JP2004333866A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】省エネ対策のための湿式定着方式を応用することで、トナー飛散を抑制することである。
【解決手段】非水系又は準水系の有機材料からなる定着液９２を用い、これを中間転写ベルト１０上のトナーに対して付与することで、中間転写ベルト上のトナーに粘着力が発現する。この粘着力により、中間転写ベルト表面とトナーとの付着力が増し、中間転写ベルト表面からトナーがこぼれ落ちにくくなる。なお、本装置では、転写紙Ｐに転移される前の段階で、トナーには既に粘着力が発現しているため、このトナーが転写紙表面に転移された後にトナーが転写紙表面からこぼれ落ちることも、同時に抑制される。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に係り、詳しくは、定着液をトナーに付与してそのトナーを記録材上に定着させる画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、記録材上のトナーを定着させる方式としては、一般に利用されている熱と圧力によりトナーを記録材表面に定着させる熱定着方式のほか、定着液を用いてトナーに粘着力を発現させてトナーを記録材表面に定着させる湿式定着方式も知られている。この湿式定着方式を採用する画像形成装置としては、例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３等に開示されたものがある。
【０００３】
【特許文献１】
特許第３２９０５１３号公報
【特許文献２】
特開平８−７２３８６号公報
【特許文献３】
特開平９−７８０３９号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来から、感光体ドラム等のトナー像担持体の表面にトナー像を形成して、これを最終的に記録材表面に転写する画像形成装置が知られている。このような画像形成装置においては、トナー像担持体の表面上のトナー像を、被転写体又は記録材に転移させなければならない。そのため、トナー像担持体の表面にトナー像を形成してから、これを被転写体又は記録材に転移させるまでの間は、そのトナー像を構成するトナーとトナー像担持体表面との間の付着力は比較的弱い。そのため、トナー像担持体の表面移動により生じる衝撃、重力、遠心力等の作用を受けて、トナーがトナー像担持体表面からこぼれ落ち、飛散してしまうという問題があった。
また、記録材にトナー像を転移させてから、この記録材上のトナー像に対して定着処理がなされるまでの間も、そのトナー像を構成するトナーと記録材表面との間の付着力は弱い。そのため、記録材の表面移動により生じる衝撃、重力等の作用を受けて、トナーが記録材表面からこぼれ落ち、飛散してしまうという問題があった。
【０００５】
本発明は、以上の問題に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、省エネ対策のための湿式定着方式を応用することで、トナー飛散を抑制する画像形成装置を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、トナー像を表面に担持するトナー像担持体と、該トナー像担持体上にトナー像を形成するためのトナー像形成手段とを備え、該トナー像を構成するトナーに定着液を付与し、該トナーを記録材の表面に定着させて画像を形成する画像形成装置において、上記定着液として、非水系又は準水系の有機材料からなる定着液を用い、該定着液を、トナー像担持体上のトナーに対して付与して該トナーの表面に粘着性を発現させ、該粘着力及び圧力により該トナーを上記記録材の表面に定着させ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の画像形成装置において、上記トナー像担持体上のトナーに定着液を付与してこれを被転写体の表面又は上記記録材の表面に転移させた後、該トナー像担持体の表面をクリーニングするクリーニング手段を設けた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又は２の画像形成装置において、上記トナー像形成手段は、潜像担持体上の潜像にトナーを付着させてトナー像を形成した後、該トナー像を上記トナー像担持体に転移させるものであることを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、トナー像を表面に担持するトナー像担持体と、該トナー像担持体上にトナー像を形成するためのトナー像形成手段とを備え、該トナー像を構成するトナーに定着液を付与し、該トナーを記録材の表面に定着させて画像を形成する画像形成装置において、上記定着液として、非水系又は準水系の有機材料からなる定着液を用い、該定着液を上記記録材の表面に付与した後、上記トナー像担持体上のトナー像を該記録材の表面に転移させることで、該トナー像を構成するトナーの表面に粘着性を発現させ、該粘着力及び圧力により該トナーを上記記録材の表面に定着させることを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項１、２、３又は４の画像形成装置において、上記トナーの表面に上記定着液の薄膜が付着して、該トナーの表面部分のみに粘着性が発現するように、上記定着液を付与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５の画像形成装置において、上記定着液を、ガス状又はミスト状の状態で付与することを特徴とするものである。
【０００７】
上記請求項１乃至６のにおいては、非水系又は準水系の有機材料からなる定着液を用い、これをトナーに付与することで、トナーの表面に粘着力を発現させる。
そして、請求項１の画像形成装置では、トナー像担持体上のトナーに対して定着液を付与するため、トナー像担持体上のトナーに粘着力が発現する。この粘着力により、トナー像担持体表面とトナーとの付着力が増し、トナー像担持体表面からトナーがこぼれ落ちにくくなる。なお、本装置では、記録材に転移される前の段階で、トナーには既に粘着力が発現しているため、このトナーが記録材表面に転移された後にトナーが記録材表面からこぼれ落ちることも、同時に抑制される。
また、請求項４の画像形成装置では、トナー像が転移される前の記録材の表面に定着液を付与しておき、その記録材表面にトナーを転移させる。これにより、記録材上にトナーを転移させてから定着液を付与する場合に比べて短い時間で、トナーに粘着力が発現する。よって、粘着力が発現していない状態のトナーが記録材表面に付着している時間が短くなり、記録材表面からこぼれ落ちるトナーの量を少なくできる。また、トナー像担持体の表面には定着液がほとんど付着しないので、トナー像担持体へのダメージが少ない。
【０００８】
【発明の実施の形態】
〔実施形態１〕
以下、本発明を、画像形成装置としての電子写真方式のカラー複写機（以下、単に「複写機」という。）に適用した一実施形態（以下、本実施形態を「実施形態１」という。）について説明する。なお、本実施形態の複写機は、トナー像担持体である中間転写ベルトを備えたいわゆるタンデム型のカラー画像形成装置である。
図２は、本実施形態に係る複写機全体の概略構成図である。この複写機は、複写機本体１００と、この複写機本体を載置する給紙テーブル２００と、その複写機本体上に取り付けるスキャナ３００と、このスキャナの上部に取り付けられる原稿自動搬送装置（ＡＤＦ）４００とから構成されている。
