JP4668032B2 - 定着装置、及び画像形成装置 - Google Patents
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Description
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置とそれに用いられる定着装置に係り、詳しくは、トナーを形成する樹脂粒子を軟化させる軟化剤をトナーに付与することでトナーを軟化させ、記録体上にトナーを定着する定着装置、及びこの定着装置を備えた画像形成装置とに関するものである。
従来から、記録体上のトナーを加熱して融解し、これを加圧することでトナーを記録媒体上に定着させる熱定着方式を採用した画像形成装置が知られている。この種の画像形成装置では、その消費電力の多くが定着部での加熱処理のために消費される。よって、定着部での電力消費を抑えることが画像形成装置全体の省エネ対策として有効である。
熱定着方式を採用しない定着方式として、トナーを形成する樹脂粒子を軟化させる軟化剤を用いて定着処理を行うケミカル定着方式が知られている。このケミカル定着方式は、トナーに定着液を付与してこれを軟化することで、トナーを記録材上に定着させるものである。この方式においては、熱定着方式のような大量の電力消費を伴う加熱処理が不要となるため、省エネ対策として優れた定着方式であると言える。また、熱定着方式のようなウォームアップ時間も不要であるため、クイックスタートが可能である。ケミカル定着方式を採用する画像形成装置としては、特許文献１及び特許文献２に開示された軟化剤を含有する定着液を用いた湿式定着方式の画像形成装置がある。
熱定着方式を採用しない定着方式として、トナーを形成する樹脂粒子を軟化させる軟化剤を用いて定着処理を行うケミカル定着方式が知られている。このケミカル定着方式は、トナーに定着液を付与してこれを軟化することで、トナーを記録材上に定着させるものである。この方式においては、熱定着方式のような大量の電力消費を伴う加熱処理が不要となるため、省エネ対策として優れた定着方式であると言える。また、熱定着方式のようなウォームアップ時間も不要であるため、クイックスタートが可能である。ケミカル定着方式を採用する画像形成装置としては、特許文献１及び特許文献２に開示された軟化剤を含有する定着液を用いた湿式定着方式の画像形成装置がある。
しかしながら、近年の画像形成の高速化の要望に伴い、クイックスタートのみならず、画像一つ一つの定着速度の高速化が望まれている。そして、トナー像とキャリア液からなる液体現像剤を用いて形成されたトナー像のトナーは、キャリア液に覆われている状態であるため軟化剤がキャリア液に浸透しにくいと、軟化剤がトナーに到達するまでに長い時間を要し、定着速度の高速化を実現することができない。
本発明は、以上の問題に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、トナーとキャリア液からなる液体現像剤を用いて形成されたトナー像に軟化剤を付着させてトナー像を記録体に定着する際の定着速度の高速化を実現することができる定着装置と、この定着装置を備えた画像形成装置を提供することである。
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、トナーとキャリア液とからなる液体現像剤を用いてトナー像が形成された記録体に定着液を供給することで、該記録体上に該トナー像を定着させる定着装置において、上記定着液は、上記トナーを溶解または膨潤させる性質を有する軟化剤としてアジピン酸ジイソブチルを５０［ｗｔ％］含有し、希釈液の成分としてジメチルシロキサンを５０［ｗｔ％］含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、潜像担持体と、該潜像担持体上に潜像を形成する潜像形成手段と、該潜像担持体上の潜像を現像しトナー像を形成する現像手段と、該潜像担持体上のトナー像を転写材上に転写する転写手段と、該転写手段により転写材に転写されたトナー像を定着する定着手段とを備える画像形成装置において、該定着手段として、請求項１の定着装置を用いることを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項２の画像形成装置において、上記定着装置は、上記トナー像が転写された後の上記記録体に上記軟化剤を供給することを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項２の画像形成装置において、上記定着装置は、上記トナー像が転写される前に上記記録体に上記軟化剤を供給することを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項２の画像形成装置において、上記定着装置は、上記記録体に転写される前の上記潜像担持体上の上記トナー像に上記軟化剤を供給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２の画像形成装置において、上記転写手段は、その表面に上記潜像担持体から上記トナー像が転写され、転写された該トナー像を上記転写材上に転写する中間転写体を備え、上記定着装置は、該潜像担持体から転写され、該記録体に転写される前の該中間転写体上の該トナー像に上記軟化剤を供給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、潜像担持体と、該潜像担持体上に潜像を形成する潜像形成手段と、該潜像担持体上の潜像を現像しトナー像を形成する現像手段と、該潜像担持体上のトナー像を転写材上に転写する転写手段と、該転写手段により転写材に転写されたトナー像を定着する定着手段とを備える画像形成装置において、該定着手段として、請求項１の定着装置を用いることを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項２の画像形成装置において、上記定着装置は、上記トナー像が転写された後の上記記録体に上記軟化剤を供給することを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項２の画像形成装置において、上記定着装置は、上記トナー像が転写される前に上記記録体に上記軟化剤を供給することを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項２の画像形成装置において、上記定着装置は、上記記録体に転写される前の上記潜像担持体上の上記トナー像に上記軟化剤を供給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２の画像形成装置において、上記転写手段は、その表面に上記潜像担持体から上記トナー像が転写され、転写された該トナー像を上記転写材上に転写する中間転写体を備え、上記定着装置は、該潜像担持体から転写され、該記録体に転写される前の該中間転写体上の該トナー像に上記軟化剤を供給することを特徴とするものである。
上記請求項１乃至６の定着装置においては、軟化剤がキャリア液に対して親和性を有しているため、軟化剤がキャリア液に浸透しやすく、軟化剤が液体現像剤中のトナーに到達するまでの時間を短縮できるため、トナーを軟化する時間を短縮することができる。
請求項１乃至６の発明によれば、トナーを軟化する時間を短縮することができるので、定着速度の高速化を実現することができるという優れた効果がある。
［実施形態１］
以下、本発明を液体現像剤を用いた電子写真画像形成装置（以下、画像形成装置という）に適用した場合の実施形態１について説明する。
図１は、実施形態１に係る画像形成装置としてのプリンタ１００の要部概略構成図である。プリンタ１００は、潜像担持体として感光体ドラム１のまわりに、帯電装置２０、レーザー光Ｌを感光体ドラム１に照射する図示しない露光装置、現像装置４０、転写装置５０、ドラムクリーニング装置６０等が配設されている。感光体ドラム１はその表面がアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）によって形成される。感光体ドラム１の材質としてはＯＰＣ等も使用することできる。また、露光装置としてはＬＥＤやレーザー走査光学系等が使用できる。転写装置５０は記録体である転写紙Ｐにトナー像を転写するものであり、転写装置５０から転写紙Ｐの搬送方向下流側には定着装置９０が設けられている。
なお、感光体ドラム１として、アモルファスシリコン層を有する感光体ドラムを用いることで、有機感光体（ＯＰＣ）のように、軟化剤に溶解・膨潤するおそれもなく、有機感光体よりも優れた機械的強度を発揮し、その寿命を長くすることができる。
以下、本発明を液体現像剤を用いた電子写真画像形成装置（以下、画像形成装置という）に適用した場合の実施形態１について説明する。
図１は、実施形態１に係る画像形成装置としてのプリンタ１００の要部概略構成図である。プリンタ１００は、潜像担持体として感光体ドラム１のまわりに、帯電装置２０、レーザー光Ｌを感光体ドラム１に照射する図示しない露光装置、現像装置４０、転写装置５０、ドラムクリーニング装置６０等が配設されている。感光体ドラム１はその表面がアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）によって形成される。感光体ドラム１の材質としてはＯＰＣ等も使用することできる。また、露光装置としてはＬＥＤやレーザー走査光学系等が使用できる。転写装置５０は記録体である転写紙Ｐにトナー像を転写するものであり、転写装置５０から転写紙Ｐの搬送方向下流側には定着装置９０が設けられている。
なお、感光体ドラム１として、アモルファスシリコン層を有する感光体ドラムを用いることで、有機感光体（ＯＰＣ）のように、軟化剤に溶解・膨潤するおそれもなく、有機感光体よりも優れた機械的強度を発揮し、その寿命を長くすることができる。
次に、プリンタ１００での画像形成動作について説明する。感光体ドラム１は、図示しないモータ等の駆動手段によって複写時には一定速度で矢印方向に回転駆動される。感光体ドラム１表面はその回転移動に伴い、帯電装置２０のコロナ放電によって一様に帯電される。なお、帯電装置２０としてはこのようなコロナ放電による帯電を実現するものの他、感光体ドラム１に接触させた帯電ローラなどの帯電部材によって所定の帯電バイアスを印加する方式のものを用いてもよい。
帯電装置２０によって、一様帯電された感光体ドラム１の表面は画像情報に基づいて、露光装置からレーザー光Ｌが照射されて静電潜像を担持する。これら静電潜像は、液体現像剤を用いる現像装置４０の現像ローラ４２と対向する領域を通過する間に現像される。
帯電装置２０によって、一様帯電された感光体ドラム１の表面は画像情報に基づいて、露光装置からレーザー光Ｌが照射されて静電潜像を担持する。これら静電潜像は、液体現像剤を用いる現像装置４０の現像ローラ４２と対向する領域を通過する間に現像される。
静電潜像に現像されたトナー像は、感光体ドラム１の回転に伴い、転写装置５０と対向する位置に達する。転写装置５０は、中間転写ローラ５１によって感光体ドラム１に向けて押圧して一次転写ニップを形成している。中間転写ローラ５１にトナーの帯電極性とは逆極性の転写バイアスを印加する図示しない電源等を備えており、プリント時には中間転写ローラ５１を図中矢印方向に回転移動させる。一次転写ニップには、転写バイアスが印加される中間転写ローラ５１と感光体ドラム１の表面との電位差によって転写電界が形成される。感光体ドラム１の回転に伴って一次転写ニップに進入したトナー像は、この転写電界やニップ圧の作用を受けて中間転写ローラ５１上に一次転写される。
このようにして一次転写されたトナー像は、中間転写ローラ５１と二次転写ローラ５５とによって形成される二次転写ニップや転写電界によって、不図示の記録体搬送部材によって搬送された転写紙Ｐに二次転写される。トナー像が転写された転写紙Ｐは、詳細は後述する定着装置９０で軟化剤を含む定着剤としての定着液が供給され定着せしめられる。トナー像が定着した転写紙Ｐは、定着装置９０から排紙経路を経て機外へと排出される。
一次転写ニップを通過した感光体ドラム１の表面は除電ランプ７０により残留電荷が除電される。除電ランプ７０により除電された感光体ドラム１の表面は、ドラムクリーニング装置６０のクリーニングブレード６１によって残留している液体現像剤が掻き取り除去される。この除去により、感光体ドラム１の表面は初期化せしめられ、次の作像を実現することが可能になる。
一次転写ニップを通過した感光体ドラム１の表面は除電ランプ７０により残留電荷が除電される。除電ランプ７０により除電された感光体ドラム１の表面は、ドラムクリーニング装置６０のクリーニングブレード６１によって残留している液体現像剤が掻き取り除去される。この除去により、感光体ドラム１の表面は初期化せしめられ、次の作像を実現することが可能になる。
次に、現像装置４０の構造について説明する。この装置は現像剤収容タンク４１、一対の攪拌スクリュ４６、アニロクスローラ４４、現像ローラ４２、中間ローラ４３、ドクターブレード４９、現像クリーニングブレード４８等を備えている。
現像装置４０は、キャリア液としての５０[ｍＰａ・ｓ]の粘度のジメチルポリシロキサンオイル中にトナーが分散された液体現像剤を用いて、感光体ドラム１表面上の静電潜像をトナー像に現像する。
この現像剤の粘度及びトナー固形分率の範囲としては、例えば粘度が５０[ｍＰａ・ｓ]から５０００[ｍＰａ・ｓ]、トナー固形分率が５[％]から４０[％]のものを用いる。キャリア液としては、シリコーンオイル、ノルマルパラフィン、ＩｓｏｐａｒＶ（エクソン商標）、植物油、鉱物油等の絶縁性が高いものを使用する。揮発性、不揮発性については、目的に合わせて選択することができる。
この現像剤の粘度及びトナー固形分率の範囲としては、例えば粘度が５０[ｍＰａ・ｓ]から５０００[ｍＰａ・ｓ]、トナー固形分率が５[％]から４０[％]のものを用いる。キャリア液としては、シリコーンオイル、ノルマルパラフィン、ＩｓｏｐａｒＶ（エクソン商標）、植物油、鉱物油等の絶縁性が高いものを使用する。揮発性、不揮発性については、目的に合わせて選択することができる。
有色粒子であるトナーは、主に、スチレンアクリル系、ポリエステル系、エポキシ系、等の樹脂と、有色微粒子である着色顔料（ジスアゾイエロー、キナクリドン、銅フタロシアニン又はカーボンブラック等）とからなり、さらに電荷制御剤及び分散剤が配合されてもよい。その平均粒径は約３［μｍ］に調整されているが、サブミクロンから６［μｍ]程度まで目的に合わせて選択してもよい。
一対の攪拌スクリュ４６は、現像剤収容タンク４１内の液体現像剤４５中に浸るように互いに平行配設され、図中矢印で示されるように、図示しない駆動手段によって互いに逆方向に回転駆動せしめられる。現像装置４０が現像動作に入ると、これら攪拌スクリュ４６がこのように互いに逆回転し、現像剤収容タンク４１内の液体現像剤４５が攪拌せしめられる。この攪拌により、液体現像剤４５は、そのトナー濃度や粘度が均一化する。
