クリーニング装置、定着装置及び画像形成装置
【課題】表面移動する被清掃体の表面上の付着物を除去する方式において、被清掃体の表面の付着物を長期間に渡って良好に除去することができるクリーニング装置、並びにこれを備えた定着装置及び画像形成装置を提供する。
【解決手段】塗布部材クリーニング装置７０は、表面移動する被清掃体である塗布ローラ４１の表面上の付着物である残留泡状定着液Ｂａ及びオフセットしたトナー粒子Ｔａを除去手段によって除去するクリーニング装置であり、除去手段として、塗布ローラ４１表面に接触し、塗布ローラ４１の表面移動方向に対して逆方向に表面移動するように、巻き取り可能に張架した帯状のフィルム部材であるウェブ７２と、ウェブ７２と塗布ローラ４１表面とが接触する当接位置Ｅでウェブ７２を挟んで塗布ローラ４１表面に当接するクリーニングブレードであるフィルム当接ブレード７１とを備える。
【解決手段】塗布部材クリーニング装置７０は、表面移動する被清掃体である塗布ローラ４１の表面上の付着物である残留泡状定着液Ｂａ及びオフセットしたトナー粒子Ｔａを除去手段によって除去するクリーニング装置であり、除去手段として、塗布ローラ４１表面に接触し、塗布ローラ４１の表面移動方向に対して逆方向に表面移動するように、巻き取り可能に張架した帯状のフィルム部材であるウェブ７２と、ウェブ７２と塗布ローラ４１表面とが接触する当接位置Ｅでウェブ７２を挟んで塗布ローラ４１表面に当接するクリーニングブレードであるフィルム当接ブレード７１とを備える。
【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クリーニング装置、並びに、これを備えた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、このような熱定着方式を採用し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、熱定着方式の定着装置においてトナーを加熱処理の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。このため、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、又は、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が知られている（例えば、特許文献１〜特許文献４に記載の定着装置で用いる定着方式）。このように、湿式定着方式の定着装置ではトナーを軟化させるために加熱処理を行う必要がないため、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】
特許文献１〜特許文献４の何れの特許文献に記載の定着装置も、接触型の定着液付与手段である塗布ローラを用いて定着液を液状のまま記録媒体に塗布することで、定着液を記録媒体上の未定着トナー像に付与する構成である。このような液状の定着液をトナー像に塗布して定着を行う構成では、記録媒体上のトナー像への定着液の微量塗布と塗布ローラ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。以下、この問題について説明する。
【０００５】
塗布ローラを用いて記録媒体上の未定着トナー像へ定着液を塗布する構成において、定着液を記録媒体に微量付与するために、塗布ローラ上の定着液の層の厚みが未定着トナー像の層よりも薄くした場合、次のような問題が生じることがあった。塗布ローラの表面が記録媒体と接触した後、塗布ローラの表面が記録媒体から剥離する位置で、記録媒体に付与されず塗布ローラ表面に残った定着液の液膜によって生じる表面張力で記録媒体上のトナー層のトナー粒子が引っ張られてしまう。これにより、塗布ローラの表面にオフセットしたトナー粒子が付着し、塗布ローラと剥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。
【０００６】
逆に、塗布ローラ上の定着液の層の厚みを未定着トナー層よりも十分厚くすると、塗布ローラが記録媒体から剥離する位置では、液量が多いため塗布ローラの表面の液膜による表面張力が記録媒体上のトナー層のトナー粒子に作用しにくくなる。これにより、塗布ローラ側にトナーが付着しにくくなるが、記録媒体の表面に多量の定着液が塗布されるため、記録媒体上で過剰な定着液により定着液の拡散にともないトナー粒子が流れ画質劣化を生じたり、定着液の乾燥時間が長くなり定着応答性に問題が生じたりしてしまう。また、記録媒体に著しい残液感（紙を手で触れたときの湿った感触）が発生する。また、定着液が水を含有するものであると、紙等のセルロースを含有する記録媒体への定着液の塗布量が多い場合、紙等の記録媒体が著しくカールし、画像形成装置などの装置内における記録媒体搬送時に紙詰まりが発生する恐れがある。
このように、塗布ローラを用いて定着液を塗布する構成では、定着液の塗布量が多すぎると、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、といった問題が生じる。一方、これらの問題を防止するために定着液を微量塗布する構成とすると、上述したように塗布ローラの表面にトナー粒子がオフセットしてしまう。
よって、塗布ローラで定着液を塗布する構成では、定着応答性向上や残液感低減やカール防止のために記録媒体上のトナー層に定着液を微量塗布することと塗布ローラへのトナーオフセットを防止することとを両立することが極めて難しい。
【０００７】
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５には、定着液を液中に気泡が分散した泡状定着液とし、この泡状定着液を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密度を下げることが出来るため、従来よりも少量の定着液で塗布ローラ表面上の定着液の膜厚を厚くすることが出来、液体の表面張力の記録媒体上のトナー粒子に対する影響を軽減することができる。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、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５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。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献５に記載の定着装置のように、塗布ローラ等の塗布部材を用いて泡状定着液を記録媒体に塗布する構成の場合、記録媒体に泡状定着液を塗布したあとの塗布部材から除去手段によって除去する塗布部材クリーニング装置を設けることが望ましい。これは、記録媒体に泡状定着液を塗布する塗布位置を通過した後の塗布部材には記録媒体に塗布しきれずに残った残留泡状定着液が付着しており、この残留泡状定着液を回収するためである。残留泡状定着液は、泡状定着液として塗布部材に供給された後、時間が経過しており、且つ、塗布位置で機械的な力を受けているため、泡の一部が消泡するなど、塗布部材に供給されたときよりも泡状定着液の密度が上昇することが考えられる。このため、塗布部材に残留泡状定着液が残留している状態で新たな泡状定着液を塗布部材に供給すると、密度が異なる泡状定着液が混ざって記録媒体に泡状定着液を均一に付与することができなくなるおそれがある。さらに、泡状定着液を用いることにより、オフセットして塗布部材に付着するトナーは通常の液状の定着液を用いる構成に比べて少なくなるものの、オフセットは起こり得るものであり、オフセットしたトナーが記録媒体に再転写され、画像劣化となるおそれがある。このように、記録媒体に付与する泡状定着液が不均一になったり、オフセットしたトナーが記録媒体に再転写されたりすることを防止するために、塗布部材クリーニング装置を設けて残留泡状定着液を塗布部材表面から除去するのである。
【０００９】
しかしながら、本発明者らは、塗布部材クリーニング装置の除去手段として、塗布部材の表面に当接してその表面上のオフセットトナーを含んだ残留泡状定着液を除去するクリーニングブレードを設けたところ、次のような問題を引き起こしてしまった。即ち、クリーニングブレードを塗布部材の表面に当接させると、クリーニングブレードと塗布部材との当接部の入口（当接部に対して塗布部材の表面移動方向上流側）でオフセットトナーを含んだ残留泡状定着液を塞き止め滞留させる。このオフセットトナーは、画像形成動作中には定着液によって軟化した状態になっているが、画像形成動作が停止して長期間放置されると、硬い樹脂の塊になる。この樹脂の塊は、クリーニングブレードと塗布部材表面との両方に対して固着した状態になる。この状態で画像形成動作を開始すると、硬い樹脂の塊を粉砕しながら、粉砕物をクリーニングブレードと塗布部材との当接部に進入させて、ブレード表面や塗布部材表面を傷付けてしまう。そして、この傷付きにより、クリーニング不良が発生してしまう。
【００１０】
このような問題は、塗布部材の表面上の泡状定着液を用紙などの最終的な記録媒体に塗布する構成ではなく、中間転写体などの中間的なトナー像担持体に塗布する構成でも生じ得る。また、定着液として泡状定着液を塗布する構成に限るものではなく、通常の液状の定着液を塗布する構成でも、同様の問題を生じ得る。
なお、このような問題は、上述のように、軟化させたトナー粒子が経時で硬化するような定着液を用いた定着装置の塗布部材クリーニング装置のように、被清掃体上の除去対象となる付着物がトナー粒子を含有する定着液であるクリーニング装置において生じ易い。しかし、被清掃体上の除去対象となる付着物が他のものである場合も同様の問題を生じ得る。
例えば、被清掃体が加熱式の定着装置の定着部材であるクリーニング装置のように除去対象となる付着物がオフセットトナーの場合や被清掃体がトナー像担持体であるクリーニング装置のように除去対象となる付着物が転写残トナーの場合であっても、何らかの理由により被清掃体上に硬い異物が付着し、クリーニングブレードとの当接部に滞留し続けると、被清掃体の表面を傷付けるおそれがある。このように、被清掃体の表面にクリーニングブレードを当接するクリーニング装置であれば、付着物がクリーニングブレードと被清掃体との当接部に滞留し続けることに起因して被清掃体の表面を傷付ける問題が生じ得る。そして、この傷付きによってクリーニング不良が発生してしまう。
【００１１】
本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、表面移動する被清掃体の表面上の付着物を除去する方式において、被清掃体の表面の付着物を長期間に渡って良好に除去することができるクリーニング装置、並びにこれを備え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】
【００１２】
請求項１の発明は、表面移動する被清掃体の表面上の付着物を除去手段によって除去するクリーニング装置において、上記除去手段は、上記被清掃体表面に接触し、該被清掃体の表面移動方向に対して逆方向に表面移動するように、巻き取り可能あるいは無端移動可能に張架した帯状のフィルム部材と、該フィルム部材が該被清掃体表面に接触する位置で該フィルム部材を挟んで該被清掃体表面に当接するクリーニングブレードとを備え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のクリーニング装置において、上記フィルム部材の２つの面のうちの上記クリーニングブレードが接触する側の面が粗面処理が施されてい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のクリーニング装置において、上記クリーニングブレードが上記フィルム部材を挟んで上記清掃体表面に当接する位置に対して、該フィルム部材の表面移動方向上流側及び下流側の該フィルム部材における該クリーニングブレードが接触する側の表面と接触し、該フィルム部材をガイドするガイド部材を備え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項に記載のクリーニング装置において、上記フィルム部材は、繰り出し軸から繰り出され、上記クリーニングブレードが上記清掃体表面に当接する位置を通過した後、巻き取り軸に巻き取られる巻き取り式のウェブであることを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項１乃至３のいずれか１項に記載のクリーニング装置において、上記フィルム部材は、無端移動可能なエンドレスベルト状の部材であり、該フィルム部材が該被清掃体表面に接触する位置から離れた位置で該フィルム部材の表面上の付着物を除去するフィルム部材清掃手段を備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、請求項５のクリーニング装置において、上記フィルム部材清掃手段は、上記フィルム部材の表面に接触して該フィルム部材の表面上の付着物を除去するブレード状のフィルム部材清掃部材であるフィルム部材清掃ブレードを備え、該フィルム部材が該被清掃体表面に接触する位置よりも該フィルム部材の移動方向下流側、且つ、該フィルム部材清掃ブレードが該フィルム部材に接触する位置よりも該フィルム部材の移動方向上流側に、ブレード状とは異なる構成のフィルム部材清掃部材を備え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のクリーニング装置において、上記フィルム部材清掃ブレードは、清掃対象である上記付着物に対して耐性を有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５乃至７のいずれか１項に記載のクリーニング装置において、上記フィルム部材清掃手段は、ブラシ繊維が上記フィルム部材の表面に接触して該フィルム部材の表面上の付着物を除去する回転ブラシ状のフィルム部材清掃部材であるフィルム部材清掃ブラシを備え、無端移動する表面が該フィルム部材清掃ブラシに接触し、該フィルム部材清掃ブラシに付着した付着物を回収するブラシ清掃ローラと、該ブラシ清掃ローラの表面に接触して該ブラシ清掃ローラの表面上の付着物を除去するブレード状のローラ部材清掃ブレードとを備えることを特徴とするものである。
また、請求項９の発明は、請求項８のクリーニング装置において、上記フィルム部材清掃手段は、上記フィルム部材の無端移動方向の複数箇所に上記フィルム部材清掃ブラシが接触するように、複数の該フィルム部材清掃ブラシを備えることを特徴とするものである。
また、請求項１０の発明は、請求項１乃至９のいずれか１項に記載のクリーニング装置において、上記クリーニングブレードが上記フィルム部材を挟んで上記清掃体表面に当接する位置に対して、該フィルム部材の表面移動方向上流側または下流側の該フィルム部材における該フィルム部材の表面移動方向に対して直交する幅方向の端部の位置を検出するフィルム端部検出手段を備えることを特徴とするものである。
また、請求項１１の発明は、請求項４のクリーニング装置において、上記クリーニングブレードが上記フィルム部材を挟んで上記清掃体表面に当接する位置に対して、該フィルム部材の表面移動方向下流側の該フィルム部材の表面移動方向に対して直交する幅方向の端部の位置を検出するフィルム端部検出手段と、上記巻き取り軸の軸方向の一端を上記ウェブの巻き取り方向に対してほぼ直交する方向に移動させる巻き取り軸移動機構を備え、該巻き取り軸移動機構は該フィルム端部検出手段の検出結果に基づいて該巻き取り軸の該一端の位置を調節することを特徴とするものである。
また、請求項１２の発明は、請求項１乃至１１のいずれか１項に記載のクリーニング装置において、上記被清掃体は、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定着液を表面に担持し得る表面移動体であり、上記フィルム部材は該定着液に対して耐溶剤性を有することを特徴とするものである。
また、請求項１３の発明は、請求項１乃至１２のいずれか１項に記載のクリーニング装置において、上記被清掃体は、泡状の液体を表面に担持し得る表面移動体であり、上記クリーニングブレードが上記フィルム部材を挟んで上記清掃体表面に当接する位置に対して、該フィルム部材の表面移動方向下流側の該フィルム部材を加熱する加熱手段を備えることを特徴とするものである。
また、請求項１４の発明は、請求項１３のクリーニング装置において、上記クリーニングブレードが上記フィルム部材を挟んで上記清掃体表面に当接する位置に対して、該フィルム部材の表面移動方向下流側の該フィルム部材の該クリーニングブレードが接触する側の表面と接触し、該フィルム部材をガイドするガイド部材を備え、上記加熱手段は、該ガイド部材を介して該フィルム部材を加熱することを特徴とするものである。
また、請求項１５の発明は、請求項１３または１４のクリーニング装置において、上記加熱手段は、上記フィルム部材の耐熱温度以下の範囲で加熱することを特徴とするものである。
また、請求項１６の発明は、請求項１乃至１２のいずれか１項に記載のクリーニング装置において、上記被清掃体は、泡状の液体を表面に担持し得る表面移動体であり、上記クリーニングブレードが上記フィルム部材を挟んで上記清掃体表面に当接する位置に対して、該フィルム部材の表面移動方向下流側で、該フィルム部材の該被清掃体表面と接触する側の表面と対向する位置で該フィルム部材に付着した上記泡状の液体を加熱する加熱手段を備えることを特徴とするものである。
また、請求項１７の発明は、請求項１６のクリーニング装置において、上記加熱手段を、上記フィルム部材の表面上から落下した付着物が回収される位置に配置し、該加熱手段の付着物と接触し得る表面は付着物に対して耐性を有することを特徴とするものである。
また、請求項１８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した液状定着液を液中に気泡が分散した泡状定着液とする定着液泡状化手段と、該樹脂微粒子からなる樹脂微粒子層を担持する定着液付与対象の表面に付与する泡状定着液付与手段とを有し、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、上記定着液泡状化手段によって上記泡状定着液になり、上記定着液付与対象に付与されず、表面移動体に付着した状態の該泡状定着液をクリーニングする泡状定着液クリーニング手段を備え、該泡状定着液クリーニング手段として、請求項１乃至１７のいずれか１項に記載のクリーニング装置を用いることを特徴とするものである。
また、請求項１９の発明は、請求項１８の定着装置において、上記泡状定着液付与手段は、表面移動する表面に供給された上記泡状定着液を、上記定着液付与対象と対向する塗布位置で該定着液付与対象の表面に塗布する塗布部材を有し、上記クリーニング装置を、該塗布位置を通過した後の該塗布部材の表面上の該泡状定着液をクリーニングする塗布部材クリーニング手段に用いることを特徴とするものである。
また、請求項２０の発明は、樹脂と色剤とを含有する樹脂微粒子を含むトナーを用いて記録媒体上に画像情報に基づいて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である定着液付与対象の表面に泡状定着液を塗布し、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１８または１９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。
【発明の効果】
【００１３】
本発明においては、フィルム部材を挟んでクリーニングブレードが被清掃体表面に当接する当接部の入口で、被清掃体表面上の付着物を塞き止めて滞留させるが、フィルム部材を適切なタイミングで表面移動させることによって、入口部に滞留していた異物を当接部の入口から取り去ることができる。これにより、付着物がクリーニングブレードと被清掃体との当接部に滞留し続けることに起因して被清掃体の表面を傷付けることを防止し、被清掃体の表面が傷付くことに起因するクリーニング不良の発生を防止することができる。これにより、被清掃体の表面の付着物を長期間に渡って良好に除去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】本実施形態の塗布部材クリーニング装置の拡大説明図。
【図２】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Ｋ用のプロセスユニットを示す拡大構成図。
【図４】同プリンタの定着装置を示す拡大構成図。
【図５】同定着装置の定着液供給部を示す拡大構成図。
【図６】同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。
【図７】図６よりも膜厚調整ギャップを広くした状態の膜厚調整ブレードと塗布ローラとを示す拡大模式図。
【図８】塗布ニップにおける塗布ローラ表面と転写紙とを拡大して示す拡大模式図。
【図９】泡状定着液を示す拡大模式図。
【図１０】定着液を泡状にせずに且つ定着速度を比較的遅く設定した条件で定着処理を行った場合における塗布ニップの様子を示す拡大模式図。
【図１１】定着液を泡状にせずに且つ定着速度を比較的速く設定した条件で定着処理を行った場合における塗布ニップの様子を示す拡大模式図。
【図１２】３００［μｍ］のジルコニアビーズを用いたラージスケールモデル実験にて、泡状定着液の膜厚をトナー層の厚みと同等以上にした場合における塗布ニップを示す拡大模式図。
【図１３】同ラージスケールモデル実験にて、泡状定着液の膜厚をトナー層の厚みよりも薄くした場合における塗布ニップを示す拡大模式図。
【図１４】実験に用いた浸透時間測定装置の一例を示す概略図。
【図１５】第１測定例における上部電極に形成した各泡状定着液層の厚みと、トナー層浸透時間との関係を示すグラフ。
【図１６】第２測定例における塗布時圧力(＝ニップ圧)と浸透時間との関係を示すグラフ。
【図１７】泡状定着液の各泡粘度と、トナー層に対する泡の浸透時間との関係を示すグラフ。
【図１８】画像濃度と泡状定着液の塗布量との関係を示すグラフ。
【図１９】泡膜温度と、泡状定着液の泡粘度との関係を示すグラフ。
【図２０】第二ガイドローラとその周囲構成とを示す拡大構成図。
【図２１】フィルム当接ブレードが塗布ローラから離間した状態の説明図。
【図２２】当接位置の下流側のガイド部材としてガイド板を設けた構成の説明図。
【図２３】残留泡状定着液を担持する側のウェブ表面と対向するヒータを設けた構成の説明図。
【図２４】第１変形例に係るプリンタの定着装置を示す拡大構成図。
【図２５】第２変形例に係るプリンタの定着装置を示す拡大構成図。
【図２６】第３変形例に係る定着液塗布部の拡大説明図。
【図２７】（ａ）は、従来の定着装置において、比較的薄定着液の層を塗布ローラから転写紙に塗布している状態を示す模式図、（ｂ）は、同状態における塗布ローラと転写紙との間の拡大して示す拡大模式図。
【図２８】従来の液定着方式の定着装置における定着液塗布部を拡大して示す拡大構成図（液層厚みが比較的大きいとき）。
【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１００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３Ｙ，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。
【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、プロセスユニット３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋにおけるドラム状の感光体４Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ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４Ｙ，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。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。
【００１７】
プロセスユニット３Ｙ，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機器とを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１００本体に対して着脱可能になっている。黒用のプロセスユニット３Ｋを例にすると、これは、図３に示すように、感光体４Ｋの他、現像装置６Ｋ、帯電装置７Ｋ、除電ランプ８Ｋ、ドラムクリーニング装置９Ｋ等を備えている。
【００１８】
感光体４Ｋ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。無端ベルト状のものを用いても良い。
【００１９】
現像装置６Ｋ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静電潜像を現像してＫ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４Ｋの表面上で現像されたＫトナー像は、後述する一次転写ニップで中間転写ベルト２５に一次転写される。
【００２０】
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は、ドラムクリーニング装置９Ｋによって感光体４Ｋ表面から除去される。同図では、ドラムクリーニング装置９Ｋとして、ポリウレタンゴム製のクリーニングブレード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。
【００２１】
除電ランプ８Ｋは、光照射によって感光体４Ｋを除電する。除電された感光体４Ｋの表面は、帯電装置７Ｋによって一様に帯電せしめられることで、初期化する。帯電装置７Ｋとしては、帯電バイアスが印加される帯電ローラを感光体４Ｋに当接させながら回転させるものを示したが、感光体４Ｋ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用いてもよい。
【００２２】
先に示した図２において、４つのプロセスユニット３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの感光体４Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋには、これまで説明してき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３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの下方には、転写ユニット２０が配設されている。この転写ユニット２０は、複数の張架ローラ（２１、２２、２３）によって張架している中間転写ベルト２５を、感光体４Ｙ，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を駆動ローラ２１の回転駆動によって図中時計回り方向に無端移動させる。
【００２３】
Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の一次転写ニップの近傍では、ベルトループ内側に配設された一次転写ローラ２６Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋによって中間転写ベルト２５を感光体４Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋに向けて押圧している。これら一次転写ローラ２６Ｙ，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４Ｙ，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ている。図中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。
【００２４】
転写ユニット２０の図中下方には、駆動ローラ２９ｂと二次転写ローラ２９ａとの間に、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、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。これにより、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。
【００２５】
紙搬送ユニット２８の二次転写ローラ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、二次転写ニップに二次転写電界が形成されている。
【００２６】
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図示しない定着装置３０へと搬送される。
【００２７】
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いる。この転写残トナーは、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。
【００２８】
図４は、実施形態に係るプリンタの定着装置３０を示す拡大構成図である。この定着装置３０は、転写紙Ｐに定着液を塗布する定着液塗布部１４０と定着液供給部１３０とからなる。
定着液塗布部１４０は、塗布ローラ４１、加圧ローラ４３、塗布部材クリーニング装置７０、加圧部材クリーニング装置８０などを備える。
【００２９】
図５は、定着装置３０の定着液供給部１３０を示す拡大構成図である。
定着液供給部１３０は、定着液収容器３１内に収容されている液状定着液３１ａを泡化させながら、得られた泡状定着液Ｂｕを塗布ローラ４１に供給するものである。具体的には、定着液収容器３１内に収容されている液状定着液３１ａを、搬送ポンプ３３及び液搬送パイプ３４等からなる定着液輸送手段によって気体・液体混合部３５に送る。
【００３０】
搬送ポンプ３３としては、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。ギヤポンプ等などのように、定着液中で駆動する機構があると、ポンプ内で液が起泡し、液に圧縮性が出て、搬送能力が低下させるおそれがある。また、前述の機構を構成する材料によって定着液を汚染したり、機構を定着液で劣化させたりするおそれもある。これに対し、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、定着液内で駆動する機構がないため、それらの不具合を引き起こすことがない。
【００３１】
気体・液体混合部３５においては、定着液の流入とともに空気口３６から空気を取り入れて液状定着液３１ａと空気とを混合しながら、それらを微小孔シート３７に通すことで、定着液を泡化させる。微小孔シート３７の孔径は、例えば３０〜１００［μｍ］程度である。微小孔シート３７の代わりに、連泡構造の多孔質部材である焼結セラミックス板、不織布、発泡樹脂シート等を用いてもよい。また、液状定着液３１ａと空気口３６からの空気とを羽根状攪拌子で攪拌して液に気泡を巻き込みませることで泡化させたり、搬送ポンプ３３の吐出側に空気供給ポンプを接続して泡化させたりする構成を採用してもよい。
【００３２】
気体・液体混合部３５としては何れの構成であっても、例えば０．５〜１［ｍｍ］程度の比較的大きな泡径の泡をごく短時間で生成することができる。但し、後述するように、定着用の泡としては、できるだけ細かくする方が望ましい。そこで、プリンタ１００では、気体・液体混合部３５で得られた比較的大きな泡の泡状定着液Ｂｕを、泡微細化部３８で微細化させる。
【００３３】
気体・液体混合部３５で生成された比較的大きな泡の泡状定着液Ｂｕ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、比較的大きな泡径の泡をせん断力の付与によって２つ以上に分割して微細化させる。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、泡状定着液Ｂｕを不動の外側円筒３８ａと、回転する内側円筒３８ｂとの隙間に通すことで、泡状定着液Ｂｕの比較的大きな泡径の泡にせん断力を付与する。このせん断力により、大きな泡を２つ以上の微小な泡に分割しながら、外側円筒３８ａに設けられた泡の出口３８ｄからノズル３９へ、所望の微小な泡径を有する泡状定着液Ｂｕを排出する。
【００３４】
なお、液搬送速度は、回転する内側円筒３８ｂの回転数や、内側円筒３８ｂの軸線方向長さに基づいて決定することが望ましい。外側円筒３８ａの内径をｄ１［ｍｍ］、内側円筒３８ｂの軸線方向長さをＬ［ｍｍ］で表し、且つ内側円筒３８ｂの外径ｄ２［ｍｍ］、回転数をＲ［ｒｐｍ］で表すと、微小な泡を生成するための液搬送速度Ｖ［ｍｍ３／秒］は、「Ｖ＝Ｌ×π×（ｄ１２−ｄ２２）／４／（１０００／Ｒ）」という演算式で決まることがわかった。
【００３５】
例えば、ｄ１が１０［ｍｍ］、ｄ２が８［ｍｍ］、Ｌが５０［ｍｍ］、回転数が１０００［ｒｐｍ］とすると、液搬送速度は約１４００［ｍｍ３／秒］（１．４［ｃｃ／秒］）となる。Ａ４サイズの転写紙Ｐに定着処理を施すために必要な泡状定着液の量が３［ｃｃ］であると仮定すると、液状定着液３１ａから必要量の泡状定着液Ｂｕを生成するのに、約２秒の立ち上がり時間ですみ、極めて素早く、所望の泡径を有する泡状定着液Ｂｕを生成可能となる。内側円筒３８ｂにらせん状の溝を設けて、外側円筒３８ａ内での搬送性を向上させてもよい。
【００３６】
このように、液状定着液３１ａを大きな泡径の泡からなる泡状定着液Ｂｕへと泡化させる気体・液体混合部３５と、大きな泡にせん断力を加えて微小な泡に分割する泡微細化部３８とを組み合わせることで、液状定着液３１ａを極めて短時間に５〜５０［μｍ］程度の微小な泡径の泡からなる泡状定着液Ｂｕに変化させることができる。
【００３７】
なお、泡状定着液Ｂｕのかさ密度としては、０．０１〜０．１［ｇ／ｃｍ３］の範囲が望ましい。また、定着液は、転写紙Ｐ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、定着液収容器３１内で泡状である必要はない。定着液収容器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で、定着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。
【００３８】
泡微細化部３８で得られた微細な泡状定着液Ｂｕについては、図４に示したように、ノズル３９に通して、塗布ローラ４１表面に供給する。供給された泡状定着液Ｂｕは、塗布ローラ４１表面に対して自らの先端を所定の間隙を介して対向させている膜厚調整ブレード４２により、塗布ローラ４１表面上での膜厚が調整される。この膜厚調整ブレード４２は、図６、図７に示すように、片持ち支持された状態で、固定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。図示しない制御部は、モータ駆動によるブレード回動で前述の間隙を調整することで、図６に示すように、泡状定着液Ｂｕの塗布ローラ４１表面上における膜厚を比較的薄くしたり、図７に示すように比較的厚くしたりする膜厚調整を行う。
【００３９】
なお、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。この場合、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均一にすることが可能になる。
【００４０】
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、画像面を塗布ローラ４１に向けた状態でこの塗布ニップ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。
【００４１】
次に本発明に係る定着装置３０の定着の原理について概説する。
