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JP2012150352A - Foam generation device, fixing device, and image forming apparatus - Google Patents

Foam generation device, fixing device, and image forming apparatus Download PDF

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JP2012150352A
JP2012150352A JP2011010053A JP2011010053A JP2012150352A JP 2012150352 A JP2012150352 A JP 2012150352A JP 2011010053 A JP2011010053 A JP 2011010053A JP 2011010053 A JP2011010053 A JP 2011010053A JP 2012150352 A JP2012150352 A JP 2012150352A
Authority
JP
Japan
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liquid
fixing
foam
fixing solution
toner
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP2011010053A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hisayoshi Oshima
久慶 大島
Takahiko Matsumoto
貴彦 松本
Toshiyuki Izeki
敏之 井関
Koji Takeuchi
弘司 竹内
Hidenori Tomono
英紀 友野
Yasushi Matsuoka
康司 松岡
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Publication date
Application filed by Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
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  • Fixing For Electrophotography (AREA)

Abstract

【課題】泡生成部で生成された泡状液中に含まれる液状成分が泡搬送路を形成する壁面に濡れ拡がることに起因する不具合の発生を抑制することができる泡生成装置、並びに、この泡生成装置を有する定着装置及び画像形成装置を提供する。
【解決手段】定着液泡状化装置500において、泡生成部502から泡状定着液排出口501までの間で泡状定着液Fが通過する泡搬送路(泡生成スリット、泡導出管505、泡マニホールド503及び吐出スリット504)を形成する壁面が液状定着液210に対して撥液性を有する。
【選択図】図1
A foam generating apparatus capable of suppressing the occurrence of problems caused by liquid components contained in a foam liquid generated in a foam generating unit spreading on a wall surface forming a foam transport path, and the same A fixing device and an image forming apparatus having a bubble generating device are provided.
In a fixing liquid foaming device 500, a foam transport path (foam generation slit, foam outlet pipe 505, foam) through which a foamy fixing liquid F passes between a foam generation unit 502 and a foamy fixing liquid discharge port 501 is provided. Wall surfaces forming the manifold 503 and the discharge slit 504 have liquid repellency with respect to the liquid fixing liquid 210.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に用いられる定着装置に適用可能な泡生成装置に関するものである。詳しくは、トナー等の樹脂微粒子を溶解または膨潤させて記録媒体上に定着させる定着液を定着液泡状化手段によって泡状定着液にして樹脂微粒子に付与する定着装置の定着液泡状化手段として適用可能な泡生成装置、並びにこれを備えた定着装置及び画像形成装置に関するものである。   The present invention relates to a bubble generating apparatus applicable to a fixing device used in an image forming apparatus such as a copying machine, a facsimile machine, and a printer. Specifically, it is applied as a fixing liquid foaming means for a fixing device in which a fixing liquid that dissolves or swells resin fine particles such as toner and fixes on a recording medium is made into a foamy fixing liquid by a fixing liquid foaming means and applied to the resin fine particles. The present invention relates to a possible bubble generating device, and a fixing device and an image forming apparatus including the same.

プリンタ、ファクシミリ及び複写装置のような画像形成装置は、紙、布及びOHP用シートのような記録媒体に、画像情報に基づいて文字や記号を含む画像を形成する装置である。画像形成装置には種々の方式があるが、電子写真方式の画像形成装置は、普通紙に高精細な画像を高速で形成することができるため、広くオフィスで使用されている。このような電子写真方式の画像形成装置としては、定着速度、定着画像品質等の点から、被定着媒体である記録媒体上のトナーを加熱して軟化あるいは溶融させ、軟化等させたトナーを加圧することによって、トナーを記録媒体上に定着させる熱定着方式が広く普及している。   2. Description of the Related Art Image forming apparatuses such as printers, facsimile machines, and copying apparatuses are apparatuses that form images including characters and symbols on recording media such as paper, cloth, and OHP sheets based on image information. There are various types of image forming apparatuses. Electrophotographic image forming apparatuses are widely used in offices because they can form high-definition images on plain paper at high speed. In such an electrophotographic image forming apparatus, from the viewpoint of fixing speed, fixed image quality, and the like, the toner on the recording medium that is the fixing medium is heated and softened or melted, and the softened toner is added. A thermal fixing method in which toner is fixed on a recording medium by pressing is widely used.

このような熱定着方式を採用した電子写真方式の画像形成装置における消費電力の半分以上は、熱定着方式の定着装置においてトナーを加熱処理のために消費されている。一方、近年における環境問題対策の観点からは、低消費電力(省エネルギー)の画像形成装置が望まれている。このため、従来の画像形成装置における消費電力の半分以上を消費する定着装置での省エネルギー化が求められている。従来の熱定着方式の定着装置では加熱処理に多くの電力を消費していたため、トナーを定着するためにトナーを加熱する温度を今までよりも極端に低下させる定着方式、または、トナーを加熱することを必要としない定着方式が望まれている。特に、トナーを加熱することなくトナーを記録媒体に定着させる非加熱定着方式が低消費電力の点で理想的である。   More than half of the power consumption in the electrophotographic image forming apparatus adopting such a heat fixing method is consumed for heat treatment in the heat fixing type fixing device. On the other hand, from the viewpoint of measures against environmental problems in recent years, an image forming apparatus with low power consumption (energy saving) is desired. For this reason, there is a demand for energy saving in the fixing device that consumes more than half of the power consumption in the conventional image forming apparatus. The conventional heat fixing type fixing device consumes a lot of electric power for the heat treatment, so the fixing method for heating the toner to fix the toner is extremely lower than before, or the toner is heated. A fixing method that does not require this is desired. In particular, a non-heat fixing method in which toner is fixed on a recording medium without heating the toner is ideal in terms of low power consumption.

このような非加熱定着方式としては、トナーの樹脂成分の少なくとも一部を溶解または膨潤させることでトナーを軟化させる軟化剤を含有する定着液を記録媒体表面上のトナー像に付与してトナー像を定着させる湿式定着方式が知られている(例えば、特許文献1〜特許文献6に記載の定着装置で用いる定着方式)。湿式定着方式では、未定着のトナー像に対して定着液を塗布、噴霧または滴下してトナー像を形成するトナーを軟化させた後、軟化したトナーを記録媒体上で乾燥させることにより、トナー像を記録媒体に定着させる。このように、湿式定着方式の定着装置ではトナーを軟化させるために加熱処理を行う必要がないため、熱定着方式に比べて省エネルギー化を実現することができる。   In such a non-heat fixing method, a toner image is formed by applying a fixing solution containing a softening agent that softens the toner by dissolving or swelling at least a part of the resin component of the toner to the toner image on the surface of the recording medium. There is known a wet fixing method for fixing a toner (for example, a fixing method used in a fixing device described in Patent Documents 1 to 6). In the wet fixing system, a fixing solution is applied to, sprayed, or dropped on an unfixed toner image to soften the toner that forms the toner image, and then the softened toner is dried on a recording medium to thereby form a toner image. Is fixed on the recording medium. As described above, the wet fixing type fixing device does not need to perform heat treatment to soften the toner, so that energy saving can be realized as compared with the thermal fixing method.

特許文献1〜特許文献4の何れの特許文献に記載の定着装置も、接触型の定着液付与手段である塗布ローラを用いて定着液を液状のまま記録媒体または中間転写体といった定着液付与対象に塗布することで、定着液を定着液付与対象上の未定着トナー像に付与する構成である。このような液状の定着液をトナー像に塗布して定着を行う構成では、定着液付与対象上のトナー像への定着液の微量塗布と塗布ローラへのトナーオフセット防止を両立させることが極めて難しいという問題があった。以下、この問題について説明する。   The fixing device described in any of Patent Documents 1 to 4 uses a coating roller that is a contact-type fixing liquid application unit, and the fixing liquid is applied to a fixing medium such as a recording medium or an intermediate transfer body while the fixing liquid remains liquid. By applying the toner, the fixing liquid is applied to the unfixed toner image on the fixing liquid application target. In the configuration in which fixing is performed by applying such a liquid fixing solution to a toner image, it is extremely difficult to achieve both the application of a small amount of the fixing solution to the toner image on the fixing liquid application target and the prevention of toner offset to the application roller. There was a problem. Hereinafter, this problem will be described.

塗布ローラを用いて定着液付与対象上の未定着トナー像へ定着液を塗布する構成において、定着液を定着液付与対象に微量付与するために、塗布ローラ上の定着液の層の厚みを未定着トナー像の層よりも薄くした場合、次のような問題が生じることがあった。塗布ローラの表面が定着液付与対象と接触した後、塗布ローラの表面が定着液付与対象から剥離する位置で、定着液付与対象に付与されず塗布ローラ表面に残った定着液の液膜によって生じる表面張力で定着液付与対象上のトナー層のトナー粒子が引っ張られてしまう。これにより、塗布ローラの表面にオフセットしたトナー粒子が付着し、塗布ローラと剥離した後の定着液付与対象上のトナー像が大幅に乱れてしまう。   In a configuration in which a fixing liquid is applied to an unfixed toner image on a fixing liquid application target using a coating roller, the thickness of the fixing liquid layer on the coating roller is undetermined in order to apply a small amount of the fixing liquid to the fixing liquid application target. When it is made thinner than the layer of the toner image, the following problem may occur. After the surface of the coating roller comes into contact with the fixing liquid application target, the surface of the coating roller peels off from the fixing liquid application target, and is generated by a liquid film of the fixing liquid that is not applied to the fixing liquid application target and remains on the coating roller surface. The toner particles in the toner layer on the fixing liquid application target are pulled by the surface tension. As a result, offset toner particles adhere to the surface of the coating roller, and the toner image on the fixing liquid application target after peeling off from the coating roller is greatly disturbed.

逆に、塗布ローラ上の定着液の層の厚みを未定着トナー層よりも十分厚くすると、塗布ローラが定着液付与対象から剥離する位置では、液量が多いため塗布ローラの表面の液膜による表面張力が定着液付与対象上のトナー層のトナー粒子に作用しにくくなる。これにより、塗布ローラ側にトナーが付着しにくくなるが、定着液付与対象の表面に多量の定着液が塗布される。このため、定着液付与対象上で過剰な定着液により定着液の拡散にともないトナー粒子が流れ画質劣化を生じたり、定着液の乾燥時間が長くなり定着応答性に問題が生じたりしてしまう。また、記録媒体に著しい残液感(紙を手で触れたときの湿った感触)が発生する。また、定着液が水を含有するものであると、紙等のセルロースを含有する記録媒体への定着液の付与量が多い場合、紙等の記録媒体が著しくカールし、画像形成装置などの装置内における記録媒体搬送時に紙詰まりが発生する恐れがある。
このように、塗布ローラを用いて定着液を付与する構成では、定着液の塗布量が多すぎると、トナー粒子が流されることによる画質劣化、定着液の乾燥時間が長くなることによる定着応答性の低下、記録媒体によっては紙詰まりが発生しやすくなる、といった問題が生じる。一方、これらの問題を防止するために定着液を微量塗布する構成とすると、上述したように塗布ローラの表面にトナー粒子がオフセットしてしまう。
よって、塗布ローラで定着液を塗布する構成では、定着応答性向上や残液感低減やカール防止のために定着液付与対象上のトナー層に定着液を微量塗布することと塗布ローラへのトナーオフセットを防止することとを両立することが極めて難しい。
Conversely, if the thickness of the fixing liquid layer on the coating roller is made sufficiently thicker than that of the unfixed toner layer, the amount of liquid is large at the position where the coating roller is peeled off from the fixing liquid application target. The surface tension is less likely to act on the toner particles of the toner layer on the fixing liquid application target. This makes it difficult for toner to adhere to the application roller side, but a large amount of the fixing liquid is applied to the surface of the fixing liquid application target. For this reason, the toner particles flow due to the diffusion of the fixing liquid due to the excessive fixing liquid on the target to which the fixing liquid is applied, and the image quality deteriorates, or the drying time of the fixing liquid becomes long, causing a problem in fixing responsiveness. In addition, a remarkable residual liquid feeling (a wet feeling when touching paper) is generated on the recording medium. In addition, when the fixing solution contains water, when the amount of fixing solution applied to a recording medium containing cellulose such as paper is large, the recording medium such as paper curls remarkably, and an apparatus such as an image forming apparatus There is a risk that a paper jam will occur when the recording medium is transported inside.
As described above, in the configuration in which the fixing liquid is applied using the application roller, if the amount of the fixing liquid applied is too large, the image quality deteriorates due to the flow of toner particles, and the fixing responsiveness due to the longer drying time of the fixing liquid. And a problem that paper jam easily occurs depending on the recording medium. On the other hand, if a configuration in which a small amount of fixing solution is applied to prevent these problems, the toner particles are offset on the surface of the application roller as described above.
Therefore, in the configuration in which the fixing solution is applied by the application roller, a small amount of the fixing solution is applied to the toner layer on the object to which the fixing solution is applied in order to improve the fixing responsiveness, reduce the residual liquid feeling, and prevent curling. It is extremely difficult to achieve both offset prevention.

定着液の微量塗布とトナーオフセットの防止とを両立することができる定着方式として、特許文献5乃至7には、泡生成装置で定着液を液中に気泡が分散した泡状定着液とし、この泡状定着液を定着液付与対象である記録媒体上のトナー像に塗布する構成が記載されている。このように、定着液を泡状とすることにより定着液の密度(定着液の重量をその体積で割った値、以下、嵩密度とよぶ)を下げることが出来る。このため、従来よりも少量の定着液で塗布ローラ表面上の定着液の膜厚を厚くすることが出来、液体の表面張力の定着液付与対象上のトナー粒子に対する影響を軽減することができる。また、少量の定着液であるため、記録媒体上の残液感を抑制することが出来る。さらに、泡状の定着液は通常の液体状の定着液よりも流れ難いため、定着液によって定着液付与対象上のトナー粒子が流されることによる画像劣化も防止することができる。よって、特許文献5乃至7に記載の定着装置のように泡状定着液を用いて定着を行うことにより、従来よりも少量の定着液塗布量でトナー画像を乱すことなく定着することができる。
特許文献5乃至7に記載の定着装置では、生成した泡状定着液を塗布ローラ等の塗布部材の表面上に付与する際に、付与する領域を塗布部材の表面移動方向に直交する幅方向に広げるようにして付与する。表面移動する塗布部材に対して泡状定着液を幅方向に広がりを持って付与することにより、塗布部材の表面上に泡状定着液の層を形成することができる。
As fixing methods that can achieve both the application of a small amount of a fixing solution and the prevention of toner offset, Patent Documents 5 to 7 describe a foam-forming fixing solution in which bubbles are dispersed in a solution using a bubble generating device. A configuration is described in which a foamy fixing solution is applied to a toner image on a recording medium to which a fixing solution is applied. Thus, the density of the fixing solution (the value obtained by dividing the weight of the fixing solution by its volume, hereinafter referred to as the bulk density) can be lowered by making the fixing solution foam. For this reason, it is possible to increase the film thickness of the fixing solution on the surface of the coating roller with a smaller amount of fixing solution than before, and to reduce the influence of the surface tension of the liquid on the toner particles on the fixing solution application target. Further, since the amount of the fixing solution is small, it is possible to suppress the residual liquid feeling on the recording medium. Further, since the foam-like fixing solution is less likely to flow than a normal liquid fixing solution, it is possible to prevent image deterioration caused by the toner particles on the fixing solution application target being caused to flow by the fixing solution. Therefore, by performing fixing using a foamy fixing solution as in the fixing devices described in Patent Documents 5 to 7, it is possible to fix the toner image without disturbing with a smaller amount of fixing solution applied than before.
In the fixing devices described in Patent Documents 5 to 7, when the generated foamy fixing solution is applied on the surface of an application member such as an application roller, the area to be applied is in the width direction orthogonal to the surface movement direction of the application member. Give it to spread. By applying the foam-like fixing liquid to the application member that moves on the surface with spreading in the width direction, a layer of the foam-like fixing liquid can be formed on the surface of the application member.

また、特許文献5乃至7に記載の定着装置のように、泡状定着液をトナー画像に塗布する構成で良好な定着性を得るためには、泡状定着液の気泡の径がある程度小径であることが求められる。微小な気泡を含んだ泡状定着液を定着液付与対象上のトナー像に塗布することで、良好な定着性を得ることができる。そして、特許文献6及び特許文献7に記載の定着装置では、素早く所望の大きさの微小な気泡を含有した泡状定着液を生成できる構成を備えている。   In addition, in order to obtain good fixability with a configuration in which a foam-like fixing solution is applied to a toner image as in the fixing devices described in Patent Documents 5 to 7, the bubble diameter of the foam-like fixing solution is small to some extent. It is required to be. Good fixability can be obtained by applying a foamy fixing solution containing minute bubbles to the toner image on the object to which the fixing solution is to be applied. The fixing devices described in Patent Document 6 and Patent Document 7 have a configuration capable of quickly generating a foam-like fixing solution containing minute bubbles of a desired size.

しかしながら、特許文献6及び特許文献7に記載の定着装置のように、微小な気泡を含有した泡状定着液を生成しても、塗布部材の表面上に付与した泡状定着液に幅方向で泡径の分布や嵩密度の分布にムラが生じることがあった。これは以下の理由によるものと考えられる。
すなわち、泡生成装置では、定着液と空気とを混合して泡状定着液とする泡生成部で生成された泡状定着液は泡搬送路を通過して、塗布部材の表面と対向する位置に配置された泡排出口から塗布部材の表面に付与される。このとき、泡搬送路を形成する壁面に接触する泡状定着液は、泡を形成する液状成分(液状定着液)が泡搬送路の壁面との濡れ性によって濡れ拡がり、壁面上に定着液の膜を形成する。このとき、泡搬送路の壁面に濡れ広がった分、泡状定着液中の定着液の量は減少し、泡状定着液の気泡と気泡との間を仕切る定着液の壁の厚みが薄くなる。これにより、破泡が生じやすくなり、破泡が生じることで隣り合う気泡同士が繋がって、泡径が大きくなる。また、泡状定着液中の定着液の量が減少することで嵩密度が低下する。このように、泡生成部で生成された泡状定着液の泡径が大きくなったり、嵩密度が低下したりする現象は、泡生成部から泡排出口までの泡搬送路の距離が長いほど、また、特に、泡搬送路の流路断面積が狭いほど顕著となると考えられる。これは、泡搬送路の距離が長いほど泡状定着液が泡搬送路の壁面に接触する機会が増え、泡搬送路の流路断面積が狭いほど通過する泡状定着液における泡搬送路の壁面に接触する泡状定着液の割合が増えるためである。
そして、泡生成装置で生成した泡状定着液を塗布部材の幅方向に広げるようにして付与する構成では、泡排出口における幅方向の位置によって、排出された泡状定着液が通過した泡搬送路の距離や流路断面積が異なる。このため、塗布部材の表面上に付与した泡状定着液に幅方向で泡径の分布や嵩密度の分布にムラが生じるものと考えられる。
そして、泡径の分布のムラは定着性のムラにつながり、最終的な画像のムラとなるおそれがある。
However, as in the fixing devices described in Patent Document 6 and Patent Document 7, even if a foam-like fixing solution containing minute bubbles is generated, the foam-like fixing solution applied on the surface of the coating member is not affected in the width direction. There may be unevenness in the distribution of the bubble diameter and the distribution of the bulk density. This is thought to be due to the following reasons.
That is, in the foam generation device, the foam-like fixing solution generated in the foam generation unit that mixes the fixing solution and air to form the foam-like fixing solution passes through the bubble conveyance path and faces the surface of the coating member. It is given to the surface of the applicator member from the foam outlet arranged in the. At this time, the foam-like fixing solution that contacts the wall surface that forms the bubble conveyance path spreads out due to the wettability of the liquid component (liquid fixing solution) that forms the bubbles with the wall surface of the bubble conveyance path, and the fixing solution on the wall surface. A film is formed. At this time, the amount of the fixer in the foam-like fixer is reduced by the amount wetted and spread on the wall surface of the bubble transport path, and the thickness of the wall of the fixer that partitions the bubbles between the bubbles is reduced. . Thereby, it becomes easy to produce a bubble breakage, the bubble which adjoins by connecting with a bubble breakage, and a bubble diameter becomes large. Further, the bulk density is lowered by reducing the amount of the fixing solution in the foamy fixing solution. As described above, the phenomenon that the bubble diameter of the foam-like fixing solution generated in the bubble generation unit increases or the bulk density decreases is that the longer the distance of the bubble conveyance path from the bubble generation unit to the bubble discharge port is, In particular, it is considered that the smaller the channel cross-sectional area of the bubble transport path, the more prominent. This is because the longer the distance of the bubble transport path, the greater the chance that the foam fixing solution contacts the wall surface of the foam transport path. This is because the ratio of the foamy fixing solution that contacts the wall surface increases.
In the configuration in which the foam fixing solution generated by the foam generating device is applied so as to spread in the width direction of the coating member, the bubble transport through which the discharged foam fixing solution has passed is determined by the position in the width direction at the foam outlet. The distance of the road and the cross-sectional area of the flow path are different. For this reason, it is considered that the bubble-shaped fixing solution applied on the surface of the coating member is uneven in the bubble diameter distribution and the bulk density distribution in the width direction.
Further, the uneven distribution of the bubble diameter leads to the unevenness of the fixability, and there is a possibility that the final image may be uneven.

上述の課題では、液状の定着液を泡状定着液とする泡生成装置の問題について説明したが、通常の液体から泡状とする対象となる液体が定着液である場合に限らず、小径の泡状液を生成する泡生成装置であれば同様の問題は生じ得る。   In the above-described problem, the problem of the foam generating apparatus using the liquid fixing solution as the foam fixing solution has been described. However, the liquid to be foamed from the normal liquid is not limited to the fixing solution, and the small diameter is not limited. The same problem can arise if it is a foam generating device that generates a foamy liquid.

本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、泡生成部で生成された泡状液中に含まれる液状成分が泡搬送路を形成する壁面に濡れ拡がることに起因する不具合の発生を抑制することができる泡生成装置、並びに、この泡生成装置を有する定着装置及び画像形成装置を提供することである。   This invention is made | formed in view of the above problem, The objective originates in the liquid component contained in the foamy liquid produced | generated by the foam production | generation part wets and spreads on the wall surface which forms a foam conveyance path. It is an object of the present invention to provide a bubble generating device capable of suppressing the occurrence of defects, and a fixing device and an image forming apparatus having the bubble generating device.

上記目的を達成するために、請求項1の発明は、液供給手段から供給される液体と、気体供給手段から供給される気体とを混合して泡状液を生成する泡生成部と、該泡生成部で生成された該泡状液を装置外に排出する泡排出口とを有する泡生成装置において、上記泡生成部から上記泡排出口までの間で上記泡状液が通過する泡搬送路を形成する壁面の少なくとも一部が上記液体に対して撥液性を有することを特徴とするものである。
また、請求項2の発明は、請求項1の泡生成装置において、上記液体に対して撥液性を有する上記泡搬送路の壁面に撥液加工が成されていることを特徴とするものである。
また、請求項3の発明は、請求項1または2に記載の泡生成装置において、上記液体に対して撥液性を有する上記泡搬送路の壁面に対する該液体の接触角は60[°]以上であることを特徴とするものである。
また、請求項4の発明は、請求項1乃至3のいずれか1項に記載の泡生成装置において、上記泡生成部における液体と気体との混合部は、対向し近接する二つの対向壁面の隙間を側壁面によって囲んで形成される薄層状の空間であり、上記気体供給手段から上記泡生成部に向かって供給される上記気体が通過する気体供給路を、該泡生成部に接続する気体供給口は、複数の微小貫通孔からなることを特徴とするものである。
また、請求項5の発明は、請求項4の泡生成装置において、上記気体供給口は、二つの対向壁面の隙間の厚み方向に直交する方向に上記複数の微小貫通孔が並ぶように上記側壁面に形成され、上記液供給手段から該泡生成部に向かって供給される該液体が通過する液体供給路を、該泡生成部に接続する液体供給口は、隣り合う該気体供給口同士の間に形成された複数の微小貫通孔であることを特徴とするものである。
また、請求項6の発明は、樹脂の少なくとも一部を溶解または膨潤させることで樹脂微粒子を軟化させる軟化剤を含有する液状定着液を液中に気泡が分散した泡状定着液とする定着液泡状化手段と、該定着液泡状化手段に該液状定着液を供給する定着液供給手段と、該定着液泡状化手段に該気体を供給する気体供給手段と、該樹脂微粒子を担持する定着液付与対象の表面に該泡状定着液を付与する定着液付与手段とを有し、該泡状定着液を付与することで軟化した該樹脂微粒子を記録媒体に定着する定着装置において、上記定着液泡状化手段として、請求項1乃至5のいずれか1項に記載の泡生成装置を用いることを特徴とするものである。
また、請求項7の発明は、樹脂と色剤を含有する樹脂微粒子を含むトナーを用いて記録媒体上にトナー像を形成するトナー像形成手段と、記録媒体に転写するトナー像を担持するトナー像担持体の表面、または、トナー像を担持する記録媒体の表面を上記定着液付与対象の表面として定着液を付与し、該記録媒体上に該トナー像を定着せしめる定着手段とを備える画像形成装置であって、該定着手段として、請求項6に記載の定着装置を用いることを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, the invention of claim 1 includes a foam generation unit that generates a foam liquid by mixing a liquid supplied from a liquid supply unit and a gas supplied from a gas supply unit; In a foam generating apparatus having a foam discharge port for discharging the foamed liquid generated in the foam generating unit to the outside of the apparatus, the foam transport through which the foamed liquid passes between the foam generating unit and the foam discharge port At least a part of the wall surface forming the path is liquid repellent with respect to the liquid.
Further, the invention of claim 2 is characterized in that, in the foam generating device of claim 1, liquid repellent processing is performed on a wall surface of the bubble transport path having liquid repellency with respect to the liquid. is there.
The invention according to claim 3 is the foam generating device according to claim 1 or 2, wherein a contact angle of the liquid with respect to the wall surface of the bubble transport path having liquid repellency with respect to the liquid is 60 [°] or more. It is characterized by being.
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the foam generating apparatus according to any one of the first to third aspects, wherein the liquid and gas mixing section in the foam generating section is formed by two opposing wall surfaces facing each other. A gas that is a thin-layered space formed by surrounding the gap with a side wall surface, and that connects a gas supply path through which the gas supplied from the gas supply means toward the bubble generation unit passes to the bubble generation unit The supply port is composed of a plurality of minute through holes.
Further, the invention according to claim 5 is the foam generating device according to claim 4, wherein the gas supply port is arranged such that the plurality of micro through holes are arranged in a direction perpendicular to the thickness direction of the gap between the two opposing wall surfaces. A liquid supply port that is formed on the wall surface and that connects the liquid supply path through which the liquid supplied from the liquid supply means toward the bubble generation unit passes is connected to the bubble generation unit between adjacent gas supply ports. It is characterized by being a plurality of minute through holes formed therebetween.
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a fixing liquid foam comprising a liquid fixing liquid containing a softening agent that softens resin fine particles by dissolving or swelling at least a part of a resin, in which bubbles are dispersed in the liquid. A fixing liquid supply means for supplying the liquid fixing liquid to the fixing liquid foaming means, a gas supply means for supplying the gas to the fixing liquid foaming means, and a fixing liquid carrying the resin fine particles. In the fixing device, the fixing liquid foaming means for fixing the resin fine particles softened by applying the foamy fixing solution to a recording medium, the fixing liquid applying means for applying the foamy fixing solution to the surface of the application target The foam generating apparatus according to any one of claims 1 to 5 is used as the shaping means.
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a toner image forming means for forming a toner image on a recording medium using a toner containing resin fine particles containing a resin and a colorant, and a toner carrying a toner image transferred to the recording medium. An image forming apparatus comprising: a fixing unit that applies a fixing liquid to the surface of an image carrier or a surface of a recording medium that carries a toner image as a surface to which the fixing liquid is applied, and fixes the toner image on the recording medium. The fixing device according to claim 6 is used as the fixing unit.

本発明によれば、泡搬送路を形成する壁面の少なくとも一部が液体に対して撥液性を有するため、その壁面に接触した泡状液の液状成分が濡れ拡がることを抑制できる。よって、泡状液中に含まれる液状成分が泡搬送路を形成する壁面に濡れ拡がることに起因する不具合の発生を抑制することができるという優れた効果がある。   According to the present invention, since at least a part of the wall surface forming the bubble transport path has liquid repellency with respect to the liquid, it is possible to suppress the liquid component of the foam liquid in contact with the wall surface from spreading. Therefore, there is an excellent effect that it is possible to suppress the occurrence of problems caused by the liquid component contained in the foamy liquid being wet and spreading on the wall surface forming the foam conveyance path.