【０００９】
図３は、複写機本体１００部分の構成を示す拡大図である。複写機本体１００には、トナー像担持体としての中間転写ベルト１０が設けられている。この中間転写ベルト１０は、３つの支持部材である支持ローラ１４，１５，１６に張架された状態で、図３中時計回り方向に回転駆動される。支持ローラのうちの第１支持ローラ１４と第２支持ローラ１５との間のベルト張架部分には、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの４つの画像形成ユニット１８Ｙ，１８Ｃ，１８Ｍ，１８ＢＫが並んで配置されている。これらの画像形成ユニット１８Ｙ，１８Ｃ，１８Ｍ，１８ＢＫの上方には、図２に示すように、露光装置２１が設けられている。この露光装置２１は、スキャナ３００で読み取った原稿の画像情報に基づいて、各画像形成ユニットに設けられる潜像担持体としての感光体ドラム２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０ＢＫ上に静電潜像を形成するためのものである。また、支持ローラのうちの第３支持ローラ１６に対向する位置には、２次転写装置２２が設けられている。この２次転写装置２２は、２つのローラ２３ａ，２３ｂ間に表面移動部材としての転写部材である無端ベルト状の２次転写ベルト２４が張架した構成を有する。そして、中間転写ベルト１０上のトナー像を記録材としての転写紙上に２次転写する際には、２次転写ベルト２４を第３支持ローラ１６に巻き付いた中間転写ベルト１０部分に押し当てて２次転写を行う。なお、２次転写装置２２は、２次転写ベルト２４を用いた構成でなくても、例えば転写ローラを用いた構成としてもよい。また、中間転写ベルト１０の支持ローラのうちの第２支持ローラ１５に対向する位置には、ベルトクリーニング装置１７が設けられている。このベルトクリーニング装置１７は、転写紙に中間転写ベルト１０上のトナー像を転写した後に中間転写ベルト１０上に残留する残留トナー及び後述する定着液を除去するためのものである。
【００１０】
次に、画像形成ユニット１８Ｙ，１８Ｃ，１８Ｍ，１８ＢＫの構成について説明する。以下の説明では、黒色のトナー像を形成する画像形成ユニット１８ＢＫを例に挙げて説明するが、他の画像形成ユニット１８Ｙ，１８Ｃ，１８Ｍも同様の構成を有する。なお、画像形成ユニット１８Ｙ，１８Ｃ，１８Ｍ，１８ＢＫは、少なくとも感光体ドラム２０と、画像形成ユニットを構成する構成部品や構成装置の全部又は一部とを備えたプロセスカートリッジとして構成することができる。この場合、画像形成ユニット１８Ｙ，１８Ｃ，１８Ｍ，１８ＢＫを複写機本体１００に対して着脱自在に構成できるので、メンテナンス性が向上する。
【００１１】
図４は、隣り合う２つの画像形成ユニット１８Ｍ，１８ＢＫの構成を示す拡大図である。なお、図中の符号では、色の区別を示す「Ｍ」及び「ＢＫ」の記号を省略しており、以下の説明でも記号は適宜省略する。
画像形成ユニット１８には、感光体ドラム２０の周囲に、帯電装置６０、現像装置６１、感光体クリーニング装置６３及び除電装置６４が設けられている。また、感光体ドラム２０に対して中間転写ベルト１０を介して対向する位置には、１次転写装置６２が設けられている。
【００１２】
上記帯電装置６０は、帯電ローラを採用した接触帯電方式のものであり、感光体ドラム２０に接触して電圧を印加することにより感光体ドラム２０の表面を一様に帯電する。この帯電装置６０には、非接触のスコロトロンチャージャなどを採用した非接触帯電方式のものも採用できる。
【００１３】
また、上記現像装置６１は、一成分現像剤を使用してもよいが、本実施形態では、磁性キャリアと非磁性トナーからなる二成分現像剤（以下、単に「現像剤」という。）を使用している。本実施形態で使用する各色トナーは、それぞれの色に着色された樹脂材料からなり、後述する定着液によって溶解又は膨潤可能なもので形成されている。この現像装置６１は、攪拌部６６と現像部６７に大別できる。攪拌部６６では、現像剤が攪拌されながら搬送されて現像剤担持体としての現像スリーブ６５上に供給される。この攪拌部６６は、平行な２本のスクリュ６８が設けられており、２本のスクリュ６８の間には、両端部で互いが連通するように仕切るための仕切り板が設けられている。また、現像ケース７０には現像装置内の現像剤のトナー濃度を検知するためのトナー濃度センサ７１が取り付けられている。一方、現像部６７では、現像スリーブ６５に付着した現像剤のうちのトナーが感光体ドラム２０に転移される。この現像部６７には、現像ケース７０の開口を通して感光体ドラム２０と対向する現像スリーブ６５が設けられており、その現像スリーブ６５内には図示しないマグネットが固定配置されている。また、現像スリーブ６５に先端が接近するようにドクタブレード７３が設けられている。
【００１４】
この現像装置６１では、現像剤を２本のスクリュ６８で攪拌しながら搬送循環し、現像スリーブ６５に供給する。現像スリーブ６５に供給された現像剤は、マグネットにより汲み上げて保持される。現像スリーブ６５に汲み上げられた現像剤は、現像スリーブ６５の回転に伴って搬送され、ドクタブレード７３により適正な量に規制される。なお、規制された現像剤は攪拌部６６に戻される。このようにして感光体ドラム２０と対向する現像領域まで搬送された現像剤は、マグネットにより穂立ち状態となり、磁気ブラシを形成する。現像領域では、現像スリーブ６５に印加されている現像バイアスにより、現像剤中のトナーを感光体ドラム２０上の静電潜像部分に移動させる現像電界が形成される。これにより、現像剤中のトナーは、感光体ドラム２０上の静電潜像部分に転移し、感光体ドラム２０上の静電潜像は可視像化され、トナー像が形成される。現像領域を通過した現像剤は、マグネットの磁力が弱い部分まで搬送されることで現像スリーブ６５から離れ、攪拌部６６に戻される。
このような動作の繰り返しにより、攪拌部６６内のトナー濃度が薄くなると、それをトナー濃度センサ７１が検出し、その検出結果に基づいて攪拌部６６にトナーが補給される。
【００１５】
また、上記１次転写装置６２は、１次転写ローラを採用しており、中間転写ベルト１０を挟んで感光体ドラム２０に押し当てるようにして設置されている。１次転写装置６２は、ローラ形状のものでなくても、導電性のブラシ形状のものや、非接触のコロナチャージャなどを採用してもよい。また、各１次転写装置６２の間には、中間転写ベルト１０の裏面すなわち内周面側に接触する導電性ローラ７４が設けられている。この導電性ローラ７４は、１次転写時に各１次転写装置６２により印加するバイアスが、中間転写ベルト１０の内周面側の層を通じて隣接する画像形成ユニットに流れ込むことを阻止するものである。
【００１６】
また、上記感光体クリーニング装置６３は、先端を感光体ドラム２０に押し当てられるように配置される、例えばポリウレタンゴム製のクリーニングブレード７５を備えている。また、本実施形態では、クリーニング性能を高めるために感光体ドラム２０に接触する導電性のファーブラシ７６を併用している。このファーブラシ７６には、金属製の電界ローラ７７からバイアスが印加されており、その電界ローラ７７にはスクレーパ７８の先端が押し当てられている。そして、クリーニングブレード７５やファーブラシ７６により感光体ドラム２０から除去されたトナーは、感光体クリーニング装置６３の内部に収容される。その後、回収スクリュ７９により感光体クリーニング装置６３の片側に寄せられ、後述するトナーリサイクル装置８０を通じて現像装置６１へと戻され、再利用する。
