定着装置及び画像形成装置
【課題】泡状定着液を付与する構成で、定着後の記録媒体を重ねて出力したときに、記録媒体同士が貼り付いたり、画像の一部が剥がれたり、といった不具合の発生を抑制することが出来る定着装置及びこれを備えた画像形成装置を提供する。
【解決手段】未定着トナーＴを軟化させる軟化剤を含有する液状定着液ＴＬを泡状定着液Ｂｕとする泡状定着液供給部１３０と、未定着トナーＴからなるトナー層を担持する転写紙Ｐの表面に泡状定着液Ｂｕを塗布する泡状定着液塗布部１４０とを有する定着装置３０が、定着液が付与されたトナー層Ｔｃを担持する転写紙Ｐの表面上に、定着液が付与されたトナー層Ｔｃを被覆する被覆剤であるコーティング剤４５０を付与する被覆剤付与手段であるコーティング剤付与装置４５を備える。
【解決手段】未定着トナーＴを軟化させる軟化剤を含有する液状定着液ＴＬを泡状定着液Ｂｕとする泡状定着液供給部１３０と、未定着トナーＴからなるトナー層を担持する転写紙Ｐの表面に泡状定着液Ｂｕを塗布する泡状定着液塗布部１４０とを有する定着装置３０が、定着液が付与されたトナー層Ｔｃを担持する転写紙Ｐの表面上に、定着液が付与されたトナー層Ｔｃを被覆する被覆剤であるコーティング剤４５０を付与する被覆剤付与手段であるコーティング剤付与装置４５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、及び、画像形成装置に用いられる定着装置に関するものである。詳しくは、トナーの樹脂成分の少なくとも一部を溶解または膨潤させて記録媒体上に定着させる定着液を記録媒体上またトナー像担持体上のトナー像に付与する定着装置、及びこれを備えた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
プリンタ、ファクシミリ及び複写装置のような画像形成装置は、紙、布、及びＯＨＰ用シートのような記録媒体に、画像情報に基づいて文字や記号を含む画像を形成する装置である。画像形成装置には種々の方式があるが、電子写真方式の画像形成装置が普通紙に高精細な画像を高速で形成することができる点から広くオフィスで使用されている。この電子写真方式の画像形成装置では、定着速度、定着画像品質等の点から、記録媒体上のトナーを加熱して軟化あるいは溶融させ、軟化等させたトナーを加圧することによって、トナーを記録媒体上に定着させる熱定着方式が広く普及している。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定着装置を備えた電子写真方式の画像形成装置における消費電力の半分以上は、定着装置でトナーを加熱するために消費されている。一方、近年における環境問題対策の観点からは、低消費電力（省エネルギー）の画像形成装置が望まれている。そこで、従来の画像形成装置における消費電力の半分以上を消費する定着装置での省エネルギー化が求められている。従来の熱定着方式の定着装置では加熱処理に多くの電力を消費していたため、トナーを定着するためにトナーを加熱する温度を今までよりも極端に低下させる定着方式、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３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の恐れがある。
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４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嵩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４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】
上記特許文献４のように泡状定着液を用いた定着装置では、一枚ずつの定着では良好な定着を行うことができた。しかしながら、記録媒体上の定着画像は、定着液が付与された後、しばらくの間は粘着性が残り、連続して画像形成を行い、定着後の記録媒体を重ねて出力すると、記録媒体上の定着画像がその粘着性によって他の記録媒体に付着し、出力した記録媒体同士が貼り付いたり、画像の一部が剥がれたり、といった不具合が生じる場合があった。
【０００９】
本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、泡状定着液を付与する構成で、定着後の記録媒体を重ねて出力したときに、記録媒体同士が貼り付いたり、画像の一部が剥がれたり、といった不具合の発生を抑制することが出来る定着装置及びこれを備えた画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、樹脂の少なくとも一部を溶解または膨潤させることで樹脂微粒子を軟化させる軟化剤を含有する液状定着液を液中に気泡が分散した泡状定着液とする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記録媒体の表面、または、樹脂微粒子層担持体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該記録媒体に定着する定着装置において、上記泡状定着液を付与された上記樹脂微粒子層を担持する上記記録媒体の表面に、該樹脂微粒子層を被覆する被覆剤を付与する被覆剤付与手段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の定着装置において、上記被覆剤の上記記録媒体に対する付着力は、上記定着液が付与された上記樹脂微粒子の該記録媒体に対する付着力よりも小さいことを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項１または２の定着装置において、上記被覆剤が、水溶性高分子化合物を含有することを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項１乃至３の何れか１項に記載の定着装置において、上記被覆剤付与手段は、上記記録媒体の表面に対する上記被覆剤の付与量が可変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、請求項至４の定着装置において、上記被覆剤付与手段は、上記記録媒体に応じて上記被覆剤の付与量を制御することを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、請求項至１乃至５の何れか１項に記載の定着装置において、上記被覆剤付与手段は、上記記録媒体の表面に付与する前の上記被覆剤を収容する被覆剤収容部と、該被覆剤収容部内の該被覆剤の粘度を検出する被覆剤粘度検出手段とを有し、該被覆剤粘度検出手段の検出結果に基づいて該被覆剤収容部内の該被覆剤の粘度を調整す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１乃至６の何れか１項に記載の定着装置において、上記泡状定着液及び上記被覆剤を付与された上記樹脂微粒子層に気体を吹き付ける送風手段を備えることを特徴とするものである。
また、請求項８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、トナー像を担持する記録媒体の表面に泡状定着液を付与し、該記録媒体上に該トナー像を定着せしめる定着手段とを備える画像形成装置であって、該定着手段として、請求項１乃至７の何れか１項に記載の定着装置を用いることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、記録媒体の表面上の樹脂微粒子層を被覆剤によって被覆するため、定着後の記録媒体を重ねて出力したときに、粘着性が残っている樹脂微粒子層と他の記録媒体とが直接接触することを防止し、樹脂微粒子層がその粘着性によって他の記録媒体に付着することを防止できる。これにより、定着後の記録媒体を重ねて出力したときに、記録媒体同士が貼り付いたり、画像の一部が剥がれたり、といった不具合の発生を抑制することができるという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本実施形態に係る定着装置の概略構成図。
【図２】本実施形態に係るプリンタの要部を示す概略構成図。
【図３】同プリンタのプロセスユニットを示す拡大構成図。
【図４】本実施形態の定着装置の泡状定着液供給部の構成図。
【図５】本実施形態の定着装置の泡状定着液塗布部の構成図。
【図６】塗布ローラ及び膜厚規制ブレードの斜視説明図。
【図７】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８】図７よりも膜厚調整ギャップを狭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９】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１０】泡状定着液を示す拡大模式図。
【図１１】変形例１係る定着装置の説明図、（ａ）は定着装置の概略構成図、（ｂ）は定着装置が備えるコーティング剤収容器の拡大説明図。
【図１２】塗布対向ベルトを備える定着装置の概略構成図。
【図１３】送風手段を備える定着装置の概略構成図。
【図１４】（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１５】従来の液定着方式の定着装置における泡状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】
【００１３】
以下、本発明を適用した画像形成装置として、電子写真方式のタンデム方式のカラープリンタ（以下、単にプリンタ１００という）の実施形態について説明する。なお、本発明を適用した画像形成装置としては、プリンタに限るものではなく、複写機、ファクシミリ等、定着装置を備えた画像形成装置であれば適用可能である。
まず、実施形態に係るプリンタ１００の基本的な構成について説明する。図２は、プリンタ１００の要部を示す概略構成図である。同図において、プリンタ１００は、イエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），黒（Ｋ）のトナー像を形成する４つのプロセスユニット３（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）、転写ユニット２０、紙搬送ユニット２８、レジストローラ対１５、定着装置３０、図示しない光書込装置などを備えている。
転写ユニット２０は、トナー像担持体としての中間転写ベルト２５を備えており、この中間転写ベルト２５の上部の張架面に沿って、ブラック、イエロー、マゼンタ及びシアンの各色の画像形成ユニットである４つのプロセスユニット３（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）が配列されている。
【００１４】
４つのプロセスユニット３（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の上方には、図示しない光書込装置が配置されている。例えば、プリンタ１００が複写機である場合には、スキャナで原稿の画像情報を読み込み、この画像情報に応じて、光書込装置のレーザーダイオードやＬＥＤ等の光源を駆動して、プロセスユニット３（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）におけるドラム状の感光体４（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）に向けて各レーザー光Ｌ１〜Ｌ４を照射する。この照射により、感光体４（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の表面には静電潜像が形成され、この潜像は所定の現像プロセスを経由してトナー像になる。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。
【００１５】
プロセスユニット３（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）はそれぞれ、潜像担持体たる感光体４と、その周囲に配設される各種機器とを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、プリンタ本体に対して着脱可能になっている。プロセスユニット３（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）は使用するトナーの色が異なる点以外は同様の構成であり、図３は、四つのプロセスユニット３（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）のうちの一つのプロセスユニット３の拡大説明図である。図３に示すように、四つのプロセスユニット３はそれぞれ、感光体４を備え、感光体４の周りに、現像装置６、帯電装置７、除電装置の除電ランプ８、ドラムクリーニング装置９等を備えている。また、中間転写ベルト２５を挟んで感光体４と対向する位置には、一次転写装置の一次転写ローラ２６が設けられている。
本実施形態の一次転写装置は、ローラ状の一次転写ローラ２６を備え、中間転写ベルト２５を挟んで一次転写ローラ２６が感光体４に当接することで、感光体４の表面上に形成されたトナー像を中間転写ベルト２５に転写する一次転写ニップを形成する。一次転写装置としては、導電性ブラシ、非接触のコロナチャージャー等を採用することもできる。
【００１６】
感光体４としては、アルミニウム等の素管に、感光性を有する有機感光材の塗布による感光層を形成したドラム状のものを用いている。無端ベルト状のものを用いても良い。
本実施形態の帯電装置７は、帯電バイアスが印加される帯電ローラを感光体４に当接させる接触型帯電方式の帯電装置である。帯電装置７は、感光体４に当接させた帯電ローラに帯電バイアスを印加することにより、感光体４の表面を一様に帯電する。帯電装置７としては、接触型帯電方式に限るものではなく、感光体４に対して非接触で帯電処理を行うスコロトロンチャージャ等を採用した非接触帯電方式の帯電装置を用いてもよい。
【００１７】
現像装置６は、図示しない磁性キャリアと非磁性トナーとを含有する二成分現像剤を用いて、感光体４上の静電潜像にトナーを付着させてトナー像を得ることで、静電潜像を現像して可視化する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４の表面上で現像されたトナー像は、一次転写ニップで中間転写ベルト２５に一次転写される。
ここで、各色に対応するトナーは、それぞれの色に着色された樹脂微粒子からなり、これらの樹脂微粒子は、後述する定着液により溶解または膨潤する。現像装置６は、二成分現像剤を収容し撹拌する攪拌部と、現像ローラが配置された現像部とを有し、現像ローラの表面に供給され現像に使用されなかった現像剤は、攪拌部に戻され、再利用される。攪拌部における二成分現像剤のトナー濃度は、トナー濃度センサによって検出され、トナー濃度が、一定であるように制御されている。
【００１８】
一次転写ニップを通過した後の感光体４表面に付着している転写残トナーは、ドラムクリーニング装置９によって感光体４表面から除去される。ドラムクリーニング装置９によって感光体４表面から除去されたトナーは、不図示の回収スクリュ及びトナーリサイクル装置によって現像装置６に搬送され、再利用される。本実施形態では、ドラムクリーニング装置９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。
除電ランプ８は、光照射によって感光体４を除電する。除電された感光体４の表面は初期化され、帯電装置７による一様帯電から始まる次の画像形成に備える。
【００１９】
先に示した図２において、４つのプロセスユニット３（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の感光体４（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）には、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３（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の下方には、転写ユニット２０が配設されている。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４（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）に当接させてＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の一次転写ニップを形成している。そして、中間転写ベルト２５は駆動ローラ２１の回転駆動によって図中時計回り方向（図中の矢印Ａ方向）に無端移動する。
【００２０】
Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の一次転写ニップの近傍では、中間転写ベルト２５のベルトループ内側に配設された一次転写ローラ２６（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）によって中間転写ベルト２５を感光体４（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）に向けて押圧している。これら一次転写ローラ２６（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）には、それぞれ図示しない電源によって一次転写バイアスが印加されている。これにより、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の一次転写ニップには、感光体４（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）上のトナー像を中間転写ベルト２５に向けて静電移動させる一次転写電界が形成されている。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。
【００２１】
転写ユニット２０の図中下方の中間転写ベルト２５を挟んで、転写バックアップローラ２３に対向する位置には、二次転写装置として機能する紙搬送ユニット２８が設けられている。紙搬送ユニット２８は、駆動ローラ２９ｂと二次転写ローラ２９ａとの２つの支持ローラの間に、無端状の紙搬送ベルト２９を掛け渡して無端移動させる構成である。この紙搬送ユニット２８は、自らの二次転写ローラ２９ａと、転写ユニット２０の中間転写ベルト２５との間に、紙搬送ベルト２９を挟み込んでいる。このような構成により、中間転写ベルト２５のおもて面と、紙搬送ベルト２９のおもて面とが当接する二次転写ニップが形成されている。二次転写装置としては、ベルト状の部材を中間転写ベルト２５に対向させる構成に限らず、ローラ状の部材を中間転写ベルト２５に対向させる構成であってもよい。
【００２２】
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。
【００２３】
二次転写ニップでは、不図示の給紙装置から供給された記録媒体である転写紙Ｐに中間転写ベルト２５上トナー像が転写される。
この二次転写ニップの図中右側方には、レジストローラ対１５が配設されている。このレジストローラ対１５は、ローラ間に転写紙Ｐの先端を挟み込んだ状態で停止し、中間転写ベルト２５上の四色トナー像に同期させ得るタイミングで駆動し、転写紙Ｐを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上の四色トナー像が二次転写電界やニップ圧の影響によって転写紙Ｐに一括二次転写される。転写紙Ｐに転写された四色トナー像は、転写紙Ｐの白色と相まってフルカラー画像となる。二次転写ニップを通過した転写紙Ｐは、中間転写ベルト２５から離間して、紙搬送ベルト２９のおもて面に保持されながら、その無端移動に伴って定着装置３０へと搬送される。
【００２４】
中間転写ベルト２５の複数の張架ローラ（２１、２２、２３）のうちのクリーニング対向ローラ２２に対して中間転写ベルト２５を挟んで対向する位置には、ベルトクリーニング装置２４が配置されている。二次転写ニップを通過した中間転写ベルト２５の表面には、二次転写ニップで転写紙Ｐに転写されなかった転写残トナーが付着しており、この転写残トナーは、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。
【００２５】
次に、定着装置３０について説明する。図１は、実施形態に係る定着装置３０の概略構成図である。
以下では、便宜上、泡を含まない定着液を「液状定着液ＴＬ」といい、気泡を含有し泡状となった定着液を「泡状定着液Ｂｕ」という。また、泡状定着液Ｂｕのうち、液状定着液ＴＬの状態から起泡されて泡径が所望の泡径よりも大きい状態の泡状定着液Ｂｕを「初期泡状定着液Ｂｕ１」といい、初期泡状定着液Ｂｕ１の状態から分泡して所望の泡径となった泡状定着液Ｂｕを「小径泡状定着液Ｂｕ２」という。さらに、後述する塗布ローラ４１の表面上で泡状定着液膜厚制御手段によって規制され所望の膜厚の状態の小径泡状定着液Ｂｕ２を泡状定着液膜Ｂｕ３という。また、何れの状態にも限定しない定着液を定着液Ｆという。
【００２６】
図１に示す定着装置３０は、転写紙Ｐに定着液Ｆを塗布する定着液付与手段である泡状定着液塗布部１４０と、泡状定着液生成手段である泡状定着液供給部１３０とを備え、泡状定着液供給部１３０で生成した泡状定着液Ｂｕを泡状定着液塗布部１４０で転写紙Ｐ上の未定着トナーＴに塗布する。
泡状定着液塗布部１４０は、塗布ローラ４１、塗布対向ローラ４３などを備える。定着装置３０では、液状定着液ＴＬを構成する二つの定着用液として、軟化剤を含有する液（以下、軟化剤液３１０ａと称す）と起泡剤を含有する液（以下、起泡剤液３１０ｂと称す）とを独立して保管している。そして、泡状定着液Ｂｕを生成するときに軟化剤液３１０ａと起泡剤液３１０ｂとを液混合部４００で混合し、この混合によって得られた液状定着液ＴＬを泡状定着液供給部１３０に供給して、泡状定着液Ｂｕを生成する構成である。
樹脂の少なくとも一部を溶解または膨潤させることで樹脂微粒子を軟化させる軟化剤は，水と反応して加水分解してしまう傾向を持つ。このため、水を含む起泡剤液３１０ｂと軟化剤液３１０ａとは、本実施形態の定着装置３０のように、別々に保管し、使用時に混合して使用することが望ましい。
【００２７】
図４は、定着装置３０の泡状定着液供給部１３０を示す拡大構成図であり、図５は、定着装置３０の泡状定着液塗布部１４０を示す拡大構成図である。また、図６は、定着装置３０が備える塗布ローラ４１及び膜厚調整ブレード４２とを図５中の矢印Ｇ方向から見た斜視説明図である。
【００２８】
泡状定着液供給部１３０は、軟化剤液収容器３１ａ内に収容されている軟化剤液３１０ａと起泡剤液収容器３１ｂ内に収容されている起泡剤液３１０ｂとを混合して得られる液状定着液ＴＬを泡化させ、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。
軟化剤液収容器３１ａ内の軟化剤液３１０ａは、軟化剤液搬送ポンプ３３ａを駆動することで軟化剤液搬送パイプ３４ａを通って液混合部４００に供給される。また、起泡剤液収容器３１ｂ内の起泡剤液３１０ｂは起泡剤液搬送ポンプ３３ｂを駆動することで起泡剤液搬送パイプ３４ｂによって液混合部４００に供給される。このとき、軟化剤液搬送ポンプ３３ａと起泡剤液搬送ポンプ３３ｂとの駆動を制御して、軟化剤液３１０ａの搬送量と起泡剤液３１０ｂの搬送量との比を調節することにより、２つの液を混合して成る液状定着液ＴＬにおける軟化剤液３１０ａと起泡剤液３１０ｂとの混合比を調節することが出来る。所定の混合比で供給された軟化剤液３１０ａと起泡剤液３１０ｂとを液混合部４００で混合し、この混合によって得られた液状定着液ＴＬを、液状定着液搬送パイプ３４０を介して気体・液体混合部３５に搬送する。
【００２９】
液搬送ポンプ３３（３３ａ及び３３ｂ）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。ギヤポンプ等のように、振動機構や回転機構といった定着用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、搬送能力が低下するおそれがある。また、前述の駆動する機構の部品を構成する材料によって定着用液が汚染されたり、逆に駆動する機構の部品が定着用液で劣化され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、定着用液内で駆動する機構がない。このため、定着用液と接する部材はチューブだけであり、チューブとして搬送する定着用液に対して耐液性を有する部材を用いることで、定着用液の汚染や液搬送ポンプ３３を構成する部品の劣化を防止することが出来る。また、チューブを変形させるだけであるため、定着用液が起泡せず、搬送能力の低下を防止できる。なお、液搬送ポンプ３３が搬送する液体が軟化剤液３１０ａや起泡剤液３１０ｂである場合に限らず、液状定着液ＴＬそのものを定着用液として収容する定着用液収容器から搬送する場合の液搬送ポンプ３３としてもチューブポンプを用いることが望ましい。この場合、チューブとして定着液Ｆに対して耐液性を有する部材を用いることで液の汚染や液搬送ポンプ３３を構成する部品の劣化を防止することが出来る。
【００３０】
気体・液体混合部３５には、空気口３６が設けられており、軟化剤液搬送ポンプ３３ａ及び起泡剤液搬送ポンプ３３ｂを駆動することによって気体・液体混合部３５に流入する液状定着液ＴＬの流れが発生するとともに、空気口３６に負圧が発生する。これにより、空気口３６から空気が気体・液体混合部３５に導入され、液状定着液ＴＬと空気とが混合し、さらに微小孔シート３７を通過することで、泡径のそろった大きな泡からなる初期泡状定着液Ｂｕ１を生成することができる。
微小孔シート３７の孔径は、例えば３０〜１００［μｍ］程度である。液状定着液ＴＬを発泡させる構成としては、図４に示す微小孔シート３７を備える構成に限るものではなく、連泡構造の多孔質部材であればよい。例えば、孔径３０［μｍ］〜１００［μｍ］程度の連通孔を有する焼結セラミックス板や不織布、発泡樹脂シート等を用いてもよい。
液状定着液ＴＬから大きな泡からなる初期泡状定着液Ｂｕ１を生成する別の生成方法としては、液搬送ポンプ３３の駆動により供給される液状定着液ＴＬと空気口３６からの空気とを羽根状攪拌子で攪拌しながら、液状定着液ＴＬに気泡を巻き込みながら初期泡状定着液Ｂｕ１を生成する方法を用いることができる。また、液搬送ポンプ３３の駆動によって供給された液状定着液ＴＬに空気供給ポンプ等でバブリングを行い初期泡状定着液Ｂｕ１を生成する方法を採用してもよい。
