JP2012163817A - Fixing device and image forming apparatus - Google Patents

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JP2012163817A JP2011024952A JP2011024952A JP2012163817A JP 2012163817 A JP2012163817 A JP 2012163817A JP 2011024952 A JP2011024952 A JP 2011024952A JP 2011024952 A JP2011024952 A JP 2011024952A JP 2012163817 A JP2012163817 A JP 2012163817A
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Shunichi Abe
俊一 阿部
Takuma Nakamura
琢磨 中村
Yuichi Aoyama
祐一 青山
Tetsuro Sasamoto
哲朗 笹本
Seiji Yamada
征史 山田
Takanori Inatome
孝則 稲留
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Ricoh Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fixing device capable of generating a foamy fixing liquid layer of a two-layer structure in a simple configuration and achieving the miniaturization of the whole device.SOLUTION: A foamy fixing liquid 45 generated by foamy fixing liquid generating means 30 is applied on a roller surface of a foam application roller 41 from a foam discharging head 43, and is adjusted to a predetermined film thickness by a thickness adjustment blade 42. The surface of the foamy fixing liquid 45 on the foam application roller 41 is heated by a heater 52 serving as foam breaking means, and the foamy fixing liquid 45 of the surface side is broken. A liquid-like fixing liquid which is broken and liquefied flows into a film of the adjacent foamy fixing liquid, thereby increasing the film thickness of the foamy fixing liquid. As a result, a foam density of the foamy fixing liquid in which liquid-like fixing liquid flows onto the film thereof is increased. Thus, through the use of the small heater 52, the miniaturization of a whole device can be achieved by forming the foamy fixing liquid of the two layer structure having a layer of a foamy fixing liquid 45b of a high foam density and a layer of a foamy fixing liquid 45a of a low foam density which is not broken and does not flow into a foam film of the liquid-like fixing liquid so as to reduce a disposal quantity of the fixing liquid.

Description

本発明は、定着装置及び画像形成装置に関するものである。   The present invention relates to a fixing device and an image forming apparatus.

プリンタ、ファクシミリ及び複写装置のような画像形成装置は、紙、布、及びOHP用シートのような記録媒体に、画像情報に基づいて文字や記号を含む画像を形成する装置である。特に、電子写真方式の画像形成装置は、普通紙に高精細な画像を高速で形成することができるため、広く使用されている。このような電子写真方式の画像形成装置においては、記録媒体上のトナーを加熱して溶融させ、溶融したトナーを加圧することによって、トナーを記録媒体上に定着させる熱定着方式が広く用いられている。この熱定着方式は、高い定着速度及び高い定着画像品質等を提供することができるため、好適に用いられている。しかし、このような電子写真方式の画像形成装置における消費電力の約半分以上は、熱定着方式においてトナーを加熱することに消費されている。   Image forming apparatuses such as printers, facsimile machines, and copying machines are apparatuses that form images including characters and symbols on recording media such as paper, cloth, and OHP sheets based on image information. In particular, electrophotographic image forming apparatuses are widely used because they can form high-definition images on plain paper at high speed. In such an electrophotographic image forming apparatus, a heat fixing method is widely used in which toner on a recording medium is heated and melted, and the molten toner is pressurized to fix the toner on the recording medium. Yes. This thermal fixing method is preferably used because it can provide a high fixing speed and high fixed image quality. However, about half or more of the power consumption in such an electrophotographic image forming apparatus is consumed in heating the toner in the heat fixing method.

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)の定着装置が望まれている。即ち、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こと、又はトナーを加熱することを必要としない定着方法が望まれている。特に、トナーを全く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法が低消費電力の点で理想的である。   On the other hand, a low power consumption (energy saving) fixing device is desired from the viewpoint of countermeasures for environmental problems in recent years. That is, there is a demand for a fixing method in which the temperature for heating the toner for fixing the toner is extremely lowered than before, or the toner does not need to be heated. In particular, the non-heat fixing method in which the toner is fixed to the recording medium without heating the toner at all is ideal in terms of low power consumption.

このような非加熱定着方法としては、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泡状にして、ローラなどの上に膜を形成する。そして、未定着のトナーが所定位置に配設された被定着物(記録媒体)の表面に接触、浸透させ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ことでトナーを定着させる定着方法が提案され既に知られている。   As such a non-heating fixing method, an oil-in-water fixing solution in which an organic compound that can dissolve or swell toner and is insoluble or hardly soluble in water is dispersed and mixed in water is made into a foam, and a roller or the like is used. A film is formed on top. Then, after the unfixed toner contacts and penetrates the surface of the fixing object (recording medium) disposed at a predetermined position to dissolve or swell the toner, the fixing object is dried to fix the toner. A fixing method has been proposed and already known.

このような非加熱定着方法としては、特許文献1に記載のものが知られている。この特許文献1の定着方法は、泡状定着液生成手段によって樹脂の少なくとも一部を溶解又は膨潤させる軟化剤を少なくとも含んだ液状定着液に気泡を大量に含有して生成した泡状定着液が極めて泡密度が低いことに着目した定着方法である。この定着方法によれば、泡状定着液付与手段によって上記泡状定着液を定着液供給口から泡塗布手段である泡塗布ローラ上に付与し、更に泡状定着液の膜厚を調整する。そして、膜厚の調整された泡状定着液が付与されている泡塗布ローラを記録媒体に当接させ、泡塗布ローラ上の泡状定着液を記録媒体上の未定着トナー像に塗布することで、トナーを記録媒体に定着している。このように、定着液を泡状とすることにより定着液の泡密度を下げることができるため、従来よりも少量の定着液で定着が可能となるため、記録媒体上の残液感を抑制することができる。   As such a non-heat fixing method, the one described in Patent Document 1 is known. In the fixing method of Patent Document 1, a foam-like fixing solution produced by containing a large amount of bubbles in a liquid fixing solution containing at least a softening agent that dissolves or swells at least a part of a resin by a foam-like fixing solution producing means is obtained. This fixing method focuses on the extremely low bubble density. According to this fixing method, the foamy fixing solution is applied from the fixing solution supply port onto the foam application roller, which is the foam application unit, and the film thickness of the foamed fixing solution is adjusted. Then, a foam application roller to which a foam-type fixing liquid having an adjusted film thickness is applied is brought into contact with the recording medium, and the foam-type fixing liquid on the foam application roller is applied to an unfixed toner image on the recording medium. The toner is fixed on the recording medium. In this way, since the foam density of the fixing solution can be reduced by making the fixing solution foam, fixing with a smaller amount of fixing solution than before is possible, thus suppressing the residual liquid feeling on the recording medium. be able to.

しかしながら、上記特許文献1によれば、膜厚が調整された泡状定着液を泡塗布ローラにより記録媒体上の未定着トナーに接触させた際、上述したように泡塗布ローラ上の泡状定着液は分離されて泡塗布ローラ上に泡状定着液が残留するという問題があった。定着後に泡塗布ローラ上に残った泡状定着液は、記録媒体上の未定着トナーが混入している可能性があるため、泡塗布ローラ上から回収され廃棄される。このため、定着後に泡塗布ローラ上に残ってしまう定着液の量を少なくして、廃棄される無駄な定着液の量を減らすことが望まれる。   However, according to the above-mentioned Patent Document 1, when the foam-like fixing liquid whose film thickness is adjusted is brought into contact with the unfixed toner on the recording medium by the foam-applying roller, as described above, the foam-like fixing on the foam-applying roller is performed. There was a problem that the liquid was separated and the foamy fixing solution remained on the foam application roller. The foam-like fixing liquid remaining on the foam application roller after fixing may be collected from the foam application roller and discarded because unfixed toner on the recording medium may be mixed. For this reason, it is desired to reduce the amount of wasted fixing solution that is discarded by reducing the amount of fixing solution remaining on the foam application roller after fixing.

このような要望に対して、本発明者らは、特願2010−054060(以下先願と称す)で、密度の異なる泡状定着液を生成する2つの泡状定着液生成手段を用いて泡塗布ローラ上に二層構造の泡状定着液層を形成し、二層目の泡状定着液層を定着用として未定着トナーに接触し浸透させて未定着トナーを媒体に定着する定着装置を提案している。この先願の定着装置では、第1の泡状定着液生成手段によって上述したように泡塗布ローラの表面張力で引っ張られて泡塗布ローラの表面に残留して破棄されることになる破棄用の泡状定着液を生成し、この破棄用の泡状定着液は一層目として泡塗布ローラ上に付与される。この破棄用の泡状定着液は、無駄な定着液の量を減らすことから定着に用いられる二層目の定着用の泡状定着液に比べて低い泡密度に生成されている。そして、第2の泡状定着液生成手段によって生成された定着用の泡状定着液が上記破棄用の泡状定着液の上層に二層目として形成される。このように形成された二層構造の泡状定着液は記録媒体上の未定着トナーに塗布され、二層目の定着用の泡状定着液のみが未定着トナーに転写され接触し浸透する。一層目の破棄用の泡状定着液は泡塗布ローラ上に残り、泡塗布ローラ上から回収ブレード等の残留泡状定着液回収手段によって回収され廃棄される。これにより、破棄用の泡状定着液は定着用の泡状定着液より低い泡密度であって体積が同じでもその重量は少ないので、破棄される定着液の量は少なくて済む。   In response to such a demand, the inventors of the present invention have made use of two foam fixing solution generating means for generating foam fixing solutions having different densities in Japanese Patent Application No. 2010-054060 (hereinafter referred to as the prior application). A fixing device that forms a two-layered foam fixing solution layer on a coating roller and contacts and penetrates the unfixed toner for fixing the second foam fixing solution layer to a medium. is suggesting. In the fixing device of this prior application, as described above, the discarding foam that is pulled by the surface tension of the foam application roller and remains on the surface of the foam application roller and is discarded by the first foam-fixing liquid generator. A foam-like fixer is produced, and this discarding foam-like fixer is applied as a first layer onto the foam application roller. This discarding foam fixing solution is generated with a lower bubble density than the second-layer fixing foam fixing solution used for fixing because the amount of useless fixing solution is reduced. Then, the fixing foam fixing solution generated by the second foam fixing solution generating means is formed as a second layer on the upper layer of the discarding foam fixing solution. The two-layer foam fixing solution thus formed is applied to the unfixed toner on the recording medium, and only the second-layer fixing foam fixing solution is transferred to the unfixed toner and comes into contact with and penetrates. The foam fixing solution for discarding the first layer remains on the foam application roller, and is recovered and discarded from the foam application roller by a residual foam fixing solution recovery means such as a recovery blade. As a result, the discarding foam fixing solution has a lower bubble density and the same volume as the fixing foam fixing solution, and its weight is small. Therefore, the amount of the fixing solution discarded is small.

上記先願の定着装置は、二層構造の泡状定着液を泡塗布ローラ上に形成するために、泡密度の異なる泡状定着液を生成する上記第1、第2の泡状定着液生成手段を備えている。上記第1、第2の泡状定着液生成手段は、液状定着液に気体を含有させる気液混合手段をそれぞれ有している。更には、上記第1、第2の泡状定着液生成手段は、上記気液混合手段以外にも、上記気液混合手段に液状定着液を供給する液状定着液供給手段と、気液混合手段に気体を供給する気体供給手段とをそれぞれ備えている。気体供給手段は、液状定着液を収容する容器から気液混合手段まで搬液された液状定着液に大きな圧力で気体を供給して泡化するため、出力の大きなポンプが必要となる。ポンプは出力が大きいものほど大型化する傾向があり、出力の大きなポンプを要する気体供給手段を備える泡状定着液生成手段は大型になる。このため、上記泡状定着液生成手段を2つも備えている上記先願の定着装置や画像形成装置の大型化に繋がるため、定着装置としては小型であることが望まれる。   The fixing device of the prior application generates the first and second foam-like fixing liquids that generate foam-like fixing liquids having different foam densities in order to form a two-layer foam-like fixing liquid on the foam application roller. Means. Each of the first and second foamy fixing solution generating means has gas-liquid mixing means for causing the liquid fixing solution to contain a gas. Further, the first and second foamy fixing solution generating means include, in addition to the gas-liquid mixing means, a liquid fixing solution supply means for supplying a liquid fixing solution to the gas-liquid mixing means, and a gas-liquid mixing means. Gas supply means for supplying a gas to each. The gas supply means supplies a gas at a high pressure to the liquid fixer conveyed from the container for storing the liquid fixer to the gas-liquid mixing means to generate bubbles, so that a pump with a large output is required. The larger the output of the pump, the larger the size of the pump, and the larger the foam fixing liquid generating means including the gas supply means that requires a pump with a large output becomes large. For this reason, since it leads to the enlargement of the fixing device and the image forming apparatus of the above-mentioned prior application provided with two foamy fixing liquid generating means, it is desired that the fixing device is small.

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、二層構造の泡状定着液を形成して定着液の廃棄量を減らしつつ、小型化を図ることができる定着装置及び画像形成装置を提供することである。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a fixing device that can be miniaturized while forming a two-layer foam fixing solution to reduce the amount of fixing solution discarded, and An image forming apparatus is provided.

