(57)【要約】【課題】フォーム状定着材を用いる定着装置および画像形成装置において、トナーのオフセットを効果的に防止する定着装置および画像形成装置を提供すること。【解決手段】定着液に気体を混合して第１のフォーム状定着材Ｌａ´を生成する第１のフォーム状定着材生成装置１３と、第１のフォーム状定着材Ｌａ´よりも破泡しやすい第２のフォーム状定着材Ｌｂ´を生成する第２のフォーム状定着材生成装置１５と、第１のフォーム状定着材Ｌａ´からなる下層をその表面に担持するとともに、第２のフォーム状定着材Ｌｂ´からなる上層を第１のフォーム状定着材Ｌａ´からなる下層の上に担持する塗布ローラ１１を有し、塗布ローラ１１が担持する第１のフォーム状定着材Ｌａ´と第２のフォーム状定着材Ｌｂ´を記録媒体３０上のトナー像３１に塗布するよう構成した。【選択図】図１
2012093505.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を含有した定着液を、形成する画像の画像情報に基づいて記録媒体上に形成された樹脂微粒子に塗布して該樹脂微粒子を記録媒体に定着する定着装置であって、
前記定着液に気体を混合して第１のフォーム状定着材を生成する第１のフォーム状定着材生成手段と、
前記第１のフォーム状定着材よりも破泡しやすい第２のフォーム状定着材を生成する第２のフォーム状定着材生成手段と、
前記第１のフォーム状定着材からなる下層をその表面に担持するとともに、前記第２のフォーム状定着材からなる上層を前記第１のフォーム状定着材からなる下層の上に担持する担持部材を有し、該担持部材が担持する前記第１のフォーム状定着材と前記第２のフォーム状定着材を記録媒体上の樹脂微粒子に塗布する塗布手段と、を備えたことを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記第２のフォーム状定着材の軟化剤濃度が、前記第１のフォーム状定着材の軟化剤濃度よりも高いことを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項３】
軟化剤を除いた成分からなる定着液を保持する第１の容器と、軟化剤を保持する第２の容器と、
前記第１の容器および前記第２の容器の液体を前記第１のフォーム状定着材生成手段および前記第２のフォーム状定着材生成手段に供給する供給手段と、を備えたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の定着装置。
【請求項４】
静電潜像担持体上に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、
前記静電潜像担持体上に形成された静電潜像を、樹脂含有微粒子を含有する現像剤を用いて現像して樹脂含有微粒子画像を形成する現像手段と、
前記静電潜像担持体上に形成された前記樹脂含有微粒子画像を記録媒体に転写する転写手段と、
前記記録媒体に転写された前記樹脂含有微粒子画像を前記記録媒体に固定化する定着手段と、を備える画像形成装置であって、
前記定着手段として、請求項１乃至請求項３の何れかに記載の定着装置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、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に用いられる定着装置に関し、詳しくは、トナー等の樹脂微粒子を溶解または膨潤させるフォーム状定着材を樹脂微粒子に付与して樹脂微粒子を記録媒体上に定着させる定着装置およびこれを備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリンタ、ファクシミリ、複写装置、あるいはこれらのうちの複数の機能を有する複合機等の画像形成装置は、紙、布、ＯＨＰ用シート等の記録媒体に、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が、特に電子写真方式の画像形成装置は普通紙に樹脂含有微粒子からなる高精細な画像を高速で形成することができるため広く使用されている。ここで樹脂含有微粒子とは、成分の一つとして樹脂を含有する微粒子を指す。また、トナーとは電子写真方式の画像形成装置に使用される樹脂含有微粒子であり、樹脂含有微粒子中に帯電性能を発現させる電荷制御剤や色を発現させる色材、微粒子同士の固着を防止する材料など電子写真方式による画像形成を行うために必要な機能を発現する材料が含まれている。
【０００３】
このような電子写真方式の画像形成装置においては、定着速度が速く、定着画像品質が高いため、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り、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。このような熱定着方式を用いたプリンタ、ファクシミリ、複写装置、あるいはこれらのうちの複数の機能を有する複合機等の画像形成装置は、紙、布、ＯＨＰ用シート等の記録媒体に、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が、特に電子写真方式の画像形成装置は普通紙に樹脂含有微粒子からなる高精細な画像を高速で形成することができるため広く使用されている。
【０００４】
電子写真方式の画像形成装置においては、消費電力の約半分以上がトナーを加熱することに消費されており、省エネルギー化を図りにくいという課題を有している。
【０００５】
そこで、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、即ち、加熱せずにトナーを記録媒体に定着させる非加熱定着方法の定着装置が望まれている。
【０００６】
このような非加熱定着方法としては、例えばトナーを溶解または膨潤可能な有機溶媒を付着させることでトナーを軟化する湿式定着方法があり、定着液をフォーム状形態に生成し、生成したフォーム状の定着液の膜厚を制御して記録媒体上の樹脂微粒子に塗布して樹脂微粒子を記録媒体に定着する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。ここでいうフォーム状とは一般的な泡の状態を表すが、より厳密に表現すると液膜で囲まれた複数の気体の粒（気泡）が液膜によって一体化された連続体のことを指す。
【０００７】
特許文献１の技術によれば、定着液をフォーム状にして、樹脂含有微粒子による画像（未定着のトナー像）が形成された記録媒体に塗布することで未定着の樹脂含有微粒子が定着材側へオフセットしたり記録媒体上で位置が乱れたりすることなく固定化（定着）することができる。また、フォーム状定着材は気泡が大量に含まれるためフォーム状定着材の体積に対して定着液の体積が少なく、その結果記録媒体への液体の塗布量は少量となり記録媒体の触感や変わったり記録媒体の波うちなどの変形が発生したりすることを抑えて定着性、定着品質を損なわない定着を実現できる。
【０００８】
また、フォーム状定着材を用いてトナーの定着を行う場合、図９（ａ）に示すように、気泡４１３を含んだフォーム状定着材４１２を塗布する塗布ローラ４１１側に記録媒体４３０からトナー４１５がオフセットして記録媒体４３０上の画像が乱れてしまうという課題があったが、特許文献１の技術においては、図９（ｂ）のように、フォーム状定着材４１２の泡膜が複数層となるように制御し、定着時に塗布ローラ４１１とトナー４１５層との間に泡膜が残るようにすることで、トナー４１５のオフセットによる画像の乱れを防止している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１の技術においては、トナー層へ定着材が浸透するには泡膜は割れやすい方がよく、その一方で塗布ローラへのトナー付着（オフセット）を防止するには塗布ローラ表面に泡が残っている必要があるが、その両方を一種類の泡で実現（両立）することは困難であるという問題があった。
