(57)【要約】【課題】トナーの樹脂成分の少なくとも一部を溶解又は膨潤させて記録媒体上に定着させる定着液を記録媒体上に吐出して定着液を付与する定着液付与手段を用い、記録媒体を間欠動作させることなく記録媒体上に均一の定着液を付与する。【解決手段】トナーを担持した記録媒体上に付与する定着液付与手段として複数の液吐出ノズルからなるノズル列５を有するインクジェット方式の吐出ヘッド４を用い、記録媒体のトナー像形成可能領域全域に対して、液吐出ノズルの列の少なくとも一部が対向するよう吐出ヘッドを走査すると共に、吐出ヘッドの走査に伴い、記録媒体の同じ位置に対して同じ回数定着液を吐出するようノズル列のうち使用する液吐出ノズルを切替えるよう、吐出ヘッドを制御する。【選択図】図１
2012113007.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微粒子からなるトナーを軟化させる軟化剤を含有した定着液を、トナーを担持した記録媒体上に付与する定着液付与手段として、記録媒体の搬送方向と平行に複数の液吐出ノズルを並べたノズル列を有するインクジェット方式の吐出ヘッドを用い、該吐出ヘッドを記録媒体の搬送方向と垂直な主走査方向に走査しながら定着液を吐出する定着液付与手段の制御方法において、
上記記録媒体のトナー像形成可能領域全域に対して、上記ノズル列の少なくとも一部が対向するよう上記吐出ヘッドを走査すると共に、該吐出ヘッドの走査に伴い、該記録媒体の同じ位置に対して同じ回数定着液を吐出するよう、該ノズル列のうち使用する液吐出ノズルを順次切替えるよう制御することを特徴とする定着液付与手段の制御方法。
【請求項２】
請求項１の定着液付与手段の制御方法において、上記記録媒体の先端で、上記ノズル列の少なくとも一部が上記トナー像形成可能領域の先端よりも下流側に対向する位置より上記吐出ヘッドを走査し始めると共に、該吐出ヘッドの往復走査により、該ノズル列が該記録媒体の搬送方向に対して連続的にずれていくことを特徴とする定着液付与手段の制御方法。
【請求項３】
請求項２の定着液付与手段の制御方法において、上記吐出ヘッドの一回の往復走査で、上記記録媒体の搬送方向に対して上記ノズル列の長さずれるよう該吐出ヘッドを走査することを特徴とする定着液付与手段の制御方法。
【請求項４】
請求項３の定着液付与手段の制御方法において、上記ノズル列のうちの、上記吐出ヘッドの走査開始端部では前半分の液吐出ノズルを使用し、走査終端部では後半分の液吐出ノズルを使用するよう順次切替えることを特徴とする定着液付与手段の制御方法。
【請求項５】
請求項３の定着液付与手段の制御方法において、上記ノズル列のうちの、上記吐出ヘッドの走査開始端部では最前となる液吐出ノズルを、走査終端部では全液吐出ノズルを使用するよう順次切替えることを特徴とする定着液付与手段の制御方法。
【請求項６】
樹脂の少なくとも一部を溶解または膨潤させることで樹脂微粒子から成るトナーを軟化させる軟化剤を含有した定着液を、トナーを担持した記録媒体上に付与する定着液付与手段を備え、該定着液を付与することで軟化したトナーを該記録媒体に定着する定着装置において、
請求項１乃至５の定着液付与手段の制御方法を用い、上記記録媒体を連続搬送することを特徴とする定着装置。
【請求項７】
請求項６の定着装置において、記録媒体上のトナーの位置である画像データ情報を取得する画像データ情報取得手段を設け、該画像データ情報取得手段により取得した画像データ情報に基づき、該定着液付与手段による定着液の吐出位置を制御することを特徴とする定着装置。
【請求項８】
請求項７の定着装置において、上記画像データ情報取得手段により取得した画像データ情報に基づき、カラー画像部分と単色画像部分とで定着液の付与量を変えるよう制御することを特徴とする定着装置。
【請求項９】
樹脂と色剤を含有する樹脂微粒子からなる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、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において、
上記定着手段として、請求項６乃至８の何れか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、画像形成装置に用いられる定着装置、及び、定着装置に採用される定着液付与手段の制御方法に関するものである。詳しくは、トナーの樹脂成分の少なくとも一部を溶解又は膨潤させて記録媒体上に定着させる定着液を記録媒体上に付与する定着液付与手段の制御方法、この制御方法を用いた定着装置、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】
