JP5263678B2 - 定着方法、定着装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は定着方法、定着装置及び画像形成装置に関し、詳細には樹脂を含有した微粒子を媒体に定着させる泡状（フォーム状）の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、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。

また、特許文献４によれば、泡状（フォーム状）の定着液を紙等の媒体上のトナー等の樹脂を含有する微粒子に付与することにより、媒体上の微粒子層を乱すことなく、かつ当該樹脂含有微粒子を付着した媒体に定着液を塗布後は素早く樹脂含有微粒子の媒体への定着が行われるようになる。

更に、特許文献５に記載のごとく、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開示されている。

しかし、上記特許文献２〜５によれば、溶剤を用いた定着方法においてはトナーを溶解または膨潤させる工程を介していることから、媒体上樹脂微粒子層にタックが残存するという課題が生じる。このタック力を無くす又は軽減させる手法としては、光、熱による硬化、又は剥離性部材のオーバーコートなどが提案されている。例えば、特許文献６〜８では、タック力残存に起因するオフセットを防止するため定着部材表層に高離型性材料からなるオフセット防止層を設けることで該定着部材表層の離型性を向上させる方法、定着部材表層にシリコーンオイルなどの離型剤を塗布することで該定着部材の離型性を向上させる方法及びその他を組み合わせた手法などが提案されている。

しかしながら、上記特許文献６〜８の手法のみでは、非加熱定着方式におけるタック力残存の課題は解決できない。

本発明はこの問題点を解決するためのものであり、非加熱定着方式における媒体上のトナーのタック力を軽減させる定着液を極めて低い密度になるように泡化し、紙等の媒体上のトナー等の樹脂微粒子を乱すことなく、かつ該樹脂微粒子を付着した媒体に定着液を塗布後素早く樹脂微粒子の媒体への定着が行われ、更に媒体に残液感が発生しない程度の微量塗布が可能であり、定着性が良好な樹脂微粒子の定着方法、定着装置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、本発明の定着方法によれば、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微粒子を軟化させる軟化剤を含有した定着液を、形成する画像の画像情報に基づいて媒体上に形成された樹脂微粒子に付与して該樹脂微粒子を媒体に定着する。そして、本発明の定着方法は、定着液に軟化剤により溶解又は膨潤しない微粒子を分散する工程と、分散された定着液をフォーム状にする工程と、フォーム状定着液を膜状にする工程と、画像情報に基づいた所望の膜厚にフォーム状定着液の膜厚を制御する工程と、所望の膜厚に制御されたフォーム状定着液を媒体上の樹脂微粒子に付与する工程とを有することに特徴がある。よって、媒体上の樹脂微粒子層への定着液の極微量塗布が可能となり、また微粒子が媒体上の樹脂微粒子層に残存し、樹脂微粒子層上の接触界面積が減少することで媒体上の樹脂のタック力を軽減させることが可能になる。

また、定着液は起泡剤を含有することが好ましい。更には、微粒子のかさ密度が１ｇ／ｍｌ以下であることにより、微粒子の定着液中、ならびに泡状定着液中での分散が容易となる。

更に、別の発明としての定着装置は、定着液に軟化剤により溶解又は膨潤しない微粒子を分散する分散手段と、分散された定着液をフォーム状にするフォーム状定着液生成手段と、フォーム状定着液を膜状にする膜化手段と、画像情報に基づいた所望の膜厚にフォーム状定着液の膜厚を制御する膜厚制御手段と、所望の膜厚に制御されたフォーム状定着液を媒体上の樹脂微粒子に付与する付与手段とを有することに特徴がある。よって、媒体上の樹脂微粒子層への定着液の極微量塗布が可能となり、また微粒子が媒体上の樹脂微粒子層に残存し、樹脂微粒子層上の接触界面積が減少することで媒体上の樹脂のタック力を軽減させることが可能になる。

また、微粒子の径は、媒体上の樹脂微粒子の空隙間よりも大きいことが好ましい。更には、樹脂微粒子の粒径が５〜１０μｍであり、微粒子の径は３〜２０μｍであることが好ましい。更に、微粒子の径は、定着液付与後フィルム化した樹脂微粒子層の層厚よりも大きいことが好ましい。また、フィルム化した樹脂微粒子層の層厚が３０〜４０μｍであり、微粒子の径は５０〜１００μｍであることが好ましい。よって、微粒子が樹脂微粒子層の表層部に残存し、樹脂微粒子層上の接触界面積が減少することで記録媒体上の樹脂のタック力を軽減させることが可能になる。

更に、別の発明としての画像形成装置は、樹脂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記録媒体上に未定着トナー画像を形成する画像形成手段と、上記定着装置により未定着トナー画像を記録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、媒体上の樹脂微粒子層への定着液微量塗布、ならびに微粒子が媒体上の樹脂微粒子層に残存し、樹脂微粒子層上の接触界面積が減少することで記録媒体上の樹脂のタック力を軽減させることが可能になる。

