(57)【要約】【課題】泡状定着液を用いる定着装置で、使用環境温度が変化しても安定した定着性能を維持することができる定着装置及びこれを備えた画像形成装置を提供する。【解決手段】三つの液搬送ポンプ３３のそれぞれによって軟化剤液３１０ａ、第一起泡剤液３１０ｂ及び第二起泡剤液３１０ｃを搬送し、液混合器４００で混合して液状定着液ＴＬを生成し、この液状定着液ＴＬから生成された泡状定着液Ｂｕを転写紙Ｐに塗布する定着装置３０において、液搬送制御部３００は、温度センサ２００が検知した温度が高温であるほど定着液中の起泡剤の濃度が高くなるように、温度センサ２００が検知した温度が低温であるほど定着液中の起泡剤の濃度が低くなるように、第一起泡剤液搬送ポンプ３３ｂと第二起泡剤液搬送ポンプ３３ｃとの出力を制御する。【選択図】図１
2012103482.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂の少なくとも一部を溶解または膨潤させることで樹脂含有微粒子を軟化させる軟化剤と、含有する液体が泡状液となることを促す起泡剤と、該軟化剤及び該起泡剤の液体中における濃度を希釈する希釈液とを含有する液状定着液を液中に気泡が分散した泡状定着液とする泡状定着液生成手段と、
該樹脂含有微粒子を担持する定着液付与対象に該泡状定着液を付与する定着液付与手段と、
該液状定着液中に含まれる該起泡剤の濃度を調節する起泡剤濃度調節手段と、
装置の使用環境の温度を検知する温度検知手段とを有し、
該泡状定着液を該定着液付与対象に塗布することで軟化した該樹脂含有微粒子を記録媒体に定着させる定着装置において、
上記起泡剤濃度調節手段は、上記温度検知手段が検知した温度が高温であるほど上記起泡剤の濃度が高くなるように、検知した温度が低温であるほど該起泡剤の濃度が低くなるように、上記液状定着液中に含まれる該起泡剤の濃度を調節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、
上記軟化剤を含有する軟化剤液を収容する軟化剤液収容部と、
上記起泡剤を含有する起泡剤液を該軟化剤液に対して独立して収容する起泡剤液収容部と、
該軟化剤液及び該起泡剤液を混合して上記液状定着液を生成する定着液生成手段とを有し、
該起泡剤液収容部は、液中に該起泡剤を所定の濃度含有する第一起泡剤液を収容する第一起泡剤液収容部と、液中に含有する該起泡剤の濃度が該第一起泡剤液とは異なる第二起泡剤液を該第一起泡剤液に対して独立して収容する第二起泡剤液収容部とを備え、
上記起泡剤濃度調節手段は、上記定着液生成手段に供給される該第一起泡剤液の供給量と第二起泡剤液の供給量とを調節することで、該定着液生成手段で生成される上記液状定着液に含まれる上記起泡剤の濃度を調節することを特徴とする定着装置。
【請求項３】
樹脂と色剤を含有する樹脂微粒子を含むトナーを用いて記録媒体上にトナー像を形成するトナー像形成手段と、
記録媒体に転写するトナー像を担持するトナー像担持体の表面、または、トナー像を担持する記録媒体の表面に定着液を付与し、該記録媒体上に該トナー像を定着せしめる定着手段とを備える画像形成装置であって、
上記定着手段として、請求項１乃至２のいずれか１項に記載の定着装置を用いることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置、及び、画像形成装置に適用可能な定着装置に関するものである。詳しくは、トナー等の樹脂含有微粒子の樹脂成分の少なくとも一部を溶解または膨潤させて被定着媒体上に定着させる定着液を被定着媒体上または樹脂含有微粒子担持体上の樹脂含有微粒子層に付与する定着装置、及びこれを備えた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
プリンタ、ファクシミリ及び複写装置のような画像形成装置は、紙、布、及びＯＨＰ用シートのような記録媒体に、画像情報に基づいて文字や記号を含む画像を形成する装置である。画像形成装置には種々の方式があるが、電子写真方式の画像形成装置が普通紙に高精細な画像を高速で形成することができる点から広くオフィスで使用されている。この電子写真方式の画像形成装置では、記録媒体上のトナーを加熱して軟化あるいは溶融させ、軟化等させたトナーを加圧することによって、トナーを記録媒体上に定着させる熱定着方式の定着装置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】
このような熱定着方式を採用した定着装置を備えた電子写真方式の画像形成装置における消費電力の半分以上は、定着装置でトナーを加熱するために消費されている。一方、近年における環境問題対策の観点からは、低消費電力（省エネルギー）の画像形成装置が望まれている。そこで、従来の画像形成装置における消費電力の半分以上を消費する定着装置での省エネルギー化が求められている。従来の熱定着方式の定着装置では加熱処理に多くの電力を消費していたため、トナーを定着するためにトナーを加熱する温度を今までよりも極端に低下させる定着方式、または、トナーを加熱することを必要としない定着方式が望まれている。特に、トナーを加熱することなくトナーを記録媒体に定着させる非加熱定着方式が低消費電力の点で理想的である。
このような非加熱定着方式の定着装置としては、トナーの樹脂成分の少なくとも一部を溶解または膨潤させることでトナーを軟化させる軟化剤を含有する定着液を記録媒体表面上のトナー像に付与してトナー像を定着させる湿式定着方式の定着装置が知られている。このような、湿式定着方式の定着装置ではトナーを軟化させるため加熱処理を行う必要がなく、熱定着方式に比べて省エネルギー化を実現することができる。
【０００４】
しかし、従来の湿式定着方式の定着装置のうち液状の定着液を塗布部材によって記録媒体の表面に塗布する構成では、記録媒体の表面への定着液の微量塗布と塗布部材へのトナーオフセット防止を両立させることが極めて難しいという問題があった。
塗布部材を用いて定着液を付与する構成では、定着液を多く塗布する場合、記録媒体上のトナー粒子が流されることによる画質劣化、定着液の乾燥時間が長くなることによる定着応答性の低下、記録媒体によっては紙詰まりが発生しやすくなる、という問題が生じる。
一方、定着液を微量塗布する場合は、次のような問題が生じる。すなわち、塗布部材が記録媒体と接触した後、記録媒体から分離する位置で、記録媒体に付与されず塗布部材の表面に残った定着液の液膜の表面張力によって記録媒体上のトナー粒子が引っ張られてオフセットしてしまう。これにより、塗布部材の表面にオフセットしたトナー粒子が付着し、塗布部材と分離した後の記録媒体上のトナー像が大幅に乱れてしまう。
【０００５】
定着液の微量塗布とトナーオフセットの防止とを両立することができる定着方式として、特許文献１及び特許文献２には、定着液を液中に気泡が分散した泡状定着液として、泡状定着液を記録媒体上のトナー像に塗布する構成が記載されている。このように、定着液を泡状とすることにより定着液の嵩密度を下げることが出来る。このため、従来よりも少量の定着液で塗布部材表面上の定着液の膜厚を厚くすることが出来、液体の表面張力の定着液付与対象上のトナー粒子に対する影響を軽減することができる。これにより、トナーオフセットの防止を図ることができる。また、少量の定着液であるため、記録媒体上の残液感を抑制することが出来る。さらに、泡状の定着液は通常の液体状の定着液よりも流れ難いため、定着液によって定着液付与対象上のトナー粒子が流されることによる画像劣化も防止することができる。よって、特許文献１及び特許文献２に記載の定着装置のように泡状定着液を用いて定着を行うことにより、従来よりも少量の定着液塗布量でトナー画像を乱すことなく定着することができる。
特許文献１及び特許文献２に記載の定着装置のように、泡状定着液を用いる定着装置では定着液が泡状と成ることを促す起泡剤を含有させている。さらに、この定着液は、液中における軟化剤及び起泡剤の濃度を希釈する希釈液として水が含有されているものが一般的である。
【０００６】
このような泡状定着液を用いる定着装置では、定着液に含有された軟化剤、起泡剤及び希釈液の混合比が同じであっても泡状定着液を記録媒体に付与する際の使用環境温度によって泡状定着液の特性が変化し、定着不良が生じてしまうことがあった。
例えば、常温（２５［℃］）では良好な定着画像を出力できていたとしても、同じ処方の液状定着液を同じ条件で発泡させた泡状定着液で、使用環境温度が１０［℃］や４０［℃］に変わると、定着不良が生じることがあった。常温から４０［℃］への温度変化のように、使用環境温度が上昇すると、泡状定着液を塗布するときに記録媒体からトナーが剥がれてオフセットとなって定着画像が乱れる定着不良が生じることがあった。一方、常温から１０［℃］への温度変化のように、使用環境温度が低下すると、記録媒体に対するトナーの定着性が不十分となり、定着後の記録媒体からトナーが簡単に剥がれてしまう不具合が生じることがあった。また、低温時には、泡状定着液を塗布するときに画像が乱れてトナーが剥がれるオフセットが生じることがあった。
【０００７】
本出願人は、特許文献３において、定着液中の軟化液、起泡液及び希釈液の混合量を可変とし、定着を行う環境の温度変化に応じて定着液中の起泡液の混合量を変化させる構成を提案している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記特許文献３では、使用環境温度の上昇と共に、泡状定着液の密度が低下し、環境温度の上昇と共に起泡性が上昇することを確認したことを記載しているのみである。そして、環境温度が高温である場合または低温である場合に対して、起泡剤の定着液中の起泡剤の濃度をどのように調節するのか、具体的な記載はなされていない。
また、環境温度変化によって泡状定着液の特性が変化する問題は、樹脂としては記録媒体上のトナー像を形成するトナー粒子に限るものではなく、記録媒体上の樹脂含有微粒子層に泡状定着液を付与する構成ではどの場合も生じ得る問題点である。
【０００９】
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、泡状定着液を用いる定着装置で、使用環境温度が変化しても安定した定着性能を維持することができる定着装置及びこれを備えた画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、樹脂の少なくとも一部を溶解または膨潤させることで樹脂含有微粒子を軟化させる軟化剤と、含有する液体が泡状液となることを促す起泡剤と、該軟化剤及び該起泡剤の液体中における濃度を希釈する希釈液とを含有する液状定着液を液中に気泡が分散した泡状定着液とする泡状定着液生成手段と、該樹脂含有微粒子を担持する定着液付与対象に該泡状定着液を付与する定着液付与手段と、該液状定着液中に含まれる該起泡剤の濃度を調節する起泡剤濃度調節手段と、装置の使用環境の温度を検知する温度検知手段とを有し、該泡状定着液を該定着液付与対象に塗布することで軟化した該樹脂含有微粒子を記録媒体に定着させる定着装置において、上記起泡剤濃度調節手段は、上記温度検知手段が検知した温度が高温であるほど上記起泡剤の濃度が高くなるように、検知した温度が低温であるほど該起泡剤の濃度が低くなるように、上記液状定着液中に含まれる該起泡剤の濃度を調節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、上記軟化剤を含有する軟化剤液を収容する軟化剤液収容部と、上記起泡剤を含有する起泡剤液を該軟化剤液に対して独立して収容する起泡剤液収容部と、該軟化剤液及び該起泡剤液を混合して上記液状定着液を生成する定着液生成手段とを有し、該起泡剤液収容部は、液中に該起泡剤を所定の濃度含有する第一起泡剤液を収容する第一起泡剤液収容部と、液中に含有する該起泡剤の濃度が該第一起泡剤液とは異なる第二起泡剤液を該第一起泡剤液に対して独立して収容する第二起泡剤液収容部とを備え、上記起泡剤濃度調節手段は、上記定着液生成手段に供給される該第一起泡剤液の供給量と第二起泡剤液の供給量とを調節することで、該定着液生成手段で生成される上記液状定着液に含まれる上記起泡剤の濃度を調節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、樹脂と色剤を含有する樹脂微粒子を含むトナーを用いて記録媒体上にトナー像を形成するトナー像形成手段と、記録媒体に転写するトナー像を担持するトナー像担持体の表面、または、トナー像を担持する記録媒体の表面に定着液を付与し、該記録媒体上に該トナー像を定着せしめる定着手段とを備える画像形成装置であって、上記定着手段として、請求項１乃至２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。