また、除電装置６４は、除電ランプで構成されており、光を照射して感光体ドラム２０の表面電位を初期化する。
【００１７】
以上の構成をもつ画像形成ユニット１８では、感光体ドラム２０の回転とともに、まず帯電装置６０で感光体ドラム２０の表面を一様に帯電する。次いでスキャナ３００により読み取った画像情報に基づいて露光装置２１からレーザやＬＥＤ等による書込光Ｌを照射し、感光体ドラム２０上に静電潜像を形成する。その後、現像装置６１により静電潜像が可視像化されてトナー像が形成される。このトナー像は、１次転写装置６２により中間転写ベルト１０上に１次転写される。１次転写後に感光体ドラム２０の表面に残留した転写残トナーは、感光体クリーニング装置６３により除去され、その後、感光体ドラム２０の表面は、除電装置６４により除電されて、次の画像形成に供される。
【００１８】
次に、本実施形態における複写機の動作について説明する。
上記構成をもつ複写機を用いて原稿のコピーをとる場合、まず、原稿自動搬送装置４００の原稿台３０に原稿をセットする。または、原稿自動搬送装置４００を開いてスキャナ３００のコンタクトガラス３２上に原稿をセットし、原稿自動搬送装置４００を閉じてそれで押さえる。その後、ユーザーが図示しないスタートスイッチを押すと、原稿自動搬送装置４００に原稿をセットしたときには、原稿がコンタクトガラス３２上に搬送される。そして、スキャナ３００が駆動して第１走行体３３および第２走行体３４が走行を開始する。これにより、第１走行体３３からの光がコンタクトガラス３２上の原稿で反射し、その反射光が第２走行体３４のミラーで反射されて、結像レンズ３５を通じて読取センサ３６に案内される。このようにしいて原稿の画像情報を読み取る。
【００１９】
また、ユーザーによりスタートスイッチが押されると、図示しない駆動モータが駆動し、支持ローラ１４，１５，１６のうちの１つが回転駆動して中間転写ベルト１０が回転駆動する。また、これと同時に、各画像形成ユニット１８Ｙ，１８Ｃ，１８Ｍ，１８ＢＫの感光体ドラム２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０ＢＫ及び２次転写装置２２の２次転写ベルト２４も回転駆動する。なお、これら中間転写ベルト１０、感光体ドラム２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０ＢＫ及び２次転写ベルト２４は、これらの間で一定の相対速度が維持されるように、後述する同期制御がなされている。その後、スキャナ３００の読取センサ３６で読み取った画像情報に基づき、露光装置２１から、各画像形成ユニットの感光体ドラム２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０ＢＫ上に書込光Ｌがそれぞれ照射される。これにより、各感光体ドラム２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０ＢＫには、それぞれ静電潜像が形成され、現像装置６１Ｙ，６１Ｃ，６１Ｍ，６１ＢＫにより可視像化される。そして、各感光体ドラム２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０ＢＫ上には、それぞれ、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックのトナー像が形成される。このようにして形成された各色トナー像は、各１次転写装置６２Ｙ，６２Ｃ，６２Ｍ，６２ＢＫにより、順次中間転写ベルト１０上に重なり合うようにそれぞれ１次転写される。これにより、中間転写ベルト１０上には、各色トナー像が重なり合った合成トナー像が形成される。なお、２次転写後の中間転写ベルト１０上に残留した転写残トナーは、ベルトクリーニング装置１７により除去される。
【００２０】
また、ユーザーによりスタートスイッチが押されると、ユーザーが選択した転写紙に応じた給紙テーブル２００の給紙ローラ４２が回転し、給紙カセット４４の１つから転写紙が送り出される。送り出された転写紙は、分離ローラ４５で１枚に分離して給紙路４６に入り込み、搬送ローラ４７により複写機本体１００内の給紙路４８まで搬送される。このようにして搬送された転写紙は、レジストローラ４９に突き当たったところで止められる。なお、給紙カセット４４にセットされていない転写紙を使用する場合、手差しトレイ５１にセットされた転写紙を給紙ローラ５０により送り出し、分離ローラ５２で１枚に分離した後、手差し給紙路５３を通って搬送される。そして、同じくレジストローラ４９に突き当たったところで止められる。
【００２１】
レジストローラ４９は、上述のようにして中間転写ベルト１０上に形成された合成トナー像が２次転写装置２２の２次転写ベルト２４に対向する２次転写部に搬送されるタイミングに合わせて回転を開始する。ここで、レジストローラ４９は、一般的には接地されて使用されることが多いが、転写紙の紙粉除去のためにバイアスを印加するようにしてもよい。その印加バイアスには、ＤＣ電圧が用いられるが、転写紙をより均一に帯電させるためにＤＣオフセット成分をもったＡＣ電圧を用いてもよい。なお、このようにバイアスが印加されたレジストローラ４９を通過した後の転写紙表面は、若干ながら負極性に帯電する。よって、この場合、中間転写ベルト１０から転写紙への２次転写時にはレジストローラ４９にバイアスが印加されなかった転写紙とは転写条件が変わるため、適宜転写条件を変更する必要が生じる。
【００２２】
レジストローラ４９により送り出された転写紙は、中間転写ベルト１０と２次転写ベルト２４との間に形成される２次転写ニップに送り込まれ、２次転写装置２２により、中間転写ベルト１０上の合成トナー像が転写紙上に２次転写される。ここで、本実施形態では、この２次転写前に、後述するように、中間転写ベルト１０上の合成トナー像に定着液を付与する。そして、定着液が付与された合成トナー像が２次転写ニップにおいて転写紙に押しつけられることで、その合成トナー像は、転写紙に２次転写されると同時に、転写紙上に定着される。その後、転写紙は、２次転写ベルト２４に吸着した状態で排紙ローラ５６まで搬送され、排紙トレイ５７に排出されスタックされる。
【００２３】
次に、本発明の特徴部分である定着工程について説明する。
図１は、本実施形態１に係る複写機の定着液付与手段としての定着液供給装置を含む部分の概略構成図である。
本実施形態１の複写機は、中間転写ベルト１０の表面移動方向において２次転写部の上流側に定着液供給装置９０が配置されている。この定着液供給装置９０は、中間転写ベルト１０の表面と微小間隔を開けて対向するように配置される定着液供給手段としての供給ローラ９１を備えている。定着液供給装置９０は、供給ローラ９１が中間転写ベルト１０の表面に対して近接したり離間したりできるように、図示しない駆動機構によって移動可能な構成となっている。また、定着液供給装置９０の定着液タンク９３の内部には定着液９２が収容されており、この定着液９２に供給ローラ９１が浸った状態で配置されている。供給ローラ９１は、トナーに定着液９２を付与する際には図中矢印の方向に回転駆動する。これにより、供給ローラ９１の表面に定着液９２が汲み上げられる。このようにして汲み上げられた定着液９２は、メータリングブレード９４によって規制され、供給ローラ９１の表面に付着する定着液が適量に調整される。そして、供給ローラ９１上の定着液は、供給ローラ９１の回転に伴って中間転写ベルト１０の表面との対向位置まで搬送され、中間転写ベルト１０の表面に定着液を供給する。
