JP5054071B2 - 定着装置、画像形成装置及び定着液保存容器 - Google Patents

Description

本発明は定着装置、画像形成装置及び定着液保存容器に関し、詳細には樹脂を含有した微粒子を媒体に定着させる定着液を用いて樹脂を含有した微粒子であるトナーを定着する技術に関する。

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、広くオフィスで使用されている。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。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。

このような非加熱定着方法としては、例えば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剤を、未定着のトナーが所定位置に配設された被定着物の表面から噴霧または滴下してトナーを溶解または膨潤させた後、被定着物を乾燥させるトナーの湿式定着方法が、特許文献１に提案されている。

しかしながら、特許文献１の湿式定着方法においては、水に不溶又は難溶な有機化合物が、水に分散混合された水中油滴型の定着剤を用いているため、多量の定着剤を未定着トナーに付与した場合には、転写紙などの記録媒体（非定着物）が、定着剤の水分を吸収し、記録媒体にシワやカールが発生する。これにより、画像形成装置に必要とされる安定かつ高速な記録媒体の搬送を著しく損なうこととなる。そこで、乾燥装置を用いて、定着剤に含まれる多量の水を蒸発させることにより、記録媒体に付与された定着剤から水分を除去しようとすると、熱定着方式を用いる画像形成装置の消費電力に匹敵する電力を必要とすることとなる。

また、撥水性処理された未定着トナーを弾かない定着液として、油性溶媒に、トナーを溶解又は膨潤させる材料を溶解させた油性の定着液が従来よりいくつか提案されている。その一つとして例えば、特許文献２には、トナーを構成する樹脂成分を溶解又は膨潤させる材料を成分としての脂肪族二塩基酸エステル等を希釈液（溶媒）として不揮発性のジメチルシリコーンで希釈した（溶解させた）定着液が提案されている。また、特許文献３には、静電気的方法で形成された未定着画像を、画像を乱すことなく鮮明にかつ容易に受像シート上に固着できる定着方法に用いることのできる定着用溶液として、トナーを溶解し、かつシリコーンオイルと相溶性を有する溶剤１００容量に対し、シリコーンオイル８〜１２０容量部を混合してなる相溶状態の未定着トナー画像の定着用溶液が提案されている。このような油性の定着液は、撥水性処理された未定着トナーとの高い親和性を有する油性溶媒を含むため、撥水性処理された未定着トナーを弾くことなく、トナーを溶解又は膨潤させ、トナーを記録媒体に定着させることができる。

更に、特許文献４、５には、定着液をフォーム状とし、液体に対して密度を下げ、液体の表面張力の影響をなくすことで、従来よりも極微量の定着液塗布量でトナー画像を乱すことなく定着する技術が提案されている。

しかしながら、上記いずれの特許文献においても、定着液を未定着トナー層に付与する構成であるが、図８に示すように接触付与手段として、塗布ローラ１を用いて、記録媒体２上の未定着トナー層３へ定着液を塗布する構成において、定着液を記録媒体２に微量付与するために、図８の（ａ）に示すように、塗布ローラ１上の定着液層４の厚みが未定着トナー層３よりも薄い場合、塗布ローラ１が記録媒体２から剥離する位置で、塗布ローラ１の表面の定着液の液膜によって生じる表面張力で未定着トナー粒子が引っ張られてしまい塗布ローラ１の表面にトナー粒子が付着し、記録媒体２上の画像が大幅に乱れてしまう。

逆に、図８の（ｂ）に示すように、塗布ローラ１上の定着液層４の厚みを未定着トナー層３よりも十分厚くすると、塗布ローラ１が記録媒体２から剥離する位置で、液量が多いため塗布ローラ１の表面の液膜による表面張力が直接トナー粒子に作用しにくくなり、ローラ側にトナーが付着しなくなるが、紙面に多量の定着液が塗布されるため、記録媒体２上で過剰な定着液によりトナー粒子が流され画質劣化を生じたり、乾燥時間が長くなり定着応答性に問題が生じてしまう。また、紙に著しい残液感（紙を手で触れたときの湿った感触）が発生する。更に、定着液が水を含有する場合、紙等のセルロースを含有する媒体への塗布量が多い場合、紙等の媒体が著しくカールし、画像形成装置などにおける装置内の紙等の媒体搬送時に紙ジャム発生の恐れがある。よって、このような定着液でローラ塗布を行う構成では、定着応答性向上や残液感低減やカール防止ための紙上のトナー層への定着液微量塗布と定着ローラへのトナーオフセット防止を両立することが極めて難しい。接触塗布手段として、ダイコート手段やブレード塗布手段やワイヤーバー塗布手段を用いた場合も、定着液が微量になると接触塗布手段に表面張力でトナーが付着してしまい、画像劣化が生じる。

以上のように、接触塗布手段にて、従来の定着液処方では、定着応答性を向上するための紙上のトナー層への定着液微量塗布とトナー画像を乱さず均一塗布することを両立することが極めて難しい。また、記録媒体上のトナーに限ったことではなく、媒体上の樹脂含有微粒子層に液状の定着液を付与する構成ではどの場合も生じる問題点である。

ところで、フォーム状定着液に適する起泡剤としては、一般にアニオン系界面活性剤が適している。このアニオン系界面活性剤の起泡性を最大限に発揮するのは液のｐＨが７以上の弱アルカリ性領域である。一方、定着液中のトナー等の樹脂を軟化する軟化剤は、エステル基を有している場合が大半で、ｐＨが７以上のアルカリ性領域ではエステル基が加水分解を起こし、軟化剤が化学的に分解してしまい、軟化剤としての能力が失われる。このため、定着液の起泡性を重視して液のｐＨを７以上とすると、定着液の長期保存において、保存容器内で軟化剤が化学的に分解し、定着性能がなくなり、定着装置としての信頼性が得られなくなる問題がある。ｐＨを６以下の弱酸性とすると軟化剤の化学的分解は抑制されるが、起泡剤の能力が低下し、定着液のフォーム化がうまくいかなくなり、泡膜の形成が劣化し、定着不良を発生させてしまう。

本発明はこれらの問題点を解決するためのものであり、起泡性を損なうことなく、かつ定着液の長期保存における軟化剤の化学的分解という問題を解決し、定着液の保存安定性を飛躍的に向上させ、信頼性の高い、定着装置、定着液保存容器及び画像形成装置を提供することを目的とする。