本発明によれば、フォーム状定着液を用いることで、樹脂含有微粒子層への接触付与時の接触付与手段への樹脂含有微粒子オフセット防止や、微量付与化を安定して実現でき、かつ非加熱にて従来に比べ極めて低電力定着を可能とする。また、軟化剤により溶解又は膨潤しない微粒子を定着液中に分散させることにより、定着後の樹脂微粒子層の接触界面積を減少させることが可能となり、定着画像のタックを軽減させることが可能となる。

本発明の原理における定着液付与後の樹脂含有微粒子の定着の様子を示す概略断面図である。 泡状定着液の構成を示す断面図である。 本発明の一実施の形態に係る定着装置における泡状定着液生成部の構成を示す概略図である。 本実施の形態の定着装置における泡状定着液生成部の別の構成を示す概略図である。 本発明の定着装置における定着液付与手段の一例を示す概略構成図である。 膜厚制御用ブレードの膜厚制御の様子を示す概略構成図である。 膜厚制御用ワイヤバーの膜厚制御の様子を示す概略構成図である。 定着前後の媒体上樹脂微粒子と微粒子の変化の様子を示す概略断面図である。 別の発明の画像形成装置の構成を示す概略図である。

３０；定着装置、３１；定着液容器、３２；定着液、
３６；微粒子、３７；発散装置、４０；微小な泡生成部、
４２；エアポンプ、５１；塗布ローラ、
５２；膜厚制御用ブレード、５３；加圧ローラ、
５４；膜厚制御用ワイヤバー、１００；画像形成装置。

はじめに、本発明の原理について概説すると、本発明は、図１に示すように、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１４とすることで、定着液のカサ密度を低くできると共に塗布ローラ１１上の定着液層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、塗布ローラ１１への樹脂含有微粒子のオフセットを防止できることがわかった。更に、樹脂含有微粒子の大きさが５μｍ〜１０μｍ程度の場合、樹脂含有微粒子層１３を乱すことなく泡状定着液１４を樹脂含有微粒子層１３に付与するには、泡状定着液１４の泡径範囲が、５μｍ〜５０μｍ程度が必要であることがわかった。なお、図２に示すように、気泡２２で構成された泡状定着液２０は、気泡２２のそれぞれを区切る液膜境界（以下、プラトー境界と称す）２１から構成される。

一方、一般的に０．５ｍｍ〜１ｍｍ程度の大きな泡の場合、単なる撹拌等により比較的容易に泡を生成可能であり、大きな泡の生成には数秒以下の時間（０．１秒もかからない）で生成することができる。そこで、この所望の泡径よりも大きな泡であって、目視で観察できる程度の大きさの泡の生成が容易で、かつすばやく得ることができる点に着目し、大きな泡から素早く５μｍ〜５０μｍ程度の微小な泡を生成する方法を鋭意検討した結果、大きな泡にせん断力を加えることで大きな泡を分泡すると、上記のような液状態から微小な泡を起泡させる方法に比べ、極めて素早く所望の大きさの微小な泡が生成できることがわかった。

図３は本発明の一実施の形態に係る定着装置における泡状定着液生成部の構成を示す概略図である。同図に示す本実施の形態の定着装置における泡状定着液生成部３０における定着液容器３１に収納された定着液３２は、流量制御を可能とする搬送ポンプ３３及び液搬送パイプ３４等の液輸送手段を用いて気体・液体混合部３５へ供給される。定着液容器３１は軟化剤により軟化又は膨潤しない微粒子３６を定着液中に分散させるための分散装置３７を備えている。分散装置３７は、定着液３２が泡立たない程度に定着液容器３１を微少振動させることが可能であり、定着液容器中の微粒子３６を定着液中にて十分に分散させることが可能である。この分散装置の構成に限らず、液面に水平な中心軸に対して回転可能な定着液容器をモータにより回転させ、液内に生じる遠心力により分散させる構成、ならびに定着液容器中に攪拌子を導入し、マグネットスターラにより液中微粒子を分散させる構成も望ましい。そして、気体・液体混合部３５には、空気口３８が設けられ、液の流れとともに、空気口３８に負圧が発生し、空気口３８から気体が気体・液体混合部３５に導入され、液体と気体が混合し、更に微小孔シート３９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。孔径は、３０μｍ〜１００μｍ程度が望ましい。図３の微小孔シート３９に限らず、連泡構造の多孔質部材であればよく、孔径３０μｍ〜１００μｍ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、上記の搬送ポンプより供給された液状定着液と空気口からの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、上記の搬送ポンプ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。

次に、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、図３に示すような泡状定着液生成手段３０における微小な泡生成部４０として、閉じた二重円筒で、内側円筒が回転可能な構成とし、外部円筒の一部より、大きな泡状定着液を供給し、内部の回転する円筒と外部円筒の隙間（ここが流路となる）を通過しながら、回転円筒によりせん断力を受ける。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。