本発明は、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剤を含有した泡状定着液を、記録媒体等の定着液塗布対象の表面上の樹脂微粒子に付与する。これにより、定着液塗布対象の表面上の樹脂微粒子を軟化させ、樹脂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、表記している樹脂微粒子とは、特に何であるかを限定はしないが、画像形成装置に適用した場合だと、トナーのことを指す。
【００４２】
次に、従来の湿式定着方式を用いた定着装置について説明する。
上述した上記特許文献１には、トナーを溶解または膨潤可能で、水に不溶または難溶な有機化合物が水に分散混合された水中油滴型の定着液を用いる湿式定着方式の定着装置が記載されている。この定着装置では、未定着のトナーが所定位置に配設された被定着物の表面に対して定着液を噴霧または滴下してトナーを溶解または膨潤させた後、被定着物を乾燥させる構成である。
【００４３】
しかし、上記特許文献１の定着装置では、水に不溶又は難溶な有機化合物が、水に分散混合された水中油滴型の定着液を用いている。このため、多量の定着液を未定着トナーに付与した場合には、転写紙などの記録媒体（非定着物）が、定着液の水分を吸収し、記録媒体にシワやカールが発生する。これにより、画像形成装置に必要とされる安定かつ高速な記録媒体の搬送を著しく損なうこととなる。そこで、乾燥装置を用いて、定着液に含まれる多量の水を蒸発させることにより、記録媒体に付与された定着液から水分を除去しようとすると、熱定着方式を用いる画像形成装置の消費電力に匹敵する電力を必要とすることとなる。
【００４４】
また、撥水性処理された未定着トナーを弾かない定着液として、油性溶媒に、トナーを溶解又は膨潤させる材料を溶解させた油性の定着液が従来よりいくつか提案されている。その一つとして例えば、上記特許文献２には、トナーを構成する樹脂成分を溶解又は膨潤させる材料を成分としての脂肪族二塩基酸エステル等を希釈液（溶媒）として不揮発性のジメチルシリコーンで希釈した（溶解させた）定着液が提案されている。また、上記特許文献３には、未定着トナー画像の定着液として、トナーを溶解し、かつシリコーンオイルと相溶性を有する溶剤の１００の容量に対し、シリコーンオイル８〜１２０容量部を混合してなる相溶状態の定着液が提案されている。これにより、静電気的方式で形成された未定着トナー像を、画像を乱すことなく鮮明にかつ容易に記録媒体上に固着できる。このような油性の定着液は、撥水性処理された未定着トナーとの高い親和性を有する油性溶媒を含むため、撥水性処理された未定着トナーを弾くことなく、トナーを溶解又は膨潤させ、トナーを記録媒体に定着させることができる。
【００４５】
このような従来の湿式定着方式では定着液を通常の液体状のまま記録媒体状のトナー像に付与していたため、記録媒体上のトナー像への定着液の微量塗布と塗布ローラへのトナーオフセット防止を両立することが極めて難しいという問題があった。この問題について図２７及び図２８を用いて説明する。
【００４６】
図２７は、従来の湿式定着方式の液状定着液を用いる定着装置６０の説明図である。図２７（ａ）は液状定着液を用いる定着装置６０の概略説明図である。また、図２７（ｂ）は、液状定着液を用いる定着装置６０における記録媒体である転写紙Ｐと転写紙Ｐに接触して液状定着液３１ａを塗布する塗布部材である塗布ローラ４１との近接部の拡大説明図である。
図２７（ａ）に示すように、塗布ローラ４１を用いて転写紙Ｐ上の未定着のトナー層Ｔへ液状定着液３１ａを塗布する構成において、液状定着液３１ａを転写紙Ｐに微量付与するために、塗布ローラ４１上の液状定着液３１ａの膜厚が未定着のトナー層Ｔの厚みよりも薄くなる場合、図２７（ｂ）のようになる。塗布ローラ４１上の液状定着液３１ａには、塗布ローラ４１の表面が転写紙Ｐと接触する塗布位置で塗布ローラ４１から転写紙Ｐに付与されるものの他に、図２７（ｂ）中の矢印Ｆ１で示すように塗布位置を通過した後も塗布ローラ４１の表面に残留するものがある。そして、塗布ローラ４１の表面が転写紙Ｐから分離する位置で、塗布ローラ４１表面に残留する液状定着液３１ａの液膜によって生じる表面張力（図２７（ｂ）中の矢印Ｆ２方向に働く）で未定着のトナー層Ｔのトナー粒子が引っ張られてしまう。これにより、塗布ローラ４１の表面にオフセットしたトナー粒子Ｔａが付着し、塗布ローラ４１と剥離した後の転写紙Ｐ上の定着トナー層Ｔｂによって形成される画像が大幅に乱れてしまう。
【００４７】
逆に、塗布ローラ４１上の液状定着液３１ａの膜厚を未定着のトナー層Ｔよりも十分厚くすると、図２８のようになる。塗布ローラ４１の表面が転写紙Ｐから分離する位置では、液状定着液３１ａの液量が多いため塗布ローラ４１表面の液膜による表面張力が未定着のトナー層Ｔのトナー粒子に作用しにくくなる。これにより、塗布ローラ４１側にオフセットしたトナーが付着しにくくなるが、転写紙Ｐの紙面に多量の液状定着液３１ａが塗布されるため、過剰な液状定着液３１ａにより転写紙Ｐ上のトナー粒子が流され画質劣化を生じたり、転写紙Ｐに付与した液状定着液３１ａの乾燥時間が長くなり定着応答性に問題が生じたりしてしまう。また、転写紙Ｐに著しい残液感（紙を手で触れたときの湿った感触）が発生する。さらに、液状定着液３１ａが水を含有するものであると、記録媒体として紙等のセルロースを含有する転写紙Ｐへの液状定着液３１ａの塗布量が多い場合、紙等の転写紙Ｐが著しくカールし、画像形成装置などの装置内における記録媒体搬送時に紙詰まりが発生する恐れがある。
このように、塗布ローラ４１を用いて液状定着液３１ａを塗布する構成では、液状定着液３１ａの塗布量が多すぎると、トナー粒子が流されることによる画質劣化、液状定着液３１ａの乾燥時間が長くなることによる定着応答性の低下という問題が生じる。さらに、記録媒体の材質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、これらの問題を防止するために液状定着液３１ａを微量塗布する構成とすると、上述したように塗布ローラ４１の表面にトナー粒子がオフセットしてしまう。よって、定着応答性向上や残液感低減やカール防止のために転写紙Ｐ上のトナー層に定着液を微量塗布することと塗布ローラ４１へのトナーオフセットを防止することとを両立することが極めて難しい。
【００４８】
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、上記特許文献５には、定着液を液中に気泡が分散した泡状定着液とし、この泡状定着液を塗布ローラを用いて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密度を下げることが出来るため、従来よりも少量の定着液で塗布ローラ表面上の定着液の膜厚を厚くすることが出来、液体の表面張力の記録媒体上のトナー粒子に対する影響を軽減することができる。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、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、上記特許文献５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。
そして、本実施形態の定着装置３０も上記特許文献５と同様に定着液を泡状にして記録媒体上のトナー層に塗布する構成である。
【００４９】
また、上記特許文献５に記載の定着装置は、塗布部材である塗布ローラ上の泡状定着液の膜厚を制御する泡状定着液膜厚制御手段を備えている。そして、塗布ローラが記録媒体に接して泡状定着液を記録媒体上の樹脂微粒子に付与している時間が、塗布ローラによって塗布される泡状定着液が記録媒体上の樹脂微粒子層を浸透して記録媒体に到達する浸透時間より同じ又は長くなるように膜厚を制御する。これにより、樹脂微粒子の塗布ローラへのオフセット付着を防止でき、樹脂微粒子を乱すことなく、かつ樹脂微粒子を担持した記録媒体に定着液を塗布した後は素早く樹脂微粒子の記録媒体への定着が可能となる。このため、定着応答性に優れた定着を行うことができる。
【００５０】
図８は、本実施形態の定着装置３０において塗布ローラ４１が転写紙Ｐと接触する部分（塗布ニップＣ）の拡大説明図である。
定着液を、少量であっても厚みの嵩張る泡状定着液Ｂｕの状態で転写紙Ｐに塗布することで、図示のように、液状の場合に比べてニップ出口から遠い位置で塗布ローラ４１表面上の定着液と転写紙Ｐ上の定着液とを分離させる。更に、泡状にすることで、塗布ローラ４１表面上の定着液の表面張力によるトナーの引き込みを解消する。これらの結果、塗布ローラ４１へのトナーのオフセットを有効に抑えることができ、オフセットによる白抜け画像の発生を解消することができた。
【００５１】
なお、未定着のトナー層Ｔのトナー粒子Ｔｐの粒径が５〜１０［μｍ］程度である場合、未定着のトナー層Ｔを乱すことなく泡状定着液Ｂｕを未定着のトナー層Ｔに付与するには、泡状定着液Ｂｕの泡径範囲を５〜５０［μｍ］程度にすることが望ましい。プリンタ１００では、泡微細化部３８での泡微細化により、このような微細な径の泡をつくり出している。
【００５２】
また、泡微細化部３８で微細化した泡は、図９に示すように、気泡Ｂｕ−Ａと、それぞれの気泡Ｂｕ−Ａを区切る液膜境界Ｂｕ−Ｂ（以下、プラトー境界と称す）とから主に構成されている。
【００５３】
泡状定着液Ｂｕを用いることで液状の定着液に比べ微量塗布量で画像劣化のない定着が行えるようになったが、定着速度を速くすると塗布ローラ４１にトナーをオフセットさせることがあった。
【００５４】
図１０は、定着液を泡状にせずに且つ定着速度を比較的遅く設定した条件で定着処理を行った場合における塗布ニップの様子を示す拡大模式図である。なお、図示の塗布部材５１は、撥液性を発揮し、且つ記録媒体５３は親液性を発揮するものとする。この場合、塗布ニップにおいては、トナー同士、トナーと記録媒体５３との間、トナーと塗布部材５１との間に、それぞれ液の表面張力による結合力が生じる。但し、同図においては、次のことが可能になる程度まで定着速度を遅く設定している。即ち、塗布部材５１の表面上の定着液５２が記録媒体５３上のトナー層５４に接触・浸透し、記録媒体５３まで到達した後のタイミングで塗布部材５１を分離することが可能になる程度である。塗布部材５１は撥液性を発揮する材料からなり、且つ記録媒体５３は親液性を発揮する材料からなる。すると、トナーと記録媒体５３との結合力が勝り、トナーは塗布部材５１に付着することなく塗布部材５１から分離される。
【００５５】
図１１は、定着液を泡状にせずに且つ定着速度を比較的速く設定した条件で定着処理を行った場合における塗布ニップの様子を示す拡大模式図である。同図においては、塗布部材５１がトナー層５４に接触した後、定着液５２がトナー層５４を完全に浸透して記録媒体５３まで到達する前に、塗布部材５１が記録媒体５３から分離している。このような条件において、定着液５２の浸透したトナー同士や、トナーと塗布部材５１との間には、液の表面張力による結合力が生ずる。この一方で、乾いたトナー間には弱い結合力しか生じないため、乾いたトナー間でトナー層５４の分離が起こる。そして、塗布部材５１にトナー層５４のオフセットが発生してしまう。
【００５６】
このようなオフセットの発生を防止するためには、塗布部材５１の記録媒体５３との接触時間が、トナー層５４に対して定着液を浸透させて記録媒体５３に到達させる時間よりも長くする必要がある。なお、ニップとは、塗布部材５１の記録媒体５３に対する接触開始点から分離開始点までの間の部分のことを示す。従って、ニップ時間は、接触開始から分離開始までの時間である。また、ニップ幅は、接触開始点から分離開始点までの長さを示す。また、ニップ圧は、ニップ部に加えられる圧力であり、ニップ部への加重をニップ部の面積で割った値を示す。
【００５７】
本発明者らは、３００［μｍ］のジルコニアビーズを用いたラージスケールモデル実験にて、泡状の定着液５５がトナー層５４に浸透する様子を光学顕微鏡観察した。その結果、図１２に示すように、泡状の定着液５５は、破泡することなく、ジルコニア粒子５６の隙間を浸透し、ジルコニア粒子５６に接した泡状の定着液５５をその上部の泡が加圧しながらジルコニア粒子５６の隙間を泡状の定着液５５が浸透することがわかった。一般に、液体の場合、微粒子間を浸透する力は、液体の表面張力による毛管現象によるものである。これに対し、泡の場合、柔軟な連続体のような挙動を示し、微粒子間に浸透した泡をその上部の泡が押しながら連続的に泡が微粒子の隙間を埋めていくことが解った。トナーなどの６μｍサイズの微粒子層においても、ラージスケールモデル実験と同様に、微粒子間に浸透した泡をその上部の泡が押しながら連続的に浸透すると考えられる。
【００５８】
このようなラージスケールモデル実験にて、泡膜の厚みが微粒子層の厚みよりも薄い場合、図１３に示すように、泡を押す力が途中で止まってしまい、泡状の定着液５５は記録媒体５３まですばやく到達できないことも観察された。
【００５９】
また、上述した実験から、実際のスケールにおいて、泡状定着液Ｂｕの塗布部材５１上の厚みと記録媒体５３上におけるのジルコニア粒子５６層の厚みは、定着液の粒子層に対する浸透時間と深い相関があることがわかった。
【００６０】
そこで、本発明者らは、トナー等の樹脂含有微粒子層を定着液が浸透し記録媒体に到達するまでの時間（浸透時間と定義する）を測定しながら、樹脂含有微粒子層のニップ通過時間と、浸透時間との関係を調査してみた。
【００６１】
図１４は、実験に用いた浸透時間測定装置の一例を示す概略図である。なお、定着液としては泡状定着液を用い、且つ、トナーとしては樹脂製のものを用いた。定着液はイオン性の材料、例えばフォーム化に必要な起泡剤や分散剤が含有されているため、抵抗値１０７［Ω・ｃｍ］以下の導電性を発揮する。同図において、上部電極６１は、定着装置の塗布部材に相当する。また、下部電極６２は、定着装置内の記録媒体に相当する。上部電極６１上に泡状の定着液６３の層を形成し、下部電極６２の面上にトナー層６４を形成した。そして、下部電極６２の下に加重検知ロードセル６５を配置し、上下電極間には電圧を印加する。上部電極６１を下部電極６２に接触させると、加重検知ロードセル６５が上部電極６１の加重を検知し、接触開始点を決める。その後、泡状の定着液６３がトナー層６４を通過して下部電極６２に到達すると電極間に電流が流れ、印加電圧値が変化する。加重検知ロードセル６５の検出から電圧変化開始までのタイミングを測定することでトナー層浸透時間を計測することができる。
【００６２】
図示の浸透時間測定装置を用いて浸透時間を測定した測定例について、説明する。
［第１測定例］
平均泡径２０［μｍ］の泡状定着液層を、０．０５［ｇ／ｃｍ３］の嵩密度で上部電極６１上に形成した。また、平均粒径６［μｍ］の球形トナーからなるトナー層６４を３０［μｍ］の厚みで下部電極６２上に形成した。上部電極６１、下部電極６２としては、それぞれ同一材料（ＳＵＳ３０４）からなるものを用いた。リニアステージに固定した状態の上部電極６１に対して、下部電極６２を０．０３［ｋｇｆ/ｃｍ２］の圧力（塗布時圧力）で接触させた。電極間で定着液の電気分解が起こらないようにする狙いで、電圧間への印加電圧については０．８［Ｖ］とした。
【００６３】
この第１測定例における上部電極６１に形成した各泡状定着液層の厚みと、トナー層浸透時間との関係を図１５に示す。泡状定着液層の厚みがトナー層の厚みと同じかそれ以上の場合には、浸透時間がほぼ一定の値になるが、泡状定着液層の厚みがトナー層厚みよりも薄い場合は、泡状定着液層の厚みが薄くなるほど、浸透時間が長くなる。このことは、図１２や図１３に示したように、トナー層の隙間に入った泡を上部の泡が連続的に泡の厚み分まで押し続けながら泡がトナー層の隙間を浸透することを裏付けている。
【００６４】
［第２測定例］
平均泡径２０［μｍ］の泡状定着液層を、０．０５［ｇ／ｃｍ３］のかさ密度、且つ５０［μｍ］の厚みで上部電極６１上に形成した。また、平均粒径６［μｍ］の球形トナーからなるトナー層を、３０［μｍ］の厚みで下部電極６２上に形成した。上部電極６１、下部電極６２としては、それぞれ同一材料（ＳＵＳ３０４）からなるものを用いた。リニアステージに固定した状態の上部電極６１に対して、下部電極６２を様々な圧力（塗布時圧力）の条件で接触させた。電極間で定着液の電気分解が起こらないようにする狙いから、電圧間への印加電圧については０．８［Ｖ］とした。
【００６５】
この第２測定例における塗布時圧力(＝ニップ圧)と浸透時間との関係を図１６に示す。図示のように、塗布時圧力が高くなるほどトナー層に対する泡状定着液の浸透時間が短くなっていることがわかる。このことは、トナー層の隙間に泡が浸透し上部の泡が連続的に押す場合に、押す力が強くなるほど浸透速度が速くなる、即ち浸透時間が短くなることを裏付けている。
【００６６】
［第３測定例］
平均泡径２０［μｍ］の泡状定着液層を、０．０５［ｇ／ｃｍ３］のかさ密度、５０［μｍ］の厚みで上部電極６１上に形成した。また、平均粒径６［μｍ］の球形トナーからなるトナー層を、３０［μｍ］の厚みで下部電極６２上に形成した。上部電極６１、下部電極６２としては、それぞれ同一材料（ＳＵＳ３０４）からなるものを用いた。リニアステージに固定した上部電極６１に対して、下部電極６２を０．０３［ｋｇｆ／ｃｍ２］の圧力で接触させた。電極間で定着液の電気分解が起こらないようにする狙いから、電圧間への印加電圧については０．８［Ｖ］とした。
【００６７】
泡状定着液の各泡粘度と、トナー層に対する泡の浸透時間との関係を図１７に示す。なお、泡粘度については、次のようにして測定した。即ち、コーンプレート式回転粘度計を用いた。回転子としては、外径Φが６０［ｍｍ］であるものを用いた。コーン角１度のコーン部とプレート部との隙間を３［ｍｍ］に設定し、２５［℃］の液温にて、１０秒で１回転する回転速度にて回転開始１０秒後、つまり１回転後の回転粘度測定値を泡粘度とした。
【００６８】
図１７からわかるように、泡粘度が小さいほどトナー層浸透時間が短い。これは、トナー層隙間に泡が浸透し上部の泡が連続的に押す場合に、泡が柔らかいほど浸透速度が速くなり浸透時間が短くなることを裏付けている。
【００６９】
以上の実験結果から、塗布部材へのトナー層のオフセットを防止するためには、塗布部材と記録媒体との接触部（塗布ニップ）に対するトナー層通過時間を、泡状定着液の浸透時間と同じかそれ以上に設定する必要があることがわかった。
【００７０】
また、各測定例から、トナー粒子が５［μｍ］前後の粒径である場合、泡状定着液の浸透時間はおおよそ５０ミリ秒から３００ミリ秒の範囲にある。そこで、実施形態に係るプリンタにおいては、塗布ニップに対する塗布対象の通過時間を、最低でも５０ミリ秒から３００ミリ秒の範囲を確保している。
【００７１】
先に示した図４において、転写紙Ｐの塗布ニップ通過時間（例えば先端がニップ入口に進入してから先端がニップ出口から排出される間での時間）を、５０ミリ秒から３００ミリ秒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、泡状定着液の浸透時間と同じかそれ以上にしている。塗布ニップ通過時間（以下、ニップ時間という）については、「（ニップ幅）／（紙の搬送速度）」という数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。ニップ幅は、塗布ローラ全面に乾燥しない着色塗料を薄くつけて、転写紙Ｐを塗布ローラ４１及び対峙する加圧ローラ４３に挟んで加圧（ローラは回転させない状態で）し、紙に着色塗料を付着させ、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ニップ幅として測定することで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泡状定着液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。
【００７２】
実施形態に係る定着装置３０では、加圧ローラ４３を弾性多孔質体（以下、スポンジと記す）とすることで、紙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てニップ幅を変えることが容易となる。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。
【００７３】
なお、定着液中には樹脂軟化または膨潤剤が含有されており、スポンジの加圧ローラ４３に定着液が万が一付着した場合、スポンジ素材が軟化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、軟化剤または膨潤剤に対し軟化や膨潤を示さない素材が望ましい。また、ローラ部がスポンジ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。スポンジ素材が軟化剤または膨潤剤で劣化する素材であっても、軟化剤または膨潤剤により軟化や膨潤を示さない可撓性フィルムで覆うことでスポンジの加圧ローラ４３の劣化を防止することができる。スポンジ素材としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミドなどの樹脂の多孔質体などが適する。また、スポンジを覆う可撓性フィルムとしては、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン、ポリプロピレン、四フッ化エチレン・バーフロロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）などを例示することができる。
【００７４】
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時に塗布ローラ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、紙先端検知手段（図示せず）を塗布ローラ４１へ紙が搬送される手前に設け、紙先端検知信号に応じて、紙の先端から後方にのみ泡状定着液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を形成することが望ましい。
【００７５】
加圧ローラ４３は、図示しない接離機構により、待機時は塗布ローラ４１から離間する位置まで移動される。塗布時だけ、前述の紙先端検知手段の検知結果に基づいて塗布ローラ４１に圧接する位置まで接離機構によって移動せしめられる。塗布ローラ４１から離間するタイミングについては、紙の後端検知結果に基づいて決定される。
【００７６】
また、図１７に示したように、泡状定着液の泡粘度により浸透時間が変化する。このため、ニップ時間及びニップ圧力一定であると、例えば定着液の処方の変更や使用環境温度の低下が原因で泡粘度が上昇した場合、泡のトナー層に対する浸透時間がニップ時間よりも長くなり画像劣化を起こす恐れがある。これを防止するため、ニップ圧力により浸透時間が変化することを利用し、泡状定着液の泡粘度に応じて、必ずニップ時間が浸透時間よりも同じか長くなるよう調整することが望ましい。この場合、定着装置３０において泡状定着液の泡粘度を検知する必要がある。泡粘度は、上述したように、コーンプレート式回転粘度計における回転粘度であり、検知手段としては、この測定原理に近い手段を用いることが望ましい。例えば、図４において、所望の泡状定着液を作成した後、補給口であるノズル３９から出す手前の流路パイプ内の回転子にかかるモータトルクを検出し、正式な回転粘度の代用値として泡粘度とみなす手段を例示することができる。カンチレバー型の振動子の固有振動数変化を検知し、正式な回転粘度の代用値として泡粘度とみなす手段であってもよい。また、ニップ圧力の調整手段としては、塗布ローラ４１と加圧ローラ４３との軸間距離を可変できる機構において、泡粘度検出信号に応じて、塗布ローラ４１と加圧ローラ４３の軸間距離を変える手段を例示することができる。
【００７７】
泡のトナー層に対する浸透時間をなるべく短くするためには、上述したように、塗布ローラ４１等の塗布部材上における泡状定着液Ｂｕの層厚を未定着のトナー層Ｔの厚み以上とする必要がある。カラー画像では、転写紙Ｐ上の未定着のトナー層Ｔの厚みは色や明暗により異なる。そこで、泡状定着液Ｂｕの層厚については、未定着のトナー層Ｔの転写紙Ｐ上における厚みの最大値を基準として設定する。画像信号から未定着のトナー層Ｔの厚みの最大値については、画像信号に基づいて求めることができる。画像信号に応じて、未定着のトナー層Ｔの最大値に対し、膜厚調整ブレード４２の隙間制御により行い、必ず未定着のトナー層Ｔの厚みの最大値以上になるように泡状定着液Ｂｕの層厚を制御する。各画像機器において、転写紙Ｐ上の未定着のトナー層Ｔは、スキャナやＰＣからの画像信号に応じて設定テーブルに基づき算出された値によって一定に決まる。そこで、画像信号をもとに転写紙Ｐ上に付着する設定値の最大値に合わせてその最大値以上に塗布ローラ４１上の泡状定着液Ｂｕ層厚を調整する。
【００７８】
また、未定着のトナー層Ｔの厚みが異なると、泡のトナー層に対する浸透時間が異なる（トナー層が厚いほど浸透時間は長くなる）ことから、未定着のトナー層Ｔの厚みに応じてニップ時間を可変にする必要がある。ニップ時間可変手段としては、紙搬送速度を変化させる手段やニップ幅を変化させる手段が適する。画像情報信号から転写紙Ｐ上における未定着のトナー層Ｔの厚みの最大値を算出し、浸透時間を換算しその浸透時間以上となるようにニップ幅や紙搬送速度を変化させる。
【００７９】
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するものである。軟化剤を含有した液体は、気泡を安定に含有し、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、起泡剤及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。
【００８０】
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、定着液を発泡し易くするとともに、泡表面で脂肪酸塩が層状ラメラ構造をとるため泡壁（プラトー境界）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。
【００８１】
飽和脂肪酸塩に用いる脂肪酸としては、炭素数１２、１４、１６及び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。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。
【００８２】
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。
【００８３】
更に、上記飽和脂肪酸塩又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３０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３０の商品価値として重要な要素である。定着装置３０において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、上述の脂肪酸塩を素早く起泡させることで、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させ、泡状定着液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。
【００８４】
樹脂を溶解又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んでいる。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又は膨潤させる溶解性又は膨潤性に優れている。
【００８５】
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）及び不快臭の発生を伴わないことが好ましい。すなわち、軟化剤は揮発性有機化合物（ＶＯＣ）及び不快臭の原因となる物質を含まないことが好ましい。脂肪族エステルは、一般に汎用される有機溶剤（トルエン、キシレン、メチルエチルケトン、酢酸エチルなど）と比較して、高い沸点及び低い揮発性を有し、刺激臭を持たない。
【００８６】
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、不快臭及び刺激臭を有さないことが好ましい。
【００８７】
上述の脂肪族エステルとしては、飽和脂肪族エステルを含むものが望ましい。上述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、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秒以内で溶解又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、溶解又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。
【００８８】
よって、定着液としては、上述の飽和脂肪族エステルが「Ｒ１ＣＯＯＲ２」で表される化合物を含むものを用いることが望ましい。この化合物の一般式におけるＲ１は、炭素数が１１以上１４以下のアルキル基を示している。また、Ｒ２は、炭素数が１以上６以下の直鎖型もしくは分岐型アルキル基を示している。Ｒ１及びＲ２の炭素数がそれぞれ所望の範囲よりも少ないと臭気が発生し、所望の範囲よりも多いと樹脂軟化能力が低下する。なお、その化合物は、臭気指数が１０以下であり、不快臭及び刺激臭を有さない。
【００８９】
上述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、溶解又はマイクロエマルジョンの形態とする。
【００９０】
また、定着液としては、上述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ものを用いることが望ましい。上述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又は膨潤させることができる。例えば、６０［ｐｐｍ］程度の高速印字では、記録媒体における未定着のトナーに定着液を付与し、トナーが記録媒体に定着するまでの時間は、１秒以内であることが望ましい。上述した脂肪族エステルが、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又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。
【００９１】
上述の脂肪族ジカルボン酸エステルとしては、「Ｒ３（ＣＯＯＲ４）２」で表される化合物を含むものを用いることが望ましい。この化合物の一般式において、Ｒ３は、炭素数が３以上８以下のアルキレン基を示している。また、Ｒ４は、炭素数が３以上５以下の直鎖型又は分岐型アルキル基を示している。Ｒ１及びＲ２の炭素数がそれぞれ所望の範囲よりも少ないと臭気が発生し、所望の範囲よりも多いと樹脂軟化能力が低下する。その化合物は、臭気指数が１０以下であり、不快臭及び刺激臭を有さない。
【００９２】
上述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、溶解又はマイクロエマルジョンの形態とする。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。
【００９３】
上述の脂肪族ジカルボン酸ジアルコキシアルキルとしては、「Ｒ５（ＣＯＯＲ６−Ｏ−Ｒ７）２」で表される化合物を含むものを用いることが望ましい。この化合物の一般式において、Ｒ５は、炭素数が２以上８以下のアルキレン基を示している。また、Ｒ６は、炭素数が２以上４以下のアルキレン基を示している。また、Ｒ７は、炭素数が１以上４以下のアルキル基を示している。Ｒ１及びＲ２の炭素数がそれぞれ所望の範囲よりも少ないと臭気が発生し、所望の範囲よりも多いと樹脂軟化能力が低下する。その化合物は、臭気指数が１０以下であり、不快臭及び刺激臭を有さない。
【００９４】
また、上述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、溶解又はマイクロエマルジョンの形態とする。
【００９５】
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や炭酸プロピレンも軟化もしくは膨潤剤として適する。
【００９６】
泡状定着液において、塗布接触ニップ部にてトナー等の微粒子層に泡状定着液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。
【００９７】
なお、定着の対象となる樹脂を含有する微粒子は、トナーに限定されず、樹脂を含有する微粒子であれば何れでもよい。例えば、導電性部材を含有した樹脂含有微粒子でもよい。また、記録媒体は、記録紙に限定されず、金属、樹脂、セラミックス等何れでもよい。但し、媒体は定着液に対し浸透性を有することが望ましく、媒体基板が液浸透性を持たない場合は、基板上に液浸透層を有する媒体が望ましい。記録媒体の形態もシート状に限定されず、平面及び曲面を有する立体物でもよい。例えば、紙のごとき媒体に透明樹脂微粒子を均一に定着させ紙面を保護する（所謂、ニスコート）用途においても適用することが可能である。
【００９８】
上述した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及び疎水性酸化チタンのような疎水性微粒子をトナーの粒子の表面に固着させることによって、撥水性処理されていることが好ましい。媒体のうち、記録媒体は、特に限定されず、例えば、紙、布、及び液体透過層を有するＯＨＰ用シートのようなプラスチックフィルムなどが挙げられる。本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。
【００９９】
また、泡状となった定着液は、好ましくは、撥水性処理されたトナーの粒子に対して、十分な親和性を有することが望ましい。ここで、親和性とは、液体が固体に接触したときに、固体の表面に対する液体の拡張濡れの程度を意味する。すなわち、泡状となった定着液は、撥水性処理されたトナーに対して十分な濡れ性を示すことが好ましい。疎水性シリカ及び疎水性酸化チタンのような疎水性微粒子で撥水性処理されたトナーの表面は、疎水性シリカ及び疎水性酸化チタンの表面に存在するメチル基によって覆われており、おおよそ２０［ｍＮ／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、２０〜３０［ｍＮ／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、２０〜３０［ｍＮ／ｍ］であることが好ましい。
【０１００】
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２０〜３０［ｍＮ／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、これらの単価又は多価のアルコール類を含有することで紙等の媒体のカール防止に効果を有する。
【０１０１】
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。
【０１０２】
なお、定着液中での軟化剤を溶解もしくはマイクロエマルジョン分散させるため方法としては、例えば、回転羽根によるホモミキサーやホモジナイザーのような機械的に攪拌する手段、及び超音波ホモジナイザーのような振動を与える手段が挙げられる。何れにしても、強いせん断応力を定着液中の軟化剤に加えることで溶解もしくはマイクロエマルジョン分散させる。
【０１０３】
定着装置３０には、定着液をトナーに供給した後、トナーに含まれる樹脂の少なくとも一部を溶解又は膨潤させる部剤（軟化剤）によって溶解又は膨潤したトナーを加圧する、一対の平滑化ローラ（ハードローラ）を設けてもよい。一対の平滑化ローラ（ハードローラ）によって、溶解又は膨潤したトナーを加圧することによって、溶解又は膨潤したトナーの層の表面を平滑化して、トナーに光沢を付与することが可能となる。更に、記録媒体内へ溶解又は膨潤したトナーを押し込むことによって、記録媒体に対するトナーの定着性を向上させることができる。
【０１０４】
次に、本発明者らが行った各定着実験例について説明する。なお、以下に説明する各定着実験例では、樹脂含有微粒子としてトナーを用いた。
［第１定着実験例］