また、攪拌スクリュ４６が互いに逆回転することで、両者の間で図示のように液体現像剤の液面が盛り上がり、その上方に配設されたアニロクスローラ４４に付着する。
また、攪拌スクリュ４６が互いに逆回転することで、両者の間で図示のように液体現像剤の液面が盛り上がり、その上方に配設されたアニロクスローラ４４に付着する。
塗布ローラとしてのアニロクスローラ４４は、図示しない駆動手段によって図中矢印方向に回転駆動せしめられながら、上述のようにして付着した液体現像剤４５を汲み上げる。このアニロクスローラ４４の周面には、図示しない複数の凹部が形成されている。アニロクスローラ４４によって汲み上げられた液体現像剤４５の一部は、この凹部内に収容される。
このアニロクスローラ４４の表面にはステンレス等の金属で形成された規制ブレードとしてのドクターブレード４９が当接しており、アニロクスローラ４４上の余分な液体現像剤４５を掻き取る。この掻き取りにより、アニロクスローラ４４上の液体現像剤４５の量が複数の凹部の容量に応じた値に正確に計量される。
このアニロクスローラ４４の表面にはステンレス等の金属で形成された規制ブレードとしてのドクターブレード４９が当接しており、アニロクスローラ４４上の余分な液体現像剤４５を掻き取る。この掻き取りにより、アニロクスローラ４４上の液体現像剤４５の量が複数の凹部の容量に応じた値に正確に計量される。
中間ローラ４３は、ドクターブレード４９との当接部を通過したアニロクスローラ４４表面に接触し、接触部でアニロクスローラ４４と同方向に表面移動するように回転している。中間ローラ４３とアニロクスローラ４４との接触位置である塗布ニップでは、両ローラが互いに同方向に表面移動しながら接触し、且つ、アニロクスローラ４４上の液体現像剤４５がその粘度にかかわらず正確に計量されているため、中間ローラ４３上に均一な厚みの現像剤薄層を形成することができる。
なお、中間ローラ４３を用いてアニロクスローラ４４で汲み上げた液体現像剤４５を現像ローラ４２に供給する構成では、ドクターブレード４９を省略してもよい。これは、アニロクスローラ４４と中間ローラ４３とが当接するニップ部を通過することにより、余分な液体現像剤４５が規制されるためである。
なお、中間ローラ４３を用いてアニロクスローラ４４で汲み上げた液体現像剤４５を現像ローラ４２に供給する構成では、ドクターブレード４９を省略してもよい。これは、アニロクスローラ４４と中間ローラ４３とが当接するニップ部を通過することにより、余分な液体現像剤４５が規制されるためである。
現像ローラ４２は、中間ローラ４３に接触しながら接触部で中間ローラ４３と逆方向に表面移動するように回転する。中間ローラ４３と現像ローラ４２との接触位置であるニップでは、両ローラが互いにカウンター方向に表面移動しながら接触し、中間ローラ４３上に形成された現像剤薄層が現像ローラ４２に転移される。
また、ニップの出口側で現像ローラ４２に対する液体現像剤の供給が開始される一方で、現像ローラ４２上に移った液体現像剤４５が供給方向とは逆方向に移動する。このような塗布により、現像ローラ４２の表面には液体現像剤４５からなる均一な厚みの現像剤薄層が形成される。
また、ニップの出口側で現像ローラ４２に対する液体現像剤の供給が開始される一方で、現像ローラ４２上に移った液体現像剤４５が供給方向とは逆方向に移動する。このような塗布により、現像ローラ４２の表面には液体現像剤４５からなる均一な厚みの現像剤薄層が形成される。
現像ローラ４２は、その周面に導電性のウレタンゴム等からなる導電弾性層が設けられており、感光体ドラム１と等速に回転しながらこれに接触して現像ニップを形成している。この現像ニップには、図示しない電源からトナーの帯電極性と同極性の現像バイアスが印加される現像ローラ４２と、感光体ドラム１との電位差によって現像電界が形成される。具体的には、現像ニップでは、現像ローラ４２、感光体ドラム１の地肌部及び静電潜像がそれぞれトナーと同極性の電位を帯び、その値が地肌部、現像ローラ４２、静電潜像の順に低くなっている。このため、地肌部と現像ローラ４２との間では、トナーを電位のより低い現像ローラ４２に向けて静電的に移動させるような電界が形成される。また、現像ローラ４２と静電潜像との間では、トナーを電位のより低い静電潜像に向けて移動させるような電界が形成される。このような現像電界が形成される現像ニップでは、現像剤薄層中のトナーが、現像ローラ４２と地肌部との間で現像ローラ４２の表面に向けて電気泳動をして集結するとともに、現像ローラ４２と静電潜像との間で静電潜像に向けて電気泳動をして付着する。この付着により、静電潜像が現像されてトナー像となる。
現像終了後の現像ローラ４２に残留する現像液薄層は、現像ローラ４２と中間ローラ４３とのニップ部で中間ローラ４３に受け渡され、現像クリーニングブレード４８によって、中間ローラ４３の表面から除去され、重力によって現像剤収容タンク４１内部に戻る。
次に感光体ドラム１の表面の余剰トナーを除去する感光体スイープ装置３０について説明する。図１に示すようにプリンタ１００は現像装置４０から感光体ドラム１の表面移動方向下流側、且つ、転写装置５０から感光体ドラム１の表面移動方向上流側に感光体スイープ装置３０を備えている。感光体スイープ装置３０は、スイープローラ３２、スイープクリーニングブレード３３、キャリア回収装置３４等を備えている。
スイープローラ３２は外周面に導電性を有する弾性体の層が設けられている。この弾性体の層の材質としてはウレタンゴムを用いることができる。この弾性体の層のゴム硬度としては、ＪＩＳ−Ａ硬度で５０度以下であることが望ましい。この材質はウレタンゴムに限られるものではなく、導電性を有するものであって、且つ溶剤で膨潤したり溶解したりしない材質であればよい。また、弾性体の層をスイープローラ３２に設ける構成ではなく、弾性体の層を感光体側に設ける構成であってもよい。さらに、感光体を無端ベルト状部材で構成してもよい。また、スイープローラは、コーティングもしくはチューブにより、その表面がＲｚ＝３［μｍ］以下の平滑性を有するように構成されている。
スイープローラ３２を感光体ドラム１に対して適当な圧力で当接させると、スイープローラ３２の弾性体の層が弾性変形し、除去ニップを形成する。当接圧力を調整することでニップ部における表面移動方向の大きさであるニップ幅を調整することができる。
上述したように、現像ニップの現像ローラ４２上の地肌部との間において、現像剤薄層中のトナーは、現像ローラの表面に向けて電気泳動して集結するため、理論的には地肌部には付着しない。しかし、通常よりも帯電量の少ないトナーが他のトナーよりも遅れて電気泳動するなどして、地肌部に付着していわゆるカブリ（地汚れともいう）という現象を引き起こす場合がある。
感光体スイープ装置３０の機能のひとつとして、このようなカブリを引き起こしたカブリトナーを感光体ドラム１から除去する機能がある。具体的には、スイープローラ３２は、感光体ドラム１と略等速に回転しながらこれに接触して除去ニップ部を形成し、この除去ニップ部には、図示しない電源からトナーの帯電極性と同極性の除去バイアスが印加され、感光体ドラム１との電位差によってスイープ電界が形成される。
上述したように、現像ニップの現像ローラ４２上の地肌部との間において、現像剤薄層中のトナーは、現像ローラの表面に向けて電気泳動して集結するため、理論的には地肌部には付着しない。しかし、通常よりも帯電量の少ないトナーが他のトナーよりも遅れて電気泳動するなどして、地肌部に付着していわゆるカブリ（地汚れともいう）という現象を引き起こす場合がある。
感光体スイープ装置３０の機能のひとつとして、このようなカブリを引き起こしたカブリトナーを感光体ドラム１から除去する機能がある。具体的には、スイープローラ３２は、感光体ドラム１と略等速に回転しながらこれに接触して除去ニップ部を形成し、この除去ニップ部には、図示しない電源からトナーの帯電極性と同極性の除去バイアスが印加され、感光体ドラム１との電位差によってスイープ電界が形成される。
次に、転写装置５０について説明する。
転写装置５０は、感光体ドラム１からトナー像を転写される中間転写体である中間転写ローラ５１、中間転写ローラ５１から転写紙Ｐにトナー像を転写する二次転写ローラ５５とから主に構成されている。また、中間転写ローラ５１には、中間転写体スイープローラを備えてもよい。
中間転写体スイープローラとしては中間転写体に現像剤を介して接触し、表面が中間転写ローラ５１と対向する位置で同方向に移動するよう回転方向を制御する。中間転写体スイープローラには、トナーと同極性のバイアスを印加して、現像剤層に接触すると、キャリア液は付着するが、トナーは付着しないようにする（例えば、プラストナーの時、中間転写体に−３００［Ｖ］、スイープローラには１００［Ｖ］）。トナーと同極性で放電する程度のバイアスを印加する方法もある。また、キャリア液が付着するので、中間転写ローラ５１、二次転写ローラ５５、及び中間転写体スイープローラにはそれぞれ金属ブレードもしくはゴムブレードからなるクリーニング部材が備えられており、それぞれのローラに付着したキャリア液を除去する。各クリーニング部材はブレードに限らずローラ式であってもよい。
転写装置５０は、感光体ドラム１からトナー像を転写される中間転写体である中間転写ローラ５１、中間転写ローラ５１から転写紙Ｐにトナー像を転写する二次転写ローラ５５とから主に構成されている。また、中間転写ローラ５１には、中間転写体スイープローラを備えてもよい。
中間転写体スイープローラとしては中間転写体に現像剤を介して接触し、表面が中間転写ローラ５１と対向する位置で同方向に移動するよう回転方向を制御する。中間転写体スイープローラには、トナーと同極性のバイアスを印加して、現像剤層に接触すると、キャリア液は付着するが、トナーは付着しないようにする（例えば、プラストナーの時、中間転写体に−３００［Ｖ］、スイープローラには１００［Ｖ］）。トナーと同極性で放電する程度のバイアスを印加する方法もある。また、キャリア液が付着するので、中間転写ローラ５１、二次転写ローラ５５、及び中間転写体スイープローラにはそれぞれ金属ブレードもしくはゴムブレードからなるクリーニング部材が備えられており、それぞれのローラに付着したキャリア液を除去する。各クリーニング部材はブレードに限らずローラ式であってもよい。
中間転写ローラ５１の構成は、金属など導電性のドラムに、ゴムや樹脂などからなる導電性の弾性体層を形成し、それだけでもよいが、望ましくは、さらに表層に、タックや表面凹凸が少なく、抵抗を調節する層を設けるとよい。また導電性のゴムや樹脂などからなるベルト状のものでもよい。ベルト状のものの場合も、表層に、上述のような層を設けても良い。中間転写体がドラム状の場合、回転制度が良く、位置再現性が良い、高圧力をかけやすい等の利点がある。一方、中間転写体がベルト状の場合、カラー用など、複数の感光体から一つの中間転写体に転写する場合や、ニップ幅を広く形成したい場合に有利である。弾性体導電層の材料の例としては、ヒドリン、ウレタン、ＮＢＲ、クロロプレンゴム、シリコーンゴム、ＥＰＤＭ等がある。各弾性体の層の材質は上記のものに限られるものではなく、導電性を有するものであって、かつキャリア液・現像剤で膨潤したり溶解したりしない材質であればよい。また、その表面が導電性を有し、かつキャリア液・現像剤で膨潤したり溶解したりしない材質であり、その内層にキャリア液・現像剤が接触しないような構成であれば、その内層としての、各弾性体の層の材質は、上述の導電性・膨潤溶解の制約なく、弾性を有していればよい。このとき、中間転写体に印加するバイアス電圧は、中間転写体の軸からではなく、表面から印加する必要がある。弾性体の層のゴム硬度としては、ＪＩＳ−Ａ硬度で５０度以下であることが望ましい。これは転写ニップを設けるためであり、ベルト状の中間転写体を用いる場合は、シートとして駆動、曲げ等、機能する程度の硬度であればよい。
中間転写ローラ５１の表面粗さは、十点平均粗さで、０〜４［μｍ］がよい。これは、中間転写ローラ５１上でのトナー像の厚さは、液体現像剤を用いた場合、５［μｍ］以下、時には２［μｍ］ほどになる場合もあり、トナー像厚さより表面が粗いと、画像が壊されてしまうためである。そして、さらに望ましくは、十点平均粗さ１〜２［μｍ］がよい。また、表面粗さが低すぎるとタックが増える場合がある。
中間転写ローラ５１の電気抵抗は、体積抵抗率、１×１０７〜１×１０１１［Ω・ｃｍ］の範囲内にあれば、感光体ドラム１からの転写（一次転写）、転写紙Ｐへの転写（二次転写）ともに、良好だが、望ましくは１×１０８〜１×１０１０［Ω・ｃｍ］の範囲だと転写抜けが少なく、電力も少なくて済む。１×１０８［Ω・ｃｍ］以下では、湿度等の環境によって転写ぬけする場合があり、１×１０１０［Ω・ｃｍ］以上では、環境によって、異常放電を起こす場合や、電力的に無駄な場合がある。表面抵抗率は、１×１０９〜１×１０１２［Ω／□］、望ましくは１×１０１０〜１×１０１１［Ω／□］である。これらの体積抵抗率、表面抵抗率は、三菱化学、高抵抗計（ハイレスタＵＰ ＭＣＰ−ＨＴ４５０型、測定用プローブ：ＵＲ−ＳＳ）を用い、２５０［Ｖ］印加にて１０秒後の値を測定した。
中間転写ローラ５１の電気抵抗は、体積抵抗率、１×１０７〜１×１０１１［Ω・ｃｍ］の範囲内にあれば、感光体ドラム１からの転写（一次転写）、転写紙Ｐへの転写（二次転写）ともに、良好だが、望ましくは１×１０８〜１×１０１０［Ω・ｃｍ］の範囲だと転写抜けが少なく、電力も少なくて済む。１×１０８［Ω・ｃｍ］以下では、湿度等の環境によって転写ぬけする場合があり、１×１０１０［Ω・ｃｍ］以上では、環境によって、異常放電を起こす場合や、電力的に無駄な場合がある。表面抵抗率は、１×１０９〜１×１０１２［Ω／□］、望ましくは１×１０１０〜１×１０１１［Ω／□］である。これらの体積抵抗率、表面抵抗率は、三菱化学、高抵抗計（ハイレスタＵＰ ＭＣＰ−ＨＴ４５０型、測定用プローブ：ＵＲ−ＳＳ）を用い、２５０［Ｖ］印加にて１０秒後の値を測定した。
中間転写ローラ５１の材料について、表面粗さ、表面の滑り等の問題がある場合は、表面に別の層（表層）を設けるとよい。弾性体を用いた場合、表面粗さをよくするのは困難になり、タックも強くなってくる。そこで、そのような問題を解決できるように、例えばフッ素系樹脂を用いた厚さ数［μｍ］〜数［ｍｍ］のコート層や、フィルム層、別素材の弾性層を設けると良い。この場合、中間転写ローラ５１は、基体＋弾性層＋表層の３層から成る。中間転写ローラ５１で例を挙げると、基体が金属ドラムであり表層を設けた後の中間転写体全体の抵抗率が上述した体積抵抗率、表面抵抗率となるように調整し、弾性層の抵抗率は、時定数を下げるために、なるべく低い方がよい。
