JP6627590B2 - 定着装置 - Google Patents

Description

本発明は、記録シート上に現像剤像を定着させる定着装置に関する。

従来、電子写真方式の画像形成装置において、転写されたトナー像を加熱によりトナーを溶融させ用紙にトナーを定着させる定着装置を備えたものが知られている。定着装置は、トナーを溶融するためにハロゲンヒータやセラミックヒータ等の発熱体を有する。溶融されたトナーは、用紙に対して加圧され用紙上に定着される。このような定着装置は、定着速度が速く、画像品質が良いことから広く普及している。しかしながら、このような熱定着方式の定着装置を用いる画像形成装置は、トナーを加熱することから多量の電力を消費するため画像形成装置の省電力には向かなかった。

上記のような課題に対し、トナーを溶解または膨潤させる定着液を用紙上のトナーに付与して、トナー像を用紙上に定着する定着装置を備えた画像形成装置がある。この定着装置は、熱定着方式のようなトナーを溶融させるための加熱処理が不要であり、消費電力が低く、省電力化に優れている。定着液をトナー像に塗布する方法としては、定着液をローラ表面に塗布し、ローラ上の定着液をトナー像に接触させて塗布する方法や、噴霧器などによって非接触でトナー像に塗布する方法などが知られている（特許文献１参照）。

ローラによって定着液を塗布する定着装置は、ローラとトナー像とが接触する構造となっている。そのため、このような定着装置は、ローラとトナー像とが接触することで、未定着のトナー像がローラ側に移動する（オフセットする）という課題を有していることが知れている。一方、噴霧器による定着装置は、トナー像に対して非接触で定着液を塗布することが出来るので、オフセットが発生しない。

特開２００９−６９２５６号公報

しかしながら、従来技術において、定着液の状態を確認することなく、予め決められた制御条件で定着液の噴霧を行った場合には、想定した条件と外れて、不具合が生じるおそれがあった。

そこで、本発明は、定着液の状態を把握することができる定着装置を提供することを目的とする。

前記課題を解決するため、本発明に係る定着装置は、定着液を内部に収容する収容部、および、前記収容部に連通し、記録シート上の現像剤像に向けて前記定着液を噴霧するノズルを有する定着ヘッドと、前記ノズル内の前記定着液と、前記ノズルから離れた位置で搬送される記録シートとの間に電位差を形成するための電位差形成部と、前記電位差形成部に印加する電圧を制御する制御部と、記憶部と、を備える。
前記制御部は、前記電位差形成部に電圧を印加し、前記電位差形成部に流れる電流が予め定められた第１電流値となったときの第１電圧、または、前記電圧が予め定められた第１電圧になったときの第１電流値を前記記憶部に記憶させる状態把握制御を実行し、前記記憶部に記憶させた前記第１電圧または第１電流値に基づいて、現像剤像に定着液を噴霧するための噴霧制御を実行する。

この構成によれば、予め定められた第１電流値に対する第１電圧の値または予め定められた第１電圧に対する第１電流値を記憶（把握）することで、例えば記憶した第１電圧が所定電圧よりも低い場合には定着液の粘度が所定値よりも低いと判断でき、記憶した第１電圧が所定電圧よりも高い場合には定着液の粘度が所定値よりも高いと判断できる。また、例えば記憶した第１電流値が所定電流よりも高い場合には定着液の粘度が所定値よりも低いと判断でき、記憶した第１電流値が所定電流よりも低い場合には定着液の粘度が所定値よりも高いと判断できる。そのため、印刷制御の前に定着液の状態を把握することができるので、印刷制御中において定着液の状態に応じた噴霧制御を実行することができる。

また、前記制御部は、前記状態把握制御において、前記電位差形成部に流れる電流が予め定められた第１電流値となったときの第１電圧を前記記憶部に記憶させ、前記噴霧制御を、前記記憶部に記憶させた前記第１電圧に基づいて実行してもよい。

なお、前記第１電流値は、前記噴霧制御において使用する電流値の範囲内の値であってもよい。

これによれば、印刷制御の非実行時において記憶部に記憶した第１電圧を、噴霧制御において使用することができるので、噴霧制御を良好に行うことができる。

また、前記制御部は、前記状態把握制御において、前記第１電流値とは異なる第２電流値の電流が前記電位差形成部に流れるように電圧を制御し、前記第２電流値となったときの第２電圧を前記記憶部に記憶させ、前記第１電圧と前記第２電圧とに基づいて、電圧と電流の関係を示す第１関数を求め、前記第１関数と目標電流値とに基づいて、前記噴霧制御において前記電位差形成部に印加する電圧を特定するように構成されていてもよい。

これによれば、目標電流値が第１電流値および第２電流値とは異なる値であっても、目標電流値に対応した電圧を適切に特定することができる。

なお、前記第１関数は、一次関数であってもよい。

また、前記制御部は、待機状態または準備状態において、前記電位差形成部に印加する電圧を、前記第１関数において電流値が０になるときの値以下で、かつ、０以上となる第３電圧に設定するように構成されていてもよい。

これによれば、待機状態または準備状態において、定着液が噴霧されるのを抑えることができる。

また、定着液に圧力を加える圧力付与手段を備える場合には、前記制御部は、定着液に加える圧力を第１圧力としたときに前記第１電圧を取得し、定着液に加える圧力を前記第１圧力とは異なる第２圧力としたときに前記第１電圧を取得し、前記第１圧力と、前記第１圧力のときに取得した前記第１電圧と、前記第２圧力と、前記第２圧力のときに取得した前記第１電圧とに基づいて、圧力と電圧の関係を示す第３関数を求め、前記第３関数に基づいて、待機状態または準備状態における圧力を決定してもよい。

これによれば、待機状態または準備状態において、定着液が噴霧されるのを抑えることができる。

また、前記制御部は、定着液に加える圧力を第１圧力としたときに取得した前記第１電圧および前記第２電圧に基づいて前記第１関数を求め、定着液に加える圧力を前記第１圧力とは異なる第２圧力としたときに取得した前記第１電圧および前記第２電圧に基づいて、電圧と電流の関係を示す第２関数を求め、前記第１圧力と、前記第１関数において電流値が０になるときの第４電圧と、前記第２圧力と、前記第２関数において電流値が０になるときの第５電圧とに基づいて、前記第３関数を求めるように構成されていてもよい。

これによれば、待機状態または準備状態において、定着液が噴霧されるのを抑えることができる。

また、前記制御部は、前記第１関数または前記第２関数と前記第３関数とに基づいて、前記噴霧制御時の電圧を決定するための第４関数を、電流値が０になるときの第６電圧が、０以上の目標電圧以上となるように設定することができる。

これによれば、電圧を印加していないときに、定着液が液だれするのを抑えることができる。

また、前記第６電圧は、前記目標電圧よりも高い値に設定することができ、この場合、前記制御部は、待機状態または準備状態において、前記第６電圧と前記目標電圧との差分に相当する第７電圧を、前記電位差形成部に印加するように構成されていてもよい。

圧力付与手段の分解能が低く、第６電圧を狙いの目標電圧に設定できない場合において、第６電圧を目標電圧よりも低い値に設定すると、液だれが生じてしまうが、前記した構成では、第６電圧を目標電圧よりも高い値に設定するので、液だれを抑えることができる。ただし、この場合、第６電圧が目標電圧に一致していないため、待機状態等において電圧を０にした場合、ノズル先端の定着液と空気との界面が定着液側に向けて凹んで界面の表面積が大きくなり、ノズル先端の定着液が空気で乾燥しやすくなる。これに対し、待機状態等において、第６電圧と目標電圧との差分に相当する第７電圧を電位差形成部に印加することで、ノズル先端の定着液と空気との界面を、定着液側に凹んだ状態から略平らな状態にすることができるので、界面の表面積を小さくして、ノズル先端の定着液の乾燥を抑えることができる。

また、前記定着ヘッドが複数設けられる場合には、前記制御部は、複数の定着ヘッドに対して個別に前記状態把握制御および前記噴霧制御を実行するように構成されていてもよい。

これによれば、各定着ヘッドの定着液の状態に応じた噴霧制御を実行することができる。

なお、前記複数の定着ヘッドは、記録シートの幅方向に並んでいてもよいし、記録シートの搬送方向に並んでいてもよい。

また、前記制御部は、前記状態把握制御を、前回実行してから所定時間経過後に実行するように構成されていてもよい。

これによれば、状態把握制御を、所定時間が経過するたび、つまり環境が変わる可能性があるたびに行うので、定着液の状態を精度良く把握することができる。

また、前記制御部は、前記状態把握制御を、前回実行時の温度から所定の温度差が生じた場合に実行するように構成されていてもよい。

これによれば、状態把握制御を、温度差が生じるたびに行うので、定着液の状態を精度良く把握することができる。

また、前記定着ヘッドに供給する定着液を収容した定着液カートリッジを備える場合には、前記制御部は、前記定着液カートリッジが交換された場合に、前記状態把握制御を実行するように構成されていてもよい。