【００３１】
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からなる初期泡状定着液Ｂｕ１をごく短時間で生成することができる。ただし、泡状定着液Ｂｕを定着に用いるときの泡としては、できるだけ細かくする方が望ましい。このため、定着装置３０では、気体・液体混合部３５で得られた初期泡状定着液Ｂｕ１を、泡微細化部３８で微細な泡径の泡からなる小径泡状定着液Ｂｕ２とする構成である。
【００３２】
気体・液体混合部３５で生成された初期泡状定着液Ｂｕ１は、泡搬送パイプ３８ｃを通って泡微細化部３８に供給される。
泡微細化部３８は、初期泡状定着液Ｂｕ１にせん断力を付与することによって径の大きな一つの泡を二つ以上に分割して泡の微細化を行う。泡微細化部３８は、外側円筒３８ａの中に内側円筒３８ｂを内包する二重円筒構造になっており、固定された外側円筒３８ａに対して内側円筒３８ｂが回転可能な構成となっている。外側円筒３８ａの泡搬送パイプ３８ｃが接続された箇所から外側円筒３８ａと内側円筒３８ｂとの隙間（この隙間が泡微細化部３８における泡状定着液Ｂｕの流路となる）に初期泡状定着液Ｂｕ１を供給し、この隙間を通過することで内側円筒３８ｂの回転により泡状定着液Ｂｕに対してせん断力が付与される。このせん断力の付与により、一つの大きな泡を二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から泡供給ノズル３９へ、所望の微小な泡径を有する小径泡状定着液Ｂｕ２を排出する。また、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。
【００３３】
一般的に、初期泡状定着液Ｂｕ１のように泡径が０．５［ｍｍ］〜１［ｍｍ］程度の大きな泡からなる泡状定着液の場合、単なる撹拌等により比較的容易に泡を生成可能であり、大きな泡からなる泡状定着液の生成には数秒以下の時間（０．１［秒］もかからない）で生成することができる。そこで、このように所望の泡径よりも大きな泡であって、目視で観察できる程度の大きさの泡からなる泡状定着液の生成が容易で、すばやく生成できることができる点に着目した。大きな泡からなる状態から素早く５［μｍ］〜５０［μｍ］程度の微小な泡からなる泡状定着液を生成する方法を鋭意検討した結果、大きな泡からなる泡状定着液にせん断力を加えることで大きな泡を分泡すると、液状態から起泡させて微小な泡径の泡状定着液を生成する方法に比べて、極めて素早く所望の大きさの微小な泡径の泡状定着液が生成できることがわかった。
定着装置３０では、液状定着液ＴＬを大きな泡径の泡からなる初期泡状定着液Ｂｕ１へと泡化させる大きな泡生成部である気体・液体混合部３５と、初期泡状定着液Ｂｕ１の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ＴＬ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小径泡状定着液Ｂｕ２に変化させることができる。
【００３４】
図１及び図５に示すように、泡供給ノズル３９から排出される小径泡状定着液Ｂｕ２は、泡状定着液塗布部１４０の塗布ローラ４１の表面に供給される。泡状定着液塗布部１４０は、図５に示すように、小径泡状定着液Ｂｕ２を転写紙Ｐ上の樹脂微粒子である未定着トナーＴに付与する塗布ローラ４１を備える。また、泡状定着液塗布部１４０は、塗布ローラ４１の表面上に供給された小径泡状定着液Ｂｕ２の膜厚を転写紙Ｐ上の未定着トナーＴのトナー層の厚さに応じて制御し、小径泡状定着液Ｂｕ２の膜厚を最適な膜厚に制御する泡状定着液膜厚制御手段である膜厚調整ブレード４２を備える。さらに、泡状定着液塗布部１４０は、膜厚調整ブレード４２が対向する位置に対して塗布ローラ４１の表面移動方向下流側で、塗布ローラ４１と対峙する位置に塗布対向ローラ４３を備える。
【００３５】
図５に示すように、塗布ローラ４１上の小径泡状定着液Ｂｕ２は、小径泡状定着液Ｂｕ２の気泡の大きさ、泡粘度及び塗布加圧力並びに未定着トナーＴの層厚に応じて、間隔が制御された膜厚調整ブレード４２との対向部を通過することにより、泡状定着液Ｂｕの未定着トナーＴのトナー層への浸透時間に対して最適化した膜厚の泡状定着液膜Ｂｕ３となる。泡状定着液供給部１３０で生成された所望の泡径の小径泡状定着液Ｂｕ２は、泡状定着液供給口を備えた泡供給ノズル３９より塗布ローラ４１と膜厚調整ブレード４２との間に滴下される。
【００３６】
泡状定着液Ｂｕの嵩密度としては、０．０１〜０．１［ｇ／ｃｍ３］の範囲が望ましい。更に、定着液Ｆを付与した後に媒体面に残液感を生じないようにするためには、泡の嵩密度として、０．０１［ｇ／ｃｍ３］〜０．０２［ｇ／ｃｍ３］が好ましく、０．０２［ｇ／ｃｍ３］以下がより好ましい。これは以下の理由による。
すなわち、塗布ローラ４１が転写紙Ｐに泡状定着液Ｂｕを塗布する塗布ニップＣでの泡状定着液膜Ｂｕ３の膜厚は、転写紙Ｐ上の未定着トナーＴのトナー層の厚み以上であることが必須条件であるため（トナー層の隙間を泡状定着液Ｂｕで埋めるため）、泡状定着液膜Ｂｕ３の膜厚は、おおよそ、５０［μｍ］〜８０［μｍ］が好ましい。一方、転写紙Ｐの表面への定着液Ｆの付与による定着後の残液感（ぬれたような感触）を抑制するためには、定着液Ｆの付着量として、０．１［ｍｇ／ｃｍ２］以下が好ましい。このことから、泡状定着液Ｂｕの嵩密度としては、０．０１２５［ｇ／ｃｍ３］〜０．０２［ｇ／ｃｍ３］の範囲であることが好ましく、０．０２［ｇ／ｃｍ３］以下であることが好ましい。
【００３７】
また、定着液Ｆ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、定着用液として定着用液収容器３１（３１ａ及び３１ｂ）内に保存されているときに泡状である必要はない。定着用液収容器３１中では気泡を含有しない液体の状態にしておき、容器から定着用液を供給する時点や、樹脂含有微粒子の層へ付与するまでの液搬送経路で泡状にすることが好ましい。これは、定着用液として定着用液収容器から定着用液を取り出した後に泡状とする構成により、定着用液の輸送体積や保存体積の減容を図って、輸送コストや保存コストを低減することができるという大きな利点を有するためである。
【００３８】
泡微細化部３８で得られた小径泡状定着液Ｂｕ２は、図１及び図５に示したように、泡供給ノズル３９から、塗布ローラ４１表面に供給される。供給された泡状定着液Ｂｕは、塗布ローラ４１の表面と自らの先端との間にギャップを設け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７及び図８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、モータ駆動によってブレード回動軸４２ａを回転させることで膜厚調整ブレード４２を回転させて前述の間隙を調整する。泡状定着液膜Ｂｕ３の膜厚を薄くするときには、図７に示すように膜厚調整ブレード４２の先端と塗布ローラ４１表面との間の間隙を狭くし、泡状定着液膜Ｂｕ３の膜厚を厚くするときには、図８に示すように膜厚調整ブレード４２の先端と塗布ローラ４１表面との間の間隙を広くする。このように膜厚調整ブレード４２の先端と塗布ローラ４１表面との間の間隙を調整することにより、未定着トナーＴのトナー層厚や環境温度等、更には泡状定着液Ｂｕの気泡の大きさ、泡粘度及び塗布加圧力に応じて、定着液Ｆの未定着トナー層での浸透時間を調製するために最適な泡状定着液膜Ｂｕ３の膜厚を制御することができる。
【００３９】
また、定着装置３０では、図示していない光書込装置で用いる画像情報に基づいて、不図示の制御部が膜厚調整ブレード４２の回転を制御し、泡状定着液膜Ｂｕ３の膜厚を調整する。すなわち、転写紙Ｐに転写されたトナー像を形成する未定着トナーＴには、図示していない光書込装置で用いる画像情報（例えば、カラー画像または黒ベタ画像）に基づいて泡状定着液膜Ｂｕ３の膜厚が調整された泡状定着液Ｂｕが塗布される。これにより、各トナー像を形成する未定着トナーＴのトナー層の層厚に応じた泡状定着液Ｂｕの塗布を行うことができ、適切な定着条件でトナー像を転写紙Ｐに定着させることができる。
【００４０】
膜厚調整の構成としては、膜厚調整ブレード４２の代わりに、ワイヤーバーによって膜厚を調整してもよい。ワイヤーバーによって膜厚を調整する場合、上述した泡状定着液供給部１３０で生成される所望の泡径の小径泡状定着液Ｂｕ２は、泡状定着液供給口を備えた泡供給ノズル３９より塗布ローラ４１とワイヤーバーとの間に滴下される。このように、ワイヤーバーを泡状定着液膜厚制御手段として用いた場合、膜厚調整ブレード４２に比べ、塗布ローラ４１表面上における軸線方向の膜厚を均一にすることが可能になる。
【００４１】
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塗布対向ローラ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。
【００４２】
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また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Ｂｕ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。
【００４３】
ここで、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。
【００４４】
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（被定着物）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。
【００４５】
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、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。
【００４６】
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上のトナー像に付与していた。このため、記録媒体上のトナー像に定着液を付与する構成として、塗布ローラを用いて定着液を塗布する構成の場合、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１４及び図１５を用いて説明する。
【００４７】
図１４は、従来の湿式定着方式の液状定着液を塗布する定着装置６０の説明図である。図１４（ａ）は液状定着液を塗布する定着装置６０の概略説明図である。また、図１４（ｂ）は、液状定着液を塗布する定着装置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ＴＬ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１４（ａ）に示すように、塗布ローラ４１を用いて転写紙Ｐ上の未定着トナーＴへ液状定着液ＴＬを塗布する構成において、液状定着液ＴＬ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ＴＬの膜厚を未定着トナーＴの厚みよりも薄くした場合、図１４（ｂ）のようになる。塗布ローラ４１上の液状定着液ＴＬ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１４（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ＴＬの液膜によって生じる表面張力（図１４（ｂ）中の矢印Ｆ２方向に働く）で未定着トナー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トナー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。
【００４８】
逆に、塗布ローラ４１上の液状定着液ＴＬの膜厚を未定着トナーＴよりも十分厚くすると、図１５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ＴＬ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トナー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ＴＬが塗布されるため、過剰な液状定着液ＴＬ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ＴＬ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上の定着画像に粘着感（タック感とも言う）が生じてしまうため、定着後の転写紙Ｐの画像面側と他の転写紙Ｐ等の何らかの媒体と重ねた場合、定着画像がその媒体に張り付いてしまう問題（ブロッキング）が生じる。そして、貼り付いた後、それを剥がそうとすると、定着画像を形成するトナーと媒体とが完全に剥がれず、定着画像が乱れることがある。
【００４９】
さらに、液状定着液ＴＬ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ＴＬ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ＴＬを塗布する構成では、液状定着液ＴＬ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ＴＬ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ＴＬ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。なお、記録媒体に接触して定着液を塗布する接触塗布手段として、ダイコート手段、ブレード塗布手段、ワイヤーバー塗布手段を用いた場合も、定着液が微量になると接触塗布手段に表面張力でトナーが付着してしまい、画像劣化が生じる。
【００５０】
以上のように、接触塗布手段によって液状定着液ＴＬを塗布する構成では、定着応答性を向上するための紙上のトナー層への定着液微量塗布とトナー画像を乱さず均一塗布することとを両立することが極めて難しい。また、液状定着液を塗布するときの定着液微量塗布と樹脂微粒子層を乱さず均一塗布することとを両立することが極めて難しいという問題は、記録媒体上のトナーに限ったことではなく、媒体上の樹脂微粒子層に液状定着液を付与する構成ではどの場合も生じる問題である。
【００５１】
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４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４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４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。
【００５２】
また、上記特許文献４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。
【００５３】
図９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Ｆを嵩密度の低い泡状定着液Ｂｕの状態で転写紙Ｐに塗布することで、少量であっても転写紙Ｐ上のトナー層よりも定着液Ｆの層を厚くすることができる。更に、泡状にすることで、塗布ローラ４１表面上の定着液Ｆ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る。
【００５４】
未定着トナーＴのトナー粒子の平均粒径が５〜１０［μｍ］程度である場合、未定着トナーＴのトナー層を乱すことなく泡状定着液Ｂｕを未定着トナー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。
【００５５】
また、泡微細化部３８で泡径を微細化された泡状定着液Ｂｕは、図１０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ることがある）とから構成されている。
【００５６】
定着装置３０の塗布対向ローラ４３は、弾性層としてスポンジ素材を用いている。ここで、塗布ニップＣでは、泡状定着液Ｂｕが樹脂微粒子である未定着トナーＴのトナー層に浸透して、記録媒体である転写紙Ｐまで到達した後に、塗布ローラ４１とトナー層とが分離するように、転写紙Ｐの塗布ニップ通過時間のタイミングを設定するする必要がある。
定着装置３０では、転写紙Ｐの塗布ニップ通過時間（例えば先端が塗布ニップＣの入口に進入してから先端が塗布ニップＣの出口から排出される間での時間）を、５０［ｍｓ］（ミリ秒）から３００［ｍｓ］の範囲に設定している。これにより、転写紙Ｐの塗布ニップ通過時間を、泡状定着液Ｂｕの浸透時間と同じかそれ以上にしている。そして、この範囲の転写紙Ｐの塗布ニップ通過時間を確保するために、小さな加圧力の変化で比較的大きく変形可能なスポンジ素材からなる弾性層を備えた塗布対向ローラ４３を用いている。塗布対向ローラ４３は、塗布ローラ４１の押圧により撓む（塗布ローラ４１に沿って変形する）材質であればよく、例えば、ゴム、合成樹脂等からなるものを用いることができ、特に限定されない。
【００５７】
塗布ニップ通過時間（以下、ニップ時間という）については、「ニップ時間＝（ニップ幅）／（紙の搬送速度）」という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及び対峙する塗布対向ローラ４３に挟んで（ローラは回転させない状態で）加圧して転写紙Ｐに着色塗料を付着させ、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。
【００５８】
転写紙Ｐの搬送速度に応じて、ニップ幅を調整することでニップ時間を定着液Ｆのトナー層浸透時間と同じかそれ以上にする必要がある。
図１に示す定着装置３０では、塗布対向ローラ４３に弾性多孔質体（以下、スポンジと記す）からなる弾性層を設けることで、転写紙Ｐの搬送速度に応じて、塗布ローラ４１と塗布対向ローラ４３の軸間距離を変更し、ニップ幅を変えることが容易になる。塗布対向ローラ４３のスポンジの代わりに、弾性ゴムも適するが、スポンジは、弾性ゴムよりも弱い力で変形させることが可能であり、塗布ローラ４１の加圧力を過剰に高くすることなく長いニップ幅を確保することができる。
【００５９】
定着液Ｆ中には樹脂を軟化する軟化剤または膨潤する膨潤剤が含有されており、スポンジ素材で形成された塗布対向ローラ４３に定着液Ｆが万が一付着した場合、スポンジ素材が軟化する等の不具合が発生する恐れがある。このため、スポンジ素材の樹脂材は、軟化剤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素材からなる塗布対向ローラ４３については、ローラ表面を可撓性フィルムで覆った構成であってもよい。このような構成であれば、スポンジ素材が軟化剤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素材からなる塗布対向ローラ４３の弾性層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）、金属材料などが適する。
【００６０】
図１に示す定着装置３０において、塗布ローラ４１とローラ部がスポンジからなる塗布対向ローラ４３とが常時接触している場合、塗布ニップＣに転写紙Ｐが搬送されていないタイミングで塗布ローラ４１上の泡状定着液Ｂｕがスポンジの塗布対向ローラ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）を塗布ニップＣに転写紙Ｐが搬送される手前に設け、紙先端検知信号に応じて、転写紙Ｐ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を供給することが望ましい。
【００６１】
また、定着装置３０においては、不図示の接離機構により、待機時には塗布ローラ４１と塗布対向ローラ４３とを互いに離間させ、塗布時のみ、塗布ローラ４１と塗布対向ローラ４３とを当接させる構成とすることが望ましい。このような構成では、塗布ローラ４１と塗布対向ローラ４３とを互いに離間させた待機時の状態から上記紙先端検知手段による転写紙Ｐの先端検知の検知結果に基づいて、接離機構を駆動し、塗布ローラ４１と塗布対向ローラ４３とを当接させる。そして、紙先端検知手段による転写紙Ｐの後端検知、または、別に設けた不図示の紙後端検知手段による転写紙Ｐの後端検知の検知結果に基づいて、接離機構を駆動し、塗布ローラ４１と塗布対向ローラ４３とを離間させる。
【００６２】
上述したように、定着装置３０では、光書込装置で用いる画像情報に基づいて、膜厚調整ブレード４２の回転を制御し、泡状定着液膜Ｂｕ３の膜厚を調整する。これにより、樹脂微粒子層である未定着トナーＴの層厚に応じた膜厚の泡状定着液膜Ｂｕ３を転写紙Ｐに塗布することができる。
しかし、定着液Ｆを塗布した転写紙Ｐをそのまま出力する従来の定着装置では、未定着トナーＴによって形成される画像が、転写紙Ｐ上でカラー画像と白黒文字とが混在するような場合、次のような問題が生じることがあった。
【００６３】
泡状定着液Ｂｕを塗布することで、液状定着液ＴＬを塗布する構成に比べて、定着液Ｆの塗布量は全体的に低減できたものの、画像は、ベタ画像からハーフトーン画像、白黒文字画像まで、トナー層の厚みは多種に渡っている。また、一つの画像にベタ画像部、ハーフトーン画像部、白黒文字画像部など多種の画像部が形成されることもある。
ハーフトーン画像や白黒文字画像のトナー層の厚みに合わせて、転写紙Ｐ面全体を同じ厚みの泡状定着液膜Ｂｕ３で塗布するとカラー写真画像やベタ画像といったトナー層が厚い部分では定着不良や画像抜けが生じることがあった。
一方、カラー写真画像やベタ画像といったトナー層が厚い部分の厚みに合わせて、転写紙Ｐ面全体を同じ厚みの泡状定着液膜Ｂｕ３で塗布すると、ハーフトーン画像や白黒文字画像といったトナー層が薄い部分では、長い時間べたつきが解消されない粘着性（タック感）が残る状態となった。この状態で、連続印刷を行って出力したものを重ねると、印刷物としての記録媒体同士が貼り付いく等の不具合が生じる場合があった。
【００６４】
本発明者らは、トナー層の薄い部分でのタック感の防止と、トナー層の厚い部分での定着不良の防止とは、トレードオフの関係と考えていた。しかし、トナー層の厚い部分の厚みに合わせて、転写紙Ｐ面全体を同じ厚みの泡状定着液膜Ｂｕ３で塗布した場合、ある程度の時間だけ放置すると、ベタ部もハーフトーン部の画像も満足の得られる定着性が得られることが分かった。さらに、タック感がほとんど残らなかったベタ部のカラー画像も、発色性も経時変化により狙いの色調を得ることが出来るが時間を必要とすることが分かった。これは、トナー層に定着液中の軟化剤が浸透するのに時間を要するためと考えている。
【００６５】
しかしながら、定着液中の軟化剤として適している脂肪族エステルや炭酸エステルは、揮発しにくい材料であるため、定着後も余分な軟化剤が記録媒体上に残存してしまう。それにより、トナーが完全に固化せず記録媒体上のトナーに粘着感（タック感）が残り、何らかの媒体と重ねた場合、それに張り付いてしまう問題（ブロッキング）が生じる。さらに、張り付いた後に、それを剥がそうとすると、トナーが張り付いた面から完全に剥がれず定着画像は乱れてしまう場合がある。
【００６６】
次に、本実施形態の定着装置３０の特徴部について説明する。
定着装置３０は、図１に示すように塗布ニップＣに対して転写紙Ｐの搬送方向下流側に、定着液Ｆが付与された転写紙Ｐの表面に、コーティング剤４５０を付与するコーティング剤付与装置４５を備える。本実施形態のコーティング剤４５０は、付与したトナー像の光沢性を向上させるツヤ出しコーティング樹脂である。
図１に示すコーティング剤付与装置４５は、コーティング剤収容器４５１内のコーティング剤４５０をスプレーガン４５２によって転写紙Ｐに吹き付ける構成である。スプレーガン４５２としては、コンプレッサーによって内部の気圧を上げて、圧力差によってコーティング剤４５０を吹き付けるエアースプレーや、インクジェットの吐出機構のように、コーティング剤４５０を収容する部分の容積を一時的に小さくし、押し出すことでコーティング剤４５０を吹き付ける構成など、非接触の液滴飛翔手段を用いることができる。
【００６７】
軟化剤または膨潤剤を含有する定着液Ｆを付与されたトナー層を担持する転写紙Ｐの表面に、コーティング剤４５０を付与することにより、軟化剤または膨潤剤が付与されたことによって粘着感（タック感）が生じているトナー像を、コーティング剤４５０によって被覆することで、粘着感（タック感）のない定着画像を得ることが可能となる。
また、コーティング剤４５０の材料としては、特に限定しないが、アクリル酸、アクリル酸２エチルヘキシル、メタクリル酸、スチレン、アクリルニトリル、メタアクリルアミドおよびその誘導体を併用するこができる。さらに、これらは１種または２種以上を組み合わせて塗膜の屈曲性などの要求に依ってアクリル酸エステルを用いたり、分子量を５０００〜１５０００の範囲調整したり、比較的低分子に構成するなどして使用することができる。そして、これらの材料をコーティング剤４５０に使用することにより、定着液Ｆが付与されたトナー像に対してオーバーコートすることで粘着感（タック感）のない定着画像を得ることが可能となり、定着信頼性を飛躍的に向上させることができる。
また、コーティング剤４５０としては、定着画像の光沢性を向上させる材料を用いることが望ましい。これにより、定着画像の粘着感（タック感）を抑制しつつ、光沢のある定着画像を得ることができる。
【００６８】
熱定着方式によって固定された定着画像を担持する転写紙の表面に対してオーバーコートを行う構成の画像形成装置は従来から知られている。このような画像形成装置では、定着画像に光沢をもたせることを目的としてオーバーコートを行っており、本発明のように、定着画像の粘着感を抑制することを目的としたものではない。定着画像に粘着感が生じる課題は、定着液を用いて樹脂微粒子を軟化させる構成だからこそ生じる問題であり、本発明は、当業者が従来のオーバーコートを行う構成を参照したとしても、容易に想達出来るものではない。
【００６９】
また、定着装置３０としては、コーティング剤付与装置４５によってコーティング剤４５０を付与された後の転写紙Ｐを加圧し、トナーに含まれる樹脂の少なくとも一部を溶解または膨潤させる成分（軟化剤）によって溶解また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）を用いて、溶解または膨潤したトナーを加圧することによって、トナー層の表面を平滑化して、定着後のトナー層の表面に光沢を付与することが可能となる。さらに、記録媒体内へ溶解または膨潤したトナーを押し込むことによって、転写紙Ｐに対するトナーの定着性を向上させることができる。
