができる。
【００９１】
圧力漏れの確認動作では、複写機１００の電源投入時のイニシャライズ動作実行時や待機モードに入る際に、大気開放弁６０７とダイコータヘッド先端シャッタ６１０とを閉じた状態でエアポンプ３００と定着液供給ポンプ２００とを稼動させる。このときに、ヘッド内圧力センサＳ５を使用し、ダイコータヘッド６０１内の圧力変化を確認する。
塗布ローラ６１表面上の泡状定着液Ｆの状態に異常が確認されたときに、大気開放弁６０７とダイコータヘッド先端シャッタ６１０とを閉じた状態でエアポンプ３００と定着液供給ポンプ２００とを稼動させているにも係わらず、ヘッド内圧力センサＳ５による測定値が経時で上昇しない場合、定着装置制御用ＣＰＵ７００は圧力漏れが発生しているものと判断する。このとき、定着装置制御用ＣＰＵ７００は、Ｉ／Ｆを介して複写機本体ＣＰＵ７５０に圧力漏れが発生したことを知らせる信号を送信する。この信号を受信した複写機本体ＣＰＵ７５０は、画像形成装置としてのシステムを停止するとともに、オペレーションパネル７５１や外部装置であるパーソナルコンピュータの画面にサービスマンコールによるシステム停止理由の表示を実施し、使用者にシステムが停止したことを報知する。
【００９２】
一方、塗布ローラ６１表面上の泡状定着液Ｆの状態に異常が確認されたときに、大気開放弁６０７とダイコータヘッド先端シャッタ６１０とを閉じた状態でエアポンプ３００と定着液供給ポンプ２００とを稼動させることで、ヘッド内圧力センサＳ５による測定値が経時で上昇した場合、定着装置制御用ＣＰＵ７００は定着液にゲル化または固形化が生じたと判断する。このとき、定着装置制御用ＣＰＵ７００は、第一面ヒータＨ１や第二面ヒータＨ２で加熱することにより、各流路内の液状定着液ＴＬを加温し、ゲル化または固形化に起因する目詰まりを解消する。
このとき、定着装置制御用ＣＰＵ７００は、Ｉ／Ｆを介して複写機本体ＣＰＵ７５０にリフレッシュ動作を開始したことを知らせる信号を送信する。この信号を受信した複写機本体ＣＰＵ７５０は、画像形成装置としてのシステムを待機状態にするとともに、オペレーションパネル７５１やパーソナルコンピュータの画面にウォームアップ中であることを表示し、使用者にシステムが待機中であることを報知する。ウォームアップ中は、目詰まりが解消されると判断される所定時間、第一面ヒータＨ１や第二面ヒータＨ２による加熱が行われ、その間は、複写機１００のシステムを待機状態とする。
ウォームアップが所定時間達したと判断された場合は、再び詰まり確認動作と泡状態の確認動作とを実行し、塗布ローラ６１表面上に正常な泡膜が形成されていることを確認すると確認動作を終了する。
【００９３】
また、定着装置６０で使用する定着液には多くの水が含まれているために冬場などの低温時には凍結する可能性は十分に考えられる。泡状定着液生成部６００内の定着液が凍結すると、定着液中の固形化した組成物が流路内で目詰まった状態となるのと同様に、所望の泡状定着液Ｆを生成できなくなり、塗布ローラ６１の表面上の泡状定着液Ｆが所望の状態ではなくなり、泡状態の異常が発生する。このとき、ゲル化や固形化ではなく、凍結に起因して流路内に詰まりが生じている場合、ゲル化や固形化を解消するほどに温度を上昇させなくても、凍結を解消できる程度に温度を上昇させれば、詰まりを解消できることがある。