【００１０】
本発明はこのような問題を解決するためになされたもので、フォーム状定着材を用いる定着装置において、トナーのオフセットを効果的に防止する定着装置および画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る定着装置は、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を含有した定着液を、形成する画像の画像情報に基づいて記録媒体上に形成された樹脂微粒子に塗布して該樹脂微粒子を記録媒体に定着する定着装置であって、前記定着液に気体を混合して第１のフォーム状定着材を生成する第１のフォーム状定着材生成手段と、前記第１のフォーム状定着材よりも破泡しやすい第２のフォーム状定着材を生成する第２のフォーム状定着材生成手段と、前記第１のフォーム状定着材からなる下層をその表面に担持するとともに、前記第２のフォーム状定着材からなる上層を前記第１のフォーム状定着材からなる下層の上に担持する担持部材を有し、該担持部材が担持する前記第１のフォーム状定着材と前記第２のフォーム状定着材を記録媒体上の樹脂微粒子に塗布する塗布手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１２】
この構成により、担持部材の上層の第２のフォーム状定着材が記録媒体上の樹脂含有微粒子に接触して容易に破泡および液化し、定着材がトナー層や記録媒体に浸透するため、速やかにトナーを軟化することができる。破泡しにくい下層の第１のフォーム状定着材が像担持体および樹脂含有微粒子層の表面に残るため、樹脂含有微粒子（トナー）のオフセットを防止することができる。
【００１３】
したがって、トナーのオフセットを効果的に防止することができる。
【００１４】
本発明に係る定着装置は、前記第２のフォーム状定着材の軟化剤濃度が、前記第１のフォーム状定着材の軟化剤濃度よりも高いことを特徴とする。
【００１５】
この構成により、第２のフォーム状定着材の軟化剤濃度を相対的に高くして泡沫安定性を低下し、液化しやすくすることで、定着材が樹脂微粒子層や記録媒体に浸透しやすいとともに軟化剤濃度が高いため、第２のフォーム状定着材により、速やかにトナーを軟化することができる。また、第１のフォーム状定着材の軟化剤濃度を相対的に低くして泡沫安定性を高くすることで、第１のフォーム状定着材が担持部材および樹脂微粒子層の表面に残るため、オフセットを防止することができる。また、軟化剤の濃度を異ならせることにより、泡沫安定性の異なる第１のフォーム状定着材と第２のフォーム状定着材を得ることができるため、泡沫安定性を制御するためだけの成分を定着液に添加する必要がない。
【００１６】
本発明に係る定着装置は、軟化剤を除いた成分からなる定着液を保持する第１の容器と、軟化剤を保持する第２の容器と、前記第１の容器および前記第２の容器の液体を前記第１のフォーム状定着材生成手段および前記第２のフォーム状定着材生成手段に供給する供給手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１７】
この構成により、軟化剤を除いた定着液用の容器と、軟化材用の容器の２種類の容器を用意すればよいので、軟化剤濃度が互いに異なる複数の定着液毎に容器を容易する必要がない。また、軟化剤を任意の濃度で混合することができるため、第１のフォーム状定着材、第２のフォーム状定着材の泡沫安定性を、温度や湿度などの環境に応じて適切に設定することができ、定着品質を向上することができる。
【００１８】
本発明に係る画像形成装置は、静電潜像担持体上に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、前記静電潜像担持体上に形成された静電潜像を、樹脂含有微粒子を含有する現像剤を用いて現像して樹脂含有微粒子画像を形成する現像手段と、前記静電潜像担持体上に形成された前記樹脂含有微粒子画像を記録媒体に転写する転写手段と、前記記録媒体に転写された前記樹脂含有微粒子画像を前記記録媒体に固定化する定着手段と、を備えるものであって、前記定着手段として、請求項１乃至請求項３の何れかに記載の定着装置を備えることを特徴とする。
【００１９】
この構成により、上記の定着装置を備える画像形成装置において、トナーのオフセットを効果的に防止することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、フォーム状定着材を用いる定着装置において、トナーのオフセットを効果的に防止する定着装置および画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施の形態に係る定着装置の構成図である。
【図２】本発明の一実施の形態に係る定着装置のフォーム状定着材生成装置を示す図である。
【図３】（ａ）〜（ｃ）は、本発明の一実施の形態に係る定着装置の第２の泡生成部の具体例を示す図である。
【図４】本発明の一実施の形態に係る定着装置の他の例を示す構成図である。
【図５】本発明の一実施の形態に係る定着装置の他の例を示す構成図である。
【図６】（ａ）、（ｂ）は、本発明の一実施の形態に係る定着装置の膜厚制御ブレードとその動作を示す図である。
【図７】本発明の一実施の形態に係る画像形成装置の構成図である。
【図８】本発明の一実施の形態に係る画像形成装置の画像形成ユニットを示す構成図である。
【図９】（ａ）、（ｂ）は、従来の定着装置の定着動作時のフォーム状定着材の状態を示す断面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００２３】
まず、構成について説明する。図１は、本発明の一実施の形態に係る定着装置の構成図である。
【００２４】
図１に示すように、定着装置１０には、図示しない作像手段によって樹脂含有微粒子による画像（以下未定着のトナー像３１と記す）が形成された記録媒体３０が搬送される。
【００２５】
定着装置１０は、液体状の定着液に気体を混合して第１のフォーム状定着材Ｌａ´（泡状化した定着液）を生成する第１のフォーム状定着材生成装置１３と、同様に、液体状の定着液に気体を混合して第２のフォーム状定着材Ｌｂ´（泡状化した定着液）を生成する第２のフォーム状定着材生成装置１５と、第１のフォーム状定着材生成装置１３および第２のフォーム状定着材生成装置１５によって生成されたフォーム状定着材Ｌ´（第１のフォーム状定着材Ｌａ´＋第２のフォーム状定着材Ｌｂ´）を担持し、記録媒体３０（例えば、記録紙）上の未定着のトナー像３１に塗布する塗布ローラ１１と、塗布ローラ１１と対向し、塗布ローラ１１との間に搬送された記録媒体３０を加圧する加圧ローラ１２と、を備えている。
【００２６】
第１のフォーム状定着材生成装置１３は、第１のフォーム状定着材供給部１３ａを備え、第１のフォーム状定着材供給部１３ａから第１のフォーム状定着材Ｌａ´を塗布ローラ１１に供給する。また、第２のフォーム状定着材生成装置１５は、第２のフォーム状定着材供給部１５ａを備え、第２のフォーム状定着材供給部１５ａから第２のフォーム状定着材Ｌｂ´を塗布ローラ１１に供給する。
【００２７】
また、定着装置１０は、塗布ローラ１１の表面に担持されるフォーム状定着材Ｌ´の膜厚を制御する膜厚制御ブレード１４（図６参照）を備えている。
【００２８】
第２のフォーム状定着材供給部１５ａは、第１のフォーム状定着材供給部１３ａよりも、塗布ローラ１１の外周近傍の移動（回転）方向下流側に配置されている。
【００２９】