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を含有する微粒子を軟化させる軟化剤を少なくとも含有した液状定着液に気体を混合させて泡状定着液を生成する泡状定着液生成手段と、媒体上に形成された未定着の樹脂微粒子に塗布する泡塗布手段の塗布面に前記泡状定着液生成手段によって生成された前記泡状定着液を付与する泡状定着液付与手段と、を備え、前記塗布手段によって前記泡状定着液を媒体上の未定着の樹脂微粒子に塗布して該樹脂微粒子を媒体に定着する定着装置において、泡状定着液を破泡して液状化し、当該液状定着液が他の泡状定着液の泡膜上に流れ当該泡状定着液の泡密度を高くする高泡密度化手段と、前記泡状定着液生成手段によって生成された泡状定着液の一部の泡密度を前記高泡密度化手段によって高くして生成され媒体上の未定着の樹脂微粒子に塗布される高泡密度の泡状定着液の層と、破泡されずかつ液状定着液が泡膜に流れていない泡状定着液の層との二層構造の泡状定着液を形成する二層構造形成手段と、を有す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記載の定着装置において、前記高泡密度化手段は、前記泡塗布手段の塗布面に付与された泡状定着液の層の表面側の泡状定着液を破泡することを特徴とするものである。
更に、請求項3の発明は、請求項1又は2に記載の定着装置において、前記高泡密度化手段は、泡状定着液層の表面を加熱するヒータ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、請求項3記載の定着装置において、環境温度を検出する温度検出手段を設け、該温度検出手段によって検出された環境温度に基づいて前記ヒータの設定温度を変えることを特徴とするものである。
更に、請求項5の発明は、請求項3又は4に記載の定着装置において、前記ヒータは媒体上に形成された未定着の樹脂微粒子を加熱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1記載の定着装置において、前記高泡密度化手段は、泡状定着液の層の表面をローラ面で擦るローラであることを特徴とするものである。
更に、請求項7の発明は、請求項6記載の定着装置において、前記ローラのローラ面を用いて液状定着液を泡状定着液層の表面に塗布することを特徴とするものである。
また、請求項8の発明は、請求項1記載の定着装置において、前記高泡密度化手段は、泡状定着液層の表面をベルト面で擦るベルトであることを特徴とするものである。
更に、請求項9の発明は、請求項8記載の定着装置において、前記ベルトのベルト面を用いて液状定着液を泡状定着液層の表面に塗布することを特徴とするものである。
また、請求項10の発明は、請求項1記載の定着装置において、前記高泡密度化手段は、前記泡状定着液付与手段によって前記泡塗布手段の塗布面に付与される前の泡状定着液の一部を破泡することを特徴とするものである。
更に、請求項11の発明は、請求項10記載の定着装置において、前記泡状定着液付与手段が、吐出口から吐出する泡状定着液を流れる流路を有する泡吐出ヘッドを備え、該泡吐出ヘッドの前記流路に前記高泡密度化手段を設けることを特徴とするものである。
また、請求項12の発明は、請求項11記載の定着装置において、前記高泡密度化手段は、前記流路を構成する内壁又は外壁の一部に設けられることを特徴とするものである。
更に、請求項13の発明は、樹脂含有微粒子が色剤を含有したトナーで静電記録プロセスを行い媒体上に未定着トナー画像を形成する画像形成手段と、請求項1〜12のいずれか1項に記載の定着装置により上記未定着トナー画像を媒体に定着させる定着手段とを具備することを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, the invention of claim 1 is characterized in that a gas is mixed with a liquid fixing solution containing at least a softening agent that softens fine particles containing a resin by dissolving or swelling at least a part of the resin. The foam-like fixer generating means for generating a foam-like fixer, and the foam-like form generated by the foam-like fixer generating means on the coating surface of the foam applying means for applying to the unfixed resin fine particles formed on the medium. A fixing device for applying a fixing solution for applying a fixing solution, and applying the foaming fixing solution to unfixed resin fine particles on a medium by the application means to fix the resin fine particles to the medium. The foam fixing solution is broken to be liquefied, and the liquid fixing solution flows on a foam film of another foam fixing solution to increase the foam density of the foam fixing solution, and the foam-like fixing means Foam generated by fixer generator A layer of a high-foam-density foam-like fixer that is generated by increasing the foam density of the landing liquid by the high-bubble density-improving means and applied to unfixed resin fine particles on the medium; And a two-layer structure forming means for forming a two-layer foam fixing solution with a layer of the foam fixing solution in which the liquid fixing solution does not flow into the foam film.
According to a second aspect of the present invention, there is provided the fixing device according to the first aspect, wherein the high-bubble density means is a foam-type fixing on the surface side of the layer of the foam-type fixing liquid applied to the application surface of the foam-applying means. It is characterized by breaking the liquid.
Further, the invention of claim 3 is the fixing device according to claim 1 or 2, wherein the high-bubble density increasing means is a heater for heating the surface of the foam-like fixing liquid layer. .
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the fixing device according to the third aspect, further comprising temperature detecting means for detecting an environmental temperature, wherein the set temperature of the heater is changed based on the environmental temperature detected by the temperature detecting means. It is characterized by.
Further, the invention of claim 5 is the fixing device according to claim 3 or 4, wherein the heater heats unfixed resin fine particles formed on the medium.
According to a sixth aspect of the present invention, in the fixing device according to the first aspect, the high-bubble density increasing means is a roller that rubs the surface of the foam-like fixing liquid layer with a roller surface. .
Further, the invention of claim 7 is the fixing device according to claim 6, wherein the liquid fixing solution is applied to the surface of the foamy fixing solution layer using the roller surface of the roller.
According to an eighth aspect of the present invention, in the fixing device according to the first aspect, the high bubble density increasing means is a belt that rubs the surface of the foam-like fixing liquid layer with a belt surface.
Further, the invention of claim 9 is characterized in that, in the fixing device of claim 8, the liquid fixing solution is applied to the surface of the foamy fixing solution layer by using the belt surface of the belt.
The tenth aspect of the present invention is the fixing device according to the first aspect, wherein the high-bubble-density increasing means is the bubble-shaped fixing before being applied to the application surface of the bubble-applying means by the foam-like fixing liquid applying means. A part of the liquid is broken.
Further, the invention according to claim 11 is the fixing device according to claim 10, wherein the foam-like fixing liquid applying means includes a foam discharge head having a flow path through which the foam-like fixing liquid discharged from the discharge port flows. The high-bubble density increasing means is provided in the flow path of the discharge head.
According to a twelfth aspect of the present invention, in the fixing device according to the eleventh aspect, the high bubble density increasing means is provided on a part of an inner wall or an outer wall constituting the flow path.
Further, the invention of claim 13 is an image forming means for forming an unfixed toner image on a medium by performing an electrostatic recording process with toner in which resin-containing fine particles contain a colorant, and any one of claims 1 to 12. And fixing means for fixing the unfixed toner image on a medium by the fixing device described in the above item.

本発明においては、泡状定着液生成手段によって生成した泡状定着液の一部は高泡密度化手段によって破泡して液状となり、この液状定着液が近傍の泡状定着液の泡膜上に流れ、液状定着液が泡膜上に流れた一部の泡状定着液の泡密度が高くなる。二層構造形成手段によって、泡密度が高くなった泡状定着液の層と、破泡されずかつ液状定着液が泡膜に流れず、泡密度が変わっていない泡状定着液の層とからなる泡密度の異なる二層構造の泡状定着液が形成される。泡密度が高くなった泡状定着液の層は媒体上の樹脂微粒子に塗布される。泡密度が変わっていない泡状定着液泡の泡密度を予め低くし破棄される定着液の量を減らすことができる。そして、上記高泡密度化手段は、泡状定着液を破泡させる構成だけを備えており、気液混合手段、大型ポンプを有する気体供給手段及び液状定着液供給手段を含んで構成されている泡状定着液生成手段に比べて、小型である。これにより、1つの泡状定着液生成手段と1つの高泡密度化手段とを備えた定着装置は、2つの泡状定着液生成手段を備えた定着装置より小型となる。   In the present invention, a part of the foam fixer generated by the foam fixer generating means breaks down into a liquid by the high bubble density increasing means, and this liquid fixer is formed on the foam film of the nearby foam fixer. The foam density of a part of the foam-like fixer in which the liquid fixer has flowed onto the foam film increases. By the two-layer structure forming means, the foam fixing solution layer having a high foam density and the foam fixing solution layer in which the foam density is not broken and the liquid fixing solution does not flow into the foam film and the foam density is not changed. A two-layer foam fixing solution having different foam densities is formed. The layer of the foam-like fixing solution having a high foam density is applied to the resin fine particles on the medium. It is possible to reduce the amount of the fixing solution discarded by previously reducing the bubble density of the foam-like fixing solution foam in which the bubble density has not changed. The high-bubble density increasing means has only a configuration for breaking the foam-like fixing liquid, and includes a gas-liquid mixing means, a gas supply means having a large pump, and a liquid fixing liquid supply means. Compared to the foam-like fixer generating means, it is small. As a result, the fixing device provided with one foam-like fixing liquid generating means and one high-bubble density increasing means becomes smaller than the fixing apparatus provided with two foam-like fixing liquid generating means.

以上本発明によれば、二層構造の泡状定着液を形成して定着液の廃棄量を減らしつつ、小型化を図ることができるという優れた効果がある。   As described above, according to the present invention, there is an excellent effect that it is possible to reduce the size of the fixing solution while forming a two-layered foamy fixing solution to reduce the amount of the fixing solution discarded.

本実施形態に係る画像形成装置の全体概略構成図である。1 is an overall schematic configuration diagram of an image forming apparatus according to an exemplary embodiment. 画像形成部の主要部を拡大して示した概略構成図である。FIG. 2 is a schematic configuration diagram illustrating an enlarged main part of an image forming unit. 泡状定着液による定着原理についての説明図である。It is explanatory drawing about the fixing principle by a foamy fixing liquid. 泡状定着液生成手段の概略構成図である。FIG. 3 is a schematic configuration diagram of a foamy fixing solution generating unit. 本実施形態の泡状定着液生成手段を有する定着装置の概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of a fixing device having a foamy fixing solution generating unit of the present embodiment. 膜厚調整用ブレードによる膜厚調整の様子を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the mode of the film thickness adjustment with the blade for film thickness adjustment. 破泡による高泡密度化の様子を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the mode of the high foam density by a broken bubble. 本実施形態の別の泡状定着液生成手段を有する定着装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the fixing apparatus which has another foamy fixing liquid production | generation means of this embodiment. 本実施形態の別の泡状定着液生成手段を有する定着装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the fixing apparatus which has another foamy fixing liquid production | generation means of this embodiment. 本実施形態の別の泡状定着液生成手段を有する定着装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the fixing apparatus which has another foamy fixing liquid production | generation means of this embodiment. 本実施形態の別の泡状定着液生成手段を有する定着装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the fixing apparatus which has another foamy fixing liquid production | generation means of this embodiment. 本実施形態の別の泡状定着液生成手段を有する定着装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the fixing apparatus which has another foamy fixing liquid production | generation means of this embodiment. 破泡手段の別の構成を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows another structure of a bubble breaker. 本実施形態の別の泡状定着液生成手段を有する定着装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the fixing apparatus which has another foamy fixing liquid production | generation means of this embodiment.

以下、本発明を適用した画像形成装置の一実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
図1は、本実施形態に係る画像形成装置の全体概略構成図である。同図に示す画像形成装置は、ほぼ中央に画像形成手段である画像形成部1、その画像形成部1の下部に給紙部2、画像形成部1の上方に画像読取部3、そして画像形成部1と画像読取部3の間に胴内排紙部4の構成を有するカラー画像形成装置であり、プリンタ、複写装置、ファクシミリ、スキャナの機能を有している。なお、図示を省略しているが、画像読取部3の上方には、原稿自動搬送装置(ADF)が設けられる。
Hereinafter, an embodiment of an image forming apparatus to which the present invention is applied will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is an overall schematic configuration diagram of an image forming apparatus according to the present embodiment. The image forming apparatus shown in FIG. 1 includes an image forming unit 1 that is an image forming unit in the center, a sheet feeding unit 2 below the image forming unit 1, an image reading unit 3 above the image forming unit 1, and an image forming unit. A color image forming apparatus having a configuration of an in-body sheet discharge unit 4 between the unit 1 and the image reading unit 3, and has functions of a printer, a copying machine, a facsimile machine, and a scanner. Although not shown, an automatic document feeder (ADF) is provided above the image reading unit 3.

図1において、画像読取部3は、コンタクトガラス3a、読み取り走行体に搭載された原稿照明用光源3bと第1ミラー3c、第2ミラー3d、第3ミラー3e、結像レンズ3f、撮像素子3gを備え、ADFや手差しによりコンタクトガラス3a上に載置された原稿の画像を撮像素子3gで読み取り、図示省略の画像処理部で書き込み用の画像情報(例えばイエロー(Y)、シアン(C)、マゼンタ(M)、ブラック(Bk)の各色に対応した画像信号)に変換処理して画像形成部1に送信する。   In FIG. 1, an image reading unit 3 includes a contact glass 3a, a document illumination light source 3b mounted on a reading traveling body, a first mirror 3c, a second mirror 3d, a third mirror 3e, an imaging lens 3f, and an image sensor 3g. The image of the document placed on the contact glass 3a by ADF or manual feeding is read by the image sensor 3g, and image information for writing (for example, yellow (Y), cyan (C), Image data corresponding to each color of magenta (M) and black (Bk), and is transmitted to the image forming unit 1.

画像形成部1には、ドラム状の感光体により構成された複数の像担持体5Y、5C、5M、5BKを有し、その各像担持体には、互いに異なった色のトナー像がそれぞれ形成される。図示した例では、3つの像担持体5Y、5C、5Mの表面に、イエロートナー像、シアントナー像、及びマゼンタトナー像の各有彩色トナー像がそれぞれ形成され、像担持体5BKにはブラックトナー像が形成される。各像担持体5Y乃至5BKは、所定の間隔をあけて互いに平行に配置されている。かかる像担持体5Y乃至5BKに対向して中間転写体6が対向配置されており、この中間転写体6としてはドラムを用いることもできるが、図示した例では、複数の支持ローラ7、8、9に巻き掛けられて矢印A方向に駆動される無端ベルトが用いられている。   The image forming unit 1 includes a plurality of image carriers 5Y, 5C, 5M, and 5BK configured by drum-shaped photosensitive members, and toner images of different colors are formed on the respective image carriers. Is done. In the illustrated example, yellow toner images, cyan toner images, and magenta toner images are formed on the surfaces of three image carriers 5Y, 5C, and 5M, respectively, and black toner is formed on the image carrier 5BK. An image is formed. The image carriers 5Y to 5BK are arranged in parallel with each other at a predetermined interval. An intermediate transfer member 6 is disposed opposite to the image carriers 5Y to 5BK, and a drum may be used as the intermediate transfer member 6. In the illustrated example, a plurality of support rollers 7, 8, An endless belt that is wound around 9 and driven in the direction of arrow A is used.

図2は、図1に示す画像形成部1の主要部(各色の画像形成ユニット)を拡大して示した概略構成図である。図1に示したイエロー(Y)、シアン(C)、マゼンタ(M)、ブラック(Bk)の4つの画像形成ユニット20は同じ構成であるので、図2では一つの画像形成ユニット20に着目し、色を表す記号は省略している。   FIG. 2 is a schematic configuration diagram illustrating an enlarged main part (image forming unit of each color) of the image forming unit 1 illustrated in FIG. Since the four image forming units 20 of yellow (Y), cyan (C), magenta (M), and black (Bk) shown in FIG. 1 have the same configuration, FIG. 2 focuses on one image forming unit 20. Symbols representing colors are omitted.

図2の画像形成ユニット20において、像担持体5の周囲には、像担持体5の表面に帯電処理を行う帯電装置10、画像情報を感光体表面にレーザ光Lで照射する露光装置11(図1に示す)、露光により像担持体5の表面に形成された静電潜像を可視像化する現像装置12、中間転写体6を介して像担持体5と対向配置された転写装置13、中間転写体6に転写後の像担持体表面に残留するトナーを除去回収するクリーニング装置14、像担持体5表面の摩擦係数を下げるための潤滑剤塗布装置25が設けられている。   In the image forming unit 20 of FIG. 2, there are a charging device 10 that performs charging processing on the surface of the image carrier 5, and an exposure device 11 that irradiates the image surface with laser light L on the surface of the photoreceptor. 1), a developing device 12 that visualizes an electrostatic latent image formed on the surface of the image carrier 5 by exposure, and a transfer device that is disposed to face the image carrier 5 via an intermediate transfer member 6. 13. A cleaning device 14 that removes and collects toner remaining on the surface of the image carrier after being transferred to the intermediate transfer member 6, and a lubricant application device 25 that lowers the friction coefficient of the surface of the image carrier 5 are provided.

