JP5321962B2

JP5321962B2 - Image forming apparatus

Info

Publication number: JP5321962B2
Application number: JP2009050016A
Authority: JP
Inventors: 恒夫黒鳥; 琢磨中村; 泰男片野; 幸通染矢; 重雄竹内; 夕子有住; 貴彦松本; 史育金子
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2009-03-04
Filing date: 2009-03-04
Publication date: 2013-10-23
Anticipated expiration: 2029-03-04
Also published as: JP2010204395A

Description

この発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の電子写真方式により記録媒体に転写した画像を定着する画像形成装置、特に画像濃度低下や白抜け異常画像の解消に関するものである。 The present invention, a copying machine, but the printer, the image forming equipment for fixing the image transferred to the recording medium by an electrophotographic method such as a facsimile, to solve the particular image density reduction and a white spot abnormal image.

プリンタ装置やファクシミリ装置、複写装置等に用いられる画像形成装置は、画像情報に基づいて紙や布、ＯＨＰ用シート等の記録媒体に文字や記号等を含む画像を記録する。このような画像形成装置には種々の方式があるが、そのうち電子写真方式の画像形成装置が普通紙に高精細な画像を高速で記録することができる点から広くオフィスで使用されている。この電子写真方式の画像形成装置では感光体に形成したトナー像を記録媒体に転写し、記録媒体に転写されたトナーを膨潤・軟化し、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が主流である。 An image forming apparatus used for a printer, a facsimile machine, a copying machine, or the like records an image including characters, symbols, and the like on a recording medium such as paper, cloth, or OHP sheet based on image information. There are various types of such image forming apparatuses. Among them, electrophotographic image forming apparatuses are widely used in offices because they can record high-definition images on plain paper at high speed. In this electrophotographic image forming apparatus, a toner image formed on a photoreceptor is transferred to a recording medium, the toner transferred to the recording medium is swelled and softened, and the toner is fixed on the recording medium by pressurizing the toner. The thermal fixing method is the mainstream.

この熱定着方式を使用した画像形成装置では消費電力の約半分以上は記録媒体に転写したトナーを加熱するために消費されており、近年の環境負荷軽減の観点から低消費電力（省エネ）の定着装置が望まれている。すなわち、定着時の加熱温度を今までよりも極端に下げるか、あるいは加熱を必要としない定着方式が望まれている。省エネの観点からは、全く加熱せずにトナーを定着させることが理想である。 In an image forming apparatus using this thermal fixing method, about half or more of the power consumption is consumed for heating the toner transferred to the recording medium, and fixing with low power consumption (energy saving) from the viewpoint of reducing environmental load in recent years. An apparatus is desired. That is, there is a demand for a fixing method in which the heating temperature at the time of fixing is extremely lower than before or heating is not required. From the viewpoint of energy saving, it is ideal to fix the toner without heating at all.

この非加熱定着方法として、トナー樹脂を膨潤・軟化する溶剤を未定着トナーに付与する、いわゆる溶剤定着が知られている。例えば特許文献１や特許文献２、特許文献３には、トナーを膨潤・軟化可能で、水に不溶または難溶な有機化合物、例えば有機エステル化合物や有機炭化水素化合物等の軟化剤を水に分散混合した定着液をトナーに付与してトナーを膨潤・軟化させ、この定着液を乾燥させてトナーを記録媒体に定着させる方法が開示されている。この定着方式は、熱定着方式の場合のようにトナーを膨潤・軟化するための加熱処理が不要であることから、低消費電力で省エネ対策として優れた定着方式といえる。 As this non-heat fixing method, so-called solvent fixing in which a solvent that swells and softens toner resin is applied to unfixed toner is known. For example, in Patent Document 1, Patent Document 2, and Patent Document 3, an organic compound that can swell and soften toner and is insoluble or hardly soluble in water, such as an organic ester compound or an organic hydrocarbon compound, is dispersed in water. A method is disclosed in which a mixed fixing solution is applied to toner to swell and soften the toner, and the fixing solution is dried to fix the toner to a recording medium. This fixing method can be said to be an excellent fixing method as an energy saving measure with low power consumption because it does not require a heat treatment for swelling and softening the toner as in the case of the thermal fixing method.

しかしながら、特許文献１〜特許文献３に示された定着方法では、軟化剤の分散媒である水はＶＯＣ（揮発性有機化合物）に該当しなく問題ないが、軟化剤中のその他の有機化合物に関しては、臭気（不快臭や刺激臭）や安全性（PRTR法該当品種やProposition65該当品種）の観点からは問題視される材料が使用されており、オフィス環境で使用する場合、人体に対し悪影響を及ぼす成分や不快な臭気がオフィス内に充満してしまいオフィス環境への使用は問題である。また、定着剤を多量に未定着トナー画像に付与した場合、水分の吸収により記録媒体に皺やカールが発生し、画像形成装置として必要な安定かつ高速な記録媒体（転写紙）搬送を著しく損なうこととなる。さらに、この多量の水は乾燥装置を用いて蒸発により除去しようとすると、前記熱定着方式に匹敵する電力を必要とすることになる。また、大気中水分の影響でトナー粒子どうしの流動性を損なわないようにするため、トナー微粒子表面は撥水性処理されており、水を溶媒とする定着液の場合、未定着トナー画像に定着液を付与すると、トナー微粒子が定着液に弾かれてしまい、画像が乱れるという重大な不具合がある。 However, in the fixing methods shown in Patent Documents 1 to 3, there is no problem because water as a dispersion medium of the softener does not correspond to VOC (volatile organic compound), but other organic compounds in the softener. Uses materials that are considered problematic from the standpoint of odor (unpleasant odors and pungent odors) and safety (varieties applicable to PRTR Law and Proposition 65), and when used in an office environment, the human body may be adversely affected. Ingredients and unpleasant odors fill the office and are problematic for use in office environments. In addition, when a large amount of fixing agent is applied to an unfixed toner image, wrinkles and curls occur on the recording medium due to moisture absorption, and the stable and high-speed recording medium (transfer paper) conveyance necessary for the image forming apparatus is significantly impaired. It will be. Further, if this large amount of water is to be removed by evaporation using a drying apparatus, electric power comparable to that of the heat fixing method is required. Further, in order not to impair the fluidity between toner particles due to the influence of moisture in the atmosphere, the surface of the toner fine particles is subjected to a water repellency treatment. In the case of a fixing solution using water as a solvent, the fixing solution is added to an unfixed toner image. When the toner is applied, the toner fine particles are repelled by the fixing liquid, and there is a serious problem that the image is disturbed.

これに対して特許文献４には、トナーを溶解し、シリコーンオイルと相溶性を示す溶剤をシリコーンオイルに混合した定着用溶液を使用し、トナーの軟化による画像の乱れを防止している。すなわち、比較的粘度の高いシリコーンオイルにより、軟化したトナーの流動を抑えているものである。しかしながら溶剤としてベンゼン等の芳香族系溶剤やメチルエチルケトン等のケトン系溶剤を使用しており、これらの溶剤は揮発性を有し、かつ、臭いもきつく、ＶＯＣ問題の観点からも問題が多い。 On the other hand, Patent Document 4 uses a fixing solution in which a toner is dissolved and a solvent compatible with silicone oil is mixed with silicone oil to prevent image distortion due to toner softening. That is, the flow of the softened toner is suppressed by the silicone oil having a relatively high viscosity. However, aromatic solvents such as benzene and ketone solvents such as methyl ethyl ketone are used as solvents, and these solvents have many problems from the viewpoint of VOC problems because they have volatility and smell.

これらの問題を解消するため、特許文献５や特許文献６、特許文献７、特許文献８には、トナーを構成する樹脂成分を膨潤・軟化させる材料として人体に対して無害な溶液、例えば高級グリコールエーテルや脂肪族二塩基酸エステル等を成分とした定着液を使用し、さらに，転写紙などの記録媒体上の付着量を減らし転写紙などのカールや皺が発生しないように、記録媒体に転写する前の中間転写ベルトに転写されたトナーに対して定着液を供給して、記録媒体の非画像部に定着液が付着する量を軽減するようにしている。 In order to solve these problems, Patent Document 5, Patent Document 6, Patent Document 7, and Patent Document 8 describe solutions that are harmless to the human body as a material that swells and softens the resin component constituting the toner, such as higher glycols. Using a fixer composed of ether, aliphatic dibasic acid ester, etc., and transferring to a recording medium so that the amount of adhesion on the recording medium such as transfer paper is reduced and curling and wrinkles of the transfer paper do not occur. The fixing liquid is supplied to the toner transferred to the intermediate transfer belt before the operation, so that the amount of the fixing liquid adhering to the non-image portion of the recording medium is reduced.

また、特許文献９には、定着装置にトナー定着液を液滴として噴霧する噴霧器と、噴霧された液滴に電荷を付加する電極を有する噴霧室を設け、記録媒体に転写したトナーに対して未定着トナーが有する電荷と逆極性の電荷を付加してトナー定着液の液滴を噴霧してトナーのある場所のみにトナー定着液が付着するようにしている。 Further, Patent Document 9 is provided with a sprayer for spraying a toner fixing liquid as droplets in a fixing device, and a spray chamber having an electrode for adding an electric charge to the sprayed droplets. A charge having a polarity opposite to that of the unfixed toner is added and droplets of the toner fixing liquid are sprayed so that the toner fixing liquid adheres only to the place where the toner is present.

前述のように記録媒体に転写する前の中間転写ベルトに転写されたトナーに対して定着液を供給する場合、外装や作像ユニットを構成する部材などを定着液に溶融しない材料で構成しているが、作像ユニットの現像ユニットに設けられ、感光体の形成された静電潜像にトナーを付着させて可視化する現像スリーブ表面のトナーに定着液のミスト等が付着する。また、定着装置に噴霧室を設けて記録媒体に転写したトナーにトナー定着液の液滴を噴霧して定着する場合、噴霧室から作像ユニットに漏れ出したトナー定着液の液滴が現像スリーブ表面のトナーに付着する。このようにトナー定着液の液滴が現像ユニットの現像スリーブ表面のトナーに付着すると、その部分のトナーが溶融し、溶融したトナーが現像スリーブ上にこびり付き、感光体に形成された潜像を現像するとき、現像スリーブのその部分でトナーの穂が立たなくなり、局部的に現像されず、画像の濃度低下や白抜けなどの異常画像を引き起こす原因となる。 As described above, when supplying the fixing liquid to the toner transferred to the intermediate transfer belt before transferring to the recording medium, the exterior and members constituting the image forming unit are made of a material that does not melt into the fixing liquid. However, a mist or the like of the fixing solution adheres to the toner on the surface of the developing sleeve that is provided in the developing unit of the image forming unit and visualizes the toner by attaching the toner to the electrostatic latent image on which the photosensitive member is formed. In addition, when a fixing chamber is provided with a spray chamber and toner fixing liquid droplets are sprayed and fixed onto the toner transferred to the recording medium, the toner fixing liquid droplets leaking from the spray chamber to the image forming unit are transferred to the developing sleeve. It adheres to the surface toner. When the toner fixing liquid droplets adhere to the toner on the surface of the developing sleeve of the developing unit in this way, the toner in that portion melts, and the melted toner adheres to the developing sleeve and develops the latent image formed on the photoreceptor. When this occurs, the toner ears do not stand up at that portion of the developing sleeve and are not developed locally, causing an abnormal image such as a decrease in image density or white spots.