これにより、塗布ローラ１１の表面には、まず、第１のフォーム状定着材生成装置１３によって生成された第１のフォーム状定着材Ｌａ´の層（下層）が形成され、この上に、第２のフォーム状定着材生成装置１５によって生成された第２のフォーム状定着材Ｌｂ´の層（上層）が形成される。このため、記録媒体３０上のトナー像３１には、第２のフォーム状定着材Ｌｂ´が接することとなる。
【００３０】
定着装置１０においては、フォーム状定着材Ｌ´（第１のフォーム状定着材Ｌａ´＋第２のフォーム状定着材Ｌｂ´）が、塗布ローラ１１と加圧ローラ１２とのニップ部において、記録媒体３０上に形成されたトナー像３１に塗布されて、トナー像３１を軟化、加圧することで、トナー像３１が記録媒体３０に定着されるようになっている。
【００３１】
ここで、第２のフォーム状定着材Ｌｂ´は、第１のフォーム状定着材Ｌａ´よりも破泡しやすい泡で形成されている。このため、トナー像３１に接する第２のフォーム状定着材Ｌｂ´は破泡して液化しやすく、そのため定着材がトナー像３１へ浸透しやすいため、速やかにトナーを軟化することができる。
【００３２】
一方、第１のフォーム状定着材Ｌａ´は、第２のフォーム状定着材Ｌｂ´よりも破泡しにくい泡で形成されている。このため、記録媒体３０がニップ部を通過して塗布ローラ１１が記録媒体３０の表面から離れるときにも、第１のフォーム状定着材Ｌａ´がトナー像３１と塗布ローラ１１の間に存在し、第１のフォーム状定着材Ｌａ´が塗布ローラ１１およびトナー像３１の表面に残るため、オフセット、すなわち、トナーが塗布ローラ１１の表面に転移することを防止することができる。
【００３３】
このように、本実施の形態では、塗布ローラ１１の表面には、破泡しにくい第１のフォーム状定着材Ｌａ´（塗布ローラ１１に接する下層）と破泡しやすい第２のフォーム状定着材Ｌｂ´（記録媒体３０およびトナー像３１に接する上層）とからなる二層泡構造のフォーム状定着材Ｌ´が担持される。
【００３４】
第１のフォーム状定着材Ｌａ´、第２のフォーム状定着材Ｌｂ´の破泡のしやすさ、すなわち、泡沫安定性は、含有する軟化剤の濃度を変えることで制御することができる。泡沫安定性の評価は、例えばＪＩＳ  Ｋ３３６２に示されているが、本明細書では、一定条件で定着液を起泡した後、静置して一定時間経過後の泡の残存率（一定時間経過後の泡量／起泡時の泡量）で泡沫安定性を評価する。一定時間経過後の泡残存率が大きければ破泡しにくく、泡残存率が小さければ破泡しやすいことを表す。具体的には、定着液を透明なガラス容器に入れて蓋をして、１０秒間振とうする。振とう後、静置し、振とう直後の泡の高さおよび、５分後の泡の高さを計測して、５分後の泡の高さ／起泡時の泡の高さ、を泡残存率とした。
【００３５】
軟化剤はその濃度によって定着材の泡沫安定性を制御することができる。定着材の軟化剤濃度が低いときには、起泡剤の効果で泡沫安定性が高い（泡残存率が大きい）が、軟化剤濃度を高くすると泡沫安定性が低下（泡残存率が減少）していくという関係が成り立つ。
【００３６】
このため、第２のフォーム状定着材Ｌｂ´の軟化剤濃度を相対的に高くして泡沫安定性を低下し、塗布時に液化しやすくすることで、定着材がトナー像３１や記録媒体３０に浸透しやすいとともに軟化剤濃度が高いため、第２のフォーム状定着材Ｌｂ´により、速やかにトナーを軟化することができる。
【００３７】
また、第１のフォーム状定着材Ｌａ´の軟化剤濃度を相対的に低くして泡沫安定性を高くすることで、前述のように、第１のフォーム状定着材Ｌａ´が塗布ローラ１１およびトナー像３１の表面に残るため、オフセット、すなわち、トナーが塗布ローラ１１の表面に転移することを防止することができる。
【００３８】
また、軟化剤の濃度を異ならせることにより、泡沫安定性の異なる第１のフォーム状定着材Ｌａ´と第２のフォーム状定着材Ｌｂ´を得ることができるため、泡沫安定性を制御するためだけの成分を定着液に添加する必要がない。
【００３９】
第１のフォーム状定着材Ｌａ´、第２のフォーム状定着材Ｌｂ´の軟化剤濃度を変えるには、予め軟化剤濃度が互いに異なる複数の定着液を用意しておき、定着動作時に選択して第１のフォーム状定着材生成装置１３または第２のフォーム状定着材生成装置１５に供給すればよい。
【００４０】
また、軟化剤を除いた定着液と、軟化剤と、をそれぞれの容器に収容する等して用意しておき、定着動作時に、軟化剤を除いた定着液と、軟化剤と、を適切な割合で混合して、相対的に軟化剤濃度が高い定着液と、相対的に軟化剤濃度が低い定着液と、を作成し、第１のフォーム状定着材生成装置１３、第２のフォーム状定着材生成装置１５に供給して、第１のフォーム状定着材Ｌａ´または第２のフォーム状定着材Ｌｂ´を生成するようにしてもよい。
【００４１】
後者の構成は、軟化剤を除いた定着液用の容器と、軟化材用の容器の２種類の容器を用意すればよいので、軟化剤濃度が互いに異なる複数の定着液毎に容器を容易する必要がない点で、前者の構成よりも好ましい。さらに、後者の構成は、軟化剤を任意の濃度で混合することができるため、第１のフォーム状定着材Ｌａ´、第２のフォーム状定着材Ｌｂ´の泡沫安定性を、温度や湿度などの環境に応じて適切に設定することができ、定着品質を向上することができる。
【００４２】
第１のフォーム状定着材生成装置１３および第２のフォーム状定着材生成装置１５の一例について図２、図３を用いて説明する。なお、第１のフォーム状定着材生成装置１３と第２のフォーム状定着材生成装置１５とは同様の構成を有しているため、以下では、第１のフォーム状定着材生成装置１３について説明する。また、図２、図３は、上記の軟化剤を除いた定着液と軟化剤とを用意して適切な割合で混合する場合の具体的構成を示すものであるが、軟化剤濃度が互いに異なる混合済の定着液を複数用意した場合であっても、同様のフォーム状定着材生成装置でフォーム状定着材を生成することができる。
【００４３】
第１のフォーム状定着材生成装置１３は、図２に示すように、軟化剤を除いた液１２０を収容する容器１１１と、容器１１１から液１２０を搬送するポンプ１１２と、軟化剤１２２を収容する容器１２１と、容器１２１から軟化剤１２２を搬送するポンプ１２３と、搬送された液１２０と軟化剤１２２とを混合しながら泡径が０．５〜１ｍｍ程度の粗大泡を生成する第１の泡生成部１１３と、粗大泡にせん断力を印加することにより粗大泡を分割して微小泡を生成する第２の泡生成部１１４とを有する。これにより、極めて短時間で、液１２０と軟化剤１２２に泡径が５〜５０μｍの微小泡を生成させることができ、第１のフォーム状定着材Ｌａ´が得られる。
【００４４】
ポンプ１１２としては、特に限定されず、ギヤポンプ、ベローズポンプ等が挙げられるが、チューブポンプが好ましい。チューブポンプは、チューブを変形させながら、チューブ内の液１２０や軟化剤１２２を押し出すため、液１２０や軟化剤１２２と接蝕する部材は、チューブのみである。このため、液１２０や軟化剤１２２に対して耐液性を有するチューブを用いることにより、液１２０や軟化剤１２２の汚染やポンプの部品の劣化を抑制することができる。また、チューブを変形させるだけなので、液１２０や軟化剤１２２がポンプ内で起泡してしまうことを抑制することができ、搬送能力の低下を抑制することができる。
【００４５】
第１の泡生成部１１３には、空気口１１３ａと、孔径が３０〜１００μｍの微小孔シート１１３ｂとが設けられている。第１の泡生成部１１３においては、液１２０および軟化剤１２２が搬送されるとともに、空気口１１３ａに負圧が発生し、空気口１１３ａから導入された空気が定着液と混合される。さらに、空気と混合した定着液が微小孔シート１１３ｂを通過することにより、泡径の揃った粗大泡が生成される。
【００４６】
なお、微小孔シート１１３ｂの代わりに、孔径が３０〜１００μｍの連泡構造の多孔質部材を用いてもよい。このような多孔質部材としては、特に限定されないが、焼結セラミックス板、不織布、発泡樹脂シート等を用いることができる。