【００２４】
本実施形態で使用するトナーの材料としては、熱可塑性及び熱溶融性の樹脂が選択される。例えば、ポリスチレン、ポリアクリル酸アルキル、ポリメタクリル酸アルキル、スチレンーアクリルニトリル共重合体、スチレンーアクリル共重合体、スチレンーブタジエン共重合体、エチレン酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、ポリアミド、ポリエチレン、ポリプロピレン、アリキド樹脂、エポキシ樹脂、ポリ酢酸ビニル、不飽和ポリエステル、ポリエステル、ポリ塩化ビニル、シリコーン樹脂など多様な樹脂材料を用いることができる。また、これに有機染料及び無機顔料が添加されるが、この染料あるいは顔料としては、例えば、カーボンブラック、キナクリドン誘導体、フタロシアニン誘導体、ベンチジンイエロー等の有色添加材が挙げられる。さらにワックスやロジン等を添加してもよい。
【００２５】
上記の樹脂材料を主成分とするトナーは、ＳＰ値（溶解係数）が近い有機材料が接触することで、膨潤やタック性が発現される。
本実施形態で使用する定着液９２に含まれる有機材料としては、例えば、セロソルブ類、及びその誘導体類、カルビトール類およびその誘導体、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、テトラエチレングリコール、１−メトキシ−２−プロパノール、１−エトキシ−２−プロパノール、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、２−ピロリジノン、Ｎ−メチル−２−ピロリジノン、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、γ−ブチロラクトン及びポリオキシエチレンアルキルエーテル類が挙げられる。また、相溶性が高く、即効性がある有機材料としては、低分子溶媒があり、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、ジペンテン、塩化メチル、クロロベンゼン、エタノール、ブタノール、プロパノール、ジエチルエーテル、ジプロピルエーテル、エチルビニルエーテル、アセトン、ＭＥＫ、ペンタノン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、蟻酸エチル、蟻酸ブチル、酢酸エチル、酢酸メチル、酢酸ブチル、プロピオン酸エチル、２−メトキシエタノール、２−ブトキシエタノール、フルフリルアルコール、テトラヒドラフラン等が挙げられる。選択された有機材料の１種又は２種以上の混合材料や、水系分散、水準系溶解または分散の溶媒を、定着液として用いると効果的である。このような有機材料とトナー材料は、溶解性を併せ持ち、トナー表面のフイルミング効果を持ち、固着や定着時の加圧により、平面伸延固着する。
【００２６】
そして、本実施形態では、上述した有機材料を非水系又は準水系の有機材料とすべく、界面活性剤を定着液に含有させている。この界面活性剤としては、フッ素系界面活性剤、非イオン性界面活性剤、両性界面活性剤、陽イオン界面活性剤、陰イオン界面活性剤などがある。フッ素系界面活性剤としては、フロロアルキルカルボン酸フロロアルキルスルホン酸塩、フロロアルキルリン酸エステルフロロアルキルエチレンオキサイド付加物などが挙げられる。また、非イオン性界面活性剤としては、ポリオキシエチレンアルキル及びアリールエーテル、ポリオキシエチレンスチロールエーテル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリエチレングリコール脂肪酸エステル、脂肪酸モノグリセリド、ポリグリセリン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、プロピレングリコール脂肪酸エステル、ポリオキシエチレン脂肪酸アミド、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレングリセリン脂肪酸エステル、ポリエチレングリコール脂肪酸エステル、脂肪酸モノグリセリド、ポリオキシエチレン脂肪酸アミド等が挙げられる。また、両性界面活性剤としては、スルホベタイン系、アミノカルボン酸塩、イミダゾリン誘導体等が挙げられる。また、陽イオン界面活性剤としては、脂肪族アミン塩、アルキル第４級アンモニウム塩、芳香族第４級アンモニウム塩、複素環第４級アンモニウム塩が挙げられる。また、陰イオン界面活性剤としては、例えば、アルキルカルボン酸、Ｎ−アシルアミノ酸塩、アルキルスルホン酸塩、アルキルエーテル酢酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルエーテル硫酸塩、アルキルリン酸塩、アルキルエーテルリン酸塩等が挙げられる。
【００２７】
これらの界面活性剤と上述した有機材料とを混合させることで、水に対して可溶性若しくは懸濁状の分散系となる。具体的には、水系や準水系に有機材料を乳化分散やエマルジョン分散させる。トナー表面は有機材料で構成されているので撥水性が大きい。それゆえ、水は弾かれるが、ＳＰ値が近い有機エマルジョンはトナーに付与浸透し、膨潤やタック性が発現する。水系ではヒドロゲルを生成する材料で有機材料を分散させて、選択的に有機材料とトナー表面に取り込ませる。ヒドロゲルを生成させる材料の例を挙げると、ポリビニールアルコール、ポリ酢酸ビニル部分ケン化合物、ポリヒドロキシエチレンメタクリレート等水酸基系がある。イオン解離基系としては、ポリアクリル酸、ポリアクリルニトリルケン化物、ポリスチレンスルホン酸、エーテル基を持つものとしては、ポリメチルビニルエーテル、ポリエチレングリコール、さらにアミド基を持つものとして、ポリアクリルアミド、Ｎ−イソプロピルアクリルアミド、脂環式化合物として、ポリビニルピロリドン、ポリビニルピリジン等がある。また、天然材料としては多糖類で、デンプン、ガラクトマンナン繊維素誘導体、ニトロセルロース、メチルセルロース、ヒドリキシプロピルメチルセルロース、ペクチン酸、ペクチニン酸、アルギン酸、寒天、グリコプロテイン等がある。また、蛋白質系では、ゼラチン、アクチン、ヘモグロビンＳインスリン、フイブリン、卵白アルブミン、ミオシン、コラーゲン、ポリペプチド、カゼイン等がある。
エマルジョンのサイズはφ１〜５００μｍとすることができる。しかし、トナーのサイズ４〜１０μｍが主体であるから、エマルジョンのサイズはφ２〜３０μｍ程度が適当である。
【００２８】
このような非水系、準水系の有機材料は、無公害高沸点温度とすることが可能であり、低蒸気圧での揮発性を有し、長期の使用に耐え得る。しかし、空気に露出した薄膜状態の有機材料は、条件によっては、塵埃を取り込んで揮発固化するおそれがある。このように有機材料が揮発固化した定着液を用いると、画像形成工程、特に転写工程に悪影響を及ぼすことになる。そこで、上述した有機材料に湿潤剤を含有させるのが望ましい。これにより、大気中の蒸気圧から水分を級蔵し、有機材料中の水分の揮発を押さえることができるので、有機材料が揮発固化するのを抑制することができる。この湿潤剤としては、界面活性剤や親水基を持つ材料を用いることができるが、特にスルホン酸基または硫酸基を具備するものが好ましい。具体的には、例えば、第２級高級アルコール硫酸エステル塩、スルホコハク酸エステルアルキルナフタリンスルホン酸、グリセリン、ジエチレングリコール、高級アルコール系を用いることができる。