記録紙に画像を形成するため複写機やプリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置が使用されている。この画像形成装置の画像形成方式としてトナーを使用したいわゆる電子写真方式は、普通紙に高速、高密度で画像を形成するとともに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。この電子写真方式では記録紙に転写されたトナー像を熱定着する方式がほとんど採用されている。熱定着方式は、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加熱し、未定着トナーが乗った記録紙を加圧ローラで挟んで加熱・加圧してトナーを溶融、変形させて記録紙の繊維中にアンカリングすること定着させる。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。しかしながら熱定着方式を使用した画像形成装置では消費電力の約半分以上は記録媒体に転写したトナーを加熱するために消費されており、近年の環境負荷軽減の観点から低消費電力（省エネ）の定着装置が望まれている。
【０００３】
定着装置の省エネルギーを図るため、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湿式定着方式が知られている。しかしながら、トナーを溶かす溶媒に臭気があったり、また人体に害を及ぼしたりする懸念があり、広く普及しなかった。近来、無臭・無害でトナーを膨潤・溶解させ定着可能な定着液が開発されてきたことで、再び液による湿式定着方式が見直されてきている。
【０００４】
湿式定着方式では、記録媒体に静電的に付着している未定着トナーに、画像を乱さないように、定着液を少量・均一に付与することが望まれる。定着液の液量が多くなると、トナーが固まらずにベトベトするタック性や、残液感が残ってしまう。また、均一でないと良好な定着が行われない部分ができてしまう虞がある。しかしながら、この要求を満たすことは難しい。例えば、塗布ローラに少量の定着液を担持させて記録媒体上の未定着トナーに塗布すると、トナーが定着液の表面張力により塗布ローラに移行してしまい、記録媒体上の画像は乱れてしまう虞がある。このため、定着液を非接触で未定着トナー像に付与する構成が望まれる。
【０００５】
定着液を非接触で付与する構成の一つとして、スプレーのような定着液噴射器を用いて、定着液を記録媒体上のトナーに噴射するものがある。しかし、スプレーでは、噴射方向が制御できないため均一に付与することが難しい。
【０００６】
特許文献１，２には、湿式定着方式の定着装置で、インクジェット方式の吐出ヘッドから定着液を吐出させる構成が記載されている。インクジェット方式の吐出ヘッドは、噴射方向、吐出量が制御できるため、定着液の少量・均一付与が期待できる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
一般的に、インクジェット方式の画像形成装置はシリアル型であり、複数の液吐出ノズルを記録媒体の搬送方向と平行に並べたノズル列を有する吐出ヘッドを、記録媒体の搬送方向と垂直な主走査方向に走査させて、間欠的に記録媒体の搬送方向に紙送りを行って画像を形成している。このような吐出ヘッドを用いて定着液を付与する場合、記録媒体全面に定着液を付与しようとすると、インクジェット方式の画像形成装置の紙送りのように、吐出ヘッドを走査して塗っては送り、塗っては送るという間欠送りが必要となる。すなわち、吐出ヘッドの主走査中は、紙送りをしないことが必要となる。しかし、電子写真方式の画像形成装置はライン型であり、記録媒体は連続搬送されている。定着装置のみで間欠送りにすると、定着処理速度が落ちることで前段のプロセスが全て影響を受けてしまう。このため、定着装置のみで間欠的に紙送りを行うことは実用上困難である。
【０００８】
しかし、図４に示すようには、記録媒体１を連続搬送しながら、上記と同様に吐出ヘッド４を主走査方向に走査させて定着液３を付与すると、定着液３は記録媒体１に対して斜めに付与されてしまう。図５は、吐出ヘッドの走査により記録媒体上に斜めに付与された定着液の様子を示す図である。図５では、矢印Ｚでしめす搬送方向に向かって連続搬送される記録媒体１に対して、吐出ヘッド４を矢印Ａ方向に走査させながら液吐出ノズルから定着液を吐出し、次いで矢印Ｂ方向に走査させながら定着液を吐出する。この動作では、記録媒体上には、正規の量が定着液が塗られるＤ部、全く塗られないＥ部、倍量の定着液が塗られるＦ部ができてしまう。この動作を繰り返していくと、記録媒体上に、周期的に上記Ｄ部、Ｅ部、Ｆ部ができる。Ｅ部では、トナーは良好な定着が行われない。Ｆ部では、定着液が多すぎるため、トナーの軟化・硬化スピードが遅くなり、定着スピードが遅くなる、タック性、残液感等の不具合が発生する。このように、従来の吐出ヘッドの走査のさせ方では、電子写真方式の画像形成装置で、定着液の均一塗布を行うことはできない。
【０００９】
一方、特許文献２に記載されるように、記録媒体の搬送方向と垂直な幅方向全部に液吐出ノズルを並べたライン型のインクジェット方式の吐出ヘッドを用いて定着液を付与することも考えられる。この場合、吐出ヘッドを走査する必要がないので上記問題は起こらない。しかし、ライン型のインクジェット方式の吐出ヘッドは高価であるという欠点がある。
