CN101384971B - 定影剂、定影装置和图像形成设备 - Google Patents

定影剂、定影装置和图像形成设备 Download PDF

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Abstract

本发明公开的定影装置通过将包括软化剂的定影剂应用于停留在介质上的树脂微粒来将树脂微粒定影在介质上。软化剂通过溶解至少部分包括在树脂微粒中的树脂或者使其溶胀来软化树脂微粒。由定影剂产生泡沫定影剂。其层厚度被控制的泡沫定影剂被应用到停留于介质上的树脂微粒。

Description

定影剂、定影装置和图像形成设备
技术领域
本发明涉及定影剂、定影装置和图像形成设备，特别地，涉及用于将包括树脂的微粒定影到介质的定影剂、定影装置和图像形成设备。
背景技术
存在例如打印机、传真机和复印机的图像形成设备。这些图像形成设备基于图像数据形成包括字符和符号的图像，并且将图像打印到记录介质上。特别地，电子照相图像形成设备可以以高速在平面纸上形成高精度图像，并且由此被广泛用于办公室。在电子照相图像形成设备中，广泛使用热定影方法。详细地，停留在记录介质上的墨粉由于热被熔化，并且向墨粉上施加压力使得墨粉被定影在记录介质上。热定影方法的优点在于以高速度和高质量定影图像。
然而，电子照相图像形成设备所消耗的一半以上的能量被用于在热定影方法中加热墨粉，考虑到近些年和持续发展的环境保护的措施，需要低功耗(节约能量)的定影装置。详细地，需要极大降低应用于墨粉用来定影墨粉的热的温度的方法，或者定影墨粉而不加热的方法。节约能量的理想方法是将墨粉定影到记录介质而完全不加热墨粉(无热定影方法)。
专利文献1公开了一种定影墨粉的湿型定影方法，其为无热定影方法的例子。在这种方法中使用水包油(oil-in-water)型定影媒介，其由在水中扩散和混合有机化合物来形成。有机化合物是可溶解的并可以溶胀，但是不可溶或很难溶于水。首先，将墨粉应用到材料的某个位置上而不将其定影(在要向其定影墨粉的材料上不进行定影)；将定影媒介喷或滴在材料的表面上；墨粉溶化或溶胀；干燥材料，使得墨粉被定影在材料上。
在专利文献1中公开的湿型定影方法使用水包油型定影媒介，其中不溶于或很难溶于水的有机化合物在水中扩散和混合。因此，当大量定影媒介被应用于停留在例如转印纸上的记录介质(墨粉要被定影在其上的材料)上的未定影墨粉时，记录介质吸收包括在定影媒介中的水。结果，记录介质褶皱或卷曲。这阻碍了连续高速地传送记录介质的操作，其为图像形成设备所需要的属性。为了从应用至记录介质的定影媒介中去除水，一个方法是使用干燥装置来蒸发包括在记录介质中的大量水。然而，这需要与应用热定影方法的图像形成设备消耗相同量的能量。
有一些类型的油定影剂，其不会排斥疏水水性未定影的墨粉。通过在油溶剂中溶解使得墨粉溶解或溶胀的材料来获得油定影剂。专利文献2公开了一种定影剂，其中通过用例如非挥发性的二甲基硅氧烷的稀释剂(溶剂)来稀释(溶解)例如脂肪族二元酸酯的组分而获得用于溶解或使包括墨粉的树脂溶胀的材料。专利文献3公开了用于定影方法中的定影溶剂，该定影方法中将由静电方法形成的未定影的墨粉图像定影在图像接收页使得容易获得未失真的清晰的图像。定影溶剂能够溶解墨粉，该定影溶剂是通过将与硅油相容的100pts.vol.的溶剂与8-120pts.vol.的硅油混合来获得的。该油定影溶剂包括油溶剂，其与疏水性未定影墨粉具有高的相容性。因此，油定影溶剂能够溶解或使得墨粉溶胀而不会排斥疏水性未定影墨粉，并且将墨粉定影在记录介质上。
专利文献1：日本专利第3290513号
专利文献2：日本公开专利申请第2004-109749号
专利文献3：日本公开专利申请第S59-119364号
专利文献4：日本公开专利申请第2004-109747号
在上述专利文献公开的技术中，将液体应用到未定影的墨粉的层。然而，会产生问题，正如参考图13A、13B所描述的。应用辊1被用作接触应用单元，用于将定影剂应用到停留在记录介质2的未定影墨粉层3。如图13A所示，当在应用辊1上的定影剂层4在应用辊1和记录介质2分开的位置比未定影墨粉层3更薄时，未定影墨粉微粒在应用辊1的表面被表面张力牵引。表面张力是由在应用辊1上的定影剂的液体薄膜产生。由此，墨粉微粒粘到应用辊1的表面(也被称为墨粉偏移)，并且极大地扰乱在记录介质2上的图像。相反地，如图13B所示，当在应用辊1上的定影剂层4在应用辊1和记录介质2分开的位置比未定影墨粉层3更厚时，因为定影剂的量是过多的，应用辊1上的定影剂的液体薄膜的表面张力并不影响(移动)墨粉微粒。由此，墨粉微粒没有粘到应用辊1的表面。然而，大量定影剂被应用到纸(记录介质2)上，这将花费很长施加使其变干，因此降低了定影操作的响应度。此外，相当量的未干的液体停留在纸(记录介质2)上，即，当人手触摸时产生潮湿的感觉。由此，使用通过辊应用定影剂的方法，通过在停留在纸上的墨粉层上应用非常少量的定影剂来增强定影反应度和减少未干液体的量，同时防止墨粉微粒粘到定影辊是及其困难的。即使当脱模剂(die coating)单元、刮刀应用单元或线棒应用单元被用作接触应用单元，当使用非常少量的定影剂时，由于表面张力使墨粉微粒粘到接触应用单元。
如上所述，在应用定影剂至接触应用单元的现有技术中，同时获得两个性能是非常困难的，即，通过在停留在纸上的墨粉层上应用非常少量的定影剂来增强定影反应度，以及通过以均匀方式应用定影剂来防止墨粉图像被扰乱。
发明内容
本发明提供了一种定影剂、定影装置以及图像形成设备，其中消除了一个或多个上述缺点。
本发明的优选实施例提供了一种定影剂、定影装置以及图像形成设备，其中所述定影剂被应用到停留在介质(例如纸)上的树脂微粒(例如墨粉)，使得在与定影剂一起应用之后所述树脂微粒很快定影在所述介质上，而没有扰乱所述树脂微粒，并且其中可以以极其小的量应用所述定影剂，使得所述未干的液体(油)不会保留在介质上。
本发明的实施例提供了一种定影装置，其用于通过将包括软化剂的定影剂应用到停留在介质上的树脂微粒上而将树脂微粒定影在介质上，其中所述软化剂通过溶解至少部分包括在树脂微粒中的树脂或者使其溶胀来软化所述树脂微粒，所述定影装置包括：泡沫定影剂产生单元，其被设置用于由定影剂产生泡沫定影剂；层厚度控制单元，其被设置用于控制由泡沫定影剂产生单元所产生的泡沫定影剂的厚度；以及应用单元，其被设置用于将层厚度被控制的泡沫定影剂应用到停留在介质上的树脂微粒上。
本发明的实施例提供了一种用于将树脂微粒定影在介质上的定影剂，所述定影剂包括：软化剂，其被设置用于通过将至少部分树脂微粒溶解或者使其溶胀来软化树脂微粒；起泡剂；以及增泡剂(foam increasing agent)。
根据本发明的实施例，使用极小量的定影剂可以以优异的响应度进行定影操作，并且可以防止树脂微粒在定影应用单元上的偏移，使得停留在介质上的树脂微粒不会被扰乱。
附图说明
当结合附图读取下面的详细描述时，本发明的其他目的、特征和优点将变得更加明显
图1A、1B是根据本发明的实施例的应用辊的表面接触辊应用单元中未定影的树脂微粒的部分的放大图，其中在应用辊和记录介质的接触表面上施加高压；
图2A、2B是根据本发明的实施例的应用辊的表面接触辊应用单元中未定影的树脂微粒的部分的放大图，其中低压应用到应用辊和记录介质的接触表面；
图3是当应用定影剂时在泡沫定影剂中气泡层的配置的示意图；
图4表示应用之后定影剂如何变化；
图5是根据本发明的实施例表示泡沫定影剂如何与定影剂应用单元一起应用的示意图；
图6A、6B是根据本发明的实施例的定影剂应用单元和泡沫定影剂层厚度控制单元的一个例子的示意图；
图7是根据本发明的实施例的定影剂应用单元和泡沫定影剂层厚度控制单元的另一个例子的示意图；
图8A、8B是根据本发明的实施例的定影剂应用单元和泡沫定影剂层厚度控制单元的另一个例子的示意图；
图9是根据本发明的实施例的定影剂应用单元和泡沫定影剂层厚度控制单元的另一个例子的示意图；
图10A、10B是根据本发明的实施例的定影剂应用单元和泡沫定影剂层厚度控制单元的另一个例子的示意图；
图11A、11B是根据发明的另一个实施例的图像形成设备的示意图；
图12A、12B是以显微镜观察的泡沫定影剂中气泡的示意图，以及
图13A、13B表示由现有定影设备执行的定影操作。
具体实施方式
参考附图给出本发明的实施例的描述。