【００４７】
また、第１の泡生成部１１３に空気口１１３ａと微小孔シート１１３ｂとを設ける代わりに、羽根状攪拌子を用いて、液１２０および軟化剤１２２を攪拌することにより、気泡を巻き込みながら粗大泡を生成させてもよいし、空気供給ポンプ等を用いて、液１２０および軟化剤１２２をバブリングすることにより、粗大泡を生成させてもよい。
【００４８】
図３は、第２の泡生成部１１４の構成を示す概略図である。第２の泡生成部１１４としては、図３（ａ）、図３（ｂ）、図３（ｃ）の何れかに示す構成を採用することができる。
【００４９】
図３（ａ）に示す第２の泡生成部１１４は、閉じた二重円筒構造となっており、内側円筒１１４ａが回転可能な構成とし、外側円筒１１４ｂの一部に設けられた注入口から第１の泡生成部１１３で形成された粗大泡を供給するようになっている。回転する内側円筒１１４ａと外側円筒１１４ｂの隙間が流路となり、この流路を粗大泡が通過するときに、粗大泡は回転する内側円筒１１４ａと外側円筒１１４ｂによって発生するせん断力を受ける。このせん断力により、粗大泡は微小な泡へと変化し、外側円筒１１４ｂの一部に設けられた排出口より、所望の微小な泡径を有するフォーム状定着材Ｌ´を得ることができる。
【００５０】
また、図３（ｂ）に示す第２の泡生成部１１４は、内側円筒１１４ａの表面にらせん状の溝１１４ｃを設けて、回転する内側円筒１１４ａと外側円筒１１４ｂの隙間である流路内での搬送性を良くするように構成したものである。なお、らせん状の溝１１４ｃのピッチや溝の幅は、定着液の液粘度やフォーム状定着材Ｌ´の定常流粘性により決定される。
【００５１】
また、図３（ｃ）に示す第２の泡生成部１１４は、せん断力を加える別の構成であり、内側円筒１１４ａを外側円筒１１４ｂの長手方向に並行に振動させる構成となっている。振動の振幅および周波数は、概ね、０．５ｍｍから１ｍｍ程度の振幅で、５０Ｈｚから１００Ｈｚ程度の周波数が望ましい。
【００５２】
以下、定着液の液処方について説明する。
【００５３】
泡状の定着液は、上述したように、軟化剤を含有した液体中に気泡を含有した構成である。軟化剤を含有した液体は、気泡を安定して含有し、なるべく均一な気泡の大きさからなる気泡層を構成する泡状とするため、起泡剤および増泡剤を有することが望ましい。また、ある程度粘度が高いほうが、気泡が安定して液体中に分散するため、増粘剤を含有することが望ましい。
【００５４】
また、起泡剤としては、陰イオン界面活性剤、特に、脂肪酸塩が望ましい。脂肪酸塩は界面活性を有するため、水を含有する定着液の表面張力を下げ、定着液を発泡しやすくするとともに、泡表面で脂肪酸塩が層状ラメラ構造をとるため泡壁が他の界面活性剤よりも強くなり、泡沫安定性が極めて高くなる。また、脂肪酸塩の起泡性を効果的にするため、定着液には水を含有することが望ましい。脂肪酸としては、大気中での長期安定性の観点から酸化に強い飽和脂肪酸が望ましい。但し、飽和脂肪酸塩を含有する定着液に若干の不飽和脂肪酸塩を含有することで脂肪酸塩の水に対する溶解・分散性を助け、５℃〜１５℃までの低気温において、優れた起泡性を有することができ、広い環境温度範囲において定着の安定を可能とし、また、定着液長期放置中の脂肪酸塩の定着液中分離を防止することができる。 
更に、飽和脂肪酸塩に用いる脂肪酸としては、炭素数１２、１４、１６および１８の飽和脂肪酸、具体的にはラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸が適する。
【００５５】
炭素数が１１以下の飽和脂肪酸塩は臭気が大きくなり、当該定着液を用いるオフィス・家庭で用いる画像形成機器に適さない。また、炭素数１９以上の飽和脂肪酸塩は、水に対する溶解性が低下し、定着液の放置安定性を著しく低下させてしまう。これらの飽和脂肪酸による飽和脂肪酸塩を単独もしくは混合して起泡剤として用いる。
【００５６】
また、不飽和脂肪酸塩を用いてもよく、炭素数１８で２重結合数が１から３の不飽和脂肪酸が望ましい。具体的には、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸が適する。２重結合が４以上では反応性が強いため、定着液の放置安定性が劣ってしまう。これらの不飽和飽和脂肪酸による不飽和脂肪酸塩を単独もしくは混合して起泡剤として用いる。また、上記飽和脂肪酸塩と不飽和脂肪酸塩を混合して起泡剤として用いても構わない。
【００５７】
更に、上記飽和脂肪酸塩または不飽和脂肪酸塩において、当該定着液の起泡剤として用いる場合、ナトリウム塩、カリウム塩もしくはアミン塩であることが望ましい。定着装置に電源を投入後、素早く定着可能な状態にすることは定着装置の商品価値として重要な要素である。定着装置においては定着可能な状態とするためには、定着液が適切な泡状となっていることが必須であるが、上記の脂肪酸塩は素早く起泡することで、電源投入後定着可能な状態を短時間でつくることができる。特に、アミン塩とすることで、定着液にせん断力を加えたときに最も短時間で起泡し、フォーム状定着材を容易に作製することが可能であり、定着装置への電源投入後の定着可能な状態を最も短時間でつくることができる。
【００５８】
樹脂を溶解または膨潤することで軟化させる軟化剤は、脂肪族エステルを含む。この脂肪族エステルは、トナー等に含まれる樹脂の少なくとも一部を溶解または膨潤させる溶解性または膨潤性に優れている。
【００５９】
また、軟化剤については、人体に対する安全性の観点から、その急性経口毒性ＬＤ５０が３ｇ／ｋｇよりも大きい、更に好ましくは５ｇ／ｋｇであることが好ましい。脂肪族エステルは、化粧品原料として多用されているように、人体に対する安全性が高い。
【００６０】
更に、記録媒体に対するトナーの定着は、密封された環境において頻繁に使用される機器で行われ、軟化剤はトナーの記録媒体への定着後にもトナー中に残留するため、記録媒体に対するトナーの定着は揮発性有機化合物（ＶＯＣ）および不快臭の発生を伴わないことが好ましい。すなわち、軟化剤は揮発性有機化合物（ＶＯＣ）および不快臭の原因となる物質を含まないことが好ましい。脂肪族エステルは、一般に汎用される有機溶剤（トルエン、キシレン、メチルエチルケトン、酢酸エチルなど）と比較して、高い沸点および低い揮発性を有し、刺激臭を持たない。
【００６１】
なお、オフィス環境等における臭気を高い精度で測定することができる実用的な臭気の測定尺度として、官能測定である三点比較式臭袋法による臭気指数（１０×ｌｏｇ（物質の臭気が感じられなくなるまでの物質の希釈倍率））を臭気の指標とすることができる。また、軟化剤に含まれる脂肪族エステルの臭気指数は、１０以下であることが好ましい。この場合には、通常のオフィス環境では、不快臭を感じなくなる。更に、軟化剤のみならず、定着液に含まれる他の液剤も同様に、不快臭および刺激臭を有さないことが好ましい。
【００６２】
本発明における定着液において、好ましくは、上記の脂肪族エステルは、飽和脂肪族エステルを含む。上記の脂肪族エステルが、飽和脂肪族エステルを含む場合には、軟化剤の保存安定性（酸化、加水分解などに対する耐性）を向上させることができる。また、飽和脂肪族エステルは、人体に対する安全性が高く、多くの飽和脂肪族エステルは、トナーに含まれる樹脂を１秒以内で溶解または膨潤させることができる。更に、飽和脂肪族エステルは、記録媒体に提供されたトナーの粘着感を低下させることができる。これは、飽和脂肪族エステルが、溶解または膨潤したトナーの表面に油膜を形成するためであると考えられる。
【００６３】