また、水系の分散性または溶解性を有する有機材料は、ＰＨ依存性があるため、適正な液管理が必要となる。適正なＰＨ値としては５〜８が妥当である。ＰＨが８以上であるとエステル系化合物が徐々に加水分解されてしまい、また、ＰＨが５以下であると画像形成装置の部品に対して錆等の問題が発生するおそれがある。このような適正なＰＨ値に調整する試薬としては、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、水酸化アンモニウム、第４級アンモニウム塩、炭酸リチウム、炭酸カリウム、炭酸ナチリウム等がある。
また、定着液の腐敗防止のため、防腐剤を添加してもよい。この防腐剤としては、デヒドロ酢酸ナトリウム、ソルビン酸ナトリウム２−ピリジンチオール−１−オキサイドナトリウム、安息香酸ナトリウム、ペンタクロロフエノールナトリウムなどが挙げられる。
有機材料に用いる試薬は、水系との適正混合比、ＰＨ調整、防腐剤、ＳＰ値、粘度、溶媒の共通イオン効果、湿潤性、濡れ性等を考慮されて適宜選択する。
【００２９】
また、本実施形態の中間転写ベルト１０の表面は、定着液に対して撥液性が付与されている。このような撥液性を付与するため、中間転写ベルト１０の材質としては、例えば、イソプレンゴム、ネオプレンゴム、クロロプレンゴム、シリコンゴム系、テフロン（登録商標）ゴム系、ブタジエンモム、ビスフエノール系エポキシ樹脂、フエノールテルペン樹脂、フエノールエーテル樹脂、ポリ塩化ビニリデン、ポリプリピレン、ナイロン系等を用いることができる。更に、耐久性とトナーによるダメージの防止との観点から、ポリエチレンテレフタノート、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルニトリル、アラミド、ポリイミド、ポリエーテルイミド等を用いることもできる。このような撥液性を有する中間転写ベルト１０の表面に供給ローラ９１上の定着液９２が接触すると、その定着液９２は、中間転写ベルト１０の表面に付着しないまま供給ローラ９１上に残存することになる。すなわち、中間転写ベルト１０の表面に定着液９２を供給しても、中間転写ベルト１０の表面には定着液９２がほとんど付着しない。
【００３０】
次に、本実施形態１における定着工程の流れについて説明する。
中間転写ベルト１０上に各色トナー像が重なり合って合成トナー像が形成されると、その合成トナー像は、中間転写ベルト１０の表面移動に伴って、定着液供給装置９０の供給ローラ９１と対向する位置に搬送される。定着液供給装置９０は、合成トナー像が搬送されてくるまでは、中間転写ベルト１０と離間した状態で待機している。そして、定着液供給装置９０は、合成トナー像の先端が供給ローラ９１との対向位置に到達する直前に、上記駆動機構によって供給ローラ９１が中間転写ベルト１０の表面に近接する位置に移動する。これにより、供給ローラ９１上の定着液９２が中間転写ベルト１０の表面に供給されることになる。トナーが担持されていない中間転写ベルト１０の表面は、上述のように撥液処理されているために定着液９２をはじくことになる。そのため、その表面部分に接触していた定着液９２は、その表面部分に付着せずに、供給ローラ９１上に付着したまま定着液供給装置９０内に回収される。一方、中間転写ベルト１０の表面上に担持されたトナーに接触していた定着液９２は、供給ローラ９１上ではなくトナーに付着する。よって、液供給位置を通過した中間転写ベルト１０上では、トナーを担持した部分にだけ定着液９２が付着し、トナーが担持されていない表面部分には定着液９２が付着しない状態となる。
【００３１】
このようにしてトナーに定着液９２が付与されると、トナーの樹脂成分は定着液９２の有機材料と反応する。これにより、トナーの表面は、膨潤又は溶解し、粘着性を持った状態となる。このようにして粘着力が発現したトナーは、中間転写ベルト１０の表面移動に伴い、これと２次転写装置２２の２次転写ベルト２４とによりニップが形成された２次転写部に搬送される。そして、この２次転写部において、中間転写ベルト１０上のトナーは、転写紙Ｐの表面に押しつけられることで、その粘着性及び圧力により転写紙Ｐ上に転写されるとともに定着される。
【００３２】
なお、このように２次転写した後に、中間転写ベルト１０上に残留した転写残トナー及び残留定着液は、ベルトクリーニング装置１７により除去される。このベルトクリーニング装置１７としては、例えば、ブレードやスキージ又は不織布のロッド等のクリーニング部材を中間転写ベルト１０の表面に当接させる構成を採用することができる。なお、このクリーニング部材のクリーニングを維持するため、そのクリーニング部材を更にクリーニングする部材を設けたり、そのクリーニング部材を交換可能な構成としたりするのが望ましい。
【００３３】
以上、本実施形態１によれば、中間転写ベルト１０上のトナーに対して定着液を付与するため、中間転写ベルト１０上でトナーに粘着力が発現し、中間転写ベルト１０とトナーとの付着力が増す。その結果、トナーが中間転写ベルト１０からこぼれ落ちにくくなり、トナー飛散が抑制される。なお、転写紙に転移される前の段階で、トナーには既に粘着力が発現しているため、このトナーが転写紙表面からこぼれ落ちることも、同時に抑制される。
また、本実施形態１によれば、中間転写ベルト１０の表面上の定着液９２はトナーの部分にだけ存在する。そのため、中間転写ベルト１０の表面を転写紙Ｐに押しつけて転写、定着を行ったときに転写紙Ｐ上に付着する定着液９２は、トナーの部分にだけ存在することになる。よって、従来のように転写紙全体に定着液を付与する場合に比べて、転写紙Ｐの内部に侵入する定着液９２の量を少なくでき、転写紙Ｐのカールやシワの発生を抑制することができる。
また、本実施形態１によれば、従来の湿式定着方式に比べて、転写紙１枚当たりに消費する定着液９２の量も少なくなるため、定着液９２の無駄な消費を抑えることができるという利点もある。
【００３４】
なお、定着液９２の廃棄等する場合に、定着液を回収する作業では、例えばメタルメッシュを用いて、その定着液を有機材料と水を分離することができる。すなわち、メタルメッシュを構成するメタル材は親水性であり、水はメッシュ孔を通じて透過し、排出できる。一方、分散されたエマルジョンはメッシュ孔を通過できない。なお、メッシュ孔は、エマルジョンの大きさにもよるが、造粒効果等があり、均一分散エマルジョンの大きさの半分以下径とするのが適正であり、一般にはφ２０〜５００μｍ程度が妥当である。
また、撥水性メッシュや親油性メッシュを用いて定着液を回収する作業を行うこともできる。このようなメッシュは、メタル材の表面にフッ素系コーティングを施したり、メッシュ材料をシリコーン樹脂やテフロン系樹脂で形成したりすることで得ることができる。エマルジョンはメッシュ孔を通じて透過し、排出されるが、水はメッシュ孔を通過できない。よって、上記と同様に、定着液を有機材料と水を分離することができる。なお、メッシュ孔は水中の有機材料による微量溶解材料のため、その表面張力低下にもよるが、φ２０〜３００μｍ程度が妥当である。
【００３５】
〔構成例１〕
次に、上記実施形態１の定着液供給装置の他の構成例（以下、「構成例１」という。）について説明する。