【００１１】
本発明者らが鋭意検討を重ねた結果、高温時には定着液の粘度が低下し、生成した泡状定着液が破泡し易いことが分かった。泡状定着液が破泡し易いと、樹脂含有微粒子層に付与した後に簡単に破泡して液状となり、液状の定着液を付与するものと同様の状態となり、塗布部材によって泡状定着液を塗布する構成ではオフセットが生じていたものと考えられる。また、低温時には定着液の粘度が上昇し、生成した泡状定着液が過剰に破泡し難くなり、定着液が液状とならないことで樹脂含有微粒子層に浸透し難くなることがわかった。定着液が樹脂含有微粒子層に浸透し難いことで樹脂含有微粒子の軟化が不十分となり、樹脂含有微粒子が再硬化したときの記録媒体に対する樹脂含有微粒子の定着性が不十分（定着不足）となるものと考えられる。
【００１２】
本発明によれば、温度検知手段が検知した温度が高温であるほど起泡剤の濃度が高くなるように、液状定着液中に含まれる起泡剤の濃度を調節することにより、定着液の起泡性を高め、生成した泡状定着液が破泡し易くなることを防止できる。これにより、泡状定着液を樹脂含有微粒子層に付与した後に簡単に破泡して液状となることに起因するオフセット等の定着不良の発生を防止することができる。さらに、温度検知手段が検知した温度が低温であるほど起泡剤の濃度が低くなるように、液状定着液中に含まれる起泡剤の濃度を調節することにより、定着液の起泡性を低くし、生成した泡状定着液が過剰に破泡し難くなることを防止できる。これにより、定着液が樹脂含有微粒子層に浸透し難いことに起因する、定着性不足等の定着不良の発生を防止することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明においては、高温時及び低温時のそれぞれの定着不良の発生を防止することができるため、使用環境温度が変化しても安定した定着性能を維持することができるという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本実施形態に係る定着装置の概略構成図。
【図２】本実施形態に係るプリンタの要部を示す概略構成図。
【図３】同プリンタのプロセスユニットを示す拡大構成図。
【図４】本実施形態の定着装置の泡状定着液生成部の構成図。
【図５】定着装置における膜厚調整ブレードと塗布ローラとを示す拡大模式図、（ａ）は、膜厚調整ギャップを狭くした状態の説明図、（ｂ）は、膜厚調整ギャップを広くした状態の説明図。
【図６】加圧ベルトを備える定着装置の概略構成図。
【図７】本発明を適用した定着装置を配置することできる画像形成装置の他の例のプリンタの概略構成図。
【図８】実施例１の環境温度と定着液中の起泡剤濃度との関係を示すグラフ。
【図９】実験例の評価結果。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明を適用した画像形成装置として、電子写真方式のタンデム方式のカラープリンタ（以下、単にプリンタ１００という）の実施形態について説明する。なお、本発明を適用した画像形成装置としては、プリンタに限るものではなく、複写機、ファクシミリ等、定着装置を備えた画像形成装置であれば適用可能である。
まず、実施形態に係るプリンタ１００の基本的な構成について説明する。図２は、プリンタ１００の要部を示す概略構成図である。同図において、プリンタ１００は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）のトナー像を形成する４つのプロセスユニット３（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）、転写ユニット２０、紙搬送ユニット２８、レジストローラ対１５、定着装置３０、図示しない光書込装置などを備えている。なお、符号の後に付されたＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋという添字は、イエロー、マゼンタ、シアン、黒用の仕様であることを示している。
転写ユニット２０は、複数の張架ローラ（２１、２２、２３）によって張架されたトナー像担持体としての中間転写ベルト２５を備えており、この中間転写ベルト２５の上部の張架面に沿って、イエロー、マゼンタ、シアン及び黒の各色の画像形成ユニットである４つのプロセスユニット３（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）が配列されている。
【００１６】
４つのプロセスユニット３（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の上方には、図示しない露光手段としての光書込装置が配置されている。例えば、プリンタ１００が複写機である場合には、スキャナで原稿の画像情報を読み込み、読み込んだ画像情報に応じて、光書込装置のレーザーダイオードやＬＥＤ等からなる不図示の光源を駆動して、プロセスユニット３（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）におけるドラム状の感光体４（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）に向けて各レーザー光Ｌ１〜Ｌ４を照射する。この照射により、感光体４（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の表面には静電潜像が形成され、この潜像は所定の現像プロセスを経由してトナー像になる。
【００１７】
プロセスユニット３（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）はそれぞれ、潜像担持体たる感光体４と、その周囲に配設される各種装置とを１つのユニットとして共通の支持体に支持するものであり、プリンタ本体に対して着脱可能になっている。プロセスユニット３（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）は使用するトナーの色が異なる点以外は同様の構成であり、図３は、４つのプロセスユニット３（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）のうちの一つのプロセスユニット３の拡大説明図である。
図３に示すように、４つのプロセスユニット３はそれぞれ、感光体４の周囲に、帯電装置の帯電ローラ７、現像装置６、ドラムクリーニング装置９、及び、除電装置の除電ランプ８等を備えている。また、中間転写ベルト２５を挟んで感光体４と対向する位置には、一次転写装置の一次転写ローラ２６が設けられている。
感光体４としては、アルミニウム等の素管に、感光性を有する有機感光材の塗布による感光層を形成したドラム状のものを用いている。感光体としてはドラム状に限らず、無端ベルト状のものを用いても良い。
【００１８】
本実施形態の帯電装置は、帯電バイアスが印加される帯電ローラ７を感光体４に当接させる接触型帯電方式の帯電装置である。帯電装置は、感光体４に当接させた帯電ローラ７に帯電バイアスを印加することにより、感光体４の表面を一様に帯電する。帯電装置としては、帯電ローラ７のように接触型帯電方式に限るものではなく、感光体４に対して非接触で帯電処理を行うスコロトロンチャージャ等を採用した非接触帯電方式の帯電装置を用いてもよい。
【００１９】
現像装置６は、光書込装置から照射されたレーザー光Ｌによって感光体４上に形成された静電潜像にトナーを付着させてトナー像を得ることで、静電潜像を現像して可視化する。また、現像装置６は、図示しない磁性キャリアと非磁性トナーとを含有する二成分現像剤を用いて、二成分現象方式のものである。現像装置６は、二成分現像剤を収容し撹拌する攪拌部と、現像ローラが配置された現像部とを有し、現像ローラの表面に供給され現像に使用されなかった現像剤は、攪拌部に戻され、再利用される。攪拌部における二成分現像剤のトナー濃度は、不図示のトナー濃度センサによって検出され、トナー濃度が、一定であるように制御されている。
現像装置６としては、二成分現像剤の代わりに、磁性キャリアを含まない一成分現像剤によって現像を行う一成分現象方式のものを使用してもよい。各色に対応するトナーは、それぞれの色に着色された樹脂微粒子からなり、これらの樹脂微粒子は、後述する定着液により溶解または膨潤するものである。
【００２０】
本実施形態の一次転写装置は、中間転写ベルト２５を挟んで感光体４に対向する位置に、一次転写部材としてローラ状の一次転写ローラ２６を備える。このとき、中間転写ベルト２５を挟んで一次転写ローラ２６が感光体４に当接することで、感光体４の表面上に形成されたトナー像を中間転写ベルト２５に転写する一次転写ニップを形成する。一次転写ローラ２６には感光体４の表面上のトナーを引き付ける一次転写バイアスが印加されており、一次転写ニップで一次転写電界を形成する。感光体４の表面上に形成されたトナー像は、一次転写ニップで中間転写ベルト２５に一次転写される。一次転写部材としては、一次転写ローラ２６のようにローラ状の部材に限るものではなく、導電性ブラシ、非接触のコロナチャージャー等を採用することもできる。
【００２１】
一次転写ニップを通過した後の感光体４表面に付着している転写残トナーは、ドラムクリーニング装置９によって感光体４表面から除去される。本実施形態では、ドラムクリーニング装置９として、クリーニングブレードを感光体４の表面に押し当てることによって転写残トナーを掻き取る方式のものを示しているが、他の方式によって転写残トナーを除去するものを用いてもよい。ドラムクリーニング装置９によって感光体４表面から除去された転写残トナーは、不図示の回収スクリュ及びトナーリサイクル装置によって現像装置６に搬送され、再利用される。
除電ランプ８は、光照射によって感光体４の表面を除電し、表面電位を初期化する。
【００２２】
プロセスユニット３で感光体４の表面にトナー像を形成するときには、図２及び図３中の反時計回り方向に回転する感光体４の表面が帯電ローラ７によって一様帯電される。一様帯電がなされた感光体４の表面は不図示の光書込装置から画像情報に基づいたレーザー光Ｌが照射され、感光体４の表面に静電潜像が形成される。その後、感光体４の表面は現像装置６によって静電潜像が現像され、感光体４の表面にトナー像が形成される。
トナー像が形成された感光体４の表面は、一次転写ローラ２６との対向部である一次転写ニップでトナー像を中間転写ベルト２５に転写し、一次転写ニップを通過した感光体４の表面に残留する転写残トナーはドラムクリーニング装置９によって除去される。転写残トナーが除去された感光体４の表面は、除電ランプ８の光照射によって除電されて初期化され、帯電装置による一様帯電から始まる次の画像形成に備える。
【００２３】
図２において、４つのプロセスユニット３（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の感光体４（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）には、上述したプロセスによってＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナー像が形成される。４つのプロセスユニット３（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の下方には、転写ユニット２０が配設されている。転写ユニット２０は、中間転写ベルト２５を感光体４（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）に当接させてＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の一次転写ニップを形成している。そして、中間転写ベルト２５は駆動ローラ２１の回転駆動によって図中時計回り方向（図中の矢印Ａ方向）に無端移動する。
【００２４】
Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の一次転写ニップの近傍では、中間転写ベルト２５のベルトループ内側に配設された一次転写ローラ２６（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）によって中間転写ベルト２５を感光体４（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）に向けて押圧している。これら一次転写ローラ２６（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）には、それぞれ図示しない電源によって一次転写バイアスが印加されている。これにより、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の一次転写ニップには、感光体４（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）上のトナー像を中間転写ベルト２５に向けて静電移動させる一次転写電界が形成される。図２中の時計回り方向の無端移動に伴ってＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の一次転写ニップを順次通過していく中間転写ベルト２５の外周面となるおもて面には、各一次転写ニップで各色トナー像が順次重ね合わせて一次転写される。この重ね合わせの一次転写により、中間転写ベルト２５のおもて面には４色重ね合わせトナー像（以下、４色トナー像という）が形成される。
【００２５】
転写ユニット２０の図中下方の中間転写ベルト２５を挟んで、転写バックアップローラ２３に対向する位置には、二次転写装置として機能する紙搬送ユニット２８が設けられている。紙搬送ユニット２８は、駆動ローラ２９ｂと二次転写ローラ２９ａとの２つの支持ローラの間に、無端状の紙搬送ベルト２９を掛け渡して無端移動させる構成である。この紙搬送ユニット２８は、自らの二次転写ローラ２９ａと、転写ユニット２０の中間転写ベルト２５との間に、紙搬送ベルト２９を挟み込んでいる。このような構成により、中間転写ベルト２５のおもて面と、紙搬送ベルト２９のおもて面とが当接する二次転写ニップが形成されている。二次転写装置としては、ベルト状の部材を中間転写ベルト２５に対向させる構成に限らず、ローラ状の部材を中間転写ベルト２５に対向させる構成であってもよい。
【００２６】
紙搬送ユニット２８の二次転写ローラ２９ａには図示しない電源によって二次転写バイアスが印加されている。一方、転写ユニット２０の中間転写ベルト２５のループ内で、中間転写ベルト２５が掛け回されている転写バックアップローラ２３は、接地されている。これにより、中間転写ベルト２５上の４色トナー像が二次転写ローラ２９ａに向かうように作用する二次転写電界が二次転写ニップに形成される。
【００２７】
二次転写ニップでは、中間転写ベルト２５上の４色トナー像が不図示の給紙装置から供給された記録媒体である転写紙Ｐに転写される。
この二次転写ニップの図中右側方には、レジストローラ対１５が配設されており、ローラ間に挟み込んだ転写紙Ｐを中間転写ベルト２５上の４色トナー像に同期させるタイミングで二次転写ニップに送り出す。二次転写ニップ内では、中間転写ベルト２５上の４色トナー像が二次転写電界やニップ圧の影響によって転写紙Ｐに一括二次転写され、転写紙Ｐの白色と相まってフルカラー画像となる。二次転写ニップを通過した転写紙Ｐは、中間転写ベルト２５から離間して、紙搬送ベルト２９のおもて面に保持されながら、その無端移動に伴って定着装置３０へと搬送される。
【００２８】
中間転写ベルト２５の複数の張架ローラ（２１、２２、２３）のうちのクリーニング対向ローラ２２に対して中間転写ベルト２５を挟んで対向する位置には、ベルトクリーニング装置２４が配置されている。二次転写ニップを通過した中間転写ベルト２５の表面には、二次転写ニップで転写紙Ｐに転写されなかった転写残トナーが付着しており、この転写残トナーは、ベルトクリーニングブレード２４ａが中間転写ベルト２５に当接するベルトクリーニング装置２４によって掻き取り除去される。
【００２９】
次に、定着装置３０について説明する。図１は、本実施形態に係る定着装置３０の概略構成図である。
以下では、便宜上、泡を含まない通常の液体の状態の定着液を「液状定着液ＴＬ」といい、液中に気泡を含有して泡状となった定着液を「泡状定着液Ｂｕ」という。また、泡状定着液Ｂｕのうち、液状定着液ＴＬの状態から起泡されて泡径が所望の泡径よりも大きい状態の泡状定着液Ｂｕを「初期泡状定着液Ｂｕ１」といい、初期泡状定着液Ｂｕ１の状態から分泡して所望の泡径となった泡状定着液Ｂｕを「小径泡状定着液Ｂｕ２」という。さらに、後述する塗布ローラ４１の表面上で泡状定着液膜厚制御手段によって規制され所望の膜厚の状態の小径泡状定着液Ｂｕ２を泡状定着液膜Ｂｕ３という。また、詳細は後述する塗布ニップＣを通過した後の塗布ローラ４１の表面上に残留する泡状定着液Ｂｕを残留泡状定着液Ｂｕ４という。そして、何れの状態にも限定しない定着液を定着液Ｆという。
【００３０】
図１に示す定着装置３０は、転写紙Ｐに定着液Ｆを塗布する定着液付与手段である泡状定着液塗布部１４０と、液状定着液ＴＬから泡状定着液Ｂｕを生成する泡状定着液生成手段である泡状定着液生成部１３０とを備える。そして、泡状定着液生成部１３０で生成した泡状定着液Ｂｕを、泡状定着液塗布部１４０で転写紙Ｐ上の未定着トナーＴに塗布する。泡状定着液塗布部１４０は、塗布ローラ４１や加圧ローラ４３などを備える。
【００３１】
図４は、定着装置３０の泡状定着液生成部１３０を示す拡大構成図である。
泡状定着液生成部１３０は、三つの定着用液収容器３１（３１ａ、３１ｂ及び３１ｃ）と、液混合器４００と、初期泡生成部３５と、泡微細化部３８とを備える。
【００３２】
泡状定着液生成部１３０は、液状定着液ＴＬを構成する三つの定着用液として、軟化剤を含有する液（以下、軟化剤液３１０ａと称す）と、起泡剤を含有する一つ目の液（以下、第一起泡剤液３１０ｂと称す）と、起泡剤を含有する二つ目の液（以下、第二起泡剤液３１０ｃと称す）とを独立した三つの定着用液収容器３１に保管している。詳しくは、三つの定着用液収容器として、軟化剤液３１０ａを収容する軟化剤液収容器３１ａ、第一起泡剤液３１０ｂを収容する第一起泡剤液収容器３１ｂ及び第二起泡剤液３１０ｃを収容する第二起泡剤液収容器３１ｃを備える。
そして、泡状定着液Ｂｕを生成するときに、軟化剤液３１０ａと第一起泡剤液３１０ｂと第二起泡剤液３１０ｃとを液混合器４００で混合して液状定着液ＴＬを生成する。
初期泡生成部３５は、液状定着液ＴＬから泡径が０．５［ｍｍ］〜１．０［ｍｍ］程度の初期泡状定着液Ｂｕ１を生成する。また、泡微細化部３８は、初期泡生成部３５で生成した初期泡状定着液Ｂｕ１にせん断力を付与して泡径が５［μｍ］〜５０［μｍ］の小径泡状定着液Ｂｕ２を生成する。
【００３３】
泡状定着液生成部１３０は、軟化剤液３１０ａと、第一起泡剤液３１０ｂと、第二起泡剤液３１０ｃとを混合して得られる液状定着液ＴＬを泡化し、得られた泡状定着液Ｂｕを塗布ローラ４１の表面上に供給するものである。
また、泡状定着液生成部１３０は、軟化剤液搬送ポンプ３３ａ、第一起泡剤液搬送ポンプ３３ｂ及び第二起泡剤液搬送ポンプ３３ｃと、これらの液搬送ポンプ３３の駆動を制御する液搬送制御部３００とを備える。
軟化剤液収容器３１ａ内の軟化剤液３１０ａは、軟化剤液搬送ポンプ３３ａを駆動することで軟化剤液搬送パイプ３４ａを通って液混合器４００に供給される。また、第一起泡剤液収容器３１ｂ内の第一起泡剤液３１０ｂは第一起泡剤液搬送ポンプ３３ｂを駆動することで第一起泡剤液搬送パイプ３４ｂを通って液混合器４００に供給される。さらに、第二起泡剤液収容器３１ｃ内の第二起泡剤液３１０ｃは第二起泡剤液搬送ポンプ３３ｃを駆動することで第二起泡剤液搬送パイプ３４ｃを通って液混合器４００に供給される。
このとき、液搬送制御部３００が、軟化剤液搬送ポンプ３３ａ、第一起泡剤液搬送ポンプ３３ｂ及び第二起泡剤液搬送ポンプ３３ｃの駆動を制御して、軟化剤液３１０ａの搬送量、第一起泡剤液３１０ｂの搬送量及び第二起泡剤液３１０ｃの搬送量の比を調節する。このように三つの定着用液の搬送量の比を調節することにより、三つの液を混合して成る液状定着液ＴＬにおける、軟化剤液３１０ａと、第一起泡剤液３１０ｂと、第二起泡剤液３１０ｃとの混合比を調節することが出来る。所望の混合比で供給された軟化剤液３１０ａ、第一起泡剤液３１０ｂ及び第二起泡剤液３１０ｃを液混合器４００で混合し、この混合によって得られた液状定着液ＴＬを、液状定着液搬送パイプ３４０を介して初期泡生成部３５に搬送する。
【００３４】
液搬送ポンプ３３（３３ａ、３３ｂ及び３３ｃ）としては、特に限定されず、ギヤポンプ、ベローズポンプ、チューブポンプ等を用いることが可能であるが、中でもチューブポンプを用いることが望ましい。ギヤポンプ等のように、定着用液が通過する経路内に振動機構や回転機構を構成する部品があると、ポンプ内で液が起泡し、液に圧縮性が出て、搬送能力が低下するおそれがある。また、定着用液の経路内に振動機構や回転機構を構成する部品があると、その部品の材料が溶け込んで定着用液を汚染したり、逆に定着用液がその部品を劣化させたりする恐れがある。
【００３５】
一方、チューブポンプは、チューブ内の液を、チューブを変形させながら押し出す機構であり、定着用液の経路内に振動機構や回転機構を構成する部品がなく、定着用液と接する部材はチューブだけである。このため、チューブとして搬送する定着用液に対して耐液性を有する部材を用いることで、定着用液の汚染や液搬送ポンプ３３を構成する部品の劣化を防止することが出来る。また、チューブを変形させるだけであるため、搬送時に定着用液が起泡せず、液の起泡に起因する搬送能力の低下を防止できる。
【００３６】
液混合器４００としては、特に限定はされないが、スタティックミキサーや攪拌羽などによる攪拌機構が備えていることが好ましい。
液状定着液搬送パイプ３４０を介して液混合器４００に接続された初期泡生成部３５には、空気口３６が設けられており、その内部に定着液Ｆの搬送方向の上流側と下流側とを空間的に仕切り、仕切った空間同士を多数の連通孔にて連通する微小孔シート３７を備える。軟化剤液搬送ポンプ３３ａ、第一起泡剤液搬送ポンプ３３ｂ及び第二起泡剤液搬送ポンプ３３ｃを駆動することによって、液混合器４００から初期泡生成部３５に流入する液状定着液ＴＬの流れが発生するとともに、空気口３６に負圧が発生する。これにより、空気口３６から空気が初期泡生成部３５に導入され、液状定着液ＴＬと空気とが混合する。さらに、混合した液状定着液ＴＬと空気とが微小孔シート３７を通過することで、泡径のそろった大きな泡からなる初期泡状定着液Ｂｕ１を生成することができる。
【００３７】
微小孔シート３７の連通孔の孔径は、例えば３０〜１００［μｍ］程度である。液状定着液ＴＬを発泡させる構成としては、図４に示す泡状定着液生成部１３０のように、微小孔シート３７を備える構成に限るものではなく、多数の連通孔を備える多孔質部材であればよい。例えば、孔径３０［μｍ］〜１００［μｍ］程度の連通孔を有する焼結セラミックス板や不織布、発泡樹脂シート等を用いてもよい。
液状定着液ＴＬから大きな泡からなる初期泡状定着液Ｂｕ１を生成する別の生成方法としては、液状定着液ＴＬと空気とを羽根状攪拌子で攪拌する方法がある。この方法では、羽根状攪拌子を配置した撹拌容器内に液状定着液ＴＬと空気と送り込み、羽根状攪拌子で攪拌することで液状定着液ＴＬに気泡を巻き込み、初期泡状定着液Ｂｕ１を生成する。また、定着液貯留容器に液状定着液ＴＬを貯留して、貯留した液状定着液に空気供給ポンプ等でバブリングを行い、初期泡状定着液Ｂｕ１を生成する方法を採用してもよい。さらに、羽根状攪拌子による攪拌やバブリングを液混合器４００内で行うことにより、定着用液の混合と初期泡状定着液Ｂｕ１の生成とを同時に行っても良い。
【００３８】
初期泡生成部３５としては何れの構成であっても、例えば０．５〜１．０［ｍｍ］程度の比較的大きな泡径の泡からなる初期泡状定着液Ｂｕ１をごく短時間で生成することができる。ただし、泡状定着液Ｂｕを定着に用いるときの泡としては、泡径が小さい方が望ましい。このため、定着装置３０では、初期泡生成部３５で得られた初期泡状定着液Ｂｕ１を、泡微細化部３８で微細な泡径の泡からなる小径泡状定着液Ｂｕ２とする構成である。
【００３９】