よって、本発明における定着液において、好ましくは、上記の飽和脂肪族エステルの一般式は、Ｒ１ＣＯＯＲ２で表される化合物を含み、Ｒ１は、炭素数が１１以上１４以下のアルキル基であり、Ｒ２は、炭素数が１以上６以下の直鎖型もしくは分岐型アルキル基である。Ｒ１およびＲ２の炭素数がそれぞれ所望の範囲よりも少ないと臭気が発生し、所望の範囲よりも多いと樹脂軟化能力が低下する。
【００６４】
即ち、上記の飽和脂肪族エステルが、一般式Ｒ１ＣＯＯＲ２で表される化合物を含み、Ｒ１は、炭素数が１１以上１４以下のアルキル基であり、Ｒ２は、炭素数が１以上６以下の直鎖型もしくは分岐型のアルキル基である場合には、トナーに含まれる樹脂に対する溶解性または膨潤性を向上させることができる。また、上記の化合物の臭気指数は、１０以下であり、上記の化合物は、不快臭および刺激臭を有さない。
【００６５】
上記の化合物である脂肪族モノカルボン酸エステルとしては、例えば、ラウリン酸エチル、ラウリン酸ヘキシル、トリデシル酸エチル、トリデシル酸イソプロピル、ミリスチン酸エチル、ミリスチン酸イソプロピル等が挙げられる。上記の化合物であるこれらの脂肪族モノカルボン酸エステルの多くは、油性溶媒に溶解するが、水には溶解しない。よって、上記の化合物である脂肪族モノカルボン酸エステルの多くについては、水性溶媒では、グリコール類を溶解助剤として定着液に含有し、溶解またはマイクロエマルジョンの形態とする。
【００６６】
また、本発明における定着液において、好ましくは、上記の脂肪族エステルは、脂肪族ジカルボン酸エステルを含む。上記の脂肪族エステルが、脂肪族ジカルボン酸エステルを含む場合には、より短い時間でトナーに含まれる樹脂を溶解または膨潤させることができる。例えば、６０ｐｐｍ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望ましい。上記の脂肪族エステルが、脂肪族ジカルボン酸エステルを含む場合には、記録媒体における未定着のトナー等に定着液を付与し、トナーが記録媒体に定着するのに要する時間を、０．１秒以内にすることが可能となる。更に、より少量の、軟化剤の添加によって、トナーに含まれる樹脂を溶解または膨潤させることができるため、定着液に含まれる、軟化剤の含有量を低減することができる。
【００６７】
よって、本発明における定着液において、好ましくは、上記の脂肪族ジカルボン酸エステルの一般式は、Ｒ３（ＣＯＯＲ４）２で表される化合物を含み、Ｒ３は、炭素数が３以上８以下のアルキレン基であり、Ｒ４は、炭素数が３以上５以下の直鎖型または分岐型アルキル基である。Ｒ１およびＲ２の炭素数がそれぞれ所望の範囲よりも少ないと臭気が発生し、所望の範囲よりも多いと樹脂軟化能力が低下する。
【００６８】
即ち、上記の脂肪族ジカルボン酸エステルが、一般式Ｒ３（ＣＯＯＲ４）２で表される化合物を含み、Ｒ３は、炭素数が３以上８以下のアルキレン基であり、Ｒ４は、炭素数が３以上５以下の直鎖型または分岐型アルキル基である場合には、トナーに含まれる樹脂に対する溶解性または膨潤性を向上させることができる。また、上記の化合物の臭気指数は、１０以下であり、上記の化合物は、不快臭および刺激臭を有さない。
【００６９】
上記の化合物である脂肪族ジカルボン酸エステルとしては、例えば、コハク酸２エチルヘキシル、アジピン酸ジブチル、アジピン酸ジイソブチル、アジピン酸ジイソプロピル、アジピン酸ジイソデシル、セバシン酸ジエチル、セバシン酸ジブチル等が挙げられる。上記の化合物であるこれらの脂肪族ジカルボン酸エステルの多くは、油性溶媒に溶解するが、水には溶解しない。よって、水性溶媒では、グリコール類を溶解助剤として定着液に含有し、溶解またはマイクロエマルジョンの形態とする。
【００７０】
更に、本発明における定着液において、好ましくは上記の脂肪族エステルは、脂肪族ジカルボン酸ジアルコキシアルキルを含む。上記の脂肪族エステルが、脂肪族ジカルボン酸ジアルコキシアルキルを含む場合には、記録媒体に対するトナーの定着性を向上させることができる。
【００７１】
本発明における定着液において、好ましくは、上記の脂肪族ジカルボン酸ジアルコキシアルキルの一般式は、Ｒ５（ＣＯＯＲ６−Ｏ−Ｒ７）２で表される化合物を含み、Ｒ５は、炭素数が２以上８以下のアルキレン基であり、Ｒ６は、炭素数が２以上４以下のアルキレン基であり、Ｒ７は、炭素数が１以上４以下のアルキル基である。Ｒ１およびＲ２の炭素数がそれぞれ所望の範囲よりも少ないと臭気が発生し、所望の範囲よりも多いと樹脂軟化能力が低下する。
【００７２】
即ち、上記の脂肪族ジカルボン酸ジアルコキシアルキルは、一般式Ｒ５（ＣＯＯＲ６−Ｏ−Ｒ７）２で表される化合物を含み、Ｒ５は、炭素数が２以上８以下のアルキレン基であり、Ｒ６は、炭素数が２以上４以下のアルキレン基であり、Ｒ７は、炭素数が１以上４以下のアルキル基である場合には、トナーに含まれる樹脂に対する溶解性または膨潤性を向上させることができる。また、上記の化合物の臭気指数は、１０以下であり、上記の化合物は、不快臭および刺激臭を有さない。
【００７３】
上記の化合物である脂肪族ジカルボン酸ジアルコキシアルキルとしては、例えば、コハク酸ジエトキシエチル、コハク酸ジブトキシエチル、アジピン酸ジエトキシエチル、アジピン酸ジブトキシエチル、セバシン酸ジエトキシエチル等が挙げられる。これらの脂肪族ジカルボン酸ジアルコキシアルキルを水性溶媒では、グリコール類を溶解助剤として定着液に含有し、溶解またはマイクロエマルジョンの形態とする。
【００７４】
また、脂肪酸エステルではないが、クエン酸エステルや、炭酸エチレン、炭酸プロピレンといった炭酸エステルも軟化剤として適する。
【００７５】
ところで、フォーム状定着材において、塗布接触ニップ部にてトナー等の微粒子層にフォーム状定着材を押し込みながら浸透させる際に泡が破泡すると浸透阻害となる。そこで泡沫安定性に優れる泡が求められる。このため、定着液中に脂肪酸アルカノールアミド（１：１）型を含有することが望ましい。脂肪酸アルカノールアミドには（１：１）型と（１：２）型があるが、本発明における泡沫安定性には（１：１）型が適することがわかった。
【００７６】
なお、定着の対象となる樹脂を含有する微粒子は、トナーに限定されず、樹脂を含有する微粒子であれば何れでもよい。また、記録媒体は、記録紙に限定されず、金属、樹脂、セラミックス等何れでもよい。但し、媒体は定着液に対し浸透性を有することが望ましく、媒体基板が液浸透性を持たない場合は、基板上に液浸透層を有する媒体が望ましい。記録媒体の形態もシート状に限定されず、平面および曲面を有する立体物でもよい。例えば、紙のごとき媒体に透明樹脂微粒子を均一に定着させ紙面を保護する（所謂、ニスコート）用途においても、本発明は適用できる。
【００７７】
上記の樹脂を含有する微粒子のうち、電子写真プロセスで用いるトナーは、本発明の定着液との組合せにおいて最も定着への効果が高い。トナーは、色剤と帯電制御剤と結着樹脂や離型剤などのような樹脂を含む。トナーに含まれる樹脂は、特に限定されないが、好適な結着樹脂としては、ポリスチレン樹脂、スチレン−アクリル共重合体樹脂、ポリエステル樹脂などが挙げられ、離型剤としては、例えばカルバナウワックスやポリエチレンなどのワックス成分などが挙げられる。トナーは、結着樹脂の他に、公知の着色剤、電荷制御剤、流動性付与剤、外添剤などを含んでもよい。また、トナーは、メチル基を有する疎水性シリカおよび疎水性酸化チタンのような疎水性微粒子をトナーの粒子の表面に固着させることによって、撥水性処理されていることが好ましい。媒体のうち、記録媒体は、特に限定されず、例えば、紙、布、および液体透過層を有するＯＨＰ用シートのようなプラスチックフィルムなどが挙げられる。本発明における油性とは、室温（２０℃）における水に対する溶解度が、０．１重量％以下である性質を意味する。
【００７８】