感光体ドラム１から中間転写ローラ５１へトナー像を転写するための一次転写バイアスは、トナーとは逆極性（−）で図示しないバイアス電源から印加される。その電位差は例えば＋１００［Ｖ］〜＋５００［Ｖ］の範囲である。また、帯電トナーや中間転写ローラ５１の材料によってその適正値は変わる。
中間転写ローラ５１から転写紙Ｐへの二次転写は、記録体転写部材としての二次転写ローラ５５および二次転写ローラ５５に接続された不図示の二次転写電源などから構成する二次転写部にて行われる。二次転写ローラ５５としては金属ローラや、ヒドリンやＮＢＲ等から成るＪＩＳ−Ａ硬度３０〜７０度のゴムローラが用いられる。そして、二次転写ローラ５５の体積抵抗率は、１×１０２〜１×１０７［Ω・ｃｍ］の範囲がよい。体積抵抗率が低すぎると、転写紙Ｐの抵抗が低い場合や、中間転写ローラ５１との間に転写紙Ｐがない部分で、直接中間転写ローラ５１に当接し、電位差を保つことができず、転写率が低下する場合がある。体積抵抗率が高すぎると高電圧が必要となる。さらに、異常放電を起こす等により、転写率が低下する場合がある。
中間転写ローラ５１上に担持されたトナー像を転写紙Ｐに転写する二次転写工程では、二次転写ローラ５５が不図示の搬送ベルトを挟んで中間転写ローラ５１に当接し、当接ニップを形成している。そして、図示しない給紙カセットから搬送ベルトによって搬送された転写紙Ｐが、中間転写ローラ５１と二次転写ローラ５５との当接ニップに所定のタイミングで給送され、これに合わせて二次転写バイアスが図示しないバイアス電源から二次転写ローラ５５に印加される。この二次転写バイアスにより、中間転写ローラ５１から転写紙Ｐへトナー画像が転写される。
二次転写ローラ５５に印加する二次転写電圧は、中間転写ローラ５１に印加する電圧に対して、トナーと逆極性で、電位差が＋２００［Ｖ］〜＋３０００［Ｖ］となるように印加する。湿度などの環境や、転写紙Ｐ等の記録体の厚さや素材、含水量等の状態、トナーの電荷量、現像剤量、現像剤中のキャリア液量などのいろいろな条件によって適正値は変化する。各種記録体に対応できるように定電流制御するのもよい。定電流制御を行う際の電流の値は条件によって適正値は変わるが約１００〜１０００［μＡ］くらいで適正な転写が得られることが多い。実施形態１では、２００〜３００［μＡ］の定電流制御で作像した。転写紙Ｐへの画像転写終了後、中間転写ローラ５１上の転写残トナーは、中間転写体クリーニングブレード５２等が当接されることによりクリーニングされる。
二次転写ニップを通過し、トナー画像の転写を受けた転写紙Ｐは、定着装置９０へ導入され、トナーを形成する樹脂粒子を軟化させる特性を備える軟化剤を希釈剤としての希釈液で希釈した定着液９３を塗布され、定着された後、機外へと排出される。また、軟化剤が定着液９３の液体成分に難溶性で、軟化剤をこの液体成分に分散させた定着液９３を用いてもよい。以下、軟化剤を分散させる分散剤である液体成分を分散液と呼ぶ。
二次転写ローラ５５に印加する二次転写電圧は、中間転写ローラ５１に印加する電圧に対して、トナーと逆極性で、電位差が＋２００［Ｖ］〜＋３０００［Ｖ］となるように印加する。湿度などの環境や、転写紙Ｐ等の記録体の厚さや素材、含水量等の状態、トナーの電荷量、現像剤量、現像剤中のキャリア液量などのいろいろな条件によって適正値は変化する。各種記録体に対応できるように定電流制御するのもよい。定電流制御を行う際の電流の値は条件によって適正値は変わるが約１００〜１０００［μＡ］くらいで適正な転写が得られることが多い。実施形態１では、２００〜３００［μＡ］の定電流制御で作像した。転写紙Ｐへの画像転写終了後、中間転写ローラ５１上の転写残トナーは、中間転写体クリーニングブレード５２等が当接されることによりクリーニングされる。
二次転写ニップを通過し、トナー画像の転写を受けた転写紙Ｐは、定着装置９０へ導入され、トナーを形成する樹脂粒子を軟化させる特性を備える軟化剤を希釈剤としての希釈液で希釈した定着液９３を塗布され、定着された後、機外へと排出される。また、軟化剤が定着液９３の液体成分に難溶性で、軟化剤をこの液体成分に分散させた定着液９３を用いてもよい。以下、軟化剤を分散させる分散剤である液体成分を分散液と呼ぶ。
図１に示すように、実施形態１のプリンタ１００は、転写紙Ｐの表面移動方向において二次転写部の下流側に定着装置９０が配置されている。この定着装置９０は、転写紙Ｐの表面に対し、現像剤と定着液９３を介して接するように対向配置される定着液塗布手段としての定着ローラ９１を備えている。定着装置９０は、定着ローラ９１が転写紙Ｐの表面に対して近接したり離間したりできるように、図示しない駆動機構によって移動可能な構成となっている。また、定着装置９０の定着液タンク９５の内部には定着液９３が収容されており、この定着液９３に、定着ローラ９１に定着液を供給する供給ローラ９２が浸った状態で配置されている。
図２は供給ローラ９２の説明図である。
供給ローラ９２は図２（ａ）に示すようにその表面には、均一パターンの微細な溝が形成されている。供給ローラ９２の表面には、図２（ｂ）に示すように掻き取りブレード９４が接触している。この供給ローラ９２は、定着液タンク９５内の定着液９３に浸った状態で、定着ローラ９１の表面に接触するように配置されている。定着ローラ９１と供給ローラ９２とは、トナーに定着液９３を付与する際には図中矢印の方向に回転駆動する。これにより、供給ローラ９２の表面に定着液９３が汲み上げられる。
このようにして汲み上げられた定着液９３は、供給ローラ９２の表面上の溝内部に入り込んだ状態で担持され、その溝外部に付着した定着液９３は、掻き取りブレード９４によって掻き取られる。そして、供給ローラ９２上の定着液９３は、供給ローラ９２の回転に伴って定着ローラ９１との接触位置まで搬送される。この接触位置では、供給ローラ９２と定着ローラ９１とがカウンター方向に表面移動しており、供給ローラ９２の溝内部の定着液９３が定着ローラ９１の表面に付着することになる。したがって、供給ローラ９２の表面に設けられる溝の内部容積を調節することで定着ローラ９１上の定着液量を適量に調整することができる。
なお、図２（ａ）では供給ローラ９２の微細な溝として斜線型のものを示したが、図２（ｃ）に示すピラミッド型や図２（ｄ）に示す格子型の溝を有するものであっても良い。
供給ローラ９２は図２（ａ）に示すようにその表面には、均一パターンの微細な溝が形成されている。供給ローラ９２の表面には、図２（ｂ）に示すように掻き取りブレード９４が接触している。この供給ローラ９２は、定着液タンク９５内の定着液９３に浸った状態で、定着ローラ９１の表面に接触するように配置されている。定着ローラ９１と供給ローラ９２とは、トナーに定着液９３を付与する際には図中矢印の方向に回転駆動する。これにより、供給ローラ９２の表面に定着液９３が汲み上げられる。
このようにして汲み上げられた定着液９３は、供給ローラ９２の表面上の溝内部に入り込んだ状態で担持され、その溝外部に付着した定着液９３は、掻き取りブレード９４によって掻き取られる。そして、供給ローラ９２上の定着液９３は、供給ローラ９２の回転に伴って定着ローラ９１との接触位置まで搬送される。この接触位置では、供給ローラ９２と定着ローラ９１とがカウンター方向に表面移動しており、供給ローラ９２の溝内部の定着液９３が定着ローラ９１の表面に付着することになる。したがって、供給ローラ９２の表面に設けられる溝の内部容積を調節することで定着ローラ９１上の定着液量を適量に調整することができる。
なお、図２（ａ）では供給ローラ９２の微細な溝として斜線型のものを示したが、図２（ｃ）に示すピラミッド型や図２（ｄ）に示す格子型の溝を有するものであっても良い。
転写紙Ｐ上のトナーに定着液９３を供給する定着液供給手段として定着ローラ９１を用いた場合、転写紙Ｐ上に担持されたトナー像を乱してしまうおそれがある。そのため、実施形態１では、導電性材料で構成した基体を絶縁層又は高抵抗層で覆った定着ローラ９１と対向ローラ９６を用い、その定着ローラ９１と対向ローラ９６に、それぞれ電界形成手段としての定着ローラ電源９７と対向ローラ電源９８とを接続している。また、図１に示すように一方を接地してもよい。
定着ローラ９１、対向ローラ９６として具体的には、ステンレス製の芯金に導電性のゴム層を形成し、その表面を絶縁性のＰＦＡチューブで覆ったものを用いることができる。このような構成により、定着ローラ９１と転写紙Ｐとの間には、トナーを対向ローラ９６側に押し付ける方向の電界が形成される。
このような電界を形成することで、剤供給位置における転写紙Ｐ上のトナーの転写紙Ｐ側への拘束力を高めることができる。これにより、転写紙Ｐ上に担持されたトナー像を乱すことなく、そのトナーに対して定着液９３を供給することができる。
定着ローラ９１、対向ローラ９６として具体的には、ステンレス製の芯金に導電性のゴム層を形成し、その表面を絶縁性のＰＦＡチューブで覆ったものを用いることができる。このような構成により、定着ローラ９１と転写紙Ｐとの間には、トナーを対向ローラ９６側に押し付ける方向の電界が形成される。
このような電界を形成することで、剤供給位置における転写紙Ｐ上のトナーの転写紙Ｐ側への拘束力を高めることができる。これにより、転写紙Ｐ上に担持されたトナー像を乱すことなく、そのトナーに対して定着液９３を供給することができる。
定着装置９０は、転写紙Ｐが搬送されてくるまでは、定着ローラ９１と対向ローラ９６とを離間した状態で待機してもよい。そして、定着装置９０は、転写紙Ｐの先端が定着ローラ９１との対向位置に到達する直前に、不図示の駆動機構によって定着ローラ９１を転写紙Ｐの表面に近接する位置に移動する。これにより、定着ローラ９１上の定着液９３が転写紙Ｐの表面に供給されることになる。
このように、定着液９３を転写紙Ｐ上のトナー像に供給して定着を行う定着方法は、熱定着方式のような大量の電力消費を伴う加熱処理が不要となるため、省エネ対策として優れた定着方式である。また、熱定着方式のようなウォームアップ時間も不要であるため、クイックスタートが可能である。
しかし、トナーを溶解または膨潤させる定着液として、揮発性のものを使用すると、臭いや安全性が問題になることがある。さらに、安全性のため揮発物の機外への拡散を防ぐ場合、機械の密閉性が要求される。また、保存時の揮発性も問題となり、使用中も濃度変化が問題になることもある。なお、定着液として水性のものを用いると、転写紙に付着した時に、紙がシワになったり乾燥工程を要したりする問題もある。乾燥させると臭いや大気汚染の問題も生じる。
しかし、トナーを溶解または膨潤させる定着液として、揮発性のものを使用すると、臭いや安全性が問題になることがある。さらに、安全性のため揮発物の機外への拡散を防ぐ場合、機械の密閉性が要求される。また、保存時の揮発性も問題となり、使用中も濃度変化が問題になることもある。なお、定着液として水性のものを用いると、転写紙に付着した時に、紙がシワになったり乾燥工程を要したりする問題もある。乾燥させると臭いや大気汚染の問題も生じる。
ここで、転写紙Ｐに塗布する定着液９３として、軟化剤、希釈液（または分散液）ともに不揮発性のものを用いることにより、軟化剤が蒸散することによる濃度低下や、希釈剤（または分散液）が蒸散することによる濃度上昇がないため、定着液９３中の軟化剤の濃度を一定にすることができる。また、軟化剤及び希釈液（または分散液）が蒸散しないため、定着液９３の保存性もよく、大気汚染することがなく、略無臭であるという利点がある。また、定着液９３が蒸散しないため従来の揮発の早い定着液に比べ、軟化剤をトナーに確実に接触させることができ、効率的にトナーを軟化することができる。
このとき、定着液９３は転写紙Ｐに吸収されると考えられる。また、定着装置９０で用いる定着液９３は、目視では転写紙Ｐをほとんど膨潤させなかった。そして、転写紙Ｐに直接塗布しても、乾燥装置は不要であり、紙が膨潤しにくいためシワになりにくい。
一方、水などの揮発性の物質を含んだ定着液を用いる場合、転写紙が水で膨潤して乾燥すると、膨潤して延びた部分がそのままもしくはほとんど戻らないまま乾燥したり、あるいは、部分的に縮んで乾燥したりするため、転写紙はシワやウネリや凸凹のある状態になる。
このとき、定着液９３は転写紙Ｐに吸収されると考えられる。また、定着装置９０で用いる定着液９３は、目視では転写紙Ｐをほとんど膨潤させなかった。そして、転写紙Ｐに直接塗布しても、乾燥装置は不要であり、紙が膨潤しにくいためシワになりにくい。
一方、水などの揮発性の物質を含んだ定着液を用いる場合、転写紙が水で膨潤して乾燥すると、膨潤して延びた部分がそのままもしくはほとんど戻らないまま乾燥したり、あるいは、部分的に縮んで乾燥したりするため、転写紙はシワやウネリや凸凹のある状態になる。
なお、定着液９３の軟化剤としては、トナー像を形成する液体現像剤のキャリア液に対して親和性を有するものを用いることにより、軟化剤がキャリア液に浸透しやすく、軟化剤がトナーの樹脂粒子に到達するまでの時間を短縮できるので、トナーを軟化する時間を短縮することができる。これにより、定着速度の高速化を実現することができる。
また、図１のように定着装置９０を二次転写ニップの下流側に設けた場合、二次転写ニップの上流側に定着装置９０を設けた場合に比べて、転写紙等樹脂を定着させる媒体が軟化剤・定着液を吸収する素材の場合、より定着時間が早くなる。これは、軟化剤を含んだ定着液９３が、液体現像剤との親和性があるので、転写紙等に染み込んでいる場合でも、樹脂を溶解・膨潤させるが、定着液９３を塗布した後の転写紙等に樹脂を付着させると、定着液９３中の軟化剤が樹脂に触れるのにやや時間を要する為である。
ここでキャリア液に対して親和性を有するとは、キャリア液と混合しても分離しない性質であることを意味する。
また、図１のように定着装置９０を二次転写ニップの下流側に設けた場合、二次転写ニップの上流側に定着装置９０を設けた場合に比べて、転写紙等樹脂を定着させる媒体が軟化剤・定着液を吸収する素材の場合、より定着時間が早くなる。これは、軟化剤を含んだ定着液９３が、液体現像剤との親和性があるので、転写紙等に染み込んでいる場合でも、樹脂を溶解・膨潤させるが、定着液９３を塗布した後の転写紙等に樹脂を付着させると、定着液９３中の軟化剤が樹脂に触れるのにやや時間を要する為である。
ここでキャリア液に対して親和性を有するとは、キャリア液と混合しても分離しない性質であることを意味する。
次に、軟化剤を含んだ定着液９３について説明する。
図３は、トナーに定着液９３を付与した時の、定着液９３とトナーとの経時的な状態変化を示す図である。図３（ａ）は、樹脂を含む物質を定着させる部材上に載せた状態を示しており、図３（ｂ）は、樹脂に定着液９３を付与した状態を示している。樹脂は定着液９３に軟化され、粘着性を持った状態となり、定着液９３が樹脂から吐き出され、樹脂はフィルム状に変化する。図３（ｃ）は、樹脂がフィルム状に変化した状態を示す。
転写紙Ｐ上でトナーをフィルム状にすることにより、トナーを転写紙Ｐ上に定着することができる。