前記問題点を解決するために、本発明の定着装置は、樹脂の少なくとも一部を溶解又は膨潤させることで樹脂を含有する樹脂含有微粒子を軟化させる軟化剤と起泡剤と水とを少なくとも含有した定着液をフォーム化し、フォーム化したフォーム状定着液の膜厚を制御して樹脂含有微粒子に付与し定着させる。そして、本発明の定着装置は、少なくとも軟化剤を含有する軟化剤液を収納する第１の保持手段と、少なくとも起泡剤を含有する起泡剤液を収納する第２の保持手段と、各保持手段によって独立した状態で収納された液同士を混合しながらフォーム化してフォーム状定着液を生成する混合フォーム状定着液生成手段とを有することに特徴がある。また、第１の保持手段に収納される軟化剤液は酸性を示すｐＨに調整され、第２の保持手段に収納される起泡剤液はアルカリ性を示すｐＨに調整されている。よって、起泡性を損なうことなく、定着液の保存安定性を飛躍的に向上させ、信頼性の高い定着装置を提供することができる。

また、混合フォーム状定着液生成手段は、各保持手段によって独立した状態で収納された液同士を混合して混合液を生成する混合液生成手段と、混合液をフォーム化してフォーム状定着液を生成するフォーム状定着液生成手段とを有する。よって、混合時の液同士の溶解・分散均一性が高まり、定着品質が安定する。

更に、混合フォーム状定着液生成手段によるフォーム状定着液の生成は、装置起動時に行うことが好ましい。

また、混合液生成手段は撹拌機構を有することにより、より一層混合時の液同士の溶解・分散均一性が高まり、定着品質が安定する。

更に、第１の保持手段から軟化剤液を、第２の保持手段から起泡剤液をそれぞれ供給する供給流路を具備し、各供給流路が合流する合流流路の流体抵抗が各供給流路の流体抵抗より小さい。よって、特別な攪拌機構を設けることなく、液同士の均一な溶解・分散が可能となり、定着装置や定着液保存容器の小型化が容易となる。

また、別の発明としての画像形成装置は、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、上記の定着装置により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に特徴がある。よって、定着液の保存信頼性が高く、放置安定性に優れた画像形成装置を提供することができる。

更に、別の発明としての定着液保存容器は、樹脂の少なくとも一部を溶解又は膨潤させることで樹脂を含有する樹脂含有微粒子を軟化させる軟化剤と起泡剤と水とを少なくとも含む混合液を生成し、混合液をフォーム化した後に、樹脂含有微粒子に付与することで定着させる定着液を収納する。そして、本発明の定着液保存容器は、少なくとも軟化剤を含有する軟化剤液を収納する第１の保持手段と、少なくとも起泡剤を含有する起泡剤液を収納する第２の保持手段と有し、軟化剤液と起泡剤液を独立した状態で設けられることに特徴がある。よって、定着装置側に特別な機構を設けることがなく、小型化が容易であり、液同士を混合でき、かつ定着液の保存安定性を向上できる。

また、第１の保持手段及び／又は第２の保持手段は着脱自在であることにより、交換が容易に可能となる。

更に、容器内に、軟化剤液の供給流路及び起泡剤液の供給流路を具備し、各供給流路同士が合流する位置に各液同士を混合攪拌する混合攪拌手段を有することにより、より一層液同士を混合でき、かつ定着液の保存安定性を向上できる。

また、第１の保持手段は軟化剤液の供給流路と連通する第１の連通手段を有し、第２の保持手段は起泡剤液の供給流路と連通する第２の連通手段を有する。よって、定着液の保存安定性がより一層向上する。

更に、第１の連通手段は、収納されている軟化剤液を封止すると共に、定着装置側における軟化剤液の供給流路と連通する針状の供給パイプが突き刺さって第１の保持手段の収納部と定着装置側における軟化剤液の供給流路が連通する封止ゴムを有し、第２の連通手段は、収納されている起泡剤液を封止すると共に、定着装置側における起泡剤液の供給流路と連通する針状の供給パイプが突き刺さって第２の保持手段の収納部と定着装置側における起泡剤液の供給流路が連通する封止ゴムを有する。よって、定着液の保存安定性が更に向上でき、かつ定着液の保存安定性を向上できる。

また、第１の保持手段及び第２の保持手段は、ジャバラ構造を有する容器であり、該容器内に収納する液を押し出す押出手段を有し、更にはこの押出手段は加圧アクチュエータを用いて構成することが好ましい。

本発明の定着装置は、第１、第２の各保持手段によって軟化剤液と起泡剤液が独立した状態で収納され、そして液同士を混合しながらフォーム化してフォーム状定着液を生成する。よって、起泡性を損なうことなく、定着液の保存安定性を飛躍的に向上させ、信頼性が高くなる。

本発明の第１の実施の形態に係る定着装置の構成を示す概略構成図である。 第１の実施の形態に係る定着装置の部分構成を示す概略構成図である。 本発明の第１の実施の形態に係る定着装置の別の構成を示す概略構成図である。 液混合部の構成を示す概略構成図である。 別の発明の第１の実施の形態に係る定着液保存容器の構成を示す概略構成図である。 別の発明の第２の実施の形態に係る定着液保存容器の構成を示す概略構成図である。 別の発明の一実施の形態の画像形成装置の構成を示す概略構成図である。 従来の定着装置において生じたオフセットの様子を示す概略断面図である。

はじめに、本発明の定着装置における背景及び原理について概説する。
ｐＨが７以上９以下の状態で最も起泡性に優れるアニオン系界面活性剤、特に脂肪酸塩を含有した水性の液と、エステル基を有する軟化剤を含有した水性の液を混合しておくと、長期の保存中に、軟化剤が加水分解により化学的に分解するという問題があった。そこで、この問題の解決手段として、保存容器中では、起泡剤を含有した水性液と軟化剤を含有した水性液を独立した状態で保存し、容器内もしくは定着装置内にて、定着装置稼動とともにこれらの水性液を混合して、直ちに泡化してフォーム状定着液を作製し、媒体に付着した未定着のトナーなどの樹脂微粒子層に付与する方法が考えられる。

しかし、軟化剤を含有した水性液（ｐＨ≧７）と軟化剤を含有した水性液（ｐＨ＜７）を単に混合しても、十分に混合せずにフォーム化（泡化）を行うと、フォーム密度の高い泡や、軟化剤が不均一に分布したフォーム状定着液となり、画像抜けや定着不足な定着となる恐れがある。これは、単に２つの液を混合するだけではなく、混合直後または同時に液を泡化する場合の特有の問題点である。即ち、本発明は、軟化剤を含有した水性液（ｐＨ≧７）と軟化剤を含有した水性液（ｐＨ＜７）を保存中は独立した状態で保存し、定着稼動時に、２つの液を十分に混合後にフォーム化（泡化）する、もしくは、２つの液を混合後に十分泡化することが特徴であり、泡のプラトー境界に軟化剤が均一に溶解もしくは分散したフォーム状定着液とすることで、所望のフォーム密度を有し、均一な定着液付与と安定した定着が可能となる。