また、回転する内側円筒の回転数と内側円筒の長手方向の長さにより液搬送速度は決定される。外側円筒内径をｄ１（ｍｍ）、円筒長さがＬ（ｍｍ）とし、内側円筒外径をｄ２（ｍｍ）とし、回転数をＲ（ｒｐｍ）とすると、微小な泡を生成するための液搬送速度Ｖ（ｍｍ^３／秒）は、下記の式（１）で決まることがわかった。
Ｖ＝Ｌ×π×（ｄ１^２−ｄ２^２）／４／（１０００／Ｒ）・・・（１）

例えば、ｄ１が１０ｍｍ、ｄ２が８ｍｍ、Ｌが５０ｍｍ、回転数が１０００ｒｐｍとすると、液搬送速度は約１４００ｍｍ^３／秒（１．４ｃｃ／秒）となる。Ａ４の紙を定着するために必要な泡状定着液が３ｃｃであるとすると、液状定着液から必要量の泡状定着液を生成するのに立上り時間は約２秒ですみ、極めて素早く、所望の泡径を有する泡状定着液を生成可能となる。内側円筒にらせん状の溝を設けて、円筒内での液搬送性をよくしてもよい。

このように、液状定着液を大きな泡径を有する液へと変化させる大きな泡生成部と、大きな泡にせん断力を加えて微小な泡を生成する微小な泡生成部を組み合わせることで、液状定着液を極めて短時間に５μｍから５０μｍ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。

図４は本実施の形態の定着装置における泡状定着液生成部の別の構成を示す概略図である。同図に示す泡状定着液生成部３０によれば、定着液を収納する定着液容器３１に空気口４１が設けられ、エアポンプ４２によって空気口４１から空気を定着液容器内に注入して定着液３２をバブリングさせることにより定着液中の微粒子３６を定着液中において分散させることが可能であり、かつ大きな泡を生成させることができる。定着液中に浸漬した空気口４１の先端は、ストロー形状や、連泡構造の多孔質部材を具備していることが望ましく、また空気口４１が複数設けられている構成も望ましい。バブリングによって生成した大きな泡は搬送ポンプ等を介することなく、液搬送パイプ３４を移動する。エアポンプ４２としては、定着液中にてバブリングを生じさせ、発泡させる程度の吐出圧力を有するものならば何れでも良いが、ガス圧縮による圧力ならびに流量の脈動を防ぐために、圧力センサ、パルスダンパ等を具備した脈流の少ないポンプが好適である。

次に、本発明の定着装置における定着液付与手段について説明する。
図５は本発明の定着装置における定着液付与手段の一例を示す概略構成図である。ここで、本発明における樹脂含有微粒子はトナー粒子である。同図の（ａ）に示す定着液付与手段４０は、上述した泡状定着液生成手段３０によって生成された所望の微小な泡の泡状定着液を樹脂含有微粒子層（トナー粒子層）へ付与するための塗布ローラ５１と、塗布ローラ面に所望の微小な泡の泡状定着液の膜厚を制御し、泡状定着液の最適な膜厚の制御を行う膜厚制御用ブレード５２と、塗布ローラ５１と対峙する位置に加圧ローラ５３とを具備している。なお、塗布側もしくは加圧側の少なくとも一方をベルト構成とすることで容易にニップ幅を広くすることも可能であり、紙にしわが発生するような無理な力をかけることもなくなり、ニップ時間が同じであるとすると紙の搬送速度を速くすることが可能であり、高速定着が可能となる。同図の（ｂ）に示すように、塗布ローラ５１上には泡状定着液の層が膜厚制御用ブレード５２を通して形成されており、この膜厚制御用ブレード５２によって未定トナーを形成する画像の画像情報に基づく泡状定着液の気泡の大きさ、泡粘度及び塗布加圧力並びに未定着トナーの層厚に応じた泡状定着液の未定着トナー層での浸透時間に対して最適化した定着液層の膜厚となる。同図に示す定着液付与手段５０によって付与された泡状定着液を用いることにより、樹脂含有微粒子は塗布ローラ上にオフセットしない。仮に、泡状の定着液は、樹脂含有微粒子層及び記録媒体に厚く付与されたとしても、泡状の定着液のかさ密度が極めて低いため、所定の泡沫時間経過後に含有している気泡が破泡することで、軟化剤を含有した液体の樹脂含有微粒子層への微量付与とすることができる。所望の微小な泡の泡状定着液は、上記のように、大きな泡を生成する大きな泡生成部と大きな泡をせん断力で分泡して微小な泡を生成する微小な泡生成部とを含んで構成されている泡状定着液生成手段３０で生成され、液供給口より膜厚制御用ブレード５２と塗布ローラ５１の間に滴下される。