図３は、トナーに定着液９３を付与した時の、定着液９３とトナーとの経時的な状態変化を示す図である。図３（ａ）は、樹脂を含む物質を定着させる部材上に載せた状態を示しており、図３（ｂ）は、樹脂に定着液９３を付与した状態を示している。樹脂は定着液９３に軟化され、粘着性を持った状態となり、定着液９３が樹脂から吐き出され、樹脂はフィルム状に変化する。図３（ｃ）は、樹脂がフィルム状に変化した状態を示す。
転写紙Ｐ上でトナーをフィルム状にすることにより、トナーを転写紙Ｐ上に定着することができる。
次に、定着液９３に含まれる軟化剤について説明する。
定着液９３に含有される軟化剤は、トナーを構成する樹脂成分を溶解又は膨潤させる材料（以下、「軟化剤」という。）である。この軟化剤は揮発することなく、すなわち臭いもなく、液体現像剤を構成するキャリア液と親和性を有する材料であるのが望ましい。この溶解・膨潤成分の具体例としては、飽和脂肪族エステル、脂肪族ジカルボン酸エステル等がある。
定着液９３に含有される軟化剤は、トナーを構成する樹脂成分を溶解又は膨潤させる材料（以下、「軟化剤」という。）である。この軟化剤は揮発することなく、すなわち臭いもなく、液体現像剤を構成するキャリア液と親和性を有する材料であるのが望ましい。この溶解・膨潤成分の具体例としては、飽和脂肪族エステル、脂肪族ジカルボン酸エステル等がある。
軟化剤としては、飽和脂肪族エステルを用いることができる。
飽和脂肪族エステルは、一般式「Ｒ１ＣＯＯＲ２」で示される化合物であり、Ｒ１は、炭素数が１１以上１４以下のアルキル基であり、Ｒ２は、炭素数が１以上３以下のアルキル基である。
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、ラウリン酸エチル、トリデシル酸エチル、トリデシル酸イソプロピル、ミリスチン酸エチル、ミリスチン酸イソプロピル等が挙げられる。これらは、ほとんど揮発することなく、シリコーンオイルやＰＡＯなどの合成油や鉱物油、炭化水素系溶媒等に親和性を有し、キャリア液として用いられるジメチルシリコーン、ミネラルオイル、Ｉｓｏｐａｒ等に溶解する。水への溶解度は、０．１［ｇ／１００ｍｌ］（２５［℃］）以下であり、難溶性である。
飽和脂肪族エステルは、一般式「Ｒ１ＣＯＯＲ２」で示される化合物であり、Ｒ１は、炭素数が１１以上１４以下のアルキル基であり、Ｒ２は、炭素数が１以上３以下のアルキル基である。
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、ラウリン酸エチル、トリデシル酸エチル、トリデシル酸イソプロピル、ミリスチン酸エチル、ミリスチン酸イソプロピル等が挙げられる。これらは、ほとんど揮発することなく、シリコーンオイルやＰＡＯなどの合成油や鉱物油、炭化水素系溶媒等に親和性を有し、キャリア液として用いられるジメチルシリコーン、ミネラルオイル、Ｉｓｏｐａｒ等に溶解する。水への溶解度は、０．１［ｇ／１００ｍｌ］（２５［℃］）以下であり、難溶性である。
飽和脂肪族エステルである脂肪族ジカルボン酸エステルは、一般式「Ｒ３（ＣＯＯＲ４）２」で示される化合物であり、Ｒ３は、炭素数が３以上８以下のアルキレン基であり、Ｒ４は、炭素数が２以上５以下のアルキル基である。
脂肪族ジカルボン酸エステルとしては、アジピン酸ジイソブチル、アジピン酸ジイソプロピル、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。これらの部剤の多くは、ほとんど揮発することなく、シリコーンオイルやＰＡＯなどの合成油や鉱物油、炭化水素系溶媒に溶解し、２５［℃］での水への溶解度は、０．１［ｇ／１００ｍｌ］以下であり、難溶性である。
なお、上述した何れの飽和脂肪族エステルであっても、炭素数が多いほど、粘性が高く、不揮発性も高くなる傾向にある。また、精製すると臭いを減らすことができ、精製度の高いエステルでは、ほとんど無臭のものもある。
脂肪族ジカルボン酸エステルとしては、アジピン酸ジイソブチル、アジピン酸ジイソプロピル、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。これらの部剤の多くは、ほとんど揮発することなく、シリコーンオイルやＰＡＯなどの合成油や鉱物油、炭化水素系溶媒に溶解し、２５［℃］での水への溶解度は、０．１［ｇ／１００ｍｌ］以下であり、難溶性である。
なお、上述した何れの飽和脂肪族エステルであっても、炭素数が多いほど、粘性が高く、不揮発性も高くなる傾向にある。また、精製すると臭いを減らすことができ、精製度の高いエステルでは、ほとんど無臭のものもある。
上述した軟化剤の例は、液状の軟化剤である。軟化剤として液体のものを用いることにより、軟化剤が固体やゲルの場合に比べ、キャリア液に対して浸透しやすく、トナーへの接触が早くなる。液状の軟化剤であっても、その浸透速度は粘性や表面エネルギーに依存し、より低粘性のものが浸透速度はより速い。また、定着剤が液状の定着液９３であれば供給が容易であり、パイプやポンプを用いて供給できる。粉体のように舞い散らないなど、取り扱いが便利である。薄層形成等、量を規制しやすい。粉体に比べ、トナーを形成する樹脂粒子と接触し易い。
次に、軟化剤を希釈する希釈液、または軟化剤を分散する分散液について説明する。定着液９３を構成する希釈液としては不揮発性の希釈液を用いている。
トナーを軟化させる溶解・膨潤成分を、定着させたい樹脂に対して、必要量以上に供給すると、樹脂の硬化が遅れ、定着に要する時間が長くなる。定着させたいトナーを形成する樹脂は、半溶解状態あるいは膨潤状態であることが望ましく、溶解・膨潤成分の種類にもよるが、溶解・膨潤成分はトナーに対して概ね半量以下で十分である。
なお、トナーに対して、半量以上供給しないと、トナーを軟化しないような溶解・膨潤成分では、トナーを軟化させた後の溶解・膨潤成分の処遇にも困るのでふさわしくない。例えば、感光体ドラム１上、中間転写ローラ５１上、転写紙Ｐ上でトナー像を構成するトナーの量は、厚さにして数［μｍ］レベルであり、溶解・膨潤成分は、これよりも更に薄く少量で供給する方が望ましい。
溶解・膨潤成分は薄く少量を供給できることが望ましいが、少量の溶解・膨潤成分である軟化剤を均一に供給することは極めて困難である。
トナーを軟化させる溶解・膨潤成分を、定着させたい樹脂に対して、必要量以上に供給すると、樹脂の硬化が遅れ、定着に要する時間が長くなる。定着させたいトナーを形成する樹脂は、半溶解状態あるいは膨潤状態であることが望ましく、溶解・膨潤成分の種類にもよるが、溶解・膨潤成分はトナーに対して概ね半量以下で十分である。
なお、トナーに対して、半量以上供給しないと、トナーを軟化しないような溶解・膨潤成分では、トナーを軟化させた後の溶解・膨潤成分の処遇にも困るのでふさわしくない。例えば、感光体ドラム１上、中間転写ローラ５１上、転写紙Ｐ上でトナー像を構成するトナーの量は、厚さにして数［μｍ］レベルであり、溶解・膨潤成分は、これよりも更に薄く少量で供給する方が望ましい。
溶解・膨潤成分は薄く少量を供給できることが望ましいが、少量の溶解・膨潤成分である軟化剤を均一に供給することは極めて困難である。
そこで、このような少量の溶解・膨潤成分を供給する方法として、一般に、この溶解・膨潤成分としての軟化剤を何らかの液体によって希釈する方法が利用される。この希釈液としては、環境への影響を考慮して、水を用いるものが知られている。しかし、水は揮発しやすいため、濃度変化しやすく、さらに腐敗等剤の保存性の問題も生じる。
また、水と混ぜて水と親和性のよい、また水に易溶性の分散液・希釈液を用いると、水を吸着しやすいので、空気中の水分を吸着し、濃度変化しやすい。
さらに、後述する感光体や中間転写体、またはフィルム状記録体上において、その表面エネルギーのため、均一に塗布できないこともある。また転写紙を用いた場合、紙がコックリングする（シワになる）心配もある。
また、水以外の揮発性の希釈液を用いると、揮発して、臭いや大気汚染の問題も生じる。揮発しない、水に難溶性な、臭いのほとんどしない、分散液・希釈液の例としては、シリコーンオイルあるいはミネラルオイル等が挙げられる。両者とも、各種構造、グレード（粘性・分子量）がある。実施形態１では、主に、上述の軟化剤を５０［％］、希釈液としてシリコーンオイル５０ｃＳｔを５０［％］以下の割合で混合した液を定着液９３として用いた。
また、水と混ぜて水と親和性のよい、また水に易溶性の分散液・希釈液を用いると、水を吸着しやすいので、空気中の水分を吸着し、濃度変化しやすい。
さらに、後述する感光体や中間転写体、またはフィルム状記録体上において、その表面エネルギーのため、均一に塗布できないこともある。また転写紙を用いた場合、紙がコックリングする（シワになる）心配もある。
また、水以外の揮発性の希釈液を用いると、揮発して、臭いや大気汚染の問題も生じる。揮発しない、水に難溶性な、臭いのほとんどしない、分散液・希釈液の例としては、シリコーンオイルあるいはミネラルオイル等が挙げられる。両者とも、各種構造、グレード（粘性・分子量）がある。実施形態１では、主に、上述の軟化剤を５０［％］、希釈液としてシリコーンオイル５０ｃＳｔを５０［％］以下の割合で混合した液を定着液９３として用いた。
分散液・希釈液の例として、シリコーンオイルは、原子と原子の結合角が大きく、間隔も広く、分子がらせん状で外側をメチル基が覆って分子同士お互い引き合う力が弱いことから、表面張力が低い。そのため、樹脂の固まりに塗布した時、濡れ性がよく、均一に薄く塗ることができる。
シリコーンオイルの一例としてジメチルシリコーンの場合、例えば、東レダウコーニング株式会社製ＳＨ２００（商品名）がある。カタログ値によると、動粘度１００［ｍｍ ２ ／ｓ］（２５［℃］）のＳＨ２００−１００ｃｓ（商品名）であれば、１５０［℃］２４［時間］での揮発分は、０．５［％］以下となり、ほとんど揮発しない。同様に、ＳＨ２００−５０ｃｓ（商品名）の１５０［℃］２４［時間］での揮発分も、０．５［％］以下であり、希釈液（または分散液）として望ましい。またＳＨ２００−２０ｃｓ（商品名）の１５０［℃］２４［時間］での揮発分は６［％］だが、常温での揮発分は、気温約２５［℃］、湿度約６０［％］の実験室で測定したところ、１２０［時間］でも０．１［％］以下だったので、希釈液（または分散液）として使用できる。ジメチルシリコーンは、最も代表的なシリコーンオイルで、無色透明、無味無臭、低表面張力、展延性、化学的・熱的安定性、透湿性、撥水性、不揮発性を特徴としている。また、メチルフェニルシリコーンは、シリコーン特有の撥水性・潤滑性に加え、他の有機成分との相溶性がより高い。ジメチルシリコーンオイルと有機オイル・ワックス成分との相溶化剤的機能により、シリコーンオイルの配合安定化を向上させる働きもあるため、各種希釈液を複数用いる場合などにも有利である。
シリコーンオイルの一例としてジメチルシリコーンの場合、例えば、東レダウコーニング株式会社製ＳＨ２００（商品名）がある。カタログ値によると、動粘度１００［ｍｍ ２ ／ｓ］（２５［℃］）のＳＨ２００−１００ｃｓ（商品名）であれば、１５０［℃］２４［時間］での揮発分は、０．５［％］以下となり、ほとんど揮発しない。同様に、ＳＨ２００−５０ｃｓ（商品名）の１５０［℃］２４［時間］での揮発分も、０．５［％］以下であり、希釈液（または分散液）として望ましい。またＳＨ２００−２０ｃｓ（商品名）の１５０［℃］２４［時間］での揮発分は６［％］だが、常温での揮発分は、気温約２５［℃］、湿度約６０［％］の実験室で測定したところ、１２０［時間］でも０．１［％］以下だったので、希釈液（または分散液）として使用できる。ジメチルシリコーンは、最も代表的なシリコーンオイルで、無色透明、無味無臭、低表面張力、展延性、化学的・熱的安定性、透湿性、撥水性、不揮発性を特徴としている。また、メチルフェニルシリコーンは、シリコーン特有の撥水性・潤滑性に加え、他の有機成分との相溶性がより高い。ジメチルシリコーンオイルと有機オイル・ワックス成分との相溶化剤的機能により、シリコーンオイルの配合安定化を向上させる働きもあるため、各種希釈液を複数用いる場合などにも有利である。
定着液９３が供給される転写紙Ｐ上または後述する感光体ドラム１上、中間転写ローラ５１上のトナーにはキャリア液が付着している。そのため、定着液９３中の溶解・膨潤成分の希釈液（または分散液）として、例えば水を使用する場合、液体現像剤のキャリア液（ジメチルシリコーン、ミネラルオイル、Ｉｓｏｐａｒ等）が一般に油であることから、そのキャリア液によって定着液９３がはじかれてしまう。この結果、定着液９３の溶解・膨潤成分である軟化剤がトナーにたどり着くのに時間がかかり、トナーの樹脂粒子を定着液９３が軟化させるのに時間が多くかかってしまう。なお、水に限らず、希釈液（または分散液）としてキャリア液と混ざりにくい物質を用いると、同様の理由によりトナーの樹脂粒子を軟化させるのに時間がかかってしまう。
また、希釈液（または分散液）として水を用いた場合、キャリア液中に水分が混入すると、そのキャリア液の絶縁性が失われる結果、トナーの帯電特性が変化してしまい、現像電界や転写電界などの制御が困難となることもある。また、転写紙Ｐ上には水が付着しても特に問題はないが、感光体ドラム１上のトナー像を中間転写ローラ５１上に転写した後、ドラムクリーニング装置６０によるクリーニングが十分に行われないと、水分が付着した感光体ドラム１の表面部分が次の画像形成工程に使用されてしまう。これにより、画像形成自体が困難になるおそれもある。同様に、中間転写ローラ５１に水が付着した場合も、中間転写体クリーニングブレード５２によるクリーニングが十分に行われないと、水分が付着した中間転写ローラ５１の表面部分が次の画像形成工程に使用されてしまう。これにより、正常な転写電界を形成できず、良好な転写ができないおそれもある。
また、希釈液（または分散液）として水を用いた場合、キャリア液中に水分が混入すると、そのキャリア液の絶縁性が失われる結果、トナーの帯電特性が変化してしまい、現像電界や転写電界などの制御が困難となることもある。また、転写紙Ｐ上には水が付着しても特に問題はないが、感光体ドラム１上のトナー像を中間転写ローラ５１上に転写した後、ドラムクリーニング装置６０によるクリーニングが十分に行われないと、水分が付着した感光体ドラム１の表面部分が次の画像形成工程に使用されてしまう。これにより、画像形成自体が困難になるおそれもある。同様に、中間転写ローラ５１に水が付着した場合も、中間転写体クリーニングブレード５２によるクリーニングが十分に行われないと、水分が付着した中間転写ローラ５１の表面部分が次の画像形成工程に使用されてしまう。これにより、正常な転写電界を形成できず、良好な転写ができないおそれもある。
そこで、希釈液（または分散液）としてキャリア液と親和性のあるものを用いることで上述の問題を解消できる。これにより、希釈液（または分散液）とキャリア液とが混ざりやすく、定着液９３中の軟化剤が液体現像剤中のトナーの樹脂粒子に到達するまでの時間を短縮できるので、定着速度の高速化を図ることが出来る。