これによれば、状態把握制御を、定着液カートリッジの交換のたびに行うので、交換された新たな定着液カートリッジから定着ヘッドに供給される定着液の状態を精度良く把握することができる。

また、前記制御部は、前記第１関数と前記目標電流値とに基づいて特定した電圧が、上限値以上の場合には、前記噴霧制御を禁止するように構成されていてもよい。

これによれば、上限値以上の電圧を定着液に印加することにより定着液が分離するのを抑えることができる。

また、前記制御部は、前記第１関数と前記目標電流値とに基づいて特定した電圧が、上限値以上の場合には、当該電圧を前記上限値未満の値に設定し、記録シートの搬送速度を遅くするように構成されていてもよい。

これによれば、電圧を上限値未満の値に設定することで、上限値以上の電圧を定着液に印加することにより定着液が分離するのを抑えることができる。また、電圧を、特定した電圧よりも小さな電圧にした分、噴霧量が小さくなるが、記録シートの搬送速度を遅くすることで、単位面積当たりへの噴霧量を必要な量まで大きくすることができるので、噴霧制御を中止することなく、遅い搬送速度で実行することができる。

また、前記電位差形成部は、前記定着液と接触し、電圧が印加される第１電極と、
前記ノズルと間隔を空けて配置される第２電極と、を備えていてもよい。

また、前記待機状態は、画像形成装置の起動または印刷制御の終了から所定の待機時間が経過するまでの状態、または、前記待機時間中において印刷ジョブを受けるまでの状態であってもよい。

また、前記準備状態は、印刷制御を開始してから噴霧制御を開始するまでの間の状態であってもよい。

本発明によれば、定着液の状態を把握することができる。

本発明の一実施形態に係る定着装置を備えたレーザプリンタを示す図である。 定着装置を詳細に示す図である。 定着ヘッドを、斜め上方から見た斜視図（ａ）と、斜め下方から見た斜視図（ｂ）である。 定着ヘッドを、前方から見た正面図（ａ）と、下方から見た下面図（ｂ）である。 第１関数、第２関数および目標関数を示すグラフである。 第３関数を示すグラフである。 第１関数、第２関数、目標関数および第４関数を示すグラフである。 制御部が非印刷制御時において常時行う動作を示すフローチャートである。 圧力設定制御を示すフローチャートである。 関数算出処理を示すフローチャートである。 噴霧環境設定制御を示すフローチャートである。 目標噴霧量算出処理を示すフローチャートである。 電圧制御を示すフローチャートである。 定着ヘッドを左右方向に並べた形態を示す斜視図である。 噴霧環境設定制御の変形例を示すフローチャートである。 第３関数の求め方の変形例を説明するためのグラフである。 第３関数の求め方の変形例を説明するためのグラフである。

次に、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の説明においては、まず、レーザプリンタの全体構成を説明した後、本発明の特徴部分を詳細に説明することとする。

以下の説明において、方向は、図１に示す方向で説明する。すなわち、図１において、紙面に向かって右側を「前側」、紙面に向かって左側を「後側」とし、紙面に向かって奥側を「右側」、紙面に向かって手前側を「左側」とする。また、紙面に向かって上下方向を「上下方向」とする。

図１に示すように、レーザプリンタ１は、筐体２と、記録シートの一例としての用紙Ｐを給紙するためのフィーダ部３と、用紙Ｐに画像を形成するための画像形成部４とを備えている。

フィーダ部３は、筐体２の下部に着脱可能に装着される給紙トレイ３１と、給紙トレイ３１内の用紙Ｐを画像形成部４に向けて給紙する給紙機構３２とを備えている。

画像形成部４は、筐体２内に収容されており、主に、スキャナユニット５と、プロセスカートリッジ６と、転写ローラＴＲと、定着装置７とを備えている。

スキャナユニット５は、筐体２内の上部に設けられ、図示しないレーザ発光部、ポリゴンミラー、レンズおよび反射鏡などを備えている。このスキャナユニット５では、レーザビームを、後述する感光ドラム６１の表面上に高速走査にて照射する。

プロセスカートリッジ６は、筐体２に着脱可能となっている。プロセスカートリッジ６は、静電潜像が形成される感光ドラム６１と、図示しない帯電器と、現像剤の一例としてのトナーを収容するトナー収容部６２と、トナー収容部６２内のトナーを感光ドラム６１に供給する供給ローラ６３および現像ローラ６４を備えている。

このプロセスカートリッジ６では、図示せぬ帯電器が、回転する感光ドラム６１の表面を一様に帯電する。スキャナユニット５は、感光ドラム６１の表面にレーザビームを出射して、感光ドラム６１の表面を露光することで、感光ドラム６１の表面に画像データに基づく静電潜像を形成する。

次いで、回転駆動される現像ローラ６４が、感光ドラム６１の静電潜像にトナーを供給して、感光ドラム６１の表面上にトナー像を形成する。その後、感光ドラム６１の表面上に担持されたトナー像は、用紙Ｐが感光ドラム６１と転写ローラＴＲの間で搬送される際に、転写ローラＴＲに引き寄せられて用紙Ｐ上に転写する。

定着装置７は、帯電された定着液Ｌを静電噴霧により用紙Ｐ上のトナー像に向けて噴霧することで、用紙Ｐ上にトナー像を定着させる装置である。なお、定着装置７の構成については、後で詳述する。

用紙Ｐの搬送方向において、定着装置７の下流側には、定着装置７から排出された用紙Ｐを下流側に搬送するための下流側搬送ローラ８１が設けられている。下流側搬送ローラ８１によって搬送された用紙Ｐは、排紙ローラＲに搬送され、この排紙ローラＲから排紙トレイ２１上に排出される。

次に、定着装置７の構成について詳細に説明する。
図２に示すように、定着装置７は、定着液Ｌを噴霧するための定着ヘッド７１と、定着ヘッド７１の下で用紙Ｐを支持する第２電極７２と、定着液カートリッジ７６と、圧力付与手段の一例としての加圧装置７５と、ヒータ７７と、制御部１００とを備えている。

定着液Ｌは、良好に静電噴霧を行い、かつ、定着を行うために、トナーを溶解させる溶質を誘電率の高い溶媒に分散させたもの使用することが出来る。誘電率の高い溶媒として、安全な水を用いることができる。つまり、本実施形態では、トナーを溶解させる溶質を水に分散するタイプ、いわゆる、水中油滴型のエマルジョンでトナーの溶解を行っている。つまり、溶媒としての水に対して不溶または難溶な溶質を水に分散した定着液を用いている。溶質としては、脂肪族モノカルボン酸エステル系として、ラウリン酸エチル、ラウリン酸ブチル、ラウリン酸イソプロピル、ミリスチン酸エチル、ミリスチン酸ブチル、ミリスチン酸イソプロピル、パルミチン酸エチル、パルミチン酸ブチル、パルミチン酸イソプロピル、脂肪族ジカルボン酸エステル系として、コハク酸ジエチル、コハク酸ジブチル、脂肪族トリカルボン酸エステル系として、oアセチルクエン酸トリエチル、oアセチルクエン酸トリブチル、脂肪族ジカルボン酸ジアルコキシアルキル系としてコハク酸ジエトキシエチル、コハク酸ジブトキシエチル、炭酸エステル系として炭酸エチレン、炭酸プロピレンを使用することができる。これらの溶質はトナーを軟化させる機能を有する。
また、エマルジョンを良好に形成するために界面活性剤を加えても良く、界面活性剤としては、アニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤、ノニオン系界面活性剤を使用することができる。アニオン系界面活性剤としては、ラウリン酸ナトリウムなどの高級脂肪酸塩類、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムなどのアルキルアリールスルホン酸塩類、ドデシル硫酸ナトリウムなどのアルキル硫酸エステル塩類、ポリエトキシエチレンラウリルエーテル硫酸ナトリウムなどのポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸エステル塩類、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル硫酸ナトリウムなどのポリオキシエチレンアルキルアリールエーテル硫酸エステル塩類を使用することができる。カチオン系界面活性剤としては、脂肪族アミン塩、脂肪族４級アンモニウム塩、ベンザルコニウム塩、塩化ベンゼトニウム、ピリジニウム塩、イミダゾリニウム塩を使用することができる。ノニオン系界面活性剤としては、ポリオキシエチレンラウリルエーテルなどのポリオキシエチレンアルキルエーテル類、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテルなどのポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル類、ソルビタンモノラウレートなどのソルビタン高級脂肪酸エステル類、ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレートなどのポリオキシエチレンソルビタン高級脂肪酸エステル類、ポリオキシエチレンモノラウレートなどのポリオキシエチレン高級脂肪酸エステル類、ショ糖ラウリン酸エステルなどのショ糖脂肪酸エステル類を使用することができる。