帯電装置10は、帯電部材としての帯電ローラ10aと、それを像担持体5に所定の圧力で加圧する付勢部材としてのスプリング10bとを有する。帯電ローラ10aは、図示していないが、導電性のシャフトの周りに導電性弾性層を有し、電圧印加装置(不図示)により導電性シャフトを介して導電性弾性層と像担持体5との空隙に所定の電圧を印加して像担持体表面に電荷を付与する。また、上記現像装置12は撹拌スクリュ12aにより現像剤を十分撹拌し、現像ローラ12bに磁気的に付着させる。付着した現像剤は現像ドクタ12cにより現像ローラ12b上に薄層化され、現像剤により像担持体5上の静電潜像が可視像化される。転写装置13は転写バイアスローラを有し、該ローラにより電気的に中間転写体6上に像担持体5上のトナー像を付着させる。クリーニング装置14はウレタンゴム等よりなるクリーニングシートを有し、該シートにより像担持体5上の残留トナーを掻き取るようにして除去する。   The charging device 10 includes a charging roller 10a as a charging member and a spring 10b as an urging member that presses the charging roller 10a to the image carrier 5 with a predetermined pressure. Although not shown, the charging roller 10a has a conductive elastic layer around the conductive shaft, and the conductive elastic layer, the image carrier 5 and the like are connected via the conductive shaft by a voltage application device (not shown). A predetermined voltage is applied to the gap to impart an electric charge to the surface of the image carrier. Further, the developing device 12 sufficiently stirs the developer with the stirring screw 12a and magnetically adheres it to the developing roller 12b. The attached developer is thinned on the developing roller 12b by the developing doctor 12c, and the electrostatic latent image on the image carrier 5 is visualized by the developer. The transfer device 13 has a transfer bias roller, and electrically attaches the toner image on the image carrier 5 onto the intermediate transfer member 6 by the roller. The cleaning device 14 has a cleaning sheet made of urethane rubber or the like, and removes residual toner on the image carrier 5 by scraping with the sheet.

なお、本実施形態では、各色の画像形成ユニット20は、像担持体5、帯電装置10、現像装置12、クリーニング装置14及び潤滑剤塗布装置25がユニット化されたプロセスカートリッジ(PC)として構成されている。プロセスカートリッジ(PC)の形態は任意であるが、本発明のプロセスカートリッジ(PC)は潤滑剤塗布装置25と、像担持体5、帯電装置10、現像装置12及びクリーニング装置14の少なくとも一構成部材を組み合わせたものである。   In this embodiment, each color image forming unit 20 is configured as a process cartridge (PC) in which the image carrier 5, the charging device 10, the developing device 12, the cleaning device 14, and the lubricant applying device 25 are unitized. ing. The form of the process cartridge (PC) is arbitrary, but the process cartridge (PC) of the present invention is at least one constituent member of the lubricant applying device 25, the image carrier 5, the charging device 10, the developing device 12, and the cleaning device 14. Is a combination.

このような画像形成装置において画像形成が開始されると、各色の画像形成ユニットでは、像担持体5が図2における時計回り方向に回転駆動され、このとき帯電装置10によって像担持体5の表面が所定の極性に帯電される。次いで、その帯電面に、図1に示す露光装置11から画像情報に基づくレーザ光Lが照射され、これによって像担持体5に静電潜像が形成される。なお、画像情報は、前述の画像読取部3で読み取った画像データや、外部のコンピュータからLAN等を介して送られてくるデータや、ファクシミリで受信したデータ等である。画像読取部3が用いられた場合は、コンタクトガラス3a上に載置された原稿(図示せず)が原稿照明用光源3bと第1ミラー3cよりなる読み取り走行体が往復移動し、その際、読み取り走行体により走査された画像情報が第2ミラー3d、第3ミラー3e、結像レンズ3fを介して、結像レンズ3fの後方に設置されている撮像素子(例えばCCD)3gに画像信号として読み込まれる。この読み込まれた画像信号は、デジタル化され画像処理されて露光装置11のレーザダイオード(不図示)の発光により像担持体5の表面に書き込まれる。そして、像担持体5の表面に形成された静電潜像は、現像装置12の現像ローラ8に担持された乾式現像剤(樹脂と色材を含有する樹脂微粒子(以下トナーと称す)を含む現像剤)によって、トナー像として可視像化される。   When image formation is started in such an image forming apparatus, in each color image forming unit, the image carrier 5 is rotationally driven in the clockwise direction in FIG. 2, and at this time, the surface of the image carrier 5 is charged by the charging device 10. Is charged to a predetermined polarity. Next, the charged surface is irradiated with laser light L based on image information from the exposure device 11 shown in FIG. 1, whereby an electrostatic latent image is formed on the image carrier 5. Note that the image information is image data read by the image reading unit 3 described above, data sent from an external computer via a LAN, data received by facsimile, and the like. When the image reading unit 3 is used, an original (not shown) placed on the contact glass 3a is reciprocated by a reading traveling body including the original illumination light source 3b and the first mirror 3c. Image information scanned by the reading traveling body is passed through the second mirror 3d, the third mirror 3e, and the imaging lens 3f as an image signal to an image pickup device (eg, CCD) 3g installed behind the imaging lens 3f. Is read. The read image signal is digitized, image-processed, and written on the surface of the image carrier 5 by light emission of a laser diode (not shown) of the exposure device 11. The electrostatic latent image formed on the surface of the image carrier 5 includes a dry developer (resin fine particles containing resin and color material (hereinafter referred to as toner)) carried on the developing roller 8 of the developing device 12. The developer is visualized as a toner image.

上記した画像形成動作は、図1に示す全ての像担持体5Y乃至5Bkで行われ、これによって各像担持体5Y乃至5BKにそれぞれ形成されたイエロートナー像、シアントナー像、マゼンタトナー像及びブラックトナー像が中間転写体6上に順次重ねて転写される。また、図1に示した画像形成装置においては、中間転写体6を挟んで、支持ローラ7に対向して二次転写装置(例えば二次転写ローラ)16が配置されている。   The image forming operation described above is performed on all the image carriers 5Y to 5Bk shown in FIG. 1, and thereby the yellow toner image, cyan toner image, magenta toner image, and black formed on the image carriers 5Y to 5BK, respectively. The toner images are sequentially transferred onto the intermediate transfer body 6 in a superimposed manner. In the image forming apparatus shown in FIG. 1, a secondary transfer device (for example, a secondary transfer roller) 16 is disposed facing the support roller 7 with the intermediate transfer member 6 interposed therebetween.

一方、画像形成部1の下部に配置された給紙部2から、転写紙(定形の普通紙、連続紙、レター用紙、葉書、厚紙等)又は樹脂フィルム(OHPシート等)などから成る記録媒体Pが給紙ローラ2aにより矢印Bで示すように送り出され、その記録媒体Pは、レジストローラ対2bの回転によって所定のタイミングで、二次転写装置16と中間転写体6との間に送り込まれる。このようにして、記録媒体Pが二次写装置16を通過するとき、この二次転写装置16の作用によって中間転写体6上の重ねトナー像が記録媒体P上に一括して転写される。そして、定着装置18によってトナー像が記録媒体Pに定着された後、排紙ローラ19により胴内排紙部4に排紙される。また、トナー像転写後の中間転写体6の表面に付着する転写残トナーは、ベルト用のクリーニング装置15によって除去される。また、二次転写装置16のローラ表面に付着するトナーや紙粉等は、ローラ用のクリーニング装置によって除去される。なお、ベルト用のクリーニング装置15やローラ用のクリーニング装置にも、必要に応じて潤滑剤塗布装置が設けられる。   On the other hand, a recording medium made of transfer paper (standard plain paper, continuous paper, letter paper, postcard, cardboard, etc.) or a resin film (OHP sheet, etc.), etc., from a paper feed unit 2 disposed below the image forming unit 1 P is fed out by the paper feed roller 2a as indicated by an arrow B, and the recording medium P is fed between the secondary transfer device 16 and the intermediate transfer body 6 at a predetermined timing by the rotation of the registration roller pair 2b. . In this way, when the recording medium P passes through the secondary transfer device 16, the superimposed toner images on the intermediate transfer body 6 are collectively transferred onto the recording medium P by the action of the secondary transfer device 16. Then, after the toner image is fixed on the recording medium P by the fixing device 18, the toner image is discharged to the in-body discharge unit 4 by the discharge roller 19. Further, the transfer residual toner adhering to the surface of the intermediate transfer body 6 after the toner image transfer is removed by the belt cleaning device 15. Further, toner, paper dust, and the like adhering to the roller surface of the secondary transfer device 16 are removed by a roller cleaning device. The belt cleaning device 15 and the roller cleaning device are also provided with a lubricant application device as required.

次に、泡状定着液を用いた基本的な定着装置及び定着方法について詳細に説明する。
図3は泡状定着液による定着原理についての説明図である。本実施形態に係る定着装置及び定着方法では、図3に示すように、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45を記録媒体P上の樹脂微粒子(未定着トナーT)に付与して該樹脂微粒子を記録媒体Pに定着する。具体的には、後述する泡状定着液生成手段によって定着液を泡で構成された泡状定着液45とすることで、定着液の泡密度を低くできると共に、図3の(a)に示すように、泡状定着液塗布部材である泡塗布ローラ41上の定着液層(泡状定着液膜)45を厚くすることができ、更には定着液の表面張力による影響が抑えられるため、泡塗布ローラ41への樹脂微粒子のオフセットを防止できる。
Next, a basic fixing device and fixing method using a foamy fixing solution will be described in detail.
FIG. 3 is an explanatory diagram of the principle of fixing with a foamy fixing solution. In the fixing device and the fixing method according to the present embodiment, as shown in FIG. 3, a foamy fixing solution 45 containing a softening agent that softens fine particles containing a resin by dissolving or swelling at least a part of the resin is used. It is applied to resin fine particles (unfixed toner T) on the recording medium P to fix the resin fine particles to the recording medium P. Specifically, the foam density of the fixer can be lowered by changing the fixer into a foam-like fixer 45 composed of foam by a foam-like fixer generating unit to be described later, as shown in FIG. As described above, since the fixing liquid layer (foam-like fixing liquid film) 45 on the foam application roller 41, which is a foam-type fixing liquid application member, can be thickened, and further, the influence of the surface tension of the fixing liquid can be suppressed. The offset of resin fine particles to the application roller 41 can be prevented.

泡状定着液45は、記録媒体Pの搬送過程で、泡塗布ローラ41と記録媒体Pとを接触させることで、記録媒体P及び記録媒体P上の未定着トナーTに浸透・転写する。その際、泡状定着液45の全てが記録媒体P上に転写するのではなく、図3の(b)に示すように、幾らかは泡塗布ローラ41上に残ることがわかっており、種々の実験の結果、その比率は体積比で、記録媒体上定着液:泡塗布ローラ上定着液=7:3となる知見を得ている。   The foam-like fixing liquid 45 permeates and transfers to the recording medium P and the unfixed toner T on the recording medium P by bringing the foam application roller 41 and the recording medium P into contact with each other during the conveyance process of the recording medium P. At that time, it is known that not all of the foam-like fixing liquid 45 is transferred onto the recording medium P, but some remains on the foam application roller 41 as shown in FIG. As a result of this experiment, the ratio is a volume ratio, and it has been found that the fixing solution on the recording medium: the fixing solution on the foam application roller = 7: 3.

次に、泡状定着液生成手段の基本的構成について説明する。図4は、泡状定着液生成手段の概略構成図である。図4に示す泡状定着液生成手段30は、液状定着液から大きな泡の泡状定着液を生成した後、大きな泡を分泡し、微小な処方の泡の泡状定着液を生成するものである。この泡状定着液生成手段30における大きな泡生成部としては、図4に示すように、定着液容器31内の液状定着液32は、制御部50からのポンプ駆動制御信号によって液体搬送ポンプ33を駆動させて液体搬送パイプ34等を通って気液混合部35へ供給する。また、制御部50からのポンプ駆動制御信号によって気体搬送ポンプ39を駆動させて空気口40から気体搬送パイプ36等を通って空気を気液混合部35へ供給する。なお、空気は圧縮空気を用いる方法も考えられる。   Next, a basic configuration of the foamy fixing solution generating unit will be described. FIG. 4 is a schematic configuration diagram of the foamy fixing solution generating means. The foam fixing solution generating means 30 shown in FIG. 4 generates a foam fixing solution with a large bubble from the liquid fixing solution, and then separates the large bubbles to generate a foam fixing solution with a fine prescription. It is. As shown in FIG. 4, as the large bubble generating unit in the foam-like fixing solution generating unit 30, the liquid fixing solution 32 in the fixing solution container 31 is supplied to the liquid transport pump 33 by a pump drive control signal from the control unit 50. It is driven and supplied to the gas-liquid mixing unit 35 through the liquid transport pipe 34 and the like. Further, the gas transport pump 39 is driven by a pump drive control signal from the control unit 50 and air is supplied from the air port 40 to the gas-liquid mixing unit 35 through the gas transport pipe 36 and the like. A method using compressed air is also conceivable.

気液混合部35では、上記のように搬送された液体と気体が混合し、更に微小孔シート37を通過することで、泡径の揃った大きな泡を生成させることができる。微小孔シート37の孔径は、30[μm]〜100[μm]程度が望ましい。また、図4の微小孔シート37に限らず、連泡構造の多孔質部材であればよく、孔径30[μm]〜100[μm]程度を有する焼結セラミックス板や不織布や発泡樹脂シートであってもよい。また、別の大きな泡の生成方法としては、上記の液体搬送ポンプ33と気体搬送ポンプ39より供給された液状定着液と空気を羽根状攪拌子で攪拌しながら、液に気泡を巻き込みながら大きな泡を生成させる構成や、上記の液体搬送ポンプ33より供給された液状定着液に空気供給ポンプ等でバブリングを行い大きな泡を生成する構成も望ましい。   In the gas-liquid mixing unit 35, the liquid and the gas conveyed as described above are mixed and further passed through the microporous sheet 37, whereby a large bubble having a uniform bubble diameter can be generated. The hole diameter of the microporous sheet 37 is desirably about 30 [μm] to 100 [μm]. Further, the porous member is not limited to the microporous sheet 37 in FIG. 4, and may be a porous member having an open cell structure, such as a sintered ceramic plate, a nonwoven fabric, or a foamed resin sheet having a pore diameter of about 30 [μm] to 100 [μm]. May be. As another method for generating large bubbles, the liquid fixing solution and air supplied from the liquid transfer pump 33 and the gas transfer pump 39 are agitated with a blade-shaped stirrer and bubbles are entrained in the liquid. It is also desirable to generate a large bubble by bubbling the liquid fixer supplied from the liquid transport pump 33 with an air supply pump or the like.