この発明は、このような問題を解消し、低消費電力で省エネ対策として優れ、かつ形成された画像の濃度低下や白抜けなどの異常画像が生じることを確実に防止できる画像形成装置を提供することを目的とするものである。 This invention is to solve such problems, excellent as energy saving with low power consumption and provide an image forming equipment which can reliably prevent the abnormal images such as omission density reduction and white of the image formed is caused It is intended to do.

この発明の画像形成装置は、像担持体に形成された潜像を現像装置で可視化してトナー像を形成し、形成したトナー像を記録媒体に転写する作像ユニットと、未定着トナーが有する電荷極性と逆の極性の電荷を付与した定着液の液滴を発生する液滴発生部と、該液滴発生部と大気を連通し、大気側の排気口に排気ファンが設けられ、前記液滴発生部で発生した液滴を回収する排気ダクトを有し、記録媒体上に転写した未定着トナーに定着液の液滴を付着させて膨潤・軟化して記録媒体に定着し、記録媒体にトナーを定着したのち前記排気ファンを駆動して前記液滴発生部で発生した液滴を回収する定着装置を有する画像形成装置であって、前記現像装置のトナーを前記像担持体に供給する現像スリーブを、画像形成処理が終了した後の非作像時に、前記定着装置の排気ファンの駆動と同期して回転させることを特徴とする。 Images forming apparatus of the present invention, the image forming unit which visualized to form a toner image by the developing device a latent image formed on an image bearing member, transferring the formed toner image onto a recording medium, the unfixed toner A droplet generator that generates droplets of a fixing solution having a charge opposite to the polarity of the charge, and the droplet generator communicates with the atmosphere, and an exhaust fan is provided at an exhaust port on the atmosphere side, A recording medium having an exhaust duct for collecting droplets generated at the droplet generation unit, and fixing the droplets of the fixing liquid to the unfixed toner transferred onto the recording medium by swelling and softening it. An image forming apparatus having a fixing device that recovers droplets generated by the droplet generation unit by driving the exhaust fan after fixing the toner to the toner, and supplying the toner of the developing device to the image carrier Non-image formation after the image forming process is completed on the developing sleeve In, wherein the synchronously rotating with the driving of the exhaust fan of the fixing device.

さらに、前記定着装置の排気ファンの駆動と同期して前記現像スリーブを回転させるとき、前記定着装置近傍における定着液の液滴の分散濃度を濃度センサで検出し、前記濃度センサで検出している液滴の分散濃度が所定濃度を超えたとき、前記定着装置の排気ファンの駆動と同期して回転する前記現像スリーブの回転速度を高めることを特徴とする。 Further, when the developing sleeve is rotated in synchronization with the driving of the exhaust fan of the fixing device, the dispersion concentration of the fixing liquid droplets in the vicinity of the fixing device is detected by the concentration sensor and detected by the concentration sensor. When the dispersion density of the droplets exceeds a predetermined density, the rotation speed of the developing sleeve that rotates in synchronization with the driving of the exhaust fan of the fixing device is increased.

また、前記現像スリーブの回転速度を高めてから前記定着装置の排気ファンの駆動が終了した後、前記現像スリーブを定期的に所定時間ずつ回転させることを特徴とする。 The developing sleeve may be rotated periodically for a predetermined time after driving of the exhaust fan of the fixing device is completed after increasing the rotation speed of the developing sleeve.

この発明は、像担持体に形成された潜像を現像装置で可視化してトナー像を形成し、形成したトナー像を記録媒体に転写し、記録媒体に転写した未定着トナーに定着液の液滴を付着させて膨潤・軟化して記録媒体に定着した後の非作像時に、現像装置のトナーを像担持体に供給する現像スリーブを回転させて現像スリーブ表面のトナーに定着液の液滴が接触する時間を短くして現像スリーブ表面のトナーが凝集することを防ぐから、像担持体に形成された潜像を現像するとき、現像スリーブ上にトナーの穂が立たなくなって局部的に現像されずに画像の濃度低下や白抜けなどの異常画像を引き起こすことを防いで良質な画像を安定して形成することができる。 According to the present invention, a latent image formed on an image carrier is visualized by a developing device to form a toner image, the formed toner image is transferred to a recording medium, and a fixing liquid is applied to unfixed toner transferred to the recording medium. During non-image formation after the droplets are adhered and swelled / softened and fixed on the recording medium, the developing sleeve for supplying the toner of the developing device to the image carrier is rotated to drop the fixing liquid droplets on the toner on the surface of the developing sleeve. Since the toner on the surface of the developing sleeve is prevented from agglomerating by shortening the contact time of the developing sleeve, when developing the latent image formed on the image carrier, the toner does not stand on the developing sleeve and is locally developed. Therefore, it is possible to stably form a high-quality image by preventing an abnormal image such as a decrease in image density or white spots without being caused.

また、残留している定着液の液滴の回収と同期して現像スリーブを回転させることにより、現像スリーブ表面のトナーに定着液の液滴が接触する機会をより少なくでき、現像スリーブ表面のトナーが凝集することを確実に防ぐことができる。 Further, by rotating the developing sleeve in synchronization with the recovery of the remaining fixing liquid droplets, the chance of the fixing liquid droplets coming into contact with the toner on the developing sleeve surface can be reduced, and the toner on the developing sleeve surface can be reduced. Can be reliably prevented from aggregating.

さらに、現像スリーブを回転しているとき、現像スリーブ表面のトナーを現像装置内に回収することにより、現像スリーブ表面にトナーが凝集することをより確実に防ぐことができ、良質な画像を安定して形成することができる。 Furthermore, by collecting the toner on the surface of the developing sleeve in the developing device when the developing sleeve is rotating, it is possible to more reliably prevent the toner from aggregating on the surface of the developing sleeve, thereby stabilizing a good image. Can be formed.

この発明の画像形成装置の主要部を示す構成図である。1 is a configuration diagram showing a main part of an image forming apparatus of the present invention. 画像形成部の構成図である。It is a block diagram of an image forming part. 現像装置の構成図である。It is a block diagram of a developing device. 現像スリーブとスリーブ駆動モータの構成図である。It is a block diagram of a developing sleeve and a sleeve drive motor. 定着装置の構成図である。It is a block diagram of a fixing device. 噴霧器の主要部の構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the principal part of a sprayer. 画像形成装置の制御装置の構成を示すブロック図である。2 is a block diagram illustrating a configuration of a control device of the image forming apparatus. FIG. 画像形成動作を示すフローチャートである。3 is a flowchart illustrating an image forming operation. 画像形成装置の制御装置の他の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the other structure of the control apparatus of an image forming apparatus. この発明の第２の画像形成装置の主要部を示す構成図である。It is a block diagram which shows the principal part of the 2nd image forming apparatus of this invention. 濃度センサの構成図である。It is a block diagram of a density sensor. 濃度センサの動作を示す斜視図である。It is a perspective view which shows operation | movement of a density | concentration sensor. 第２の画像形成装置の制御装置の構成を示すブロック図である。FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration of a control device of a second image forming apparatus. 第２の画像形成装置の動作を示すフローチャートである。6 is a flowchart illustrating an operation of the second image forming apparatus. この発明の第３の画像形成装置の主要部を示す構成図である。It is a block diagram which shows the principal part of the 3rd image forming apparatus of this invention.

図１は、この発明の画像形成装置の主要部を示す構成図である。図に示すように、画像形成装置１は、作像ユニット２と定着装置３を有する。作像ユニット２はブラック（ＢＫ）とマゼンタ（Ｍ）とイエロー（Ｙ）及びシアン（Ｃ）の画像を形成する画像形成部４ＢＫ，４Ｍ，４Ｙ，４Ｃを有し、画像形成部４ＢＫ，４Ｍ，４Ｙ，４Ｃは記録媒体５を搬送する搬送ベルト６に沿って一列に配置されている。搬送ベルト６は駆動ローラ７と従動ローラ８に巻回された無端ベルトからなり、駆動ローラ７の回転により反時計方向に回転する。搬送ベルト６の下部には記録媒体５が収納された給紙トレイ９が設けられている。各画像形成部４ＢＫ，４Ｍ，４Ｙ，４Ｃは、図２の構成図に示すように、感光体ドラム１０と、感光体ドラム１０の周囲に配置された帯電器１１と現像装置１２とクリーニングブラシ１３とクリーニングブレード１４及び除電ランプ１５を有する。そして帯電器１１で一様にマイナス帯電された感光体ドラム１０の表面を露光装置１６により各色の画像に対応したレーザー光１７で露光して感光体ドラム１０に静電潜像を形成する。この静電潜像は現像装置１２で現像して感光体ドラム１０上に各色のトナー像１８を形成する。感光体ドラム１０のトナー像１８は転写器１９によって記録媒体５に転写される。感光体ドラム１０に残留しているトナーはクリーニングブラシ１３とクリーニングブレード１４により掻き取られ、感光体ドラム１０の電荷は除電ランプ１５により除去され、次の画像形成動作に入る。 FIG. 1 is a block diagram showing the main part of the image forming apparatus of the present invention. As shown in the figure, the image forming apparatus 1 includes an image forming unit 2 and a fixing device 3. The image forming unit 2 includes image forming units 4BK, 4M, 4Y, and 4C that form black (BK), magenta (M), yellow (Y), and cyan (C) images, and the image forming units 4BK, 4M, 4Y and 4C are arranged in a line along a conveying belt 6 that conveys the recording medium 5. The conveyor belt 6 is an endless belt wound around a driving roller 7 and a driven roller 8, and rotates counterclockwise by the rotation of the driving roller 7. A paper feed tray 9 in which the recording medium 5 is stored is provided below the conveyor belt 6. Each of the image forming units 4BK, 4M, 4Y, and 4C includes a photosensitive drum 10, a charger 11, a developing device 12, and a cleaning brush 13 disposed around the photosensitive drum 10, as shown in the configuration diagram of FIG. A cleaning blade 14 and a charge removal lamp 15. Then, the surface of the photosensitive drum 10 uniformly negatively charged by the charger 11 is exposed by a laser beam 17 corresponding to the image of each color by the exposure device 16 to form an electrostatic latent image on the photosensitive drum 10. The electrostatic latent image is developed by the developing device 12 to form a toner image 18 of each color on the photosensitive drum 10. The toner image 18 on the photosensitive drum 10 is transferred to the recording medium 5 by the transfer device 19. The toner remaining on the photosensitive drum 10 is scraped off by the cleaning brush 13 and the cleaning blade 14, and the charge on the photosensitive drum 10 is removed by the charge eliminating lamp 15, and the next image forming operation is started.