また、溶解・膨潤成分で軟化剤の希釈液（または分散液）としては、液体現像剤のキャリア液と同じものを用いている。定着液９３の希釈液（または分散液）として、液体現像剤のキャリア液と同じ物質のものを用いることによって、定着液９３とキャリア液との親和性が良いため、定着液９３中の軟化剤が速やかにトナーに接触・浸透させることができる。そして、速やかにトナーの樹脂成分を軟化させることができ、さらに定着液９３はトナー粒子間に存在するキャリア液を流し出す働きもするため、トナー粒子同士の結着を促進する。よって、その軟化時間を短縮でき、キャリア液が除去されないまま熱定着される場合に比べて、定着性も向上する。
また、溶解・膨潤成分で軟化剤の希釈液（または分散液）としては、液体現像剤のキャリア液と同じものを用いている。定着液９３の希釈液（または分散液）として、液体現像剤のキャリア液と同じ物質のものを用いることによって、定着液９３とキャリア液との親和性が良いため、定着液９３中の軟化剤が速やかにトナーに接触・浸透させることができる。そして、速やかにトナーの樹脂成分を軟化させることができ、さらに定着液９３はトナー粒子間に存在するキャリア液を流し出す働きもするため、トナー粒子同士の結着を促進する。よって、その軟化時間を短縮でき、キャリア液が除去されないまま熱定着される場合に比べて、定着性も向上する。
なお、本発明者らは、「トナー粒子間のシリコーンオイルがあると定着を阻害する」、「シリコーンオイルは軟化液に溶解する、最良の定着状態の時、熱定着よりケミカル定着の方が定着性が良い（ケミカル定着で得られる定着性を熱定着では達成できない）」等の点から定着液はトナー粒子間に存在するキャリア液を流し出す働きを備えると考えている。
また、本発明者らは、軟化液がトナー樹脂の分子鎖の配列を変えることにより、樹脂とキャリア液との結合状態が変わり（弱まり）、キャリア液と定着液とが溶解することで、定着液とキャリア液とが溶解したものが紙に浸透すると考えている。定着装置９０で用いる軟化剤はキャリア液（５０［ｍＰａ・ｓ］）に対して粘性が低い（１４［ｍＰａ・ｓ］等）ので、定着液の粘性（未測定）もキャリア液に比べると低いと考えられる。そして、定着液の粘性の低さとキャリア液との親和性のよさにより、トナー粒子間のキャリア液を流しだしていると考えている。さらに、定着液とキャリア液とが親和性があることにより、トナー粒子間のキャリア液が除去され易いと考えられる。
また、本発明者らは、軟化液がトナー樹脂の分子鎖の配列を変えることにより、樹脂とキャリア液との結合状態が変わり（弱まり）、キャリア液と定着液とが溶解することで、定着液とキャリア液とが溶解したものが紙に浸透すると考えている。定着装置９０で用いる軟化剤はキャリア液（５０［ｍＰａ・ｓ］）に対して粘性が低い（１４［ｍＰａ・ｓ］等）ので、定着液の粘性（未測定）もキャリア液に比べると低いと考えられる。そして、定着液の粘性の低さとキャリア液との親和性のよさにより、トナー粒子間のキャリア液を流しだしていると考えている。さらに、定着液とキャリア液とが親和性があることにより、トナー粒子間のキャリア液が除去され易いと考えられる。
このように、定着速度の高速化をはかることができるので、画像形成スピードを向上させることができる。
特に、後述する感光体ドラム１上のトナー像に定着液９３を付与する構成であれば、定着液供給位置から一次転写位置までの間の搬送時間を短縮できるので、定着液供給位置から一次転写ニップまでの感光体ドラム１の長さを短くすることができる。これにより、感光体ドラム１の小径化を測ることができ、画像形成装置全体の小型化を図ることが出来る。また、後述する中間転写ローラ５１上のトナー像に定着液９３を付与する構成であれば、定着液供給位置から二次転写位置までの間の搬送時間を短縮できるので、定着液供給位置から二次転写ニップまでの中間転写ローラ５１の長さを短くすることができる。これにより、中間転写ローラ５１の小径化を測ることができ、画像形成装置全体の小型化を図ることが出来る。
実施形態１のように、定着剤の希釈液（または分散液）として、液体現像剤のキャリア液と同じ物質を使用することで、トナーの帯電特性等に変化を与えることもない。
特に、後述する感光体ドラム１上のトナー像に定着液９３を付与する構成であれば、定着液供給位置から一次転写位置までの間の搬送時間を短縮できるので、定着液供給位置から一次転写ニップまでの感光体ドラム１の長さを短くすることができる。これにより、感光体ドラム１の小径化を測ることができ、画像形成装置全体の小型化を図ることが出来る。また、後述する中間転写ローラ５１上のトナー像に定着液９３を付与する構成であれば、定着液供給位置から二次転写位置までの間の搬送時間を短縮できるので、定着液供給位置から二次転写ニップまでの中間転写ローラ５１の長さを短くすることができる。これにより、中間転写ローラ５１の小径化を測ることができ、画像形成装置全体の小型化を図ることが出来る。
実施形態１のように、定着剤の希釈液（または分散液）として、液体現像剤のキャリア液と同じ物質を使用することで、トナーの帯電特性等に変化を与えることもない。
液体現像剤のキャリア液としては、エクソン社製アイソパー（商品名）やミネラルオイルやＰＡＯが挙げられる。アイソパーとしては、例えば、アイソパーＶは揮発性が２５［℃］（常温常圧下：２５［℃］、１［気圧］）で一晩放置して２［％］以下、体積抵抗率も１×１０１３［Ω・ｃｍ］であり、不揮発性のキャリア液として使用することができる。ＰＡＯとは、αオレフィンを重合させたポリαオレフィンのことである。これは化学合成油の基油として古くから用いられてきたオイルである。炭素数１０のポリαオレフィンは、粘度指数と流動点に優れているためよく用いられる。これは鉱油を分解しても得られるが、エチレンを重合して得る方法が、安価に効率よく得られるため、一般的である。
定着装置９０では、定着液９３を構成する希釈液として、液体現像剤のキャリア液に使用されているような絶縁性液体を使用している。具体的には、液体現像剤のキャリア液として使用している不揮発性のジメチルシリコーンを、定着液の希釈液として使用している。シリコーンは、分子内の結合エネルギーが大きく、結合が切れにくいため熱に強く、電気絶縁性が高い。また、シリコーンはその低い表面エネルギーのため、特に濡れ性がよく、定着液９３に含まれる軟化剤は、キャリア液に包まれたトナーに迅速にたどり着くことができる。よって、トナーの樹脂成分を定着液により軟化させる時間を短縮することができる。また、定着液９３の希釈液及びキャリア液として不揮発性のジメチルシリコーンを用いることで、環境に対して悪影響を与えることがなくなる。ジメチルシリコーンは、体積抵抗率が１０１４〜１０１６［Ω・ｃｍ］と、キャリア液として適している。また、不揮発性の液体を用いることで、揮発性分を回収する機構などを設ける必要もない。
また、メチルフェニルシリコーンも同様にキャリア液として用いることができる。メチルフェニルシリコーンは、フェニル基があるため屈折率が高く、他の有機成分との相溶性が高いため、配合安定化を向上させ、トナーと混ぜて液体現像剤の製造に適している。また温度特性に優れていて、３００［℃］で５００［時間］でも酸化されにくい。さらに、フルオロシリコーンオイルもキャリア液として使用できる。フルオロシリコーンオイルは構造中にフルオロ基（ＣＦ３）を持ち、誘電率が他のシリコーンオイルと比較して大きく、５０［ＨＺｚ］である。他にも変性シリコーンオイルがあるが、側鎖や末端基に反応性がある場合がある。上記には比較的反応性の少ないシリコーンオイルを選択した。
また、メチルフェニルシリコーンも同様にキャリア液として用いることができる。メチルフェニルシリコーンは、フェニル基があるため屈折率が高く、他の有機成分との相溶性が高いため、配合安定化を向上させ、トナーと混ぜて液体現像剤の製造に適している。また温度特性に優れていて、３００［℃］で５００［時間］でも酸化されにくい。さらに、フルオロシリコーンオイルもキャリア液として使用できる。フルオロシリコーンオイルは構造中にフルオロ基（ＣＦ３）を持ち、誘電率が他のシリコーンオイルと比較して大きく、５０［ＨＺｚ］である。他にも変性シリコーンオイルがあるが、側鎖や末端基に反応性がある場合がある。上記には比較的反応性の少ないシリコーンオイルを選択した。
本実施形態で用いる不揮発性の定着液は、樹脂を軟化させ、一部は樹脂層にとりこまれるものもあるが、本発明者らは、そのほとんどが樹脂層から吐き出されて、樹脂層が固化すると考えている。そのため、後述するように感光体や中間転写体などの表面等で、トナーを溶解・膨潤させる場合は、感光体や中間転写体は定着液を吸収しないため、トナー像から吐き出され分離された定着液は、トナー像を転写する際に一部分離され減少する。また、溶解・膨潤後に設けた定着液を除去する機構により除去する等の除去する方法がある。しかし、転写紙のように定着液を吸収する媒体に塗布する場合は、塗布後に余剰な定着液を回収するのは困難である。
また、定着液は不揮発なため、回収しない場合、いつまでもなくならない。よって、転写紙等、樹脂を定着させる媒体上に塗布する時は、定着液の塗布量は樹脂を定着させる媒体上に保持できる量である方がよい。例えば転写紙上のトナー層を定着する場合、転写紙の吸油性や厚みによってその量は違うが、転写紙が定着液を吸収できる量以下の量の定着液を塗布するようにするとよい。そのためには、軟化剤の樹脂を溶解・膨潤させる力にもよるが、軟化剤を分散・希釈して定着液として用いる場合、その割合を変え、樹脂を溶解・膨潤させるのに十分な軟化剤を含み、かつ定着液の量が多すぎないように調整する。定着液の量が紙に吸収できる量以下ならば、樹脂を溶解・膨潤した後に余剰液を回収する機構等が必要なくなる。定着液が多すぎると、樹脂を溶解・膨潤させた後も樹脂が固化しないため、定着せず、擦ると樹脂が擦り取られたり、広がってしまったりすることがある。
また、定着液は不揮発なため、回収しない場合、いつまでもなくならない。よって、転写紙等、樹脂を定着させる媒体上に塗布する時は、定着液の塗布量は樹脂を定着させる媒体上に保持できる量である方がよい。例えば転写紙上のトナー層を定着する場合、転写紙の吸油性や厚みによってその量は違うが、転写紙が定着液を吸収できる量以下の量の定着液を塗布するようにするとよい。そのためには、軟化剤の樹脂を溶解・膨潤させる力にもよるが、軟化剤を分散・希釈して定着液として用いる場合、その割合を変え、樹脂を溶解・膨潤させるのに十分な軟化剤を含み、かつ定着液の量が多すぎないように調整する。定着液の量が紙に吸収できる量以下ならば、樹脂を溶解・膨潤した後に余剰液を回収する機構等が必要なくなる。定着液が多すぎると、樹脂を溶解・膨潤させた後も樹脂が固化しないため、定着せず、擦ると樹脂が擦り取られたり、広がってしまったりすることがある。
［実験１］
ここで、転写紙が吸収できる液量を測定する実験１を行った。
液としては、定着液の希釈液として用いることのあるシリコーン（５０［ｍＰａ・ｓ］）、転写紙としては、リコー製Ｔ−６２００を用いた。転写紙に付着する液量を変え、紙の濡れ具合を評価した。
実験１の結果を図４に示す。
図４において、横軸は転写紙の単位面積当たりのシリコーンオイルの付着量であり、縦軸は紙の濡れ具合を３段階で評価したものである。目視の３段階評価で、１は「不可：濡れが紙表面に見え、１分後でも濡れが見える。」、２は「可：直後に濡れは見えるが、液は数秒で紙に染み込み、乾燥は不必要と思われる。」、３は「量：直後からほとんど濡れが見られない。」としている。
実験１の結果、およそ０．７［ｍｇ／ｃｍ２］以下であれば濡れ具合が２以上となり、乾燥が不必要な程度であった。その他各紙を用い、液の付着量と紙の密度とから、単位面積当り、紙の質量に対する液の付着量の割合を換算したところ、現状では紙に対して定着液１［％］程度の付着量としており、ほとんど濡れた感じがない。定着液が約１０［％］で濡れの限界であり、３［％］以下が望ましい。そのためには、市場で一般的な転写材のうち、最も薄いもので、濡れた感じにならないような定着剤量を塗布できる構成にすることと、その定着剤量で満足な定着性を得られる定着剤を選択する必要がある。
ここで、転写紙が吸収できる液量を測定する実験１を行った。
液としては、定着液の希釈液として用いることのあるシリコーン（５０［ｍＰａ・ｓ］）、転写紙としては、リコー製Ｔ−６２００を用いた。転写紙に付着する液量を変え、紙の濡れ具合を評価した。
実験１の結果を図４に示す。
図４において、横軸は転写紙の単位面積当たりのシリコーンオイルの付着量であり、縦軸は紙の濡れ具合を３段階で評価したものである。目視の３段階評価で、１は「不可：濡れが紙表面に見え、１分後でも濡れが見える。」、２は「可：直後に濡れは見えるが、液は数秒で紙に染み込み、乾燥は不必要と思われる。」、３は「量：直後からほとんど濡れが見られない。」としている。
実験１の結果、およそ０．７［ｍｇ／ｃｍ２］以下であれば濡れ具合が２以上となり、乾燥が不必要な程度であった。その他各紙を用い、液の付着量と紙の密度とから、単位面積当り、紙の質量に対する液の付着量の割合を換算したところ、現状では紙に対して定着液１［％］程度の付着量としており、ほとんど濡れた感じがない。定着液が約１０［％］で濡れの限界であり、３［％］以下が望ましい。そのためには、市場で一般的な転写材のうち、最も薄いもので、濡れた感じにならないような定着剤量を塗布できる構成にすることと、その定着剤量で満足な定着性を得られる定着剤を選択する必要がある。
［変形例１］
実施形態１では、定着剤として液体状の定着液を用いている。そして、上に挙げた軟化剤や分散・希釈する物質は、ほとんどが常温で液体である。定着剤としては、液体状のものに限るものではない。以下、ゲル状の定着剤を用いた変形例１について説明する。
液体の軟化剤や定着剤は、樹脂への塗布性・広がりがよいが、例えば樹脂が粒子の場合、樹脂粒子が液体に流されてしまい、動かされてしまう場合がある。転写紙上の画像を形成しているトナーやインクが動かされてしまうと、画像を乱すことになる。そこでこの場合、定着液をゲル化し、樹脂の粒子などを動かすことなく、画像を乱すことなく、樹脂に付着させ、定着するようにするとよい。定着液をゲル化するには、吸油性高分子（油性物質を吸収するか、あるいは油性物質に溶け込んでこれをゲル化させる高分子物質）を用いる方法がある。吸油性高分子としては、アルキルスチレン、アルキルメタアクリレート、ヒドロキシアルキルメタアクリレートなどの重合物の架橋物、ポリアルキルアクリレート、ポリイソブチレンなどがある。
ポリアルキルアクリレートを用いてゲル化した例を示す。１００［ｍｌ］の定着液に対し、２［ｇ］のポリアルキルアクリレートを混ぜ、約４５［℃］に加温し、均一溶液になったら加温を止め、室温まで放冷する。ゲル化した定着剤は、実施形態１と同様に供給ローラと定着ローラを用いた塗布方法で感光体や中間転写体、転写紙等記録媒体に塗布することができる。