ここで、定着液は、希釈媒としての水と樹脂を軟化させる軟化剤と定着液をフォーム化させる起泡剤を含有する。また、樹脂微粒子、特に電子写真記録技術に用いるトナー粒子に用いる樹脂の代表としてポリエステル樹脂やスチレン・アクリル樹脂に対し、エステル基を持つ有機溶剤が樹脂軟化性に優れている。例えば、２塩基酸エステルや、脂肪酸アルコキシアルキルや炭酸プロピレンなどの環状エステルやクエン酸エステルなどは、トナー樹脂軟化性に特に優れている。さて、本発明では、ｐＨが７以上の液をアルカリ性の液、ｐＨが７未満の液を酸性の液、ｐＨが７以上１０未満の液を弱アルカリ性の液、ｐＨが４以上７未満の液を弱酸性の液と定義する。一方、これらのエステル基を有する有機溶剤は、一般に水中で加水分解しやすいことが知られている。特に、水のｐＨが８以上のアルカリ性水中で、加水分解が促進される。これは、アルカリ性水に含まれる塩基性部材（ナトリウムイオン、カリウムイオン、アミンなど）の触媒作用によるためである。そこで、水中でこれらの塩基性部材を中和し、若干、酸が多めとなる弱酸性状態とすると、エステルの加水分解を飛躍的に抑制できる。

一方、フォーム状定着液を作製するために欠かせない起泡剤として、アニオン系界面活性剤、特にミリスチン酸アミンなどの脂肪酸塩は、水のｐＨが７〜１０の範囲の弱アルカリ性領域で、最も起泡剤が高くなる。これは、弱アルカリ性領域で、脂肪酸塩が解離し、脂肪酸が水に溶解しやすくなり、脂肪酸ミセルを作りやすく、泡のプラトー境界が保持できるためである。逆にいうと、弱酸水中では、脂肪酸塩は、解離することができず、所謂酸性石鹸のごとく不溶化してしまい、ミセルの形成ができず、起泡性が極端に悪くなる。

このように、定着液中の起泡剤の起泡力を高めるには液は弱アルカリ性が望ましいが、定着液中の軟化剤の化学的分解を抑制するには液は弱酸性が望ましい。そこで、この相反する問題を解決するため、本発明では、定着液中の起泡剤と水を含有し弱アルカリ性とした液と、水を含まない又は水を含んでいてもｐＨが６以上７未満で弱酸性に保たれた状態で軟化剤を含有する液とを分離独立した状態で保持し、定着稼動時に２つの液を混合し、定着液として混合後も起泡性が劣化しないためにｐＨが７以上となっている状態で、直後又は同時に泡化を行ってフォーム状定着液を作製し、紙などの媒体上の未定着トナー画像にフォーム状定着液を付与し画像の定着を行う構成を有しているのである。

ここで、定着液を、起泡剤を含有する液（以下、起泡剤液と称す）と、軟化剤を含有する液（以下、軟化剤液と称す）に分けて保持する構成において、先ず、起泡剤液は、起泡剤と増泡剤と希釈媒としての水とｐＨ調整剤を含有することが望ましい。起泡剤としては、アニオン系界面活性剤、特に脂肪酸塩が望ましく、更に脂肪酸塩としては、脂肪酸アミン塩が望ましい。脂肪酸はアルキル基の炭素数１２、１４、１６、１８であるラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸及びステアリン酸の中から最適な組合せを選ぶ。塩としては、ナトリウム塩、カリウム塩やアミン塩がよく、特にトリエタノールアミン塩やジエタノールアミン塩が望ましい。増泡剤としては、脂肪酸アルカノールアミド、特に脂肪酸アルカノールアミドには（１：１）型と（１：２）型があるが、本発明における泡沫安定性には（１：１）型が適する。更に、増泡剤として多価アルコール類、特にプロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール及びグリセリンなどを単独もしくは混合することが適する。液のｐＨが７以上１０未満の弱アルカリ性に維持するためのｐＨ調整剤としてはアミン類が適する。

一方、軟化剤液は、軟化剤単独でもよいが、加水分解をより抑制するため増泡剤成分である多価アルコール類、特にプロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール及びグリセリンを単独又は複数含有することも望ましい。また、若干の水を含有しておくと引火性が低減し危険物扱いにならずに済む利点がある。水を含有する場合、軟化剤液のｐＨは６以上７未満の弱酸に設定することが望ましい。但し、起泡剤液と軟化剤液を混合した際、混合液全体のｐＨは７以下とならない程度に弱酸とするためのｐＨ調整剤の濃度を設定することが望ましい。軟化液中のｐＨ調整剤としては、有機酸塩が望ましく、乳酸、クエン酸、リンゴ酸などのナトリウム塩やカリウム塩が適する。

図１は本発明の第１の実施の形態に係る定着装置の構成を示す概略構成図である。同図に示す本実施の形態の定着装置１０において、定着液を生成する軟化剤液は軟化剤液密封容器１１に、また起泡剤液は起泡剤液密封容器１２にそれぞれ独立した状態で分離して保存されている。定着装置の稼動時に、後述する主制御部２２からの駆動制御信号に基づいて液搬送ポンプ１３、１４によって軟化剤液密封容器１１からの軟化剤液と起泡剤液密封容器１２からの起泡剤液は所望の混合比となるように供給され、所望の混合比の混合液はバブリング槽１５へと送られる。そして、後述する主制御部２２からの駆動制御信号に基づいてバブリング槽１５では混合液が到達するタイミングで空気ポンプ１６を作動させ、混合液をバブリングし、大きな泡径のフォーム状定着液を生成する。このときの泡は目視でもわかるくらいの大きな泡である。生成した大きな泡は、泡にせん断力を加えて細かな泡とするフォーム状定着液生成手段１７に送られてフォーム状定着液を形成する。このフォーム状定着液生成手段１７は２重の円筒部材を有し、内部の円筒部材が軸回転することで内部の円筒部材における外周面と外部の円筒部材における内周面とに発生するせん断力によって大きな泡から所望の泡径の小さな泡を生成するものである。このように生成されたフォーム状定着液は、供給口１８から、塗布ローラ１９に密接した泡膜制御ブレード２０と塗布ローラ１９との密接部に供給され、塗布ローラ１９上に所望の泡膜を形成する。塗布ローラ１９とそれに対峙する加圧ローラ２１との間を未定着トナー画像が形成された記録媒体の紙を通すことで、フォーム状定着液の泡膜を未定着トナーに付与し、定着液中の軟化剤によりトナー樹脂が軟化し、加熱することなくトナー画像を紙に定着する。また、主制御部２２は、定着装置の起動信号を受けて、液搬送ポンプ１３、１４の駆動、空気ポンプ１６の駆動を制御することで、未定着トナー画像が形成された記録媒体の紙が搬送されるタイミングに合わせて混合、フォーム化を行い、フォーム状定着液を生成することができる。