また、泡状となった定着液は、好ましくは、撥水性処理されたトナーの粒子に対して、十分な親和性を有することが望ましい。ここで、親和性とは、液体が固体に接触したときに、固体の表面に対する液体の拡張濡れの程度を意味する。すなわち、泡状となった定着液は、撥水性処理されたトナーに対して十分な濡れ性を示すことが好ましい。疎水性シリカおよび疎水性酸化チタンのような疎水性微粒子で撥水性処理されたトナーの表面は、疎水性シリカおよび疎水性酸化チタンの表面に存在するメチル基によって覆われており、おおよそ２０ｍＮ／ｍ程度の表面エネルギーを有する。現実には撥水性処理されたトナーの表面の全面が疎水性微粒子によって完全に覆われてはいないため、撥水性処理されたトナーの表面エネルギーは、おおよそ、２０〜３０ｍＮ／ｍであると推測される。よって、撥水性トナーに対して親和性を有する（十分な濡れ性を有する）ためには、泡状となった定着液の表面張力は、２０〜３０ｍＮ／ｍであることが好ましい。
【００７９】
水性溶媒を用いる場合、界面活性剤を添加することで、表面張力を２０〜３０ｍＮ／ｍとすることが好ましい。また、水性溶媒の場合、単価もしくは多価アルコールを含有していることが望ましい。これらの材料は、泡状の定着液における気泡の安定性を高め、破泡しにくくする利点を有する。例えばセタノールなどの単価アルコールや、グリセンリン、プロピレングリコール、１，３ブチレングリコールなどの多価アルコールが望ましい。また、これらの単価または多価のアルコール類を含有することで紙等の媒体のカール防止に効果を有する。
【００８０】
また、定着液中に浸透性改善や紙等媒体のカール防止のために油性成分を含有してＯ／ＷエマルジョンやＷ／Ｏエマルジョンを形成する構成も望ましく、その場合、具体的な分散剤としては、ソルビタンモノオレエートやソルビタンモノステレートやソルビタンセスキオレートなどのソルビタン脂肪酸エステルやショ糖ラウリン酸エステルやショ糖ステアリン酸エステルなどのショ糖エステルなどが望ましい。
【００８１】
本発明において、泡状化された定着液は、嵩密度が０．０１〜０．１ｇ／ｃｍ３であることが好ましいが、０．０１〜０．０５ｇ／ｃｍ３がさらに好ましく、０．０２５〜０．０５ｇ／ｃｍ３が特に好適である。嵩密度が０．０１ｇ／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、０．１ｇ／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。
【００８２】
本発明において、第１のフォーム状定着材の嵩密度は０．０１〜０．０４ｇ／ｃｍ３であることが好ましく、第２のフォーム状定着材の嵩密度は０．０３〜０．１ｇ／ｃｍ３が好ましい。
【００８３】
また、泡状化された定着液は、泡径が５〜５０μｍであることが好ましい。これにより、記録媒体上に形成された粒径が５〜１０μｍの樹脂含有微粒子を乱さずに、泡状化された定着液を樹脂含有微粒子に付与することができる。
【００８４】
泡状化されたフォーム状定着材の膜厚は、記録媒体上に形成された未定着のトナー像の厚さ、泡状化されたフォーム状定着材の泡の大きさ、粘度、未定着のトナー像に塗布する際の加圧力、環境温度に応じて、適宜選択される。
【００８５】
図４、図５に、本発明の定着装置の他の構成例を示す。
【００８６】
図４に示すように、この定着装置１０ａは、塗布ローラ１１と対向し、塗布ローラ１１との間に搬送された記録媒体３０を加圧する加圧部材として、図１に示した加圧ローラ１２の代わりに加圧ベルト１２´を用いたものであり、それ以外は、図１の定着装置１０と同様の構成となっている。これにより、加圧部のニップ幅を容易に大きくすることができる。
【００８７】
加圧ベルト１２´としては、特に限定されないが、シームレスニッケルベルト、シームレスＰＥＴ等の基体にＰＦＡ等の離型性フッ素樹脂がコートされたものを用いることができる。
【００８８】
なお、図５に示す定着装置１０ｂのように、図１の塗布ローラ１１の代わりに塗布ベルト１１´を用いるとともに、図４の加圧ベルト１２´の代わりに加圧ローラ１２を用いる構成であってもよい。
【００８９】
図６（ａ）、図６（ｂ）は、図１、図２に示す定着装置１０の膜厚制御ブレード１４とその動作を示す図である。
【００９０】
塗布ローラ１１の近傍の、第２のフォーム状定着材供給部１５ａよりも塗布ローラ移動（回転）方向下流側には、フォーム状定着材Ｌ´の膜厚を制御する膜厚制御ブレード１４が設けられている。
【００９１】
膜厚制御ブレード１４は、図６（ａ）、図６（ｂ）に示すように、端部に設けられた回転軸１４ａにより、塗布ローラ１１に対して、所定のギャップ（例えば、１０〜１００μｍ）で隔てられている。膜厚制御ブレード１４によりフォーム状定着材Ｌ´（第１のフォーム状定着材Ｌａ´の上に第２のフォーム状定着材Ｌｂ´が積層されたもの）の膜厚を制御する際は、泡状化されたフォーム状定着材Ｌ´の膜厚を薄くする場合は、ギャップを小さくし（図６（ａ）参照）、泡状化されたフォーム状定着材Ｌ´の膜厚を厚くする場合は、ギャップを大きくする（図６（ｂ）参照）。なお、膜厚制御ブレード１４の代わりに、ワイヤーバーを用いてもよい。これにより、塗布ローラ１１の軸方向の泡状化されたフォーム状定着材Ｌ´の膜厚の均一性を向上させることができる。
【００９２】
ここで、膜厚制御ブレード１４によって第１のフォーム状定着材Ｌａ´は泡沫安定性が高いため、膜厚制御ブレード１４を通過することによって多少破泡するが、トナーオフセットを防止するという機能を失うほど泡が消えてしまうことはない。一方、第２のフォーム状定着材Ｌｂ´は膜厚制御ブレード１４を通過することによって破泡し液化する効果を望める。これによりトナー像３１への定着液の浸透は促進される。なお、第１のフォーム状定着材生成装置１３および第２のフォーム状定着材生成装置１５が塗布ローラ１１に供給するフォーム状定着材Ｌ´の供給量が多すぎる場合、膜厚制御ブレード１４によってフォーム状定着材Ｌ´の二層泡構造が乱される恐れがあるが、第１のフォーム状定着材生成装置１３および第２のフォーム状定着材生成装置１５からの供給量が供給過多とならないように制御しておくことで、膜厚制御ブレード１４の通過によってフォーム状定着材Ｌ´の二層泡構造が壊れることなく膜厚を均一にすることができる。
【００９３】
図７に、定着装置１０、１０ａ、１０ｂを搭載する画像形成装置の一例として、タンデム方式の画像形成装置２００を示す。
【００９４】
画像形成装置２００が、記録媒体３０の搬送方向下流側に図１の定着装置１０、図４の定着装置１０ａ、または図５の定着装置１０ｂを備えることで、画像形成装置２００は、記録媒体３０上に形成されたトナー像３１の定着を行うことができる。なお、画像形成装置２００は、複写機またはプリンタ、あるいはこれらの機能とファクシミリの機能等を備えた複合機であってもよい。
【００９５】
図７に示す画像形成装置２００は、未定着のトナー像３１を担持する中間転写ベルト２０１を有する。中間転写ベルト２０１は、３つの支持ローラ２０２、２０３、２０４に張架されており、矢印Ａの方向に回転する。中間転写ベルト２０１に対しては、ブラック（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）およびシアン（Ｃ）の各画像形成ユニット２０５Ｋ、２０５Ｙ、２０５Ｍおよび２０５Ｃが配列されている。画像形成ユニット２０５の上方には、露光装置２５０（図８参照）が配置されている。例えば、画像形成装置２００が複写機である場合には、スキャナ（不図示）で原稿の画像情報を読み込み、読み込まれた画像情報に応じて、静電潜像を書き込むための露光光が露光装置２５０から照射される。
【００９６】
中間転写ベルト２０１を挟んで中間転写ベルト２０１の支持ローラ２０４に対向する位置には、２次転写ベルト２０６が設けられている。２次転写ベルト２０６は、２つの支持ローラ２０７、２０８の間に張架されている。なお、２次転写ベルト２０６の代わりに、転写ローラを用いてもよい。