このため、定着装置６０の使用環境温度を測定する不図示の温度センサを設け、定着装置制御用ＣＰＵ７００は、温度センサの測定結果に基づいて、泡状定着液生成部６００内の詰まりが凍結に起因するものか、定着液のゲル化や固形化に起因するものかの判断を行う。塗布ローラ６１表面上の泡状定着液Ｆの状態に異常が確認されたときに、温度センサの測定結果が所定の温度よりも低い場合は、凍結によって詰まりが発生しているとして、ゲル化や固形化を解消するときの温度よりも低い温度で加熱を停止し、各確認動作を実行する。これにより、塗布ローラ６１表面上の泡状定着液Ｆの状態が正常であると判断されれば、リフレッシュ動作を終了し、泡状定着液Ｆの状態が異常であると判断されたり、ダイコータヘッド６０１内に目詰まりが発生していると判断されたり、すれば、一部固形化を解消できる温度までさらに加熱する。このように温度センサを設けることで、泡状定着液生成部６００内の詰まりが凍結に起因するものか、定着液のゲル化や固形化に起因するものかのを判断することができ、凍結に起因する場合のリフレッシュ動作におけるウォームアップ動作の時間短縮や消費電力の適正化が可能となる。
【００９４】
温度センサを備える構成では次のような制御が成される。
塗布ローラ６１表面上の泡状定着液Ｆの状態に異常が確認されたときに、大気開放弁６０７とダイコータヘッド先端シャッタ６１０とを閉じた状態でエアポンプ３００と定着液供給ポンプ２００とを稼動させることで、ヘッド内圧力センサＳ５による測定値が経時で上昇した場合、定着装置制御用ＣＰＵ７００は定着液にゲル化や固形化による目詰まりか、凍結か、が生じたと判断する。
このとき、定着装置制御用ＣＰＵ７００は温度センサの測定結果を確認し、測定温度が０［℃］以下である場合は、凍結に起因する詰まりが発生している可能性があるものと判断し、目詰まりを解消するときの温度よりも低く、凍結が解消できる程度の温度まで加熱した後、加熱を停止し、各確認動作を実行する。これにより、凍結に起因する詰まりを解消することができる。
このように凍結を解消する加熱動作を行うときには、定着装置制御用ＣＰＵ７００は、Ｉ／Ｆを介して複写機本体ＣＰＵ７５０にリフレッシュ動作を開始したことを知らせる信号を送信する。この信号を受信した複写機本体ＣＰＵ７５０は、画像形成装置としてのシステムを待機状態にするとともに、オペレーションパネル７５１やパーソナルコンピュータの画面に、システム低温化に伴うウォームアップ中であることを表示し、使用者にシステムが待機中であることを報知する。ウォームアップ中、定着装置制御用ＣＰＵ７００は、ボトル内温度センサＳ３及びヘッド内温度センサＳ４の検出結果に基づいて流路内の温度を監視し、凍結を解除できる温度に達したと判断された場合は、再び詰まり確認動作と泡状態確認動作とを実行する。これにより、ダイコータヘッド６０１内の圧力変化が正常であることを確認し、塗布ローラ６１表面上に正常な泡膜が形成されていることを確認すると確認動作を終了する。
【００９５】
一方、定着装置制御用ＣＰＵ７００が定着液にゲル化や固形化による目詰まりか、凍結が生じたと判断したときに、温度センサの測定温度が１５［℃］以上である場合は、目詰まりに起因して所望の泡生成が出来なかったものと判断する。また、測定温度が０［℃］以上で、１５［℃］以下の場合は、定着液の粘性が高まったために、ダイコータヘッド６０１内の流路を通過しにくい状態にあると判断する。定着装置制御用ＣＰＵ７００は、定着液の目詰まりに起因して所望の泡生成が出来なかったものと判断した場合は、定着液ボトル２１０やダイコータヘッド６０１が定着液の一部固形化を解消できる温度（４０［℃］〜５０［℃］）の範囲となるように、ボトル内温度センサＳ３及びヘッド内温度センサＳ４の測定結果に基づいて第一面ヒータＨ１及び第二面ヒータＨ２による加熱を制御する。これにより、定着液のゲル化や固形化に起因する目詰まりを解消することができる。また、定着液の粘性が高まったために、ダイコータヘッド６０１内の流路を通過しにくい状態にあると判断した場合は、ゲル化や固形化に起因する目詰まりを解消できる温度よりも低く、定着液の粘性を抑制できる温度まで加熱した後、加熱を停止し、各確認動作を実行する。これにより、定着液の粘性の上昇に起因する詰まりを解消することができる。