実施形態に係る定着装置を模式的に示す説明図。FIG. 3 is an explanatory diagram schematically illustrating a fixing device according to an embodiment. 実施形態に係る複写機を示す概略構成図。1 is a schematic configuration diagram showing a copier according to an embodiment. 同複写機におけるプリンタ部の内部構成の一部を拡大して示す部分拡大構成図。FIG. 2 is a partially enlarged configuration diagram illustrating an enlarged part of an internal configuration of a printer unit in the copier. 同複写機における四つの作像ユニットのうちの一つを示す部分拡大図。FIG. 3 is a partially enlarged view showing one of four image forming units in the copier. 実施形態に係る定着装置の塗布ローラが転写紙と接触する部分の拡大説明図。FIG. 4 is an enlarged explanatory view of a portion where the application roller of the fixing device according to the embodiment contacts the transfer paper. 泡状定着液の拡大模式図。FIG. 3 is an enlarged schematic diagram of a foamy fixing solution. 泡生成部の拡大正面図。The enlarged front view of a bubble production | generation part. 泡生成部の拡大上面図。The enlarged top view of a bubble production | generation part. 泡生成部の拡大側面図。The expanded side view of a bubble production | generation part. 定着液泡状化装置の下端部と塗布ローラの上端部とが対向する位置近傍の拡大正面図。The enlarged front view of the position vicinity of the position where the lower end part of a fixing liquid foaming apparatus and the upper end part of an application | coating roller oppose. 泡マニホールド及び吐出スリットを形成する空間の拡大斜視図。The expansion perspective view of the space which forms a bubble manifold and a discharge slit. 定着液泡状化装置の下端部と塗布ローラの上端部とが対向する位置近傍の拡大側面図。The enlarged side view of the position vicinity of the position where the lower end part of a fixing liquid foaming apparatus and the upper end part of an application | coating roller oppose. 泡生成スリット近傍の拡大説明図、(a)は、壁面に撥水加工を施した場合の説明図、(a)は、壁面に撥水加工を施していない場合の説明図。An enlarged explanatory view in the vicinity of the bubble generation slit, (a) is an explanatory view when the water repellent finish is applied to the wall surface, and (a) is an explanatory view when the water repellent finish is not applied to the wall surface. 泡マニホールド及び吐出スリットの一部の拡大説明図、(a)は、壁面に撥水加工を施した場合の説明図、(a)は、壁面に撥水加工を施していない場合の説明図。A partially enlarged explanatory view of the foam manifold and the discharge slit, (a) is an explanatory view when the water repellent finish is applied to the wall surface, (a) is an explanatory view when the water repellent finish is not applied to the wall surface. 膜厚規制ブレードによる泡状定着液の膜厚制御の概略図、(a)は、ギャップ幅を狭くしたときの説明図、(b)は、ギャップ幅を広くしたときの説明図。Schematic diagram of film thickness control of foamy fixing solution by film thickness regulating blade, (a) is an explanatory diagram when the gap width is narrowed, (b) is an explanatory diagram when the gap width is widened. 変形例の定着装置の説明図。FIG. 6 is an explanatory diagram of a fixing device according to a modification. 二つ目の変形例の定着装置の説明図。Explanatory drawing of the fixing apparatus of the 2nd modification. 三つ目の変形例の定着装置の説明図。Explanatory drawing of the fixing apparatus of the 3rd modification. 液状定着液を用いる定着装置で定着液の膜厚が薄いときの説明図、(a)は、定着装置の概略説明図、(b)は、転写紙に接触して定着液を塗布する塗布ローラと転写紙とが接触する塗布位置の拡大説明図。An explanatory view when the film thickness of the fixing solution is thin in a fixing device using a liquid fixing solution, (a) is a schematic explanatory view of the fixing device, and (b) is an application roller that contacts the transfer paper and applies the fixing solution. Explanatory drawing of the application | coating position where a transfer paper contacts. 液状定着液を用いる定着装置で定着液の膜厚が十分に厚いときの説明図。FIG. 3 is an explanatory diagram when the film thickness of the fixing solution is sufficiently thick in the fixing device using the liquid fixing solution.

以下、本発明を、電子写真方式によって画像を形成する画像形成装置である複写機(以下、複写機100と呼ぶ)に適用した実施形態について説明する。なお、本実施形態では本発明の泡生成装置を備える定着装置を有する画像形成装置が複写機である構成に付いて説明するが、プリンタ、ファクシミリ等の他の画像形成装置であってもよい。
まず、実施形態に係る複写機100の基本的な構成について説明する。図2は、実施形態に係る複写機100を示す概略構成図である。この複写機100は、プリンタ部1と、給紙装置40と、原稿搬送読取ユニット50とを備えている。原稿搬送読取ユニット50は、プリンタ部1の上に固定された原稿読取装置であるスキャナ部150と、これに支持される原稿搬送装置であるADF51とを有している。
Hereinafter, an embodiment in which the present invention is applied to a copying machine (hereinafter referred to as a copying machine 100), which is an image forming apparatus that forms an image by electrophotography, will be described. In the present embodiment, the image forming apparatus having the fixing device including the bubble generating apparatus of the present invention is described as a copying machine. However, other image forming apparatuses such as a printer and a facsimile may be used.
First, a basic configuration of the copying machine 100 according to the embodiment will be described. FIG. 2 is a schematic configuration diagram illustrating the copying machine 100 according to the embodiment. The copying machine 100 includes a printer unit 1, a paper feeding device 40, and a document conveyance reading unit 50. The document conveyance reading unit 50 includes a scanner unit 150 that is a document reading device fixed on the printer unit 1, and an ADF 51 that is a document conveyance device supported by the scanner unit 150.

給紙装置40は、ペーパーバンク41内に多段に配設された二つの給紙カセット42、給紙カセット42から転写紙Pを送り出す送出ローラ43、送り出された転写紙Pを分離して給紙路44に供給する分離ローラ45等を有している。また、プリンタ部1の紙搬送路37に転写紙Pを搬送する複数の搬送ローラ46等も有している。そして、給紙カセット42内の転写紙Pをプリンタ部1内の紙搬送路37内に給紙する。   The paper feeding device 40 separates and feeds two paper feeding cassettes 42 arranged in multiple stages in the paper bank 41, a feeding roller 43 that feeds the transfer paper P from the paper feeding cassette 42, and the fed transfer paper P. A separation roller 45 supplied to the path 44 is provided. Further, a plurality of transport rollers 46 for transporting the transfer paper P to the paper transport path 37 of the printer unit 1 are also provided. Then, the transfer paper P in the paper feed cassette 42 is fed into the paper transport path 37 in the printer unit 1.

プリンタ部1の上に固定されたスキャナ部150は、原稿MSの画像を読み取るための読取手段として、固定読取部151と、移動読取部152とを有している。光源、反射ミラー、CCD等の画像読取センサなどを有する固定読取部151は、原稿MSに接触するようにスキャナ部150のケーシング上壁に固定された図示しない第一コンタクトガラスの直下に配設されている。そして、ADF51によって搬送される原稿MSが第一コンタクトガラス上を通過する際に、光源から発した光を原稿面で順次反射させながら、複数の反射ミラーを経由させて画像読取センサ153で受光する。これにより、光源や反射ミラー等からなる光学系を移動させることなく、原稿MSを走査する。   The scanner unit 150 fixed on the printer unit 1 has a fixed reading unit 151 and a moving reading unit 152 as reading means for reading an image of the document MS. A fixed reading unit 151 having a light source, a reflection mirror, an image reading sensor such as a CCD, etc. is disposed immediately below a first contact glass (not shown) fixed to the upper wall of the casing of the scanner unit 150 so as to contact the document MS. ing. When the document MS conveyed by the ADF 51 passes on the first contact glass, the image reading sensor 153 receives the light from the light source through the plurality of reflection mirrors while sequentially reflecting the light emitted from the light source on the document surface. . Thereby, the document MS is scanned without moving the optical system including the light source and the reflection mirror.

一方、移動読取部152は、原稿MSに接触するようにスキャナ部150のケーシング上壁に固定された図示しない第二コンタクトガラスの直下であって、固定読取部151の図中右側方に配設されており、光源や、反射ミラーなどからなる光学系を図中左右方向に移動させることができる。そして、光学系を図中左側から右側に移動させていく過程で、光源から発した光を第二コンタクトガラス上に載置された図示しない原稿で反射させた後、複数の反射ミラーを経由させて、スキャナ本体に固定された画像読取センサ153で受光する。これにより、光学系を移動させながら、原稿MSを走査する。
このように、スキャナ部150において原稿MSを走査し、画像読取センサ153で得られた画像情報に基づいて、後述するように光書込装置2では光源を駆動してドラム状の四つの感光体4(K,Y,M,C)に向けてレーザー光Lを照射する。
On the other hand, the moving reading unit 152 is disposed directly below a second contact glass (not shown) fixed to the upper wall of the casing of the scanner unit 150 so as to come into contact with the document MS, and is arranged on the right side of the fixed reading unit 151 in the drawing. Therefore, an optical system including a light source and a reflection mirror can be moved in the left-right direction in the figure. Then, in the process of moving the optical system from the left side to the right side in the figure, the light emitted from the light source is reflected by a document (not shown) placed on the second contact glass and then passed through a plurality of reflecting mirrors. The light is received by an image reading sensor 153 fixed to the scanner body. Thereby, the original MS is scanned while moving the optical system.
In this way, the scanner unit 150 scans the document MS and, based on the image information obtained by the image reading sensor 153, the optical writing device 2 drives the light source, as will be described later, to form four drum-shaped photoconductors. The laser beam L is irradiated toward 4 (K, Y, M, C).

図3は、プリンタ部1の内部構成の一部を拡大して示す部分拡大構成図である。プリンタ部1は、光書込装置2、K,Y,M,Cの各色のトナー像を形成する四つの作像ユニット3(K,Y,M,C)、転写ユニット90、紙搬送ユニット28、レジストローラ対33、定着装置60等を備えている。光書込装置2は、四つの作像ユニット3(K,Y,M,C)の上方に配置されており、光書込装置2内に配設された図示しないレーザーダイオードやLED等の光源を駆動して、ドラム状の四つの感光体4(K,Y,M,C)に向けてレーザー光Lを照射する。この照射により、潜像担持体である感光体4(K,Y,M,C)の表面には静電潜像が形成され、この潜像は所定の現像プロセスを経由してトナー像に現像される。なお、符号の後に付されたK,Y,M,Cという添字は、ブラック,イエロー,マゼンタ,シアン用の仕様であることを示している。各色に対応するトナーは、それぞれの色に着色された樹脂材料からなり、これらの樹脂材料の少なくとも一部は、後述する定着装置60の定着液により溶解または膨潤し、トナーが軟化する。   FIG. 3 is a partially enlarged configuration diagram illustrating a part of the internal configuration of the printer unit 1 in an enlarged manner. The printer unit 1 includes an optical writing device 2, four image forming units 3 (K, Y, M, and C) that form toner images of respective colors K, Y, M, and C, a transfer unit 90, and a paper transport unit 28. , A registration roller pair 33, a fixing device 60, and the like. The optical writing device 2 is disposed above the four image forming units 3 (K, Y, M, and C), and a light source such as a laser diode or LED (not shown) disposed in the optical writing device 2. Is driven to irradiate the four photosensitive drums 4 (K, Y, M, C) with the laser light L. By this irradiation, an electrostatic latent image is formed on the surface of the photoreceptor 4 (K, Y, M, C) which is a latent image carrier, and this latent image is developed into a toner image through a predetermined development process. Is done. Note that the subscripts K, Y, M, and C added after the reference numerals indicate specifications for black, yellow, magenta, and cyan. The toner corresponding to each color is made of a resin material colored in each color, and at least a part of these resin materials are dissolved or swollen by a fixing solution of the fixing device 60 described later, and the toner is softened.

作像ユニット3(K,Y,M,C)は、それぞれ、潜像担持体である感光体4と、その周囲に配設される各種装置とを1つのユニットとして共通の支持体によって支持するものであり、複写機100本体に対して着脱可能になっている。ブラック用の作像ユニット3Kを例にすると、これは、感光体4Kの他、これの表面に形成された静電潜像をブラックトナー像に現像するための現像装置6Kを有している。また、後述するK用の一次転写ニップを通過した後の感光体4Kの表面に付着している転写残トナーをクリーニングするドラムクリーニング装置15Kなども有している。複写機100では、四つの作像ユニット3(K,Y,M,C)を、後述する中間転写ベルト91に対してその無端移動方向に沿って並べるように対向配設した、いわゆるタンデム型の構成になっている。   Each of the image forming units 3 (K, Y, M, and C) supports the photosensitive member 4 that is a latent image carrier and various devices disposed around the photosensitive member 4 as a single unit by a common support. It can be attached to and detached from the copying machine 100 main body. Taking the black image forming unit 3K as an example, this has a developing device 6K for developing the electrostatic latent image formed on the surface of the photosensitive member 4K into a black toner image in addition to the photosensitive member 4K. Further, it also includes a drum cleaning device 15K that cleans transfer residual toner adhering to the surface of the photoreceptor 4K after passing through a primary transfer nip for K, which will be described later. In the copying machine 100, a so-called tandem type in which four image forming units 3 (K, Y, M, and C) are arranged to face an intermediate transfer belt 91 described later so as to be arranged along the endless movement direction. It is configured.

図4は、四つの作像ユニット3(K,Y,M,C)のうちの一つ作像ユニット3の拡大図である。なお、四つの作像ユニット3(K,Y,M,C)は、それぞれ使用するトナーの色が異なる他はほぼ同様の構成になっているので、図4においては各符号に付すK,Y,M,Cという添字を省略している。図4に示すように、作像ユニット3は、感光体4の周りに、帯電装置の帯電ローラ5、現像装置6、ドラムクリーニング装置15、除電装置の除電ランプ22等を有している。
また、中間転写ベルト91を挟んで感光体4と対向する位置には一次転写装置の一次転写ローラ95が配置されている。
FIG. 4 is an enlarged view of one of the four image forming units 3 (K, Y, M, C). The four image forming units 3 (K, Y, M, and C) have substantially the same configuration except that the colors of the toners to be used are different from each other. Therefore, in FIG. , M, and C are omitted. As shown in FIG. 4, the image forming unit 3 includes a charging roller 5 as a charging device, a developing device 6, a drum cleaning device 15, a static elimination lamp 22 as a static elimination device, and the like around the photoreceptor 4.
Further, a primary transfer roller 95 of the primary transfer device is disposed at a position facing the photoconductor 4 with the intermediate transfer belt 91 interposed therebetween.

感光体4としては、複写機100では、アルミニウム等の素管に、感光性を有する有機感光材の塗布による感光層を形成したドラム状のものを用いている。但し、感光体としては無端ベルト状のものを用いても良い。   In the copying machine 100, a drum-shaped member in which a photosensitive layer is formed by coating a photosensitive organic photosensitive material on a base tube made of aluminum or the like is used as the photosensitive member 4. However, an endless belt may be used as the photoreceptor.

現像装置6は、図示しない磁性キャリアと非磁性トナーとを含有する二成分現像剤を現像剤担持体である現像ローラ12に担持する。そして、現像ローラ12と感光体4との対向部である現像領域で感光体4上の静電潜像にトナーを供給して、静電想像を可視像化させる。また、現像装置6は、現像ローラ12が配置された現像部と、現像ローラ12の表面に供給する二成分現像剤を収容する現像剤収容部とを備える。現像剤収容部は収容する二成分現像剤を攪拌する不図示の攪拌部材が設けられている。
現像ローラ12は回転可能に配置された非磁性の筒状の現像スリーブと、これの内部に回転不能に設けられたマグネットローラとから構成される。マグネットローラは、現像スリーブの回転方向に向けて順次並ぶ複数の磁極を有している。これらの磁極は、それぞれ現像スリーブ上の二成分現像剤に対して回転方向の所定位置で磁力を作用させる。これにより、現像剤収容部内の二成分現像剤を現像スリーブ表面に引き寄せて担持させるとともに、現像スリーブ表面上で磁力線に沿った磁気ブラシを形成する。
磁気ブラシは、現像スリーブの回転に伴って不図示の現像剤規制部材との対向位置を通過する際に適正な層厚に規制されてから、現像領域に搬送される。そして、現像スリーブに印加される現像バイアスと感光体4の静電潜像との電位差によってトナーを静電潜像上に転移させて現像を行う。更に、現像領域を通過した後、現像スリーブの回転に伴って再び現像装置6内に戻った磁気ブラシを構成する二成分現像剤は、マグネットローラの磁極間に形成される反発磁界の影響によって現像スリーブ表面から離脱した後、現像剤収容部内に戻される。現像剤収容部内には、不図示のトナー濃度センサが配置されており、このトナー濃度センサによる検知結果に基づいて、現像剤収容器内の二成分現像剤のトナー濃度が所定の範囲内となるように、不図示のトナー補給装置が制御され、二成分現像剤に適量のトナーが補給される。
The developing device 6 carries a two-component developer containing a magnetic carrier (not shown) and a non-magnetic toner on a developing roller 12 that is a developer carrying member. Then, toner is supplied to the electrostatic latent image on the photosensitive member 4 in the developing region which is the opposite portion between the developing roller 12 and the photosensitive member 4 to visualize the electrostatic imagination. The developing device 6 includes a developing unit in which the developing roller 12 is disposed, and a developer containing unit that contains a two-component developer supplied to the surface of the developing roller 12. The developer accommodating portion is provided with a stirring member (not shown) that agitates the two-component developer to be accommodated.
The developing roller 12 includes a non-magnetic cylindrical developing sleeve that is rotatably arranged, and a magnet roller that is non-rotatably provided therein. The magnet roller has a plurality of magnetic poles that are sequentially arranged in the rotation direction of the developing sleeve. Each of these magnetic poles applies a magnetic force to the two-component developer on the developing sleeve at a predetermined position in the rotation direction. As a result, the two-component developer in the developer accommodating portion is attracted and carried on the surface of the developing sleeve, and a magnetic brush is formed along the magnetic force lines on the surface of the developing sleeve.
The magnetic brush is transported to the developing area after being regulated to an appropriate layer thickness when passing through a position facing a developer regulating member (not shown) as the developing sleeve rotates. Then, development is performed by transferring toner onto the electrostatic latent image by a potential difference between the developing bias applied to the developing sleeve and the electrostatic latent image on the photosensitive member 4. Further, the two-component developer constituting the magnetic brush that has passed through the developing area and then returned to the developing device 6 again with the rotation of the developing sleeve is developed under the influence of the repulsive magnetic field formed between the magnetic poles of the magnet roller. After detachment from the sleeve surface, it is returned to the developer container. A toner concentration sensor (not shown) is disposed in the developer accommodating portion, and the toner concentration of the two-component developer in the developer accommodating container is within a predetermined range based on the detection result by the toner concentration sensor. As described above, a toner replenishing device (not shown) is controlled so that an appropriate amount of toner is replenished to the two-component developer.

図3に示すように、四つの作像ユニット3(K,Y,M,C)の下方には、転写ユニット90が配設されている。この転写ユニット90は、複数の張架ローラ(92、93、94)によって張架されたトナー像担持体としての中間転写ベルト91を備え、中間転写ベルト91を挟んで第一張架ローラ92に対向する位置には、ベルトクリーニング装置32が配置されている。ベルトクリーニング装置32は、後述する二次転写ニップを通過した後の中間転写ベルト91上に残留するトナーを除去するために配置されている。   As shown in FIG. 3, a transfer unit 90 is disposed below the four image forming units 3 (K, Y, M, C). The transfer unit 90 includes an intermediate transfer belt 91 as a toner image carrier stretched by a plurality of stretching rollers (92, 93, 94), and the first stretching roller 92 sandwiches the intermediate transfer belt 91. A belt cleaning device 32 is disposed at the facing position. The belt cleaning device 32 is arranged to remove toner remaining on the intermediate transfer belt 91 after passing through a secondary transfer nip described later.

転写ユニット90では中間転写ベルト91を感光体4(K,Y,M,C)に当接させながら図中時計回り方向(図3中の矢印A方向)に無端移動させる。これにより、感光体4(K,Y,M,C)と中間転写ベルト91とが当接するK,Y,M,C用の一次転写ニップが形成されている。K,Y,M,C用の一次転写ニップの近傍では、ベルトループ内側に配設された一次転写装置の一次転写ローラ95(K,Y,M,C)によって中間転写ベルト91が感光体4(K,Y,M,C)に向けて押圧されている。四つの一次転写ローラ95(K,Y,M,C)には、それぞれ図示しない電源によって一次転写バイアスが印加されている。これにより、K,Y,M,C用の一次転写ニップでは、感光体4(K,Y,M,C)上のトナー像を転写体である中間転写ベルト91に向けて静電移動させる一次転写電界が形成されている。図中時計回り方向の無端移動に伴ってK,Y,M,C用の一次転写ニップを順次通過していく中間転写ベルト91の表面には、各一次転写ニップでトナー像が順次重ね合わせて一次転写される。この重ね合わせの一次転写により、中間転写ベルト91の表面には四色重ね合わせトナー像(以下、四色トナー像という)が形成される。
本実施形態の一次転写装置は、一次転写部材として一次転写ローラ95を備えた構成を採用しているが、一次転写部材としては導電性ブラシ、非接触のコロナチャージャー等を採用することもできる。
In the transfer unit 90, the intermediate transfer belt 91 is moved endlessly in the clockwise direction in the figure (the direction of arrow A in FIG. 3) while contacting the photoreceptor 4 (K, Y, M, C). As a result, primary transfer nips for K, Y, M, and C where the photoreceptors 4 (K, Y, M, and C) and the intermediate transfer belt 91 abut are formed. In the vicinity of the primary transfer nips for K, Y, M, and C, the intermediate transfer belt 91 is moved to the photosensitive member 4 by a primary transfer roller 95 (K, Y, M, and C) disposed in the belt loop. It is pressed toward (K, Y, M, C). A primary transfer bias is applied to the four primary transfer rollers 95 (K, Y, M, C) by a power source (not shown). Thus, in the primary transfer nip for K, Y, M, and C, the primary image that electrostatically moves the toner image on the photoreceptor 4 (K, Y, M, and C) toward the intermediate transfer belt 91 that is a transfer body. A transfer electric field is formed. In the drawing, toner images are successively superimposed at the primary transfer nips on the surface of the intermediate transfer belt 91 that sequentially passes through the primary transfer nips for K, Y, M, and C with endless movement in the clockwise direction. Primary transcription. By this superimposing primary transfer, a four-color superimposed toner image (hereinafter referred to as a four-color toner image) is formed on the surface of the intermediate transfer belt 91.
The primary transfer device according to the present embodiment employs a configuration including a primary transfer roller 95 as a primary transfer member, but a conductive brush, a non-contact corona charger, or the like can also be employed as the primary transfer member.

図4において、一次転写ニップを通過した後の感光体4の表面には、中間転写ベルト91に一次転写されなかった転写残トナーが付着している。この転写残トナーは、作像ユニット3のドラムクリーニング装置15により、感光体4の表面から除去される。   In FIG. 4, untransferred toner that has not been primarily transferred to the intermediate transfer belt 91 adheres to the surface of the photoreceptor 4 after passing through the primary transfer nip. This transfer residual toner is removed from the surface of the photoreceptor 4 by the drum cleaning device 15 of the image forming unit 3.

ドラムクリーニング装置15としては、感光体4に当接しているポリウレタンゴム製のクリーニングブレード16により、転写残トナーを一次転写ニップ通過後の感光体4表面から掻き取って除去するものが用いられている。クリーニングブレード16は、作像ユニット3のケーシングに固定された金属製の支持部材に接着(ホットメルト)されており、感光体4に対してカウンタ方向に当接するようになっている。カウンタ方向とは、支持部材によって片持ち支持されるクリーニングブレード16の先端側を、後端側(自由端側)よりも感光体4の回転方向の上流側に位置させるようなブレードの向きである。
ここで、ドラムクリーニング装置15によって回収されたトナーは、図示しない回収スクリュー及びトナーリサイクル装置によって、現像装置6に回収され、再利用される。
As the drum cleaning device 15, a device that scrapes off and removes transfer residual toner from the surface of the photoconductor 4 after passing through the primary transfer nip by a polyurethane rubber cleaning blade 16 in contact with the photoconductor 4 is used. . The cleaning blade 16 is bonded (hot melt) to a metal support member fixed to the casing of the image forming unit 3, and comes into contact with the photoconductor 4 in the counter direction. The counter direction is the direction of the blade such that the front end side of the cleaning blade 16 cantilevered by the support member is positioned upstream of the rear end side (free end side) in the rotation direction of the photosensitive member 4. .
Here, the toner recovered by the drum cleaning device 15 is recovered by the developing device 6 and reused by a recovery screw and a toner recycling device (not shown).

本実施形態の作像ユニット3が備える除電装置は除電ランプ22を備えた構成であり、光を照射して感光体4の表面電位を初期化する。除電ランプ22によって除電された感光体4の表面は、帯電バイアスの印加によって感光体4との間に放電を発生させる帯電ローラ5によって一様に帯電せしめられた後、光書込装置2による光書込処理がなされる。   The static eliminator included in the image forming unit 3 of the present embodiment has a configuration including a static eliminator lamp 22, and irradiates light to initialize the surface potential of the photoreceptor 4. The surface of the photoreceptor 4 that has been neutralized by the static elimination lamp 22 is uniformly charged by a charging roller 5 that generates a discharge with the photoreceptor 4 by applying a charging bias, and then the light from the optical writing device 2 is used. Write processing is performed.

作像ユニット3が備える帯電装置は帯電ローラ5を採用した接触帯電方式の帯電装置である。この帯電装置は帯電ローラ5を感光体4の表面に接触させて、帯電ローラ5に電圧を印加することにより感光体4の表面を一様に帯電する。なお、感光体4を一様に帯電させる帯電装置としては、帯電ローラ方式のものに代えてスコロトロンチャージャ等を採用した非接触帯電方式の帯電装置を採用することもできる。   The charging device provided in the image forming unit 3 is a contact charging type charging device employing a charging roller 5. This charging device uniformly charges the surface of the photosensitive member 4 by bringing the charging roller 5 into contact with the surface of the photosensitive member 4 and applying a voltage to the charging roller 5. In addition, as a charging device for uniformly charging the photosensitive member 4, a charging device of a non-contact charging type using a scorotron charger or the like can be used instead of the charging roller type.

プリンタ部1では図3に示すように、転写ユニット90の図中下方には、駆動ローラ30と二次転写ローラ31との間に、二次転写ベルトである無端状の紙搬送ベルト29を掛け渡して無端移動させる二次転写ユニットとしての紙搬送ユニット28が設けられている。複写機100では紙搬送ユニット28の二次転写ローラ31と、転写ユニット90の下部張架ローラ94との間に、中間転写ベルト91及び紙搬送ベルト29を挟み込んでいる。これにより、中間転写ベルト91の表面と、紙搬送ベルト29の表面とが当接する二次転写ニップが形成されている。二次転写ローラ31には図示しない電源によって二次転写バイアスが印加されている。一方、転写ユニット90の下部張架ローラ94は接地され、二次転写ニップに二次転写電界が形成されている。中間転写ベルト91と接触して二次転写ニップを形成する部材としては、紙搬送ベルト29のようなベルト状の部材に限らず、ローラ状の転写ローラを用いてもよい。   As shown in FIG. 3, in the printer unit 1, an endless paper conveyance belt 29, which is a secondary transfer belt, is hung between a driving roller 30 and a secondary transfer roller 31 below the transfer unit 90 in the drawing. A paper transport unit 28 is provided as a secondary transfer unit that passes and moves endlessly. In the copying machine 100, the intermediate transfer belt 91 and the paper transport belt 29 are sandwiched between the secondary transfer roller 31 of the paper transport unit 28 and the lower stretching roller 94 of the transfer unit 90. As a result, a secondary transfer nip is formed in which the surface of the intermediate transfer belt 91 and the surface of the paper transport belt 29 abut. A secondary transfer bias is applied to the secondary transfer roller 31 by a power source (not shown). On the other hand, the lower stretching roller 94 of the transfer unit 90 is grounded, and a secondary transfer electric field is formed in the secondary transfer nip. The member that forms the secondary transfer nip in contact with the intermediate transfer belt 91 is not limited to a belt-like member such as the paper transport belt 29, and a roller-like transfer roller may be used.