【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、トナーの樹脂成分の少なくとも一部を溶解又は膨潤させて記録媒体上に定着させる定着液を記録媒体上に吐出して定着液を付与する定着液付与手段を用い、記録媒体を間欠動作させることなく記録媒体上に均一の定着液を付与することのできる定着液付与手段の制御方法、これを用いた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からなるトナーを軟化させる軟化剤を含有した定着液を、トナーを担持した記録媒体上に付与する定着液付与手段として、記録媒体の搬送方向と平行に複数の液吐出ノズルを並べたノズル列を有するインクジェット方式の吐出ヘッドを用い、該吐出ヘッドを記録媒体の搬送方向と垂直な主走査方向に走査しながら定着液を吐出する定着液付与手段の制御方法において、上記記録媒体のトナー像形成可能領域全域に対して、上記ノズル列の少なくとも一部が対向するよう上記吐出ヘッドを走査すると共に、該吐出ヘッドの走査に伴い、該記録媒体の同じ位置に対して同じ回数定着液を吐出するよう、該ノズル列のうち使用する液吐出ノズルを順次切替えるよう制御することを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１の定着液付与手段の制御方法において、上記記録媒体の先端で、上記ノズル列の少なくとも一部が上記トナー像形成可能領域の先端よりも下流側に対向する位置より上記吐出ヘッドを走査し始めると共に、該吐出ヘッドの往復走査により、該ノズル列が該記録媒体の搬送方向に対して連続的にずれていく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２の定着液付与手段の制御方法において、上記吐出ヘッドの一回の往復走査で、上記記録媒体の搬送方向に対して上記ノズル列の長さずれるよう該吐出ヘッドを走査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の定着液付与手段の制御方法において、上記ノズル列のうちの、上記吐出ヘッドの走査開始端部では前半分の液吐出ノズルを使用し、走査終端部では後半分の液吐出ノズルを使用するよう順次切替えることを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項３の定着液付与手段の制御方法において、上記ノズル列のうちの、上記吐出ヘッドの走査開始端部では最前となる液吐出ノズルを、走査終端部では全液吐出ノズルを使用するよう順次切替えることを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、樹脂の少なくとも一部を溶解または膨潤させることで樹脂微粒子から成るトナーを軟化させる軟化剤を含有した定着液を、トナーを担持した記録媒体上に付与する定着液付与手段を備え、該定着液を付与することで軟化したトナーを該記録媒体に定着する定着装置において、請求項１乃至５の定着液付与手段の制御方法を用い、上記記録媒体を連続搬送することを特徴とするものである。
また、請求項７発明は、請求項６の定着装置において、記録媒体上のトナーの位置である画像データ情報を取得する画像データ情報取得手段を設け、該画像データ情報取得手段により取得した画像データ情報に基づき、該定着液付与手段による定着液の吐出位置を制御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の定着装置において、上記画像データ情報取得手段により取得した画像データ情報に基づき、カラー画像部分と単色画像部分とで定着液の付与量を変えるよう制御することを特徴とするものである。
また、請求項９の発明は、樹脂と色剤を含有する樹脂微粒子からなる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、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において、上記定着手段として、請求項６乃至８の何れかの定着装置を用いることを特徴とするものである。
【００１２】
本発明においては、記録媒体のトナー像形成可能領域全域に対して、ノズル列の少なくとも一部が対向するよう吐出ヘッドを走査すると共に、この吐出ヘッドの走査に伴い、記録媒体の同位置に対して同じ回数定着液を吐出するよう、ノズル列のうち使用する液吐出ノズルを順次切替える。
以下、図１を用いてこのような制御方法の一例について具体的に説明する。
矢印Ｚでしめす搬送方向（図中上方向）に向かって連続搬送される記録媒体１に対して、複数の液吐出ノズルを並べた長さＬのノズル列５を有する吐出ヘッドを主走査方向（図中左右方向）に走査する。なお、以下の説明では、長さＬのノズル列５のうち、図中下側を前半分の液吐出ノズル５ａ、図中上側を後半分の液吐出ノズル５ｂと呼ぶ（図２参照）。