定着ヘッド７１は、第１定着ヘッド７１Ａと、第２定着ヘッド７１Ｂと、第３定着ヘッド７１Ｃとを有している。各定着ヘッド７１Ａ〜７１Ｃは、用紙Ｐの搬送方向上流側から下流側に向けて、第１定着ヘッド７１Ａ、第２定着ヘッド７１Ｂ、第３定着ヘッド７１Ｃの順で並んで配置されている。

第１定着ヘッド７１Ａは、定着液Ｌを内部に収容する収容部７３と、収容部７３に連通し、トナー像に向けて定着液Ｌを噴霧する複数のノズルＮと、収容部７３内および各ノズルＮ内の定着液Ｌに電圧を印加する第１電極７４と、を備えている。なお、第２定着ヘッド７１Ｂおよび第３定着ヘッド７１Ｃは、第１定着ヘッド７１Ａと略同様の構成となっているため、第２定着ヘッド７１Ｂおよび第３定着ヘッド７１Ｃを構成する部材には第１定着ヘッド７１Ａを構成する部材と同一の符号を付し、説明を適宜省略する。

第１電極７４は、収容部７３の上壁７３Ａを上から下に貫通するように設けられ、下端部が収容部７３内の定着液Ｌ内に配置され、上端部が、制御部１００によって制御される電圧印加部１２０に接続されている。第１電極７４に印加される電圧は、１ｋＶ〜１０ｋＶであることが好ましい。各定着ヘッド７１Ａ〜７１Ｃの第１電極７４と電圧印加部１２０との間には、各第１電極７４に対応するように複数の電流センサＳＡが設けられており、各電流センサＳＡによって各第１電極７４に流れる電流が検出されている。なお、各第１電極７４に流れる電流の検出は、電圧印加部１２０によって行ってもよい。

各定着ヘッド７１Ａ〜７１Ｃには、定着液カートリッジ７６が接続されている。定着液カートリッジ７６は、内部に定着液Ｌが充填されたカートリッジであり、筐体２に着脱可能に構成されている。筐体２には、定着液カートリッジ７６の着脱を検知する図示せぬ着脱検知センサが設けられており、着脱検知センサで検出した着脱に関する情報が、制御部１００に出力される。なお、着脱検知センサとしては、例えば光センサやＲＦＩＤ（Radio Frequency Identifier）などが挙げられる。

定着液カートリッジ７６と各定着ヘッド７１Ａ〜７１Ｃとの間には、定着液カートリッジ７６内と各定着ヘッド７１Ａ〜７１Ｃ内とを繋ぐ配管が設けられている。これにより、定着液カートリッジ７６内の定着液Ｌは、各定着ヘッド７１Ａ〜７１Ｃ内に供給される。

定着液カートリッジ７６には、加圧装置７５が接続されている。加圧装置７５は、定着液カートリッジ７６内の空気を加圧することで、定着液カートリッジ７６内および各定着ヘッド７１Ａ〜７１Ｃ内の定着液Ｌを加圧している。また、各定着ヘッド７１Ａ〜７１Ｃには、各定着ヘッド７１Ａ〜７１Ｃ内の圧力を検出する圧力センサＳＰ（１つのみを代表して図示）がそれぞれ設けられている。なお、本実施形態では、加圧装置７５によって各定着ヘッド７１Ａ〜７１Ｃ内の圧力を調整することとするが、ヘッド内部の定着液Ｌの水頭差によってヘッド内部の圧力を調整してもよい。

第２電極７２は、用紙Ｐに接触して、ノズルＮ内の定着液Ｌと用紙Ｐとの間に電位差を形成するための電極であり、各定着ヘッド７１Ａ〜７１Ｃの各ノズルＮの先端から所定距離離れるように、各定着ヘッド７１Ａ〜７１Ｃの下に配置されている。ここで、所定距離は、用紙Ｐの厚さよりも大きな距離であり、実験やシミュレーション等によって静電噴霧を好適に行うことが可能な距離に設定されている。

第２電極７２は、接地されている。なお、第２電極７２は、必ずしも接地させる必要はなく、例えば第１電極７４に印加される電圧よりも小さな電圧を第２電極７２に印加してもよい。第２電極７２は、ノズルＮの先端との間で電界を形成している。

第１電極７４に電圧が印加されるとノズルＮの先端付近の空間に電界が形成される。具体的には、収容部７３内の定着液Ｌは、加圧装置７５により圧力が加えられている。これにより、定着液Ｌは、ノズルＮの先端に向けて供給される。このノズルＮの先端の定着液Ｌと第２電極７２との間に電界が形成される。すると、ノズルＮの先端では、定着液Ｌが電界に引っ張られていわゆるテイラーコーンが形成される。このテイラーコーンの先端に電界が集中して、テイラーコーンの先端から定着液Ｌが引きちぎられることによって微細な液滴が生成される。

ノズルＮから噴霧された液滴状の定着液Ｌは、正に帯電している。これに対し、用紙Ｐは実質的にゼロ電位状態になっている。このため、液滴状の定着液Ｌは、クーロン力によって用紙Ｐに向かって飛んでゆき、用紙Ｐ上やトナー像上に付着する。

電流センサＳＡは、第１電極７４に流れる電流を検出することで、定着液Ｌに流れる電流を間接的に検出するセンサであり、ノズルＮから用紙Ｐに定着液Ｌが噴霧された際に第１電極７４に流れる電流を検出し、その検出値を制御部１００に出力している。ここで、第１電極７４に電圧が印加されても、ノズルＮから定着液Ｌが噴霧されていないときには、第１電極７４には電流が流れず、ノズルＮから定着液Ｌが噴霧されること、つまり帯電された定着液ＬがノズルＮから用紙Ｐに移動することによって、第１電極７４に電流が流れるようになっている。

このように構成された第１電極７４および第２電極７２は、ノズルＮ内の定着液Ｌと、ノズルＮから離れた位置で搬送される用紙Ｐとの間に電位差を形成するための電位差形成部となっている。

ヒータ７７は、定着ヘッド７１内と定着液カートリッジ７６内の定着液Ｌを加熱する装置であり、定着ヘッド７１と定着液カートリッジ７６との間に配置されている。ヒータ７７は、制御部１００によって制御されている。

また、筐体２には、温度を検出する温度センサＳＴが設けられている。温度センサＳＴは、検出した温度を制御部１００に出力している。なお、本実施形態では、温度センサＳＴによって定着装置７の周囲の温度を検出することとするが、本発明はこれに限定されず、例えば温度センサによって定着液の温度を検出してもよい。

図３（ａ）に示すように、第１定着ヘッド７１Ａの収容部７３は、左右方向、つまり用紙Ｐの幅方向に長尺となる矩形の容器であり、上壁７３Ａ、前壁７３Ｂ、後壁７３Ｃ、左壁７３Ｄ、右壁７３Ｅおよび下壁７３Ｆを有している。第２定着ヘッド７１Ｂの収容部７３は、左右方向において第１定着ヘッド７１Ａの収容部７３と同じ大きさで、搬送方向において第１定着ヘッド７１Ａの収容部７３よりも小さくなっている。第３定着ヘッド７１Ｃの収容部７３は、第２定着ヘッド７１Ｂの収容部７３と同じ大きさとなっている。

図３（ｂ）に示すように、各定着ヘッド７１Ａ〜７１Ｃにおける複数のノズルＮは、それぞれ収容部７３の下壁７３Ｆから下方に向けて突出しており、下方に向かう程、徐々に縮径している。複数のノズルＮは、用紙Ｐの幅方向、つまり左右方向に複数配列されるとともに、用紙Ｐの搬送方向、つまり前後方向に複数配列されている。各ノズルＮの内径は、０．１ｍｍ〜１．０ｍｍであることが好ましい。

詳しくは、第１定着ヘッド７１Ａにおける複数のノズルＮは、搬送方向に並ぶ第１千鳥配列群Ｕ１および第２千鳥配列群Ｕ２を構成している。第２定着ヘッド７１Ｂにおける複数のノズルＮは、第３千鳥配列群Ｕ３を構成し、第３定着ヘッド７１Ｃにおける複数のノズルＮは、第４千鳥配列群Ｕ４を構成している。