二次転写ニップの図中右側には、レジストローラ対33が配設されている。給紙カセット42からプリンタ部1内の紙搬送路37内に給紙された転写紙Pは、レジストローラ対33のローラ間に挟み込まれて停止する。
レジストローラ対33はローラ間に挟み込んだ転写紙Pを中間転写ベルト91上の四色トナー像に同期させ得るタイミングで二次転写ニップに送り出す。二次転写ニップ内では、中間転写ベルト91上の四色トナー像が二次転写電界やニップ圧の影響によって転写紙Pに一括二次転写され、転写紙Pの白色と相まってフルカラー画像となる。二次転写ニップを通過し、表面にトナー像が転写された転写紙Pは、中間転写ベルト91から離間して、紙搬送ベルト29の表面に保持され、その無端移動に伴って定着装置60へと搬送される。
A registration roller pair 33 is disposed on the right side of the secondary transfer nip in the figure. The transfer paper P fed from the paper feed cassette 42 into the paper transport path 37 in the printer unit 1 is sandwiched between the rollers of the registration roller pair 33 and stopped.
The registration roller pair 33 sends the transfer paper P sandwiched between the rollers to the secondary transfer nip at a timing at which the transfer paper P can be synchronized with the four-color toner image on the intermediate transfer belt 91. In the secondary transfer nip, the four-color toner image on the intermediate transfer belt 91 is secondarily transferred onto the transfer paper P under the influence of the secondary transfer electric field and the nip pressure, and becomes a full color image combined with the white color of the transfer paper P. The transfer paper P, which has passed through the secondary transfer nip and has the toner image transferred to the surface thereof, is separated from the intermediate transfer belt 91 and is held on the surface of the paper transport belt 29, and to the fixing device 60 along with its endless movement. It is conveyed.

二次転写ニップを通過した中間転写ベルト91の表面には、二次転写ニップで転写紙Pに転写されなかった転写残トナーが付着している。この転写残トナーは、クリーニング部材が中間転写ベルト91に当接するように配置されたベルトクリーニング装置32によって掻き取り除去される。   The transfer residual toner that has not been transferred to the transfer paper P at the secondary transfer nip adheres to the surface of the intermediate transfer belt 91 that has passed through the secondary transfer nip. This transfer residual toner is scraped off and removed by the belt cleaning device 32 arranged so that the cleaning member contacts the intermediate transfer belt 91.

定着装置60に搬送された転写紙Pは、詳細は後述するが定着装置60内で定着液が塗布されることによってフルカラー画像が定着させしめられた後、定着装置60から送り出され、排紙トレイ10上に排紙される。   The transfer paper P conveyed to the fixing device 60 is sent out from the fixing device 60 after the full color image is fixed by applying a fixing liquid in the fixing device 60, as will be described in detail later. 10 is discharged.

図2に示すように複写機100は、紙搬送ユニット28と定着装置60との下方には、転写紙反転装置であるスイッチバック装置36が配設されている。両面に画像形成を行う場合には、定着装置60を通過し、片面に対する画像定着処理を終えた転写紙Pの進路を、切換爪34を制御することによってスイッチバック装置36側に切り換える。そこで転写紙Pを反転させて再び二次転写転写ニップに向けて搬送する。そして、もう片面にも画像の二次転写処理と定着処理とが施された転写紙Pは、排紙トレイ10上に排紙される。   As shown in FIG. 2, in the copier 100, a switchback device 36 that is a transfer paper reversing device is disposed below the paper transport unit 28 and the fixing device 60. When performing image formation on both sides, the path of the transfer paper P that has passed through the fixing device 60 and has undergone image fixing processing on one side is switched to the switchback device 36 side by controlling the switching claw 34. Therefore, the transfer paper P is reversed and conveyed toward the secondary transfer transfer nip again. Then, the transfer sheet P on which the image is subjected to the secondary transfer process and the fixing process on the other side is discharged onto the discharge tray 10.

次に、定着装置60について説明する。
図1は本実施形態の定着装置60を模式的に示す説明図である。なお、本実施形態における樹脂微粒子はトナー粒子である。
定着装置60は、樹脂材料からなるトナーの少なくとも一部を溶解または膨潤させることで樹脂微粒子であるトナー粒子を軟化させる軟化剤を含有する液状定着液210を収容する定着液ボトル220を備える。また、定着装置60は、液状定着液210を液中に気泡が分散した泡状定着液Fとする定着液泡状化手段である定着液泡状化装置500を備える。さらに、定着装置60は、定着液供給ポンプ200とエアポンプ300とを備える。定着液供給ポンプ200は定着液泡状化装置500に液状定着液を供給する定着液供給手段であり、エアポンプ300は定着液泡状化装置500に気体として空気を供給する気体供給手段である。また、定着装置60は、トナー粒子からなる未定着トナー像Tを担持する定着液付与対象である転写紙Pの表面に泡状定着液Fを付与する定着液付与手段としての塗布ローラ61を備える。さらに、定着装置60は、転写紙Pを挟んで塗布ローラ61と対向する位置に加圧ローラ62を備える。
Next, the fixing device 60 will be described.
FIG. 1 is an explanatory view schematically showing a fixing device 60 of the present embodiment. Note that the resin fine particles in the present embodiment are toner particles.
The fixing device 60 includes a fixing liquid bottle 220 that contains a liquid fixing liquid 210 containing a softening agent that softens toner particles that are resin fine particles by dissolving or swelling at least a part of the toner made of a resin material. Further, the fixing device 60 includes a fixing liquid foaming device 500 that is a fixing liquid foaming means that uses the liquid fixing liquid 210 as a foamy fixing liquid F in which bubbles are dispersed in the liquid. Further, the fixing device 60 includes a fixing liquid supply pump 200 and an air pump 300. The fixer supply pump 200 is a fixer supply unit that supplies a liquid fixer to the fixer foaming device 500, and the air pump 300 is a gas supply unit that supplies air as a gas to the fixer foaming device 500. Further, the fixing device 60 includes an application roller 61 as a fixing liquid applying unit that applies a foamy fixing liquid F to the surface of the transfer paper P that is a target for applying a fixing liquid that carries an unfixed toner image T composed of toner particles. . Further, the fixing device 60 includes a pressure roller 62 at a position facing the application roller 61 with the transfer paper P interposed therebetween.

定着液供給ポンプ200は、定着液ボトル220内の液状定着液210を吸引し、定着液搬送管230に対して圧送することで液状定着液210を定着液泡状化装置500に供給する。また、エアポンプ300は、エアフィルタ310を介して外気の空気を吸引し、空気搬送管330に対して圧送することで空気を定着液泡状化装置500に供給する。そして、液状定着液210及び空気が供給された定着液泡状化装置500は、詳細は後述する構成によって泡状定着液Fを生成し、泡状定着液排出口501から泡状定着液Fを排出することで、塗布ローラ61の表面に泡状定着液Fを供給する。   The fixing liquid supply pump 200 sucks the liquid fixing liquid 210 in the fixing liquid bottle 220 and supplies the liquid fixing liquid 210 to the fixing liquid foaming device 500 by pumping the liquid fixing liquid 210 to the fixing liquid transport pipe 230. In addition, the air pump 300 sucks outside air through the air filter 310 and supplies the air to the fixing liquid foaming device 500 by pressure-feeding the air to the air conveyance pipe 330. The fixer foaming device 500 supplied with the liquid fixer 210 and air generates a foamy fixer F with a configuration described in detail later, and discharges the foamy fixer F from the foamy fixer outlet 501. As a result, the foam-like fixing liquid F is supplied to the surface of the application roller 61.

塗布ローラ61の表面上に供給された泡状定着液Fは、図1中の矢印B方向に回転する塗布ローラ61の表面移動によって膜厚規制ブレード63と対向する位置を通過し、塗布ローラ61と加圧ローラ62とが対向する塗布位置Cに到達する。そして、塗布位置Cで塗布ローラ61表面上の泡状定着液Fが転写紙P上の未定着トナー像Tに塗布される。塗布位置Cで泡状定着液Fを未定着トナー像Tに塗布することで、軟化したトナー粒子を転写紙Pに定着する。
このように、定着装置60では、未定着トナー像Tを担持する転写紙Pは、塗布ローラ61と加圧ローラ62とによってニップが形成される塗布位置Cで塗布ローラ61表面上の泡状定着液Fと接触する。そして、加圧ローラ62で加えられた圧力によって泡状定着液Fが未定着トナー像Tのトナー層に浸透していく。浸透した定着液は、トナーの少なくとも一部を溶解または膨潤させることで軟化せしめ、軟化したトナーが再硬化することで転写紙Pに対してトナーを定着させる。
The foamy fixing solution F supplied onto the surface of the application roller 61 passes through a position facing the film thickness regulating blade 63 by the surface movement of the application roller 61 rotating in the direction of arrow B in FIG. Reaches the coating position C where the pressure roller 62 and the pressure roller 62 face each other. Then, the foamy fixing solution F on the surface of the application roller 61 is applied to the unfixed toner image T on the transfer paper P at the application position C. The softened toner particles are fixed to the transfer paper P by applying the foamy fixing solution F to the unfixed toner image T at the application position C.
As described above, in the fixing device 60, the transfer paper P carrying the unfixed toner image T is fixed in a bubble form on the surface of the application roller 61 at the application position C where the nip is formed by the application roller 61 and the pressure roller 62. Contact liquid F. Then, the foamy fixing solution F permeates the toner layer of the unfixed toner image T by the pressure applied by the pressure roller 62. The permeated fixing solution is softened by dissolving or swelling at least a part of the toner, and the softened toner is re-cured to fix the toner to the transfer paper P.

ここで、本実施形態の定着装置60のように通常の液状ではなく、泡状の定着液を未定着トナー像Tに付与して転写紙Pに定着する定着方法の利点について説明する。
まず、本実施形態の定着装置60とは異なり通常の液状の定着液を塗布する従来の湿式定着方式を用いた定着装置について説明する。
Here, an advantage of a fixing method in which a fixing solution in the form of foam instead of a normal liquid like the fixing device 60 of the present embodiment is applied to the unfixed toner image T and fixed on the transfer paper P will be described.
First, a fixing device using a conventional wet fixing method in which an ordinary liquid fixing solution is applied unlike the fixing device 60 of the present embodiment will be described.

上記特許文献1には、トナーを溶解または膨潤可能で、水に不溶または難溶な有機化合物が水に分散混合された水中油滴型の定着液を用いる湿式定着方式の定着装置が記載されている。この定着装置では、未定着のトナーが所定位置に配設された被定着物の表面に対して定着液を噴霧または滴下してトナーを溶解または膨潤させた後、被定着物を乾燥させる構成である。   Patent Document 1 describes a wet-fixing type fixing device using an oil-in-water fixing solution in which an organic compound that can dissolve or swell toner and is insoluble or hardly soluble in water is dispersed and mixed in water. Yes. In this fixing device, unfixed toner is sprayed or dripped on the surface of the fixing object disposed at a predetermined position to dissolve or swell the toner, and then the fixing object is dried. is there.

しかし、上記特許文献1の定着装置では、水に不溶または難溶な有機化合物が、水に分散混合された水中油滴型の定着液を用いている。このため、多量の定着液を未定着トナーに付与した場合には、転写紙などの記録媒体(被定着物)が、定着液の水分を吸収し、記録媒体にシワやカールが発生する。これにより、画像形成装置に必要とされる安定かつ高速な記録媒体の搬送を著しく損なうこととなる。そこで、乾燥装置を用いて、定着液に含まれる多量の水を蒸発させることにより、記録媒体に付与された定着液から水分を除去しようとすると、熱定着方式を用いる画像形成装置の消費電力に匹敵する電力を必要とすることとなる。   However, the fixing device of Patent Document 1 uses an oil-in-water type fixing solution in which an organic compound that is insoluble or hardly soluble in water is dispersed and mixed in water. For this reason, when a large amount of fixing liquid is applied to the unfixed toner, a recording medium (fixed object) such as transfer paper absorbs moisture of the fixing liquid, and wrinkles and curls are generated on the recording medium. This significantly impairs the stable and high-speed conveyance of the recording medium required for the image forming apparatus. Therefore, if water is removed from the fixing liquid applied to the recording medium by evaporating a large amount of water contained in the fixing liquid using a drying apparatus, the power consumption of the image forming apparatus using the thermal fixing method is reduced. You will need comparable power.

また、撥水性処理された未定着トナーを弾かない定着液として、油性溶媒に、トナーを溶解または膨潤させる材料を溶解させた油性の定着液が従来よりいくつか提案されている。その一つとして、例えば上記特許文献2には、トナーを構成する樹脂成分を溶解または膨潤させる材料の成分としての脂肪族二塩基酸エステル等を、希釈液(溶媒)として不揮発性のジメチルシリコーンで希釈した(溶解させた)定着液が提案されている。また、上記特許文献3には、未定着トナー画像の定着液として、トナーを溶解し、かつシリコーンオイルと相溶性を有する溶剤の100の容量に対し、シリコーンオイル8〜120容量部を混合してなる相溶状態の定着液が提案されている。このような定着液を用いることにより、静電気的方式で形成された未定着トナー像を、画像を乱すことなく鮮明にかつ容易に記録媒体上に固着できる。このような油性の定着液は、撥水性処理された未定着トナーとの高い親和性を有する油性溶媒を含むため、撥水性処理された未定着トナーを弾くことなく、トナーを溶解または膨潤させ、トナーを記録媒体に定着させることができる。   In addition, several oil-based fixing solutions in which a material that dissolves or swells toner is dissolved in an oil-based solvent have been proposed as fixing solutions that do not repel water-repellent unfixed toner. For example, Patent Document 2 discloses, for example, an aliphatic dibasic acid ester as a component of a material that dissolves or swells a resin component constituting a toner, and a non-volatile dimethyl silicone as a diluent (solvent). A diluted (dissolved) fixer has been proposed. In Patent Document 3, as a fixing solution for an unfixed toner image, 8 to 120 parts by volume of silicone oil is mixed with 100 volumes of a solvent that dissolves toner and is compatible with silicone oil. A compatible fixing solution is proposed. By using such a fixing liquid, an unfixed toner image formed by an electrostatic method can be clearly and easily fixed on a recording medium without disturbing the image. Such an oil-based fixing solution contains an oil-based solvent having a high affinity with the water-repellent-treated unfixed toner, so that the toner is dissolved or swollen without repelling the water-repellent-treated unfixed toner, The toner can be fixed on the recording medium.

このような従来の湿式定着方式では定着液を通常の液体状のまま記録媒体状のトナー像に付与していたため、記録媒体上のトナー像への定着液の微量塗布と定着ローラへのトナーオフセット防止を両立することが極めて難しいという問題があった。この問題について図19及び図20を用いて説明する。   In such a conventional wet fixing method, since the fixing liquid is applied to the toner image on the recording medium in a normal liquid state, a small amount of the fixing liquid is applied to the toner image on the recording medium and the toner offset to the fixing roller. There was a problem that it was extremely difficult to achieve both preventions. This problem will be described with reference to FIGS.

図19は、従来の湿式定着方式の液状定着液を用いる定着装置600の説明図である。図19(a)は液状定着液を用いる定着装置600の概略説明図である。また、図19(b)は、液状定着液を用いる定着装置600における記録媒体である転写紙Pと転写紙Pに接触して液状定着液210を塗布する塗布部材である塗布ローラ61との近接部の拡大説明図である。
図19(a)に示すように、塗布ローラ61を用いて転写紙P上の未定着トナー像Tへ液状定着液210を塗布する構成において、液状定着液210を転写紙Pに微量付与するために、塗布ローラ61表面上の液状定着液210の膜厚が未定着トナー像Tのトナー層の厚みよりも薄くなる場合、図19(b)のようになる。塗布ローラ61表面上の液状定着液210には、塗布ローラ61の表面が転写紙Pと接触する塗布位置で塗布ローラ61から転写紙Pに付与されるものの他に、図19(b)中の矢印F1で示すように塗布位置を通過した後も塗布ローラ61の表面に残留するものがある。そして、塗布ローラ61の表面が転写紙Pから分離する位置で、塗布ローラ61表面に残留する液状定着液210の液膜によって生じる表面張力(図19中の矢印F2方向に働く)で未定着トナー像Tのトナー粒子が引っ張られてしまう。これにより、塗布ローラ61の表面にオフセットしたトナー粒子Tbが付着し、塗布ローラ61と剥離した後の転写紙P上の定着トナー像Taの画像が大幅に乱れてしまう。
FIG. 19 is an explanatory diagram of a fixing device 600 that uses a liquid fixing liquid of a conventional wet fixing method. FIG. 19A is a schematic explanatory diagram of a fixing device 600 using a liquid fixing solution. FIG. 19B shows the proximity of the transfer paper P, which is a recording medium, in the fixing device 600 that uses the liquid fixing liquid, and the application roller 61, which is an application member that applies the liquid fixing liquid 210 in contact with the transfer paper P. FIG.
As shown in FIG. 19A, in a configuration in which the liquid fixing liquid 210 is applied to the unfixed toner image T on the transfer paper P using the application roller 61, a small amount of the liquid fixing liquid 210 is applied to the transfer paper P. Further, when the film thickness of the liquid fixing liquid 210 on the surface of the application roller 61 is smaller than the thickness of the toner layer of the unfixed toner image T, the result is as shown in FIG. The liquid fixer 210 on the surface of the application roller 61 is applied to the transfer paper P from the application roller 61 at the application position where the surface of the application roller 61 is in contact with the transfer paper P. As indicated by the arrow F1, there are some that remain on the surface of the application roller 61 even after passing through the application position. Then, at the position where the surface of the application roller 61 is separated from the transfer paper P, the unfixed toner is generated by the surface tension (acting in the direction of arrow F2 in FIG. 19) generated by the liquid film of the liquid fixing liquid 210 remaining on the surface of the application roller 61. The toner particles of the image T are pulled. As a result, the offset toner particles Tb adhere to the surface of the application roller 61, and the image of the fixed toner image Ta on the transfer paper P after peeling off from the application roller 61 is greatly disturbed.

逆に、塗布ローラ61表面上の液状定着液210の膜厚を未定着トナー像Tの層厚よりも十分厚くすると、図20のようになる。塗布ローラ61の表面が転写紙Pから分離する位置では、液状定着液210の液量が多いため塗布ローラ61表面の液膜による表面張力が未定着トナー像Tのトナー粒子に作用しにくくなる。これにより、塗布ローラ61側にオフセットしたトナーが付着しにくくなる。しかし、転写紙Pの紙面に多量の液状定着液210が塗布されるため、過剰な液状定着液210により転写紙P上のトナー粒子が流され画質劣化を生じたり、転写紙Pに付与した液状定着液210の乾燥時間が長くなり定着応答性に問題が生じたりしてしまう。また、転写紙Pに著しい残液感(紙を手で触れたときの湿った感触)が発生する。さらに、液状定着液210が水を含有するものであると、記録媒体として紙等のセルロースを含有する転写紙Pへの液状定着液210の塗布量が多い場合、紙等の転写紙Pが著しくカールし、画像形成装置などの装置内における記録媒体搬送時に紙詰まりが発生する恐れがある。   Conversely, when the film thickness of the liquid fixing liquid 210 on the surface of the application roller 61 is made sufficiently thicker than the layer thickness of the unfixed toner image T, the result is as shown in FIG. At the position where the surface of the application roller 61 is separated from the transfer paper P, the amount of the liquid fixing liquid 210 is large, so that the surface tension due to the liquid film on the surface of the application roller 61 hardly acts on the toner particles of the unfixed toner image T. This makes it difficult for the offset toner to adhere to the application roller 61 side. However, since a large amount of the liquid fixing liquid 210 is applied to the surface of the transfer paper P, toner particles on the transfer paper P are caused to flow by the excessive liquid fixing liquid 210 and image quality is deteriorated, or the liquid applied to the transfer paper P The drying time of the fixing liquid 210 becomes long and a problem occurs in the fixing response. In addition, a noticeable residual liquid feeling (a wet feeling when the paper is touched by hand) occurs on the transfer paper P. Further, when the liquid fixing liquid 210 contains water, when the amount of the liquid fixing liquid 210 applied to the transfer paper P containing cellulose such as paper as a recording medium is large, the transfer paper P such as paper is remarkably used. The paper curls, and there is a risk that a paper jam occurs when the recording medium is transported in an apparatus such as an image forming apparatus.

このように、塗布ローラ61を用いて液状定着液210を塗布する構成では、液状定着液210の塗布量が多すぎると、トナー粒子が流されることによる画質劣化、液状定着液210の乾燥時間が長くなることによる定着応答性の低下という問題が生じる。さらに、記録媒体の材質によっては紙詰まりが発生しやすくなるという問題が生じる。一方、これらの問題を防止するために液状定着液210を微量塗布する構成とすると、図19を用いて述べたように塗布ローラ61の表面にオフセットしたトナー粒子Tbが付着し、画像が乱れてしまう。よって、定着応答性向上や残液感低減やカール防止のために転写紙P上のトナー層に定着液を微量塗布することと塗布ローラ61へのトナーオフセットを防止することとを両立することが極めて難しい。   As described above, in the configuration in which the liquid fixing liquid 210 is applied using the application roller 61, if the amount of the liquid fixing liquid 210 applied is too large, the image quality deteriorates due to the toner particles flowing, and the drying time of the liquid fixing liquid 210. There is a problem that fixing responsiveness is lowered due to the increase in length. Further, depending on the material of the recording medium, there is a problem that paper jam is likely to occur. On the other hand, if a small amount of liquid fixer 210 is applied to prevent these problems, offset toner particles Tb adhere to the surface of the application roller 61 as described with reference to FIG. End up. Therefore, it is possible to achieve both the application of a small amount of the fixing liquid to the toner layer on the transfer paper P and the prevention of the toner offset to the application roller 61 in order to improve the fixing response, reduce the residual liquid feeling, and prevent the curling. Extremely difficult.

定着液の微量塗布とトナーオフセットの防止とを両立することができる定着方式として、上記特許文献5乃至7には、定着液を液中に気泡が分散した泡状定着液とし、この泡状定着液を塗布ローラによって記録媒体上のトナー像に塗布する構成が記載されている。このように、定着液を泡状とすることにより定着液の密度(定着液の重量をその体積で割った値、以下、「嵩密度」とよぶ)を下げることが出来るため、従来よりも少量の定着液で塗布ローラ表面上の定着液の膜厚を厚くすることが出来る。さらに、液体の表面張力の記録媒体上のトナー粒子に対する影響を軽減することができる。また、少量の定着液であるため、記録媒体上の残液感を抑制することが出来、泡状の定着液は通常の液体状の定着液よりも流れ難いため、定着液によってトナー粒子が流されることによる画像劣化も防止することができる。よって、上記特許文献5乃至7のように泡状定着液を用いて定着を行うことにより、従来よりも少量の定着液塗布量でトナー画像を乱すことなく定着することができる。   As a fixing method capable of achieving both the application of a small amount of a fixing solution and the prevention of toner offset, Patent Documents 5 to 7 disclose that the fixing solution is a foamed fixing solution in which bubbles are dispersed in the solution. A configuration is described in which a liquid is applied to a toner image on a recording medium by an application roller. Thus, since the density of the fixing liquid (the value obtained by dividing the weight of the fixing liquid by its volume, hereinafter referred to as “bulk density”) can be lowered by making the fixing liquid foamy, the amount of the fixing liquid is smaller than the conventional amount. With this fixer, the thickness of the fixer on the coating roller surface can be increased. Furthermore, the influence of the liquid surface tension on the toner particles on the recording medium can be reduced. Also, since the amount of the fixing solution is small, the residual liquid feeling on the recording medium can be suppressed, and the foam-like fixing solution is less likely to flow than the normal liquid fixing solution. It is also possible to prevent image deterioration due to the occurrence of image deterioration. Therefore, by performing fixing using a foamy fixing solution as in Patent Documents 5 to 7, it is possible to fix the toner image without disturbing with a smaller amount of fixing solution applied than in the past.

特許文献5乃至7に記載の定着装置のように、泡状定着液をトナー画像に塗布する構成で良好な定着性を得るためには、泡状定着液の気泡の径がある程度小径であることが求められる。微小な気泡を含んだ泡状定着液を定着液付与対象上のトナー像に塗布することで、良好な定着性を得ることができる。しかし、通常の液状の液体から微小な気泡を含んだ泡状液を生成する場合、気泡の小径化が困難であり、通常の液状の定着液を起泡させて発泡させる工程(以下、初期発泡と呼ぶ)で、最初から微小な気泡を生成するためには時間がかかる。このため、特許文献5に記載の定着装置のように、初期発泡で生成された泡状定着液をそのまま塗布ローラに供給して定着に用いる構成では、定着に適した微小な気泡を含んだ泡状定着液を生成するために時間がかかるという問題があった。   In order to obtain good fixability with a configuration in which a foamy fixing solution is applied to a toner image as in the fixing device described in Patent Documents 5 to 7, the bubble diameter of the foaming fixing solution must be small to some extent. Is required. Good fixability can be obtained by applying a foamy fixing solution containing minute bubbles to the toner image on the object to which the fixing solution is to be applied. However, when producing a foam liquid containing fine bubbles from a normal liquid liquid, it is difficult to reduce the diameter of the bubbles, and a process of foaming a normal liquid fixer by foaming (hereinafter referred to as initial foaming). It takes a long time to generate minute bubbles from the beginning. Therefore, as in the fixing device described in Patent Document 5, in the configuration in which the foamy fixing solution generated by the initial foaming is supplied to the application roller as it is and used for fixing, bubbles containing fine bubbles suitable for fixing are used. There is a problem that it takes a long time to produce the fixing solution.

このような問題に対して、特許文献6に記載の定着装置が備える定着液泡状化装置は、初期発泡によって大きな泡径の泡状定着液を生成する大径泡生成部と、大径泡生成部で生成された泡状定着液を分泡して微小な泡径の泡状定着液を生成する小径泡生成部とを有する。詳しくは、大径泡生成部で通常の液状の定着液(以下、液状定着液と呼ぶ)と空気とを微小孔シートを通過させることで、液状定着液を発泡させて初期発泡を行い、所望の泡径よりも大きい泡径の泡状定着液を生成する。その後、初期発泡で得られた泡状定着液を小径泡生成部に搬送し、小径泡生成部では内部に回転体を備える装置内で大きな泡径の泡状定着液にせん断力を付与することで泡の小径化を行う。すなわち、特許文献6の定着液泡状化装置では、初期発泡を行う装置(大径泡生成部)と小径化を行う装置(小径泡生成部)とを別々に設けている。このように、大きな気泡を含む泡状定着液を生成した後に、この泡状定着液にせん断力を加えることで大きな泡を分泡して微小な泡径の泡状定着液を得ると、通常の液状の液体から起泡させていきなり微小な気泡を含有する泡状液を生成する方法に比べ、素早く所望の大きさの微小な気泡を含有した泡状定着液を生成できる。   With respect to such a problem, the fixing liquid foaming device provided in the fixing device described in Patent Document 6 includes a large diameter foam generating unit that generates a foam fixing liquid having a large foam diameter by initial foaming, and a large diameter foam generation. And a small-diameter bubble generating unit that generates a foam-like fixing solution having a fine bubble diameter by separating the foam-like fixing solution generated in the part. More specifically, the liquid foaming liquid is foamed by initial foaming by passing a normal liquid fixing liquid (hereinafter referred to as a liquid fixing liquid) and air through a microporous sheet in a large-diameter foam generating unit. A foam-like fixing solution having a larger bubble diameter than the bubble diameter is produced. Thereafter, the foam fixing solution obtained by the initial foaming is transported to the small-diameter foam generation unit, and in the small-diameter foam generation unit, a shearing force is applied to the foam fixing solution having a large foam diameter in an apparatus having a rotating body inside. To reduce the diameter of the foam. That is, in the fixing liquid foaming device disclosed in Patent Document 6, an initial foaming device (large-diameter foam generating unit) and a small-diameter device (small-diameter foam generating unit) are provided separately. In this way, after generating a foam fixing solution containing large bubbles, a shear force is applied to the foam fixing solution to separate large bubbles to obtain a foam fixing solution with a small bubble diameter. Compared with the method of generating foamy liquid containing fine bubbles, the foamed fixing liquid containing fine bubbles of a desired size can be generated quickly compared with the method of generating foam from the liquid liquid.