このように定着液の粘性が高まった状態を解消する加熱動作を行うときには、定着装置制御用ＣＰＵ７００は、Ｉ／Ｆを介して複写機本体ＣＰＵ７５０にリフレッシュ動作を開始したことを知らせる信号を送信する。この信号を受信した複写機本体ＣＰＵ７５０は、画像形成装置としてのシステムを待機状態にするとともに、オペレーションパネル７５１やパーソナルコンピュータの画面に、システム低温化に伴うウォームアップ中であることを表示し、使用者にシステムが待機中であることを報知する。
ウォームアップ中、定着装置制御用ＣＰＵ７００は、ボトル内温度センサＳ３及びヘッド内温度センサＳ４の検出結果に基づいて流路内の温度を監視し、定着液の低粘度化を図れる狙いの温度（１５［℃］以上）に達したと判断された場合は、再び詰まり確認動作と泡状態確認動作とを実行し、ダイコータヘッド６０１内の圧力変化が正常であることを確認し、塗布ローラ６１表面上に正常な泡膜が形成されていることを確認すると確認動作を終了する。このように、定着液の低粘度化を図れる狙いの温度までで加熱を停止するため、定着液の目詰まりを解消できる温度（４０［℃］〜５０［℃］）まで加熱する必要がなく、リフレッシュ動作におけるウォームアップ動作の時間短縮や消費電力の適正化が可能となる。
【００９６】
上述した構成では、複写機１００の電源投入時のイニシャライズ動作や待機モードに入る際に詰まり確認動作と泡状態確認動作が実施され目詰まりが生じた場合に対応を行っている。しかし、定着液の温度を監視する構成としては、複写機１００の電源のＯＮ／ＯＦＦに無関係に常時温度を監視してもよい。常時温度を監視することで、定着液の温度が凍結する危険性が有る場合は各面ヒータをＯＮし、定着液の凍結や粘性アップ予防につなげることが可能となる。
【００９７】
上述したように、プリント開始時や所定枚数のプリント終了時、一定時間経過時など、頻繁に詰まり確認動作と泡状態確認動作とを実行する構成では、イニシャライズ動作時や待機モードに入る際のみに確認動作を行う構成よりも異常画像が生じる恐れのある状態を早期に発見することが可能となる。
しかし、このような構成であっても、目詰まりに起因して発生した異常画像は、所定枚数のプリント終了時、一定時間経過時などの次回の詰まり確認動作と泡状態確認動作とが実行されるまで発見することができないという問題がある。
このような問題に対して、定着動作時の紙間に泡状態確認動作のみを実行しても良い。詳しくは、連続プリント時に連続して定着動作を行っている間であっても、紙間には塗布ニップＮに泡状定着液Ｆを供給する必要がないため、紙間に対応する塗布ローラ６１の表面がダイコータヘッド６０１との対向部を通過するタイミングでは、ダイコータヘッド先端シャッタ６１０を閉じて塗布ローラ６１への泡状定着液Ｆの供給を停止している。これに対して、紙間の前の転写紙Ｐと対応する塗布ローラ６１の表面がダイコータヘッド６０１との対向部を通過した後、紙間でダイコータヘッド先端シャッタ６１０を閉鎖するタイミングを遅延させる。これにより、紙間に対応する塗布ローラ６１の表面上に泡状定着液Ｆの泡膜を形成し、泡状態検出装置Ｓ２で泡状態を確認することができる。また、ダイコータヘッド先端シャッタ６１０を閉鎖するタイミングを遅延させる構成に限らず、一度閉鎖したダイコータヘッド先端シャッタ６１０を紙間で開放しても良い。このように、紙間で泡状態を確認することで、詰まり確認動作を必要とせず、一枚単位で泡状態を確認できることから、塗布ローラ６１表面上の泡膜のムラ等、泡状態に異常が発生したとしても、異常画像は最小限に抑えることが可能となる。