なお、加圧ローラ５３には、弾性多孔質体（以下、スポンジと記す）を用いることでニップ幅を変えることが容易となる。スポンジの代わりに弾性ゴムも適するが、スポンジは弾性ゴムよりも弱い力で変形させることが可能であり、塗布ローラ５１の加圧力を過剰に高くすることなく長いニップ幅を確保することができる。なお、定着液中には樹脂軟化または膨潤剤が含有されており、スポンジの加圧ローラ５３に定着液が万が一付着した場合、スポンジ素材が軟化等の不具合が発生する恐れがあるため、スポンジ素材の樹脂材は、該軟化または膨潤剤に対し軟化や膨潤を示さない素材が望ましい。また、スポンジの加圧ローラ５３は、可撓性フィルムで覆った構成であってもよい。スポンジ素材が該軟化または膨潤剤で劣化する素材であっても、軟化または膨潤剤により軟化や膨潤を示さない可撓性フィルムで覆うことでスポンジの加圧ローラ５３の劣化を防止することができる。スポンジ素材としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミドなどの樹脂の多孔質体などが適する。また、スポンジを覆う可撓性フィルムとしては、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン、ポリプロピレン、四フッ化エチレン・バーフロロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）などが適する。

また、図５において、塗布ローラ５１とスポンジの加圧ローラ５３が常時接触している構成の場合、紙が搬送されていない時に塗布ローラ上の泡状定着液がスポンジの加圧ローラ５３に付着し汚す恐れがあり、その防止のため、紙先端検知手段（図示せず）を塗布ローラ５１へ紙が搬送される手前に設け、紙先端検知信号に応じて、紙の先端から後方にのみ定着液が塗布されるようなタイミングで塗布ローラ５１に泡状定着液を形成することが望ましい。

更に、図５において、図示していない駆動機構により、待機時は塗布ローラ５１とスポンジの加圧ローラ５３は離れ、塗布時のみ紙の紙先端検知手段に応じて塗布ローラ５１とスポンジの加圧ローラ５３を接触させる構成も望ましい。この場合、紙の後端検知も行い、紙後端検知信号に応じて塗布ローラ５１とスポンジの加圧ローラ５３を離すことが望ましい。

なお、泡状の定着液のかさ密度としては、０．０１ｇ／ｃｍ^３〜０．１ｇ／ｃｍ^３程度の範囲が望ましい。更に、定着液は、紙等の記録媒体上のトナー等の樹脂含有微粒子層への塗布時に泡状となっていればよく、保存容器内で泡状である必要はない。保存容器中では気泡を含有しない液体で、容器から液を供給する時点や、樹脂含有微粒子層へ付与するまでの液搬送経路で泡状にする手段を設ける構成が望ましい。これは、保存容器では液体で、容器から液を取り出した後に泡状とする構成のほうが、容器の小型化ができるという大きな利点を有するためである。

また、泡状定着液の塗布ローラ上での膜厚制御は、図６に示すように、塗布ローラ５１とギャップを設けた膜厚制御用ブレード５２を用い、図６の（ａ）に示すように膜厚を薄くするときはギャップを狭くし、図６の（ｂ）に示すように膜厚を厚くするときはギャップを広くする。ギャップの制御は膜厚制御用ブレード５２の端部に駆動を有する回転軸を用い、トナー層の厚さや環境温度等、更には泡状定着液の気泡の大きさ、泡粘度及び塗布加圧力並びに未定着トナーの層厚に応じた泡状定着液の未定着トナー層での浸透時間を調整するための最適な膜厚を制御する。

次に、定着液容器から液状定着液を泡化する機構に搬送する手段としては、図３では搬送ポンプを用いている。搬送ポンプとしては、ギヤポンプ、ベローズポンプ等があるが、チューブポンプが望ましい。ギヤポンプ等ごとく定着液中で振動機構や回転機構があると、ポンプ内で液が起泡し、液に圧縮性が出て、搬送能力が低下する恐れがある。また、上記の機構部品等が定着液を汚染したり、逆に機構部品を劣化させる恐れがある。一方、チューブポンプは、チューブ内の液を、チューブを変形させながら押し出す機構であるため、定着液と接する部材はチューブだけであり、定着液に対し耐液性を有する部材を用いることで、液の汚染やポンプ系部品の劣化がない。また、チューブを変形させるだけなので、液が起泡せず、搬送能力の低下を防止できる。

また、図６の膜厚制御用ブレード５２の他に、図７に示す膜厚制御用ワイヤバー５４によって塗布ローラ５１上の泡状定着液の膜厚を制御し、泡状定着液は、上記のように、大きな泡を生成する構成とその大きな泡をせん断力で分泡する構成からなる手段で生成し、液供給口より、膜厚制御用ワイヤバー５４と塗布ローラ５１の間に滴下する。膜厚制御用ワイヤバー５４を膜制御手段として用いることで、膜厚制御用ブレードに比べ、塗布ローラ面の軸方向の泡状定着液膜均一性が向上する。

次に、定着液の液処方について説明する。泡状の定着液は、上述したように、軟化剤を含有した液体中に気泡を含有した構成である。軟化剤を含有した液体は、気泡を安定に含有し、なるべく均一な気泡の大きさからなる気泡層を構成する泡状とするため、起泡剤及び増泡剤を有することが望ましい。また、ある程度粘度が高いほうが、気泡が安定して液体中に分散するため、増粘剤を含有することが望ましい。