【００７０】
〔変形例１〕
図１に示す定着装置３０は、非接触の液滴飛翔手段を用いて、トナー画像を担持する転写紙Ｐの表面にコーティング剤４５０を付与しているが、転写紙Ｐに接触してコーティング剤４５０を付与する構成としては、被覆剤塗布部材によってコーティング剤４５０を転写紙Ｐに塗布する構成であってもよい。
図１１は、本発明を適用した定着装置３０の一つ目の変形例（以下、変形例１と呼ぶ）であって、コーティング剤付与装置４５として、被覆剤塗布部材を備える構成の説明図である。図１１（ａ）は、変形例１の定着装置３０の概略構成図、図１１（ｂ）は、変形例１の定着装置３０が備えるコーティング剤収容器４５１の拡大説明図である。
【００７１】
変形例１の定着装置３０のコーティング剤付与装置４５は、コーティング剤４５０を転写紙Ｐに塗布するコーティング剤塗布ローラ４５３と、転写紙Ｐを挟んでコーティング剤塗布ローラ４５３と対向するコーティング剤塗布対向ローラ４５４とを備える。
変形例１の定着装置３０では、コーティング剤収容器４５１内のコーティング剤４５０は、コーティング剤供給ローラ４５６が回転することで、その表面上に汲み上げられる。コーティング剤供給ローラ４５６の表面に汲み上げられたコーティング剤４５０は、コーティング剤塗布ローラ４５３とコーティング剤供給ローラ４５６との対向部でコーティング剤塗布ローラ４５３の表面に供給される。コーティング剤塗布ローラ４５３の表面に供給されたコーティング剤４５０は、コーティング剤塗布ローラ４５３の回転によってコーティング剤塗布対向ローラ４５４と対向する位置に到達し、転写紙Ｐに塗布される。
また、変形例１のコーティング剤付与装置４５のコーティング剤収容器４５１は、コーティング剤液膜厚制御ブレード４５５を備えている。そして、コーティング剤液膜厚制御ブレード４５５とコーティング剤供給ローラ４５６とのギャップ幅を制御することによって、コーティング剤４５０の塗布量を転写紙Ｐの種類に応じて調節可能となっている。コーティング剤収容器４５１内のコーティング剤４５０は、上述した材料からなる固形成分と水とを混合した水溶液である。そして、コーティング剤収容器４５１内のコーティング剤４５０の濃度調整は、図示は省略した回転粘度計により粘度を測定し、それらの粘度の値で水供給により濃度調整が施される。
【００７２】
コーティング剤４５０の固形分濃度としては、５［ｗｔ％］〜５０．０［ｗｔ％］の水溶液とし、好ましくは１０［％］〜２５［ｗｔ％］の水溶液を使用することが好ましい。これは、含有量が少ないと目的とするオーバーコート、光沢の効果が低くなり、逆に含有量が多すぎると溶液とした時の粘度が非常に高くなり、塗布の際の取り扱いが困難となるために好ましくない。また、上述した樹脂材料からなる固形成分の量が過多になると光沢は良いが筆記性を損なうおそれがある。従って、塗布に際しては粘着性の抑制、光沢の付与、さらに、定着後の筆記性などに問題無い適性塗布量を得るために、コーティング剤４５０の固形成分の濃度が上述の範囲の適性濃度に維持することが求められる。
【００７３】
図１２は、本発明を適用した定着装置３０の他の例の概略構成図である。
図１２に示す定着装置３０では、図１に示す定着装置３０が備える塗布対向ローラ４３の代わりに、塗布対向ベルト４３０を備えている。塗布対向ベルト４３０としては、例えばシームレスニッケルベルト、シームレスＰＥＴファイルなどの基体にＰＦＡのような離型性フッ素樹脂をコートした部材を用いる。
【００７４】
図１を用いて説明した定着装置３０と同様に、図１２に示す定着装置３０は、初期泡状定着液Ｂｕ１を生成する気体・液体混合部３５と、初期泡状定着液Ｂｕ１をせん断力で分泡して小径泡状定着液Ｂｕ２を生成する泡微細化部３８とを備える泡状定着液供給部１３０で生成した泡状定着液Ｂｕを泡供給ノズル３９から塗布ローラ４１の表面に供給する。一方、不図示の制御部は不図示のモータの駆動を制御することによって、膜厚調整ブレード４２と塗布ローラ４１表面との間の間隙を調整する。そして、塗布ローラ４１の表面に供給された泡状定着液Ｂｕは、この間隙を通過することで最適な膜厚の泡状定着液膜Ｂｕ３となって塗布ニップＣに供給される。
【００７５】
図１２に示す定着装置３０のように、塗布ニップＣを形成する部材にベルトを用いる構成では、ニップ幅を容易に広くすることが可能となる。従って、塗布ニップＣを形成する部材にベルトを用いる構成としては、図１２に示すように加圧部材にベルト部材を用いる構成に限らず、塗布ローラ４１の代わりにベルト状の塗布部材を用い、加圧部材をローラ状の部材を用いる構成であっても良い。
このように、塗布部材または加圧部材の少なくとも一方をベルト状の部材とする構成にすることで、ニップ幅を容易に広くすることが可能となり、紙にしわが発生するような無理な力をかけることもなく、ニップ時間が同じだとすると紙の搬送速度を速くすることが可能となり、高速定着が可能となる。
【００７６】
本実施形態の定着装置３０では、液状定着液ＴＬを構成する軟化剤液３１０ａと起泡剤液３１０ｂとを独立して保管しているが、これに限るものではない。軟化剤と起泡剤とを含有した液状定着液ＴＬを定着用液収容器３１内で保管し、この液状定着液ＴＬから泡状定着液生成手段によって泡状定着液Ｂｕを生成する構成としてもよい。液状定着液ＴＬの状態で保管する構成では、複数の定着液成分液を混合して定着液を作製する定着液作製手段が不要であるため、装置の構成を簡略化できる。
【００７７】
次に、液状定着液ＴＬの組成について説明する。定着装置３０で用いる液状定着液ＴＬは、少なくとも軟化剤と起泡剤とを含有する。
【００７８】
先ず、軟化剤について説明する。
軟化剤は、トナーに含まれる樹脂の少なくとも一部を溶解または膨潤させることで樹脂微粒子を軟化させる機能を有する。
軟化剤としては、エステル化合物を含むことが好ましい。エステル化合物は、トナー等の樹脂微粒子に含まれる樹脂の少なくとも一部を溶解または膨潤させる溶解性または膨潤性に優れている。上記エステル化合物の中でも、脂肪族エステル、炭酸エステルが、樹脂の軟化能力が優れている点で特に好ましい。また、後述する起泡剤としてのアニオン系界面活性剤による起泡性を阻害しない点からも好ましい。
【００７９】
また、記録媒体に対する樹脂微粒子としてのトナーの定着は、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。
【００８０】
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、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。
【００８１】
定着液に含まれる脂肪族エステルは、飽和脂肪族エステルを含むことが好ましい。このように、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］以内で溶解または膨潤させることができる。更に、飽和脂肪族エステルは、記録媒体に提供されたトナーの粘着感を低下させることができる。これは、飽和脂肪族エステルが、溶解または膨潤したトナーの表面に油膜を形成するためであると考えられる。
【００８２】
よって、定着液としては、上記飽和脂肪族エステルが「Ｒ１ＣＯＯＲ２」の一般式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おり、Ｒ２は、炭素数が１以上６以下の直鎖型もしくは分岐型アルキル基を示している。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。このため、定着液としては、上記飽和脂肪族エステルが「Ｒ１ＣＯＯＲ２」の一般式で表される化合物を含むものを用いることにより、トナーに含まれる樹脂に対する溶解性または膨潤性を向上させることができる。また、上記一般式「Ｒ１ＣＯＯＲ２」で表される化合物の臭気指数は、１０以下であり、不快臭及び刺激臭を有さない。
【００８３】
上記化合物を含む上記飽和脂肪族エステル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、などが挙げられる。上記化合物を含む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、水性溶媒では、グリコール類を溶解助剤として定着液に含有し、溶解またはマイクロエマルジョンの形態とする。
本実施形態における油性とは、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。
【００８４】
上記飽和脂肪族エステルを使用するときにその加水分解を抑制するには、上記一般式「Ｒ１ＣＯＯＲ２」で表される化合物の加水分解物である「Ｒ１ＣＯＯＨ」と「Ｒ２ＯＨ」との少なくとも１種類を定着液に含有させることで、軟化剤の分解を抑制できる。上記加水分解物としては、例えば、ラウリン酸、ドデシル酸、ミリスチン酸、メタノール、エタノールまたはイソプロピルアルコール等が挙げられる。含有量については特に限定しないが、カルボン酸化合物については、定着液のｐＨが７以下にならないような含有量、アルコール化合物については１［ｗｔ％］から３０［ｗｔ％］の含有量の範囲が適当である。これらの含有量を超える場合は、定着液の起泡性が劣化するため適さない。
【００８５】
また、定着液としては、上記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。上記脂肪族エステルが、脂肪族ジカルボン酸エステルを含む場合には、より短い時間でトナーに含まれる樹脂を溶解または膨潤させることができる。例えば、６０［ｐｐｍ］程度の高速印字では、記録媒体における未定着のトナーに定着液を付与し、トナーが記録媒体に定着するまでの時間は、１［秒］以内であることが好ましい。上記脂肪族エステルが、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までに要する時間を、０．１［秒］以内にすることが可能となる。更に、より少量の軟化剤を添加することによって、トナーに含まれる樹脂を溶解または膨潤させることができるため、定着液に含まれる軟化剤の含有量を低減することができる。
【００８６】
また、定着液としては、上記脂肪族ジカルボン酸エステルが「Ｒ３（ＣＯＯＲ４）２」の一般式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Ｒ３は、炭素数が３以上８以下のアルキレン基を示しており、Ｒ４は、炭素数が３以上５以下の直鎖型または分岐型アルキル基を示している。Ｒ３及びＲ４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。このため、定着液としては、上記脂肪族ジカルボン酸エステルが「Ｒ３（ＣＯＯＲ４）２」の一般式で表される化合物を含むものを用いることにより、トナーに含まれる樹脂に対する溶解性または膨潤性を向上させることができる。また、上記一般式「Ｒ３（ＣＯＯＲ４）２」で表される化合物の臭気指数は、１０以下であり、不快臭及び刺激臭を有さない。
【００８７】
上記化合物を含む上記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。上記化合物を含むこれらの脂肪族ジカルボン酸エステルの多くは、油性溶媒に溶解するが、水には溶解しない。よって、水性溶媒では、グリコール類を溶解助剤として定着液に含有し、溶解またはマイクロエマルジョンの形態とする。
【００８８】
更に、本発明における定着液において、上記脂肪族エステルは、脂肪族ジカルボン酸ジアルコキシアルキルを含むことが望ましい。上記脂肪族エステルが、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。
【００８９】
定着液としては、上記脂肪族ジカルボン酸ジアルコキシアルキルが「Ｒ５（ＣＯＯＲ６−Ｏ−Ｒ７）２」の一般式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Ｒ５は、炭素数が２以上８以下のアルキレン基を示しており、Ｒ６は、炭素数が２以上４以下のアルキレン基を示し、Ｒ７は、炭素数が１以上４以下のアルキル基を示している。Ｒ５、Ｒ６及びＲ７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。定着液として、上記脂肪族ジカルボン酸ジアルコキシアルキルが「Ｒ５（ＣＯＯＲ６−Ｏ−Ｒ７）２」の一般式で表される化合物を含むものを用いることにより、トナーに含まれる樹脂に対する溶解性または膨潤性を向上させることができる。また、上記一般式「Ｒ５（ＣＯＯＲ６−Ｏ−Ｒ７）２」で表される化合物の臭気指数は、１０以下であり、不快臭及び刺激臭を有さない。
【００９０】
上記化合物を含む上記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。上記化合物を含む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用いる場合には、必要に応じてグリコール類を溶解助剤として定着液に含有させ、溶解またはマイクロエマルジョンの形態とする。
【００９１】
定着液中の軟化剤に適した脂肪族エステル以外の材料である上記炭酸エステルとしては、例えば炭酸エチレン、炭酸プロピレン（プロピレンカーボネート）や炭酸ブチレンなどが挙げられる。
【００９２】
また、上記以外のエステル化合物としては、例えばクエン酸トリエチル、アセチルクエン酸トリエチル、クエン酸トリブチル、アセチルクエン酸トリブチル等のクエン酸エステル、エチレングリコールジアセタート、ジエチレングリコールジアセタート、トリエチレングリコールジアセタート等のグリコールをエステル化した化合物、モノアセチン、ジアセチン、トリアセチン等のグリセリンをエステル化した化合物などが挙げられる。
【００９３】
液状定着液ＴＬにおける上記軟化剤の含有量は、０．５［質量％］〜５０［質量％］が好ましく、５［質量％］〜４０［質量％］がより好ましい。上記軟化剤の含有量が、０．５［質量％］未満であると、トナーに含まれる樹脂を溶解乃至膨潤させる効果が不十分になることがあり、５０［質量％］を超えると、長時間に亘りトナーに含まれる樹脂の流動性を低下させることができず、定着トナー層が粘着性を有する可能性がある。
【００９４】
次に、液状定着液ＴＬが含有する溶解助剤について説明する。
液状定着液ＴＬ中の軟化剤の濃度が高くなると希釈溶媒である水に軟化剤が溶解しにくくなる場合がある。そこで、溶解助剤として、多価のアルコール類、具体的にはエチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、１，３−ブチレングリコール、グリセリンなどを定着液中に含有させることで、軟化剤が高濃度でも溶解し、かつ脂肪酸塩による起泡性を劣化させず、むしろ起泡性が向上することがわかった。また、液状定着液ＴＬにおける上記多価のアルコール類の含有量は、１［質量％］〜３０［質量％］の範囲が好ましい。上記多価のアルコール類の含有量が、３０［質量％］を超えると、起泡性がむしろ劣化するため適さない。
【００９５】
次に、起泡剤について説明する。
定着液に含有させる起泡剤としては、界面活性剤の中でもアニオン系界面活性剤が優れた起泡性と泡沫安定性を実現することができる。このアニオン系界面活性剤の中でも、脂肪酸塩は、最も泡沫安定性に優れ、定着液の起泡剤として最も適する。一方、軟化剤は、消泡作用が強く、定着液中で軟化剤の濃度上昇と共に、定着液の起泡性及び泡沫安定性が悪くなるため、定着液中の軟化剤濃度を高めると、なかなか起泡しなくなり、起泡で得た泡が直ぐに破泡するため嵩密度の低い泡状定着液を得ることができなくなる。
【００９６】
そこで、この定着液中の軟化剤濃度を高めたときの起泡性劣化問題を解決するため、アニオン系界面活性剤の種類や濃度を因子として多種の試作を行った。また、非特許文献１にも記載されている「スーパーファット」と呼称される技術、つまり固形洗浄剤（石鹸）に含有されている遊離脂肪酸に着目して試作を行った。ここで、スーパーファットと呼称される技術について概説すると、酸化されにくい遊離脂肪酸を少量加え、過剰油脂分を増やす方法であり、ケン化されない油脂を少量分残すことによって、例えば保湿作用を高めるなどの効果があるとされている。上記非特許文献１には、石鹸水溶系に極少量の脂肪酸を添加すると、起泡性能が向上する上、泡質が一層クリーミィになることが知られており、スーパーファットソープと呼ばれていると記載されている。このスーパーファットと同様に軟化剤を有する定着液に極少量の脂肪酸を添加して泡化しようとしたが起泡性及び泡沫安定性のいずれも悪かった。
【００９７】
ところが、後述するように、起泡剤として炭素数１２〜１８の脂肪酸塩を用い、更に炭素数１２〜１８の脂肪酸を定着液中に含有することにより、軟化剤の濃度が高くなっても、定着液の起泡性が劣化しない泡状定着液を提供できることが分かった。
ここで、軟化剤を含有した定着液において、単に水を起泡する場合に比較して、脂肪酸塩の炭素数としては、１２〜１８が起泡性に優れている。具体的には、ラウリン酸塩（炭素数１２）、ミリスチン酸塩（炭素数１４）、パルミチン酸塩（炭素数１６）、ステアリン酸塩（炭素数１８）が適する。また、ペンタデシル酸（炭素数１５）、マルガリン酸（炭素数１７）なども適する。一方、脂肪酸と軟化剤との作用について説明すると、軟化剤はエステル基を化学構造中に有しており、脂肪酸はカルボニル基を化学構造中に有している。この点から、軟化剤のエステル基と脂肪酸のカルボニル基とが定着液の系内で、電気的な作用を示し、またそれが分子間の結合作用を生じさせ、定着液の特性として起泡性及び泡沫安定性を向上させている。
【００９８】
また、脂肪酸塩の炭素数１２〜１８の範囲においても、炭素数が少ないほうが起泡性に優れているが泡沫安定性が悪く、炭素数が多いほうが起泡性にあまりよくないが泡沫安定性に極めて優れている。そこで、定着液中の脂肪酸塩としては単独の脂肪酸塩でもよいが、炭素数１２〜１８の脂肪酸塩を混合する方がさらに優れた定着液となる。混合比率としては、ミリスチン酸塩（炭素数１４）を最も多く含み、ラウリン酸塩（炭素数１２）、ステアリン酸塩の割合を低くすることが望ましい。より具体的な脂肪酸塩の比率としては、ラウリン酸塩：ミリスチン酸塩：パルミチン酸塩：ステアリン酸塩の質量比で、０：６：３：１や１：５：３：１、または、１：４：４：１などが適する。
【００９９】
上記アニオン系界面活性剤の液状定着液ＴＬ中の含有量は、０．１［質量％］〜２０［質量％］が好ましく、０．５［質量％］〜１０［質量％］がより好ましい。上記アニオン系界面活性剤の液状定着液ＴＬ中の含有量が、０．１［質量％］未満であると、起泡性が不十分になることがあり、上記アニオン系界面活性剤の液状定着液ＴＬ中の含有量が、２０［質量％］を超えると、定着液の粘度が高くなり、起泡性が低下する可能性がある。
【０１００】
起泡剤である脂肪酸塩と同じ炭素数の脂肪酸を定着液中に含有することで軟化剤の濃度が高くなっても起泡性及び泡沫安定性を維持することができる。液状定着液ＴＬ中における軟化剤の濃度が１０［質量％］未満であると、脂肪酸を含有しなくても起泡性は問題ない。しかし、液状定着液ＴＬ中における軟化剤の濃度が１０［質量％］以上、特に軟化剤の濃度が３０［質量％］以上になると、脂肪酸塩だけでは、ほとんど起泡しなくなり起泡性が悪くなる。このように軟化剤の液状定着液ＴＬ中の含有量が３０［質量％］である場合において、脂肪酸塩と同じ炭素数の脂肪酸を含有させると、起泡性を維持できる。
ただし、上記脂肪酸の液状定着液ＴＬにおける含有量が多くなりすぎると、起泡剤である脂肪酸塩の比率が下がり、起泡性が再び悪くなる。そこで、脂肪酸塩のモル数を、脂肪酸のモル数と同じに、または、大きくするほうがよい。あるいは、脂肪酸と脂肪酸塩の比率を、５：５〜１：９の範囲とした場合起泡性が優れている。
【０１０１】
なお、同じ炭素数の脂肪酸と脂肪酸塩の組み合わせだけでなく、例えば、脂肪酸塩がミリスチン酸アミンで脂肪酸がステアリン酸の組み合わせや、脂肪酸塩がパルミチン酸カリウムで脂肪酸がステアリン酸の組み合わせのように、炭素数が１２〜１８の範囲で異なる組み合わせであってもよい。要は、炭素数１２〜１８の範囲の脂肪酸を定着液に含有することで、高濃度の軟化剤を含有しても、起泡性が悪くならず、泡沫安定性に優れ、嵩密度の極めて低い泡化を可能とする。
【０１０２】
また、他のアニオン系界面活性剤、例えばアルキルエーテル硫酸塩（ＡＥＳ）を起泡剤として、炭素数１２〜１８の脂肪酸を含有した定着液であっても、軟化剤濃度の増加による起泡性が悪くなるのを防止する効果があることがわかった。ただし、組み合わせとして最も優れているのは脂肪酸塩との組み合わせである。
【０１０３】
更に、脂肪酸塩としては、脂肪酸ナトリウム塩、脂肪酸カリウム塩、脂肪酸アミン塩が適している。更に、最も適している脂肪酸アミンは、具体的には、水を加熱し、脂肪酸を添加し、その後にトリエタノールアミンを添加して、一定時間撹拌しながら加熱してケン化させることで作製することができる。このとき、脂肪酸とトリエタノールアミンとのモル比を、１：０．５〜１：０．９の範囲として脂肪酸比率を高くすることで、ケン化反応後、未反応の脂肪酸が残留し、定着液中に脂肪酸と脂肪酸アミン塩とを混合させることができる。同じことは、ナトリウム塩やカリウム塩でも可能である。
【０１０４】
定着液中には、不飽和脂肪酸塩を含有させてもよく、炭素数１８で２重結合数が１〜３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とを混合して起泡剤として用いてもよい。
【０１０５】
泡状定着液Ｂｕにおいて、塗布ニップＣにてトナー層に泡状定着液Ｂｕを押し込みながら浸透させるとき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好ましい。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）型が好適である。
【０１０６】
次に、液状定着液ＴＬが含有する溶媒について説明する。
上記溶媒としては、水、水にアルコール類等を添加した水性溶媒、などが好ましい。溶媒に用いる水としては、例えばイオン交換水、限外濾過水、逆浸透水、蒸留水等の純水、又は超純水を用いることができる。
水性溶媒を用いる場合には、界面活性剤を添加することで、表面張力を２０［ｍＮ／ｍ］〜３０［ｍＮ／ｍと］することが好ましい。上記アルコール類としては、泡状定着液Ｂｕにおける気泡の安定性を高め、破泡しにくくする利点から、例えばセタノール等の単価アルコール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、１，３−ブチレングリコール、グリセリン等の多価アルコールが好ましい。また、これらの単価または多価のアルコール類を含有することで紙等の媒体のカール防止に効果を有する。
【０１０７】
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い。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、ソルビタンモノステレート及び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及び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。
【０１０８】
なお、液状定着液ＴＬ中や定着用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や、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。いずれにしても、強いせん断応力を液状定着液ＴＬに加えることで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。
【０１０９】
本実施形態で用いる樹脂微粒子はトナーであるが、定着の対象となる樹脂を含有する樹脂微粒子としては、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く、例えば、導電性部材を含有した樹脂微粒子でもよい。上記樹脂微粒子のうち、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み合わせにおいて最も定着に対する効果が高い。
また、上記トナーは、着色剤、帯電制御剤、結着樹脂及び離型剤を含有し、更に必要に応じてその他の成分を含有してなる。このトナーが含有する上記結着樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えばポリスチレン樹脂、スチレン−アクリル共重合体樹脂、ポリエステル樹脂、などが挙げられる。また、上記離型剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、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。また、上記着色剤としては、特に制限はなく、公知の染料及び顔料の中から目的に応じて適宜選択することができる。
【０１１０】
また、上記トナーが含有する上記帯電制御剤としては、特に制限はなく、公知のもの中から目的に応じて適宜選択することができ、例えばトリフェニルメタン系染料、モリブデン酸キレート顔料、ローダミン系染料、アルコキシ系アミン、４級アンモニウム塩（フッ素変性４級アンモニウム塩を含む）、アルキルアミド、燐の単体又はその化合物、タングステンの単体又はその化合物、フッ素系活性剤、サリチル酸の金属塩、サリチル酸誘導体の金属塩などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
また、上記トナーが含有する上記その他の成分としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、外添剤、流動性向上剤、クリーニング性向上剤、磁性材料、金属石鹸、等が挙げられる。
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。
【０１１１】
また、泡状定着液Ｂｕは、撥水性処理されたトナー粒子に対して、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、定着液が泡状となった泡状定着液Ｂｕ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望ましい。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［ｍＮ／ｍ］〜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、泡状定着液Ｂｕの表面張力は、２０［ｍＮ／ｍ］〜３０［ｍＮ／ｍ］であることが好ましい。