なお、本実施の形態の定着装置１０の構成において、液搬送部、バブリング槽や泡をフォーム状にする部分では、起泡剤液と軟化剤液は混合しており、長期放置において軟化剤の化学的分解が起こる。従って、定着終了時もしくは定着開始時に、密封容器からフォーム状定着液供給口までの流路内の定着液は廃棄しておくことが望ましい。更に、廃棄により定着液が無駄に消費されるため、密封容器からフォーム状定着液供給口までの流路内の容積は極力小さいことが望ましい。

また、起泡剤液と軟化剤液は、十分均一に混合されないと混合後の泡化の際に起泡性が悪くなり、フォーム状定着液の密度が所望の値よりも高くなり、泡膜形成ができなくなる恐れがある。更には、軟化剤が泡のプラトー境界にて不均一に分布し、定着が不均一になる恐れがある。そこで、図２に示すように、バブリング槽１５でも攪拌手段２３による攪拌とバブリングの振動で起泡剤液と軟化剤液を混合する構成もよい。つまり、起泡剤液と軟化剤液の混合液部と泡化バブリングを発生させる泡化バブリング部を共通とし、その混合泡化バブリング部に回転する撹拌羽根などの撹拌機構を設けている。まず、液同士を撹拌羽根で撹拌し、撹拌しながら空気ポンプより空気を送りこむことで液をバブリングして定着液を泡化する。こうすることで、起泡性を損なうことなく、泡化しながら泡のプラトー境界で軟化剤を均一にすることができる。また、混合時の液同士の均一性を高めるため、図３に示すように、液同士を混合する際に撹拌機構３１を別に設けることが望ましい。この図３では、回転する撹拌羽根を混合容器内に組み込み、泡化バブリングを行う前に十分に起泡剤液と軟化剤液を撹拌して均一に混合する構成とした。撹拌の仕方としては、そのほかに、超音波振動などが望ましい。

また、図４に示すように、流路だけの液混合部を設けることも適する。駆動部がないため極めて簡便な混合が可能となる。液混合部４０として軟化剤液流路４１と起泡剤液流路４２が合流して混合する混合液流路４３で構成する。軟化剤液流路４１の流体抵抗と起泡剤液流路４２の流体抵抗に対して混合液流路４３の流体抵抗を小さくする。このようにすることで混合液流路４３の流速が速くなり乱流が形成されるため、起泡剤液と軟化剤液が十分に混合される。

また、図４の（ｂ）に示すように、軟化剤液流路４１の流体抵抗Ｒ_１と起泡剤液流路４２の流体抵抗Ｒ_２の逆比率を、軟化剤液流路４１の体積Ｉ_１と起泡剤液流路４２の体積Ｉ_２の比率に近い設定（（１／Ｒ_１）：（１／Ｒ_２）≒Ｉ_１：Ｉ_２）とすると、互いの液の供給圧力Ｐ１とＰ２を同じにするだけで、混合後のお互いの体積比率がいつも安定に保つことができ、混合比率の制御を容易にできる。

次に、本発明の定着装置に適する定着液保存容器について説明する。
図５は別の発明の第１の実施の形態に係る定着液保存容器の構成を示す概略構成図である。同図に示す定着液保存容器５１内には、起泡剤液を密封した容器５２と軟化剤液を密封した容器５３が独立した状態で設けられている。各容器は、アルミ箔をラミネートした樹脂のラミネード容器などが適する。各液容器５２，５３の先端には各供給口５４，５５が設けられ、その供給口５４，５５には連通手段としての封止ゴム５６，５７がそれぞれ設けられて液を封止している。このような構成を有する定着液保存容器５１を定着装置に着脱可能に装着すると、定着装置側から先端が針状となった供給パイプ５８，５９が定着液保存容器５１の各供給口５４，５５にそれぞれ対峙し、供給パイプ５８，５９の針状の先端が封止ゴム５６，５７をやぶって各液容器内とつながる。この構成では、各液容器内の液の混合は定着装置内で行われ、液供給のポンプも定着装置内に設置する。このような定着液保存容器によれば、泡剤液と軟化剤液を独立した状態で分離して保存でき、かつ液漏れもなく、着脱自在で交換が容易である。

図６は本発明の定着装置に適する別の定着液保存容器の構成を示す概略断面図である。同図に示す定着液保存容器６１は、樹脂ラミネートで形成されたジャバラ構造の容器である起泡剤保存容器６２及び軟化剤保存容器６３と、平行可動してジャバラ構造の起泡剤保存容器６２及び軟化剤保存容器６３の底側から加圧して収納されている液を押し出すための加圧板６４，６５と、各容器の供給口６６，６７と、各供給口から供給される２つの液を混合する混合液流路６８と、連通手段としての封止ゴム６９を具備する混合液供給口７０とを有している。また、加圧板６４，６５に圧力を加えるための加圧アクチュエータ７１，７２を挿入するために、定着液保存容器６１の容器外壁には、孔７３，７４が設けられている。各供給口６６，６７は混合液流路６８につながり、当該混合液流路６８には少なくとも一つの回転可能な撹拌羽根７５が設けられている。

このような構成を有する定着保存容器６１を定着装置に装着すると、容器外壁の孔７３，７４から定着装置内の加圧アクチュエータ７１，７２が侵入し、加圧板６４，６５を押す機構となっている。一方、混合液供給口７０は封止ゴム６９で封止され、定着装置に定着保存容器６１が装着されると定着装置側から針を有する供給パイプ７６が封止ゴムをやぶって混合流路内に侵入する。定着装置稼動時に、加圧アクチュエータ７１，７２が作動して加圧板６４，６５を押し、樹脂ラミネートで形成されたジャバラ構造の容器である起泡剤保存容器６２及び軟化剤保存容器６３が変形することで各液が各供給口６６，６７から混合液流路６８に供給される。供給後、撹拌羽根７５のところで液同士が十分に混合され、定着液保存容器の混合液供給口７０より起泡剤と軟化剤が均一に混合した定着液が供給される。なお、撹拌羽根は回転のための駆動源を持っていても良いが、液の流れで自然に回転する構成でも十分な撹拌能力は得られる。図６の構成では、定着保存容器内で既に起泡剤液と軟化剤液の均一混合がなされているため、定着装置側は、泡化バブリング機構のみ設置すればよく、定着装置の簡素化が可能となる。

ここで、樹脂を溶解又は膨潤することで軟化させる軟化剤は、脂肪族エステルを含む。この脂肪族エステルは、トナー等に含まれる樹脂の少なくとも一部を溶解又は膨潤させる溶解性又は膨潤性に優れている。また、軟化剤については、人体に対する安全性の観点から、その急性経口毒性ＬＤ５０が３ｇ／ｋｇよりも大きい、更に好ましくは５ｇ／ｋｇであることが好ましい。脂肪族エステルは、化粧品原料として多用されているように、人体に対する安全性が高い。

