(57)【要約】【課題】トナーとキャリア液とを含む液体現像剤によって被記録材の両面に画像を形成する場合の、高温オフセット及び定着不良の発生を抑制する。【解決手段】被記録材に形成された液体現像剤像を非接触で加熱する非接触加熱装置と、被記録材に形成された液体現像剤像を加熱加圧する加熱加圧装置とを設け、被記録材の第１面及び第１面の反対側面である第２面の順で、トナーによる画像を被記録材の両面に定着させる。このとき、非接触加熱装置通過後で加熱加圧装置通過前の前記被記録材の温度を、被記録材の第１面定着時よりも第２面定着時の方が高くなるようにするとともに、加熱加圧装置の、被記録材の第２面を定着する際の設定温度を、被記録材の第１面を定着する際の設定温度よりも低くする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被記録材に形成された、トナーとキャリア液とを含む液体現像剤像を加熱して、前記被記録材上に前記トナーによる画像を定着させる定着装置であって、
前記被記録材に形成された液体現像剤像を非接触で加熱する非接触加熱装置と、
前記非接触加熱装置よりも、前記被記録材の搬送方向の下流側に配置され、前記被記録材に形成された液体現像剤像を加熱加圧する加熱加圧装置とを備え、
前記被記録材の第１面及び第１面の反対側面である第２面の順で、前記トナーによる画像を前記被記録材の両面に定着させる場合、
非接触加熱装置通過後で加熱加圧装置通過前の前記被記録材の温度を、前記被記録材の第１面定着時よりも第２面定着時の方が高くなるようにするとともに、
加熱加圧装置の、前記被記録材の第２面を定着する際の設定温度を、前記被記録材の第１面を定着する際の設定温度よりも低くすることを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記被記録材の第２面を定着する際の、非接触加熱装置の設定温度を、前記被記録材の第１面を定着する際の設定温度よりも高くする請求項１記載の定着装置。
【請求項３】
前記加熱加圧装置が、前記被記録材を挟持搬送するニップ部を形成する一対の回転部材と、前記一対の回転部材のそれぞれを加熱する加熱手段とを備え、
前記被記録材の第１面を定着する際、第２面と接触する側の回転部材の、前記被記録材の第２面を定着する際の設定温度を、前記被記録材の第１面を定着する際の設定温度よりも低くする請求項１又は２記載の定着装置。
【請求項４】
被記録材の第１面にトナーとキャリア液とを含む液体現像剤像を形成する、少なくとも１つの第１画像形成部と、前記少なくとも１つの第１画像形成部によって形成された前記被記録材上の前記液体現像剤像を加熱し、前記被記録材上に前記トナーによる画像を定着させる第１定着装置と、前記被記録材の第１面の反対側面である第２面にトナーとキャリア液とを含む液体現像剤像を形成する、少なくとも１つの第２画像形成部と、前記少なくとも１つの第２画像形成部によって形成された前記被記録材上の前記液体現像剤像を加熱し、前記被記録材上に前記トナーによる画像を定着させる第２定着装置とを備え、
前記第１定着装置及び前記第２定着装置として請求項１〜３のいずれか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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は定着装置及び画像形成装置に関し、より詳細には、用紙などの被記録材に形成された、トナーとキャリア液とを含む液体現像剤像を加熱し、被記録材にトナーによる画像を定着させる定着装置及び画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
トナーとキャリア液とを含む液体現像剤を用いたいわゆる湿式電子写真方式の画像形成装置では、トナー飛散などの不具合が生じることなく、電子写真方式で扱うことが困難とされる３μｍ以下の小粒径のトナーを使用することができる。その結果、高画質の画像が得られる。
【０００３】
このような湿式電子写真方式の画像形成装置では、一般に、定着ローラ対を備えた定着装置によって被記録材上に形成された液体現像剤像を加熱及び加圧して、液体現像剤像中のキャリア液を蒸発させると共にトナーを溶融させて被記録材上に定着させていた。
【０００４】