首先，下面给出本发明的原理的描述。本发明在于包括大量气泡的泡沫类型的液体具有十分低的体密度的事实。如在本发明的背景中描述，被用作接触应用单元的应用辊上的定影剂层需要足够厚，使得树脂微粒不粘到应用辊(即，使得防止墨粉偏移)。这意味着在应用辊的表面上的定影剂的体积需要足够大，使得定影剂被均匀应用并且树脂微粒不粘到辊。然而，在应用定影剂之后，在介质上的树脂微粒层上出现的定影剂的量优选地是小的，使得增强定影反应度并且在介质上更少的液体保持未干。这意味着应用辊的表面上的定影剂在重量上优选地是轻的。通过使定影剂的体密度变低，可以满足当应用时体积是大的但是被应用到介质上之后重量是轻的、这样的条件。即使当应用时体积是大的，实际重量也可以是轻的。由此，定影剂优选地具有低的体密度(重量除以体积)。
对于这个原理，本发明的申请人在专利文献4中公开了在中间转印带上施加非常少量的泡沫定影剂的技术。然而，在专利文献4中公开的技术的主要目的在于减少定影剂的液体的量，而不是防止墨粉偏移或防止图像被扰乱。此外，在专利文献4中公开的配置中，泡沫定影剂分散在中间转印带上停留的未定影墨粉层，但是并没有提到与例如辊的接触应用单元一起将定影剂直接应用到在例如纸的介质上停留的未定影的墨粉，或者控制定影剂层的厚度。此外，通过使用例如辊以接触方式施加定影剂，包括细小的气泡的泡沫定影剂可以均匀地应用为在未定影的墨粉图像上的薄层，几乎没有任何不规律。对于和辊一起应用具有气泡的泡沫定影剂的方法进行进一步的研究，发现仅应用泡沫定影剂不总能够防止粘到辊的表面。发现在辊的表面上泡沫定影剂中的气泡层的结构和控制包括气泡层的定影剂层的厚度的操作对于防止树脂微粒粘到辊上(即，防止墨粉偏移)具有显著的影响。
图1A-2B是在辊应用单元中辊的表面接触未定影树脂微粒的部分的放大图。图1A、1B表示向应用辊11和记录介质之间的接触表面施加高压的情况；图2A、2B表示施加低压的情况。
首先，给出向应用辊11和记录介质之间的接触表面施加高压的情况的描述。在应用辊11的表面，图1A中泡沫定影剂12具有单层气泡13，而图1B中泡沫定影剂12具有多层气泡13。图1A、1B的气泡具有相同的直径。由此，图1A所示的泡沫定影剂12的层比图1B所示的要更薄。由于泡沫定影剂12仅具有单层气泡13，由于表面张力气泡13容易粘到应用辊11的表面。结果，泡沫定影剂12没有被均匀应用到树脂微粒(未定影墨粉微粒)15的层上，并且一些未定影墨粉微粒15粘到粘在应用辊11的表面上的气泡13上(见14)。同时，当如图1B所示应用辊11的表面上的泡沫定影剂12具有多层气泡13时，气泡13嵌入到记录介质上未定影墨粉微粒15的层的粗糙表面中(见14)。结果，泡沫定影剂12的多层气泡13容易彼此分开，使得泡沫定影剂12被均匀应用到图1B所示的未定影墨粉微粒15的层上。由此，墨粉偏移被最小化。
由此，当对应用辊11和记录介质的接触表面施加高压时，以下面的方式防止了未定影墨粉微粒15在应用辊11上的偏移。即，通过预先测量要生成的气泡13的平均尺寸，并且控制在应用辊11上的泡沫定影剂12的层的厚度使得形成多层气泡13来防止偏移。由此，确保在应用辊11上形成的泡沫定影剂12的层总是包括多层气泡13，由此防止墨粉偏移。
然后，给出向应用辊11和记录介质之间的接触表面施加低压的情况的描述。当如图2A所示在应用辊11的表面上的泡沫定影剂12包括单层气泡13时，气泡13容易粘到未定影墨粉微粒15的层的粗糙表面上(见14)。因此，将气泡13的层与应用辊11的表面分开，使得泡沫定影剂12被应用到未定影微粒15上。当如图2B所示在应用辊11的表面上的泡沫定影剂12包括多层气泡13时，气泡13之间的内聚力是强的，因此，气泡13容易保留在应用辊11上。不像图2A所示的情况，未定影墨粉微粒15粘到保留在应用辊11上的气泡13上(见14)，导致在应用辊11上的未定影墨粉微粒15的偏差。
因此，当向应用辊11和记录介质之间的接触表面施加低压时，以下面的方式防止了未定影墨粉微粒15在应用辊11上的偏移。即，通过预先测量要被生成的气泡13的平均尺寸，并且控制在应用辊11上的泡沫定影剂12的层的厚度使得在其上仅形成单层气泡13来防止偏移。由此，在应用辊11上形成的泡沫定影剂12的层包括单层气泡13，由此防止墨粉偏移，如同处于高压下一样。如果在应用辊11上的泡沫定影剂12的层太厚，泡沫定影剂12的层在应用辊11和记录介质之间的接触部分变成流体，并且使得未定影墨粉微粒15与流体一起流动，这将引起图像故障(下文中称为“流体图像”)。可以通过控制应用辊11上的泡沫定影剂12的层的厚度使得泡沫定影剂12的层不流动来防止。
如上所述，通过根据包括在泡沫定影剂中的气泡的尺寸和施加的压力来控制泡沫定影剂层的厚度，可以防止在例如辊的接触应用单元上的墨粉偏移以及防止流体图像，并且可以通过应用非常少量的定影剂来执行定影操作。本发明的实施例是基于这个原理。
在本发明的实施例中，使用包括软化剂的定影剂，该软化剂用于通过溶解(dissolving)或引起至少部分树脂微粒的溶胀(swelling)来软化树脂微粒。使用接触应用单元将定影剂应用至在介质上停留的树脂微粒以将树脂微粒定影在介质上。当被应用时定影剂接触介质上的树脂微粒的表面时，定影剂处于包括气泡的泡沫状态。为了防止在例如辊的接触应用单元上的墨粉偏移以及防止流体图像，根据施加的压力来控制泡沫定影剂的层的厚度。当树脂微粒是电子照相中使用的墨粉微粒时这个技术是有效的，通过根据树脂微粒的层厚度来控制泡沫定影剂的层厚度，可以防止墨粉偏移和流体图像。
图3是当应用定影剂时，在泡沫定影剂20中的气泡层的结构的示意图。液体21包括软化剂，并且气泡22包括在液体21中。通过包括大量气泡22，定影剂20可以具有非常低的体密度。由此，如图4所示，当最初应用到记录介质时，定影剂20具有大的体积。然而，由于定影剂20具有低的体密度并且应用的定影剂20在重量上是轻的，一旦气泡破裂，定影剂20的实际量变得非常少。在本发明的实施例中提及的“泡沫状态”指的是气泡分布在液体里，并且液体是可压缩的状态。
然后描述根据本发明的实施例的定影剂应用单元。在本发明的实施例中使用的定影剂应用单元是接触应用单元。图5是表示根据本发明的实施例如何将泡沫定影剂与定影剂应用单元(即，应用辊)一起应用的示意图。图5所示的树脂微粒31是墨粉微粒。在应用辊32的表面形成一层泡沫定影剂33。该层泡沫定影剂33的厚度是根据泡沫定影剂33中的气泡的尺寸以及未定影墨粉微粒(树脂微粒)31的层的厚度来优化的，使得树脂微粒31在应用辊32上不偏移。即使当一厚层的泡沫定影剂33被应用至在记录介质上停留的树脂微粒的层，应用到树脂微粒31的层的包括软化剂的液体的实际量是十分小的。详细地，在预定实际维持气泡稳定，并且在经过预定时间后，气泡破裂。因为泡沫定影剂33的体密度是非常低的，应用的泡沫定影剂33的实际量是非常小的。
包括在泡沫定影剂中的气泡的数目根据体密度和定影剂层的厚度而不同。通常，体密度优选地是0.01g/cm3-0.1g/cm3。包括气泡的层的泡沫定影剂指的是包括单层或多层气泡的泡沫定影剂，并且这些层并不需要具有清晰的层表面。此外，只要当被应用到例如纸的记录介质上的例如墨粉的树脂微粒的层上时定影剂处于泡沫状态，定影剂在存储容器内不需要是泡沫状态。因此，当在存储容器内存储时，定影剂可以是没有气泡的液体，当将液体从容器或在容器和树脂微粒层之间的液体传送通道释放时，优选地提供将液体转换为泡沫状态的单元。如果定影剂在容器中被存储为液体，并且在从容器释放之后被转换为泡沫状态，该容器可以是紧凑压缩的。
下面给出当从密封的容器被释放之后将液体定影剂转换为包括气泡的泡沫状态的方法的描述。
第一方法是将包括软化剂的液体定影剂从密封容器释放，然后使用气泡生成单元向液体定影剂施加剪力，使得在定影剂中生成大量气泡。图6A、6B表示用作施加剪力的单元的搅拌辊的例子。如图6A所示，泡沫定影剂供给辊41最初和应用辊42是分开的。来自用于存储定影剂的定影剂密封容器44的液体定影剂通过液体传送管45从液体供给出口46释放。使得液体定影剂停留在泡沫定影剂供给辊41和搅拌辊43之间的夹部分(nip part)。旋转搅拌辊43来搅动液体定影剂并且将其转换为泡沫状态。随后，泡沫定影剂供给辊41与应用辊42接触来将泡沫定影剂供给到应用辊42。如图6A、6B所示，提供刮刀47来根据定影剂中气泡的尺寸和施加的压力来优化应用辊42的表面上的定影剂层的厚度。