更に、記録媒体に対するトナーの定着は、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。

なお、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。この場合には、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。

本発明における定着液において、好ましくは、上記の脂肪族エステルは、飽和脂肪族エステルを含む。上記の脂肪族エステルが、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、飽和脂肪族エステルは、人体に対する安全性が高く、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秒以内で溶解又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、溶解又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。

よって、本発明における定着液において、好ましくは、上記の飽和脂肪族エステルの一般式は、Ｒ１ＣＯＯＲ２で表される化合物を含み、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６以下の直鎖型もしくは分岐型アルキル基である。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。

即ち、上記の飽和脂肪族エステルが、一般式Ｒ１ＣＯＯＲ２で表される化合物を含み、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６以下の直鎖型もしくは分岐型のアルキル基である場合には、トナーに含まれる樹脂に対する溶解性又は膨潤性を向上させることができる。また、上記の化合物の臭気指数は、１０以下であり、上記の化合物は、不快臭及び刺激臭を有さない。

上記の化合物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等が挙げられる。上記の化合物である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、上記の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は、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、溶解又はマイクロエマルジョンの形態とする。

また、本発明における定着液において、好ましくは、上記の脂肪族エステルは、脂肪族ジカルボン酸エステルを含む。上記の脂肪族エステルが、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又は膨潤させることができる。例えば、６０ｐｐｍ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望ましい。上記の脂肪族エステルが、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、より少量の軟化剤の添加によって、トナーに含まれる樹脂を溶解又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。

よって、本発明における定着液において、好ましくは、上記の脂肪族ジカルボン酸エステルの一般式は、Ｒ３（ＣＯＯＲ４）_２で表される化合物を含み、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３以上５以下の直鎖型又は分岐型アルキル基である。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。

即ち、上記の脂肪族ジカルボン酸エステルが、一般式Ｒ３（ＣＯＯＲ４）_２で表される化合物を含み、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３以上５以下の直鎖型又は分岐型アルキル基である場合には、トナーに含まれる樹脂に対する溶解性又は膨潤性を向上させることができる。また、上記の化合物の臭気指数は、１０以下であり、上記の化合物は、不快臭及び刺激臭を有さない。

上記の化合物である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。上記の化合物である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、溶解又はマイクロエマルジョンの形態とする。

更に、本発明における定着液において、好ましくは上記の脂肪族エステルは、脂肪族ジカルボン酸ジアルコキシアルキルを含む。上記の脂肪族エステルが、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。

本発明における定着液において、好ましくは、上記の脂肪族ジカルボン酸ジアルコキシアルキルの一般式は、Ｒ５（ＣＯＯＲ６−Ｏ−Ｒ７）_２で表される化合物を含み、Ｒ５は、炭素数が２以上８以下のアルキレン基であり、Ｒ６は、炭素数が２以上４以下のアルキレン基であり、Ｒ７は、炭素数が１以上４以下のアルキル基である。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。

即ち、上記の脂肪族ジカルボン酸ジアルコキシアルキルは、一般式Ｒ５（ＣＯＯＲ６−Ｏ−Ｒ７）_２で表される化合物を含み、Ｒ５は、炭素数が２以上８以下のアルキレン基であり、Ｒ６は、炭素数が２以上４以下のアルキレン基であり、Ｒ７は、炭素数が１以上４以下のアルキル基である場合には、トナーに含まれる樹脂に対する溶解性又は膨潤性を向上させることができる。また、上記の化合物の臭気指数は、１０以下であり、上記の化合物は、不快臭及び刺激臭を有さない。

上記の化合物である脂肪族ジカルボン酸ジアルコキシアルキルとしては、例えば、コハク酸ジエトキシエチル、コハク酸ジブトキシエチル、アジピン酸ジエトキシエチル、アジピン酸ジブトキシエチル、セバシン酸ジエトキシエチル等が挙げられる。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は、グリコール類を溶解助剤として定着液に含有し、溶解又はマイクロエマルジョンの形態とする。

その他の脂肪酸エステルとしては、脂肪酸ジカルビトール、例えば、コハク酸ジカルビトールやアジピン酸ジカルビトール、クエン酸エステルや炭酸エチレンや炭酸プロピレンなどの環状エステルも軟化もしくは膨潤剤として適する。

図７は別の発明の一実施の形態に係る画像形成装置の構成を示す概略構成図である。同図に示す画像形成装置は複写機又はプリンタであってもよい。図７の（ａ）はカラー電子写真のタンデム方式の画像形成装置全体の概略図であり、図７の（ｂ）は図７の（ａ）の画像形成装置の１つの画像形成ユニットの構成を示す図である。図７の（ａ）,（ｂ）に示す画像形成装置１００はトナー像担持体として中間転写ベルト１０１を有する。この中間転写ベルト１０１は、３つの支持ローラ１０２〜１０４に張架されており、図中の矢印Ａの方向に回転する。この中間転写ベルト１０１に対しては、ブラック、イエロー、マゼンタ及びシアンの各画像形成ユニット１０５〜１０８が配列されている。これら画像形成ユニットの上方には、図示していない露光装置が配置されている。例えば、画像形成装置が複写機である場合には、スキャナで原稿の画像情報を読み込み、この画像情報に応じて、各感光体ドラム上に静電潜像を書き込むための各露光Ｌ１〜Ｌ４が露光装置により照射される。中間転写ベルト１０１を挟んで中間転写ベルト１０１の支持ローラ１０４に対向する位置には、二次転写装置１０９が設けられている。二次転写装置１０９は、２つの支持ローラ１１０,１１１の間に張架された二次転写ベルト１１２で構成されている。なお、二次転写装置１０９としては、転写ベルト以外に転写ローラを用いてもよい。また、中間転写ベルト１０１を挟んで中間転写ベルト１０１の支持ローラ１０２に対向する位置には、ベルトクリーニング装置１１３が配置されている。ベルトクリーニング装置１１３は、中間転写ベルト１０１上に残留するトナーを除去するために配置されている。

記録媒体としての記録紙１１４は、一対の給紙ローラ１１５で二次転写部へ導かれ、トナー像を記録紙１１４に転写する際に、二次転写ベルト１１２を中間転写ベルト１０１に押し当てることによって、トナー像の転写を行う。トナー像が転写された記録紙１１４は、二次転写ベルト１１２によって搬送され、記録紙１１４に転写された未定着のトナー像は、図示していない露光装置からの画像情報に基づいてフォーム状の定着液の膜厚を制御する本発明のトナーの定着装置によって定着される。すなわち、記録紙１１４に転写された未定着のトナー像には、図示していない露光装置からの画像情報、例えばカラー画像又は黒ベタ画像に基づいてフォーム状の定着液層の膜厚が制御されたトナーの定着装置から供給される本発明におけるフォーム状の定着液が付与され、フォーム状の定着液に含まれる、トナーに含まれる樹脂の少なくとも一部を溶解又は膨潤させる部剤（軟化剤）によって、未定着のトナー像を、記録紙１０４に定着させる。