まず、次のような処方の、軟化剤を含有する液体を用意した。
（１）希釈溶媒
・イオン交換水：５３［ｗｔ％］
（２）軟化剤
・コハク酸ジエトキシエチル(クローダ社 クローダＤＥＳ)：１０［ｗｔ％］
・炭酸プロピレン：２０［ｗｔ％］
（３）増粘剤
・プロピレングリコール：１０［ｗｔ％］
（４）増泡剤
・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）：０．５［ｗｔ％］
（５）起泡剤
・パルミチン酸アミン：２．５［ｗｔ％］
・ミリスチン酸アミン：１．５［ｗｔ％］
・ステアリン酸アミン：０．５［ｗｔ％］
（６）分散剤
・ＰＯＥ（２０）ラウリルソルビタン（花王 レオドールＴＷ−Ｓ１２０Ｖ）：１［ｗｔ％］
・ポリエチレングリコールモノステアレート（花王 エマノーン３１９９）：１［ｗｔ％］
【０１０５】
なお、分散剤は、軟化剤の希釈溶媒への溶解性を助長するために用いた。脂肪酸アミンは、脂肪酸とトリエタノールアミンにより脂肪酸アミンを合成した。
【０１０６】
上述した処方にて、液温１２０［℃］で軟化剤を除いて混合攪拌し溶液を作製した。次に、軟化剤を混合し、超音波ホモジナイザーを用いて軟化剤が溶解した定着液（フォーム化する前の原液）を作製した。
【０１０７】
大きな泡径の泡状定着液Ｂｕを生成するための構成については、次のようにした。定着液収容器３１として、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）樹脂からなるボトルを用いた。また、搬送ポンプ３３として、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）を用いた。また、液搬送パイプ３４として、内径２［ｍｍ］のシリコーンゴムチューブを用いた。また、大きな泡を作るための微小孔シート３７として、＃４００のステンレス製メッシュシート（開口部約４０［μｍ］）を用いた。
【０１０８】
微小な泡径を生成するための構成については、次のようにした。２重円筒の内側円筒３８ｂを回転軸に固定し、図示しない回転駆動モータにより回転させた。２重円筒の材質は、ＰＥＴ樹脂とした。外側円筒３８ａとしては、内径１０［ｍｍ］、長さ１２０［ｍｍ］のものを用いた。また、内側円筒３８ｂとしては、外径８［ｍｍ］、長さ１００［ｍｍ］のものを用いた。回転数については、１０００〜２０００［ｒｐｍ］の範囲で可変とした。
【０１０９】
泡状定着液Ｂｕを塗布ローラ４１の表面に供給するための構成については、次のようにした。微少な泡状定着液Ｂｕを、ノズル３９により、塗布ローラ４１表面と、膜厚調整ブレード４２との間に供給する構成とした。膜厚調整ブレード４２と塗布ローラ４１とのギャップについては、２５［μｍ］と４０［μｍ］の２通りに設定した。
【０１１０】
加圧ローラ４３としては、アルミ合金製ローラ（φ１０［ｍｍ］）からなる芯金の表面上に、外径Φ５０［ｍｍ］のポリウレタンフォーム材(イノアック社商品名「カラーフォームＥＭＯ」)からなるローラ部を形成したものを用いた。また、塗布ローラ４１としては、ＰＦＡ樹脂を焼付け塗装したＳＵＳ製ローラ（φ３０［ｍｍ］）を用いた。また、膜厚調整ブレード４２としては、アルミ合金製支持板に厚み１［ｍｍ］の並板ガラスを接着したものを用いた。これのガラス面を塗布ローラ４１側に向け、１０〜１００［μｍ］の範囲で塗布ローラ４１とガラス面との隙間を制御できるようにした。紙搬送速度については、１５０［ｍｍ／ｓ］に設定した。
【０１１１】
以上の条件を具備させたプリンタ試験機（リコー社製 ＩｐｓｉｏＣｏｌｏｒＣＸ８８００）を用い、未定着トナーのカラー画像が形成されたＰＰＣ用紙（リコーＴ−６２００）を定着装置３０に挿入するタイミングで、搬送ポンプ３３を駆動した。そして、定着液をくみ上げ、液流路を通過させながら、大きな泡径の泡状定着液Ｂｕを生成する大きな泡生成部である気体・液体混合部３５と泡状定着液Ｂｕの泡を微小にする微小な泡生成部である泡微細化部３８に定着液を通過させた。すると、ノズル３９の液排出口から１秒後に泡径５〜３０［μｍ］の微小な泡を有する泡状定着液Ｂｕを塗布ローラ４１に供給することができた。このときの泡状定着液Ｂｕのかさ密度はおおよそ０．０５［ｇ／ｃｍ３］であった。
【０１１２】
ローラ部がスポンジからなる加圧ローラ４３と、塗布ローラ４１との軸間距離を変えて、ニップ幅１［ｍｍ］（ニップ時間６［ｍｓ］）、１５［ｍｍ］（ニップ時間１００［ｍｓ］）、２１［ｍｍ］（ニップ時間１４０［ｍｓ］）における塗布テストを実施した。トナー層の厚みは３０〜４０［μｍ］とした。
【０１１３】
この結果を図１８に示す。泡状定着液Ｂｕのトナー層に対する浸透時間は、８０〜１００［ｍｓ］であった。転写紙Ｐ上の泡状定着液Ｂｕの塗布量を０．１５［ｇ／Ａ４サイズ紙］にした条件において、塗布ローラ４１上での泡状定着液Ｂｕの厚み（以下、泡の膜厚という）は５０［μｍ］程度であった。また、塗布量を０．１［ｇ／Ａ４サイズ紙］にした条件において、塗布ローラ４１上での泡の膜厚は３５［μｍ］程度であった。また、塗布量を０．２［ｇ／Ａ４サイズ紙］にした条件において、塗布ローラ４１上での泡の膜厚は７０［μｍ］程度であった。なお、画像濃度の低下は、塗布ローラ４１にトナーが付着しオフセットしてしまい、転写紙Ｐ上で画像抜けが発生することを意味している。
【０１１４】
図１８のグラフより、泡の膜厚をトナー層の厚みよりも厚くした条件（塗布量＝０．１５［ｇ／Ａ４サイズ紙］以上）において、トナー層の浸透時間以上のニップ時間では、定着画像の濃度が画像抜けのない濃度であり、良好な定着性であることがわかる。逆に、膜厚をトナー層以上であっても、ニップ時間が浸透時間よりも短いと、塗布ローラ４１にトナーがオフセットし、転写紙Ｐ上に画像抜けが発生し画像濃度が著しく低下することもわかった。
【０１１５】
また、泡の膜厚をトナー層の厚みよりも薄くした条件（塗布量＝０．１５［ｇ／Ａ４サイズ紙］以下）において、ニップ時間を１００［ｍｓ］以上にしても、塗布ローラ４１にトナーがオフセットし、転写紙Ｐ上に画像抜けが発生し画像濃度が著しく低下している。これは、図１５に示したように、泡の膜厚をトナー層の厚みよりも薄くした条件では、泡のトナー層に対する浸透時間が極端に長くなるため、ニップ時間が浸透時間よりも短くなっていることが原因と思われる。
【０１１６】
［第２定着実験例］
定着液の処方や定着装置３０の構成については、第１定着実験例と同じにした。但し、装置の使用環境温度を１５［℃］、２５［℃］、３５［℃］にて定着テストを実施した。図１９に、泡膜温度と、泡状定着液の泡粘度（上記のコーンプレート回転粘度測定。回転子径φ６０［ｍｍ］、コーン角１度、回転子間ギャップ３［ｍｍ］、１秒当りの回転数１０での測定結果）との関係を示す。同図より、温度により泡粘度が変化（高温で低粘度化）することがわかった。また、泡粘度によりトナー層浸透時間が変化することは、図１７に示した通りである。そこで、図１９のデータをテーブルデータとし、定着装置３０内に温度検知手段を設け、温度信号に応じてニップ時間がトナー層浸透時間以上となるように塗布ローラ４１とスポンジローラからなる加圧ローラ４３の軸間距離を変化させる機構を設けた。
【０１１７】
かかる機構を設けたプリンタ試験機（リコー社製 ＩｐｓｉｏＣｏｌｏｒＣＸ８８００）を用い、１５〜３５［℃］の間で環境温度を変化させたが、いずれの使用環境においても画像抜けのない良好な定着を行うことができた。
【０１１８】
［第３定着実験例］
第１定着実験例において、脂肪酸アルカノールアミド（１：１）型の効果を確認するため、第１定着実験例と全て同じ処方、脂肪酸アルカノールアミドを除いた以外は同じ処方、及び(１：１)型の脂肪酸アルカノールアミドの代わりに脂肪酸アルカノールアミド（１：２）型（ヤシ脂肪酸ジエタノールアミド（１：２）型（松本油脂 マーポンＬＳ））を用いた以外は同じ処方の３通りの処方で、それぞれ定着液を準備した。そして、プリンタ試験機（リコー社製 ＩｐｓｉｏＣｏｌｏｒＣＸ８８００）を用い、未定着トナーのカラー画像を作製し、それぞれの定着液に定着試験を行った。
【０１１９】
その結果、次の表１に示すように、脂肪酸アルカノールアミド(１：１)型を含有した泡状定着液では、塗布ローラ４１上に泡状液膜にピンホールはなく、均一な膜で、良好な定着が行えた。一方、脂肪酸アルカノールアミドを含有しない、または、（１：２）型を含有の定着液では、塗布ローラ上の泡状液膜に細かなピンホール（φ０．５［ｍｍ］程度）が発生し、定着後のトナー画像に、無数のピンホール状の定着不良が発生した。
以上のように、脂肪酸アルカノールアミド(１：１)型を含有した泡状定着液の良好な効果が確認できた。
【表１】
【０１２０】
次に、図４を用いて塗布ローラ４１のクリーニングについて説明する。
塗布ローラ４１と接触する塗布位置である塗布ニップＣを通過した転写紙Ｐ上の未定着のトナー層Ｔは、泡状定着液Ｂｕが付与されることで軟化する。泡状定着液Ｂｕを転写紙Ｐに塗布する塗布ローラ４１は、転写紙Ｐ上の未定着のトナー層Ｔに対して接触しながら泡状定着液Ｂｕを付与する。このとき、転写紙Ｐが塗布ローラ４１と接触する塗布位置である塗布ニップＣを通過すると、塗布ローラ４１上の泡状定着液Ｂｕが全て転写紙Ｐに付与され、塗布ローラ４１がクリーンな状態になるのが理想である。しかし、現実的には、部品や組み付けのばらつき、環境変動、経時変動等の影響により、全てのプロセスが理想どおりに進むとは考え難い。このため、塗布ニップＣを通過した後の塗布ローラ４１上に泡状定着液Ｂｕやオフセットしたトナー粒子Ｔａを残留させることがある。
【０１２１】
この塗布ニップＣを通過した後の塗布ローラ４１上に残留する泡状定着液Ｂｕ（以下、残留泡状定着液Ｂａと呼ぶ）は、液状の定着液よりも塗布ローラ４１の表面移動に対して追従した動きをとる。このため、塗布ローラ４１の回転によってその表面が上昇移動をしたとしても、液状の定着液のように下方に流れず、塗布ローラ４１表面の表面移動に伴って良好に上昇する。このため、残留泡状定着液Ｂａは、殆ど液だれすることなく、塗布ニップＣを通過後のほぼ全量が塗布ローラ４１の表面に連れ回りながら移動する。
このような残留泡状定着液Ｂａが塗布ローラ４１上に残留したままだと、塗布ローラ４１が１周したときに、上述したノズル３９から塗布ローラ４１に供給される新たな泡状定着液Ｂｕと、残留泡状定着液Ｂａとが混ざることで塗布ローラ４１上の泡膜の厚みが不安定になったり、オフセットしたトナー粒子Ｔａが転写紙Ｐに再転写して画像品質の低下を招いたりする恐れがある。さらには、トナーを含んだ残留泡状定着液Ｂａが循環することになり、汚れた泡状定着液Ｂｕを用いることになって、定着の品質が低下する恐れがある。このため、塗布ローラ４１に残留した残留泡状定着液Ｂａやオフセットしたトナー粒子Ｔａを塗布ローラ４１上から除去する必要がある。
【０１２２】
次に、プリンタ１００の特徴的な構成について説明する。
図１は、塗布ローラ４１と塗布部材クリーニング装置７０との拡大説明図である。
定着装置３０の定着液塗布部１４０は、転写紙Ｐに泡状定着液Ｂｕを塗布する塗布位置としての塗布ニップＣを通過した後、定着液供給部１３０による泡状定着液Ｂｕの供給位置に進入する前の塗布ローラ４１表面に対して、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）のフィルム部材からなるウェブ７２を当接させる塗布部材クリーニング装置７０を備える。
塗布部材クリーニング装置７０は、塗布ローラ４１表面に接触し、塗布ローラ４１の表面移動方向に対して逆方向に表面移動するように、巻き取り可能に張架した帯状のウェブ７２と、ウェブ７２が塗布ローラ４１の表面に接触する当接位置Ｅでウェブ７２を挟んで塗布ローラ４１の表面に当接するクリーニングブレードとしてフィルム当接ブレード７１とを備える。
【０１２３】
この塗布部材クリーニング装置７０は、回転可能な繰り出し軸７３の周面に帯状のウェブ７２を何重にも巻き付けている。帯状のウェブ７２の表面移動方向下流側は、回転可能な巻き取り軸７４に巻き付けられている。巻き取り軸７４が図中時計回り方向に回転駆動することで、巻き取り軸７４がウェブ７２を巻き取るとともに、その分だけ繰り出し軸７３からウェブ７２が矢印Ａで示すように送り出される。
【０１２４】
帯状のウェブ７２における繰り出し軸７３と巻き取り軸７４との間の箇所は、所定のテンションで張架されながら、フィルム当接ブレード７１によって塗布ローラ４１の表面に押圧されている。この押圧により、ウェブ７２が塗布ニップＣを通過後の塗布ローラ４１表面に圧接して当接位置Ｅに対して、塗布ローラ４１の表面移動方向上流側のくさび状の空間（以下、当接位置入口部と呼ぶ）で残留泡状定着液Ｂａやオフセットしたトナー粒子Ｔａを堰き止める。
【０１２５】
当接位置Ｅに対してウェブ７２の表面移動方向（矢印Ａ方向）の上流側には第一ガイドローラ７５を備え、当接位置Ｅに対してウェブ７２の表面移動方向の下流側には第二ガイドローラ７６を備える。塗布部材クリーニング装置７０は、第一ガイドローラ７５と第二ガイドローラ７６とによって、当接位置Ｅにおける塗布ローラ４１の接線に対して平行に張られたウェブ７２の背面からフィルム当接ブレード７１によって塗布ローラ４１に押し付けて塗布ローラ４１の表面をクリーニングする構成である。
フィルム当接ブレード７１は不図示の接離機構により、その先端を塗布ローラ４１に対して接離可能となっているが、フィルム当接ブレード７１の当接が解除されれば、ウェブ７２も塗布ローラ４１から離間する。
【０１２６】
また、塗布部材クリーニング装置７０では、第一ガイドローラ７５と第二ガイドローラ７６とによって、ウェブ７２の蛇行やシワの発生を押さえ込むようにしている。蛇行防止の為に第一ガイドローラ７５及び第二ガイドローラ７６は軸方向の両端部に対して中央部の径が僅かに大きい太鼓状またはつづみ状の形状を有している。
ウェブ７２は、フィルム当接ブレード７１の先端部の線圧を受け、塗布ローラ４１上に付着した残留泡状定着液Ｂａやオフセットしたトナー粒子Ｔａを当接位置入口部で堰き止めて、定着液供給部１３０による泡状定着液Ｂｕの供給位置への進入を防止している。
巻き取り軸７４を任意のタイミングで巻き上げることで常時、ウェブ７２の新しい表面が現れ、当接位置入口部に滞留した残留泡状定着液Ｂａやオフセットしたトナー粒子Ｔａはウェブ７２の表面に付着して巻き取られていく。
【０１２７】
定着液に含まれる軟化剤に対して、ウェブ７２が耐溶剤性を有していればフィルム当接ブレード７１はウェブ７２の裏面から加圧しているため、定着液に直接接触することはない。その結果、フィルム当接ブレード７１の材質は耐溶剤性を有していなくても良い。
クリーニングブレードとして用いられる材質としては、ウレタンゴムが一般的である。しかし、定着液を塗布する塗布部材のクリーニングブレードとして、ウレタンゴムブレードを用いると、定着液に含まれる軟化液に対して膨潤してしまう。このため、塗布部材にクリーニングブレードが直接接触する構成では、ＥＰＤＭ（エチレン−プロピレン−ジエン共重合ゴム）、シリコン、フッ素ゴム等の別の材料を用いる必要がある。しかし、これらの材料からなるクリーニングブレードはウレタンゴムよりも耐久性に課題があるため、部品交換サイクルが短くなり、ほかの交換パーツと寿命が異なって交換コストが高くなる不具合がある。
一方、本実施形態の塗布部材クリーニング装置７０のように、フィルム当接ブレード７１はウェブ７２の裏面から加圧する構成であれば、軟化剤に対して膨潤するウレタンゴムブレードであってもクリーニングブレードとして使用することができる。
なお、この条件を満たすためには、ウェブ７２の表面移動方向に対して直交する幅方向について、ウェブ７２の幅がフィルム当接ブレード７１の幅よりも広い構成が前提である。
【０１２８】
塗布ニップＣにおける転写紙Ｐに対する泡状定着液Ｂｕの塗布は、転写紙Ｐのサイズに合わせて同様な面積を塗布できれば無駄が無い。しかし、転写紙Ｐの表面に対して全面塗布が前提であるので転写紙Ｐのスキュー等の余裕度、レジストの誤差等の位置精度の余裕度、紙間の泡の切れ具合など、いくつかの余裕度を見ておく必要のある要素があり、これらに起因して加圧ローラ４３の表面にも泡状定着液Ｂｕが付着してしまうことになる。
加圧ローラ４３に付着した泡状定着液Ｂｕは、クリーニングしないと転写紙Ｐの裏面に付着してしまう。転写紙Ｐの裏面は、定着後の紙搬送経路を構成するガイド板、ローラ等に接触する。さらには両面モードでは中間転写ベルトや感光体等のトナー像担持体に接触するので、機内の構成部品に与える影響は大きい。そのため、加圧ローラ４３に対しても十分なクリーニングが行われることが望ましい。
このため、本実施形態の定着装置３０では、図４に示すように、加圧部材クリーニング装置８０として、塗布部材クリーニング装置７０と同様なクリーニング装置を配置している。
【０１２９】
なお、加圧ローラ４３はトナー付着が無い分、ウェブ７２を巻き上げるタイミングは塗布部材クリーニング装置７０よりも遅くて良く、巻き上げ量は少なくて済む。このため、ウェブ７２の交換サイクルを考えれば、塗布部材クリーニング装置７０のウェブ７２の巻き取り速さに対して、１／ｎの巻き取り速さであれば、塗布部材クリーニング装置７０側のウェブ７２のｎ回毎の交換時に同時に交換すれば交換作業が効率的である。
【０１３０】
図２０は、第二ガイドローラ７６近傍の拡大図である。
図２０に示すように、第二ガイドローラ７６の内部には、ヒータ９３を配置し、サーミスタ９２によって第二ガイドローラ７６の温度をコントロールする。残留泡状定着液Ｂａはヒータ９３によって加熱されることにより、素早く消泡され液状の定着液に戻り、オフセットしたトナー粒子Ｔａはウェブ７２に付着したまま巻き取られる。液状の定着液はその量が多ければ自重により落下し定着液回収皿７７で回収され、定着液回収パイプ７７ａを通って定着液回収容器７８に回収される。
定着液回収容器７８としては、塗布部材クリーニング装置７０と加圧部材クリーニング装置８０とで、共通でも単独でもよいが、図４にしめすように、２つのクリーニング装置で共通の定着液回収容器７８のほうが回収の手間が省ける。
定着液回収容器７８は、満タン検知センサ７９を有しており回収時期をユーザーまたはサービスマン等の管理者に連絡することが可能となっている。
【０１３１】
また、巻き取り軸７４は軸方向の一方の端部から駆動が入力され、他方の端部は、巻き取り軸移動機構によってウェブ７２の巻き取り方向に対してほぼ直交する方向である図中矢印Ｇ方向に移動可能となっている。巻き取り軸移動機構としては、巻き取り軸７４の他方の端部が矢印Ｇ方向が長手方向となるスライドガイド穴７４ａに嵌合しており、巻き取り軸７４の他方の端部の矢印Ｇ方向における位置をウォームホィール７４ｂの回転によって調節可能となっている。
また、第二ガイドローラ７６と巻き取り軸７４との間に張架される位置のウェブ７２の幅方向端部の位置を検出してウェブ７２の寄りを検知する寄り検知センサ９１を備える。そして、寄り検知センサ９１によって検知された信号（寄り方向と量の情報）に基づいて、不図示の制御手段によりウォームホィール７４ｂの回転を制御し、巻き取り軸７４の他方の端部の矢印Ｇ方向における位置を制御する。
【０１３２】
一般的なウェブの巻き取りであっても蛇行は発生するが、塗布部材クリーニング装置７０が備えるウェブ７２の表面には、定着液やトナーが付着しているため、ウェブ７２の見かけ上の厚みが変化する。これは、オフセットしたトナー粒子Ｔａの位置や付着量は画像が一枚一枚違うように、ウェブ７２上でも変わるためである。巻き取り軸７４によって巻き取るときには、オフセットしたトナー粒子Ｔａの位置や付着量が影響するため、積極的な寄りの制御が必要となる。
【０１３３】
寄りの制御のために、ウェブ７２の寄りを検知する寄り検知センサ９１としては、光による検知のほうが、機械的な検出よりも薄いフィルム部材からなるウェブ７２に与える影響は少ない。
しかし、光による検知でウェブ７２の幅方向の端部の位置を検知する場合、ウェブ７２を構成するＰＥＴフィルムには透明なものがあり、透明なフィルムからなるウェブ７２では光による検知でその端部の位置を検出することができない。
このような問題に対して、カラーのフィルム部材からなるウェブ７２、端部のみパターン印刷したウェブ７２、粗面処理が施されたウェブ７２等光を遮る工夫をすることで光による検知を行うセンサで寄りの検出が可能となる。
【０１３４】
図２１は、図２０の状態からフィルム当接ブレード７１が塗布ローラ４１から離間した状態の説明図である。フィルム当接ブレード７１が図２１中の破線で示すように塗布ローラ４１に当接した状態から、上記不図示の接離機構を作動させることで、フィルム当接ブレード７１が図２１中の実線で示すように塗布ローラ４１から離間し、フィルム当接ブレード７１の塗布ローラ４１に対する当接が解除される。また、フィルム当接ブレード７１が塗布ローラ４１から離間することで、フィルム当接ブレード７１によって図２１中の破線で示すように塗布ローラ４１の表面に押圧されていたウェブ７２が図２１中の実線で示すように塗布ローラ４１から離間する。
このとき、ウェブ７２は第一ガイドローラ７５と第二ガイドローラ７６との間の張架面７２ａは、図２１に示すように略平面となる。また、塗布部材クリーニング装置７０では、図２１に示すように、塗布ローラ４１との当接が解除された状態のフィルム当接ブレード７１の延在方向（図２１中の矢印Ｈ方向）とウェブ７２の張架面７２ａとが略平行となる。
【０１３５】
なお、上述した構成では、当接位置Ｅに対してウェブ７２の表面移動方向下流側のガイド部材はローラ状の第二ガイドローラ７６であるが、この位置のガイド部材としては、ローラ状に限らず、図２２に示すように、ガイド板７６ｂであってもよい。
図２２に示すようなガイド板７６ｂによってウェブ７２をガイドする場合は、ウェブ７２が接触する面は表面の摩擦係数を低減した処理、または材質を用いることが望ましい。
摩擦係数を低減する表面の材質としては、一般的にはテフロン（登録商標）、フッ素コート、ＰＯＭや超高分子ポリエチレン等があり、表面状態としては鏡面のような平坦ではなく細かい凹凸を設けて、接触面積を小さくすることにより、摩擦係数を低減することができる。
このように、ガイド板７６ｂの表面の摩擦係数を低減することは、ウェブ７２の巻き取り抵抗を軽減する為であり、この部分でのシワ発生を抑える狙いもある。
【０１３６】
また、上述した構成では、ウェブ７２のフィルム当接ブレード７１が接触する側の表面と接触し、ウェブ７２をガイドする第二ガイドローラ７６の内部にヒータ９３を配置し、ヒータ９３は第二ガイドローラ７６を介してウェブ７２を加熱する。しかし、ヒータ９３が加熱すべき対象はウェブ７２そのものではなく、ウェブ７２の塗布ローラ４１と接触する側の表面に付着した残留泡状定着液Ｂａである。
残留泡状定着液Ｂａを加熱する構成としては、図２３に示すように、ウェブ７２の塗布ローラ４１と接触する側の表面と対向する位置で発熱する消泡ヒータ９４を配置する構成であってもよい。
【０１３７】
図２３にしめすように、消泡ヒータ９４はウェブ７２と定着液回収皿７７との間に配置されており、消泡ヒータ９４の加熱によって残留泡状定着液Ｂａが液化すると、液状定着液が消泡ヒータ９４に接触する配置である。このため、消泡ヒータ９４が定着液と接触し得る表面は定着液に含まれる軟化剤に対して耐溶剤性を有している。
【０１３８】
本発明者らは、図２０に示すガイドローラ（第二ガイドローラ７６）にヒータ９３を配置した構成や図２２に示すようにガイド板７６ｂにヒータ９３を配置した構成で、実際に性能評価を実施した。その結果、ウェブ７２の厚みとヒータ９３の温度とはウェブ７２のシワ発生に対してトレードオフの関係があった。すなわち、シワの発生を防止するためにはウェブ７２の厚みは厚い方がよく、ヒータ９３の温度は低い方がよい。しかし、加熱すべき対象である残留泡状定着液Ｂａはヒータ９３に対してウェブ７２を挟んで反対側に存在するため、ウェブ７２の厚みを厚くするとヒータ９３の熱が残留泡状定着液Ｂａに伝達し難くなる。そこで、十分な熱を残留泡状定着液Ｂａに伝達するためにヒータ９３の温度を高くすると、シワが発生し易くなる。
【０１３９】
これに対して、図２３に示すようにウェブ７２と定着液回収皿７７との間に図中の紙面に直行する方向に延在する線状の消泡ヒータ９４を設けることにより、シワの発生を防止するためウェブ７２を厚くしてもこれに起因して消泡ヒータ９４の熱が残留泡状定着液Ｂａに伝達し難くなることがない。そして、残留泡状定着液Ｂａを消泡するとともに液化した定着液を定着液回収皿７７にすみやかに流して回収効率を上げることができる。
また、図２０や図２１に示す構成と比べて、加熱手段とウェブ７２との間に空間があることで断熱効果もあるため、ウェブ７２の耐熱温度に対する加熱手段の設定温度を高く設定できる。これにより、残留泡状定着液Ｂａに対してより高温の加熱を行うことができ、より確実に消泡を行うことができる。
【０１４０】
次に、実施形態に係るプリンタの各変形例について説明する。なお、如何に特筆しない限り、以下の各変形例に係るプリンタの構成は、上述した実施形態と同様である。
［第１変形例］
図２４は、第１変形例に係るプリンタの定着装置３０を示す拡大構成図である。この定着装置３０においては、塗布部材として、塗布ローラの代わりに、塗布ベルト８１を用いている。無端状の塗布ベルト８１は、複数の張架ローラ８３によって張架されながら、何れか１つの張架ローラ８３の回転駆動によって図中反時計回り方向に無端移動せしめられる。そして、ローラ間の展張箇所を加圧ローラ４３に当接させて塗布ニップＣを形成している。塗布ベルト８１を加圧ローラ４３の表面に沿って柔軟に湾曲させることで、塗布ローラを用いる場合に比べて長い塗布ニップを形成することができる。塗布ベルト８１としては、例えばシームレスニッケルベルトやシームレスＰＥＴフィルムなどの基体にＰＦＡのような離型性フッ素樹脂をコートした部材を用いている。
【０１４１】
このように、塗布ベルト８１を用いる構成では、塗布ニップＣのニップ幅を容易に広くして、ニップ時間の拡大化を図ることができる。なお、塗布ニップＣを通過した塗布ベルト８１の表面は実施形態と同様の構成の塗布部材クリーニング装置７０によってクリーニングがなされる。
また、加圧ローラ４３についても、実施形態と同様に加圧部材クリーニング装置８０によってクリーニングがなされる。
【０１４２】
［第２変形例］
図２５は、第２変形例に係るプリンタの定着装置３０を示す拡大構成図である。この定着装置３０においては、塗布ニップＣで塗布部材に当接する部材として、加圧ローラの代わりに、加圧ベルト８５を用いている。無端状の加圧ベルト８５は、複数の加圧張架ローラ８６によって張架されながら、何れか１つの加圧張架ローラ８６の回転駆動によって図中反時計回り方向に無端移動せしめられる。そして、ローラ間の展張箇所を塗布ローラ４１に当接させて塗布ニップＣを形成している。加圧ベルト８５を塗布ローラ４１の表面に沿って柔軟に湾曲させることで、加圧ローラ４３を用いる場合に比べて長い塗布ニップＣを形成することができる。加圧ベルト８５としては、例えばシームレスニッケルベルトやシームレスＰＥＴフィルムなどの基体にＰＦＡのような離型性フッ素樹脂をコートした部材を用いている。
なお、図２５に示す例では、加圧ベルト８５を加圧ベルトクリーニングブレード８２によってクリーニングする構成であるが、実施形態の加圧ローラ４３をクリーニングする加圧部材クリーニング装置８０と同様の構成のクリーニング装置によってクリーニングしてもよい。
【０１４３】
上述した実施形態及び各変形例では、帯状のフィルム部材が巻き取り可能に張架されたウェブ７２である構成について説明したが、フィルム当接ブレード７１と塗布ローラ４１との間に挟まれるフィルム部材としては、無端移動するループ状の部材であってもよい。
以下、第３変形例として、フィルム部材が無端移動するループ状の部材であるエンドレスベルト１７２を用いる構成について説明する。
【０１４４】
〔第３変形例〕
図２６は、第３変形例に係る定着液塗布部１４０の拡大説明図である。
第３変形例の定着液塗布部１４０は、転写紙Ｐに泡状定着液Ｂｕを塗布する塗布位置としての塗布ニップＣを通過した後、定着液供給部１３０による泡状定着液Ｂｕの供給位置に進入する前の塗布ローラ４１表面に対して、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）のフィルム部材からなるエンドレスベルト１７２を当接させる塗布部材クリーニング装置７０を備える。
塗布部材クリーニング装置７０は、塗布ローラ４１表面に接触し、塗布ローラ４１の表面移動方向に対して逆方向に表面移動するように、無端移動可能に張架された帯状のエンドレスベルト１７２と、エンドレスベルト１７２が塗布ローラ４１の表面に接触する当接位置Ｅでエンドレスベルト１７２を挟んで塗布ローラ４１の表面に当接するクリーニングブレードであるフィルム当接ブレード７１とを備える。
【０１４５】
さらに、この塗布部材クリーニング装置７０は、当接位置Ｅからから離れた位置でエンドレスベルト１７２の表面上の付着物を除去するフィルム部材清掃手段であるフィルム部材清掃装置１８０を備える。
エンドレスベルト１７２は、第一張架ローラ１７３、第二張架ローラ１７４、第三張架ローラ１７５、及び、第四張架ローラ１７６の４つの張架ローラの何れか１つの張架ローラの回転駆動によって図中矢印Ｊ方向に無端移動せしめられる。
また、エンドレスベルト１７２が第一張架ローラ１７３と第二張架ローラ１７４との間でフィルム当接ブレード７１に押圧される構成は、図１に示す実施形態のウェブ７２が第一ガイドローラ７５と第二ガイドローラ７６との間でフィルム当接ブレード７１によって押圧される構成と同様である。
【０１４６】
フィルム部材清掃装置１８０は、エンドレスベルト１７２の表面移動方向最下流側に、エンドレスベルト１７２の表面に当接するブレード状のフィルム部材清掃部材であるフィルム部材清掃ブレード１８１を備える。さらに、当接位置Ｅよりもエンドレスベルト１７２の表面移動方向下流側、且つ、フィルム部材清掃ブレード１８１がエンドレスベルト１７２に接触する位置よりもエンドレスベルト１７２の移動方向上流側に、ブレード状とは異なる構成のフィルム部材清掃部材であるフィルム部材清掃ブラシ１８２を備える。
フィルム部材清掃ブラシ１８２は、ブラシ繊維がエンドレスベルト１７２の表面に接触してエンドレスベルト１７２の表面上の付着物を除去する回転ブラシ状のフィルム部材清掃部材である。
【０１４７】
また、フィルム部材清掃装置１８０は、無端移動する表面が２つのフィルム部材清掃ブラシ１８２に接触し、フィルム部材清掃ブラシ１８２に付着した付着物を回収するブラシ清掃ローラ１８３と、ブラシ清掃ローラ１８３の表面に接触してブラシ清掃ローラ１８３の表面上の付着物を除去するブレード状のローラ部材清掃ブレード１８４とを備える。
【０１４８】
第３変形例の塗布部材クリーニング装置７０のように、フィルム部材としてエンドレスベルト１７２を使用する構成であれば、ウェブ７２を使用する構成に比べて、フィルム部材を繰り返し使用することができるため、消耗品とはなりにくいという利点がある。
しかし、塗布ローラ４１から回収され、フィルム部材に付着した回収トナーは定着液によって溶けており、フィルム部材上で長期放置すると固化又は高粘性を有する固体に変化する。このため、フィルム部材をエンドレスベルト１７２として使用する場合は、長期放置すると固化又は高粘性を有する固体に変化する回収物をさらにエンドレスベルト１７２上から除去する必要があり、装置は複雑になる。また、このようなエンドレスベルト１７２を備えたクリーニング手段では、フィルム部材が繰り返し当接位置Ｅで塗布ローラ４１の付着物を除去する除去性能のレベルの維持が困難である。
【０１４９】
定着液で軟化したトナーが固化してしまうと、固化したトナーが付着した部分でエンドレスベルト１７２をクリーニングする部材の破損、この部材が張り付くことによるエンドレスベルト１７２の破損、さらには、塗布ローラ４１の駆動不良等が発生するおそれがある。
しかし、定着液で軟化されたトナーが軟化液中の水分が揮発する事で高濃度の軟化液のなかで固化せずに存在する形態もありえる場合、第３変形例のエンドレスベルト１７２のように、無端移動するフィルム部材を用いる構成も実現可能である。
【０１５０】
また、第３変形例の塗布部材クリーニング装置７０のように、エンドレスベルト１７２のクリーニング機構が複雑になっても、エンドレスベルト１７２はそのクリーニング機構（フィルム部材清掃装置１８０）の配置を本来のクリーニング対象である塗布ローラ４１から離れた位置に構成することが出来る。その結果、フィルム部材の繰り返し使用が可能となる。
【０１５１】
第３変形例の定着装置３０は、塗布ローラ４１からエンドレスベルト１７２に付着物が回収され、エンドレスベルト１７２に付着したままの状態で、プリンタ１００のプリントジョブを終了する度に、必要な長さ分のエンドレスベルト１７２をクリーニングする。これにより、エンドレスベルト１７２に軟化したトナーが付着したままの状態で放置される放置状態を解消できる。このため、当接位置Ｅでトナーが固化することを防止するために必要以上のフィルム部材を消費することを防止できる。
【０１５２】
第３変形例の塗布部材クリーニング装置７０では、エンドレスベルト１７２は、塗布ローラ４１から離れた位置に他の張架ローラに比して大径の第四張架ローラ１７６を有する。第四張架ローラ１７６が駆動ローラとして回転駆動することによってエンドレスベルト１７２が図中矢印Ｊ方向に無端移動する。また、この塗布部材クリーニング装置７０は、第四張架ローラ１７６のエンドレスベルト１７２を挟んだ外周部に、２つのフィルム部材清掃ブラシ１８２を有し、それらに接触するブラシ清掃ローラ１８３を有している。
【０１５３】
フィルム部材清掃ブラシ１８２は、その表面移動方向がエンドレスベルト１７２の表面移動方向とは逆方向に回転している。フィルム部材清掃ブラシ１８２の回転方向としては、その表面移動方向がエンドレスベルト１７２の表面移動方向と同じ方向であってもよいが、その場合は、エンドレスベルト１７２の線速とは大きく異なる線速となるように回転速度を設定する。
フィルム部材清掃ブラシ１８２のブラシ繊維でかき取った残留泡状定着液Ｂａとオフセットしたトナー粒子Ｔａとは、ブラシ清掃ローラ１８３と接触しそのローラ表面に付着した部分が回収される。ここで、ブラシ清掃ローラ１８３の回転方向はフィルム部材清掃ブラシ１８２の回転方向に関係なく設定可能である。
【０１５４】
また、図２６に示す第３変形例の塗布部材クリーニング装置７０のフィルム部材清掃装置１８０は、エンドレスベルト１７２の表面移動方向の二箇所にフィルム部材清掃ブラシ１８２を配置している。このように複数箇所に配置した構成であれば、エンドレスベルト１７２の表面移動方向上流側に配置したフィルム部材清掃ブラシ１８２は、エンドレスベルト１７２上のクリーニングを積極的に実施する構成としてもよい。このような構成の場合、エンドレスベルト１７２の表面移動方向下流側に配置されたフィルム部材清掃ブラシ１８２は、上流側に配置されたフィルム部材清掃ブラシ１８２の取り残しと、表面移動方向最下流側のフィルム部材清掃部材であるフィルム部材清掃ブレード１８１の先端に溜まる回収物のクリーニングも実施しながら回転する。このため、エンドレスベルト１７２の表面移動方向下流側に配置されたフィルム部材清掃ブラシ１８２が、フィルム部材清掃ブレード１８１の先端部に対して食い込みながら回転するレイアウトになっている。
【０１５５】
ブラシ清掃ローラ１８３には、専用にローラ部材清掃ブレード１８４が配置されており、フィルム部材清掃ブラシ１８２からブラシ清掃ローラ１８３が回収したトナーと定着液との回収を実施する。
このローラ部材清掃ブレード１８４としては、定着液に対して膨潤しない材質が求められるが、１００［％］に近いクリーニング性能を維持する必要は無いため、高分子ポリエチレン等が使用可能である。
また、塗布部材クリーニング装置７０を停止させるときには、各部材の表面に付着するトナー等の付着物の量を軽減させるために、エンドレスベルト１７２の表面移動停止→フィルム部材清掃ブラシ１８２の回転停止→ブラシ清掃ローラ１８３の回転停止の順に停止する事が望ましい。
【０１５６】
第３変形例の塗布部材クリーニング装置７０のようにフィルム部材としてエンドレスベルト１７２を用いる構成の場合、残留泡状定着液Ｂａを加熱して消泡を促す消泡ヒータ９４の配置としては、エンドレスベルト１７２を挟んで第一張架ローラ１７３と対応する位置や、フィルム部材清掃装置１８０によって除去された付着物が落下してくる位置などに配置する。付着物が落下してくる位置に消泡ヒータ９４を配置することで、消泡しきれず泡状のまま落下してきた定着液を消泡させることができ、回収した定着液を泡状ではなく、液状で取り扱うことができ、回収した定着液の取り扱いが容易になる。