参考图7描述第二方法。液化的气体或压缩的气体与包括软化剂的液体定影剂一起被放到密封容器51中。当定影剂被从与密封容器51连接的驱动器52和喷嘴53喷出时，液化的气体或压缩的气体膨胀使得液体中包括大量气泡，由此生成了泡沫定影剂。通过液体传送管从液体供给出口54释放泡沫定影剂，并且将其提供给应用辊55和与应用辊55接触的刮刀56之间的夹部分。通过调节刮刀56和应用辊55之间的间隙来控制在应用辊55上的泡沫定影剂的层厚度，由此根据包括在定影剂中的气泡和施加的压力来优化泡沫定影剂的层厚度。
参考图8A、8B来描述第三方法。搅拌翼61通过搅拌在密封容器62中的包括软化剂的液体定影剂来施加剪力，由此形成泡沫定影剂。从压缩气筒63发送出高压气体来从密封容器62释放泡沫定影剂。通过定影剂补充衬垫64来将泡沫定影剂提供至应用辊65的表面。如图8A、8B所示，线棒66控制在应用辊65上的泡沫定影剂的厚度，由此根据包括在定影剂中的气泡的尺寸和施加的压力来优化泡沫定影剂的层厚度。在密封容器62中存储很长一段时间之后，气泡破裂并且定影剂返回到液体状态。然而，可以在临使用之前再次搅拌液体定影剂来将其转换成泡沫定影剂。
参考图9描述第四方法。替代如图7使用应用辊，第四方法使用应用带71来将定影剂应用到停留在记录介质上的未定影的墨粉。当从连接到密封容器51的驱动器52和喷嘴53喷出定影剂时，液化的气体或压缩的气体膨胀使得液体中包括大量气泡，由此生成了泡沫定影剂。通过液体传送管从液体供给出口54释放泡沫定影剂，并且将其提供给应用带71和与应用带71接触的刮刀56之间的夹部分。通过调节刮刀56和应用带71之间的间隙来控制在应用带71上的泡沫定影剂的层厚度，由此根据包括在定影剂中的气泡和施加的压力来优化泡沫定影剂的层厚度。应用带71可以被配置为通过以释放例如PFA的氟树脂来在例如无缝镍带或无缝PET膜(film)的基底上涂层而获得的部件。例如辊或带的应用单元优选地与树脂微粒的层相同的方向在与树脂微粒的接触面上运动。
下面描述用于控制在接触部件表面上的泡沫定影剂的厚度的方法和单元。最优层厚度是基于由用于产生泡沫定影剂的单元形成的气泡的平均微粒尺寸、在应用单元和介质的接触部施加的压力以及定影剂的液体的粘性来确定的。当例如辊的旋转部件被用作应用单元时，将层厚度控制在确定的恰当范围内的优选的方法是使用装置来刮去多余的泡沫定影剂，该装置具有在应用单元的表面和该装置之间的一定的间隙。例如，图6A、6B所示的刮刀47或者图8A、8B所示的线棒66是用于刮去(控制)定影剂的优选的单元。在图6A、6B中，刮刀47距应用辊42的表面大约等于恰当的厚度范围的间隙。在图8A、8B中，线棒66的直径大约等于恰当的厚度范围。用于控制厚度和另一个方法和单元是将泡沫定影剂应用至例如辊的旋转部件的表面，使得定影剂层具有恰当的厚度。参考图10A，泡沫定影剂被保存在圆柱模板部件81。按压辊82将泡沫定影剂从圆柱模板部件81挤出来提供至应用部件83。确定圆柱模板部件81的啮合的开口的尺寸，使得形成具有恰当的厚度的定影剂层。参考图10B，凹槽辊84、85用于提供定影剂。确定凹槽辊84、85的凹槽使得形成具有恰当的厚的定影剂层。除了辊应用单元，用于泡沫定影剂的接触应用单元的例子包括直接模板应用单元、凹版印刷辊应用单元、旋转线棒应用单元等。这些应用单元具有网孔或条纹粗糙表面，并且控制应用量以控制应用单元的表面接触介质处的泡沫定影剂的层厚度。
下面描述定影剂的液体规定。如上所述，泡沫定影剂是包括软化剂和一层或多层气泡的液体。优选地包括发泡剂和增泡剂，使得保持气泡稳定并且气泡尺寸是均匀的。此外，优选地包括增稠剂来增加粘性使得气泡被稳定分散在液体中。优选地使用例如高级脂肪酸碱肥皂的表面活性剂作为增稠剂。恰当的例子是硬脂酸钠、棕榈酸钠以及肉豆蔻酸钠。优选地使用脂肪酸烷醇酰胺类型的非离子表面活性剂作为增泡剂，优选的例子是椰油酸二乙醇酰胺、椰油酸单乙醇酰胺以及异丙醇酰胺月桂酸酯(isopropanolamide laurate)。
此外，为了防止偏移，泡沫定影剂层在应用部优选地厚于树脂微粒层。此外，气泡优选地大于树脂微粒使得气泡容易粘到树脂微粒。当树脂微粒是在干型电子照相方法中应用的墨粉微粒时，墨粉微粒大约4μm到10μm，并且停留在纸介质上的未定影的墨粉层大约10μm到30μm。因此，包括软化剂的液体中的气泡的尺寸优选地为20μm到100μm。
定影剂的液体可以主要由软化剂组成，而没有添加例如发泡剂和增泡剂。然而，如果在定影剂中软化剂的量太大，树脂可以变得过于软和粘。由此，定影剂优选地包括稀释溶剂来稀释软化剂。稀释溶剂可以是基于油的或基于水的。稀释配置可以是其中软化剂溶解于稀释溶剂的配置，或者是其中软化剂是基于油的而稀释溶剂是基于水的O/W乳化液配置，或者是其中软化剂是基于水的而稀释溶剂是基于油的W/O乳化液配置、或者是其中软化剂是基于油的而稀释溶剂也是基于油的O/O乳化液配置。
当定影剂被存储在高压密封容器中，液化的气体和压缩的气体优选地溶解或扩散到包括软化剂的液体中。液化的气体的恰当的例子是例如丙烷、丁烷、戊烷、己烷以及二甲醚的脂肪酸碳氢化合物。压缩的气体的恰当的例子是氮气和氩气。
通过溶解或引起树脂溶胀来软化树脂的软化剂包括脂族酯。脂族酯具有极好的溶解/溶胀特性用于将包括在墨粉中的至少部分树脂溶解或引起溶胀。
考虑到人体的安全，软化剂优选地具有大于等于3g/kg的急性口服毒性(LD50)，优选地为5g/kg。已知脂族酯被广泛地用作化妆品的材料的事实，其对于人体具有高的安全性。
其中执行将墨粉定影在记录介质的操作的设备通常位于密封的空间。即使墨粉被定影在记录介质之后，软化剂保留在墨粉中。由此，墨粉被优选地定影在记录介质而不产生易挥发的有机化合物(VOC)或异味。这意味着软化剂优选地不包括产生易挥发的有机化合物(VOC)或异味的物质。脂族酯与通常的例如甲苯、二甲苯、甲基乙基酮和乙酸乙酯的通用有机溶剂相比具有高沸点、低挥发性，并且不产生刺激的气味。此外，脂族酯的优点在于它不引起水污染。
用于以高精度测量办公室环境中的气味的实际尺度是使用三点比较类型的嗅觉袋方法得到的气味指数，其是器官感觉测量方法(10×log(直到不能感觉物质气味的物质的稀释强度))。包括在软化剂中的脂族酯的气味指数优选地小于或等于10。当气味指数小于或等于10时，在办公室的正常条件下不能感觉到异味。此外，不仅软化剂而且定影剂中包括的其他媒介优选地不发散异味或刺激的气味。
根据本发明实施例的包括在定影剂中的脂族酯优选地包括饱和的脂族酯。当脂族酯包括饱和的脂族酯时，它能够增强软化剂的存储稳定性(抗氧化和水解)。此外，饱和的脂族酯对于人体来说是高度安全的，并且许多类型的饱和的脂族酯可以在1秒内溶解包括在墨粉中的树脂或使其溶胀。此外，饱和的脂族酯减少在记录介质上提供的墨粉的粘性。这是可能的，因为饱和的脂族酯在被溶解或使得溶胀的墨粉微粒的表面上形成油膜。
根据本发明实施例的包括在定影剂中的饱和的脂族酯包括以下通式中所表示的化合物：
R1COOR2
其中R1是具有大于或等于11且小于或等于14个碳数的烷基，R2是具有大于或等于1且小于或等于6个碳数的直链或支链的烷基。
当饱和的脂族酯包括通式R1COOR2中所表示的化合物，其中R1是具有大于或等于11且小于或等于14个碳数的烷基，R2是具有大于或等于1且小于或等于6个碳数的直链或支链的烷基时，改善了包括在墨粉中树脂的溶解和使其溶胀的特性。这些化合物的气味指数小于或等于10，这意味着这些化合物没有异味或刺激的气味。
上述化合物脂肪族单羧酸酯的例子是月桂酸乙酯、月桂酸己酯、十三烷酸乙基(tridecylic acid ethyl)、十三烷酸异丙基(tridecylic acid isopropyl)、肉豆蔻酸酯以及肉豆蔻酸异丙酯。大多数的这些脂肪族单羧酸酯在基于油的溶剂中溶解而不溶于水。由此，在基于油的溶剂中，溶解脂肪族单羧酸酯。在基于水的溶剂中，由脂肪族单羧酸酯形成油相，而且也形成主要包括水的水相。油相和水相形成W/O乳化液或O/W乳化液的定影剂。