次に、画像形成ユニットについて説明する。図７の（ｂ）に示すように、画像形成ユニット１０５〜１０８には、感光体ドラム１１６の周辺に、帯電装置１１７、露光装置（図示せず）から照射された画像信号に応じたレーザ光Ｌ、現像装置１１８、クリーニング装置１１９及び除電装置１２０が配置されている。また、中間転写ベルト１０１を介して、感光体ドラム１１６に対向する位置に、一次転写装置１２１が設けられている。また、帯電装置１１７は、帯電ローラを採用した接触帯電方式の帯電装置である。帯電装置１１７は、帯電ローラを感光体ドラム１１６に接触させて、感光体ドラム１１６に電圧を印加することにより、感光体ドラム１１６の表面を一様に帯電する。この帯電装置１１７としては、非接触のスコロトロン等を採用した非接触帯電方式の帯電装置を採用することもできる。また、現像装置１１８は、現像剤中のトナーを感光体ドラム１１６上の静電潜像に付着させ、静電潜像を可視化させる。ここで、各色に対応するトナーは、それぞれの色に着色された樹脂材料からなり、これらの樹脂材料は、本発明における定着液により溶解又は膨潤する。なお、現像装置１１８は、図示しない攪拌部及び現像部を有し、現像に使用されなかった現像剤は、攪拌部に戻され、再利用される。攪拌部におけるトナーの濃度は、トナー濃度センサによって検出され、トナーの濃度が、一定であるように制御されている。更に、一次転写装置１２１は、感光体ドラム１１６上で可視化されたトナーを中間転写ベルト１０１に転写する。ここでは、一次転写装置１２１としては、転写ローラを採用しており、転写ローラを、中間転写ベルト１０１を挟んで感光体ドラム１１６に押し当てている。一次転写装置１２１としては、導電性ブラシ、非接触のコロナチャージャー等を採用することもできる。また、クリーニング装置１１９は、感光体ドラム１１６上の不要なトナーを除去する。クリーニング装置１１９としては、感光体ドラム１１６に押し当てられる先端を備えたブレードを用いることができる。ここで、クリーニング装置１１９によって回収されたトナーは、図示しない回収スクリュー及びトナーリサイクル装置によって、現像装置１１８に回収され、再利用される。更に、除電装置１２０は、ランプで構成されており、光を照射して感光体ドラム１１６の表面電位を初期化する。

次に、本発明における定着液及び定着の具体例について説明する。
［具体例１］
◇軟化剤を含有する液（軟化剤液）の処方
軟化剤：炭酸プロピレン ９０ｗｔ％
増粘剤：ジプロピレングリコール １０ｗｔ％
上記の液を混合後、乾燥窒素ガスで１０分間バブリングし、水分を除去した。ｐＨは５．８であった。

◇起泡剤を含有する液（起泡剤液）の処方
希釈媒：水 ９５ｗｔ％
増泡剤：ヤシ脂肪酸ジエタノールアミド（１：１）型（松本油脂 マーポンＭＭ） ０．５ｗｔ％
起泡剤：パルミチン酸アミン ２．５ｗｔ％
ミリスチン酸アミン １．５ｗｔ％
ステアリン酸アミン ０．５ｗｔ％
上記の液を混合し、ジエタノ−ルアミンを添加してｐＨが９となるように調整した。
起泡剤液と軟化剤液をそれぞれ、アルミ蒸着ポリエチレン樹脂製の容器に入れて保管容器とした。

◇軟化剤液と起泡剤液の混合及び定着液のフォーム化手段
図１に示すように、起泡剤液入りの容器と軟化剤液入りの容器それぞれにシリコーンゴム製の供給パイプをつなぎ、各々の供給ゴムをチューブポンプに接続して、バブリング槽へと接続した。各々のチューブポンプの流量を軟化剤液は１．６５ｍＬ／分、起泡剤液は３．３５ｍＬ／分と設定し、６秒間ポンプを駆動して、バブリング槽へ供給した。この動作によりバブリング槽内に軟化剤を約３０ｗｔ％含有した定着液０．５ｍＬが供給されたことになる。６秒間チューブポンプを作動後停止し、ダイヤフラム型エアーポンプを作動して、バブリング槽内でバブリングにより軟化剤液と起泡剤液を撹拌しながら泡化して大泡の定着液とした。

図１に図示した２重円筒の内側円筒は、回転軸に固定され、図示していない回転駆動モータにより回転する。２重円筒の材質は、ＰＥＴ樹脂とした。外側円筒内径：１０ｍｍ・長さ１２０ｍｍ、内側円筒外形：８ｍｍ・長さ１００ｍｍとした。回転数は、１０００ｒｐｍから２０００ｒｐｍの範囲で可変とした。この円筒内に大泡状態の定着液を供給し、フォーム状定着液を作製した。

◇定着液付与手段
図１に示すように、作製したフォーム状の定着液をブレードに供給する。ブレードと塗布ローラとのギャップは４０μｍとした。
加圧ローラ：アルミ合金製ローラ（φ１０ｍｍ）を芯金とし、外径Φ５０ｍｍのポリウレタンフォーム材(イノアック社商品名「カラーフォームＥＭＯ」)を形成したスポンジローラ
塗布ローラ：ＰＦＡ樹脂を焼付け塗装したＳＵＳ製ローラ（φ３０ｍｍ）。線速３００ｍｍ／ｓ。
膜厚制御ブレード：アルミ合金製支持板に厚み１ｍｍの並板ガラスを接着。ガラス面を塗布ローラ側に向け、１０μｍから１００μｍの範囲で塗布ローラとガラス面の隙間を制御できるようにした。
紙搬送速度：３００ｍｍ／ｓ

＜実施結果＞
上記具体例１に示した軟化剤液と起泡剤液を使用した場合の実施結果を次に示す。
電子写真方式のカラー複写機（リコー社製 ＣＸ２５００）を用い、マゼンタ色トナー層とイエロー色トナー層からなる全面べた画像（マゼンタートナー層の上にイエロートナー層）の未定着トナーのカラー画像が形成されたＰＰＣ用紙（リコーＴ−６２００）を作製した。予め、軟化剤液と起泡剤液の供給ポンプを６秒間駆動後に停止し、停止と同時に２重円筒の内側円筒を回転しながら空気ポンプを駆動させたところ、空気ポンプ駆動開始から３秒後にフォーム状定着液供給口からフォーム状定着液が塗布ローラと膜厚制御ブレードとの間に供給された。このとき、定着液のｐＨは８．１で、フォーム状定着液の密度はおおよそ０．０３ｇ／ｃｍ^３であった。フォーム状定着液が膜制御ブレードに供給開始され始めたタイミングで、塗布ローラを駆動しながら、上記トナー未定着画像が形成された紙を塗布ローラに挿入した。塗布ローラ面には膜厚約８０μｍのフォーム状定着液膜が均一に形成され、紙面に均一にフォーム状定着液が付与された。フォーム状定着液を付与した後のトナー画像面は反射型濃度計にて紙の４隅付近と中央付近の色差ばらつきは２％以下で均一な定着がなされていた。