ところが、被記録材の両面（第１面，第２面）に画像を形成する場合、被記録材の第２面を定着装置で定着する際の、被記録材の第１面の液体現像剤像中のキャリア液量は、定着装置によって被記録材の第１面は既に定着されているので、被記録材の第２面の液体現像剤像中のキャリア液量よりも少ない。このため、定着ローラ対の設定温度を、被記録材の第２面の液体現像剤像を溶融定着するに十分な温度とすると、被記録材の第１面側で高温オフセットが生じるおそれがある。なお、高温オフセットとは、溶融したトナーの、凝集力あるいは被記録材との接着力よりも定着ローラ対との接着力が大きくなって、トナーの一部が定着ローラ対に付着する現象をいう。
【０００５】
一方、定着ローラ対の設定温度を、被記録材の第１面側で高温オフセットが発生しない温度とすると、被記録材の第２面の液体現像剤像が定着不良となるおそれがある。また、被記録材の第１面の定着において、液体現像剤像中のキャリア液が多く残るようにすると、定着処理後の被記録材の搬送経路において周辺部材にキャリア液が付着する問題がある。
【０００６】
特許文献１には、一対のローラと第１加熱装置とによる加圧及び加熱により被記録材上にトナー画像を定着させる定着装置において、一対のローラよりも被記録材の搬送方向上流側に第２加熱装置を設け、一対のローラと第１加熱装置とによる加圧及び加熱の前に、第２加熱装置によって被記録材を加熱して、衝撃や静電的な外力によるトナーの散りを防止する技術が提案されている。
【０００７】
また、特許文献２には、加熱部材と加圧部材とが圧接して形成されるニップ部で被記録材を挟持・搬送して定着を行う定着装置において、前記ニップ部よりも被記録材の搬送方向上流側に前処理手段を設け、例えば塗工紙の第１面を定着する際は、前処理手段を塗工紙に接近させて定着工程に塗工紙を導入する一方、塗工紙の第２面を定着する際は、前処理手段を後退させて定着工程に塗工紙を導入し、トナーブリスター等のトナー像の乱れを防止する技術が提案されている。
【０００８】
そしてまた、特許文献３には、湿式電子写真方式の両面印刷機において、被記録材の第１面を所定の加熱量で加熱する第１定着手段と、被記録材の第２面を第１面に加熱量よりも大きい加熱量で加熱する第２定着手段とを設け、被記録材のトナー転写不良を防止すると共に、高精度な両面印刷を行う技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開2007-93664号公報
【特許文献２】特開2006-259479号公報
【特許文献３】特開2009-163064号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的は、トナーとキャリア液とを含む液体現像剤によって被記録材の両面に画像を形成する場合に、高温オフセット及び定着不良を生じさせない定着装置及び画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明によれば、被記録材に形成された、トナーとキャリア液とを含む液体現像剤像を加熱して、前記被記録材上に前記トナーによる画像を定着させる定着装置であって、前記被記録材に形成された液体現像剤像を非接触で加熱する非接触加熱装置と、前記非接触加熱装置よりも、前記被記録材の搬送方向の下流側に配置され、前記被記録材に形成された液体現像剤像を加熱加圧する加熱加圧装置とを備え、前記被記録材の第１面及び第１面の反対側面である第２面の順で、前記トナーによる画像を前記被記録材の両面に定着させる場合、非接触加熱装置通過後で加熱加圧装置通過前の前記被記録材の温度を、前記被記録材の第１面定着時よりも第２面定着時の方が高くなるようにするとともに、加熱加圧装置の、前記被記録材の第２面を定着する際の設定温度を、前記被記録材の第１面を定着する際の設定温度よりも低くすることを特徴とする定着装置が提供される。
【００１２】
ここで、非接触加熱装置通過後で加熱加圧装置通過前の前記被記録材の温度を、前記被記録材の第１面定着時よりも第２面定着時の方が高くなるようにするには、前記被記録材の第２面を定着する際の、非接触加熱装置の設定温度を、前記被記録材の第１面を定着する際の設定温度よりも高くするのが好ましい。
【００１３】
また、前記加熱加圧装置として、前記被記録材を挟持搬送するニップ部を形成する一対の回転部材と、前記一対の回転部材のそれぞれを加熱する加熱手段とを備える装置を用い、前記被記録材の第１面を定着する際、第２面と接触する側の回転部材の、前記被記録材の第２面を定着する際の設定温度を、前記被記録材の第１面を定着する際の設定温度よりも低くするのが好ましい。
【００１４】