感光体ドラム１０に形成された静電潜像を可視化する現像装置１２は、図３の構成図に示すように、トナーアジテータ２０を有するトナーホッパー２１に連結され、内部に撹拌ローラ２２とセパレータフィン２３と搬送スクリュー２４とドクターブレード２５及び現像スリーブ２６を有する。現像スリーブ２６は複数のマグネット２７を内蔵し、このマグネット２７により現像スリーブ２６の表面にトナー１８の穂を立てて感光体ドラム１０に形成された静電潜像を可視化する。この現像スリーブ２６は、図４の構成図に示すように、スリーブ駆動モータ２８により独立して回転駆動する。 The developing device 12 for visualizing the electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 10 is connected to a toner hopper 21 having a toner agitator 20 as shown in the block diagram of FIG. 23, a conveying screw 24, a doctor blade 25, and a developing sleeve 26. The developing sleeve 26 incorporates a plurality of magnets 27, and the magnets 27 make the ears of the toner 18 stand on the surface of the developing sleeve 26 to visualize the electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 10. The developing sleeve 26 is rotationally driven independently by a sleeve driving motor 28 as shown in the block diagram of FIG.

この画像形成装置１で記録媒体５に画像を形成するとき、給紙トレイ９に収納された記録媒体５のうち最も上の位置にある記録媒体５が供給され、搬送ベルト６に静電吸着によって吸着し、吸着された記録媒体５は第１の画像形成部４ＢＫに搬送されブラックのトナー像が転写される。ブラックの画像が転写された記録媒体５は搬送ベルト６によって第２の画像形成部４Ｍに搬送されマゼンタのトナーが記録媒体５上に重ねて転写される。この記録媒体５は第３の画像形成部４Ｙ、第４の画像形成部４Ｃに順次搬送されてイエローのトナー像とシアンのトナー像が重ねて転写されてカラー画像を形成する。第４の画像形成部４Ｃを通過した記録媒体５は搬送ベルト５から剥離されて定着ユニット３で定着された後に排出される。 When the image forming apparatus 1 forms an image on the recording medium 5, the uppermost recording medium 5 among the recording media 5 stored in the paper feed tray 9 is supplied and is electrostatically attracted to the transport belt 6. The adsorbed recording medium 5 is conveyed to the first image forming unit 4BK, and a black toner image is transferred. The recording medium 5 to which the black image is transferred is conveyed to the second image forming unit 4M by the conveying belt 6 and the magenta toner is transferred onto the recording medium 5 in an overlapping manner. The recording medium 5 is sequentially conveyed to the third image forming unit 4Y and the fourth image forming unit 4C, and a yellow toner image and a cyan toner image are transferred to form a color image. The recording medium 5 that has passed through the fourth image forming unit 4C is peeled off from the conveyor belt 5, fixed by the fixing unit 3, and then discharged.

定着装置３は作像ユニット２の後段に記録媒体搬送手段３０を介して設けられている。この定着装置３は、図５の構成図に示すように、記録媒体５上に載せた未定着トナー１８にトナー定着液を適量付着させて膨潤・軟化して記録媒体５に定着させるものであり、トナー定着液３１を収納した定着液ボトル３２と噴霧室３３と排気ダクト３３とトナー定着液回収部３５と噴霧室３３の下部に対向して設けられたガイド部材３６及び加圧部３７を有する。 The fixing device 3 is provided in the subsequent stage of the image forming unit 2 via the recording medium conveying means 30. As shown in the configuration diagram of FIG. 5, the fixing device 3 is a device that adheres an appropriate amount of toner fixing liquid to unfixed toner 18 placed on the recording medium 5, swells and softens, and fixes the toner onto the recording medium 5. And a fixing liquid bottle 32 containing the toner fixing liquid 31, a spray chamber 33, an exhaust duct 33, a toner fixing liquid recovery section 35, and a guide member 36 and a pressurizing section 37 provided opposite to the lower portion of the spray chamber 33. .

噴霧室３３は、下部が開口した箱状に形成され、上部に噴霧器３８が設けられ、未定着トナー１８を載せた記録媒体５の搬送方向の両側壁に記録媒体５を通す開口３９を有し、一方の側壁には排気ダクト３４が連結されている。噴霧器３８は、図６の斜視図に示すように、先端部が先細のホーン形状の振動部４０と、振動部４０の後端部に固定された圧電素子４１と、一方の端部が振動部４０の先端部に連結され、他方の端部が定着液ボトル３２内のトナー定着液３１内に挿入された多孔質材料、例えばスポンジからなる定着液導入材４２及び図５に示すように振動部４５と定着液導入材４２の先端部を挟んで配置された１対の電極４３を有する。圧電素子４１は交流電源４４から供給される交流電圧により駆動して振動を発生する。１対の電極４３は直流電源４５に接続されプラスに帯電する。 The spray chamber 33 is formed in a box shape with an opening at the bottom, a sprayer 38 is provided at the top, and has an opening 39 through which the recording medium 5 passes on both side walls in the transport direction of the recording medium 5 on which the unfixed toner 18 is placed. The exhaust duct 34 is connected to one side wall. As shown in the perspective view of FIG. 6, the sprayer 38 includes a horn-shaped vibrating portion 40 having a tapered tip, a piezoelectric element 41 fixed to the rear end portion of the vibrating portion 40, and one end portion being a vibrating portion. 40, and the other end is inserted into the toner fixer 31 in the fixer bottle 32, and is a porous material, for example, a fixer introducing material 42 made of sponge, and a vibrating part as shown in FIG. 45 and a pair of electrodes 43 disposed with the leading end portion of the fixing solution introducing material 42 interposed therebetween. The piezoelectric element 41 is driven by an AC voltage supplied from an AC power supply 44 to generate vibration. The pair of electrodes 43 are connected to a DC power supply 45 and are positively charged.

排気ダクト３４は、噴霧室３３と大気を連通し、大気側の排気口に排気ファン４６が設けられている。トナー定着液回収部３５は、排気ダクト３４の排気ファン４６の近傍の噴霧室３３側に設けられたトナー定着液回収フィルタ４７と、トナー定着液回収フィルタ４７の下部に設けられ、トナー定着液回収フィルタ４７で回収したトナー定着液３１を集めて定着液ボトル３２に導入する定着液導入手段４８を有する。ガイド部材３６は噴霧室３３の下部に設けられ、噴霧室３３内に搬送される未定着トナー１８を載せた記録媒体５を案内する。加圧部３７は加圧ローラ４９と対向ローラ５０を有し、噴霧室３３から排出される記録媒体５上のトナー１８を加圧して平坦化する。 The exhaust duct 34 communicates with the spray chamber 33 and the atmosphere, and an exhaust fan 46 is provided at an exhaust port on the atmosphere side. The toner fixing liquid recovery unit 35 is provided on the spray chamber 33 side near the exhaust fan 46 of the exhaust duct 34, and is provided below the toner fixing liquid recovery filter 47, and collects the toner fixing liquid. Fixing liquid introduction means 48 for collecting and introducing the toner fixing liquid 31 collected by the filter 47 into the fixing liquid bottle 32 is provided. The guide member 36 is provided below the spray chamber 33 and guides the recording medium 5 on which the unfixed toner 18 transported into the spray chamber 33 is placed. The pressure unit 37 includes a pressure roller 49 and a counter roller 50, and pressurizes and flattens the toner 18 on the recording medium 5 discharged from the spray chamber 33.

記録媒体搬送手段３０は、駆動ローラ５１と従動ローラ５２に巻き回された搬送ベルト５３を有する。 The recording medium conveyance unit 30 includes a conveyance belt 53 wound around a driving roller 51 and a driven roller 52.

この定着装置３で定着する定着するトナー１８は、結着樹脂と離型剤などのような樹脂で構成されている。トナー１８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、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１８は、メチル基を有する疎水性シリカおよび疎水性酸化チタンのような疎水性微粒子をトナー１８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。 The toner 18 to be fixed by the fixing device 3 is made of a resin such as a binder resin and a release agent. The resin contained in the toner 18 is not particularly limited. Examples of suitable binder resins include polystyrene resins, styrene-acrylic copolymer resins, and polyester resins. Examples of the release agent include polyethylene. A wax component etc. are mentioned. The toner may contain a known colorant, charge control agent, fluidity-imparting agent, external additive and the like in addition to the binder resin. Further, the toner 18 is preferably subjected to a water repellency treatment by fixing hydrophobic fine particles such as hydrophobic silica having a methyl group and hydrophobic titanium oxide to the surface of the toner 18 particles.

また、記録媒体５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。 The recording medium 5 is not particularly limited, and examples thereof include paper, cloth, and a plastic film such as an OHP sheet having a liquid permeable layer.

トナー定着液３１は、トナー１８に含まれる樹脂の少なくとも一部を膨潤・軟化させる成分（以下、Ａ材という）とＡ材を分散させる水系分散媒（以下、Ｂ１材という）と、Ａ材を膨潤・軟化する非水系分散媒（以下、Ｂ２材という）からなり、Ａ材をＢ１材に分散させて調整した水系の分散媒をＢ２材に分散して形成され、トナー１８に含まれる樹脂の少なくとも一部を膨潤・軟化させてトナー１８を記録媒体５に定着させる。 The toner fixing liquid 31 includes a component that swells and softens at least a part of the resin contained in the toner 18 (hereinafter referred to as A material), an aqueous dispersion medium that disperses the A material (hereinafter referred to as B1 material), and A material. A non-aqueous dispersion medium (hereinafter referred to as B2 material) that swells and softens, and is formed by dispersing an aqueous dispersion medium prepared by dispersing A material in B1 material in B2 material. At least a part is swollen and softened to fix the toner 18 to the recording medium 5.

トナー定着液３１については、Ａ材としては特に限定されないが、具体例としては脂肪族エステルを使用する。この脂肪族エステルは飽和脂肪族エステルを含む。脂肪族エステルが飽和脂肪族エステルを含む場合には、Ａ材の保存安定性（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１８に含まれる樹脂を１秒以内で膨潤・軟化させることができる。さらに、飽和脂肪族エステルは、記録媒体５上でＢ１材またはＢ２材が記録媒体５内に浸透もしくは蒸発した後、記録媒体５に載せたトナー１８の粘着度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膨潤・軟化したトナー１８の表面に油膜を形成するためであると考えられる。 The toner fixing liquid 31 is not particularly limited as the A material, but an aliphatic ester is used as a specific example. The aliphatic ester includes a saturated aliphatic ester. When the aliphatic ester contains a saturated aliphatic ester, the storage stability (resistance to oxidation, hydrolysis, etc.) of the A material can be improved. In addition, saturated aliphatic esters are highly safe for the human body, and many saturated aliphatic esters can swell and soften the resin contained in the toner 18 within 1 second. Further, the saturated aliphatic ester can lower the adhesiveness of the toner 18 placed on the recording medium 5 after the B1 material or the B2 material has permeated or evaporated into the recording medium 5 on the recording medium 5. This is considered to be because an oil film is formed on the surface of the toner 18 in which the saturated aliphatic ester is swollen and softened.