また、起泡剤としては、陰イオン界面活性剤、特に、脂肪酸塩が望ましい。脂肪酸塩は界面活性を有するため、水を含有する定着液の表面張力を下げ、定着液を発泡しやすくするとともに、泡表面で脂肪酸塩が層状ラメラ構造をとるため泡壁（プラトー境界）が他の界面活性剤よりも強くなり、泡沫安定性が極めて高くなるまた、脂肪酸塩の起泡性を効果的にするため、定着液には水を含有することが望ましい。脂肪酸としては、大気中での長期安定性の観点から酸化に強い飽和脂肪酸が望ましい。但し、飽和脂肪酸塩を含有する定着液に若干の不飽和脂肪酸塩を含有することで脂肪酸塩の水に対する溶解・分散性を助け、５℃〜１５℃までの低気温において、優れた起泡性を有することができ、広い環境温度範囲において定着の安定を可能とし、また、定着液長期放置中の脂肪酸塩の定着液中分離を防止することができる。

更に、飽和脂肪酸塩に用いる脂肪酸としては、炭素数１２、１４、１６及び１８の飽和脂肪酸、具体的にはラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸が適する。炭素数が１１以下の飽和脂肪酸塩は臭気が大きくなり、当該定着液を用いるオフィス・家庭で用いる画像形成機器に適さない。また、炭素数１９以上の飽和脂肪酸塩は、水に対する溶解性が低下し、定着液の放置安定性を著しく低下させてしまう。これらの飽和脂肪酸による飽和脂肪酸塩を単独もしくは混合して起泡剤として用いる。

また、不飽和脂肪酸塩を用いてもよく、炭素数１８で２重結合数が１から３の不飽和脂肪酸が望ましい。具体的には、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸が適する。２重結合が４以上では反応性が強いため、定着液の放置安定性が劣ってしまう。これらの不飽和飽和脂肪酸による不飽和脂肪酸塩を単独もしくは混合して起泡剤として用いる。また、上記飽和脂肪酸塩と不飽和脂肪酸塩を混合して起泡剤として用いても構わない。

更に、上記飽和脂肪酸塩又は不飽和脂肪酸塩において、当該定着液の起泡剤として用いる場合、ナトリウム塩、カリウム塩もしくはアミン塩であることが望ましい。定着装置に電源を投入後、素早く定着可能な状態にすることは定着装置の商品価値として重要な要素である。定着装置において定着可能な状態とするためには、定着液が適切な泡状となっていることが必須であるが、上記の脂肪酸塩は素早く起泡することで、電源投入後定着可能な状態を短時間でつくることができる。特に、アミン塩とすることで、定着液にせん断力を加えたときに最も短時間で起泡し、泡状定着液を容易に作製することが可能であり、定着装置への電源投入後の定着可能な状態を最も短時間でつくることができる。

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。

また、脂肪酸エステルではないが、クエン酸エステルや炭酸エチレンや炭酸プロピレンも軟化もしくは膨潤剤として適する。

定着液中に含有される、軟化剤により軟化又は膨潤しない微粒子は、定着液中において軟化、溶解及び膨潤しない粒子であれば何れでも良く、Ａｌ_２Ｏ_３、ＺｒＯ、ＴｉＯ_２、Ｆｅ_２Ｏ_３、ＺｎＯなどの金属酸化物、ＳｉＯ_２や、脂肪族エステルによって軟化又は膨潤しない高分子材料、例えば、ＰＰ、ＰＣ、ＰＥＴ、ＰＯＭ、ＰＥＥＫなどが好適である。また、定着液中ならびに泡状定着液中での微粒子の分散を容易とするため、微粒子のかさ密度が１ｇ／ｍｌ以下であることが望ましい。

また、樹脂微粒子の粒径が５〜１０μｍ、軟化剤により溶解又は膨潤しない微粒子の径は３〜２０μｍとすると、図８の（ａ）に示すように、軟化剤により軟化又は膨潤しない微粒子の粒径は樹脂微粒子の空隙間よりも大きく、微粒子が樹脂微粒子層の表層部に残存し、樹脂微粒子層上の接触界面積が減少することで記録媒体上の樹脂のタック力を軽減させることが可能になる。更に、定着液付与後フィルム化した樹脂微粒子層厚みが３０〜４０μｍ、軟化剤により溶解又は膨潤しない微粒子の径が５０〜１００μｍとすると、図８の（ｂ）に示すように、軟化剤により溶解又は膨潤しない微粒子が、少なくともフィルム化した樹脂微粒子層の表層部に露出し、樹脂微粒子層上の接触界面積が減少することで記録媒体上の樹脂のタック力を軽減させることが可能になる。