図５は、本構成例１の定着液供給装置１９０を示す概略構成図である。この定着液供給装置１９０は、中間転写ベルト１０の表面に定着液９２を供給する方法が上記実施形態１とは異なっている。すなわち、本構成例１では、定着液９２をミスト状にして中間転写ベルト１０の表面に供給する。定着液９２を、１個につき約０．１μｍ〜５μｍ程度の微小径を持つようにミスト状にする方法は種々考えられる。例えば、超音波駆動により定着液９２をミスト化する方法や、公知のインクジェット方式の画像形成装置で採用されているインクヘッドと同様の構成を採用して、微少の定着液９２を噴出させる方法などが挙げられる。
【００３６】
本構成例１では、定着液供給手段としてのノズル１９１のヘッド１９１ａが中間転写ベルト１０の幅方向にわたって開口している。そして、図示しないポンプによって定着液タンク１９３内の定着液９２がノズル１９１の吸引管１９１ｂから汲み上げる。汲み上げられた定着液９２は、ノズル１９１内を通ってヘッド１９１ａからミスト状に噴出され、これが中間転写ベルト１０の表面に供給される。なお、本構成例１では、中間転写ベルト１０の幅方向にわたって延びるヘッド１９１ａを採用しているが、幅の狭いヘッド１９１ａを中間転写ベルト１０の軸方向にわたって往復移動させるような構成であってもよい。
【００３７】
以上、本構成例１によれば、定着液９２を霧状にして供給することで、少量の液量で広範囲に定着液９２を供給することができる。これにより、トナーの表面は非常に薄い定着液の層が形成され、深さ１μｍ程度のトナーの表面部分だけが、膨潤又は溶解して粘着性を発現する。
また、トナーが担持されていない中間転写ベルト１０の表面部分にも霧状の定着液９２が付着することがある。しかし、上記構成例２の場合と同様に、２次転写部に達するまでにはその表面部分からほとんど除去されることになる。したがって、中間転写ベルト１０の表面に供給する定着液９２の液量を少量に抑えることができる。これにより、転写紙Ｐの内部に侵入する定着液９２の量を更に少なくし、転写紙Ｐのカールやシワの発生を更に抑制することができる。また、定着液９２の無駄な消費をより抑えることもできる。
【００３８】
なお、本構成例１では、定着液９２をミスト状にして中間転写ベルト１０の表面上のトナーに付与する構成について説明したが、定着液９２を気化してこれを中間転写ベルト１０の表面上のトナーに付与する構成を採用することもできる。
【００３９】
〔実施形態２〕
次に、本発明を、上記実施形態１と同様に複写機に適用した他の実施形態（以下、本実施形態を「実施形態２」という。）について説明する。なお、本実施形態の複写機の基本構成や画像形成動作は、上記実施形態１とほぼ同様であるので、以下、この実施形態１とは異なる定着工程に関してのみ説明する。
【００４０】
図６は、本実施形態２に係る複写機の定着液供給装置を含む部分の概略構成図である。本実施形態２で用いる定着液供給装置２９０は、上記実施形態１の構成例１で説明した定着液供給装置１９０と同じ構成を有する。すなわち、本実施形態２の定着液供給装置２９０も、定着液をミスト状に噴出するものである。しかし、本実施形態２の定着液供給装置２９０は、転写紙Ｐの表面に対して定着液９２を付与する点で、中間転写ベルト１０上のトナーに対して定着液９２を付与する上記実施形態１とは異なっている。すなわち、本実施形態２では、トナーを２次転写するよりも前に、予め転写紙Ｐの表面に定着液９２を付与しておく。
【００４１】
これにより、本実施形態２では、転写紙Ｐの表面に０．１〜１．０μｍ程度の厚さで、定着液９２の膜がコーティングされる。そして、転写紙Ｐがコート紙の場合には極めて薄い表面部分のみが湿潤状態となる。また、転写紙Ｐが普通紙の場合も、その紙繊維に沿って定着液中の有機材料が拡散し、極めて薄い表面部分のみが湿潤状態となる。これにより、転写紙Ｐの表面には定着液９２中の有機材料からなる極めて薄い膜が形成される。このように表面に有機材料の薄膜が形成された転写紙Ｐは、２次転写ニップにおいて、中間転写ベルト１０上の合成トナー像と接触し、圧力が加えられる。本実施形態２において、中間転写ベルト１０上の合成トナー像には定着液９２が付与されていない。よって、その合成トナー像を構成するトナーは、２次転写ニップにおいて転写紙Ｐ上の有機材料と接触することで初めて粘着力を発現する。なお、トナーが定着液９２の有機材料に接触してから粘着力を発現するまでに要する時間は０．２〜５ｍｓという短い時間であるため、合成トナー像を構成するトナーが２次転写ニップを通過する間にトナー表面は粘着力を発揮することができる。よって、中間転写ベルト上の合成トナー像は、トナーの粘着力と圧力により、転写紙Ｐに２次転写されると同時に定着される。
【００４２】
なお、上述のように、トナーは０．２〜５ｍｓという短い時間で粘着力を発揮するが、高速コピー時等においては、プロセススピードが速いため、転写紙Ｐの搬送速度も速くなる。この場合、合成トナー像を構成するトナーが２次転写ニップを通過する時間が短くなるため、その通過の間にトナーが粘着力を発現できないおそれがある。よって、２次転写ニップの幅は、合成トナー像を構成するトナーが２次転写ニップを通過する間に、常にトナーが粘着力を発現できるような幅に設定する必要がある。また、プロセススピードに応じて、２次転写ニップ幅を可変できる構成を採用してもよい。
【００４３】
〔構成例２〕
次に、上記実施形態２の定着液供給装置の他の構成例（以下、「構成例２」という。）について説明する。
図７（ａ）乃至（ｃ）は、本構成例２の定着液供給装置３９０を示す概略構成図である。この定着液供給装置３９０は、図７（ｃ）に示すように表面に均一パターンの微細な溝が形成されている供給ローラ３９１を用いる以外は、図１に示した上記実施形態１の定着液供給装置９０と同様の構成を有する。この供給ローラ３９１の上部は、定着液タンク３９３内の定着液９２に浸った状態となっており、供給ローラ３９１の下部は転写紙Ｐの表面に接触している。供給ローラ３９１は、転写紙Ｐの表面に定着液９２を付与する際には図中矢印の方向に回転駆動する。これにより、供給ローラ３９１の表面における溝外部に付着した定着液９２は、定着液タンク３９３の端部によって掻き取られる。よって、供給ローラ３９１の溝内部の定着液９２のみ転写紙Ｐの表面に搬送され、転写紙Ｐの表面には供給ローラ３９１の溝内部の定着液９２のみ付着することになる。したがって、供給ローラ３９１の表面に設けられる溝の内部容積を調節することで、転写紙Ｐの表面に付着させる定着液量を適量に調整することができる。
【００４４】
また、本構成例２の構成では、供給ローラ３９１の図中下半分の表面が定着液タンク３９３の外部に露出した状態になるため、その表面部分に付着した定着液９２が乾燥して遊技材料が溝内部に固着したり、飛散したりするおそれがある。そこで、本構成例２では、供給ローラ３９１により転写紙Ｐの表面に定着液９２を付与する動作時以外は、図７（ｂ）に示すように、供給ローラ３９１の露出部分を開閉シャッタ３９４により閉じる構成となっている。
【００４５】
なお、本構成例２では、供給ローラ３９１の表面に形成される溝は、図７（ｃ）に示すように、多数のスパイラル状に延びる溝であるが、他のパターンで構成された溝であってもよい。例えば、逆円錐又は逆角錐状の穴を供給ローラ３９１の表面に多数均一に配置した溝パターンを採用することもできる。
【００４６】
以上、本構成例２によれば、供給ローラ３９１に設けられた溝によって、転写紙Ｐの表面に定着液９２をμｍオーダーの層厚で均一に付着させることが可能となる。したがって、転写紙Ｐの表面には非常に薄い定着液９２の層を形成することができ、転写紙Ｐの表面に供給する定着液９２の液量を少量に抑えることができる。これにより、転写紙Ｐの内部に侵入する定着液９２の量を少なくし、転写紙Ｐのカールやシワの発生を抑制することができる。また、定着液９２の無駄な消費をより抑えることもできる。
