(57)【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加熱加圧しながら前記被記録材を搬送する第１ニップ領域を含む第１加熱加圧装置と、
前記第１加熱加圧装置よりも、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しながら前記被記録材を搬送する第２ニップ領域を含む第２加熱加圧装置と、
少なくとも前記第１加熱加圧装置と前記第２加熱加圧装置との間に配置され、前記被記録材の前記液体現像剤像を非接触で加熱しながら、前記被記録材を搬送する非接触加熱装置と、を備え、
当該定着装置は、
前記被記録材を、前記第１ニップ領域、前記非接触加熱装置および前記第２ニップ領域に順次通過させる第１定着モードと、
前記被記録材を、前記第１ニップ領域および前記非接触加熱装置を通過させるとともに、前記第２ニップ領域における定着圧が、前記第１ニップ領域における定着圧よりも低い、または、前記第２ニップ領域を通過させない第２定着モードとによる動作が可能であり、
前記第２定着モードにおいては、前記第１定着モードにおける前記非接触加熱装置による前記被記録材の加熱時間よりも、前記第２定着モードにおける前記非接触加熱装置による前記被記録材の加熱時間の方が長く設定されている、定着装置。
【請求項２】
前記第２定着モードにおいては、
前記非接触加熱装置による前記被記録材の搬送速度を、前記第１定着モードにおける前記非接触加熱装置による前記被記録材の搬送速度よりも遅くし、
前記第２ニップ領域における定着圧を、前記第１ニップ領域における定着圧よりも低くして前記被記録材を搬送する、請求項１に記載の定着装置。
【請求項３】
前記非接触加熱装置は、
前記第１加熱加圧装置と前記第２加熱加圧装置との間に配置され、前記被記録材の前記液体現像剤像を非接触で加熱しながら、前記被記録材を搬送する第１非接触加熱装置と、
前記第１非接触加熱装置の前記被記録材の搬送方向の下流側に配置され、前記被記録材の前記液体現像剤像を非接触で加熱しながら、前記被記録材を搬送する第２非接触加熱装置と、を有し、
前記第２定着モードにおいては、
前記被記録材は、前記第１非接触加熱装置を通過した後、前記第２ニップ領域を通過せずに、前記第２非接触加熱装置を通過する、請求項１に記載の定着装置。
【請求項４】
前記第２加熱加圧装置は、ローラーを有し、
前記第２非接触加熱装置は、前記ローラーを前記被記録材の搬送に用いる、請求項３に記載の定着装置。
【請求項５】
前記第２加熱加圧装置は、昇降可能に設けられ、
前記第２定着モードにおいては、前記第２加熱加圧装置を下降させて、前記ローラーの頂部を前記被記録材の搬送に用いることにより、前記被記録材を前記第１非接触加熱装置から曲げることなく搬送する、請求項４に記載の定着装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれかに記載の定着装置を備えた、画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、定着装置および画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
湿式電子写真方式では、トナー粒子（以下、単に「トナー」と称する。）をキャリア液中で扱う。これにより、トナーの移動性が向上し、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可能となる。その結果、被記録材上に、高画質の画像が得られる。
【０００３】
湿式電子写真方式では、液体現像剤中にトナーおよびキャリア液が含まれるため、被記録材上に形成されたトナーによる画像を定着するためには、トナーを溶融するために必要な熱量を液体現像剤に供給するだけでなく、被記録材に浸透したキャリア液の量を低減させる必要がある。ここれは、被記録材に浸透したキャリア液に伴う画像不良（裏ぬけ）が生じないようにするためである。
【０００４】