図４（ａ），（ｂ）に示すように、第１千鳥配列群Ｕ１は、幅方向に一定の間隔を空けて配列される複数の第１ノズルＮ１と、幅方向に一定の間隔を空けて配列される複数の第２ノズルＮ２とからなり、幅方向の一方側から他方側に向けて、第１ノズルＮ１と第２ノズルＮ２とが搬送方向の一方側と他方側に交互に配置されている。また、各第２ノズルＮ２は、幅方向において２つの第１ノズルＮ１の間に配置されている。そして、幅方向で隣り合う２つの第１ノズルＮ１と、これら２つの第１ノズルＮ１の間に配置される第２ノズルＮ２とを結んだ形状は、正三角形または二等辺三角形となっている。また、幅方向で隣り合う２つの第２ノズルＮ２と、これら２つの第２ノズルＮ２の間に配置される第１ノズルＮ１とを結んだ形状も、正三角形または二等辺三角形となっている。

第２千鳥配列群Ｕ２、第３千鳥配列群Ｕ３および第４千鳥配列群Ｕ４は、第１千鳥配列群Ｕ１と同じ構造となっている。本実施形態においてノズルピッチ（隣接するノズルの最短の外径間距離）は、１ｍｍ以上、１４ｍｍ以下の範囲で設定すれば良い。

図２に示すように、制御部１００は、ＲＡＭやＲＯＭなどからなる記憶部１１０、電圧印加部１２０、ＣＰＵ、入出力回路などを備えており、外部から入力されてくる画像データや、圧力センサＳＰ、電流センサＳＡおよび温度センサＳＴからの信号に基づいて、第１電極７４に印加する電圧、加圧装置７５およびヒータ７７を制御する機能を有している。

具体的に、制御部１００は、印刷制御を実行していないときにおいて定着液Ｌの状態（例えば粘度）を把握する状態把握制御と、状態把握制御で把握した定着液Ｌの状態に応じて定着液Ｌの噴霧を行う噴霧制御とを実行する機能を有している。詳しくは、制御部１００は、複数の定着ヘッド７１Ａ〜７１Ｃに対して個別に状態把握制御および噴霧制御を実行するように構成されている。ここで、噴霧制御とは、印刷制御中において、ノズルＮから定着液Ｌの噴霧を開始してから終了するまでの制御をいう。詳しくは、噴霧制御は、印刷指令における最初の用紙Ｐが定着ヘッド７１よりも上流側の所定位置に到達したときに開始され、最後の用紙Ｐが定着ヘッド７１を抜けた後に終了する。

状態把握制御において、制御部１００は、まず、加圧装置７５によって定着液Ｌに加える圧力を第１圧力Ｐ１とする。ここで、第１圧力Ｐ１と後述する第２圧力Ｐ２は、ノズルＮから定着液Ｌが排出されない程度の圧力であり、実験やシミュレーション等により適宜設定されている。

その後、図５に示すように、制御部１００は、第１電極７４への電圧の印加を開始して電圧を徐々に上げていき、電流センサＳＡで検出した電流が第１電流値Ｉ１となったときの第１電圧Ｖ１を記憶部１１０に記憶させた後、電流が第１電流値Ｉ１よりも大きな第２電流値Ｉ２となったときの第２電圧Ｖ２を記憶部１１０に記憶させる。ここで、第１電流値Ｉ１および第２電流値Ｉ２は、実験やシミュレーション等により、噴霧制御において使用する電流値の範囲内の値に設定されている。

そして、制御部１００は、各電圧Ｖ１，Ｖ２と各電流値Ｉ１，Ｉ２とに基づいて、電圧と電流の関係を示す第１関数Ｆ１を求める。第１関数Ｆ１は、一次関数となっている。詳しくは、制御部１００は、以下の式（１），（２）に基づいて、第１関数Ｆ１の傾きαと切片βを求めることで、第１関数Ｆ１（Ｖ＝α・Ｉ＋β）を求める。

Ｖ１ ＝ α・Ｉ１ ＋ β ・・・（１）
Ｖ２ ＝ α・Ｉ２ ＋ β ・・・（２）
α ＝ （Ｖ２−Ｖ１）／（Ｉ２−Ｉ１）
β ＝ （Ｖ１・Ｉ２−Ｖ２・Ｉ１）／（Ｉ２−Ｉ１）

次いで、制御部１００は、第１電極７４への電圧の印加を停止した後、加圧装置７５によって定着液Ｌに加える圧力を、第１圧力Ｐ１よりも大きな第２圧力Ｐ２とする。その後、制御部１００は、第１電極７４への電圧の印加を再開して電圧を徐々に上げていき、電流センサＳＡで検出した電流が第１電流値Ｉ１となったときの第１電圧Ｖ１１を記憶部１１０に記憶させた後、電流が第１電流値Ｉ１よりも大きな第２電流値Ｉ２となったときの第２電圧Ｖ１２を記憶部１１０に記憶させる。そして、制御部１００は、各電圧Ｖ１１，Ｖ１２と各電流値Ｉ１，Ｉ２とに基づいて、電圧と電流の関係を示す第２関数Ｆ２を求める。第２関数Ｆ２は、一次関数となっている。なお、第２関数Ｆ２の求め方は、第１関数Ｆ１の求め方と同じであるため、説明は省略する。

その後、制御部１００は、第１関数Ｆ１において電流値が０になるときの第４電圧Ｖａを第１関数Ｆ１から求め、第２関数Ｆ２において電流値が０になるときの第５電圧Ｖｂを第２関数Ｆ２から求める。ここで、第４電圧Ｖａおよび第５電圧Ｖｂは、それぞれ第１関数Ｆ１および第２関数Ｆ２の各切片βに相当する。以下の説明では、便宜上、第４電圧Ｖａおよび第５電圧Ｖｂを、切片電圧Ｖａ，Ｖｂとも称する。

次いで、制御部１００は、第１関数Ｆ１の切片電圧Ｖａと、第１関数Ｆ１に対応した第１圧力Ｐ１と、第２関数Ｆ２の切片電圧Ｖｂと、第２関数Ｆ２に対応した第２圧力Ｐ２とに基づいて、図６に示すような、圧力と電圧の関係を示す第３関数Ｆ３を求める。第３関数Ｆ３は、一次関数となっている。なお、第３関数Ｆ３の求め方は、第１関数Ｆ１の求め方と同じであるため、説明は省略する。

以上のように各関数Ｆ１〜Ｆ３を求めることで、制御部１００は、現在の定着液Ｌの状態を把握する。ここで、本願発明者は、実験等により、定着液Ｌの粘度が高くなるほど、前述した各関数Ｆ１，Ｆ２の傾きαおよび切片が大きくなることや、粘度に応じて関数Ｆ１，Ｆ２が変化することで第３関数Ｆ３も変化することを確認している。そして、一般的に、定着液Ｌの粘度は、温度が低いほど高くなることが知られているため、前述の記載を言い換えると、関数Ｆ１，Ｆ２の傾きαは、温度が低くなるほど大きくなる。

制御部１００は、前述したような状態把握制御を、所定の条件が揃ったときに実行するように構成されている。なお、所定の条件については、後で詳述する。

制御部１００は、状態把握制御によって定着液Ｌの状態を把握した後、噴霧制御時の電圧を決定するための第４関数Ｆ４と、噴霧制御、待機状態および準備状態において定着液Ｌに加える第４圧力Ｐ４と、待機状態および準備状態において定着液Ｌに印加する第７電圧Ｖ７とを求めるように構成されている。ここで、待機状態とは、レーザプリンタ１の起動または印刷制御の終了から所定の待機時間が経過するまでの状態、または、前記待機時間中において印刷ジョブを受けるまでの状態（印刷待ちの状態）をいう。また、準備状態とは、印刷制御を開始してから噴霧制御を開始するまでの間の状態をいう。なお、印刷制御の終了から待機時間が経過すると、制御部１００は、待機状態からスリープ状態に移行する。スリープ状態において、制御部１００は、電圧および圧力をともに０にする。

制御部１００は、前述した第４関数Ｆ４、第４圧力Ｐ４および第７電圧Ｖ７を求めるために、まずは、図５に示すように、目標電圧ＶＡが切片電圧となる目標関数ＦＡを求める。目標関数ＦＡは、傾きが、第１関数Ｆ１と同じ傾きαであり、切片が、目標電圧ＶＡである一次関数として求められる。ここで、目標電圧ＶＡは、圧力を後述する目標圧力ＰＡとしたときの関数の切片電圧であり、実験やシミュレーション等により０以上の電圧値として設定されている。

ここで、電流と電圧の関係を示す関数（例えば第１関数Ｆ１）は、定着液Ｌに加える圧力を大きくするほど、その切片電圧が小さくなるように、マイナス側に平行移動することが、本願発明者により確認されている。そして、このように平行移動する関数の切片電圧が、所定の値（図５では目標電圧ＶＡ）よりも小さくなると、電圧を印加していない状態において、当該関数に対応する圧力を定着液Ｌに加えると、ノズルＮから液だれが生じることが、本願発明者により確認されている。