次に、図4に示す泡状定着液生成手段30では、気液混合部35で生成された大きな泡を分割して2つ以上に分泡化するために、大きな泡にせん断力を加えるための、微小泡生成部38が設けられている。この微小泡生成部38は、図4に示すように閉じた二重円筒で構成されており、内側円筒38−1が回転可能な構成としている。そして、外側円筒38−2の一部より、気液混合部35で生成された大きな泡状定着液を供給し、内部の回転する内側円筒38−1と外側円筒38−2の隙間(ここが流路となる)を通過させることにより、大きな泡の泡状定着液は、制御部50からのモータ駆動制御信号によってモータ51を回転させ内側円筒38−1によってせん断力を受ける。このせん断力により、大きな泡は微小な泡へと変化し、外側円筒38−2に設けられた泡の出口より、所望の微小な泡径を有する泡状定着液を得ることができる。   Next, in the foam-like fixing liquid generating means 30 shown in FIG. 4, in order to divide the large bubbles generated in the gas-liquid mixing unit 35 and divide them into two or more, a shear force is applied to the large bubbles. The micro-bubble generating part 38 is provided. As shown in FIG. 4, the microbubble generating unit 38 is configured by a closed double cylinder, and the inner cylinder 38-1 is rotatable. Then, a large foamy fixing solution generated in the gas-liquid mixing unit 35 is supplied from a part of the outer cylinder 38-2, and a gap between the inner cylinder 38-1 and the outer cylinder 38-2 that rotate inside (this is The foamy fixing solution having a large bubble is subjected to a shearing force by the inner cylinder 38-1 by rotating the motor 51 by a motor drive control signal from the control unit 50. Due to this shearing force, the large bubbles are changed into minute bubbles, and a foam-like fixing solution having a desired minute bubble diameter can be obtained from the bubble outlet provided in the outer cylinder 38-2.

このように、図4に示す泡状定着液生成手段30では、液状定着液32を大きな泡径を有する液へと変化させる大径泡生成部(気液体混合部35)と、大きな泡にせん断力を加えて微小な泡を生成する微小泡生成部38を組み合わせることで、液状定着液32から、極めて短時間に5[μm]〜50[μm]程度の微小な泡径を有する泡状定着液を生成させることができる。   As described above, in the foam-like fixing liquid generating means 30 shown in FIG. 4, a large-diameter foam generating part (gas-liquid mixing part 35) that changes the liquid fixing liquid 32 into a liquid having a large foam diameter, and shearing into large bubbles. By combining the microbubble generator 38 that generates microbubbles by applying force, the foam-like fixing having a microbubble diameter of about 5 [μm] to 50 [μm] from the liquid fixing liquid 32 in a very short time. A liquid can be generated.

なお、泡状定着液の泡密度としては、0.04[g/cm]〜0.02[g/cm]程度の範囲が望ましい。泡密度は、液体搬送ポンプ33と気体搬送ポンプ39の出力を変えることで単位時間当たりの液体・気体流量比を変え、制御することができる。例えば上記範囲の泡密度の泡状定着液を得るためには、液状の定着液と空気との割合は、1対25から1対50程度に制御すればよい。 The foam density of the foam-like fixing solution is preferably in the range of about 0.04 [g / cm 3 ] to 0.02 [g / cm 3 ]. The bubble density can be controlled by changing the liquid / gas flow rate ratio per unit time by changing the outputs of the liquid transfer pump 33 and the gas transfer pump 39. For example, in order to obtain a foam-like fixing solution having a foam density in the above range, the ratio between the liquid fixing solution and air may be controlled from about 1:25 to about 1:50.

ここで、泡状定着液の泡密度の測定方法について説明する。
容積及び質量が予め分かっている容器に測定対象の泡状定着液の容積を超えて容器から溢れるぐらいまで充填する。充填後、速やかに容器から溢れた分の泡状定着液をすり切る。すり切りを行った後、泡が充填された状態の容器の重さ質量を測定する。このとき測定された泡状定着液が充填された容器の質量から予め分かっている容器のみの質量を引くことで、容器に充填された泡状定着液のみの質量を算出することができる。そして、算出された泡状定着液のみの質量を予め分かっている容器の容積で除することで測定対象の泡状定着液の泡密度を算出することができる。泡状定着液の泡密度を正確に測定するには、このような工程を行う必要があるため、定着装置50で生成される泡状定着液の泡密度をリアルタイムで算出することは困難である。
Here, a method for measuring the bubble density of the foam-like fixing solution will be described.
A container whose volume and mass are known in advance is filled to the extent that it exceeds the volume of the foam-like fixer to be measured and overflows from the container. Immediately after filling, the foamy fixer overflowing from the container is worn away. After grinding, the weight mass of the container filled with foam is measured. By subtracting the mass of only the container previously known from the mass of the container filled with the foamed fixing solution measured at this time, the mass of only the foamed fixing solution filled in the container can be calculated. Then, by dividing the calculated mass of only the foam-like fixing solution by the volume of the container known in advance, the bubble density of the foam-like fixing solution to be measured can be calculated. Since it is necessary to perform such a process in order to accurately measure the bubble density of the foam-like fixing solution, it is difficult to calculate the bubble density of the foam-like fixing solution generated by the fixing device 50 in real time. .

また、泡状定着液の泡密度が上述した望ましい範囲よりも高いと液状の定着液に近い状態となり、液体内にトナーが巻き込まれて移動して記録媒体P上に定着する、所謂、画像流れが発生し易くなり画像劣化が起き易くなる。更に、ある体積の泡状定着液に含まれる定着液の量が過剰なため、必要以上の量の定着液を使用することにななり、使用効率が落ちてしまう。一方、泡状定着液の泡密度が上述した望ましい範囲よりも低すぎると、ある体積の泡状定着液に含まれる定着液の量が不足するため、記録媒体Pに必要量の定着液が移行せず定着不良が起きる。   Further, when the bubble density of the foam-like fixing solution is higher than the above-described desirable range, the state becomes close to that of the liquid fixing solution, so that the toner is caught in the liquid and moves to be fixed on the recording medium P, so-called image flow. Is likely to occur, and image degradation is likely to occur. Furthermore, since the amount of the fixing solution contained in a certain volume of the foam-like fixing solution is excessive, an unnecessarily large amount of the fixing solution is used, and the use efficiency is lowered. On the other hand, if the foam density of the foam-like fixing solution is too lower than the above-described desirable range, the amount of the fixing solution contained in a certain volume of the foam-like fixing solution is insufficient. Failure to fix will occur.

本発明者等は、種々の実験から、記録媒体Pに塗布する泡状定着液の泡径の平均は、20[μm]程度が望ましいという知見を得ている。泡状定着液を構成する泡の空気部には定着液がないため、泡径が大き過ぎると空気部にあるトナーは軟化せず定着しない。つまり定着ムラが起きてしまう。また、泡径が小さ過ぎると泡塗布ローラ41に対する濡れ性が極端に落ちたドライフォームのような状態になり、膜厚調整ブレード42で均しても泡塗布ローラ41上で均一な泡膜にならないため、やはりムラになってしまう。定着装置50では、気液混合部35内で生成した泡径の大きな初期泡状定着液に対して泡小径化装置38で剪断力を付与して分泡することで泡径の平均が20[μm]程度の小径泡状定着液bを生成する。   The present inventors have obtained from various experiments that the average bubble diameter of the foam-like fixing solution applied to the recording medium P is desirably about 20 [μm]. Since there is no fixing solution in the air part of the bubbles constituting the foam-like fixing solution, if the bubble diameter is too large, the toner in the air part is not softened and fixed. In other words, uneven fixing occurs. On the other hand, if the bubble diameter is too small, it becomes a dry foam state in which the wettability with respect to the foam application roller 41 is extremely reduced, and even if the film is adjusted by the film thickness adjusting blade 42, a uniform foam film is formed on the foam application roller 41. Because it does not become, after all it becomes uneven. In the fixing device 50, the initial bubble-shaped fixing solution having a large bubble diameter generated in the gas-liquid mixing unit 35 is subjected to shearing force by the bubble reducing device 38 to separate the bubbles, whereby the average bubble diameter is 20 [ [mu] m] is produced.

上述したような理由により、泡状定着液の泡密度と泡径とは定着性能に対して良好な範囲がある。もちろん定着液の種類やトナー種等により良好な部分は異なるが、定着液を泡にして定着させる方式には基本的にこのような範囲が存在する。   For the reasons described above, the bubble density and bubble diameter of the foam-like fixing solution have a good range for the fixing performance. Of course, good portions differ depending on the type of fixing solution, the type of toner, and the like, but there is basically such a range in the method of fixing with foaming fixing solution.

泡状定着液生成装置30では、気体搬送ポンプ39で空気を送り込むことによって気液混合部35内の気圧を高め、気液混合部35内と泡小径化装置38の容器内との間に圧力差を生じさせている。この圧力差によって泡状定着液に圧力が加わり、気液混合部35から泡小径化装置38への初期泡状定着液の搬送がなされる。定着装置50では、気液混合部35内の気圧が大気圧よりも約150[kPa]程度高くなるように設定しているが、気液混合部35内の気圧の設定としてはこれに限るものではない。定着装置50での泡搬送のように、泡状定着液に圧力を加えて管状の部材の内部を搬送する場合、泡状定着液の泡密度が高いと送りやすく、泡密度が低いと送りにくくなる。   In the foam-like fixing liquid generating device 30, the air pressure in the gas-liquid mixing unit 35 is increased by sending air with the gas transport pump 39, and the pressure is increased between the gas-liquid mixing unit 35 and the container of the bubble reducing device 38. It makes a difference. Due to this pressure difference, pressure is applied to the foam-like fixing solution, and the initial foam-like fixing solution is conveyed from the gas-liquid mixing unit 35 to the bubble reducing device 38. In the fixing device 50, the atmospheric pressure in the gas-liquid mixing unit 35 is set to be about 150 [kPa] higher than the atmospheric pressure, but the setting of the atmospheric pressure in the gas-liquid mixing unit 35 is not limited to this. is not. When transporting the inside of a tubular member by applying pressure to the foam-like fixing solution as in the foam transportation in the fixing device 50, it is easy to send if the foam density of the foam-like fixing solution is high, and difficult to send if the foam density is low. Become.

制御装置50は、プリンタ制御装置からプリント動作を開始する信号を受信すると、気体搬送ポンプ39及びモータ51を作動させる。気体搬送ポンプ39の作動により、大気中の空気が気体搬送ポンプ39に吸引され、気液混合部35内で液状定着液32に空気が吹き込まれ、初期泡状定着液が気液体混合部35内に生成される。   When the control device 50 receives a signal for starting a printing operation from the printer control device, the control device 50 operates the gas transport pump 39 and the motor 51. By the operation of the gas transport pump 39, air in the atmosphere is sucked into the gas transport pump 39, air is blown into the liquid fixer 32 in the gas / liquid mixing unit 35, and the initial foamy fixer is transferred into the gas / liquid mixing unit 35. Is generated.

また、泡径の大きな初期泡状定着液を生成する構成としては、上記説明した構成の他に空気ポンプによって液状定着液32の液中に空気を送り込む、バブリングを用いた構成や、微小孔シートに液状定着液32と空気とを通過させて初期泡状定着液を生成する構成も適用可能である。   In addition to the above-described configuration, the configuration for generating the initial foam-like fixing solution having a large bubble diameter includes a configuration using bubbling in which air is fed into the liquid fixing solution 32 by an air pump, or a microporous sheet. Alternatively, a configuration in which the liquid fixing solution 32 and air are passed to generate an initial foamy fixing solution is also applicable.

次に、クリーニングブレードについて説明する。
塗布ニップで泡塗布ローラ41から記録媒体Pに移行しきれなかった泡状定着液や記録媒体Pから移行した少量のオフセットトナーは、クリーニングブレード46によってかき取られて泡塗布ローラ41の表面上から除去される。クリーニングブレード46でかき取られた泡状定着液は、クリーニングブレード46と泡塗布ローラ41との接触する付近に蓄積する。蓄積した泡状定着液は、図示しない泡回収容器に回収される。
Next, the cleaning blade will be described.
The foam-like fixing liquid that has not been transferred from the foam application roller 41 to the recording medium P at the application nip and a small amount of offset toner that has been transferred from the recording medium P are scraped off by the cleaning blade 46 from the surface of the foam application roller 41. Removed. The foamy fixing solution scraped off by the cleaning blade 46 accumulates in the vicinity of contact between the cleaning blade 46 and the foam application roller 41. The accumulated foam fixing solution is recovered in a foam recovery container (not shown).

図5は本実施形態の泡状定着液生成手段を有する定着装置の概略構成図である。同図の制御部50は、図2に示した構成の画像形成部の主要部(各色の画像形成ユニット、中間転写体、二次転写装置等)と、図4に示した構成の泡状定着液生成手段30を備えた定着装置18を制御する。前述したように、図2に示した画像形成部の主要部の各色の画像形成ユニット20Y、20C、20M、20BKで各色の画像が像担持体5Y、5C、5M、5BK上に形成されて中間転写体6上に転写され、中間転写体6上に形成された未定着トナー画像は二次転写部にて二次転写装置16により記録媒体Pに転写される。そして、実施形態では、膜厚調整ブレード42の設置位置より下流側であって泡塗布ローラ41のローラ面に対向するように泡塗布ローラ41の軸方向に延びているヒータを有する破泡手段52を設けている。この破泡手段52のヒータによって泡塗布ローラ41上に付与された低密度の泡状定着液45の層の表面は加熱される。   FIG. 5 is a schematic configuration diagram of a fixing device having a foamy fixing liquid generating unit of the present embodiment. The control unit 50 shown in FIG. 2 is a main part of the image forming unit having the configuration shown in FIG. 2 (each color image forming unit, intermediate transfer body, secondary transfer device, etc.) and the bubble fixing unit having the configuration shown in FIG. The fixing device 18 provided with the liquid generating means 30 is controlled. As described above, images of the respective colors are formed on the image carriers 5Y, 5C, 5M, and 5BK by the image forming units 20Y, 20C, 20M, and 20BK of the respective main colors of the image forming unit illustrated in FIG. The unfixed toner image transferred onto the transfer body 6 and formed on the intermediate transfer body 6 is transferred onto the recording medium P by the secondary transfer device 16 at the secondary transfer section. In the embodiment, the bubble breaking means 52 having a heater extending in the axial direction of the foam application roller 41 so as to face the roller surface of the foam application roller 41 downstream from the installation position of the film thickness adjusting blade 42. Is provided. The surface of the layer of the low-density foam-like fixing liquid 45 applied on the foam application roller 41 is heated by the heater of the foam breaking means 52.