図１に示すように、記録媒体１のトナー像形成可能領域の先端左端部では、長さＬを有するノズル列５のうち前半分の液吐出ノズル５ａが記録媒体１と対向する位置に吐出ヘッドをセット（図中０位置）する。そして、図中右方向（点線矢印）に吐出ヘッドを走査させ、トナー像形成可能領域の先端右端部で、全部の液吐出ノズルが記録媒体１と対向するように（図中１位置）する。この吐出ヘッドの右方向への走査に伴い、走査開始端の図中０位置で前半分の液吐出ノズル５ａで記録媒体１に定着液を吐出し、走査終端の図中１位置で後半分の液吐出ノズル５ｂで記録媒体１に定着液を吐出するよう、順次、ノズル列５のうち使用する液吐出ノズルを切替える。これにより、記録媒体１上のＡ領域の各位置に、定着液を１回づつ吐出することができる。
次に、ノズル列５が図中１位置から図中０位置の直下の図中２位置となるよう、図中左方向（一点破線矢印）に吐出ヘッドを走査する。この吐出ヘッドの左方向走査に伴い、図中１位置で前半分の液吐出ノズル５ａで記録媒体１に定着液を吐出し、図中２位置で後半分の液吐出ノズル５ｂで記録媒体１に定着液を吐出するよう、順次、ノズル列５のうち使用する液吐出ノズルを切替える。これにより、記録媒体１上のＢ領域の各位置に対して定着液を１回づつ吐出することができる。
次に、ノズル列５が図中２位置から図中１位置の直下の図中３位置となるよう、図中右方向（点線矢印）に吐出ヘッドを走査する。この吐出ヘッドの右方向走査に伴い、図中２位置で前半分の液吐出ノズル５ａで記録媒体１に定着液を吐出し、図中３位置で後半分の液吐出ノズル５ｂで記録媒体１に定着液を吐出するよう、順次、ノズル列５のうち使用する液吐出ノズルを切替える。これにより、記録媒体１上のＣ領域の各位置に対して、定着液を１回づつ吐出することができる。この動作を繰り返して、記録媒体１のトナー像形成可能領域全域に定着液を付与する。
このように、記録媒体１に対してノズル列５が連続的にずれるよう吐出ヘッドを往復走査することで、ノズル列の少なくとも一部を記録媒体のトナー像形成可能領域の全域に対して対向させることができる。そして、吐出ヘッドの往復走査に伴い、記録媒体の同じ位置に対して、１回づつ定着液を吐出するよう使用する液吐出ノズルを順次切替えることで、記録媒体の同じ位置に対して同じ回数定着液を吐出させることが可能となる。このため、記録媒体のトナー像形成可能領域の全域に対して、均一に定着液を吐出させることが可能となる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、トナーの樹脂成分の少なくとも一部を溶解又は膨潤させて記録媒体上に定着させる定着液を記録媒体上に吐出して定着液を付与する定着液付与手段を用い、記録媒体を間欠動作させることなく記録媒体上に均一の定着液を付与することができるという優れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施例１に係る吐出ヘッドの制御方法の説明図。
【図２】吐出ヘッドの拡大下面図。
【図３】本実施形態の定着装置による定着原理の説明図。
【図４】従来の吐出ヘッドの走査方向と定着液付与の説明図。
【図５】従来の吐出ヘッドの制御方法の説明図。
【図６】実施例２に係る吐出ヘッドの制御方法の説明図。
【図７】本実施形態の画像形成装置の概略構成図。
【図８】トナー像形成手段の概略構成図。
【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、電子写真方式のカラープリンタ（以下、単にプリンタという）の実施形態について説明する。
まず、実施形態に係るプリンタの基本的な構成について説明する。図７は、プリンタの要部を示す概略構成図である。同図において、プリンタは、イエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），黒（Ｂｋ）のトナー像を形成するための４つのドラム状の感光体７Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋ、中間転写ベルト１４、給紙部１２、定着装置６、図示しない光書込装置などを備えている。
【００１６】
図示しない光書込装置は、レーザーダイオードやＬＥＤ等の光源を駆動して、感光体７Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋに向けてレーザー光Ｌを照射する。この照射により、感光体７Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋの表面には静電潜像が形成され、この潜像は所定の現像プロセスを経由してトナー像になる。なお、符号の後に付されたＹ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋ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。