ところで、泡状定着液において、塗布接触ニップ部にてトナー等の微粒子層に泡状定着液を押し込みながら浸透させる際に泡が破泡すると浸透阻害となる。そこで泡沫安定性に優れる泡が求められる。このため、定着液中に脂肪酸アルカノールアミド（１：１）型を含有することが望ましい。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）型が適することがわかった。

なお、定着の対象となる樹脂を含有する微粒子は、トナーに限定されず、樹脂を含有する微粒子であれば何れでもよい。例えば、導電性部材を含有した樹脂含有微粒子でもよい。また、記録媒体は、記録紙に限定されず、金属、樹脂、セラミックス等何れでもよい。但し、媒体は定着液に対し浸透性を有することが望ましく、媒体基板が液浸透性を持たない場合は、基板上に液浸透層を有する媒体が望ましい。記録媒体の形態もシート状に限定されず、平面及び曲面を有する立体物でもよい。
例えば、紙のごとき媒体に透明樹脂微粒子を均一に定着させ紙面を保護する（所謂、ニスコート）用途においても、本発明は適用できる。

上記の樹脂を含有する微粒子のうち、電子写真プロセスで用いるトナーは、本発明の定着液との組合せにおいて最も定着への効果が高い。トナーは、色剤と帯電制御剤と結着樹脂や離型剤などのような樹脂を含む。トナーに含まれる樹脂は、特に限定されないが、好適な結着樹脂としては、ポリスチレン樹脂、スチレン−アクリル共重合体樹脂、ポリエステル樹脂などが挙げられ、離型剤としては、例えばカルバナウワックスやポリエチレンなどのワックス成分などが挙げられる。トナーは、結着樹脂の他に、公知の着色剤、電荷制御剤、流動性付与剤、外添剤などを含んでもよい。また、トナーは、メチル基を有する疎水性シリカ及び疎水性酸化チタンのような疎水性微粒子をトナーの粒子の表面に固着させることによって、撥水性処理されていることが好ましい。媒体のうち、記録媒体は、特に限定されず、例えば、紙、布、及び液体透過層を有するＯＨＰ用シートのようなプラスチックフィルムなどが挙げられる。本発明における油性とは、室温（２０℃）における水に対する溶解度が、０．１重量％以下である性質を意味する。

また、泡状となった定着液は、好ましくは、撥水性処理されたトナーの粒子に対して、十分な親和性を有することが望ましい。ここで、親和性とは、液体が固体に接触したときに、固体の表面に対する液体の拡張濡れの程度を意味する。すなわち、泡状となった定着液は、撥水性処理されたトナーに対して十分な濡れ性を示すことが好ましい。疎水性シリカ及び疎水性酸化チタンのような疎水性微粒子で撥水性処理されたトナーの表面は、疎水性シリカ及び疎水性酸化チタンの表面に存在するメチル基によって覆われており、おおよそ２０ｍＮ／ｍ程度の表面エネルギーを有する。現実には撥水性処理されたトナーの表面の全面が疎水性微粒子によって完全に覆われてはいないため、撥水性処理されたトナーの表面エネルギーは、おおよそ、２０〜３０ｍＮ／ｍであると推測される。よって、撥水性トナーに対して親和性を有する（十分な濡れ性を有する）ためには、泡状となった定着液の表面張力は、２０〜３０ｍＮ／ｍであることが好ましい。

水性溶媒を用いる場合、界面活性剤を添加することで、表面張力を２０〜３０ｍＮ／ｍとすることが好ましい。また、水性溶媒の場合、単価もしくは多価アルコールを含有していることが望ましい。これらの材料は、泡状の定着液における気泡の安定性を高め、破泡しにくくする利点を有する。例えばセタノールなどの単価アルコールや、グリセンリン、プロピレングリコール、１，３ブチレングリコールなどの多価アルコールが望ましい。また、これらの単価又は多価のアルコール類を含有することで紙等の媒体のカール防止に効果を有する。

また、定着液中に浸透性改善や紙等媒体のカール防止のために油性成分を含有してＯ／ＷエマルジョンやＷ／Ｏエマルジョンを形成する構成も望ましく、その場合、具体的な分散剤としては、ソルビタンモノオレエートやソルビタンモノステレートやソルビタンセスキオレートなどのソルビタン脂肪酸エステルやショ糖ラウリン酸エステルやショ糖ステアリン酸エステルなどのショ糖エステルなどが望ましい。

なお、定着中での軟化剤を溶解もしくはマイクロエマルジョン分散させるため方法としては、例えば、回転羽根によるホモミキサーやホモジナイザーのような機械的に攪拌する手段、及び超音波ホモジナイザーのような振動を与える手段が挙げられる。いずれにしても、強いせん断応力を定着液中の軟化剤に加えることで溶解もしくはマイクロエマルジョン分散させる。

また、トナーの定着装置は、本発明における定着液をトナーに供給した後、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）によって溶解又は膨潤したトナーを加圧する、一対の平滑化ローラ（ハードローラ）を有してもよい。一対の平滑化ローラ（ハードローラ）によって、溶解又は膨潤したトナーを加圧することによって、溶解又は膨潤したトナーの層の表面を平滑化して、トナーに光沢を付与することが可能となる。更に、記録媒体内へ溶解又は膨潤したトナーを押し込むことによって、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。