制御部50は、画像形成部の主要部を制御して、記録媒体P上に形成する未定着トナー画像の画像モードに応じて、泡状定着液生成手段30で生成する泡状定着液の供給量、泡密度が適切な値になるように制御する。本実施形態において、泡塗布ローラ上に二層構造の泡状定着液層を形成し、二層目の泡状定着液45bの層を定着用として未定着トナーに接触し浸透させて未定着トナーを媒体に定着する。そして、表面張力で引っ張られて泡塗布ローラの表面に残留して破棄されることになる破棄用の泡状定着液45aの層を一層目として泡塗布ローラ上に付与する。この破棄用の泡状定着液45aは、無駄な定着液の量を減らすことから定着に用いられる二層目の定着用の泡状定着液45bに比べて低い泡密度に生成されている。このような二層構造の泡状定着液を形成するために、本実施形態では、先ず低い泡密度の泡状定着液を泡状定着液生成手段30で生成して塗布ローラに塗布する。同時に定着装置18の泡塗布ローラ41上の泡状定着液の膜厚が供給量に応じた最適値になるように膜厚調整用ブレード42を調整する。なお、本実施形態では後述する破泡手段によって破泡され膜厚が減少したとしても最適な膜厚となることを考慮した膜厚に調整する。   The control unit 50 controls the main part of the image forming unit to supply the foam-like fixing liquid generated by the foam-like fixing liquid generating unit 30 according to the image mode of the unfixed toner image formed on the recording medium P. The amount and bubble density are controlled to be appropriate values. In this embodiment, a two-layer foam fixing solution layer is formed on a foam application roller, and the second layer of foam fixing solution 45b is brought into contact with and penetrates unfixed toner for fixing. Is fixed on the medium. Then, a layer of the foam fixing solution 45a for discarding which is pulled by the surface tension and remains on the surface of the foam application roller and discarded is applied as a first layer on the foam application roller. The discarding foam fixing solution 45a has a lower bubble density than the second-layer fixing foam fixing solution 45b used for fixing because the amount of useless fixing solution is reduced. In order to form such a two-layer foam fixing solution, in this embodiment, a foam fixing solution having a low foam density is first generated by the foam fixing solution generating means 30 and applied to the coating roller. At the same time, the film thickness adjusting blade 42 is adjusted so that the film thickness of the foam-like fixing solution on the foam application roller 41 of the fixing device 18 becomes an optimum value corresponding to the supply amount. In the present embodiment, the film thickness is adjusted to take into consideration that the film thickness is optimized even if the film thickness is reduced by the bubble breaking means described later.

上記のように泡状定着液生成手段30で生成された泡状定着液は、微小泡生成部38の外側円筒に設けられた泡の出口に接続された泡搬送パイプにより泡吐出ヘッド43に送られる。そして、泡吐出ヘッド43により泡塗布ローラ41上に泡を吐出した後、膜厚調整用ブレード42を介して所望の膜厚に整形され、泡塗布ローラ41上に泡状定着液45として形成される。この泡状定着液45の膜が、泡塗布ローラ41と加圧ローラ44との接触箇所で、記録媒体P上の未定着トナー画像に接触、塗布されることで定着工程が行われる。   The foam fixer generated by the foam fixer generating means 30 as described above is sent to the foam discharge head 43 by a foam transport pipe connected to the foam outlet provided in the outer cylinder of the microbubble generator 38. It is done. Then, after the foam is ejected onto the foam application roller 41 by the foam ejection head 43, it is shaped to a desired film thickness via the film thickness adjusting blade 42, and formed as a foam-like fixing liquid 45 on the foam application roller 41. The The film of the foam-like fixing liquid 45 is brought into contact with and applied to an unfixed toner image on the recording medium P at a contact portion between the foam application roller 41 and the pressure roller 44, thereby performing a fixing process.

泡状定着液の泡塗布ローラ41上での膜厚調整は、図6に示すように、泡塗布ローラ41とギャップを設けた回転可能な膜厚調整用ブレード42を用い、膜厚を薄くするときは図6の(a)に示すように泡塗布ローラ41と膜厚調整用ブレード42のギャップを狭くし、膜厚を厚くするときは図6の(b)に示すように泡塗布ローラ41と膜厚調整用ブレード42のギャップを広くする。また、ギャップの制御例としては、膜厚調整用ブレード42の端部に回転駆動手段(ステッピングモータ、ソレノイド等)を有する回転軸42aを設け、この回転軸42aの駆動を制御部50で制御し、トナー層の厚さや環境温度等、更には泡状定着液45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の層厚等に応じて、ギャップ量を制御し、後述する破泡手段によって破泡され膜厚が減少したとしても最適な膜厚となることを考慮した膜厚に調整する。   As shown in FIG. 6, the film thickness adjustment of the foam fixing solution on the foam application roller 41 is performed by using a rotatable film thickness adjusting blade 42 having a gap with the foam application roller 41 to reduce the film thickness. When the gap between the foam application roller 41 and the film thickness adjusting blade 42 is narrowed as shown in FIG. 6 (a), and when the film thickness is increased, the foam application roller 41 as shown in FIG. 6 (b). And the gap between the film thickness adjusting blades 42 is widened. As an example of controlling the gap, a rotating shaft 42a having a rotation driving means (stepping motor, solenoid, etc.) is provided at the end of the film thickness adjusting blade 42, and the driving of the rotating shaft 42a is controlled by the control unit 50. The gap amount is controlled according to the thickness of the toner layer, the ambient temperature, the size of the bubbles of the foam-like fixing liquid 45, the foam viscosity, the applied pressure of the foam, the layer thickness of the unfixed toner, etc. The film thickness is adjusted to take into consideration that the film thickness is optimized even if the film thickness is reduced due to bubble breaking.

そして、泡塗布ローラ41を回動させて、図7の(a)に示すような泡塗布ローラ41上に付与された低泡密度の泡状定着液45の層の表面を膜厚調整ブレード42の設置位置より下流側に配置された破泡手段であるヒータ52の近傍を通過させる。これにより、破泡手段のヒータ52で塗布ローラ41上に付与された泡状定着液45の層の表面を加熱する。この破泡手段のヒータ52の加熱温度は制御部50によって制御される。図7の(b)に示すように、加熱された低い泡密度の泡状定着液45の層の表面に存在する泡状定着液45の泡が破泡して液状化する。そして、図7の(c)に示すように、液状化となった定着液は直下の泡状定着液の膜上に流れる。図7の(d)に示すように液状定着液が流れた当該泡状定着液の膜厚が厚くなる。このような破泡現象が泡状定着液45の表面側で発生する。これにより、泡の膜厚が厚くなった泡状定着液の重量は、破泡した液状化した液状の定着液の液量分増えることなる。よって、当該泡状定着液の泡密度は、液状定着液が流れていない泡状定着液の泡密度より高くなる。例えば図7の(d)に示すような泡密度が異なる二層構造の泡状定着液が形成されることになる。このように、破泡手段のヒータ52によって泡塗布ローラ41上に二層構造の泡状定着液を形成することができる。このような二層構造の泡状定着液の形成を用いて、一層目の破棄用の泡状定着液の層45aと二層目の定着用の泡状定着液の層45bとを有する二層構造の泡状定着液の層を形成する。なお、泡状態の定着液は空気を含んでいるため熱伝導性が悪い。このため、破泡手段のヒータ52の設定温度による加熱量にが、泡状定着液の表面に位置する泡状定着液の泡から順に破泡していく。これにより、定着用の泡状定着液の適正な膜厚は、破泡手段のヒータ52の加熱量、破泡手段のヒータ52を通過する速度、つまり塗布ローラ41の回転速度によって制御することができる。あるいは、破泡手段のヒータ52と泡状定着液41との離間距離を制御することでも制御することができる。   Then, the foam application roller 41 is rotated, and the surface of the layer of the low-foam-density foam-like fixing liquid 45 applied on the foam application roller 41 as shown in FIG. The vicinity of the heater 52 which is a bubble breaking means arranged downstream from the installation position is passed. Thereby, the surface of the layer of the foam-like fixing liquid 45 applied on the application roller 41 is heated by the heater 52 of the foam breaking means. The heating temperature of the heater 52 of the bubble breaking means is controlled by the control unit 50. As shown in FIG. 7B, the bubbles of the foam-like fixing solution 45 present on the surface of the heated low-density foam-fixing solution 45 are broken and liquefied. Then, as shown in FIG. 7C, the liquefied fixing solution flows on the foam fixing solution film immediately below. As shown in FIG. 7D, the film thickness of the foamy fixing solution through which the liquid fixing solution has flowed increases. Such a bubble breaking phenomenon occurs on the surface side of the foam-like fixing liquid 45. As a result, the weight of the foam-like fixing solution in which the film thickness of the foam is increased is increased by the amount of the liquefied liquid fixing solution that has broken bubbles. Therefore, the bubble density of the foam-like fixing solution is higher than the bubble density of the foam-like fixing solution in which the liquid fixing solution does not flow. For example, a two-layer foam fixing solution having a different foam density as shown in FIG. 7D is formed. In this manner, a two-layer foam fixing solution can be formed on the foam application roller 41 by the heater 52 of the foam breaking means. Using the formation of the two-layer foam fixing solution, a two-layer structure having a first layer of foam fixing solution 45a for discarding and a second layer of fixing foam fixing solution 45b. Form a layer of foamy fixer of structure. In addition, since the foamed fixing solution contains air, the thermal conductivity is poor. For this reason, the heating amount at the set temperature of the heater 52 of the bubble breaking means breaks the bubbles in order from the bubbles of the bubble-like fixing solution located on the surface of the bubble-like fixing solution. Accordingly, the appropriate film thickness of the fixing foam-like fixing solution can be controlled by the heating amount of the heater 52 of the bubble breaking means, the speed of passing through the heater 52 of the bubble breaking means, that is, the rotation speed of the application roller 41. it can. Alternatively, it can also be controlled by controlling the distance between the heater 52 of the bubble breaking means and the foam-like fixing liquid 41.

図8は本実施形態の別の泡状定着液生成手段を有する定着装置の概略構成図である。同図において、図5と同じ参照符号は同じ構成要素を示す。同図に示す破泡手段のヒータ52は、泡塗布ローラ41と加圧ローラ44とのニップ部の近傍に配置されている。このため、破泡手段のヒータ52からの熱は、泡塗布ローラ41上に付与された泡状定着液45の表面と、記録媒体P上の未定着トナー層に届く。これにより、二層目の定着用の泡状定着液の層45bを生成することができるとともに、記録媒体P上の未定着トナー画像を加熱して軟化させて定着性を向上させることができる。   FIG. 8 is a schematic configuration diagram of a fixing device having another foamy fixing solution generating unit of the present embodiment. In the figure, the same reference numerals as those in FIG. 5 denote the same components. The heater 52 of the bubble breaking means shown in the figure is arranged in the vicinity of the nip portion between the bubble applying roller 41 and the pressure roller 44. For this reason, the heat from the heater 52 of the bubble breaking means reaches the surface of the foam-like fixing liquid 45 applied on the foam application roller 41 and the unfixed toner layer on the recording medium P. As a result, a foam fixing liquid layer 45b for fixing of the second layer can be generated, and the unfixed toner image on the recording medium P can be heated and softened to improve the fixability.

図9は本実施形態の別の泡状定着液生成手段を有する定着装置の概略構成図である。同図において、図5と同じ参照符号は同じ構成要素を示す。同図に示す定着装置は、図5に示す破泡手段のヒータ52と別に、ヒータ53を設けたものである。このヒータ53は記録媒体P上の未定着トナー画像を加熱するために設けたもので、制御部50からの供給電流によりヒータ53からの熱で未定着トナーを加熱して軟化させて定着性を向上させている。   FIG. 9 is a schematic configuration diagram of a fixing device having another foamy fixing solution generating unit of the present embodiment. In the figure, the same reference numerals as those in FIG. 5 denote the same components. The fixing device shown in the figure is provided with a heater 53 in addition to the heater 52 of the bubble breaking means shown in FIG. The heater 53 is provided to heat the unfixed toner image on the recording medium P, and heat is supplied from the heater 53 to soften the unfixed toner by the supply current from the control unit 50, thereby fixing the fixing property. It is improving.

図10は本実施形態の別の泡状定着液生成手段を有する定着装置の概略構成図である。同図において、図9と同じ参照符号は同じ構成要素を示す。同図に示す定着装置は、環境温度を測定する温度センサ54を設けている。この温度センサ54によって測定された環境温度に基づいて、制御部50は、破泡手段のヒータ52、もしくはヒータ53の加熱動作又は加熱温度を制御する。例えば、環境温度が低くない時には記録媒体P上の未定着トナーを加熱する必要は無いので自動的に加熱をオフすることで無駄な電力消費を抑えることができる。また、自動的に設定温度を変えることで設定温度が固定である場合に比べて環境温度が低い場合でも温度低下による泡状定着液の流動性低下を防止し、最適の流動性とすることができる。これにより、より一層効率よく泡状定着液の膜を記録媒体Pに塗布することができる。   FIG. 10 is a schematic configuration diagram of a fixing device having another foamy fixing solution generating unit of the present embodiment. In the figure, the same reference numerals as those in FIG. 9 denote the same components. The fixing device shown in the figure is provided with a temperature sensor 54 for measuring the environmental temperature. Based on the environmental temperature measured by the temperature sensor 54, the control unit 50 controls the heating operation or the heating temperature of the heater 52 or the heater 53 of the bubble breaking means. For example, when the environmental temperature is not low, it is not necessary to heat the unfixed toner on the recording medium P, so that unnecessary power consumption can be suppressed by automatically turning off the heating. In addition, by automatically changing the set temperature, even when the environmental temperature is low compared to the case where the set temperature is fixed, the fluidity of the foam-like fixer due to the temperature drop can be prevented and optimal fluidity can be obtained. it can. Thereby, the film of the foam-like fixing solution can be applied to the recording medium P more efficiently.