被記録材は、「坪量」が多岐に渡る。被記録材の特性に応じて、適切な加熱や加圧をしなければ、良好なトナーの定着品質を得ることは困難である。ここで、「坪量」とは、被記録材の厚さや品質を示す単位であり、１平方メートル当たりの紙の重量を意味し、「ｇ／ｍ２」で表示される。
【０００５】
被記録材が高坪量の場合には、被記録材の熱容量が大きく、被記録材に十分な加熱、加圧をしなければ、トナー溶融不良による定着不良が発生する。
【０００６】
被記録材が低坪量の場合には、被記録材の熱容量は小さく、加熱特性は良好であるが、被記録材の剛性が小さいため、特に高圧接力のニップ部で紙しわが発生しやすい。また、さらに、被記録材にキャリア液が浸透することによる被記録材の光散乱性低下（透明性アップ）が大きく、表面の画像が裏面から透けて見える裏ぬけが生じやすい。
【０００７】
特開２０１１−７５７８０号公報（特許文献１）および特開２０１１−７５７８１号公報（特許文献２）には、第１加熱加圧装置および第２加熱加圧装置を有し、坪量の低い薄紙におけるしわの発生を抑制する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１１−７５７８０号公報
【特許文献２】特開２０１１−７５７８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記各特許文献においては、坪量の低い被記録材を用いた場合の、しわの発生を抑制することが可能である。しかしながら、しわの発生を抑制するために、第２加熱加圧装置は用いられず、第１加熱加圧装置のみが用いられる。そのため、被記録材からキャリア液を揮発させる能力が不十分になり、坪量の低い被記録材に浸透したキャリア液に起因して発生する透視（裏ぬけ）の課題が生じるおそれがある。
【００１０】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、坪量の低い被記録材を用いた場合でも、被記録材に浸透したキャリア液に起因して発生する透視（裏ぬけ）の課題を解決することが可能な構成を備える、定着装置およ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】
この発明に基づいた定着装置においては、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、上記被記録材上に上記トナーによる画像を定着させる定着装置であって、上記被記録材に形成された液体現像剤像を加熱加圧しながら上記被記録材を搬送する第１ニップ領域を含む第１加熱加圧装置と、上記第１加熱加圧装置よりも、上記被記録材の搬送方向の下流側に配置され、上記被記録材に形成された液体現像剤像を加熱加圧しながら上記被記録材を搬送する第２ニップ領域を含む第２加熱加圧装置と、少なくとも上記第１加熱加圧装置と上記第２加熱加圧装置との間に配置され、上記被記録材の上記液体現像剤像を非接触で加熱しながら、上記被記録材を搬送する非接触加熱装置とを備える。
【００１２】
当該定着装置は、上記被記録材を、上記第１ニップ領域、上記非接触加熱装置および上記第２ニップ領域に順次通過させる第１定着モードと、上記被記録材を、上記第１ニップ領域および上記非接触加熱装置を通過させるとともに、上記第２ニップ領域における定着圧が、上記第１ニップ領域における定着圧よりも低い、または、上記第２ニップ領域を通過させない第２定着モードとによる動作が可能であり、上記第２定着モードにおいては、上記第１定着モードにおける上記非接触加熱装置による上記被記録材の加熱時間よりも、上記第２定着モードにおける上記非接触加熱装置による上記被記録材の加熱時間の方が長く設定されている。
【００１３】
他の形態において、上記第２定着モードにおいては、上記非接触加熱装置による上記被記録材の搬送速度を、上記第１定着モードにおける上記非接触加熱装置による上記被記録材の搬送速度よりも遅くし、上記第２ニップ領域における定着圧を、上記第１ニップ領域における定着圧よりも低くして上記被記録材を搬送する。
【００１４】