また、制御部１００は、図６に示す第３関数Ｆ３に基づいて、目標電圧ＶＡに対応した目標圧力ＰＡを求める。ここで、目標圧力ＰＡとは、第１電極７４に電圧を印加せずに、定着液Ｌに圧力を加えた場合において、ノズルＮの先端の定着液Ｌの空気との界面が略平面になるときの圧力値をいう。ここで、定着液Ｌの界面は、圧力が小さい場合には、定着液Ｌ側に凹んだ略半球面形状となり、この状態から圧力を徐々に高くしていくと、界面が外側に移動していって徐々に平面形状に近づいていき、さらに圧力を高くしていくと、界面がさらに外側に移動していって徐々に外側に凸となる略半球面形状となる。そして、界面は、平面形状となったときに、その表面積が最小になっている。そして、このように界面の表面積を最小にすることで、ノズルＮの先端の定着液Ｌが乾くのを抑えることが可能となっている。

次いで、制御部１００は、目標圧力ＰＡが、加圧装置７５の分解能に対応した値か否かを判断し、対応していない場合には、目標圧力ＰＡよりも小さく、かつ、分解能に対応した第４圧力Ｐ４を設定する。例えば、加圧装置７５の分解能、つまり圧力変化の最小単位がｘ（Ｎ／ｍｍ^２）である場合には、定着液Ｌに印加される圧力は、ｘ，２ｘ，３ｘ，・・・というように変化していく。これに対し、目標圧力ＰＡがｘよりも小さな値ｙを含む場合、例えば２ｘ＋ｙである場合には、加圧装置７５は、２ｘと３ｘとの間の数値である２ｘ＋ｙの目標圧力ＰＡを定着液Ｌに加えることができない。そのため、この場合には、制御部１００は、２ｘ＋ｙよりも小さな２ｘの圧力を、分解能に対応した第４圧力Ｐ４として設定する。

制御部１００は、第４圧力Ｐ４を設定すると、図６に示す第３関数Ｆ３に基づいて、第４圧力Ｐ４に対応した切片電圧Ｖｃを求める。その後、制御部１００は、切片電圧Ｖｃと、第１関数Ｆ１の算出時に求めた傾きαとに基づいて、図７に示す第４関数Ｆ４を求め、この第４関数Ｆ４を記憶部１１０に記憶させる。なお、第４関数Ｆ４の切片電圧Ｖｃは、第４関数Ｆ４において電流値が０になるときの第６電圧に相当しており、目標電圧ＶＡよりも高い値に設定される。

また、制御部１００は、第４関数Ｆ４の切片電圧Ｖｃから目標電圧ＶＡを引くことで、待機状態および準備状態において定着液Ｌに印加する第７電圧Ｖ７を算出する。ここで、切片電圧Ｖｃは、圧力が第４圧力Ｐ４である状態において、ノズルＮから定着液Ｌが噴霧し始める電圧値を示しているため、待機状態および準備状態において定着液Ｌに印加する第７電圧Ｖ７をＶｃよりも大きな値に設定すると、待機状態および準備状態において液だれが生じる。これに対し、本実施形態では、第７電圧Ｖ７を、０以上、かつ、Ｖｃ以下となる値、詳しくはＶｃ−ＶＡに設定しているので、待機状態および準備状態における液だれを抑えることが可能になっている。

また、図６に示すように、Ｖｃ−ＶＡの電圧差は、ＰＡ−Ｐ４の圧力差に相当するので、待機状態および準備状態において定着液Ｌに第７電圧Ｖ７を印加すると、定着液Ｌに加わる圧力が、ＰＡ−Ｐ４の圧力差に相当する圧力を第４圧力Ｐ４に加算した値、つまりＰＡになるため、ノズルＮの先端の定着液Ｌの界面が平面になる。これにより、ノズルＮの先端の定着液Ｌの乾燥を抑えることが可能となっている。

また、制御部１００は、噴霧制御を実行する前に、噴霧制御で使用する複数の噴霧用電圧Ｖｓを第４関数Ｆ４と複数の目標電流値Ｉｐとに基づいて算出し、各噴霧用電圧Ｖｓが上限値Ｖｍａｘ以上となるか否かを判断する機能を有している。ここで、目標電流値Ｉｐは、画像濃度などに応じて設定される目標噴霧量ρに基づいて設定される。なお、目標電流値Ｉｐの設定方法は、後で詳述する。

制御部１００は、噴霧用電圧Ｖｓが、上限値Ｖｍａｘ以上の場合には、該当する噴霧用電圧Ｖｓを上限値Ｖｍａｘ未満の値に設定するとともに、用紙Ｐの搬送速度を遅くするように構成されている。ここで、用紙Ｐの搬送速度が遅くなるほど、用紙Ｐに噴霧される単位面積当たりの定着液Ｌの噴霧量は多くなる。ここで、噴霧量と電流は比例の関係であり、かつ、電流と電圧も比例の関係であることから、例えば、搬送速度の変化量に対応した係数を噴霧用電圧Ｖｓにかけることで、遅い搬送速度に対応した新たな噴霧用電圧Ｖｓを算出することができる。そして、制御部１００は、噴霧制御において、設定した各噴霧用電圧Ｖｓを所定のタイミングで適宜切り替えて第１電極７４に印加することで、所望の噴霧量の定着液Ｌを用紙Ｐに対して噴霧することが可能となっている。

次に、制御部１００の動作について詳細に説明する。制御部１００は、印刷制御を実行していないときに常時図８に示すフローチャートを繰り返し実行する。

図８に示すように、制御部１００は、レーザプリンタ１の起動時か否かを判断する（Ｓ１）。ステップＳ１においてレーザプリンタ１の起動時であると判断した場合には（Ｙｅｓ）、制御部１００は、圧力設定制御を実行する（Ｓ５）。ここで、圧力設定制御において、制御部１００は、まず、前述した状態把握制御を実行し、その後、待機状態、準備状態または噴霧制御において定着液Ｌに加える圧力を設定する。なお、圧力設定制御については、後で詳述する。

ステップＳ１においてレーザプリンタ１の起動時でないと判断した場合には（Ｎｏ）、制御部１００は、前回の状態把握制御が終了してから所定時間が経過したか否かを判断する（Ｓ２）。ステップＳ２において、制御部１００は、所定時間が経過したと判断すると（Ｙｅｓ）、圧力設定制御に移行し（Ｓ５）、所定時間が経過していないと判断すると（Ｎｏ）、ステップＳ３に移行する。

ステップＳ３において、制御部１００は、前回の状態把握制御時の温度と現在の温度とを比較して、前回の状態把握制御時の温度と現在の温度との温度差が所定の温度差以上になったか否かを判断する。なお、前回の状態把握制御時の温度は、前回の状態把握制御を実行する際に温度センサＳＴで検出され、制御部１００によって記憶部１１０に記憶される。つまり、制御部１００は、状態把握制御を実行するたびに、そのときの温度を記憶部１１０に記憶させる。

ステップＳ３において、制御部１００は、所定の温度差以上になったと判断すると（Ｙｅｓ）、圧力設定制御に移行し（Ｓ５）、所定の温度差未満であると判断すると（Ｎｏ）、ステップＳ４に移行する。ステップＳ４において、制御部１００は、定着液カートリッジ７６が交換されたか否かを判断する。

ステップＳ４において、制御部１００は、定着液カートリッジ７６が交換されたと判断すると（Ｙｅｓ）、圧力設定制御に移行し（Ｓ５）、定着液カートリッジ７６が交換されていないと判断すると（Ｎｏ）、本制御を終了する。

図９に示すように、制御部１００は、圧力設定制御において、まず、定着液Ｌに加える圧力Ｐを第１圧力Ｐ１に設定する（Ｓ１１）。ステップＳ１１の後、制御部１００は、第１関数Ｆ１を算出するための関数算出処理を実行する（Ｓ１２）。

図１０に示すように、制御部１００は、関数算出処理において、まず、第１電極７４への電圧の印加を開始して、電圧を徐々に上げていく（Ｓ３１）。ステップＳ３１の後、制御部１００は、電流センサＳＡで検出する電流値Ｉが第１電流値Ｉ１になったときの第１電圧Ｖ１を記憶部１１０に記憶させる（Ｓ３２）。

ステップＳ３２の後、制御部１００は、電流センサＳＡで検出する電流値Ｉが第２電流値Ｉ２になったときの第２電圧Ｖ２を記憶部１１０に記憶させる（Ｓ３３）。ステップＳ３３の後、制御部１００は、各電流値Ｉ１，Ｉ２および各電圧Ｖ１，Ｖ２に基づいて第１関数Ｆ１を算出して（Ｓ３４）、本制御を終了する。