【００１７】
感光体７Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋはそれぞれの周囲には、トナー像形成手段を有している。これらのトナー像形成手段は、トナーの色が異なる以外は同じ構成であるため、以下添字を省略して説明する。図８は、感光体７の周囲に配置されるトナー像形成手段の概略構成図である。図８に示すように、感光体７の回りに、帯電装置４５、現像剤担持体４７を有する現像装置、一次転写装置２８、クリーニングブラシ４２、クリーニングブレード４３、除電ランプ４４等を備えている。これらは、１つのユニットとして共通の支持体に支持され、プリンタ本体に対して着脱可能なプロセスカートリッジの構成をとっても良い。
【００１８】
現像装置は、現像剤担持体４７が、磁性キャリア４８と非磁性トナー４１とを含有する二成分現像剤を用いて静電潜像を現像してトナー像を得る二成分現象方式のものである。二成分現像剤の代わりに、磁性キャリアを含まない一成分現像剤によって現像を行うタイプのものを使用してもよい。感光体７の表面上で現像されたトナー像は、一次転写装置２８により静電的に中間転写ベルト１４に一次転写される。
【００１９】
一次転写ニップを通過した後の感光体７表面に付着している転写残トナーは、クリーニングブラシ４２、クリーニングブレード４３によって、感光体７表面から除去される。そして、除電装置４４により、光照射され感光体７を除電する。除電された感光体７の表面は、帯電装置４５によって一様に帯電せしめられることで、初期化する。
【００２０】
このようなプロセスによって感光体７Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋ上に、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋのトナー像が形成される。４つの感光体７Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋの下方には、中間転写ベルト１４を有する転写ユニットが配設されている。この転写ユニットは、複数の張架ローラによって張架している中間転写ベルト１４を、図中時計回り方向に無端移動させながら、感光体７Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋに当接させてＹ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋ用の一次転写ニップを形成している。
【００２１】
Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋ用の一次転写ニップでは、感光体７Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋ上のトナー像を中間転写ベルト１４に向けて静電移動させる一次転写電界が形成されている。中間転写ベルト１４の図中時計回り方向の無端移動に伴って、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１４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。
【００２２】
転写ユニットの図中下方の張架ローラと対向するように、二次転写ローラ８が設けられており、中間転写ベルト１４とで二次転写ニップを形成している。
【００２３】
一方、図中下方の給紙部１２には、転写紙等の記録媒体１を収容する給紙カセット９ａ、９ｂと、各給紙カセット９ａ、９ｂから記録媒体１を給紙する給紙ローラ１０が設けられている。給紙部１２からは、上記画像形成のタイミングの合わせて、給紙ローラ１０により記録媒体１が搬送路１３内に給紙され、二次転写ニップの図中右側方に配置されたレジストローラ対１５の位置で一旦停止させる。
【００２４】
レジストローラ対１５は、ローラ間に挟み込んだ記録媒体１を中間転写ベルト１４上の４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１４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記録媒体１に一括二次転写され、記録媒体１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記録媒体１は、中間転写ベルト１４から離間して、定着装置６へと搬送される。
【００２５】
二次転写ニップを通過した中間転写ベルト１４の表面には、二次転写ニップで記録媒体１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１４に当接するベルトクリーニング装置（不図示）によって掻き取り除去される。
【００２６】