実施形態１では、定着剤として液体状の定着液を用いている。そして、上に挙げた軟化剤や分散・希釈する物質は、ほとんどが常温で液体である。定着剤としては、液体状のものに限るものではない。以下、ゲル状の定着剤を用いた変形例１について説明する。
液体の軟化剤や定着剤は、樹脂への塗布性・広がりがよいが、例えば樹脂が粒子の場合、樹脂粒子が液体に流されてしまい、動かされてしまう場合がある。転写紙上の画像を形成しているトナーやインクが動かされてしまうと、画像を乱すことになる。そこでこの場合、定着液をゲル化し、樹脂の粒子などを動かすことなく、画像を乱すことなく、樹脂に付着させ、定着するようにするとよい。定着液をゲル化するには、吸油性高分子（油性物質を吸収するか、あるいは油性物質に溶け込んでこれをゲル化させる高分子物質）を用いる方法がある。吸油性高分子としては、アルキルスチレン、アルキルメタアクリレート、ヒドロキシアルキルメタアクリレートなどの重合物の架橋物、ポリアルキルアクリレート、ポリイソブチレンなどがある。
ポリアルキルアクリレートを用いてゲル化した例を示す。１００［ｍｌ］の定着液に対し、２［ｇ］のポリアルキルアクリレートを混ぜ、約４５［℃］に加温し、均一溶液になったら加温を止め、室温まで放冷する。ゲル化した定着剤は、実施形態１と同様に供給ローラと定着ローラを用いた塗布方法で感光体や中間転写体、転写紙等記録媒体に塗布することができる。
［実験２］
次に、実施形態１の定着装置で使用する定着液と、参考例の定着液と、従来の定着液とを比較する実験を行った。
実験装置としては図１で示した湿式のプリンタで、トナー像転写後の転写紙Ｐに定着液９３を塗布する構成にて実験を行った。なお、ここで言う不揮発とは常温（２０〜２５［℃］）・常圧下、４８時間での減量分が２［％］以下を指す。
また、各参考例、実施例及び比較例におけるスミアテストでの評価は次の方法による。
クロックメータ先端に５［ｍｍ］厚の弾性材をクッション材として付設し、そこに布を被せる。ベタ画像上を１０往復擦った後の布上の濃度(３点平均)を測定し(Ｄｃｒｋ)、そこから布濃度(Ｄｃｌｓ)を差し引いた値を元の画像濃度(Ｄｉｎｉｔ)で除した値Ｄｓｍｒをスミア法における評価値とする。Ｄｓｍｒの値は小さい程、定着性が良く、現状の目標値は０.２以下である。なお、評価値Ｄｓｍｒは、次の式より求まる。
Ｄｓｍｒ＝(Ｄｃｒｋ−Ｄｃｌｓ)／Ｄｉｎｉｔ
次に、実施形態１の定着装置で使用する定着液と、参考例の定着液と、従来の定着液とを比較する実験を行った。
実験装置としては図１で示した湿式のプリンタで、トナー像転写後の転写紙Ｐに定着液９３を塗布する構成にて実験を行った。なお、ここで言う不揮発とは常温（２０〜２５［℃］）・常圧下、４８時間での減量分が２［％］以下を指す。
また、各参考例、実施例及び比較例におけるスミアテストでの評価は次の方法による。
クロックメータ先端に５［ｍｍ］厚の弾性材をクッション材として付設し、そこに布を被せる。ベタ画像上を１０往復擦った後の布上の濃度(３点平均)を測定し(Ｄｃｒｋ)、そこから布濃度(Ｄｃｌｓ)を差し引いた値を元の画像濃度(Ｄｉｎｉｔ)で除した値Ｄｓｍｒをスミア法における評価値とする。Ｄｓｍｒの値は小さい程、定着性が良く、現状の目標値は０.２以下である。なお、評価値Ｄｓｍｒは、次の式より求まる。
Ｄｓｍｒ＝(Ｄｃｒｋ−Ｄｃｌｓ)／Ｄｉｎｉｔ
＜参考例１＞
本参考例では、液体現像剤と親和性のよい定着液の処方を採用する。
・アジピン酸ジイソプロピル（軟化剤、ＬＤ５０＝５［ｇ／ｋｇ］） １０［ｗｔ％］
・ジメチルシロキサン（５０［ｍＰａ・ｓ］、希釈液、ＬＤ５０＝１５［ｇ／ｋｇ］） ９０［ｗｔ％］
図１にて示したプリンタ１００で作像した転写紙上未定着画像に、上記定着液を定着装置で付着量３００〜５００［ｍｇ／Ａ４］塗布してスミアテストで評価したところ、スミア目標値を満足するのに要した時間は、塗布後２［分］であった。また、揮発分測定の減量分は１［％］以下であり、臭気は全く感じられなかった。
本参考例では、液体現像剤と親和性のよい定着液の処方を採用する。
・アジピン酸ジイソプロピル（軟化剤、ＬＤ５０＝５［ｇ／ｋｇ］） １０［ｗｔ％］
・ジメチルシロキサン（５０［ｍＰａ・ｓ］、希釈液、ＬＤ５０＝１５［ｇ／ｋｇ］） ９０［ｗｔ％］
図１にて示したプリンタ１００で作像した転写紙上未定着画像に、上記定着液を定着装置で付着量３００〜５００［ｍｇ／Ａ４］塗布してスミアテストで評価したところ、スミア目標値を満足するのに要した時間は、塗布後２［分］であった。また、揮発分測定の減量分は１［％］以下であり、臭気は全く感じられなかった。
＜実施例＞
本実施例では、液体現像剤と親和性のよい定着液の処方を採用する。
・アジピン酸ジイソブチル（軟化剤、ＬＤ５０＝１２．３［ｇ／ｋｇ］） ５０［ｗｔ％］
・ジメチルシロキサン（５０［ｍＰａ・ｓ］、希釈液、ＬＤ５０＝１５［ｇ／ｋｇ］） ５０［ｗｔ％］
図１にて示したプリンタ１００で作像した転写紙上未定着画像に、上記定着液を定着装置で付着量５０〜１００［ｍｇ／Ａ４］塗布してスミアテストで評価したところ、スミア目標値を満足するのに要した時間は、１［分］以内であった。また、揮発分測定の減量分は１［％］以下であり、臭気は全く感じられなかった。
本実施例では、液体現像剤と親和性のよい定着液の処方を採用する。
・アジピン酸ジイソブチル（軟化剤、ＬＤ５０＝１２．３［ｇ／ｋｇ］） ５０［ｗｔ％］
・ジメチルシロキサン（５０［ｍＰａ・ｓ］、希釈液、ＬＤ５０＝１５［ｇ／ｋｇ］） ５０［ｗｔ％］
図１にて示したプリンタ１００で作像した転写紙上未定着画像に、上記定着液を定着装置で付着量５０〜１００［ｍｇ／Ａ４］塗布してスミアテストで評価したところ、スミア目標値を満足するのに要した時間は、１［分］以内であった。また、揮発分測定の減量分は１［％］以下であり、臭気は全く感じられなかった。
＜参考例２＞
本参考例では、液体現像剤と親和性のよい定着液の処方を採用する。
・アジピン酸ジイソブチル（軟化剤、ＬＤ５０＝１２．３［ｇ／ｋｇ］） ５０［ｗｔ％］
・アイソパーＶ（１４．８［ｍＰａ・ｓ］、希釈液） ５０［ｗｔ％］
図１にて示したプリンタ１００で作像した転写紙上未定着画像に、上記定着液を定着装置で付着量４０〜９０［ｍｇ／Ａ４］塗布してスミアテストで評価したところ、スミア目標値を満足するのに要した時間は、１［分］以内であった。また、揮発分測定の減量分は１［％］以下であり、臭気は全く感じられなかった。
本参考例では、液体現像剤と親和性のよい定着液の処方を採用する。
・アジピン酸ジイソブチル（軟化剤、ＬＤ５０＝１２．３［ｇ／ｋｇ］） ５０［ｗｔ％］
・アイソパーＶ（１４．８［ｍＰａ・ｓ］、希釈液） ５０［ｗｔ％］
図１にて示したプリンタ１００で作像した転写紙上未定着画像に、上記定着液を定着装置で付着量４０〜９０［ｍｇ／Ａ４］塗布してスミアテストで評価したところ、スミア目標値を満足するのに要した時間は、１［分］以内であった。また、揮発分測定の減量分は１［％］以下であり、臭気は全く感じられなかった。
＜参考例３＞
本参考例では、液体現像剤と親和性のよい定着液の処方を採用する。
・セバシン酸ジ−ｎ−ブチル（軟化剤、ＬＤ５０＝１４．９［ｇ／ｋｇ］） ２０［ｗｔ％］
・ジメチルシロキサン（５０［ｍＰａ・ｓ］、希釈液、ＬＤ５０＝１５［ｇ／ｋｇ］） ８０［ｗｔ％］
図１にて示したプリンタ１００で作像した転写紙上未定着画像に、上記定着液を定着装置で付着量１００〜３００［ｍｇ／Ａ４］塗布してスミアテストで評価したところ、スミア目標値を満足するのに要した時間は、３［分］以内であった。また、揮発分測定の減量分は１［％］以下であり、臭気は全く感じられなかった。
本参考例では、液体現像剤と親和性のよい定着液の処方を採用する。
・セバシン酸ジ−ｎ−ブチル（軟化剤、ＬＤ５０＝１４．９［ｇ／ｋｇ］） ２０［ｗｔ％］
・ジメチルシロキサン（５０［ｍＰａ・ｓ］、希釈液、ＬＤ５０＝１５［ｇ／ｋｇ］） ８０［ｗｔ％］
図１にて示したプリンタ１００で作像した転写紙上未定着画像に、上記定着液を定着装置で付着量１００〜３００［ｍｇ／Ａ４］塗布してスミアテストで評価したところ、スミア目標値を満足するのに要した時間は、３［分］以内であった。また、揮発分測定の減量分は１［％］以下であり、臭気は全く感じられなかった。
＜参考例４＞
本参考例では、液体現像剤と親和性のよい定着液の処方を採用する。
・セバシン酸ジ−ｎ−ブチル（軟化剤、ＬＤ５０＝１４．９［ｇ／ｋｇ］） １００［ｗｔ％］
図１にて示したプリンタ１００で作像した転写紙上未定着画像に、上記定着液を定着装置で付着量２０〜７０［ｍｇ／Ａ４］塗布してスミアテストで評価したところ、スミア目標値を満足するのに要した時間は、２［分］以内であった。また、揮発分測定の減量分は１［％］以下であり、臭気は全く感じられなかった。
本参考例では、液体現像剤と親和性のよい定着液の処方を採用する。
・セバシン酸ジ−ｎ−ブチル（軟化剤、ＬＤ５０＝１４．９［ｇ／ｋｇ］） １００［ｗｔ％］
図１にて示したプリンタ１００で作像した転写紙上未定着画像に、上記定着液を定着装置で付着量２０〜７０［ｍｇ／Ａ４］塗布してスミアテストで評価したところ、スミア目標値を満足するのに要した時間は、２［分］以内であった。また、揮発分測定の減量分は１［％］以下であり、臭気は全く感じられなかった。
＜参考例５＞
本参考例では、液体現像剤と親和性のよいゲル状定着剤の処方を採用する。
・アジピン酸ジイソブチル（軟化剤、ＬＤ５０＝１２．３［ｇ／ｋｇ］） ５０［ｗｔ％］
・ジメチルシロキサン（５０［ｍＰａ・ｓ］、希釈液、ＬＤ５０＝１５［ｇ／ｋｇ］） ４８［ｗｔ％］
・ポリアルキルアクリレート（ゲル化剤） ２［ｗｔ％］
アジピン酸ジイソブチルとジメチルシロキサンを混合した後、全体を４５〜５０［℃］に加温してポリアルキルアクリレートを加え良く攪拌してから放冷することでゲル化した定着剤を得、図１にて示したプリンタで作像した転写紙上未定着画像に、上記定着剤を定着装置で付着量３０〜９０［ｍｇ／Ａ４］塗布してスミアテストで評価したところ、スミア目標値を満足するのに要した時間は、３［分］以内であった。また、揮発分測定の減量分は１［％］以下であり、臭気は全く感じられなかった。
本参考例では、液体現像剤と親和性のよいゲル状定着剤の処方を採用する。
・アジピン酸ジイソブチル（軟化剤、ＬＤ５０＝１２．３［ｇ／ｋｇ］） ５０［ｗｔ％］
・ジメチルシロキサン（５０［ｍＰａ・ｓ］、希釈液、ＬＤ５０＝１５［ｇ／ｋｇ］） ４８［ｗｔ％］
・ポリアルキルアクリレート（ゲル化剤） ２［ｗｔ％］
アジピン酸ジイソブチルとジメチルシロキサンを混合した後、全体を４５〜５０［℃］に加温してポリアルキルアクリレートを加え良く攪拌してから放冷することでゲル化した定着剤を得、図１にて示したプリンタで作像した転写紙上未定着画像に、上記定着剤を定着装置で付着量３０〜９０［ｍｇ／Ａ４］塗布してスミアテストで評価したところ、スミア目標値を満足するのに要した時間は、３［分］以内であった。また、揮発分測定の減量分は１［％］以下であり、臭気は全く感じられなかった。
＜比較例１＞
比較例１として、液体現像剤と親和性が比較的によくない定着液の処方を採用する。
・コハク酸ジエトキシエチル（軟化剤、ＬＤ５０＝５［ｇ／ｋｇ］） ５［ｗｔ％］
・ジメチルシロキサン（５０［ｍＰａ・ｓ］、希釈液、ＬＤ５０＝１５［ｇ／ｋｇ］） ９５［ｗｔ％］
図１にて示したプリンタ１００で作像した転写紙上未定着画像に、定着液を定着装置で付着量３００〜４００［ｍｇ／Ａ４］塗布してスミアテストで評価したところ、スミア目標値を満足するのに要した時間は、４［分］以内であった。また、揮発分測定の減量分は１［％］以下であり、臭気は全く感じられなかった。
比較例１として、液体現像剤と親和性が比較的によくない定着液の処方を採用する。
・コハク酸ジエトキシエチル（軟化剤、ＬＤ５０＝５［ｇ／ｋｇ］） ５［ｗｔ％］
・ジメチルシロキサン（５０［ｍＰａ・ｓ］、希釈液、ＬＤ５０＝１５［ｇ／ｋｇ］） ９５［ｗｔ％］
図１にて示したプリンタ１００で作像した転写紙上未定着画像に、定着液を定着装置で付着量３００〜４００［ｍｇ／Ａ４］塗布してスミアテストで評価したところ、スミア目標値を満足するのに要した時間は、４［分］以内であった。また、揮発分測定の減量分は１［％］以下であり、臭気は全く感じられなかった。
＜比較例２＞
比較例２として、液体現像剤と親和性が比較的によくない希釈液を用いた処方を採用する。
・コハク酸ジエトキシエチル（軟化剤、ＬＤ５０＝５［ｇ／ｋｇ］） ４［ｗｔ％］
・エタノール（希釈液、ＬＤ５０＝２０［ｇ／ｋｇ］） ２０［ｗｔ％］
・水 ７６［ｗｔ％］
図１にて示したプリンタ１００で作像した転写紙上未定着画像に、上記定着液を定着装置で付着量５５〜７０［ｍｇ／Ａ４］塗布してスミアテストで評価したところ、スミア目標値を満足するのに要した時間は、５［分］以内であった。ところで、揮発分測定の減量分は約１０［％］程度、臭気も感じられた。なお、この比較例２では定着後のカールやコックリングが認められた。
比較例２として、液体現像剤と親和性が比較的によくない希釈液を用いた処方を採用する。
・コハク酸ジエトキシエチル（軟化剤、ＬＤ５０＝５［ｇ／ｋｇ］） ４［ｗｔ％］
・エタノール（希釈液、ＬＤ５０＝２０［ｇ／ｋｇ］） ２０［ｗｔ％］
・水 ７６［ｗｔ％］
図１にて示したプリンタ１００で作像した転写紙上未定着画像に、上記定着液を定着装置で付着量５５〜７０［ｍｇ／Ａ４］塗布してスミアテストで評価したところ、スミア目標値を満足するのに要した時間は、５［分］以内であった。ところで、揮発分測定の減量分は約１０［％］程度、臭気も感じられた。なお、この比較例２では定着後のカールやコックリングが認められた。
実験２で評価した定着液のうち、参考例２、参考例５及び比較例１の実験結果を図５に示す。
図５に示すように、何れの定着液を用いた場合でも、経過時間とともにスミアの値が下がっているが、参考例２及び参考例５は二分後にスミアの値が目標値である０．２を下回っている。一方、比較例１の場合は、二分後でもスミアの値は０．３より大きい値を示し、４分後になって０．２を下回る状態である。スミアの値が低いほど定着性が良好であることを示しており、液体現像剤のキャリア液と親和性のあるものを用いることで、良好な定着状態になるまでの時間を短縮することができ、定着速度を速めることができることが確認された。
図５に示すように、何れの定着液を用いた場合でも、経過時間とともにスミアの値が下がっているが、参考例２及び参考例５は二分後にスミアの値が目標値である０．２を下回っている。一方、比較例１の場合は、二分後でもスミアの値は０．３より大きい値を示し、４分後になって０．２を下回る状態である。スミアの値が低いほど定着性が良好であることを示しており、液体現像剤のキャリア液と親和性のあるものを用いることで、良好な定着状態になるまでの時間を短縮することができ、定着速度を速めることができることが確認された。