しかしながら、特許文献6の定着装置が備える定着液泡状化装置では、装置が大型になるという問題があった。これは以下の理由による。
特許文献6の定着液泡状化装置は、初期発泡を行う装置と小径化を行う装置とを別々に設けており、初期発泡を行う装置から小径化を行う装置まで大きな泡径の泡状定着液を配管(チューブ)を通して搬送する。このとき、泡状の液体は通常の液体と比べて流体抵抗が大きく、ポンプで圧力を掛けて泡状定着液を圧送しようとすると大きな圧力が必要となる。そして、泡状定着液を搬送する搬送経路を形成する配管が長くなるほど泡状定着液を圧送するときに要する圧力が大きくなる。このため、定着液泡状化装置内で定着液を搬送するために出力の大きなポンプが必要となり、ポンプは出力が大きいものほど大型化する傾向があるため、出力の大きなポンプを要する定着液泡状化装置は大型になる。
また、特許文献6の定着装置が備える定着液泡状化装置では、大きな泡径の泡状定着液に回転体によってせん断力を付与して小径化を行うため、回転体を備える機構と回転体に駆動を伝達する駆動源とが必要となり、装置の大型に繋がる。
そして、定着液泡状化装置が大型になると、それを備える定着装置や画像形成装置の大型化に繋がるため、泡状定着装置としては、所望の小径な泡を生成でき、小型であることが望まれる。
However, the fixing liquid foaming device included in the fixing device of Patent Document 6 has a problem that the device becomes large. This is due to the following reason.
The fixer foaming device of Patent Document 6 is provided with a device for initial foaming and a device for reducing the diameter separately, and a foamy fixer having a large foam diameter from the device for initial foaming to the device for reducing the diameter. Is transported through piping (tube). At this time, the foam-like liquid has a larger fluid resistance than a normal liquid, and a large pressure is required when the foam-like fixer is pumped by applying pressure with a pump. The longer the piping that forms the transport path for transporting the foam-like fixer, the greater the pressure required to pump the foam-like fixer. For this reason, a pump with a large output is required to transport the fixing solution in the fixing solution foaming device, and the larger the output, the larger the pump tends to increase in size. The device becomes large.
Further, in the fixing liquid foaming device provided in the fixing device of Patent Document 6, since the shearing force is applied to the foam fixing solution having a large bubble diameter by the rotating body to reduce the diameter, the mechanism and the rotating body including the rotating body are provided with the rotating body. A drive source for transmitting the drive is required, which leads to a large apparatus.
When the fixing liquid foaming device becomes large, it leads to an increase in the size of the fixing device and the image forming apparatus provided with the fixing liquid foaming device. Therefore, the foaming fixing device is desired to be able to generate a desired small-diameter bubble and to be small. It is.

初期発泡を行う装置の構成としては、上述のように、定着液と空気とを微小孔シートに通過させるものに限るものではない。例えば、貯留された定着液に差し込まれた空気吐出口より定着液内に空気を送り込んでバブリングによって発泡させる構成であっても初期発泡を行うことができる。また、微小孔シートの代わりに回転する攪拌羽を備えた搬送路内に液状定着液と空気とを通過させる構成であっても、撹拌によって液状定着液に空気を巻き込んで初期発泡を行うことができる。これらの構成は、微小孔シートを用いた初期発泡で得られる泡状定着液と比べて、泡径が同等以上の大きさとなり、上述の定着液泡状化装置と同様に初期発泡を行う装置とは別に小径化を行う装置が必要であり、装置が大型になるという問題が生じる。   As described above, the configuration of the apparatus that performs the initial foaming is not limited to the apparatus that allows the fixing liquid and air to pass through the microporous sheet. For example, initial foaming can be performed even in a configuration in which air is sent into the fixing solution from an air discharge port inserted into the stored fixing solution and foamed by bubbling. Further, even when the liquid fixing solution and air are passed through a conveyance path provided with rotating stirring blades instead of the microporous sheet, initial foaming can be performed by entraining air in the liquid fixing solution by stirring. it can. These configurations have a foam diameter equal to or greater than that of the foam-like fixer obtained by initial foaming using a microporous sheet, and an apparatus that performs initial foaming in the same manner as the above-described fixer foaming device. In addition, a device for reducing the diameter is required, which causes a problem that the device becomes large.

本出願人は、特許文献7において、一般的に二種類の液体の混合や反応に使用されるマイクロミキサ(マイクロリアクタともいう)と同様の構成を備えた装置を、液状の定着液を泡状とする泡生成装置として用いる定着装置を提案している。
一般に、マイクロミキサは、二種類の液体をそれぞれ供給する二つの液体供給路と二つの液体供給路が接続された混合部とを備え、それぞれの液体供給路に二種類の液体を供給することにより混合部で液体の混合や反応を行い、結果物を排出口から得る構成である。特許文献7の発明者らは、このマイクロミキサの液体供給路の一方を空気供給路として空気を送るエアポンプを接続し、他方の液体供給路に液状の定着液を供給する定着液供給ポンプを接続して空気と定着液とを送り込むと結果物として泡状定着液が得られることを見出した。
In the patent document 7, the present applicant generally uses a device having a configuration similar to that of a micromixer (also referred to as a microreactor) used for mixing and reaction of two types of liquids. A fixing device used as a foam generating device is proposed.
In general, a micromixer includes two liquid supply paths that respectively supply two types of liquids and a mixing unit to which the two liquid supply paths are connected. In this configuration, liquid is mixed and reacted in the mixing section, and the result is obtained from the outlet. The inventors of Patent Document 7 connect an air pump that feeds air using one of the liquid supply paths of the micromixer as an air supply path, and a fixer supply pump that supplies a liquid fixer to the other liquid supply path. Then, it was found that when the air and the fixing solution were fed, a foamy fixing solution was obtained as a result.

また、特許文献7に記載の泡生成装置で得られた泡状定着液は、特許文献6に記載の微小孔シートを通過させて初期発泡を行う装置で得られる泡状定着液よりも泡径が十分に小さい泡状定着液であり、このとき得られた泡状定着液では、泡状定着液をトナー画像に塗布する構成で良好な定着性を得ることが出来得る程度に微小な気泡を含んだ泡状定着液であることが確認された。
さらに、特許文献7に記載の泡生成装置では、特許文献6の定着装置が備える定着液泡状化装置と同等以上に素早く微小な気泡を含有した泡状定着液を生成できることが確認された。
また、特許文献7に記載の泡生成装置で用いるエアポンプや定着液供給ポンプとして用いたポンプの出力は、特許文献6に記載の定着液泡状化装置が備えるポンプの出力よりも十分に小さいものであることが確認された。
出力の小さいポンプを用いることができるため、ポンプの小型化を図ることができる。さらに、回転体によって泡状定着液にせん断力を付与して小径化を行う装置が不要であるため、せん断力を付与する回転体を備える機構や回転体に駆動を伝達する駆動源も不要となる。
このように、初期発泡を行う装置と小径化を行う装置とをそれぞれ設ける必要がなく、従来よりもポンプの小型化を図ることができ、せん断力を付与する回転体を備える機構や回転体に駆動を伝達する駆動源も不要となるため、従来の定着装置が備える泡生成装置よりも小型化を図ることができる。
そして、本実施形態の定着装置60も上記特許文献7と同様に、マイクロミキサ(マイクロリアクタともいう)と同様の構成を備えた泡生成装置としての定着液泡状化装置500を用いて定着液を泡状にして液状定着液210に比べて嵩密度の低い泡状定着液Fを記録媒体である転写紙P上の未定着トナー像Tに塗布する構成である。
Further, the foam fixing solution obtained by the foam generating device described in Patent Document 7 has a foam diameter larger than that of the foam fixing solution obtained by the device that performs the initial foaming by passing the microporous sheet described in Patent Document 6. Is a sufficiently small foam-type fixing solution, and the foam-type fixing solution obtained at this time has microbubbles to such an extent that good fixability can be obtained by applying the foam-type fixing solution to the toner image. It was confirmed to be a foamy fixer containing.
Furthermore, it was confirmed that the foam generating device described in Patent Document 7 can generate a foam-like fixing solution containing fine bubbles as quickly as the fixing solution foaming device included in the fixing device of Patent Document 6.
Further, the output of the pump used as the air pump or the fixing liquid supply pump used in the foam generation device described in Patent Document 7 is sufficiently smaller than the output of the pump included in the fixing liquid foaming device described in Patent Document 6. It was confirmed that there was.
Since a pump with a small output can be used, the size of the pump can be reduced. Furthermore, there is no need for a device that applies a shearing force to the foamy fixing solution by the rotating body to reduce the diameter, so a mechanism that includes a rotating body that applies the shearing force and a drive source that transmits the drive to the rotating body are also unnecessary. Become.
Thus, it is not necessary to provide a device for initial foaming and a device for reducing the diameter, respectively, and the pump can be made smaller than before, and a mechanism or a rotating body including a rotating body that applies a shearing force can be provided. Since a drive source for transmitting the drive is not necessary, the size can be reduced as compared with the bubble generating device provided in the conventional fixing device.
In the fixing device 60 of the present embodiment, the fixing liquid is bubbled using the fixing liquid foaming device 500 as the foam generating device having the same configuration as the micromixer (also referred to as a microreactor), as in the above-mentioned Patent Document 7. In this configuration, a foamy fixing solution F having a lower bulk density than the liquid fixing solution 210 is applied to the unfixed toner image T on the transfer paper P as a recording medium.

図5は、本実施形態の定着装置60において塗布ローラ61が転写紙Pと接触する部分(塗布位置C)の拡大説明図である。
図5に示すように、定着液泡状化装置500によって液状定着液210を液中に気泡が分散した泡状定着液Fとすることで、定着液の嵩密度を低くでき、少量の定着液で塗布ローラ61表面上の定着液の膜厚を厚くすることができる。更には定着液の表面張力による影響が抑えられるため、定着液の量が少量であっても塗布ローラ61への樹脂微粒子のオフセットを防止できることが分かった。
FIG. 5 is an enlarged explanatory view of a portion (application position C) where the application roller 61 contacts the transfer paper P in the fixing device 60 of the present embodiment.
As shown in FIG. 5, by using the fixing liquid foaming device 500 as a liquid fixing liquid 210 in which bubbles are dispersed in the liquid, the bulk density of the fixing liquid can be lowered, and a small amount of fixing liquid can be used. The film thickness of the fixing solution on the surface of the application roller 61 can be increased. Furthermore, since the influence of the surface tension of the fixing solution is suppressed, it has been found that the resin fine particles can be prevented from being offset to the coating roller 61 even if the amount of the fixing solution is small.

また、本発明者らが鋭意検討を重ねたところ、樹脂微粒子の大きさが5[μm]〜10[μm]程度の場合、微粒子層を乱すことなく泡状定着液Fを樹脂微粒子である未定着トナー像Tのトナー粒子に付与するには、泡状定着液Fの泡径範囲が、5[μm]〜50[μm]程度が適していることがわかった。
図6は、泡状定着液Fの拡大模式図であり、図6に示すように、液中に多くの気泡Fbが分散されて泡状となった泡状定着液Fは、気泡Fbと気泡のそれぞれを区切る液膜境界(以下、プラトー境界Faと称す)とから構成される。
なお、塗布ローラ61に供給される泡状定着液Fの嵩密度としては、0.01[g/cm]〜0.1[g/cm]程度の範囲となるものが望ましい。
Further, as a result of extensive investigations by the present inventors, when the size of the resin fine particles is about 5 [μm] to 10 [μm], it is undecided that the foamed fixing solution F is resin fine particles without disturbing the fine particle layer. It was found that the bubble diameter range of the foam-like fixing liquid F is suitable for applying to the toner particles of the toner image T is about 5 [μm] to 50 [μm].
FIG. 6 is an enlarged schematic diagram of the foam-like fixing solution F. As shown in FIG. 6, the foam-like fixing solution F in which a large number of bubbles Fb are dispersed in the solution becomes foamed. The liquid film boundary (hereinafter referred to as a plateau boundary Fa) that divides each of the above.
The bulk density of the foam-like fixing liquid F supplied to the application roller 61 is preferably in the range of about 0.01 [g / cm 3 ] to 0.1 [g / cm 3 ].

次に、泡生成装置である定着液泡状化装置500について説明する。
図1に示す定着液泡状化装置500は、泡生成部502、泡導出管505、泡マニホールド503及び吐出スリット504を備える。泡生成部502には、定着液搬送管230及び空気搬送管330から供給される液状定着液210及び空気を混合することで、泡状定着液Fを生成する。生成された泡状定着液Fは泡導出管505を通って泡マニホールド503に受け渡され、泡マニホールド503で塗布ローラ61の幅方向(図1の紙面に直交する方向)に広げられ、吐出スリット504を通過し、泡状定着液排出口501から塗布ローラ61の表面に供給される。
Next, the fixer foaming device 500 which is a foam generating device will be described.
A fixing liquid foaming apparatus 500 shown in FIG. 1 includes a foam generation unit 502, a foam outlet pipe 505, a foam manifold 503, and a discharge slit 504. In the foam generation unit 502, the liquid fixer 210 and air supplied from the fixer transport pipe 230 and the air transport pipe 330 are mixed with each other, thereby generating a foam-like fixer F. The generated foam-like fixing solution F is passed to the foam manifold 503 through the foam outlet tube 505, and is spread by the foam manifold 503 in the width direction of the application roller 61 (direction perpendicular to the paper surface of FIG. 1). 504 is supplied to the surface of the application roller 61 from the foamy fixing solution outlet 501.

図7乃至9は、定着液泡状化装置500の泡生成部502近傍の流体(定着液及び空気)が通過する空間の拡大説明図である。図7は、図1と同じ方向から見た泡生成部502の拡大正面図であり、図8は、泡生成部502を上方からみた図7中のD−D断面における拡大上面図であり、図9は、図7及び図8中のE−E断面の断面図としての拡大側面図である。また、図7は、図8及び図9中のG−G断面の断面図となる。
図7乃至9において、液状定着液210が通過する空間は斜線部としており、図中の矢印Lcは液状定着液210の流れを示し、図中の矢印Acは空気の流れを示す。さらに、図中の矢印Fcは、泡状定着液Fの流れを示す。
7 to 9 are enlarged explanatory views of a space through which fluid (fixing solution and air) in the vicinity of the bubble generating unit 502 of the fixing solution foaming device 500 passes. FIG. 7 is an enlarged front view of the foam generating unit 502 viewed from the same direction as FIG. 1, and FIG. 8 is an enlarged top view of a DD cross section in FIG. FIG. 9 is an enlarged side view as a cross-sectional view of the EE cross section in FIGS. 7 and 8. FIG. 7 is a cross-sectional view taken along the line GG in FIGS. 8 and 9.
7 to 9, the space through which the liquid fixing solution 210 passes is a hatched portion, the arrow Lc in the drawing indicates the flow of the liquid fixing solution 210, and the arrow Ac in the drawing indicates the flow of air. Furthermore, an arrow Fc in the figure indicates the flow of the foamy fixing solution F.

定着液搬送管230から供給される液状定着液210は、泡生成部502の液マニホールド240に流入し、幅方向に拡がり、幅方向に複数本配置された液流路250を通過して泡生成スリット506に流入する。一方、空気搬送管330から供給される空気は、泡生成部502の気体マニホールド340に流入し、幅方向に拡がり、幅方向に複数本配置された気体流路350を通過して泡生成スリット506に流入する。
図8及び図9に示すように、液流路250と気体流路350とは、幅方向について交互に泡生成スリット506と連通している。図8に示す泡生成部502は、一例として、流路ピッチP3が220[μm]、流路幅Kは70[μm]である。また、この例では、液流路250が23本、気体流路350は22本形成されている。
また、泡生成スリット506のスリット幅Wsは、50[μm]〜200[μm]が望ましく、本実施形態では100[μm]である。幅方向スリット長さWaは、3.0[mm]〜5.0[mm]である。さらに、断面が円形の泡導出管505の径Wdは、約2.0[mm]である。
The liquid fixing liquid 210 supplied from the fixing liquid transport pipe 230 flows into the liquid manifold 240 of the foam generation unit 502, spreads in the width direction, and passes through the liquid flow paths 250 arranged in the width direction to generate bubbles. It flows into the slit 506. On the other hand, the air supplied from the air conveyance pipe 330 flows into the gas manifold 340 of the bubble generation unit 502, spreads in the width direction, passes through the gas flow paths 350 arranged in the width direction, and forms the bubble generation slit 506. Flow into.
As shown in FIGS. 8 and 9, the liquid channel 250 and the gas channel 350 communicate with the bubble generation slits 506 alternately in the width direction. As an example, the bubble generation unit 502 illustrated in FIG. 8 has a channel pitch P3 of 220 [μm] and a channel width K of 70 [μm]. In this example, 23 liquid channels 250 and 22 gas channels 350 are formed.
The slit width Ws of the bubble generation slit 506 is desirably 50 [μm] to 200 [μm], and is 100 [μm] in the present embodiment. The width direction slit length Wa is 3.0 [mm] to 5.0 [mm]. Furthermore, the diameter Wd of the bubble outlet tube 505 having a circular cross section is about 2.0 [mm].

泡生成部502では、泡生成スリット506と液流路250とが連通する部分が定着液供給口(液体供給口)となり、泡生成スリット506と気体流路350とが連通する部分が空気供給口(気体供給口)となる。そして、泡生成スリット506の上端部で、泡生成スリット506内に液状定着液210を供給する定着液供給口と空気を供給する空気供給口とが、泡生成スリット506の断面の長尺方向に沿って交互に配置された状態となる。
このような構造の泡生成部502で、液状定着液210を供給することにより、交互に配置された定着液供給口と空気供給口とから液状定着液210と空気が流入することで、泡生成スリット506内で液状定着液210と空気とが混合し、泡状定着液Fが生成され、生成された泡状定着液Fは泡導出管505へと流入する。
In the bubble generation unit 502, a portion where the bubble generation slit 506 communicates with the liquid flow path 250 is a fixing liquid supply port (liquid supply port), and a portion where the bubble generation slit 506 communicates with the gas flow path 350 is an air supply port. (Gas supply port). A fixing liquid supply port that supplies the liquid fixing liquid 210 into the bubble generation slit 506 and an air supply port that supplies air at the upper end of the bubble generation slit 506 extend in the longitudinal direction of the cross section of the bubble generation slit 506. It becomes the state arrange | positioned alternately along.
By supplying the liquid fixer 210 with the bubble generating unit 502 having such a structure, the liquid fixer 210 and the air flow from the alternately arranged fixer supply ports and air supply ports, thereby generating bubbles. The liquid fixing solution 210 and air are mixed in the slit 506 to generate a foam-like fixing solution F, and the generated foam-like fixing solution F flows into the bubble outlet tube 505.

図10乃至12は、定着液泡状化装置500の泡導出管505よりも下流側の泡マニホールド503及び吐出スリット504近傍の流体が通過する空間の拡大説明図である。図10は、図1と同じ方向から見た定着液泡状化装置500の下端部と塗布ローラ61の上端部とが対向する位置近傍の拡大正面図である。また、図11は、泡マニホールド503及び吐出スリット504を形成する空間の拡大斜視図である。図12は、定着液泡状化装置500の下端部と塗布ローラ61の上端部とが対向する位置近傍を塗布ローラ61の幅方向が左右方向となる側面から見た拡大側面図である。図12では、塗布ローラ61の断面を斜線部で示している。   10 to 12 are enlarged explanatory views of the space through which the fluid in the vicinity of the bubble manifold 503 and the discharge slit 504 on the downstream side of the bubble outlet tube 505 of the fixing liquid foaming device 500 passes. FIG. 10 is an enlarged front view of the vicinity of a position where the lower end portion of the fixing liquid foaming device 500 and the upper end portion of the application roller 61 face each other as viewed from the same direction as FIG. FIG. 11 is an enlarged perspective view of a space in which the bubble manifold 503 and the discharge slit 504 are formed. FIG. 12 is an enlarged side view of the vicinity of the position where the lower end portion of the fixing liquid foaming device 500 and the upper end portion of the application roller 61 face each other, as viewed from the side where the width direction of the application roller 61 is the left-right direction. In FIG. 12, the cross section of the application roller 61 is indicated by the hatched portion.

泡生成スリット506から泡導出管505へと流入した泡状定着液Fは、泡導出管505を通過して泡マニホールド503に流入する。泡マニホールド503では幅方向全域で吐出スリット504と連通しているが、吐出スリット504は吐出幅Wpが500[μm]以下で流路が泡マニホールド503(深さは1.5[mm]〜2.0[mm]程度)に比して通過する泡状定着液Fに対する流体抵抗が大きくなる。このため、泡導出管505から泡マニホールド503に流入した泡状定着液Fはすぐには吐出スリット504に流入せず、吐出スリット504に比べて流体抵抗が小さい、泡マニホールド503内に充填される。泡状定着液Fが泡マニホールド503内に充填された後に、泡導出管505からさらに泡状定着液Fが泡マニホールド503内に流入することで、泡マニホールド503内の泡状定着液Fが押し出されるようにして吐出スリット504内に流入する。その後、吐出スリット504を通過した泡状定着液Fが泡状定着液排出口501から吐出されることで、塗布ローラ61の表面に泡状定着液Fを供給することができる。
また、幅方向に延在する泡マニホールド503内に充填された泡状定着液Fが吐出スリット504を通って泡状定着液排出口501から排出されることで、表面移動する塗布ローラ61に対して泡状定着液を幅方向に広がりを持って付与することできる。
The foam-like fixer F that has flowed from the bubble generation slit 506 into the bubble outlet tube 505 passes through the bubble outlet tube 505 and flows into the bubble manifold 503. The foam manifold 503 communicates with the discharge slit 504 in the entire width direction, but the discharge slit 504 has a discharge width Wp of 500 [μm] or less and a flow path of the foam manifold 503 (depth is 1.5 [mm] to 2]. The fluid resistance to the foam-like fixing liquid F that passes is larger than (about 0.0 mm). For this reason, the foam-like fixing solution F that has flowed into the bubble manifold 503 from the bubble outlet tube 505 does not immediately flow into the discharge slit 504, and is filled in the bubble manifold 503 having a smaller fluid resistance than the discharge slit 504. . After the foam fixing solution F is filled in the foam manifold 503, the foam fixing solution F further flows into the foam manifold 503 from the foam outlet tube 505, so that the foam fixing solution F in the foam manifold 503 is pushed out. In this way, it flows into the discharge slit 504. Thereafter, the foam-like fixing liquid F that has passed through the ejection slit 504 is ejected from the foam-like fixing liquid discharge port 501, whereby the foam-like fixing liquid F can be supplied to the surface of the application roller 61.
Further, the foam-like fixing liquid F filled in the foam manifold 503 extending in the width direction is discharged from the foam-like fixing liquid discharge port 501 through the discharge slit 504, so that the coating roller 61 that moves on the surface is covered. Thus, the foamy fixing solution can be applied with a spread in the width direction.

本実施形態の定着液泡状化装置500の幅方向吐出スリット長さWtは20[mm]である。このため、定着液泡状化装置500は、図12に示すように、複数個の吐出スリット504が幅方向に連続して配置されるように、泡生成部502、泡導出管505、泡マニホールド503及び吐出スリット504を幅方向に沿って複数個配置した構成である。本実施形態の定着液泡状化装置500では、15個配置している。   The fixing liquid foaming device 500 of the present embodiment has a width direction discharge slit length Wt of 20 [mm]. For this reason, as shown in FIG. 12, the fixing liquid foaming device 500 has a foam generation unit 502, a foam outlet pipe 505, and a foam manifold 503 so that a plurality of discharge slits 504 are continuously arranged in the width direction. And a plurality of ejection slits 504 are arranged along the width direction. In the fixing liquid foaming device 500 of the present embodiment, 15 are arranged.

次に、本実施形態の定着液泡状化装置500の特徴部について説明する。
本実施形態の定着液泡状化装置500は、泡生成スリット506、泡導出管505、泡マニホールド503及び吐出スリット504を形成する壁面に撥液加工を施している。
定着液泡状化装置500は、泡生成スリット506、泡導出管505、泡マニホールド503及び吐出スリット504によって泡生成部502から泡状定着液排出口501までの間で泡状定着液Fが通過する泡搬送路を構成している。泡搬送路の壁面に撥液加工を施すことで、泡搬送路の壁面が定着液に対して撥液性を有する。ここで、定着液に対して撥液性を有する壁面とは、壁面に対する定着液の接触角が60[°]以上であることをいう。このように、泡搬送路の壁面が定着液に対して撥液性を有することで、その壁面に接触した泡状定着液Fの液状成分が濡れ拡がることを抑制できる。
以下、図13及び図14を用いて、泡搬送路に撥液加工を施した本実施形態の構成と、搬送路に撥液加工を施していない構成とを比較して説明する。
Next, features of the fixing liquid foaming device 500 of this embodiment will be described.
In the fixing liquid foaming apparatus 500 according to the present embodiment, a liquid repellent process is performed on the wall surfaces that form the foam generation slit 506, the foam outlet pipe 505, the foam manifold 503, and the discharge slit 504.
In the fixing liquid foaming device 500, the foam-like fixing liquid F passes between the foam-generating unit 502 and the foam-like fixing liquid discharge port 501 by the foam generation slit 506, the foam outlet pipe 505, the foam manifold 503, and the discharge slit 504. The bubble conveyance path is configured. By subjecting the wall surface of the bubble conveyance path to liquid repellency, the wall surface of the bubble conveyance path has liquid repellency with respect to the fixing liquid. Here, the wall surface having liquid repellency with respect to the fixing solution means that the contact angle of the fixing solution with respect to the wall surface is 60 [°] or more. As described above, since the wall surface of the bubble conveyance path has liquid repellency with respect to the fixing liquid, it is possible to suppress the liquid component of the foam-like fixing liquid F in contact with the wall surface from spreading.
Hereinafter, the configuration of the present embodiment in which liquid repellent processing is performed on the bubble transport path and the configuration in which liquid transport repellent processing is not performed on the transport path will be described in comparison with FIGS. 13 and 14.

図13は、図7中の領域αで示す泡生成スリット506近傍の拡大説明図である。図13(a)は、本実施形態の説明図であり、壁面に撥液加工を施した泡生成スリット506に泡状定着液Fを通過させた状態の説明図である。また、図13(b)は、比較例の説明図であり、壁面に撥液加工を施していない泡生成スリット506に泡状定着液Fを通過させた状態の説明図である。
図13中の破線矢印Fcは泡状定着液Fの流れを示し、矢印Lcは、泡状定着液Fのプラトー境界Faから流れ出る液状成分(定着液)の流れを示す。
FIG. 13 is an enlarged explanatory view of the vicinity of the bubble generation slit 506 indicated by a region α in FIG. FIG. 13A is an explanatory diagram of the present embodiment, and is an explanatory diagram of a state in which the foam-like fixing liquid F is passed through the foam generation slit 506 whose wall surface has been subjected to liquid repellent processing. FIG. 13B is an explanatory diagram of a comparative example, and is an explanatory diagram of a state in which the foam-like fixing liquid F is passed through the foam generation slit 506 whose wall surface is not subjected to liquid repellent processing.
A broken line arrow Fc in FIG. 13 indicates the flow of the foamy fixing solution F, and an arrow Lc indicates the flow of the liquid component (fixing solution) flowing out from the plateau boundary Fa of the foamed fixing solution F.

図13(b)に示すように、壁面に撥液加工を施していない泡生成スリット506に泡状定着液Fを通過させた場合、矢印Lcで示すように、プラトー境界Faから泡生成スリット506の壁面に濡れ拡がる定着液の量が多くなる。泡生成スリット506の壁面への定着液の付着量が多いため、泡生成スリット506の下流側ではプラトー境界Faの膜厚が薄くなり、破泡し易い状態となる。破泡が生じるとプラトー境界Faを挟んで隣り合っていた気泡Fbが連通し、泡径が大きくなる。このように、泡生成スリット506内で破泡が生じると、破泡が生じた部分と破泡が生じなかった部分とで泡径の分布にムラが生じることになる。   As shown in FIG. 13B, when the foam-like fixing liquid F is passed through the foam generation slit 506 whose wall surface has not been subjected to liquid repellent processing, the foam generation slit 506 from the plateau boundary Fa is indicated by an arrow Lc. The amount of the fixer that spreads on the wall surface of the toner increases. Since the amount of the fixing solution attached to the wall surface of the bubble generation slit 506 is large, the film thickness of the plateau boundary Fa becomes thin on the downstream side of the bubble generation slit 506, and bubbles are easily broken. When bubble breakage occurs, the adjacent bubbles Fb across the plateau boundary Fa communicate with each other, and the bubble diameter increases. As described above, when bubble breakage occurs in the bubble generation slit 506, the bubble diameter distribution is uneven between the portion where the bubble breakage occurs and the portion where the bubble breakage does not occur.

一方、図13(a)に示すように、壁面に撥液加工を施した泡生成スリット506に泡状定着液Fを通過させた場合、矢印Lcで示すように、プラトー境界Faから泡生成スリット506の壁面に濡れ拡がる定着液の量が少なくなる。泡生成スリット506の壁面への定着液の付着量が少ないため、泡生成スリット506内でプラトー境界Faの膜厚が薄くなり難く、破泡が生じ難い。破泡が生じ難いとプラトー境界Faを挟んで隣り合っていた気泡Fbが連通し難く、破泡に起因して泡径が大きくなることを抑制できる。このため、本実施形態の定着液泡状化装置500では、泡生成スリット506内で破泡が生じることに起因する泡径の分布にムラが生じることを抑制することができる。   On the other hand, as shown in FIG. 13 (a), when the foam-like fixing liquid F is passed through the foam generation slit 506 whose wall surface has been subjected to liquid repellency, as shown by the arrow Lc, the foam generation slit is formed from the plateau boundary Fa. The amount of the fixer that spreads on the wall surface 506 is reduced. Since the amount of the fixing solution attached to the wall surface of the bubble generation slit 506 is small, the film thickness at the plateau boundary Fa in the bubble generation slit 506 is unlikely to become thin, and bubbles are not easily broken. If the bubble breakage hardly occurs, it is difficult for the bubbles Fb adjacent to each other across the plateau boundary Fa to communicate with each other, and the bubble diameter can be prevented from increasing due to the bubble breakage. For this reason, in the fixing liquid foaming device 500 of the present embodiment, it is possible to suppress the occurrence of unevenness in the bubble diameter distribution caused by the occurrence of bubble breakage in the bubble generation slit 506.