初期泡生成部３５で生成された初期泡状定着液Ｂｕ１は、泡搬送パイプ３８ｃを通って泡微細化部３８に供給される。泡微細化部３８は、初期泡状定着液Ｂｕ１にせん断力を付与することによって径の大きな一つの泡を二つ以上に分割して泡の微細化を行う。
泡微細化部３８は、外側円筒３８ａの中に内側円筒３８ｂを内包する二重円筒構造になっており、固定された外側円筒３８ａに対して内側円筒３８ｂが回転可能な構成となっている。外側円筒３８ａの泡搬送パイプ３８ｃが接続された箇所から外側円筒３８ａと内側円筒３８ｂとの隙間に初期泡状定着液Ｂｕ１を供給し、この隙間を通過させることで内側円筒３８ｂの回転により泡状定着液Ｂｕに対してせん断力を付与する。このせん断力の付与により、初期泡状定着液Ｂｕ１の一つの大きな泡を二つ以上の微小な泡に分割し、泡状定着液Ｂｕを外側円筒３８ａと内側円筒３８ｂとの隙間を通過させる間に、所望の微小な泡径を有する小径泡状定着液Ｂｕ２を生成する。外側円筒３８ａと内側円筒３８ｂとの隙間を通過して小径泡状定着液Ｂｕ２となった泡状定着液Ｂｕは、外側円筒３８ａに設けられた出口から泡供給パイプ３８ｄへ、さらに、泡供給パイプ３８ｄの先端の泡供給ノズル３９から塗布ローラ４１の表面へと排出される。
二重円筒構造の泡微細化部３８としては、内側円筒３８ｂにらせん状の溝を設けて、外側円筒３８ａ内での泡状定着液Ｂｕの搬送性を向上させてもよい。
【００４０】
一般的に、初期泡状定着液Ｂｕ１のように泡径が０．５［ｍｍ］〜１．０［ｍｍ］程度で目視によって観察できる程度の大きな泡からなる泡状定着液の場合、液状定着液を単に撹拌する等により比較的容易に泡を生成可能である。このような大きな泡からなる泡状定着液の生成には、液状定着液から数秒以下の時間（０．１［秒］もかからない）で生成することができる。
そこで、本発明者らは、このように所望の泡径よりも大きな泡であって、目視で観察できる程度の大きさの泡からなる泡状定着液の生成は容易に、且つ、素早く生成できる点に着目した。そして、大きな泡からなる泡状定着液の状態から、泡径が５［μｍ］〜５０［μｍ］程度の微小な泡からなる泡状定着液を素早く生成する方法を鋭意検討した。その結果、大きな泡からなる泡状定着液にせん断力を加えることで、液状定着液の状態から起泡させて微小な泡径の泡状定着液を生成する方法に比べて、極めて素早く所望の大きさの微小な泡径の泡状定着液が生成できることがわかった。このとき、大きな泡からなる泡状定着液にせん断力を加えることで、大きな泡を分泡して小さな泡となっていると考えられる。
【００４１】
定着装置３０の泡状定着液生成部１３０は、大きな泡生成部である初期泡生成部３５と、泡微細化部３８とを組み合わせた構成である。初期泡生成部３５では、液状定着液ＴＬを大きな泡径の泡からなる初期泡状定着液Ｂｕ１へと泡化させ、泡微細化部３８では、初期泡状定着液Ｂｕ１に剪断力を加えての大きな泡を微小な泡に分割する。このように、初期泡生成部３５と、泡微細化部３８とを組み合わせることで、液状定着液ＴＬを５〜５０［μｍ］程度の微小な泡径の泡からなる小径泡状定着液Ｂｕ２に極めて短時間で変化させることができる。
【００４２】
図１に示すように、泡微細化部３８の泡供給ノズル３９から排出される小径泡状定着液Ｂｕ２は、泡状定着液塗布部１４０の塗布ローラ４１の表面に供給される。泡状定着液塗布部１４０は、図１に示すように、小径泡状定着液Ｂｕ２を転写紙Ｐ上の未定着トナーＴに付与する塗布ローラ４１を備える。また、泡状定着液塗布部１４０は、塗布ローラ４１の表面上に供給された小径泡状定着液Ｂｕ２の膜厚を制御する泡状定着液膜厚制御手段を構成する膜厚調整ブレード４２を備える。さらに、泡状定着液塗布部１４０は、塗布ローラ４１と膜厚調整ブレード４２とが対向する位置に対して、塗布ローラ４１の表面移動方向下流側で塗布ローラ４１と対向する位置に加圧ローラ４３を備える。
【００４３】
次に、塗布ニップＣで転写紙Ｐに塗布される泡状定着液Ｂｕについて説明する。
泡状定着液Ｂｕの嵩密度としては、０．０１〜０．１［ｇ／ｃｍ３］の範囲であることが望ましい。また、０．０１〜０．０５［ｇ／ｃｍ３］の範囲であることがさらに好ましく、０．０２５〜［ｇ／ｃｍ３］の範囲であることが特に好ましい。嵩密度が０．０１［ｇ／ｃｍ３］未満であると、定着液の付与が不十分となることがあり、０．１［ｇ／ｃｍ３］を超えると、定着液を付与した時に記録媒体に残液感が生じることがある。
また、泡状化された定着液は、いずれの環境温度範囲においても泡径が５〜５０［μｍ］であることが好ましい。これにより、媒体上に形成された粒径が５〜１０［μｍ］の樹脂含有粒子を乱さずに、泡状化された定着液を樹脂含有粒子に付与することができる。
【００４４】
また、定着液Ｆは、転写紙Ｐ等の記録媒体上のトナー等の樹脂含有微粒子の層への塗布時に泡状となっていればよく、定着用液として定着用液収容器３１（３１ａ、３１ｂ及び３１ｃ）内で泡状である必要はない。このため、定着用液収容器３１中では気泡を含有しない液体の状態にしておき、容器から定着用液を供給する時点や、樹脂含有微粒子の層へ付与するまでの液搬送経路で泡状にすることが望ましい。これは、定着用液として定着用液収容器から定着用液を取り出した後に泡状とする構成により、定着用液の輸送体積や保存体積の減容を図って、輸送コストや保存コストを低減することができるためである。
【００４５】
図１に示すように、泡状定着液生成部１３０で生成された所望の泡径の小径泡状定着液Ｂｕ２は、泡状定着液供給口を備えた泡供給ノズル３９より塗布ローラ４１と膜厚調整ブレード４２との間に滴下され、塗布ローラ４１の表面に供給される。このとき、泡状定着液Ｂｕは、トナー層中への浸透性が高く嵩密度が小さいため、定着液Ｆの液量に対して塗布ローラ４１上の膜厚を大きくすることができる。その結果、液状の定着液Ｆを用いた場合に比べ、未定着トナーＴの層に定着液Ｆを十分な体積で塗布することができ、未定着トナーＴのトナー層の最下部まで定着させることができる。さらに、体積に対して定着液Ｆの液量が少ないため、定着された定着トナー層Ｔｂが形成された転写紙Ｐに残液感が発生することを抑制できる。
【００４６】
塗布ローラ４１の表面に供給された小径泡状定着液Ｂｕ２は、膜厚調整ブレード４２と塗布ローラ４１との対向部に到達する。
膜厚調整ブレード４２はその先端が所定の間隙を介して塗布ローラ４１の表面に対向するように配置されている。そして、塗布ローラ４１の表面上の小径泡状定着液Ｂｕ２が膜厚調整ブレード４２の先端と塗布ローラ４１の表面との間隙を通過することで、塗布ローラ４１表面上での膜厚が調整される。また、定着装置３０では、膜厚調整ブレード４２と塗布ローラ４１の表面との間隙を調節することで、小径泡状定着液Ｂｕ２を、転写紙Ｐ上の未定着トナーＴのトナー層の厚さに応じて最適な膜厚に制御された泡状定着液膜Ｂｕ３とすることが出来る。
泡状定着液膜Ｂｕ３の膜厚としては、小径泡状定着液Ｂｕ２の気泡の大きさ、泡粘度、環境温度、泡状定着液Ｂｕを未定着トナーＴに塗布する際の加圧力並びに未定着トナーＴの層厚等に応じて、泡状定着液Ｂｕの未定着トナーＴのトナー層への浸透時間に対して最適化した膜厚となることが求められる。
【００４７】
次に、膜厚調整ブレード４２について説明する。
膜厚調整ブレード４２は、図５に示すように、片持ち支持された状態で、支持端側のブレード回動軸４２ａを中心にして回動することで、自らの先端と、塗布ローラ４１との間隙を変化させることができる。図示しない制御部が、不図示のブレード回動軸駆動モータの駆動を制御し、ブレード回動軸４２ａを回転させることによって、膜厚調整ブレード４２を回転させて前述の間隙を、本実施形態では１０［μｍ］〜１００［μｍ］の範囲で調整する。
ここで、泡状定着液膜Ｂｕ３の膜厚を薄くするときには、図５（ａ）に示すように膜厚調整ブレード４２と塗布ローラ４１表面との間の間隙を小さくする。一方、泡状定着液膜Ｂｕ３の膜厚を厚くするときには、図５（ｂ）に示すように膜厚調整ブレード４２と塗布ローラ４１表面との間の間隙を大きくする。このように膜厚調整ブレード４２の先端と塗布ローラ４１表面との間の間隙を調整することにより、泡状定着液膜Ｂｕ３の膜厚を制御することができる。
よって、未定着トナーＴのトナー層厚や環境温度等、更には泡状定着液Ｂｕの気泡の大きさ、泡粘度及び塗布加圧力等に応じて、定着液Ｆの未定着トナー層での浸透時間を調製するために最適な膜厚に泡状定着液膜Ｂｕ３を制御することができる。
【００４８】
また、定着装置３０では、図示していない光書込装置で用いる画像情報に基づいて、膜厚調整ブレード４２の回転を制御し、泡状定着液膜Ｂｕ３の膜厚を調整する。すなわち、転写紙Ｐに転写されたトナー像を形成する未定着トナーＴには、図示していない光書込装置で用いる画像情報（例えば、カラー画像または黒ベタ画像）に基づいて泡状定着液膜Ｂｕ３の膜厚が調整された泡状定着液Ｂｕが塗布される。これにより、各トナー像を形成する未定着トナーＴのトナー層の層厚に応じた泡状定着液Ｂｕの塗布を行うことができ、適切な定着条件でトナー像を転写紙Ｐに定着させることができる。
【００４９】
膜厚調整の構成としては、膜厚調整ブレード４２の代わりに、ワイヤーバーによって膜厚を調整してもよい。ワイヤーバーによって膜厚を調整する場合、上述した泡状定着液生成部１３０で生成される所望の泡径の小径泡状定着液Ｂｕ２は、泡状定着液供給口を備えた泡供給ノズル３９から塗布ローラ４１とワイヤーバーとの間に滴下される。このように、ワイヤーバーを泡状定着液膜厚制御手段として用いた場合、膜厚調整ブレード４２に比べ、塗布ローラ４１表面上における軸線方向の膜厚をより均一にすることが可能になる。
【００５０】
トナー像が形成された転写紙Ｐに泡状定着液Ｂｕを塗布するための塗布ローラ４１には、弾性ローラ部を具備する加圧ローラ４３が当接して塗布ニップＣを形成している。上述した紙搬送ベルト２９によって二次転写ニップから定着装置３０に向けて搬送される転写紙Ｐは、未定着トナー像を担持した画像面を塗布ローラ４１に向けた状態で塗布ニップＣ内に挟み込まれる。そして、塗布ニップＣ内において、塗布ローラ４１上の泡状定着液Ｂｕが画像面に塗布される。
【００５１】
次に、加圧ローラ４３について説明する。
定着装置３０の加圧ローラ４３は、弾性層として、弱い加圧力で大きく変形することが可能なスポンジ素材（弾性多孔質体）を用いて構成されている。ここで、塗布ニップＣでは、定着液Ｆが未定着トナーＴのトナー層に浸透して、転写紙Ｐまで到達した後に、塗布ローラ４１とトナー層とが分離するように、転写紙Ｐの塗布ニップ通過時間のタイミングを設定するする必要がある。
定着装置３０では、転写紙Ｐの塗布ニップ通過時間（例えば先端が塗布ニップＣの入口に進入してから先端が塗布ニップＣの出口から排出される間での時間）を、５０［ｍｓ］（ミリ秒）〜３００［ｍｓ］の範囲に設定している。これにより、転写紙Ｐの塗布ニップ通過時間を、泡状定着液Ｂｕの浸透時間と同じかそれ以上にしている。そして、この範囲の転写紙Ｐの塗布ニップ通過時間を確保するために、小さな加圧力の変化で比較的大きく変形可能なスポンジ素材からなる弾性層を備えた加圧ローラ４３を用いている。加圧ローラ４３の弾性層は、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、スポンジ素材の代わりに例えば、ゴム、合成樹脂等からなる弾性材料を用いることができ、特に限定されない。
【００５２】
塗布ニップ通過時間（以下、ニップ時間という）については、「ニップ時間＝（ニップ幅）／（紙の搬送速度）」という計算式によって算出することが可能である。転写紙Ｐの搬送速度は、紙搬送駆動機構の設計データにより求めることができる。
一方、ニップ幅は、次の方法で求めることが出来る。まず、塗布ローラ４１の全面に乾燥しない着色塗料を薄く付着させた後、転写紙Ｐを塗布ローラ４１及び対峙する加圧ローラ４３に挟んで（ローラは回転させない状態で）加圧して転写紙Ｐに着色塗料を付着させる。そして、転写紙Ｐ上の着色部（通常長方形の形に着色）における紙搬送方向の長さを測定することでニップ幅を求めることができる。
転写紙Ｐの搬送速度に応じて、ニップ幅を調整することでニップ時間を定着液Ｆのトナー層浸透時間と同じかそれ以上にする必要があるが、塗布ローラ４１と加圧ローラ４３との軸間距離を変更することにより、ニップ幅を調節することができる。
【００５３】