【００９７】
中間転写ベルト２０１を挟んで中間転写ベルト２０１の支持ローラ２０２に対向する位置には、中間転写ベルト２０１上に残留したトナーを除去するベルトクリーニング装置２０９が配置されている。
【００９８】
一方、記録媒体３０は、給紙部（不図示）から給紙、搬送され、一対の給紙ローラ（レジストローラとも言う）２１０を用いて給紙され、２次転写ベルト２０６を中間転写ベルト２０１に押し当てることにより、未定着のトナー像３１が記録媒体３０に転写される。
【００９９】
未定着のトナー像３１が転写された記録媒体３０は２次転写ベルト２０６により搬送され、未定着のトナー像３１は、図１の構成の定着装置１０により定着される。このとき、記録媒体３０に転写された未定着のトナー像３１には、露光装置２５０からの画像情報、例えば、カラー画像または黒ベタ画像に基づいて、前述したように、膜厚が制御されたフォーム状定着材Ｌ´が塗布されて定着される。
【０１００】
図８は、図７に示す画像形成装置２００の画像形成ユニット２０５の構成を示すものである。なお、画像形成ユニット２０５は、現像に使用するトナーの色毎に設けられているが、各画像形成ユニット２０５Ｋ、２０５Ｙ、２０５Ｍおよび２０５Ｃは同様の構成を有している。
【０１０１】
図８に示すように、画像形成ユニット２０５は、静電潜像担持体である感光体ドラム２０５ａと、感光体ドラム２０５ａの周囲に配置された帯電ローラ２０５ｂ、現像装置２０５ｃ、１次転写ローラ２０５ｄ、クリーニング装置２０５ｅおよび除電ランプ２０５ｆとを有している。
【０１０２】
なお、この画像形成ユニット２０５では、感光体ドラム２０５ａと、帯電ローラ２０５ｂ、現像装置２０５ｃ、クリーニング装置２０５ｅ、除電ランプ２０５ｆのうちの少なくとも一つを、カートリッジに一体に収納したプロセスカートリッジを用いることもできる。
【０１０３】
帯電ローラ２０５ｂは、接触帯電方式の帯電装置であり、帯電ローラ２０５ｂを感光体ドラム２０５ａに接触させて、感光体ドラム２０５ａに電圧を印加することにより、感光体ドラム２０５ａの表面を一様に帯電するものである。なお、帯電ローラ２０５ｂの代わりに、非接触のスコロトロン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。
【０１０４】
現像装置２０５ｃは、露光装置２５０から照射された露光光により感光体ドラム２０５ａ上に書き込まれた静電潜像に、現像剤中のトナーを付着させて現像し、未定着のトナー像３１を形成するものである。なお、現像装置２０５ｃは、攪拌部（不図示）および現像部（不図示）を有し、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。攪拌部におけるトナーの濃度は、トナー濃度センサによって検出され、トナーの濃度が一定になるように制御されている。
【０１０５】
１次転写ローラ２０５ｄは、中間転写ベルト２０１を介して、感光体ドラム２０５ａに対向する位置に設けられている。このとき、中間転写ベルト２０１を挟んで、１次転写ローラ２０５ｄを感光体ドラム２０５ａに押し当て、転写バイアスを印加することにより、感光体ドラム２０５ａ上に形成された未定着のトナー像３１が中間転写ベルト２０１上に転写される。なお、１次転写ローラ２０５ｄの代わりに、導電性ブラシ、非接触のコロナチャージャー等の転写装置を用いてもよい。
【０１０６】
クリーニング装置２０５ｅは、感光体ドラム２０５ａ上に残留したトナーを除去するものである。クリーニング装置２０５ｅは、感光体ドラム２０５ａに押し当てられる先端を備えたブレードやブラシ、あるいは回転するブラシローラ等を有する。ここで、クリーニング装置２０５ｅにより回収されたトナーは、回収スクリュー（不図示）およびトナーリサイクル装置（不図示）により、現像装置２０５ｃに回収され、再利用される。また、除電ランプ２０５ｆは、光を照射して感光体ドラム２０５ａの表面電位を初期化するものである。
【０１０７】
以下、本実施の形態の定着装置１０の構成により定着動作を行った際の評価方法、評価結果について説明する。
【０１０８】
まず、評価方法について説明する。以下のように、軟化剤の種類と濃度が異なる実施例１〜３、比較例１〜３の６種類の定着液を調製し、これらを定着装置を用いて等しい条件下で記録媒体３０上の未定着のトナー像３１に塗布した。
【０１０９】
＜定着液＞
ミリスチン酸（関東化学試薬）、パルミチン酸（関東化学試薬）、ステアリン酸（関東化学試薬）を重量比で４：３：１とした脂肪酸と、トリエタノールアミンを脂肪酸に対してモル比で０．７となる量をイオン交換水に投入し、８０℃で３０分攪拌後自然冷却して脂肪酸ジエタノールアミン塩溶液（溶液Ａ）を調製した。次に上記溶液Ａ中の脂肪酸濃度が４ｗｔ％、ヤシ油脂肪酸ジエタノールアミド（１：１）型（松本油脂製薬株式会社製、マーポンＭＭ）が０．５ｗｔ％となるようにそれぞれをイオン交換水に混合し、超音波ホモジナイザーにて攪拌することで軟化剤のない定着液を調製した。
【０１１０】
軟化剤は、実施例１と比較例１では、プロピレンカーボネート（関東化学株式会社製）を使用し、実施例２と比較例２では、コハク酸ジカルビトール（高級アルコール工業株式会社製）を使用し、実施例３と比較例３では、コハク酸ジエトキシエチル（クローダ社、クローダＤＥＳ）を使用した。軟化剤の濃度は、実施例１〜３、比較例１〜３において表１に示す通りとした。
【表１】
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具体的には、実施例１では、軟化剤（プロピレンカーボネート）の濃度を第１のフォーム状定着材で５％、第２のフォーム状定着材で４０％とし、実施例２では、軟化剤（コハク酸ジカルビトール）の濃度を第１のフォーム状定着材で５％、第２のフォーム状定着材で５０％とし、実施例３では、軟化剤（コハク酸ジエトキシエチル）の濃度を第１のフォーム状定着材で５％、第２のフォーム状定着材で５０％とした。また、比較例１では、軟化剤（プロピレンカーボネート）の濃度を第１のフォーム状定着材で３５％、第２のフォーム状定着材で３５％とし、比較例２では、軟化剤（コハク酸ジカルビトール）の濃度を第１のフォーム状定着材で２０％、第２のフォーム状定着材で２０％とし、比較例３では、軟化剤（コハク酸ジエトキシエチル）の濃度を第１のフォーム状定着材で２０％、第２のフォーム状定着材で２０％とした。すなわち、実施例１〜３では、第２のフォーム状定着材の軟化剤濃度を第１のフォーム状定着材の軟化剤濃度よりも高くしており、比較例１〜３では、第２のフォーム状定着材の軟化剤濃度と第１のフォーム状定着材の軟化剤濃度とを等しくしている。
【０１１１】
上記の各定着液の付与対象である未定着のトナー像３１は、電子写真方式のカラープリンタ（ＩｐｓｉｏＣｏｌｏｒＣＸ８８００（リコー社製））を用いて、記録媒体３０としてのＰＰＣ用紙Ｔ−６２００（リコー社製）上に形成した。
【０１１２】
＜定着装置＞
定着装置は図１に示す装置を用いた。フォーム状定着材生成装置としては図２の装置を用いた。図２の軟化剤を除いた定着液の容器１１１および軟化剤の容器１２１は、ＰＥＴ樹脂製のボトルであり、ポンプ１１２、１２３は、チューブの材質がシリコーンゴム、内径が２ｍｍであるチューブポンプであり、液１２０（軟化剤１２２が入ってない定着液）および軟化剤１２２を搬送する流路は、内径が２ｍｍのシリコーンゴムチューブである。
【０１１３】
また、第１の泡生成部１１３の微小孔シート１１３ｂは、開口部が約４０μｍのステンレス製の４００メッシュシートとした。さらに、内側円筒１１４ａおよび外側円筒１１４ｂはＰＥＴ製とした。内側円筒１１４ａは、外径が８ｍｍ、長さが１００ｍｍであり、外側円筒１１４ｂは、内径が１０ｍｍ、長さが１２０ｍｍである。第２の泡生成部１１４の内側円筒１１４ａは、回転軸に固定され、回転駆動モータ（不図示）により回転させることでフォーム状定着材を生成し、得られたフォーム状定着材を塗布ローラ１１に供給する。