図14は、図12中の領域βで示す泡マニホールド503及び吐出スリット504の一部の拡大説明図である。図14(a)は、本実施形態の説明図であり、壁面に撥液加工を施した泡マニホールド503及び吐出スリット504に泡状定着液Fを通過させた状態の説明図である。また、図13(b)は、比較例の説明図であり、壁面に撥液加工を施していない泡マニホールド503及び吐出スリット504に泡状定着液Fを通過させた状態の説明図である。
図14中では、図中の破線矢印が泡状定着液Fの流れを示し、実線矢印が泡状定着液Fのプラトー境界Faから流れ出た液状成分(定着液)の流れを示す。また、実線の矢印が太いほど、流れる液量が多いことを示す。
FIG. 14 is an enlarged explanatory view of a part of the foam manifold 503 and the discharge slit 504 indicated by a region β in FIG. FIG. 14A is an explanatory view of the present embodiment, and is an explanatory view of a state in which the foam-like fixing liquid F is passed through the foam manifold 503 and the discharge slit 504 whose wall surfaces have been subjected to liquid repellent processing. FIG. 13B is an explanatory diagram of a comparative example, and is an explanatory diagram of a state in which the foam-like fixing liquid F is passed through the foam manifold 503 and the discharge slit 504 whose wall surfaces are not subjected to liquid repellency.
In FIG. 14, the broken-line arrows in the figure indicate the flow of the foam-like fixing solution F, and the solid-line arrows indicate the flow of the liquid component (fixing solution) that flows out from the plateau boundary Fa of the foam-like fixing solution F. Also, the thicker the solid arrow, the greater the amount of liquid flowing.

図14(b)に示すように、壁面に撥液加工を施していない泡マニホールド503に泡状定着液Fを通過させた場合、実線矢印で示すように、プラトー境界Faから泡マニホールド503の壁面に濡れ拡がる定着液の量が多くなる。壁面に濡れ拡がった定着液は泡マニホールド503の壁面に沿って幅方向端部側へ流れる。このため、泡マニホールド503内の幅方向端部側(図14中の左側)ほど定着液の液量が多くなる。泡マニホールド503の壁面に沿って幅方向端部側へ流れた定着液は、吐出スリット504に流入する泡状定着液Fと共に、吐出スリット504に流入する。このとき、壁面に沿って流れた定着液が、泡マニホールド503内または吐出スリット504内で泡状定着液Fと混合する。これにより、図14(b)に示すように、幅方向外側ほど、泡状定着液Fに含まれる定着液の量が多くなり、嵩密度が高く、泡径の小さい泡状定着液Fが、泡状定着液排出口501から吐出される。また、泡マニホールド503の幅方向中央近傍(図14中の右側)から吐出スリット504内に流入した泡状定着液Fは、吐出スリット504に到達するまでの泡搬送路の壁面に定着液を取られたままで、幅方向端部側と異なり、液量の少ないままの状態である。さらに、吐出スリット504は、中央部側ほど泡状定着液Fが通過する経路が長くなっており、流路幅が狭く壁面の影響を受け易い吐出スリット504の経路が長いことで、吐出スリット504内では中央部側ほどプラトー境界Faから吐出スリット504の壁面に濡れ拡がる定着液の量が多くなる。このため、泡状定着液Fの定着液の液量が少なくなり、嵩密度が低く、泡径の大きい泡状定着液Fが、泡状定着液排出口501から吐出される。このように、幅方向端部側ほど嵩密度が高く、泡径の小さい泡状定着液Fとなり、幅方向中央部側ほど嵩密度が低く、泡径の大きな泡状定着液Fとなるため、泡状定着液排出口501から吐出される泡状定着液Fには、幅方向の位置によって泡径の分布や嵩密度の分布にムラが生じる。   As shown in FIG. 14B, when the foam-like fixing solution F is passed through the foam manifold 503 whose wall surface is not subjected to liquid repellency, the wall surface of the foam manifold 503 from the plateau boundary Fa as indicated by the solid line arrow. The amount of the fixer that spreads wet is increased. The fixer that has spread on the wall surface flows to the end in the width direction along the wall surface of the foam manifold 503. For this reason, the liquid amount of the fixing liquid increases toward the end in the width direction in the foam manifold 503 (left side in FIG. 14). The fixer that has flowed along the wall surface of the foam manifold 503 toward the end in the width direction flows into the discharge slit 504 together with the foamy fixer F that flows into the discharge slit 504. At this time, the fixing solution flowing along the wall surface is mixed with the foam-like fixing solution F in the bubble manifold 503 or the discharge slit 504. Thereby, as shown in FIG. 14 (b), the amount of the fixing solution contained in the foam-like fixing solution F is increased toward the outer side in the width direction, the bulk density is high, and the foam-like fixing solution F having a small bubble diameter is obtained. It is discharged from the foamy fixing solution discharge port 501. Further, the foam-like fixer F that has flowed into the discharge slit 504 from the center in the width direction of the foam manifold 503 (on the right side in FIG. 14) is applied to the wall surface of the bubble transport path until it reaches the discharge slit 504. Unlike the width direction end portion, the liquid amount remains small. Further, the discharge slit 504 has a longer path through which the foam-like fixing liquid F passes toward the center side, and the discharge slit 504 has a narrow flow path width and is easily affected by the wall surface. Inside, the amount of the fixing liquid that spreads from the plateau boundary Fa to the wall surface of the discharge slit 504 increases toward the center. For this reason, the amount of the fixing solution of the foamy fixing solution F is reduced, the bulky fixing solution F having a low bulk density and a large bubble diameter is discharged from the foaming fixing solution discharge port 501. Thus, the bulk density is higher at the width direction end side and becomes a foam-like fixing solution F having a smaller bubble diameter, and the bulk density is lower at the width direction center portion side and becomes a foam-like fixing solution F having a larger bubble diameter. In the foam-like fixer F discharged from the foam-like fixer outlet 501, the bubble diameter distribution and the bulk density distribution are uneven depending on the position in the width direction.

また、中央部で吐出される泡状定着液Fのように、泡径が大きくプラトー境界Faの膜厚が薄い泡状定着液Fは吐出時に破泡し易い。ここで、泡搬送路内のような閉空間内で破泡すると泡状定着液Fの泡径が大きくなるだけだが、吐出時のように開放空間で破泡すると、泡状定着液Fの泡径が大きくなるだけではなく、空気が抜けて一部が液状定着液210となる。液状定着液210となって定着液はロスとなるため、その分、多くの泡状定着液Fを生成する必要が生じる。   Further, like the foam-like fixing solution F discharged at the center, the foam-like fixing solution F having a large bubble diameter and a thin film thickness at the plateau boundary Fa is easily broken. Here, if bubbles are broken in a closed space such as in the bubble conveyance path, the bubble diameter of the foam-like fixing solution F only increases. However, if bubbles are broken in the open space as in ejection, bubbles of the bubble-like fixing solution F are produced. Not only does the diameter increase, but the air escapes and part of it becomes the liquid fixer 210. Since the liquid fixing liquid 210 becomes a loss of the fixing liquid, it is necessary to generate a lot of foamy fixing liquid F correspondingly.

一方、図14(a)に示すように、壁面に撥液加工を施した泡マニホールド503に泡状定着液Fを通過させた場合、実線矢印で示すように、プラトー境界Faから泡マニホールド503の壁面に濡れ拡がる定着液の量が図14(b)の構成に比べて少なくなる。壁面に濡れ拡がった定着液は泡マニホールド503の壁面に沿って幅方向端部側へ流れるが、壁面に沿って流れる定着液の量が少ないため、吐出スリット504に流入する泡状定着液Fと共に、泡マニホールド503から吐出スリット504に流入する定着液の量が少なくなる。泡マニホールド503の壁面を流れた定着液の移動が少ないため、図14(a)に示すように、幅方向外側ほど泡状定着液Fに含まれる定着液の量が多くなることを抑制し、嵩密度が高くなることを抑制できる。また、泡マニホールド503の幅方向中央近傍から吐出スリット504内に流入した泡状定着液Fは、吐出スリット504に到達するまでの泡搬送路の壁面に定着液を取られたままであるが、それまでの泡搬送経路の壁面にも撥液加工が成されているため、液量の減少は抑制された状態である。また、吐出スリット504は、中央部側ほど泡状定着液Fが通過する経路が長くなっているが、吐出スリット504の壁面も撥液加工がなされているため、吐出スリット504の中央部側でプラトー境界Faから吐出スリット504の壁面に濡れ拡がることを抑制できる。このため、吐出スリット504の中央部であっても、泡状定着液Fの定着液の液量が少なくなることを抑制でき、嵩密度が低くなることや、泡径が大きくなることを抑制できる。このように、幅方向端部側で嵩密度が高く、泡径の小さい泡状定着液Fとなることを抑制し、幅方向中央側で嵩密度が低く、泡径の大きい泡状定着液Fとなることを抑制することができるので、泡状定着液排出口501から吐出される泡状定着液Fに、幅方向の位置によって泡径の分布や嵩密度の分布にムラが生じることを抑制できる。   On the other hand, as shown in FIG. 14A, when the foam-like fixing liquid F is passed through the foam manifold 503 whose wall surface has been subjected to liquid repellency, as indicated by the solid line arrow, the foam manifold 503 is separated from the plateau boundary Fa. The amount of the fixer that spreads on the wall surface is smaller than that in the configuration of FIG. The fixer that has spread on the wall surface flows along the wall surface of the foam manifold 503 toward the end in the width direction. However, since the amount of the fixer flowing along the wall surface is small, the fixer F together with the foamy fixer F flowing into the discharge slit 504 is used. The amount of the fixer flowing from the bubble manifold 503 into the discharge slit 504 is reduced. Since there is little movement of the fixing liquid that has flowed through the wall surface of the foam manifold 503, as shown in FIG. 14A, the amount of the fixing liquid contained in the foam-like fixing liquid F is suppressed from increasing toward the outer side in the width direction. It can suppress that a bulk density becomes high. In addition, the foam-like fixer F that has flowed into the discharge slit 504 from the vicinity of the center in the width direction of the foam manifold 503 remains on the wall surface of the bubble transport path until reaching the discharge slit 504. Since the liquid repellent finish is also applied to the wall surface of the bubble conveyance path up to, the decrease in the liquid amount is suppressed. Further, the discharge slit 504 has a longer path through which the foam-like fixing liquid F passes toward the center side. However, the wall surface of the discharge slit 504 is also liquid-repellent. It is possible to suppress wetting and spreading from the plateau boundary Fa to the wall surface of the discharge slit 504. For this reason, even in the central portion of the ejection slit 504, it is possible to suppress a decrease in the amount of the fixing solution of the foam-like fixing solution F, and it is possible to suppress a decrease in bulk density and an increase in the bubble diameter. . As described above, the foam fixing solution F having a high bulk density at the width direction end portion and a small foam diameter is suppressed, and the bulk density is low at the center in the width direction and has a large bubble diameter. Therefore, it is possible to prevent the bubble-like fixer F discharged from the bubble-like fixer discharge port 501 from being uneven in the bubble diameter distribution and the bulk density distribution depending on the position in the width direction. it can.

また、中央部で吐出される泡状定着液Fのプラトー境界Faの膜厚が薄くなることを抑制できるため、泡状定着液Fは吐出時に破泡し難くなり、吐出時に破泡して泡状定着液Fの一部が液状定着液210となることを抑制できる。これにより、吐出時の破泡に起因する定着液はロスを低減できる。   Moreover, since it can suppress that the film thickness of the plateau boundary Fa of the foam-like fixing solution F discharged at the center part becomes thin, the foam-like fixing solution F becomes difficult to break when discharging, and bubbles are broken when discharged. It is possible to prevent a part of the fixing solution F from becoming the liquid fixing solution 210. As a result, it is possible to reduce the loss of the fixing liquid resulting from bubble breakage during ejection.

このように、本実施形態の定着液泡状化装置500は、その内部の泡状定着液Fが接触する壁面(泡搬送路の壁面)を撥液性にすることで、泡状定着液Fが移動する際に壁面に奪われる液量、壁面を伝わって流れる液量を低減することができる。これにより、壁面に沿って流れた定着液が泡状定着液Fに混入することによる嵩密度の上昇、搬送中に破泡することによる泡の大径化を抑制することができ、塗布ローラ61に供給する泡状定着液Fの嵩密度の分布や泡径の分布にムラが生じることを低減できる。
また、泡状定着液排出口501の幅方向中央部から吐出される泡状定着液Fの破泡を抑制することで、泡状定着液Fから空気が抜けるガス抜けを防止できる。これにより、ロスになる定着液の量を少なくすることができ、泡状定着液Fの生成の効率が向上する。
As described above, the fixing liquid foaming device 500 according to the present embodiment makes the foam-like fixing liquid F the liquid-repellent surface by making the wall surface (the wall surface of the foam conveyance path) that the foam-like fixing liquid F inside contacts with the liquid-repellent. The amount of liquid taken away by the wall surface during movement and the amount of liquid flowing along the wall surface can be reduced. As a result, it is possible to suppress an increase in bulk density due to the fixing solution flowing along the wall surface being mixed into the foam-like fixing solution F, and an increase in the diameter of the bubbles due to bubble breaking during conveyance. It is possible to reduce the occurrence of unevenness in the distribution of the bulk density and the distribution of the bubble diameter of the foam-like fixing liquid F supplied to the liquid.
Further, by suppressing bubble breakage of the foam-like fixer F discharged from the central portion in the width direction of the foam-like fixer outlet 501, it is possible to prevent gas escape from causing air to escape from the foam-like fixer F. As a result, the amount of the fixing solution that is lost can be reduced, and the generation efficiency of the foamy fixing solution F is improved.

本実施形態の定着液泡状化装置500は、ステンレス鋼からなり、泡搬送路を形成する壁面に、フッ素樹脂加工を施して撥液処理を行っている。
フッ素樹脂加工を施したステンレス鋼の表面と、撥液処理を行っていないステンレス鋼の表面との定着液に対する接触角を比較したものを表1に示す。
The fixing liquid foaming device 500 of this embodiment is made of stainless steel, and performs a liquid repellent treatment by applying fluororesin processing to the wall surface forming the foam transport path.
Table 1 shows a comparison of the contact angle with respect to the fixing solution between the surface of the stainless steel subjected to the fluororesin processing and the surface of the stainless steel not subjected to the liquid repellent treatment.

Figure 2012150352
Figure 2012150352

表1に示すように、ステンレス鋼の表面に対してフッ素樹脂加工を施すことによって、接触角が60[°]以上となる撥液性を得ることがわかる。
表1に示す実験ではステンレスで製作しており、ステンレスで作った部品で効果確認をしているが、最終的には泡生成部の流路以外ほとんどの部分を樹脂で製作する。使用する樹脂は、PET(ポリエチレンテレフタレート)やPEEK(ポリエーテルエーテルケトン)等、軟化剤の影響を受けない樹脂であり、これらの樹脂はステンレス同様に撥水効果を持つ撥水処理は可能である。
As shown in Table 1, it is understood that the liquid repellency with a contact angle of 60 [°] or more is obtained by applying fluororesin processing to the surface of stainless steel.
In the experiment shown in Table 1, it is made of stainless steel, and the effect has been confirmed with parts made of stainless steel, but in the end, most parts other than the flow path of the foam generating part are made of resin. The resin used is a resin that is not affected by a softening agent such as PET (polyethylene terephthalate) or PEEK (polyetheretherketone), and these resins can be subjected to water repellent treatment having a water repellent effect like stainless steel. .

ここで、個体表面の液体に対する撥液性について説明する。
基板を形成する固体の表面自由エネルギーが、液体の表面エネルギーよりも小さいことが基板の撥液性の向上に有効である。具体的には、基板の表面をフッ素樹脂(PTFE、PFA、FEPなど)でコーティングし、表面層を形成させることが有利である。また、表面に微細な凹凸構造を設けることで、撥液性ならびに親液性が向上することが知られている。言い換えると、撥液表面に微細な凹凸構造を設けることでより撥液性が向上し、親液表面は親液性が向上する。微細な凹凸構造を設ける技術として、例えば、特開2006−83244号公報や特開2005−113110号公報等に記載された技術が知られている。
Here, the liquid repellency of the solid surface with respect to the liquid will be described.
It is effective for improving the liquid repellency of the substrate that the surface free energy of the solid forming the substrate is smaller than the surface energy of the liquid. Specifically, it is advantageous to coat the surface of the substrate with a fluororesin (PTFE, PFA, FEP, etc.) to form a surface layer. It is also known that the liquid repellency and lyophilicity are improved by providing a fine uneven structure on the surface. In other words, by providing a fine concavo-convex structure on the liquid repellent surface, the liquid repellency is further improved, and the lyophilic surface is improved in lyophilicity. As a technique for providing a fine concavo-convex structure, for example, techniques described in JP 2006-83244 A, JP 2005-113110 A, and the like are known.

また、泡搬送路の壁面が撥液性を有する構成としては、ステンレス鋼のように、その表面に対する定着液の接触角が60[°]未満の発液性の低い材料の表面に撥液加工を施す構成に限るものではない。撥液性を発揮させる壁面を形成する部材の材料を定着液に対して撥液性の高い材料を用いることで、その表面に対する定着液の接触角が60[°]以上となるようにしてもよい。   In addition, the wall surface of the bubble conveyance path has a liquid repellency, such as a stainless steel and a liquid repellent finish on the surface of a material with a low liquid repellency where the contact angle of the fixing liquid to the surface is less than 60 [°]. It is not restricted to the structure which gives. By using a material that forms a wall surface that exhibits liquid repellency as a material having high liquid repellency with respect to the fixer, the contact angle of the fixer with respect to the surface may be 60 [°] or more. Good.

また、図1に示すように、本実施形態の定着装置60では泡状定着液排出口501と塗布ローラ61の表面が対向するように各部材を配置している。このため、泡状定着液排出口501から排出された泡状定着液Fはすぐに塗布ローラ61に塗布される。
このように塗布ローラ61に供給する直前で泡状定着液Fを生成するため、泡状定着液Fを圧送する距離が短くなり、従来の定着液泡状化装置に比べて大容量のポンプが必要なくなる。
また、一度生成した泡状定着液Fは経時劣化するため、生成してから一定時間以上経過した泡状定着液Fは泡生成の系外に排出しなければならない。よって、泡状定着液Fを圧送する距離が長いと、初期発泡を行う位置から定着液供給位置までの搬送経路の容積が大きくなり、一定時間以上経過すると、大量の泡状定着液Fを排出しなければならなくなる。
これに対して本実施形態の定着液泡状化装置500では、泡搬送路(泡生成スリット506、泡導出管505、泡マニホールド503及び吐出スリット504)の内部空間内に残った少量の泡状定着液Fを排出するだけで済み、液状定着液210の浪費を抑制することができる。さらに、泡状定着液Fを回収する回収機構の負荷が非常に大きくなることを抑制することができる。
Further, as shown in FIG. 1, in the fixing device 60 of the present embodiment, each member is arranged so that the foam-like fixing liquid discharge port 501 and the surface of the application roller 61 face each other. For this reason, the foam-like fixing solution F discharged from the foam-like fixing solution outlet 501 is immediately applied to the application roller 61.
Thus, since the foamy fixing solution F is generated immediately before being supplied to the application roller 61, the distance for feeding the foamy fixing solution F is shortened, and a large-capacity pump is required as compared with the conventional fixing solution foaming device. Disappear.
Further, since the once-generated foam fixing solution F deteriorates with time, the foam-like fixing solution F that has passed for a certain period of time after generation must be discharged out of the foam generation system. Therefore, if the distance for feeding the foam-like fixing solution F is long, the volume of the transport path from the position where the initial foaming is performed to the fixing solution supply position increases, and a large amount of the foam-like fixing solution F is discharged after a certain period of time. Will have to do.
In contrast, in the fixing liquid foaming device 500 of the present embodiment, a small amount of foam-like fixing remaining in the internal space of the foam transport path (foam generation slit 506, foam outlet pipe 505, foam manifold 503, and discharge slit 504). It is only necessary to discharge the liquid F, and waste of the liquid fixing liquid 210 can be suppressed. Furthermore, it is possible to suppress the load on the recovery mechanism for recovering the foamy fixing solution F from becoming very large.

このように、本実施形態の定着液泡状化装置500であれば、省スペースの定着液泡状化装置によって泡状定着液Fのロスを軽減しつつ、低密度ならびに小粒径の泡状定着液Fを生成することができる。   As described above, the fixing solution foaming device 500 of the present embodiment reduces the loss of the foamy fixing solution F by the space-saving fixing solution foaming device, and has a low density and a small particle size foaming fixing solution. F can be generated.

定着装置60の液状定着液210は発泡させて泡状定着液Fとして用いるものであり、軟化剤、起泡剤、増泡剤及び、希釈液等を含有する。このような液状定着液210を定着液として使用し得る状態のまま長時間保管していると、加水分解が生じるなどにより定着液が経時で変質し、所望の定着性や所望の発泡性を得ることができなくなる場合がある。
このような定着液を用いる場合、定着液を構成する成分のうち、混合させると経時で変質するおそれがある成分同士を、それぞれ異なる複数の定着液構成液に含有させて個別に収容し、定着液として使用するときに混合することが望ましい。
The liquid fixing solution 210 of the fixing device 60 is foamed and used as a foamy fixing solution F, and contains a softening agent, a foaming agent, a foaming agent, a diluent, and the like. If such a liquid fixer 210 is stored for a long time in a state where it can be used as a fixer, the fixer changes over time due to hydrolysis and the like, and the desired fixability and desired foamability are obtained. May not be possible.
When such a fixing solution is used, among the components constituting the fixing solution, components that may be deteriorated over time when mixed are contained in a plurality of different fixing solution constituent solutions, individually stored, and fixed. It is desirable to mix when used as a liquid.

次に、定着装置60が備える定着液付与手段である塗布ローラ61について説明する。
図1に示すように、塗布ローラ61の上方には定着液泡状化装置500が配置されており、塗布ローラ61は、定着液泡状化装置500によって生成された所望の微小泡径の泡状定着液Fを転写紙P上の未定着トナー像を形成するトナー粒子層へ付与する定着液付与手段である。
定着装置60は、塗布ローラ61と対向する位置に加圧ローラ62を備え、塗布ローラ61と加圧ローラ62とが対向する塗布位置Cに対して塗布ローラ61の表面移動方向上流側の塗布ローラ61の表面に近接または圧接する膜厚規制ブレード63を備える。
本実施形態の定着装置60の膜厚規制ブレード63は塗布ローラ61の表面に対して近接して配置され、詳細は後述するが塗布ローラ61とのギャップ幅を制御可能となっている。このように、膜厚規制ブレード63の塗布ローラ61とのギャップ幅を制御することにより、塗布ローラ61の表面上の泡状定着液Fの膜厚を制御することができる。
Next, the application roller 61 which is a fixing liquid application unit provided in the fixing device 60 will be described.
As shown in FIG. 1, a fixing liquid foaming device 500 is disposed above the application roller 61, and the application roller 61 is a foam fixing device having a desired microbubble diameter generated by the fixing liquid foaming device 500. Fixing liquid applying means for applying the liquid F to a toner particle layer that forms an unfixed toner image on the transfer paper P.
The fixing device 60 includes a pressure roller 62 at a position facing the application roller 61, and the application roller on the upstream side in the surface movement direction of the application roller 61 with respect to the application position C where the application roller 61 and the pressure roller 62 face each other. A film thickness regulating blade 63 that is close to or in pressure contact with the surface of 61 is provided.
The film thickness regulating blade 63 of the fixing device 60 of the present embodiment is disposed close to the surface of the application roller 61, and the gap width with the application roller 61 can be controlled as will be described in detail later. In this way, by controlling the gap width between the film thickness regulating blade 63 and the application roller 61, the film thickness of the foam-like fixing liquid F on the surface of the application roller 61 can be controlled.

転写紙Pと対向する塗布位置Cの塗布ローラ61表面上には膜厚規制ブレード63との対向部を通過して形成された泡状定着液Fの膜がある。
定着液を未定着トナー像Tに塗布する構成の場合、転写紙P等の記録媒体上のトナー層の厚み、記録媒体の種類及び環境温度等、定着環境によって未定着トナー像に対する定着液の浸透し易さが異なる。
一方、塗布ローラ61に対して加圧ローラ62が圧接することで形成される定着ニップの幅と記録媒体の搬送速度とが一定である場合、記録媒体が転写ニップを通過する時間は一定である。定着ニップを通過する間に記録媒体上のトナー像を形成するトナー粒子が軟化され、加圧されることで記録媒体に定着するため、定着ニップを通過する間にトナー粒子が十分に軟化される必要がある。
On the surface of the coating roller 61 at the coating position C facing the transfer paper P, there is a film of the foam-like fixing liquid F formed through the portion facing the film thickness regulating blade 63.
In the case where the fixing liquid is applied to the unfixed toner image T, the fixing liquid penetrates the unfixed toner image depending on the fixing environment such as the thickness of the toner layer on the recording medium such as the transfer paper P, the type of the recording medium, and the environmental temperature. Easy to do.
On the other hand, when the width of the fixing nip formed by the pressure roller 62 coming into pressure contact with the application roller 61 and the conveyance speed of the recording medium are constant, the time for the recording medium to pass through the transfer nip is constant. . The toner particles forming the toner image on the recording medium are softened while passing through the fixing nip, and are fixed on the recording medium by being pressurized, so that the toner particles are sufficiently softened while passing through the fixing nip. There is a need.

このとき、記録媒体上のトナー像に塗布する定着液の膜厚を厚くすることによって、定着液がトナー粒子に浸透する時間の短縮を図ることができるが、過剰に定着液を塗布することは定着液の不要な消費となる。さらに、泡状で嵩密度が低くなった定着液であっても過剰に塗布すると、過剰な定着液によりトナー粒子が流されて画質劣化を生じたり、定着液の乾燥時間が長くなり定着応答性に問題が生じたりするおそれがある。このため、トナー粒子に定着液が浸透し易い定着条件であれば、塗布ローラ61表面上の泡状定着液Fの膜厚が薄くなるように制御し、定着液が浸透し難い定着条件であれば、塗布ローラ61表面上の泡状定着液Fの膜厚が厚くなるように制御することが望ましい。
本実施形態の定着装置60では、膜厚規制ブレード63と塗布ローラ61とのギャップ幅を制御し、塗布ローラ61表面上の泡状定着液Fの膜厚を制御することができるので、定着条件に適した泡状定着液Fの膜厚にすることができる。よって、膜厚規制ブレード63によって転写紙P上の未定着トナーの層厚の定着液の浸透時間に対して最適化した定着液量となるような膜厚の泡状定着液Fの膜となる。
At this time, by increasing the film thickness of the fixing solution applied to the toner image on the recording medium, the time for the fixing solution to penetrate the toner particles can be shortened. Unnecessary consumption of fixer. Furthermore, even if the fixing solution is foamy and has a low bulk density, if it is applied excessively, the toner particles will be washed away by the excess fixing solution, causing image quality degradation, and fixing solution responsiveness due to a longer drying time of the fixing solution. May cause problems. For this reason, if the fixing conditions allow the fixing solution to easily penetrate into the toner particles, the film thickness of the foam-like fixing solution F on the surface of the application roller 61 is controlled to be thin so that the fixing solution is difficult to penetrate. For example, it is desirable to control so that the film thickness of the foamy fixing solution F on the surface of the application roller 61 is increased.
In the fixing device 60 of this embodiment, the gap width between the film thickness regulating blade 63 and the application roller 61 can be controlled, and the film thickness of the foam-like fixing liquid F on the surface of the application roller 61 can be controlled. The film thickness of the foam-like fixing solution F can be made suitable. Therefore, the film thickness regulating blade 63 forms a film of the foam-like fixing solution F having a film thickness that makes the amount of the fixing solution optimized with respect to the fixing solution penetration time of the layer thickness of the unfixed toner on the transfer paper P. .