【０１１２】
本実施形態では、媒体として転写紙Ｐを用いているが媒体としては、転写紙に限定されず、金属、樹脂、セラミックス等の何れでもよい。ただし、媒体は定着液に対し浸透性を有することが好ましく、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好ましい。
上記媒体の形態も転写紙のようなシート状のものに限定されず、平面や曲面を有する立体物でもよい。例えば、紙等の媒体に透明樹脂微粒子を均一に定着させ紙面を保護する（所謂、ニスコート）用途においても、本発明は適用できる。
上記媒体のうち、記録媒体としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、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。
【０１１３】
〔実験例〕
次に、本発明を適用した定着装置３０の定着性を確認した実験例について説明する。
以下、本実験例で使用した定着液の調整方法について説明する。
【０１１４】
＜脂肪酸トリエタノールアミン塩の調整＞
まず、起泡剤液が含有する脂肪酸トリエタノールアミン塩の製法について説明する。
脂肪酸トリエタノールアミン塩全体の重量パーセントを１００［ｗｔ％］としたときに、脂肪酸であるミリスチン酸（関東化学試薬）を３５．１［ｗｔ％］、パルミチン酸（関東化学試薬）を２６．３［ｗｔ％］、ステアリン酸（関東化学試薬）を８．８［ｗｔ％］及び中和剤であるトリエタノールアミンを２９．８［ｗｔ％］となるようにそれぞれ計量する。そして、これらを液温８０［℃］のイオン交換水中で３０分間スターラー（１００［ｒｐｍ］）で撹拌した後、室温になるまで自然冷却することで脂肪酸トリエタノールアミン塩を得る。これを以下に説明する起泡剤液に用いる。
【０１１５】
＜起泡剤液と軟化剤液との調整（１）＞
以下、本実験例で用いる起泡剤液と軟化剤液との一つ目の組み合わせについて説明する。
起泡剤を含有する液（起泡剤液３１０ｂ）としては、起泡剤液３１０ｂ全体の重量パーセントを１００［ｗｔ％］としたときに、上記脂肪酸トリエタノールアミン塩（脂肪酸ＴＥＡ塩）を６．７［ｗｔ％］、増泡剤である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）を０．８［ｗｔ％］及びイオン交換水を９２．５［ｗｔ％］、これらをあらかじめ超音波ホモジナイザーにて１０分間撹拌して混合した液である。ここで得た起泡剤液３１０ｂを液状定着液ＴＬの全体を１００［ｗｔ％］としてときの６０．０［ｗｔ％］をＰＥＴ（ポリエチレンテレフタラート）樹脂からなるボトル容器（起泡剤液収容器３１ｂ）に入れた。
また、軟化剤を含有する液（軟化剤液３１０ａ）としては、プロピレンカーボネート（関東化学試薬社製：以下、ＰＣとも呼ぶ）を用い、液状定着液ＴＬの全体を１００［ｗｔ％］としてときの４０［ｗｔ％］をＰＥＴ樹脂からなるボトル容器（軟化剤液収容器３１ａ）に入れた。
【０１１６】
＜起泡剤液と軟化剤液の調整（２）＞
次に、本実験例で用いる起泡剤液と軟化剤液との二つ目の組み合わせについて説明する。
起泡剤を含有する液（起泡剤液３１０ｂ）としては、起泡剤液３１０ｂ全体の重量パーセントを１００［ｗｔ％］としたときに、脂肪酸トリエタノールアミン塩（脂肪酸ＴＥＡ塩）を４．５［ｗｔ％］、増泡剤である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）を０．６［ｗｔ％］及びイオン交換水を９４．９［ｗｔ％］をあらかじめ超音波ホモジナイザーにて１０分間撹拌して混合した液である。ここで得た起泡剤液３１０ｂを液状定着液ＴＬの全体を１００［ｗｔ％］としてときの９０．０［ｗｔ％］をＰＥＴ（ポリエチレンテレフタラート）樹脂からなるボトル容器（起泡剤液収容器３１ｂ）に入れた。
また、軟化剤を含有する液（軟化剤液３１０ａ）としては、コハク酸ジエトキシエチル（クローダ社、クローダＤＥＳ：以下、ＤＥＳとも呼ぶ）を用い、液状定着液ＴＬの全体を１００［ｗｔ％］としてときの１０［ｗｔ％］をＰＥＴ樹脂からなるボトル容器（軟化剤液収容器３１ａ）に入れた。
【０１１７】
上述の軟化剤液３１０ａと起泡剤液３１０ｂとを混合して液状定着液ＴＬとし、さらに泡状定着液Ｂｕとする泡状定着液供給部１３０としては、図４に示す構成のものを用いた。
本実験例で用いた泡状定着液供給部１３０は、ＰＥＴ樹脂からなる二つのボトル（軟化剤液収容器３１ａ及び起泡剤液収容器３１ｂ）を備え、液搬送ポンプ３３（３３ａ、３３ｂ）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）を備える。また、各部材を接続する液搬送流路（軟化剤液搬送パイプ３４ａ、起泡剤液搬送パイプ３４ｂ、液状定着液搬送パイプ３４０及び泡搬送パイプ３８ｃ）は、内径２［ｍｍ］のシリコーンゴムチューブである。気体・液体混合部３５内に配置された所望の泡径よりも大きい状態の初期泡状定着液Ｂｕ１を生成するための微小孔シート３７は、ステンレス製メッシュシート（開口部約４０［μｍ］）という構成になっている。泡状定着液供給部１３０は、上述した二つのボトル、チューブポンプ、液搬送流路、及び、気体・液体混合部３５によって大きな泡の生成部を構成する。
【０１１８】
また、泡状定着液供給部１３０は、上述した大きな泡生成部で生成された初期泡状定着液Ｂｕ１から所望の泡径の小径泡状定着液Ｂｕ２を生成する泡微細化部３８は、固定軸に固定された内側円筒３８ｂが不図示の回転駆動モータによって回転する。二重円筒構造を構成する外側円筒３８ａ及び内側円筒３８ｂの材質はＰＥＴ樹脂とした。外側円筒３８ａの内径ｄ１は１０［ｍｍ］、外側円筒３８ａの内部の長さＬ１は１２０［ｍｍ］、内側円筒３８ｂの外径ｄ２は８［ｍｍ］、内側円筒３８ｂの長さＬ２は１００［ｍｍ］とした。内側円筒３８ｂの回転数は、３００［ｒｐｍ］とし、回転時間は１０秒間とした。
【０１１９】
泡状定着液供給部１３０で生成した泡状定着液Ｂｕを転写紙Ｐに付与する泡状定着液塗布部１４０としては、図５及び図６に示す構成のものを用いた。
膜厚調整ブレード４２の先端と塗布ローラ４１との間隙よりも塗布ローラ４１の表面移動方向上流側の表面に上述した泡状定着液供給部１３０で生成した泡状定着液Ｂｕが供給される構成である。膜厚調整ブレード４２の先端と塗布ローラ４１との間隙は、４０［μｍ］に設定した。
塗布対向ローラ４３は、アルミ合金製ローラ（φ１０［ｍｍ］）を芯金とし、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」)で形成したスポンジローラである。
塗布ローラ４１は、ＰＦＡ（四フッ化エチレン・バーフロロアルキルビニルエーテル共重合体）樹脂を焼付け塗装したＳＵＳ（ステンレス鋼）製ローラ（φ３０［ｍｍ］）である。
膜厚調整ブレード４２は、アルミニウム合金製支持板に厚み１［ｍｍ］の平板ガラスを接着したものであり、ガラス面を塗布ローラ４１側に向け、１０［μｍ］から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構成している。
また、紙搬送速度は、１５０［ｍｍ／ｓ］という構成になっている。
【０１２０】
次に、本実験例における本発明を適用した装置の各実施例と、本発明を適用したものとは異なる装置の各比較例の条件について説明する。
【０１２１】
〔実施例１〕
電子写真方式のプリンタ（リコー社製 Ｉｐｓｉｏ ＣＸ８８００）を用い、未定着トナーのカラー画像を転写紙Ｐ（ＮＢＳリコー製：上質紙５５ｋｇ紙マイペーパー）に形成させた。トナー層の厚みは２０〜３０［μｍ］であった。
泡状定着液供給部１３０において、上記「起泡剤液と軟化剤液との調整（１）」に基づいてＰＣ系定着液を生成し、気体・液体混合部３５及び泡微細化部３８によって泡状定着液Ｂｕを生成した。この泡状定着液Ｂｕを泡状定着液塗布部１４０の塗布ローラ４１上で厚さ約７０［μｍ］の泡状定着液膜Ｂｕ３として、未定着トナーＴが形成された転写紙Ｐの上に塗布した。その結果、転写紙Ｐにおける定着液Ｆの付着量が１１０〜１３０［ｍｇ／Ａ４］となった。
このように泡状定着液Ｂｕが塗布された後の転写紙Ｐに対して、コーティング剤付与装置４５として用いたロールコーターによって、コーティング剤４５０として水溶性樹脂コート剤（互応化学製のプラスコートＲＤ１２０：アクリル系樹脂、固形分２４［％］）を付着量が２００［ｍｇ／Ａ４］となるようにオーバーコートした。
【０１２２】
〔実施例２〕
電子写真方式のプリンタ（リコー社製 Ｉｐｓｉｏ ＣＸ８８００）を用い、未定着トナーのカラー画像を転写紙Ｐ（ＮＢＳリコー製：上質紙５５ｋｇ紙マイペーパー）に形成させた。トナー層の厚みは２０〜３０［μｍ］であった。
泡状定着液供給部１３０において、上記「起泡剤液と軟化剤液との調整（２）」に基づいてＤＥＳ系定着液を生成し、気体・液体混合部３５及び泡微細化部３８によって泡状定着液Ｂｕを生成した。この泡状定着液Ｂｕを泡状定着液塗布部１４０の塗布ローラ４１上で厚さ約７０［μｍ］の泡状定着液膜Ｂｕ３として、未定着トナーＴが形成された転写紙Ｐの上に塗布した。その結果、転写紙Ｐにおける定着液Ｆの付着量が１１０〜１３０［ｍｇ／Ａ４］となった。
このように泡状定着液Ｂｕが塗布された後の転写紙Ｐに対して、コーティング剤付与装置４５として用いたロールコーターによって、コーティング剤４５０として水溶性樹脂コート剤（互応化学製のプラスコートＲＤ１２０：アクリル系樹脂、固形分２４［％］）を付着量が２１０［ｍｇ／Ａ４］となるようにオーバーコートした。
【０１２３】
〔実施例３〕
電子写真方式のプリンタ（リコー社製 Ｉｐｓｉｏ ＣＸ８８００）を用い、未定着トナーのカラー画像を転写紙Ｐ（ＮＢＳリコー製：上質紙５５ｋｇ紙マイペーパー）に形成させた。トナー層の厚みは２０〜３０［μｍ］であった。
泡状定着液供給部１３０において、上記「起泡剤液と軟化剤液との調整（１）」に基づいてＰＣ系定着液を生成し、気体・液体混合部３５及び泡微細化部３８によって泡状定着液Ｂｕを生成した。この泡状定着液Ｂｕを泡状定着液塗布部１４０の塗布ローラ４１上で厚さ約７０［μｍ］の泡状定着液膜Ｂｕ３として、未定着トナーＴが形成された転写紙Ｐの上に塗布した。その結果、転写紙Ｐにおける定着液Ｆの付着量が１１０〜１３０［ｍｇ／Ａ４］となった。
このように泡状定着液Ｂｕが塗布された後の転写紙Ｐに対して、コーティング剤付与装置４５として用いたロールコーターによって、コーティング剤４５０として水溶性樹脂コート剤（互応化学製のプラスコートＲＹ２２１：アクリル系樹脂、固形分４０［％］）を付着量が２０８［ｍｇ／Ａ４］となるようにオーバーコートした。
【０１２４】
〔実施例４〕
電子写真方式のプリンタ（リコー社製 Ｉｐｓｉｏ ＣＸ８８００）を用い、未定着トナーのカラー画像を転写紙Ｐ（ＮＢＳリコー製：上質紙５５ｋｇ紙マイペーパー）に形成させた。トナー層の厚みは２０〜３０［μｍ］であった。
泡状定着液供給部１３０において、上記「起泡剤液と軟化剤液との調整（２）」に基づいてＤＥＳ系定着液を生成し、気体・液体混合部３５及び泡微細化部３８によって泡状定着液Ｂｕを生成した。この泡状定着液Ｂｕを泡状定着液塗布部１４０の塗布ローラ４１上で厚さ約７０［μｍ］の泡状定着液膜Ｂｕ３として、未定着トナーＴが形成された転写紙Ｐの上に塗布した。その結果、転写紙Ｐにおける定着液Ｆの付着量が１１０〜１３０［ｍｇ／Ａ４］となった。
このように泡状定着液Ｂｕが塗布された後の転写紙Ｐに対して、コーティング剤付与装置４５として用いたロールコーターによって、コーティング剤４５０として水溶性樹脂コート剤（互応化学製のプラスコートＲＹ２２１：アクリル系樹脂、固形分４０［％］）を付着量が２１５［ｍｇ／Ａ４］となるようにオーバーコートした。
【０１２５】
〔実施例５〕
電子写真方式のプリンタ（リコー社製 Ｉｐｓｉｏ ＣＸ８８００）を用い、未定着トナーのカラー画像を転写紙Ｐ（ＮＢＳリコー製：上質紙５５ｋｇ紙マイペーパー）に形成させた。トナー層の厚みは２０〜３０［μｍ］であった。
泡状定着液供給部１３０において、上記「起泡剤液と軟化剤液との調整（２）」に基づいてＤＥＳ系定着液を生成し、気体・液体混合部３５及び泡微細化部３８によって泡状定着液Ｂｕを生成した。この泡状定着液Ｂｕを泡状定着液塗布部１４０の塗布ローラ４１上で厚さ約７０［μｍ］の泡状定着液膜Ｂｕ３として、未定着トナーＴが形成された転写紙Ｐの上に塗布した。その結果、転写紙Ｐにおける定着液Ｆの付着量が１１０〜１３０［ｍｇ／Ａ４］となった。
このように泡状定着液Ｂｕが塗布された後の転写紙Ｐに対して、コーティング剤付与装置４５として用いたロールコーターによって、コーティング剤４５０として水溶性樹脂コート剤（ＤＩＣ製のＨＶ−Ｅ：アクリル系樹脂、固形分３１［％］）を付着量が１９５［ｍｇ／Ａ４］となるようにオーバーコートした。
【０１２６】
〔実施例６〕
電子写真方式のプリンタ（リコー社製 Ｉｐｓｉｏ ＣＸ８８００）を用い、未定着トナーのカラー画像を転写紙Ｐ（ＮＢＳリコー製：上質紙５５ｋｇ紙マイペーパー）に形成させた。トナー層の厚みは２０〜３０［μｍ］であった。
泡状定着液供給部１３０において、上記「起泡剤液と軟化剤液との調整（２）」に基づいてＤＥＳ系定着液を生成し、気体・液体混合部３５及び泡微細化部３８によって泡状定着液Ｂｕを生成した。この泡状定着液Ｂｕを泡状定着液塗布部１４０の塗布ローラ４１上で厚さ約７０［μｍ］の泡状定着液膜Ｂｕ３として、未定着トナーＴが形成された転写紙Ｐの上に塗布した。その結果、転写紙Ｐにおける定着液Ｆの付着量が１１０〜１３０［ｍｇ／Ａ４］となった。
このように泡状定着液Ｂｕが塗布された後の転写紙Ｐに対して、コーティング剤付与装置４５として用いたアニロックスローラによって、コーティング剤４５０として水溶性樹脂コート剤（互応化学製のプラスコートＺ−３３１０：ポリエステル系樹脂、固形分２５［％］）を付着量が２４０［ｍｇ／Ａ４］となるようにオーバーコートした。
【０１２７】
〔比較例１〕
電子写真方式のプリンタ（リコー社製 Ｉｐｓｉｏ ＣＸ８８００）を用い、未定着トナーのカラー画像を転写紙Ｐ（ＮＢＳリコー製：上質紙５５ｋｇ紙マイペーパー）に形成させた。トナー層の厚みは２０〜３０［μｍ］であった。
泡状定着液供給部１３０において、上記「起泡剤液と軟化剤液との調整（１）」に基づいてＰＣ系定着液を生成し、気体・液体混合部３５及び泡微細化部３８によって泡状定着液Ｂｕを生成した。この泡状定着液Ｂｕを泡状定着液塗布部１４０の塗布ローラ４１上で厚さ約７０［μｍ］の泡状定着液膜Ｂｕ３として、未定着トナーＴが形成された転写紙Ｐの上に塗布した。その結果、転写紙Ｐにおける定着液Ｆの付着量が１１０〜１３０［ｍｇ／Ａ４］となった。
このように泡状定着液Ｂｕが塗布された後の転写紙Ｐに対して、コーティング剤をオーバーコートせずにそのまま出力した。
【０１２８】
〔比較例２〕
電子写真方式のプリンタ（リコー社製 Ｉｐｓｉｏ ＣＸ８８００）を用い、未定着トナーのカラー画像を転写紙Ｐ（ＮＢＳリコー製：上質紙５５ｋｇ紙マイペーパー）に形成させた。トナー層の厚みは２０〜３０［μｍ］であった。
泡状定着液供給部１３０において、上記「起泡剤液と軟化剤液との調整（２）」に基づいてＤＥＳ系定着液を生成し、気体・液体混合部３５及び泡微細化部３８によって泡状定着液Ｂｕを生成した。この泡状定着液Ｂｕを泡状定着液塗布部１４０の塗布ローラ４１上で厚さ約７０［μｍ］の泡状定着液膜Ｂｕ３として、未定着トナーＴが形成された転写紙Ｐの上に塗布した。その結果、転写紙Ｐにおける定着液Ｆの付着量が１１０〜１３０［ｍｇ／Ａ４］となった。
このように泡状定着液Ｂｕが塗布された後の転写紙Ｐに対して、コーティング剤をオーバーコートせずにそのまま出力した。
【０１２９】
本実験例の実施例１〜６及び比較例１〜２の実験結果を表１に示す。
【０１３０】
【表１】
【０１３１】
表１における定着評価の評価基準を以下に示す。
＜粘着（タック）の評価＞
○：出力直後（１秒後）にクロックメータによる擦りで布への汚れ無し
×：出力直後（１秒後）にクロックメータによる擦りで布への汚れ有り
＜光沢性の評価＞
ＪＩＳ−Ｚ８７４１に基づいて光沢度を測定した。
光沢度計：ＶＧ−２ＰＤ型（日本電色工業製）
照射角度：６０［°］
測定サンプルのサイズ：１５×４５［ｍｍ］
＜筆記性の評価＞
鉛筆：ＨＢにて横直線筆記
ボールペン：ＰＩＬＯＴ ｅｃｏｍａｔｅ ０．７にて横直線筆記
マーカー：ＺＥＢＲＡ ＯＰＴＥＸＣＡＲＥ ＷＫＣＲ１−Ｐ ピンクにて横直線筆記
【０１３２】
表１の結果から明らかな様に、定着液が付与されたトナー層に水溶性のコーティング剤を付与することで粘着（タック）を解消することが可能である。また、光沢性も比較例と比べて大きな差が認められた。ここで、転写紙Ｐとしてコート紙を用いることで光沢性は２０まで上昇することも判明した。このように、水溶性のコーティング剤は粘着（タック）を防止し、光沢（グロス感）を得ることができる。
また、コーティング剤を付与しない構成では、転写紙にトナー層を素早く固定・定着するために泡状定着液Ｂｕの塗布量が１５０〜２００［ｇ／Ａ４］となるように塗布すると粘着（タック）は著しい。また、塗布量を８０〜１００［ｇ／Ａ４］程度に抑えると、ＰＣ（プロピレンカーボネート）は経時変化（１晩）で粘着（タック）は改善されるがＰＣは蒸発するのである。ＰＣが蒸発すると、ＶＯＣの問題や、蒸発して現像剤収容器内のトナーを軟化させてしまう問題等が生じる。従って、蒸発しないＤＥＳは転写紙Ｐに留まり、粘着（タック）は解消しない。このように、コーティング剤を付与しない構成では、粘着しないことと光沢を示すこととの両方を満たすポイントが無いため、安定した定着を行うために、コーティング剤を付与する構成が必要となる。
【０１３３】
また、表１に示すように、実施例６では、コーティング剤としてポリエステル系樹脂を用いたところ、筆記性に関してはボールペンのみかすれる現象が発生したが、この現象の原因は特定できなかった。
また、図１４に示す定着装置３０が備えるブロワ４６０のように、コーティング剤４５０でオーバーコートした後に、風乾送風を行う送風手段を設けても良い。上述したように、本発明を適用した定着装置３０では、実験を行った範囲の定着液Ｆの塗布量では、出力後１秒後のクロックメータによる布汚れは少なかったが、送風手段を付設することで定着液Ｆの塗布量の余裕度が向上する。
【０１３４】
なお、本発明は上記各実施の形態例に限定されるものではなく，特許請求の範囲内に記載であれば多種の変形や置換可能であることは言うまでもない。
【０１３５】
以上、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である未定着トナーＴを軟化させる軟化剤を含有する液状定着液ＴＬを液中に気泡が分散した泡状定着液Ｂｕとする定着液泡状化手段である泡状定着液供給部１３０と、未定着トナーＴからなるトナー層を担持する記録媒体である転写紙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泡状定着液塗布部１４０とを有し、泡状定着液Ｂｕを付与することで軟化した未定着トナーＴを転写紙Ｐに定着する定着装置である。そして、定着装置３０は、定着液が付与されたトナー層Ｔｃを担持する転写紙Ｐの表面上に、定着液が付与されたトナー層Ｔｃを被覆する被覆剤であるコーティング剤４５０を付与する被覆剤付与手段であるコーティング剤付与装置４５を備える。転写紙Ｐの表面上の定着液が付与されたトナー層Ｔｃをコーティング剤４５０によって被覆するため、定着後の転写紙Ｐを重ねて出力したときに、粘着性が残っている定着液が付与されたトナー層Ｔｃと転写紙Ｐとが直接接触することを防止し、定着液が付与されたトナー層Ｔｃがその粘着性によって他の転写紙Ｐに付着することを防止できる。これにより、定着後の転写紙Ｐを重ねて出力したときに、転写紙Ｐ同士が貼り付いたり、画像の一部が剥がれたり、といった不具合の発生を抑制することができるという優れた効果がある。
本実施形態では、転写紙Ｐ上に形成された未定着トナーＴに定着液Ｆを付与し、その後、コーティング剤４５０を付与する構成であるが、本発明を適用可能な定着装置はこの構成に限るものではない。例えば、中間転写体上に形成されたトナー像に定着液を付与し、定着液を付与されて軟化したトナー像を記録媒体に転写する構成の定着装置であっても、定着液によって軟化されたトナー像を転写された記録媒体の表面上に被覆剤を付与する構成とすることで、本発明を適用可能である。
【０１３６】
また、定着装置３０で用いるコーティング剤４５０の転写紙Ｐに対する付着力は、定着液が付与されたトナー層Ｔｃの転写紙Ｐに対する付着力よりも小さいことにより、転写紙Ｐ上のトナー層が他の転写紙Ｐに付着する所謂ブロッキング現象の発生を防止することができる。
【０１３７】
また、定着装置３０で用いるコーティング剤４５０が、水溶性高分子化合物を含有することにより、水溶媒からなる定着液が付与されたトナー層Ｔｃに対して、弾かれることなくオーバーコートを行うことができる。
【０１３８】
また、定着装置３０のコーティング剤付与装置４５は、転写紙Ｐの表面に対するコーティング剤４５０の付与量が可変であるため、使用環境、トナー層の作像条件、転写紙Ｐの種類等、各種条件に応じた適切な付与量のコーティング剤４０５を転写紙Ｐに付与することができる。
【０１３９】
また、定着装置３０のコーティング剤付与装置４５は、転写紙Ｐの種類に応じてコーティング剤４５０の付与量を制御することにより、各種の転写紙Ｐに最適な付与量のコーティング剤４５０を転写紙Ｐに付与することができる。
【０１４０】
また、定着装置３０のコーティング剤付与装置４５は、転写紙Ｐの表面に付与する前のコーティング剤４５０を収容する被覆剤収容部であるコーティング剤収容器４５１と、コーティング剤収容器４５１内のコーティング剤４５０の粘度を検出する被覆剤粘度検出手段である不図示の回転粘度計とを有する。そして、回転粘度計の検出結果に基づいてコーティング剤収容器４５１内のコーティング剤４５０の粘度を調整する。これにより、コーティング剤４５０の固形分濃度を適性濃度に維持することができる。
【０１４１】
また、定着装置３０としては、図１４に示すように、泡状定着液Ｂｕ及びコーティング剤４５０を付与された定着トナー層Ｔｂに対して、気体を吹き付ける送風手段としてのブロア４６０を備える構成としてもよい。これにより、転写紙Ｐ上の軟化状態の定着トナー層Ｔｂに付与された定着液Ｆ及びコーティング剤４５０に含まれる水分の蒸発を促し、より短時間でトナー粒子が転写紙Ｐに安定して定着した状態となる。
【０１４２】
また、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であるトナーを用いて記録媒体である転写紙Ｐ上に未定着トナーＴ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、トナー像を担持する転写紙Ｐの表面に泡状定着液Ｂｕを塗布し、転写紙Ｐ上にトナー像を定着せしめる定着手段とを備え、定着手段として、図１等に示す本実施形態の定着装置３０を用いることにより、定着後の転写紙Ｐを重ねて出力しても、記録媒体同士が貼り付いたり、画像の一部が剥がれたり、といった不具合が発生し難いため、泡状定着液Ｂｕを塗布する構成で連続プリントを実現できる。
【符号の説明】
【０１４３】
３ プロセスユニット
２０ 転写ユニット
２５ 中間転写ベルト
２６ 一次転写ローラ
２８ 紙搬送ユニット
３０ 定着装置
３１ 定着用液収容器
３３ 液搬送ポンプ
３５ 気体・液体混合部
３８ 泡微細化部
４１ 塗布ローラ
４２ 膜厚調整ブレード
４３ 塗布対向ローラ
４５ コーティング剤付与装置
１００ プリンタ
１３０ 泡状定着液供給部
１４０ 泡状定着液塗布部
４５０ コーティング剤
４５１ コーティング剤収容器
４５２ スプレーガン
４５３ コーティング剤塗布ローラ
Ｂｕ 泡状定着液
Ｃ 塗布ニップ
Ｆ 定着液
Ｐ 転写紙
ＴＬ 液状定着液
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１４４】
【特許文献１】特許第３２９０５１３号
【特許文献２】特許第４１８５７４２号
【特許文献３】特開昭５９−１１９３６４号公報
【特許文献４】特開２００７−２１９１０５号公報
【特許文献５】特開２００７−２６４３３８号公報
【非特許文献】
【０１４５】
【非特許文献１】「泡のエンジニアリング」初版（石井淑夫著，株式会社テクノシステム，２００５年３月２５日発行，Ｐ．４８９）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置、及び、画像形成装置に用いられる定着装置に関するものである。詳しくは、トナーの樹脂成分の少なくとも一部を溶解または膨潤させて記録媒体上に定着させる定着液を記録媒体上またトナー像担持体上のトナー像に付与する定着装置、及びこれを備えた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
プリンタ、ファクシミリ及び複写装置のような画像形成装置は、紙、布、及びＯＨＰ用シートのような記録媒体に、画像情報に基づいて文字や記号を含む画像を形成する装置である。画像形成装置には種々の方式があるが、電子写真方式の画像形成装置が普通紙に高精細な画像を高速で形成することができる点から広くオフィスで使用されている。この電子写真方式の画像形成装置では、定着速度、定着画像品質等の点から、記録媒体上のトナーを加熱して軟化あるいは溶融させ、軟化等させたトナーを加圧することによって、トナーを記録媒体上に定着させる熱定着方式が広く普及している。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定着装置を備えた電子写真方式の画像形成装置における消費電力の半分以上は、定着装置でトナーを加熱するために消費されている。一方、近年における環境問題対策の観点からは、低消費電力（省エネルギー）の画像形成装置が望まれている。そこで、従来の画像形成装置における消費電力の半分以上を消費する定着装置での省エネルギー化が求められている。従来の熱定着方式の定着装置では加熱処理に多くの電力を消費していたため、トナーを定着するためにトナーを加熱する温度を今までよりも極端に低下させる定着方式、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３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の恐れがある。
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４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嵩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４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】