図１に示す定着装置３０では、加圧ローラ４３をスポンジ素材とすることで、転写紙Ｐの搬送速度に応じて、塗布ローラ４１とスポンジの加圧ローラ４３の軸間距離を変更し、ニップ幅を変えることが容易になる。加圧ローラ４３のスポンジの代わりに、弾性ゴムも適するが、スポンジは、弾性ゴムよりも弱い力で変形させることが可能であり、塗布ローラ４１の加圧力を過剰に高くすることなく長いニップ幅を確保することができる。
【００５４】
定着液Ｆ中には樹脂を軟化する軟化剤が含有されており、スポンジ素材で形成された加圧ローラ４３に定着液Ｆが万が一付着した場合、スポンジ素材が軟化する等の不具合が発生する恐れがある。このため、スポンジ素材の樹脂材は、軟化剤に対し溶解や膨潤することなく、軟化しない素材が望ましい。また、ローラ部がスポンジ素材からなる加圧ローラ４３については、ローラ表面を可撓性フィルムで覆った構成であってもよい。このような構成であれば、スポンジ素材が軟化剤で劣化する素材であっても、軟化剤により軟化しない可撓性フィルムで覆うことでスポンジローラの劣化を防止することができる。スポンジ素材としては、特に限定されないが例えば、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挙げられる。また、スポンジを覆う可撓性フィルムとしては、特に限定されないが、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、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）、金属材料などが挙げられる。
【００５５】
図１に示す定着装置３０において、塗布ローラ４１とローラ部がスポンジからなる加圧ローラ４３とが常時接触している場合、転写紙Ｐが搬送されていないときに塗布ローラ４１上の泡状定着液Ｂｕがスポンジの加圧ローラ４３に付着し汚す恐れがある。この付着を防止する狙いから、転写紙Ｐの先端の通過を検知する紙先端検知手段（図示せず）を塗布ニップＣに対して転写紙Ｐの搬送方向上流側に設け、紙先端検知信号に応じて、転写紙Ｐにのみ泡状定着液Ｂｕが塗布されるようなタイミングで塗布ローラ４１に泡状定着液Ｂｕを供給することが望ましい。これにより、塗布ローラ４１と加圧ローラ４３とが常時接触している構成であっても、転写紙Ｐが搬送されていない待機時に、塗布ローラ４１の表面上の泡状定着液Ｂｕが加圧ローラ４３に付着することを抑制することができる。
【００５６】
また、定着装置３０においては、不図示の接離機構により、転写紙Ｐが搬送されていない待機時には塗布ローラ４１と加圧ローラ４３とを互いに離間させ、塗布時のみ、塗布ローラ４１と加圧ローラ４３とを当接させる構成とすることが望ましい。このような構成では、塗布ローラ４１と加圧ローラ４３とを互いに離間させた待機時の状態から不図示の紙先端検知手段による転写紙Ｐの先端検知の検知結果に基づいて、接離機構を駆動し、塗布ローラ４１と加圧ローラ４３とを当接させる。そして、紙先端検知手段による転写紙Ｐの後端検知、または、別に設けた不図示の紙後端検知手段による転写紙Ｐの後端検知の検知結果に基づいて、接離機構を駆動し、塗布ローラ４１と加圧ローラ４３とを離間させる。
【００５７】
図１に示すように定着装置３０は、塗布ニップＣを通過した後の塗布ローラ４１の表面上をクリーニングする塗布ローラクリーニング装置７０を備える。塗布ローラクリーニング装置７０は、塗布ローラクリーニングブレード７１によって塗布ニップＣで塗布ローラ４１から転写紙Ｐに移行しきれなかった泡状定着液Ｂｕである残留する残留泡状定着液Ｂｕ４、及び転写紙Ｐから移行した少量のオフセットトナーＴａを除去する。
塗布ローラクリーニングブレード７１は、塗布ローラ４１に当接した弾性ゴムのブレードで構成される。このブレードは軟化剤によって軟化、膨潤および溶解されないものが好ましく、材質としてはＥＰＤＭ（エチレン−プロピレン−ジエンゴム）や変性シリコーンゴムが挙げられる。またＰＥＴなどのフィルムやコーティングによって表層を覆っていても良い。またブレードの代わりにローラを用いてもよく、ローラに螺旋状の溝を形成して被クリーニング物を搬送する機構を備えていても良い。
【００５８】
本実施形態の定着装置３０は、塗布ニップＣを通過した転写紙Ｐはプリンタ１００の装置外に排出されるが、塗布ニップＣからプリンタ１００の装置外に向かう転写紙Ｐの搬送経路に、転写紙Ｐを挾持搬送する一対の平滑ローラ（ハードローラ）を設けてもよい。塗布ニップＣを通過するときに定着液が塗布され軟化したトナー層を担持する転写紙Ｐを一対の平滑ローラによって挾持し加圧することによって、トナーの層の表面を平滑化して、トナー画像に光沢を付与することができる。さらに、一対の平滑ローラで挾持することで、軟化したトナー層を転写紙Ｐに押し込むことができ、転写紙Ｐに対するトナー層の定着性を向上させることができる。
【００５９】
次に本実施形態の定着装置３０の特徴部について説明する。
定着装置３０では、第二起泡剤液３１０ｃ中の起泡剤の濃度を第一起泡剤液３１０ｂ中の起泡剤の濃度に比べて十分に高い濃度に設定している。例えば、第一起泡剤液３１０ｂ中の起泡剤の濃度が２．０［ｗ％］となるように処方し、第二起泡剤液３１０ｃ中の起泡剤の濃度が８．０［ｗ％］となるように処方する。
定着装置３０は、液状定着液ＴＬ中に含まれる起泡剤の濃度を調節する起泡剤濃度調節手段として、３つの液搬送ポンプ３３及び液搬送制御部３００を備える。さらに、定着装置３０に使用環境の温度を検知する温度検知手段として温度センサ２００を備える。そして、液搬送制御部３００は、温度センサ２００が検知した温度が高温であるほど液混合器４００で生成される液状定着液ＴＬ中に含まれる起泡剤の濃度が高くなるように、３つの液搬送ポンプ３３の駆動を制御する。また、温度センサ２００が検知した温度が低温であるほど液混合器４００で生成される液状定着液ＴＬ中に含まれる起泡剤の濃度が低くなるように、３つの液搬送ポンプ３３の駆動を制御する。
【００６０】
具体的には、検知した温度が高温であるほど、起泡剤の濃度が濃い第二起泡剤液３１０ｃを搬送する第二起泡剤液搬送ポンプ３３ｃの出力を大きくし、第一起泡剤液搬送ポンプ３３ｂの出力を小さくする。これにより、液状定着液ＴＬ中に含まれる第二起泡剤液３１０ｃの含有量が多くなり、第二起泡剤液搬送ポンプ３３ｃの出力を大きくする前よりも液状定着液ＴＬ中に含まれる起泡剤の濃度が高くなる。
また、検知した温度が低温であるほど、起泡剤の濃度が薄い第一起泡剤液３１０ｂを搬送する第一起泡剤液搬送ポンプ３３ｂの出力を大きくし、第二起泡剤液搬送ポンプ３３ｃの出力を小さくする。これにより、液状定着液ＴＬ中に含まれる第一起泡剤液３１０ｂの含有量が多くなり、第一起泡剤液搬送ポンプ３３ｂの出力を大きくする前よりも液状定着液ＴＬ中に含まれる起泡剤の濃度が低くなる。
【００６１】
定着装置３０のように、泡状定着液Ｂｕを用いて定着を行う構成では、常に同じ処方の定着液Ｆを用いていると、使用環境温度が変わったときに定着画像状態が一変する。例えば、常温（２５［℃］）では良好な定着画像が出力できていたとしても、使用環境温度が１０［℃］や４０［℃］に変わると、定着不良が生じるようになる。
これは、低温のときは定着液の粘度が上昇し、生成した泡状定着液が過剰に破泡し難くなり、定着液が樹脂含有微粒子層に浸透し難くなることで、トナー層下部までに定着液が浸透しにくくなり定着不良が生じるものと考えられる。また、高温のときは泡状定着液の粘度が下がり、泡状定着液が破泡し易くなり、トナー層に付与した後に簡単に破泡して液状となり、液状の定着液を付与するものと同様の状態となり、塗布部材によって泡状定着液を塗布する構成ではオフセットによる定着不良が生じていたものと考えられる。
【００６２】
特許文献２には、泡状定着液の泡の嵩密度をモニターし制御する方法が開示されている。泡の嵩密度をその使用環境温度に適合した値に制御することでオフセットなどの異常画像を防止することが出来るというものである。しかしながら、このような定着方法で環境温度に応じてオフセットを防止するためには、泡状定着液の嵩密度を大きく変化させる必要がある。泡状定着液の嵩密度を変化させると、層厚を一定とし、同じ体積の泡状定着液を付与してもトナーへの定着液の付与量が変化するためトナーの軟化状態が大きく変化し、画像品質に影響を与える。
【００６３】
また、本発明者らが検討した結果、低温時に定着液の粘度が上昇すると生成する泡径は小さくなるが、泡径が小さいほど泡状定着液の流体抵抗は高くなることが明らかとなった。さらに高温時に定着液の粘度が低下すると生成する泡径は大きくなるが、泡径が大きいほどトナー層への浸入中に泡が破泡しやすくなることが明らかとなった。よってオフセットを防止するには環境温度に応じて泡径を制御することが効果的であるが、特許文献２中では泡の嵩密度のみしか制御しておらず、このせいでオフセット防止のためには泡の嵩密度を大きく変化させる必要があると推察される。しかしながら、一つの定着液を用いて泡の嵩密度と泡径との両方を機械的に制御することは非常に困難である。
【００６４】
上述のように、低温時には定着液の粘度が増加するため生成する泡の泡径は小さくなり流体抵抗が大きくなるため、流体抵抗を低減してオフセットを防止するために、泡径を大きくしなければならない。しかしながら、泡の嵩密度と泡径を同時に機械的に制御することは困難である。ここで本発明者らは、泡の嵩密度が一定のとき、生成する泡の泡径は起泡剤濃度が低いほど大きくなることを見出した。よって低温時には起泡剤濃度の低い定着液を用いることで、流体抵抗を低減することが出来オフセットを防止できる。
一方で、高温時には、定着液の粘度が低下するために生成する泡の泡径は大きくなる。本発明者らは泡径が大きいほど泡がトナー層への浸入中に破泡しやすくなることを見出した。さらには、泡の嵩密度、泡径が同等でも起泡剤濃度が高い程、泡がトナー層への浸入中に破泡しにくくなることを見出した。よって高温時には起泡剤濃度の高い定着液を用いることで、二重の効果によって破泡を防いでオフセットを防止できる。
【００６５】
本発明者らが検討した結果、高温時に定着液の粘度が低下し、生成する泡径は大きくなることが分かった。定着液の粘度が低下すると、生成した泡状定着液が容易に破泡するようになる。また、泡径が大きくなることで泡の内部抵抗が小さくなり、この点も泡状定着液が破泡し易くなる方向に作用する。泡状定着液が破泡し易いと、トナー層に付与した後に簡単に破泡して液状となり、液状の定着液を付与するものと同様の状態となり、塗布ローラのように塗布部材によって泡状定着液を塗布する構成ではオフセットが生じていたものと考えられる。
さらに低温時に定着液の粘度が上昇し、生成する泡径は小さくなることが分かった。定着液の粘度が上昇すると、生成した泡状定着液が過剰に破泡し難くなる。また、泡径が小さくなることで泡の内部抵抗が大きくなり、この点も泡状定着液が破泡し難くなる方向に作用する。泡状定着液が過剰に破泡し難くなると、定着液が液状とならないことでトナー層に浸透し難くなることがわかった。定着液がトナー層に浸透し難いことでトナー層の最下部まで泡（もしくは液）が届きにくくなり、オフセットが生じるものと考えられる。
【００６６】
本実施形態の定着装置３０では、温度センサ２００が検知した環境温度に基づいて液搬送制御部３００が３つの液搬送ポンプ３３の駆動を制御し、環境温度にしたがって各定着用液３１０の搬送流量が制御される。これにより、液混合器４００内にて所望の処方の液状定着液ＴＬを得ることが出来る。
【００６７】
図１に示す定着装置３０では、塗布部材である塗布ローラ４１に当接して塗布ニップＣを形成する加圧部材として、ローラ状の加圧ローラ４３を用いた構成である。加圧部材としては、加圧ローラ４３の代わりに、無端ベルト状の加圧ベルトを用いる構成であってもよい。
【００６８】
図６は、本発明を適用可能な定着装置３０の他の例の概略構成図である。
図６に示す定着装置３０では、図１に示す定着装置３０が備える加圧ローラ４３の代わりに、加圧ベルト４３０を備えている。加圧ベルト４３０としては、特に限定されないが、例えばシームレスニッケルベルト、シームレスＰＥＴ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ベルト部材を挙げることができる。
【００６９】