ただし、紙間で泡状態確認動作を実施する場合、紙間を広くとる必要があり、頻繁に確認動作を実施しようとすると、高速で殆ど紙間が無い高速の画像形成装置には不向きである。しかし、紙間の泡状態確認動作を複数枚印刷単位で実施すれば、異常画像の発見は一枚毎に確認する構成に比べて遅延するが、紙間の狭い高速の画像形成装置でも高速性能をあまり落とす必要が無く実現が可能である。紙間の泡状態確認動作を複数枚印刷単位で実施する場合の、確認動作の周期は、画像形成装置の設計時に適宜設定される。
なお、紙間で実行される泡状態確認動作は、上述したイニシャライズ動作で実行される泡状態確認動作と同様の動作が実行される。
【００９８】
また、本実施形態の泡状態検出装置Ｓ２では、光学センサやＣＣＤセンサのように非接触型のセンサを用いて塗布ローラ６１の表面上の泡状態を検知している。このように、非接触型のセンサであれば、検知対象の泡状定着液Ｆに影響を与えることがないため、紙間や非画像形成時に限らず未定着画像定着時の未定着画像に塗布される泡状定着液Ｆの泡状態を塗布ローラ６１の表面上で確認しても良い。この構成では、定着装置制御用ＣＰＵ７００は塗布ローラ６１上に泡膜が形成されている間、泡状態を確認し続ける。このように、未定着画像に塗布される泡状定着液Ｆの泡状態を塗布ローラ６１の表面上で確認する構成であれば、常に泡状態を確認できることから、塗布ローラ６１表面上の泡膜のムラ等、泡状態に異常が発生したとしても、異常画像は最小限に抑えることが可能となる。さらに、紙間で泡状態確認動作を実施する構成と異なり、紙間を広くとる必要がないため、高速の画像形成装置にも適用可能である。
【００９９】
紙間の泡状定着液Ｆの泡状態を確認する構成や、転写紙Ｐに塗布する泡状定着液Ｆの泡状態を確認する構成のように、定着動作中に泡状態確認動作を行ったときに、泡状態の異常が確認された場合、定着装置制御用ＣＰＵ７００は次のような制御を行う。
定着装置制御用ＣＰＵ７００は、泡状態検出装置Ｓ２の検出結果に基づいて泡状態に異常が発生していると判断すると、Ｉ／Ｆを介して複写機本体ＣＰＵ７５０に対して、泡状態に異常が発生したこと示す泡状態異常信号を送信する。この信号を受信した複写機本体ＣＰＵ７５０は、給紙や作像などの複写機１００の画像形成装置としてのシステムを待機状態にするとともに、定着装置制御用ＣＰＵ７００から泡状態が正常に行われるようにとなったことを知らせる信号（＝レディ信号）が送信されるまでシステムを待機状態にする。
一方、複写機本体ＣＰＵ７５０に対して泡状態異常信号を送信した定着装置制御用ＣＰＵ７００は、上述したイニシャライズ動作時と同様の「リフレッシュ動作」を実施して、詰まりを解消する。「リフレッシュ動作」によって詰まりを解消して、その後の確認動作で、塗布ローラ６１上の泡状定着液Ｆの状態の確認結果が正常であれば、定着装置制御用ＣＰＵ７００は、Ｉ／Ｆを介して複写機本体ＣＰＵ７５０に対し、泡状態に異常が無くなったことを示すレディ信号を送信する。
レディ信号を受信した複写機本体ＣＰＵ７５０は、給紙や作像などの複写機１００の画像形成装置としてのシステムを再開させる。その後、未定着トナー像が形成された転写紙Ｐが定着装置６０に搬送され、未定着トナー像は定着され、印刷動作は通常通りに実施される。
【０１００】
上述した本実施形態の定着装置６０では、塗布ローラ６１上の泡膜の泡状態の異常を検出して、泡状定着液生成部６００内の流路に詰まりが発生していると判断すると、各面ヒータによる加熱を行うことで詰まりを解消しようとしている。しかし、泡状定着液Ｆ内に不純物が混入したことにより、泡膜のムラ等の泡状態の異常が発生することも考えられる。このような泡状態の異常は、不純物が混入した位置のみで発生するため、リフレッシュ動作を行う必要がない。そして、リフレッシュ動作の必要がないに係わらず、定着液が所望の温度に到達するまで各ヒータによる加熱を行うことは、消費電力の無駄となる。さらに、定着液が所望の温度に到達するまでの間、ある程度の時間を要し、その間、プリント動作は停止させるため、稼動効率の低下に繋がる。しかし、泡状態を検出するのみでは、不純物に起因するものか、詰まりに起因するものかを判別することは困難である。