【０１５７】
なお、上述した塗布部材クリーニング装置７０のように、除去部材として、被清掃体表面に接触し、被清掃体の表面移動方向に対して逆方向に表面移動するように、巻き取り可能あるいは無端移動可能に張架した帯状のフィルム部材と、フィルム部材が被清掃体表面に接触する位置でフィルム部材を挟んで被清掃体表面に当接するクリーニングブレードとを備える構成は、塗布部材や加圧部材のクリーニング装置に限らず適用可能である。すなわち、定着装置に限らず、被清掃体の表面にクリーニングするクリーニング装置であれば、適用可能である。
【０１５８】
以上、本実施形態の定着装置３０が備える塗布部材クリーニング装置７０は、表面移動する被清掃体である塗布ローラ４１の表面上の付着物である残留泡状定着液Ｂａ及びオフセットしたトナー粒子Ｔａを除去手段によって除去するクリーニング装置である。そして、この塗布部材クリーニング装置７０の除去手段は、塗布ローラ４１表面に接触し、塗布ローラ４１の表面移動方向に対して逆方向に表面移動するように、巻き取り可能に張架した帯状のフィルム部材であるウェブ７２と、ウェブ７２が塗布ローラ４１表面に接触する当接位置Ｅでウェブ７２を挟んで塗布ローラ４１表面に当接するクリーニングブレードであるフィルム当接ブレード７１とを備える。このような構成であれば、ウェブ７２を挟んで挟んでフィルム当接ブレード７１が塗布ローラ４１表面に当接する当接位置Ｅの当接位置入口部で、塗布ローラ４１の表面上の残留泡状定着液Ｂａ及びオフセットしたトナー粒子Ｔａを塞き止めて滞留させる。そして、ウェブ７２を適切なタイミングで巻き上げて表面移動させることによって、当接位置入口部に滞留していた残留泡状定着液Ｂａ及びオフセットしたトナー粒子Ｔａ等の異物を当接位置入口部から取り去ることができる。これにより、残留泡状定着液Ｂａ及びオフセットしたトナー粒子Ｔａがフィルム当接ブレード７１と塗布ローラ４１との当接位置Ｅの当接位置入口部に滞留し続けることに起因して塗布ローラ４１の表面を傷付けることを防止できる。よって、塗布ローラ４１の表面が傷付くことに起因するクリーニング不良の発生を防止することができる。これにより、塗布ローラ４１の表面の残留泡状定着液Ｂａ及びオフセットしたトナー粒子Ｔａを長期間に渡って良好に除去することができる。
なお、本出願人は、特願２００９−０００１２５号（以下、「先願」という）において、泡塗布ローラ表面に接触する面が不織布をベースのＰＥＴフィルムに貼り付けたウェブを背面から加圧するローラで塗布ローラに押し付けるクリーニング装置を提案している。このような構成の理由は、いくつか有るが、塗布ローラのような回転体に対してカウンター方向の巻き取りであり、巻き上げ速度もゆっくりなことからウェブの巻上げ抵抗を軽減でき、加圧するローラを用いることで十分はニップ幅を確保できていた。しかし、表面が不織布では回収量が少ないという問題が生じた。そこで、本発明者らが鋭意検討を重ねたところ、本実施形態のウェブ７２のように、ＰＥＴフィルムそのものを使い、加圧するローラの代わりにブレードによって塗布ローラに対して加圧した結果、非常に高いクリーニング性能を奏するこうができることを見出した。ここで、同様に加圧するローラを用いて高い加圧力でＰＥＴフィルムを背面から押しても同様な効果は得られなかった。これは、ブレードによる当接の高い線圧が、高いクリーニング性能を発揮している。
また、ＰＥＴフィルムは今回使用の泡定着方式での軟化剤には耐溶剤性があることから、クリーニングブレードであるフィルム当接ブレード７１に軟化剤を含有する定着液が接触することが回避できる。このため、耐溶剤性という点からみてもブレード材質の選択に制限が無くなった。
【０１５９】
また、塗布部材クリーニング装置７０としては、ウェブ７２の２つの面のうちのフィルム当接ブレード７１が接触する側の面に粗面処理を施したものを用いてもよい。
本実施形態の塗布部材クリーニング装置７０では、ウェブ７２としては透明なＰＥＴフィルムを使用している。このようなフィルム部材を使用したところ、フィルム部材の塗布ローラ４１に接触する表面の平面性は重要で僅かなシワもクリーニング性能に影響してくることが分かった。すなわち、表面が不織布のウェブを用いた場合のすり抜けと、シワによる影響から鑑みて、クリーニング性能の維持には塗布ローラ４１と接触する表面の表面平滑性が重要である事がわかった。また、フィルム当接ブレード７１による当接の線圧が高いことがクリーニング性能に影響することから、線接触時の表面粗さの規制は重要なポイントとなる。フィルム部材のフィルム当接ブレード７１と接触する側の面は、粗面処理がなされている方が、フィルム部材とフィルム当接ブレード７１との密着性が低下滑りがよくなることから、巻き上げ時の抵抗低減に繋がる。しかし、大きな凹凸を持つ粗面処理では使用に影響も出やすい。そこで、粗面処理により形成される凹凸の差が、凹部におけるフィルムの厚みよりも小さくすることで使用面への影響を無くすことが可能である。
【０１６０】
また、塗布部材クリーニング装置７０は、フィルム当接ブレード７１がウェブ７２を挟んで塗布ローラ４１表面に当接する当接位置Ｅに対して、ウェブ７２の表面移動方向上流側に第一ガイドローラ７５、そして、ウェブ７２の表面移動方向下流側に第二ガイドローラ７６を備える。これらのガイド部材でガイドすることにより、シワの発生を防止することができる。
第一ガイドローラ７５及び第二ガイドローラ７６はウェブ７２におけるフィルム当接ブレード７１が接触する側の表面と接触し、ウェブ７２をガイドするガイド部材である。ウェブ７２のレイアウトとしては、当接位置Ｅにおける塗布ローラ４１の接線に対して平行に張られたウェブ７２の背面からフィルム当接ブレード７１によって塗布ローラ４１に押し付けて塗布ローラ４１の表面にウェブ７２を当接させる構成が、ウェブ７２の巻き取り、及び、送り出しの面で有利である。このため、第一ガイドローラ７５及び第二ガイドローラ７６を結んだ直線が当接位置Ｅにおける塗布ローラ４１の接線に対して平行となるように配置する。なお、第一ガイドローラ７５及び第二ガイドローラ７６がウェブ７２の内周面側からガイドすることで、これらのガイド部材の材料選択の自由度が広がる。
【０１６１】
また、実施形態の塗布部材クリーニング装置７０のフィルム部材は、繰り出し軸７３から繰り出され、フィルム当接ブレード７１が塗布ローラ４１表面に当接する位置を通過した後、巻き取り軸７４に巻き取られる巻き取り式のウェブ７２である。単純にフィルム部材を使うのであれば、シームレスベルト等の筒状のエンドレスフィルムを使いクリーニング位置とは違う場所で表面をクリーニングしながらリサイクル出来れば、非常に簡単な構成とすることも可能である。しかし、定着液で高粘度化した溶解トナーをその表面から１００［％］近いクリーニングする手段はなかなか無い。残ってしまえば、新たにクリーニング位置に回った際にはクリーニング不良の原因となるからである。また、上記エンドレスフィルム上に溜まった残留泡状定着液Ｂａやオフセットしたトナー粒子Ｔａトナーと泡をクリーニングする手段も必要となる。そこで、高粘性の残留泡状定着液Ｂａでは巻き取りで絶えず新しい面を使う事で最初から終わりまで一定の条件でクリーニング性能を維持することが出来る。
なお、塗布部材クリーニング装置７０の特徴部を備えたクリーニング装置によって回収されるトナーが乾式トナーで、エンドレスベルト上の残留泡状定着液Ｂａ及びオフセットしたトナー粒子Ｔａーのクリーニングが十分に出来る構成であれば、エンドレスベルトの使用か可能である。
【０１６２】
また、第３変形例の塗布部材クリーニング装置７０のフィルム部材は、無端移動可能なループ状のエンドレスベルト１７２であるため、フィルム部材の消費を抑制することが出来る。また、エンドレスベルト１７２は繰り返し使用するため、そのクリーニング機構であるフィルム部材清掃装置１８０は複雑になる。しかし、エンドレスベルト１７２と塗布ローラ４１とが接触する当接位置Ｅから離れた位置にフィルム部材清掃装置１８０を配置することによって、塗布ローラ４１から離れたところに配置することができるため、ある程度複雑な構成となってもフィルム部材清掃装置１８０を組み込むことができる。
【０１６３】
また、第３変形例の塗布部材クリーニング装置７０のフィルム部材清掃装置１８０は、エンドレスベルト１７２の表面に接触してエンドレスベルト１７２の表面上の付着物を除去するブレード状のフィルム部材清掃部材であるフィルム部材清掃ブレード１８１を備える。さらに、当接位置Ｅよりもエンドレスベルト１７２の移動方向下流側、且つ、フィルム部材清掃ブレード１８１がエンドレスベルト１７２に接触する位置よりもエンドレスベルト１７２の移動方向上流側に、ブレード状とは異なる構成のフィルム部材清掃部材として、フィルム部材清掃ブラシ１８２を備える。ブレード状のクリーニング部材は清掃能力が高いが、多くの除去対象が当接部に進入すると固着や損傷が生じ易い。このため、フィルム部材清掃ブラシ１８２のようにブレード状とは異なる清掃部材で予めエンドレスベルト１７２上を清掃して、最後にとりきれなかった付着物をフィルム部材清掃ブラシ１８２で除去することにより、長期にわたって良好なエンドレスベルト１７２のクリーニングを行うことができる。
【０１６４】
また、第３変形例の塗布部材クリーニング装置７０のフィルム部材清掃ブレード１８１は、清掃対象である付着物に含有する定着液に対して耐性を有し、定着液に対して膨潤しない材質から構成されている。このようなフィルム部材清掃ブレード１８１の材料としては、ＰＥＴ、ＥＰＤＭ、シリコンゴム、フッ素ゴム、超高分子ポロエチレン等を挙げることができる。このような材料を用いることで、使用によるフィルム部材清掃ブレード１８１の劣化を防止し、安定したクリーニングを行うことができる。
【０１６５】
また、第３変形例の塗布部材クリーニング装置７０のフィルム部材清掃装置１８０は、ブラシ繊維がエンドレスベルト１７２の表面に接触してエンドレスベルト１７２の表面上の付着物を除去する回転ブラシ状のフィルム部材清掃部材であるフィルム部材清掃ブラシ１８２を備える。さらに、無端移動する表面がフィルム部材清掃ブラシ１８２に接触し、フィルム部材清掃ブラシ１８２に付着した付着物を回収するブラシ清掃ローラ１８３と、ブラシ清掃ローラ１８３の表面に接触してブラシ清掃ローラ１８３の表面上の付着物を除去するブレード状のローラ部材清掃ブレード１８４とを備える。このような構成により、長期間放置されると固化するおそれのある定着液によって軟化したトナーを確実に除去することができる。
【０１６６】
また、第３変形例の塗布部材クリーニング装置７０のフィルム部材清掃装置１８０は、エンドレスベルト１７２の無端移動方向の複数箇所にフィルム部材清掃ブラシ１８２が接触するように、複数のフィルム部材清掃ブラシ１８２を備える。これにより、各フィルム部材清掃ブラシ１８２の配置に応じたクリーニング性能を持たせることで、より確実に安定したクリーニングを行うことができる。
【０１６７】
塗布部材クリーニング装置７０は、フィルム当接ブレード７１がウェブ７２を挟んで塗布ローラ４１の表面に当接する位置に対して、ウェブ７２の表面移動方向下流側のウェブ７２における表面移動方向に対して直交する幅方向の端部の位置を検出するフィルム端部検出手段である寄り検知センサ９１を備える。この寄り検知センサ９１として、ウェブ７２に用いるフィルム部材の一部に遮光部分を設け、端部の位置を光学的に検出するセンサである。残留泡状定着液Ｂａ及びオフセットしたトナー粒子Ｔａ回収トナー量、泡そして消泡により表面に付着した定着液、それらがランダムに巻き取られてくるため、巻き取りは平坦な状態ではない。その為、巻き取り時の蛇行やシワの発生が生じる。
シワ対策の一環として、ガイド部材でフラットなウェブ面を維持する方法も有るが、蛇行には効果は期待できない。このため、蛇行を防止する制御が必要である。その為にはウェブ７２の巻き取り状態を検知する必要があり、そのひとつの手段としてウェブ７２の端部をセンサで検知し、規定範囲を外れた場合に補正をするものである。ウェブ７２としては透明なＰＥＴを使用しているので、検出側の端部には、反射型、透過型に関係なく光を通さない処理をする必要がある。なお、機械的な検出では薄いフィルムには大きな抵抗となり、かえってシワの発生元となりかねない。ウェブ７２で用いるフィルム部材の端部に遮光パターンが印刷されており、そのパターンを見ていることで蛇行を検出する。
【０１６８】
塗布部材クリーニング装置７０は、巻き取り軸７４の軸方向の一端をウェブ７２の巻き取り方向に対してほぼ直交する方向に移動させる巻き取り軸移動機構としてスライドガイド穴７４ａ及びウォームホィール７４ｂを備え、寄り検知センサ９１の検出結果に基づいて巻き取り軸７４の一端の位置を調節する。寄り検知センサ９１によって、ウェブ７２の蛇行が検出された場合には、巻き取り軸７４を制御することで蛇行の防止が可能となる。この制御方法の一つとして、巻き取り軸７４を巻き取り方向と直交する方向に移動させることが一般的な方法であり、このウェブ７２の方式でも有効な方法の一つである。ただ、従来のウェブを用いた構成と比較しての課題は巻き取り条件がいつも一定な条件ではなく、残留泡状定着液Ｂａ及びオフセットしたトナー粒子Ｔａが液に戻って表面に付着した状態で巻き取るなど絶えず変化しており、また巻き取り速度も非常にゆっくりであるため、わずかな位置の変化に対しての予測制御が重要である。
【０１６９】
塗布部材クリーニング装置７０の塗布ローラ４１は、オフセットしたトナー粒子Ｔａを含有した残留泡状定着液Ｂａを表面に担持する表面移動体であり、フィルム部材であるウェブ７２は定着液に対して耐溶剤性を有するＰＥＴからなる。フィルム部材が軟化剤を含有する定着液に対して、耐溶剤性を有していることにより、内側に構成したクリーニングブレード等の保護ができ、内側に配置した部材の材料選択の自由度が広がる。また、ウェブ７２自体が定着液によって劣化しないため、巻き上げ時のテンションによって破断や変形が起きることを防止することができ、ウェブ７２を巻き上げるときの巻上げ条件の安定性が確保できる。
【０１７０】
塗布部材クリーニング装置７０の塗布ローラ４１は、泡状の液体である残留泡状定着液Ｂａを表面に担持する表面移動体であり、フィルム当接ブレード７１がウェブ７２を挟んで塗布ローラ４１表面に当接する位置に対して、表面移動方向下流側のウェブ７２を加熱する加熱手段であるヒータ９３を備える。塗布部材クリーニング装置７０のように、ウェブ７２の裏面からフィルム当接ブレード７１でウェブ７２を押圧し、塗布ローラ４１当接させる構成であれば、オフセットしたトナー粒子Ｔａのクリーニングは非常に良好なものとなった。このため、上記先願の構成に比べてウェブの巻き取り量を大幅に低減させることができた。
本発明者らが実験を行ったところ、上記先願の構成に比べてウェブの巻き上げ量が１／１０以下で済むことが確認された。そして、オフセットトナーの量やプロセス線速にもよるが、ウェブ７２を１０［ｍｍ］巻き上げた後に３分〜５分の連続プリントも可能であった。
しかしながら、巻き上げ量と巻き上げ速度はクリーニング性能だけでは決まらない。クリーニング性能が高くても、当接位置入口部に溜まった残留泡状定着液Ｂａやオフセットしたトナー粒子Ｔａの回収量とのバランスを取る必要がある。すなわち、クリーニング性能が高くても、巻き上げ量が少なかったり、巻き上げ速度が遅かったりすると、当接位置入口部に大量の残留泡状定着液Ｂａとオフセットしたトナー粒子Ｔａとが溜まってしまう。残留泡状定着液Ｂａは自然に消泡するには時間がかかり、当接位置入口部に滞留した状態ではオフセットしたトナー粒子Ｔａを残留泡状定着液Ｂａが押し上げるように滞留する傾向がある。このように滞留したものが当接位置入口部から溢れると、せっかく回収したオフセットしたトナー粒子Ｔａが盛り上った泡に運ばれて、いろいろな場所に付着して定着装置３０内の汚染となってしまう。このため、当接位置入口部に大量の残留泡状定着液Ｂａ及びオフセットしたトナー粒子Ｔａが溜まる前に、ウェブ７２を巻き取り、当接位置入口部から溢れないように制御する必要がある。
さらに、残留泡状定着液Ｂａを泡状のままで回収すると、その粘性により、ウェブ７２の幅方向の中央部にある泡が幅方向外側に広がりにくいため、ウェブ７２を巻き取ることで横から搾り出すことは困難である。その結果、ウェブ７２を巻き取ったときに部分的に厚みが変わり、ウェブ７２の蛇行やシワの発生原因となる。
このように、残留泡状定着液Ｂａは泡状の特性から消泡に時間がかかり、そのために、クリーニングに問題が生じないからといって、ウェブ７２の巻き取りを行わないと、当接位置入口部に滞留している残留泡状定着液Ｂａとオフセットしたトナー粒子Ｔａとが当接位置入口部から溢れ出ることを抑制できなくなる。
このため、当接位置入口部で堰き止めた残留泡状定着液Ｂａは液状とすることが求められる。残留泡状定着液Ｂａは加熱することで泡を消すことができる。塗布部材クリーニング装置７０はヒータ９３によってウェブ７２を介して残留泡状定着液Ｂａを加熱する構成を備えているため、当接位置入口部で堰き止めた残留泡状定着液Ｂａを液状として回収することができる。これにより、残留泡状定着液Ｂａとオフセットしたトナー粒子Ｔａとが当接位置入口部から溢れ出ることを防止することができる。
【０１７１】
また、塗布部材クリーニング装置７０が備えるヒータ９３は、ガイド部材である第二ガイドローラ７６内に配置され、第二ガイドローラ７６を介してウェブ７２を加熱するものである。加熱手段を配置する位置としては、他の位置にも配置することができるが、ウェブ７２に接触する部材を介して加熱することで、ウェブ７２を効率良く加熱することができる。
なお、本発明者らが、実験を行ったところ、残留泡状定着液Ｂａの泡は、４０［℃］〜５０［℃］程度で破泡して液化していくことを確認した。このとき、温度が高ければ高いほど破泡が早い。しかし、大量の残留泡状定着液Ｂａの場合には熱源に近いところ（ウェブ７２に接触する箇所の近傍）の泡は消えても、残留泡状定着液Ｂａの厚みが厚ければ厚い程、ウェブ７２に付着した残留泡状定着液Ｂａの上の泡は消えない。厚みがある残留泡状定着液Ｂａを完全に液化しようとすると温度を上げていくしかない。しかし、ウェブ７２と残留泡状定着液Ｂａとの間に一度詳報して液状に戻った定着液は存在する液状の定着液を泡状定着液Ｂｕが消泡する温度まで上げないとその上の泡は消えない。
ウェブ７２上の残留泡状定着液Ｂａの厚みが約１０［ｍｍ］を超えるような場合、全ての残留泡状定着液Ｂａを液化するためにはウェブ７２の泡と接触する表面の温度１００［℃］以上にする必要があった。
このため、残留泡状定着液Ｂａは、当接位置入口部で大量の泡にしてから回収するのではなく、塗布入口部で塞き止められる量の条件に合わせて、ウェブ７２の表面で３〜５［ｍｍ］程度よりも残留泡状定着液Ｂａの厚みが薄い状態のうちにウェブ７２を巻き取るように、巻き上げ速度や巻き上げ量を設定することが望ましい。
ヒータ９３の温度設定や巻き挙げの条件があるものの、加熱手段であるヒータ９３を備えることにより、無いものに比べて早い時間で残留泡状定着液Ｂａの消泡を行うことができる。
【０１７２】
また、塗布部材クリーニング装置７０が備えるヒータ９３は、サーミスタ９２によって温度を制御し、ウェブ７２をウェブ７２の材料である樹脂フィルムの耐熱温度以下の範囲で加熱する。ヒータ９３によって加熱することで、残留泡状定着液Ｂａを消泡する効果は十分に確認できた。しかし、加熱の温度設定は高ければ良いというわけではない。温度が高くしすぎると、非加熱定着方式を採用するメリットが薄まる。また、加熱の温度設定が高いことにより、ヒータ９３の周辺部材への影響も考慮する必要がある。ヒータ近傍の各部材の材料には耐熱温度があるため、その温度以下で使用する必要がある。ここで、塗布部材クリーニング装置７０のフィルム当接ブレード７１に用いるウレタンゴムは耐熱温度が８０［℃］程度であり、ウェブ７２に用いるＰＥＴフィルムは８５［℃］程度である。このため、塗布部材クリーニング装置７０では、ウェブ７２が接触する第二ガイドローラ７６の表面にサーミスタ９２を配置し、第二ガイドローラ７６の表面温度が６０［℃］以下になるようにヒータ９３による加熱をコントロールする。
【０１７３】
また、図２３を用いて説明した構成は、塗布ローラ４１は、残留泡状定着液Ｂａを表面に担持し得る表面移動体であり、当接位置Ｅに対して、ウェブ７２の表面移動方向下流側で、ウェブ７２の塗布ローラ４１表面と接触する側の表面と対向する位置でウェブ７２に付着した残留泡状定着液Ｂａを加熱する加熱手段である消泡ヒータ９４を備える。これにより、ウェブ７２を挟んで残留泡状定着液Ｂａを加熱する構成に比して、より確実に消泡を行うことができる。
【０１７４】
また、図２３を用いて説明した構成は、消泡ヒータ９４を、ウェブ７２の表面上から落下した付着物が回収される位置であるウェブ７２と定着液回収皿７７との間に配置し、消泡ヒータ９４の付着物と接触し得る表面は付着物に対して耐性を有する加工を行っている。例えば、自己制御型ヒータには外部と接触し得る表面をシリコンゴムで覆ったものがあり、シリコンゴムは本実施形態で用いる定着液に対して耐性を有している。消泡ヒータ９４をウェブ７２と定着液回収皿７７との間に配置することで、消泡しきれず泡状のまま落下してきた定着液を消泡させることができ、回収した定着液の取り扱いが容易になる。さらに、消泡ヒータ９４の表面は定着液に対して耐性を有するため、安定した消泡を行うことができる。
【０１７５】
また、本実施形態の定着装置３０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した液状定着液３１ａを液中に気泡が分散した泡状定着液Ｂｕとする定着液泡状化手段である定着液供給部１３０と、樹脂微粒子からなる樹脂微粒子層である未定着のトナー層Ｔ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Ｂｕを付与する泡状定着液付与手段である定着液塗布部１４０とを有し、泡状定着液Ｂｕを付与することで軟化したトナー粒子が軟化した未定着のトナー層を記録媒体である転写紙Ｐに定着する定着装置である。定着液供給部１３０によって泡状定着液Ｂｕになり、転写紙Ｐに付与されず、表面移動体である塗布ローラ４１及び加圧ローラ４３に付着した状態の泡状定着液Ｂｕをクリーニングする泡状定着液クリーニング手段として、塗布部材クリーニング装置７０及び加圧部材クリーニング装置８０を備える。泡状の定着液を用いることで、転写紙Ｐ上のトナー像への定着液の微量塗布と塗布ローラ４１へのトナーオフセット防止を両立することができる。ここで、塗布ニップＣで転写紙Ｐに付与されなかった泡状定着液Ｂｕ（残留泡状定着液Ｂａ）が塗布ローラ４１に付着したままとなると新しい泡状定着液Ｂｕと混ざって適切な定着が出来なくなるおそれがある。さらに、泡状定着液Ｂｕが加圧ローラ４３に付着したままとなると、定着液が転写紙Ｐの裏面に付着して機内の構成部品に付着するおそれがある。これに対して、定着装置３０は、塗布部材クリーニング装置７０及び加圧部材クリーニング装置８０によって塗布ローラ４１及び加圧ローラ４３を長期間に渡って良好にクリーニングすることができるので、塗布ローラ４１や加圧ローラ４３に泡状定着液Ｂｕが付着したままとなることに起因する不具合を防止することができる。
【０１７６】
また、本実施形態の定着装置３０の泡状定着液付与手段である定着液塗布部１４０は、表面移動する表面に供給された泡状定着液Ｂｕを、定着液付与対象である転写紙Ｐと対向する塗布位置である塗布ニップＣで転写紙Ｐの表面に塗布する塗布部材である塗布ローラ４１を有し、塗布ニップＣを通過した後の塗布ローラ４１の表面上の泡状定着液Ｂｕである残留泡状定着液Ｂａをクリーニングする塗布部材クリーニング手段として、塗布部材クリーニング装置７０を用いる。残留泡状定着液Ｂａとともに塗布部材クリーニング装置７０によってクリーニングされる位置に到達するオフセットしたトナー粒子Ｔａは、軟化し形態が変化している。そして、このオフセットしたトナー粒子Ｔａは、粘性が高く、流動性はほとんど無いため、当接位置でクリーニング部材に付着すると付着したままとなり、そのまま硬化することがあるが、塗布部材クリーニング装置７０ではウェブ７２に付着したオフセットしたトナー粒子Ｔａをウェブ７２の表面移動によって当接位置Ｅから強制的に回収する。これにより、当接位置Ｅでオフセットしたトナー粒子Ｔａが硬化することに起因する不具合を防止することができる。さらに、クリーニングブレードであるフィルム当接ブレード７１等、定着液が接触して問題のある部材をウェブ７２の内側に配置することで、定着液に接触することに起因する問題を防止することができる。
【０１７７】
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上に未定着のトナー層Ｔ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。定着装置３０では塗布ローラ４１上の残留泡状定着液Ｂａ及びオフセットしたトナー粒子Ｔａを良好に回収することができるため、プリンタ１００では、残留泡状定着液Ｂａ及びオフセットしたトナー粒子Ｔａが塗布ローラ４１に残留することに起因する定着不良や画像品質の低下を防止することができ、良好な画像形成を行うことができる。さらに、定着装置３０は非加熱の定着方式であるため、熱定着方式の定着装置を備えた構成よりも省エネルギー化を実現できる。
【符号の説明】
【０１７８】
３ プロセスユニット
４ 感光体
６ 現像装置
７ 帯電装置
８ 除電ランプ
９ ドラムクリーニング装置
１５ レジストローラ対
２０ 転写ユニット
２１ 駆動ローラ
２３ 転写バックアップローラ
２４ ベルトクリーニング装置
２５ 中間転写ベルト
２６ 一次転写ローラ
２８ 紙搬送ユニット
２９ 紙搬送ベルト
２９ａ 二次転写ローラ
２９ｂ 駆動ローラ
３０ 定着装置
３１ 定着液収容器
３１ａ 液状定着液
３３ 搬送ポンプ
３４ 液搬送パイプ
３５ 気体・液体混合部
３８ 泡微細化部
３８ａ 外側円筒
３８ｂ 内側円筒
３８ｃ 泡搬送パイプ
３８ｄ 泡の出口
３９ ノズル
４１ 塗布ローラ
４２ 膜厚調整ブレード
４２ａ ブレード回動軸
４３ 加圧ローラ
５１ 塗布部材
５２ 定着液
５３ 記録媒体
５４ トナー層
５５ 泡状の定着液
５６ ジルコニア粒子
６０ 液状定着液を用いる定着装置
６１ 上部電極
６２ 下部電極
６３ 泡状の定着液
６４ トナー層
６５ 加重検知ロードセル
７０ 塗布部材クリーニング装置
７１ フィルム当接ブレード
７２ ウェブ
７２ａ 張架面
７３ 繰り出し軸
７４ 巻き取り軸
７４ａ スライドガイド穴
７４ｂ ウォームホィール
７５ 第一ガイドローラ
７６ 第二ガイドローラ
７６ｂ ガイド板
７７ 定着液回収皿
７７ａ 定着液回収パイプ
７８ 定着液回収容器
７９ 満タン検知センサ
８０ 加圧部材クリーニング装置
８１ 塗布ベルト
８２ 加圧ベルトクリーニングブレード
８３ 張架ローラ
８５ 加圧ベルト
８６ 加圧張架ローラ
９１ 寄り検知センサ
９２ サーミスタ
９３ ヒータ
９４ 消泡ヒータ
１００ プリンタ
１３０ 定着液供給部
１４０ 定着液塗布部
１７２ エンドレスベルト
１７３ 第一張架ローラ
１７４ 第二張架ローラ
１７５ 第三張架ローラ
１７６ 第四張架ローラ
１８０ フィルム部材清掃装置
１８１ フィルム部材清掃ブレード
１８２ フィルム部材清掃ブラシ
１８３ ブラシ清掃ローラ
１８４ ローラ部材清掃ブレード
Ｂａ 残留泡状定着液
Ｂｕ 泡状定着液
Ｂｕ−Ａ 気泡
Ｂｕ−Ｂ 液膜境界
Ｃ 塗布ニップ
Ｅ 当接位置
Ｐ 転写紙
Ｔ 未定着のトナー層
Ｔａ オフセットしたトナー粒子
Ｔｂ 定着トナー層
Ｔｐ トナー粒子
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１７９】
【特許文献１】特許第３２９０５１３号公報
【特許文献２】特開２００４−１０９７４９号公報
【特許文献３】特開昭５９−１１９３６４号公報
【特許文献４】特開２００４−１０９７４７号公報
【特許文献５】特開２００７−２１９１０５号公報
【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クリーニング装置、並びに、これを備えた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、このような熱定着方式を採用し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、熱定着方式の定着装置においてトナーを加熱処理の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。このため、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、又は、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が知られている（例えば、特許文献１〜特許文献４に記載の定着装置で用いる定着方式）。このように、湿式定着方式の定着装置ではトナーを軟化させるために加熱処理を行う必要がないため、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】
特許文献１〜特許文献４の何れの特許文献に記載の定着装置も、接触型の定着液付与手段である塗布ローラを用いて定着液を液状のまま記録媒体に塗布することで、定着液を記録媒体上の未定着トナー像に付与する構成である。このような液状の定着液をトナー像に塗布して定着を行う構成では、記録媒体上のトナー像への定着液の微量塗布と塗布ローラ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。以下、この問題について説明する。
【０００５】
塗布ローラを用いて記録媒体上の未定着トナー像へ定着液を塗布する構成において、定着液を記録媒体に微量付与するために、塗布ローラ上の定着液の層の厚みが未定着トナー像の層よりも薄くした場合、次のような問題が生じることがあった。塗布ローラの表面が記録媒体と接触した後、塗布ローラの表面が記録媒体から剥離する位置で、記録媒体に付与されず塗布ローラ表面に残った定着液の液膜によって生じる表面張力で記録媒体上のトナー層のトナー粒子が引っ張られてしまう。これにより、塗布ローラの表面にオフセットしたトナー粒子が付着し、塗布ローラと剥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。
【０００６】
逆に、塗布ローラ上の定着液の層の厚みを未定着トナー層よりも十分厚くすると、塗布ローラが記録媒体から剥離する位置では、液量が多いため塗布ローラの表面の液膜による表面張力が記録媒体上のトナー層のトナー粒子に作用しにくくなる。これにより、塗布ローラ側にトナーが付着しにくくなるが、記録媒体の表面に多量の定着液が塗布されるため、記録媒体上で過剰な定着液により定着液の拡散にともないトナー粒子が流れ画質劣化を生じたり、定着液の乾燥時間が長くなり定着応答性に問題が生じたりしてしまう。また、記録媒体に著しい残液感（紙を手で触れたときの湿った感触）が発生する。また、定着液が水を含有するものであると、紙等のセルロースを含有する記録媒体への定着液の塗布量が多い場合、紙等の記録媒体が著しくカールし、画像形成装置などの装置内における記録媒体搬送時に紙詰まりが発生する恐れがある。
このように、塗布ローラを用いて定着液を塗布する構成では、定着液の塗布量が多すぎると、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、といった問題が生じる。一方、これらの問題を防止するために定着液を微量塗布する構成とすると、上述したように塗布ローラの表面にトナー粒子がオフセットしてしまう。
よって、塗布ローラで定着液を塗布する構成では、定着応答性向上や残液感低減やカール防止のために記録媒体上のトナー層に定着液を微量塗布することと塗布ローラへのトナーオフセットを防止することとを両立することが極めて難しい。
【０００７】
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５には、定着液を液中に気泡が分散した泡状定着液とし、この泡状定着液を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密度を下げることが出来るため、従来よりも少量の定着液で塗布ローラ表面上の定着液の膜厚を厚くすることが出来、液体の表面張力の記録媒体上のトナー粒子に対する影響を軽減することができる。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、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５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。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献５に記載の定着装置のように、塗布ローラ等の塗布部材を用いて泡状定着液を記録媒体に塗布する構成の場合、記録媒体に泡状定着液を塗布したあとの塗布部材から除去手段によって除去する塗布部材クリーニング装置を設けることが望ましい。これは、記録媒体に泡状定着液を塗布する塗布位置を通過した後の塗布部材には記録媒体に塗布しきれずに残った残留泡状定着液が付着しており、この残留泡状定着液を回収するためである。残留泡状定着液は、泡状定着液として塗布部材に供給された後、時間が経過しており、且つ、塗布位置で機械的な力を受けているため、泡の一部が消泡するなど、塗布部材に供給されたときよりも泡状定着液の密度が上昇することが考えられる。このため、塗布部材に残留泡状定着液が残留している状態で新たな泡状定着液を塗布部材に供給すると、密度が異なる泡状定着液が混ざって記録媒体に泡状定着液を均一に付与することができなくなるおそれがある。さらに、泡状定着液を用いることにより、オフセットして塗布部材に付着するトナーは通常の液状の定着液を用いる構成に比べて少なくなるものの、オフセットは起こり得るものであり、オフセットしたトナーが記録媒体に再転写され、画像劣化となるおそれがある。このように、記録媒体に付与する泡状定着液が不均一になったり、オフセットしたトナーが記録媒体に再転写されたりすることを防止するために、塗布部材クリーニング装置を設けて残留泡状定着液を塗布部材表面から除去するのである。
【０００９】
しかしながら、本発明者らは、塗布部材クリーニング装置の除去手段として、塗布部材の表面に当接してその表面上のオフセットトナーを含んだ残留泡状定着液を除去するクリーニングブレードを設けたところ、次のような問題を引き起こしてしまった。即ち、クリーニングブレードを塗布部材の表面に当接させると、クリーニングブレードと塗布部材との当接部の入口（当接部に対して塗布部材の表面移動方向上流側）でオフセットトナーを含んだ残留泡状定着液を塞き止め滞留させる。このオフセットトナーは、画像形成動作中には定着液によって軟化した状態になっているが、画像形成動作が停止して長期間放置されると、硬い樹脂の塊になる。この樹脂の塊は、クリーニングブレードと塗布部材表面との両方に対して固着した状態になる。この状態で画像形成動作を開始すると、硬い樹脂の塊を粉砕しながら、粉砕物をクリーニングブレードと塗布部材との当接部に進入させて、ブレード表面や塗布部材表面を傷付けてしまう。そして、この傷付きにより、クリーニング不良が発生してしまう。
【００１０】
このような問題は、塗布部材の表面上の泡状定着液を用紙などの最終的な記録媒体に塗布する構成ではなく、中間転写体などの中間的なトナー像担持体に塗布する構成でも生じ得る。また、定着液として泡状定着液を塗布する構成に限るものではなく、通常の液状の定着液を塗布する構成でも、同様の問題を生じ得る。
なお、このような問題は、上述のように、軟化させたトナー粒子が経時で硬化するような定着液を用いた定着装置の塗布部材クリーニング装置のように、被清掃体上の除去対象となる付着物がトナー粒子を含有する定着液であるクリーニング装置において生じ易い。しかし、被清掃体上の除去対象となる付着物が他のものである場合も同様の問題を生じ得る。