【００４７】
なお、本構成例２では、表面に溝が形成された供給ローラ３９１を用いて転写紙Ｐの表面に定着液９２を付与する構成について説明したが、他の構成を有する供給ローラを用いることも可能である。例えば、供給ローラ３９１の代わりに、回転機構を有するロール状の不織布からなる供給ローラや、毛細官効果を有するブラシを用いて転写紙Ｐの表面に定着液９２を付与する構成を採用することもできる。また、供給ローラ３９１の代わりに、例えば、定着液９２の有機材料に対して対薬品性の高いスポンジロールコータを用いることもできる。
【００４８】
〔構成例３〕
次に、上記実施形態２の定着液供給装置の更に他の構成例（以下、「構成例３」という。）について説明する。
図８（ａ）は、本構成例３の定着液供給装置４９０を示す概略構成図である。また、図８（ｂ）は、この定着液供給装置４９０に設けられる供給ローラのローラ軸端部付近の断面図である。この定着液供給装置４９０は、図８（ｂ）に示すように、供給ローラであるスポンジローラ４９１内部のローラ軸上に、スポンジローラ４９１に対して定着液９２を供給するための定着液通路４９５を有している。この定着液通路４９５は、定着液９２がスポンジローラ４９１の全体に染み渡るように複数の分岐通路４９５ａを有し、各分岐通路４９５ａがスポンジローラ４９１の径方向に放射状に延びている。定着液通路４９５内の定着液９２は、スポンジローラ４９１に染み渡り、スポンジローラ４９１の表面に達する。そして、このスポンジローラ４９１は、図中矢印の方向に回転駆動することで、定着液９２が転写紙Ｐの表面に付着することになる。
なお、本構成例３の構成でも、上記構成例２の定着液供給装置３９０に設けられていた開閉シャッタ３９４を設けるのが望ましい。
【００４９】
〔構成例４〕
次に、上記実施形態２の定着液供給装置の更に他の構成例（以下、「構成例４」という。）について説明する。
転写紙Ｐの表面に付着した定着液９２の量が多いと、転写紙Ｐがカールしたりシワになったりする可能性がある。そのため、定着液９２の余剰分、未使用分、揮発分等の不要な定着液９２は、転写紙Ｐの表面から除去するのが望ましい。そこで、本構成例４では、これを除去する機構を付加した具体例について説明する。
【００５０】
図９は、本構成例４の定着液供給装置５９０を示す概略構成図である。この定着液供給装置５９０の本体部分５９０Ａは、定着液９２を貯蔵する貯蔵タンクが別途設けられている点を除けば、図７（ａ）乃至（ｃ）に示した上記構成例２の定着液供給装置３９０と同様の構成となっている。また、この定着液供給装置５９０には、余剰液除去手段としての余剰液回収部５９０Ｂも設けられている。この余剰液回収部５９０Ｂには、余剰液回収ローラ５９５が設けられており、この余剰液回収ローラ５９５は、供給ローラ３９１が転写紙Ｐと接触する液供給位置と上記２次転写ニップとの間で、転写紙Ｐの表面に接触するように配置されている。この余剰液回収ローラ５９５は、その接触位置において転写紙Ｐの表面に連れ回り回転するように構成されたスポンジ等の吸収体で構成されている。この余剰液回収ローラ５９５が転写紙Ｐの表面に接触すると、転写紙Ｐの表面に付着した余剰分の定着液が余剰液回収ローラ５９５に吸収される。そして、余剰液回収ローラ５９５に吸収された定着液は、余剰液回収ローラ５９５に接触するように配置された吸蔵体５９６に移動し、これに貯蔵される。この吸蔵体５９６としては、活性炭、モレキュラシーブ、ゼオライト等から形成することができる。
【００５１】
また、本構成例４では、余剰液回収部５９０Ｂがカートリッジ式になっており、この余剰液回収部５９０Ｂを交換できる構造になっている。なお、このように余剰液回収部５９０Ｂを交換する構成を採用せずに、交換作業を不要とするメンテナンスフリーの構成とすることもできる。例えば、図１０に示すように、クローズシステム機構としてもよい。具体的に説明すると、吸蔵体５９６に貯蔵された定着液を、図示しない揮発手段による加熱、振動、赤外線照射などにより、排出通路５９７へ揮発させる。このようにして揮発した定着液は、酸化チタン等から構成される触媒分解手段５９８ａ及びコロナ放電等のプラズマを発生させる放電手段５９８ｂを通過する。これにより、定着液の成分をイオン、オゾン、プラズマにより分解して無害化することができる。その後、ガス吸収体を備えたカートリッジ５９９を通過して無害化した気体が機外に排出される。なお、カートリッジ５９９は交換可能である。
【００５２】
〔構成例５〕
次に、上記実施形態２の定着液供給装置の更に他の構成例（以下、「構成例５」という。）について説明する。
図１１は、本構成例５の定着液供給装置６９０を示す概略構成図である。この定着液供給装置６９０の本体部分６９０Ａは、図８（ａ）及び（ｂ）に示した上記構成例３の定着液供給装置４９０と同様の構成となっている。また、この定着液供給装置６９０には、加熱手段としての加熱部６９０Ｂも設けられている。この加熱部６９０Ｂは、加熱ローラ６９５とバックアップローラ６９６とから構成されており、約５０〜１００℃の温度で加熱処理を行う。有機材料によるトナーの軟化、タック性、脆化は、０．２ｍｓ以上の時定数に応じて発現するが、この特性劣化は緩慢であり、０．５〜２ｓ（秒）もある。そこで、本構成例５では、２次転写ニップを通過した転写紙Ｐに対して加熱部６９０Ｂにより加熱処理及び加圧処理を行うこととしている。また、加熱部６９０Ｂの加熱処理により、定着時のトナーのパイルハイトが高い場合でも、そのパイルハイトを小さくでき、トナーを平坦化することができる。しかも、この加熱処理によって、定着液の水分や有機材料の揮発、転写紙Ｐへの溶剤拡散などが促進され、速乾性が向上する。また、加熱部６９０Ｂで高い圧力で加圧することにより、定着時のトナーのパイルハイトが高い場合でも、そのパイルハイトを小さくでき、トナーを平坦化することができる。なお、加熱処理及び加圧処理のいずれか一方の処理だけでも、そのパイルハイトを小さくでき、トナーを平坦化することができる。なお、加圧処理のみ行う場合には、２次転写後の２秒以内に加圧処理できるように構成するのが望ましい。
【００５３】
なお、本構成例５では、加熱ローラ６９５により転写紙Ｐの表面側から加熱処理を行う構成について説明したが、上記バックアップローラ６９６を加熱ローラとして用い、転写紙Ｐの裏面側から加熱するようにしてもよい。また、転写紙Ｐの両面から加熱するようにしてもよい。
また、本構成例５では、加熱ローラ６９５を転写紙Ｐに接触させて接触加熱する構成について説明したが、赤外線ランプ等の輻射熱等を利用して加熱処理したり、マイクロ波を利用して加熱処理したり、温風を当てて加熱処理したりしてもよい。
【００５４】
以上、上記実施形態１及び上記実施形態２の複写機は、トナー像を表面に担持するトナー像担持体としての中間転写ベルト１０と、中間転写ベルト１０上にトナー像を形成するためのトナー像形成手段としての画像形成ユニット１８Ｙ，１８Ｃ，１８Ｍ，１８ＢＫとを備えており、トナー像を構成するトナーに定着液９２を付与し、トナーを記録材としての転写紙Ｐの表面に定着させて画像を形成する。そして、上記実施形態１の複写機では、定着液として、非水系又は準水系の有機材料からなる定着液９２を用い、その定着液９２を、中間転写ベルト１０上のトナーに対して付与して、トナーの表面に粘着性を発現させ、その粘着力及び圧力により、トナーを転写紙Ｐの表面に定着させる。よって、トナーは中間転写ベルト１０上で粘着力を発現するため、中間転写ベルト１０からトナーがこぼれ落ちにくくなる。なお、本装置では、転写紙Ｐに転写される前の段階で、トナーに粘着力が発現しているため、このトナーが転写紙Ｐの表面に転写された後にトナーが転写紙Ｐからこぼれ落ちることも、同時に抑制される。