在根据本发明的实施例的定影剂中的脂肪族酯优选地包括脂肪族二元羧酸酯。当脂肪族酯包括脂肪族二元羧酸酯时，可以在更短的时间内溶解包括在墨粉中的树脂或使其溶胀。例如，当以近似60ppm的高速执行打印时，墨粉被优选地从将定影剂应用到记录介质中停留的未定影的墨粉时开始在1秒内被定影到记录介质。当脂肪族酯包括脂肪族二元羧酸酯时，墨粉被优选地从将定影剂应用到记录介质中停留的未定影的墨粉时开始在0.1秒内被定影到记录介质。此外，即使将更少量的软化剂加入到定影剂中，包括在墨粉中的树脂可以被溶解或使其溶胀，并且由此，可能减少包括在定影剂中的软化剂的量。
根据本发明的实施例的包括在定影剂中的脂肪族二元羧酸酯包括以下通式中所表示的化合物：
R3(COOR4)2
其中R3是具有大于或等于3且小于或等于8个碳数的亚烃基，R4是具有大于或等于2且小于或等于5个碳数的直链或支链的烷基。
当脂肪族二元羧酸酯包括通式R3(COOR4)2中所表示的化合物，其中R3是具有大于或等于3且小于或等于8个碳数的亚烃基，R4是具有大于或等于2个且小于或等于5个碳数的直链或支链的烷基时，改善了包括在墨粉中树脂的溶解和使其溶胀的特性。这些化合物的气味指数小于或等于10，这意味着这些化合物没有异味或刺激的气味。
上述化合物脂肪族二元羧酸酯的例子是琥珀酸乙基己基酯、己二酸二丁酯、己二酸二异丁酯、己二酸二异丙酯、己二酸二异癸酯、癸二酸二乙酯。大多数这些脂肪族二元羧酸酯溶解在基于油的溶剂中，而不溶解在水中。因此，在基于油的溶剂中，溶解脂肪族二元羧酸酯。在基于水的溶剂中，由脂肪族二元羧酸酯形成油相，并且还形成主要包括水的水相。油相和水相形成W/O乳化液或O/W乳化液的定影剂。
在根据本发明的实施例的定影剂中的脂肪族酯优选地包括脂肪族二元羧酸酯。当脂肪族酯包括脂肪族二元羧酸酯二烷氧基烷基酯时，改善了将墨粉定影在记录介质上的性能。
根据本发明的实施例的包括在定影剂中的脂肪族二元羧酸二烷氧基烷基酯包括以下通式中所表示的化合物：
R5(COOR6-O-R7)2
其中R5是具有大于或等于2且小于或等于8个碳数的亚烃基，R6是具有大于或等于2且小于或等于4个碳数的亚烃基，R7是具有大于或等于1且小小于等于4个碳数的烷基。
当脂肪族二元羧酸酯包括通式R5(COOR6-O-R7)2中所表示的化合物，其中R5是具有大于或等于2且小于或等于8个碳数的亚烃基，R6是具有大于或等于2个且小于或等于4个碳数的亚烃基，R7是具有大于或等于1个且小于或等于14个碳数的烷基时，改善了包括在墨粉中树脂的溶解和使其溶胀的特性。这些化合物的气味指数小于或等于10，这意味着这些化合物没有异味或刺激的气味。
上述化合物脂肪族二元羧酸二烷氧基烷基酯的例子是琥珀酸乙氧基乙基酯、琥珀酸二丁氧基乙基酯、己二酸二乙氧基乙基酯、己二酸二丁氧基乙基酯、和癸二酸二乙氧基乙基酯。脂肪族二元羧酸二烷氧基烷基酯溶解于油基溶剂中。在油基溶剂中，由脂肪族二元羧酸二烷氧基烷基酯形成油相，并且还形成主要包括水的水相。油相和水相形成W/O乳化液或O/W乳化液的定影剂。所述定影剂可以通过将脂肪族二元羧酸二烷氧基烷基酯溶解于基于水的水相中。
定影的目标，即包括树脂的微粒不限于墨粉，可以应用任何类型的包括树脂的微粒。例如，可以应用包括导电材料的树脂微粒。记录介质的材料不限于纸；可以应用金属、树脂、陶瓷等。记录介质的形状不限于纸张，可以应用具有平坦和弯曲表面的二维形状。
当在包括树脂的微粒的例子中，将所利用的定影剂应用于电子照相过程时，根据本发明实施例的定影剂的定影效果是最重要的。墨粉包括着色材料、电荷控制剂、和树脂(例如结合树脂和脱模剂)。包括在墨粉中的树脂没有特别限制。结合树脂的优选例子是聚苯乙烯树脂、苯乙烯-丙烯腈共聚物树脂以及聚酯树脂。脱模剂的优选例子是石蜡组分例如聚乙烯。除了结合树脂，墨粉可以包括常见乙酯的着色剂、电荷控制剂、赋予流动性的添加剂(fluidityimparting agent)、外部添加剂等。墨粉优选通过将具有甲基的疏水性微粒例如疏水性二氧化硅和疏水性氧化钛定影在墨粉微粒的表面上来制成排斥水的。记录介质没有特别限制，其例子是纸、织物、和塑料膜例如包括液体可渗透层的OHP透明物。在本发明实施例中所提到的“基于油的”是指在室温(20℃)下于水中的溶解度为0.1重量％或更少的性能。
基于油的溶剂和软化剂优选具有足够水平的墨粉微粒的相容性，所述墨粉是排斥水的。相容性是指在液体接触固体时液体对固体表面的延伸润湿性的水平。即，基于油的溶剂和软化剂优选表现出足够水平的对排斥水的墨粉微粒的润滑性。提供有疏水性微粒例如疏水性二氧化硅和疏水性氧化钛的排斥水的墨粉微粒的表面覆盖有包含在疏水性二氧化硅和疏水性氧化钛中的甲基，因此具有大约10mN/m的表面能。实际上，排斥水的墨粉微粒的表面并没有完全覆盖疏水性微粒，因此，排斥水的墨粉的表面能被估计为大约20mN/m-30mN/m。因此，为了与排斥水的墨粉相容(具有足够的润湿性)，稀释溶剂和软化剂的表面张力优选为20mN/m-30mN/m。基于油的稀释溶剂的例子是氟化油、含蜡族溶剂、烯族溶剂和硅溶剂。其中，包括烯族化合物的溶剂具有低的粘性，并且是非挥发性的，因此包括烯族化合物的溶剂的优点在于可以通过添加增稠剂来调节粘性。在硅溶剂中，二甲基硅酮具有极其低的表面张力，并且与墨粉是最相容的。根据本发明的实施例的基于油的溶剂和软化剂优选是非挥发性的。在本发明的实施例中所提及的“非挥发性的”是指其中在大气压下沸点为260℃或更高的条件。如果沸点为260℃或更高，则定影剂不会挥发，即使存储在简单的、低成本的容器中；因此，定影性能不会降低，并且提供有定影装置的图像形成设备的内部不会被污染。如果沸点低于260℃，则存储容器以及在容器与定影装置之间的液体传送路径需要制成密封的，因此增加了装置的成本。
而且，通过使用基于水的溶剂作为稀释溶剂，可以形成极其安全、环境友好的定影剂。当使用基于水的溶剂时，通过添加表面活性剂使表面张力优选为20mN/m-30mN/m。基于水的溶剂优选包括一元醇或多元醇。这些材料增强了泡沫定影剂中的气泡的稳定性，使得气泡不易于破裂。例如，一元醇例如十六烷醇以及多元醇例如丙三醇、丙二醇或者1，3-丁二醇是优选的。
用于与软化剂和稀释溶剂一起形成O/W乳化液或W/O乳化液的分散剂的优选例子是山梨糖醇酐脂肪酸酯，例如山梨糖醇酐单油酸酯、山梨糖醇酐硬脂酸酯、和脱水山梨醇倍半油酸酯；以及蔗糖酯，例如蔗糖月桂酸酯和蔗糖硬脂酸酯。
将软化剂分散于稀释溶剂的方法的例子是用转动翼例如均匀混合器(homomixer)和均化器对其进行机械搅拌。在任何情况下，将强烈的剪力应用于稀释溶剂中的软化剂上，以分散软化剂。
在根据本发明实施例的定影剂中，形成定影剂中的油相的基于油的溶剂优选包括二甲基硅酮，所述定影剂为W/O乳化液或O/W乳化液或O/O乳化液。当基于油的溶剂包括二甲基硅酮时，所述定影剂与排斥水的墨粉是极其相容的，由此能够极好地润湿排斥水的墨粉。二甲基硅酮是具有大约20Mn/m的低表面张力的硅溶剂，因此与排斥水的墨粉是极其相容的。因此，当根据本发明的实施例的定影剂被应用到排斥水的墨粉时，可以降低由排斥水的墨粉引起的图像失真。而且，二甲基硅酮是无味的，并且对人体是高度安全的。因此，通过使用二甲基硅酮作为基于油的溶剂，可以形成对人体高度安全的无味定影剂。例如，具有20mPa/秒或更高粘性的二甲基硅酮具有低的挥发性。当这种二甲基硅酮包括在定影剂中作为基于油的溶剂时，将这种定影剂的液滴应用到排斥水的墨粉的层上，在墨粉层中几乎不会发生失真。当定影剂包括二甲基硅酮作为稀释溶剂时，用于形成作为定影剂的O/O乳化液或W/O乳化液的分散剂的优选例子是聚醚改性的硅酮和多元醇改性的硅酮。
用于定影墨粉的定影装置可以具有一对平滑辊(硬辊)。在根据本发明的实施例的定影剂被应用于墨粉之后，平滑辊将压力应用于墨粉，并且通过溶解或使得至少部分包括在墨粉中的树脂溶胀的溶剂(软化剂)，将墨粉溶解或者使其溶胀。通过用一对平滑辊(硬辊)将压力应用于溶解或者溶胀的墨粉上，溶解或者溶胀的墨粉的层的表面被平滑化，因此给墨粉赋予光泽。而且，所述的一对辊可以将溶解或溶胀的墨粉压入记录介质中，使得墨粉可以更牢固地定影在记录介质上。
通过应用根据上述本发明实施例的图像形成方法，根据本发明实施例的图像形成设备可以在具有包括树脂的墨粉的记录介质上形成图像。因此，根据其它发明的实施例的图像形成设备提供能够将墨粉有效地定影在记录介质上的图像形成方法和图像形成设备。