例えば、被清掃体が加熱式の定着装置の定着部材であるクリーニング装置のように除去対象となる付着物がオフセットトナーの場合や被清掃体がトナー像担持体であるクリーニング装置のように除去対象となる付着物が転写残トナーの場合であっても、何らかの理由により被清掃体上に硬い異物が付着し、クリーニングブレードとの当接部に滞留し続けると、被清掃体の表面を傷付けるおそれがある。このように、被清掃体の表面にクリーニングブレードを当接するクリーニング装置であれば、付着物がクリーニングブレードと被清掃体との当接部に滞留し続けることに起因して被清掃体の表面を傷付ける問題が生じ得る。そして、この傷付きによってクリーニング不良が発生してしまう。
【００１１】
本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、表面移動する被清掃体の表面上の付着物を除去する方式において、被清掃体の表面の付着物を長期間に渡って良好に除去することができるクリーニング装置、並びにこれを備え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】
【００１２】
請求項１の発明は、表面移動する被清掃体の表面上の付着物を除去手段によって除去するクリーニング装置において、上記除去手段は、上記被清掃体表面に接触し、該被清掃体の表面移動方向に対して逆方向に表面移動するように、巻き取り可能あるいは無端移動可能に張架した帯状のフィルム部材と、該フィルム部材が該被清掃体表面に接触する位置で該フィルム部材を挟んで該被清掃体表面に当接するクリーニングブレードとを備え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のクリーニング装置において、上記フィルム部材の２つの面のうちの上記クリーニングブレードが接触する側の面が粗面処理が施されてい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のクリーニング装置において、上記クリーニングブレードが上記フィルム部材を挟んで上記清掃体表面に当接する位置に対して、該フィルム部材の表面移動方向上流側及び下流側の該フィルム部材における該クリーニングブレードが接触する側の表面と接触し、該フィルム部材をガイドするガイド部材を備え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項に記載のクリーニング装置において、上記フィルム部材は、繰り出し軸から繰り出され、上記クリーニングブレードが上記清掃体表面に当接する位置を通過した後、巻き取り軸に巻き取られる巻き取り式のウェブであることを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項１乃至３のいずれか１項に記載のクリーニング装置において、上記フィルム部材は、無端移動可能なエンドレスベルト状の部材であり、該フィルム部材が該被清掃体表面に接触する位置から離れた位置で該フィルム部材の表面上の付着物を除去するフィルム部材清掃手段を備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、請求項５のクリーニング装置において、上記フィルム部材清掃手段は、上記フィルム部材の表面に接触して該フィルム部材の表面上の付着物を除去するブレード状のフィルム部材清掃部材であるフィルム部材清掃ブレードを備え、該フィルム部材が該被清掃体表面に接触する位置よりも該フィルム部材の移動方向下流側、且つ、該フィルム部材清掃ブレードが該フィルム部材に接触する位置よりも該フィルム部材の移動方向上流側に、ブレード状とは異なる構成のフィルム部材清掃部材を備え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のクリーニング装置において、上記フィルム部材清掃ブレードは、清掃対象である上記付着物に対して耐性を有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５乃至７のいずれか１項に記載のクリーニング装置において、上記フィルム部材清掃手段は、ブラシ繊維が上記フィルム部材の表面に接触して該フィルム部材の表面上の付着物を除去する回転ブラシ状のフィルム部材清掃部材であるフィルム部材清掃ブラシを備え、無端移動する表面が該フィルム部材清掃ブラシに接触し、該フィルム部材清掃ブラシに付着した付着物を回収するブラシ清掃ローラと、該ブラシ清掃ローラの表面に接触して該ブラシ清掃ローラの表面上の付着物を除去するブレード状のローラ部材清掃ブレードとを備えることを特徴とするものである。
また、請求項９の発明は、請求項８のクリーニング装置において、上記フィルム部材清掃手段は、上記フィルム部材の無端移動方向の複数箇所に上記フィルム部材清掃ブラシが接触するように、複数の該フィルム部材清掃ブラシを備えることを特徴とするものである。
また、請求項１０の発明は、請求項１乃至９のいずれか１項に記載のクリーニング装置において、上記クリーニングブレードが上記フィルム部材を挟んで上記清掃体表面に当接する位置に対して、該フィルム部材の表面移動方向上流側または下流側の該フィルム部材における該フィルム部材の表面移動方向に対して直交する幅方向の端部の位置を検出するフィルム端部検出手段を備えることを特徴とするものである。
また、請求項１１の発明は、請求項４のクリーニング装置において、上記クリーニングブレードが上記フィルム部材を挟んで上記清掃体表面に当接する位置に対して、該フィルム部材の表面移動方向下流側の該フィルム部材の表面移動方向に対して直交する幅方向の端部の位置を検出するフィルム端部検出手段と、上記巻き取り軸の軸方向の一端を上記ウェブの巻き取り方向に対してほぼ直交する方向に移動させる巻き取り軸移動機構を備え、該巻き取り軸移動機構は該フィルム端部検出手段の検出結果に基づいて該巻き取り軸の該一端の位置を調節することを特徴とするものである。
また、請求項１２の発明は、請求項１乃至１１のいずれか１項に記載のクリーニング装置において、上記被清掃体は、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定着液を表面に担持し得る表面移動体であり、上記フィルム部材は該定着液に対して耐溶剤性を有することを特徴とするものである。
また、請求項１３の発明は、請求項１乃至１２のいずれか１項に記載のクリーニング装置において、上記被清掃体は、泡状の液体を表面に担持し得る表面移動体であり、上記クリーニングブレードが上記フィルム部材を挟んで上記清掃体表面に当接する位置に対して、該フィルム部材の表面移動方向下流側の該フィルム部材を加熱する加熱手段を備えることを特徴とするものである。
また、請求項１４の発明は、請求項１３のクリーニング装置において、上記クリーニングブレードが上記フィルム部材を挟んで上記清掃体表面に当接する位置に対して、該フィルム部材の表面移動方向下流側の該フィルム部材の該クリーニングブレードが接触する側の表面と接触し、該フィルム部材をガイドするガイド部材を備え、上記加熱手段は、該ガイド部材を介して該フィルム部材を加熱することを特徴とするものである。
また、請求項１５の発明は、請求項１３または１４のクリーニング装置において、上記加熱手段は、上記フィルム部材の耐熱温度以下の範囲で加熱することを特徴とするものである。
また、請求項１６の発明は、請求項１乃至１２のいずれか１項に記載のクリーニング装置において、上記被清掃体は、泡状の液体を表面に担持し得る表面移動体であり、上記クリーニングブレードが上記フィルム部材を挟んで上記清掃体表面に当接する位置に対して、該フィルム部材の表面移動方向下流側で、該フィルム部材の該被清掃体表面と接触する側の表面と対向する位置で該フィルム部材に付着した上記泡状の液体を加熱する加熱手段を備えることを特徴とするものである。
また、請求項１７の発明は、請求項１６のクリーニング装置において、上記加熱手段を、上記フィルム部材の表面上から落下した付着物が回収される位置に配置し、該加熱手段の付着物と接触し得る表面は付着物に対して耐性を有することを特徴とするものである。
また、請求項１８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した液状定着液を液中に気泡が分散した泡状定着液とする定着液泡状化手段と、該樹脂微粒子からなる樹脂微粒子層を担持する定着液付与対象の表面に付与する泡状定着液付与手段とを有し、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、上記定着液泡状化手段によって上記泡状定着液になり、上記定着液付与対象に付与されず、表面移動体に付着した状態の該泡状定着液をクリーニングする泡状定着液クリーニング手段を備え、該泡状定着液クリーニング手段として、請求項１乃至１７のいずれか１項に記載のクリーニング装置を用いることを特徴とするものである。
また、請求項１９の発明は、請求項１８の定着装置において、上記泡状定着液付与手段は、表面移動する表面に供給された上記泡状定着液を、上記定着液付与対象と対向する塗布位置で該定着液付与対象の表面に塗布する塗布部材を有し、上記クリーニング装置を、該塗布位置を通過した後の該塗布部材の表面上の該泡状定着液をクリーニングする塗布部材クリーニング手段に用いることを特徴とするものである。
また、請求項２０の発明は、樹脂と色剤とを含有する樹脂微粒子を含むトナーを用いて記録媒体上に画像情報に基づいて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である定着液付与対象の表面に泡状定着液を塗布し、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１８または１９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。
【発明の効果】
【００１３】
本発明においては、フィルム部材を挟んでクリーニングブレードが被清掃体表面に当接する当接部の入口で、被清掃体表面上の付着物を塞き止めて滞留させるが、フィルム部材を適切なタイミングで表面移動させることによって、入口部に滞留していた異物を当接部の入口から取り去ることができる。これにより、付着物がクリーニングブレードと被清掃体との当接部に滞留し続けることに起因して被清掃体の表面を傷付けることを防止し、被清掃体の表面が傷付くことに起因するクリーニング不良の発生を防止することができる。これにより、被清掃体の表面の付着物を長期間に渡って良好に除去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】本実施形態の塗布部材クリーニング装置の拡大説明図。
【図２】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Ｋ用のプロセスユニットを示す拡大構成図。
【図４】同プリンタの定着装置を示す拡大構成図。
【図５】同定着装置の定着液供給部を示す拡大構成図。
【図６】同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。
【図７】図６よりも膜厚調整ギャップを広くした状態の膜厚調整ブレードと塗布ローラとを示す拡大模式図。
【図８】塗布ニップにおける塗布ローラ表面と転写紙とを拡大して示す拡大模式図。
【図９】泡状定着液を示す拡大模式図。
【図１０】定着液を泡状にせずに且つ定着速度を比較的遅く設定した条件で定着処理を行った場合における塗布ニップの様子を示す拡大模式図。
【図１１】定着液を泡状にせずに且つ定着速度を比較的速く設定した条件で定着処理を行った場合における塗布ニップの様子を示す拡大模式図。
【図１２】３００［μｍ］のジルコニアビーズを用いたラージスケールモデル実験にて、泡状定着液の膜厚をトナー層の厚みと同等以上にした場合における塗布ニップを示す拡大模式図。
【図１３】同ラージスケールモデル実験にて、泡状定着液の膜厚をトナー層の厚みよりも薄くした場合における塗布ニップを示す拡大模式図。
【図１４】実験に用いた浸透時間測定装置の一例を示す概略図。
【図１５】第１測定例における上部電極に形成した各泡状定着液層の厚みと、トナー層浸透時間との関係を示すグラフ。
【図１６】第２測定例における塗布時圧力(＝ニップ圧)と浸透時間との関係を示すグラフ。
【図１７】泡状定着液の各泡粘度と、トナー層に対する泡の浸透時間との関係を示すグラフ。
【図１８】画像濃度と泡状定着液の塗布量との関係を示すグラフ。
【図１９】泡膜温度と、泡状定着液の泡粘度との関係を示すグラフ。
【図２０】第二ガイドローラとその周囲構成とを示す拡大構成図。
【図２１】フィルム当接ブレードが塗布ローラから離間した状態の説明図。
【図２２】当接位置の下流側のガイド部材としてガイド板を設けた構成の説明図。
【図２３】残留泡状定着液を担持する側のウェブ表面と対向するヒータを設けた構成の説明図。
【図２４】第１変形例に係るプリンタの定着装置を示す拡大構成図。
【図２５】第２変形例に係るプリンタの定着装置を示す拡大構成図。
【図２６】第３変形例に係る定着液塗布部の拡大説明図。
【図２７】（ａ）は、従来の定着装置において、比較的薄定着液の層を塗布ローラから転写紙に塗布している状態を示す模式図、（ｂ）は、同状態における塗布ローラと転写紙との間の拡大して示す拡大模式図。
【図２８】従来の液定着方式の定着装置における定着液塗布部を拡大して示す拡大構成図（液層厚みが比較的大きいとき）。
【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１００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３Ｙ，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。
【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、プロセスユニット３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋにおけるドラム状の感光体４Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ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４Ｙ，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。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。
【００１７】
プロセスユニット３Ｙ，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機器とを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１００本体に対して着脱可能になっている。黒用のプロセスユニット３Ｋを例にすると、これは、図３に示すように、感光体４Ｋの他、現像装置６Ｋ、帯電装置７Ｋ、除電ランプ８Ｋ、ドラムクリーニング装置９Ｋ等を備えている。
【００１８】
感光体４Ｋ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。無端ベルト状のものを用いても良い。
【００１９】
現像装置６Ｋ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静電潜像を現像してＫ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４Ｋの表面上で現像されたＫトナー像は、後述する一次転写ニップで中間転写ベルト２５に一次転写される。
【００２０】
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は、ドラムクリーニング装置９Ｋによって感光体４Ｋ表面から除去される。同図では、ドラムクリーニング装置９Ｋとして、ポリウレタンゴム製のクリーニングブレード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。
【００２１】
除電ランプ８Ｋは、光照射によって感光体４Ｋを除電する。除電された感光体４Ｋの表面は、帯電装置７Ｋによって一様に帯電せしめられることで、初期化する。帯電装置７Ｋとしては、帯電バイアスが印加される帯電ローラを感光体４Ｋに当接させながら回転させるものを示したが、感光体４Ｋ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用いてもよい。
【００２２】
先に示した図２において、４つのプロセスユニット３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの感光体４Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋには、これまで説明してき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３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの下方には、転写ユニット２０が配設されている。この転写ユニット２０は、複数の張架ローラ（２１、２２、２３）によって張架している中間転写ベルト２５を、感光体４Ｙ，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を駆動ローラ２１の回転駆動によって図中時計回り方向に無端移動させる。
【００２３】
Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の一次転写ニップの近傍では、ベルトループ内側に配設された一次転写ローラ２６Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋによって中間転写ベルト２５を感光体４Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋに向けて押圧している。これら一次転写ローラ２６Ｙ，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４Ｙ，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ている。図中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。
【００２４】
転写ユニット２０の図中下方には、駆動ローラ２９ｂと二次転写ローラ２９ａとの間に、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、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。これにより、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。
【００２５】
紙搬送ユニット２８の二次転写ローラ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、二次転写ニップに二次転写電界が形成されている。
【００２６】
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図示しない定着装置３０へと搬送される。
【００２７】
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いる。この転写残トナーは、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。
【００２８】
図４は、実施形態に係るプリンタの定着装置３０を示す拡大構成図である。この定着装置３０は、転写紙Ｐに定着液を塗布する定着液塗布部１４０と定着液供給部１３０とからなる。
定着液塗布部１４０は、塗布ローラ４１、加圧ローラ４３、塗布部材クリーニング装置７０、加圧部材クリーニング装置８０などを備える。
【００２９】
図５は、定着装置３０の定着液供給部１３０を示す拡大構成図である。
定着液供給部１３０は、定着液収容器３１内に収容されている液状定着液３１ａを泡化させながら、得られた泡状定着液Ｂｕを塗布ローラ４１に供給するものである。具体的には、定着液収容器３１内に収容されている液状定着液３１ａを、搬送ポンプ３３及び液搬送パイプ３４等からなる定着液輸送手段によって気体・液体混合部３５に送る。
【００３０】
搬送ポンプ３３としては、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。ギヤポンプ等などのように、定着液中で駆動する機構があると、ポンプ内で液が起泡し、液に圧縮性が出て、搬送能力が低下させるおそれがある。また、前述の機構を構成する材料によって定着液を汚染したり、機構を定着液で劣化させたりするおそれもある。これに対し、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、定着液内で駆動する機構がないため、それらの不具合を引き起こすことがない。
【００３１】
気体・液体混合部３５においては、定着液の流入とともに空気口３６から空気を取り入れて液状定着液３１ａと空気とを混合しながら、それらを微小孔シート３７に通すことで、定着液を泡化させる。微小孔シート３７の孔径は、例えば３０〜１００［μｍ］程度である。微小孔シート３７の代わりに、連泡構造の多孔質部材である焼結セラミックス板、不織布、発泡樹脂シート等を用いてもよい。また、液状定着液３１ａと空気口３６からの空気とを羽根状攪拌子で攪拌して液に気泡を巻き込みませることで泡化させたり、搬送ポンプ３３の吐出側に空気供給ポンプを接続して泡化させたりする構成を採用してもよい。
【００３２】
気体・液体混合部３５としては何れの構成であっても、例えば０．５〜１［ｍｍ］程度の比較的大きな泡径の泡をごく短時間で生成することができる。但し、後述するように、定着用の泡としては、できるだけ細かくする方が望ましい。そこで、プリンタ１００では、気体・液体混合部３５で得られた比較的大きな泡の泡状定着液Ｂｕを、泡微細化部３８で微細化させる。
【００３３】
気体・液体混合部３５で生成された比較的大きな泡の泡状定着液Ｂｕ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、比較的大きな泡径の泡をせん断力の付与によって２つ以上に分割して微細化させる。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、泡状定着液Ｂｕを不動の外側円筒３８ａと、回転する内側円筒３８ｂとの隙間に通すことで、泡状定着液Ｂｕの比較的大きな泡径の泡にせん断力を付与する。このせん断力により、大きな泡を２つ以上の微小な泡に分割しながら、外側円筒３８ａに設けられた泡の出口３８ｄからノズル３９へ、所望の微小な泡径を有する泡状定着液Ｂｕを排出する。
【００３４】
なお、液搬送速度は、回転する内側円筒３８ｂの回転数や、内側円筒３８ｂの軸線方向長さに基づいて決定することが望ましい。外側円筒３８ａの内径をｄ１［ｍｍ］、内側円筒３８ｂの軸線方向長さをＬ［ｍｍ］で表し、且つ内側円筒３８ｂの外径ｄ２［ｍｍ］、回転数をＲ［ｒｐｍ］で表すと、微小な泡を生成するための液搬送速度Ｖ［ｍｍ３／秒］は、「Ｖ＝Ｌ×π×（ｄ１２−ｄ２２）／４／（１０００／Ｒ）」という演算式で決まることがわかった。
【００３５】
例えば、ｄ１が１０［ｍｍ］、ｄ２が８［ｍｍ］、Ｌが５０［ｍｍ］、回転数が１０００［ｒｐｍ］とすると、液搬送速度は約１４００［ｍｍ３／秒］（１．４［ｃｃ／秒］）となる。Ａ４サイズの転写紙Ｐに定着処理を施すために必要な泡状定着液の量が３［ｃｃ］であると仮定すると、液状定着液３１ａから必要量の泡状定着液Ｂｕを生成するのに、約２秒の立ち上がり時間ですみ、極めて素早く、所望の泡径を有する泡状定着液Ｂｕを生成可能となる。内側円筒３８ｂにらせん状の溝を設けて、外側円筒３８ａ内での搬送性を向上させてもよい。
【００３６】
このように、液状定着液３１ａを大きな泡径の泡からなる泡状定着液Ｂｕへと泡化させる気体・液体混合部３５と、大きな泡にせん断力を加えて微小な泡に分割する泡微細化部３８とを組み合わせることで、液状定着液３１ａを極めて短時間に５〜５０［μｍ］程度の微小な泡径の泡からなる泡状定着液Ｂｕに変化させることができる。
【００３７】
なお、泡状定着液Ｂｕのかさ密度としては、０．０１〜０．１［ｇ／ｃｍ３］の範囲が望ましい。また、定着液は、転写紙Ｐ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、定着液収容器３１内で泡状である必要はない。定着液収容器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で、定着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。
【００３８】
泡微細化部３８で得られた微細な泡状定着液Ｂｕについては、図４に示したように、ノズル３９に通して、塗布ローラ４１表面に供給する。供給された泡状定着液Ｂｕは、塗布ローラ４１表面に対して自らの先端を所定の間隙を介して対向させている膜厚調整ブレード４２により、塗布ローラ４１表面上での膜厚が調整される。この膜厚調整ブレード４２は、図６、図７に示すように、片持ち支持された状態で、固定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。図示しない制御部は、モータ駆動によるブレード回動で前述の間隙を調整することで、図６に示すように、泡状定着液Ｂｕの塗布ローラ４１表面上における膜厚を比較的薄くしたり、図７に示すように比較的厚くしたりする膜厚調整を行う。
【００３９】
なお、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。この場合、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均一にすることが可能になる。
【００４０】
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、画像面を塗布ローラ４１に向けた状態でこの塗布ニップ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。
【００４１】
次に本発明に係る定着装置３０の定着の原理について概説する。
本発明は、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剤を含有した泡状定着液を、記録媒体等の定着液塗布対象の表面上の樹脂微粒子に付与する。これにより、定着液塗布対象の表面上の樹脂微粒子を軟化させ、樹脂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、表記している樹脂微粒子とは、特に何であるかを限定はしないが、画像形成装置に適用した場合だと、トナーのことを指す。
【００４２】
次に、従来の湿式定着方式を用いた定着装置について説明する。
上述した上記特許文献１には、トナーを溶解または膨潤可能で、水に不溶または難溶な有機化合物が水に分散混合された水中油滴型の定着液を用いる湿式定着方式の定着装置が記載されている。この定着装置では、未定着のトナーが所定位置に配設された被定着物の表面に対して定着液を噴霧または滴下してトナーを溶解または膨潤させた後、被定着物を乾燥させる構成である。
【００４３】
しかし、上記特許文献１の定着装置では、水に不溶又は難溶な有機化合物が、水に分散混合された水中油滴型の定着液を用いている。このため、多量の定着液を未定着トナーに付与した場合には、転写紙などの記録媒体（非定着物）が、定着液の水分を吸収し、記録媒体にシワやカールが発生する。これにより、画像形成装置に必要とされる安定かつ高速な記録媒体の搬送を著しく損なうこととなる。そこで、乾燥装置を用いて、定着液に含まれる多量の水を蒸発させることにより、記録媒体に付与された定着液から水分を除去しようとすると、熱定着方式を用いる画像形成装置の消費電力に匹敵する電力を必要とすることとなる。
【００４４】
また、撥水性処理された未定着トナーを弾かない定着液として、油性溶媒に、トナーを溶解又は膨潤させる材料を溶解させた油性の定着液が従来よりいくつか提案されている。その一つとして例えば、上記特許文献２には、トナーを構成する樹脂成分を溶解又は膨潤させる材料を成分としての脂肪族二塩基酸エステル等を希釈液（溶媒）として不揮発性のジメチルシリコーンで希釈した（溶解させた）定着液が提案されている。また、上記特許文献３には、未定着トナー画像の定着液として、トナーを溶解し、かつシリコーンオイルと相溶性を有する溶剤の１００の容量に対し、シリコーンオイル８〜１２０容量部を混合してなる相溶状態の定着液が提案されている。これにより、静電気的方式で形成された未定着トナー像を、画像を乱すことなく鮮明にかつ容易に記録媒体上に固着できる。このような油性の定着液は、撥水性処理された未定着トナーとの高い親和性を有する油性溶媒を含むため、撥水性処理された未定着トナーを弾くことなく、トナーを溶解又は膨潤させ、トナーを記録媒体に定着させることができる。
【００４５】
このような従来の湿式定着方式では定着液を通常の液体状のまま記録媒体状のトナー像に付与していたため、記録媒体上のトナー像への定着液の微量塗布と塗布ローラへのトナーオフセット防止を両立することが極めて難しいという問題があった。この問題について図２７及び図２８を用いて説明する。
【００４６】
図２７は、従来の湿式定着方式の液状定着液を用いる定着装置６０の説明図である。図２７（ａ）は液状定着液を用いる定着装置６０の概略説明図である。また、図２７（ｂ）は、液状定着液を用いる定着装置６０における記録媒体である転写紙Ｐと転写紙Ｐに接触して液状定着液３１ａを塗布する塗布部材である塗布ローラ４１との近接部の拡大説明図である。
図２７（ａ）に示すように、塗布ローラ４１を用いて転写紙Ｐ上の未定着のトナー層Ｔへ液状定着液３１ａを塗布する構成において、液状定着液３１ａを転写紙Ｐに微量付与するために、塗布ローラ４１上の液状定着液３１ａの膜厚が未定着のトナー層Ｔの厚みよりも薄くなる場合、図２７（ｂ）のようになる。塗布ローラ４１上の液状定着液３１ａには、塗布ローラ４１の表面が転写紙Ｐと接触する塗布位置で塗布ローラ４１から転写紙Ｐに付与されるものの他に、図２７（ｂ）中の矢印Ｆ１で示すように塗布位置を通過した後も塗布ローラ４１の表面に残留するものがある。そして、塗布ローラ４１の表面が転写紙Ｐから分離する位置で、塗布ローラ４１表面に残留する液状定着液３１ａの液膜によって生じる表面張力（図２７（ｂ）中の矢印Ｆ２方向に働く）で未定着のトナー層Ｔのトナー粒子が引っ張られてしまう。これにより、塗布ローラ４１の表面にオフセットしたトナー粒子Ｔａが付着し、塗布ローラ４１と剥離した後の転写紙Ｐ上の定着トナー層Ｔｂによって形成される画像が大幅に乱れてしまう。
【００４７】
逆に、塗布ローラ４１上の液状定着液３１ａの膜厚を未定着のトナー層Ｔよりも十分厚くすると、図２８のようになる。塗布ローラ４１の表面が転写紙Ｐから分離する位置では、液状定着液３１ａの液量が多いため塗布ローラ４１表面の液膜による表面張力が未定着のトナー層Ｔのトナー粒子に作用しにくくなる。これにより、塗布ローラ４１側にオフセットしたトナーが付着しにくくなるが、転写紙Ｐの紙面に多量の液状定着液３１ａが塗布されるため、過剰な液状定着液３１ａにより転写紙Ｐ上のトナー粒子が流され画質劣化を生じたり、転写紙Ｐに付与した液状定着液３１ａの乾燥時間が長くなり定着応答性に問題が生じたりしてしまう。また、転写紙Ｐに著しい残液感（紙を手で触れたときの湿った感触）が発生する。さらに、液状定着液３１ａが水を含有するものであると、記録媒体として紙等のセルロースを含有する転写紙Ｐへの液状定着液３１ａの塗布量が多い場合、紙等の転写紙Ｐが著しくカールし、画像形成装置などの装置内における記録媒体搬送時に紙詰まりが発生する恐れがある。
このように、塗布ローラ４１を用いて液状定着液３１ａを塗布する構成では、液状定着液３１ａの塗布量が多すぎると、トナー粒子が流されることによる画質劣化、液状定着液３１ａの乾燥時間が長くなることによる定着応答性の低下という問題が生じる。さらに、記録媒体の材質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、これらの問題を防止するために液状定着液３１ａを微量塗布する構成とすると、上述したように塗布ローラ４１の表面にトナー粒子がオフセットしてしまう。よって、定着応答性向上や残液感低減やカール防止のために転写紙Ｐ上のトナー層に定着液を微量塗布することと塗布ローラ４１へのトナーオフセットを防止することとを両立することが極めて難しい。
【００４８】
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、上記特許文献５には、定着液を液中に気泡が分散した泡状定着液とし、この泡状定着液を塗布ローラを用いて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密度を下げることが出来るため、従来よりも少量の定着液で塗布ローラ表面上の定着液の膜厚を厚くすることが出来、液体の表面張力の記録媒体上のトナー粒子に対する影響を軽減することができる。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、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、上記特許文献５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。
そして、本実施形態の定着装置３０も上記特許文献５と同様に定着液を泡状にして記録媒体上のトナー層に塗布する構成である。
【００４９】
また、上記特許文献５に記載の定着装置は、塗布部材である塗布ローラ上の泡状定着液の膜厚を制御する泡状定着液膜厚制御手段を備えている。そして、塗布ローラが記録媒体に接して泡状定着液を記録媒体上の樹脂微粒子に付与している時間が、塗布ローラによって塗布される泡状定着液が記録媒体上の樹脂微粒子層を浸透して記録媒体に到達する浸透時間より同じ又は長くなるように膜厚を制御する。これにより、樹脂微粒子の塗布ローラへのオフセット付着を防止でき、樹脂微粒子を乱すことなく、かつ樹脂微粒子を担持した記録媒体に定着液を塗布した後は素早く樹脂微粒子の記録媒体への定着が可能となる。このため、定着応答性に優れた定着を行うことができる。
【００５０】
図８は、本実施形態の定着装置３０において塗布ローラ４１が転写紙Ｐと接触する部分（塗布ニップＣ）の拡大説明図である。
定着液を、少量であっても厚みの嵩張る泡状定着液Ｂｕの状態で転写紙Ｐに塗布することで、図示のように、液状の場合に比べてニップ出口から遠い位置で塗布ローラ４１表面上の定着液と転写紙Ｐ上の定着液とを分離させる。更に、泡状にすることで、塗布ローラ４１表面上の定着液の表面張力によるトナーの引き込みを解消する。これらの結果、塗布ローラ４１へのトナーのオフセットを有効に抑えることができ、オフセットによる白抜け画像の発生を解消することができた。
【００５１】
なお、未定着のトナー層Ｔのトナー粒子Ｔｐの粒径が５〜１０［μｍ］程度である場合、未定着のトナー層Ｔを乱すことなく泡状定着液Ｂｕを未定着のトナー層Ｔに付与するには、泡状定着液Ｂｕの泡径範囲を５〜５０［μｍ］程度にすることが望ましい。プリンタ１００では、泡微細化部３８での泡微細化により、このような微細な径の泡をつくり出している。
【００５２】
また、泡微細化部３８で微細化した泡は、図９に示すように、気泡Ｂｕ−Ａと、それぞれの気泡Ｂｕ−Ａを区切る液膜境界Ｂｕ−Ｂ（以下、プラトー境界と称す）とから主に構成されている。
【００５３】
泡状定着液Ｂｕを用いることで液状の定着液に比べ微量塗布量で画像劣化のない定着が行えるようになったが、定着速度を速くすると塗布ローラ４１にトナーをオフセットさせることがあった。
【００５４】
図１０は、定着液を泡状にせずに且つ定着速度を比較的遅く設定した条件で定着処理を行った場合における塗布ニップの様子を示す拡大模式図である。なお、図示の塗布部材５１は、撥液性を発揮し、且つ記録媒体５３は親液性を発揮するものとする。この場合、塗布ニップにおいては、トナー同士、トナーと記録媒体５３との間、トナーと塗布部材５１との間に、それぞれ液の表面張力による結合力が生じる。但し、同図においては、次のことが可能になる程度まで定着速度を遅く設定している。即ち、塗布部材５１の表面上の定着液５２が記録媒体５３上のトナー層５４に接触・浸透し、記録媒体５３まで到達した後のタイミングで塗布部材５１を分離することが可能になる程度である。塗布部材５１は撥液性を発揮する材料からなり、且つ記録媒体５３は親液性を発揮する材料からなる。すると、トナーと記録媒体５３との結合力が勝り、トナーは塗布部材５１に付着することなく塗布部材５１から分離される。