上記特許文献４のように泡状定着液を用いた定着装置では、一枚ずつの定着では良好な定着を行うことができた。しかしながら、記録媒体上の定着画像は、定着液が付与された後、しばらくの間は粘着性が残り、連続して画像形成を行い、定着後の記録媒体を重ねて出力すると、記録媒体上の定着画像がその粘着性によって他の記録媒体に付着し、出力した記録媒体同士が貼り付いたり、画像の一部が剥がれたり、といった不具合が生じる場合があった。
【０００９】
本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、泡状定着液を付与する構成で、定着後の記録媒体を重ねて出力したときに、記録媒体同士が貼り付いたり、画像の一部が剥がれたり、といった不具合の発生を抑制することが出来る定着装置及びこれを備えた画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、樹脂の少なくとも一部を溶解または膨潤させることで樹脂微粒子を軟化させる軟化剤を含有する液状定着液を液中に気泡が分散した泡状定着液とする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記録媒体の表面、または、樹脂微粒子層担持体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該記録媒体に定着する定着装置において、上記泡状定着液を付与された上記樹脂微粒子層を担持する上記記録媒体の表面に、該樹脂微粒子層を被覆する被覆剤を付与する被覆剤付与手段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の定着装置において、上記被覆剤の上記記録媒体に対する付着力は、上記定着液が付与された上記樹脂微粒子の該記録媒体に対する付着力よりも小さいことを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項１または２の定着装置において、上記被覆剤が、水溶性高分子化合物を含有することを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項１乃至３の何れか１項に記載の定着装置において、上記被覆剤付与手段は、上記記録媒体の表面に対する上記被覆剤の付与量が可変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、請求項至４の定着装置において、上記被覆剤付与手段は、上記記録媒体に応じて上記被覆剤の付与量を制御することを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、請求項至１乃至５の何れか１項に記載の定着装置において、上記被覆剤付与手段は、上記記録媒体の表面に付与する前の上記被覆剤を収容する被覆剤収容部と、該被覆剤収容部内の該被覆剤の粘度を検出する被覆剤粘度検出手段とを有し、該被覆剤粘度検出手段の検出結果に基づいて該被覆剤収容部内の該被覆剤の粘度を調整す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１乃至６の何れか１項に記載の定着装置において、上記泡状定着液及び上記被覆剤を付与された上記樹脂微粒子層に気体を吹き付ける送風手段を備えることを特徴とするものである。
また、請求項８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、トナー像を担持する記録媒体の表面に泡状定着液を付与し、該記録媒体上に該トナー像を定着せしめる定着手段とを備える画像形成装置であって、該定着手段として、請求項１乃至７の何れか１項に記載の定着装置を用いることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、記録媒体の表面上の樹脂微粒子層を被覆剤によって被覆するため、定着後の記録媒体を重ねて出力したときに、粘着性が残っている樹脂微粒子層と他の記録媒体とが直接接触することを防止し、樹脂微粒子層がその粘着性によって他の記録媒体に付着することを防止できる。これにより、定着後の記録媒体を重ねて出力したときに、記録媒体同士が貼り付いたり、画像の一部が剥がれたり、といった不具合の発生を抑制することができるという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本実施形態に係る定着装置の概略構成図。
【図２】本実施形態に係るプリンタの要部を示す概略構成図。
【図３】同プリンタのプロセスユニットを示す拡大構成図。
【図４】本実施形態の定着装置の泡状定着液供給部の構成図。
【図５】本実施形態の定着装置の泡状定着液塗布部の構成図。
【図６】塗布ローラ及び膜厚規制ブレードの斜視説明図。
【図７】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８】図７よりも膜厚調整ギャップを狭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９】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１０】泡状定着液を示す拡大模式図。
【図１１】変形例１係る定着装置の説明図、（ａ）は定着装置の概略構成図、（ｂ）は定着装置が備えるコーティング剤収容器の拡大説明図。
【図１２】塗布対向ベルトを備える定着装置の概略構成図。
【図１３】送風手段を備える定着装置の概略構成図。
【図１４】（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１５】従来の液定着方式の定着装置における泡状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】
【００１３】
以下、本発明を適用した画像形成装置として、電子写真方式のタンデム方式のカラープリンタ（以下、単にプリンタ１００という）の実施形態について説明する。なお、本発明を適用した画像形成装置としては、プリンタに限るものではなく、複写機、ファクシミリ等、定着装置を備えた画像形成装置であれば適用可能である。
まず、実施形態に係るプリンタ１００の基本的な構成について説明する。図２は、プリンタ１００の要部を示す概略構成図である。同図において、プリンタ１００は、イエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），黒（Ｋ）のトナー像を形成する４つのプロセスユニット３（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）、転写ユニット２０、紙搬送ユニット２８、レジストローラ対１５、定着装置３０、図示しない光書込装置などを備えている。
転写ユニット２０は、トナー像担持体としての中間転写ベルト２５を備えており、この中間転写ベルト２５の上部の張架面に沿って、ブラック、イエロー、マゼンタ及びシアンの各色の画像形成ユニットである４つのプロセスユニット３（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）が配列されている。
【００１４】
４つのプロセスユニット３（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の上方には、図示しない光書込装置が配置されている。例えば、プリンタ１００が複写機である場合には、スキャナで原稿の画像情報を読み込み、この画像情報に応じて、光書込装置のレーザーダイオードやＬＥＤ等の光源を駆動して、プロセスユニット３（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）におけるドラム状の感光体４（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）に向けて各レーザー光Ｌ１〜Ｌ４を照射する。この照射により、感光体４（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の表面には静電潜像が形成され、この潜像は所定の現像プロセスを経由してトナー像になる。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。
【００１５】
プロセスユニット３（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）はそれぞれ、潜像担持体たる感光体４と、その周囲に配設される各種機器とを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、プリンタ本体に対して着脱可能になっている。プロセスユニット３（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）は使用するトナーの色が異なる点以外は同様の構成であり、図３は、四つのプロセスユニット３（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）のうちの一つのプロセスユニット３の拡大説明図である。図３に示すように、四つのプロセスユニット３はそれぞれ、感光体４を備え、感光体４の周りに、現像装置６、帯電装置７、除電装置の除電ランプ８、ドラムクリーニング装置９等を備えている。また、中間転写ベルト２５を挟んで感光体４と対向する位置には、一次転写装置の一次転写ローラ２６が設けられている。
本実施形態の一次転写装置は、ローラ状の一次転写ローラ２６を備え、中間転写ベルト２５を挟んで一次転写ローラ２６が感光体４に当接することで、感光体４の表面上に形成されたトナー像を中間転写ベルト２５に転写する一次転写ニップを形成する。一次転写装置としては、導電性ブラシ、非接触のコロナチャージャー等を採用することもできる。
【００１６】
感光体４としては、アルミニウム等の素管に、感光性を有する有機感光材の塗布による感光層を形成したドラム状のものを用いている。無端ベルト状のものを用いても良い。
本実施形態の帯電装置７は、帯電バイアスが印加される帯電ローラを感光体４に当接させる接触型帯電方式の帯電装置である。帯電装置７は、感光体４に当接させた帯電ローラに帯電バイアスを印加することにより、感光体４の表面を一様に帯電する。帯電装置７としては、接触型帯電方式に限るものではなく、感光体４に対して非接触で帯電処理を行うスコロトロンチャージャ等を採用した非接触帯電方式の帯電装置を用いてもよい。
【００１７】
現像装置６は、図示しない磁性キャリアと非磁性トナーとを含有する二成分現像剤を用いて、感光体４上の静電潜像にトナーを付着させてトナー像を得ることで、静電潜像を現像して可視化する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４の表面上で現像されたトナー像は、一次転写ニップで中間転写ベルト２５に一次転写される。
ここで、各色に対応するトナーは、それぞれの色に着色された樹脂微粒子からなり、これらの樹脂微粒子は、後述する定着液により溶解または膨潤する。現像装置６は、二成分現像剤を収容し撹拌する攪拌部と、現像ローラが配置された現像部とを有し、現像ローラの表面に供給され現像に使用されなかった現像剤は、攪拌部に戻され、再利用される。攪拌部における二成分現像剤のトナー濃度は、トナー濃度センサによって検出され、トナー濃度が、一定であるように制御されている。
【００１８】
一次転写ニップを通過した後の感光体４表面に付着している転写残トナーは、ドラムクリーニング装置９によって感光体４表面から除去される。ドラムクリーニング装置９によって感光体４表面から除去されたトナーは、不図示の回収スクリュ及びトナーリサイクル装置によって現像装置６に搬送され、再利用される。本実施形態では、ドラムクリーニング装置９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。
除電ランプ８は、光照射によって感光体４を除電する。除電された感光体４の表面は初期化され、帯電装置７による一様帯電から始まる次の画像形成に備える。
【００１９】
先に示した図２において、４つのプロセスユニット３（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の感光体４（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）には、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３（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の下方には、転写ユニット２０が配設されている。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４（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）に当接させてＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の一次転写ニップを形成している。そして、中間転写ベルト２５は駆動ローラ２１の回転駆動によって図中時計回り方向（図中の矢印Ａ方向）に無端移動する。
【００２０】
Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の一次転写ニップの近傍では、中間転写ベルト２５のベルトループ内側に配設された一次転写ローラ２６（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）によって中間転写ベルト２５を感光体４（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）に向けて押圧している。これら一次転写ローラ２６（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）には、それぞれ図示しない電源によって一次転写バイアスが印加されている。これにより、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の一次転写ニップには、感光体４（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）上のトナー像を中間転写ベルト２５に向けて静電移動させる一次転写電界が形成されている。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。
【００２１】
転写ユニット２０の図中下方の中間転写ベルト２５を挟んで、転写バックアップローラ２３に対向する位置には、二次転写装置として機能する紙搬送ユニット２８が設けられている。紙搬送ユニット２８は、駆動ローラ２９ｂと二次転写ローラ２９ａとの２つの支持ローラの間に、無端状の紙搬送ベルト２９を掛け渡して無端移動させる構成である。この紙搬送ユニット２８は、自らの二次転写ローラ２９ａと、転写ユニット２０の中間転写ベルト２５との間に、紙搬送ベルト２９を挟み込んでいる。このような構成により、中間転写ベルト２５のおもて面と、紙搬送ベルト２９のおもて面とが当接する二次転写ニップが形成されている。二次転写装置としては、ベルト状の部材を中間転写ベルト２５に対向させる構成に限らず、ローラ状の部材を中間転写ベルト２５に対向させる構成であってもよい。
【００２２】
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。
【００２３】
二次転写ニップでは、不図示の給紙装置から供給された記録媒体である転写紙Ｐに中間転写ベルト２５上トナー像が転写される。
この二次転写ニップの図中右側方には、レジストローラ対１５が配設されている。このレジストローラ対１５は、ローラ間に転写紙Ｐの先端を挟み込んだ状態で停止し、中間転写ベルト２５上の四色トナー像に同期させ得るタイミングで駆動し、転写紙Ｐを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上の四色トナー像が二次転写電界やニップ圧の影響によって転写紙Ｐに一括二次転写される。転写紙Ｐに転写された四色トナー像は、転写紙Ｐの白色と相まってフルカラー画像となる。二次転写ニップを通過した転写紙Ｐは、中間転写ベルト２５から離間して、紙搬送ベルト２９のおもて面に保持されながら、その無端移動に伴って定着装置３０へと搬送される。
【００２４】
中間転写ベルト２５の複数の張架ローラ（２１、２２、２３）のうちのクリーニング対向ローラ２２に対して中間転写ベルト２５を挟んで対向する位置には、ベルトクリーニング装置２４が配置されている。二次転写ニップを通過した中間転写ベルト２５の表面には、二次転写ニップで転写紙Ｐに転写されなかった転写残トナーが付着しており、この転写残トナーは、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。
【００２５】
次に、定着装置３０について説明する。図１は、実施形態に係る定着装置３０の概略構成図である。
以下では、便宜上、泡を含まない定着液を「液状定着液ＴＬ」といい、気泡を含有し泡状となった定着液を「泡状定着液Ｂｕ」という。また、泡状定着液Ｂｕのうち、液状定着液ＴＬの状態から起泡されて泡径が所望の泡径よりも大きい状態の泡状定着液Ｂｕを「初期泡状定着液Ｂｕ１」といい、初期泡状定着液Ｂｕ１の状態から分泡して所望の泡径となった泡状定着液Ｂｕを「小径泡状定着液Ｂｕ２」という。さらに、後述する塗布ローラ４１の表面上で泡状定着液膜厚制御手段によって規制され所望の膜厚の状態の小径泡状定着液Ｂｕ２を泡状定着液膜Ｂｕ３という。また、何れの状態にも限定しない定着液を定着液Ｆという。
【００２６】
図１に示す定着装置３０は、転写紙Ｐに定着液Ｆを塗布する定着液付与手段である泡状定着液塗布部１４０と、泡状定着液生成手段である泡状定着液供給部１３０とを備え、泡状定着液供給部１３０で生成した泡状定着液Ｂｕを泡状定着液塗布部１４０で転写紙Ｐ上の未定着トナーＴに塗布する。
泡状定着液塗布部１４０は、塗布ローラ４１、塗布対向ローラ４３などを備える。定着装置３０では、液状定着液ＴＬを構成する二つの定着用液として、軟化剤を含有する液（以下、軟化剤液３１０ａと称す）と起泡剤を含有する液（以下、起泡剤液３１０ｂと称す）とを独立して保管している。そして、泡状定着液Ｂｕを生成するときに軟化剤液３１０ａと起泡剤液３１０ｂとを液混合部４００で混合し、この混合によって得られた液状定着液ＴＬを泡状定着液供給部１３０に供給して、泡状定着液Ｂｕを生成する構成である。
樹脂の少なくとも一部を溶解または膨潤させることで樹脂微粒子を軟化させる軟化剤は，水と反応して加水分解してしまう傾向を持つ。このため、水を含む起泡剤液３１０ｂと軟化剤液３１０ａとは、本実施形態の定着装置３０のように、別々に保管し、使用時に混合して使用することが望ましい。
【００２７】
図４は、定着装置３０の泡状定着液供給部１３０を示す拡大構成図であり、図５は、定着装置３０の泡状定着液塗布部１４０を示す拡大構成図である。また、図６は、定着装置３０が備える塗布ローラ４１及び膜厚調整ブレード４２とを図５中の矢印Ｇ方向から見た斜視説明図である。
【００２８】
泡状定着液供給部１３０は、軟化剤液収容器３１ａ内に収容されている軟化剤液３１０ａと起泡剤液収容器３１ｂ内に収容されている起泡剤液３１０ｂとを混合して得られる液状定着液ＴＬを泡化させ、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。
軟化剤液収容器３１ａ内の軟化剤液３１０ａは、軟化剤液搬送ポンプ３３ａを駆動することで軟化剤液搬送パイプ３４ａを通って液混合部４００に供給される。また、起泡剤液収容器３１ｂ内の起泡剤液３１０ｂは起泡剤液搬送ポンプ３３ｂを駆動することで起泡剤液搬送パイプ３４ｂによって液混合部４００に供給される。このとき、軟化剤液搬送ポンプ３３ａと起泡剤液搬送ポンプ３３ｂとの駆動を制御して、軟化剤液３１０ａの搬送量と起泡剤液３１０ｂの搬送量との比を調節することにより、２つの液を混合して成る液状定着液ＴＬにおける軟化剤液３１０ａと起泡剤液３１０ｂとの混合比を調節することが出来る。所定の混合比で供給された軟化剤液３１０ａと起泡剤液３１０ｂとを液混合部４００で混合し、この混合によって得られた液状定着液ＴＬを、液状定着液搬送パイプ３４０を介して気体・液体混合部３５に搬送する。
【００２９】
液搬送ポンプ３３（３３ａ及び３３ｂ）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。ギヤポンプ等のように、振動機構や回転機構といった定着用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、搬送能力が低下するおそれがある。また、前述の駆動する機構の部品を構成する材料によって定着用液が汚染されたり、逆に駆動する機構の部品が定着用液で劣化され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、定着用液内で駆動する機構がない。このため、定着用液と接する部材はチューブだけであり、チューブとして搬送する定着用液に対して耐液性を有する部材を用いることで、定着用液の汚染や液搬送ポンプ３３を構成する部品の劣化を防止することが出来る。また、チューブを変形させるだけであるため、定着用液が起泡せず、搬送能力の低下を防止できる。なお、液搬送ポンプ３３が搬送する液体が軟化剤液３１０ａや起泡剤液３１０ｂである場合に限らず、液状定着液ＴＬそのものを定着用液として収容する定着用液収容器から搬送する場合の液搬送ポンプ３３としてもチューブポンプを用いることが望ましい。この場合、チューブとして定着液Ｆに対して耐液性を有する部材を用いることで液の汚染や液搬送ポンプ３３を構成する部品の劣化を防止することが出来る。
【００３０】
気体・液体混合部３５には、空気口３６が設けられており、軟化剤液搬送ポンプ３３ａ及び起泡剤液搬送ポンプ３３ｂを駆動することによって気体・液体混合部３５に流入する液状定着液ＴＬの流れが発生するとともに、空気口３６に負圧が発生する。これにより、空気口３６から空気が気体・液体混合部３５に導入され、液状定着液ＴＬと空気とが混合し、さらに微小孔シート３７を通過することで、泡径のそろった大きな泡からなる初期泡状定着液Ｂｕ１を生成することができる。
微小孔シート３７の孔径は、例えば３０〜１００［μｍ］程度である。液状定着液ＴＬを発泡させる構成としては、図４に示す微小孔シート３７を備える構成に限るものではなく、連泡構造の多孔質部材であればよい。例えば、孔径３０［μｍ］〜１００［μｍ］程度の連通孔を有する焼結セラミックス板や不織布、発泡樹脂シート等を用いてもよい。
液状定着液ＴＬから大きな泡からなる初期泡状定着液Ｂｕ１を生成する別の生成方法としては、液搬送ポンプ３３の駆動により供給される液状定着液ＴＬと空気口３６からの空気とを羽根状攪拌子で攪拌しながら、液状定着液ＴＬに気泡を巻き込みながら初期泡状定着液Ｂｕ１を生成する方法を用いることができる。また、液搬送ポンプ３３の駆動によって供給された液状定着液ＴＬに空気供給ポンプ等でバブリングを行い初期泡状定着液Ｂｕ１を生成する方法を採用してもよい。
【００３１】
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からなる初期泡状定着液Ｂｕ１をごく短時間で生成することができる。ただし、泡状定着液Ｂｕを定着に用いるときの泡としては、できるだけ細かくする方が望ましい。このため、定着装置３０では、気体・液体混合部３５で得られた初期泡状定着液Ｂｕ１を、泡微細化部３８で微細な泡径の泡からなる小径泡状定着液Ｂｕ２とする構成である。
【００３２】
気体・液体混合部３５で生成された初期泡状定着液Ｂｕ１は、泡搬送パイプ３８ｃを通って泡微細化部３８に供給される。
泡微細化部３８は、初期泡状定着液Ｂｕ１にせん断力を付与することによって径の大きな一つの泡を二つ以上に分割して泡の微細化を行う。泡微細化部３８は、外側円筒３８ａの中に内側円筒３８ｂを内包する二重円筒構造になっており、固定された外側円筒３８ａに対して内側円筒３８ｂが回転可能な構成となっている。外側円筒３８ａの泡搬送パイプ３８ｃが接続された箇所から外側円筒３８ａと内側円筒３８ｂとの隙間（この隙間が泡微細化部３８における泡状定着液Ｂｕの流路となる）に初期泡状定着液Ｂｕ１を供給し、この隙間を通過することで内側円筒３８ｂの回転により泡状定着液Ｂｕに対してせん断力が付与される。このせん断力の付与により、一つの大きな泡を二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から泡供給ノズル３９へ、所望の微小な泡径を有する小径泡状定着液Ｂｕ２を排出する。また、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。
【００３３】
一般的に、初期泡状定着液Ｂｕ１のように泡径が０．５［ｍｍ］〜１［ｍｍ］程度の大きな泡からなる泡状定着液の場合、単なる撹拌等により比較的容易に泡を生成可能であり、大きな泡からなる泡状定着液の生成には数秒以下の時間（０．１［秒］もかからない）で生成することができる。そこで、このように所望の泡径よりも大きな泡であって、目視で観察できる程度の大きさの泡からなる泡状定着液の生成が容易で、すばやく生成できることができる点に着目した。大きな泡からなる状態から素早く５［μｍ］〜５０［μｍ］程度の微小な泡からなる泡状定着液を生成する方法を鋭意検討した結果、大きな泡からなる泡状定着液にせん断力を加えることで大きな泡を分泡すると、液状態から起泡させて微小な泡径の泡状定着液を生成する方法に比べて、極めて素早く所望の大きさの微小な泡径の泡状定着液が生成できることがわかった。
定着装置３０では、液状定着液ＴＬを大きな泡径の泡からなる初期泡状定着液Ｂｕ１へと泡化させる大きな泡生成部である気体・液体混合部３５と、初期泡状定着液Ｂｕ１の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ＴＬ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小径泡状定着液Ｂｕ２に変化させることができる。
【００３４】
図１及び図５に示すように、泡供給ノズル３９から排出される小径泡状定着液Ｂｕ２は、泡状定着液塗布部１４０の塗布ローラ４１の表面に供給される。泡状定着液塗布部１４０は、図５に示すように、小径泡状定着液Ｂｕ２を転写紙Ｐ上の樹脂微粒子である未定着トナーＴに付与する塗布ローラ４１を備える。また、泡状定着液塗布部１４０は、塗布ローラ４１の表面上に供給された小径泡状定着液Ｂｕ２の膜厚を転写紙Ｐ上の未定着トナーＴのトナー層の厚さに応じて制御し、小径泡状定着液Ｂｕ２の膜厚を最適な膜厚に制御する泡状定着液膜厚制御手段である膜厚調整ブレード４２を備える。さらに、泡状定着液塗布部１４０は、膜厚調整ブレード４２が対向する位置に対して塗布ローラ４１の表面移動方向下流側で、塗布ローラ４１と対峙する位置に塗布対向ローラ４３を備える。