そしてまた、本発明によれば、被記録材の第１面にトナーとキャリア液とを含む液体現像剤像を形成する、少なくとも１つの第１画像形成部と、前記少なくとも１つの第１画像形成部によって形成された前記被記録材上の前記液体現像剤像を加熱し、前記被記録材上に前記トナーによる画像を定着させる第１定着装置と、前記被記録材の第１面の反対側面である第２面にトナーとキャリア液とを含む液体現像剤像を形成する、少なくとも１つの第２画像形成部と、前記少なくとも１つの第２画像形成部によって形成された前記被記録材上の前記液体現像剤像を加熱し、前記被記録材上に前記トナーによる画像を定着させる第２定着装置とを備え、前記第１定着装置及び前記第２定着装置として前記のいずれか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が提供される。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の定着装置及び画像形成装置によれば、トナーとキャリア液とを含む液体現像剤によって被記録材の両面に画像を形成する場合に、高温オフセット及び定着不良の発生が抑制される。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の定着装置及び画像形成装置の一例を示す概説図である。
【図２】定着処理における液体現像剤像中のキャリア液量の推移を示す図である。
【図３】定着処理における液体現像剤像中のキャリア液量の推移を示す図である。
【図４】本発明の定着装置の実施形態例を示す概説図である。
【図５】定着装置Ｆにおける制御例を示すフローチャートである。
【図６】本発明の定着装置の他の実施形態例を示す概説図である。
【図７】本発明の画像形成装置の実施形態例を示す概説図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明に係る定着装置及び画像形成装置を図に基づいてさらに詳しく説明するが本発明はこれらの実施形態に何ら限定されるものではない。
【００１８】
図１に、本発明に係る定着装置及び画像形成装置の一例を示す概説図を示す。この図に示す画像形成装置は、画像形成部Ｉと定着装置Ｆとを備える。画像形成部Ｉは、回転自在の中間転写体２１と、中間転写体２１の外周に設けられた現像ユニット１と、バックアップ部材２２とを備える。なお、この図では、装置構造をわかりやすくするために現像ユニット１（例えば、ブラック用現像ユニット）を１つしか設けていないが、通常、現像ユニット１の他に３つの現像ユニット（例えば、イエロー、マゼンタ、シアンの各色用現像ユニット）が中間転写体２１の回転方向に並んで設けられており、カラー画像形成可能とされている。現像ユニット１は、感光体１１と、感光体の表面に形成された静電潜像を液体現像剤で現像する液体現像装置１２とを備える。
【００１９】
このような構成の画像形成部Ｉでは、現像ユニット１において、感光体１１表面に形成された静電潜像が液体現像装置１２で液体現像剤によって可視像化される。感光体１１表面に形成された液体現像剤像が中間転写体２１に１次転写される。そして、中間転写体２１に１次転写された液体現像剤像は、中間転写体２１の回転によって中間転写体２１とバックアップ部材２２とのニップ部に搬送され、ここで被記録材Ｐに２次転写される。被記録材Ｐとしては、用紙、フィルム等、表面にトナー像の形成が可能であり、画像形成装置内において、搬送可能な部材であればどのような部材であってもよい。
【００２０】
なお、画像形成部Ｉにおける静電潜像の形成や感光体１１表面のクリーニング等は、周知の電子写真方式の技術をここでも用いればよい。また、感光体１１上に形成された液体現像剤像が、中間転写体２１を介さずに直接被記録材Ｐに転写される構成であってもよい。この場合、画像形成部Ｉは、現像ユニット１とバックアップ部材２２とを備えたものとなる。
【００２１】
液体現像剤に用いるキャリア液としては、絶縁性の溶媒が好ましく、例えば、イソパラフィン系のアイソパー（Ｇ、Ｈ、Ｌ、Ｍなど）（エクソンモビール）、ＩＰソルベント（１０、２０２８、２８３５など）（出光興産）や、パラフィン系のモレスコホワイト（Ｐ−４０、Ｐ−７０、Ｐ−１２０）（松村石油研究所）などが挙げられる。また、シリコンオイル、ミネラルオイルを用いることもできる。
【００２２】