以上、実施形態１によれば、トナーとキャリア液からなる液体現像剤を用いて形成されたトナー像を記録体である転写紙Ｐに定着する定着装置９０で塗布される定着液９３に含まれる軟化剤として、キャリア液に対して親和性を有するものを用いている。これにより、軟化剤がキャリア液に浸透しやすく、軟化剤がトナーの樹脂粒子に到達するまでの時間を短縮できるので、トナーを軟化する時間を短縮することができ、定着速度の高速化を実現することができる。
また、定着装置９０を二次転写ニップの下流側に設け、軟化剤を含んだ定着液９３をトナー像が転写された後の転写紙Ｐに供給している。これにより、二次転写ニップの上流側に定着装置９０を設け、トナー像が転写される前の転写紙Ｐに定着液を供給する場合に比べて、定着時間が早くなる。
また、定着液９３のように、軟化剤と軟化剤を希釈する希釈剤、または軟化剤を分散する分散剤とから成る定着剤として軟化剤をトナー像に供給することで、適切な量の軟化剤を均一に供給することができる。
また、軟化剤として不揮発性のものを使用することにより、軟化剤が蒸散することによる濃度低下がないため、定着液９３中の軟化剤の濃度を一定にすることができる。さらに、軟化剤が蒸散しないため、定着液９３の保存性もよく、大気汚染することがなく、略無臭であるという利点がある。なお、軟化剤を含んだ定着液９３が蒸散しないため従来の揮発の早い定着液に比べ、軟化剤をトナーに確実に接触させることができ、効率的にトナーを軟化することができる。
また、希釈剤である希釈液（または、分散剤である分散液）が、キャリア液に対して親和性を有することにより、定着液がキャリア液にはじかれることなく、希釈液（または分散液）とキャリア液とが混ざりやすくなる。これにより、定着液９３中の軟化剤が液体現像剤中のトナーの樹脂粒子に到達するまでの時間を短縮できるので、定着速度の高速化を図ることが出来る。
また、希釈剤である希釈液（または、分散剤である分散液）として不揮発性のものを使用することにより、希釈液（または分散液）が蒸散することによる濃度上昇がないため、定着液９３中の軟化剤の濃度を一定にすることができる。さらに、希釈液が蒸散しないため、定着液９３の保存性もよく、大気汚染することがなく、略無臭であるという利点がある。
また、定着剤として、希釈剤または分散剤が液体である定着液９３を用いることにより、供給が容易であり、パイプやポンプを用いて供給できる。さらに、粉体のように舞い散らないなど、取り扱いが便利である。薄層形成等、量を規制しやすく、粉体に比べ、トナーを形成する樹脂粒子と接触し易いため、粉体の定着剤よりも定着速度の高速化を図ることができる。
また、定着液９３に含まれる軟化剤として液体のものを用いることにより、軟化剤が固体やゲルの場合に比べ、キャリア液に対して浸透しやすく、トナーへの接触が早くなり、定着速度の高速化を図ることが出来る。
また、定着液９３の希釈液（または分散液）として、液体現像剤のキャリア液と同じ物質のものを用いることによって、定着液９３とキャリア液との親和性が良いため、定着液９３中の軟化剤が速やかにトナーに接触・浸透させることができる。これにより、定着速度の高速化を図ることが出来る。
また、希釈液としてシリコーンオイルを用いることができる。シリコーンオイルは、原子と原子の結合角が大きく、間隔も広く、分子がらせん状で外側をメチル基が覆って分子同士お互い引き合う力が弱いことから、表面張力が低い。そのため、樹脂の固まりに塗布した時、濡れ性がよく、定着液９３を均一に薄く塗ることができる。
また、プリンタ１００の定着手段として、定着装置９０を有することにより、定着速度の高速化を実現できる画像形成装置とすることができる。
また、変形例１のように、ゲル化した定着剤を用いることにより、樹脂の粒子などを動かさないため画像を乱すことなく、樹脂に軟化剤を付着させ、定着することができる。
また、定着装置９０を二次転写ニップの下流側に設け、軟化剤を含んだ定着液９３をトナー像が転写された後の転写紙Ｐに供給している。これにより、二次転写ニップの上流側に定着装置９０を設け、トナー像が転写される前の転写紙Ｐに定着液を供給する場合に比べて、定着時間が早くなる。
また、定着液９３のように、軟化剤と軟化剤を希釈する希釈剤、または軟化剤を分散する分散剤とから成る定着剤として軟化剤をトナー像に供給することで、適切な量の軟化剤を均一に供給することができる。
また、軟化剤として不揮発性のものを使用することにより、軟化剤が蒸散することによる濃度低下がないため、定着液９３中の軟化剤の濃度を一定にすることができる。さらに、軟化剤が蒸散しないため、定着液９３の保存性もよく、大気汚染することがなく、略無臭であるという利点がある。なお、軟化剤を含んだ定着液９３が蒸散しないため従来の揮発の早い定着液に比べ、軟化剤をトナーに確実に接触させることができ、効率的にトナーを軟化することができる。
また、希釈剤である希釈液（または、分散剤である分散液）が、キャリア液に対して親和性を有することにより、定着液がキャリア液にはじかれることなく、希釈液（または分散液）とキャリア液とが混ざりやすくなる。これにより、定着液９３中の軟化剤が液体現像剤中のトナーの樹脂粒子に到達するまでの時間を短縮できるので、定着速度の高速化を図ることが出来る。
また、希釈剤である希釈液（または、分散剤である分散液）として不揮発性のものを使用することにより、希釈液（または分散液）が蒸散することによる濃度上昇がないため、定着液９３中の軟化剤の濃度を一定にすることができる。さらに、希釈液が蒸散しないため、定着液９３の保存性もよく、大気汚染することがなく、略無臭であるという利点がある。
また、定着剤として、希釈剤または分散剤が液体である定着液９３を用いることにより、供給が容易であり、パイプやポンプを用いて供給できる。さらに、粉体のように舞い散らないなど、取り扱いが便利である。薄層形成等、量を規制しやすく、粉体に比べ、トナーを形成する樹脂粒子と接触し易いため、粉体の定着剤よりも定着速度の高速化を図ることができる。
また、定着液９３に含まれる軟化剤として液体のものを用いることにより、軟化剤が固体やゲルの場合に比べ、キャリア液に対して浸透しやすく、トナーへの接触が早くなり、定着速度の高速化を図ることが出来る。
また、定着液９３の希釈液（または分散液）として、液体現像剤のキャリア液と同じ物質のものを用いることによって、定着液９３とキャリア液との親和性が良いため、定着液９３中の軟化剤が速やかにトナーに接触・浸透させることができる。これにより、定着速度の高速化を図ることが出来る。
また、希釈液としてシリコーンオイルを用いることができる。シリコーンオイルは、原子と原子の結合角が大きく、間隔も広く、分子がらせん状で外側をメチル基が覆って分子同士お互い引き合う力が弱いことから、表面張力が低い。そのため、樹脂の固まりに塗布した時、濡れ性がよく、定着液９３を均一に薄く塗ることができる。
また、プリンタ１００の定着手段として、定着装置９０を有することにより、定着速度の高速化を実現できる画像形成装置とすることができる。
また、変形例１のように、ゲル化した定着剤を用いることにより、樹脂の粒子などを動かさないため画像を乱すことなく、樹脂に軟化剤を付着させ、定着することができる。
［参考構成例１］
実施形態１では、定着装置９０を二次転写ニップの下流側に設け、軟化剤を含んだ定着液９３をトナー像が転写された後の転写紙Ｐに供給している。トナー像に定着液を供給する定着装置９０の位置としてはこれに限るものではない。
以下、定着装置９０を転写紙Ｐの搬送方向において二次転写ニップの上流側に定着装置９０を配置した参考構成例１について説明する。定着装置９０の設置位置以外は実施形態１と同様の構成であり、共通する構成については説明を省略し、相違点のみについて説明する。
図６は、参考構成例１に係る画像形成装置としてのプリンタ１００の要部概略構成図である。
図６に示すように、参考構成例１のプリンタ１００は、転写紙Ｐの表面移動方向において二次転写部の上流側に定着装置９０が配置されている。この定着装置９０は、転写紙Ｐの表面に対し、定着液を介して接するように対向配置される定着液塗布手段としての定着ローラ９１を備えている。定着装置９０は、定着ローラ９１が転写紙Ｐの表面に対して近接したり離間したりできるように、図示しない駆動機構によって移動可能な構成となっている。また、定着装置９０の定着液タンク９５の内部には定着液９３が収容されており、この定着液９３に、定着ローラ９１に定着液９３を供給する供給ローラ９２が浸った状態で配置されている。なお、供給ローラ９２としては、実施形態１と同様の物を用いることができる。
実施形態１では、定着装置９０を二次転写ニップの下流側に設け、軟化剤を含んだ定着液９３をトナー像が転写された後の転写紙Ｐに供給している。トナー像に定着液を供給する定着装置９０の位置としてはこれに限るものではない。
以下、定着装置９０を転写紙Ｐの搬送方向において二次転写ニップの上流側に定着装置９０を配置した参考構成例１について説明する。定着装置９０の設置位置以外は実施形態１と同様の構成であり、共通する構成については説明を省略し、相違点のみについて説明する。
図６は、参考構成例１に係る画像形成装置としてのプリンタ１００の要部概略構成図である。
図６に示すように、参考構成例１のプリンタ１００は、転写紙Ｐの表面移動方向において二次転写部の上流側に定着装置９０が配置されている。この定着装置９０は、転写紙Ｐの表面に対し、定着液を介して接するように対向配置される定着液塗布手段としての定着ローラ９１を備えている。定着装置９０は、定着ローラ９１が転写紙Ｐの表面に対して近接したり離間したりできるように、図示しない駆動機構によって移動可能な構成となっている。また、定着装置９０の定着液タンク９５の内部には定着液９３が収容されており、この定着液９３に、定着ローラ９１に定着液９３を供給する供給ローラ９２が浸った状態で配置されている。なお、供給ローラ９２としては、実施形態１と同様の物を用いることができる。
実施形態１のように、二次転写ニップ通過後の転写紙Ｐに接触して定着液９３を塗布する構成では、定着されていないトナー像面に液体が付着した定着ローラ９１が接触し、転写紙Ｐ上のトナー像が乱されるおそれがある。定着ローラ９１がトナー像に接することで画像が乱されることについて、次の理由が挙げられる。
例えば、トナーが軟化するのに要する時間に比べ、転写紙Ｐの移動速度が遅ければ（ローラ塗布の場合、ローラと転写材が接触している時間が長いほど）、トナーは粘着性を増し、トナー同士が付着する力・トナーが転写紙Ｐに付着する力が増し、トナー像が乱されにくくなる。しかし、トナーが軟化するのに要する時間に比べ、転写紙Ｐの移動速度が早いほど（ローラ塗布の場合，ローラと転写材が接触している時間が短いほど）、トナー像は定着ローラ９１に付着している定着液９３に付着して転写紙Ｐから離されるおそれがある。これにより、転写紙Ｐ上で画像が乱されやすくなる。また、液状の定着液９３を用いたインクジェットのような吹き付け塗布の場合、定着液の勢いによって、トナーが動かされてしまうことがある。
これらは共に、特に乾式トナーの場合で深刻である。トナーの紙への付着力は、乾式トナーに比べ液体現像剤中のトナーの方が強い。
例えば、トナーが軟化するのに要する時間に比べ、転写紙Ｐの移動速度が遅ければ（ローラ塗布の場合、ローラと転写材が接触している時間が長いほど）、トナーは粘着性を増し、トナー同士が付着する力・トナーが転写紙Ｐに付着する力が増し、トナー像が乱されにくくなる。しかし、トナーが軟化するのに要する時間に比べ、転写紙Ｐの移動速度が早いほど（ローラ塗布の場合，ローラと転写材が接触している時間が短いほど）、トナー像は定着ローラ９１に付着している定着液９３に付着して転写紙Ｐから離されるおそれがある。これにより、転写紙Ｐ上で画像が乱されやすくなる。また、液状の定着液９３を用いたインクジェットのような吹き付け塗布の場合、定着液の勢いによって、トナーが動かされてしまうことがある。
これらは共に、特に乾式トナーの場合で深刻である。トナーの紙への付着力は、乾式トナーに比べ液体現像剤中のトナーの方が強い。
参考構成例１では、二次転写ニップの上流側に定着装置９０を設置し、樹脂層が付着する前の転写紙に定着液９３を塗布している。これにより、転写紙Ｐ上に定着液９３を供給する定着液供給手段として、樹脂層に接触する定着ローラ９１を用いた場合でも、転写紙Ｐ上に担持されるトナー像等の樹脂層を乱してしまうおそれがない。そのため、二次転写ニップの下流側に定着装置９０を設けた場合の利点に加え、接触塗布、吹き付け塗布等、トナー像の乱れを気にすることなく、塗布方法を選択することができる。また、軟化剤、希釈液ともに不揮発性の物質を用い、定着液９３を不揮発性とすることで、前もって転写紙Ｐに塗布しておいても、揮発することなく、トナーを軟化・膨潤させることができる。
以上、参考構成例１によれば、軟化剤や軟化剤を含む定着剤を、前もって記録媒体に付着させておいた後に定着される樹脂を載せるため、定着液９３の塗布により画像を壊すおそれがない。また、定着液９３を付与する際には転写紙Ｐにはトナーは担持されていないため、付与手段である定着ローラ９１が転写紙Ｐに接触しても、トナーに起因するオフセットが発生しない。また、２次転写前の転写紙Ｐに揮発性の定着液を塗布しておくと、定着液が蒸散して所望の定着性を得ることができなくなるおそれがあるが、不揮発の定着液９３を用いることにより前もって塗布しておいても定着性への影響を少なくすることがでいる。さらに、不揮発性の定着液を用いることで紙が皺になることを抑制することができる。
［参考構成例２］
実施形態１及び参考構成例１では、記録体である転写紙Ｐに定着液９３を供給し、トナー像と軟化剤とを接触させるものであった。トナー像に定着液を供給するタイミングとしては転写紙Ｐ上に限るものではない。転写紙Ｐに転写される前の像担持体上のトナー像に定着液を供給するようにしてもよい。
以下、像担持体である感光体ドラム１上のトナー像に定着液を供給する参考構成例２について説明する。定着装置９０の設置位置以外は実施形態１と同様の構成であり、共通する構成については説明を省略し、相違点のみについて説明する。
図７は参考構成例２に係る画像形成装置としてのプリンタ１００の要部概略構成図である。
図７に示すように、参考構成例２のプリンタ１００は、感光体ドラム１の表面移動方向において、現像装置４０との対向部である現像領域の下流側に定着装置９０が配置されている。この定着装置９０は、感光体ドラム１の表面に対し、液体現像剤と定着液を介して接するように対向配置される定着剤塗布手段としての定着ローラ９１を備えている。また、定着装置９０の定着液タンク９５の内部には、液状の定着剤である定着液９３が収容されており、この定着液９３に、定着ローラ９１に対して定着液を供給する供給ローラ９２が浸った状態で配置されている。なお、供給ローラ９２としては、実施形態１と同様の物を用いることができる。