他の形態において、上記非接触加熱装置は、上記第１加熱加圧装置と上記第２加熱加圧装置との間に配置され、上記被記録材の上記液体現像剤像を非接触で加熱しながら、上記被記録材を搬送する第１非接触加熱装置と、上記第１非接触加熱装置の上記被記録材の搬送方向の下流側に配置され、上記被記録材の上記液体現像剤像を非接触で加熱しながら、上記被記録材を搬送する第２非接触加熱装置とを有し、上記第２定着モードにおいては、上記被記録材は、上記第１非接触加熱装置を通過した後、上記第２ニップ領域を通過せずに、上記第２非接触加熱装置を通過する。
【００１５】
他の形態において、上記第２加熱加圧装置は、ローラーを有し、上記第２非接触加熱装置は、上記ローラーを上記被記録材の搬送に用いる。
【００１６】
他の形態において、上記第２加熱加圧装置は、昇降可能に設けられ、上記第２定着モードにおいては、上記第２加熱加圧装置を下降させて、上記ローラーの頂部を上記被記録材の搬送に用いることにより、上記被記録材を上記第１非接触加熱装置から曲げることなく搬送する。
【００１７】
この発明に基づいた画像形成装置においては、上述のいずれかに記載の定着装置を備える。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、坪量の低い被記録材を用いた場合でも、被記録材に浸透したキャリア液に起因して発生する裏ぬけの課題を解決することが可能な構成を備える、定着装置および画像形成装置を提供することを可能とする。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】実施の形態１における画像形成装置の概略構成を示す図である。
【図２】実施の形態１における定着装置を示す図であり、（Ａ）は、第１定着モードにおける定着装置の概略構成を示す図であり、（Ｂ）は、第１定着モードにおける被記録材の後端位置を基準にした搬送速度を示す図である。
【図３】実施の形態１における定着装置を示す図であり、（Ａ）は、第２定着モードにおける定着装置の概略構成を示す図であり、（Ｂ）は、第２定着モードにおける被記録材の後端位置を基準にした搬送速度を示す図である。
【図４】実施の形態２における定着装置の装置構成および第１定着モードを示す図である。
【図５】実施の形態２における定着装置の第２定着モードを示す図である。
【図６】実施の形態２における定着装置の他の装置構成を示す図である。
【図７】実施の形態３における定着装置の装置構成および第１定着モードを示す図である。
【図８】実施の形態３における定着装置の第２定着モードを示す図である。
【図９】実施の形態３における定着装置の他の装置構成を示す図である。
【図１０】実施の形態４における定着装置の装置構成および第１定着モードを示す図である。
【図１１】実施の形態４における定着装置の第２定着モードを示す図である。
【図１２】実施例１から実施例４、および比較例１から比較例５における評価結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明に基づいた実施の形態における定着装置およびその定着装置を備える画像形成装置について、以下、図を参照しながら説明する。なお、以下に説明する実施の形態において、個数、量などに言及する場合、特に記載がある場合を除き、本発明の範囲は必ずしもその個数、量などに限定されない。また、同一の部品、相当部品に対しては、同一の参照番号を付し、重複する説明は繰り返さない場合がある。また、各実施の形態における構成を適宜組み合わせて用いることは当初から予定されていることである。
【００２１】
（実施の形態１）
（画像形成装置１０００）
図１を参照して、本実施の形態１における画像形成装置１０００の主要構成について説明する。図１は、画像形成装置１０００の概略構成を示す図である。
【００２２】
この画像形成装置１０００は、電子写真方式により像担持体（感光体）１に形成された液体現像剤像（以下、単に「トナー像」と称する。）を被記録材Ｐに転写および定着によりトナー像を固定化して、被記録材Ｐ上に画像形成を行なう。なお、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１０００内において、搬送可能な部材であれば、そのような部材であってもよい。
【００２３】