また、トナーとしては、顔料や染料などの着色剤を結着樹脂に分散したものが用いられる。結着樹脂には、顔料や染料を樹脂中に均一に分散させる機能と、被記録材に定着される際のバインダーとしての機能がある。結着樹脂としては、例えば、ポリスチレン樹脂、スチレン−アクリル樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリウレタン樹脂等の熱可塑性樹脂が好適に用いられる。また、これらの結着樹脂を２以上混合して用いてもよい。トナーに用いる顔料及び染料は、市販のものを用いることができる。例えば、顔料としては、カーボンブラック、ベンガラ、酸化チタン、シリカ、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、スカイブルー、ベンジジンイエロー、レーキレッドＤ等が挙げられる。染料としては、ソルベントレッド２７やアシッドブルー９等が挙げられる。
【００２３】
トナーの体積平均粒子径は、０．１μｍ以上、５μｍ以下の範囲が好ましい。トナーの体積平均粒子径が０．１μｍ未満であると現像性が大きく低下する。一方、体積平均粒子径が５μｍを超えると画像の品質が低下する。
【００２４】
液体現像剤に対するトナーの質量割合は１０％〜５０％程度が好適である。トナーの質量割合が１０％未満の場合、トナーの沈降が生じやすく、長期保管時の経時的な安定性に問題がある。また、必要な画像濃度を得るため、多量の現像剤を供給する必要があり、被記録材上に付着するキャリア液が増加し、定着時に除去しなければならないキャリア液量が増加し定着における必要エネルギーが増加する。一方、トナーの質量割合が５０％を超える場合、液体現像剤の粘度が高くなりすぎ、製造及び取り扱いが困難になる。なお、後述の本実施例では、トナーの体積平均粒子径を２μｍとし、液体現像剤に対するトナーの質量割合を３０％とした。
【００２５】
定着装置Ｆは、非接触加熱装置３と、非接触加熱装置３よりも被記録材Ｐの搬送方向下流側に設けられた加熱加圧装置４とを備える。非接触加熱装置３は、液体現像剤像を非接触で加熱する加熱ヒータ３１と、加熱ヒータ３１の被記録材側以外の部分を覆う断熱カバー３２と、被記録材Ｐの搬送路を挟んで加熱ヒータ３１と対向する位置に配置された用紙搬送手段５とを備える。
【００２６】
加熱ヒータ３１は、制御手段６によって所望温度に表面温度が制御される。加熱ヒータ３１は、ブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの各色トナーと非画像部との光吸収の差を考慮して、セラミックヒータ等の長波長のもの（所謂、遠赤外）を用いるのが好ましい。加熱ヒータ３１の表面温度としては、通常、２００〜７００℃程度である。断熱カバー３２の材料としては、断熱効果を高くする観点から、セラミックファイバー等の高断熱性、高耐熱性の材料を用いれるのが好ましい。
【００２７】
用紙搬送手段５は、駆動ローラ５１と、従動ローラ５２と、これらのローラ間に架け渡された無端状のサクションベルト５３と、サクションベルト５３内に配置された吸引ファン５４とを備える。駆動ローラ５１及び従動ローラ５２としては、アルミニウムなどからなる金属ローラが好ましい。駆動ローラ５１と従動ローラ５２との位置関係は、被記録材Ｐの搬送方向に対して逆であってももちろん構わない。サクションベルト５３は、シリコーンゴム等の耐熱性の高いゴム材からなり、複数の吸引孔が設けられている。また、揮発したキャリア液の飽和蒸気圧を下げて、キャリア液の揮発効率を向上させるために、揮発したキャリア液（蒸気）を加熱ヒータ３１の周辺から外部に排出するエアフロー手段（不図示）を設けてもよい。
【００２８】
加熱加圧装置４は、定着ローラ４１と加圧ローラ４２とを備える。定着ローラ４１と加圧ローラ４２とは、不図示の軸受部材を介して筐体（不図示）に回転自在に支持され、バネなどの不図示の加圧機構によって、加圧ローラ４２は定着ローラ４１に圧接しニップ部が形成されている。加圧機構は、圧接と離間とを切り替え可能である。加圧ローラ４２は、不図示の駆動機構により図１において時計回りに所定の周速度で回転駆動し、定着ローラ４１はニップ部での加圧ローラ４２との圧接摩擦力によって加圧ローラ４２の回転に従動回転する。もちろん、定着ローラ４１を回転駆動させて加圧ローラ４２を従動回転させてもよい。
【００２９】
定着ローラ４１及び加圧ローラ４２は、加熱手段としてのハロゲンランプＨ１，Ｈ２を内蔵しており、制御手段６によってそれぞれ独立して温度制御される。定着ローラ４１及び加圧ローラ４２は、アルミ等熱伝導率の良好な中空の金属製芯金（厚み０．５〜５ｍｍ）の外周に、ニップ幅確保のための弾性層としてのシリコンゴム層（厚み０．５〜３ｍｍ）と、表面の離型性を高めるための離型層としてのＰＴＦＥやＰＦＡ等のフッ素系樹脂離型層（厚さ１０〜５０μｍ）とから構成される。