図１を用いて説明した定着装置３０と同様に、図６に示す定着装置３０の泡状定着液生成部１３０は、初期泡状定着液Ｂｕ１を生成する初期泡生成部３５と、初期泡状定着液Ｂｕ１をせん断力で分泡して小径泡状定着液Ｂｕ２を生成する泡微細化部３８とを備える。そして、泡状定着液生成部１３０で生成した泡状定着液Ｂｕを泡供給ノズル３９から塗布ローラ４１の表面に供給する。一方、不図示の制御部は不図示のブレード回動軸駆動モータの駆動を制御することによって、膜厚調整ブレード４２と塗布ローラ４１表面との間の間隙を調整する。これにより、塗布ローラ４１の表面に供給された泡状定着液Ｂｕは、この間隙を通過することで最適な膜厚の泡状定着液膜Ｂｕ３となって塗布ニップＣに供給される。
【００７０】
図６に示す定着装置３０のように、塗布ニップＣを形成する部材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、塗布ニップＣを形成する部材にベルトを用いる構成としては、図６に示すように加圧部材にベルト部材を用いる構成に限らず、塗布ローラ４１の代わりにベルト状の塗布部材を用い、加圧部材をローラ状の部材を用いる構成であっても良い。さらに、塗布部材及び加圧部材ともにベルト部材を用いる構成としてもよい。
このように、塗布部材または加圧部材の少なくとも一方をベルト状の部材とする構成にすることで、ニップ幅を容易に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。
【００７１】
図７は、本発明を適用した定着装置３０を配置することできる画像形成装置であるプリンタ１００の説明図である。
図７のプリンタ１００において、図２及び図３を用いて説明したプリンタ１００と同一の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。図７に示すプリンタ１００は、第一支持ローラ２５１及び第二支持ローラ２５２によって張架され、図７中の矢印Ｂ方向に表面移動する転写搬送ベルト２５０を備える。そして、図７に示すプリンタ１００は、ドラム状の四つの感光体４（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）上に形成された各色のトナー像を、転写搬送ベルト２５０に担持される転写紙Ｐに直接転写する構成である。
具体的には、転写紙Ｐは、レジストローラ対１５を用いて給紙された後、それぞれの転写ローラ２６０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）を用いて、転写搬送ベルト２５０を感光体４に押し当てられることにより、各色のトナー像が転写紙Ｐに順次転写される。これにより、四色のトナー像が転写紙Ｐ上で重ね合わされ、転写紙Ｐの白色と相まってフルカラー画像の未定着トナーＴとなる。未定着トナーＴのトナー像が形成された転写紙Ｐは、転写搬送ベルト２５０の表面移動によって定着装置３０に搬送され、定着装置３０で、未定着トナーＴが定着される。
【００７２】
次に、定着液Ｆの組成について説明する。本発明の定着装置３０で用いる定着液Ｆは、少なくとも軟化剤と起泡剤とを含有する。
【００７３】
先ず、定着液Ｆに含まれる軟化剤について説明する。
軟化剤としては、樹脂含有微粒子である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ものであれば特に限定はされず、脂肪族エステルや炭酸エステルなどが挙げられる。
【００７４】
脂肪族エステルとしては、「Ｒ１ＣＯＯＲ２」の一般式で表されるモノエステルを含有することが望ましい。このモノエステルの一般式におけるＲ１は、炭素数が１１〜１４のアルキル基を示しており、Ｒ２は、炭素数が１〜６の直鎖型または分岐型のアルキル基を示している。
このようなモノエステルを含有する脂肪族エステルを軟化剤に用いることにより、短時間で樹脂粒子を溶解または膨潤させることができる。
【００７５】
樹脂含有微粒子がトナーである場合に、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。ここで、モノエステルを含有する脂肪族エステルを軟化剤に用いることにより、記録媒体に形成された未定着のトナー像に定着液が付与してから、トナー像が定着するまでの時間を１［秒］以内にすることができる。さらに、モノエステルは、トナー像の粘着感を低下させることができる。これは、溶解または膨潤したトナー像の表面に、モノエステルが油膜を形成するためであると考えられる。このとき、上記化学式のＲ１の炭素数が１１未満であると、臭気指数が１０を超えることがある。一方、Ｒ１の炭素数が１４を超える場合及びＲ２の炭素数が６を超える場合は、樹脂粒子を溶解または膨潤させる能力が低下することがある。
このようなモノエステルとしては、特に限定されないが、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等が挙げられ、二種以上併用してもよい。
【００７６】
また、飽和脂肪族カルボン酸と飽和脂肪族アルコールのエステルとしては、「Ｒ３（ＣＯＯＲ４）２」の一般式で表されるジエステルを含有することが望ましい。このジエステルの一般式におけるＲ３は、炭素数が３〜８のアルキレン基を示しており、Ｒ４は、炭素数が３〜５の直鎖型又は分岐型のアルキル基を示している。このようなジエステルを含有する軟化剤を用いることにより、短時間で樹脂粒子を溶解または膨潤させることができる。
【００７７】
詳しくは、上記一般式で表されるジエステルを含有する軟化剤を用いることにより、記録媒体に形成された未定着のトナー像に定着液が付与してから、トナー像が定着するまでの時間を０．１［秒］以内にすることができる。これにより、定着するまでの時間が、１［秒］以内であることが求められる６０［ｐｐｍ］程度の高速印字を行うときにも、良好な定着をおこなうことが出来る。
さらに、ジエステルを含有する軟化剤を用いることにより、定着液中の軟化剤の含有量を低減することができる。このとき、上記化学式のＲ３の炭素数が３未満である場合及びＲ４の炭素数が３未満である場合は、臭気指数が１０を超えることがある。一方、Ｒ３の炭素数が８を超える場合及びＲ４の炭素数が５を超える場合は、樹脂粒子を溶解または膨潤させる能力が低下することがある。
このようなジエステルとしては、特に限定されないが、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、二種以上併用してもよい。
【００７８】
さらに、飽和脂肪族カルボン酸と飽和脂肪族アルコールのエステルとしては、「Ｒ５（ＣＯＯＲ６ＯＲ７）２」の一般式で表されるジエステルを含有することが望ましい。このジエステルの一般式におけるＲ５は、炭素数が２〜８のアルキレン基を示しており、Ｒ６は、炭素数が２〜４のアルキレン基を示しており、Ｒ７は、炭素数が１〜４のアルキル基を示している。このようなジエステルを含有する軟化剤を用いることにより、さらに短時間で樹脂粒子を溶解または膨潤させることができる。
【００７９】
詳しくは、上記一般式で表されるジエステルを含有する軟化剤を用いることにより、記録媒体に形成された未定着のトナー像に定着液が付与してから、トナー像が定着するまでの時間を０．１［秒］以内にすることができる。これにより、定着するまでの時間が、１［秒］以内であることが求められる６０［ｐｐｍ］程度の高速印字を行うときにも、良好な定着をおこなうことが出来る。
さらに、ジエステルを含有する軟化剤を用いることにより、定着液中の軟化剤の含有量を低減することができる。このとき、上記化学式のＲ５の炭素数が１である場合及びＲ６の炭素数が１である場合は、臭気指数が１０を超えることがある。一方、Ｒ５の炭素数が８を超える場合、Ｒ６の炭素数が４を超える場合及びＲ７の炭素数が４を超える場合は、樹脂粒子を溶解または膨潤させる能力が低下することがある。
このようなジエステルとしては、特に限定されないが、コハク酸ジエトキシエチル、コハク酸ジブトキシエチル、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、二種以上併用してもよい。
【００８０】
また、飽和脂肪族カルボン酸と飽和脂肪族アルコールのエステルとしては、「Ｒ８（ＣＯＯＲ９ＯＲ１０ＯＲ１１）２」の一般式で表されるジエステルを含有することが望ましい。このジエステルの一般式におけるＲ８は、炭素数が２〜８のアルキレン基を示しており、Ｒ９及びＲ１０は、それぞれ独立に、炭素数が２または３のアルキレン基を示しており、Ｒ１１は、炭素数が１〜４のアルキル基を示している。このようなジエステルを含有する軟化剤を用いることにより、さらに短時間で樹脂粒子を溶解または膨潤させることができる。
【００８１】
詳しくは、上記一般式で表されるジエステルを含有する軟化剤を用いることにより、記録媒体に形成された未定着のトナー像に定着液が付与してから、トナー像が定着するまでの時間を０．１［秒］以内にすることができる。これにより、定着するまでの時間が、１［秒］以内であることが求められる６０［ｐｐｍ］程度の高速印字を行うときにも、良好な定着をおこなうことが出来る。
さらに、ジエステルを含有する軟化剤を用いることにより、定着液中の軟化剤の含有量を低減することができる。このとき、上記化学式のＲ８の炭素数が１である場合、Ｒ９の炭素数が１である場合及びＲ１０の炭素数が１である場合は、臭気指数が１０を超えることがある。一方、Ｒ８の炭素数が８を超える場合、Ｒ９の炭素数が３を超える場合、Ｒ１０の炭素数が３を超える場合及びＲ１１の炭素数が４を超える場合は、樹脂粒子を溶解または膨潤させる能力が低下することがある。
このようなジエステルとしては、特に限定されないが、コハク酸ジエトキシエトキシエチル、コハク酸ジメトキシエトキシエチル、アジピン酸ジメトキシエトキシエチル、セバシン酸ジエトキシエトキシエチル等が挙げられ、二種以上併用してもよい。
【００８２】
さらに、飽和脂肪族カルボン酸と飽和脂肪族アルコールのエステルとしては、「Ｒ１２（ＯＣＯＲ１３）２」の一般式で表されるジエステルを含有することが望ましい。このジエステルの一般式におけるＲ１２は、炭素数が２〜８のアルキレン基を示しており、Ｒ１３は、炭素数が２〜５の直鎖型又は分岐型のアルキル基を示している。このようなジエステルを含有する軟化剤を用いることにより、さらに短時間で樹脂粒子を溶解または膨潤させることができる。
【００８３】
詳しくは、上記一般式で表されるジエステルを含有する軟化剤を用いることにより、記録媒体に形成された未定着のトナー像に定着液が付与してから、トナー像が定着するまでの時間を０．１［秒］以内にすることができる。これにより、定着するまでの時間が、１［秒］以内であることが求められる６０［ｐｐｍ］程度の高速印字を行うときにも、良好な定着をおこなうことが出来る。
さらに、ジエステルを含有する軟化剤を用いることにより、定着液中の軟化剤の含有量を低減することができる。このとき、上記化学式のＲ１２の炭素数が１である場合及びＲ１３の炭素数が１である場合は、臭気指数が１０を超えることがある。一方、Ｒ１２の炭素数が８を超える場合、Ｒ１３の炭素数が５を超える場合は、樹脂粒子を溶解又は膨潤させる能力が低下することがある。
このようなジエステルとしては、特に限定されないが、エチレングリコールジアセテート、エチレングリコールジプロピオネート、プロピレングリコールジジアセテート、プロピレングリコールジブチレート、ブチレングリコールジブチレート等が挙げられ、二種以上併用してもよい。
【００８４】
また、飽和脂肪族カルボン酸と飽和脂肪族アルコールのエステルとしては、「Ｒ１４（ＯＲ１５ＯＣＯＲ１６）２」の一般式で表されるジエステルを含有することが望ましい。このジエステルの一般式におけるＲ１４は、炭素数が２〜４のアルキレン基を示しており、Ｒ１５は、炭素数が２または３の直鎖型または分岐型のアルキレン基を示しており、Ｒ１６は、炭素数が１〜４のアルキル基を示している。このようなジエステルを含有する軟化剤を用いることにより、さらに短時間で樹脂粒子を溶解または膨潤させることができる。
【００８５】
詳しくは、上記一般式で表されるジエステルを含有する軟化剤を用いることにより、記録媒体に形成された未定着のトナー像に定着液が付与してから、トナー像が定着するまでの時間を０．１［秒］以内にすることができる。これにより、定着するまでの時間が、１［秒］以内であることが求められる６０［ｐｐｍ］程度の高速印字を行うときにも、良好な定着をおこなうことが出来る。