このような問題に対して、泡状態に異常がない状態から一回目の泡状態の異常が検出されたときにはリフレッシュ動作を行わず、二回目の泡状態の異常が検出されたときにリフレッシュ動作を実行するように制御してもよい。
不純物に起因する泡状態の異常は、不純物が混入した部分の泡状定着液Ｆが泡状態検出装置Ｓ２による検知位置を通過すると、解消されるため、二回目の泡状態の異常は検出されない。一方、詰まりに起因する泡状態の異常は、詰まりが解消されない限り再発するため二回目の泡異常が検出される。よって、二回目以降の泡異常が検出されたときに加熱を含むリフレッシュ動作を実行することによって詰まりに起因する泡状態の異常を解消しつつ、不純物に起因する泡異常が発生したときに不要な加熱を行わず、消費電力の無駄や稼動効率の低下を防止することができる。
【０１０１】
本実施形態の定着装置６０では、定着液泡状化装置５００として、マイクロミキサと同様の構成を備えた装置を用いる構成である。定着液泡状化装置５００としてはこのような構成に限るものではなく、液状定着液にせん断力を付与しながら空気を巻き込んで泡状にする構成や、液状定着を攪拌して空気を取り込んで泡状にする構成等でも、本実施形態と同様に、吐出圧が所望の圧力の範囲内となった後に、所定の圧力未満となったことを検出した場合には、定着液付与動作を停止する構成は適用可能である。さらに、本実施形態では液状定着液ＴＬに空気を混合させて泡化しているが、定着液の成分に影響しない気体であれば空気に限るものではない。
【０１０２】
以上、本実施形態の定着装置６０は、定着液泡状化装置５００及びダイコータヘッド６０１を備える泡状定着液生成部６００と、塗布ローラ６１を備えた泡状定着液付与部７０と、定着装置制御用ＣＰＵ７００とを備える。定着液泡状化装置５００は、トナーを形成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であるトナーを軟化させる軟化剤を含有する液状定着液ＴＬと気体である空気とを混合して泡状定着液Ｆを生成する泡状定着液生成手段である。ダイコータヘッド６０１は、定着液泡状化装置５００が生成した泡状定着液Ｆを内部に充填し、その内部の圧力が外部よりも高くなることによって定着液吐出対象である塗布ローラ６１に向けて泡状定着液Ｆを吐出する定着液吐出部材である。ダイコータヘッド６０１には、その内部の圧力である吐出圧を検出する吐出圧検出手段であるヘッド内圧力センサＳ５が配置されている。定着装置制御用ＣＰＵ７００は、ダイコータヘッド６０１が吐出した泡状定着液Ｆを塗布ローラ６１で塗布することで、表面に未定着のトナー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Ｆを付与する定着液付与動作、及び、ダイコータヘッド６０１の塗布ローラ６１に対する定着液吐出動作、を制御する定着制御手段である。そして、定着装置６０では、泡状定着液Ｆを塗布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に定着する装置である。