【０１１４】
塗布ローラ１１としては、ＰＦＡ樹脂を焼付け塗装した直径が３０ｍｍのＳＵＳ製ローラを用い、加圧ローラ１２としては、直径１０ｍｍのアルミ合金製ローラ（芯金）に、外径が５０ｍｍとなるように、ポリウレタンフォーム材カラーフォームＥＭＯ（イノアック社製）を形成したものを用いた。
【０１１５】
また、膜厚制御ブレード１４としては、アルミ合金製の支持板に厚さが１ｍｍの並板ガラスを接着し、ガラス面を塗布ローラ１１の側に向け、塗布ローラ１１とのギャップを制御できる機構を設けた。これにより塗布ローラ１１上のフォーム状定着材Ｌ´の厚さと塗布量を制御した。ここではギャップを１００ｕｍとした。また、記録媒体３０の搬送速度は３００ｍｍ／秒とした。塗布量は１２０ｇ／Ａ４となるように調整した。
【０１１６】
評価結果について説明する。実施例１〜３、比較例１〜３について、定着状態やオフセット発生の有無を観察した。
【０１１７】
＜評価結果＞
実施例１〜３では、トナーが塗布ローラ１１に付着（オフセット）することなく、記録媒体３０上のトナー像３１に定着材が浸透し、良好な定着を行うことができた。一方、比較例１〜３では、定着時にトナーの一部が塗布ローラ１１に付着しトナーオフセットが発生してしまった。
【０１１８】
以上のように、本実施の形態に係る定着装置１０、１０ａ、１０ｂ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を含有した定着液を、形成する画像の画像情報に基づいて記録媒体３０上に形成されたトナー像３１に塗布してそのトナー像３１を記録媒体３０に定着するものであって、定着液に気体を混合して第１のフォーム状定着材Ｌａ´を生成する第１のフォーム状定着材生成装置１３と、第１のフォーム状定着材Ｌａ´よりも破泡しやすい第２のフォーム状定着材Ｌｂ´を生成する第２のフォーム状定着材生成装置１５と、第１のフォーム状定着材Ｌａ´からなる下層をその表面に担持するとともに、第２のフォーム状定着材Ｌｂ´からなる上層を第１のフォーム状定着材Ｌａ´からなる下層の上に担持する塗布ローラ１１を有し、塗布ローラ１１が担持する第１のフォーム状定着材Ｌａ´と第２のフォーム状定着材Ｌｂ´を記録媒体３０上のトナー像３１に塗布することを特徴とする。
【０１１９】
この構成により、塗布ローラ１１の上層の第２のフォーム状定着材Ｌｂ´が記録媒体３０上のトナー像３１に接触して容易に破泡および液化し、定着材がトナー像３１や記録媒体３０に浸透するため、速やかにトナーを軟化することができる。また、破泡しにくい下層の第１のフォーム状定着材Ｌａ´が塗布ローラ１１およびトナー像３１の表面に残るため、トナーのオフセットを防止することができる。
【０１２０】
したがって、トナーのオフセットを効果的に防止することができる。
【０１２１】
また、本実施の形態に係る定着装置１０、１０ａ、１０ｂは、第２のフォーム状定着材Ｌｂ´の軟化剤濃度が、第１のフォーム状定着材Ｌａ´の軟化剤濃度よりも高いことを特徴とする。
【０１２２】
この構成により、第２のフォーム状定着材Ｌｂ´の軟化剤濃度を相対的に高くして泡沫安定性を低下し、液化しやすくすることで、定着材がトナー像３１や記録媒体３０に浸透しやすいとともに軟化剤濃度が高いため、第２のフォーム状定着材Ｌｂ´により、速やかにトナーを軟化することができる。また、第１のフォーム状定着材Ｌａ´の軟化剤濃度を相対的に低くして泡沫安定性を高くすることで、第１のフォーム状定着材Ｌａ´が塗布ローラ１１およびトナー像３１の表面に残るため、オフセットを防止することができる。また、軟化剤の濃度を異ならせることにより、泡沫安定性の異なる第１のフォーム状定着材Ｌａ´と第２のフォーム状定着材Ｌｂ´を得ることができるため、泡沫安定性を制御するためだけの成分を定着液に添加する必要がない。
【０１２３】
また、本実施の形態に係る定着装置１０、１０ａ、１０ｂは、軟化剤を除いた成分からなる定着液を保持する容器１１１と、軟化剤を保持する容器１２１と、容器１１１および容器１２１の液体を第１のフォーム状定着材生成装置１３および第２のフォーム状定着材生成装置１５に供給するポンプ１１２、１２３と、を備えたことを特徴とする。
【０１２４】
この構成により、軟化剤を除いた定着液用の容器１１１と、軟化材用の容器１２１の２種類の容器を用意すればよいので、軟化剤濃度が互いに異なる複数の定着液毎に容器を容易する必要がない。また、軟化剤を任意の濃度で混合することができるため、第１のフォーム状定着材Ｌａ´、第２のフォーム状定着材Ｌｂ´の泡沫安定性を、温度や湿度などの環境に応じて適切に設定することができ、定着品質を向上することができる。
【０１２５】
また、本実施の形態に係る画像形成装置２００は、感光体ドラム２０５ａ上に静電潜像を形成する露光装置２５０と、感光体ドラム２０５ａ上に形成された静電潜像を、樹脂含有微粒子を含有する現像剤を用いて現像してトナー像３１を形成する現像装置２０５ｃと、感光体ドラム２０５ａ上に形成されたトナー像３１を記録媒体３０に転写する１次転写ローラ２０５ｄ、中間転写ベルト２０１、２次転写ベルト２０６と、記録媒体３０に転写されたトナー像３１を記録媒体３０に固定化する定着手段と、を備える画像形成装置であって、定着手段として、定着装置１０、１０ａ、１０ｂを備えることを特徴としている。
【０１２６】
この構成により、画像形成装置２００において、トナーのオフセットを効果的に防止することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１２７】
以上説明したように、本発明に係る定着装置および画像形成装置は、トナーのオフセットを効果的に防止できるという効果を有し、トナー等の樹脂微粒子を溶解または膨潤させるフォーム状定着材を樹脂微粒子に付与して樹脂微粒子を記録媒体上に定着させる定着装置や画像形成装置として有用である。
【符号の説明】
【０１２８】
１０、１０ａ、１０ｂ  定着装置（定着装置、定着手段）
１１  塗布ローラ（担持部材、塗布手段）
１２  加圧ローラ（転写手段）
１３  第１のフォーム状定着材生成装置（第１のフォーム状定着材生成手段）
１４  膜厚制御ブレード
１５  第２のフォーム状定着材生成装置（第２のフォーム状定着材生成手段）
３０  記録媒体
３１  トナー像（樹脂微粒子）
１１１  容器（第１の容器）
１１２、１２３  ポンプ（供給手段）
１２０  液
１２１  容器（第２の容器）
１２２  軟化剤
２００  画像形成装置
２０１  中間転写ベルト（転写手段）
２０５、２０５Ｃ、２０５Ｍ、２０５Ｙ、２０５Ｋ  画像形成ユニット
２０５ａ  感光体ドラム（静電潜像担持体）
２０５ｂ  帯電ローラ
２０５ｃ  現像装置（現像手段）
２０５ｄ  １次転写ローラ（転写手段）
２０５ｅ  クリーニング装置
２０５ｆ  除電ランプ
２０６  ２次転写ベルト（転写手段）
２０９  ベルトクリーニング装置
２５０  露光装置
Ｌ´  フォーム状定着材
Ｌａ´  第１のフォーム状定着材
Ｌｂ´  第２のフォーム状定着材
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１２９】
【特許文献１】特許第４３０２７００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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【図９】
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