さらに、ジエステルを含有する軟化剤を用いることにより、定着液中の軟化剤の含有量を低減することができる。このとき、上記化学式のＲ１４の炭素数が１である場合及びＲ１５の炭素数が１である場合は、臭気指数が１０を超えることがある。一方、Ｒ１４の炭素数が４を超える場合、Ｒ１５の炭素数が３を超える場合及びＲ１６の炭素数が４を超える場合は、樹脂粒子を溶解又は膨潤させる能力が低下することがある。
このようなジエステルとしては、特に限定されないが、トリエチレングリコールジアセテート、トリエチレングリコールジプロピオネート、トリプロピレングリコールジジアセテート等が挙げられ、二種以上併用してもよい。
【００８６】
上記炭酸エステルのうち、２価の飽和脂肪族アルコールの炭酸エステルとしては、化１の一般式で表される化合物を含有することが望ましい。
【００８７】
【化１】
2012103482.tif 000003
【００８８】
この化合物の一般式におけるＲ１７は、アルキレン基を示している。このような化合物を含有する炭酸エステルを軟化剤に用いることにより、短時間で樹脂粒子を溶解または膨潤させることができる。
【００８９】
詳しくは、上記一般式で表される化合物を含有する炭酸エステルを軟化剤に用いることにより、記録媒体に形成された未定着のトナー像に定着液が付与してから、トナー像が定着するまでの時間を１［秒］以内にすることができる。これにより、定着するまでの時間が、１［秒］以内であることが求められる６０［ｐｐｍ］程度の高速印字を行うときにも、良好な定着をおこなうことが出来る。
さらに、このような炭酸エステルは、トナー像の粘着感を低下させることができる。これは、溶解または膨潤したトナー像の表面に、炭酸エステルが油膜を形成するためであると考えられる。
このような炭酸エステルとしては、特に限定されないが、炭酸エチレン、炭酸プロピレン、炭酸ブチレン等が挙げられ、二種以上併用してもよい。
【００９０】
次に、定着液Ｆに含まれる起泡剤について説明する。
定着装置３０で用いる定着液Ｆに含まれる起泡剤は界面活性剤であり、特に限定はされないが、アニオン性界面活性剤、ノニオン界面活性剤、両性界面活性剤などが挙げられる。
【００９１】
アニオン性界面活性剤としては、特に限定されないが、炭素数１２〜１８の脂肪酸塩が挙げられる。炭素数が１２未満の場合泡沫安定性が低下することがあり、炭素数が１８より大きい場合起泡性が低下することがある。
ノニオン性界面活性剤としては、特に限定はされないが、デシルグルコシド、ラウリルグルコシド等の炭素数が１２〜１８のアルキル基を有するアルキルグリコシドや、ポリオキシエチレンラウリルエーテル酢酸ナトリウム、ポリオキシエチレンミリスチルエーテル酢酸ナトリウム、ポリオキシエチレンパルミチルエーテル酢酸ナトリウム等が挙げられ、二種以上併用してもよい。炭素数が１２未満である場合及び１８を超える場合は、起泡性が低下することがある。
【００９２】
両性界面活性剤としては、特に限定されないが、ミリスチン酸アミドプロピルジメチルアミノ酢酸ベタイン等の炭素数が１２〜１８の脂肪酸由来の脂肪酸アミドプロピルジメチルアミノ酢酸ベタイン、ステアリルジメチルアミノ酢酸ベタイン等の炭素数が１２〜１８のアルキル基を有するアルキルジメチルアミノ酢酸ベタイン、ラウロイルサルコシンナトリウム、ミルストイルサルコシンナトリウム、パルミトイルサルコシンナトリウム等の炭素数が１２〜１８のアシル基を有するＮ−アシルサルコシン及びその塩、ミリストイルグルタミン酸ナトリウム、パーム脂肪酸グルタミン酸ナトリウム、ヤシ油脂肪酸アシルグルタミン酸トリエタノールアミン等の炭素数が１２〜１８のアシル基を有するＮ−アシルグルタミン酸及びその塩等が挙げられ、二種以上併用してもよい。炭素数が１２未満である場合及び１８を超える場合は、起泡性が低下することがある。
【００９３】
起泡剤の濃度としては、いずれの界面活性剤種、環境温度範囲においても０．５［ｗ％］〜１０［ｗ％］が好ましく１［ｗ％］〜５［ｗ％］がさらに好ましい。０．５［ｗ％］よりも少ないと起泡性が不足することがあり、１０［ｗ％］よりも多いと保存安定性、安全性などに問題がある場合がある。
【００９４】
次に、本発明を適用した定着装置で定着する樹脂含有微粒子について説明する。
定着装置３０は、樹脂の少なくとも一部を溶解また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、起泡剤、及び、水を含有した液状定着液ＴＬを泡状定着液生成部１３０で泡状定着液Ｂｕとして、記録媒体の表面上の樹脂含有微粒子に付与する。これにより、記録媒体の表面上の樹脂含有微粒子を軟化させ、樹脂含有微粒子を記録媒体に定着する定着方法を取っている。言うまでもないことだが、ここで、表記している樹脂含有微粒子とは、特に何であるかを限定はしない。樹脂を含有する微粒子であれば何でも良く、導電性部材を含有する樹脂含有微粒子でも良い。プリンタ１００のように、画像形成装置に適用した場合だと、樹脂含有微粒子はトナーのことを指す。
【００９５】
樹脂含有微粒子がトナーの場合、トナーは、着色剤と、帯電制御剤と、結着樹脂と、離型剤とを含有し、更に必要に応じてその他の成分を含有してなる。トナーに含まれる樹脂としては、特に限定されないが、ポリスチレン、スチレン−アクリル共重合体、ポリエステル等が挙げられ、二種以上併用してもよい。離型剤としては、特に限定されないが、カルナウバワックス、ポリエチレンワックス等が挙げられ、二種以上併用してもよい。
トナーは、メチル基を有する疎水性シリカ、疎水性酸化チタン等の疎水性粒子を、トナーの表面に固着させることにより、撥水性処理されていることが好ましい。
【００９６】
次に、本発明を適用した定着装置によって、その表面に樹脂含有微粒子を定着される記録媒体について説明する。
記録媒体としては、特に限定されないが、紙（定形の普通紙、連続紙、レター用紙、葉書、厚紙等）、布、ＯＨＰ用シート等のプラスチックフィルム、金属、樹脂、セラミックス等が挙げられる。このとき、記録媒体は、定着液Ｆに対して浸透性を有することが好ましい。このような記録媒体としては、定着液Ｆに対して浸透性を有する基板、基板上に定着液に対して浸透性を有する層が形成されているものが挙げられる。また、記録媒体の形態としては、特に限定されないが、シート状のものの他、平面及び曲面を有する立体物等が挙げられる。
【００９７】
〔実験例〕
次に、本発明を適用した定着装置３０の定着性を確認した実験例について説明する。
以下、本実験例で使用した定着液の調整方法について説明する。
【００９８】
本実験例で用いた軟化剤液３１０ａの処方について説明する。
軟化剤としてコハク酸ジカルビトール（ハイアクオスターＤＣＳ、高級アルコール工業株式会社製）４０［ｗｔ％］、紙のカール防止剤としてトリプロピレングリコール（ＴＰＧ、和光純薬工業製）１０［ｗｔ％］、軟化剤の加水分解防止剤としてクエン酸ナトリウム（和光純薬工業製）０．１６［ｗｔ％］、同じく軟化剤の加水分解防止剤としてクエン酸（和光純薬工業製）０．０４［ｗｔ％］、希釈剤としてイオン交換水４９．８［ｗｔ％］を撹拌混合し軟化剤液とした。
【００９９】
次に、本実験例で用いた起泡剤液の処方について説明する。
起泡剤液（３１０ｂ及び３１０ｃ）に含有する起泡剤の処方を以下に示す。
ミリスチン酸（関東化学株式会社製）、パルミチン酸（関東化学株式会社製）、ステアリン酸（関東化学株式会社製）の質量比を４：３：１とした脂肪酸と、中和剤であるジエタノールアミン（関東化学株式会社製）のモル比が１：０．７になるように計量し、それを液温８０［℃］のイオン交換水中で、３０分間撹拌し、室温になるまで放冷して、脂肪酸ジエタノールアミン塩を調製し、これを起泡剤とした。
【０１００】
第一起泡剤液３１０ｂの処方を以下に示す。
起泡剤として上述した脂肪酸ジエタノールアミン塩を２［ｗｔ％］、粘度調整剤としてポリエチレングリコール（ＰＥＧ、関東化学社製、分子量：６０００）１０［ｗｔ％］、増泡剤としてヤシ脂肪酸ジエタノールアミド（１：１）型（松本油脂、マーポンＭＭ）０．６［ｗｔ％］、希釈剤としてイオン交換水８７．４［ｗｔ％］を撹拌混合し、これを第一起泡剤液３１０ｂとした。
【０１０１】
第二起泡剤液３１０ｃの処方を以下に示す。
起泡剤として上述した脂肪酸ジエタノールアミン塩を８［ｗｔ％］、粘度調整剤としてポリエチレングリコール（ＰＥＧ、関東化学社製、分子量：６０００）１０［ｗｔ％］、増泡剤としてヤシ脂肪酸ジエタノールアミド（１：１）型（松本油脂、マーポンＭＭ）０．６［ｗｔ％］、希釈剤としてイオン交換水８１．４［ｗｔ％］を撹拌混合し、これを第二起泡剤液３１０ｃとした。
【０１０２】
本実験例の後述する実施例１では、環境温度に基づいて、定着液Ｆ中の起泡剤の濃度を調節する。
軟化剤液３１０ａと起泡剤液との混合比は１：１となるようにする。すなわち、第一起泡剤液３１０ｂと第二起泡剤液３１０ｃとを合わせた起泡剤液の供給量の総量と、軟化剤液３１０ａの供給量とが同じ量となるように、各液搬送ポンプ３３の出力を調節する。そして、環境温度の変化に対しては、軟化剤液搬送ポンプ３３ａの出力を変化させず（軟化剤液３１０ａの混合比は一定）とする。
一方、第一起泡剤液搬送ポンプ３３ｂ及び第二起泡剤液搬送ポンプ３３ｃは、環境温度の変化に応じてその出力を変化させ、第一起泡剤液３１０ｂと第二起泡剤液３１０ｃとの混合比を調節する。これにより、定着液中の起泡剤の濃度を変化させる。ここで、第一起泡剤液搬送ポンプ３３ｂ及び第二起泡剤液搬送ポンプ３３ｃの出力を変化させても、第一起泡剤液３１０ｂと第二起泡剤液３１０ｃとを足した起泡剤液の供給量の総量は軟化剤液３１０ａの供給量と同じ量となるように各液搬送ポンプ３３の出力を制御する。
【０１０３】
第一起泡剤液３１０ｂと第二起泡剤液３１０ｃとの混合比は、温度センサ２００の検知した環境温度がＸのとき、以下の関係を満たすように、各液搬送ポンプ３３の出力を制御する。
定着液Ｆ中の起泡剤濃度が
・Ｘが２５［℃］未満のとき：１＋（Ｘ−１０）／１５  ［ｗｔ％］
・Ｘが２５［℃］以上のとき：４−２×（４０−Ｘ）／１５  ［ｗｔ％］
となるように第一起泡剤液３１０ｂと第二起泡剤液３１０ｃを混合させるように各液搬送ポンプ３３の流量を制御する。（１０［℃］≦Ｘ≦４０［℃］）
このときの、環境温度と定着液Ｆ中の起泡剤の濃度との関係をグラフに示すと図８のようになる。
【０１０４】
起泡剤液の供給量の総量と軟化剤液３１０ａとの混合比は１：１であるため、定着液Ｆ中における起泡剤の濃度は、起泡剤液における起泡剤液の濃度の半分となる。
このため、図８に示す環境温度が１０［℃］のときのように、定着液Ｆ中の起泡剤の濃度が１［％］となるときは、起泡剤液に対する起泡剤の濃度は２［％］である。よって、環境温度が１０［℃］のときには、起泡剤液としては第一起泡剤液３１０ｂのみを供給し、第二起泡剤液３１０ｃの供給は停止する。
また、図８に示す環境温度が２５［℃］のときのように、定着液Ｆ中の起泡剤の濃度が２［％］となるときは、起泡剤液に対する起泡剤の濃度は４［％］である。よって、環境温度が２５［℃］のときには、起泡剤液の総量に対して第一起泡剤液３１０ｂを３分の２、第二起泡剤液３１０ｃを３分の１となるように、各液搬送ポンプ３３の駆動を制御する。
さらに、図８に示す環境温度が４０［℃］のときのように、定着液Ｆ中の起泡剤の濃度が４［％］となるときは、起泡剤液に対する起泡剤の濃度は８［％］である。よって、環境温度が４０［℃］のときには、起泡剤液としては第二起泡剤液３１０ｃのみを供給し、第一起泡剤液３１０ｂの供給は停止する。
【０１０５】
次に、本実験例で用いた画像形成装置について説明する。
電子写真方式のプリンタ（リコー社製  ＩｐｓｉｏＣｏｌｏｒＣＸ８８００）を用い、未定着トナーのカラー画像を転写紙ＰとしてのＰＰＣ用紙（リコーＴ−６２００、Ａ４紙）に形成させた。次に、実施例１及び各比較例で定着液Ｆの処方の条件が異なる定着装置３０を用いて、未定着のトナー像を定着した。
【０１０６】
各定着装置３０は、図４に示すような泡状定着液生成部１３０を備えており、上述した調整方法によって得た軟化剤液３１０ａ、第一起泡剤液３１０ｂ及び第二起泡剤液３１０ｃを軟化剤液収容器３１ａ、第一起泡剤液収容器３１ｂ及び第二起泡剤液収容器３１ｃにそれぞれ収容し、液状定着液ＴＬを生成し、その後、泡状定着液Ｂｕを生成する。
本実験例の泡状定着液生成部１３０の各定着用液収容器３１はＰＥＴ（ポリエチレンテレフタラート）樹脂製のボトルであり、各液搬送ポンプ３３は、チューブポンプ（チューブ内径２［ｍｍ］、チューブ材質：シリコーンゴム）を用いる。また、各部材を接続し、定着液Ｆが通過する液搬送流路（軟化剤液搬送パイプ３４ａ、液状定着液搬送パイプ３４０及び泡搬送パイプ３８ｃ等）は、内径２［ｍｍ］のシリコーンゴムチューブである。