图11A、11B是根据另一发明的实施例的图像形成设备的简图。图11A、11B中所示的图像形成设备可以是例如复印机或打印机。图11A是彩色电子照相串列型图像形成设备，图11B是包括在图11A中所示的图像形成设备的图像形成单元之一的简图。图11A、11B中所示的图像形成设备90包括中间转印带91作为墨粉图像载体。中间转印带91围绕三个支撑辊92-94伸展，并且沿着由箭头A所示的方向转动。对应于黑色、黄色、品红和青色的图像形成单元95-98被设置在中间转印带91上。在这些图像形单元之上，设置有未显示的曝光装置。例如，如果图像形成设备90是复印机，则扫描仪扫描原始的图像信息。根据所述图像信息，曝光装置照射曝光光束L1-L4，以将静电潜像写在相应的图像形成单元中的光导鼓上。第二转印装置99被安排在面对支撑辊94且穿过中间转印带91的位置。第二转印装置99包括围绕两个支撑辊100、101伸展的第二转印带102。代替转印带，转印辊可以用于第二转印装置99。带形清洁装置103被安排在面对支撑辊92且穿过中间转印带91.带形结晶装置103去除残留在中间转印带91上的残留墨粉。
用作记录介质的记录纸页104通过一对进纸辊105被引导至第二转印部。在第二转印部，通过将第二转印带102压在中间转印带91上，墨粉图像从中间转印带91转印到记录纸页104上。具有转印(不是定影)在其上的墨粉图像的记录纸页104通过第二转印带102传送至用于根据本发明的实施例将墨粉定影的定影装置。定影装置基于从未显示的曝光装置接受的图像信息控制泡沫定影剂的厚度。转印在记录纸页10上的未定影的墨粉图像通过定影装置被定影在记录纸页10上。即，基于从未显示的曝光装置接受的图像信息例如彩色图像或黑色立体图像，定影装置控制泡沫定影剂的层厚度，并且将泡沫定影剂的层应用于转印在记录纸页104上的未定影的墨粉图像。包含在根据本发明实施例的泡沫定影剂中的试剂(软化剂)溶解或者使得至少部分包含在墨粉中的树脂溶胀，由此将未定影的墨粉图像定影在记录纸页104上。
接着，描述图像形成单元。如图11B中所示，在每个图像形成单元95-98中，充电装置107、显影装置108、清洁装置109以及除静电装置被安排在光导鼓106的周围。主转印装置111设置在面对光导鼓106且穿过中间转印带91。充电装置107用充电辊进行接触充电方法。充电装置107使充电辊接触光导鼓106，以将电压施加到光导鼓106上，并且给光导鼓106的表面均匀充电。充电装置107还可以应用使用非接触栅格电极(scortotron)的非接触充电方法。显影装置108使包括在显影剂中的墨粉粘附在光导鼓106上的静电潜像，以使静电潜像变成可见的。每种颜色的墨粉包括相应颜色的树脂材料。通过根据本发明的实施例的定影剂溶解或者使得这种树脂材料溶胀。显影装置108包括未显示的搅拌单元和未显示的显影单元。未用于显影操作的显影剂被返回到搅拌单元以再次使用。墨粉密度传感器探测存储在搅拌单元中的显影剂的密度，使得墨粉密度维持在固定值。而且，主转印装置111将可见的墨粉图像从光导鼓106转印到中间转印带91上。用作主转印装置111的转印辊被压在光导鼓106上，并且中间转印带91夹在中间。主转印装置111可以是导电刷或者非接触电晕充电装置等。清洁装置109从光导鼓106上去除残留的墨粉。清洁装置109可以是刮刀，其尖端被压在光导鼓106上。通过清洁装置109收集的墨粉被返回到具有未显示的收集螺旋桨或者未显示的墨粉循环装置的显影装置108以再次使用。除静电装置110被设置有电子管，其照射出光以消除光导鼓106的表面上的静电电势。
接着，描述根据本发明的实施例的定影剂的例子。
[实例1]
<定影剂的配方>
◆包括软化剂的液体
稀释溶剂：离子交换水                                           59wt％
软化剂：琥珀酸二乙氧基乙基酯(由CRODA Japan KK制造的CRODA       5wt％
DES)
渗透剂：聚醚改性的硅酮(由东丽株式会社(Toray Industries，Inc.)  1wt％
制造的Dow Corning silicone SS2802)
增稠剂：丙二醇                                                 30wt％
增泡剂：椰油酸二乙醇酰胺                                       2wt％
起泡剂：烷基硫酸钠                                             2wt％
pH值调节剂：三乙醇胺                                           1wt％
将上述比例的组分混合在一起，并且搅拌形成溶剂。
◆放入高压气密容器中的成分
包括软化剂的液体                         95wt％
液化的气体(LPG)                          5wt％
将上述比例的组分于气密容器中混合，并且搅拌以形成O/W乳化液。使用具有致动器的气密容器以及用于将内含物释放到大气中的喷嘴。
<应用装置>
使用具有如图7所示结构的应用装置。具体地，将泡沫定影剂从气密容器中排出，并且供应到刮刀上。在一种情况中，刮刀与应用辊之间的间隙为75μm；在另一情况中，为150μm。
加压辊：由铝制成的辊(
Figure G2007800057281D00181
)
应用辊：在辊上烘烤PFA树脂涂层，由SUS公司制造(
Figure G2007800057281D00182
)
刮刀：由SUS公司(SUS corporation)制造的薄片
纸传送速度：150mm/s
在加压辊与应用辊之间的重量：在一侧上为196N
从高压气密容器中喷射出的泡沫定影剂通过管子供应到刮刀与应用辊之间的间隙中。泡沫定影剂的体积密度为0.06g/cm3。
当泡沫定影剂的层厚度被控制为刮刀与应用辊之间的间隙为75μm时，将具有厚度为大约100μm的泡沫定影剂层形成在应用辊上。如图12A中所示的，用光学显微镜可以观察到，定影剂中的气泡尺寸在30μm～100μm范围内。大部分的气泡尺寸在70μm左右。在应用辊的表面上形成单层气泡。当泡沫定影剂的层厚度被控制为刮刀与应用辊之间的间隙为150μm时，在应用辊上形成厚度为大约200μm的泡沫定影剂层。如图12B所示，用光学显微镜观察到，定影剂中的气泡尺寸在30μm～100μm范围内；大部分的气泡尺寸在70μm左右。在应用辊的表面上形成多层气泡。
使用Ipsio彩色CX8800(Ipsio color CX8800)(由Ricoh制造)作为打印机。首先，在PPC纸页上形成未定影的墨粉彩色图像。接着，使用如图7中所示的定影装置，以利用辊来应用定影剂，10秒之后，用抹布(rag)摩擦图像的表面。墨粉已经被定影在PPC纸页上的程度由墨粉是否粘附在抹布上来确定。
当泡沫定影剂的层厚度被定制为100μm，其中刮刀与应用辊之间的间隙为75μm时，即当泡沫定影剂包括单层气泡时，发现在应用定影剂之后摩擦图像10秒之后墨粉没有粘附到抹布上。而且，基本上没有湿气保留在PPC纸页上，并且基本上没有卷曲出现在PPC纸页上。此外，在应用辊上没有墨粉偏移。同时，当泡沫定影剂的层厚度被定制为200μm，其中刮刀与应用辊之间的间隙为150μm，即当泡沫定影剂包括多层气泡时，发现大量的墨粉层偏移到应用辊上，并且极大地降低图像的品质。因此，确认可以通过控制在应用辊上的泡沫定影剂层以具有合适的厚度来定影墨粉，而不会偏移且具有优异的定影响应度。
[实例2]
<定影剂的配方>
◆包括软化剂的液体
稀释溶剂：离子交换水                                       59wt％
软化剂：琥珀酸二乙氧基乙基酯(由CRODA Japan KK制造的CRODA   5wt％
DES)
渗透剂：聚醚改性的硅酮(由东丽株式会社(Toray Industries，Inc.)    1wt％
制造的Dow Corning silicone SS2802)
增稠剂：丙二醇                                                   30wt％
增泡剂：椰油酸二乙醇酰胺                                         2wt％
起泡剂：烷基硫酸钠                                               2wt％
pH值调节剂：三乙醇胺                                             1wt％