［比較例１］
次に、比較例１として、軟化剤液と起泡剤液が予め混合された場合の例を示す。
上記具体例１に示した軟化剤液と起泡剤液を使用して、重量比で３３：６７とした上で十分に混合し、成分比率を上記具体例１と同等とする混合液（定着液）を用意した。比較例１における定着液のｐＨは８．２であった。次に、軟化剤液と起泡剤液からなる混合液（定着液）を６０℃に加温し、一定時間放置し、各放置時間ごとに液温を室温に戻した後、上記定着テストを実施した。上記具体例１と比較例１とを比較した実施結果を以下の表１に示す。なお、６０℃で加温した後の放置テストは、加温による放置劣化の加速テストを実施している。これは、６０℃での加熱による加速試験（アレニウス法）により求めた算出数値である。つまり、６０℃で１日加温する試験は、２５℃（常温）での１ヶ月間放置したことを示し、６０℃で２０日間加温する試験は、２５℃（常温）での１年間放置したことに相当する。表１においては、２５℃（常温）での放置試験結果として内容を示す。

はじめに、表１における評価の基準としては、「×」の結果は、定着後のトナーを布で擦り、大部分のトナーが紙から取れる場合に「×」とした。また、「○」の結果は、定着後のトナーを布で擦り、布がほとんど汚れない状態であって、定着が良好に行なわれている場合に「○」とした。表１における評価結果では、具体例１は、１年後の長期間放置しても定着性が良好であった。一方、比較例１は、１か月以降放置すると定着性能がほとんどなくなっている。これは、比較例１が、軟化剤液と起泡剤液とが予め混合された場合に生じる結果であり、予め混合された場合には、軟化剤のエステル成分が加水分解により分解され、それにより、トナーの定着が十分に行われないことを示している。よって、軟化剤液と起泡剤液を独立して保管し、使用直前に混合して定着液とする本発明では、定着液を充填した保管容器の放置安定性が飛躍的に向上することがわかった。

［具体例２］
起泡剤液、軟化剤液の処方は具体例１と同じとする。
◇軟化剤液と起泡剤液の混合及び定着液のフォーム化手段
図２に示すように、起泡剤液入りの容器と軟化剤液入りの容器それぞれにシリコーンゴム製の供給パイプをつなぎ、各々の供給ゴムをチューブポンプに接続して容積０．５ｍＬの液撹拌槽へと接続した。各々のチューブポンプの流量を軟化剤液は１．６５ｍＬ／分、起泡剤液は３．３５ｍＬ／分と設定し、６秒間ポンプを駆動して、液撹拌槽へ供給した。この動作により液撹拌槽内に軟化剤を約３０ｗｔ％含有した定着液０．５ｍＬが供給されたことになる。液撹拌槽には、羽２枚の撹拌羽根が設置され、１２０ｒｐｍで回転させた。液撹拌層は起泡剤液と軟化剤液が混合して密閉状態となっており、再びチューブポンプを作動させて、液撹拌層内の混合液（定着液）をバブリング槽内に供給した。６秒間チューブポンプを作動後停止し、ダイヤフラム型エアーポンプを作動して、バブリング槽内でバブリングによりフォーム化（泡化）して大泡の定着液とした。その後の大泡をフォーム状定着液とする一連の動作は具体例１と同じである。このようにして得られたフォーム状定着液の密度は０．０１７ｇ／ｃｍ^３であり具体例１の密度０．０３ｇ／ｃｍ^３に比べ密度が小さく、撹拌機構を設けることでさらに起泡性に優れたフォーム状定着液が作製できることを確認した。

［具体例３］
起泡剤液、軟化剤液の処方は具体例１と同じとする。
◇軟化剤液と起泡剤液の混合及び定着液のフォーム化手段
図３に示すように、起泡剤液入りの容器と軟化剤液入りの容器それぞれにシリコーンゴム製の供給パイプをつなぎ、各々の供給ゴムをチューブポンプに接続して容積０．５ｍＬの液撹拌槽へと接続した。各々のチューブポンプの流量を軟化剤液は１．６５ｍＬ／分、起泡剤液は３．３５ｍＬ／分と設定し、６秒間ポンプを駆動して、液撹拌部へ供給した。この動作により液撹拌部通過後の混合液流路出口からは、軟化剤を約３０ｗｔ％含有した混合液（定着液）０．５ｍＬが供給されたことになる。

液攪拌部は、アルミ合金製で、起泡剤液流路及び軟化剤液流路の大きさは、幅０．５ｍｍ・長さ３ｍｍ・深さ０．５ｍｍとした。混合液流路の入り口には、幅０．１ｍｍ・深さ０．５ｍｍ、長さ１ｍｍのオリフィスを設け、オリフィス以外の大きさは幅０．５ｍｍ・長さ３ｍｍ・深さ０．５ｍｍとし、上記２流路よりも混合液流路の流体抵抗を高くした。

混合液流路内で起泡剤液と軟化剤液同士が十分に撹拌しているかどうかを確認するため、起泡剤液のみ青色１号染料にて青く着色し、混合液を観察したところ、混合液は斑な着色はなく、均一に青く着色しており、起泡剤液と軟化剤液が十分に混合することを確認した。

液撹拌部通過の混合液（定着液）をバブリング槽内に供給した。６秒間チューブポンプを作動後停止し、ダイヤフラム型エアーポンプを作動して、バブリング槽内でバブリングにより大泡の定着液とした。その後の大泡をフォーム状定着液とする一連の動作は具体例１と同じである。このようにして得られたフォーム状定着液の密度は０．０２ｇ／ｃｍ^３であり具体例１の密度０．０３ｇ／ｃｍ^３に比べ密度が小さく、撹拌のためのモータ駆動などを用いず、流路の流体抵抗に差をつけることだけでも起泡剤液と軟化剤液を十分に撹拌して、起泡性に優れたファーム状定着液を作成できることを確認した。