【００３５】
図５に示すように、塗布ローラ４１上の小径泡状定着液Ｂｕ２は、小径泡状定着液Ｂｕ２の気泡の大きさ、泡粘度及び塗布加圧力並びに未定着トナーＴの層厚に応じて、間隔が制御された膜厚調整ブレード４２との対向部を通過することにより、泡状定着液Ｂｕの未定着トナーＴのトナー層への浸透時間に対して最適化した膜厚の泡状定着液膜Ｂｕ３となる。泡状定着液供給部１３０で生成された所望の泡径の小径泡状定着液Ｂｕ２は、泡状定着液供給口を備えた泡供給ノズル３９より塗布ローラ４１と膜厚調整ブレード４２との間に滴下される。
【００３６】
泡状定着液Ｂｕの嵩密度としては、０．０１〜０．１［ｇ／ｃｍ３］の範囲が望ましい。更に、定着液Ｆを付与した後に媒体面に残液感を生じないようにするためには、泡の嵩密度として、０．０１［ｇ／ｃｍ３］〜０．０２［ｇ／ｃｍ３］が好ましく、０．０２［ｇ／ｃｍ３］以下がより好ましい。これは以下の理由による。
すなわち、塗布ローラ４１が転写紙Ｐに泡状定着液Ｂｕを塗布する塗布ニップＣでの泡状定着液膜Ｂｕ３の膜厚は、転写紙Ｐ上の未定着トナーＴのトナー層の厚み以上であることが必須条件であるため（トナー層の隙間を泡状定着液Ｂｕで埋めるため）、泡状定着液膜Ｂｕ３の膜厚は、おおよそ、５０［μｍ］〜８０［μｍ］が好ましい。一方、転写紙Ｐの表面への定着液Ｆの付与による定着後の残液感（ぬれたような感触）を抑制するためには、定着液Ｆの付着量として、０．１［ｍｇ／ｃｍ２］以下が好ましい。このことから、泡状定着液Ｂｕの嵩密度としては、０．０１２５［ｇ／ｃｍ３］〜０．０２［ｇ／ｃｍ３］の範囲であることが好ましく、０．０２［ｇ／ｃｍ３］以下であることが好ましい。
【００３７】
また、定着液Ｆ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、定着用液として定着用液収容器３１（３１ａ及び３１ｂ）内に保存されているときに泡状である必要はない。定着用液収容器３１中では気泡を含有しない液体の状態にしておき、容器から定着用液を供給する時点や、樹脂含有微粒子の層へ付与するまでの液搬送経路で泡状にすることが好ましい。これは、定着用液として定着用液収容器から定着用液を取り出した後に泡状とする構成により、定着用液の輸送体積や保存体積の減容を図って、輸送コストや保存コストを低減することができるという大きな利点を有するためである。
【００３８】
泡微細化部３８で得られた小径泡状定着液Ｂｕ２は、図１及び図５に示したように、泡供給ノズル３９から、塗布ローラ４１表面に供給される。供給された泡状定着液Ｂｕは、塗布ローラ４１の表面と自らの先端との間にギャップを設け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７及び図８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、モータ駆動によってブレード回動軸４２ａを回転させることで膜厚調整ブレード４２を回転させて前述の間隙を調整する。泡状定着液膜Ｂｕ３の膜厚を薄くするときには、図７に示すように膜厚調整ブレード４２の先端と塗布ローラ４１表面との間の間隙を狭くし、泡状定着液膜Ｂｕ３の膜厚を厚くするときには、図８に示すように膜厚調整ブレード４２の先端と塗布ローラ４１表面との間の間隙を広くする。このように膜厚調整ブレード４２の先端と塗布ローラ４１表面との間の間隙を調整することにより、未定着トナーＴのトナー層厚や環境温度等、更には泡状定着液Ｂｕの気泡の大きさ、泡粘度及び塗布加圧力に応じて、定着液Ｆの未定着トナー層での浸透時間を調製するために最適な泡状定着液膜Ｂｕ３の膜厚を制御することができる。
【００３９】
また、定着装置３０では、図示していない光書込装置で用いる画像情報に基づいて、不図示の制御部が膜厚調整ブレード４２の回転を制御し、泡状定着液膜Ｂｕ３の膜厚を調整する。すなわち、転写紙Ｐに転写されたトナー像を形成する未定着トナーＴには、図示していない光書込装置で用いる画像情報（例えば、カラー画像または黒ベタ画像）に基づいて泡状定着液膜Ｂｕ３の膜厚が調整された泡状定着液Ｂｕが塗布される。これにより、各トナー像を形成する未定着トナーＴのトナー層の層厚に応じた泡状定着液Ｂｕの塗布を行うことができ、適切な定着条件でトナー像を転写紙Ｐに定着させることができる。
【００４０】
膜厚調整の構成としては、膜厚調整ブレード４２の代わりに、ワイヤーバーによって膜厚を調整してもよい。ワイヤーバーによって膜厚を調整する場合、上述した泡状定着液供給部１３０で生成される所望の泡径の小径泡状定着液Ｂｕ２は、泡状定着液供給口を備えた泡供給ノズル３９より塗布ローラ４１とワイヤーバーとの間に滴下される。このように、ワイヤーバーを泡状定着液膜厚制御手段として用いた場合、膜厚調整ブレード４２に比べ、塗布ローラ４１表面上における軸線方向の膜厚を均一にすることが可能になる。
【００４１】
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塗布対向ローラ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。
【００４２】
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また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Ｂｕ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。
【００４３】
ここで、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。
【００４４】
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（被定着物）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。
【００４５】
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、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。
【００４６】
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上のトナー像に付与していた。このため、記録媒体上のトナー像に定着液を付与する構成として、塗布ローラを用いて定着液を塗布する構成の場合、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１４及び図１５を用いて説明する。
【００４７】
図１４は、従来の湿式定着方式の液状定着液を塗布する定着装置６０の説明図である。図１４（ａ）は液状定着液を塗布する定着装置６０の概略説明図である。また、図１４（ｂ）は、液状定着液を塗布する定着装置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ＴＬ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１４（ａ）に示すように、塗布ローラ４１を用いて転写紙Ｐ上の未定着トナーＴへ液状定着液ＴＬを塗布する構成において、液状定着液ＴＬ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ＴＬの膜厚を未定着トナーＴの厚みよりも薄くした場合、図１４（ｂ）のようになる。塗布ローラ４１上の液状定着液ＴＬ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１４（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ＴＬの液膜によって生じる表面張力（図１４（ｂ）中の矢印Ｆ２方向に働く）で未定着トナー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トナー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。
【００４８】
逆に、塗布ローラ４１上の液状定着液ＴＬの膜厚を未定着トナーＴよりも十分厚くすると、図１５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ＴＬ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トナー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ＴＬが塗布されるため、過剰な液状定着液ＴＬ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ＴＬ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上の定着画像に粘着感（タック感とも言う）が生じてしまうため、定着後の転写紙Ｐの画像面側と他の転写紙Ｐ等の何らかの媒体と重ねた場合、定着画像がその媒体に張り付いてしまう問題（ブロッキング）が生じる。そして、貼り付いた後、それを剥がそうとすると、定着画像を形成するトナーと媒体とが完全に剥がれず、定着画像が乱れることがある。
【００４９】
さらに、液状定着液ＴＬ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ＴＬ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ＴＬを塗布する構成では、液状定着液ＴＬ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ＴＬ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ＴＬ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。なお、記録媒体に接触して定着液を塗布する接触塗布手段として、ダイコート手段、ブレード塗布手段、ワイヤーバー塗布手段を用いた場合も、定着液が微量になると接触塗布手段に表面張力でトナーが付着してしまい、画像劣化が生じる。
【００５０】
以上のように、接触塗布手段によって液状定着液ＴＬを塗布する構成では、定着応答性を向上するための紙上のトナー層への定着液微量塗布とトナー画像を乱さず均一塗布することとを両立することが極めて難しい。また、液状定着液を塗布するときの定着液微量塗布と樹脂微粒子層を乱さず均一塗布することとを両立することが極めて難しいという問題は、記録媒体上のトナーに限ったことではなく、媒体上の樹脂微粒子層に液状定着液を付与する構成ではどの場合も生じる問題である。
【００５１】
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４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４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４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。
【００５２】
また、上記特許文献４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。
【００５３】
図９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Ｆを嵩密度の低い泡状定着液Ｂｕの状態で転写紙Ｐに塗布することで、少量であっても転写紙Ｐ上のトナー層よりも定着液Ｆの層を厚くすることができる。更に、泡状にすることで、塗布ローラ４１表面上の定着液Ｆ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る。
【００５４】
未定着トナーＴのトナー粒子の平均粒径が５〜１０［μｍ］程度である場合、未定着トナーＴのトナー層を乱すことなく泡状定着液Ｂｕを未定着トナー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。
【００５５】
また、泡微細化部３８で泡径を微細化された泡状定着液Ｂｕは、図１０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ることがある）とから構成されている。
【００５６】
定着装置３０の塗布対向ローラ４３は、弾性層としてスポンジ素材を用いている。ここで、塗布ニップＣでは、泡状定着液Ｂｕが樹脂微粒子である未定着トナーＴのトナー層に浸透して、記録媒体である転写紙Ｐまで到達した後に、塗布ローラ４１とトナー層とが分離するように、転写紙Ｐの塗布ニップ通過時間のタイミングを設定するする必要がある。
定着装置３０では、転写紙Ｐの塗布ニップ通過時間（例えば先端が塗布ニップＣの入口に進入してから先端が塗布ニップＣの出口から排出される間での時間）を、５０［ｍｓ］（ミリ秒）から３００［ｍｓ］の範囲に設定している。これにより、転写紙Ｐの塗布ニップ通過時間を、泡状定着液Ｂｕの浸透時間と同じかそれ以上にしている。そして、この範囲の転写紙Ｐの塗布ニップ通過時間を確保するために、小さな加圧力の変化で比較的大きく変形可能なスポンジ素材からなる弾性層を備えた塗布対向ローラ４３を用いている。塗布対向ローラ４３は、塗布ローラ４１の押圧により撓む（塗布ローラ４１に沿って変形する）材質であればよく、例えば、ゴム、合成樹脂等からなるものを用いることができ、特に限定されない。
【００５７】
塗布ニップ通過時間（以下、ニップ時間という）については、「ニップ時間＝（ニップ幅）／（紙の搬送速度）」という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及び対峙する塗布対向ローラ４３に挟んで（ローラは回転させない状態で）加圧して転写紙Ｐに着色塗料を付着させ、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。
【００５８】
転写紙Ｐの搬送速度に応じて、ニップ幅を調整することでニップ時間を定着液Ｆのトナー層浸透時間と同じかそれ以上にする必要がある。
図１に示す定着装置３０では、塗布対向ローラ４３に弾性多孔質体（以下、スポンジと記す）からなる弾性層を設けることで、転写紙Ｐの搬送速度に応じて、塗布ローラ４１と塗布対向ローラ４３の軸間距離を変更し、ニップ幅を変えることが容易になる。塗布対向ローラ４３のスポンジの代わりに、弾性ゴムも適するが、スポンジは、弾性ゴムよりも弱い力で変形させることが可能であり、塗布ローラ４１の加圧力を過剰に高くすることなく長いニップ幅を確保することができる。
【００５９】
定着液Ｆ中には樹脂を軟化する軟化剤または膨潤する膨潤剤が含有されており、スポンジ素材で形成された塗布対向ローラ４３に定着液Ｆが万が一付着した場合、スポンジ素材が軟化する等の不具合が発生する恐れがある。このため、スポンジ素材の樹脂材は、軟化剤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素材からなる塗布対向ローラ４３については、ローラ表面を可撓性フィルムで覆った構成であってもよい。このような構成であれば、スポンジ素材が軟化剤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素材からなる塗布対向ローラ４３の弾性層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）、金属材料などが適する。
【００６０】
図１に示す定着装置３０において、塗布ローラ４１とローラ部がスポンジからなる塗布対向ローラ４３とが常時接触している場合、塗布ニップＣに転写紙Ｐが搬送されていないタイミングで塗布ローラ４１上の泡状定着液Ｂｕがスポンジの塗布対向ローラ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）を塗布ニップＣに転写紙Ｐが搬送される手前に設け、紙先端検知信号に応じて、転写紙Ｐ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を供給することが望ましい。
【００６１】
また、定着装置３０においては、不図示の接離機構により、待機時には塗布ローラ４１と塗布対向ローラ４３とを互いに離間させ、塗布時のみ、塗布ローラ４１と塗布対向ローラ４３とを当接させる構成とすることが望ましい。このような構成では、塗布ローラ４１と塗布対向ローラ４３とを互いに離間させた待機時の状態から上記紙先端検知手段による転写紙Ｐの先端検知の検知結果に基づいて、接離機構を駆動し、塗布ローラ４１と塗布対向ローラ４３とを当接させる。そして、紙先端検知手段による転写紙Ｐの後端検知、または、別に設けた不図示の紙後端検知手段による転写紙Ｐの後端検知の検知結果に基づいて、接離機構を駆動し、塗布ローラ４１と塗布対向ローラ４３とを離間させる。
【００６２】
上述したように、定着装置３０では、光書込装置で用いる画像情報に基づいて、膜厚調整ブレード４２の回転を制御し、泡状定着液膜Ｂｕ３の膜厚を調整する。これにより、樹脂微粒子層である未定着トナーＴの層厚に応じた膜厚の泡状定着液膜Ｂｕ３を転写紙Ｐに塗布することができる。
しかし、定着液Ｆを塗布した転写紙Ｐをそのまま出力する従来の定着装置では、未定着トナーＴによって形成される画像が、転写紙Ｐ上でカラー画像と白黒文字とが混在するような場合、次のような問題が生じることがあった。
【００６３】
泡状定着液Ｂｕを塗布することで、液状定着液ＴＬを塗布する構成に比べて、定着液Ｆの塗布量は全体的に低減できたものの、画像は、ベタ画像からハーフトーン画像、白黒文字画像まで、トナー層の厚みは多種に渡っている。また、一つの画像にベタ画像部、ハーフトーン画像部、白黒文字画像部など多種の画像部が形成されることもある。
ハーフトーン画像や白黒文字画像のトナー層の厚みに合わせて、転写紙Ｐ面全体を同じ厚みの泡状定着液膜Ｂｕ３で塗布するとカラー写真画像やベタ画像といったトナー層が厚い部分では定着不良や画像抜けが生じることがあった。
一方、カラー写真画像やベタ画像といったトナー層が厚い部分の厚みに合わせて、転写紙Ｐ面全体を同じ厚みの泡状定着液膜Ｂｕ３で塗布すると、ハーフトーン画像や白黒文字画像といったトナー層が薄い部分では、長い時間べたつきが解消されない粘着性（タック感）が残る状態となった。この状態で、連続印刷を行って出力したものを重ねると、印刷物としての記録媒体同士が貼り付いく等の不具合が生じる場合があった。
【００６４】
本発明者らは、トナー層の薄い部分でのタック感の防止と、トナー層の厚い部分での定着不良の防止とは、トレードオフの関係と考えていた。しかし、トナー層の厚い部分の厚みに合わせて、転写紙Ｐ面全体を同じ厚みの泡状定着液膜Ｂｕ３で塗布した場合、ある程度の時間だけ放置すると、ベタ部もハーフトーン部の画像も満足の得られる定着性が得られることが分かった。さらに、タック感がほとんど残らなかったベタ部のカラー画像も、発色性も経時変化により狙いの色調を得ることが出来るが時間を必要とすることが分かった。これは、トナー層に定着液中の軟化剤が浸透するのに時間を要するためと考えている。
【００６５】
しかしながら、定着液中の軟化剤として適している脂肪族エステルや炭酸エステルは、揮発しにくい材料であるため、定着後も余分な軟化剤が記録媒体上に残存してしまう。それにより、トナーが完全に固化せず記録媒体上のトナーに粘着感（タック感）が残り、何らかの媒体と重ねた場合、それに張り付いてしまう問題（ブロッキング）が生じる。さらに、張り付いた後に、それを剥がそうとすると、トナーが張り付いた面から完全に剥がれず定着画像は乱れてしまう場合がある。
【００６６】
次に、本実施形態の定着装置３０の特徴部について説明する。
定着装置３０は、図１に示すように塗布ニップＣに対して転写紙Ｐの搬送方向下流側に、定着液Ｆが付与された転写紙Ｐの表面に、コーティング剤４５０を付与するコーティング剤付与装置４５を備える。本実施形態のコーティング剤４５０は、付与したトナー像の光沢性を向上させるツヤ出しコーティング樹脂である。
図１に示すコーティング剤付与装置４５は、コーティング剤収容器４５１内のコーティング剤４５０をスプレーガン４５２によって転写紙Ｐに吹き付ける構成である。スプレーガン４５２としては、コンプレッサーによって内部の気圧を上げて、圧力差によってコーティング剤４５０を吹き付けるエアースプレーや、インクジェットの吐出機構のように、コーティング剤４５０を収容する部分の容積を一時的に小さくし、押し出すことでコーティング剤４５０を吹き付ける構成など、非接触の液滴飛翔手段を用いることができる。
【００６７】
軟化剤または膨潤剤を含有する定着液Ｆを付与されたトナー層を担持する転写紙Ｐの表面に、コーティング剤４５０を付与することにより、軟化剤または膨潤剤が付与されたことによって粘着感（タック感）が生じているトナー像を、コーティング剤４５０によって被覆することで、粘着感（タック感）のない定着画像を得ることが可能となる。
また、コーティング剤４５０の材料としては、特に限定しないが、アクリル酸、アクリル酸２エチルヘキシル、メタクリル酸、スチレン、アクリルニトリル、メタアクリルアミドおよびその誘導体を併用するこができる。さらに、これらは１種または２種以上を組み合わせて塗膜の屈曲性などの要求に依ってアクリル酸エステルを用いたり、分子量を５０００〜１５０００の範囲調整したり、比較的低分子に構成するなどして使用することができる。そして、これらの材料をコーティング剤４５０に使用することにより、定着液Ｆが付与されたトナー像に対してオーバーコートすることで粘着感（タック感）のない定着画像を得ることが可能となり、定着信頼性を飛躍的に向上させることができる。
また、コーティング剤４５０としては、定着画像の光沢性を向上させる材料を用いることが望ましい。これにより、定着画像の粘着感（タック感）を抑制しつつ、光沢のある定着画像を得ることができる。
【００６８】
熱定着方式によって固定された定着画像を担持する転写紙の表面に対してオーバーコートを行う構成の画像形成装置は従来から知られている。このような画像形成装置では、定着画像に光沢をもたせることを目的としてオーバーコートを行っており、本発明のように、定着画像の粘着感を抑制することを目的としたものではない。定着画像に粘着感が生じる課題は、定着液を用いて樹脂微粒子を軟化させる構成だからこそ生じる問題であり、本発明は、当業者が従来のオーバーコートを行う構成を参照したとしても、容易に想達出来るものではない。
【００６９】
また、定着装置３０としては、コーティング剤付与装置４５によってコーティング剤４５０を付与された後の転写紙Ｐを加圧し、トナーに含まれる樹脂の少なくとも一部を溶解または膨潤させる成分（軟化剤）によって溶解また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）を用いて、溶解または膨潤したトナーを加圧することによって、トナー層の表面を平滑化して、定着後のトナー層の表面に光沢を付与することが可能となる。さらに、記録媒体内へ溶解または膨潤したトナーを押し込むことによって、転写紙Ｐに対するトナーの定着性を向上させることができる。
【００７０】
〔変形例１〕
図１に示す定着装置３０は、非接触の液滴飛翔手段を用いて、トナー画像を担持する転写紙Ｐの表面にコーティング剤４５０を付与しているが、転写紙Ｐに接触してコーティング剤４５０を付与する構成としては、被覆剤塗布部材によってコーティング剤４５０を転写紙Ｐに塗布する構成であってもよい。
図１１は、本発明を適用した定着装置３０の一つ目の変形例（以下、変形例１と呼ぶ）であって、コーティング剤付与装置４５として、被覆剤塗布部材を備える構成の説明図である。図１１（ａ）は、変形例１の定着装置３０の概略構成図、図１１（ｂ）は、変形例１の定着装置３０が備えるコーティング剤収容器４５１の拡大説明図である。
【００７１】
変形例１の定着装置３０のコーティング剤付与装置４５は、コーティング剤４５０を転写紙Ｐに塗布するコーティング剤塗布ローラ４５３と、転写紙Ｐを挟んでコーティング剤塗布ローラ４５３と対向するコーティング剤塗布対向ローラ４５４とを備える。
変形例１の定着装置３０では、コーティング剤収容器４５１内のコーティング剤４５０は、コーティング剤供給ローラ４５６が回転することで、その表面上に汲み上げられる。コーティング剤供給ローラ４５６の表面に汲み上げられたコーティング剤４５０は、コーティング剤塗布ローラ４５３とコーティング剤供給ローラ４５６との対向部でコーティング剤塗布ローラ４５３の表面に供給される。コーティング剤塗布ローラ４５３の表面に供給されたコーティング剤４５０は、コーティング剤塗布ローラ４５３の回転によってコーティング剤塗布対向ローラ４５４と対向する位置に到達し、転写紙Ｐに塗布される。
また、変形例１のコーティング剤付与装置４５のコーティング剤収容器４５１は、コーティング剤液膜厚制御ブレード４５５を備えている。そして、コーティング剤液膜厚制御ブレード４５５とコーティング剤供給ローラ４５６とのギャップ幅を制御することによって、コーティング剤４５０の塗布量を転写紙Ｐの種類に応じて調節可能となっている。コーティング剤収容器４５１内のコーティング剤４５０は、上述した材料からなる固形成分と水とを混合した水溶液である。そして、コーティング剤収容器４５１内のコーティング剤４５０の濃度調整は、図示は省略した回転粘度計により粘度を測定し、それらの粘度の値で水供給により濃度調整が施される。
【００７２】
コーティング剤４５０の固形分濃度としては、５［ｗｔ％］〜５０．０［ｗｔ％］の水溶液とし、好ましくは１０［％］〜２５［ｗｔ％］の水溶液を使用することが好ましい。これは、含有量が少ないと目的とするオーバーコート、光沢の効果が低くなり、逆に含有量が多すぎると溶液とした時の粘度が非常に高くなり、塗布の際の取り扱いが困難となるために好ましくない。また、上述した樹脂材料からなる固形成分の量が過多になると光沢は良いが筆記性を損なうおそれがある。従って、塗布に際しては粘着性の抑制、光沢の付与、さらに、定着後の筆記性などに問題無い適性塗布量を得るために、コーティング剤４５０の固形成分の濃度が上述の範囲の適性濃度に維持することが求められる。
【００７３】
図１２は、本発明を適用した定着装置３０の他の例の概略構成図である。
図１２に示す定着装置３０では、図１に示す定着装置３０が備える塗布対向ローラ４３の代わりに、塗布対向ベルト４３０を備えている。塗布対向ベルト４３０としては、例えばシームレスニッケルベルト、シームレスＰＥＴファイルなどの基体にＰＦＡのような離型性フッ素樹脂をコートした部材を用いる。
【００７４】