前記飽和脂肪族エステルは、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３以下のアルキル基である。こ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３以下のアルキル基である場合には、トナー１８に含まれる樹脂に対する膨潤・軟化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、不快臭及び刺激臭を有さない。 The saturated aliphatic ester includes a compound represented by the general formula R1COOR2, wherein R1 is an alkyl group having 11 to 14 carbon atoms, and R2 is an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms. When this saturated aliphatic ester includes a compound represented by the general formula R1COOR2, R1 is an alkyl group having 11 to 14 carbon atoms, and R2 is an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms Further, the swelling / softening property with respect to the resin contained in the toner 18 can be improved. Moreover, the odor index of said compound is 10 or less, and it does not have an unpleasant odor and an irritating odor.

前記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。これらの脂肪族モノカルボン酸エステルの多くはＢ２材に溶解するが、Ｂ１材には溶解しない。したがって脂肪族モノカルボン酸エステルの多くについてはＢ１材に分散させてトナー定着液３６を得ることができる。 Examples of the aliphatic monocarboxylic acid ester as the compound include ethyl laurate, hexyl laurate, ethyl tridecylate, isopropyl tridecylate, ethyl myristate, and isopropyl myristate. Many of these aliphatic monocarboxylic acid esters dissolve in the B2 material, but do not dissolve in the B1 material. Accordingly, most of the aliphatic monocarboxylic acid ester can be dispersed in the B1 material to obtain the toner fixing liquid 36.

また、脂肪族エステルは脂肪族ジカルボン酸エステルを含むことが好ましい。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１８に含まれる樹脂を溶解または膨潤させることができる。例えば、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１８にトナー定着液３６を付与し、トナー１８が記録媒体５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。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５における未定着のトナー１８にトナー定着液３６を付与し、トナー１８が記録媒体５に定着するのに要する時間を１秒以内にすることが可能となる。さらに、より少量のＡ材の添加によって、トナー１８に含まれる樹脂を膨潤・軟化させることができるため、トナー定着液３６に含まれるＡ材の含有量を低減することができる。 The aliphatic ester preferably contains an aliphatic dicarboxylic acid ester. When the aliphatic ester contains an aliphatic dicarboxylic acid ester, the resin contained in the toner 18 can be dissolved or swollen in a shorter time. For example, in high-speed printing of about 60 ppm, it is preferable that the time until the toner 18 is fixed to the recording medium 5 by applying the toner fixing liquid 36 to the unfixed toner 18 on the recording medium is within 1 second. When the aliphatic ester contains an aliphatic dicarboxylic acid ester, the time required for the toner 18 to be fixed to the recording medium 5 by applying the toner fixing solution 36 to the unfixed toner 18 in the recording medium 5 is within 1 second. It becomes possible to. Further, since the resin contained in the toner 18 can be swollen and softened by adding a smaller amount of the A material, the content of the A material contained in the toner fixing liquid 36 can be reduced.

また、脂肪族ジカルボン酸エステルは、一般式Ｒ３（ＣＯＯＲ４）２で表される化合物を含むことが好ましい。ここで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２以上５以下のアルキル基である場合には、トナー１８に含まれる樹脂に対する膨潤・軟化性を向上させることができる。また、前記化合物の臭気指数は１０以下であり、不快臭および刺激臭を有さない。 Moreover, it is preferable that aliphatic dicarboxylic acid ester contains the compound represented by general formula R3 (COOR4) 2. Here, R3 is an alkylene group having 3 to 8 carbon atoms, and R4 is an alkyl group having 2 to 5 carbon atoms. The aliphatic dicarboxylic acid ester includes a compound represented by the general formula R3 (COOR4) 2, wherein R3 is an alkylene group having 3 to 8 carbon atoms, and R4 is an alkyl group having 2 to 5 carbon atoms. In some cases, the swelling / softening properties of the resin contained in the toner 18 can be improved. Moreover, the odor index of the said compound is 10 or less, and it does not have an unpleasant odor and an irritating odor.

前記脂肪族ジカルボン酸エステルとしては、例えばコハク酸ジエチル、アジピン酸ジエチル、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。前記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Ｂ２材に溶解するが、Ｂ１材には溶解しない。したがって脂肪族ジカルボン酸エステルの多くについては、Ｂ１材に分散させてトナー定着液３６を得ることができる。 Examples of the aliphatic dicarboxylic acid ester include diethyl succinate, diethyl adipate, diisobutyl adipate, diisopropyl adipate, diisodecyl adipate, diethyl sebacate, dibutyl sebacate and the like. Most of these aliphatic dicarboxylic acid esters which are the above compounds are soluble in the B2 material, but not in the B1 material. Therefore, most of the aliphatic dicarboxylic acid ester can be dispersed in the B1 material to obtain the toner fixing liquid 36.

さらに、トナー定着液３１を形成する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んでも良い。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５に対するトナー１８の定着性を向上させることができる。前記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。 Further, the aliphatic ester forming the toner fixing liquid 31 may contain an aliphatic dicarboxylic acid dialkoxyalkyl. When the aliphatic ester contains an aliphatic dicarboxylate dialkoxyalkyl, the fixability of the toner 18 to the recording medium 5 can be improved. The aliphatic dicarboxylic acid dialkoxyalkyl includes a compound represented by the general formula R5 (COOR6-O-R7) 2, wherein R5 is an alkylene group having 2 to 8 carbon atoms, and R6 has 2 carbon atoms. It is an alkylene group having 4 or less and R7 is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.

前記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３に含まれる樹脂に対する膨潤・軟化性を向上させることができる。また、前記化合物の臭気指数は１０以下であり、不快臭および刺激臭を有さない。 The aliphatic dicarboxylic acid dialkoxyalkyl includes a compound represented by the general formula R5 (COOR6-O-R7) 2, wherein R5 is an alkylene group having 2 to 8 carbon atoms, and R6 has 2 carbon atoms. When the alkylene group is 4 or less and R7 is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, the swelling and softening properties of the resin contained in the toner 3 can be improved. Moreover, the odor index of the said compound is 10 or less, and it does not have an unpleasant odor and an irritating odor.

前記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。前記化合物であるこれらの脂肪族ジカルボン酸ジアルコキシアルキルの多くは水に若干溶解する（若干水性である）。したがって前記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の多くについては、直接、粒子として非水系媒体に分散させることによってトナー定着液３１を得ることができる。 Examples of the aliphatic dicarboxylate dialkoxyalkyl which is the compound include diethoxyethyl succinate, dibutoxyethyl succinate, diethoxyethyl adipate, dibutoxyethyl adipate, diethoxyethyl sebacate and the like. Most of these aliphatic dialkoxyalkyl dialkoxyalkyl compounds are slightly soluble in water (slightly aqueous). Therefore, the toner fixing liquid 31 can be obtained by dispersing most of the aliphatic dicarboxylate dialkoxyalkyl which is the compound as particles in a non-aqueous medium.

また、トナー定着液３１においては、好ましくは、Ｂ１材は単価又は多価のアルコール類、例えばエタノール、プロピレングリコール、１，３ブチレングリコール、グリセリン等を含んでいても構わない。Ｂ１材がエタノールを含む場合は、エタノールは人体に対して極めて安全な材料であり、揮発性有機物の中で唯一、オフィス環境でも使用が可能となる材料である。しかも各種の多孔質部材に対して優れた浸透性を示す材料であり、分散媒として記録媒体５への優れた浸透性が得られ、定着応答性の向上が図れる。 Further, in the toner fixing liquid 31, preferably, the B1 material may contain unit price or polyhydric alcohols such as ethanol, propylene glycol, 1,3 butylene glycol, glycerin and the like. When the B1 material contains ethanol, the ethanol is a material that is extremely safe for the human body, and is the only material that can be used in an office environment among volatile organic substances. In addition, it is a material that exhibits excellent permeability to various porous members, and as a dispersion medium, excellent permeability to the recording medium 5 can be obtained, and fixing responsiveness can be improved.

また、トナー定着液３１において、好ましくは、Ｂ２材はｎ−アルカンを含む。Ｂ２材がｎ−アルカンを含む場合には、特に撥水性処理されたトナー１８に対して高い親和性を有し、撥水性処理されたトナー１８を顕著に濡らすことができる。すなわち、パラフィン系溶剤であるｎ−アルカンは２５ｍＮ／ｍ以下の低い表面張力を有し、撥水性処理されたトナー１８に対して高い親和性を有する。その結果、トナー定着液３１を記録媒体５に載せた撥水性処理されたトナー１８に付与するとき、撥水性処理されたトナー１８によって形成される画像の乱れを低減することができる。例えば、ｎ−アルカンのうちデカン、ドデカン、ウンデカン、トリデカンは低い揮発性を有し、これらのｎ−アルカンのいずれかをＢ２材として含むトナー定着液３１の液滴を撥水性処理されたトナー１８の層へ付与したとき、トナー層の乱れがほとんど発生しないことを確認した。 In the toner fixing liquid 31, the B2 material preferably contains n-alkane. In the case where the B2 material contains n-alkane, it has a high affinity especially for the water-repellent treated toner 18, and the water-repellent treated toner 18 can be wetted significantly. That is, n-alkane, which is a paraffinic solvent, has a low surface tension of 25 mN / m or less and a high affinity for the water-repellent treated toner 18. As a result, when the toner fixing liquid 31 is applied to the water-repellent processed toner 18 placed on the recording medium 5, it is possible to reduce the disturbance of the image formed by the water-repellent processed toner 18. For example, among n-alkanes, decane, dodecane, undecane, and tridecane have low volatility, and toner 18 is obtained by subjecting droplets of toner fixing liquid 31 containing any one of these n-alkanes as a B2 material to water-repellent treatment. When applied to this layer, it was confirmed that the toner layer was hardly disturbed.

また、トナー定着液３１において、好ましくは、Ｂ２材はジメチルシリコーンを含む。Ｂ２材がジメチルシリコーンを含む場合には、特に撥水性処理されたトナー１８に対して高い親和性を有し、撥水性処理されたトナー１８を、顕著に濡らすことができる。すなわち、シリコーン系溶剤であるジメチルシリコーンは２０ｍＮ／ｍ程度の低い表面張力を有し、撥水性処理されたトナー１８に対して高い親和性を有する。その結果、トナー定着液３１を記録媒体５に載せた撥水性処理されたトナー１８に付与するとき、撥水性処理されたトナー１８によって形成される画像の乱れを低減することができる。また、ジメチルシリコーンは無臭であり、人体に対する安全性が高い。このためＢ２材としてジメチルシリコーンを含むトナー定着液３１は人体に対して安全且つ無臭な定着液にすることが可能となる。例えば、３ｍＰａ・秒以上の粘度を有するジメチルシリコーンは低い揮発性を有し、ジメチルシリコーンをＢ２材として含むトナー定着液３１の液滴を撥水性処理されたトナー１８の層へ付与したとき、トナー層の乱れがほとんど発生しないことを確認した。 In the toner fixing liquid 31, the B2 material preferably contains dimethyl silicone. When the B2 material contains dimethyl silicone, it has a high affinity particularly for the water-repellent treated toner 18, and the water-repellent treated toner 18 can be wetted significantly. That is, dimethyl silicone, which is a silicone solvent, has a low surface tension of about 20 mN / m and has a high affinity for the water-repellent treated toner 18. As a result, when the toner fixing liquid 31 is applied to the water-repellent processed toner 18 placed on the recording medium 5, it is possible to reduce the disturbance of the image formed by the water-repellent processed toner 18. Moreover, dimethyl silicone is odorless and has high safety for the human body. For this reason, the toner fixing solution 31 containing dimethyl silicone as the B2 material can be a safe and odorless fixing solution for the human body. For example, dimethyl silicone having a viscosity of 3 mPa · sec or more has low volatility, and when a droplet of toner fixer 31 containing dimethyl silicone as a B2 material is applied to the layer of toner 18 subjected to water repellency treatment, It was confirmed that almost no disturbance of the layer occurred.