図11は本実施形態の別の泡状定着液生成手段を有する定着装置の概略構成図である。同図において、図5と同じ参照符号は同じ構成要素を示す。同図に示す定着装置は、泡塗布ローラ41のローラ面に対向する位置に配置され、破泡手段である破泡ローラ55を備えている。この破泡手段の破泡ローラ55におけるローラ面が泡塗布ローラ41上の泡状定着液45の層の表面に擦ることで、泡状定着液の泡を破泡させて液状化させる。そして、液状化となった定着液は直下の泡状定着液の膜上に流れる。液状定着液が流れた当該泡状定着液の膜厚が厚くなる。このような破泡現象が泡状定着液45の表面側で発生する。これにより、泡の膜厚が厚くなった泡状定着液の重量は、破泡した液状化した液状の定着液の液量分増えることなる。よって、当該泡状定着液の泡密度は、液状定着液が流れていない低密度の泡状定着液の泡密度より高くなる。これにより、泡密度が異なる二層構造の泡状定着液が形成されることになる。このように、破泡手段の破泡ローラ55によって泡塗布ローラ41上に二層構造の泡状定着液を形成することができる。   FIG. 11 is a schematic configuration diagram of a fixing device having another foamy fixing solution generating unit of the present embodiment. In the figure, the same reference numerals as those in FIG. 5 denote the same components. The fixing device shown in the figure is disposed at a position facing the roller surface of the foam application roller 41 and includes a bubble breaker roller 55 which is a bubble breaker. The roller surface of the bubble breaking roller 55 of the bubble breaking means rubs against the surface of the layer of the foam-like fixing liquid 45 on the foam application roller 41, so that the bubbles of the foam-like fixing liquid are broken and liquefied. The liquefied fixing solution flows on the film of the foam-like fixing solution directly below. The film thickness of the foamy fixing solution through which the liquid fixing solution has flowed increases. Such a bubble breaking phenomenon occurs on the surface side of the foam-like fixing liquid 45. As a result, the weight of the foam-like fixing solution in which the film thickness of the foam is increased is increased by the amount of the liquefied liquid fixing solution that has broken bubbles. Therefore, the bubble density of the foam-like fixing solution is higher than the bubble density of the low-density foam-like fixing solution in which the liquid fixing solution does not flow. Thereby, a foam-like fixing solution having a two-layer structure with different foam densities is formed. As described above, the foam fixing liquid having a two-layer structure can be formed on the foam application roller 41 by the foam breaking roller 55 of the foam breaking means.

図12は本実施形態の別の泡状定着液生成手段を有する定着装置の概略構成図である。同図において、図11と同じ参照符号は同じ構成要素を示す。同図に示す定着装置は、泡塗布ローラ41のローラ面に対向する位置に配置され、泡塗布ローラ41上に付与された泡状定着液45の表面に液状定着液を付与する破泡手段としての液状定着液付与ローラ56を設けている。この液状定着液付与ローラ56は、液状定着液を溜めた容器内に汲み上げローラ56−1を設け、この汲み上げローラ56−1を介して液状定着液付与ローラ56−2を備えている。汲み上げローラ56−1及び液状定着液ローラ65−2は、泡塗布ローラ41の軸方向に延びたローラであり、泡塗布ローラ41のローラ面に付与された泡状体定着液の幅長より幅広のローラ面長を有している。この液状定着液付与ローラ56によって、泡塗布ローラ41上の泡状定着液の層の表面に液状定着液を付与している。これにより、乾燥したローラが泡塗布ローラ41上から泡状定着液を剥ぎ取ってしまい膜厚調整ブレード42で調整した膜厚を変えてしまうことを防ぎ、かつ液状定着液を泡状定着液の表面の膜に液のまま付与して高密度な泡状定着液の層を生成できる。
なお、図11及び図12における破泡手段はローラで構成したがこれに限定する必要はなく、図13に示すように駆動ローラ57−1及び従動ローラ57−2で懸架された破泡ベルト57を用いた破泡手段を構成してもよい。図13に示す破泡ベルトはベルト面で擦りながら液状体着液を付与する形態であり、乾いたベルト面で泡状定着液45の層の表面を擦る形態であってもよい。
FIG. 12 is a schematic configuration diagram of a fixing apparatus having another foamy fixing liquid generating unit of the present embodiment. In the figure, the same reference numerals as those in FIG. 11 denote the same components. The fixing device shown in the figure is disposed at a position facing the roller surface of the foam application roller 41, and serves as a bubble breaker that applies liquid fixer to the surface of the foam-like fixer 45 applied on the foam application roller 41. The liquid fixing liquid application roller 56 is provided. The liquid fixing liquid application roller 56 is provided with a pumping roller 56-1 in a container in which the liquid fixing liquid is stored, and the liquid fixing liquid application roller 56-2 is provided via the pumping roller 56-1. The scooping roller 56-1 and the liquid fixing solution roller 65-2 are rollers that extend in the axial direction of the foam application roller 41, and are wider than the width of the foam fixing solution applied to the roller surface of the foam application roller 41. The roller surface length is as follows. The liquid fixing solution is applied to the surface of the foam fixing solution layer on the foam application roller 41 by the liquid fixing solution application roller 56. This prevents the dried roller from peeling off the foamy fixing solution from the foam application roller 41 and changing the film thickness adjusted by the film thickness adjusting blade 42, and the liquid fixing solution is removed from the foam fixing solution. By applying the liquid as it is on the surface film, a layer of a high-density foam-like fixing solution can be generated.
Although the bubble breaking means in FIGS. 11 and 12 is constituted by a roller, the present invention is not limited to this. As shown in FIG. 13, the bubble breaking belt 57 suspended by the driving roller 57-1 and the driven roller 57-2. You may comprise the bubble breaking means using. The foam-breaking belt shown in FIG. 13 is in a form in which the liquid adhering liquid is applied while being rubbed on the belt surface, and may be in a form in which the surface of the layer of the foam-like fixing liquid 45 is rubbed with a dry belt surface.

図14は本実施形態の別の泡状定着液生成手段を有する定着装置の概略構成図である。同図において、図5と同じ参照符号は同じ構成要素を示す。同図に示す定着装置は、泡吐出ヘッド43に破泡手段であるヒータ58を設けたものである。そして、泡状定着液生成手段30によって生成された泡状定着液が泡吐出ヘッド43内の流路を通る。この流路の内壁又は外壁の片側に破泡手段のヒータ58を設置する。ヒータ58の加熱によって、泡吐出ヘッド43内を通る泡状定着液の層のうちヒータ設置側を通過した泡状定着液の泡が破泡して液状化する。そして、液状化となった液状定着液は近傍の泡状定着液の膜に流れる。液状定着液が流れた当該泡状定着液の膜厚が厚くなる。これにより、膜厚が厚くなった泡状定着液の重量は、破泡した液状化した液状の定着液の液量分増えることなる。よって、当該泡状定着液の泡密度は、液状定着液が流れなかった低密度の泡状定着液の泡密度より高くなる。これにより、泡密度が異なる二層構造の泡状定着液が泡吐出ヘッド43内で形成されることになる。泡吐出ヘッド43から吐出した二層構造の泡状定着液45が泡塗布ローラ41上に付与される。このように、泡吐出ヘッド43に設けられた破泡手段のヒータ58によって泡塗布ローラ41上に二層構造の泡状定着液を形成することができる。なお、本実施例では破泡手段としてヒータを用いたが、泡吐出ヘッド内の流路の内壁に破泡ローラ、破泡ベルト、液状定着液塗布手段を設ける構成にしてもよい。   FIG. 14 is a schematic configuration diagram of a fixing device having another foamy fixing solution generating unit of the present embodiment. In the figure, the same reference numerals as those in FIG. 5 denote the same components. The fixing device shown in the figure has a foam discharge head 43 provided with a heater 58 as a bubble breaking means. Then, the foamy fixer generated by the foamy fixer generating unit 30 passes through the flow path in the foam discharge head 43. A heater 58 for foam breaking means is installed on one side of the inner wall or outer wall of the flow path. Due to the heating of the heater 58, bubbles of the foam-like fixer that have passed through the heater installation side in the layer of foam-like fixer that passes through the bubble discharge head 43 break and liquefy. Then, the liquefied liquid fixer flows into the foam fixer film nearby. The film thickness of the foamy fixing solution through which the liquid fixing solution has flowed increases. As a result, the weight of the foam-like fixing solution having a thick film thickness is increased by the amount of the liquid fixing solution that has broken and liquefied. Therefore, the bubble density of the foam-like fixing solution is higher than the bubble density of the low-density foam-like fixing solution in which the liquid fixing solution did not flow. As a result, a two-layer foam fixing solution having a different foam density is formed in the foam discharge head 43. A two-layer foam fixing liquid 45 discharged from the foam discharge head 43 is applied onto the foam application roller 41. As described above, the two-layer foam fixing liquid can be formed on the foam application roller 41 by the heater 58 of the foam breaking means provided in the foam discharge head 43. In this embodiment, a heater is used as the bubble breaker, but a bubble breaker roller, a bubble breaker belt, and a liquid fixer application unit may be provided on the inner wall of the flow path in the bubble discharge head.

次に、本実施形態の定着装置で用いられる定着液組成について説明する。本実施形態の定着装置では、少なくとも軟化剤と起泡剤とを含有する液状定着液を、液状から液中に気泡を分散させて泡を多く含んだ泡状定着液を用いて上述のように定着を行っている。   Next, the fixing solution composition used in the fixing device of this embodiment will be described. In the fixing device of the present embodiment, a liquid fixing solution containing at least a softening agent and a foaming agent is used as described above using a foam-like fixing solution containing a large amount of bubbles by dispersing bubbles from a liquid state into the liquid. Fixing is in progress.

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、エステル化合物であることが好ましい。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。
First, the softener will be described.
The softening agent has a function of softening the resin fine particles by dissolving or swelling at least a part of the resin contained in the toner.
The softener is preferably an ester compound. The ester compound is excellent in solubility or swelling property that dissolves or swells at least a part of the resin contained in resin fine particles such as toner. Among the ester compounds, aliphatic esters and carbonates are particularly preferable because of their excellent resin softening ability. Moreover, it is preferable also from the point which does not inhibit the foaming property by the anionic surfactant as a foaming agent mentioned later.

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。   Further, the fixing of the toner as the resin fine particles to the recording medium is performed by an apparatus frequently used in a sealed environment, and the softening agent remains in the toner even after the toner is fixed on the recording medium. It is preferable that the fixing of the toner with respect to the toner does not involve generation of a volatile organic compound (VOC) and an unpleasant odor. That is, the softener preferably does not contain volatile organic compounds (VOC) and substances that cause unpleasant odors. Aliphatic esters have a high boiling point and low volatility and have no irritating odor as compared to generally used organic solvents (toluene, xylene, methyl ethyl ketone, ethyl acetate, etc.).

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。   As a practical odor measurement scale that can measure odors in office environments with high accuracy, the odor index [10 × log (until the substance odor is no longer felt) by the three-point comparison odor bag method, which is a sensory measurement Can be used as an indicator of odor. The odor index of the aliphatic ester contained in the softener is preferably 10 or less. In this case, an unpleasant odor is not felt in a normal office environment. Furthermore, it is preferable that not only the softening agent but also other liquid agents contained in the fixing solution have no unpleasant odor and irritating odor.

上記脂肪族エステルは、飽和脂肪族エステルを含む。上記脂肪族エステルが、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。   The aliphatic ester includes a saturated aliphatic ester. When the aliphatic ester contains a saturated aliphatic ester, the storage stability (resistance to oxidation, hydrolysis, etc.) of the softener can be improved. Further, many saturated aliphatic esters can dissolve or swell the resin contained in the toner within 1 [second]. Furthermore, saturated aliphatic esters can reduce the tackiness of the toner provided on the recording medium. This is considered to be because the saturated aliphatic ester forms an oil film on the surface of the dissolved or swollen toner.

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。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。   Therefore, as the fixing solution, it is desirable to use a solution in which the saturated aliphatic ester contains a compound represented by the general formula “R1COOR2”. R1 in the general formula of this compound represents an alkyl group having 11 to 14 carbon atoms, and R2 represents a linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. If the number of carbon atoms in R1 and R2 is less than the desired range, odor is generated, and if it is greater than the desired range, the resin softening ability is lowered. As the fixing solution, the saturated aliphatic ester containing a compound represented by the general formula “R1COOR2” can improve the solubility or swelling property with respect to the resin contained in the toner. In addition, the odor index of the compound represented by the general formula “R1COOR2” is 10 or less, and does not have an unpleasant odor or an irritating odor.

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。   Examples of the aliphatic monocarboxylic acid ester that is the saturated aliphatic ester containing the above compound include ethyl laurate, hexyl laurate, ethyl tridecylate, isopropyl tridecylate, ethyl myristate, isopropyl myristate, and the like. Many of these aliphatic monocarboxylic esters containing the above compounds are soluble in oily solvents but not in water. Therefore, for many of the aliphatic monocarboxylic acid esters which are the above compounds, in an aqueous solvent, glycols are contained in the fixing solution as a dissolution aid and are in the form of dissolution or microemulsion.

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のに要する時間を、0.1[秒]以内にすることが可能となる。更に、より少量の軟化剤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。   Further, as the fixing solution, it is desirable to use a solution in which the aliphatic ester contains an aliphatic dicarboxylic acid ester. When the aliphatic ester contains an aliphatic dicarboxylic acid ester, the resin contained in the toner can be dissolved or swollen in a shorter time. For example, in high-speed printing of about 60 [ppm], it is preferable that the time until the toner is fixed on the recording medium after applying the fixing liquid to the unfixed toner on the recording medium is within 1 [second]. When the aliphatic ester contains an aliphatic dicarboxylic acid ester, a time required for fixing the toner on the recording medium by applying a fixing solution to the unfixed toner or the like on the recording medium is 0.1 [second. ] Within. Furthermore, since the resin contained in the toner can be dissolved or swollen by adding a smaller amount of the softening agent, the content of the softening agent contained in the fixing solution can be reduced.

よって、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)」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以下の直鎖型又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。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)」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)」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。 Therefore, as the fixing solution, it is desirable to use a fixing liquid containing the compound represented by the general formula “R3 (COOR4) 2 ”. R3 in the general formula of this compound represents an alkylene group having 3 to 8 carbon atoms, and R4 represents a linear or branched alkyl group having 3 to 5 carbon atoms. If the number of carbon atoms in R3 and R4 is less than the desired range, odor is generated, and if it is greater than the desired range, the resin softening ability decreases. As the fixing solution, the aliphatic dicarboxylic acid ester containing a compound represented by the general formula “R3 (COOR4) 2 ” is used to improve the solubility or swellability of the resin contained in the toner. Can do. Further, the odor index of the compound represented by the above general formula “R3 (COOR4) 2 ” is 10 or less, and does not have an unpleasant odor or an irritating odor.