本実施形態の定着装置60のように、泡状定着液Fを塗布ローラ61によって転写紙P上のトナー層に塗布することによって、トナー粒子が塗布ローラ61表面上にオフセットすることを防止できる。仮に、泡状定着液Fの膜厚が、樹脂微粒子の層よりも厚い状態で転写紙Pに付与されたとしても、泡状定着液Fの嵩密度が極めて低いため、所定の泡沫時間経過後に含有している気泡が破泡することで、軟化剤を含有した定着液の樹脂微粒子の層への微量付与とすることができる。定着液泡状化装置500によって生成された所望の微小な泡を含有する泡状定着液Fは、泡状定着液排出口501から膜厚規制ブレード63と塗布ローラ61との間に、または膜厚規制ブレード63と対向する位置よりも塗布ローラ61の表面移動方向上流側の塗布ローラ61の表面上に滴下される。   As in the fixing device 60 of the present embodiment, the foamy fixing solution F is applied to the toner layer on the transfer paper P by the application roller 61, thereby preventing the toner particles from being offset on the surface of the application roller 61. Even if the film thickness of the foam-like fixing solution F is applied to the transfer paper P in a state where it is thicker than the resin fine particle layer, the bulk density of the foam-like fixing solution F is extremely low. When the contained bubbles break, it is possible to give a small amount to the resin fine particle layer of the fixing solution containing the softening agent. The foam-like fixer F containing the desired microbubbles generated by the fixer-foaming device 500 is provided between the film-thickness regulating blade 63 and the coating roller 61 from the foam-like fixer outlet 501 or the film thickness. It is dropped on the surface of the application roller 61 on the upstream side in the surface movement direction of the application roller 61 from the position facing the regulation blade 63.

定着装置60の加圧ローラ62は弾性層を備え、弾性層としては、弾性多孔質体(以下、スポンジと記す)を用いることで、加圧力を変化させることによってニップ幅を変えることが容易となる。スポンジの代わりに弾性ゴムも適するが、スポンジは、弾性ゴムよりも弱い力で変形させることが可能であり、加圧ローラ62の弾性層としてスポンジを用いることで、塗布ローラ61に対する加圧力を過剰に高くすることなく長いニップ幅を確保することが出来る。   The pressure roller 62 of the fixing device 60 includes an elastic layer, and an elastic porous body (hereinafter referred to as a sponge) is used as the elastic layer, so that the nip width can be easily changed by changing the applied pressure. Become. Elastic rubber is also suitable instead of sponge, but sponge can be deformed with a weaker force than elastic rubber, and by using sponge as an elastic layer of pressure roller 62, excessive pressure is applied to application roller 61. A long nip width can be secured without increasing the height.

定着液中にはトナーの樹脂成分を軟化または膨潤させる軟化剤が含有されている。このため、万が一、加圧ローラ62のスポンジ部分に定着液が付着した場合、スポンジ素材の軟化等の不具合が発生する恐れがあるため、スポンジ素材の樹脂材は、軟化剤によって軟化や膨潤を示さない素材であることが望ましい。
また、スポンジ素材の軟化等の不具合を防止するために、加圧ローラ62をスポンジのローラ表面を可とう性フィルムで覆った構成としてもよい。スポンジ素材が軟化剤で劣化する素材であっても、軟化剤によって軟化や膨潤を示さない可とう性フィルムでスポンジ素材を覆うことでスポンジ素材からなる加圧ローラ62の劣化を防止することができる。
スポンジ素材としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミドなどの樹脂の多孔質体などが適する。また、スポンジを覆う可とう性フィルムとしては、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン、ポリプロピレン、四フッ化エチレン・バーフロロアルキルビニルエーテル共重合体(PFA)などが適する。
The fixer contains a softening agent that softens or swells the resin component of the toner. For this reason, in the unlikely event that the fixing liquid adheres to the sponge portion of the pressure roller 62, a problem such as softening of the sponge material may occur. Therefore, the resin material of the sponge material is softened or swollen by the softening agent. It is desirable that there is no material.
In order to prevent problems such as softening of the sponge material, the pressure roller 62 may be configured such that the surface of the sponge roller is covered with a flexible film. Even if the sponge material is a material that deteriorates with a softening agent, the pressure roller 62 made of the sponge material can be prevented from being deteriorated by covering the sponge material with a flexible film that does not soften or swell with the softening agent. .
As the sponge material, for example, a porous body of resin such as polyethylene, polypropylene, and polyamide is suitable. Further, as the flexible film covering the sponge, polyethylene terephthalate, polyethylene, polypropylene, tetrafluoroethylene / verfluoroalkyl vinyl ether copolymer (PFA), and the like are suitable.

図1に示す定着装置60の塗布ローラ61と加圧ローラ62とが常時接触している構成の場合、転写紙Pが搬送されていないときに塗布ローラ61表面上の泡状定着液Fが加圧ローラ62に付着し汚す恐れがある。このような不具合をその防止のため、定着装置60に向かって搬送される転写紙Pの先端を検知する紙先端検知手段(図示せず)を、定着装置60に対して転写紙Pの搬送方向上流側に設け、紙先端検知手段が発する紙先端検知信号に応じて、転写紙Pの先端から後方にのみ定着液が塗布されるようなタイミングとなるように塗布ローラ61表面上に泡状定着液Fを形成することが望ましい。   In the configuration in which the application roller 61 and the pressure roller 62 of the fixing device 60 shown in FIG. 1 are constantly in contact, the foamy fixing solution F on the surface of the application roller 61 is added when the transfer paper P is not being conveyed. There is a risk of adhering to and fouling the pressure roller 62. In order to prevent such a problem, a paper leading edge detecting means (not shown) for detecting the leading edge of the transfer paper P transported toward the fixing device 60 is provided with a transporting direction of the transfer paper P with respect to the fixing device 60. Provided on the upstream side, foam fixing on the surface of the application roller 61 so that the fixing liquid is applied only from the front end of the transfer paper P to the rear in accordance with a paper front end detection signal generated by the paper front end detection means. It is desirable to form liquid F.

更に、図1に示す定着装置60において、不図示の駆動機構により、待機時は塗布ローラ61とスポンジの加圧ローラ62とを離間させ、塗布時のみ紙先端検知手段の紙先端検知信号に応じて塗布ローラ61と加圧ローラ62とを接触させる構成としても良い。塗布ローラ61と加圧ローラ62とを接離させる構成の場合、紙先端検知手段によって転写紙Pの後端検知も行い、紙後端検知信号に応じて塗布ローラ61と加圧ローラ62とを離間させる制御を行うことが望ましい。   Further, in the fixing device 60 shown in FIG. 1, the application roller 61 and the sponge pressure roller 62 are separated from each other by a drive mechanism (not shown) during standby, and only in response to the paper leading edge detection signal of the paper leading edge detection means. The application roller 61 and the pressure roller 62 may be brought into contact with each other. In the configuration in which the application roller 61 and the pressure roller 62 are brought into contact with and separated from each other, the trailing edge of the transfer paper P is also detected by the paper leading edge detection means, and the coating roller 61 and the pressure roller 62 are switched according to the paper trailing edge detection signal. It is desirable to perform control to separate them.

定着装置60では、塗布ローラ61表面とギャップを形成するように配置された膜厚規制ブレード63と塗布ローラ61表面とのギャップ幅を調節することにより、塗布ローラ61表面上での泡状定着液Fの膜厚を制御する。
図15は、膜厚規制ブレード63の位置を制御することにより、塗布ローラ61表面上の泡状定着液Fの膜厚を制御する様子を示す概略図である。
図15(a)は、塗布ローラ61と膜厚規制ブレード63とのギャップ幅を狭くしたときの説明図であり、図15(b)は、塗布ローラ61と膜厚規制ブレード63とのギャップ幅を広くしたときの説明図である。
In the fixing device 60, by adjusting the gap width between the surface of the coating roller 61 and the surface of the coating roller 61 arranged so as to form a gap with the surface of the coating roller 61, the foamy fixing liquid on the surface of the coating roller 61 is adjusted. The film thickness of F is controlled.
FIG. 15 is a schematic view showing a state in which the film thickness of the foamy fixing solution F on the surface of the application roller 61 is controlled by controlling the position of the film thickness regulating blade 63.
FIG. 15A is an explanatory diagram when the gap width between the coating roller 61 and the film thickness regulating blade 63 is narrowed, and FIG. 15B is the gap width between the coating roller 61 and the film thickness regulating blade 63. It is explanatory drawing when widening.

定着装置60では、膜厚規制ブレード63の塗布ローラ61に近接する側とは反対側の端部がブレード回転軸63aに固定されている。ブレード回転軸63aは、不図示の駆動源から駆動を伝達されることにより回動する部材であり、この駆動源の駆動制御することによってブレード回転軸63aと共に回動する膜厚規制ブレード63の回動方向の位置を制御する。このように、膜厚規制ブレード63の回動方向の位置を制御することにより、膜厚規制ブレード63の塗布ローラ61に近接する側の端部と塗布ローラ61とのギャップ幅を調節することができる。
塗布ローラ61の表面上に供給され、膜厚規制ブレード63との対向部を通過した後の泡状定着液膜Fdを薄くするときは、図15(a)に示すように、ギャップ幅を狭くする。一方、泡状定着液膜Fdを厚くするときは、図15(b)に示すように、ギャップ幅を広くする。
このように、泡状定着液膜Fdの膜厚を制御することにより、転写紙P上の未定着トナー像のトナー層の層厚に最適な膜厚の泡状定着液膜Fdを未定着トナー像に塗布することができる。
In the fixing device 60, the end of the film thickness regulating blade 63 opposite to the side close to the application roller 61 is fixed to the blade rotation shaft 63a. The blade rotation shaft 63a is a member that rotates when driving is transmitted from a drive source (not shown), and the rotation of the film thickness regulating blade 63 that rotates together with the blade rotation shaft 63a by controlling the drive of the drive source. Control the position in the direction of movement. In this way, by controlling the position of the film thickness regulating blade 63 in the rotational direction, the gap width between the coating roller 61 and the end of the film thickness regulating blade 63 on the side close to the application roller 61 can be adjusted. it can.
When thinning the foam-like fixing liquid film Fd supplied on the surface of the coating roller 61 and having passed through the portion facing the film thickness regulating blade 63, the gap width is narrowed as shown in FIG. To do. On the other hand, when thickening the foam-like fixing liquid film Fd, the gap width is increased as shown in FIG.
In this way, by controlling the film thickness of the foam-like fixing liquid film Fd, the foam-like fixing liquid film Fd having a film thickness optimum for the thickness of the toner layer of the unfixed toner image on the transfer paper P is converted into the unfixed toner. Can be applied to the image.

定着装置60のように、塗布位置Cでの泡状定着液Fの膜厚が未定着トナー像Tのトナー層の層厚に適した膜厚となるように、膜厚規制ブレード63を制御する構成では、光書込装置2で用いる画像情報に基づいて膜厚規制ブレード63のギャップ幅を制御する。
例えば、いまから泡状定着液Fの塗布を行う転写紙P上のトナー像がフルカラー画像である場合は、未定着トナー像Tのトナー層の層厚が厚くなるため、膜厚規制ブレード63のギャップ幅を広げるように制御する。一方、黒単色の画像であれば、未定着トナー像Tのトナー層の層厚が薄くなるため、膜厚規制ブレード63のギャップ幅を狭めるように制御する。
As in the fixing device 60, the film thickness regulating blade 63 is controlled so that the film thickness of the foam-like fixing liquid F at the application position C becomes a film thickness suitable for the layer thickness of the toner layer of the unfixed toner image T. In the configuration, the gap width of the film thickness regulating blade 63 is controlled based on image information used in the optical writing device 2.
For example, when the toner image on the transfer paper P to which the foamy fixing liquid F is applied is a full-color image, the thickness of the toner layer of the unfixed toner image T is increased. Control to widen the gap width. On the other hand, in the case of a black single-color image, the thickness of the toner layer of the unfixed toner image T is reduced, so that the gap width of the film thickness regulating blade 63 is controlled to be narrowed.

本実施形態の定着装置60が備える定着液供給ポンプ200としては、ギヤポンプ、ベローズポンプ等が適用可能であるが、チューブポンプが望ましい。
ギヤポンプ等のように、定着液が通過する経路中で振動機構や回転機構を構成する部品があると、ポンプ内で液が起泡し、液に圧縮性が出て、搬送能力が低下する恐れがある。また、定着液の経路中に機構を構成する部品があると、その部品等が定着液を汚染したり、逆にその部品を劣化させたりする恐れがある。
As the fixing liquid supply pump 200 provided in the fixing device 60 of the present embodiment, a gear pump, a bellows pump, or the like is applicable, but a tube pump is preferable.
If there is a part that constitutes a vibration mechanism or a rotation mechanism in the path through which the fixing liquid passes, such as a gear pump, the liquid may foam in the pump, and the liquid may be compressible and the conveyance capacity may be reduced. There is. Further, if there is a part constituting the mechanism in the path of the fixing liquid, the part or the like may contaminate the fixing liquid or conversely deteriorate the part.

一方、チューブポンプは、チューブ内の液を、チューブを変形させながら押し出す機構であるため、定着液と接する部材はチューブだけであり、チューブとして耐液性を有する部材を用いることで、定着液の汚染やポンプ系部品の劣化がない。また、チューブを変形させるだけで内部を通過する液に搬送力を付与する構成なので、定着液が起泡せず、起泡に起因する搬送能力の低下を防止できる。
なお、定着液供給ポンプ200としては、上述した各種ポンプに限らず、定着液を搬送するために必要な圧力を付与することができる出力を有するものであればどのようなものでもよい。また、圧縮による内圧ならびに流量の脈動を防ぐために、圧力センサ、パルスダンパ等を具備した脈流の少ないポンプが好適である。
On the other hand, since the tube pump is a mechanism that pushes out the liquid in the tube while deforming the tube, the only member in contact with the fixing liquid is the tube. By using a liquid-resistant member as the tube, There is no contamination or deterioration of pump system parts. In addition, since the conveying force is applied to the liquid passing through the inside simply by deforming the tube, the fixing liquid does not foam, and it is possible to prevent the conveyance capacity from being lowered due to the foaming.
The fixing liquid supply pump 200 is not limited to the above-described various pumps, and may be any pump that has an output capable of applying a pressure necessary for conveying the fixing liquid. Further, in order to prevent internal pressure and flow rate pulsation due to compression, a pump with less pulsating flow equipped with a pressure sensor, a pulse damper and the like is suitable.

本実施形態の定着装置60は、泡状定着液膜厚規制部材としてブレード状の膜厚規制ブレード63を用いる。泡状定着液膜厚規制部材としてはブレード状の部材に限るものではなく、ワイヤーバーによって塗布ローラ61表面上の泡状定着液Fの厚みを制御する構成であってもよい。
ワイヤーバーを用いた構成でも、図15を用いて説明した膜厚規制ブレード63を用いる構成と同様に、ワイヤーバーによって塗布ローラ61表面上の泡状定着液Fの厚みを制御して、所望の厚みに泡状定着液膜Fdとする。
定着装置60の泡状定着液Fは、上述した定着液泡状化装置500で生成され、泡状定着液排出口501より、膜制御用のワイヤーバーと塗布ローラ61との間に滴下する。ワイヤーバーを泡状定着液膜厚規制部材として用いることで、ブレードを用いる構成に比べ、塗布ローラ61表面の軸方向の泡状定着液膜Fdの均一性が向上する。
The fixing device 60 of the present embodiment uses a blade-like film thickness regulating blade 63 as a foam-like fixing liquid film thickness regulating member. The foam-like fixing liquid film thickness regulating member is not limited to a blade-like member, and the thickness of the foam-like fixing liquid F on the surface of the application roller 61 may be controlled by a wire bar.
Even in the configuration using the wire bar, similarly to the configuration using the film thickness regulating blade 63 described with reference to FIG. 15, the thickness of the foam-like fixing solution F on the surface of the coating roller 61 is controlled by the wire bar, and a desired The thickness is a foam-like fixing liquid film Fd.
The foamy fixing solution F of the fixing device 60 is generated by the above-described fixing solution foaming device 500 and is dropped from the foamed fixing solution discharge port 501 between the film control wire bar and the coating roller 61. By using the wire bar as the foam fixing solution film thickness regulating member, the uniformity of the foam fixing solution film Fd in the axial direction on the surface of the application roller 61 is improved as compared with the configuration using the blade.

〔変形例〕
次に、転写紙Pに泡状定着液Fを塗布する構成が、図1を用いて説明した実施形態の定着装置60とは異なる変形例について説明する。
図16は、変形例の定着装置60の概略説明図である。
変形例の定着装置60は上述した実施形態の定着装置60の塗布ローラ61に代わりに、定着液塗布部材として塗布ベルト65を用いて、転写紙P上の未定着トナー像Tに泡状定着液Fを塗布する構成である。さらに、変形例の定着装置60は図16に示すように、実施形態の定着装置60の加圧ローラ62に代えて加圧ベルト66を備える。
[Modification]
Next, a modified example in which the configuration in which the foamy fixing solution F is applied to the transfer paper P is different from the fixing device 60 of the embodiment described with reference to FIG. 1 will be described.
FIG. 16 is a schematic explanatory diagram of a fixing device 60 according to a modification.
The fixing device 60 of the modified example uses a coating belt 65 as a fixing solution application member instead of the application roller 61 of the fixing device 60 of the above-described embodiment, and uses a fixing solution for foaming the unfixed toner image T on the transfer paper P. In this configuration, F is applied. Further, as shown in FIG. 16, the fixing device 60 according to the modification includes a pressure belt 66 instead of the pressure roller 62 of the fixing device 60 of the embodiment.

変形例の定着装置60においても、上述した実施形態と同様の定着液泡状化装置500の泡状定着液排出口501より、所望の泡径を有する泡状定着液Fが塗布ベルト65上に供給される。塗布ベルト65上に供給された泡状定着液Fは、膜厚規制ブレード63と塗布ベルト65との間を通過する。このとき、膜厚規制ブレード63と塗布ベルト65とのギャップ幅を調節しておくことで、塗布ベルト65上の泡状定着液Fの膜厚を最適な状態に制御することができる。
塗布ベルト65としては、例えばシームレスニッケルベルトやシームレスPETフィルムなどの基体にPFAのような離型性フッ素樹脂をコートした部材を用いることができる。
図16に示す塗布ベルト65のように、ローラ状の塗布部材の代わりにベルト状の塗布部材を用いる構成では、ニップ幅を容易に広くすることが可能となる。
Also in the fixing device 60 of the modified example, the foamy fixing solution F having a desired bubble diameter is supplied onto the application belt 65 from the foamed fixing solution discharge port 501 of the fixing solution foaming device 500 similar to the above-described embodiment. Is done. The foamy fixing solution F supplied onto the coating belt 65 passes between the film thickness regulating blade 63 and the coating belt 65. At this time, by adjusting the gap width between the film thickness regulating blade 63 and the coating belt 65, the film thickness of the foam-like fixing liquid F on the coating belt 65 can be controlled to an optimum state.
As the coating belt 65, for example, a member such as a seamless nickel belt or a seamless PET film coated with a releasable fluororesin such as PFA can be used.
In the configuration in which a belt-shaped application member is used instead of the roller-shaped application member as in the application belt 65 shown in FIG. 16, the nip width can be easily increased.

転写紙Pに泡状定着液Fを塗布する定着ニップを形成する部材にベルト部材を用いる構成としては、図16に示す構成に限るものではない。
図17に示す定着装置60ように加圧側をベルト状ではなくローラ状の加圧ローラ62とし、塗布ベルト65と加圧ローラ62とによって定着ニップを形成する構成であっても良い。
さらに、図18に示す定着装置60ように、塗布側を塗布ローラ61として、加圧側を加圧ベルト66として、塗布ローラ61と加圧ベルト66とによって定着ニップを形成する構成であっても良い。
The configuration in which the belt member is used as the member for forming the fixing nip for applying the foamy fixing solution F to the transfer paper P is not limited to the configuration shown in FIG.
As shown in the fixing device 60 shown in FIG. 17, the pressure side may be a roller-like pressure roller 62 instead of a belt shape, and a fixing nip may be formed by the application belt 65 and the pressure roller 62.
Further, as in the fixing device 60 shown in FIG. 18, the application side may be the application roller 61, the pressure side may be the pressure belt 66, and the application roller 61 and the pressure belt 66 may form a fixing nip. .

図16、図17及び図18を用いて説明した構成のように、塗布側もしくは加圧側の少なくとも一方の無端移動体をベルト構成とすることで、定着ニップ幅を容易に広くすることが可能となる。これにより、定着ニップを形成する部材間に紙にしわが発生するような無理な力をかけることがなくなる。さらに、定着ニップで定着液を浸透させるために要する時間、すなわち、転写紙Pがニップを通過する時間が同じだとすると、同じ時間で長い距離を移動させることができるため、転写紙Pの搬送速度を速くすることが可能となり、定着の高速化を図ることが可能となる。   As in the configuration described with reference to FIGS. 16, 17, and 18, it is possible to easily widen the fixing nip width by using at least one endless moving body on the application side or the pressure side as a belt configuration. Become. As a result, it is possible to avoid applying an excessive force that causes wrinkles on the paper between the members forming the fixing nip. Further, assuming that the time required for the fixing liquid to permeate through the fixing nip, that is, the time for the transfer paper P to pass through the nip is the same, it is possible to move a long distance in the same time. This makes it possible to increase the speed of fixing.

次に、定着液の液処方について説明する。
泡状定着液Fは、上述したように、軟化剤を含有した定着液中に気泡を含有した構造である。定着液は、泡状としたときに気泡を安定に含有し、なるべく均一な気泡の大きさからなる気泡層を構成する泡状とするため、起泡剤及び増泡剤を有することが望ましい。また、ある程度粘度が高いほうが、気泡が安定して液体中に分散するため、増粘剤を含有することが望ましい。
Next, the liquid formulation of the fixing solution will be described.
As described above, the foam-like fixing solution F has a structure in which bubbles are contained in the fixing solution containing the softening agent. The fixing solution preferably contains a foaming agent and a foam-increasing agent in order to stably contain bubbles when foamed and to form a foam that forms a bubble layer having a uniform bubble size as much as possible. Moreover, it is desirable to contain a thickener since the bubbles are more stably dispersed in the liquid when the viscosity is higher to some extent.

起泡剤としては、陰イオン界面活性剤、特に、脂肪酸塩が望ましい。脂肪酸塩は界面活性を有するため、水を含有する定着液の表面張力を下げ、定着液を発泡しやすくするとともに、泡表面で脂肪酸塩が層状ラメラ構造をとるため泡壁(プラトー境界Fa)が他の界面活性剤よりも強くなり、泡沫安定性が極めて高くなる。
また、脂肪酸塩の起泡性を効果的にするため、定着液には水を含有することが望ましく、脂肪酸としては、大気中での長期安定性の観点から酸化に強い飽和脂肪酸が望ましい。
ただし、飽和脂肪酸塩を含有する定着液に若干の不飽和脂肪酸塩を含有することで脂肪酸塩の水に対する溶解・分散性を助けることができる。これにより、5[℃]〜15[℃]の低温環境下においても優れた起泡性を有することができ、広い環境温度範囲において安定した定着が可能となる。また、定着液に若干の不飽和脂肪酸塩を含有することで、定着液長期放置中の脂肪酸塩の定着液中での分離を防止することができる。
As the foaming agent, an anionic surfactant, particularly a fatty acid salt is desirable. Since the fatty acid salt has surface activity, the surface tension of the fixing solution containing water is lowered to facilitate foaming of the fixing solution, and since the fatty acid salt has a layered lamellar structure on the foam surface, the foam wall (plateau boundary Fa) is formed. It is stronger than other surfactants and has extremely high foam stability.
Further, in order to make the foaming property of the fatty acid salt effective, it is desirable that the fixing solution contains water, and the fatty acid is preferably a saturated fatty acid resistant to oxidation from the viewpoint of long-term stability in the air.
However, it is possible to help the solubility and dispersibility of the fatty acid salt in water by containing a slight amount of the unsaturated fatty acid salt in the fixing solution containing the saturated fatty acid salt. Accordingly, it is possible to have excellent foaming properties even in a low temperature environment of 5 [° C.] to 15 [° C.], and stable fixing is possible in a wide environmental temperature range. Further, by containing some unsaturated fatty acid salt in the fixing solution, it is possible to prevent separation of the fatty acid salt in the fixing solution during standing for a long time.

飽和脂肪酸塩に用いる脂肪酸としては、炭素数12、14、16及び18の飽和脂肪酸が適しており、具体的にはラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸等がある。
炭素数が11以下の飽和脂肪酸塩は臭気が大きくなり、オフィス・家庭で用いる画像形成機器で用いる定着液には適さない。また、炭素数19以上の飽和脂肪酸塩は、水に対する溶解性が低下し、定着液の放置安定性を著しく低下させてしまうため適さない。
上述した使用に適した飽和脂肪酸による飽和脂肪酸塩を、単独もしくは混合して起泡剤として用いる。
As the fatty acid used in the saturated fatty acid salt, saturated fatty acids having 12, 14, 16, and 18 carbon atoms are suitable, and specific examples include lauric acid, myristic acid, palmitic acid, and stearic acid.
A saturated fatty acid salt having 11 or less carbon atoms has a large odor and is not suitable for a fixing solution used in an image forming apparatus used in offices and homes. Further, a saturated fatty acid salt having 19 or more carbon atoms is not suitable because the solubility in water is lowered and the standing stability of the fixing solution is remarkably lowered.
Saturated fatty acid salts with saturated fatty acids suitable for use as described above are used alone or in combination as a foaming agent.

また、起泡剤に用いる脂肪酸塩としては、不飽和脂肪酸塩を用いてもよく、炭素数18で2重結合数が1から3の不飽和脂肪酸が望ましい。具体的には、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸が適する。不飽和脂肪酸の2重結合が4以上では反応性が強いため、定着液の放置安定性が低下してしまう。
これらの使用に適した不飽和飽和脂肪酸による不飽和脂肪酸塩を単独もしくは混合して起泡剤として用いる。また、上述した飽和脂肪酸塩と不飽和脂肪酸塩を混合して起泡剤として用いてもよい。
As the fatty acid salt used for the foaming agent, an unsaturated fatty acid salt may be used, and an unsaturated fatty acid having 18 carbon atoms and 1 to 3 double bonds is desirable. Specifically, oleic acid, linoleic acid, and linolenic acid are suitable. If the unsaturated fatty acid double bond is 4 or more, the reactivity is strong, so that the standing stability of the fixing solution is lowered.
An unsaturated fatty acid salt with an unsaturated saturated fatty acid suitable for these uses is used alone or in combination as a foaming agent. Further, the above-described saturated fatty acid salt and unsaturated fatty acid salt may be mixed and used as a foaming agent.

本実施形態の定着装置60で用いる定着液の起泡剤として、上述した飽和脂肪酸塩または上述した不飽和脂肪酸塩を用いる場合、ナトリウム塩、カリウム塩もしくはアミン塩であることが望ましい。
ここで、定着装置に電源を投入後、素早く定着可能な状態にすることは定着装置の商品価値として重要な要素である。定着装置において定着可能な状態とするためには、定着液が適切な泡状となっていることが必須であるが、上述した脂肪酸塩は素早く起泡することで、電源投入後に定着可能な状態を短時間でつくることができる。特に、アミン塩とすることで、定着液にせん断力を加えたときに他の起泡剤に比べて短時間で起泡し、泡状定着液を容易に作製することが可能であり、定着装置への電源投入後の定着可能な状態を短時間でつくることができる。
When the above-described saturated fatty acid salt or the above-mentioned unsaturated fatty acid salt is used as the foaming agent for the fixing solution used in the fixing device 60 of the present embodiment, it is desirable to use a sodium salt, potassium salt or amine salt.
Here, after the power is supplied to the fixing device, it is an important factor as a commercial value of the fixing device that the fixing device can be quickly fixed. In order to be able to fix in the fixing device, it is essential that the fixing solution is in the form of a suitable foam. However, the fatty acid salt described above is quickly foamed so that it can be fixed after the power is turned on. Can be made in a short time. In particular, by using an amine salt, it is possible to easily produce a foam-like fixing solution by foaming in a short time compared to other foaming agents when shear force is applied to the fixing solution. It is possible to create a fixable state in a short time after powering on the apparatus.

樹脂を溶解または膨潤することで軟化させる軟化剤は、脂肪族エステルを含む。この脂肪族エステルは、トナー等に含まれる樹脂の少なくとも一部を溶解または膨潤させる溶解性または膨潤性に優れている。   The softening agent that softens the resin by dissolving or swelling it contains an aliphatic ester. This aliphatic ester is excellent in solubility or swelling property that dissolves or swells at least a part of the resin contained in the toner or the like.

記録媒体に対するトナーの定着は、密封された環境において頻繁に使用される機器で行われ、トナーを記録媒体に定着した後にも軟化剤はトナー中に残留する。このため、記録媒体に対するトナーの定着は揮発性有機化合物(VOC)及び不快臭の発生を伴わないことが好ましい。
すなわち、定着液に含まれる軟化剤は、揮発性有機化合物(VOC)及び不快臭の原因となる物質を含まないことが好ましい。
軟化剤として使用することができる脂肪族エステルは、一般に汎用される有機溶剤(トルエン、キシレン、メチルエチルケトン、酢酸エチルなど)と比較して、高い沸点及び低い揮発性を有し、刺激臭を持たない。
The fixing of the toner to the recording medium is performed by a device that is frequently used in a sealed environment, and the softening agent remains in the toner even after the toner is fixed to the recording medium. For this reason, it is preferable that the fixing of the toner to the recording medium does not involve generation of a volatile organic compound (VOC) and an unpleasant odor.
That is, it is preferable that the softening agent contained in the fixing liquid does not contain a volatile organic compound (VOC) and a substance causing an unpleasant odor.
Aliphatic esters that can be used as a softening agent have a high boiling point and low volatility compared to generally used organic solvents (toluene, xylene, methyl ethyl ketone, ethyl acetate, etc.) and have no irritating odor. .