前記の材料を使用することによりトナー定着液３１は改善されて定着性は優れた効果をもたらすに至った。 By using the above-mentioned materials, the toner fixing liquid 31 is improved, and the fixing property has an excellent effect.

このトナー定着液３１を使用した定着装置３により、搬送ベルト５３により搬送された未定着トナー１８を載せた記録媒体、例えば記録紙５に定着させるときの処理を説明する。 A process when the fixing device 3 using the toner fixing liquid 31 is fixed on a recording medium on which the unfixed toner 18 conveyed by the conveying belt 53 is placed, for example, the recording paper 5, will be described.

作像ユニット２によって形成された未定着トナー１８を載せた記録紙５は搬送ベルト５３によって定着装置３に搬送される。このとき未定着トナー１８は作像ユニット２の最終工程でマイナスに帯電している。この記録紙５は定着装置３の噴霧室３３に入る。このとき噴霧室３３に設けた噴霧器３８の圧電素子４１には交流電源４４から交流電圧が印加され、圧電素子４１の両端に微少な振動変位が発生し、振動部４０のホーン形状により振動変位が拡大され先端部で最大となる。一方、先端部が振動部４０の先端部に連結された定着液導入材４２は他方の端部が定着液ボトル３２内のトナー定着液３１に浸され、全体が毛細管現象によりトナー定着液３１で濡れた状態になっている。この定着液導入材４２の先端部が振動部４０の先端に接触しているから、定着液導入材４２に含浸したトナー定着液３１は、振動部４０の先端部の振動変位により液滴３１ａとなって噴霧室３３内に噴霧される。このように振動部４０は圧電素子４１を振動させて定着液導入材４２に含浸したトナー定着液３１を液滴３１ａとして飛散させることにより、液滴３１ａを低速度で飛散させることができ、噴霧した液滴３１ａにより記録紙５に載せた未定着のトナー１８に変形等が生じることを防ぐことができる。 The recording paper 5 on which the unfixed toner 18 formed by the image forming unit 2 is placed is conveyed to the fixing device 3 by the conveying belt 53. At this time, the unfixed toner 18 is negatively charged in the final process of the image forming unit 2. The recording paper 5 enters the spray chamber 33 of the fixing device 3. At this time, an AC voltage is applied from the AC power supply 44 to the piezoelectric element 41 of the sprayer 38 provided in the spray chamber 33, and a slight vibration displacement is generated at both ends of the piezoelectric element 41, and the vibration displacement is caused by the horn shape of the vibration unit 40. Enlarged and maximized at the tip. On the other hand, the fixer introduction material 42 having the tip connected to the tip of the vibration unit 40 is immersed in the toner fixer 31 in the fixer bottle 32 at the other end, and the whole is made up of the toner fixer 31 by capillary action. It is wet. Since the leading end portion of the fixing liquid introducing material 42 is in contact with the leading end of the vibrating portion 40, the toner fixing liquid 31 impregnated in the fixing liquid introducing material 42 is separated from the droplet 31 a by the vibration displacement of the leading end portion of the vibrating portion 40. The spray is then sprayed into the spray chamber 33. In this way, the vibration unit 40 vibrates the piezoelectric element 41 and scatters the toner fixing liquid 31 impregnated in the fixing liquid introducing material 42 as the liquid droplet 31a, so that the liquid droplet 31a can be scattered at a low speed. It is possible to prevent the unfixed toner 18 placed on the recording paper 5 from being deformed by the droplets 31a.

このトナー定着液３１の液滴３１ａを噴霧するとき、１対の電極４３は直流電源４５から直流電圧が印加されてプラスに帯電している。この電極４３の近傍を、噴霧されたトナー定着液３１の液滴３１ａが通過するとき液滴３１ａはプラスに帯電する。この噴霧されてプラスに帯電した液滴３１ａは落下せずに気流によって噴霧室３３中に漂う。この噴霧室３３に未定着トナー１８を載せた記録紙５が入ると、マイナスに帯電したトナー１８に液滴３１ａがクーロン力によって引き寄せられて付着する。このとき記録紙５はマイナスに帯電していないので、トナー１８が無い部分には液滴３１ａが付着せず、トナー１８の部分のみにトナー定着液３１の液滴３１ａが付着し、自動的にオンデマンド塗布が行われる。したがって使用するトナー定着液３１の液量は少なくて済む。また、記録紙５には液滴３１ａが付着しないから、記録紙５のカールやコックリングも少なく記録紙５の品位を落とさないで済む。さらに、記録紙５上の画像位置情報を記憶し、狙って付着させる方式と異なり、構成も簡単であり、仮に地肌汚れ等の画像位置情報でないトナー１８があっても液滴３１ａが付着して定着されるため、トナー１８が未定着のままで記録紙５が排紙されてユーザーや周囲の環境を汚してしまうことはなく、優れたオンデマンド塗布方式である。 When the droplet 31a of the toner fixing liquid 31 is sprayed, the pair of electrodes 43 are positively charged when a DC voltage is applied from a DC power supply 45. When the sprayed droplets 31a of the toner fixing liquid 31 pass through the vicinity of the electrode 43, the droplets 31a are positively charged. The sprayed and positively charged droplets 31a do not fall and float in the spray chamber 33 by an air current. When the recording paper 5 on which the unfixed toner 18 is placed in the spray chamber 33, the droplet 31a is attracted and adhered to the negatively charged toner 18 by the Coulomb force. At this time, since the recording paper 5 is not negatively charged, the droplet 31a does not adhere to the portion where the toner 18 is not present, and the droplet 31a of the toner fixing liquid 31 adheres only to the toner 18 portion, and automatically. On-demand application is performed. Accordingly, the amount of toner fixing liquid 31 to be used is small. Further, since the droplets 31a do not adhere to the recording paper 5, the recording paper 5 is less curled and cockled, and the quality of the recording paper 5 does not need to be lowered. Further, unlike the method of storing image position information on the recording paper 5 and aiming and attaching it, the configuration is simple, and even if there is toner 18 that is not image position information such as background dirt, the droplet 31a is attached. Since the toner 18 is fixed, the recording paper 5 is not discharged while the toner 18 is not fixed, and the user and the surrounding environment are not contaminated.

ここでトナー定着液３１の液滴３１ａの滴径が大きいと落下してしまい記録紙５に全て付着して記録紙５を汚濁してしまう。また、液滴３１ａの滴径が小さ過ぎるとトナー１８を溶かすのに必要な量を付着させるのに時間が掛かってしまう。実験的には、液滴３１ａの径は４〜１０μｍが良い。この液滴３１ａの平均液滴径は、噴霧器３８の圧電素子４１を駆動する周波数により変化し、圧電素子４１の駆動周波数は、300〜1000ｋＨｚ（１ＭＨｚ）が最も良いことが判った。 Here, if the droplet diameter of the droplet 31a of the toner fixing liquid 31 is large, it will fall and adhere to the recording paper 5 and contaminate the recording paper 5. On the other hand, if the droplet diameter of the droplet 31a is too small, it takes time to deposit an amount necessary to melt the toner 18. Experimentally, the diameter of the droplet 31a is preferably 4 to 10 μm. It has been found that the average droplet diameter of the droplet 31a varies depending on the frequency for driving the piezoelectric element 41 of the sprayer 38, and the driving frequency of the piezoelectric element 41 is best from 300 to 1000 kHz (1 MHz).

一般的に、液滴径ｄ（ｍ）と周波数ｆ（Ｈｚ）には下記式が成り立つことが知られている。
ｄ＝０．３４（８πＴ／ρｆ^２）^１／３
ここでＴは液体の表面張力（水の場合0.0721Ｎ／ｍ（摂氏２４度）、ρは液体の密度（水の場合1000ｋｇ／ｍ^３））。
この式は実験と良く一致する。 In general, it is known that the following equation holds for the droplet diameter d (m) and the frequency f (Hz).
d = 0.34 (8πT / ρf ² ) ^1/3
Here, T is the surface tension of the liquid (0.0721 N / m (24 degrees Celsius) for water, and ρ is the density of the liquid (1000 kg / m ^{3 for} water)).
This equation agrees well with the experiment.

噴霧器３８に圧電素子４１を利用した霧化器を用いたとき、その駆動周波数ｆを300ｋＨｚ〜１ＭＨｚの範囲とすると、噴霧する液滴径ｄは４〜１０μｍとなり、空中を浮遊するに最適な液滴径とすることができ、すぐに落下して記録紙５全体に多量に付着する不具合を防ぐことができる。 When an atomizer using the piezoelectric element 41 is used as the atomizer 38, when the driving frequency f is in the range of 300 kHz to 1 MHz, the droplet diameter d to be sprayed is 4 to 10 μm, which is an optimal liquid for floating in the air. The droplet diameter can be set, and a problem that the ink drops immediately and adheres to the entire recording paper 5 can be prevented.

このように記録紙５上のトナー１８のみに選択的にトナー定着液３１が載った状態でもトナー１８は軟化し、液滴３１ａが乾燥するか又は記録紙５の繊維内やトナー内部に浸透することにより、直ちに硬化して定着が行われる。また、塗布直後のトナー１８が軟化した状態の時に加圧部３７で加圧すると、定着力が増し、また、トナー１８が平坦化されて色の再現性を良くすることができる。 As described above, even when the toner fixing liquid 31 is selectively placed only on the toner 18 on the recording paper 5, the toner 18 is softened and the droplet 31 a is dried or penetrates into the fibers of the recording paper 5 or inside the toner. As a result, it is immediately cured and fixed. Further, when the toner 18 immediately after application is softened, if the pressure is applied by the pressure unit 37, the fixing force is increased, and the toner 18 is flattened to improve the color reproducibility.

また、トナー１８の部分のみにトナー定着液３１が付着して自動的にオンデマンド塗布を行うと、噴霧した液滴３１ａの全てがトナー１８に付着するのではないため、記録紙５が噴霧室３３を通過後も噴霧室３３内には多くの噴霧された液滴３１ａ、すなわちトナー定着液３１が浮遊し続けることになり、最終的には噴霧室３３の内壁やガイド部材３６に落下し、かつ付着して周囲を汚染する可能性がある。 Further, if the toner fixing liquid 31 adheres only to the portion of the toner 18 and is automatically applied on demand, not all of the sprayed droplets 31a adhere to the toner 18, so the recording paper 5 is in the spray chamber. Even after passing through 33, many sprayed droplets 31 a, that is, the toner fixing liquid 31, continue to float in the spray chamber 33, and eventually fall on the inner wall of the spray chamber 33 and the guide member 36. In addition, it may adhere and contaminate the surroundings.