【００３０】
このような構成の定着装置Ｆにおいて、液体現像剤像が転写された被記録材Ｐは、まず非接触加熱装置３の加熱ヒータ３１からの主として幅射により加熱される。これによって、液体現像剤像中のキャリア液は揮発するとともに被記録材Ｐに浸透する。また同時に、トナーは溶融する。非接触加熱装置３は被記録材Ｐの周辺が開放されており、また加熱ヒータ３１を被記録材Ｐの搬送方向に長くして被記録材Ｐの加熱時間を長くできるので、加熱加圧装置４に比べてキャリア液の揮発及び被記録材Ｐへの浸透を促進させることができる。
【００３１】
次いで、被記録材Ｐは、加熱加圧装置４の定着ローラ４１と加圧ローラ４２とのニップ部で加熱及び加圧される。これにより、被記録材Ｐのトナーの溶融がさらに促進されて表面が平滑化される。またキャリア液の揮発及び被記録材Ｐへの浸透がさらに促進され、キャリア液の一部は定着ローラ４１により除去される。以上の非接触加熱装置３及び加熱加圧装置４による加熱及び加圧によってトナー画像は被記録材Ｐに溶融定着する。
【００３２】
ここで、定着処理における液体現像剤像中のキャリア液量の推移を図２を用いて説明する。被記録材Ｐの第１面を定着する際の、非接触加熱装置通過前の液体現像剤像中のキャリア液量をｌａとすると、非接触加熱装置３を被記録材Ｐが通過することによりキャリア液は揮発及び被記録材Ｐへ浸透し、非接触加熱装置通過後の液体現像剤像中のキャリア液量は、１ａよりも少ない１ｂとなる。次いで、加熱加圧装置４を被記録材Ｐが通過することによりキャリア液はさらに揮発及び被記録材Ｐへ浸透し、加熱加圧装置通過後の液体現像剤像中のキャリア液量は、１ｂよりも少ない１ｃとなる。片面印刷の場合はこれで定着は完了となり、画像の定着品質は確保されるが、両面印刷の場合にはこの後に被記録材Ｐの第２面に画像形成及び定着がさらになされる。
【００３３】
被記録材Ｐの第２面を定着する際の、非接触加熱装置通過前、非接触加熱装置通過後、加熱加圧装置通過後の液体現像剤像中のキャリア液量はそれぞれ２ａ，２ｂ，２ｃとなり、これらのキャリア液量はｌａ，ｌｂ，ｌｃに等しい。一方、被記録材Ｐが加熱加圧装置４を通過し、第２面に液体現像剤像が転写されるまでの少なくとも数秒の間に、第１面の液体現像剤像中のキャリア液は被記録材Ｐにさらに浸透するため、第２面を定着する際の、非接触加熱装置通過前の第１面の液体現像剤像中のキャリア液量は、１ｃよりも少ない１ｄとなる。そして、被記録材Ｐが非接触加熱装置３を通過することによって、キャリア液はさらに揮発及び被記録材Ｐへ浸透し、非接触加熱装置通過後の第１面の液体現像剤像中のキャリア液量は、１ｄよりも少ない１ｅとなる。次いで、被記録材Ｐが加熱加圧装置４を通過することによって、キャリア液は一層揮発及び被記録材Ｐへ浸透し、加熱加圧装置通過後の第１面の液体現像剤像中のキャリア液量は１ｅよりも少ない１ｆとなる。
【００３４】
被記録材Ｐの液体現像剤像中のキャリア液量をまとめると下記式のようになる。
ｌａ（＝２ａ）＞ｌｂ（＝２ｂ）＞ｌｃ（＝２ｃ）＞ｌｄ＞ｌｅ＞ｌｆ
かかる式から、被記録材Ｐの第２面を定着する際の、非接触加熱装置通過後で加熱加圧装置通過前の第１面の液体現像剤像中のキャリア液量１ｅと、第２面のトナー中のキャリア液量２ｂとの関係は「２ｂ≫１ｅ」となる。
【００３５】
トナーの離型性はキャリア液量が多い方が良好となるから、被記録材Ｐの第２面を加熱加圧装置４で定着する際の高温オフセットの発生温度は、第２面よりも第１面の方が低くなる。すなわち、第１面の方が第２面よりも高温オフセットが発生しやすくなる。一方、第１面の高温オフセットを防止するために、加熱加圧装置４の設定温度を低くすると第２面の液体現像剤像の定着に不具合が生じる。
【００３６】
そこで、被記録材Ｐの第１面の定着条件を通常よりも軽度な条件（供給熱量が少ない条件）として、第１面の液体現像剤像中のキャリア液を通常よりも多く残留させ、第２面の液体現像剤像を定着する際の第１面の高温オフセットを抑制すると共に第２面の液体現像剤像の定着を確保する方策も考えられる。しかし、被記録材Ｐの第２面を定着する際の、第２面と第１面との液体現像剤像中のキャリア液量の関係は変わらないので、高温オフセットの防止と定着品質の確保とを同時に達成することはできない。図３を用いてその理由を説明する。
【００３７】