［具体例４］
図６に示すようなジャバラ構造を有するアルミ蒸着ポリエチレン容器（容積３００ｍＬ）に具体例１の軟化剤液を空気が入らないように充填する。一方、ジャバラを有するアルミ蒸着ポリエチレン容器（容積７００ｍＬ）に具体例１の起泡剤液を空気が入らないように充填する。定着装置には、ステッピングモータとボールネジを利用した１軸アクチュエータを２つ設け、図６に示すように、起泡剤液充填容器と軟化剤液充填容器を加圧できるようにした。各アクチュエータのストローク量は、軟化剤液は１．６５ｍＬ／分、起泡剤液は３．３５ｍＬ／分となるように調整した。２つの保存容器の供給口に内径１ｍｍのポリエチレン製供給パイプを取り付け、図６に示すような両パイプを合流させて混合液が供給されるパイプを設置した。混合液が供給されるパイプの２箇所に水車のごとき回転可能な歯車を設け、パイプ内の液の流れと共に歯車が回転するようにした。

起泡剤液のみ青色１号で着色し、上記アクチュエータを作動させたところ、定着液保管容器の定着液供給口からは、均一に薄い青色に着色した定着液が供給され、本発明の保管容器にて、起泡剤液と軟化剤液が均一に混合できることを確認した。

次に、ｐＨ調整剤によりｐＨを調整して各ｐＨの定着液のｐＨと起泡性の関係を確認した結果を示す下記の表２から、定着液のｐＨが７以上９以下の状態で最も起泡性に優れていることがわかる。なお、起泡性は泡の密度で判定し、密度が低いほど起泡性がよいと判定した。更には、単に泡立つだけでは起泡性がよいとはみなさず、泡立った後にその泡が維持される状態を起泡性がよいとみなすものとする。そして、泡が維持される状態となるときに、同時に泡の密度が低くなっているため、泡の密度を起泡性評価の一つの尺度とした。

なお、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内の記載であれば多種の変形や置換可能であることは言うまでもない。

１０，３０；定着装置、１１；軟化剤液密封容器、
１２；起泡剤液密封容器、１３，１４；液搬送ポンプ、
１５；バブリング槽、１６；空気ポンプ、
１７；フォーム状定着液生成手段、１８；供給口、
１９；塗布ローラ、２０；泡膜制御ブレード、２１；加圧ローラ、
２２；主制御部、２３；攪拌手段、３１；攪拌機構、
４０；液混合部、４１；軟化剤液流路、４２；起泡剤液流路、
４３，６８；混合液流路、５１，６１；定着液保存容器、
５２，５３；容器、５６，５７，６９；封止ゴム、
５８，５９；供給パイプ、６２；起泡剤保存容器、
６３；軟化剤保存容器、６４，６５；加圧板、
７１，７２；加圧アクチュエータ、１００；画像形成装置。

特許第３,２９０,５１３号公報 特開２００４−１０９７４９号公報 特開昭５９−１１９３６４号公報 特開２００４−１０９７４７号公報 特開２００９−００８９６７号公報

Claims (14)

1. 樹脂の少なくとも一部を溶解又は膨潤させることで樹脂を含有する樹脂含有微粒子を軟化させる軟化剤と起泡剤と水とを少なくとも含有した定着液をフォーム化し、フォーム化したフォーム状定着液の膜厚を制御して前記樹脂含有微粒子に付与し定着させる定着装置において、
   少なくとも前記軟化剤を含有する軟化剤液を収納する第１の保持手段と、
   少なくとも前記起泡剤を含有する起泡剤液を収納する第２の保持手段と、
   前記各保持手段によって独立した状態で収納された液同士を混合しながらフォーム化してフォーム状定着液を生成する混合フォーム状定着液生成手段と
   を有することを特徴とする定着装置。
2. 前記第１の保持手段に収納される前記軟化剤液は酸性を示すｐＨに調整され、前記第２の保持手段に収納される前記起泡剤液はアルカリ性を示すｐＨに調整されていることを特徴とする請求項１記載の定着装置。
3. 前記混合フォーム状定着液生成手段は、前記各保持手段によって独立した状態で収納された液同士を混合して混合液を生成する混合液生成手段と、前記混合液をフォーム化してフォーム状定着液を生成するフォーム状定着液生成手段とを有することを特徴とする請求項１又は２に記載の定着装置。
4. 前記混合フォーム状定着液生成手段によるフォーム状定着液の生成は、装置起動時に行うことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の定着装置。
5. 前記混合液生成手段は、撹拌機構を有することを特徴とする請求項３記載の定着装置。
6. 前記第１の保持手段から前記軟化剤液を、前記第２の保持手段から前記起泡剤液をそれぞれ供給する供給流路を具備し、前記各供給流路が合流する合流流路の流体抵抗が前記各供給流路の流体抵抗より小さいことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の定着装置。
7. 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１〜６のいずれか１項に記載の定着装置により前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。
8. 樹脂の少なくとも一部を溶解又は膨潤させることで樹脂を含有する樹脂含有微粒子を軟化させる軟化剤と起泡剤と水とを少なくとも含む混合液を生成し、前記混合液をフォーム化した後に、前記樹脂含有微粒子に付与することで定着させる定着液を収納する定着液保存容器であって、
   前記定着液保存容器は、少なくとも軟化剤を含有する軟化剤液を収納する第１の保持手段と、少なくとも起泡剤を含有する起泡剤液を収納する第２の保持手段とを有し、前記軟化剤液と前記起泡剤液を独立した状態で設けられることを特徴とする定着液保存容器。
9. 前記第１の保持手段及び／又は前記第２の保持手段は着脱自在である請求項８記載の定着液保存容器。
10. 容器内に、前記軟化剤液の供給流路及び前記起泡剤液の供給流路を具備し、前記各供給流路同士が合流する位置に各液同士を混合攪拌する混合攪拌手段を有することを特徴とする請求項８又は９に記載の定着液保存容器。
11. 前記第１の保持手段は前記軟化剤液の供給流路と連通する第１の連通手段を有し、前記第２の保持手段は前記起泡剤液の供給流路と連通する第２の連通手段を有することを特徴とする請求項８〜１０のいずれか１項に記載の定着液保存容器。
12. 前記第１の連通手段は、収納されている前記軟化剤液を封止すると共に、定着装置側における前記軟化剤液の供給流路と連通する針状の供給パイプが突き刺さって前記第１の保持手段の収納部と定着装置側における前記軟化剤液の供給流路が連通する封止ゴムを有し、前記第２の連通手段は、収納されている前記起泡剤液を封止すると共に、定着装置側における前記起泡剤液の供給流路と連通する針状の供給パイプが突き刺さって前記第２の保持手段の収納部と定着装置側における前記起泡剤液の供給流路が連通する封止ゴムを有すること特徴とする請求項１１記載の定着液保存容器。
13. 前記第１の保持手段及び前記第２の保持手段は、ジャバラ構造を有する容器であり、該容器内に収納する液を押し出す押出手段を有することを特徴とする請求項８〜１２のいずれか１項に記載の定着液保存容器。
14. 前記押出手段は加圧アクチュエータを用いて構成することを特徴とする請求項１３記載の定着液保存容器。

Images