次に、本実施形態の特徴部である定着装置６について説明する。この定着装置６は、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樹脂を含有する微粒子を軟化させる軟化を含有した定着液を使用する湿式定着方式を採用するものである。
図３は、定着液を利用した定着プロセスを説明する概念図である。図３（ａ）に示すように、定着装置６に搬送される記録媒体１上には、未定着のトナー２が載っている。この未定着トナー２は記録媒体１に静電的に着いている状態で、軽い衝撃でとれてしまう。図３（ｂ）に示すように、定着液３を付与されたトナー２は、表面から軟化を開始し、トナー同士がくっつき、次いで、トナー２と記録媒体１がくっつく。その後、図３（ｃ）に示すように、定着液がトナー中心に浸透し表面部の定着液比率が少なくなることで、トナー表面は硬化する。硬化すればトナーの粘着性が無くなり指等で触っても取れない、いわゆる定着した状態になる。このように、定着液３により記録媒体１上の樹脂微粒子からなるトナー２を軟化させ、トナーを記録媒体１に定着する。
【００２７】
定着装置６では、定着液付与手段としてインクジェット方式の吐出ヘッド４を用いる。図２は、吐出ヘッドの拡大下面図である。この吐出ヘッド４は、記録媒体１の搬送方向と平行な方向に一列に配置された複数の液吐出ノズルからなる長さＬのノズル列５を備えている。この吐出ヘッド４を、主走査方向に往復走査させながらノズル列５の液吐出ノズルより、記録媒体１に向けて定着液３を吐出することで、記録媒体１に定着液３を付与する。本実施形態の定着装置６では、記録媒体１を間欠動作させることなく連続搬送しても、記録媒体１上に均一の定着液を付与することのできるよう、吐出ヘッド４の動作を制御する。以下、実施例に基づき吐出ヘッド４の制御方法を説明する。
【００２８】
＜実施例１＞
図１は、吐出ヘッド４の制御方法の一例の説明図である。記録媒体１は、矢印Ｚでしめす搬送方向（図中上方向）に連続搬送されている。このような記録媒体１に対向して、複数の液吐出ノズルを並べた長さＬのノズル列５を有する吐出ヘッドを主走査方向（図中左右方向）に走査する。なお、以下の説明では、図２に示すように、複数の液吐出ノズルを並べたノズル列５のうち、図中下側を前半分の液吐出ノズル５ａ、図中上側を後半分の液吐出ノズル５ｂと呼ぶ。
【００２９】
図１中、記録媒体１のトナー像形成可能領域の先端左端部では、ノズル列５のうち前半分の液吐出ノズル５ａがトナー像形成可能領域とに対向する位置に吐出ヘッド４をセット（図中０位置）する。そして、そして、図中右方向（点線矢印）に吐出ヘッド４を走査させ、トナー像形成可能領域の先端右端部で、全部の液吐出ノズルが記録媒体１と対向するように（図中１位置）する。この吐出ヘッド４の右方向への走査に伴い、走査開始端の図中０位置で前半分の液吐出ノズル５ａで記録媒体１に定着液を吐出し、走査終端の図中１位置で後半分の液吐出ノズル５ｂで記録媒体１に定着液を吐出するよう、順次、ノズル列５のうち使用する液吐出ノズルを切替える。これにより、記録媒体１上のＡ領域の各位置に、定着液を１回づつ吐出することができる。
【００３０】
次に、ノズル列５が図中１位置から図中０位置の直下の図中２位置となるよう、図中左方向（一点破線矢印）に吐出ヘッド４を走査する。この吐出ヘッドの左方向走査に伴い、図中１位置で前半分の液吐出ノズル５ａで記録媒体１に定着液を吐出し、図中２位置で後半分の液吐出ノズル５ｂで記録媒体１に定着液を吐出するよう、順次、ノズル列５のうち使用する液吐出ノズルを切替える。これにより、記録媒体１上のＢ領域の各位置に対して定着液を１回づつ吐出することができる。
【００３１】
次に、ノズル列５が図中２位置から図中１位置の直下の図中３位置となるよう、図中右方向（点線矢印）に吐出ヘッド４を走査する。この吐出ヘッド４の右方向走査に伴い、図中２位置で前半分の液吐出ノズル５ａで記録媒体１に定着液を吐出し、図中３位置で後半分の液吐出ノズル５ｂで記録媒体１に定着液を吐出するよう、順次、ノズル列５のうち使用する液吐出ノズルを切替える。これにより、記録媒体１上のＣ領域の各位置に対して、定着液を１回づつ吐出することができる。この動作を繰り返して、記録媒体１のトナー像形成可能領域全域に定着液を付与する。
【００３２】
このように、記録媒体１に対してノズル列５が連続的にずれるよう吐出ヘッド４を往復走査することで、ノズル列５の少なくとも一部を記録媒体のトナー像形成可能領域の全域に対して対向させることができる。そして、この吐出ヘッド４の往復走査に伴い、記録媒体１の同じ位置に対して、１回づつ定着液を吐出するよう使用する液吐出ノズルを順次切替えることで、記録媒体１の同じ位置に対して同じ回数定着液を吐出させることが可能となる。このため、記録媒体１のトナー像形成可能領域の全域に対して、均一に定着液を吐出させることが可能となる。
【００３３】