図３において、被記録材Ｐが非接触加熱装置を通過することによって、液体現像剤像中のキャリア液が揮発及び被記録材Ｐに浸透するので、非接触加熱装置通過前後におけるキャリア液量は１ａ及び１ｂ’となる。ただし、通常の定着条件よりは軽度の条件であるため「ｌａ＞ｌｂ’＞１ｂ」という関係となる。次いで、被記録材Ｐが加熱加圧装置４を通過し、第２面に液体現像剤像が転写されるまで間に、第１面のトナー像中のキャリア液は被記録材Ｐにさらに浸透するため、第２面を定着する際の、加熱加圧装置４の通過後及び非接触加熱装置通過前の第１面のトナー像中のキャリア液量１ｃ’及び１ｄ’は、「１ｂ’＞１ｃ’＞１ｄ’」となる。したがって、被記録材Ｐの第１面を定着する際の、非接触加熱装置通過前の第１面のトナー中のキャリア液量１ａと、被記録材Ｐの第２面を定着する際の、非接触加熱装置通過前の第１面のトナー中のキャリア液量１ｄ’との関係は「１ａ≫１ｄ’」となる。
【００３８】
ここで、非接触加熱装置通過前の液体現像剤像中のキャリア液量は、被記録材Ｐの第１面と第２面で等しいから「２ａ≫ｌｄ’」となり、被記録材Ｐの第１面と第２面の液体現像剤像中のキャリア液量には比較的大きな差が生じる。また、非接触加熱装置３を通過することによる液体現像剤像中のキャリア液の減少量は第２面と第１面とでほぼ等しいから「２ｂ≫ｌｅ’」となり、被記録材Ｐの第２面を定着する際の、加熱加圧装置通過前の第１面と第２面の液体現像剤像中のキャリア液量にも比較的大きな差が生じる。このため、被記録材Ｐの第２面を加熱加圧装置４で定着する際の高温オフセットの発生温度は、第２面よりも第１面の方が低くなり、第１面の方が第２面よりも高温オフセットが発生しやすくなる。したがって、被記録材Ｐの第１面の定着条件を通常よりも軽度な条件としても、被記録材Ｐの第１面と第２面における高温オフセットの発生温度差は小さくなるものの、依然として、高温オフセットの防止と定着品質の確保とを同時に達成することはできないことがわかる。
【００３９】
また、被記録材Ｐの第１面の定着条件を通常よりも極度に軽い条件として、第１面の液体現像剤像中のキャリア液を通常よりも極端に多く残留させた場合には、第１面の定着後における被記録材Ｐの搬送経路の他部材へのキャリア液の付着が問題となる。加えて、定着強度が極端に低くなると、搬送に伴う画像ノイズの危険性が高まる。
【００４０】
そこで、本発明では、被記録材Ｐの両面に画像を形成する場合、被記録材Ｐの第１面を定着する際の定着条件と、第２面を定着する際の定着条件とを異なる条件とし、高温オフセットの防止と定着品質の確保とを同時に達成するようにした。
【００４１】
具体的には、用紙などの被記録材Ｐは、水分揮発により収縮し、その後水分が戻ると回復するが元のサイズには戻らない表裏見当性を有するので、被記録材Ｐを両面印刷する場合、第１面を定着する際は、水分揮発し易い非接触加熱装置３よりも、用紙収縮に比較的有利な加熱加圧装置４を優先して用い、定着品質の確保を図る。一方、第２面を定着する際は、非接触加熱装置を優先して用い、第１面の高温オフセット防止を図るようにした。
【００４２】
（実施形態１）
＊注：発明・考案説明書の第１の実施形態と第２の実施の形態とをまとめて実施形態１としております。
図４に基づいて本発明の第１の実施形態について説明する。被記録材Ｐの第１面を定着する際は、非接触加熱装置通過後の被記録材温度がＡ１となるようにし、定着ローラ４１及び加圧ローラ４２の設定温度をＢ１とする。そして、第２面を定着する際は、定着ローラ４１及び加圧ローラ４２の温度をＢ１よりも低いＢ２とする。これにより、第２面を定着する際の第１面の高温オフセットが防止される。一方、第２面を定着する際の、非接触加熱装置通過後の被記録材温度がＡ１よりも高いＡ２となるようにし、加熱加圧装置４の設定温度を低くしたことによる第２面に対する供給熱量不足分を解消する。これにより、被記録材Ｐの第１面の高温オフセット防止と第２面の定着品質確保とが同時に図られる。なお、非接触加熱装置通過後の被記録材Ｐの温度は、非接触加熱装置３の設定温度、加熱時間、被記録材Ｐと非接触加熱装置３との距離などを調整することにより制御すればよい。
【００４３】
なお、片面印刷の場合は、被記録材Ｐの第１面を定着するときの定着条件そのままであってもよいし、被記録材Ｐの表裏見当性を考慮する必要がないので、非接触加熱装置３と加熱加圧装置４との供給熱エネルギーの比率を変更してもよい。例えば、非接触加熱装置３の設定温度を両面印刷の場合よりも高くし、加熱加圧装置４の設定温度を両面印刷の場合よりも下げる。
【００４４】