オフィス環境等における臭気を高い精度で測定することができる実用的な臭気の測定尺度として、官能測定である三点比較式臭袋法による臭気指数(10×log{物質の臭気が感じられなくなるまでの物質の希釈倍率})を用いることができる。そして、軟化剤に含まれる脂肪族エステルの臭気指数は10以下であることが好ましい。臭気指数が10以下であれば、通常のオフィス環境では不快臭を感じなくなる。
また、軟化剤のみならず、定着液に含まれる他の液剤も同様に、不快臭及び刺激臭を有さないことが好ましい。
As a practical odor measurement scale that can measure odors in office environments, etc. with high accuracy, the odor index (10 × log {until no substance odor can be felt) by the three-point comparison odor bag method, which is a sensory measurement The dilution ratio of the substance}) can be used. The odor index of the aliphatic ester contained in the softening agent is preferably 10 or less. If the odor index is 10 or less, an unpleasant odor will not be felt in a normal office environment.
In addition, not only the softening agent but also other liquid agents contained in the fixing solution preferably have no unpleasant odor and irritating odor.

本実施形態の定着装置60で用いる定着液において、上述した脂肪族エステルは、飽和脂肪族エステルを含むことが好ましい。これは、脂肪族エステルが飽和脂肪族エステルを含む場合には、軟化剤の保存安定性(酸化、加水分解などに対する耐性)を向上させることができるためである。また、多くの飽和脂肪族エステルは、トナーに含まれる樹脂を1秒以内で溶解または膨潤させることができる。さらに、飽和脂肪族エステルは、記録媒体に提供されたトナーの粘着感を低下させることができる。これは、飽和脂肪族エステルが、溶解または膨潤したトナーの表面に油膜を形成するためであると考えられる。   In the fixing solution used in the fixing device 60 of the present embodiment, the aliphatic ester described above preferably includes a saturated aliphatic ester. This is because when the aliphatic ester contains a saturated aliphatic ester, the storage stability (resistance to oxidation, hydrolysis, etc.) of the softener can be improved. Also, many saturated aliphatic esters can dissolve or swell the resin contained in the toner within 1 second. Furthermore, the saturated aliphatic ester can reduce the stickiness of the toner provided on the recording medium. This is considered to be because the saturated aliphatic ester forms an oil film on the surface of the dissolved or swollen toner.

よって、定着液としては、上記飽和脂肪族エステルが「R1COOR2」の一般式で表される化合物を含むものを用いることが望ましい。
この化合物の一般式におけるR1は、炭素数が11以上14以下のアルキル基を示しており、R2は、炭素数が1以上6以下の直鎖型もしくは分岐型アルキル基を示している。
R1及びR2の炭素数がそれぞれ所望の範囲よりも少ないと臭気が発生し、所望の範囲よりも多いと樹脂軟化能力が低下する。
このため、定着液として、上記飽和脂肪族エステルが「R1COOR2」の一般式で表される化合物を含むものを用いることにより、トナーに含まれる樹脂に対する溶解性または膨潤性を向上させることができる。また、上記一般式「R1COOR2」で表される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。
Therefore, as the fixing solution, it is desirable to use a solution in which the saturated aliphatic ester contains a compound represented by the general formula “R1COOR2”.
R1 in the general formula of this compound represents an alkyl group having 11 to 14 carbon atoms, and R2 represents a linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
If the number of carbon atoms in R1 and R2 is less than the desired range, odor is generated, and if it is greater than the desired range, the resin softening ability is lowered.
For this reason, the use of the fixing solution containing a compound represented by the general formula “R1COOR2” as the saturated aliphatic ester can improve the solubility or swelling of the resin contained in the toner. In addition, the odor index of the compound represented by the general formula “R1COOR2” is 10 or less, and does not have an unpleasant odor or an irritating odor.

上記一般式「R1COOR2」で表される化合物である脂肪族モノカルボン酸エステルとしては、例えば、ラウリン酸エチル、ラウリン酸ヘキシル、トリデシル酸エチル、トリデシル酸イソプロピル、ミリスチン酸エチル、ミリスチン酸イソプロピル等が挙げられる。上記一般式「R1COOR2」で表される化合物であるこれらの脂肪族モノカルボン酸エステルの多くは、油性溶媒に溶解するが、水には溶解しない。よって、上記一般式「R1COOR2」で表される化合物である脂肪族モノカルボン酸エステルの多くについては、水性溶媒を用いる場合には、グリコール類を溶解助剤として定着液に含有し、溶解またはマイクロエマルジョンの形態とする。   Examples of the aliphatic monocarboxylic acid ester which is a compound represented by the above general formula “R1COOR2” include ethyl laurate, hexyl laurate, ethyl tridecylate, isopropyl tridecylate, ethyl myristate, isopropyl myristate, and the like. It is done. Many of these aliphatic monocarboxylic acid esters, which are compounds represented by the above general formula “R1COOR2”, are soluble in oily solvents but not in water. Therefore, for many of the aliphatic monocarboxylic acid esters that are compounds represented by the above general formula “R1COOR2”, when an aqueous solvent is used, glycols are contained in the fixing solution as a dissolution aid, and dissolved or microcrystalline. Emulsion form.

また、定着液としては、上記脂肪族エステルが脂肪族ジカルボン酸エステルを含むものを用いることが望ましい。上記脂肪族エステルが、脂肪族ジカルボン酸エステルを含む場合には、より短い時間でトナーに含まれる樹脂を溶解または膨潤させることができる。
例えば、60[ppm]程度の高速印字では、記録媒体における未定着のトナーに定着液を付与し、トナーが記録媒体に定着するまでの時間は、1[秒]以内であることが望ましい。上記脂肪族エステルが、脂肪族ジカルボン酸エステルを含む場合には、記録媒体における未定着のトナー等に定着液を付与し、トナーが記録媒体に定着するのに要する時間を、0.1[秒]以内にすることが可能となる。さらに、より少量の、軟化剤の添加によってトナーに含まれる樹脂を溶解または膨潤させることができるため、定着液に含まれる、軟化剤の含有量を低減することができる。
Further, as the fixing solution, it is desirable to use a solution in which the aliphatic ester contains an aliphatic dicarboxylic acid ester. When the aliphatic ester contains an aliphatic dicarboxylic acid ester, the resin contained in the toner can be dissolved or swollen in a shorter time.
For example, in high-speed printing of about 60 [ppm], it is desirable that the time required for applying the fixing liquid to the unfixed toner on the recording medium and fixing the toner on the recording medium is within 1 [second]. When the aliphatic ester contains an aliphatic dicarboxylic acid ester, a time required for fixing the toner on the recording medium by applying a fixing solution to the unfixed toner or the like on the recording medium is 0.1 [second. ] Within. Furthermore, since the resin contained in the toner can be dissolved or swollen by adding a smaller amount of the softening agent, the content of the softening agent contained in the fixing liquid can be reduced.

よって、定着液としては、上記脂肪族ジカルボン酸エステルが「R3(COOR4)」の一般式で表される化合物を含むものを用いることが望ましい。この化合物の一般式におけるR3は、炭素数が3以上8以下のアルキレン基を示しており、R4は、炭素数が3以上5以下の直鎖型または分岐型アルキル基を示している。R3及びR4の炭素数が、それぞれ所望の範囲よりも少ないと臭気が発生し、所望の範囲よりも多いと樹脂軟化能力が低下する。
定着液としては、上記脂肪族ジカルボン酸エステルが「R3(COOR4)」の一般式で表される化合物を含むものを用いることにより、トナーに含まれる樹脂に対する溶解性または膨潤性を向上させることができる。また、「R3(COOR4)」の一般式で表される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。
Therefore, as the fixing solution, it is desirable to use a fixing liquid containing the compound represented by the general formula “R3 (COOR4) 2 ”. R3 in the general formula of this compound represents an alkylene group having 3 to 8 carbon atoms, and R4 represents a linear or branched alkyl group having 3 to 5 carbon atoms. If the number of carbon atoms in R3 and R4 is less than the desired range, odor is generated, and if it is greater than the desired range, the resin softening ability decreases.
As the fixing solution, the aliphatic dicarboxylic acid ester containing a compound represented by the general formula “R3 (COOR4) 2 ” is used to improve the solubility or swellability of the resin contained in the toner. Can do. In addition, the odor index of the compound represented by the general formula of “R3 (COOR4) 2 ” is 10 or less, and does not have an unpleasant odor or an irritating odor.

「R3(COOR4)」の一般式で表される化合物である脂肪族ジカルボン酸エステルとしては、例えば、コハク酸2エチルヘキシル、アジピン酸ジブチル、アジピン酸ジイソブチル、アジピン酸ジイソプロピル、アジピン酸ジイソデシル、セバシン酸ジエチル、セバシン酸ジブチル等が挙げられる。「R3(COOR4)」の一般式で表される化合物であるこれらの脂肪族ジカルボン酸エステルの多くは、油性溶媒に溶解するが、水には溶解しない。よって、水性溶媒を用いる場合には、グリコール類を溶解助剤として定着液に含有し、溶解またはマイクロエマルジョンの形態とする。 Examples of the aliphatic dicarboxylic acid ester which is a compound represented by the general formula “R3 (COOR4) 2 ” include, for example, 2-ethylhexyl succinate, dibutyl adipate, diisobutyl adipate, diisopropyl adipate, diisodecyl adipate, sebacic acid Examples include diethyl and dibutyl sebacate. Many of these aliphatic dicarboxylic acid esters, which are compounds represented by the general formula of “R3 (COOR4) 2 ”, are soluble in oily solvents but not in water. Therefore, when an aqueous solvent is used, glycols are contained in the fixing solution as a dissolution aid and are in the form of a solution or microemulsion.

さらに、本実施形態の定着装置60で用いる定着液において、上記脂肪族エステルは、脂肪族ジカルボン酸ジアルコキシアルキルを含むものであることが好ましい。上記脂肪族エステルが、脂肪族ジカルボン酸ジアルコキシアルキルを含む場合には、記録媒体に対するトナーの定着性を向上させることができる。   Furthermore, in the fixing solution used in the fixing device 60 of the present embodiment, the aliphatic ester preferably contains an aliphatic dicarboxylic acid dialkoxyalkyl. When the aliphatic ester contains an aliphatic dicarboxylate dialkoxyalkyl, the fixability of the toner to the recording medium can be improved.

本実施形態の定着装置60で用いる定着液としては、上記脂肪族ジカルボン酸ジアルコキシアルキルが「R5(COOR6−O−R7)」の一般式で表される化合物を含むものを用いることが望ましい。この化合物の一般式におけるR5は、炭素数が2以上8以下のアルキレン基を示しており、R6は、炭素数が2以上4以下のアルキレン基を示し、R7は、炭素数が1以上4以下のアルキル基を示している。R5、R6及びR7の炭素数がそれぞれ所望の範囲よりも少ないと臭気が発生し、所望の範囲よりも多いと樹脂軟化能力が低下する。 As the fixing solution used in the fixing device 60 of the present embodiment, it is desirable to use a solution in which the aliphatic dicarboxylate dialkoxyalkyl contains a compound represented by the general formula “R5 (COOR6-O—R7) 2 ”. . R5 in the general formula of this compound represents an alkylene group having 2 to 8 carbon atoms, R6 represents an alkylene group having 2 to 4 carbon atoms, and R7 represents 1 to 4 carbon atoms. The alkyl group is shown. If the number of carbon atoms in R5, R6, and R7 is less than the desired range, odor is generated, and if it is greater than the desired range, the resin softening ability decreases.

定着液としては、上記脂肪族ジカルボン酸ジアルコキシアルキルが「R5(COOR6−O−R7)」の一般式で表される化合物を含むものを用いることにより、トナーに含まれる樹脂に対する溶解性または膨潤性を向上させることができる。また、R5(COOR6−O−R7)」の一般式で表される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。 As the fixing solution, a solution in which the aliphatic dicarboxylate dialkoxyalkyl contains a compound represented by the general formula “R5 (COOR6-O-R7) 2 ” is used. Swellability can be improved. Further, the odor index of the compound represented by the general formula of R5 (COOR6-O-R7) 2 "is 10 or less, and it does not have an unpleasant odor or an irritating odor.

R5(COOR6−O−R7)」の一般式で表される化合物である脂肪族ジカルボン酸ジアルコキシアルキルとしては、例えば、コハク酸ジエトキシエチル、コハク酸ジブトキシエチル、アジピン酸ジエトキシエチル、アジピン酸ジブトキシエチル、セバシン酸ジエトキシエチル等が挙げられる。これらの脂肪族ジカルボン酸ジアルコキシアルキルを水性溶媒で用いる場合には、グリコール類を溶解助剤として定着液に含有し、溶解またはマイクロエマルジョンの形態とする。 Examples of the aliphatic dicarboxylic acid dialkoxyalkyl which is a compound represented by the general formula R5 (COOR6-O-R7) 2 "include, for example, diethoxyethyl succinate, dibutoxyethyl succinate, diethoxyethyl adipate, Examples include dibutoxyethyl adipate and diethoxyethyl sebacate. When these aliphatic dicarboxylic acid dialkoxyalkyls are used in an aqueous solvent, glycols are contained in the fixing solution as a solubilizing agent to be dissolved or in the form of a microemulsion.

また、脂肪酸エステルではないが、クエン酸エステルや炭酸エチレンや炭酸プロピレンも軟化もしくは膨潤剤として用いることができる。   Moreover, although it is not a fatty acid ester, a citric acid ester, ethylene carbonate, and propylene carbonate can also be used as a softening or swelling agent.

ところで、泡状定着液において、塗布位置に到達する前に泡状定着液が破泡すると液状定着液を塗布する構成と同様の問題が生じる。そこで生成した泡状定着液が泡の状態で塗布位置まで到達できるような泡沫安定性に優れる泡が求められる。このため、定着液中に脂肪酸アルカノールアミド(1:1)型を含有することが望ましい。脂肪酸アルカノールアミドには(1:1)型と(1:2)型があるが、本発明における泡沫安定性には(1:1)型が適することがわかった。   By the way, in the foam-like fixing solution, if the foam-like fixing solution breaks before reaching the application position, a problem similar to the configuration in which the liquid fixing solution is applied occurs. Therefore, there is a demand for a foam having excellent foam stability so that the generated foam-like fixing solution can reach the application position in the form of foam. For this reason, it is desirable to contain a fatty acid alkanolamide (1: 1) type in the fixing solution. Fatty acid alkanolamides include (1: 1) type and (1: 2) type, but it was found that (1: 1) type is suitable for foam stability in the present invention.

定着液は軟化剤を含有しており、この軟化剤は、一般的に消泡作用が強い。このため、本実施形態の定着装置60のように、液状の定着液を泡状定着液として用いる場合、定着液中の軟化剤の濃度が高いほど、定着液の起泡性及び泡沫安定性が悪くなり、起泡し難くなったり、泡状定着液が破泡し易くなったりするおそれがある。起泡し難いと嵩密度の低いの泡状定着液を得ることが出来ず、所望の嵩密度の泡状定着液を得たとしても、泡状定着液が破泡し易いと定着ニップで完全に破泡してしまい液状定着液を塗布する構成と同様の問題が生じる。
また、起泡剤としては、アニオン系界面活性剤が優れた起泡性と泡沫安定性とを実現することができ、起泡剤として優れている。アニオン系界面活性剤のなかでも、脂肪酸塩は、最も泡沫安定性に優れ、定着液の起泡剤として最も適する。
The fixing solution contains a softening agent, and this softening agent generally has a strong antifoaming action. For this reason, when the liquid fixing solution is used as the foamy fixing solution as in the fixing device 60 of the present embodiment, the higher the concentration of the softening agent in the fixing solution, the more the foaming property and foam stability of the fixing solution. There is a risk that foaming will be difficult and foaming will be difficult, or the foam-like fixing solution will be liable to break. If it is difficult to foam, it is impossible to obtain a foam fixing solution having a low bulk density. Even if a foam fixing solution having a desired bulk density is obtained, if the foam fixing solution easily breaks, it is This causes the same problem as the configuration in which the liquid fixer is applied.
In addition, as a foaming agent, an anionic surfactant can achieve excellent foaming properties and foam stability, and is excellent as a foaming agent. Among anionic surfactants, fatty acid salts are most excellent in foam stability and are most suitable as a foaming agent for fixing solutions.

本発明者らは、定着液中の軟化剤濃度を高めたときの起泡性及び泡沫安定性の劣化問題を解決するため、アニオン系界面活性剤の種類や濃度を因子として多種の試作を行った。また、非特許文献1にも記載されている「スーパーファット」と呼称される技術、つまり固形洗浄剤(石鹸)に含有されている遊離脂肪酸に着目して試作を行った。
ここで、スーパーファットと呼称される技術について概説すると、酸化されにくい遊離脂肪酸を少量加え、過剰油脂分を増やす方法であり、ケン化されない油脂を少量分残すことによって、例えば保湿作用を高めるなどの効果があるとされている。上記非特許文献1には、石鹸水溶系に極少量の脂肪酸を添加すると、起泡性能が向上する上、泡質が一層クリーミィになることが知られており、スーパーファットソープと呼ばれていると記載されている。このスーパーファットと同様に軟化剤を有する定着液に極少量の脂肪酸を添加して泡化しようとしたが起泡性及び泡沫安定性のいずれも悪かった。
In order to solve the problem of deterioration of foamability and foam stability when the softener concentration in the fixing solution is increased, the present inventors have made various prototypes based on the type and concentration of the anionic surfactant. It was. Further, a prototype was made by paying attention to a technique called “super fat” described in Non-Patent Document 1, that is, a free fatty acid contained in a solid detergent (soap).
Here, to outline the technology called super fat, it is a method of adding a small amount of free fatty acids that are difficult to oxidize to increase the excess fat and oil, leaving a small amount of fat and oil that is not saponified, for example, to enhance the moisturizing action, etc. It is said to be effective. In Non-Patent Document 1, it is known that when a very small amount of fatty acid is added to a soap water-based system, the foaming performance is improved and the foam quality becomes more creamy, which is called super fat soap. It is described. Similar to this super fat, an attempt was made to foam by adding a very small amount of fatty acid to a fixing solution having a softening agent, but both foamability and foam stability were poor.

これに対して、本発明者らは、起泡剤として炭素数12から18の脂肪酸塩を用い、更に炭素数12から18の脂肪酸を定着液中に含有することにより、軟化剤の濃度が高くなっても、定着液の起泡性が劣化しない泡状定着液を提供できることを見出した。
軟化剤を含有した定着液において、単に水を起泡する場合に比較して、脂肪酸塩の炭素数としては、12から18が起泡性に優れている。具体的には、ラウリン酸塩(炭素数12)、ミリスチン酸塩(炭素数14)、パルミチン酸塩(炭素数16、)、ステアリン酸塩(炭素数18)が適する。また、ペンタデシル酸(炭素数15)、マルガリン酸(炭素数17)なども適する。
On the other hand, the present inventors use a fatty acid salt having 12 to 18 carbon atoms as a foaming agent, and further contain a fatty acid having 12 to 18 carbon atoms in the fixing solution, thereby increasing the concentration of the softening agent. The present inventors have found that it is possible to provide a foamy fixing solution that does not deteriorate the foamability of the fixing solution.
In the fixing solution containing the softening agent, the number of carbon atoms of the fatty acid salt is excellent in foaming property as compared with the case where water is simply foamed. Specifically, laurate (12 carbon atoms), myristate (14 carbon atoms), palmitate (16 carbon atoms), and stearate (18 carbon atoms) are suitable. Further, pentadecylic acid (carbon number 15), margaric acid (carbon number 17), and the like are also suitable.

ここで、脂肪酸と軟化剤との作用について説明すると、軟化剤はエステル基を化学構造中に有しており、脂肪酸はカルボニル基を化学構造中に有している。この点から、軟化剤のエステル基と脂肪酸のカルボニル基が定着液の系内で、電気的な作用を示し、またそれが分子間の結合作用を生じさせ、定着液の特性として起泡性及び泡沫安定性を向上させている。   Here, the action of the fatty acid and the softening agent will be described. The softening agent has an ester group in the chemical structure, and the fatty acid has a carbonyl group in the chemical structure. From this point, the ester group of the softener and the carbonyl group of the fatty acid show an electrical action in the fixing solution system, and this causes a binding action between molecules, and the fixing solution is characterized by foaming properties and Improves foam stability.

また、炭素数12から18の範囲においても、炭素数が少ないほうが起泡性に優れているが泡沫安定性が悪く、炭素数が多いほうが起泡性にあまりよくないが泡沫安定性に極めて優れている。このため、定着液中には、単独の脂肪酸塩を含有させても良いが、炭素数12から18の脂肪酸塩を混合して含有させる方がさらに優れている。混合比率としては、ミリスチン酸塩(炭素数14)を最も多く含み、ラウリン酸塩(炭素数12)、ステアリン酸塩の割合を低くすることが望ましい。より具体的な脂肪酸塩の比率としては、ラウリン酸塩:ミリスチン酸塩:パルミチン酸塩:ステアリン酸塩の重量比で、0:6:3:1、1:5:3:1、1:4:4:1などが適する。   Even in the range of 12 to 18 carbon atoms, the smaller the number of carbons, the better the foaming property, but the foam stability is poor, and the larger the number of carbons, the less foaming properties, but the foam stability is extremely excellent. ing. For this reason, a single fatty acid salt may be contained in the fixing solution, but it is more excellent to mix and contain a fatty acid salt having 12 to 18 carbon atoms. As a mixing ratio, it is desirable to contain the most myristic acid salt (14 carbon atoms) and to lower the ratio of lauric acid salt (12 carbon atoms) and stearic acid salt. More specific fatty acid salt ratios are 0: 6: 3: 1, 1: 5: 3: 1, 1: 4 by weight ratio of laurate: myristate: palmitate: stearate. : 4: 1 is suitable.

ところで、定着液中に起泡剤である脂肪酸塩と同じ炭素数の脂肪酸を含有することで軟化剤の濃度が高くなっても起泡性及び泡沫安定性を維持することができる。軟化剤の濃度として、10[wt%]未満では、脂肪酸を含有しなくても起泡性は問題ない。しかし、軟化剤の濃度が10[wt%]以上、特に軟化剤の濃度が30[wt%]以上になると、脂肪酸塩だけでは、ほとんど起泡しなくなり起泡性が悪くなる。このような軟化剤の濃度が30[wt%]となる定着液において、脂肪酸塩と同じ炭素数の脂肪酸を含有させると、起泡性を維持できる。   By the way, by containing the fatty acid having the same carbon number as the fatty acid salt as the foaming agent in the fixing solution, the foaming property and foam stability can be maintained even when the concentration of the softening agent is increased. If the concentration of the softening agent is less than 10 [wt%], there is no problem in foaming properties even if no fatty acid is contained. However, when the concentration of the softening agent is 10 [wt%] or more, particularly when the concentration of the softening agent is 30 [wt%] or more, only the fatty acid salt is hardly foamed and the foamability is deteriorated. In the fixing solution in which the concentration of the softening agent is 30 [wt%], when the fatty acid having the same carbon number as the fatty acid salt is contained, the foaming property can be maintained.

但し、脂肪酸の含有量が多くなりすぎると、起泡剤である脂肪酸塩の比率が下がり、起泡性が再び悪くなる。そこで、脂肪酸塩のモル数を、脂肪酸のモル数と同じに、またはは大きくするほうがよい。あるいは、脂肪酸と脂肪酸塩の比率を、5:5から1:9の範囲とした場合起泡性が優れている。   However, if the fatty acid content is too high, the ratio of the fatty acid salt, which is a foaming agent, decreases, and the foamability deteriorates again. Therefore, it is better to make the number of moles of fatty acid salt the same as or larger than the number of moles of fatty acid. Or when the ratio of a fatty acid and a fatty acid salt is in the range of 5: 5 to 1: 9, the foamability is excellent.

なお、同じ炭素数の脂肪酸と脂肪酸塩の組合せだけでなく、例えば、脂肪酸塩がミリスチン酸アミンで、脂肪酸がステアリン酸の組合せや脂肪酸塩がパルミチン酸カリウムで脂肪酸がステアリン酸のような炭素数が12から18の範囲で異なる組合せであってもよい。要は、炭素数12から18の範囲の脂肪酸を定着液に含有することで、高濃度の軟化剤を含有しても、起泡性が悪くならず、泡沫安定性に優れ、嵩密度の極めて低い泡化を可能とする。   In addition to the combination of fatty acid and fatty acid salt having the same carbon number, for example, the fatty acid salt is amine myristate, the fatty acid is stearic acid, the fatty acid salt is potassium palmitate, and the fatty acid is stearic acid. Different combinations in the range of 12 to 18 may be used. In short, by containing a fatty acid having 12 to 18 carbon atoms in the fixing solution, even if a high-concentration softening agent is contained, the foamability is not deteriorated, the foam stability is excellent, and the bulk density is extremely high. Allows low foaming.

また、他のアニオン系界面活性剤、例えばアルキルエーテル硫酸塩(AES)を起泡剤として、炭素数12から18の脂肪酸を含有した定着液であっても、軟化剤濃度増加による起泡性が悪くなるのを防止する効果があることがわかった。但し、最も組み合わせとして優れているのは脂肪酸塩との組合せである。   In addition, even if the fixing solution contains a fatty acid having 12 to 18 carbon atoms using other anionic surfactants such as alkyl ether sulfate (AES) as a foaming agent, the foaming property due to an increase in the concentration of the softener It turns out that it is effective in preventing it from getting worse. However, the best combination is a combination with a fatty acid salt.

更に、脂肪酸塩としては、脂肪酸ナトリウム、脂肪酸カリウム、脂肪酸アミンが適している。更に、最も適している脂肪酸アミンは、具体的には、水を加熱し、脂肪酸を添加し、その後トリエタノールアミンを添加して、一定時間撹拌しながら加熱してケン化反応させることで作製することができる。このとき、脂肪酸とトリエタノールアミンとのモル比を、1:0.5から1:0.9の範囲と脂肪酸比率を高くすることで、ケン化後、未反応の脂肪酸が残留し、定着液中に脂肪酸と脂肪酸アミンを混合させることができる。同じことは、ナトリウム塩やカリウム塩でも可能である。   Furthermore, fatty acid sodium, fatty acid potassium, and fatty acid amine are suitable as the fatty acid salt. Furthermore, the most suitable fatty acid amine is specifically prepared by heating water, adding a fatty acid, and then adding triethanolamine, followed by heating and stirring for a certain period of time for a saponification reaction. be able to. At this time, by increasing the molar ratio of fatty acid to triethanolamine in the range of 1: 0.5 to 1: 0.9 and the fatty acid ratio, unreacted fatty acid remains after saponification, and the fixing solution Fatty acid and fatty acid amine can be mixed therein. The same is possible with sodium and potassium salts.

ところで、定着液中の軟化剤濃度が高くなると希釈溶媒である水に軟化剤が溶解しにくくなる。そこで、検討した結果、多価のアルコール類、具体的にはエチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、1,3ブチレングリコール、グリセリンなどを定着液中に含有させることで、軟化剤が高濃度でも溶解し、かつ脂肪酸塩による起泡性を劣化させず、むしろ起泡性が向上することがわかった。また、多価のアルコール類の含有量は、1[wt%]から30[wt%]の範囲が適当である。30[wt%]より多い含有量では、起泡性がむしろ劣化するため適さない。   By the way, when the concentration of the softening agent in the fixing solution increases, the softening agent becomes difficult to dissolve in water as a dilution solvent. Therefore, as a result of investigation, by adding polyhydric alcohols, specifically ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, 1,3 butylene glycol, glycerin, etc., in the fixing solution, the softener can be dissolved even at a high concentration. And it was found that the foaming property by the fatty acid salt was not deteriorated, but rather the foaming property was improved. The content of the polyhydric alcohol is suitably in the range of 1 [wt%] to 30 [wt%]. If the content is more than 30 [wt%], the foamability is rather deteriorated, which is not suitable.