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。   Examples of the aliphatic dicarboxylic acid ester containing the above compound include 2-ethylhexyl succinate, dibutyl adipate, diisobutyl adipate, diisopropyl adipate, diisodecyl adipate, diethyl sebacate, dibutyl sebacate and the like. Many of these aliphatic dicarboxylic acid esters containing the above compounds are soluble in oily solvents but not in water. Therefore, in an aqueous solvent, glycols are contained in the fixing solution as a dissolution aid and are dissolved or in the form of a microemulsion.

更に、本実施形態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。   Further, in the fixing solution in the present embodiment, the aliphatic ester preferably contains a dialkoxyalkyl aliphatic dicarboxylate. When the aliphatic ester contains an aliphatic dicarboxylate dialkoxyalkyl, the fixability of the toner to the recording medium can be improved.

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)」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)」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)」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。 As the fixing solution, it is preferable to use a fixing solution containing a compound represented by the general formula “R5 (COOR 6 —O—R 7) 2 ” as described above. R5 in the general formula of this compound represents an alkylene group having 2 to 8 carbon atoms, R6 represents an alkylene group having 2 to 4 carbon atoms, and R7 represents 1 to 4 carbon atoms. The alkyl group is shown. If the number of carbon atoms in R5, R6, and R7 is less than the desired range, odor is generated, and if it is greater than the desired range, the resin softening ability decreases. As the fixing solution, a solution in which the aliphatic dicarboxylate dialkoxyalkyl contains a compound represented by the general formula “R5 (COOR6-O-R7) 2 ” is used. Swellability can be improved. Moreover, the odor index of the compound represented by the general formula “R5 (COOR6-O-R7) 2 ” is 10 or less, and does not have an unpleasant odor or an irritating odor.

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、コハク酸ジカルビトール、アジピン酸ジメトキシエチル、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。   Examples of the aliphatic dicarboxylate dialkoxyalkyl containing the above compound include diethoxyethyl succinate, dibutoxyethyl succinate, dicarbitol succinate, dimethoxyethyl adipate, diethoxyethyl adipate, dibutoxyethyl adipate, sebacin Examples include diethoxyethyl acid. When these aliphatic dicarboxylic acid dialkoxyalkyls containing the above compounds are used in an aqueous solvent, glycols are included in the fixing solution as a solubilizing agent, if necessary, to form a solution or microemulsion.

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)、グリセロール1,2−カルボナート、4−メトキシメチル−1,3−ジオキソラン−2−オンなどが挙げられる。   Examples of the carbonate ester include ethylene carbonate, propylene carbonate (propylene carbonate), glycerol 1,2-carbonate, 4-methoxymethyl-1,3-dioxolan-2-one, and the like.

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。   Examples of ester compounds other than the above include citric acid esters such as triethyl citrate, acetyl triethyl citrate, tributyl citrate and tributyl acetyl citrate; ethylene glycol diacetate, diethylene glycol diacetate, triethylene glycol diacetate And compounds obtained by esterifying glycols such as monoacetin; compounds obtained by esterifying glycerol such as monoacetin, diacetin, and triacetin.

次に、起泡剤について説明する。
上述のように定着液は軟化剤を含有するが、一般的に軟化剤は消泡作用が強い。このため、本実施形態の定着装置のように、液状の定着液を泡状定着液として用いる場合、定着液中の軟化剤の濃度が高いほど、定着液の起泡性及び泡沫安定性が悪くなり、起泡し難くなったり、泡状定着液が破泡し易くなったりするおそれがある。起泡し難いと泡密度の低いの泡状定着液を得ることができず、所望の泡密度の泡状定着液を得たとしても、泡状定着液が破泡し易いと定着ニップで完全に破泡してしまい液状定着液を塗布する構成と同様の問題が生じる。
Next, the foaming agent will be described.
As described above, the fixing solution contains a softening agent, but generally the softening agent has a strong defoaming action. For this reason, when the liquid fixing solution is used as the foamy fixing solution as in the fixing device of the present embodiment, the higher the concentration of the softening agent in the fixing solution, the worse the foaming property and foam stability of the fixing solution. Therefore, there is a possibility that foaming is difficult to occur or the foam-like fixing solution is easily broken. If it is difficult to foam, it is impossible to obtain a foam fixer having a low foam density. Even if a foam fixer having a desired foam density is obtained, if the foam fixer easily breaks, This causes the same problem as the configuration in which the liquid fixer is applied.

また、起泡剤としては、アニオン系界面活性剤が優れた起泡性と泡沫安定性とを実現することができ、起泡剤として優れている。アニオン系界面活性剤のなかでも、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。ここで、泡沫安定性とは、泡状となった定着液が液状となり難い性質をいう。本実施形態の定着装置で未定着トナーに付与する泡状定着液としては、泡の状態で1分間放置しても消泡せず、泡の状態を保てる程度の泡沫安定性を有することが望ましい。   In addition, as a foaming agent, an anionic surfactant can achieve excellent foaming properties and foam stability, and is excellent as a foaming agent. Among anionic surfactants, fatty acid salts are most excellent in foam stability and are most suitable as a foaming agent for fixing solutions. Here, foam stability refers to the property that the fixing solution in the form of foam is difficult to become liquid. As the foam-type fixing solution to be applied to the unfixed toner by the fixing device of the present embodiment, it is desirable that the foam does not disappear even if left in a foam state for 1 minute, and has foam stability enough to maintain the foam state. .

本発明者らは、定着液中の軟化剤濃度を高めたときの起泡性及び泡沫安定性の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。   In order to solve the problem of deterioration of foamability and foam stability when the softener concentration in the fixing solution is increased, the present inventors have made various prototypes based on the type and concentration of the anionic surfactant. It was. Further, a prototype was made by paying attention to a technique called “super fat” described in Non-Patent Document 1, that is, a free fatty acid contained in a solid detergent (soap). Here, to outline the technology called super fat, it is a method of adding a small amount of free fatty acids that are difficult to oxidize to increase the excess fat and oil, leaving a small amount of fat and oil that is not saponified, for example, to enhance the moisturizing action, etc. It is said to be effective. In Non-Patent Document 1, it is known that when a very small amount of fatty acid is added to a soap water-based system, the foaming performance is improved and the foam quality becomes more creamy, which is called super fat soap. It is described. Similar to this super fat, an attempt was made to foam by adding a very small amount of fatty acid to a fixing solution having a softening agent, but both foamability and foam stability were poor.

これに対して、本発明者らは、起泡剤として炭素数12から18の脂肪酸塩を用い、更に炭素数12から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を見出した。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から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。   On the other hand, the present inventors use a fatty acid salt having 12 to 18 carbon atoms as a foaming agent, and further contain a fatty acid having 12 to 18 carbon atoms in the fixing solution, thereby increasing the concentration of the softening agent. The present inventors have found that it is possible to provide a foamy fixing solution that does not deteriorate the foamability of the fixing solution. In the fixing solution containing the softening agent, the number of carbon atoms of the fatty acid salt is excellent in foaming property as compared with the case where water is simply foamed. Specifically, laurate (12 carbon atoms), myristate (14 carbon atoms), palmitate (16 carbon atoms), and stearate (18 carbon atoms) are suitable. Further, pentadecylic acid (carbon number 15), margaric acid (carbon number 17), and the like are also suitable.

ここで、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。   Here, the action of the fatty acid and the softening agent will be described. The softening agent has an ester group in the chemical structure, and the fatty acid has a carbonyl group in the chemical structure. From this point, the ester group of the softener and the carbonyl group of the fatty acid show an electrical action in the fixing solution system, and this causes a binding action between molecules, and the fixing solution is characterized by foaming properties and Improves foam stability.

また、炭素数12から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。このため、定着液中には、単独の脂肪酸塩を含有させても良いが、炭素数12から18の脂肪酸塩を混合して含有させる方がさらに優れている。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:ステアリン酸塩の重量比で、0:6:3:1、1:5:3:1、1:4:4:1などが適する。   Even in the range of 12 to 18 carbon atoms, the smaller the number of carbons, the better the foaming property, but the foam stability is poor, and the larger the number of carbons, the less foaming properties, but the foam stability is extremely excellent. ing. For this reason, a single fatty acid salt may be contained in the fixing solution, but it is more excellent to mix and contain a fatty acid salt having 12 to 18 carbon atoms. As a mixing ratio, it is desirable to contain the most myristic acid salt (14 carbon atoms) and to lower the ratio of lauric acid salt (12 carbon atoms) and stearic acid salt. More specific fatty acid salt ratios are 0: 6: 3: 1, 1: 5: 3: 1, 1: 4 by weight ratio of laurate: myristate: palmitate: stearate. : 4: 1 is suitable.

ところで、定着液中に起泡剤である脂肪酸塩と同じ炭素数の脂肪酸を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。軟化剤の濃度として、10[wt%]未満では、脂肪酸を含有しなくても起泡性は問題ない。しかし、軟化剤の濃度が10[wt%]以上、特に軟化剤の濃度が30[wt%]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。このような軟化剤の濃度が30[wt%]となる定着液において、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。   By the way, by containing the fatty acid having the same carbon number as the fatty acid salt as the foaming agent in the fixing solution, the foaming property and foam stability can be maintained even when the concentration of the softening agent is increased. If the concentration of the softening agent is less than 10 [wt%], there is no problem in foaming properties even if no fatty acid is contained. However, when the concentration of the softening agent is 10 [wt%] or more, particularly when the concentration of the softening agent is 30 [wt%] or more, only the fatty acid salt is hardly foamed and the foamability is deteriorated. In the fixing solution in which the concentration of the softening agent is 30 [wt%], when the fatty acid having the same carbon number as the fatty acid salt is contained, the foaming property can be maintained.

但し、脂肪酸の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から1:9の範囲とした場合起泡性が優れている。   However, if the fatty acid content is too high, the ratio of the fatty acid salt, which is a foaming agent, decreases, and the foamability deteriorates again. Therefore, it is better to make the number of moles of fatty acid salt the same as or larger than the number of moles of fatty acid. Or when the ratio of a fatty acid and a fatty acid salt is in the range of 5: 5 to 1: 9, the foamability is excellent.

なお、同じ炭素数の脂肪酸と脂肪酸塩の組合せだけでなく、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合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ような炭素数が12から18の範囲で異なる組合せであってもよい。要は、炭素数12から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、泡密度の極めて低い泡化を可能とする。   In addition to the combination of fatty acid and fatty acid salt having the same carbon number, for example, the fatty acid salt is amine myristate, the fatty acid is stearic acid, the fatty acid salt is potassium palmitate, and the fatty acid is stearic acid. Different combinations in the range of 12 to 18 may be used. In short, by containing a fatty acid having 12 to 18 carbon atoms in the fixing solution, even if a high concentration softener is contained, the foaming property is not deteriorated, the foam stability is excellent, and the foam density is extremely high. Allows low foaming.

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から18の脂肪酸を含有した定着液であっても、軟化剤濃度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。但し、最も組合せとして優れているのは脂肪酸塩との組合せである。   In addition, even if the fixing solution contains a fatty acid having 12 to 18 carbon atoms using other anionic surfactants such as alkyl ether sulfate (AES) as a foaming agent, the foaming property due to an increase in the concentration of the softener It turns out that it is effective in preventing it from getting worse. However, the best combination is a combination with a fatty acid salt.

更に、脂肪酸塩としては、脂肪酸ナトリウム、脂肪酸カリウム、脂肪酸アミンが適している。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反応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から1:0.9の範囲と脂肪酸比率を高くすることで、ケン化後、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。   Furthermore, fatty acid sodium, fatty acid potassium, and fatty acid amine are suitable as the fatty acid salt. Furthermore, the most suitable fatty acid amine is specifically prepared by heating water, adding a fatty acid, and then adding triethanolamine, followed by heating and stirring for a certain period of time for a saponification reaction. be able to. At this time, by increasing the molar ratio of fatty acid to triethanolamine in the range of 1: 0.5 to 1: 0.9 and the fatty acid ratio, unreacted fatty acid remains after saponification, and the fixing solution Fatty acid and fatty acid amine can be mixed therein. The same is possible with sodium and potassium salts.

ところで、定着液中の軟化剤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。そこで、検討した結果、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、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、多価のアルコール類の含有量は、1[wt%]から30[wt%]の範囲が適当である。30[wt%]より多い含有量では、起泡性がむしろ劣化するため適さない。   By the way, when the concentration of the softening agent in the fixing solution increases, the softening agent becomes difficult to dissolve in water as a dilution solvent. Therefore, as a result of investigation, by adding polyhydric alcohols, specifically ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, 1,3 butylene glycol, glycerin, etc., in the fixing solution, the softener can be dissolved even at a high concentration. And it was found that the foaming property by the fatty acid salt was not deteriorated, but rather the foaming property was improved. The content of the polyhydric alcohol is suitably in the range of 1 [wt%] to 30 [wt%]. If the content is more than 30 [wt%], the foamability is rather deteriorated, which is not suitable.

なお、本実施形態では泡状定着液塗布部材として泡塗布ローラ41を用いた例で説明したが、泡塗布部材としては複数のローラに張架された泡塗布ベルトでもよい。また、泡状定着液塗布部材に対向して配置される加圧部材は、加圧ローラ44に限るものではなく、複数のローラに張架された加圧ベルトであってもよい。   In this embodiment, the foam application roller 41 is used as the foam fixing liquid application member. However, the foam application member may be a foam application belt stretched around a plurality of rollers. Further, the pressure member disposed to face the foam-like fixing liquid application member is not limited to the pressure roller 44, and may be a pressure belt stretched around a plurality of rollers.