そこで記録紙５の後端が噴霧室３３から抜けた後に、排気ダクト３４の排気口に設けた排気ファン４６を駆動して排気ダクト３４内に噴霧室３３から大気方向に強制的な空気流を作り、噴霧室３３内に浮遊している残余のトナー定着液３１（液滴３１ａ）を排気口側に吸引してトナー定着液回収部３５のトナー定着液回収フィルタ４７に付着させて再度液体化する。液化したトナー定着液３１は定着液導入手段４８により定着液ボトル３２に導かれて再利用される。この排気ファン４６の吸気は記録紙５を噴霧室３３へ出し入れする開口３９から行われる。 Therefore, after the trailing edge of the recording paper 5 has come out of the spray chamber 33, an exhaust fan 46 provided at the exhaust port of the exhaust duct 34 is driven to generate a forced air flow in the exhaust duct 34 from the spray chamber 33 toward the atmosphere. The remaining toner fixer 31 (droplet 31a) floating in the spray chamber 33 is sucked to the exhaust port side and attached to the toner fixer recovery filter 47 of the toner fixer recovery part 35 to be liquefied again. To do. The liquefied toner fixer 31 is guided to the fixer bottle 32 by the fixer introducing means 48 and reused. The intake of the exhaust fan 46 is performed from the opening 39 through which the recording paper 5 is taken in and out of the spray chamber 33.

この噴霧室３３からのトナー定着液３１（液滴３１ａ）の回収処理は、連続して定着すべき記録紙５が定着装置３に送られているときには噴霧室３３内を噴霧したトナー定着液３１の液滴３１ａで満たし、記録紙５が定着装置３にしばらく送られない状態が続いたとき、例えば、機械がスタンバイ状態のときなどに排気を行い、噴霧室３３内の液滴３１ａを回収しておく。 The toner fixing liquid 31 (droplets 31a) from the spray chamber 33 is collected by the toner fixing liquid 31 sprayed in the spray chamber 33 when the recording paper 5 to be continuously fixed is sent to the fixing device 3. When the state in which the recording paper 5 is not sent to the fixing device 3 for a while continues, for example, when the machine is in a standby state, exhaust is performed, and the droplet 31a in the spray chamber 33 is collected. Keep it.

このように噴霧器３８で圧電素子４０を利用して空中を浮遊するに最適な液滴径の液滴３１ａを噴出して、すぐに落下して記録紙５全体に多量に付着する不具合を防ぐとともに、記録紙５が定着装置３に送られていないとき、噴霧室３３内の液滴３１ａを回収するから、トナー定着液３１で記録紙５や噴霧室３３の内壁あるいはガイド部材３６を汚染することを防ぐことができる。 As described above, the sprayer 38 uses the piezoelectric element 40 to eject the droplet 31a having the optimum droplet diameter for floating in the air, and immediately drops and prevents a large amount of the droplet from adhering to the entire recording paper 5. When the recording paper 5 is not sent to the fixing device 3, the droplet 31 a in the spray chamber 33 is collected, so that the toner fixing liquid 31 contaminates the recording paper 5, the inner wall of the spray chamber 33 or the guide member 36. Can be prevented.

この画像形成装置１の制御装置１００は、図７のブロック図に示すように、システム制御部１０１と作像ユニット駆動制御部１０２及び定着ユニット駆動制御部１０３を有する。システム制御部１０１は操作表示部１０４からの操作信号により作像ユニット駆動制御部１０２及び定着ユニット駆動制御部１０３の処理を制御し、作像ユニット駆動制御部１０２及び定着ユニット駆動制御部１０３からの動作状態を示す信号を入力して画像形成装置１の動作状態等を操作表示部１０４に表示する。作像ユニット駆動制御部１０２はシステム制御部１０１からの信号により作像ユニット２の動作を制御して記録紙５にトナー像１８を形成させる。また、システム制御部１０１は画像形成処理を行なっていないとき、作像ユニット駆動制御部１０２に対して現像スリーブ駆動信号を出力する。作像ユニット駆動制御部１０２は現像スリーブ駆動信号が入力するとスリーブ駆動部１０５の駆動を制御してスリーブ駆動モータ２８を駆動させて現像装置１２の現像スリーブ２６を回転させる。定着ユニット駆動制御部１０３はシステム制御部１０１からの信号により噴霧器駆動部１０６と排気ファン駆動部１０７の駆動を制御する。 The control device 100 of the image forming apparatus 1 includes a system control unit 101, an image forming unit drive control unit 102, and a fixing unit drive control unit 103, as shown in the block diagram of FIG. The system control unit 101 controls processing of the image forming unit drive control unit 102 and the fixing unit drive control unit 103 based on an operation signal from the operation display unit 104, and the image forming unit drive control unit 102 and the fixing unit drive control unit 103 A signal indicating the operation state is input to display the operation state of the image forming apparatus 1 on the operation display unit 104. The image forming unit drive control unit 102 controls the operation of the image forming unit 2 by a signal from the system control unit 101 to form a toner image 18 on the recording paper 5. Further, the system control unit 101 outputs a developing sleeve drive signal to the image forming unit drive control unit 102 when the image forming process is not performed. When the developing sleeve driving signal is input, the image forming unit driving control unit 102 controls the driving of the sleeve driving unit 105 to drive the sleeve driving motor 28 to rotate the developing sleeve 26 of the developing device 12. The fixing unit drive control unit 103 controls the driving of the sprayer drive unit 106 and the exhaust fan drive unit 107 based on a signal from the system control unit 101.

この画像形成装置１で記録紙５に画像を形成するときの動作を図８のフローチャートを参照して説明する。 The operation when the image forming apparatus 1 forms an image on the recording paper 5 will be described with reference to the flowchart of FIG.

画像形成装置１の操作表示部１０４から画像形成開始指示が入力すると、システム制御部１０１は作像ユニット駆動制御部１０２と定着ユニット駆動制御部１０３に画像形成開始信号を送る。作像ユニット駆動制御部１０２は画像形成開始信号が送られると、各画像形成部４ＢＫ，４Ｍ，４Ｙ，４Ｃを駆動して作像処理を開始して感光体ドラム１０に静電潜像を形成し、スリーブ駆動モータ２８を駆動して現像スリーブ２６を回転し、現像スリーブ２６の表面に穂を立てたトナー１８で感光体ドラム１０に形成された静電潜像を可視化してトナー像１８を形成し、形成したトナー像１８を記録紙５に転写する（ステップＳ１）。 When an image formation start instruction is input from the operation display unit 104 of the image forming apparatus 1, the system control unit 101 sends an image formation start signal to the image forming unit drive control unit 102 and the fixing unit drive control unit 103. When an image formation start signal is sent, the image forming unit drive control unit 102 drives the image forming units 4BK, 4M, 4Y, and 4C to start an image forming process to form an electrostatic latent image on the photosensitive drum 10. Then, the sleeve driving motor 28 is driven to rotate the developing sleeve 26, and the electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 10 is visualized with the toner 18 having the spikes on the surface of the developing sleeve 26, thereby forming the toner image 18. The formed toner image 18 is transferred to the recording paper 5 (step S1).

一方、定着ユニット駆動制御部１０３は画像形成開始信号が送られると、噴霧器駆動部１０６を駆動して定着装置３の噴霧器３８の圧電素子４１に交流電源４４から交流電圧を供給するとともに１対の電極４３に直流電源４５から直流電圧を供給してプラスに帯電したトナー定着液３１の液滴３１ａを噴霧室３３に噴霧させて、噴霧室３３内をトナー定着液３１の液滴３１ａで満たす（ステップＳ２）。この状態で作像ユニット２によって形成された未定着トナー１８を載せた記録紙５は搬送ベルト５３によって定着装置３に搬送され、記録紙５上のトナー１８のみに選択的にトナー定着液３１の液滴３ａが載ってトナー１８を軟化させて記録紙５に定着し、加圧部３７で加圧してトナー１８を平坦化して排紙する。この定着処理を行っているとき噴霧室３３に充満したトナー定着液３１の液滴３１ａの一部は噴霧室３３の両側壁に設けた開口３９から漏れ出す。この漏れ出した液滴３１ａの一部は作像ユニット２に漏れ出して現像スリーブ２６表面のトナー１８に付着するが、スリーブ駆動モータ２８により現像スリーブ２６が回転しているから現像スリーブ２６の表面にあるトナー１８にトナー定着液３１の液滴３１ａが付着する時間を短くしてトナー１８が凝集することを防ぐ。したがって感光体ドラム１０に形成された潜像を現像するとき、現像スリーブ２６上にトナーの穂が立たなくなり、局部的に現像されず、画像の濃度低下や白抜けなどの異常画像を引き起こすことを防いで良質な画像を安定して形成することができる。 On the other hand, when an image formation start signal is sent, the fixing unit drive control unit 103 drives the sprayer driving unit 106 to supply an AC voltage from the AC power supply 44 to the piezoelectric element 41 of the sprayer 38 of the fixing device 3 and a pair of them. A direct current voltage is supplied to the electrode 43 from the direct current power source 45 to spray the positively charged droplets 31 a of the toner fixing liquid 31 onto the spray chamber 33, and the spray chamber 33 is filled with the droplets 31 a of the toner fixing liquid 31 ( Step S2). In this state, the recording paper 5 on which the unfixed toner 18 formed by the image forming unit 2 is placed is conveyed to the fixing device 3 by the conveying belt 53, and the toner fixing liquid 31 is selectively applied only to the toner 18 on the recording paper 5. The droplets 3a are placed on the toner 18 to be softened and fixed on the recording paper 5. The toner 18 is pressurized by the pressure unit 37 to be flattened and discharged. During this fixing process, a part of the droplet 31 a of the toner fixing liquid 31 filling the spray chamber 33 leaks from the openings 39 provided on both side walls of the spray chamber 33. A part of the leaked droplet 31a leaks into the image forming unit 2 and adheres to the toner 18 on the surface of the developing sleeve 26. Since the developing sleeve 26 is rotated by the sleeve driving motor 28, the surface of the developing sleeve 26 The time for the droplet 31a of the toner fixing liquid 31 to adhere to the toner 18 is shortened to prevent the toner 18 from aggregating. Therefore, when developing the latent image formed on the photosensitive drum 10, the toner no longer stands on the developing sleeve 26 and is not locally developed, causing an abnormal image such as a decrease in image density or white spots. It is possible to stably form a good quality image.