【００５５】
図１１は、定着液を泡状にせずに且つ定着速度を比較的速く設定した条件で定着処理を行った場合における塗布ニップの様子を示す拡大模式図である。同図においては、塗布部材５１がトナー層５４に接触した後、定着液５２がトナー層５４を完全に浸透して記録媒体５３まで到達する前に、塗布部材５１が記録媒体５３から分離している。このような条件において、定着液５２の浸透したトナー同士や、トナーと塗布部材５１との間には、液の表面張力による結合力が生ずる。この一方で、乾いたトナー間には弱い結合力しか生じないため、乾いたトナー間でトナー層５４の分離が起こる。そして、塗布部材５１にトナー層５４のオフセットが発生してしまう。
【００５６】
このようなオフセットの発生を防止するためには、塗布部材５１の記録媒体５３との接触時間が、トナー層５４に対して定着液を浸透させて記録媒体５３に到達させる時間よりも長くする必要がある。なお、ニップとは、塗布部材５１の記録媒体５３に対する接触開始点から分離開始点までの間の部分のことを示す。従って、ニップ時間は、接触開始から分離開始までの時間である。また、ニップ幅は、接触開始点から分離開始点までの長さを示す。また、ニップ圧は、ニップ部に加えられる圧力であり、ニップ部への加重をニップ部の面積で割った値を示す。
【００５７】
本発明者らは、３００［μｍ］のジルコニアビーズを用いたラージスケールモデル実験にて、泡状の定着液５５がトナー層５４に浸透する様子を光学顕微鏡観察した。その結果、図１２に示すように、泡状の定着液５５は、破泡することなく、ジルコニア粒子５６の隙間を浸透し、ジルコニア粒子５６に接した泡状の定着液５５をその上部の泡が加圧しながらジルコニア粒子５６の隙間を泡状の定着液５５が浸透することがわかった。一般に、液体の場合、微粒子間を浸透する力は、液体の表面張力による毛管現象によるものである。これに対し、泡の場合、柔軟な連続体のような挙動を示し、微粒子間に浸透した泡をその上部の泡が押しながら連続的に泡が微粒子の隙間を埋めていくことが解った。トナーなどの６μｍサイズの微粒子層においても、ラージスケールモデル実験と同様に、微粒子間に浸透した泡をその上部の泡が押しながら連続的に浸透すると考えられる。
【００５８】
このようなラージスケールモデル実験にて、泡膜の厚みが微粒子層の厚みよりも薄い場合、図１３に示すように、泡を押す力が途中で止まってしまい、泡状の定着液５５は記録媒体５３まですばやく到達できないことも観察された。
【００５９】
また、上述した実験から、実際のスケールにおいて、泡状定着液Ｂｕの塗布部材５１上の厚みと記録媒体５３上におけるのジルコニア粒子５６層の厚みは、定着液の粒子層に対する浸透時間と深い相関があることがわかった。
【００６０】
そこで、本発明者らは、トナー等の樹脂含有微粒子層を定着液が浸透し記録媒体に到達するまでの時間（浸透時間と定義する）を測定しながら、樹脂含有微粒子層のニップ通過時間と、浸透時間との関係を調査してみた。
【００６１】
図１４は、実験に用いた浸透時間測定装置の一例を示す概略図である。なお、定着液としては泡状定着液を用い、且つ、トナーとしては樹脂製のものを用いた。定着液はイオン性の材料、例えばフォーム化に必要な起泡剤や分散剤が含有されているため、抵抗値１０７［Ω・ｃｍ］以下の導電性を発揮する。同図において、上部電極６１は、定着装置の塗布部材に相当する。また、下部電極６２は、定着装置内の記録媒体に相当する。上部電極６１上に泡状の定着液６３の層を形成し、下部電極６２の面上にトナー層６４を形成した。そして、下部電極６２の下に加重検知ロードセル６５を配置し、上下電極間には電圧を印加する。上部電極６１を下部電極６２に接触させると、加重検知ロードセル６５が上部電極６１の加重を検知し、接触開始点を決める。その後、泡状の定着液６３がトナー層６４を通過して下部電極６２に到達すると電極間に電流が流れ、印加電圧値が変化する。加重検知ロードセル６５の検出から電圧変化開始までのタイミングを測定することでトナー層浸透時間を計測することができる。
【００６２】
図示の浸透時間測定装置を用いて浸透時間を測定した測定例について、説明する。
［第１測定例］
平均泡径２０［μｍ］の泡状定着液層を、０．０５［ｇ／ｃｍ３］の嵩密度で上部電極６１上に形成した。また、平均粒径６［μｍ］の球形トナーからなるトナー層６４を３０［μｍ］の厚みで下部電極６２上に形成した。上部電極６１、下部電極６２としては、それぞれ同一材料（ＳＵＳ３０４）からなるものを用いた。リニアステージに固定した状態の上部電極６１に対して、下部電極６２を０．０３［ｋｇｆ/ｃｍ２］の圧力（塗布時圧力）で接触させた。電極間で定着液の電気分解が起こらないようにする狙いで、電圧間への印加電圧については０．８［Ｖ］とした。
【００６３】
この第１測定例における上部電極６１に形成した各泡状定着液層の厚みと、トナー層浸透時間との関係を図１５に示す。泡状定着液層の厚みがトナー層の厚みと同じかそれ以上の場合には、浸透時間がほぼ一定の値になるが、泡状定着液層の厚みがトナー層厚みよりも薄い場合は、泡状定着液層の厚みが薄くなるほど、浸透時間が長くなる。このことは、図１２や図１３に示したように、トナー層の隙間に入った泡を上部の泡が連続的に泡の厚み分まで押し続けながら泡がトナー層の隙間を浸透することを裏付けている。
【００６４】
［第２測定例］
平均泡径２０［μｍ］の泡状定着液層を、０．０５［ｇ／ｃｍ３］のかさ密度、且つ５０［μｍ］の厚みで上部電極６１上に形成した。また、平均粒径６［μｍ］の球形トナーからなるトナー層を、３０［μｍ］の厚みで下部電極６２上に形成した。上部電極６１、下部電極６２としては、それぞれ同一材料（ＳＵＳ３０４）からなるものを用いた。リニアステージに固定した状態の上部電極６１に対して、下部電極６２を様々な圧力（塗布時圧力）の条件で接触させた。電極間で定着液の電気分解が起こらないようにする狙いから、電圧間への印加電圧については０．８［Ｖ］とした。
【００６５】
この第２測定例における塗布時圧力(＝ニップ圧)と浸透時間との関係を図１６に示す。図示のように、塗布時圧力が高くなるほどトナー層に対する泡状定着液の浸透時間が短くなっていることがわかる。このことは、トナー層の隙間に泡が浸透し上部の泡が連続的に押す場合に、押す力が強くなるほど浸透速度が速くなる、即ち浸透時間が短くなることを裏付けている。
【００６６】
［第３測定例］
平均泡径２０［μｍ］の泡状定着液層を、０．０５［ｇ／ｃｍ３］のかさ密度、５０［μｍ］の厚みで上部電極６１上に形成した。また、平均粒径６［μｍ］の球形トナーからなるトナー層を、３０［μｍ］の厚みで下部電極６２上に形成した。上部電極６１、下部電極６２としては、それぞれ同一材料（ＳＵＳ３０４）からなるものを用いた。リニアステージに固定した上部電極６１に対して、下部電極６２を０．０３［ｋｇｆ／ｃｍ２］の圧力で接触させた。電極間で定着液の電気分解が起こらないようにする狙いから、電圧間への印加電圧については０．８［Ｖ］とした。
【００６７】
泡状定着液の各泡粘度と、トナー層に対する泡の浸透時間との関係を図１７に示す。なお、泡粘度については、次のようにして測定した。即ち、コーンプレート式回転粘度計を用いた。回転子としては、外径Φが６０［ｍｍ］であるものを用いた。コーン角１度のコーン部とプレート部との隙間を３［ｍｍ］に設定し、２５［℃］の液温にて、１０秒で１回転する回転速度にて回転開始１０秒後、つまり１回転後の回転粘度測定値を泡粘度とした。
【００６８】
図１７からわかるように、泡粘度が小さいほどトナー層浸透時間が短い。これは、トナー層隙間に泡が浸透し上部の泡が連続的に押す場合に、泡が柔らかいほど浸透速度が速くなり浸透時間が短くなることを裏付けている。
【００６９】
以上の実験結果から、塗布部材へのトナー層のオフセットを防止するためには、塗布部材と記録媒体との接触部（塗布ニップ）に対するトナー層通過時間を、泡状定着液の浸透時間と同じかそれ以上に設定する必要があることがわかった。
【００７０】
また、各測定例から、トナー粒子が５［μｍ］前後の粒径である場合、泡状定着液の浸透時間はおおよそ５０ミリ秒から３００ミリ秒の範囲にある。そこで、実施形態に係るプリンタにおいては、塗布ニップに対する塗布対象の通過時間を、最低でも５０ミリ秒から３００ミリ秒の範囲を確保している。
【００７１】
先に示した図４において、転写紙Ｐの塗布ニップ通過時間（例えば先端がニップ入口に進入してから先端がニップ出口から排出される間での時間）を、５０ミリ秒から３００ミリ秒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、泡状定着液の浸透時間と同じかそれ以上にしている。塗布ニップ通過時間（以下、ニップ時間という）については、「（ニップ幅）／（紙の搬送速度）」という数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。ニップ幅は、塗布ローラ全面に乾燥しない着色塗料を薄くつけて、転写紙Ｐを塗布ローラ４１及び対峙する加圧ローラ４３に挟んで加圧（ローラは回転させない状態で）し、紙に着色塗料を付着させ、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ニップ幅として測定することで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泡状定着液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。
【００７２】
実施形態に係る定着装置３０では、加圧ローラ４３を弾性多孔質体（以下、スポンジと記す）とすることで、紙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てニップ幅を変えることが容易となる。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。
【００７３】
なお、定着液中には樹脂軟化または膨潤剤が含有されており、スポンジの加圧ローラ４３に定着液が万が一付着した場合、スポンジ素材が軟化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、軟化剤または膨潤剤に対し軟化や膨潤を示さない素材が望ましい。また、ローラ部がスポンジ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。スポンジ素材が軟化剤または膨潤剤で劣化する素材であっても、軟化剤または膨潤剤により軟化や膨潤を示さない可撓性フィルムで覆うことでスポンジの加圧ローラ４３の劣化を防止することができる。スポンジ素材としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミドなどの樹脂の多孔質体などが適する。また、スポンジを覆う可撓性フィルムとしては、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン、ポリプロピレン、四フッ化エチレン・バーフロロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）などを例示することができる。
【００７４】
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時に塗布ローラ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、紙先端検知手段（図示せず）を塗布ローラ４１へ紙が搬送される手前に設け、紙先端検知信号に応じて、紙の先端から後方にのみ泡状定着液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を形成することが望ましい。
【００７５】
加圧ローラ４３は、図示しない接離機構により、待機時は塗布ローラ４１から離間する位置まで移動される。塗布時だけ、前述の紙先端検知手段の検知結果に基づいて塗布ローラ４１に圧接する位置まで接離機構によって移動せしめられる。塗布ローラ４１から離間するタイミングについては、紙の後端検知結果に基づいて決定される。
【００７６】
また、図１７に示したように、泡状定着液の泡粘度により浸透時間が変化する。このため、ニップ時間及びニップ圧力一定であると、例えば定着液の処方の変更や使用環境温度の低下が原因で泡粘度が上昇した場合、泡のトナー層に対する浸透時間がニップ時間よりも長くなり画像劣化を起こす恐れがある。これを防止するため、ニップ圧力により浸透時間が変化することを利用し、泡状定着液の泡粘度に応じて、必ずニップ時間が浸透時間よりも同じか長くなるよう調整することが望ましい。この場合、定着装置３０において泡状定着液の泡粘度を検知する必要がある。泡粘度は、上述したように、コーンプレート式回転粘度計における回転粘度であり、検知手段としては、この測定原理に近い手段を用いることが望ましい。例えば、図４において、所望の泡状定着液を作成した後、補給口であるノズル３９から出す手前の流路パイプ内の回転子にかかるモータトルクを検出し、正式な回転粘度の代用値として泡粘度とみなす手段を例示することができる。カンチレバー型の振動子の固有振動数変化を検知し、正式な回転粘度の代用値として泡粘度とみなす手段であってもよい。また、ニップ圧力の調整手段としては、塗布ローラ４１と加圧ローラ４３との軸間距離を可変できる機構において、泡粘度検出信号に応じて、塗布ローラ４１と加圧ローラ４３の軸間距離を変える手段を例示することができる。
【００７７】
泡のトナー層に対する浸透時間をなるべく短くするためには、上述したように、塗布ローラ４１等の塗布部材上における泡状定着液Ｂｕの層厚を未定着のトナー層Ｔの厚み以上とする必要がある。カラー画像では、転写紙Ｐ上の未定着のトナー層Ｔの厚みは色や明暗により異なる。そこで、泡状定着液Ｂｕの層厚については、未定着のトナー層Ｔの転写紙Ｐ上における厚みの最大値を基準として設定する。画像信号から未定着のトナー層Ｔの厚みの最大値については、画像信号に基づいて求めることができる。画像信号に応じて、未定着のトナー層Ｔの最大値に対し、膜厚調整ブレード４２の隙間制御により行い、必ず未定着のトナー層Ｔの厚みの最大値以上になるように泡状定着液Ｂｕの層厚を制御する。各画像機器において、転写紙Ｐ上の未定着のトナー層Ｔは、スキャナやＰＣからの画像信号に応じて設定テーブルに基づき算出された値によって一定に決まる。そこで、画像信号をもとに転写紙Ｐ上に付着する設定値の最大値に合わせてその最大値以上に塗布ローラ４１上の泡状定着液Ｂｕ層厚を調整する。
【００７８】
また、未定着のトナー層Ｔの厚みが異なると、泡のトナー層に対する浸透時間が異なる（トナー層が厚いほど浸透時間は長くなる）ことから、未定着のトナー層Ｔの厚みに応じてニップ時間を可変にする必要がある。ニップ時間可変手段としては、紙搬送速度を変化させる手段やニップ幅を変化させる手段が適する。画像情報信号から転写紙Ｐ上における未定着のトナー層Ｔの厚みの最大値を算出し、浸透時間を換算しその浸透時間以上となるようにニップ幅や紙搬送速度を変化させる。
【００７９】
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するものである。軟化剤を含有した液体は、気泡を安定に含有し、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、起泡剤及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。
【００８０】
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、定着液を発泡し易くするとともに、泡表面で脂肪酸塩が層状ラメラ構造をとるため泡壁（プラトー境界）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。
【００８１】
飽和脂肪酸塩に用いる脂肪酸としては、炭素数１２、１４、１６及び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。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。
【００８２】
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。
【００８３】
更に、上記飽和脂肪酸塩又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３０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３０の商品価値として重要な要素である。定着装置３０において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、上述の脂肪酸塩を素早く起泡させることで、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させ、泡状定着液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。
【００８４】
樹脂を溶解又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んでいる。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又は膨潤させる溶解性又は膨潤性に優れている。
【００８５】
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）及び不快臭の発生を伴わないことが好ましい。すなわち、軟化剤は揮発性有機化合物（ＶＯＣ）及び不快臭の原因となる物質を含まないことが好ましい。脂肪族エステルは、一般に汎用される有機溶剤（トルエン、キシレン、メチルエチルケトン、酢酸エチルなど）と比較して、高い沸点及び低い揮発性を有し、刺激臭を持たない。
【００８６】
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、不快臭及び刺激臭を有さないことが好ましい。
【００８７】
上述の脂肪族エステルとしては、飽和脂肪族エステルを含むものが望ましい。上述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、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秒以内で溶解又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、溶解又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。
【００８８】
よって、定着液としては、上述の飽和脂肪族エステルが「Ｒ１ＣＯＯＲ２」で表される化合物を含むものを用いることが望ましい。この化合物の一般式におけるＲ１は、炭素数が１１以上１４以下のアルキル基を示している。また、Ｒ２は、炭素数が１以上６以下の直鎖型もしくは分岐型アルキル基を示している。Ｒ１及びＲ２の炭素数がそれぞれ所望の範囲よりも少ないと臭気が発生し、所望の範囲よりも多いと樹脂軟化能力が低下する。なお、その化合物は、臭気指数が１０以下であり、不快臭及び刺激臭を有さない。
【００８９】
上述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、溶解又はマイクロエマルジョンの形態とする。
【００９０】
また、定着液としては、上述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ものを用いることが望ましい。上述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又は膨潤させることができる。例えば、６０［ｐｐｍ］程度の高速印字では、記録媒体における未定着のトナーに定着液を付与し、トナーが記録媒体に定着するまでの時間は、１秒以内であることが望ましい。上述した脂肪族エステルが、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又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。
【００９１】
上述の脂肪族ジカルボン酸エステルとしては、「Ｒ３（ＣＯＯＲ４）２」で表される化合物を含むものを用いることが望ましい。この化合物の一般式において、Ｒ３は、炭素数が３以上８以下のアルキレン基を示している。また、Ｒ４は、炭素数が３以上５以下の直鎖型又は分岐型アルキル基を示している。Ｒ１及びＲ２の炭素数がそれぞれ所望の範囲よりも少ないと臭気が発生し、所望の範囲よりも多いと樹脂軟化能力が低下する。その化合物は、臭気指数が１０以下であり、不快臭及び刺激臭を有さない。
【００９２】
上述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、溶解又はマイクロエマルジョンの形態とする。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。
【００９３】
上述の脂肪族ジカルボン酸ジアルコキシアルキルとしては、「Ｒ５（ＣＯＯＲ６−Ｏ−Ｒ７）２」で表される化合物を含むものを用いることが望ましい。この化合物の一般式において、Ｒ５は、炭素数が２以上８以下のアルキレン基を示している。また、Ｒ６は、炭素数が２以上４以下のアルキレン基を示している。また、Ｒ７は、炭素数が１以上４以下のアルキル基を示している。Ｒ１及びＲ２の炭素数がそれぞれ所望の範囲よりも少ないと臭気が発生し、所望の範囲よりも多いと樹脂軟化能力が低下する。その化合物は、臭気指数が１０以下であり、不快臭及び刺激臭を有さない。
【００９４】
また、上述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、溶解又はマイクロエマルジョンの形態とする。
【００９５】
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や炭酸プロピレンも軟化もしくは膨潤剤として適する。
【００９６】
泡状定着液において、塗布接触ニップ部にてトナー等の微粒子層に泡状定着液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。
【００９７】
なお、定着の対象となる樹脂を含有する微粒子は、トナーに限定されず、樹脂を含有する微粒子であれば何れでもよい。例えば、導電性部材を含有した樹脂含有微粒子でもよい。また、記録媒体は、記録紙に限定されず、金属、樹脂、セラミックス等何れでもよい。但し、媒体は定着液に対し浸透性を有することが望ましく、媒体基板が液浸透性を持たない場合は、基板上に液浸透層を有する媒体が望ましい。記録媒体の形態もシート状に限定されず、平面及び曲面を有する立体物でもよい。例えば、紙のごとき媒体に透明樹脂微粒子を均一に定着させ紙面を保護する（所謂、ニスコート）用途においても適用することが可能である。
【００９８】
上述した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及び疎水性酸化チタンのような疎水性微粒子をトナーの粒子の表面に固着させることによって、撥水性処理されていることが好ましい。媒体のうち、記録媒体は、特に限定されず、例えば、紙、布、及び液体透過層を有するＯＨＰ用シートのようなプラスチックフィルムなどが挙げられる。本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。
【００９９】
また、泡状となった定着液は、好ましくは、撥水性処理されたトナーの粒子に対して、十分な親和性を有することが望ましい。ここで、親和性とは、液体が固体に接触したときに、固体の表面に対する液体の拡張濡れの程度を意味する。すなわち、泡状となった定着液は、撥水性処理されたトナーに対して十分な濡れ性を示すことが好ましい。疎水性シリカ及び疎水性酸化チタンのような疎水性微粒子で撥水性処理されたトナーの表面は、疎水性シリカ及び疎水性酸化チタンの表面に存在するメチル基によって覆われており、おおよそ２０［ｍＮ／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、２０〜３０［ｍＮ／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、２０〜３０［ｍＮ／ｍ］であることが好ましい。
【０１００】
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２０〜３０［ｍＮ／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、これらの単価又は多価のアルコール類を含有することで紙等の媒体のカール防止に効果を有する。
【０１０１】
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。
【０１０２】
なお、定着液中での軟化剤を溶解もしくはマイクロエマルジョン分散させるため方法としては、例えば、回転羽根によるホモミキサーやホモジナイザーのような機械的に攪拌する手段、及び超音波ホモジナイザーのような振動を与える手段が挙げられる。何れにしても、強いせん断応力を定着液中の軟化剤に加えることで溶解もしくはマイクロエマルジョン分散させる。
【０１０３】
定着装置３０には、定着液をトナーに供給した後、トナーに含まれる樹脂の少なくとも一部を溶解又は膨潤させる部剤（軟化剤）によって溶解又は膨潤したトナーを加圧する、一対の平滑化ローラ（ハードローラ）を設けてもよい。一対の平滑化ローラ（ハードローラ）によって、溶解又は膨潤したトナーを加圧することによって、溶解又は膨潤したトナーの層の表面を平滑化して、トナーに光沢を付与することが可能となる。更に、記録媒体内へ溶解又は膨潤したトナーを押し込むことによって、記録媒体に対するトナーの定着性を向上させることができる。
【０１０４】
次に、本発明者らが行った各定着実験例について説明する。なお、以下に説明する各定着実験例では、樹脂含有微粒子としてトナーを用いた。
［第１定着実験例］
まず、次のような処方の、軟化剤を含有する液体を用意した。
（１）希釈溶媒
・イオン交換水：５３［ｗｔ％］
（２）軟化剤
・コハク酸ジエトキシエチル(クローダ社 クローダＤＥＳ)：１０［ｗｔ％］
・炭酸プロピレン：２０［ｗｔ％］
（３）増粘剤
・プロピレングリコール：１０［ｗｔ％］
（４）増泡剤
・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）：０．５［ｗｔ％］
（５）起泡剤
・パルミチン酸アミン：２．５［ｗｔ％］
・ミリスチン酸アミン：１．５［ｗｔ％］
・ステアリン酸アミン：０．５［ｗｔ％］
（６）分散剤
・ＰＯＥ（２０）ラウリルソルビタン（花王 レオドールＴＷ−Ｓ１２０Ｖ）：１［ｗｔ％］
・ポリエチレングリコールモノステアレート（花王 エマノーン３１９９）：１［ｗｔ％］
【０１０５】
なお、分散剤は、軟化剤の希釈溶媒への溶解性を助長するために用いた。脂肪酸アミンは、脂肪酸とトリエタノールアミンにより脂肪酸アミンを合成した。
【０１０６】
上述した処方にて、液温１２０［℃］で軟化剤を除いて混合攪拌し溶液を作製した。次に、軟化剤を混合し、超音波ホモジナイザーを用いて軟化剤が溶解した定着液（フォーム化する前の原液）を作製した。
【０１０７】
大きな泡径の泡状定着液Ｂｕを生成するための構成については、次のようにした。定着液収容器３１として、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）樹脂からなるボトルを用いた。また、搬送ポンプ３３として、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）を用いた。また、液搬送パイプ３４として、内径２［ｍｍ］のシリコーンゴムチューブを用いた。また、大きな泡を作るための微小孔シート３７として、＃４００のステンレス製メッシュシート（開口部約４０［μｍ］）を用いた。
【０１０８】
微小な泡径を生成するための構成については、次のようにした。２重円筒の内側円筒３８ｂを回転軸に固定し、図示しない回転駆動モータにより回転させた。２重円筒の材質は、ＰＥＴ樹脂とした。外側円筒３８ａとしては、内径１０［ｍｍ］、長さ１２０［ｍｍ］のものを用いた。また、内側円筒３８ｂとしては、外径８［ｍｍ］、長さ１００［ｍｍ］のものを用いた。回転数については、１０００〜２０００［ｒｐｍ］の範囲で可変とした。
【０１０９】
泡状定着液Ｂｕを塗布ローラ４１の表面に供給するための構成については、次のようにした。微少な泡状定着液Ｂｕを、ノズル３９により、塗布ローラ４１表面と、膜厚調整ブレード４２との間に供給する構成とした。膜厚調整ブレード４２と塗布ローラ４１とのギャップについては、２５［μｍ］と４０［μｍ］の２通りに設定した。
【０１１０】
加圧ローラ４３としては、アルミ合金製ローラ（φ１０［ｍｍ］）からなる芯金の表面上に、外径Φ５０［ｍｍ］のポリウレタンフォーム材(イノアック社商品名「カラーフォームＥＭＯ」)からなるローラ部を形成したものを用いた。また、塗布ローラ４１としては、ＰＦＡ樹脂を焼付け塗装したＳＵＳ製ローラ（φ３０［ｍｍ］）を用いた。また、膜厚調整ブレード４２としては、アルミ合金製支持板に厚み１［ｍｍ］の並板ガラスを接着したものを用いた。これのガラス面を塗布ローラ４１側に向け、１０〜１００［μｍ］の範囲で塗布ローラ４１とガラス面との隙間を制御できるようにした。紙搬送速度については、１５０［ｍｍ／ｓ］に設定した。
【０１１１】
以上の条件を具備させたプリンタ試験機（リコー社製 ＩｐｓｉｏＣｏｌｏｒＣＸ８８００）を用い、未定着トナーのカラー画像が形成されたＰＰＣ用紙（リコーＴ−６２００）を定着装置３０に挿入するタイミングで、搬送ポンプ３３を駆動した。そして、定着液をくみ上げ、液流路を通過させながら、大きな泡径の泡状定着液Ｂｕを生成する大きな泡生成部である気体・液体混合部３５と泡状定着液Ｂｕの泡を微小にする微小な泡生成部である泡微細化部３８に定着液を通過させた。すると、ノズル３９の液排出口から１秒後に泡径５〜３０［μｍ］の微小な泡を有する泡状定着液Ｂｕを塗布ローラ４１に供給することができた。このときの泡状定着液Ｂｕのかさ密度はおおよそ０．０５［ｇ／ｃｍ３］であった。
【０１１２】
ローラ部がスポンジからなる加圧ローラ４３と、塗布ローラ４１との軸間距離を変えて、ニップ幅１［ｍｍ］（ニップ時間６［ｍｓ］）、１５［ｍｍ］（ニップ時間１００［ｍｓ］）、２１［ｍｍ］（ニップ時間１４０［ｍｓ］）における塗布テストを実施した。トナー層の厚みは３０〜４０［μｍ］とした。
【０１１３】
この結果を図１８に示す。泡状定着液Ｂｕのトナー層に対する浸透時間は、８０〜１００［ｍｓ］であった。転写紙Ｐ上の泡状定着液Ｂｕの塗布量を０．１５［ｇ／Ａ４サイズ紙］にした条件において、塗布ローラ４１上での泡状定着液Ｂｕの厚み（以下、泡の膜厚という）は５０［μｍ］程度であった。また、塗布量を０．１［ｇ／Ａ４サイズ紙］にした条件において、塗布ローラ４１上での泡の膜厚は３５［μｍ］程度であった。また、塗布量を０．２［ｇ／Ａ４サイズ紙］にした条件において、塗布ローラ４１上での泡の膜厚は７０［μｍ］程度であった。なお、画像濃度の低下は、塗布ローラ４１にトナーが付着しオフセットしてしまい、転写紙Ｐ上で画像抜けが発生することを意味している。
【０１１４】
図１８のグラフより、泡の膜厚をトナー層の厚みよりも厚くした条件（塗布量＝０．１５［ｇ／Ａ４サイズ紙］以上）において、トナー層の浸透時間以上のニップ時間では、定着画像の濃度が画像抜けのない濃度であり、良好な定着性であることがわかる。逆に、膜厚をトナー層以上であっても、ニップ時間が浸透時間よりも短いと、塗布ローラ４１にトナーがオフセットし、転写紙Ｐ上に画像抜けが発生し画像濃度が著しく低下することもわかった。
【０１１５】
また、泡の膜厚をトナー層の厚みよりも薄くした条件（塗布量＝０．１５［ｇ／Ａ４サイズ紙］以下）において、ニップ時間を１００［ｍｓ］以上にしても、塗布ローラ４１にトナーがオフセットし、転写紙Ｐ上に画像抜けが発生し画像濃度が著しく低下している。これは、図１５に示したように、泡の膜厚をトナー層の厚みよりも薄くした条件では、泡のトナー層に対する浸透時間が極端に長くなるため、ニップ時間が浸透時間よりも短くなっていることが原因と思われる。
【０１１６】
［第２定着実験例］
定着液の処方や定着装置３０の構成については、第１定着実験例と同じにした。但し、装置の使用環境温度を１５［℃］、２５［℃］、３５［℃］にて定着テストを実施した。図１９に、泡膜温度と、泡状定着液の泡粘度（上記のコーンプレート回転粘度測定。回転子径φ６０［ｍｍ］、コーン角１度、回転子間ギャップ３［ｍｍ］、１秒当りの回転数１０での測定結果）との関係を示す。同図より、温度により泡粘度が変化（高温で低粘度化）することがわかった。また、泡粘度によりトナー層浸透時間が変化することは、図１７に示した通りである。そこで、図１９のデータをテーブルデータとし、定着装置３０内に温度検知手段を設け、温度信号に応じてニップ時間がトナー層浸透時間以上となるように塗布ローラ４１とスポンジローラからなる加圧ローラ４３の軸間距離を変化させる機構を設けた。
【０１１７】
かかる機構を設けたプリンタ試験機（リコー社製 ＩｐｓｉｏＣｏｌｏｒＣＸ８８００）を用い、１５〜３５［℃］の間で環境温度を変化させたが、いずれの使用環境においても画像抜けのない良好な定着を行うことができた。
【０１１８】
［第３定着実験例］
第１定着実験例において、脂肪酸アルカノールアミド（１：１）型の効果を確認するため、第１定着実験例と全て同じ処方、脂肪酸アルカノールアミドを除いた以外は同じ処方、及び(１：１)型の脂肪酸アルカノールアミドの代わりに脂肪酸アルカノールアミド（１：２）型（ヤシ脂肪酸ジエタノールアミド（１：２）型（松本油脂 マーポンＬＳ））を用いた以外は同じ処方の３通りの処方で、それぞれ定着液を準備した。そして、プリンタ試験機（リコー社製 ＩｐｓｉｏＣｏｌｏｒＣＸ８８００）を用い、未定着トナーのカラー画像を作製し、それぞれの定着液に定着試験を行った。
【０１１９】
その結果、次の表１に示すように、脂肪酸アルカノールアミド(１：１)型を含有した泡状定着液では、塗布ローラ４１上に泡状液膜にピンホールはなく、均一な膜で、良好な定着が行えた。一方、脂肪酸アルカノールアミドを含有しない、または、（１：２）型を含有の定着液では、塗布ローラ上の泡状液膜に細かなピンホール（φ０．５［ｍｍ］程度）が発生し、定着後のトナー画像に、無数のピンホール状の定着不良が発生した。
以上のように、脂肪酸アルカノールアミド(１：１)型を含有した泡状定着液の良好な効果が確認できた。
【表１】
【０１２０】
次に、図４を用いて塗布ローラ４１のクリーニングについて説明する。
塗布ローラ４１と接触する塗布位置である塗布ニップＣを通過した転写紙Ｐ上の未定着のトナー層Ｔは、泡状定着液Ｂｕが付与されることで軟化する。泡状定着液Ｂｕを転写紙Ｐに塗布する塗布ローラ４１は、転写紙Ｐ上の未定着のトナー層Ｔに対して接触しながら泡状定着液Ｂｕを付与する。このとき、転写紙Ｐが塗布ローラ４１と接触する塗布位置である塗布ニップＣを通過すると、塗布ローラ４１上の泡状定着液Ｂｕが全て転写紙Ｐに付与され、塗布ローラ４１がクリーンな状態になるのが理想である。しかし、現実的には、部品や組み付けのばらつき、環境変動、経時変動等の影響により、全てのプロセスが理想どおりに進むとは考え難い。このため、塗布ニップＣを通過した後の塗布ローラ４１上に泡状定着液Ｂｕやオフセットしたトナー粒子Ｔａを残留させることがある。
【０１２１】
この塗布ニップＣを通過した後の塗布ローラ４１上に残留する泡状定着液Ｂｕ（以下、残留泡状定着液Ｂａと呼ぶ）は、液状の定着液よりも塗布ローラ４１の表面移動に対して追従した動きをとる。このため、塗布ローラ４１の回転によってその表面が上昇移動をしたとしても、液状の定着液のように下方に流れず、塗布ローラ４１表面の表面移動に伴って良好に上昇する。このため、残留泡状定着液Ｂａは、殆ど液だれすることなく、塗布ニップＣを通過後のほぼ全量が塗布ローラ４１の表面に連れ回りながら移動する。