将上述比例的组分混合在一起，并且搅拌形成溶剂。
◆放入高压气密容器中的成分
包括软化剂的液体                          95wt％
液化的气体(LPG)                           5wt％
将上述比例的组分于气密容器中混合，并且搅拌以形成O/W乳化液。
<应用装置>
使用具有如图7所示结构的应用装置。具体地，将泡沫定影剂从气密容器中排出，并且供应到刮刀上。在一种情况中，刮刀与应用辊之间的间隙为100μm；在另一情况中，为250μm。
加压辊：由铝制成的辊(
Figure G2007800057281D00201
)
应用辊：在辊上烘烤PFA树脂涂层，由SUS公司制造(
Figure G2007800057281D00202
)
刮刀：由SUS公司(SUS corporation)制造的薄片
纸传送速度：150mm/s
在加压辊与应用辊之间的重量：在一侧上为196N
将定影剂通过管子供应到搅拌辊上。通过搅拌辊充分地搅拌定影剂，使得形成泡沫定影剂。将泡沫定影剂应用到应用辊上。泡沫定影剂的体积密度为0.1g/cm3。平均气泡尺寸为大约80μm。当泡沫定影剂的层厚度被控制为刮刀与应用辊之间的间隙为100μm时，将具有厚度为大约130μm的泡沫定影剂层形成在应用辊上。当泡沫定影剂的层厚度被控制为刮刀与应用辊之间的间隙为250μm时，将具有厚度为大约300μm的泡沫定影剂层形成在应用辊上。
使用Ipsio彩色CX8800(Ipsio color CX8800)(由Ricoh制造)作为打印机。首先，在PPC纸页上形成未定影的墨粉彩色图像。接着，使用如图7中所示的定影装置，以利用辊来应用定影剂，10秒之后，用抹布(rag)摩擦图像的表面。墨粉已经被定影在PPC纸页上的程度由墨粉是否粘附在抹布上来确定。
当泡沫定影剂的层厚度被定制为130μm，其中刮刀与应用辊之间的间隙为100μm时，发现在应用定影剂之后摩擦图像10秒后墨粉没有粘附到抹布上。而且，基本上没有湿气保留在PPC纸页上，并且基本上没有卷曲出现在PPC纸页上。此外，在应用辊上没有墨粉偏移。同时，当泡沫定影剂的层厚度被定制为300μm，其中刮刀与应用辊之间的间隙为250μm，发现墨粉变成流动的，因此，产生极大降低的流体图像。
[实例3]
<定影剂的配方>
◆包括软化剂的液体
稀释溶剂：离子交换水                                           59wt％
软化剂：琥珀酸二乙氧基乙基酯(由CRODA Japan KK制造的CRODA       5wt％
DES)
渗透剂：聚醚改性的硅酮(由东丽株式会社(Toray Industries，Inc.)  1wt％
制造的Dow Corning silicone SS2802)
增稠剂：丙二醇                                                 30wt％
增泡剂：椰油酸二乙醇酰胺                                       2wt％
起泡剂：烷基硫酸钠                                             2wt％
pH值调节剂：三乙醇胺                                           1wt％
将上述比例的组分混合在一起，并且搅拌形成溶剂。
<应用装置>
使用具有如图6A、6B所示结构的应用装置。具体地，将泡沫定影剂从气密容器中排放到液体搅拌辊上。液体搅拌辊搅拌定影剂，并且将其变成泡沫定影剂。在一种情况中，刮刀与应用辊之间的间隙为50μm；在另一种情况中，为100μm。
加压辊：由铝制成的辊(
Figure G2007800057281D00211
)
应用辊：在辊上烘烤PFA树脂涂层，由SUS公司(SUS corporation)制造()
泡沫定影剂供应辊和搅拌辊：由覆盖丙烯树脂的铝制成的辊(
Figure G2007800057281D00221
)
纸传送速度：150mm/s
在加压辊与应用辊之间的重量：在一侧上为490N
将定影剂通过管子供应到搅拌辊上。充分地搅拌定影剂，使得形成泡沫定影剂。将泡沫定影剂应用到应用辊上。泡沫定影剂的体积密度为0.1g/cm3。平均气泡尺寸为大约100μm。当泡沫定影剂的层厚度被控制为刮刀与应用辊之间的间隙为100μm时，将具有厚度为大约130μm的泡沫定影剂层形成在应用辊上。当泡沫定影剂的层厚度被控制为刮刀与应用辊之间的间隙为50μm时，将具有厚度为大约70μm的泡沫定影剂层形成在应用辊上。
使用Ipsio彩色CX8800(Ipsio color CX8800)(由Ricoh制造)作为打印机。首先，在PPC纸页上形成未定影的墨粉彩色图像。接着，使用如图6A、6B中所示的定影装置，以利用辊来应用定影剂，10秒之后，用抹布(rag)摩擦图像的表面。墨粉已经被定影在PPC纸页上的程度由墨粉是否粘附在抹布上来确定。
当泡沫定影剂的层厚度被定制为130μm，其中刮刀与应用辊之间的间隙为100μm时，发现在应用定影剂之后摩擦图像10秒后墨粉没有粘附到抹布上。而且，基本上没有湿气保留在PPC纸页上，并且基本上没有卷曲出现在PPC纸页上。此外，在应用辊上没有墨粉偏移。同时，当泡沫定影剂的层厚度被定制为70μm，其中刮刀与应用辊之间的间隙为50μm，发现墨粉偏移到应用辊上，并且图像被极大地降低品质。
[实例4]
<定影剂的配方>
◆包括软化剂的液体
稀释溶剂：离子交换水                                           59wt％
软化剂：琥珀酸二乙氧基乙基酯(由CRODA Japan KK制造的CRODA       5wt％
DES)
渗透剂：聚醚改性的硅酮(由东丽株式会社(Toray Industries，Inc.)  1wt％
制造的Dow Corning silicone SS2802)
增稠剂：丙二醇                                                 30wt％
增泡剂：椰油酸二乙醇酰胺                             2wt％
起泡剂：烷基硫酸钠                                   2wt％
pH值调节剂：三乙醇胺                                 1wt％
将上述比例的组分混合在一起，并且搅拌形成溶剂。
<应用装置>
使用具有如图8A、8B所示结构的应用装置。具体地，通过将剪力应用于定影剂，在气密容器的内部设置的搅拌翼搅拌定影剂，使得形成泡沫定影剂。压缩空气从压缩汽缸中排出，以通过供应导管将定影剂供应到定影剂补充垫。在一种情况中，线棒(wire bar)的直径为0.2mm；在另一情况中，为0.3mm。
加压辊：由铝制成的辊(
Figure G2007800057281D00231
)
应用辊：在辊上烘烤PFA树脂涂层，由SUS公司(SUS corporation)制造(
Figure G2007800057281D00232
)
在加压辊与应用辊之间的重量：在一侧上为490N
纸传送速度：150mm/s
搅拌翼的转动速度：3000rpm
泡沫定影剂的体积密度为0.03g/cm3。气泡尺寸为大约60μm。当直径为0.2mm的线棒与应用辊接触以刮掉定影剂时，厚度为大约100μm的泡沫定影剂层形成在应用辊上。当直径为0.3mm的线棒与应用辊接触以刮掉定影剂时，厚度为大约300μm的泡沫定影剂层形成在应用辊上。
使用Ipsio彩色CX8800(Ipsio color CX8800)(由Ricoh制造)作为打印机。首先，在PPC纸页上形成未定影的墨粉彩色图像。接着，使用如图86A、8B中所示的定影装置，以利用辊来应用定影剂，10秒之后，用抹布(rag)摩擦图像的表面。墨粉已经被定影在PPC纸页上的程度由墨粉是否粘附在抹布上来确定。
当泡沫定影剂的层厚度被定制为100μm，发现在应用定影剂之后摩擦图像10秒后墨粉没有粘附到抹布上。而且，基本上没有湿气保留在PPC纸页上，并且基本上没有卷曲出现在PPC纸页上。此外，基本上没有墨粉偏移到应用辊上。同时，当泡沫定影剂的层厚度被定制为300μm，发现墨粉偏变成流动的，因此导致极大降低的流体图像。