この画像形成装置１０００は、画像を担持するための像担持体１を有しており、像担持体１の周辺には、帯電装置２、露光装置３、液体現像装置４、転写ローラー５、およびクリーナー６が、像担持体１の回転方向（図１中矢印Ａ）に沿って順に配置されている。
【００２４】
像担持体１は、帯電装置２で帯電された後に、図１中のＥ点の位置に、レーザ発光器などを備えた露光装置３により露光されて、像担持体１の表面に静電潜像が形成される。液体現像装置４は、キャリア液中に帯電したトナー粒子が分散された液体現像剤を用いて、静電潜像をトナー像とする。
【００２５】
転写ローラー５は、この像担持体１上のトナー像を被記録材Ｐに転写した後、図中の矢印Ｃ方向に、被記録材Ｐを搬送する。被記録材Ｐ上のトナー像１１は、定着装置２０００によって定着された後に、被記録材Ｐは、定着装置２０００の外部に搬送される。
【００２６】
クリーナー６は、転写後の像担持体１上の残留トナーを、たとえば機械的な力で除去する。
【００２７】
画像形成装置１０００に用いられる像担持体１、帯電装置２、露光装置３、液体現像装置４、転写ローラー５、およびクリーナー６は、周知の電子写真方式の技術を任意に使用してよい。また、像担持体１上に形成されたトナー像が中間転写体を介して被記録材Ｐに転写される構成であってもよい。
【００２８】
液体現像剤を用いる画像形成装置１０００では、液体現像装置４によって現像された像担持体１上のトナー像１１は、トナーおよびキャリア液を含み、転写ローラー５により被記録材Ｐへ転写される。トナー像１１の被記録材Ｐへの転写の際には、トナーと共にキャリア液が転移し、被記録材Ｐは定着装置２０００に搬送される。
【００２９】
定着装置２０００は、トナー像１１中の余剰なキャリア液を除去し、被記録材Ｐへの十分なトナーの定着強度を得るために、第１加熱加圧装置８、非接触加熱装置１０、および第２加熱加圧装置９を有する。画像形成装置１０００は、第１加熱加圧装置８、非接触加熱装置１０、および第２加熱加圧装置９の動作を制御する制御装置２００を有する。
【００３０】
（定着装置２０００）
次に、図２および図３を参照して、本実施の形態における定着装置２０００について説明する。図２は、本実施の形態における定着装置２０００を示す図であり、（Ａ）は、第１定着モードにおける定着装置２０００の概略構成を示す図、（Ｂ）は、第１定着モードにおける被記録材の後端位置を基準にした搬送速度を示す図である。図３（Ａ）は、第２定着モードにおける定着装置２０００の概略構成を示す図であり、（Ｂ）は、第２定着モードにおける被記録材の後端位置を基準にした搬送速度を示す図である。
【００３１】
図２（Ａ）を参照して、定着装置２０００は、被記録材Ｐの搬送方向（図中矢印Ｃ）の上流側から、第１加熱加圧装置８、非接触加熱装置１０、および第２加熱加圧装置９を有する。
【００３２】
第１加熱加圧装置８は、定着ローラー８１および加圧ローラー８２を有する。定着ローラー８１および加圧ローラー８２の内部には、ハロゲンヒーター等を用いた加熱装置が内蔵されている（図示省略）。定着ローラー８１と加圧ローラー８２とは、被記録材Ｐに形成されたトナー像１１を加熱加圧しながら被記録材Ｐを搬送する第１ニップ領域ｎ１を形成する。
【００３３】
第２加熱加圧装置９は、定着ローラー９１および加圧ローラー９２を有する。定着ローラー９１および加圧ローラー９２の内部には、ハロゲンヒーター等を用いた加熱装置が内蔵されている（図示省略）。定着ローラー９１と加圧ローラー９２とは、被記録材Ｐに形成されたトナー像１１を加熱加圧しながら被記録材Ｐを搬送する第２ニップ領域ｎ２を形成する。
【００３４】
第１加熱加圧装置８と第２加熱加圧装置９とのニップ間距離（Ｌ１）は、被記録材Ｐの搬送方向（Ｃ方向）に沿った長さよりも長くなるように設定されている。図２（Ａ）では、第１加熱加圧装置８および第２加熱加圧装置９に、定着ローラー８１，９１および加圧ローラー８２，９２を採用した場合を示しているが、この構成に限定されない。一方もしくは両方が複数のローラーによって張架されたベルト部材によって構成されていてもよい。
【００３５】