なお、定着の対象となる樹脂を含有する微粒子は、トナーに限定されず、樹脂を含有する微粒子であれば何れでもよい。例えば、導電性部材を含有した樹脂含有微粒子でもよい。また、記録媒体は、転写紙に限定されず、金属、樹脂、セラミックス等何れでもよい。但し、定着液塗布対象は定着液に対し浸透性を有することが望ましく、定着液塗布対象の基板が液浸透性を持たない場合は、基板上に液浸透層を有する定着液塗布対象が望ましい。定着液塗布対象が記録媒体である場合の記録媒体の形態もシート状に限定されず、平面及び曲面を有する立体物でもよい。
また、紙のごとき定着液塗布対象に透明樹脂微粒子を均一に定着させ紙面を保護する(所謂、ニスコート)用途においても、本発明は適用できる。
The fine particles containing the resin to be fixed are not limited to toner, and any fine particles containing resin may be used. For example, resin-containing fine particles containing a conductive member may be used. Further, the recording medium is not limited to transfer paper, and may be any of metal, resin, ceramics and the like. However, it is desirable that the fixer application target is permeable to the fixer, and if the substrate to which the fixer is to be applied is not liquid permeable, the fixer application target having a liquid permeable layer on the substrate is preferable. The form of the recording medium when the fixing liquid application target is a recording medium is not limited to a sheet, and may be a three-dimensional object having a flat surface and a curved surface.
In addition, the present invention can also be applied to applications in which transparent resin fine particles are uniformly fixed on an object to which a fixing solution is applied such as paper and the paper surface is protected (so-called varnish coating).

上記樹脂を含有する微粒子のうち、電子写真プロセスで用いるトナーは、本実施形態の定着装置60の定着液との組合せにおいて最も定着への効果が高い。トナーは、色剤と帯電制御剤と結着樹脂や離型剤などのような樹脂を含む。トナーに含まれる樹脂は、特に限定されないが、好適な結着樹脂としては、ポリスチレン樹脂、スチレン−アクリル共重合体樹脂、ポリエステル樹脂などが挙げられる。離型剤としては、例えばカルバナウワックスやポリエチレンなどのワックス成分などが挙げられる。
トナーは、結着樹脂の他に、公知の着色剤、電荷制御剤、流動性付与剤、外添剤などを含んでもよい。また、トナーは、メチル基を有する疎水性シリカ及び疎水性酸化チタンのような疎水性微粒子をトナーの粒子の表面に固着させることによって、撥水性処理されていることが好ましい。定着液塗布対象のうち、記録媒体は、特に限定されず、例えば、紙、布、及び液体透過層を有するOHP用シートのようなプラスチックフィルムなどが挙げられる。本発明における油性とは、室温(20[℃])における水に対する溶解度が、0.1[重量%]以下である性質を意味する。
Among the fine particles containing the resin, the toner used in the electrophotographic process has the highest fixing effect in combination with the fixing solution of the fixing device 60 of the present embodiment. The toner contains a colorant, a charge control agent, and a resin such as a binder resin and a release agent. The resin contained in the toner is not particularly limited, but examples of suitable binder resins include polystyrene resins, styrene-acrylic copolymer resins, and polyester resins. Examples of the mold release agent include wax components such as carbanau wax and polyethylene.
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 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 particles. Among the fixing liquid application targets, the recording medium is not particularly limited, and examples thereof include paper, cloth, and a plastic film such as an OHP sheet having a liquid permeable layer. The oiliness in the present invention means the property that the solubility in water at room temperature (20 [° C.]) is 0.1 [wt%] or less.

また、泡状となった定着液は、撥水性処理されたトナーの粒子に対して、十分な親和性を有することが望ましい。ここで、親和性とは、液体が固体に接触したときに、固体の表面に対する液体の拡張濡れの程度を意味する。すなわち、泡状となった定着液は、撥水性処理されたトナーに対して十分な濡れ性を示すことが好ましい。疎水性シリカ及び疎水性酸化チタンのような疎水性微粒子で撥水性処理されたトナーの表面は、疎水性シリカや疎水性酸化チタンの表面に存在するメチル基によって覆われており、おおよそ20[mN/m]程度の表面エネルギーを有する。現実には撥水性処理されたトナーの表面の全面が疎水性微粒子によって完全に覆われてはいないため、撥水性処理されたトナーの表面エネルギーは、おおよそ、20〜30[mN/m]であると推測される。よって、撥水性トナーに対して親和性を有する(十分な濡れ性を有する)ためには、泡状となった定着液の表面張力は、20〜30[mN/m]であることが好ましい。   Further, it is desirable that the foamed fixing solution has sufficient affinity for the water-repellent treated toner particles. Here, affinity means the degree of extended wetting of the liquid with respect to the surface of the solid when the liquid comes into contact with the solid. That is, it is preferable that the foamed fixing solution exhibits sufficient wettability with respect to the water-repellent treated toner. The surface of the toner subjected to water repellency treatment with hydrophobic fine particles such as hydrophobic silica and hydrophobic titanium oxide is covered with methyl groups present on the surface of hydrophobic silica or hydrophobic titanium oxide, and is approximately 20 [mN / M] surface energy. Actually, since the entire surface of the water-repellent treated toner is not completely covered with hydrophobic fine particles, the surface energy of the water-repellent treated toner is approximately 20 to 30 [mN / m]. It is guessed. Therefore, in order to have an affinity for the water-repellent toner (having sufficient wettability), the surface tension of the foamed fixing solution is preferably 20 to 30 [mN / m].

水性溶媒を用いる場合、界面活性剤を添加することで、表面張力を20〜30[mN/m]とすることが好ましい。また、水性溶媒の場合、単価もしくは多価アルコールを含有していることが望ましい。これらの材料は、泡状の定着液における気泡の安定性を高め、破泡しにくくする利点を有する。例えばセタノールなどの単価アルコールや、グリセンリン、プロピレングリコール、1,3ブチレングリコールなどの多価アルコールが望ましい。また、これらの単価または多価のアルコール類を含有することで紙等の吸水性のある記録媒体のカール防止に効果を有する。
また、定着液中に浸透性改善や紙等の記録媒体のカール防止のために油性成分を含有してO/WエマルジョンやW/Oエマルジョンを形成する構成も望ましく、その場合、具体的な分散剤としては、ソルビタンモノオレエート、ソルビタンモノステレート、及び、ソルビタンセスキオレートなどのソルビタン脂肪酸エステルや、ショ糖ラウリン酸エステル、及び、ショ糖ステアリン酸エステルなどのショ糖エステルなどが望ましい。
When using an aqueous solvent, it is preferable to add a surfactant to make the surface tension 20-30 [mN / m]. In the case of an aqueous solvent, it is desirable to contain a unit price or a polyhydric alcohol. These materials have the advantage of increasing the stability of bubbles in the foam-like fixing solution and making it difficult to break the bubbles. For example, monohydric alcohols such as cetanol, and polyhydric alcohols such as glycerin, propylene glycol, and 1,3 butylene glycol are desirable. Further, by containing these unit price or polyhydric alcohols, it is effective in preventing curling of a recording medium having water absorbency such as paper.
It is also desirable to form an O / W emulsion or a W / O emulsion containing an oil component in order to improve the permeability in the fixing solution and prevent curling of a recording medium such as paper. Desirable agents include sorbitan fatty acid esters such as sorbitan monooleate, sorbitan monosterate, and sorbitan sesquiolate, and sucrose esters such as sucrose laurate and sucrose stearate.

なお、定着液中での軟化剤を溶解もしくはマイクロエマルジョン分散させるため方法としては、例えば、回転羽根によるホモミキサーやホモジナイザーのような機械的に攪拌する手段、及び超音波ホモジナイザーのような振動を与える手段が挙げられる。いずれにしても、強いせん断応力を定着液中の軟化剤に加えることで溶解もしくはマイクロエマルジョン分散させる。   As a method for dissolving the softener or dispersing the microemulsion in the fixing solution, for example, mechanical stirring means such as a homomixer or a homogenizer using a rotary blade, and vibration such as an ultrasonic homogenizer is applied. Means are mentioned. In any case, a strong shear stress is added to the softener in the fixing solution to dissolve or disperse the microemulsion.

また、定着装置60としては、塗布位置Cで泡状定着液Fをトナーに供給した後、トナーに含まれる樹脂の少なくとも一部を溶解または膨潤させる成分(軟化剤)によって溶解または膨潤したトナーを加圧する、一対の平滑化ローラ(ハードローラ)を設けてもよい。
一対の平滑化ローラ(ハードローラ)を用いて、溶解または膨潤したトナーを加圧することによって、トナーの層の表面を平滑化して、定着後のトナー層の表面に光沢を付与することが可能となる。さらに、記録媒体内へ溶解または膨潤したトナーを押し込むことによって、記録媒体に対するトナーの定着性を向上させることができる。
Further, as the fixing device 60, after supplying the foamy fixing solution F to the toner at the application position C, the toner dissolved or swollen by a component (softening agent) that dissolves or swells at least a part of the resin contained in the toner is used. You may provide a pair of smoothing roller (hard roller) to pressurize.
By applying pressure to the dissolved or swollen toner using a pair of smoothing rollers (hard rollers), it is possible to smooth the surface of the toner layer and to give gloss to the surface of the toner layer after fixing. Become. Further, the toner fixability to the recording medium can be improved by pushing the dissolved or swollen toner into the recording medium.

以上、本実施形態の定着装置60が備える定着液泡状化装置500は、液供給手段である定着液供給ポンプ200から供給される液状定着液210と、気体供給手段であるエアポンプ300から供給される空気とを混合して泡状定着液Fを生成する泡生成部502と、泡生成部502で生成された泡状定着液Fを装置外に排出する泡状定着液排出口501とを有する泡生成装置である。このような定着液泡状化装置500において、泡生成部502から泡状定着液排出口501までの間で泡状定着液Fが通過する泡搬送路(泡生成スリット506、泡導出管505、泡マニホールド503及び吐出スリット504)を形成する壁面が液状定着液210に対して撥液性を有する構成となっている。このような構成により、泡搬送路を形成する壁面に接触した泡状定着液Fの液状成分が濡れ拡がることを抑制できる。よって、泡状定着液F中に含まれる液状成分が泡搬送路を形成する壁面に濡れ拡がることに起因する不具合の発生を抑制することができる。   As described above, the fixing liquid foaming device 500 included in the fixing device 60 of the present embodiment is supplied from the liquid fixing liquid 210 supplied from the fixing liquid supply pump 200 that is a liquid supply means and the air pump 300 that is a gas supply means. A foam generation unit 502 that generates a foamy fixing solution F by mixing air, and a foamy fixing solution discharge port 501 that discharges the foamy fixing solution F generated by the foam generation unit 502 to the outside of the apparatus. It is a generation device. In such a fixing liquid foaming device 500, a foam transport path (foam generation slit 506, foam outlet pipe 505, foam) through which the foamy fixing liquid F passes between the foam generation unit 502 and the foamy fixing liquid discharge port 501. The wall surface forming the manifold 503 and the discharge slit 504) has a liquid repellency with respect to the liquid fixing solution 210. With such a configuration, it is possible to suppress the liquid component of the foam-like fixing liquid F in contact with the wall surface forming the foam conveyance path from spreading. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of problems due to the liquid component contained in the foam-like fixing liquid F getting wet on the wall surface forming the foam transport path.

また、定着液泡状化装置500は、液状定着液210に対して撥液性を有する泡搬送路の壁面にフッ素樹脂加工による撥液加工が成されている。このように、撥液加工を施すことによって、気体供給路を形成する材料そのものの撥液性が不十分であっても、所望の撥液性を得ることができる。   Further, in the fixing liquid foaming device 500, liquid repellency processing is performed by fluororesin processing on the wall surface of the bubble conveyance path having liquid repellency with respect to the liquid fixing liquid 210. As described above, by performing the liquid repellent processing, the desired liquid repellency can be obtained even if the material itself forming the gas supply path has insufficient liquid repellency.

また、定着液泡状化装置500では、液状定着液210に対して撥液性を有する泡搬送路の壁面に対する液状定着液210の接触角は60[°]以上となっている。これにより、泡状定着液F中の液成分が泡搬送路の壁面に取られることを抑制できる撥液性を得ることができる。   In the fixer foaming device 500, the contact angle of the liquid fixer 210 with respect to the wall surface of the bubble transport path having liquid repellency with respect to the liquid fixer 210 is 60 [°] or more. Thereby, the liquid repellency which can suppress that the liquid component in the foam-like fixing liquid F is taken on the wall surface of a foam conveyance path can be obtained.

また、定着液泡状化装置500では、泡生成部502における空気と液状定着液210との混合部である泡生成スリット506は、対向し近接する二つの対向壁面の隙間を側壁面によって囲んで形成されるスリット幅Wsが100[μm]の薄層状の空間である。また、エアポンプ300から泡生成部502に向かって供給される空気が通過する気体流路350を泡生成スリット506に接続する空気供給口は、複数の微小貫通孔からなる。薄層状の空間に定着液供給口から液状定着液210を供給しつつ、複数の微小貫通孔からなる空気供給口から空気を供給することで、簡易な構成で泡径の小さい泡状定着液Fを生成することが可能となる。   Further, in the fixing liquid foaming device 500, the foam generation slit 506, which is a mixing part of the air and the liquid fixing liquid 210 in the foam generation unit 502, is formed by surrounding a gap between two opposing wall surfaces facing each other with a side wall surface. This is a thin layered space having a slit width Ws of 100 [μm]. In addition, the air supply port that connects the gas flow path 350 through which air supplied from the air pump 300 toward the bubble generation unit 502 passes to the bubble generation slit 506 includes a plurality of minute through holes. While supplying the liquid fixing solution 210 from the fixing solution supply port to the thin-layered space, the air is supplied from the air supply port composed of a plurality of minute through holes, so that the bubble-shaped fixing solution F having a simple structure and a small bubble diameter is provided. Can be generated.

また、定着液泡状化装置500では、空気供給口は、泡生成スリット506を形成する二つの対向壁面の隙間の厚み方向(スリット幅方向)に直交する方向(長尺方向)に複数の微小貫通孔が並ぶように側壁面に形成された形状である。さらに、定着液供給ポンプ200から泡生成部502に向かって供給される液状定着液210が通過する定着液供給路である液流路250を泡生成スリット506に接続する定着液供給口は、長尺方向で隣り合う空気供給口同士の間に形成された複数の微小貫通孔である。このように泡生成スリット506の一端に、泡生成スリット506の断面の長尺方向に沿って定着液供給口及び空気供給口を交互に配置することによって、泡径の小さい泡状定着液Fを生成することが可能となる。   Further, in the fixing liquid foaming device 500, the air supply port has a plurality of minute penetrations in a direction (longitudinal direction) perpendicular to the thickness direction (slit width direction) of the gap between the two opposing wall surfaces forming the foam generation slit 506. It is the shape formed in the side wall surface so that a hole may be located in a line. Further, the fixing liquid supply port that connects the liquid flow path 250, which is the fixing liquid supply path through which the liquid fixing liquid 210 supplied from the fixing liquid supply pump 200 toward the bubble generation unit 502 passes, to the bubble generation slit 506 is long. These are a plurality of minute through holes formed between the air supply ports adjacent in the scale direction. In this manner, the fixing liquid supply port and the air supply port are alternately arranged at one end of the bubble generation slit 506 along the longitudinal direction of the cross section of the bubble generation slit 506, so that the foamy fixing solution F having a small bubble diameter is provided. Can be generated.

本実施形態の定着装置60は、樹脂微粒子からなるトナーの樹脂の少なくとも一部を溶解または膨潤させることでトナーを軟化させる軟化剤を含有した液状定着液210を液中に気泡が分散した泡状定着液Fとする定着液泡状化手段である定着液泡状化装置500と、定着液泡状化装置500に液状定着液210を供給する定着液供給手段である定着液供給ポンプ200と、定着液泡状化装置500に空気を供給する気体供給手段であるエアポンプ300と、未定着トナー像Tを担持する定着液付与対象である転写紙Pの表面に泡状定着液Fを付与する定着液付与手段としての塗布ローラ61を有する。そして、泡状定着液Fを付与することで軟化した未定着トナー像Tを形成するトナー層を転写紙Pに定着する。この定着装置60が備える定着液泡状化装置500は、キメ細やかな小さな泡径の泡状定着液Fを生成し、且つ、従来よりも小型化することができる泡生成装置であるため、定着装置60は、未定着トナー像Tに対して定着液の適正な微量塗布の実現と、装置の小型化を図ることができる。また、本実施形態の定着液泡状化装置500は、初期発泡の位置から泡状定着液排出口501までの泡状定着液Fの移動距離が短い。このため、長期放置後に破棄する泡状定着液Fの量を少なくすることができ、定着液の無駄を抑制することができる。さらに、通常の液状に比べて流体抵抗が大きくなる泡状定着液Fの搬送に要する圧力を軽減した上で、低密度で、且つ、小さな泡径の泡状定着液Fを未定着トナー像Tに付与することができる。さらに、本実施形態の定着液泡状化装置500は、泡搬送路の壁面に泡状定着液Fの液状成分が取られることを抑制できるため、泡搬送路の壁面に泡状定着液Fの液状成分が取られることに起因する泡状定着液Fの嵩密度や泡径のムラの発生を抑制できる。これにより、転写紙P上の未定着トナー像Tに付与される泡状定着液Fの嵩密度や泡径のムラに起因する定着性のムラを抑制することができる。   The fixing device 60 of the present embodiment is a foam-like liquid in which bubbles are dispersed in a liquid fixing solution 210 containing a softening agent that softens the toner by dissolving or swelling at least a part of the resin of the toner composed of resin fine particles. A fixing liquid foaming device 500 which is a fixing liquid foaming means to be the fixing liquid F, a fixing liquid supply pump 200 which is a fixing liquid supply means for supplying the liquid fixing liquid 210 to the fixing liquid foaming apparatus 500, and a fixing liquid foaming type. An air pump 300 that is a gas supply unit that supplies air to the image forming apparatus 500, and a fixing solution applying unit that applies a foamy fixing solution F to the surface of the transfer paper P that is a fixing solution application target that carries the unfixed toner image T. Application roller 61. Then, the toner layer that forms the softened unfixed toner image T by applying the foamy fixing solution F is fixed to the transfer paper P. Since the fixing liquid foaming device 500 provided in the fixing device 60 is a foam generating device that generates a fine foam fixing solution F with a small and small bubble diameter and can be made smaller than before, the fixing device No. 60 can realize an appropriate amount of fixing liquid applied to the unfixed toner image T and reduce the size of the apparatus. Further, in the fixing solution foaming device 500 of the present embodiment, the moving distance of the foaming fixing solution F from the initial foaming position to the foaming fixing solution discharge port 501 is short. For this reason, the amount of the foamy fixing solution F discarded after being left for a long time can be reduced, and waste of the fixing solution can be suppressed. Further, the pressure required for transporting the foam fixing solution F, which has a higher fluid resistance than that of a normal liquid, is reduced, and the low-density, small bubble diameter foam fixing solution F is used as an unfixed toner image T. Can be granted. Furthermore, since the fixing liquid foaming device 500 of the present embodiment can suppress the liquid component of the foam fixing liquid F from being taken on the wall surface of the foam transport path, the liquid of the foam fixing liquid F on the wall surface of the foam transport path. It is possible to suppress the occurrence of irregularities in the bulk density and bubble diameter of the foam-like fixing liquid F resulting from the removal of the components. As a result, it is possible to suppress non-uniformity in fixability due to non-uniformity in the bulk density and bubble diameter of the foam-like fixing liquid F applied to the unfixed toner image T on the transfer paper P.

また、本実施形態の複写機100は、樹脂と色剤を含有する樹脂微粒子を含むトナーを用いて記録媒体である転写紙P上にトナー像を形成するトナー像形成手段である作像ユニット3と、転写紙P上にトナー像を定着せしめる定着手段とを備える画像形成装置であって、定着手段として、本発明の特徴部を備えた泡生成装置である定着液泡状化装置500を有する定着装置60を用いる。定着装置60が、泡状定着液を用いることで、トナー層への接触付与時の接触付与手段である塗布ローラ61へのトナーのオフセット防止や、微量付与化を安定して実現でき、かつ、非加熱にて従来に比べ極めて低電力定着を可能とする。また、また、小型の定着液泡状化装置500を用いることで、それを備えた定着装置60及び複写機100の小型化を図ることができる。さらに、泡状となった定着液が通過する管状の搬送路の距離を短くすることができ、ポンプに要する出力を抑制することができる。さらに、長期放置後に破棄する泡状定着液Fの量を少なくすることができ、定着液の無駄を抑制することができる。また、定着性のムラを抑制することができるので、最終的な画像のムラを抑制し、画像品質の向上を図ることができる。   In addition, the copying machine 100 according to this embodiment includes an image forming unit 3 that is a toner image forming unit that forms a toner image on a transfer paper P that is a recording medium using toner including resin fine particles containing a resin and a colorant. And a fixing unit that fixes the toner image on the transfer paper P, and the fixing unit includes a fixing liquid foaming device 500 that is a foam generating device including the characteristic part of the present invention as the fixing unit. A device 60 is used. Since the fixing device 60 uses a foamy fixing solution, it is possible to stably realize toner offset prevention to the application roller 61 that is a contact applying means at the time of applying contact to the toner layer, and to provide a small amount, and Enables fixing with extremely low power without heating. Further, by using the small fixing liquid foaming device 500, it is possible to reduce the size of the fixing device 60 and the copying machine 100 including the same. Furthermore, the distance of the tubular conveyance path through which the fixing solution in the form of foam passes can be shortened, and the output required for the pump can be suppressed. Furthermore, the amount of the foamy fixing solution F discarded after being left for a long time can be reduced, and waste of the fixing solution can be suppressed. In addition, since unevenness in fixability can be suppressed, final image unevenness can be suppressed and image quality can be improved.

1 プリンタ部
3 作像ユニット
28 紙搬送ユニット
40 給紙装置
50 原稿搬送読取ユニット
60 定着装置
61 塗布ローラ
62 加圧ローラ
90 転写ユニット
100 複写機
150 スキャナ部
200 定着液供給ポンプ
210 液状定着液
220 定着液ボトル
230 定着液搬送管
240 液マニホールド
250 液流路
300 エアポンプ
310 エアフィルタ
330 空気搬送管
340 気体マニホールド
350 気体流路
500 定着液泡状化装置
501 泡状定着液排出口
502 泡生成部
503 泡マニホールド
504 吐出スリット
505 泡導出管
506 泡生成スリット
F 泡状定着液
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Printer part 3 Image formation unit 28 Paper conveyance unit 40 Paper feeding apparatus 50 Document conveyance reading unit 60 Fixing apparatus 61 Coating roller 62 Pressure roller 90 Transfer unit 100 Copying machine 150 Scanner part 200 Fixing liquid supply pump 210 Liquid fixing liquid 220 Fixing Liquid bottle 230 Fixing liquid conveyance pipe 240 Liquid manifold 250 Liquid flow path 300 Air pump 310 Air filter 330 Air conveyance pipe 340 Gas manifold 350 Gas flow path 500 Fixing liquid foaming device 501 Foam fixing liquid discharge port 502 Foam generation part 503 Foam manifold 504 Discharge slit 505 Foam outlet tube 506 Foam generation slit F Foam fixing solution

特許第3290513号Japanese Patent No. 3290513 特開2004−109749号公報JP 2004-109749 A 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2007−219105号公報JP 2007-219105 A 特開2008−197188号公報JP 2008-197188 A 特開2010−286816号公報JP 2010-286816 A

石井淑夫著,「泡のエンジニアリング」初版,株式会社テクノシステム,2005年3月25日発行,P.489Ishii Ikuo, “Engineering of Bubbles”, first edition, Techno System Co., Ltd., published on March 25, 2005, p. 489

Claims (7)

液供給手段から供給される液体と、気体供給手段から供給される気体とを混合して泡状液を生成する泡生成部と、
該泡生成部で生成された該泡状液を装置外に排出する泡排出口とを有する泡生成装置において、
上記泡生成部から上記泡排出口までの間で上記泡状液が通過する泡搬送路を形成する壁面の少なくとも一部が上記液体に対して撥液性を有することを特徴とする泡生成装置。
A foam generating unit that generates a foam liquid by mixing the liquid supplied from the liquid supply unit and the gas supplied from the gas supply unit;
In the foam generating apparatus having a foam discharge port for discharging the foamed liquid generated in the foam generating unit to the outside of the apparatus,
A foam generating apparatus characterized in that at least a part of a wall surface forming a foam transport path through which the foamy liquid passes between the foam generating unit and the foam discharge port has liquid repellency with respect to the liquid. .
請求項1の泡生成装置において、
上記液体に対して撥液性を有する上記泡搬送路の壁面に撥液加工が成されていることを特徴とする泡生成装置。
The foam generating apparatus of claim 1,
A foam generating apparatus, wherein a liquid repellent finish is formed on a wall surface of the foam transport path having liquid repellency with respect to the liquid.
請求項1または2に記載の泡生成装置において、
上記液体に対して撥液性を有する上記泡搬送路の壁面に対する該液体の接触角は60[°]以上であることを特徴とする泡生成装置。
The foam generating apparatus according to claim 1 or 2,
The foam generating apparatus according to claim 1, wherein a contact angle of the liquid with respect to a wall surface of the foam transport path having liquid repellency with respect to the liquid is 60 [°] or more.
請求項1乃至3のいずれか1項に記載の泡生成装置において、
上記泡生成部における液体と気体との混合部は、対向し近接する二つの対向壁面の隙間を側壁面によって囲んで形成される薄層状の空間であり、
上記気体供給手段から上記泡生成部に向かって供給される上記気体が通過する気体供給路を、該泡生成部に接続する気体供給口は、複数の微小貫通孔からなることを特徴とする泡生成装置。
In the foam generating apparatus according to any one of claims 1 to 3,
The liquid and gas mixing part in the bubble generating part is a thin layered space formed by surrounding a gap between two opposing wall surfaces facing each other with a side wall surface,
A gas supply port that connects a gas supply path through which the gas supplied from the gas supply means toward the bubble generation unit passes to the bubble generation unit includes a plurality of minute through holes. Generator.
請求項4の泡生成装置において、
上記気体供給口は、二つの対向壁面の隙間の厚み方向に直交する方向に上記複数の微小貫通孔が並ぶように上記側壁面に形成され、
上記液供給手段から該泡生成部に向かって供給される該液体が通過する液体供給路を、該泡生成部に接続する液体供給口は、隣り合う該気体供給口同士の間に形成された複数の微小貫通孔であることを特徴とする泡生成装置。
The foam generating apparatus of claim 4,
The gas supply port is formed in the side wall surface so that the plurality of micro through holes are arranged in a direction orthogonal to the thickness direction of the gap between the two opposing wall surfaces,
The liquid supply port connecting the liquid supply path through which the liquid supplied from the liquid supply means toward the bubble generation unit passes to the bubble generation unit is formed between the adjacent gas supply ports. A foam generating device comprising a plurality of minute through holes.
樹脂の少なくとも一部を溶解または膨潤させることで樹脂微粒子を軟化させる軟化剤を含有する液状定着液を液中に気泡が分散した泡状定着液とする定着液泡状化手段と、
該定着液泡状化手段に該液状定着液を供給する定着液供給手段と、
該定着液泡状化手段に該気体を供給する気体供給手段と、
該樹脂微粒子を担持する定着液付与対象の表面に該泡状定着液を付与する定着液付与手段とを有し、
該泡状定着液を付与することで軟化した該樹脂微粒子を記録媒体に定着する定着装置において、
上記定着液泡状化手段として、請求項1乃至5のいずれか1項に記載の泡生成装置を用いることを特徴とする定着装置。
A fixing liquid foaming means for forming a liquid fixing liquid containing a softening agent that softens resin fine particles by dissolving or swelling at least a part of the resin into a foamy fixing liquid in which bubbles are dispersed in the liquid;
Fixing solution supply means for supplying the liquid fixing solution to the fixing solution foaming means;
Gas supply means for supplying the gas to the fixer foaming means;
A fixing solution applying means for applying the foamy fixing solution to the surface of the fixing solution application target carrying the resin fine particles;
In a fixing device for fixing the resin fine particles softened by applying the foamy fixing solution to a recording medium,
A fixing device using the foam generating device according to claim 1 as the fixing liquid foaming means.
樹脂と色剤を含有する樹脂微粒子を含むトナーを用いて記録媒体上にトナー像を形成するトナー像形成手段と、
記録媒体に転写するトナー像を担持するトナー像担持体の表面、または、トナー像を担持する記録媒体の表面を上記定着液付与対象の表面として定着液を付与し、
該記録媒体上に該トナー像を定着せしめる定着手段とを備える画像形成装置であって、
該定着手段として、請求項6に記載の定着装置を用いることを特徴とする画像形成装置。
A toner image forming means for forming a toner image on a recording medium using a toner containing resin fine particles containing a resin and a colorant;
Applying a fixing liquid with the surface of the toner image carrier carrying the toner image transferred to the recording medium or the surface of the recording medium carrying the toner image as the surface of the fixing liquid application target;
An image forming apparatus comprising fixing means for fixing the toner image on the recording medium,
An image forming apparatus using the fixing device according to claim 6 as the fixing unit.
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