図１の吐出ヘッド４の走査速度は、具体的には以下のようにして求める。例えば、１分当たり３０枚の画像形成を行う３０ｐｐｍ程度の電子写真方式の画像形成装置を想定する。記録媒体１の搬送速度Ｖｐを１２０［ｍｍ／ｓ」、Ａ４長手対応でトナー像形成可能領域による定着液付与幅ｂを２９０［ｍｍ］、ノズル配列長さＬを５０．８［ｍｍ］（２インチ）、ノズル解像度ｘを３００ｄｐｉとする。
吐出ヘッド４の主走査速度ｖｈは、ｖｈ＝２×ｂ×ｖｐ／Ｌ［ｍｍ／ｓ］で表され、具体的にはｖｈ＝１，３７０［ｍｍ／ｓ］となる。
また、ノズルの駆動周波数Ｈは、Ｈ＝ｂ×ｖｐ×ｖ／（２５０×Ｌ２）［ｋＨｚ］／で表され、具体的にはＨ＝１６．２［ｋＨｚ］となる。
【００３４】
＜実施例２＞
図６は、吐出ヘッド４の制御方法の他の例の説明図である。記録媒体１の先端部での吐出ヘッド４の走査開始位置、吐出ヘッド４の往復走査の仕方は、上記実施例１と同じである。実施例２では、右方向の吐出ヘッド４の走査に伴い、図中０位置で前半分の液吐出ノズル５ａで定着液３を吐出し、図中１位置でノズル列５の全部の液吐出ノズルで定着液の吐出するよう、順次、使用する液吐出ノズルを増やしていく。次に、左方向の吐出ヘッド４の走査に伴い、図中１位置では、ノズル列５のうち前側先端の液吐出ノズルから塗布し始め、図中２位置で、全部の液吐出ノズルで定着液の吐出するよう、順次、使用する液吐出ノズルを増やしていく。この動作を順次繰り返して、記録媒体１のトナー像形成可能領域の全域に定着液３を付与する。このような吐出ヘッド４の往復走査に伴い、記録媒体１の同じ位置に対して、１回づつ定着液を吐出するようノズル列５の使用する液吐出ノズルを切替えることで、記録媒体１の同じ位置に対して同じ回数定着液を吐出させることが可能となる。このため、記録媒体１を連続搬送する場合においても、記録媒体１のトナー像形成可能領域の全域に対して、均一に定着液を吐出させることが可能となる。
【００３５】
このように、電子写真方式の画像形成装置のようなラインプリンタでもインクジェット方式の走査型の吐出ヘッド４を用いて、上記制御を行うことにより、非接触で定着液３の少量・均一付与が可能となる。なお、吐出ヘッド４の走査は、実施例１，２のように、一回の往復走査で、記録媒体の搬送方向に対してノズル列５の長さ分づつ、ずれるように走査するものに限られない。ノズル列５を記録媒体１の搬送方向に対して連続的にずらして、記録媒体１のトナー像形成可能領域全域に対して、ノズル列５の少なくとも一部が対向するものであれば、他の走査の仕方でも適用可能であり、同様の効果が得られる。
【００３６】
ところで、一般的に、インクジェット方式の吐出ヘッド４の主走査駆動は、サーボモーターやステッピングモータを用いて行う。周知のように、これらのモータは起動時や停止時に助走区間が必要であり、上記１位置や２位置の走査方向の切替え地点で瞬時に方向転換する訳ではない。１位置または２位置を多少行き過ぎて止まり、助走期間後、定速度になった状態で、定着液３の吐出を開始する。このため、実施例１では、前半分の液吐出ノズル５ａと後半分の液吐出ノズル５ｂの間に使用しないダミーノズルが助走期間分必要になる。同様に、実施例２では切替えの際、後端の液吐出ノズルまで行かず、使用しないダミーノズルを残しておく必要がある。
【００３７】
また、定着装置６では、吐出ヘッド４の走査に伴い、ノズル列５のうち使用する液吐出ノズルを切替えるよう制御する。さらに、記録媒体上のトナーの位置である画像データ情報を、プリンタ本体から取得する画像データ情報取得手段を設け、画像データ情報取得手段により取得した画像データ情報に基づき、定着液の吐出位置を制御する。これにより、画像データに応じてトナーのある場所にだけ定着液を塗布することが可能となる。一般的に、トナーの記録媒体のカバー率は、ビジネス文書で５〜７％、プリンタで平均２５％程度と言われている。このため、トナーのない場所に定着液を付与しないと、定着液必要量の大幅な削減が見込める。さらに、トナーのある場所にだけ定着液を塗布することが可能となると、トナー量と定着液量が対応する。このため、画像形成装置に投入したトナー量に応じて定着液を投入するよう、プリンタの設計を行うことが可能になる。
【００３８】
また、本実施形態のプリンタのように、フルカラーに対応したものでは、４色のトナーを重ねるカラー画像部分と、１色のトナーからなるモノクロ画像部分では、記録媒体１上のトナー量が異なる。トナー量が多ければ、必要な定着液も多くなる。付与される定着液量が、この必要な定着液量より少ないと定着性が悪く、多いとタック性等の問題が発生する。このため、カラー画像部分、モノクロ画像部分のそれぞれに応じた、適正量の定着液を付与することが望まれる。そこで、画像データ情報取得手段により取得した画像データ情報に基づき、カラー画像部分とモノクロ画像部分とで定着液の付与量を変えるよう制御する。インクジェット方式の吐出ヘッド４で、吐出する滴径を変える技術は既存である。例えば、吐出ヘッド４内の体積制御素子のピエゾ等を駆動する波形を変えることで、吐出する滴径、すなわち一滴の量を可変できる。これを用いて、画像データ情報に基づき、カラー画像部分には多くの、モノクロ画像部分には少ない、トナー量に応じた適正量の定着液を塗布することができる。