図９に戻って、制御部１００は、ステップＳ１２の後、圧力Ｐを第２圧力Ｐ２に変更する（Ｓ１３）。ステップＳ１３の後、制御部１００は、前述と同様の関数算出処理を実行する（Ｓ１４）。詳しくは、制御部１００は、ステップＳ１３で圧力Ｐを変更した上で、図１０に示すステップＳ３１〜Ｓ３４の処理を行うことで、ステップＳ３２，Ｓ３３において、前述した第１電圧Ｖ１および第２電圧Ｖ２とは異なる第１電圧Ｖ１１および第２電圧Ｖ１２を算出し、ステップＳ３４において、第１関数Ｆ１とは異なる第２関数Ｆ２を算出する。

ステップＳ１４の後、制御部１００は、各関数Ｆ１，Ｆ２と各圧力Ｐ１，Ｐ２とに基づいて第３関数Ｆ３を算出する（Ｓ１５）。ステップＳ１５の後、制御部１００は、第３関数Ｆ３と目標電圧ＶＡと加圧装置７５の分解能に基づいて、待機時および印刷制御時に定着液Ｌに加える第４圧力Ｐ４を設定する（Ｓ１６）。ここで、印刷制御には、準備制御と噴霧制御とが含まれている。

ステップＳ１６の後、制御部１００は、第４圧力Ｐ４と第３関数Ｆ３とに基づいて第４関数Ｆ４を算出する（Ｓ１７）。ステップＳ１７の後、制御部１００は、第４圧力Ｐ４が、加圧装置７５で加圧できる限界の圧力である最大圧力Ｐｍａｘより大きいか否かを判断する（Ｓ１８）。

ステップＳ１８において、Ｐ４＞Ｐｍａｘであると判断した場合には（Ｙｅｓ）、制御部１００は、ヒータ７７をＯＮにして（Ｓ１９）、定着液Ｌを加熱する。ここで、定着液Ｌの温度が低いほど定着液Ｌの粘度が高くなるため、温度が低いほど、噴霧制御に必要な圧力も大きな圧力が必要になる。第４圧力Ｐ４は、このような定着液Ｌの状態（粘度）を考慮して設定されているため、Ｐ４＞Ｐｍａｘである場合には、定着液Ｌの粘度が高い、つまり、温度が低いことが分かる。そのため、このように定着液Ｌの温度が低い場合には、ステップＳ１９でヒータ７７をＯＮにして定着液Ｌを加熱することで、定着液Ｌの粘度を下げることができる。

ステップＳ１９の後、制御部１００は、ヒータ７７をＯＮにしてから所定の規定時間が経過したか否かを判断する（Ｓ２０）。制御部１００は、規定時間が経過するまでステップＳ２０の処理を繰り返し、ステップＳ２０において規定時間が経過したと判断した場合に（Ｙｅｓ）、ステップＳ１１の処理に戻る。これにより、定着液Ｌの粘度が下がった状態で、再度第４圧力Ｐ４等が設定されるので、第４圧力Ｐ４は前回よりも小さな値に設定される。

ステップＳ１８においてＰ４≦Ｐｍａｘであると判断した場合には（Ｎｏ）、制御部１００は、ステップＳ１９でヒータ７７をＯＮにしている場合にはヒータ７７をＯＦＦにする（Ｓ２１）。なお、ステップＳ１９に入ることなくステップＳ２１に移行した場合には、制御部１００は、ステップＳ２１においてヒータ７７をＯＦＦの状態に維持する。

ステップＳ２１の後、制御部１００は、圧力Ｐを第４圧力Ｐ４に設定して（Ｓ２２）、本制御を終了する。

図１１に示すように、制御部１００は、噴霧制御を実行する前に、噴霧制御の環境を設定するための噴霧環境設定制御を実行する。なお、噴霧環境設定制御は、制御部１００が印刷指令を受けてから用紙Ｐの給紙を開始するまでの間で実行される。例えば、制御部１００が印刷指令を受けたときに噴霧環境設定制御が開始され、用紙Ｐの給紙を開始する前に噴霧環境設定制御が終了するようになっている。

制御部１００は、噴霧環境設定制御において、まず、目標噴霧量ρを算出するための目標噴霧量算出処理を実行する（Ｓ４１）。図１２に示すように、制御部１００は、目標噴霧量算出処理において、まず、印刷指令の画像データに基づいて、画像濃度に応じた初期噴霧量ρ_０を設定する（Ｓ５１）。詳しくは、制御部１００は、ステップＳ５１において、画像濃度が高いほど、初期噴霧量ρ_０を大きな値に設定する。なお、初期噴霧量ρ_０の設定は、１枚の用紙Ｐの画像形成領域全体に対する画像濃度に応じて、用紙Ｐごとに設定してもよいし、一枚の用紙Ｐの画像形成領域を複数の領域に区画して、各領域の画像濃度に応じて領域ごとに設定してもよい。

ステップＳ５１の後、制御部１００は、印刷指令に基づいて、用紙Ｐが光沢紙か否かを判断する（Ｓ５２）。ステップＳ５２において用紙Ｐが光沢紙であると判断した場合には（Ｙｅｓ）、制御部１００は、初期噴霧量ρ_０に、１よりも小さな係数ａをかけることで、第１仮噴霧量ρ_１を算出する（Ｓ５３）。つまり、ステップＳ５３では、第１仮噴霧量ρ_１が、初期噴霧量ρ_０よりも小さな値に設定される。ステップＳ５２において用紙Ｐが光沢紙ではないと判断した場合には（Ｎｏ）、制御部１００は、初期噴霧量ρ_０をそのまま第１仮噴霧量ρ_１として設定する（Ｓ５４）。

ステップＳ５３，Ｓ５４の後、制御部１００は、印刷指令に基づいて、用紙Ｐが薄紙であるか否かを判断する（Ｓ５５）。ステップＳ５５において薄紙であると判断した場合には（Ｙｅｓ）、第１仮噴霧量ρ_１に、１よりも小さな係数ｂをかけることで、第２仮噴霧量ρ_２を算出する（Ｓ５６）。つまり、ステップＳ５６では、第２仮噴霧量ρ_２が、第１仮噴霧量ρ_１よりも小さな値に設定される。

ステップＳ５５において薄紙でないと判断した場合には（Ｎｏ）、制御部１００は、印刷指令に基づいて、用紙Ｐが普通紙であるか否かを判断する（Ｓ５７）。ステップＳ５７において普通紙であると判断した場合には（Ｙｅｓ）、制御部１００は、第１仮噴霧量ρ_１をそのまま第２仮噴霧量ρ_２として設定する（Ｓ５８）。

ステップＳ５７において普通紙でないと判断した場合には（Ｎｏ）、つまり用紙Ｐが厚紙である場合には、制御部１００は、第１仮噴霧量ρ_１に、１よりも大きな係数Ｂをかけることで、第２仮噴霧量ρ_２を算出する（Ｓ５９）。つまり、ステップＳ５９では、第２仮噴霧量ρ_２が、第１仮噴霧量ρ_１よりも大きな値に設定される。

ステップＳ５６，Ｓ５８，Ｓ５９の後、制御部１００は、印刷指令に基づいて、画像品質が高品質であるか否かを判断する（Ｓ６０）。ステップＳ６０において高品質であると判断した場合には（Ｙｅｓ）、制御部１００は、第２仮噴霧量ρ_２に、１よりも大きな係数Ｃをかけることで、目標噴霧量ρを算出する（Ｓ６１）。つまり、ステップＳ６１では、目標噴霧量ρが、第２仮噴霧量ρ_２よりも大きな値に設定される。

ステップＳ６０において高品質でないと判断した場合には（Ｎｏ）、制御部１００は、第２仮噴霧量ρ_２をそのまま目標噴霧量ρとして設定する（Ｓ６２）。ステップＳ６１，Ｓ６２の後、制御部１００は、本制御を終了する。

図１１に戻って、制御部１００は、ステップＳ４１の後、複数の目標噴霧量ρに基づいて複数の目標電流値Ｉｐを設定する（Ｓ４２）。ステップＳ４２の後、制御部１００は、複数の目標電流値Ｉｐと第４関数Ｆ４とに基づいて、複数の噴霧用電圧Ｖｓを設定する（Ｓ４３）。

ステップＳ４３の後、制御部１００は、ステップＳ４３で設定した複数の噴霧用電圧Ｖｓのすべてが、上限値Ｖｍａｘより小さいか否かを判断する（Ｓ４４）。ステップＳ４４においてすべての噴霧用電圧Ｖｓが上限値Ｖｍａｘより小さいと判断した場合には（Ｙｅｓ）、制御部１００は、本制御を終了する。