システム制御部１０１は一連の画像形成処理が終了すると（ステップＳ３）、トナー像１８を定着した記録紙５の後端部が定着装置３を抜けたタイミングで噴霧器駆動部１０６の駆動を停止して排気ファン駆動部１０７により排気ファン４６を駆動して排気ダクト３４を介して噴霧室３３内を排気する（ステップＳ４，Ｓ５）。この排気により噴霧室３３内の液滴３１ａ及び作像ユニット２に漏れ出した液滴３１ａが吸引されて排気ファン４６の直前に設けたトナー定着液回収部３５のトナー定着液回収フィルタ４７で回収され、回収されたトナー定着液３１は定着液ボトル３２に戻される。この排気をあらかじめ定めた所定時間行った後、排気ファン駆動部１０６により排気ファン４６の駆動を停止して画像形成処理を終了する（ステップＳ６，Ｓ７）。 When the series of image forming processes is completed (step S3), the system control unit 101 stops driving the sprayer driving unit 106 at the timing when the rear end portion of the recording paper 5 on which the toner image 18 is fixed exits the fixing device 3. The exhaust fan 46 is driven by the exhaust fan drive unit 107 to exhaust the inside of the spray chamber 33 through the exhaust duct 34 (steps S4 and S5). Due to this exhaust, the droplet 31 a in the spray chamber 33 and the droplet 31 a leaking into the image forming unit 2 are sucked and collected by the toner fixing solution recovery filter 47 of the toner fixing solution recovery unit 35 provided immediately before the exhaust fan 46. Then, the collected toner fixing liquid 31 is returned to the fixing liquid bottle 32. After the exhaust is performed for a predetermined time, the exhaust fan driving unit 106 stops driving the exhaust fan 46 and the image forming process is terminated (steps S6 and S7).

画像形成処理が終了すると、システム制御部１０１は作像ユニット駆動制御部１０２に対して現像スリーブ駆動信号を出力し、作像ユニット駆動制御部１０２でスリーブ駆動モータ２８を駆動させて現像装置１２の現像スリーブ２６を回転させる（ステップＳ８）。このように画像形成処理を行っていないとき、現像スリーブ２６をスリーブ駆動モータ２８で回転するから、定着装置３から漏れ出したトナー定着液３１の液滴３１ａの一部が回収されずに作像ユニット２の周囲に残存していても現像スリーブ２６の表面の一部にだけ大量の液滴３１ａが付着して凝集することを防ぐことができ、感光体ドラム１０に形成された潜像を現像するとき、現像スリーブ２６表面全体にトナーの穂を立てることができ、局部的に現像されずに画像の濃度低下や白抜けなどの異常画像を引き起こすことを防いで良質な画像を安定して形成することができる。また、画像形成処理を行っていないとき、現像スリーブ２６を独立して回転制御されるスリーブ駆動モータ２８で回転するから、作像ユニット２の他の部分を回転させないで済み、省エネルギを図ることができる。 When the image forming process is completed, the system control unit 101 outputs a developing sleeve drive signal to the image forming unit drive control unit 102, and the image forming unit drive control unit 102 drives the sleeve drive motor 28 to The developing sleeve 26 is rotated (step S8). When the image forming process is not performed in this manner, the developing sleeve 26 is rotated by the sleeve driving motor 28, so that a part of the droplet 31a of the toner fixing liquid 31 leaked from the fixing device 3 is not collected and image formation is performed. Even if it remains around the unit 2, it is possible to prevent a large amount of droplets 31 a from adhering and aggregating only on a part of the surface of the developing sleeve 26, and developing the latent image formed on the photosensitive drum 10. When this is done, toner spikes can be made on the entire surface of the developing sleeve 26, and without causing local development, an abnormal image such as a decrease in image density or white spots is prevented, and a high-quality image is stably formed. can do. Further, when the image forming process is not being performed, the developing sleeve 26 is rotated by the sleeve drive motor 28 that is independently controlled to rotate, so that it is not necessary to rotate the other parts of the image forming unit 2, thereby saving energy. Can do.

前記説明では画像形成処理が終了するとスリーブ駆動モータ２８で現像スリーブ２６を連続して回転する場合について説明したが、画像形成処理が終了してから現像スリーブ２６を所定時間連続して回転した後、現像スリーブ２６の表面のトナー１８がトナー定着液３１の液滴３１ａにより軟化しない所定のタイミングで定期的に所定時間ずつ回転しても良い。また、画像形成処理が終了してから所定のタイミングをおいて現像スリーブ２６を定期的に所定時間ずつ回転しても良い。 In the above description, the case where the developing sleeve 26 is continuously rotated by the sleeve drive motor 28 when the image forming process is completed has been described, but after the developing sleeve 26 is continuously rotated for a predetermined time after the image forming process is completed, The toner 18 on the surface of the developing sleeve 26 may be rotated periodically for a predetermined time at a predetermined timing at which the toner 18 is not softened by the droplets 31 a of the toner fixing liquid 31. Further, the developing sleeve 26 may be periodically rotated by a predetermined time at a predetermined timing after the image forming process is completed.

また、前記説明では画像形成処理が終了してから表面にトナー１８が付着した現像スリーブ２６を連続又は定期的に回転して現像スリーブ２６の表面のトナー１８にトナー定着液３１の液滴３１ａが接触する時間を短くして現像スリーブ２６の表面のトナー１８が凝集することを防ぐ場合について説明したが、図３の現像装置１２の構成図に示す現像スリーブ２６の近傍に設けたドクターブレード２５を移動自在とし、図９のブロック図に示すように、画像形成処理が終了して現像スリーブ２６を回転するとき、作像ユニット駆動制御部１０２でブレード可変部１０８を駆動してドクターブレード２５の先端を現像スリーブ２６の表面に接触させて現像スリーブ２６の表面にあるキャリアーとトナー１８を現像装置１２内に回収すると良い。 In the above description, after the image forming process is completed, the developing sleeve 26 having the toner 18 attached to the surface thereof is rotated continuously or periodically so that the droplets 31a of the toner fixing liquid 31 are formed on the toner 18 on the surface of the developing sleeve 26. Although the case where the contact time is shortened to prevent the toner 18 on the surface of the developing sleeve 26 from aggregating has been described, a doctor blade 25 provided in the vicinity of the developing sleeve 26 shown in the configuration diagram of the developing device 12 in FIG. As shown in the block diagram of FIG. 9, when the image forming process is completed and the developing sleeve 26 is rotated, the image forming unit drive control unit 102 drives the blade variable unit 108 to move the tip of the doctor blade 25. Is brought into contact with the surface of the developing sleeve 26 to recover the carrier and the toner 18 on the surface of the developing sleeve 26 in the developing device 12.

このように画像形成処理が終了して現像スリーブ２６を回転するとき、現像スリーブ２６の表面にあるトナー１８を現像装置１２内に回収することにより、現像スリーブ２６の表面でトナー定着液３１の液滴３１ａによりトナー１８が凝集することをより確実に防ぐことができる。 Thus, when the developing sleeve 26 is rotated after the image forming process is completed, the toner 18 on the surface of the developing sleeve 26 is collected in the developing device 12, so that the liquid of the toner fixing liquid 31 is collected on the surface of the developing sleeve 26. It is possible to more reliably prevent the toner 18 from being aggregated by the droplets 31a.

また、前記説明では作像ユニット２の後段に定着装置３を直接配置した場合について説明したが、図１０の画像形成装置１の構成図に示すように、定着装置３を、作像ユニット２側の側壁に記録紙５を通す幅の狭い記録媒体導入口３１２を有し、作像ユニット２の反対側の側壁に記録媒体排出口３１３を有する外装ケース３１１に収容し、外装ケース３１１内の定着装置３の近傍にトナー定着液３１の液滴３１ａの分散濃度を検出する濃度センサ６０を設け、濃度センサ６０で検出した液滴３１ａの濃度分布が所定値に達しているかどうかを検出し、液滴３１ａの濃度分布に応じて現像スリーブ２６を回転する時間と回転数を可変制御しても良い。 In the above description, the case where the fixing device 3 is directly arranged at the rear stage of the image forming unit 2 has been described. However, as shown in the configuration diagram of the image forming apparatus 1 in FIG. Is housed in an outer case 311 having a recording medium inlet 312 having a narrow width through which the recording paper 5 is passed, and having a recording medium discharge port 313 on the opposite side wall of the image forming unit 2, and fixing in the outer case 311. A density sensor 60 for detecting the dispersion density of the droplets 31a of the toner fixing liquid 31 is provided in the vicinity of the apparatus 3, and it is detected whether the density distribution of the droplets 31a detected by the density sensor 60 has reached a predetermined value. The time and number of rotations of rotating the developing sleeve 26 may be variably controlled according to the density distribution of the droplet 31a.

濃度センサ６０としては、例えば図１１に示すように、ポリアミドを使用した無端の樹脂ベルト６１の一方の端部に固定され、例えば厚さが0.5ｍｍで幅が10ｍｍのウレタンシート６２からなるセンサベルト６３と、発光部６４と受光部６５を有するホトセンサ６６で構成する。センサベルト６３は駆動モータ６７に連結された駆動ローラ６８と従動ローラ６９に巻き回され、巻き回した一方のベルト部分が外装ケース３１１内に露出している。このセンサベルト６３のウレタンシート６２はトナー定着液３１を吸着する前は、図１２（ａ）に示すように平坦になっているが、所定量のトナー定着液３１を吸着すると、図１２（ｂ）に示すように、波打ったように変形する。この変形量はウレタンの分子量によっても異なり、例えば厚さが0.5ｍｍで幅が10ｍｍのウレタンシート６２の場合は波打ちの凹凸の最大値は４ｍｍ程度であった。このウレタンシート６２の変形によりホトセンサ６６の光路が遮断されて作像ユニット２周囲の液滴３１ａの濃度分布が所定値に達していることを検出することができる。 As the density sensor 60, for example, as shown in FIG. 11, a sensor belt made of a urethane sheet 62 fixed to one end of an endless resin belt 61 using polyamide and having a thickness of 0.5 mm and a width of 10 mm, for example. 63, and a photo sensor 66 having a light emitting unit 64 and a light receiving unit 65. The sensor belt 63 is wound around a drive roller 68 and a driven roller 69 connected to a drive motor 67, and one of the wound belt portions is exposed in the exterior case 311. The urethane sheet 62 of the sensor belt 63 is flat as shown in FIG. 12A before adsorbing the toner fixing liquid 31, but when adsorbing a predetermined amount of the toner fixing liquid 31, FIG. As shown in (), it is deformed like a wave. The amount of deformation varies depending on the molecular weight of the urethane. For example, in the case of the urethane sheet 62 having a thickness of 0.5 mm and a width of 10 mm, the maximum value of the corrugation is about 4 mm. Due to the deformation of the urethane sheet 62, the optical path of the photo sensor 66 is blocked, and it can be detected that the density distribution of the droplets 31a around the image forming unit 2 has reached a predetermined value.