また、上記実施形態１の複写機は、中間転写ベルト１０上のトナーに定着液９２を付与してこれを転写紙Ｐの表面に転移させた後、中間転写ベルト１０の表面をクリーニングするクリーニング手段としてのベルトクリーニング装置１７が設けられている。よって、画像形成ユニット１８Ｙ，１８Ｃ，１８Ｍ，１８ＢＫによる中間転写ベルト１０上へのトナー像の転写工程が、定着液により邪魔されることはない。
また、上記実施形態１の複写機は、画像形成ユニット１８Ｙ，１８Ｃ，１８Ｍ，１８ＢＫは、潜像担持体としての感光体ドラム２０上の潜像にトナーを付着させてトナー像を形成した後、このトナー像を中間転写ベルト１０に転移させるものである。このような構成により、複写機内の装置や部材の配置の自由度が増し、またプロセススピードを向上させることが可能となる。
また、上記実施形態２の複写機は、定着液として、非水系又は準水系の有機材料からなる定着液９２を用い、その定着液を転写紙Ｐの表面に付与した後、中間転写ベルト１０上のトナー像を、その転写紙Ｐの表面に転写させることで、トナー像を構成するトナーの表面に粘着性を発現させ、その粘着力及び圧力によりトナーを転写紙Ｐの表面に定着させる。よって、転写紙Ｐ上にトナーを転写してから定着液を付与する場合に比べて短い時間で、トナーに粘着力が発現する。これにより、粘着力が発現していない状態のトナーが転写紙Ｐの表面に付着している時間が短くなり、転写紙Ｐの表面からこぼれ落ちるトナーの量を少なくできる。また、中間転写ベルト１０や感光体ドラム２０の表面には定着液９２がほとんど付着しないので、中間転写ベルト１０や感光体ドラム２０へのダメージが少ないという利点もある。
また、上記実施形態１及び上記実施形態２の複写機は、トナーの表面に定着液９２の薄膜が付着して、そのトナーの表面部分のみに粘着性が発現するように、定着液９２を付与する。
特に、上記構成例１のように、定着液９２をガス状又はミスト状の状態で付与する構成とすれば、トナーの表面は非常に薄い定着液の層を形成することができ、トナーの表面部分のみに粘着性を発現させることができる。
【００５５】
なお、上記実施形態１で説明した構成例１の構成を、上記実施形態２のプリンタにも同様に適用することができ、また、上記実施形態２で説明した構成例２乃至５の構成も上記実施形態１のプリンタに同様に適用することができる。
また、上記各実施形態では、中間転写体を用いたカラー複写機を例に挙げて説明したが、これに限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、中間転写ベルト１０の代わりにドラム状やローラ状の中間転写体を用いてもよい。また、単一の潜像担持体上に順次各色トナー像を形成してこれらを中間転写体上に順次転写してカラー画像を形成するいわゆる１ドラム型の画像形成装置であってもよい。
また、中間転写体を用いずに感光体ドラム等の潜像担持体から直接転写紙Ｐに転写を行うものであってもよい。この場合、上記実施形態１の例においては潜像担持体上のトナーに対して定着液を供給する構成としてもよい。
もちろん、画像形成装置としては複写機に限らず、プリンタやファクシミリでもよいことは言うまでもない。
【００５６】
【発明の効果】
請求項１乃至６の発明によれば、省エネ対策のための湿式定着方式を応用することで、トナー飛散を抑制するという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態１に係る複写機の定着液供給装置を含む部分の概略構成図。
【図２】同複写機全体の概略構成図。
【図３】同複写機の本体部分の構成を示す拡大図。
【図４】同複写機の隣り合う２つの画像形成ユニットの構成を示す拡大図。
【図５】構成例１の定着液供給装置を示す概略構成図。
【図６】実施形態２に係る複写機の定着液供給装置を含む部分の概略構成図。
【図７】（ａ）乃至（ｃ）は、本構成例２の定着液供給装置を示す概略構成図。
【図８】（ａ）は、構成例３の定着液供給装置を示す概略構成図。
（ｂ）は、同定着液供給装置に設けられる供給ローラのローラ軸端部付近の断面図。
【図９】構成例４の定着液供給装置を示す概略構成図。
【図１０】同定着液供給装置の変形例を示す概略構成図。
【図１１】構成例５の定着液供給装置を示す概略構成図。
【符号の説明】
１０ 中間転写ベルト
１８Ｙ，１８Ｃ，１８Ｍ，１８ＢＫ 画像形成ユニット
２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０ＢＫ 感光体ドラム
９０，１９０，２９０，３９０，４９０，５９０，６９０ 定着液供給装置
９１，３９１ 供給ローラ
９２ 定着液
９３，１９３，３９３ 定着液タンク
９４ メータリングブレード
１９１ ノズル
１９１ａ ヘッド
３９４ 開閉シャッタ
４９１ スポンジローラ
４９５ 定着液通路
５９５ 余剰液回収ローラ
５９６ 吸蔵体
５９８ａ 触媒分解手段
５９８ｂ 放電手段
５９９ カートリッジ
６９５ 加熱ローラ
６９６ バックアップローラ

Claims (6)

1. トナー像を表面に担持するトナー像担持体と、
   該トナー像担持体上にトナー像を形成するためのトナー像形成手段とを備え、
   該トナー像を構成するトナーに定着液を付与し、該トナーを記録材の表面に定着させて画像を形成する画像形成装置において、
   上記定着液として、非水系又は準水系の有機材料からなる定着液を用い、
   該定着液を、トナー像担持体上のトナーに対して付与して該トナーの表面に粘着性を発現させ、該粘着力及び圧力により該トナーを上記記録材の表面に定着させることを特徴とする画像形成装置。
2. 請求項１の画像形成装置において、
   上記トナー像担持体上のトナーに定着液を付与してこれを被転写体の表面又は上記記録材の表面に転移させた後、該トナー像担持体の表面をクリーニングするクリーニング手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。
3. 請求項１又は２の画像形成装置において、
   上記トナー像形成手段は、潜像担持体上の潜像にトナーを付着させてトナー像を形成した後、該トナー像を上記トナー像担持体に転移させるものであることを特徴とする画像形成装置。
4. トナー像を表面に担持するトナー像担持体と、
   該トナー像担持体上にトナー像を形成するためのトナー像形成手段とを備え、
   該トナー像を構成するトナーに定着液を付与し、該トナーを記録材の表面に定着させて画像を形成する画像形成装置において、
   上記定着液として、非水系又は準水系の有機材料からなる定着液を用い、
   該定着液を上記記録材の表面に付与した後、上記トナー像担持体上のトナー像を該記録材の表面に転移させることで、該トナー像を構成するトナーの表面に粘着性を発現させ、該粘着力及び圧力により該トナーを上記記録材の表面に定着させることを特徴とする画像形成装置。
5. 請求項１、２、３又は４の画像形成装置において、
   上記トナーの表面に上記定着液の薄膜が付着して、該トナーの表面部分のみに粘着性が発現するように、上記定着液を付与することを特徴とする画像形成装置。
6. 請求項５の画像形成装置において、
   上記定着液を、ガス状又はミスト状の状態で付与することを特徴とする画像形成装置。

Images