このような定着装置６０において、定着装置制御用ＣＰＵ７００は、吐出圧が泡状定着液Ｆの吐出に適した所望の圧力の範囲内となったことをヘッド内圧力センサＳ５が検出した後に、定着液吐出動作、及び、定着液付与動作を実行するものであって、吐出圧が所望の圧力の範囲内となった後に、吐出圧が所望の圧力の範囲内よりも低い所定の圧力未満となったことをヘッド内圧力センサＳ５が検出した場合には、定着装置制御用ＣＰＵ７００は定着給紙モータＭ４の駆動を停止して塗布ニップＮへの転写紙Ｐの給紙を停止して、定着液付与動作を停止する。このように、吐出圧が所望の圧力の範囲内となった後に、所定の圧力未満となったことをヘッド内圧力センサＳ５が検出した場合には、定着装置制御用ＣＰＵ７００が定着給紙モータＭ４の駆動を停止して定着液付与動作を停止するため、吐出圧が所定の圧力未満となったときに吐出された泡状定着液Ｆが定着液付与対象である転写紙Ｐに付与されることを防止できる。これにより、吐出圧が低い状態で泡状定着液Ｆが吐出されることに起因する定着不良の発生を防止することができるという優れた効果がある。
また、本実施形態の定着装置６０では、定着液付与対象が記録媒体である転写紙Ｐであるが、定着液付与対象としては、未定着のトナーを担持する中間転写体等のトナー像担持体に定着液を付与して、軟化した状態のトナーを記録媒体に転写する構成におけるトナー像担持体であってもよい。さらに、本実施形態の定着装置６０では、定着液吐出対象が塗布ローラ６１であるが、吐出部材が吐出した泡状定着液を、塗布部材を介して定着液付与対象に塗布することで付与する構成に限らず、吐出部材から定着液付与対象に向けて泡状定着液を吐出することで、定着液付与対象に泡状定着液を付与する構成であってもよい。
【０１０３】
また、定着装置６０では、定着液付与対象は転写紙Ｐであり、定着装置制御用ＣＰＵ７００は、転写紙Ｐに泡状定着液Ｆを付与する定着液付与位置である塗布ニップＮに向かう転写紙Ｐの搬送を停止することで定着液付与動作を停止する。このように、塗布ニップＮに向かう転写紙Ｐの搬送を停止することで、転写紙Ｐに対して泡状定着液Ｆを付与されることを確実に停止することができる。
【０１０４】
また、定着装置６０の定着液泡状化装置５００は、液状定着液ＴＬと空気とを混合する気液混合部５０２を含むスリット状搬送路５１１と、スリット状搬送路５１１に液状定着液ＴＬを供給する定着液供給手段である定着液供給ポンプ２００と、スリット状搬送路５１１に空気を供給する気体供給手段であるエアポンプ３００とを有する。また、定着装置制御用ＣＰＵ７００は、定着液供給ポンプ２００による液状定着液ＴＬの供給量、及び、エアポンプ３００による空気の供給量を制御するものであって、吐出圧が所望の圧力の範囲内となった後に、所定の圧力未満となったことをヘッド内圧力センサＳ５が検出した場合には、定着装置制御用ＣＰＵ７００は、液状定着液ＴＬと空気との供給量の比率を保ったまま、供給量を増加させる。これにより、所定の圧力未満となった吐出圧を短時間に所望の圧力の範囲内に戻すこと可能となり、定着に寄与せずに破棄される定着液の量を低減することができ、さらに、定着装置６０及び複写機１００のシステムの停止時間を短縮することができる。
【０１０５】
また、定着装置６０の定着液吐出対象は、表面移動する表面上にダイコータヘッド６０１が泡状定着液Ｆを吐出することにより定着液泡状化装置５００が生成した泡状定着液Ｆの供給を受け、表面移動することによって、定着液付与対象である転写紙Ｐの表面と対向して泡状定着液Ｆを付与する定着液付与位置である塗布ニップＮまで泡状定着液Ｆを担持して搬送し、塗布ニップＮで泡状定着液Ｆを転写紙Ｐの表面に塗布することで泡状定着液Ｆの付与を行う塗布部材としての塗布ローラ６１である。このような構成により、吐出部材であるダイコータヘッド６０１から吐出される泡状定着液Ｆを未定着トナーＴを担持した転写紙Ｐに付与する構成が実現可能となる。
【０１０６】