図１を用いて説明した定着装置３０と同様に、図１２に示す定着装置３０は、初期泡状定着液Ｂｕ１を生成する気体・液体混合部３５と、初期泡状定着液Ｂｕ１をせん断力で分泡して小径泡状定着液Ｂｕ２を生成する泡微細化部３８とを備える泡状定着液供給部１３０で生成した泡状定着液Ｂｕを泡供給ノズル３９から塗布ローラ４１の表面に供給する。一方、不図示の制御部は不図示のモータの駆動を制御することによって、膜厚調整ブレード４２と塗布ローラ４１表面との間の間隙を調整する。そして、塗布ローラ４１の表面に供給された泡状定着液Ｂｕは、この間隙を通過することで最適な膜厚の泡状定着液膜Ｂｕ３となって塗布ニップＣに供給される。
【００７５】
図１２に示す定着装置３０のように、塗布ニップＣを形成する部材にベルトを用いる構成では、ニップ幅を容易に広くすることが可能となる。従って、塗布ニップＣを形成する部材にベルトを用いる構成としては、図１２に示すように加圧部材にベルト部材を用いる構成に限らず、塗布ローラ４１の代わりにベルト状の塗布部材を用い、加圧部材をローラ状の部材を用いる構成であっても良い。
このように、塗布部材または加圧部材の少なくとも一方をベルト状の部材とする構成にすることで、ニップ幅を容易に広くすることが可能となり、紙にしわが発生するような無理な力をかけることもなく、ニップ時間が同じだとすると紙の搬送速度を速くすることが可能となり、高速定着が可能となる。
【００７６】
本実施形態の定着装置３０では、液状定着液ＴＬを構成する軟化剤液３１０ａと起泡剤液３１０ｂとを独立して保管しているが、これに限るものではない。軟化剤と起泡剤とを含有した液状定着液ＴＬを定着用液収容器３１内で保管し、この液状定着液ＴＬから泡状定着液生成手段によって泡状定着液Ｂｕを生成する構成としてもよい。液状定着液ＴＬの状態で保管する構成では、複数の定着液成分液を混合して定着液を作製する定着液作製手段が不要であるため、装置の構成を簡略化できる。
【００７７】
次に、液状定着液ＴＬの組成について説明する。定着装置３０で用いる液状定着液ＴＬは、少なくとも軟化剤と起泡剤とを含有する。
【００７８】
先ず、軟化剤について説明する。
軟化剤は、トナーに含まれる樹脂の少なくとも一部を溶解または膨潤させることで樹脂微粒子を軟化させる機能を有する。
軟化剤としては、エステル化合物を含むことが好ましい。エステル化合物は、トナー等の樹脂微粒子に含まれる樹脂の少なくとも一部を溶解または膨潤させる溶解性または膨潤性に優れている。上記エステル化合物の中でも、脂肪族エステル、炭酸エステルが、樹脂の軟化能力が優れている点で特に好ましい。また、後述する起泡剤としてのアニオン系界面活性剤による起泡性を阻害しない点からも好ましい。
【００７９】
また、記録媒体に対する樹脂微粒子としてのトナーの定着は、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。
【００８０】
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、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。
【００８１】
定着液に含まれる脂肪族エステルは、飽和脂肪族エステルを含むことが好ましい。このように、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］以内で溶解または膨潤させることができる。更に、飽和脂肪族エステルは、記録媒体に提供されたトナーの粘着感を低下させることができる。これは、飽和脂肪族エステルが、溶解または膨潤したトナーの表面に油膜を形成するためであると考えられる。
【００８２】
よって、定着液としては、上記飽和脂肪族エステルが「Ｒ１ＣＯＯＲ２」の一般式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おり、Ｒ２は、炭素数が１以上６以下の直鎖型もしくは分岐型アルキル基を示している。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。このため、定着液としては、上記飽和脂肪族エステルが「Ｒ１ＣＯＯＲ２」の一般式で表される化合物を含むものを用いることにより、トナーに含まれる樹脂に対する溶解性または膨潤性を向上させることができる。また、上記一般式「Ｒ１ＣＯＯＲ２」で表される化合物の臭気指数は、１０以下であり、不快臭及び刺激臭を有さない。
【００８３】
上記化合物を含む上記飽和脂肪族エステル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、などが挙げられる。上記化合物を含む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、水性溶媒では、グリコール類を溶解助剤として定着液に含有し、溶解またはマイクロエマルジョンの形態とする。
本実施形態における油性とは、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。
【００８４】
上記飽和脂肪族エステルを使用するときにその加水分解を抑制するには、上記一般式「Ｒ１ＣＯＯＲ２」で表される化合物の加水分解物である「Ｒ１ＣＯＯＨ」と「Ｒ２ＯＨ」との少なくとも１種類を定着液に含有させることで、軟化剤の分解を抑制できる。上記加水分解物としては、例えば、ラウリン酸、ドデシル酸、ミリスチン酸、メタノール、エタノールまたはイソプロピルアルコール等が挙げられる。含有量については特に限定しないが、カルボン酸化合物については、定着液のｐＨが７以下にならないような含有量、アルコール化合物については１［ｗｔ％］から３０［ｗｔ％］の含有量の範囲が適当である。これらの含有量を超える場合は、定着液の起泡性が劣化するため適さない。
【００８５】
また、定着液としては、上記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。上記脂肪族エステルが、脂肪族ジカルボン酸エステルを含む場合には、より短い時間でトナーに含まれる樹脂を溶解または膨潤させることができる。例えば、６０［ｐｐｍ］程度の高速印字では、記録媒体における未定着のトナーに定着液を付与し、トナーが記録媒体に定着するまでの時間は、１［秒］以内であることが好ましい。上記脂肪族エステルが、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までに要する時間を、０．１［秒］以内にすることが可能となる。更に、より少量の軟化剤を添加することによって、トナーに含まれる樹脂を溶解または膨潤させることができるため、定着液に含まれる軟化剤の含有量を低減することができる。
【００８６】
また、定着液としては、上記脂肪族ジカルボン酸エステルが「Ｒ３（ＣＯＯＲ４）２」の一般式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Ｒ３は、炭素数が３以上８以下のアルキレン基を示しており、Ｒ４は、炭素数が３以上５以下の直鎖型または分岐型アルキル基を示している。Ｒ３及びＲ４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。このため、定着液としては、上記脂肪族ジカルボン酸エステルが「Ｒ３（ＣＯＯＲ４）２」の一般式で表される化合物を含むものを用いることにより、トナーに含まれる樹脂に対する溶解性または膨潤性を向上させることができる。また、上記一般式「Ｒ３（ＣＯＯＲ４）２」で表される化合物の臭気指数は、１０以下であり、不快臭及び刺激臭を有さない。
【００８７】
上記化合物を含む上記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。上記化合物を含むこれらの脂肪族ジカルボン酸エステルの多くは、油性溶媒に溶解するが、水には溶解しない。よって、水性溶媒では、グリコール類を溶解助剤として定着液に含有し、溶解またはマイクロエマルジョンの形態とする。
【００８８】
更に、本発明における定着液において、上記脂肪族エステルは、脂肪族ジカルボン酸ジアルコキシアルキルを含むことが望ましい。上記脂肪族エステルが、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。
【００８９】
定着液としては、上記脂肪族ジカルボン酸ジアルコキシアルキルが「Ｒ５（ＣＯＯＲ６−Ｏ−Ｒ７）２」の一般式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Ｒ５は、炭素数が２以上８以下のアルキレン基を示しており、Ｒ６は、炭素数が２以上４以下のアルキレン基を示し、Ｒ７は、炭素数が１以上４以下のアルキル基を示している。Ｒ５、Ｒ６及びＲ７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。定着液として、上記脂肪族ジカルボン酸ジアルコキシアルキルが「Ｒ５（ＣＯＯＲ６−Ｏ−Ｒ７）２」の一般式で表される化合物を含むものを用いることにより、トナーに含まれる樹脂に対する溶解性または膨潤性を向上させることができる。また、上記一般式「Ｒ５（ＣＯＯＲ６−Ｏ−Ｒ７）２」で表される化合物の臭気指数は、１０以下であり、不快臭及び刺激臭を有さない。
【００９０】
上記化合物を含む上記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。上記化合物を含む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用いる場合には、必要に応じてグリコール類を溶解助剤として定着液に含有させ、溶解またはマイクロエマルジョンの形態とする。
【００９１】
定着液中の軟化剤に適した脂肪族エステル以外の材料である上記炭酸エステルとしては、例えば炭酸エチレン、炭酸プロピレン（プロピレンカーボネート）や炭酸ブチレンなどが挙げられる。
【００９２】
また、上記以外のエステル化合物としては、例えばクエン酸トリエチル、アセチルクエン酸トリエチル、クエン酸トリブチル、アセチルクエン酸トリブチル等のクエン酸エステル、エチレングリコールジアセタート、ジエチレングリコールジアセタート、トリエチレングリコールジアセタート等のグリコールをエステル化した化合物、モノアセチン、ジアセチン、トリアセチン等のグリセリンをエステル化した化合物などが挙げられる。
【００９３】
液状定着液ＴＬにおける上記軟化剤の含有量は、０．５［質量％］〜５０［質量％］が好ましく、５［質量％］〜４０［質量％］がより好ましい。上記軟化剤の含有量が、０．５［質量％］未満であると、トナーに含まれる樹脂を溶解乃至膨潤させる効果が不十分になることがあり、５０［質量％］を超えると、長時間に亘りトナーに含まれる樹脂の流動性を低下させることができず、定着トナー層が粘着性を有する可能性がある。
【００９４】
次に、液状定着液ＴＬが含有する溶解助剤について説明する。
液状定着液ＴＬ中の軟化剤の濃度が高くなると希釈溶媒である水に軟化剤が溶解しにくくなる場合がある。そこで、溶解助剤として、多価のアルコール類、具体的にはエチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、１，３−ブチレングリコール、グリセリンなどを定着液中に含有させることで、軟化剤が高濃度でも溶解し、かつ脂肪酸塩による起泡性を劣化させず、むしろ起泡性が向上することがわかった。また、液状定着液ＴＬにおける上記多価のアルコール類の含有量は、１［質量％］〜３０［質量％］の範囲が好ましい。上記多価のアルコール類の含有量が、３０［質量％］を超えると、起泡性がむしろ劣化するため適さない。
【００９５】
次に、起泡剤について説明する。
定着液に含有させる起泡剤としては、界面活性剤の中でもアニオン系界面活性剤が優れた起泡性と泡沫安定性を実現することができる。このアニオン系界面活性剤の中でも、脂肪酸塩は、最も泡沫安定性に優れ、定着液の起泡剤として最も適する。一方、軟化剤は、消泡作用が強く、定着液中で軟化剤の濃度上昇と共に、定着液の起泡性及び泡沫安定性が悪くなるため、定着液中の軟化剤濃度を高めると、なかなか起泡しなくなり、起泡で得た泡が直ぐに破泡するため嵩密度の低い泡状定着液を得ることができなくなる。
【００９６】
そこで、この定着液中の軟化剤濃度を高めたときの起泡性劣化問題を解決するため、アニオン系界面活性剤の種類や濃度を因子として多種の試作を行った。また、非特許文献１にも記載されている「スーパーファット」と呼称される技術、つまり固形洗浄剤（石鹸）に含有されている遊離脂肪酸に着目して試作を行った。ここで、スーパーファットと呼称される技術について概説すると、酸化されにくい遊離脂肪酸を少量加え、過剰油脂分を増やす方法であり、ケン化されない油脂を少量分残すことによって、例えば保湿作用を高めるなどの効果があるとされている。上記非特許文献１には、石鹸水溶系に極少量の脂肪酸を添加すると、起泡性能が向上する上、泡質が一層クリーミィになることが知られており、スーパーファットソープと呼ばれていると記載されている。このスーパーファットと同様に軟化剤を有する定着液に極少量の脂肪酸を添加して泡化しようとしたが起泡性及び泡沫安定性のいずれも悪かった。
【００９７】
ところが、後述するように、起泡剤として炭素数１２〜１８の脂肪酸塩を用い、更に炭素数１２〜１８の脂肪酸を定着液中に含有することにより、軟化剤の濃度が高くなっても、定着液の起泡性が劣化しない泡状定着液を提供できることが分かった。
ここで、軟化剤を含有した定着液において、単に水を起泡する場合に比較して、脂肪酸塩の炭素数としては、１２〜１８が起泡性に優れている。具体的には、ラウリン酸塩（炭素数１２）、ミリスチン酸塩（炭素数１４）、パルミチン酸塩（炭素数１６）、ステアリン酸塩（炭素数１８）が適する。また、ペンタデシル酸（炭素数１５）、マルガリン酸（炭素数１７）なども適する。一方、脂肪酸と軟化剤との作用について説明すると、軟化剤はエステル基を化学構造中に有しており、脂肪酸はカルボニル基を化学構造中に有している。この点から、軟化剤のエステル基と脂肪酸のカルボニル基とが定着液の系内で、電気的な作用を示し、またそれが分子間の結合作用を生じさせ、定着液の特性として起泡性及び泡沫安定性を向上させている。
【００９８】
また、脂肪酸塩の炭素数１２〜１８の範囲においても、炭素数が少ないほうが起泡性に優れているが泡沫安定性が悪く、炭素数が多いほうが起泡性にあまりよくないが泡沫安定性に極めて優れている。そこで、定着液中の脂肪酸塩としては単独の脂肪酸塩でもよいが、炭素数１２〜１８の脂肪酸塩を混合する方がさらに優れた定着液となる。混合比率としては、ミリスチン酸塩（炭素数１４）を最も多く含み、ラウリン酸塩（炭素数１２）、ステアリン酸塩の割合を低くすることが望ましい。より具体的な脂肪酸塩の比率としては、ラウリン酸塩：ミリスチン酸塩：パルミチン酸塩：ステアリン酸塩の質量比で、０：６：３：１や１：５：３：１、または、１：４：４：１などが適する。
【００９９】
上記アニオン系界面活性剤の液状定着液ＴＬ中の含有量は、０．１［質量％］〜２０［質量％］が好ましく、０．５［質量％］〜１０［質量％］がより好ましい。上記アニオン系界面活性剤の液状定着液ＴＬ中の含有量が、０．１［質量％］未満であると、起泡性が不十分になることがあり、上記アニオン系界面活性剤の液状定着液ＴＬ中の含有量が、２０［質量％］を超えると、定着液の粘度が高くなり、起泡性が低下する可能性がある。
【０１００】
起泡剤である脂肪酸塩と同じ炭素数の脂肪酸を定着液中に含有することで軟化剤の濃度が高くなっても起泡性及び泡沫安定性を維持することができる。液状定着液ＴＬ中における軟化剤の濃度が１０［質量％］未満であると、脂肪酸を含有しなくても起泡性は問題ない。しかし、液状定着液ＴＬ中における軟化剤の濃度が１０［質量％］以上、特に軟化剤の濃度が３０［質量％］以上になると、脂肪酸塩だけでは、ほとんど起泡しなくなり起泡性が悪くなる。このように軟化剤の液状定着液ＴＬ中の含有量が３０［質量％］である場合において、脂肪酸塩と同じ炭素数の脂肪酸を含有させると、起泡性を維持できる。
ただし、上記脂肪酸の液状定着液ＴＬにおける含有量が多くなりすぎると、起泡剤である脂肪酸塩の比率が下がり、起泡性が再び悪くなる。そこで、脂肪酸塩のモル数を、脂肪酸のモル数と同じに、または、大きくするほうがよい。あるいは、脂肪酸と脂肪酸塩の比率を、５：５〜１：９の範囲とした場合起泡性が優れている。
【０１０１】
なお、同じ炭素数の脂肪酸と脂肪酸塩の組み合わせだけでなく、例えば、脂肪酸塩がミリスチン酸アミンで脂肪酸がステアリン酸の組み合わせや、脂肪酸塩がパルミチン酸カリウムで脂肪酸がステアリン酸の組み合わせのように、炭素数が１２〜１８の範囲で異なる組み合わせであってもよい。要は、炭素数１２〜１８の範囲の脂肪酸を定着液に含有することで、高濃度の軟化剤を含有しても、起泡性が悪くならず、泡沫安定性に優れ、嵩密度の極めて低い泡化を可能とする。
【０１０２】
また、他のアニオン系界面活性剤、例えばアルキルエーテル硫酸塩（ＡＥＳ）を起泡剤として、炭素数１２〜１８の脂肪酸を含有した定着液であっても、軟化剤濃度の増加による起泡性が悪くなるのを防止する効果があることがわかった。ただし、組み合わせとして最も優れているのは脂肪酸塩との組み合わせである。
【０１０３】
更に、脂肪酸塩としては、脂肪酸ナトリウム塩、脂肪酸カリウム塩、脂肪酸アミン塩が適している。更に、最も適している脂肪酸アミンは、具体的には、水を加熱し、脂肪酸を添加し、その後にトリエタノールアミンを添加して、一定時間撹拌しながら加熱してケン化させることで作製することができる。このとき、脂肪酸とトリエタノールアミンとのモル比を、１：０．５〜１：０．９の範囲として脂肪酸比率を高くすることで、ケン化反応後、未反応の脂肪酸が残留し、定着液中に脂肪酸と脂肪酸アミン塩とを混合させることができる。同じことは、ナトリウム塩やカリウム塩でも可能である。
【０１０４】
定着液中には、不飽和脂肪酸塩を含有させてもよく、炭素数１８で２重結合数が１〜３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とを混合して起泡剤として用いてもよい。
【０１０５】
泡状定着液Ｂｕにおいて、塗布ニップＣにてトナー層に泡状定着液Ｂｕを押し込みながら浸透させるとき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好ましい。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）型が好適である。
【０１０６】
次に、液状定着液ＴＬが含有する溶媒について説明する。
上記溶媒としては、水、水にアルコール類等を添加した水性溶媒、などが好ましい。溶媒に用いる水としては、例えばイオン交換水、限外濾過水、逆浸透水、蒸留水等の純水、又は超純水を用いることができる。
水性溶媒を用いる場合には、界面活性剤を添加することで、表面張力を２０［ｍＮ／ｍ］〜３０［ｍＮ／ｍと］することが好ましい。上記アルコール類としては、泡状定着液Ｂｕにおける気泡の安定性を高め、破泡しにくくする利点から、例えばセタノール等の単価アルコール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、１，３−ブチレングリコール、グリセリン等の多価アルコールが好ましい。また、これらの単価または多価のアルコール類を含有することで紙等の媒体のカール防止に効果を有する。
【０１０７】
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い。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、ソルビタンモノステレート及び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及び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。
【０１０８】
なお、液状定着液ＴＬ中や定着用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や、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。いずれにしても、強いせん断応力を液状定着液ＴＬに加えることで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。
【０１０９】
本実施形態で用いる樹脂微粒子はトナーであるが、定着の対象となる樹脂を含有する樹脂微粒子としては、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く、例えば、導電性部材を含有した樹脂微粒子でもよい。上記樹脂微粒子のうち、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み合わせにおいて最も定着に対する効果が高い。
また、上記トナーは、着色剤、帯電制御剤、結着樹脂及び離型剤を含有し、更に必要に応じてその他の成分を含有してなる。このトナーが含有する上記結着樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えばポリスチレン樹脂、スチレン−アクリル共重合体樹脂、ポリエステル樹脂、などが挙げられる。また、上記離型剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、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。また、上記着色剤としては、特に制限はなく、公知の染料及び顔料の中から目的に応じて適宜選択することができる。
【０１１０】
また、上記トナーが含有する上記帯電制御剤としては、特に制限はなく、公知のもの中から目的に応じて適宜選択することができ、例えばトリフェニルメタン系染料、モリブデン酸キレート顔料、ローダミン系染料、アルコキシ系アミン、４級アンモニウム塩（フッ素変性４級アンモニウム塩を含む）、アルキルアミド、燐の単体又はその化合物、タングステンの単体又はその化合物、フッ素系活性剤、サリチル酸の金属塩、サリチル酸誘導体の金属塩などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
また、上記トナーが含有する上記その他の成分としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、外添剤、流動性向上剤、クリーニング性向上剤、磁性材料、金属石鹸、等が挙げられる。
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。
【０１１１】
また、泡状定着液Ｂｕは、撥水性処理されたトナー粒子に対して、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、定着液が泡状となった泡状定着液Ｂｕ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望ましい。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［ｍＮ／ｍ］〜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、泡状定着液Ｂｕの表面張力は、２０［ｍＮ／ｍ］〜３０［ｍＮ／ｍ］であることが好ましい。
【０１１２】
本実施形態では、媒体として転写紙Ｐを用いているが媒体としては、転写紙に限定されず、金属、樹脂、セラミックス等の何れでもよい。ただし、媒体は定着液に対し浸透性を有することが好ましく、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好ましい。
上記媒体の形態も転写紙のようなシート状のものに限定されず、平面や曲面を有する立体物でもよい。例えば、紙等の媒体に透明樹脂微粒子を均一に定着させ紙面を保護する（所謂、ニスコート）用途においても、本発明は適用できる。
上記媒体のうち、記録媒体としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、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。
【０１１３】
〔実験例〕
次に、本発明を適用した定着装置３０の定着性を確認した実験例について説明する。
以下、本実験例で使用した定着液の調整方法について説明する。
【０１１４】
＜脂肪酸トリエタノールアミン塩の調整＞
まず、起泡剤液が含有する脂肪酸トリエタノールアミン塩の製法について説明する。
脂肪酸トリエタノールアミン塩全体の重量パーセントを１００［ｗｔ％］としたときに、脂肪酸であるミリスチン酸（関東化学試薬）を３５．１［ｗｔ％］、パルミチン酸（関東化学試薬）を２６．３［ｗｔ％］、ステアリン酸（関東化学試薬）を８．８［ｗｔ％］及び中和剤であるトリエタノールアミンを２９．８［ｗｔ％］となるようにそれぞれ計量する。そして、これらを液温８０［℃］のイオン交換水中で３０分間スターラー（１００［ｒｐｍ］）で撹拌した後、室温になるまで自然冷却することで脂肪酸トリエタノールアミン塩を得る。これを以下に説明する起泡剤液に用いる。
【０１１５】
＜起泡剤液と軟化剤液との調整（１）＞
以下、本実験例で用いる起泡剤液と軟化剤液との一つ目の組み合わせについて説明する。
起泡剤を含有する液（起泡剤液３１０ｂ）としては、起泡剤液３１０ｂ全体の重量パーセントを１００［ｗｔ％］としたときに、上記脂肪酸トリエタノールアミン塩（脂肪酸ＴＥＡ塩）を６．７［ｗｔ％］、増泡剤である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）を０．８［ｗｔ％］及びイオン交換水を９２．５［ｗｔ％］、これらをあらかじめ超音波ホモジナイザーにて１０分間撹拌して混合した液である。ここで得た起泡剤液３１０ｂを液状定着液ＴＬの全体を１００［ｗｔ％］としてときの６０．０［ｗｔ％］をＰＥＴ（ポリエチレンテレフタラート）樹脂からなるボトル容器（起泡剤液収容器３１ｂ）に入れた。
また、軟化剤を含有する液（軟化剤液３１０ａ）としては、プロピレンカーボネート（関東化学試薬社製：以下、ＰＣとも呼ぶ）を用い、液状定着液ＴＬの全体を１００［ｗｔ％］としてときの４０［ｗｔ％］をＰＥＴ樹脂からなるボトル容器（軟化剤液収容器３１ａ）に入れた。
【０１１６】
＜起泡剤液と軟化剤液の調整（２）＞
次に、本実験例で用いる起泡剤液と軟化剤液との二つ目の組み合わせについて説明する。
起泡剤を含有する液（起泡剤液３１０ｂ）としては、起泡剤液３１０ｂ全体の重量パーセントを１００［ｗｔ％］としたときに、脂肪酸トリエタノールアミン塩（脂肪酸ＴＥＡ塩）を４．５［ｗｔ％］、増泡剤である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）を０．６［ｗｔ％］及びイオン交換水を９４．９［ｗｔ％］をあらかじめ超音波ホモジナイザーにて１０分間撹拌して混合した液である。ここで得た起泡剤液３１０ｂを液状定着液ＴＬの全体を１００［ｗｔ％］としてときの９０．０［ｗｔ％］をＰＥＴ（ポリエチレンテレフタラート）樹脂からなるボトル容器（起泡剤液収容器３１ｂ）に入れた。