この濃度センサ６０のウレタンシート６２は所定量のトナー定着液３１を吸着して変形すると、波打ちは直ぐには回復しなく、元の状態に回復するには約１日から２日かかることもある。そこで図１３の制御装置１００の構成を示すブロック図に示すように、作像ユニット駆動制御部１０２で濃度センサ再生駆動部１０９を駆動制御して濃度センサ６０を再生させる。 When the urethane sheet 62 of the density sensor 60 is deformed by adsorbing a predetermined amount of the toner fixing liquid 31, the undulation does not immediately recover, and it may take about 1 to 2 days to recover to the original state. Therefore, as shown in the block diagram showing the configuration of the control device 100 in FIG. 13, the density sensor reproduction drive unit 109 is driven and controlled by the image forming unit drive control unit 102 to reproduce the density sensor 60.

この濃度センサ２６を設けた場合の画像形成処理が終了してからの処理を図１４のフローチャートを参照して説明する。 Processing after the image forming process when the density sensor 26 is provided will be described with reference to the flowchart of FIG.

開始している一連の画像形成処理が終了すると（ステップＳ１１，Ｓ１２）、システム制御部１０１は濃度センサ６０から定着装置３を収容した外装ケース３１１内の液滴３１ａの濃度分布が所定値に達していることを示す警報信号が入力しているかどうかを判定し（ステップＳ１３）、警報処理が入力されていない場合は、作像ユニット駆動制御部１０２に対して現像スリーブ駆動信号を定期的に出力してスリーブ駆動部１０５を駆動制御させて現像スリーブ２６をあらかじめ設定された所定の回転数で一定時間ずつ回転させる（ステップＳ１４）。 When a series of started image forming processes is completed (steps S11 and S12), the system control unit 101 reaches a predetermined value from the density sensor 60 in the density distribution of the droplets 31a in the outer case 311 housing the fixing device 3. It is determined whether or not an alarm signal indicating that a developing sleeve is input (step S13). If no alarm processing is input, a developing sleeve driving signal is periodically output to the image forming unit driving control unit 102. Then, the sleeve driving unit 105 is driven and controlled, and the developing sleeve 26 is rotated at a predetermined number of rotations for a predetermined time (step S14).

一方、警報信号が入力されている場合は、定着ユニット駆動制御部１０３に排気ファン駆動信号を出力し、作像ユニット駆動制御部１０２に対して警報信号が入力されていることを示す現像スリーブ駆動信号を出力する。定着ユニット駆動制御部１０３は画像形成処理が終了してから排気ファン駆動信号が入力すると、排気ファン駆動部１０７により排気ファン４６を駆動して排気ダクト３４を介して噴霧室３３内を排気して外装ケース３１１と作像ユニット２に漏れ出した液滴３１ａを吸引して回収させる（ステップＳ１５）。一方、作像ユニット駆動制御部１０２は警報信号が入力されていることを示す現像スリーブ駆動信号が入力するとスリーブ駆動部１０５を直ちに駆動制御して現像スリーブ２６を高速回転させるとともに現像スリーブ２６の表面にあるキャリアーとトナー１８をドクターブレード２５で現像装置１２内に回収する（ステップＳ１６）。この排気ファン４６の駆動と現像スリーブ２６の高速回転をあらかじめ定めた所定時間行って作像ユニット２の周囲の液滴３１ａの分散濃度を低下させる（ステップＳ１７）。その後、システム制御部３は現像スリーブ２６の高速回転と排気ファン４６の駆動を停止させ、作像ユニット駆動制御部１０２に対して定期的に現像スリーブ駆動信号を出力してスリーブ駆動部１０５を駆動制御させて現像スリーブ２６をあらかじめ設定された所定の回転数で所定時間ずつ定期的に回転させる（ステップＳ１８）。そして作像ユニット駆動制御部１０２で濃度センサ再生駆動部１０９を駆動制御して濃度センサ６０の駆動モータ６７を駆動させてセンサベルト６３を半回転させて変形が生じていない部分を外装ケース３１１内に露出させて再生する（ステップＳ１９）。この濃度センサ２０が動作するのは極まれであるから、ウレタンシート２２が元の状態に回復するには十分な余裕がある。 On the other hand, when an alarm signal is input, an exhaust fan drive signal is output to the fixing unit drive control unit 103, and the developing sleeve drive indicating that the alarm signal is input to the image forming unit drive control unit 102 Output a signal. When the exhaust fan drive signal is input after the image forming process is completed, the fixing unit drive control unit 103 drives the exhaust fan 46 by the exhaust fan drive unit 107 to exhaust the inside of the spray chamber 33 through the exhaust duct 34. The liquid droplet 31a leaking into the outer case 311 and the image forming unit 2 is sucked and collected (step S15). On the other hand, when the image forming unit drive control unit 102 receives a developing sleeve drive signal indicating that an alarm signal is input, the sleeve driving unit 105 is immediately driven and controlled to rotate the developing sleeve 26 at a high speed and the surface of the developing sleeve 26. The carrier 18 and the toner 18 are collected in the developing device 12 by the doctor blade 25 (step S16). The exhaust fan 46 is driven and the developing sleeve 26 is rotated at a high speed for a predetermined time to reduce the dispersion density of the droplets 31a around the image forming unit 2 (step S17). Thereafter, the system control unit 3 stops the high-speed rotation of the developing sleeve 26 and the driving of the exhaust fan 46, and periodically outputs a developing sleeve driving signal to the image forming unit driving control unit 102 to drive the sleeve driving unit 105. The developing sleeve 26 is controlled to rotate periodically at a predetermined rotation speed for a predetermined time (step S18). Then, the image forming unit drive control unit 102 drives and controls the density sensor reproduction drive unit 109 to drive the drive motor 67 of the density sensor 60 to rotate the sensor belt 63 halfway so that no deformation occurs in the exterior case 311. It is exposed and reproduced (step S19). Since the concentration sensor 20 is rarely operated, there is a sufficient margin for the urethane sheet 22 to recover to the original state.

このようにして定着装置３から漏れ出した液滴３１ａの分散濃度に応じて現像スリーブ２６の回転周期と回転速度を可変するとともに漏れ出した液滴３１ａを回収するから現像スリーブ２６の表面に局部的に液滴３１ａが付着して凝集することを防ぐことができ、良質な画像を安定して形成することができる。 In this way, the rotation cycle and the rotation speed of the developing sleeve 26 are varied according to the dispersion concentration of the droplet 31a leaked from the fixing device 3 and the leaked droplet 31a is collected. Therefore, the liquid droplets 31a can be prevented from adhering and agglomerating, and a high-quality image can be stably formed.

前記説明では作像ユニット２の周囲の液滴３１ａの分散濃度を低下させてから現像スリーブ２６を定期的に一定時間ずつ回転させる場合について示したが、この現像スリーブ２６の回転に同期して排気ファン４６を再度回転すると、作像ユニット２の周囲の液滴３１ａの分散濃度をより低下させることができ、現像スリーブ２６の表面に局部的に液滴３１ａが付着して凝集することをより確実に防ぐことができる。 In the above description, the case where the developing sleeve 26 is periodically rotated for a certain period of time after the dispersion density of the droplets 31a around the image forming unit 2 has been reduced has been shown, but the exhaust is synchronized with the rotation of the developing sleeve 26. When the fan 46 is rotated again, the dispersion density of the droplets 31a around the image forming unit 2 can be further reduced, and it is more reliable that the droplets 31a locally adhere to the surface of the developing sleeve 26 and aggregate. Can be prevented.

また、外装ケース３１１の記録媒体導入口３１２に、図１５の構成図に示すように、開閉板３１４を設け、開閉板３１４を開いた状態で現像スリーブ２６の高速回転と排気ファン４６の駆動をあらかじめ定めた所定時間行って作像ユニット２の周囲の液滴３１ａの分散濃度を低下させてから開閉板３１４を閉じて現像スリーブ２６を定期的に所定の回転数で所定時間ずつ回転させても良い。 Further, as shown in the configuration diagram of FIG. 15, an opening / closing plate 314 is provided at the recording medium introduction port 312 of the outer case 311, and the developing sleeve 26 is rotated at a high speed and the exhaust fan 46 is driven with the opening / closing plate 314 opened. Even if the dispersion density of the droplets 31a around the image forming unit 2 is decreased by performing a predetermined time, the open / close plate 314 is closed and the developing sleeve 26 is periodically rotated at a predetermined number of rotations for a predetermined time. good.

１；画像形成装置、２；作像ユニット、３；定着装置、４；画像形成部、
５；記録紙、６；搬送ベルト、１０；感光体ドラム、１２；現像装置、
１８；トナー像、２５；ドクターブレード、２６；現像スリーブ、
３１；トナー定着液、３１ａ；液滴、３２；定着液ボトル、３３；噴霧室、
３４；排気ダクト、４０；振動部、４１；圧電素子、４３；電極、４４；交流電源、
４５；直流電源、６０；濃度センサ。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1; Image forming apparatus, 2; Image forming unit, 3; Fixing apparatus, 4; Image forming part,
5; recording paper, 6; conveying belt, 10; photosensitive drum, 12; developing device,
18; toner image, 25; doctor blade, 26; developing sleeve,
31; Toner fixer, 31a; Droplet, 32; Fixer bottle, 33; Spray chamber,
34; Exhaust duct, 40; Vibrating part, 41; Piezoelectric element, 43; Electrode, 44; AC power supply,
45; DC power supply; 60; Concentration sensor.

特公昭４９−２６５９１号公報Japanese Patent Publication No.49-26591 特許第３２９０５１３号公報Japanese Patent No. 3290513 特開昭５３−１１８１３９号公報JP-A-53-118139 特開昭５９−１１９３６４号公報JP 59-119364 A 特開２００４−１０９７４７号公報JP 2004-109747 A 特開２００４−１０９７４９号公報JP 2004-109749 A 特開２００４−１０９７５０号公報JP 2004-109750 A 特開２００４−１０９７５１号公報JP 2004-109751 A

Claims

A latent image formed on the image carrier is visualized by a developing device to form a toner image, and an image forming unit for transferring the formed toner image to a recording medium, and a charge having a polarity opposite to that of unfixed toner A droplet generating section that generates droplets of the fixing liquid to which the liquid droplets are applied; a droplet generating section that communicates with the droplet generating section and is provided with an exhaust fan at an exhaust port on the atmosphere side; The exhaust fan has an exhaust duct that collects the toner, and fixes and fixes the toner on the recording medium by adhering droplets of the fixing liquid to the unfixed toner transferred onto the recording medium to swell and soften the toner. An image forming apparatus having a fixing device that recovers droplets generated by the droplet generation unit by driving
The developing sleeve for supplying the toner of the developing device to the image carrier is rotated in synchronization with the driving of the exhaust fan of the fixing device during non-image formation after the image forming process is completed. Forming equipment.

The image forming apparatus 請 Motomeko 1,
When the dispersion concentration of the fixing liquid droplets in the vicinity of the fixing device is detected by a concentration sensor and the dispersion concentration of the droplets detected by the concentration sensor exceeds a predetermined concentration, the exhaust fan of the fixing device is driven. An image forming apparatus characterized by increasing the rotation speed of the developing sleeve rotating in synchronization.

The image forming apparatus according to claim 1 or 2 ,
An image forming apparatus, wherein after the driving of the exhaust fan of the fixing device is finished, the developing sleeve is periodically rotated by a predetermined time .