また、定着装置６０は、塗布部材である塗布ローラ６１の表面上の泡状定着液Ｆの状態を検出する泡状態検出手段である泡状態検出装置Ｓ２を有し、定着装置制御用ＣＰＵ７００が定着液付与動作を停止した後、吐出圧が所望の圧力の範囲内となったことをヘッド内圧力センサＳ５が検出すると、定着装置制御用ＣＰＵ７００は、泡状態検出装置Ｓ２によって塗布ローラ６１の表面上の泡状定着液Ｆの状態を検出する泡状態確認動作を実行する。このように泡状態確認動作を実施し、塗布ローラ６１の表面上の泡状定着液Ｆが所望の状態であることを確認した後に定着液付与動作を再開することで、より確実に適切な定着を行うことができる。
【０１０７】
また、本実施形態の複写機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プリンタ部１と、トナー像を担持する転写紙Ｐの表面に泡状定着液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とを備え、定着手段として、本実施形態の定着装置６０を用いることにより、吐出圧が低い状態で泡状定着液Ｆが吐出されることに起因する定着不良を防止し、画像品質を維持することができる。
【０１０８】
また、複写機１００では、定着装置制御用ＣＰＵ７００は、吐出圧が所望の圧力の範囲内となった後に、所定の圧力未満となったことをヘッド内圧力センサＳ５が検出した場合には、その検出結果を知らせる信号である吐出圧低下信号を、プリンタ部１のトナー像を形成する画像形成動作を制御する画像形成制御手段である複写機本体ＣＰＵ７５０に送信する。そして、複写機本体ＣＰＵ７５０は、吐出圧低下信号を受信すると、画像形成動作における転写紙Ｐ上にトナー像を形成するタイミングを遅らせる、または、画像形成動作を停止する制御を行う。これにより、定着給紙ローラ対６７で停止している転写紙Ｐに次の転写紙Ｐが追い着く不具合の発生を防止できる。
【０１０９】
また、複写機１００では、複写機本体ＣＰＵ７５０が吐出圧低下信号を受信して、画像形成動作における転写紙Ｐ上にトナー像を形成するタイミングを遅らせた場合、または、画像形成動作を停止した場合に、使用者にその理由を報知する報知手段である不図示の表示部を備える。表示部に停止理由を表示することで、突然の装置の動作の遅延や動作停止に対する使用者の不安を取り除くことができる。
【符号の説明】
【０１１０】
１  プリンタ部
３  作像ユニット
２８  紙搬送ユニット
４０  給紙装置
５０  原稿搬送読取ユニット
６０  定着装置
６１  塗布ローラ
６２  加圧ローラ
６７  定着給紙ローラ対
７０  泡状定着液付与部
９０  転写ユニット
１００  複写機
１５０  スキャナ部
２００  定着液供給ポンプ
２１０  定着液ボトル
２２０  定着液搬送管
３００  エアポンプ
５００  定着液泡状化装置
６００  泡状定着液生成部
６０１  ダイコータヘッド
６０７  大気開放弁
６１０  ダイコータヘッド先端シャッタ
６１１  ヘッド内搬送路
７００  定着装置制御用ＣＰＵ
７５０  複写機本体ＣＰＵ
７５１  オペレーションパネル
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１１１】
【特許文献１】特開２００６−７８５７３号公報
【特許文献２】特開２００７−２１９１０５号公報
【特許文献３】特開２０１０−２８６８１６号公報
【特許文献４】特開２０１０−１６９９４７号公報
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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