図５に、このような定着装置Ｆにおける制御例を示すフローチャートを示す。まず、印刷開始信号が入力されると（ステップＳ１０１）、印刷が開始される（ステップＳ１０２）。次いで、両面印刷かどうかが判断される（ステップＳ１０３）。片面印刷の場合は、非接触加熱装置通過後の被記録材温度がＡ１となるように、非接触加熱装置３の設定温度が制御されると共に、定着ローラ４１及び加圧ローラ４２の設定温度がＢ１とされる（ステップＳ１０８）。そして定着動作がなされる（ステップＳ１０９）。一方、両面印刷の場合は（ステップＳ１０３）、非接触加熱装置通過後の被記録材温度がＡ１となるように、非接触加熱装置３の設定温度が制御されると共に、定着ローラ４１及び加圧ローラ４２の設定温度がＢ１とされ（ステップＳ１０４）、被記録材Ｐの第１面の定着動作がなされる（ステップＳ１０５）。次いで、非接触加熱装置通過後の被記録材温度が、Ａ１よりも高いＡ２となるように、非接触加熱装置３の設定温度が変更されると共に、定着ローラ４１及び加圧ローラ４２の設定温度がＢ１よりも低いＢ２に変更される（ステップＳ１０６）。そして、被記録材Ｐの第２面の定着動作がなされ（ステップＳ１０７）、制御が終了する。
【００４５】
（実施例１）
被記録材Ｐの第１面を定着するときの、非接触加熱装置３の設定温度を３００℃として、非接触加熱装置通過後の被記録材温度が７０℃となるようにし、加熱加圧装置４の定着ローラ４１及び加圧ローラ４２の設定温度は１５０℃とした。次いで、被記録材Ｐの第２面を定着するときの、非接触加熱装置３の設定温度を４００℃として、非接触加熱装置通過後の被記録材温度が９０℃となるようにし、加熱加圧装置４の定着ローラ４１及び加圧ローラ４２の設定温度は１１０℃とした。そして、第１面及び第２面の定着品質及び高温オフセットの有無を目視により評価した。評価結果を表１に示す。
【００４６】
（比較例１）
被記録材Ｐの第２面を定着するときの、非接触加熱装置３の設定温度を３００℃として、非接触加熱装置通過後の被記録材温度が７０℃となるようにし、加熱加圧装置４の定着ローラ４１及び加圧ローラ４２の設定温度を１５０℃とした以外は実施例１と同様にして被記録材Ｐの両面を定着し、定着品質及び高温オフセットの有無を目視により評価した。評価結果を表１に合わせて示す。
【００４７】
（比較例２）
被記録材Ｐの第２面を定着するときの、非接触加熱装置３の設定温度を３００℃として、非接触加熱装置通過後の被記録材温度が７０℃となるようにした以外は実施例１と同様にして被記録材Ｐの両面を定着し、定着品質及び高温オフセットの有無を目視により評価した。評価結果を表１に合わせて示す。
【００４８】
【表１】
2015145930.tif 000003
【００４９】
表１から理解されるように、非接触加熱装置通過後の被記録材温度が、第１面を定着するときよりも第２面を定着するときの方が高く、加熱加圧装置４の設定温度が第１面を定着するときよりも第２面を定着するときの方が低い実施例１では、高温オフセットは発生せず、定着品質も良好であった。
【００５０】
これに対し、被記録材Ｐの第１面と第２面の定着条件を同じとした比較例１では、第２面を定着する際に、第１面に高温オフセットが発生した。また、非接触加熱装置通過後の被記録材温度を、第１面を定着するときと第２面を定着するときとで同じとした比較例２では、第２面に対する供給熱量不足で定着品質が悪かった。
【００５１】
（実施形態２）
図６に基づいて本発明の第２の実施形態について説明する。この実施形態では、非接触加熱装置３の設定温度を、第１面を定着するときよりも第２面を定着するときの方を高くして、定着品質を確保する点は実施形態１と同様であるが、第２面を定着する際の、加熱加圧装置４の設定温度を加圧ローラ４２だけ下げて、第１面の高温オフセットを防止する点で実施形態１と異なる。第２面を定着する際の加熱加圧装置４の温度変更を加圧ローラ４２のみとすることで、非接触加熱装置３の設定温度を実施形態１の場合よりも低く抑えることが可能となる。
【００５２】
すなわち、被記録材Ｐの第１面を定着する際は、非接触加熱装置３の設定温度をＡ１、定着ローラ４１の設定温度をＢ１、加圧ローラ４２の設定温度をＣ１とする。そして、第２面を定着する際の、非接触加熱装置３の設定温度をＡ１よりも高いＡ２とし、定着ローラ４１の設定温度を第１面を定着する際と同じＢ１とし、加圧ローラ４２の設定温度をＣ１よりも低いＣ２とする。これにより、被記録材Ｐの第１面の高温オフセット防止と第２面の定着品質確保とが同時に図られる。
【００５３】
（実施例２）