上述した本発明による画像形成方法を用いて、樹脂を含むトナーの画像を記録媒体に形成する。よって、この別の発明の一実施の形態例の画像形成装置によれば、それぞれ、上述したように、より効率的にトナーを記録媒体に定着させることが可能な画像形成方法及び画像形成装置を提供することができる。

図９は別の発明の画像形成装置の構成を示す概略図である。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９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９の（ｂ）は図９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９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泡状の定着液の膜厚を制御する本発明の定着装置によって定着される。すなわち、記録紙１０４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泡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泡状の定着液が付与され、泡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１１４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９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、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。
本発明における以下の具体例では、樹脂含有微粒子としてトナーを用い、以下の製造方法の一例により作製した。

［具体例１］
＜定着液の第１の処方＞
軟化剤：コハク酸ジカルビトール（高級アルコール工業（株）、試薬）
２５．０ｗｔ％
希釈溶媒：イオン交換水 ６９．９ｗｔ％
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）
０．５０ｗｔ％
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％
軟化剤により軟化又は膨潤しない微粒子：タルク（（株）石澤研究所）
０．１ｗｔ％

＜定着液の第２の処方＞
軟化剤：コハク酸ジカルビトール（高級アルコール工業（株）、試薬）
３０．０ｗｔ％
希釈溶媒：イオン交換水 ６４．９ｗｔ％
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）
０．５０ｗｔ％
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％
軟化剤により軟化又は膨潤しない微粒子：タルク（（株）石澤研究所）
０．１ｗｔ％

＜定着液の第３の処方＞
軟化剤：コハク酸ジカルビトール（高級アルコール工業（株）、試薬）
２５．０ｗｔ％
希釈溶媒：イオン交換水 ７０．０ｗｔ％
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）
０．５０ｗｔ％
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％

＜定着液の第４の処方＞
軟化剤：コハク酸ジカルビトール（高級アルコール工業（株）、試薬）
３０．０ｗｔ％
希釈溶媒：イオン交換水 ６５．０ｗｔ％
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）
０．５０ｗｔ％
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％

脂肪酸アミンは、脂肪酸とジエタノールアミンにより脂肪酸アミンを合成した。タルクの径は約１０〜６０μｍ程度、かさ密度は０．５５ｇ／ｍlであった。１０００メッシュ（目開き２０μｍ）及び１５００メッシュ（目開き１０μｍ）のＪＩＳ標準ふるい（大生工業株式会社製）を用いて、約１０μｍのタルクを分級した後、使用した。

＜塗布装置＞
◇大きな泡生成部
図４を基に作成した。
上記の定着液保存容器：ＰＥＴ樹脂からなるボトル
搬送流路及び空気口：内径２ｍｍのシリコーンゴムチューブ
エアポンプ：電磁式エアポンプ（榎本マイクロポンプ製作所 ＭＶ−１０Ｈ）

◇微小な泡生成部
図４を基に作製した。
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１２０ｍ、内側円筒外径：８ｍｍ・長さ１００ｍｍとした。回転数は、１０００ｒｐｍとした。

◇定着液付与手段
図５を基に作製した。上記の微小な泡を生成する微小な泡生成部を用い、泡状の定着液を作成し、膜厚制御用ブレードに供給する構成とした。膜厚制御用ブレードと塗布ローラとのギャップは３８μｍ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。
塗布ローラ：ＰＦＡ樹脂を焼付け塗装したＳＵＳ製ローラ（φ３０ｍｍ）
膜厚制御用ブレード：アルミ合金製支持板に厚み１ｍｍの並板ガラスを接着した。ガラス面を塗布ローラ側に向け、１０μｍ〜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

微小な泡状定着液を、上述した方法で未定着トナーが形成された紙の上に付与した。トナー径はおよそ５μｍであり、未定着トナーが付与された紙については、電子写真方式のプリンタ（株式会社リコー製、ｉｍａｇｉｏ ＭＰＣ２５００）を用い、未定着トナーのカラー画像をＰＰＣ用紙（株式会社リコー製、Ｔ−６２００）に形成した。この際、トナー層の厚みは３０μｍ〜４０μｍであり、塗布ローラ上の厚みは７０μｍであった。

＜オフセットの評価＞
泡状定着液塗布直後の塗布ローラ上にトナーがオフセットしていないかを目視で観察し、下記評価基準で評価した。評価結果を下記の表１に示す。

〔評価基準〕
トナーが塗布ローラ上にオフセットしていない場合（オフセットなし）：○
トナーが塗布ローラ上に微量オフセットしている場合：△
トナーが塗布ローラ上にオフセットしている場合（オフセットあり）：×
トナーが塗布ローラ上にオフセットし、かつ紙上の画像が欠損している場合：××