ステップＳ４４において少なくとも１つの噴霧用電圧Ｖｓが上限値Ｖｍａｘ以上であると判断した場合には（Ｎｏ）、制御部１００は、上限値Ｖｍａｘ以上となる噴霧用電圧Ｖｓが上限値Ｖｍａｘよりも小さな値となるように、すべての噴霧用電圧Ｖｓに例えば所定の係数をかけるような補正を行うことで、各噴霧用電圧Ｖｓを再設定する（Ｓ４５）。ステップＳ４５の後、制御部１００は、搬送速度を初期値よりも遅い値に設定して（Ｓ４６）、本制御を終了する。

図１３に示すように、制御部１００は、レーザプリンタ１が起動すると（ＳＴＡＲＴ）、電圧制御を開始する。制御部１００は、電圧制御において、まず、圧力設定制御中か否かを判断する（Ｓ７１）。ステップＳ７１において圧力設定制御中であると判断した場合には（Ｙｅｓ）、制御部１００は、本制御を終了する。

ステップＳ７１において圧力設定制御中でないと判断した場合には（Ｎｏ）、制御部１００は、待機状態または準備状態であるか否かを判断する（Ｓ７２）。ステップＳ７２において待機状態である、または、準備状態であると判断した場合には（Ｙｅｓ）、制御部１００は、第１電極７４に印加する電圧ＶをＶｃ−ＶＡ、つまり第７電圧Ｖ７に設定して（Ｓ７３）、本制御を終了する。

ステップＳ７２において待機状態および準備状態のいずれでもないと判断した場合には（Ｎｏ）、制御部１００は、噴霧制御中であるか否かを判断する（Ｓ７４）。ステップＳ７４において噴霧制御中であると判断した場合には（Ｙｅｓ）、制御部１００は、電圧Ｖを噴霧用電圧Ｖｓに設定して（Ｓ７５）、本制御を終了する。

ステップＳ７４において噴霧制御中でないと判断した場合には（Ｎｏ）、制御部１００は、電圧Ｖを０にして（Ｓ７６）、本制御を終了する。

以上によれば、本実施形態において以下のような効果を得ることができる。
印刷制御の非実行時において、第１電流値Ｉ１に対する第１電圧Ｖ１の値などを把握することで、定着液Ｌの状態（粘度）を把握することができるので、印刷制御の前に定着液Ｌの状態を把握して、印刷制御中において定着液Ｌの状態に応じた噴霧制御を実行することができる。

状態把握制御で使用する第１電流値Ｉ１と第２電流値Ｉ２を、噴霧制御において使用する電流値の範囲内の値にしたので、状態把握制御において記憶部１１０に記憶した第１電圧Ｖ１および第２電圧Ｖ２を、噴霧制御において使用することができ、噴霧制御を良好に行うことができる。

第１電圧Ｖ１と第２電圧Ｖ２とに基づいて、電圧と電流の関係を示す第１関数Ｆ１を求め、第１関数Ｆ１と目標電流値Ｉｐとに基づいて、噴霧用電圧Ｖｓを特定するので、目標電流値Ｉｐが第１電流値Ｉ１および第２電流値Ｉ２とは異なる値であっても、目標電流値Ｉｐに対応した噴霧用電圧Ｖｓを適切に特定することができる。

第３関数Ｆ３に基づいて、待機状態または準備状態における圧力を決定したので、待機状態または準備状態において定着液Ｌが噴霧されるのを抑えることができる。

第４関数Ｆ４の切片電圧Ｖｃを目標電圧ＶＡよりも高い値に設定したので、電圧Ｖを印加していないときに、定着液Ｌが液だれするのを抑えることができる。

待機状態または準備状態において、切片電圧Ｖｃと目標電圧ＶＡとの差分に相当する第７電圧Ｖ７を第１電極７４に印加することで、ノズル先端の定着液Ｌの空気との界面を、定着液Ｌ側に凹んだ状態から略平らな状態にすることができるので、界面の表面積を小さくして、ノズル先端の定着液Ｌの乾燥を抑えることができる。

複数の定着ヘッド７１Ａ〜７１Ｃに対して個別に状態把握制御および噴霧制御を実行するので、各定着ヘッド７１Ａ〜７１Ｃの定着液Ｌの状態に応じた噴霧制御を実行することができる。

状態把握制御を、所定時間が経過するたび、つまり環境が変わる可能性があるたびに行うので、定着液Ｌの状態を精度良く把握することができる。

状態把握制御を、温度差が生じるたびに行うので、定着液Ｌの状態を精度良く把握することができる。

状態把握制御を、定着液カートリッジ７６の交換のたびに行うので、交換された新たな定着液カートリッジ７６から定着ヘッド７１に供給される定着液Ｌの状態を精度良く把握することができる。

噴霧用電圧Ｖｓを上限値Ｖｍａｘ未満の値に設定することで、上限値Ｖｍａｘ以上の電圧を定着液Ｌに印加することにより定着液Ｌが分離するのを抑えることができる。また、噴霧用電圧Ｖｓが上限値Ｖｍａｘ以上の場合に、噴霧用電圧Ｖｓを上限値Ｖｍａｘ未満の値に再設定することで噴霧量が小さくなるが、この場合に、用紙Ｐの搬送速度を遅くすることで、単位面積当たりへの噴霧量を必要な量まで大きくすることができるので、噴霧制御を禁止することなく、遅い搬送速度で実行することができる。

なお、本発明は前記実施形態に限定されることなく、以下に例示するように様々な形態で利用できる。以下の説明においては、前記実施形態と略同様の構造となる部材には同一の符号を付し、その説明は省略する。

前記実施形態では、各定着ヘッド７１Ａ〜７１Ｃを搬送方向に並べたが、本発明はこれに限定されず、例えば図１４に示すように、複数の定着ヘッド７１Ｄ〜７１Ｈを左右方向
に並べてもよい。なお、各定着ヘッド７１Ｄ〜７１Ｈは、前記実施形態に係る第１定着ヘッド７１Ａ等と大きさが異なるだけで構造自体は略同じであるため、各定着ヘッド７１Ｄ〜７１Ｈを構成する部品（ノズルＮ等）については同一の符号を付し、その説明は省略する。また、定着ヘッドは、１つであってもよい。

前記実施形態では、噴霧用電圧Ｖｓが上限値Ｖｍａｘ以上である場合に、噴霧用電圧Ｖｓを再設定するとともに搬送速度を遅くしたが、本発明はこれに限定されず、図１５に示すように、噴霧用電圧Ｖｓが上限値Ｖｍａｘ以上である場合には（Ｓ４４：Ｎｏ）、噴霧制御を禁止して、エラーを報知するようにしてもよい（Ｓ４７）。この場合も、上限値Ｖｍａｘ以上の電圧を定着液Ｌに印加することにより定着液Ｌが分離するのを抑えることができる。

前記実施形態では、状態把握制御において、各関数Ｆ１〜Ｆ３を求めて定着液Ｌの状態を把握したが、本発明はこれに限定されず、関数を求めずに、第１電圧から定着液の状態を把握してもよい。詳しくは、定着液の粘度が高くなるほど、第１電流値の電流を流すために必要な第１電圧の大きさが大きくなるので、これを利用して、定着液の状態を把握することができる。そして、第１電流値と第１電圧の関係を利用して、噴霧制御時における電圧を決定することができる。つまり、第１電圧に基づいて噴霧制御を実行することができる。

前記実施形態では、定着液Ｌの状態に応じて圧力を調整したが、本発明はこれに限定されず、定着液Ｌの状態に関わらず、定着液Ｌに加える圧力を一定としてもよい。また、圧力を一定値、例えば第１圧力Ｐ１とした場合には、第１関数Ｆ１のみを算出し、第１関数Ｆ１と目標電流値Ｉｐとに基づいて噴霧用電圧Ｖｓを決定してもよい。

また、この場合には、待機状態または準備状態において、第１電極７４に印加する電圧を、第１関数Ｆ１において電流値が０になるときの値以下で、かつ、０以上となる第３電圧に設定するのが望ましい。これによれば、待機状態または準備状態において、定着液Ｌが噴霧されるのを抑えることができる。

前記実施形態では、圧力付与手段として、定着液カートリッジ７６内の空気を加圧する加圧装置７５を例示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、定着液カートリッジ７６内から各定着ヘッド７１Ａ〜７１Ｃ内に定着液Ｌを送り込むことでポンプと、各定着ヘッド７１Ａ〜７１Ｃ内から定着液Ｌを逃がすことで減圧する減圧弁とを有する加圧装置であってもよい。