このような残留泡状定着液Ｂａが塗布ローラ４１上に残留したままだと、塗布ローラ４１が１周したときに、上述したノズル３９から塗布ローラ４１に供給される新たな泡状定着液Ｂｕと、残留泡状定着液Ｂａとが混ざることで塗布ローラ４１上の泡膜の厚みが不安定になったり、オフセットしたトナー粒子Ｔａが転写紙Ｐに再転写して画像品質の低下を招いたりする恐れがある。さらには、トナーを含んだ残留泡状定着液Ｂａが循環することになり、汚れた泡状定着液Ｂｕを用いることになって、定着の品質が低下する恐れがある。このため、塗布ローラ４１に残留した残留泡状定着液Ｂａやオフセットしたトナー粒子Ｔａを塗布ローラ４１上から除去する必要がある。
【０１２２】
次に、プリンタ１００の特徴的な構成について説明する。
図１は、塗布ローラ４１と塗布部材クリーニング装置７０との拡大説明図である。
定着装置３０の定着液塗布部１４０は、転写紙Ｐに泡状定着液Ｂｕを塗布する塗布位置としての塗布ニップＣを通過した後、定着液供給部１３０による泡状定着液Ｂｕの供給位置に進入する前の塗布ローラ４１表面に対して、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）のフィルム部材からなるウェブ７２を当接させる塗布部材クリーニング装置７０を備える。
塗布部材クリーニング装置７０は、塗布ローラ４１表面に接触し、塗布ローラ４１の表面移動方向に対して逆方向に表面移動するように、巻き取り可能に張架した帯状のウェブ７２と、ウェブ７２が塗布ローラ４１の表面に接触する当接位置Ｅでウェブ７２を挟んで塗布ローラ４１の表面に当接するクリーニングブレードとしてフィルム当接ブレード７１とを備える。
【０１２３】
この塗布部材クリーニング装置７０は、回転可能な繰り出し軸７３の周面に帯状のウェブ７２を何重にも巻き付けている。帯状のウェブ７２の表面移動方向下流側は、回転可能な巻き取り軸７４に巻き付けられている。巻き取り軸７４が図中時計回り方向に回転駆動することで、巻き取り軸７４がウェブ７２を巻き取るとともに、その分だけ繰り出し軸７３からウェブ７２が矢印Ａで示すように送り出される。
【０１２４】
帯状のウェブ７２における繰り出し軸７３と巻き取り軸７４との間の箇所は、所定のテンションで張架されながら、フィルム当接ブレード７１によって塗布ローラ４１の表面に押圧されている。この押圧により、ウェブ７２が塗布ニップＣを通過後の塗布ローラ４１表面に圧接して当接位置Ｅに対して、塗布ローラ４１の表面移動方向上流側のくさび状の空間（以下、当接位置入口部と呼ぶ）で残留泡状定着液Ｂａやオフセットしたトナー粒子Ｔａを堰き止める。
【０１２５】
当接位置Ｅに対してウェブ７２の表面移動方向（矢印Ａ方向）の上流側には第一ガイドローラ７５を備え、当接位置Ｅに対してウェブ７２の表面移動方向の下流側には第二ガイドローラ７６を備える。塗布部材クリーニング装置７０は、第一ガイドローラ７５と第二ガイドローラ７６とによって、当接位置Ｅにおける塗布ローラ４１の接線に対して平行に張られたウェブ７２の背面からフィルム当接ブレード７１によって塗布ローラ４１に押し付けて塗布ローラ４１の表面をクリーニングする構成である。
フィルム当接ブレード７１は不図示の接離機構により、その先端を塗布ローラ４１に対して接離可能となっているが、フィルム当接ブレード７１の当接が解除されれば、ウェブ７２も塗布ローラ４１から離間する。
【０１２６】
また、塗布部材クリーニング装置７０では、第一ガイドローラ７５と第二ガイドローラ７６とによって、ウェブ７２の蛇行やシワの発生を押さえ込むようにしている。蛇行防止の為に第一ガイドローラ７５及び第二ガイドローラ７６は軸方向の両端部に対して中央部の径が僅かに大きい太鼓状またはつづみ状の形状を有している。
ウェブ７２は、フィルム当接ブレード７１の先端部の線圧を受け、塗布ローラ４１上に付着した残留泡状定着液Ｂａやオフセットしたトナー粒子Ｔａを当接位置入口部で堰き止めて、定着液供給部１３０による泡状定着液Ｂｕの供給位置への進入を防止している。
巻き取り軸７４を任意のタイミングで巻き上げることで常時、ウェブ７２の新しい表面が現れ、当接位置入口部に滞留した残留泡状定着液Ｂａやオフセットしたトナー粒子Ｔａはウェブ７２の表面に付着して巻き取られていく。
【０１２７】
定着液に含まれる軟化剤に対して、ウェブ７２が耐溶剤性を有していればフィルム当接ブレード７１はウェブ７２の裏面から加圧しているため、定着液に直接接触することはない。その結果、フィルム当接ブレード７１の材質は耐溶剤性を有していなくても良い。
クリーニングブレードとして用いられる材質としては、ウレタンゴムが一般的である。しかし、定着液を塗布する塗布部材のクリーニングブレードとして、ウレタンゴムブレードを用いると、定着液に含まれる軟化液に対して膨潤してしまう。このため、塗布部材にクリーニングブレードが直接接触する構成では、ＥＰＤＭ（エチレン−プロピレン−ジエン共重合ゴム）、シリコン、フッ素ゴム等の別の材料を用いる必要がある。しかし、これらの材料からなるクリーニングブレードはウレタンゴムよりも耐久性に課題があるため、部品交換サイクルが短くなり、ほかの交換パーツと寿命が異なって交換コストが高くなる不具合がある。
一方、本実施形態の塗布部材クリーニング装置７０のように、フィルム当接ブレード７１はウェブ７２の裏面から加圧する構成であれば、軟化剤に対して膨潤するウレタンゴムブレードであってもクリーニングブレードとして使用することができる。
なお、この条件を満たすためには、ウェブ７２の表面移動方向に対して直交する幅方向について、ウェブ７２の幅がフィルム当接ブレード７１の幅よりも広い構成が前提である。
【０１２８】
塗布ニップＣにおける転写紙Ｐに対する泡状定着液Ｂｕの塗布は、転写紙Ｐのサイズに合わせて同様な面積を塗布できれば無駄が無い。しかし、転写紙Ｐの表面に対して全面塗布が前提であるので転写紙Ｐのスキュー等の余裕度、レジストの誤差等の位置精度の余裕度、紙間の泡の切れ具合など、いくつかの余裕度を見ておく必要のある要素があり、これらに起因して加圧ローラ４３の表面にも泡状定着液Ｂｕが付着してしまうことになる。
加圧ローラ４３に付着した泡状定着液Ｂｕは、クリーニングしないと転写紙Ｐの裏面に付着してしまう。転写紙Ｐの裏面は、定着後の紙搬送経路を構成するガイド板、ローラ等に接触する。さらには両面モードでは中間転写ベルトや感光体等のトナー像担持体に接触するので、機内の構成部品に与える影響は大きい。そのため、加圧ローラ４３に対しても十分なクリーニングが行われることが望ましい。
このため、本実施形態の定着装置３０では、図４に示すように、加圧部材クリーニング装置８０として、塗布部材クリーニング装置７０と同様なクリーニング装置を配置している。
【０１２９】
なお、加圧ローラ４３はトナー付着が無い分、ウェブ７２を巻き上げるタイミングは塗布部材クリーニング装置７０よりも遅くて良く、巻き上げ量は少なくて済む。このため、ウェブ７２の交換サイクルを考えれば、塗布部材クリーニング装置７０のウェブ７２の巻き取り速さに対して、１／ｎの巻き取り速さであれば、塗布部材クリーニング装置７０側のウェブ７２のｎ回毎の交換時に同時に交換すれば交換作業が効率的である。
【０１３０】
図２０は、第二ガイドローラ７６近傍の拡大図である。
図２０に示すように、第二ガイドローラ７６の内部には、ヒータ９３を配置し、サーミスタ９２によって第二ガイドローラ７６の温度をコントロールする。残留泡状定着液Ｂａはヒータ９３によって加熱されることにより、素早く消泡され液状の定着液に戻り、オフセットしたトナー粒子Ｔａはウェブ７２に付着したまま巻き取られる。液状の定着液はその量が多ければ自重により落下し定着液回収皿７７で回収され、定着液回収パイプ７７ａを通って定着液回収容器７８に回収される。
定着液回収容器７８としては、塗布部材クリーニング装置７０と加圧部材クリーニング装置８０とで、共通でも単独でもよいが、図４にしめすように、２つのクリーニング装置で共通の定着液回収容器７８のほうが回収の手間が省ける。
定着液回収容器７８は、満タン検知センサ７９を有しており回収時期をユーザーまたはサービスマン等の管理者に連絡することが可能となっている。
【０１３１】
また、巻き取り軸７４は軸方向の一方の端部から駆動が入力され、他方の端部は、巻き取り軸移動機構によってウェブ７２の巻き取り方向に対してほぼ直交する方向である図中矢印Ｇ方向に移動可能となっている。巻き取り軸移動機構としては、巻き取り軸７４の他方の端部が矢印Ｇ方向が長手方向となるスライドガイド穴７４ａに嵌合しており、巻き取り軸７４の他方の端部の矢印Ｇ方向における位置をウォームホィール７４ｂの回転によって調節可能となっている。
また、第二ガイドローラ７６と巻き取り軸７４との間に張架される位置のウェブ７２の幅方向端部の位置を検出してウェブ７２の寄りを検知する寄り検知センサ９１を備える。そして、寄り検知センサ９１によって検知された信号（寄り方向と量の情報）に基づいて、不図示の制御手段によりウォームホィール７４ｂの回転を制御し、巻き取り軸７４の他方の端部の矢印Ｇ方向における位置を制御する。
【０１３２】
一般的なウェブの巻き取りであっても蛇行は発生するが、塗布部材クリーニング装置７０が備えるウェブ７２の表面には、定着液やトナーが付着しているため、ウェブ７２の見かけ上の厚みが変化する。これは、オフセットしたトナー粒子Ｔａの位置や付着量は画像が一枚一枚違うように、ウェブ７２上でも変わるためである。巻き取り軸７４によって巻き取るときには、オフセットしたトナー粒子Ｔａの位置や付着量が影響するため、積極的な寄りの制御が必要となる。
【０１３３】
寄りの制御のために、ウェブ７２の寄りを検知する寄り検知センサ９１としては、光による検知のほうが、機械的な検出よりも薄いフィルム部材からなるウェブ７２に与える影響は少ない。
しかし、光による検知でウェブ７２の幅方向の端部の位置を検知する場合、ウェブ７２を構成するＰＥＴフィルムには透明なものがあり、透明なフィルムからなるウェブ７２では光による検知でその端部の位置を検出することができない。
このような問題に対して、カラーのフィルム部材からなるウェブ７２、端部のみパターン印刷したウェブ７２、粗面処理が施されたウェブ７２等光を遮る工夫をすることで光による検知を行うセンサで寄りの検出が可能となる。
【０１３４】
図２１は、図２０の状態からフィルム当接ブレード７１が塗布ローラ４１から離間した状態の説明図である。フィルム当接ブレード７１が図２１中の破線で示すように塗布ローラ４１に当接した状態から、上記不図示の接離機構を作動させることで、フィルム当接ブレード７１が図２１中の実線で示すように塗布ローラ４１から離間し、フィルム当接ブレード７１の塗布ローラ４１に対する当接が解除される。また、フィルム当接ブレード７１が塗布ローラ４１から離間することで、フィルム当接ブレード７１によって図２１中の破線で示すように塗布ローラ４１の表面に押圧されていたウェブ７２が図２１中の実線で示すように塗布ローラ４１から離間する。
このとき、ウェブ７２は第一ガイドローラ７５と第二ガイドローラ７６との間の張架面７２ａは、図２１に示すように略平面となる。また、塗布部材クリーニング装置７０では、図２１に示すように、塗布ローラ４１との当接が解除された状態のフィルム当接ブレード７１の延在方向（図２１中の矢印Ｈ方向）とウェブ７２の張架面７２ａとが略平行となる。
【０１３５】
なお、上述した構成では、当接位置Ｅに対してウェブ７２の表面移動方向下流側のガイド部材はローラ状の第二ガイドローラ７６であるが、この位置のガイド部材としては、ローラ状に限らず、図２２に示すように、ガイド板７６ｂであってもよい。
図２２に示すようなガイド板７６ｂによってウェブ７２をガイドする場合は、ウェブ７２が接触する面は表面の摩擦係数を低減した処理、または材質を用いることが望ましい。
摩擦係数を低減する表面の材質としては、一般的にはテフロン（登録商標）、フッ素コート、ＰＯＭや超高分子ポリエチレン等があり、表面状態としては鏡面のような平坦ではなく細かい凹凸を設けて、接触面積を小さくすることにより、摩擦係数を低減することができる。
このように、ガイド板７６ｂの表面の摩擦係数を低減することは、ウェブ７２の巻き取り抵抗を軽減する為であり、この部分でのシワ発生を抑える狙いもある。
【０１３６】
また、上述した構成では、ウェブ７２のフィルム当接ブレード７１が接触する側の表面と接触し、ウェブ７２をガイドする第二ガイドローラ７６の内部にヒータ９３を配置し、ヒータ９３は第二ガイドローラ７６を介してウェブ７２を加熱する。しかし、ヒータ９３が加熱すべき対象はウェブ７２そのものではなく、ウェブ７２の塗布ローラ４１と接触する側の表面に付着した残留泡状定着液Ｂａである。
残留泡状定着液Ｂａを加熱する構成としては、図２３に示すように、ウェブ７２の塗布ローラ４１と接触する側の表面と対向する位置で発熱する消泡ヒータ９４を配置する構成であってもよい。
【０１３７】
図２３にしめすように、消泡ヒータ９４はウェブ７２と定着液回収皿７７との間に配置されており、消泡ヒータ９４の加熱によって残留泡状定着液Ｂａが液化すると、液状定着液が消泡ヒータ９４に接触する配置である。このため、消泡ヒータ９４が定着液と接触し得る表面は定着液に含まれる軟化剤に対して耐溶剤性を有している。
【０１３８】
本発明者らは、図２０に示すガイドローラ（第二ガイドローラ７６）にヒータ９３を配置した構成や図２２に示すようにガイド板７６ｂにヒータ９３を配置した構成で、実際に性能評価を実施した。その結果、ウェブ７２の厚みとヒータ９３の温度とはウェブ７２のシワ発生に対してトレードオフの関係があった。すなわち、シワの発生を防止するためにはウェブ７２の厚みは厚い方がよく、ヒータ９３の温度は低い方がよい。しかし、加熱すべき対象である残留泡状定着液Ｂａはヒータ９３に対してウェブ７２を挟んで反対側に存在するため、ウェブ７２の厚みを厚くするとヒータ９３の熱が残留泡状定着液Ｂａに伝達し難くなる。そこで、十分な熱を残留泡状定着液Ｂａに伝達するためにヒータ９３の温度を高くすると、シワが発生し易くなる。
【０１３９】
これに対して、図２３に示すようにウェブ７２と定着液回収皿７７との間に図中の紙面に直行する方向に延在する線状の消泡ヒータ９４を設けることにより、シワの発生を防止するためウェブ７２を厚くしてもこれに起因して消泡ヒータ９４の熱が残留泡状定着液Ｂａに伝達し難くなることがない。そして、残留泡状定着液Ｂａを消泡するとともに液化した定着液を定着液回収皿７７にすみやかに流して回収効率を上げることができる。
また、図２０や図２１に示す構成と比べて、加熱手段とウェブ７２との間に空間があることで断熱効果もあるため、ウェブ７２の耐熱温度に対する加熱手段の設定温度を高く設定できる。これにより、残留泡状定着液Ｂａに対してより高温の加熱を行うことができ、より確実に消泡を行うことができる。
【０１４０】
次に、実施形態に係るプリンタの各変形例について説明する。なお、如何に特筆しない限り、以下の各変形例に係るプリンタの構成は、上述した実施形態と同様である。
［第１変形例］
図２４は、第１変形例に係るプリンタの定着装置３０を示す拡大構成図である。この定着装置３０においては、塗布部材として、塗布ローラの代わりに、塗布ベルト８１を用いている。無端状の塗布ベルト８１は、複数の張架ローラ８３によって張架されながら、何れか１つの張架ローラ８３の回転駆動によって図中反時計回り方向に無端移動せしめられる。そして、ローラ間の展張箇所を加圧ローラ４３に当接させて塗布ニップＣを形成している。塗布ベルト８１を加圧ローラ４３の表面に沿って柔軟に湾曲させることで、塗布ローラを用いる場合に比べて長い塗布ニップを形成することができる。塗布ベルト８１としては、例えばシームレスニッケルベルトやシームレスＰＥＴフィルムなどの基体にＰＦＡのような離型性フッ素樹脂をコートした部材を用いている。
【０１４１】
このように、塗布ベルト８１を用いる構成では、塗布ニップＣのニップ幅を容易に広くして、ニップ時間の拡大化を図ることができる。なお、塗布ニップＣを通過した塗布ベルト８１の表面は実施形態と同様の構成の塗布部材クリーニング装置７０によってクリーニングがなされる。
また、加圧ローラ４３についても、実施形態と同様に加圧部材クリーニング装置８０によってクリーニングがなされる。
【０１４２】
［第２変形例］
図２５は、第２変形例に係るプリンタの定着装置３０を示す拡大構成図である。この定着装置３０においては、塗布ニップＣで塗布部材に当接する部材として、加圧ローラの代わりに、加圧ベルト８５を用いている。無端状の加圧ベルト８５は、複数の加圧張架ローラ８６によって張架されながら、何れか１つの加圧張架ローラ８６の回転駆動によって図中反時計回り方向に無端移動せしめられる。そして、ローラ間の展張箇所を塗布ローラ４１に当接させて塗布ニップＣを形成している。加圧ベルト８５を塗布ローラ４１の表面に沿って柔軟に湾曲させることで、加圧ローラ４３を用いる場合に比べて長い塗布ニップＣを形成することができる。加圧ベルト８５としては、例えばシームレスニッケルベルトやシームレスＰＥＴフィルムなどの基体にＰＦＡのような離型性フッ素樹脂をコートした部材を用いている。
なお、図２５に示す例では、加圧ベルト８５を加圧ベルトクリーニングブレード８２によってクリーニングする構成であるが、実施形態の加圧ローラ４３をクリーニングする加圧部材クリーニング装置８０と同様の構成のクリーニング装置によってクリーニングしてもよい。
【０１４３】
上述した実施形態及び各変形例では、帯状のフィルム部材が巻き取り可能に張架されたウェブ７２である構成について説明したが、フィルム当接ブレード７１と塗布ローラ４１との間に挟まれるフィルム部材としては、無端移動するループ状の部材であってもよい。
以下、第３変形例として、フィルム部材が無端移動するループ状の部材であるエンドレスベルト１７２を用いる構成について説明する。
【０１４４】
〔第３変形例〕
図２６は、第３変形例に係る定着液塗布部１４０の拡大説明図である。
第３変形例の定着液塗布部１４０は、転写紙Ｐに泡状定着液Ｂｕを塗布する塗布位置としての塗布ニップＣを通過した後、定着液供給部１３０による泡状定着液Ｂｕの供給位置に進入する前の塗布ローラ４１表面に対して、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）のフィルム部材からなるエンドレスベルト１７２を当接させる塗布部材クリーニング装置７０を備える。
塗布部材クリーニング装置７０は、塗布ローラ４１表面に接触し、塗布ローラ４１の表面移動方向に対して逆方向に表面移動するように、無端移動可能に張架された帯状のエンドレスベルト１７２と、エンドレスベルト１７２が塗布ローラ４１の表面に接触する当接位置Ｅでエンドレスベルト１７２を挟んで塗布ローラ４１の表面に当接するクリーニングブレードであるフィルム当接ブレード７１とを備える。
【０１４５】
さらに、この塗布部材クリーニング装置７０は、当接位置Ｅからから離れた位置でエンドレスベルト１７２の表面上の付着物を除去するフィルム部材清掃手段であるフィルム部材清掃装置１８０を備える。
エンドレスベルト１７２は、第一張架ローラ１７３、第二張架ローラ１７４、第三張架ローラ１７５、及び、第四張架ローラ１７６の４つの張架ローラの何れか１つの張架ローラの回転駆動によって図中矢印Ｊ方向に無端移動せしめられる。
また、エンドレスベルト１７２が第一張架ローラ１７３と第二張架ローラ１７４との間でフィルム当接ブレード７１に押圧される構成は、図１に示す実施形態のウェブ７２が第一ガイドローラ７５と第二ガイドローラ７６との間でフィルム当接ブレード７１によって押圧される構成と同様である。
【０１４６】
フィルム部材清掃装置１８０は、エンドレスベルト１７２の表面移動方向最下流側に、エンドレスベルト１７２の表面に当接するブレード状のフィルム部材清掃部材であるフィルム部材清掃ブレード１８１を備える。さらに、当接位置Ｅよりもエンドレスベルト１７２の表面移動方向下流側、且つ、フィルム部材清掃ブレード１８１がエンドレスベルト１７２に接触する位置よりもエンドレスベルト１７２の移動方向上流側に、ブレード状とは異なる構成のフィルム部材清掃部材であるフィルム部材清掃ブラシ１８２を備える。
フィルム部材清掃ブラシ１８２は、ブラシ繊維がエンドレスベルト１７２の表面に接触してエンドレスベルト１７２の表面上の付着物を除去する回転ブラシ状のフィルム部材清掃部材である。
【０１４７】
また、フィルム部材清掃装置１８０は、無端移動する表面が２つのフィルム部材清掃ブラシ１８２に接触し、フィルム部材清掃ブラシ１８２に付着した付着物を回収するブラシ清掃ローラ１８３と、ブラシ清掃ローラ１８３の表面に接触してブラシ清掃ローラ１８３の表面上の付着物を除去するブレード状のローラ部材清掃ブレード１８４とを備える。
【０１４８】
第３変形例の塗布部材クリーニング装置７０のように、フィルム部材としてエンドレスベルト１７２を使用する構成であれば、ウェブ７２を使用する構成に比べて、フィルム部材を繰り返し使用することができるため、消耗品とはなりにくいという利点がある。
しかし、塗布ローラ４１から回収され、フィルム部材に付着した回収トナーは定着液によって溶けており、フィルム部材上で長期放置すると固化又は高粘性を有する固体に変化する。このため、フィルム部材をエンドレスベルト１７２として使用する場合は、長期放置すると固化又は高粘性を有する固体に変化する回収物をさらにエンドレスベルト１７２上から除去する必要があり、装置は複雑になる。また、このようなエンドレスベルト１７２を備えたクリーニング手段では、フィルム部材が繰り返し当接位置Ｅで塗布ローラ４１の付着物を除去する除去性能のレベルの維持が困難である。
【０１４９】
定着液で軟化したトナーが固化してしまうと、固化したトナーが付着した部分でエンドレスベルト１７２をクリーニングする部材の破損、この部材が張り付くことによるエンドレスベルト１７２の破損、さらには、塗布ローラ４１の駆動不良等が発生するおそれがある。
しかし、定着液で軟化されたトナーが軟化液中の水分が揮発する事で高濃度の軟化液のなかで固化せずに存在する形態もありえる場合、第３変形例のエンドレスベルト１７２のように、無端移動するフィルム部材を用いる構成も実現可能である。
【０１５０】
また、第３変形例の塗布部材クリーニング装置７０のように、エンドレスベルト１７２のクリーニング機構が複雑になっても、エンドレスベルト１７２はそのクリーニング機構（フィルム部材清掃装置１８０）の配置を本来のクリーニング対象である塗布ローラ４１から離れた位置に構成することが出来る。その結果、フィルム部材の繰り返し使用が可能となる。
【０１５１】
第３変形例の定着装置３０は、塗布ローラ４１からエンドレスベルト１７２に付着物が回収され、エンドレスベルト１７２に付着したままの状態で、プリンタ１００のプリントジョブを終了する度に、必要な長さ分のエンドレスベルト１７２をクリーニングする。これにより、エンドレスベルト１７２に軟化したトナーが付着したままの状態で放置される放置状態を解消できる。このため、当接位置Ｅでトナーが固化することを防止するために必要以上のフィルム部材を消費することを防止できる。
【０１５２】
第３変形例の塗布部材クリーニング装置７０では、エンドレスベルト１７２は、塗布ローラ４１から離れた位置に他の張架ローラに比して大径の第四張架ローラ１７６を有する。第四張架ローラ１７６が駆動ローラとして回転駆動することによってエンドレスベルト１７２が図中矢印Ｊ方向に無端移動する。また、この塗布部材クリーニング装置７０は、第四張架ローラ１７６のエンドレスベルト１７２を挟んだ外周部に、２つのフィルム部材清掃ブラシ１８２を有し、それらに接触するブラシ清掃ローラ１８３を有している。
【０１５３】
フィルム部材清掃ブラシ１８２は、その表面移動方向がエンドレスベルト１７２の表面移動方向とは逆方向に回転している。フィルム部材清掃ブラシ１８２の回転方向としては、その表面移動方向がエンドレスベルト１７２の表面移動方向と同じ方向であってもよいが、その場合は、エンドレスベルト１７２の線速とは大きく異なる線速となるように回転速度を設定する。
フィルム部材清掃ブラシ１８２のブラシ繊維でかき取った残留泡状定着液Ｂａとオフセットしたトナー粒子Ｔａとは、ブラシ清掃ローラ１８３と接触しそのローラ表面に付着した部分が回収される。ここで、ブラシ清掃ローラ１８３の回転方向はフィルム部材清掃ブラシ１８２の回転方向に関係なく設定可能である。
【０１５４】
また、図２６に示す第３変形例の塗布部材クリーニング装置７０のフィルム部材清掃装置１８０は、エンドレスベルト１７２の表面移動方向の二箇所にフィルム部材清掃ブラシ１８２を配置している。このように複数箇所に配置した構成であれば、エンドレスベルト１７２の表面移動方向上流側に配置したフィルム部材清掃ブラシ１８２は、エンドレスベルト１７２上のクリーニングを積極的に実施する構成としてもよい。このような構成の場合、エンドレスベルト１７２の表面移動方向下流側に配置されたフィルム部材清掃ブラシ１８２は、上流側に配置されたフィルム部材清掃ブラシ１８２の取り残しと、表面移動方向最下流側のフィルム部材清掃部材であるフィルム部材清掃ブレード１８１の先端に溜まる回収物のクリーニングも実施しながら回転する。このため、エンドレスベルト１７２の表面移動方向下流側に配置されたフィルム部材清掃ブラシ１８２が、フィルム部材清掃ブレード１８１の先端部に対して食い込みながら回転するレイアウトになっている。
【０１５５】
ブラシ清掃ローラ１８３には、専用にローラ部材清掃ブレード１８４が配置されており、フィルム部材清掃ブラシ１８２からブラシ清掃ローラ１８３が回収したトナーと定着液との回収を実施する。
このローラ部材清掃ブレード１８４としては、定着液に対して膨潤しない材質が求められるが、１００［％］に近いクリーニング性能を維持する必要は無いため、高分子ポリエチレン等が使用可能である。
また、塗布部材クリーニング装置７０を停止させるときには、各部材の表面に付着するトナー等の付着物の量を軽減させるために、エンドレスベルト１７２の表面移動停止→フィルム部材清掃ブラシ１８２の回転停止→ブラシ清掃ローラ１８３の回転停止の順に停止する事が望ましい。
【０１５６】
第３変形例の塗布部材クリーニング装置７０のようにフィルム部材としてエンドレスベルト１７２を用いる構成の場合、残留泡状定着液Ｂａを加熱して消泡を促す消泡ヒータ９４の配置としては、エンドレスベルト１７２を挟んで第一張架ローラ１７３と対応する位置や、フィルム部材清掃装置１８０によって除去された付着物が落下してくる位置などに配置する。付着物が落下してくる位置に消泡ヒータ９４を配置することで、消泡しきれず泡状のまま落下してきた定着液を消泡させることができ、回収した定着液を泡状ではなく、液状で取り扱うことができ、回収した定着液の取り扱いが容易になる。
【０１５７】
なお、上述した塗布部材クリーニング装置７０のように、除去部材として、被清掃体表面に接触し、被清掃体の表面移動方向に対して逆方向に表面移動するように、巻き取り可能あるいは無端移動可能に張架した帯状のフィルム部材と、フィルム部材が被清掃体表面に接触する位置でフィルム部材を挟んで被清掃体表面に当接するクリーニングブレードとを備える構成は、塗布部材や加圧部材のクリーニング装置に限らず適用可能である。すなわち、定着装置に限らず、被清掃体の表面にクリーニングするクリーニング装置であれば、適用可能である。
【０１５８】
以上、本実施形態の定着装置３０が備える塗布部材クリーニング装置７０は、表面移動する被清掃体である塗布ローラ４１の表面上の付着物である残留泡状定着液Ｂａ及びオフセットしたトナー粒子Ｔａを除去手段によって除去するクリーニング装置である。そして、この塗布部材クリーニング装置７０の除去手段は、塗布ローラ４１表面に接触し、塗布ローラ４１の表面移動方向に対して逆方向に表面移動するように、巻き取り可能に張架した帯状のフィルム部材であるウェブ７２と、ウェブ７２が塗布ローラ４１表面に接触する当接位置Ｅでウェブ７２を挟んで塗布ローラ４１表面に当接するクリーニングブレードであるフィルム当接ブレード７１とを備える。このような構成であれば、ウェブ７２を挟んで挟んでフィルム当接ブレード７１が塗布ローラ４１表面に当接する当接位置Ｅの当接位置入口部で、塗布ローラ４１の表面上の残留泡状定着液Ｂａ及びオフセットしたトナー粒子Ｔａを塞き止めて滞留させる。そして、ウェブ７２を適切なタイミングで巻き上げて表面移動させることによって、当接位置入口部に滞留していた残留泡状定着液Ｂａ及びオフセットしたトナー粒子Ｔａ等の異物を当接位置入口部から取り去ることができる。これにより、残留泡状定着液Ｂａ及びオフセットしたトナー粒子Ｔａがフィルム当接ブレード７１と塗布ローラ４１との当接位置Ｅの当接位置入口部に滞留し続けることに起因して塗布ローラ４１の表面を傷付けることを防止できる。よって、塗布ローラ４１の表面が傷付くことに起因するクリーニング不良の発生を防止することができる。これにより、塗布ローラ４１の表面の残留泡状定着液Ｂａ及びオフセットしたトナー粒子Ｔａを長期間に渡って良好に除去することができる。
なお、本出願人は、特願２００９−０００１２５号（以下、「先願」という）において、泡塗布ローラ表面に接触する面が不織布をベースのＰＥＴフィルムに貼り付けたウェブを背面から加圧するローラで塗布ローラに押し付けるクリーニング装置を提案している。このような構成の理由は、いくつか有るが、塗布ローラのような回転体に対してカウンター方向の巻き取りであり、巻き上げ速度もゆっくりなことからウェブの巻上げ抵抗を軽減でき、加圧するローラを用いることで十分はニップ幅を確保できていた。しかし、表面が不織布では回収量が少ないという問題が生じた。そこで、本発明者らが鋭意検討を重ねたところ、本実施形態のウェブ７２のように、ＰＥＴフィルムそのものを使い、加圧するローラの代わりにブレードによって塗布ローラに対して加圧した結果、非常に高いクリーニング性能を奏するこうができることを見出した。ここで、同様に加圧するローラを用いて高い加圧力でＰＥＴフィルムを背面から押しても同様な効果は得られなかった。これは、ブレードによる当接の高い線圧が、高いクリーニング性能を発揮している。
また、ＰＥＴフィルムは今回使用の泡定着方式での軟化剤には耐溶剤性があることから、クリーニングブレードであるフィルム当接ブレード７１に軟化剤を含有する定着液が接触することが回避できる。このため、耐溶剤性という点からみてもブレード材質の選択に制限が無くなった。
【０１５９】
また、塗布部材クリーニング装置７０としては、ウェブ７２の２つの面のうちのフィルム当接ブレード７１が接触する側の面に粗面処理を施したものを用いてもよい。
本実施形態の塗布部材クリーニング装置７０では、ウェブ７２としては透明なＰＥＴフィルムを使用している。このようなフィルム部材を使用したところ、フィルム部材の塗布ローラ４１に接触する表面の平面性は重要で僅かなシワもクリーニング性能に影響してくることが分かった。すなわち、表面が不織布のウェブを用いた場合のすり抜けと、シワによる影響から鑑みて、クリーニング性能の維持には塗布ローラ４１と接触する表面の表面平滑性が重要である事がわかった。また、フィルム当接ブレード７１による当接の線圧が高いことがクリーニング性能に影響することから、線接触時の表面粗さの規制は重要なポイントとなる。フィルム部材のフィルム当接ブレード７１と接触する側の面は、粗面処理がなされている方が、フィルム部材とフィルム当接ブレード７１との密着性が低下滑りがよくなることから、巻き上げ時の抵抗低減に繋がる。しかし、大きな凹凸を持つ粗面処理では使用に影響も出やすい。そこで、粗面処理により形成される凹凸の差が、凹部におけるフィルムの厚みよりも小さくすることで使用面への影響を無くすことが可能である。
【０１６０】
また、塗布部材クリーニング装置７０は、フィルム当接ブレード７１がウェブ７２を挟んで塗布ローラ４１表面に当接する当接位置Ｅに対して、ウェブ７２の表面移動方向上流側に第一ガイドローラ７５、そして、ウェブ７２の表面移動方向下流側に第二ガイドローラ７６を備える。これらのガイド部材でガイドすることにより、シワの発生を防止することができる。
第一ガイドローラ７５及び第二ガイドローラ７６はウェブ７２におけるフィルム当接ブレード７１が接触する側の表面と接触し、ウェブ７２をガイドするガイド部材である。ウェブ７２のレイアウトとしては、当接位置Ｅにおける塗布ローラ４１の接線に対して平行に張られたウェブ７２の背面からフィルム当接ブレード７１によって塗布ローラ４１に押し付けて塗布ローラ４１の表面にウェブ７２を当接させる構成が、ウェブ７２の巻き取り、及び、送り出しの面で有利である。このため、第一ガイドローラ７５及び第二ガイドローラ７６を結んだ直線が当接位置Ｅにおける塗布ローラ４１の接線に対して平行となるように配置する。なお、第一ガイドローラ７５及び第二ガイドローラ７６がウェブ７２の内周面側からガイドすることで、これらのガイド部材の材料選択の自由度が広がる。
【０１６１】
また、実施形態の塗布部材クリーニング装置７０のフィルム部材は、繰り出し軸７３から繰り出され、フィルム当接ブレード７１が塗布ローラ４１表面に当接する位置を通過した後、巻き取り軸７４に巻き取られる巻き取り式のウェブ７２である。単純にフィルム部材を使うのであれば、シームレスベルト等の筒状のエンドレスフィルムを使いクリーニング位置とは違う場所で表面をクリーニングしながらリサイクル出来れば、非常に簡単な構成とすることも可能である。しかし、定着液で高粘度化した溶解トナーをその表面から１００［％］近いクリーニングする手段はなかなか無い。残ってしまえば、新たにクリーニング位置に回った際にはクリーニング不良の原因となるからである。また、上記エンドレスフィルム上に溜まった残留泡状定着液Ｂａやオフセットしたトナー粒子Ｔａトナーと泡をクリーニングする手段も必要となる。そこで、高粘性の残留泡状定着液Ｂａでは巻き取りで絶えず新しい面を使う事で最初から終わりまで一定の条件でクリーニング性能を維持することが出来る。
なお、塗布部材クリーニング装置７０の特徴部を備えたクリーニング装置によって回収されるトナーが乾式トナーで、エンドレスベルト上の残留泡状定着液Ｂａ及びオフセットしたトナー粒子Ｔａーのクリーニングが十分に出来る構成であれば、エンドレスベルトの使用か可能である。
【０１６２】
また、第３変形例の塗布部材クリーニング装置７０のフィルム部材は、無端移動可能なループ状のエンドレスベルト１７２であるため、フィルム部材の消費を抑制することが出来る。また、エンドレスベルト１７２は繰り返し使用するため、そのクリーニング機構であるフィルム部材清掃装置１８０は複雑になる。しかし、エンドレスベルト１７２と塗布ローラ４１とが接触する当接位置Ｅから離れた位置にフィルム部材清掃装置１８０を配置することによって、塗布ローラ４１から離れたところに配置することができるため、ある程度複雑な構成となってもフィルム部材清掃装置１８０を組み込むことができる。
【０１６３】
また、第３変形例の塗布部材クリーニング装置７０のフィルム部材清掃装置１８０は、エンドレスベルト１７２の表面に接触してエンドレスベルト１７２の表面上の付着物を除去するブレード状のフィルム部材清掃部材であるフィルム部材清掃ブレード１８１を備える。さらに、当接位置Ｅよりもエンドレスベルト１７２の移動方向下流側、且つ、フィルム部材清掃ブレード１８１がエンドレスベルト１７２に接触する位置よりもエンドレスベルト１７２の移動方向上流側に、ブレード状とは異なる構成のフィルム部材清掃部材として、フィルム部材清掃ブラシ１８２を備える。ブレード状のクリーニング部材は清掃能力が高いが、多くの除去対象が当接部に進入すると固着や損傷が生じ易い。このため、フィルム部材清掃ブラシ１８２のようにブレード状とは異なる清掃部材で予めエンドレスベルト１７２上を清掃して、最後にとりきれなかった付着物をフィルム部材清掃ブラシ１８２で除去することにより、長期にわたって良好なエンドレスベルト１７２のクリーニングを行うことができる。
【０１６４】
また、第３変形例の塗布部材クリーニング装置７０のフィルム部材清掃ブレード１８１は、清掃対象である付着物に含有する定着液に対して耐性を有し、定着液に対して膨潤しない材質から構成されている。このようなフィルム部材清掃ブレード１８１の材料としては、ＰＥＴ、ＥＰＤＭ、シリコンゴム、フッ素ゴム、超高分子ポロエチレン等を挙げることができる。このような材料を用いることで、使用によるフィルム部材清掃ブレード１８１の劣化を防止し、安定したクリーニングを行うことができる。
【０１６５】