[实例5]
<定影剂的配方>
◆包括软化剂的液体
稀释溶剂：离子交换水                                           59wt％
软化剂：琥珀酸二乙氧基乙基酯(由CRODA Japan KK制造的CRODA       5wt％
DES)
渗透剂：聚醚改性的硅酮(由东丽株式会社(Toray Industries，Inc.)  1wt％
制造的Dow Corning silicone SS2802)
增稠剂：丙二醇                                                 30wt％
增泡剂：椰油酸二乙醇酰胺                                       2wt％
起泡剂：烷基硫酸钠                                             2wt％
pH值调节剂：三乙醇胺                                           1wt％
将上述比例的组分混合在一起，并且搅拌形成溶剂。
◆放入高压气密容器中的成分
包括软化剂的液体                         95wt％
液化的气体(LPG)                          5wt％
将上述比例的组分于气密容器中混合，并且搅拌以形成O/O乳化液。
<应用装置>
使用具有如图9所示结构的应用装置。具体地，使用应用带将泡沫定影剂应用于为定影的墨粉的层。在一种情况中，刮刀与应用带之间的间隙为75μm；在另一情况中，为150μm。
加压辊：由铝制成的辊(
Figure G2007800057281D00241
)
应用带：在由镍制成的无缝膜上烘烤PFA树脂涂层，其具有100μm的厚度
在加压辊与应用辊之间的重量：在一侧上为196N
应用带的带隙宽度：10mm
纸传送速度：300mm/s
当泡沫定影剂的层厚度被控制为刮刀与应用带之间的间隙为75μm时，将厚度为大约100μm的泡沫定影剂层形成在应用带上。泡沫定影剂中的气泡尺寸在30μm-100μm；大部分气泡尺寸为70μm左右。在应用带的表面上形成单层气泡。当泡沫定影剂的层厚度被控制为刮刀与应用辊之间的间隙为150μm时，将厚度为大约200μm的泡沫定影剂层形成在应用带上。泡沫定影剂中的气泡尺寸在30μm-100μm；大部分气泡尺寸为70μm左右。在应用带的表面上形成多层气泡。
使用Ipsio彩色CX8800(Ipsio color CX8800)(由Ricoh制造)作为打印机。首先，在PPC纸页上形成未定影的墨粉彩色图像。接着，使用如图9中所示的定影装置，以利用辊来应用定影剂，10秒之后，用抹布(rag)摩擦图像的表面。墨粉已经被定影在PPC纸页上的程度由墨粉是否粘附在抹布上来确定。
当泡沫定影剂的层厚度被定制为100μm，发现在应用定影剂之后摩擦图像10秒后墨粉没有粘附到抹布上。而且，基本上没有湿气保留在PPC纸页上，并且基本上没有卷曲出现在PPC纸页上。此外，没有墨粉偏移到应用辊上。同时，当泡沫定影剂的层厚度被定制为200μm，发现大部分的墨粉层被偏移到应用辊上，极大地降低了图像的品质。因此，确认可以通过控制在应用辊上的泡沫定影剂层以具有合适的厚度来定影墨粉，而不会偏移且具有优异的定影响应度。而且，带被用作应用表面具有宽的带隙宽度的应用部件。因此，定影剂以两倍于辊的应用速度来应用，而没有引起偏移。
[实例6]
<定影剂的配方>
◆包括软化剂的液体
稀释溶剂：离子交换水                                            53wt％
软化剂：己二酸二异丁酯(由Kokyu Alcohol Kogyo Co.，Ltd.制造的    5wt％
KEK-DiBA)
渗透剂：聚醚改性的硅酮(由东丽株式会社(Toray Industries，Inc.)   2wt％
制造的Dow Corning silicone SS2802)
分散剂：POE山梨醇酐单硬脂酸酯(由花王化学有限公司(Kao            5wt％
Chemical Company)制造的REODORU TWS 120V)
增稠剂：丙二醇                                                  30wt％
增泡剂：椰油酸二乙醇酰胺                         2wt％
起泡剂：异十八烷基辛基癸酸酯                     2wt％
pH值调节剂：三乙醇胺                             1wt％
将上述比例的组分混合在一起，并且用超声均化器进行搅拌以形成O/W乳化分散液。
◆放入高压气密容器中的成分
包括软化剂的液体                        95wt％
液化的气体(LPG)                         5wt％
将上述比例的组分于气密容器中混合，并且用搅拌以形成O/W乳化液。
<应用装置>
使用具有如图7所示结构的应用装置。具体地，将泡沫定影剂从气密容器中排出，并且提供在刮刀上。在一种情况中，刮刀与应用带之间的间隙为75μm；在另一情况中，为150μm。
加压辊：由铝制成的辊(
Figure G2007800057281D00261
)
应用辊：在辊上烘烤PFA树脂涂层，由SUS公司(SUS corporation)制造(
Figure G2007800057281D00262
)
刮刀：由SUS公司(SUS corporation)制造的薄片
纸传送速度：150mm/s
在加压辊与应用辊之间的重量：在一侧上为196N
从高压气密容器中喷射出的泡沫定影剂通过管子供应到刮刀与应用辊之间的间隙中。泡沫定影剂的体积密度为0.06g/cm3。
当泡沫定影剂的层厚度被控制为刮刀与应用辊之间的间隙为75μm时，将厚度为大约100μm的泡沫定影剂层形成在应用辊上。如图12A中所示的，用光学显微镜可以观察到，定影剂中的气泡尺寸在30μm～100μm范围内。大部分的气泡尺寸为70μm左右。在应用辊的表面上形成单层气泡。当泡沫定影剂的层厚度被控制为刮刀与应用辊之间的间隙为150μm时，在应用辊上形成厚度为大约200μm的泡沫定影剂层。如图12B所示，用光学显微镜观察到，定影剂中的气泡尺寸在30μm～100μm范围内；大部分的气泡尺寸在70μm左右。在应用辊的表面上形成多层气泡。
使用Ipsio彩色CX8800(Ipsio color CX8800)(由Ricoh制造)作为打印机。首先，在PPC纸页上形成未定影的墨粉彩色图像。接着，使用如图7中所示的定影装置，以利用辊来应用定影剂，10秒之后，用抹布(rag)摩擦图像的表面。墨粉已经被定影在PPC纸页上的程度由墨粉是否粘附在抹布上来确定。
当泡沫定影剂的层厚度被定制为100μm，其中刮刀与应用辊之间的间隙为75μm时，即，当泡沫定影剂包括单层气泡时，发现在应用定影剂之后摩擦图像10秒之后墨粉没有粘附到抹布上。而且，基本上没有湿气保留在PPC纸页上，并且基本上没有卷曲出现在PPC纸页上。此外，没有墨粉偏移到应用辊上。同时，当泡沫定影剂的层厚度被定制为200μm，其中刮刀与应用辊之间的间隙为150μm，即，当泡沫定影剂包括多层气泡时，发现大量的墨粉层偏移到应用辊上，并且极大地降低图像的品质。因此，确认可以通过控制在应用辊上的泡沫定影剂层以具有合适的厚度来定影墨粉，而不会偏移且具有优异的定影响应度。
[实例7]
<定影剂的配方>
◆包括软化剂的液体
稀释溶剂：离子交换水                                            53wt％
软化剂：己二酸二异丁酯(由Kokyu Alcohol Kogyo Co.，Ltd.制造的    5wt％
KEK-DiBA)
渗透剂：聚醚改性的硅酮(由东丽株式会社(Toray Industries，Inc.)   2wt％
制造的Dow Corning silicone SS2802)
分散剂：POE山梨醇酐单硬脂酸酯(由花王化学有限公司(Kao            5wt％
Chemical Company)制造的REODORU TWS120V)