また、軟化剤を含有する液（軟化剤液３１０ａ）としては、コハク酸ジエトキシエチル（クローダ社、クローダＤＥＳ：以下、ＤＥＳとも呼ぶ）を用い、液状定着液ＴＬの全体を１００［ｗｔ％］としてときの１０［ｗｔ％］をＰＥＴ樹脂からなるボトル容器（軟化剤液収容器３１ａ）に入れた。
【０１１７】
上述の軟化剤液３１０ａと起泡剤液３１０ｂとを混合して液状定着液ＴＬとし、さらに泡状定着液Ｂｕとする泡状定着液供給部１３０としては、図４に示す構成のものを用いた。
本実験例で用いた泡状定着液供給部１３０は、ＰＥＴ樹脂からなる二つのボトル（軟化剤液収容器３１ａ及び起泡剤液収容器３１ｂ）を備え、液搬送ポンプ３３（３３ａ、３３ｂ）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）を備える。また、各部材を接続する液搬送流路（軟化剤液搬送パイプ３４ａ、起泡剤液搬送パイプ３４ｂ、液状定着液搬送パイプ３４０及び泡搬送パイプ３８ｃ）は、内径２［ｍｍ］のシリコーンゴムチューブである。気体・液体混合部３５内に配置された所望の泡径よりも大きい状態の初期泡状定着液Ｂｕ１を生成するための微小孔シート３７は、ステンレス製メッシュシート（開口部約４０［μｍ］）という構成になっている。泡状定着液供給部１３０は、上述した二つのボトル、チューブポンプ、液搬送流路、及び、気体・液体混合部３５によって大きな泡の生成部を構成する。
【０１１８】
また、泡状定着液供給部１３０は、上述した大きな泡生成部で生成された初期泡状定着液Ｂｕ１から所望の泡径の小径泡状定着液Ｂｕ２を生成する泡微細化部３８は、固定軸に固定された内側円筒３８ｂが不図示の回転駆動モータによって回転する。二重円筒構造を構成する外側円筒３８ａ及び内側円筒３８ｂの材質はＰＥＴ樹脂とした。外側円筒３８ａの内径ｄ１は１０［ｍｍ］、外側円筒３８ａの内部の長さＬ１は１２０［ｍｍ］、内側円筒３８ｂの外径ｄ２は８［ｍｍ］、内側円筒３８ｂの長さＬ２は１００［ｍｍ］とした。内側円筒３８ｂの回転数は、３００［ｒｐｍ］とし、回転時間は１０秒間とした。
【０１１９】
泡状定着液供給部１３０で生成した泡状定着液Ｂｕを転写紙Ｐに付与する泡状定着液塗布部１４０としては、図５及び図６に示す構成のものを用いた。
膜厚調整ブレード４２の先端と塗布ローラ４１との間隙よりも塗布ローラ４１の表面移動方向上流側の表面に上述した泡状定着液供給部１３０で生成した泡状定着液Ｂｕが供給される構成である。膜厚調整ブレード４２の先端と塗布ローラ４１との間隙は、４０［μｍ］に設定した。
塗布対向ローラ４３は、アルミ合金製ローラ（φ１０［ｍｍ］）を芯金とし、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」)で形成したスポンジローラである。
塗布ローラ４１は、ＰＦＡ（四フッ化エチレン・バーフロロアルキルビニルエーテル共重合体）樹脂を焼付け塗装したＳＵＳ（ステンレス鋼）製ローラ（φ３０［ｍｍ］）である。
膜厚調整ブレード４２は、アルミニウム合金製支持板に厚み１［ｍｍ］の平板ガラスを接着したものであり、ガラス面を塗布ローラ４１側に向け、１０［μｍ］から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構成している。
また、紙搬送速度は、１５０［ｍｍ／ｓ］という構成になっている。
【０１２０】
次に、本実験例における本発明を適用した装置の各実施例と、本発明を適用したものとは異なる装置の各比較例の条件について説明する。
【０１２１】
〔実施例１〕
電子写真方式のプリンタ（リコー社製 Ｉｐｓｉｏ ＣＸ８８００）を用い、未定着トナーのカラー画像を転写紙Ｐ（ＮＢＳリコー製：上質紙５５ｋｇ紙マイペーパー）に形成させた。トナー層の厚みは２０〜３０［μｍ］であった。
泡状定着液供給部１３０において、上記「起泡剤液と軟化剤液との調整（１）」に基づいてＰＣ系定着液を生成し、気体・液体混合部３５及び泡微細化部３８によって泡状定着液Ｂｕを生成した。この泡状定着液Ｂｕを泡状定着液塗布部１４０の塗布ローラ４１上で厚さ約７０［μｍ］の泡状定着液膜Ｂｕ３として、未定着トナーＴが形成された転写紙Ｐの上に塗布した。その結果、転写紙Ｐにおける定着液Ｆの付着量が１１０〜１３０［ｍｇ／Ａ４］となった。
このように泡状定着液Ｂｕが塗布された後の転写紙Ｐに対して、コーティング剤付与装置４５として用いたロールコーターによって、コーティング剤４５０として水溶性樹脂コート剤（互応化学製のプラスコートＲＤ１２０：アクリル系樹脂、固形分２４［％］）を付着量が２００［ｍｇ／Ａ４］となるようにオーバーコートした。
【０１２２】
〔実施例２〕
電子写真方式のプリンタ（リコー社製 Ｉｐｓｉｏ ＣＸ８８００）を用い、未定着トナーのカラー画像を転写紙Ｐ（ＮＢＳリコー製：上質紙５５ｋｇ紙マイペーパー）に形成させた。トナー層の厚みは２０〜３０［μｍ］であった。
泡状定着液供給部１３０において、上記「起泡剤液と軟化剤液との調整（２）」に基づいてＤＥＳ系定着液を生成し、気体・液体混合部３５及び泡微細化部３８によって泡状定着液Ｂｕを生成した。この泡状定着液Ｂｕを泡状定着液塗布部１４０の塗布ローラ４１上で厚さ約７０［μｍ］の泡状定着液膜Ｂｕ３として、未定着トナーＴが形成された転写紙Ｐの上に塗布した。その結果、転写紙Ｐにおける定着液Ｆの付着量が１１０〜１３０［ｍｇ／Ａ４］となった。
このように泡状定着液Ｂｕが塗布された後の転写紙Ｐに対して、コーティング剤付与装置４５として用いたロールコーターによって、コーティング剤４５０として水溶性樹脂コート剤（互応化学製のプラスコートＲＤ１２０：アクリル系樹脂、固形分２４［％］）を付着量が２１０［ｍｇ／Ａ４］となるようにオーバーコートした。
【０１２３】
〔実施例３〕
電子写真方式のプリンタ（リコー社製 Ｉｐｓｉｏ ＣＸ８８００）を用い、未定着トナーのカラー画像を転写紙Ｐ（ＮＢＳリコー製：上質紙５５ｋｇ紙マイペーパー）に形成させた。トナー層の厚みは２０〜３０［μｍ］であった。
泡状定着液供給部１３０において、上記「起泡剤液と軟化剤液との調整（１）」に基づいてＰＣ系定着液を生成し、気体・液体混合部３５及び泡微細化部３８によって泡状定着液Ｂｕを生成した。この泡状定着液Ｂｕを泡状定着液塗布部１４０の塗布ローラ４１上で厚さ約７０［μｍ］の泡状定着液膜Ｂｕ３として、未定着トナーＴが形成された転写紙Ｐの上に塗布した。その結果、転写紙Ｐにおける定着液Ｆの付着量が１１０〜１３０［ｍｇ／Ａ４］となった。
このように泡状定着液Ｂｕが塗布された後の転写紙Ｐに対して、コーティング剤付与装置４５として用いたロールコーターによって、コーティング剤４５０として水溶性樹脂コート剤（互応化学製のプラスコートＲＹ２２１：アクリル系樹脂、固形分４０［％］）を付着量が２０８［ｍｇ／Ａ４］となるようにオーバーコートした。
【０１２４】
〔実施例４〕
電子写真方式のプリンタ（リコー社製 Ｉｐｓｉｏ ＣＸ８８００）を用い、未定着トナーのカラー画像を転写紙Ｐ（ＮＢＳリコー製：上質紙５５ｋｇ紙マイペーパー）に形成させた。トナー層の厚みは２０〜３０［μｍ］であった。
泡状定着液供給部１３０において、上記「起泡剤液と軟化剤液との調整（２）」に基づいてＤＥＳ系定着液を生成し、気体・液体混合部３５及び泡微細化部３８によって泡状定着液Ｂｕを生成した。この泡状定着液Ｂｕを泡状定着液塗布部１４０の塗布ローラ４１上で厚さ約７０［μｍ］の泡状定着液膜Ｂｕ３として、未定着トナーＴが形成された転写紙Ｐの上に塗布した。その結果、転写紙Ｐにおける定着液Ｆの付着量が１１０〜１３０［ｍｇ／Ａ４］となった。
このように泡状定着液Ｂｕが塗布された後の転写紙Ｐに対して、コーティング剤付与装置４５として用いたロールコーターによって、コーティング剤４５０として水溶性樹脂コート剤（互応化学製のプラスコートＲＹ２２１：アクリル系樹脂、固形分４０［％］）を付着量が２１５［ｍｇ／Ａ４］となるようにオーバーコートした。
【０１２５】
〔実施例５〕
電子写真方式のプリンタ（リコー社製 Ｉｐｓｉｏ ＣＸ８８００）を用い、未定着トナーのカラー画像を転写紙Ｐ（ＮＢＳリコー製：上質紙５５ｋｇ紙マイペーパー）に形成させた。トナー層の厚みは２０〜３０［μｍ］であった。
泡状定着液供給部１３０において、上記「起泡剤液と軟化剤液との調整（２）」に基づいてＤＥＳ系定着液を生成し、気体・液体混合部３５及び泡微細化部３８によって泡状定着液Ｂｕを生成した。この泡状定着液Ｂｕを泡状定着液塗布部１４０の塗布ローラ４１上で厚さ約７０［μｍ］の泡状定着液膜Ｂｕ３として、未定着トナーＴが形成された転写紙Ｐの上に塗布した。その結果、転写紙Ｐにおける定着液Ｆの付着量が１１０〜１３０［ｍｇ／Ａ４］となった。
このように泡状定着液Ｂｕが塗布された後の転写紙Ｐに対して、コーティング剤付与装置４５として用いたロールコーターによって、コーティング剤４５０として水溶性樹脂コート剤（ＤＩＣ製のＨＶ−Ｅ：アクリル系樹脂、固形分３１［％］）を付着量が１９５［ｍｇ／Ａ４］となるようにオーバーコートした。
【０１２６】
〔実施例６〕
電子写真方式のプリンタ（リコー社製 Ｉｐｓｉｏ ＣＸ８８００）を用い、未定着トナーのカラー画像を転写紙Ｐ（ＮＢＳリコー製：上質紙５５ｋｇ紙マイペーパー）に形成させた。トナー層の厚みは２０〜３０［μｍ］であった。
泡状定着液供給部１３０において、上記「起泡剤液と軟化剤液との調整（２）」に基づいてＤＥＳ系定着液を生成し、気体・液体混合部３５及び泡微細化部３８によって泡状定着液Ｂｕを生成した。この泡状定着液Ｂｕを泡状定着液塗布部１４０の塗布ローラ４１上で厚さ約７０［μｍ］の泡状定着液膜Ｂｕ３として、未定着トナーＴが形成された転写紙Ｐの上に塗布した。その結果、転写紙Ｐにおける定着液Ｆの付着量が１１０〜１３０［ｍｇ／Ａ４］となった。
このように泡状定着液Ｂｕが塗布された後の転写紙Ｐに対して、コーティング剤付与装置４５として用いたアニロックスローラによって、コーティング剤４５０として水溶性樹脂コート剤（互応化学製のプラスコートＺ−３３１０：ポリエステル系樹脂、固形分２５［％］）を付着量が２４０［ｍｇ／Ａ４］となるようにオーバーコートした。
【０１２７】
〔比較例１〕
電子写真方式のプリンタ（リコー社製 Ｉｐｓｉｏ ＣＸ８８００）を用い、未定着トナーのカラー画像を転写紙Ｐ（ＮＢＳリコー製：上質紙５５ｋｇ紙マイペーパー）に形成させた。トナー層の厚みは２０〜３０［μｍ］であった。
泡状定着液供給部１３０において、上記「起泡剤液と軟化剤液との調整（１）」に基づいてＰＣ系定着液を生成し、気体・液体混合部３５及び泡微細化部３８によって泡状定着液Ｂｕを生成した。この泡状定着液Ｂｕを泡状定着液塗布部１４０の塗布ローラ４１上で厚さ約７０［μｍ］の泡状定着液膜Ｂｕ３として、未定着トナーＴが形成された転写紙Ｐの上に塗布した。その結果、転写紙Ｐにおける定着液Ｆの付着量が１１０〜１３０［ｍｇ／Ａ４］となった。
このように泡状定着液Ｂｕが塗布された後の転写紙Ｐに対して、コーティング剤をオーバーコートせずにそのまま出力した。
【０１２８】
〔比較例２〕
電子写真方式のプリンタ（リコー社製 Ｉｐｓｉｏ ＣＸ８８００）を用い、未定着トナーのカラー画像を転写紙Ｐ（ＮＢＳリコー製：上質紙５５ｋｇ紙マイペーパー）に形成させた。トナー層の厚みは２０〜３０［μｍ］であった。
泡状定着液供給部１３０において、上記「起泡剤液と軟化剤液との調整（２）」に基づいてＤＥＳ系定着液を生成し、気体・液体混合部３５及び泡微細化部３８によって泡状定着液Ｂｕを生成した。この泡状定着液Ｂｕを泡状定着液塗布部１４０の塗布ローラ４１上で厚さ約７０［μｍ］の泡状定着液膜Ｂｕ３として、未定着トナーＴが形成された転写紙Ｐの上に塗布した。その結果、転写紙Ｐにおける定着液Ｆの付着量が１１０〜１３０［ｍｇ／Ａ４］となった。
このように泡状定着液Ｂｕが塗布された後の転写紙Ｐに対して、コーティング剤をオーバーコートせずにそのまま出力した。
【０１２９】
本実験例の実施例１〜６及び比較例１〜２の実験結果を表１に示す。
【０１３０】
【表１】
【０１３１】
表１における定着評価の評価基準を以下に示す。
＜粘着（タック）の評価＞
○：出力直後（１秒後）にクロックメータによる擦りで布への汚れ無し
×：出力直後（１秒後）にクロックメータによる擦りで布への汚れ有り
＜光沢性の評価＞
ＪＩＳ−Ｚ８７４１に基づいて光沢度を測定した。
光沢度計：ＶＧ−２ＰＤ型（日本電色工業製）
照射角度：６０［°］
測定サンプルのサイズ：１５×４５［ｍｍ］
＜筆記性の評価＞
鉛筆：ＨＢにて横直線筆記
ボールペン：ＰＩＬＯＴ ｅｃｏｍａｔｅ ０．７にて横直線筆記
マーカー：ＺＥＢＲＡ ＯＰＴＥＸＣＡＲＥ ＷＫＣＲ１−Ｐ ピンクにて横直線筆記
【０１３２】
表１の結果から明らかな様に、定着液が付与されたトナー層に水溶性のコーティング剤を付与することで粘着（タック）を解消することが可能である。また、光沢性も比較例と比べて大きな差が認められた。ここで、転写紙Ｐとしてコート紙を用いることで光沢性は２０まで上昇することも判明した。このように、水溶性のコーティング剤は粘着（タック）を防止し、光沢（グロス感）を得ることができる。
また、コーティング剤を付与しない構成では、転写紙にトナー層を素早く固定・定着するために泡状定着液Ｂｕの塗布量が１５０〜２００［ｇ／Ａ４］となるように塗布すると粘着（タック）は著しい。また、塗布量を８０〜１００［ｇ／Ａ４］程度に抑えると、ＰＣ（プロピレンカーボネート）は経時変化（１晩）で粘着（タック）は改善されるがＰＣは蒸発するのである。ＰＣが蒸発すると、ＶＯＣの問題や、蒸発して現像剤収容器内のトナーを軟化させてしまう問題等が生じる。従って、蒸発しないＤＥＳは転写紙Ｐに留まり、粘着（タック）は解消しない。このように、コーティング剤を付与しない構成では、粘着しないことと光沢を示すこととの両方を満たすポイントが無いため、安定した定着を行うために、コーティング剤を付与する構成が必要となる。
【０１３３】
また、表１に示すように、実施例６では、コーティング剤としてポリエステル系樹脂を用いたところ、筆記性に関してはボールペンのみかすれる現象が発生したが、この現象の原因は特定できなかった。
また、図１４に示す定着装置３０が備えるブロワ４６０のように、コーティング剤４５０でオーバーコートした後に、風乾送風を行う送風手段を設けても良い。上述したように、本発明を適用した定着装置３０では、実験を行った範囲の定着液Ｆの塗布量では、出力後１秒後のクロックメータによる布汚れは少なかったが、送風手段を付設することで定着液Ｆの塗布量の余裕度が向上する。
【０１３４】
なお、本発明は上記各実施の形態例に限定されるものではなく，特許請求の範囲内に記載であれば多種の変形や置換可能であることは言うまでもない。
【０１３５】
以上、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である未定着トナーＴを軟化させる軟化剤を含有する液状定着液ＴＬを液中に気泡が分散した泡状定着液Ｂｕとする定着液泡状化手段である泡状定着液供給部１３０と、未定着トナーＴからなるトナー層を担持する記録媒体である転写紙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泡状定着液塗布部１４０とを有し、泡状定着液Ｂｕを付与することで軟化した未定着トナーＴを転写紙Ｐに定着する定着装置である。そして、定着装置３０は、定着液が付与されたトナー層Ｔｃを担持する転写紙Ｐの表面上に、定着液が付与されたトナー層Ｔｃを被覆する被覆剤であるコーティング剤４５０を付与する被覆剤付与手段であるコーティング剤付与装置４５を備える。転写紙Ｐの表面上の定着液が付与されたトナー層Ｔｃをコーティング剤４５０によって被覆するため、定着後の転写紙Ｐを重ねて出力したときに、粘着性が残っている定着液が付与されたトナー層Ｔｃと転写紙Ｐとが直接接触することを防止し、定着液が付与されたトナー層Ｔｃがその粘着性によって他の転写紙Ｐに付着することを防止できる。これにより、定着後の転写紙Ｐを重ねて出力したときに、転写紙Ｐ同士が貼り付いたり、画像の一部が剥がれたり、といった不具合の発生を抑制することができるという優れた効果がある。
本実施形態では、転写紙Ｐ上に形成された未定着トナーＴに定着液Ｆを付与し、その後、コーティング剤４５０を付与する構成であるが、本発明を適用可能な定着装置はこの構成に限るものではない。例えば、中間転写体上に形成されたトナー像に定着液を付与し、定着液を付与されて軟化したトナー像を記録媒体に転写する構成の定着装置であっても、定着液によって軟化されたトナー像を転写された記録媒体の表面上に被覆剤を付与する構成とすることで、本発明を適用可能である。
【０１３６】
また、定着装置３０で用いるコーティング剤４５０の転写紙Ｐに対する付着力は、定着液が付与されたトナー層Ｔｃの転写紙Ｐに対する付着力よりも小さいことにより、転写紙Ｐ上のトナー層が他の転写紙Ｐに付着する所謂ブロッキング現象の発生を防止することができる。
【０１３７】
また、定着装置３０で用いるコーティング剤４５０が、水溶性高分子化合物を含有することにより、水溶媒からなる定着液が付与されたトナー層Ｔｃに対して、弾かれることなくオーバーコートを行うことができる。
【０１３８】
また、定着装置３０のコーティング剤付与装置４５は、転写紙Ｐの表面に対するコーティング剤４５０の付与量が可変であるため、使用環境、トナー層の作像条件、転写紙Ｐの種類等、各種条件に応じた適切な付与量のコーティング剤４０５を転写紙Ｐに付与することができる。
【０１３９】
また、定着装置３０のコーティング剤付与装置４５は、転写紙Ｐの種類に応じてコーティング剤４５０の付与量を制御することにより、各種の転写紙Ｐに最適な付与量のコーティング剤４５０を転写紙Ｐに付与することができる。
【０１４０】
また、定着装置３０のコーティング剤付与装置４５は、転写紙Ｐの表面に付与する前のコーティング剤４５０を収容する被覆剤収容部であるコーティング剤収容器４５１と、コーティング剤収容器４５１内のコーティング剤４５０の粘度を検出する被覆剤粘度検出手段である不図示の回転粘度計とを有する。そして、回転粘度計の検出結果に基づいてコーティング剤収容器４５１内のコーティング剤４５０の粘度を調整する。これにより、コーティング剤４５０の固形分濃度を適性濃度に維持することができる。
【０１４１】
また、定着装置３０としては、図１４に示すように、泡状定着液Ｂｕ及びコーティング剤４５０を付与された定着トナー層Ｔｂに対して、気体を吹き付ける送風手段としてのブロア４６０を備える構成としてもよい。これにより、転写紙Ｐ上の軟化状態の定着トナー層Ｔｂに付与された定着液Ｆ及びコーティング剤４５０に含まれる水分の蒸発を促し、より短時間でトナー粒子が転写紙Ｐに安定して定着した状態となる。
【０１４２】
また、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であるトナーを用いて記録媒体である転写紙Ｐ上に未定着トナーＴ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、トナー像を担持する転写紙Ｐの表面に泡状定着液Ｂｕを塗布し、転写紙Ｐ上にトナー像を定着せしめる定着手段とを備え、定着手段として、図１等に示す本実施形態の定着装置３０を用いることにより、定着後の転写紙Ｐを重ねて出力しても、記録媒体同士が貼り付いたり、画像の一部が剥がれたり、といった不具合が発生し難いため、泡状定着液Ｂｕを塗布する構成で連続プリントを実現できる。
【符号の説明】
【０１４３】
３ プロセスユニット
２０ 転写ユニット
２５ 中間転写ベルト
２６ 一次転写ローラ
２８ 紙搬送ユニット
３０ 定着装置
３１ 定着用液収容器
３３ 液搬送ポンプ
３５ 気体・液体混合部
３８ 泡微細化部
４１ 塗布ローラ
４２ 膜厚調整ブレード
４３ 塗布対向ローラ
４５ コーティング剤付与装置
１００ プリンタ
１３０ 泡状定着液供給部
１４０ 泡状定着液塗布部
４５０ コーティング剤
４５１ コーティング剤収容器
４５２ スプレーガン
４５３ コーティング剤塗布ローラ
Ｂｕ 泡状定着液
Ｃ 塗布ニップ
Ｆ 定着液
Ｐ 転写紙
ＴＬ 液状定着液
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１４４】
【特許文献１】特許第３２９０５１３号
【特許文献２】特許第４１８５７４２号
【特許文献３】特開昭５９−１１９３６４号公報
【特許文献４】特開２００７−２１９１０５号公報
【特許文献５】特開２００７−２６４３３８号公報
【非特許文献】
【０１４５】
【非特許文献１】「泡のエンジニアリング」初版（石井淑夫著，株式会社テクノシステム，２００５年３月２５日発行，Ｐ．４８９）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂の少なくとも一部を溶解または膨潤させることで樹脂微粒子を軟化させる軟化剤を含有する液状定着液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記録媒体の表面、または、樹脂微粒子層担持体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該記録媒体に定着する定着装置において、
上記泡状定着液を付与された上記樹脂微粒子層を担持する上記記録媒体の表面に、該樹脂微粒子層を被覆する被覆剤を付与する被覆剤付与手段を備えることを特徴とする定着装置。
【請求項２】
請求項１の定着装置において、
上記被覆剤の上記記録媒体に対する付着力は、上記定着液が付与された上記樹脂微粒子の該記録媒体に対する付着力よりも小さいことを特徴とする定着装置。
【請求項３】
請求項１または２の定着装置において、
上記被覆剤が、水溶性高分子化合物を含有することを特徴とする定着装置。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れか１項に記載の定着装置において、
上記被覆剤付与手段は、上記記録媒体の表面に対する上記被覆剤の付与量が可変であることを特徴とする定着装置。
【請求項５】
請求項４の定着装置において、
上記被覆剤付与手段は、上記記録媒体に応じて上記被覆剤の付与量を制御することを特徴とする定着装置。
【請求項６】
請求項至１乃至５の何れか１項に記載の定着装置において、
上記被覆剤付与手段は、上記記録媒体の表面に付与する前の上記被覆剤を収容する被覆剤収容部と、該被覆剤収容部内の該被覆剤の粘度を検出する被覆剤粘度検出手段とを有し、該被覆剤粘度検出手段の検出結果に基づいて該被覆剤収容部内の該被覆剤の粘度を調整することを特徴とする定着装置。
【請求項７】
請求項１乃至６の何れか１項に記載の定着装置において、
上記泡状定着液及び上記被覆剤を付与された上記樹脂微粒子層に気体を吹き付ける送風手段を備えることを特徴とする定着装置。
【請求項８】
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、
トナー像を担持する記録媒体の表面に泡状定着液を付与し、該記録媒体上に該トナー像を定着せしめる定着手段とを備える画像形成装置であって、
該定着手段として、請求項１乃至７の何れか１項に記載の定着装置を用いることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
樹脂の少なくとも一部を溶解または膨潤させることで樹脂微粒子を軟化させる軟化剤を含有する液状定着液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記録媒体の表面、または、樹脂微粒子層担持体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該記録媒体に定着する定着装置において、
上記泡状定着液を付与された上記樹脂微粒子層を担持する上記記録媒体の表面に、該樹脂微粒子層を被覆する被覆剤を付与する被覆剤付与手段を備えることを特徴とする定着装置。
【請求項２】
請求項１の定着装置において、
上記被覆剤の上記記録媒体に対する付着力は、上記定着液が付与された上記樹脂微粒子の該記録媒体に対する付着力よりも小さいことを特徴とする定着装置。
【請求項３】
請求項１または２の定着装置において、
上記被覆剤が、水溶性高分子化合物を含有することを特徴とする定着装置。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れか１項に記載の定着装置において、
上記被覆剤付与手段は、上記記録媒体の表面に対する上記被覆剤の付与量が可変であることを特徴とする定着装置。
【請求項５】
請求項４の定着装置において、
上記被覆剤付与手段は、上記記録媒体に応じて上記被覆剤の付与量を制御することを特徴とする定着装置。
【請求項６】
請求項至１乃至５の何れか１項に記載の定着装置において、
上記被覆剤付与手段は、上記記録媒体の表面に付与する前の上記被覆剤を収容する被覆剤収容部と、該被覆剤収容部内の該被覆剤の粘度を検出する被覆剤粘度検出手段とを有し、該被覆剤粘度検出手段の検出結果に基づいて該被覆剤収容部内の該被覆剤の粘度を調整することを特徴とする定着装置。
【請求項７】
請求項１乃至６の何れか１項に記載の定着装置において、
上記泡状定着液及び上記被覆剤を付与された上記樹脂微粒子層に気体を吹き付ける送風手段を備えることを特徴とする定着装置。
【請求項８】
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、
トナー像を担持する記録媒体の表面に泡状定着液を付与し、該記録媒体上に該トナー像を定着せしめる定着手段とを備える画像形成装置であって、
該定着手段として、請求項１乃至７の何れか１項に記載の定着装置を用いることを特徴とする画像形成装置。
【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】
【公開番号】特開２０１２−２３０３３１（Ｐ２０１２−２３０３３１Ａ）
【公開日】平成２４年１１月２２日（２０１２．１１．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−９９９８８（Ｐ２０１１−９９９８８）
【出願日】平成２３年４月２７日（２０１１．４．２７）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月２２日（２０１２．１１．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年４月２７日（２０１１．４．２７）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
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