液混合器４００には、内径が５［ｍｍ］で長さが３［ｃｍ］のシリコーンゴムチューブの一端に軟化剤液搬送パイプ３４ａ、第一起泡剤液搬送パイプ３４ｂ及び第二起泡剤液搬送パイプ３４ｃを接続したものである。このような構成により、内径２［ｍｍ］のシリコーンゴムチューブからなる三つの定着用液搬送パイプ３４のそれぞれから流入する各定着用液３１０が内径５［ｍｍ］のシリコーンゴムチューブ内で混合して液状定着液ＴＬを生成する。
初期泡生成部３５内に配置された微小孔シート３７は所望の泡径よりも大きい状態の泡状定着液Ｂｕを生成するものであり、ステンレス製メッシュシート（開口部約４０［μｍ］）という構成になっている。
【０１０７】
また、泡状定着液生成部１３０の泡微細化部３８は、初期泡生成部３５で生成された泡径が大きい初期泡状定着液Ｂｕ１から所望の泡径の小径泡状定着液Ｂｕ２を生成する。この泡微細化部３８は、回転軸に固定された内側円筒３８ｂが不図示の回転駆動モータによって回転する。二重円筒構造を構成する外側円筒３８ａ及び内側円筒３８ｂの材質はＰＥＴ樹脂とした。外側円筒３８ａの内径は１０［ｍｍ］、外側円筒３８ａの内部の長さ１２０［ｍｍ］、内側円筒３８ｂの外径は８［ｍｍ］、内側円筒３８ｂの長さは１００［ｍｍ］とした。このような構成で、泡供給ノズル３９から得られる泡状定着液Ｂｕの嵩密度が０．０４［ｇ／ｃｍ３］となるように内側円筒３８ｂの不図示の回転駆動モータの回転速度を設定した。
【０１０８】
また、各定着装置３０は、泡状定着液生成部１３０で得られた泡状定着液Ｂｕを泡状定着液塗布部１４０の塗布ローラ４１の表面上に供給する。
塗布ローラ４１としては、ＰＦＡ（四フッ化エチレン・バーフロロアルキルビニルエーテル共重合体）樹脂を焼付け塗装した直径が５０［ｍｍ］のＳＵＳ（ステンレス鋼）製ローラを用いた。
また、加圧ローラ４３としては、直径２２［ｍｍ］のＳＵＳ製ローラ（芯金）に、外径が４０［ｍｍ］となるように、シリコンスポンジを形成したものを用いた。
加圧ローラ４３の塗布ローラ４１に対する押し当て力は、塗布ニップＣのニップ幅が７［ｍｍ］、塗布ニップＣにおける面圧が０．２７［ｋｇｆ／ｃｍ２］となるように設定した。
【０１０９】
膜厚調整ブレード４２としては、アルミ合金製の支持板に厚さが１［ｍｍ］の平板ガラスを接着し、ガラス面を塗布ローラ４１の側に向け、塗布ローラ４１上の泡状定着液Ｂｕの厚みが約５０［μｍ］となるように塗布ローラ４１との間隙を設定した。これにより、Ａ４用紙１枚当たり定着液の塗布量が１００［ｍｇ］前後となる。また、転写紙Ｐの搬送速度を３００［ｍｍ／ｓ］とした。このとき、転写紙Ｐ上の未定着トナーＴのトナー層の厚さを３０〜４０［μｍ］となるように画像形成を行った。
【０１１０】
さらに、環境温度として、１０［℃］から動作を開始し、その後３時間かけて４０［℃］になるまで温度を１０［℃／ｈ］の速さで上昇せしめ、５分に１枚の割合で画像を連続して出力した。
【０１１１】
＜実施例１＞
図１に示す定着装置３０を用いて、環境温度に応じて定着液Ｆ中の起泡剤の濃度を図８に従って変化させて定着を行った。
＜比較例１＞
図１に示す定着装置３０を用いて、定着液Ｆ中の起泡剤の濃度を環境温度に寄らず１［ｗｔ％］に固定して定着を行った。起泡剤の濃度を１［ｗｔ％］に固定するには、２つの起泡剤液搬送ポンプ（３３ｂ及び３３ｂ）のうち、第一起泡剤液搬送ポンプ３３ｂのみを駆動し、第二起泡剤液搬送ポンプ３３ｃは駆動しない。
＜比較例２＞
図１に示す定着装置３０を用いて、定着液Ｆ中の起泡剤の濃度を環境温度に寄らず２［ｗｔ％］に固定して定着を行った。起泡剤の濃度を２［ｗｔ％］に固定するには、起泡剤液の総量に対して第一起泡剤液３１０ｂを３分の２、第二起泡剤液３１０ｃを３分の１となるように、各液搬送ポンプ３３の駆動を制御する。
＜比較例３＞
図１に示す定着装置３０を用いて、定着液Ｆ中の起泡剤の濃度を環境温度に寄らず４［ｗｔ％］に固定して定着を行った。起泡剤の濃度を４［ｗｔ％］に固定するには、２つの起泡剤液搬送ポンプ（３３ｂ及び３３ｂ）のうち、第二起泡剤液搬送ポンプ３３ｃのみを駆動し、第一起泡剤液搬送ポンプ３３ｂは駆動しない。
【０１１２】
次に、定着画像の評価について説明する。
上述した実施例１及び各比較例によって出力した画像の画像品質についてトナーオフセットの程度を以下の基準で評価した。実施例１及び各比較例の各温度における結果を図９に示す。
また、図９における定着画像の評価基準を以下に示す。
「○」：トナーオフセットが発生せず良好な画像が得られた。
「△」：トナーオフセットが発生するが、画像は認識可能である。
「×」：トナーオフセットが発生し、画像が大きく乱れている。
また、比較例２及び比較例３で、「○」となる温度よりも低い温度の領域で生じるトナーオフセットは、トナーの軟化が不十分であるときに生じるオフセットであり、熱定着方式におけるコールドオフセットと呼ばれるオフセットと同様の不具合である。
【０１１３】
図９より実施例１のように、環境温度に応じて定着液Ｆ中の起泡剤の濃度を変化させて定着を行うことで、環境温度によらずオフセットを防止できることが示された。
一方で、起泡剤の濃度を変化させない場合、比較例１のように起泡剤の濃度が低いと、２０．８３［℃］以上で画像品質は「△」となり、さらに３３．３３℃以上で「×」となった。
また、起泡剤の濃度を変化させない場合で比較例２のように起泡剤の濃度が中程度だと、１５．８３［℃］以下および３２．２５［℃］以上で「△」となり、さらに３９．１７［℃］以上で「×」となった。
また、起泡剤の濃度を変化させない場合で比較例３のように起泡剤の濃度が高いと、２７．５［℃］以下で「△」となり、さらに１８．３３［℃］以下で「×」となった。
このことから、定着液Ｆにおける起泡剤の濃度が一定では、環境温度が変化した際にオフセットを防止できないことが示された。一方、実施例１のように環境温度に応じて定着液Ｆにおける起泡剤の濃度を変化させることによって、各温度領域においてオフセットの無い良好な画像を得られることが示唆された。
【０１１４】
以上、本実施形態の定着装置３０は、泡状定着液生成部１３０と、泡状定着液塗布部１４０と、液搬送制御部３００と、温度センサ２００とを有する。泡状定着液生成部１３０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含有微粒子であるトナーを軟化させる軟化剤と、含有する液体である定着液Ｆが泡状液となることを促す起泡剤と、軟化剤及び該起泡剤の液体中における濃度を希釈する希釈液である水とを含有する液状定着液ＴＬを液中に気泡が分散した泡状定着液Ｂｕとする泡状定着液生成手段である。また、泡状定着液塗布部１４０は、トナーを担持する定着液付与対象である転写紙Ｐに泡状定着液Ｂｕを付与する定着液付与手段である塗布ローラ４１を備える。また、液搬送制御部３００は、軟化剤液搬送ポンプ３３ａ、第一起泡剤液搬送ポンプ３３ｂ及び第二起泡剤液搬送ポンプ３３ｃの駆動を調節することで、液状定着液ＴＬ中に含まれる起泡剤の濃度を調節する起泡剤濃度調節手段である。また、温度センサ２００は、装置の使用環境の温度を検知する温度検知手段である。そして、定着装置３０は、泡状定着液Ｂｕを転写紙Ｐに塗布することで軟化したトナーを記録媒体である転写紙Ｐに定着させる。このような定着装置３０において、液搬送制御部３００は、温度センサ２００が検知した温度が高温であるほど起泡剤の濃度が高くなるように、第一起泡剤液搬送ポンプ３３ｂと第二起泡剤液搬送ポンプ３３ｃとの出力を制御する。また、液搬送制御部３００は、温度センサ２００が検知した温度が低温であるほど起泡剤の濃度が低くなるように、第一起泡剤液搬送ポンプ３３ｂと第二起泡剤液搬送ポンプ３３ｃとの出力を制御する。このように、温度センサ２００の検知結果に基づいて、液状定着液ＴＬ中に含まれる起泡剤の濃度を調節することによって、使用環境温度が変化しても安定して良好な定着を行うことができる。
【０１１５】
また、定着装置３０は、軟化剤を含有する軟化剤液３１０ａを収容する軟化剤液収容器３１ａと、起泡剤を含有する起泡剤液（３１０ｂ及び３１０ｃ）を軟化剤液３１０ａに対して独立して収容する起泡剤液収容器と、軟化剤液３１０ａ及び起泡剤液（３１０ｂ及び３１０ｃ）を混合して液状定着液ＴＬを生成する定着液生成手段である液混合器４００とを有する。そして、起泡剤液収容器は、液中に起泡剤を所定の濃度含有する第一起泡剤液３１０ｂを収容する第一起泡剤液収容器３１ｂと、液中に含有する起泡剤の濃度が第一起泡剤液３１０ｂとは異なり、第一起泡剤液３１０ｂよりも起泡剤の濃度が濃い第二起泡剤液３１０ｃを第一起泡剤液３１０ｂに対して独立して収容する第二起泡剤液収容器３１ｃとを備える。そして、液搬送制御部３００は、液混合器４００に供給される第一起泡剤液３１０ｂの供給量と第二起泡剤液３１０ｃの供給量とを調節することで、液混合器４００で生成される液状定着液ＴＬに含まれる起泡剤の濃度を調節する。このように、含有する起泡剤の濃度が異なる第一起泡剤液３１０ｂと第二起泡剤液３１０ｃとの液状定着液ＴＬに対する混合比を変化させることで、簡単な構成で確実に起泡剤の濃度を変化させた定着液Ｆを作成することが出来、使用環境温度が変化しても安定して良好な定着を行うことが出来る。
【０１１６】
本実施形態の画像形成装置としてのプリンタ１００は、樹脂と色剤を含有する樹脂微粒子を含むトナーを用いて記録媒体である転写紙Ｐ上に未定着トナーＴによるトナー像を形成するトナー像形成手段であるプロセスユニット３等と、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３０を用いる。これにより、使用環境温度が変化しても安定して良好な画像形成を行うことができる。
なお、プロセスユニット３等で形成したトナー像を転写紙Ｐに転写する構成としては、図７に示すプリンタ１００のように、潜像担持体上である感光体４に形成されたトナー像を転写紙Ｐに直接転写する構成であっても良いし、図２に示すプリンタ１００のように、潜像担持体上である感光体４に形成されたトナー像を感光体４に対向して無端移動する転写用部材である中間転写ベルト２５に転写し、中間転写ベルト２５上に形成されたトナー像を転写紙Ｐに転写する構成であっても良い。
【符号の説明】
【０１１７】
３  プロセスユニット
２０  転写ユニット
２５  中間転写ベルト
２６  一次転写ローラ
２８  紙搬送ユニット
３０  定着装置
３１  定着用液収容器
３１ａ  軟化剤液収容器
３１ｂ  第一起泡剤液収容器
３１ｃ  第二起泡剤液収容器
３３  液搬送ポンプ
３３ａ  軟化剤液搬送ポンプ
３３ｂ  第一起泡剤液搬送ポンプ
３３ｃ  第二起泡剤液搬送ポンプ
３４  定着用液搬送パイプ
３４ａ  軟化剤液搬送パイプ
３４ｂ  第一起泡剤液搬送パイプ
３４ｃ  第二起泡剤液搬送パイプ
３５  初期泡生成部
３８  泡微細化部
４１  塗布ローラ
４２  膜厚調整ブレード
４３  加圧ローラ
１００  プリンタ
１３０  泡状定着液生成部
１４０  泡状定着液塗布部
２００  温度センサ
２５０  転写搬送ベルト
２６０  転写ローラ
３００  液搬送制御部
３１０  定着用液
３１０ａ  軟化剤液
３１０ｂ  第一起泡剤液
３１０ｃ  第二起泡剤液
４００  液混合器
Ｂｕ  泡状定着液
Ｂｕ１  初期泡状定着液
Ｂｕ２  小径泡状定着液
Ｂｕ３  泡状定着液膜
Ｂｕ４  残留泡状定着液
Ｃ  塗布ニップ
Ｆ  定着液
ＴＬ  液状定着液
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１１８】
【特許文献１】特開２００７−２１９１０５号公報
【特許文献２】特開２００９−１０３７７８号公報
【特許文献３】特開２０１０−１０３７７８号公報
【図１】
2012103482.tif 000004
【図２】
2012103482.tif 000005
【図３】
2012103482.tif 000006
【図４】
2012103482.tif 000007
【図５】
2012103482.tif 000008
【図６】
2012103482.tif 000009
【図７】
2012103482.tif 000010
【図８】
2012103482.tif 000011
【図９】
2012103482.tif 000012