增稠剂：丙二醇                                                  30wt％
增泡剂：椰油酸二乙醇酰胺                                        2wt％
起泡剂：异十八烷基辛基癸酸酯                                    2wt％
pH值调节剂：三乙醇胺                                            1wt％
将上述比例的组分混合在一起，并且用超声均化器进行搅拌以形成O/W乳化分散液。
◆放入高压气密容器中的成分
包括软化剂的液体                       95wt％
液化的气体(LPG)                        5wt％
将上述比例的组分于气密容器中混合，并且用搅拌以形成O/W乳化液。
<应用装置>
使用具有如图7所示结构的应用装置。具体地，将泡沫定影剂从气密容器中排出，并且提供在刮刀上。在一种情况中，刮刀与应用带之间的间隙为100μm；在另一情况中，为250μm。
加压辊：由铝制成的辊(
Figure G2007800057281D00281
)
应用辊：在辊上烘烤PFA树脂涂层，由SUS公司(SUS corporation)制造(
Figure G2007800057281D00282
)
刮刀：由SUS公司(SUS corporation)制造的薄片
纸传送速度：150mm/s
在加压辊与应用辊之间的重量：在一侧上为196N
通过导管将定影剂供应到搅拌辊。通过搅拌辊充分搅拌定影剂，使得形成泡沫定影剂。将泡沫定影剂应用到应用辊上。泡沫定影剂的体积密度为0.1g/cm3。平均气泡尺寸为大约80μm。当泡沫定影剂的层厚度被控制为刮刀与应用辊之间的间隙为100μm时，将厚度为大约130μm的泡沫定影剂层形成在应用辊上。当泡沫定影剂的层厚度被控制为刮刀与应用辊之间的间隙为250μm时，将厚度为大约300μm的泡沫定影剂层形成在应用辊上。
使用Ipsio彩色CX8800(Ipsio color CX8800)(由Ricoh制造)作为打印机。首先，在PPC纸页上形成未定影的墨粉彩色图像。接着，使用如图7中所示的定影装置，以利用辊来应用定影剂，10秒之后，用抹布(rag)摩擦图像的表面。墨粉已经被定影在PPC纸页上的程度由墨粉是否粘附在抹布上来确定。
当泡沫定影剂的层厚度被定制为130μm，其中刮刀与应用辊之间的间隙为100μm时，发现在应用定影剂之后摩擦图像10秒后墨粉没有粘附到抹布上。而且，基本上没有湿气保留在PPC纸页上，并且基本上没有卷曲出现在PPC纸页上。此外，没有墨粉偏移到应用辊上。同时，当泡沫定影剂的层厚度被定制为300μm，其中刮刀与应用辊之间的间隙为250μm，发现墨粉变成流动的，因此，产生极大降低的流体图像。
根据本发明的一个实施例，用极其小量的定影剂可以进行具有优异响应度的定影操作，并且没有扰乱停留在介质上的树脂微粒，使得树脂颗粒不会偏移到定影剂应用单元。
此外，根据本发明的一个实施例，可以稳定地产生泡沫定影剂，由此增加定影可靠性。
此外，根据本发明的一个实施例，可以不使用机械装置而容易地产生泡沫定影剂，使得定影装置可以制成紧凑且重量轻的。
此外，根据本发明的一个实施例，可以进行具有优异响应度的定影操作，而没有引起树脂颗粒的偏移。
此外，根据本发明的一个实施例，提供一种图像形成设备，其中，在应用定影剂之后，树脂微粒例如墨粉微粒很快被定影到介质例如纸上，而没有扰乱所述微粒。可以通过应用极其少量的定影剂来进行定影操作，使得没有湿气保留在介质上；应用非热定影方法，使得减少能量消耗；并且定影响应度是优异的。
此外，根据本发明的一个实施例，在泡沫定影剂中形成至少一层具有均匀尺寸的精细气泡，由此增强定影可靠性。
此外，根据本发明的一个实施例，树脂微粒不会变得过分软，使得树脂微粒在被定影之后不会变粘。
此外，根据本发明的一个实施例，可以形成高度安全的、环境友好的定影剂。
此外，根据本发明的一个实施例，可以进行定影操作，而没有弯曲或皱折介质。
本发明不限于所具体公开的实施例，可以进行许多变化和改进而没有偏离本发明的范围。
本发明申请是基于于2006年2月16日提出的日本在先专利申请No.2006-038715，其全部内容引入此处作为参考文献。

Claims (20)

1.一种定影装置，用于通过将包括软化剂的定影剂应用到驻留在介质上的树脂微粒上来将树脂微粒定影到介质上，其中软化剂通过溶解包括在树脂微粒中的至少部分树脂或使其溶胀来软化树脂微粒，该定影装置包括：
泡沫定影剂生成单元，配置用于从定影剂生成包括气泡的泡沫定影剂；
层厚度控制单元，配置用于控制由泡沫定影剂生成的泡沫定影剂的层厚度以及向应用单元和介质之间的接触表面施加高压以使得泡沫定影剂包括多层气泡；以及
应用单元，配置用于将层厚度被控制的泡沫定影剂应用到驻留在介质上的树脂微粒。
2.根据权利要求1所述的定影装置，其中
泡沫定影剂生成单元被配置用于通过对定影剂应用剪力使得在定影剂中产生气泡来生成泡沫定影剂。
3.根据权利要求1所述的定影装置，其中
泡沫定影剂生成单元被配置用于通过将混合在一起的定影剂和液化的气体或压缩的气体放入密封容器，并且从密封容器喷射定影剂使得在定影剂中产生气泡来生成泡沫定影剂。
4.根据权利要求3所述的定影装置，其中
泡沫定影剂生成单元包括致动器和喷嘴，通过喷嘴可以将密封容器的内含物释放到空气中，其中
密封容器以密封形式包含定影剂，使得在密封容器内部的压力高于大气压，定影剂包括用于软化树脂微粒的软化剂。
5.根据权利要求1所述的定影装置，其中
应用单元是接触类型的应用单元，其与介质相接触来应用泡沫定影剂，以及
层厚度控制单元根据应用单元和介质之间的接触力来控制泡沫定影剂的层厚度。
6.根据权利要求1所述的定影装置，其中
层厚度控制单元根据驻留在介质上的树脂微粒的层厚度来控制泡沫定影 剂的层厚度。
7.根据权利要求1所述的定影装置，其中所述定影剂用于将树脂微粒定影在介质上，该定影剂包括：
软化剂，配置用于通过溶解至少部分树脂微粒或使其溶胀来软化树脂微粒，
发泡剂；以及
增泡剂。
8.根据权利要求7所述的定影装置，其中所述定影剂进一步包括：
稀释溶剂，配置用于稀释软化剂。
9.根据权利要求7所述的定影装置，其中
液化的气体和压缩的气体在定影剂中被溶解或扩散。
10.根据权利要求7所述的定影装置，其中
软化剂包括脂肪族酯。
11.根据权利要求10所述的定影装置，其中
所述脂肪族酯包括饱和的脂肪族酯。
12.根据权利要求11所述的定影装置，其中
所述饱和的脂族酯包括在下面的通式中所表示的化合物
R1COOR2
其中R1是具有大于或等于11且小于或等于14个碳数的烷基，并且
R2是具有大于或等于1且小于或等于6个碳数的直链或支链的烷基。
13.根据权利要求10所述的定影装置，其中
所述脂肪族酯包括脂肪族二元羧酸酯。
14.根据权利要求13所述的定影装置，其中
所述脂肪族二元羧酸酯包括下面的通式中所表示的化合物
R3(COOR4)2
其中R3是具有大于或等于3且小于或等于8个碳数的亚烃基，并且
R4是具有大于或等于2且小于或等于5个碳数的直链或支链的烷基。
15.根据权利要求10所述的定影装置，其中
所述脂肪族二元羧酸酯包括脂肪族二元羧酸二烷氧基烷基酯。 
16.根据权利要求15所述的定影装置，其中
所述脂肪族二元羧酸二烷氧基烷基酯包括以下通式中所表示的化合物
R5(COOR6-O-R7)2
其中R5是具有大于或等于2且小于或等于8个碳数的亚烃基，
R6是具有大于或等于2且小于或等于4个碳数的亚烃基，并且
R7是具有大于或等于1且小于等于4个碳数的烷基。
17.根据权利要求8所述的定影装置，其中
稀释所述软化剂的稀释溶剂包括水和一元醇或多元醇。
18.根据权利要求8所述的定影装置，其中
稀释所述软化剂的稀释溶剂包括烯族化合物。
19.根据权利要求8所述的定影装置，其中
稀释所述软化剂的稀释溶剂包括二甲基硅酮。
20.一种图像形成设备，包括：
图像形成单元，配置用于通过执行静电记录处理以树脂微粒在介质上形成未定影墨粉图像，其中树脂微粒是包括彩色材料的墨粉微粒；以及
根据权利要求1所述的定影装置，配置用于将未定影的墨粉图像定影在介质上。 
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