実施形態１及び参考構成例１では、記録体である転写紙Ｐに定着液９３を供給し、トナー像と軟化剤とを接触させるものであった。トナー像に定着液を供給するタイミングとしては転写紙Ｐ上に限るものではない。転写紙Ｐに転写される前の像担持体上のトナー像に定着液を供給するようにしてもよい。
以下、像担持体である感光体ドラム１上のトナー像に定着液を供給する参考構成例２について説明する。定着装置９０の設置位置以外は実施形態１と同様の構成であり、共通する構成については説明を省略し、相違点のみについて説明する。
図７は参考構成例２に係る画像形成装置としてのプリンタ１００の要部概略構成図である。
図７に示すように、参考構成例２のプリンタ１００は、感光体ドラム１の表面移動方向において、現像装置４０との対向部である現像領域の下流側に定着装置９０が配置されている。この定着装置９０は、感光体ドラム１の表面に対し、液体現像剤と定着液を介して接するように対向配置される定着剤塗布手段としての定着ローラ９１を備えている。また、定着装置９０の定着液タンク９５の内部には、液状の定着剤である定着液９３が収容されており、この定着液９３に、定着ローラ９１に対して定着液を供給する供給ローラ９２が浸った状態で配置されている。なお、供給ローラ９２としては、実施形態１と同様の物を用いることができる。
参考構成例２のように、感光体ドラム１上のトナーに定着液９３を供給する定着剤供給手段として、定着ローラ９１を用いた場合、感光体ドラム１上に担持されたトナー像を乱してしまうおそれがある。そのため、参考構成例２では、導電性材料で構成した基体を絶縁層又は高抵抗層で覆った定着ローラ９１を用い、その定着ローラ９１に電界形成手段としての定着ローラ電源９７を接続している。具体的には、例えば、ステンレス製の芯金に導電性のゴム層を形成し、その表面を絶縁性のＰＦＡチューブで覆ったものを用いることができる。このような構成により、定着ローラ９１と感光体ドラム１との間には、トナーを感光体ドラム１側に押し付ける方向の電界が形成される。このような電界を形成することで、定着液供給位置における感光体ドラム１上のトナーの感光体ドラム１側への拘束力を高めることができる。これにより、感光体ドラム１上に担持されたトナー像を乱すことなく、そのトナーに対して定着液９３を供給することができる。
感光体ドラム１と定着ローラ９１とが対向する対向位置（剤供給位置）では、定着ローラ９１上の定着液９３がトナーを覆っているキャリア液と交わり、トナーに定着液９３が付与される。定着液９３が付与されたトナーは、感光体ドラム１の表面移動に伴い、これと中間転写ローラ５１とによって形成された一次転写ニップに搬送される。一次転写ニップまでの間において、トナーの樹脂成分は定着液９３中の軟化剤により軟化され、粘着性を持った状態となり、膨潤時に内部に含侵した定着液９３の余剰分を表面に吐き出して、トナー粒子同士が付着し、フィルムに近い状態に変化する。
このようにフィルムに近い状態に変化したトナーは、感光体ドラム１の表面移動に伴い、一次転写ニップにおいて、中間転写ローラ５１の表面に押しつけられることで、その粘着性により転写紙Ｐ上に転写されるとともに定着される。併せて、転写バイアスを加えてもよい。トナー粒子は、フィルムに近い状態になっているため、転写バイアス過多の部分ができた場合でもトナーが飛び散りにくくなる。感光体ドラム１上では、転写紙Ｐ上に比べ、定着液が揮発しやすいため、不揮発性の定着液が特に有効である。
このようにフィルムに近い状態に変化したトナーは、感光体ドラム１の表面移動に伴い、一次転写ニップにおいて、中間転写ローラ５１の表面に押しつけられることで、その粘着性により転写紙Ｐ上に転写されるとともに定着される。併せて、転写バイアスを加えてもよい。トナー粒子は、フィルムに近い状態になっているため、転写バイアス過多の部分ができた場合でもトナーが飛び散りにくくなる。感光体ドラム１上では、転写紙Ｐ上に比べ、定着液が揮発しやすいため、不揮発性の定着液が特に有効である。
以上、参考構成例２によれば、感光体ドラム１上のトナー像に軟化剤を含有する定着液９３を付与するため、中間転写ローラ５１や転写紙Ｐへの粘着転写も可能と成る。また、トナーが飛び散りにくいため、トナーの散りも防止することができる。さらに、感光体ドラム１上であればトナーの電荷が大きいので、トナー像が乱れにくい。
［参考構成例３］
参考構成例２では、像担持体上のトナー像に定着液９３を供給する構成として、像担持体が感光体ドラム１である場合について説明した。その表面上のトナー像に定着液９３を供給される構成としては感光体ドラム１に限るものではない。以下、その表面上のトナー像が定着液９３の供給を受ける像担持体が中間転写ローラ５１である場合の参考構成例３について説明する。定着装置９０の設置位置以外は実施形態１と同様の構成であり、共通する構成については説明を省略し、相違点のみについて説明する。
図８は参考構成例３に係る画像形成装置としてのプリンタ１００の要部概略構成図である。
図８に示すように、参考構成例３のプリンタ１００は、中間転写ローラ５１の表面移動方向において、感光体ドラム１との対向部である１次転写ニップの下流側、且つ、二次転写ニップの上流側に定着装置９０が配置されている。この定着装置９０は、中間転写ローラ５１の表面に対し、液体現像剤と定着液を介して接するように対向配置される定着剤塗布手段としての定着ローラ９１を備えている。定着装置９０は、定着ローラ９１が中間転写ローラ５１の表面に対して近接したり離間したりできるように、図示しない駆動機構によって移動可能な構成となっている。
また、定着装置９０の定着液タンク９５の内部には定着液９３が収容されており、この定着液９３に、定着ローラ９１に定着剤を供給する供給ローラ９２が浸った状態で配置されている。なお、供給ローラ９２としては、実施形態１と同様の物を用いることができる。
参考構成例２では、像担持体上のトナー像に定着液９３を供給する構成として、像担持体が感光体ドラム１である場合について説明した。その表面上のトナー像に定着液９３を供給される構成としては感光体ドラム１に限るものではない。以下、その表面上のトナー像が定着液９３の供給を受ける像担持体が中間転写ローラ５１である場合の参考構成例３について説明する。定着装置９０の設置位置以外は実施形態１と同様の構成であり、共通する構成については説明を省略し、相違点のみについて説明する。
図８は参考構成例３に係る画像形成装置としてのプリンタ１００の要部概略構成図である。
図８に示すように、参考構成例３のプリンタ１００は、中間転写ローラ５１の表面移動方向において、感光体ドラム１との対向部である１次転写ニップの下流側、且つ、二次転写ニップの上流側に定着装置９０が配置されている。この定着装置９０は、中間転写ローラ５１の表面に対し、液体現像剤と定着液を介して接するように対向配置される定着剤塗布手段としての定着ローラ９１を備えている。定着装置９０は、定着ローラ９１が中間転写ローラ５１の表面に対して近接したり離間したりできるように、図示しない駆動機構によって移動可能な構成となっている。
また、定着装置９０の定着液タンク９５の内部には定着液９３が収容されており、この定着液９３に、定着ローラ９１に定着剤を供給する供給ローラ９２が浸った状態で配置されている。なお、供給ローラ９２としては、実施形態１と同様の物を用いることができる。
参考構成例３のように、中間転写ローラ５１上のトナーに定着液９３を供給する定着剤供給手段として、定着ローラ９１を用いた場合、中間転写ローラ５１上に担持されたトナー像を乱してしまうおそれがある。そのため、参考構成例３では、導電性材料で構成した基体を絶縁層又は高抵抗層で覆った定着ローラ９１を用い、その定着ローラ９１に電界形成手段としての定着ローラ電源９７を接続している。なお、図８に示すように接地してもよい。具体的には、例えば、ステンレス製の芯金に導電性のゴム層を形成し、その表面を絶縁性のＰＦＡチューブで覆ったものを用いることができる。このような構成により、定着ローラ９１と中間転写ローラ５１との間には、トナーを中間転写ローラ５１側に押し付ける方向の電界が形成される。このような電界を形成することで、定着液供給位置における中間転写ローラ５１上のトナーの中間転写ローラ５１側への拘束力を高めることができる。これにより、中間転写ローラ５１上に担持されたトナー像を乱すことなく、そのトナーに対して定着液９３を供給することができる。
なお、図示はしていないが中間転写ドラム（またはベルト）５１上に各色トナー像が重なり合ってトナー像が形成される方式のカラー画像形成装置の場合、トナー像が形成された後、その合成トナー像は、中間転写ローラ５１の表面移動に伴って、定着装置９０の定着ローラ９１と対向する位置に搬送される。定着装置９０は、合成トナー像が搬送されてくるまでは、中間転写ローラ５１と離間した状態で待機している。そして、定着装置９０は、合成トナー像の先端が定着ローラ９１との対向位置に到達する直前に、駆動機構によって定着ローラ９１が中間転写ローラ５１の表面に近接する位置に移動する。これにより、定着ローラ９１上の定着液９３が中間転写ローラ５１表面に供給されることになる。
その後二次転写ニップまでの間において、トナーの樹脂成分は定着液９３に軟化され、粘着性を持った状態となり、膨潤時に内部に含侵した定着液９３の余剰分を表面に吐き出して、トナー粒子同士が付着し、フィルムに近い状態に変化する。このようにフィルムに近い状態に変化したトナーは、中間転写ローラ５１の表面移動に伴い、二次転写ニップにおいて、転写紙Ｐの表面に押しつけられることで、その粘着性により転写紙Ｐ上に転写されるとともに定着される。併せて、転写バイアスを加えてもよい。トナー粒子は、フィルムに近い状態になっているため、転写バイアス過多の部分ができた場合でもトナーは飛び散りにくくなる。中間転写ローラ５１上では参考構成例２の感光体ドラム１上と同様に、転写紙Ｐ上に比べて、定着液９３が揮発しやすいため、不揮発性の定着液が特に有効である。
その後二次転写ニップまでの間において、トナーの樹脂成分は定着液９３に軟化され、粘着性を持った状態となり、膨潤時に内部に含侵した定着液９３の余剰分を表面に吐き出して、トナー粒子同士が付着し、フィルムに近い状態に変化する。このようにフィルムに近い状態に変化したトナーは、中間転写ローラ５１の表面移動に伴い、二次転写ニップにおいて、転写紙Ｐの表面に押しつけられることで、その粘着性により転写紙Ｐ上に転写されるとともに定着される。併せて、転写バイアスを加えてもよい。トナー粒子は、フィルムに近い状態になっているため、転写バイアス過多の部分ができた場合でもトナーは飛び散りにくくなる。中間転写ローラ５１上では参考構成例２の感光体ドラム１上と同様に、転写紙Ｐ上に比べて、定着液９３が揮発しやすいため、不揮発性の定着液が特に有効である。
以上、参考構成例３によれば、中間転写ローラ５１上のトナー像に軟化剤を含有する定着液９３を付与するため、転写紙Ｐへの粘着転写も可能と成る。また、トナーが飛び散りにくいため、トナーの散りも防止することができる。さらに、中間転写ローラ５１上であればトナーの電荷が大きいので、トナー像が乱れにくい。
１ 感光体ドラム
２０ 帯電装置
３０ 感光体スイープ装置
３２ スイープローラ
３３ イープクリーニングブレード
３４ キャリア回収装置
４０ 現像装置
４１ 現像剤収容タンク
４２ 現像ローラ
４３ 中間ローラ
４４ アニロクスローラ
４５ 液体現像剤
４６ 攪拌スクリュ
４８ 現像クリーニングブレード
４９ ドクターブレード
５０ 転写装置
５１ 中間転写ローラ
５２ 中間転写体クリーニングブレード
５５ 二次転写ローラ
６０ ドラムクリーニング装置
６１ クリーニングブレード
７０ 除電ランプ
９０ 定着装置
９１ 定着ローラ
９２ 供給ローラ
９３ 定着液
９４ 掻き取りブレード
９５ 定着液タンク
９６ 対向ローラ
９７ 定着ローラ電源
９８ 対向ローラ電源
１００ プリンタ
２０ 帯電装置
３０ 感光体スイープ装置
３２ スイープローラ
３３ イープクリーニングブレード
３４ キャリア回収装置
４０ 現像装置
４１ 現像剤収容タンク
４２ 現像ローラ
４３ 中間ローラ
４４ アニロクスローラ
４５ 液体現像剤
４６ 攪拌スクリュ
４８ 現像クリーニングブレード
４９ ドクターブレード
５０ 転写装置
５１ 中間転写ローラ
５２ 中間転写体クリーニングブレード
５５ 二次転写ローラ
６０ ドラムクリーニング装置
６１ クリーニングブレード
７０ 除電ランプ
９０ 定着装置
９１ 定着ローラ
９２ 供給ローラ
９３ 定着液
９４ 掻き取りブレード
９５ 定着液タンク
９６ 対向ローラ
９７ 定着ローラ電源
９８ 対向ローラ電源
１００ プリンタ
Claims (6)
- トナーとキャリア液とからなる液体現像剤を用いてトナー像が形成された記録体に定着液を供給することで、該記録体上に該トナー像を定着させる定着装置において、
上記定着液は、上記トナーを溶解または膨潤させる性質を有する軟化剤としてアジピン酸ジイソブチルを５０［ｗｔ％］含有し、希釈液の成分としてジメチルシロキサンを５０［ｗｔ％］含有することを特徴とする定着装置。 - 潜像担持体と、該潜像担持体上に潜像を形成する潜像形成手段と、該潜像担持体上の潜像を現像しトナー像を形成する現像手段と、該潜像担持体上のトナー像を転写材上に転写する転写手段と、該転写手段により転写材に転写されたトナー像を定着する定着手段とを備える画像形成装置において、
該定着手段として、請求項１の定着装置を用いることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項２の画像形成装置において、
上記定着装置は、上記トナー像が転写された後の上記記録体に上記軟化剤を供給することを特徴とする画像形成装置。 - 請求項２の画像形成装置において、
上記定着装置は、上記トナー像が転写される前に上記記録体に上記軟化剤を供給することを特徴とする画像形成装置。 - 請求項２の画像形成装置において、
上記定着装置は、上記記録体に転写される前の上記潜像担持体上の上記トナー像に上記軟化剤を供給することを特徴とする画像形成装置。 - 請求項２の画像形成装置において、
上記転写手段は、その表面に上記潜像担持体から上記トナー像が転写され、転写された該トナー像を上記転写材上に転写する中間転写体を備え、
上記定着装置は、該潜像担持体から転写され、該記録体に転写される前の該中間転写体上の該トナー像に上記軟化剤を供給することを特徴とする画像形成装置。
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2005
- 2005-10-27 JP JP2005313313A patent/JP4668032B2/ja not_active Expired - Fee Related
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