被記録材Ｐの第１面を定着するときの、非接触加熱装置３の設定温度を３００℃とし、加熱加圧装置４の定着ローラ４１及び加圧ローラ４２の設定温度を１５０℃とした。次いで、被記録材Ｐの第２面を定着するときの、非接触加熱装置３の設定温度を３５０℃とし、加熱加圧装置４の定着ローラ４１の設定温度は１５０℃とし、加圧ローラ４２の設定温度を１１０℃とした。そして、第１面及び第２面の定着品質及び高温オフセットの有無を目視により評価した。評価結果を表１に示す。
【００５４】
（比較例３）
被記録材Ｐの第２面を定着するときの、非接触加熱装置３の設定温度を３００℃とし、加熱加圧装置４の加圧ローラ４２の設定温度を１５０℃とした以外は実施例２と同様にして被記録材Ｐの両面を定着し、定着品質及び高温オフセットの有無を目視により評価した。評価結果を表１に合わせて示す。
【００５５】
（比較例４）
被記録材Ｐの第２面を定着するときの、非接触加熱装置３の設定温度を３００℃とした以外は実施例２と同様にして被記録材Ｐの両面を定着し、定着品質及び高温オフセットの有無を目視により評価した。評価結果を表１に合わせて示す。
【００５６】
【表２】
2015145930.tif 000004
【００５７】
表２から理解されるように、非接触加熱装置通過後の被記録材温度が、第１面を定着するときよりも第２面を定着するときの方が高く、加熱加圧装置４の加圧ローラ４１の設定温度が第１面を定着するときよりも第２面を定着するときの方が低い実施例２では、高温オフセットは発生せず、定着品質も良好であった。
【００５８】
これに対し、被記録材の第１面と第２面の定着条件を同じとした比較例３では、第２面を定着する際に、第１面に高温オフセットが発生した。また、非接触加熱装置３の設定温度を第１面を定着するときと第２面を定着するときとで同じとした比較例２では、第２面に対する供給熱量不足で定着品質が十分ではなかった。
【００５９】
図７に、以上説明した定着装置Ｆを備えた本発明の画像形成装置の一例を示す概説図を示す。この図の画像形成装置は、第１画像形成部Ｉ１と、第１定着装置Ｆ１と、被記録材反転部９と、第２画像形成部Ｉ２と、第２定着部Ｆ２とを備える。第１画像形成部Ｉ１及び第２画像形成部Ｉ２は、図１に示した画像形成部Ｉと同様の構成を有し、第１定着装置Ｆ１及び第２定着装置Ｆ２も、図１に示した定着装置Ｆと同様に構成を有するので、ここではそれらの構成についての説明を略する。なお、被記録材反転部９としてはスイッチバック部など従来公知の機構を用いることができる。
【００６０】
第１画像形成部Ｉ１において現像ユニット１によって感光体１１上に形成された第１液体現像剤像は、中間転写体２１を介して被記録材Ｐの第１面に転写された後、非接触加熱装置３及び加熱加圧装置４によって加熱・加圧されて被記録材Ｐの第１面にトナー像が溶融定着される。次いで、被記録材反転部９によって被記録材Ｐの第１面と第２面とが反転され第２面が表面（図７において上面）となる。そして、第２画像形成部Ｉ２において現像ユニット１によって感光体１１上に形成された第２液体現像剤像が、中間転写体２１を介して被記録材Ｐの第２面に転写される。その後、非接触加熱装置３及び加熱加圧装置４によって加熱・加圧されて被記録材Ｐの第２面にトナー像が溶融定着される。
【００６１】
このような複数の画像形成部Ｉ１，Ｉ２をシリアルに連結した所謂デュアルエンジンの画像形成装置によれば、両面印刷の生産性が格段に高くなる。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
本発明の定着装置及び画像形成装置によれば、トナーとキャリア液とを含む液体現像剤によって被記録材の両面に画像を形成する場合の、高温オフセット及び定着不良の発生が抑制され有用である。
【符号の説明】
【００６３】
３    非接触加熱装置
４    加熱加圧装置
Ｆ    定着装置
Ｆ１  第１定着装置
Ｆ２  第２定着装置
Ｈ１，Ｈ２    ハロゲンランプ（加熱手段）
Ｉ    画像形成部
Ｉ１    第１画像形成部
Ｉ２    第２画像形成部
Ｐ    被記録材
４１    定着ローラ（一対の回転部材）
４２    加圧ローラ（一対の回転部材）
【図１】
2015145930.tif 000005
【図２】
2015145930.tif 000006
【図３】
2015145930.tif 000007
【図４】
2015145930.tif 000008
【図５】
2015145930.tif 000009
【図６】
2015145930.tif 000010
【図７】
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