＜記録媒体上トナーのタック力評価＞
記録媒体上トナーのタック力を、タッキネステスタ（株式会社レスカ製）を用いて評価した。定着性評価と同様のサンプルにおいて、泡状定着液塗布後の画像部（記録媒体上トナー）に円柱形ステンレスプローブ（φ８．０ｍｍ）を圧縮荷重１００ｇｆで２０ｓｅｃ押付けた後、１２０ｍｍ／ｍｉｎの速度で引抜き、引抜き時にかかる応力を測定し、下記評価基準で評価した。評価結果を下記の表１に示す。

〔評価基準〕
０．０〜４．０ｋＰａ：○（非画像部と同等、又はタックほぼ無し）
４．１〜１０．０ｋＰａ：×（タック小）
１０．１ｋＰａ以上：××（タック大）

上記表１より、定着液の第３の処方及び第４の処方と比較して、第１の処方及び第２の処方のタック力は小さく、軟化剤により軟化及び膨潤しない微粒子（微粒子径は、樹脂微粒子層の空隙間よりも大きい）を定着液中に含有させることにより、タック力が軽減することが示された。

［具体例２］
定着液処方は具体例１と同様、定着液の第１〜第４の処方の組成になるように作成した。脂肪酸アミンは、脂肪酸とジエタノールアミンにより脂肪酸アミンを合成した。タルクの径は約１０〜６０μｍ程度、かさ密度は０．５５ｇ／ｍlであった。３２５メッシュ（目開き５０μｍ）のＪＩＳ標準ふるい（大生工業株式会社製）を用いて、約５０μｍのタルクを分級した後、使用した。なお、塗布装置、オフセットの評価方法、記録媒体上のタック力評価方法は、具体例１と同様とする。評価結果を下記の表２に示す。

上記表２より、定着液の第３の処方及び第４の処方と比較して、第１の処方及び第２の処方のタック力は小さく、軟化剤により軟化及び膨潤しない微粒子（微粒子径は、フィルム化した樹脂微粒子層厚みよりも大きい）を定着液中に含有させることにより、タック力が軽減することが示された。

なお、本発明は上記各実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲内に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。

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２００７−２１９１０５号公報 特開２００３−１５６８７０号公報 特開２００５−２７４８７９号公報 特許第４，０２７，１８８号公報

Claims (11)

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微粒子を軟化させる軟化剤を含有した定着液を、形成する画像の画像情報に基づいて媒体上に形成された樹脂微粒子に付与して該樹脂微粒子を媒体に定着する定着方法において、
   前記定着液に、前記軟化剤により溶解又は膨潤しない微粒子を分散する工程と、
   分散された定着液をフォーム状にする工程と、
   フォーム状定着液を膜状にする工程と、
   前記画像情報に基づいた所望の膜厚にフォーム状定着液の膜厚を制御する工程と、
   所望の膜厚に制御されたフォーム状定着液を媒体上の樹脂微粒子に付与する工程と
   を有することを特徴とする定着方法。
2. 前記定着液は起泡剤を含有することを特徴とする請求項１記載の定着方法。
3. 前記微粒子のかさ密度が１ｇ／ｍｌ以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載の定着方法。
4. 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微粒子を軟化させる軟化剤を含有した定着液を、形成する画像の画像情報に基づいて媒体上に形成された樹脂微粒子に付与して該樹脂微粒子を媒体に定着する定着装置において、
   前記定着液に、前記軟化剤により溶解又は膨潤しない微粒子を分散する分散手段と、
   分散された定着液をフォーム状にするフォーム状定着液生成手段と、
   フォーム状定着液を膜状にする膜化手段と、
   前記画像情報に基づいた所望の膜厚にフォーム状定着液の膜厚を制御する膜厚制御手段と、
   所望の膜厚に制御されたフォーム状定着液を媒体上の樹脂微粒子に付与する付与手段と
   を有することを特徴とする定着装置。
5. 前記微粒子の径は、媒体上の樹脂微粒子の空隙間よりも大きいことを特徴とする請求項４記載の定着装置。
6. 前記樹脂微粒子の粒径が５〜１０μｍであり、前記微粒子の径は３〜２０μｍであることを特徴とする請求項５記載の定着装置。
7. 前記微粒子の径は、定着液付与後フィルム化した樹脂微粒子層の層厚よりも大きいことを特徴とする請求項４記載の定着装置。
8. フィルム化した樹脂微粒子層の層厚が３０〜４０μｍであり、前記微粒子の径は５０〜１００μｍであることを特徴とする請求項７記載の定着装置。
9. 前記定着液は起泡剤を含有することを特徴とする請求項４〜８いずれか１項に記載の定着装置。
10. 前記微粒子のかさ密度が１ｇ／ｍｌ以下であることを特徴とする請求項４〜９のいずれか１項に記載の定着装置。
11. 樹脂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記録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４〜１０のいずれかに記載の定着装置により前記未定着トナー画像を記録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。

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