【００３９】
以上、本実施形態によれば、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からなるトナー２を軟化させる軟化剤を含有した定着液３を、トナー２を担持した記録媒体１上に付与する定着液付与手段として、記録媒体１の搬送方向と平行に複数の液吐出ノズルを並べたノズル列５を有するインクジェット方式の吐出ヘッド４を用い、吐出ヘッド４を記録媒体１の搬送方向と垂直な主走査方向に走査しながら定着液を吐出する。この定着液付与手段の制御方法であって、記録媒体１のトナー像形成可能領域全域に対して、ノズル列５の少なくとも一部が対向するよう吐出ヘッド４を走査すると共に、吐出ヘッド４の走査に伴い、記録媒体１の同じ位置に対して同じ回数定着液を吐出するよう、ノズル列５のうちの使用する液吐出ノズルを順次切替えるよう制御する。これにより、記録媒体１のトナー像形成可能領域全域に関して、同じ位置に対して同じ回数定着液を吐出させることができる。このため、記録媒体のトナー像形成可能領域の全域に対して、均一に定着液を吐出させることが可能となる。
また、本実施形態によれば、記録媒体１の先端で、ノズル列５の少なくとも一部がトナー像形成可能領域の先端よりも下流側に対向する位置より吐出ヘッド４を走査し始めると共に、吐出ヘッド４の往復走査により、ノズル列を記録媒体１の搬送方向に対して連続的にずらしていく。これにより、記録媒体１のトナー像形成可能領域全域に対して、ノズル列５の少なくとも一部を対向させることができる。
また、本実施形態によれば、吐出ヘッド４の一回の往復走査で、記録媒体１の搬送方向に対してノズル列５の長さずれるよう吐出ヘッド４を走査する。これにより、効率よく、記録媒体１のトナー像形成可能領域全域に対して、ノズル列５の少なくとも一部が対向させることができる。
また、本実施形態の実施例１によれば、ノズル列５のうちの、吐出ヘッド４の走査開始端部では前半分の液吐出ノズル５ａを使用し、走査終端部では後半分の液吐出ノズル５ｂを使用するよう、順次切替える。これにより、容易に、記録媒体１のトナー像形成可能領域全域の同じ位置に対して同じ回数定着液を吐出させることができる。
また、本実施形態の実施例２によれば、ノズル列５のうちの、吐出ヘッド４の走査開始端部では最前となる液吐出ノズルを、走査終端部では全液吐出ノズルを使用するよう順次切替える。これにより、容易に、記録媒体１のトナー像形成可能領域全域の同じ位置に対して同じ回数定着液を吐出させることができる。
また、本実施形態によれば、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から成るトナーを軟化させる軟化剤を含有した定着液３を、トナー２を担持した記録媒体１上に付与する定着液付与手段を備え、定着液３を付与することで軟化したトナーを記録媒体１に定着する定着装置６において、上記定着液付与手段の制御方法を用い、記録媒体を連続搬送する。これにより、電子写真方式の画像形成装置でも、記録媒体を連続搬送しながら、定着液の少量・均一付与が行え、良好な定着特性を得ることができる。
また、本実施形態によれば、記録媒体１上のトナーの位置である画像データ情報を取得する画像データ情報取得手段を設け、画像データ情報取得手段により取得した画像データ情報に基づき、吐出ヘッド４による定着液の吐出位置を制御する。これにより、画像データに応じてトナーのある場所にだけ定着液を塗布することが可能となり、定着液必要量の大幅な削減が見込める。
また、本実施形態によれば、画像データ情報取得手段により取得した画像データ情報に基づき、カラー画像部分、単色画像部分のトナー量に応じた適正量の定着液を付与することができ、定着液不足による定着不良や、定着液過多によるタック性等を防止し、安定した良好な定着特性を得ることができる。
また、本実施形態によれば、低消費電力の定着装置が実現できる。
【符号の説明】
【００４０】
１    記録媒体
２    トナー
３    定着液
４    吐出ヘッド
５    液吐出ノズル
５ａ  前半分の液吐出ノズル
５ｂ  後半分の液吐出ノズル
６    定着装置
７Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋ  感光体
８    二次転写ローラ
９    給紙カセット
１０  給紙ローラ
１２  給紙部
１３  搬送路
１４  中間転写ベルト
１５  レジストローラ対
２８  一次転写装置
【先行技術文献】
【特許文献】
【００４１】
【特許文献１】特開２００７−３１６１６５号公報
【特許文献２】特許４３１９１６０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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