前記実施形態では、レーザプリンタ１に本発明を適用したが、本発明はこれに限定されず、その他の画像形成装置、例えば複写機や複合機などに本発明を適用してもよい。

前記実施形態では、記録シートの一例として、厚紙、はがき、薄紙などの用紙Ｐを例示したが、本発明はこれに限定されず、例えばＯＨＰシートであってもよい。

前記実施形態では、第１電極７４を収容部７３の内部に配置したが、本発明はこれに限定されず、例えばノズルおよび収容部を金属等の導電性部材で形成して、ノズルまたは収容部に対して電圧を印加してもよい。なお、この場合には、電圧が印加されるノズルまたは収容部が、第１電極として機能する。また、収容部を樹脂等の非導電性の部材で形成し、ノズルを金属等の導電性の部材で形成し、ノズルに電圧を印加するようにしてもよい。なお、この場合には、ノズルが第１電極として機能する。
また、第２電極７２は、必ずしもノズルＮと対向する必要は無く、用紙の搬送方向上流側や下流側にずれて配置されていてもよい。

前記実施形態では、圧力と電圧の関係を示す第３関数Ｆ３を、第１関数Ｆ１の切片電圧Ｖａと、第１関数Ｆ１に対応した第１圧力Ｐ１と、第２関数Ｆ２の切片電圧Ｖｂと、第２関数Ｆ２に対応した第２圧力Ｐ２とに基づいて算出したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、図１６に示すように、第１圧力Ｐ１と、定着液Ｌに加える圧力を第１圧力Ｐ１としたときに取得される第１電圧Ｖ１と、第１圧力Ｐ１とは異なる第２圧力Ｐ２と、定着液Ｌに加える圧力を第２圧力Ｐ２としたときに取得される第１電圧Ｖ１１とに基づいて、図１７に示す第３関数Ｆ３を求めてもよい。なお、第３関数Ｆ３の求め方は、前記実施形態と同じ方法を採用することができる。また、第４圧力Ｐ４の求め方も、前記実施形態と同じ方法を採用することができる。

前記実施形態では、状態把握制御において、電位差形成部に流れる電流が予め定められた第１電流値Ｉ１となったときの第１電圧Ｖ１を記憶部１１０に記憶したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、電圧が予め定められた第１電圧になったときの第１電流値を記憶部に記憶させてもよい。この場合、記憶部に記憶した第１電流値に基づいて噴霧制御を実行してもよい。

７ 定着装置
７１ 定着ヘッド
７２ 第２電極
７３ 収容部
７４ 第１電極
１００ 制御部
１１０ 記憶部
Ｌ 定着液
Ｎ ノズル

Claims (21)

1. 定着液を内部に収容する収容部、および、前記収容部に連通し、記録シート上の現像剤像に向けて前記定着液を噴霧するノズルを有する定着ヘッドと、
   前記ノズル内の前記定着液と、前記ノズルから離れた位置で搬送される記録シートとの間に電位差を形成するための電位差形成部と、
   前記電位差形成部に印加する電圧を制御する制御部と、
   記憶部と、を備え、
   前記制御部は、
   前記電位差形成部に電圧を印加し、前記電位差形成部に流れる電流が予め定められた第１電流値となったときの第１電圧、または、前記電圧が予め定められた第１電圧になったときの第１電流値を前記記憶部に記憶させる状態把握制御を実行し、
   前記記憶部に記憶させた前記第１電圧または第１電流値に基づいて、現像剤像に定着液を噴霧するための噴霧制御を実行することを特徴とする定着装置。
2. 前記制御部は、
   前記状態把握制御において、前記電位差形成部に流れる電流が予め定められた第１電流値となったときの第１電圧を前記記憶部に記憶させ、
   前記噴霧制御を、前記記憶部に記憶させた前記第１電圧に基づいて実行することを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
3. 前記第１電流値は、前記噴霧制御において使用する電流値の範囲内の値であることを特徴とする請求項２に記載の定着装置。
4. 前記制御部は、
   前記状態把握制御において、
   前記第１電流値とは異なる第２電流値の電流が前記電位差形成部に流れるように電圧を制御し、前記第２電流値となったときの第２電圧を前記記憶部に記憶させ、
   前記第１電圧と前記第２電圧とに基づいて、電圧と電流の関係を示す第１関数を求め、
   前記第１関数と目標電流値とに基づいて、前記噴霧制御において前記電位差形成部に印加する電圧を特定することを特徴とする請求項２または請求項３に記載の定着装置。
5. 前記第１関数は、一次関数であることを特徴とする請求項４に記載の定着装置。
6. 前記制御部は、待機状態または準備状態において、前記電位差形成部に印加する電圧を、前記第１関数において電流値が０になるときの値以下で、かつ、０以上となる第３電圧に設定することを特徴とする請求項４または請求項５に記載の定着装置。
7. 定着液に圧力を加える圧力付与手段を備え、
   前記制御部は、
   定着液に加える圧力を第１圧力としたときに前記第１電圧を取得し、
   定着液に加える圧力を前記第１圧力とは異なる第２圧力としたときに前記第１電圧を取得し、
   前記第１圧力と、前記第１圧力のときに取得した前記第１電圧と、前記第２圧力と、前記第２圧力のときに取得した前記第１電圧とに基づいて、圧力と電圧の関係を示す第３関数を求め、
   前記第３関数に基づいて、待機状態または準備状態における圧力を決定することを特徴とする請求項４から請求項６のいずれか１項に記載の定着装置。
8. 前記制御部は、
   定着液に加える圧力を第１圧力としたときに取得した前記第１電圧および前記第２電圧に基づいて前記第１関数を求め、
   定着液に加える圧力を前記第１圧力とは異なる第２圧力としたときに取得した前記第１電圧および前記第２電圧に基づいて、電圧と電流の関係を示す第２関数を求め、
   前記第１圧力と、前記第１関数において電流値が０になるときの第４電圧と、前記第２圧力と、前記第２関数において電流値が０になるときの第５電圧とに基づいて、前記第３関数を求めることを特徴とする請求項７に記載の定着装置。
9. 前記制御部は、前記第１関数または前記第２関数と前記第３関数とに基づいて、前記噴霧制御時の電圧を決定するための第４関数を、当該第４関数において電流値が０になるときの第６電圧が、０以上の目標電圧以上となるように設定し、
   前記目標電圧は、定着液に電圧を印加せずに、定着液に圧力を加えた場合において、前記ノズルの先端の定着液の空気との界面が略平面になるときの圧力値である目標圧力と、前記第３関数とに基づいて求まる電圧であることを特徴とする請求項８に記載の定着装置。
10. 前記第６電圧は、前記目標電圧よりも高い値に設定され、
    前記制御部は、待機状態または準備状態において、前記第６電圧と前記目標電圧との差分に相当する第７電圧を、前記電位差形成部に印加することを特徴とする請求項９に記載の定着装置。
11. 前記定着ヘッドは、複数設けられ、
    前記制御部は、複数の定着ヘッドに対して個別に前記状態把握制御および前記噴霧制御を実行することを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の定着装置。
12. 前記複数の定着ヘッドは、記録シートの幅方向に並んでいることを特徴とする請求項１１に記載の定着装置。
13. 前記複数の定着ヘッドは、記録シートの搬送方向に並んでいることを特徴とする請求項１１に記載の定着装置。
14. 前記制御部は、前記状態把握制御を、前回実行してから所定時間経過後に実行することを特徴とする請求項１から請求項１３のいずれか１項に記載の定着装置。
15. 前記制御部は、定着装置の周囲の温度または定着液の温度について、前記状態把握制御を前回実行した時における温度から所定の温度差が生じた場合に、前記状態把握制御を実行することを特徴とする請求項１から請求項１４のいずれか１項に記載の定着装置。
16. 前記定着ヘッドに供給する定着液を収容した定着液カートリッジを備え、
    前記制御部は、前記定着液カートリッジが交換された場合に、前記状態把握制御を実行することを特徴とする請求項１から請求項１５のいずれか１項に記載の定着装置。
17. 前記制御部は、前記第１関数と前記目標電流値とに基づいて特定した電圧が、上限値以上の場合には、前記噴霧制御を禁止することを特徴とする請求項４から請求項１０のいずれか１項に記載の定着装置。
18. 前記制御部は、前記第１関数と前記目標電流値とに基づいて特定した電圧が、上限値以上の場合には、当該電圧を前記上限値未満の値に設定し、記録シートの搬送速度を遅くすることを特徴とする請求項４から請求項１０のいずれか１項に記載の定着装置。
19. 前記電位差形成部は、
    前記定着液と接触し、電圧が印加される第１電極と、
    前記ノズルと間隔を空けて配置される第２電極と、
    を備えることを特徴する請求項１から請求項１８のいずれか１項に記載の定着装置。
20. 前記待機状態は、画像形成装置の起動または印刷制御の終了から所定の待機時間が経過するまでの状態、または、前記待機時間中において印刷ジョブを受けるまでの状態であることを特徴とする請求項６から請求項１０のいずれか１項に記載の定着装置。
21. 前記準備状態は、印刷制御を開始してから噴霧制御を開始するまでの間の状態であることを特徴とする請求項６から請求項１０のいずれか１項に記載の定着装置。

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