また、第３変形例の塗布部材クリーニング装置７０のフィルム部材清掃装置１８０は、ブラシ繊維がエンドレスベルト１７２の表面に接触してエンドレスベルト１７２の表面上の付着物を除去する回転ブラシ状のフィルム部材清掃部材であるフィルム部材清掃ブラシ１８２を備える。さらに、無端移動する表面がフィルム部材清掃ブラシ１８２に接触し、フィルム部材清掃ブラシ１８２に付着した付着物を回収するブラシ清掃ローラ１８３と、ブラシ清掃ローラ１８３の表面に接触してブラシ清掃ローラ１８３の表面上の付着物を除去するブレード状のローラ部材清掃ブレード１８４とを備える。このような構成により、長期間放置されると固化するおそれのある定着液によって軟化したトナーを確実に除去することができる。
【０１６６】
また、第３変形例の塗布部材クリーニング装置７０のフィルム部材清掃装置１８０は、エンドレスベルト１７２の無端移動方向の複数箇所にフィルム部材清掃ブラシ１８２が接触するように、複数のフィルム部材清掃ブラシ１８２を備える。これにより、各フィルム部材清掃ブラシ１８２の配置に応じたクリーニング性能を持たせることで、より確実に安定したクリーニングを行うことができる。
【０１６７】
塗布部材クリーニング装置７０は、フィルム当接ブレード７１がウェブ７２を挟んで塗布ローラ４１の表面に当接する位置に対して、ウェブ７２の表面移動方向下流側のウェブ７２における表面移動方向に対して直交する幅方向の端部の位置を検出するフィルム端部検出手段である寄り検知センサ９１を備える。この寄り検知センサ９１として、ウェブ７２に用いるフィルム部材の一部に遮光部分を設け、端部の位置を光学的に検出するセンサである。残留泡状定着液Ｂａ及びオフセットしたトナー粒子Ｔａ回収トナー量、泡そして消泡により表面に付着した定着液、それらがランダムに巻き取られてくるため、巻き取りは平坦な状態ではない。その為、巻き取り時の蛇行やシワの発生が生じる。
シワ対策の一環として、ガイド部材でフラットなウェブ面を維持する方法も有るが、蛇行には効果は期待できない。このため、蛇行を防止する制御が必要である。その為にはウェブ７２の巻き取り状態を検知する必要があり、そのひとつの手段としてウェブ７２の端部をセンサで検知し、規定範囲を外れた場合に補正をするものである。ウェブ７２としては透明なＰＥＴを使用しているので、検出側の端部には、反射型、透過型に関係なく光を通さない処理をする必要がある。なお、機械的な検出では薄いフィルムには大きな抵抗となり、かえってシワの発生元となりかねない。ウェブ７２で用いるフィルム部材の端部に遮光パターンが印刷されており、そのパターンを見ていることで蛇行を検出する。
【０１６８】
塗布部材クリーニング装置７０は、巻き取り軸７４の軸方向の一端をウェブ７２の巻き取り方向に対してほぼ直交する方向に移動させる巻き取り軸移動機構としてスライドガイド穴７４ａ及びウォームホィール７４ｂを備え、寄り検知センサ９１の検出結果に基づいて巻き取り軸７４の一端の位置を調節する。寄り検知センサ９１によって、ウェブ７２の蛇行が検出された場合には、巻き取り軸７４を制御することで蛇行の防止が可能となる。この制御方法の一つとして、巻き取り軸７４を巻き取り方向と直交する方向に移動させることが一般的な方法であり、このウェブ７２の方式でも有効な方法の一つである。ただ、従来のウェブを用いた構成と比較しての課題は巻き取り条件がいつも一定な条件ではなく、残留泡状定着液Ｂａ及びオフセットしたトナー粒子Ｔａが液に戻って表面に付着した状態で巻き取るなど絶えず変化しており、また巻き取り速度も非常にゆっくりであるため、わずかな位置の変化に対しての予測制御が重要である。
【０１６９】
塗布部材クリーニング装置７０の塗布ローラ４１は、オフセットしたトナー粒子Ｔａを含有した残留泡状定着液Ｂａを表面に担持する表面移動体であり、フィルム部材であるウェブ７２は定着液に対して耐溶剤性を有するＰＥＴからなる。フィルム部材が軟化剤を含有する定着液に対して、耐溶剤性を有していることにより、内側に構成したクリーニングブレード等の保護ができ、内側に配置した部材の材料選択の自由度が広がる。また、ウェブ７２自体が定着液によって劣化しないため、巻き上げ時のテンションによって破断や変形が起きることを防止することができ、ウェブ７２を巻き上げるときの巻上げ条件の安定性が確保できる。
【０１７０】
塗布部材クリーニング装置７０の塗布ローラ４１は、泡状の液体である残留泡状定着液Ｂａを表面に担持する表面移動体であり、フィルム当接ブレード７１がウェブ７２を挟んで塗布ローラ４１表面に当接する位置に対して、表面移動方向下流側のウェブ７２を加熱する加熱手段であるヒータ９３を備える。塗布部材クリーニング装置７０のように、ウェブ７２の裏面からフィルム当接ブレード７１でウェブ７２を押圧し、塗布ローラ４１当接させる構成であれば、オフセットしたトナー粒子Ｔａのクリーニングは非常に良好なものとなった。このため、上記先願の構成に比べてウェブの巻き取り量を大幅に低減させることができた。
本発明者らが実験を行ったところ、上記先願の構成に比べてウェブの巻き上げ量が１／１０以下で済むことが確認された。そして、オフセットトナーの量やプロセス線速にもよるが、ウェブ７２を１０［ｍｍ］巻き上げた後に３分〜５分の連続プリントも可能であった。
しかしながら、巻き上げ量と巻き上げ速度はクリーニング性能だけでは決まらない。クリーニング性能が高くても、当接位置入口部に溜まった残留泡状定着液Ｂａやオフセットしたトナー粒子Ｔａの回収量とのバランスを取る必要がある。すなわち、クリーニング性能が高くても、巻き上げ量が少なかったり、巻き上げ速度が遅かったりすると、当接位置入口部に大量の残留泡状定着液Ｂａとオフセットしたトナー粒子Ｔａとが溜まってしまう。残留泡状定着液Ｂａは自然に消泡するには時間がかかり、当接位置入口部に滞留した状態ではオフセットしたトナー粒子Ｔａを残留泡状定着液Ｂａが押し上げるように滞留する傾向がある。このように滞留したものが当接位置入口部から溢れると、せっかく回収したオフセットしたトナー粒子Ｔａが盛り上った泡に運ばれて、いろいろな場所に付着して定着装置３０内の汚染となってしまう。このため、当接位置入口部に大量の残留泡状定着液Ｂａ及びオフセットしたトナー粒子Ｔａが溜まる前に、ウェブ７２を巻き取り、当接位置入口部から溢れないように制御する必要がある。
さらに、残留泡状定着液Ｂａを泡状のままで回収すると、その粘性により、ウェブ７２の幅方向の中央部にある泡が幅方向外側に広がりにくいため、ウェブ７２を巻き取ることで横から搾り出すことは困難である。その結果、ウェブ７２を巻き取ったときに部分的に厚みが変わり、ウェブ７２の蛇行やシワの発生原因となる。
このように、残留泡状定着液Ｂａは泡状の特性から消泡に時間がかかり、そのために、クリーニングに問題が生じないからといって、ウェブ７２の巻き取りを行わないと、当接位置入口部に滞留している残留泡状定着液Ｂａとオフセットしたトナー粒子Ｔａとが当接位置入口部から溢れ出ることを抑制できなくなる。
このため、当接位置入口部で堰き止めた残留泡状定着液Ｂａは液状とすることが求められる。残留泡状定着液Ｂａは加熱することで泡を消すことができる。塗布部材クリーニング装置７０はヒータ９３によってウェブ７２を介して残留泡状定着液Ｂａを加熱する構成を備えているため、当接位置入口部で堰き止めた残留泡状定着液Ｂａを液状として回収することができる。これにより、残留泡状定着液Ｂａとオフセットしたトナー粒子Ｔａとが当接位置入口部から溢れ出ることを防止することができる。
【０１７１】
また、塗布部材クリーニング装置７０が備えるヒータ９３は、ガイド部材である第二ガイドローラ７６内に配置され、第二ガイドローラ７６を介してウェブ７２を加熱するものである。加熱手段を配置する位置としては、他の位置にも配置することができるが、ウェブ７２に接触する部材を介して加熱することで、ウェブ７２を効率良く加熱することができる。
なお、本発明者らが、実験を行ったところ、残留泡状定着液Ｂａの泡は、４０［℃］〜５０［℃］程度で破泡して液化していくことを確認した。このとき、温度が高ければ高いほど破泡が早い。しかし、大量の残留泡状定着液Ｂａの場合には熱源に近いところ（ウェブ７２に接触する箇所の近傍）の泡は消えても、残留泡状定着液Ｂａの厚みが厚ければ厚い程、ウェブ７２に付着した残留泡状定着液Ｂａの上の泡は消えない。厚みがある残留泡状定着液Ｂａを完全に液化しようとすると温度を上げていくしかない。しかし、ウェブ７２と残留泡状定着液Ｂａとの間に一度詳報して液状に戻った定着液は存在する液状の定着液を泡状定着液Ｂｕが消泡する温度まで上げないとその上の泡は消えない。
ウェブ７２上の残留泡状定着液Ｂａの厚みが約１０［ｍｍ］を超えるような場合、全ての残留泡状定着液Ｂａを液化するためにはウェブ７２の泡と接触する表面の温度１００［℃］以上にする必要があった。
このため、残留泡状定着液Ｂａは、当接位置入口部で大量の泡にしてから回収するのではなく、塗布入口部で塞き止められる量の条件に合わせて、ウェブ７２の表面で３〜５［ｍｍ］程度よりも残留泡状定着液Ｂａの厚みが薄い状態のうちにウェブ７２を巻き取るように、巻き上げ速度や巻き上げ量を設定することが望ましい。
ヒータ９３の温度設定や巻き挙げの条件があるものの、加熱手段であるヒータ９３を備えることにより、無いものに比べて早い時間で残留泡状定着液Ｂａの消泡を行うことができる。
【０１７２】
また、塗布部材クリーニング装置７０が備えるヒータ９３は、サーミスタ９２によって温度を制御し、ウェブ７２をウェブ７２の材料である樹脂フィルムの耐熱温度以下の範囲で加熱する。ヒータ９３によって加熱することで、残留泡状定着液Ｂａを消泡する効果は十分に確認できた。しかし、加熱の温度設定は高ければ良いというわけではない。温度が高くしすぎると、非加熱定着方式を採用するメリットが薄まる。また、加熱の温度設定が高いことにより、ヒータ９３の周辺部材への影響も考慮する必要がある。ヒータ近傍の各部材の材料には耐熱温度があるため、その温度以下で使用する必要がある。ここで、塗布部材クリーニング装置７０のフィルム当接ブレード７１に用いるウレタンゴムは耐熱温度が８０［℃］程度であり、ウェブ７２に用いるＰＥＴフィルムは８５［℃］程度である。このため、塗布部材クリーニング装置７０では、ウェブ７２が接触する第二ガイドローラ７６の表面にサーミスタ９２を配置し、第二ガイドローラ７６の表面温度が６０［℃］以下になるようにヒータ９３による加熱をコントロールする。
【０１７３】
また、図２３を用いて説明した構成は、塗布ローラ４１は、残留泡状定着液Ｂａを表面に担持し得る表面移動体であり、当接位置Ｅに対して、ウェブ７２の表面移動方向下流側で、ウェブ７２の塗布ローラ４１表面と接触する側の表面と対向する位置でウェブ７２に付着した残留泡状定着液Ｂａを加熱する加熱手段である消泡ヒータ９４を備える。これにより、ウェブ７２を挟んで残留泡状定着液Ｂａを加熱する構成に比して、より確実に消泡を行うことができる。
【０１７４】
また、図２３を用いて説明した構成は、消泡ヒータ９４を、ウェブ７２の表面上から落下した付着物が回収される位置であるウェブ７２と定着液回収皿７７との間に配置し、消泡ヒータ９４の付着物と接触し得る表面は付着物に対して耐性を有する加工を行っている。例えば、自己制御型ヒータには外部と接触し得る表面をシリコンゴムで覆ったものがあり、シリコンゴムは本実施形態で用いる定着液に対して耐性を有している。消泡ヒータ９４をウェブ７２と定着液回収皿７７との間に配置することで、消泡しきれず泡状のまま落下してきた定着液を消泡させることができ、回収した定着液の取り扱いが容易になる。さらに、消泡ヒータ９４の表面は定着液に対して耐性を有するため、安定した消泡を行うことができる。
【０１７５】
また、本実施形態の定着装置３０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した液状定着液３１ａを液中に気泡が分散した泡状定着液Ｂｕとする定着液泡状化手段である定着液供給部１３０と、樹脂微粒子からなる樹脂微粒子層である未定着のトナー層Ｔ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Ｂｕを付与する泡状定着液付与手段である定着液塗布部１４０とを有し、泡状定着液Ｂｕを付与することで軟化したトナー粒子が軟化した未定着のトナー層を記録媒体である転写紙Ｐに定着する定着装置である。定着液供給部１３０によって泡状定着液Ｂｕになり、転写紙Ｐに付与されず、表面移動体である塗布ローラ４１及び加圧ローラ４３に付着した状態の泡状定着液Ｂｕをクリーニングする泡状定着液クリーニング手段として、塗布部材クリーニング装置７０及び加圧部材クリーニング装置８０を備える。泡状の定着液を用いることで、転写紙Ｐ上のトナー像への定着液の微量塗布と塗布ローラ４１へのトナーオフセット防止を両立することができる。ここで、塗布ニップＣで転写紙Ｐに付与されなかった泡状定着液Ｂｕ（残留泡状定着液Ｂａ）が塗布ローラ４１に付着したままとなると新しい泡状定着液Ｂｕと混ざって適切な定着が出来なくなるおそれがある。さらに、泡状定着液Ｂｕが加圧ローラ４３に付着したままとなると、定着液が転写紙Ｐの裏面に付着して機内の構成部品に付着するおそれがある。これに対して、定着装置３０は、塗布部材クリーニング装置７０及び加圧部材クリーニング装置８０によって塗布ローラ４１及び加圧ローラ４３を長期間に渡って良好にクリーニングすることができるので、塗布ローラ４１や加圧ローラ４３に泡状定着液Ｂｕが付着したままとなることに起因する不具合を防止することができる。
【０１７６】
また、本実施形態の定着装置３０の泡状定着液付与手段である定着液塗布部１４０は、表面移動する表面に供給された泡状定着液Ｂｕを、定着液付与対象である転写紙Ｐと対向する塗布位置である塗布ニップＣで転写紙Ｐの表面に塗布する塗布部材である塗布ローラ４１を有し、塗布ニップＣを通過した後の塗布ローラ４１の表面上の泡状定着液Ｂｕである残留泡状定着液Ｂａをクリーニングする塗布部材クリーニング手段として、塗布部材クリーニング装置７０を用いる。残留泡状定着液Ｂａとともに塗布部材クリーニング装置７０によってクリーニングされる位置に到達するオフセットしたトナー粒子Ｔａは、軟化し形態が変化している。そして、このオフセットしたトナー粒子Ｔａは、粘性が高く、流動性はほとんど無いため、当接位置でクリーニング部材に付着すると付着したままとなり、そのまま硬化することがあるが、塗布部材クリーニング装置７０ではウェブ７２に付着したオフセットしたトナー粒子Ｔａをウェブ７２の表面移動によって当接位置Ｅから強制的に回収する。これにより、当接位置Ｅでオフセットしたトナー粒子Ｔａが硬化することに起因する不具合を防止することができる。さらに、クリーニングブレードであるフィルム当接ブレード７１等、定着液が接触して問題のある部材をウェブ７２の内側に配置することで、定着液に接触することに起因する問題を防止することができる。
【０１７７】
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上に未定着のトナー層Ｔ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。定着装置３０では塗布ローラ４１上の残留泡状定着液Ｂａ及びオフセットしたトナー粒子Ｔａを良好に回収することができるため、プリンタ１００では、残留泡状定着液Ｂａ及びオフセットしたトナー粒子Ｔａが塗布ローラ４１に残留することに起因する定着不良や画像品質の低下を防止することができ、良好な画像形成を行うことができる。さらに、定着装置３０は非加熱の定着方式であるため、熱定着方式の定着装置を備えた構成よりも省エネルギー化を実現できる。
【符号の説明】
【０１７８】
３ プロセスユニット
４ 感光体
６ 現像装置
７ 帯電装置
８ 除電ランプ
９ ドラムクリーニング装置
１５ レジストローラ対
２０ 転写ユニット
２１ 駆動ローラ
２３ 転写バックアップローラ
２４ ベルトクリーニング装置
２５ 中間転写ベルト
２６ 一次転写ローラ
２８ 紙搬送ユニット
２９ 紙搬送ベルト
２９ａ 二次転写ローラ
２９ｂ 駆動ローラ
３０ 定着装置
３１ 定着液収容器
３１ａ 液状定着液
３３ 搬送ポンプ
３４ 液搬送パイプ
３５ 気体・液体混合部
３８ 泡微細化部
３８ａ 外側円筒
３８ｂ 内側円筒
３８ｃ 泡搬送パイプ
３８ｄ 泡の出口
３９ ノズル
４１ 塗布ローラ
４２ 膜厚調整ブレード
４２ａ ブレード回動軸
４３ 加圧ローラ
５１ 塗布部材
５２ 定着液
５３ 記録媒体
５４ トナー層
５５ 泡状の定着液
５６ ジルコニア粒子
６０ 液状定着液を用いる定着装置
６１ 上部電極
６２ 下部電極
６３ 泡状の定着液
６４ トナー層
６５ 加重検知ロードセル
７０ 塗布部材クリーニング装置
７１ フィルム当接ブレード
７２ ウェブ
７２ａ 張架面
７３ 繰り出し軸
７４ 巻き取り軸
７４ａ スライドガイド穴
７４ｂ ウォームホィール
７５ 第一ガイドローラ
７６ 第二ガイドローラ
７６ｂ ガイド板
７７ 定着液回収皿
７７ａ 定着液回収パイプ
７８ 定着液回収容器
７９ 満タン検知センサ
８０ 加圧部材クリーニング装置
８１ 塗布ベルト
８２ 加圧ベルトクリーニングブレード
８３ 張架ローラ
８５ 加圧ベルト
８６ 加圧張架ローラ
９１ 寄り検知センサ
９２ サーミスタ
９３ ヒータ
９４ 消泡ヒータ
１００ プリンタ
１３０ 定着液供給部
１４０ 定着液塗布部
１７２ エンドレスベルト
１７３ 第一張架ローラ
１７４ 第二張架ローラ
１７５ 第三張架ローラ
１７６ 第四張架ローラ
１８０ フィルム部材清掃装置
１８１ フィルム部材清掃ブレード
１８２ フィルム部材清掃ブラシ
１８３ ブラシ清掃ローラ
１８４ ローラ部材清掃ブレード
Ｂａ 残留泡状定着液
Ｂｕ 泡状定着液
Ｂｕ−Ａ 気泡
Ｂｕ−Ｂ 液膜境界
Ｃ 塗布ニップ
Ｅ 当接位置
Ｐ 転写紙
Ｔ 未定着のトナー層
Ｔａ オフセットしたトナー粒子
Ｔｂ 定着トナー層
Ｔｐ トナー粒子
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１７９】
【特許文献１】特許第３２９０５１３号公報
【特許文献２】特開２００４−１０９７４９号公報
【特許文献３】特開昭５９−１１９３６４号公報
【特許文献４】特開２００４−１０９７４７号公報
【特許文献５】特開２００７−２１９１０５号公報
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面移動する被清掃体の表面上の付着物を除去手段によって除去するクリーニング装置において、
上記除去手段は、上記被清掃体表面に接触し、該被清掃体の表面移動方向に対して逆方向に表面移動するように、巻き取り可能あるいは無端移動可能に張架した帯状のフィルム部材と、
該フィルム部材が該被清掃体表面に接触する位置で該フィルム部材を挟んで該被清掃体表面に当接するクリーニングブレードとを備えることを特徴とするクリーニング装置。
【請求項２】
請求項１のクリーニング装置において、
上記フィルム部材の２つの面のうちの上記クリーニングブレードが接触する側の面に粗面処理が施されていることを特徴とするクリーニング装置。
【請求項３】
請求項１または２のクリーニング装置において、
上記クリーニングブレードが上記フィルム部材を挟んで上記清掃体表面に当接する位置に対して、該フィルム部材の表面移動方向上流側及び下流側の該フィルム部材における該クリーニングブレードが接触する側の表面と接触し、該フィルム部材をガイドするガイド部材を備えることを特徴とするクリーニング装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載のクリーニング装置において、
上記フィルム部材は、繰り出し軸から繰り出され、上記クリーニングブレードが上記清掃体表面に当接する位置を通過した後、巻き取り軸に巻き取られる巻き取り式のウェブであることを特徴とするクリーニング装置。
【請求項５】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載のクリーニング装置において、
上記フィルム部材は、無端移動可能なエンドレスベルト状の部材であり、
該フィルム部材と該被清掃体表面とが接触する位置から離れた位置で該フィルム部材の表面上の付着物を除去するフィルム部材清掃手段を備えることを特徴とするクリーニング装置。
【請求項６】
請求項５のクリーニング装置において、
上記フィルム部材清掃手段は、上記フィルム部材の表面に接触して該フィルム部材の表面上の付着物を除去するブレード状のフィルム部材清掃部材であるフィルム部材清掃ブレードを備え、
該フィルム部材が該被清掃体表面に接触する位置よりも該フィルム部材の移動方向下流側、且つ、該フィルム部材清掃ブレードが該フィルム部材に接触する位置よりも該フィルム部材の移動方向上流側に、ブレード状とは異なる構成のフィルム部材清掃部材を備えることを特徴とするクリーニング装置。
【請求項７】
請求項６のクリーニング装置において、
上記フィルム部材清掃ブレードは、清掃対象である上記付着物に対して耐性を有することを特徴とするクリーニング装置。
【請求項８】
請求項５乃至７のいずれか１項に記載のクリーニング装置において、
上記フィルム部材清掃手段は、ブラシ繊維が上記フィルム部材の表面に接触して該フィルム部材の表面上の付着物を除去する回転ブラシ状のフィルム部材清掃部材であるフィルム部材清掃ブラシを備え、
無端移動する表面が該フィルム部材清掃ブラシに接触し、該フィルム部材清掃ブラシに付着した付着物を回収するブラシ清掃ローラと、該ブラシ清掃ローラの表面に接触して該ブラシ清掃ローラの表面上の付着物を除去するブレード状のローラ部材清掃ブレードとを備えることを特徴とするクリーニング装置。
【請求項９】
請求項８のクリーニング装置において、
上記フィルム部材清掃手段は、上記フィルム部材の無端移動方向の複数箇所に上記フィルム部材清掃ブラシが接触するように、複数の該フィルム部材清掃ブラシを備えることを特徴とするクリーニング装置。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれか１項に記載のクリーニング装置において、
上記クリーニングブレードが上記フィルム部材を挟んで上記清掃体表面に当接する位置に対して、該フィルム部材の表面移動方向上流側または下流側の該フィルム部材における該フィルム部材の表面移動方向に対して直交する幅方向の端部の位置を検出するフィルム端部検出手段を備えることを特徴とするクリーニング装置。
【請求項１１】
請求項４のクリーニング装置において、
上記クリーニングブレードが上記フィルム部材を挟んで上記清掃体表面に当接する位置に対して、該フィルム部材の表面移動方向下流側の該フィルム部材の表面移動方向に対して直交する幅方向の端部の位置を検出するフィルム端部検出手段と、
上記巻き取り軸の軸方向の一端を上記ウェブの巻き取り方向に対してほぼ直交する方向に移動させる巻き取り軸移動機構を備え、
該巻き取り軸移動機構は該フィルム端部検出手段の検出結果に基づいて該巻き取り軸の該一端の位置を調節することを特徴とするクリーニング装置。
【請求項１２】
請求項１乃至１１のいずれか１項に記載のクリーニング装置において、
上記被清掃体は、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定着液を表面に担持し得る表面移動体であり、
上記フィルム部材は該定着液に対して耐溶剤性を有することを特徴とするクリーニング装置。
【請求項１３】
請求項１乃至１２のいずれか１項に記載のクリーニング装置において、
上記被清掃体は、泡状の液体を表面に担持し得る表面移動体であり、
上記クリーニングブレードが上記フィルム部材を挟んで上記清掃体表面に当接する位置に対して、該フィルム部材の表面移動方向下流側の該フィルム部材を加熱する加熱手段を備えることを特徴とするクリーニング装置。
【請求項１４】
請求項１３のクリーニング装置において、
上記クリーニングブレードが上記フィルム部材を挟んで上記清掃体表面に当接する位置に対して、該フィルム部材の表面移動方向下流側の該フィルム部材の該クリーニングブレードが接触する側の表面と接触し、該フィルム部材をガイドするガイド部材を備え、
上記加熱手段は、該ガイド部材を介して該フィルム部材を加熱することを特徴とするクリーニング装置。
【請求項１５】
請求項１３または１４のクリーニング装置において、
上記加熱手段は、上記フィルム部材の耐熱温度以下の範囲で加熱することを特徴とするクリーニング装置。
【請求項１６】
請求項１乃至１２のいずれか１項に記載のクリーニング装置において、
上記被清掃体は、泡状の液体を表面に担持し得る表面移動体であり、
上記クリーニングブレードが上記フィルム部材を挟んで上記清掃体表面に当接する位置に対して、該フィルム部材の表面移動方向下流側で、該フィルム部材の該被清掃体表面と接触する側の表面と対向する位置で該フィルム部材に付着した上記泡状の液体を加熱する加熱手段を備えることを特徴とするクリーニング装置。
【請求項１７】
請求項１６のクリーニング装置において、
上記加熱手段を、上記フィルム部材の表面上から落下した付着物が回収される位置に配置し、
該加熱手段の付着物と接触し得る表面は付着物に対して耐性を有することを特徴とするクリーニング装置。
【請求項１８】
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した液状定着液を液中に気泡が分散した泡状定着液とする定着液泡状化手段と、
該樹脂微粒子からなる樹脂微粒子層を担持する定着液付与対象の表面に該泡状定着液を付与する泡状定着液付与手段とを有し、
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、
上記定着液泡状化手段によって上記泡状定着液になり、上記定着液付与対象に付与されず、表面移動体に付着した状態の該泡状定着液をクリーニングする泡状定着液クリーニング手段を備え、
該泡状定着液クリーニング手段として、請求項１乃至１７のいずれか１項に記載のクリーニング装置を用いることを特徴とする定着装置。
【請求項１９】
請求項１８の定着装置において、
上記泡状定着液付与手段は、表面移動する表面に供給された上記泡状定着液を、上記定着液付与対象と対向する塗布位置で該定着液付与対象の表面に塗布する塗布部材を有し、
上記クリーニング装置を、該塗布位置を通過した後の該塗布部材の表面上の該泡状定着液をクリーニングする塗布部材クリーニング手段に用いることを特徴とする定着装置。
【請求項２０】
樹脂と色剤とを含有する樹脂微粒子を含むトナーを用いて記録媒体上に画像情報に基づいて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である定着液付与対象の表面に泡状定着液を塗布し、
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１８または１９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１】
表面移動する被清掃体の表面上の付着物を除去手段によって除去するクリーニング装置において、
上記除去手段は、上記被清掃体表面に接触し、該被清掃体の表面移動方向に対して逆方向に表面移動するように、巻き取り可能あるいは無端移動可能に張架した帯状のフィルム部材と、
該フィルム部材が該被清掃体表面に接触する位置で該フィルム部材を挟んで該被清掃体表面に当接するクリーニングブレードとを備えることを特徴とするクリーニング装置。
【請求項２】
請求項１のクリーニング装置において、
上記フィルム部材の２つの面のうちの上記クリーニングブレードが接触する側の面に粗面処理が施されていることを特徴とするクリーニング装置。
【請求項３】
請求項１または２のクリーニング装置において、
上記クリーニングブレードが上記フィルム部材を挟んで上記清掃体表面に当接する位置に対して、該フィルム部材の表面移動方向上流側及び下流側の該フィルム部材における該クリーニングブレードが接触する側の表面と接触し、該フィルム部材をガイドするガイド部材を備えることを特徴とするクリーニング装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載のクリーニング装置において、
上記フィルム部材は、繰り出し軸から繰り出され、上記クリーニングブレードが上記清掃体表面に当接する位置を通過した後、巻き取り軸に巻き取られる巻き取り式のウェブであることを特徴とするクリーニング装置。
【請求項５】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載のクリーニング装置において、
上記フィルム部材は、無端移動可能なエンドレスベルト状の部材であり、
該フィルム部材と該被清掃体表面とが接触する位置から離れた位置で該フィルム部材の表面上の付着物を除去するフィルム部材清掃手段を備えることを特徴とするクリーニング装置。
【請求項６】
請求項５のクリーニング装置において、
上記フィルム部材清掃手段は、上記フィルム部材の表面に接触して該フィルム部材の表面上の付着物を除去するブレード状のフィルム部材清掃部材であるフィルム部材清掃ブレードを備え、
該フィルム部材が該被清掃体表面に接触する位置よりも該フィルム部材の移動方向下流側、且つ、該フィルム部材清掃ブレードが該フィルム部材に接触する位置よりも該フィルム部材の移動方向上流側に、ブレード状とは異なる構成のフィルム部材清掃部材を備えることを特徴とするクリーニング装置。
【請求項７】
請求項６のクリーニング装置において、
上記フィルム部材清掃ブレードは、清掃対象である上記付着物に対して耐性を有することを特徴とするクリーニング装置。
【請求項８】
請求項５乃至７のいずれか１項に記載のクリーニング装置において、
上記フィルム部材清掃手段は、ブラシ繊維が上記フィルム部材の表面に接触して該フィルム部材の表面上の付着物を除去する回転ブラシ状のフィルム部材清掃部材であるフィルム部材清掃ブラシを備え、
無端移動する表面が該フィルム部材清掃ブラシに接触し、該フィルム部材清掃ブラシに付着した付着物を回収するブラシ清掃ローラと、該ブラシ清掃ローラの表面に接触して該ブラシ清掃ローラの表面上の付着物を除去するブレード状のローラ部材清掃ブレードとを備えることを特徴とするクリーニング装置。
【請求項９】
請求項８のクリーニング装置において、
上記フィルム部材清掃手段は、上記フィルム部材の無端移動方向の複数箇所に上記フィルム部材清掃ブラシが接触するように、複数の該フィルム部材清掃ブラシを備えることを特徴とするクリーニング装置。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれか１項に記載のクリーニング装置において、
上記クリーニングブレードが上記フィルム部材を挟んで上記清掃体表面に当接する位置に対して、該フィルム部材の表面移動方向上流側または下流側の該フィルム部材における該フィルム部材の表面移動方向に対して直交する幅方向の端部の位置を検出するフィルム端部検出手段を備えることを特徴とするクリーニング装置。
【請求項１１】
請求項４のクリーニング装置において、
上記クリーニングブレードが上記フィルム部材を挟んで上記清掃体表面に当接する位置に対して、該フィルム部材の表面移動方向下流側の該フィルム部材の表面移動方向に対して直交する幅方向の端部の位置を検出するフィルム端部検出手段と、
上記巻き取り軸の軸方向の一端を上記ウェブの巻き取り方向に対してほぼ直交する方向に移動させる巻き取り軸移動機構を備え、
該巻き取り軸移動機構は該フィルム端部検出手段の検出結果に基づいて該巻き取り軸の該一端の位置を調節することを特徴とするクリーニング装置。
【請求項１２】
請求項１乃至１１のいずれか１項に記載のクリーニング装置において、
上記被清掃体は、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定着液を表面に担持し得る表面移動体であり、
上記フィルム部材は該定着液に対して耐溶剤性を有することを特徴とするクリーニング装置。
【請求項１３】
請求項１乃至１２のいずれか１項に記載のクリーニング装置において、
上記被清掃体は、泡状の液体を表面に担持し得る表面移動体であり、
上記クリーニングブレードが上記フィルム部材を挟んで上記清掃体表面に当接する位置に対して、該フィルム部材の表面移動方向下流側の該フィルム部材を加熱する加熱手段を備えることを特徴とするクリーニング装置。
【請求項１４】
請求項１３のクリーニング装置において、
上記クリーニングブレードが上記フィルム部材を挟んで上記清掃体表面に当接する位置に対して、該フィルム部材の表面移動方向下流側の該フィルム部材の該クリーニングブレードが接触する側の表面と接触し、該フィルム部材をガイドするガイド部材を備え、
上記加熱手段は、該ガイド部材を介して該フィルム部材を加熱することを特徴とするクリーニング装置。
【請求項１５】
請求項１３または１４のクリーニング装置において、
上記加熱手段は、上記フィルム部材の耐熱温度以下の範囲で加熱することを特徴とするクリーニング装置。
【請求項１６】
請求項１乃至１２のいずれか１項に記載のクリーニング装置において、
上記被清掃体は、泡状の液体を表面に担持し得る表面移動体であり、
上記クリーニングブレードが上記フィルム部材を挟んで上記清掃体表面に当接する位置に対して、該フィルム部材の表面移動方向下流側で、該フィルム部材の該被清掃体表面と接触する側の表面と対向する位置で該フィルム部材に付着した上記泡状の液体を加熱する加熱手段を備えることを特徴とするクリーニング装置。
【請求項１７】
請求項１６のクリーニング装置において、
上記加熱手段を、上記フィルム部材の表面上から落下した付着物が回収される位置に配置し、
該加熱手段の付着物と接触し得る表面は付着物に対して耐性を有することを特徴とするクリーニング装置。
【請求項１８】
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した液状定着液を液中に気泡が分散した泡状定着液とする定着液泡状化手段と、
該樹脂微粒子からなる樹脂微粒子層を担持する定着液付与対象の表面に該泡状定着液を付与する泡状定着液付与手段とを有し、
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、
上記定着液泡状化手段によって上記泡状定着液になり、上記定着液付与対象に付与されず、表面移動体に付着した状態の該泡状定着液をクリーニングする泡状定着液クリーニング手段を備え、
該泡状定着液クリーニング手段として、請求項１乃至１７のいずれか１項に記載のクリーニング装置を用いることを特徴とする定着装置。
【請求項１９】
請求項１８の定着装置において、
上記泡状定着液付与手段は、表面移動する表面に供給された上記泡状定着液を、上記定着液付与対象と対向する塗布位置で該定着液付与対象の表面に塗布する塗布部材を有し、
上記クリーニング装置を、該塗布位置を通過した後の該塗布部材の表面上の該泡状定着液をクリーニングする塗布部材クリーニング手段に用いることを特徴とする定着装置。
【請求項２０】
樹脂と色剤とを含有する樹脂微粒子を含むトナーを用いて記録媒体上に画像情報に基づいて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である定着液付与対象の表面に泡状定着液を塗布し、
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１８または１９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。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【公開番号】特開２０１１−３４０４８（Ｐ２０１１−３４０４８Ａ）
【公開日】平成２３年２月１７日（２０１１．２．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−３２３７１（Ｐ２０１０−３２３７１）
【出願日】平成２２年２月１７日（２０１０．２．１７）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年２月１７日（２０１１．２．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年２月１７日（２０１０．２．１７）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
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