以上説明したように、本実施形態によれば、図5に示すように、泡状定着液生成手段30によって生成された泡状定着液45を泡吐出ヘッド43から泡塗布ローラ41のローラ面上に付与される。そして、膜厚調整用ブレード42によって所定の膜厚に調整される。破泡手段であるヒータ52によって泡塗布ローラ41上の泡状定着液45の表面が加熱され、表面側の泡状定着液45が破泡される。破泡して液状化した液状定着液は近傍の泡状定着液の膜に流れ、当該泡状定着液の膜厚は厚くなり、液状定着液が膜上に流れた泡状定着液の泡密度は高くなる。高泡密度の泡状定着液の層と、破泡されず液状定着液の泡膜に流れていない泡状定着液の層との二層構造の泡状定着液が形成される。これにより、未定着トナーに接触し転写された定着用の泡状定着液以外の破棄されてしまう泡状定着液の泡密度は定着用の泡状定着液より低くし、破棄される定着液の量を減らすことができる。泡状定着液生成手段は、気液混合部35、液体搬送ポンプ33及び気体搬送ポンプ39を有する。気体搬送ポンプ39は、気液混合部35まで搬液された液状定着液に大きな圧力で気体を供給して泡化するため、出力の大きである大型なポンプとなる。ヒータ52は発熱線やランプで構成され、泡状定着液生成手段30より極めて小型である。そのため、1つの泡状定着液生成手段30とヒータ52とを含む本実施形態の定着装置は、2つの泡状定着液生成手段を含む定着装置より小型となる。よって、二層構造の泡状定着液を形成して定着液の廃棄量を減らしつつ、小型化を図ることができる。   As described above, according to the present embodiment, as shown in FIG. 5, the foam-like fixing liquid 45 generated by the foam-like fixing liquid generating unit 30 is transferred from the foam discharge head 43 to the roller surface of the foam application roller 41. To be granted. Then, the film thickness is adjusted to a predetermined film thickness by the film thickness adjusting blade 42. The surface of the foam-like fixing liquid 45 on the foam application roller 41 is heated by the heater 52 which is a foam breaking means, and the foam-like fixing liquid 45 on the surface side is broken. The liquid fixer that has broken and liquefied flows into the film of the nearby foam fixer, the film thickness of the foam fixer increases, and the foam density of the foam fixer that has flowed over the film Becomes higher. A foam fixing solution having a two-layer structure is formed of a foam fixing solution layer having a high foam density and a foam fixing solution layer that is not broken and does not flow into the foam film of the liquid fixing solution. As a result, the bubble density of the foam-like fixer other than the fixing foam-type fixer transferred in contact with the unfixed toner is made lower than that of the fixer-like foam-fixing solution. The amount can be reduced. The foam-like fixing liquid generating unit includes a gas-liquid mixing unit 35, a liquid transport pump 33, and a gas transport pump 39. The gas transport pump 39 is a large-sized pump having a large output because the gas is supplied to the liquid fixing solution carried up to the gas-liquid mixing unit 35 with a large pressure to generate bubbles. The heater 52 is composed of a heating wire and a lamp, and is extremely smaller than the foamy fixing solution generating means 30. Therefore, the fixing device according to the present embodiment including one foamy fixing solution generating unit 30 and the heater 52 is smaller than the fixing device including two foaming fixing solution generating units. Therefore, it is possible to reduce the size of the fixing solution while reducing the amount of fixing solution discarded by forming a two-layer foam fixing solution.

また、実施形態によれば、図10に示すように、環境温度を検出する温度センサ54を設ける。そして、温度センサ54によって検出された環境温度に最適なヒータ52の設定温度に変える。環境温度に応じて破泡量が変わるため、環境温度との関係で低い温度でも破泡するときは設定温度を低くすることで、消費電力を抑えることができる。   Further, according to the embodiment, as shown in FIG. 10, a temperature sensor 54 that detects the environmental temperature is provided. Then, the temperature is changed to the set temperature of the heater 52 that is optimum for the environmental temperature detected by the temperature sensor 54. Since the amount of foam breakage changes according to the environmental temperature, when the foam breaks even at a low temperature in relation to the environmental temperature, the power consumption can be suppressed by lowering the set temperature.

更に、実施形態によれば、図8に示すように、破泡手段であるヒータ52を記録媒体P側にも近い位置に配置して、媒体上に形成された未定着の樹脂微粒子Tを加熱する。これにより、二層構造の泡状定着液を形成しながら、未定着の樹脂微粒子を軟化して定着性を上げることができる。   Furthermore, according to the embodiment, as shown in FIG. 8, the heater 52 that is a bubble breaker is disposed at a position close to the recording medium P side to heat the unfixed resin fine particles T formed on the medium. To do. This makes it possible to soften unfixed resin fine particles and improve fixability while forming a foamy fixing solution having a two-layer structure.

また、実施形態によれば、図11に示すように、破泡手段55をローラで構成してこの破泡ローラのローラ面で泡状定着液の層の表面を擦る。電力消費の高いヒータに比してローラ駆動の低い消費電力で済む。   Further, according to the embodiment, as shown in FIG. 11, the foam breaking means 55 is constituted by a roller, and the surface of the foam-like fixing liquid layer is rubbed with the roller surface of the foam breaking roller. Low power consumption of roller drive is sufficient compared to a heater with high power consumption.

更に、実施形態によれば、図12に示すように、破泡手段56としてローラのローラ面を用いて液状定着液を泡状定着液層の表面に塗布することでローラによる破泡での高泡密度化だけでなく、液状定着液の塗布による高泡密度化を行い、より一層の泡密度を高くすることできる。また、図13に示すように、破泡手段57をベルトで構成し、ベルトのベルト面で泡状定着液層の表面を擦る。ベルトのベルト面を用いて液状定着液を泡状定着液層の表面に塗布する。ローラと同様にヒータより低い消費電力で済み、更に一層の高泡密度化を図ることができる。   Furthermore, according to the embodiment, as shown in FIG. 12, the liquid fixing solution is applied to the surface of the foam-like fixing solution layer by using the roller surface of the roller as the bubble breaking means 56, so Not only the foam density but also the foam density can be increased by applying a liquid fixer to further increase the foam density. Further, as shown in FIG. 13, the bubble breaking means 57 is constituted by a belt, and the surface of the foam-like fixing liquid layer is rubbed with the belt surface of the belt. The liquid fixing solution is applied to the surface of the foamy fixing solution layer using the belt surface of the belt. Similar to the roller, the power consumption is lower than that of the heater, and a higher bubble density can be achieved.

また、実施形態によれば、図14に示すように、泡吐出ヘッド43の流路を構成する内壁又は外壁の一部にヒータ58を設けることで、形成された二層構造の泡状定着液を直接、泡塗布ローラ41のローラ面上に付与することができる。これにより、より簡単な構成で、二層構造の泡状定着液を泡塗布ローラ上に形成することができる。   Further, according to the embodiment, as shown in FIG. 14, the two-layer foam fixing solution formed by providing the heater 58 on a part of the inner wall or the outer wall constituting the flow path of the foam discharge head 43. Can be applied directly onto the roller surface of the foam application roller 41. Thereby, it is possible to form a two-layer foam fixing solution on the foam application roller with a simpler configuration.

1:画像形成部
2:給紙部
3:画像読取部
4:胴内排紙部
5(5Y,5C,5M,5Bk):像担持体
6:中間転写体
10:帯電装置
11:露光装置
12:現像装置
13:転写装置
18:定着装置
20(20Y,20C,20M,20Bk):画像形成ユニット
25:潤滑剤塗布装置
30:泡状定着液生成手段
31:定着液容器
32:液状定着液
33:液体搬送ポンプ
34:液体搬送チューブ
35:気液混合部
36:気体搬送パイプ
37:微小孔シート
38:微小泡生成部
39:気体搬送ポンプ
40:空気口
41:泡塗布ローラ
42:膜厚調整用ブレード
43:泡吐出ヘッド
44:加圧ローラ
45:泡状定着液
45a:低泡密度の泡状定着液
45b:高泡密度の泡状定着液
50:制御部
51:モータ
52:破泡手段
53:ヒータ
54:温度センサ
55:破泡手段
56:破泡手段
57:破泡手段
58:ヒータ
P:記録媒体
T:未定着トナー(樹脂含有微粒子)
1: Image forming unit 2: Paper feeding unit 3: Image reading unit 4: In-body paper discharge unit 5 (5Y, 5C, 5M, 5Bk): Image carrier 6: Intermediate transfer member 10: Charging device 11: Exposure device 12 : Developing device 13: Transfer device 18: Fixing device 20 (20Y, 20C, 20M, 20Bk): Image forming unit 25: Lubricant coating device 30: Foamed fixing solution generating means 31: Fixing solution container 32: Liquid fixing solution 33 : Liquid transport pump 34: liquid transport tube 35: gas-liquid mixing unit 36: gas transport pipe 37: microporous sheet 38: microbubble generating unit 39: gas transport pump 40: air port 41: foam application roller 42: film thickness adjustment Blade 43: Foam discharge head 44: Pressure roller 45: Foam fixer 45a: Foam fixer with low foam density 45b: Foam fixer with high foam density 50: Control unit 51: Motor 52: Bubble breaker 5 3: Heater 54: Temperature sensor 55: Bubble breaking means 56: Bubble breaking means 57: Bubble breaking means 58: Heater P: Recording medium T: Unfixed toner (resin-containing fine particles)

特許第4486160号公報Japanese Patent No. 4486160

「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)"Foam Engineering" first edition (written by Ishii Ikuo, Techno System, Inc., published on March 25, 2005, P.489)

Claims (13)

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少なくとも含有した液状定着液に気体を混合させて泡状定着液を生成する泡状定着液生成手段と、媒体上に形成された未定着の樹脂微粒子に塗布する泡塗布手段の塗布面に前記泡状定着液生成手段によって生成された前記泡状定着液を付与する泡状定着液付与手段と、を備え、前記塗布手段によって前記泡状定着液を媒体上の未定着の樹脂微粒子に塗布して該樹脂微粒子を媒体に定着する定着装置において、
泡状定着液を破泡して液状化し、当該液状定着液が他の泡状定着液の泡膜上に流れ当該泡状定着液の泡密度を高くする高泡密度化手段と、
前記泡状定着液生成手段によって生成された泡状定着液の一部の泡密度を前記高泡密度化手段によって高くして生成され媒体上の未定着の樹脂微粒子に塗布される高泡密度の泡状定着液の層と、破泡されずかつ液状定着液が泡膜に流れていない泡状定着液の層との二層構造の泡状定着液を形成する二層構造形成手段と、
を有することを特徴とする定着装置。
A foam-like fixing solution generating means for generating a foam-like fixing solution by mixing a gas with a liquid fixing solution containing at least a softening agent that softens fine particles containing a resin by dissolving or swelling at least a part of the resin; A foam fixing solution applying unit that applies the foam fixing solution generated by the foam fixing solution generating unit to an application surface of a foam applying unit that applies to unfixed resin fine particles formed on the medium. In the fixing device, the foaming fixer is applied to unfixed resin fine particles on the medium by the application means, and the resin fine particles are fixed on the medium.
A foam-improving means for breaking and foaming the foam-like fixing solution, the liquid fixing solution flowing on the foam film of the other foam-like fixing solution, and increasing the foam density of the foam-like fixing solution;
A high foam density applied to unfixed resin fine particles on a medium produced by increasing the foam density of a part of the foam fixer generated by the foam fixer generating means by the high foam density increasing means. A two-layer structure forming means for forming a two-layer foam fixing solution of a foam fixing solution layer and a foam fixing solution layer in which the liquid fixing solution is not broken and the liquid fixing solution does not flow into the foam film;
A fixing device.
請求項1記載の定着装置において、
前記高泡密度化手段は、前記泡塗布手段の塗布面に付与された泡状定着液の層の表面側の泡状定着液を破泡することを特徴とする定着装置。
The fixing device according to claim 1.
The fixing device according to claim 1, wherein the high-bubble density increasing means breaks off the foam-like fixing liquid on the surface side of the foam-type fixing liquid layer applied to the application surface of the foam applying means.
請求項1又は2に記載の定着装置において、
前記高泡密度化手段は、泡状定着液層の表面を加熱するヒータであることを特徴とする定着装置。
The fixing device according to claim 1 or 2,
The fixing device according to claim 1, wherein the high-bubble density increasing means is a heater for heating the surface of the foam-like fixing liquid layer.
請求項3記載の定着装置において、
環境温度を検出する温度検出手段を設け、該温度検出手段によって検出された環境温度に基づいて前記ヒータの設定温度を変えることを特徴とする定着装置。
The fixing device according to claim 3.
A fixing device comprising temperature detecting means for detecting an environmental temperature, and changing the set temperature of the heater based on the environmental temperature detected by the temperature detecting means.
請求項3又は4に記載の定着装置において、
前記ヒータは媒体上に形成された未定着の樹脂微粒子を加熱することを特徴とする定着装置。
In the fixing device according to claim 3 or 4,
The fixing device is characterized in that the heater heats unfixed resin fine particles formed on a medium.
請求項1記載の定着装置において、
前記高泡密度化手段は、泡状定着液の層の表面をローラ面で擦るローラであることを特徴とする定着装置。
The fixing device according to claim 1.
The fixing device according to claim 1, wherein the high-density foaming means is a roller that rubs the surface of the foam-like fixing liquid layer with a roller surface.
請求項6記載の定着装置において、
前記ローラのローラ面を用いて液状定着液を泡状定着液層の表面に塗布することを特徴とする定着装置。
The fixing device according to claim 6.
A fixing device, wherein a liquid fixing solution is applied to a surface of a foamy fixing solution layer using a roller surface of the roller.
請求項1記載の定着装置において、
前記高泡密度化手段は、泡状定着液層の表面をベルト面で擦るベルトであることを特徴とする定着装置。
The fixing device according to claim 1.
The fixing device is characterized in that the high-bubble density increasing means is a belt that rubs the surface of the foam-like fixing liquid layer with a belt surface.
請求項8記載の定着装置において、
前記ベルトのベルト面を用いて液状定着液を泡状定着液層の表面に塗布することを特徴とする定着装置。
The fixing device according to claim 8.
A fixing device, wherein a liquid fixing solution is applied to a surface of a foamy fixing solution layer using a belt surface of the belt.
請求項1記載の定着装置において、
前記高泡密度化手段は、前記泡状定着液付与手段によって前記泡塗布手段の塗布面に付与される前の泡状定着液の一部を破泡することを特徴とする定着装置。
The fixing device according to claim 1.
The fixing device characterized in that the high-bubble density increasing means breaks a part of the foam-like fixing liquid before being applied to the application surface of the foam-applying means by the foam-like fixing liquid applying means.
請求項10記載の定着装置において、
前記泡状定着液付与手段が、吐出口から吐出する泡状定着液を流れる流路を有する泡吐出ヘッドを備え、該泡吐出ヘッドの前記流路に前記高泡密度化手段を設けることを特徴とする定着装置。
The fixing device according to claim 10.
The foam-like fixing liquid applying means includes a foam discharge head having a flow path for flowing a foam-like fixing liquid discharged from a discharge port, and the high-bubble density increasing means is provided in the flow path of the foam discharge head. A fixing device.
請求項11記載の定着装置において、
前記高泡密度化手段は、前記流路を構成する内壁又は外壁の一部に設けられることを特徴とする定着装置。
The fixing device according to claim 11.
The fixing device according to claim 1, wherein the high-bubble density increasing means is provided on a part of an inner wall or an outer wall constituting the flow path.
樹脂含有微粒子が色剤を含有したトナーで静電記録プロセスを行い媒体上に未定着トナー画像を形成する画像形成手段と、請求項1〜12のいずれか1項に記載の定着装置により上記未定着トナー画像を媒体に定着させる定着手段とを具備することを特徴とする画像形成装置。   An image forming unit that forms an unfixed toner image on a medium by performing an electrostatic recording process with a toner in which resin-containing fine particles contain a colorant, and the undetermined state by the fixing device according to claim 1. An image forming apparatus comprising: a fixing unit that fixes a toner image onto a medium.
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