第１加熱加圧装置８と第２加熱加圧装置９との間には、被記録材Ｐのトナー像１１に対して非接触で加熱しながら、被記録材Ｐを搬送する非接触加熱装置１０が配置されている。この非接触加熱装置１０は、被記録材Ｐを搬送するための搬送装置として、搬送ベルト１０３を有する。被記録材Ｐの搬送経路（非接触加熱部）においては、被記録材Ｐを非接触状態で加熱するため、搬送ベルト１０３を挟むように（図２においては上下方向から挟むように）、非接触加熱装置として遠赤外線ヒーター１０１，１０２が配置されている。
【００３６】
非接触加熱装置として遠赤外線ヒーターを採用した場合を示しているが、遠赤外線ヒーターに限定されず、熱風等、適宜選択すればよい。図２では、搬送装置として搬送ベルト１０３を採用する場合を示しているが、被記録材搬送ガイド及び搬送ローラーからなる搬送装置であってもよい。
【００３７】
被記録材Ｐの搬送経路においては、搬送ベルト１０３を挟むように遠赤外線ヒーター１０１，１０２を配置した場合を示しているが、遠赤外線ヒーター（非接触加熱装置）はトナー像が形成された面（表面）にだけ配置してもよい。被記録材Ｐのトナー像が形成されていない裏面側は、非接触加熱限定されず接触加熱とすることもできる。
【００３８】
被記録材Ｐの裏面側に非接触加熱装置を用いる場合には、搬送ベルト１０３には加熱効率が損なわれないよう、開口の大きい金属板、メッシュ部材、またはワイヤー部材、その他の開口率の高い構成部材を用いるとよい。
【００３９】
＜定着モード＞
本実施の形態の定着装置２０００は、被記録材Ｐの坪量に応じて２つの定着モードを有しており、以下に各定着モードについて説明する。
【００４０】
実施の形態において、第１定着モードと第２定着モードの切り替えは、主として被記録材Ｐの坪量によって行なわれ、被記録材の坪量（厚み）等を検出して切り替えてもよいし、ユーザーによる被記録材選択に基づいて切り替えても良い。
【００４１】
定着モードを切替る坪量としては、被記録材Ｐの種類（コート紙、上質紙）、第１加熱加圧装置８および第２加熱加圧装置９の設定条件（温度や圧力）、システム速度、さらには使用する液体現像剤によっても変わるため一概には言えない。たとえば、坪量１５０ｇ／ｍ２以上を第１定着モード、それ未満を第２定着モードとすることができる。
【００４２】
また、片面印刷モード、両面印刷モードによって、定着モードを切り替える坪量を変えても良い。たとえば、片面印刷モード時は１５０ｇ／ｍ２で切り替え、両面印刷モードの場合、第１面目（表面）は、２００ｇ／ｍ２で定着モードを切り替え、第２面目（裏面）は、１５０ｇ／ｍ２で定着モードを切り替えてもよい。
【００４３】
定着モードを切り替える坪量の設定は、定着強度、透視（裏ぬけ）、紙しわ等を踏まえて適宜設定すればよい。本実施の形態に限らず、以下の各実施の形態においても同じである。以下の説明において、坪量が大きい被記録材Ｐとは、坪量が１５０ｇ／ｍ２以上の被記録材を意味し、坪量が小さい被記録材Ｐとは、坪量が１５０ｇ／ｍ２未満の被記録材を意味する。
【００４４】
各モードの切替は、制御装置２００からの信号に基づき、第１加熱加圧装置８、非接触加熱装置１０、および第２加熱加圧装置９の各動作が制御されている。
【００４５】
［第１定着モード（図２（Ａ），（Ｂ））］
図２（Ａ），（Ｂ）を参照して、坪量が大きい被記録材Ｐに用いられる第１定着モードでは、被記録材Ｐは第１加熱加圧装置８、非接触加熱装置１０、および第２加熱加圧装置に順次搬送されることで、被記録材Ｐに形成されたトナー像１１が定着される。
【００４６】
坪量が大きい被記録材Ｐは熱容量が大きいため、第１加熱加圧装置８のみでは被記録材Ｐおよびトナー像１１の温度上昇が足りずトナー溶融が不足し、十分な定着強度が得られない。そこで第２加熱加圧装置９を用いることにより、温度上昇の不足分を補うことが可能となる。
【００４７】
ここで、第１加熱加圧装置８と第２加熱加圧装置９との間隔Ｌ１が大きいと、第１加熱加圧装置８と第２加熱加圧装置９との間での被記録材Ｐ（トナー像１１を含む）の温度低下が大きくなり、第１加熱加圧装置８の第１ニップ領域ｎ１および第２加熱加圧装置９の第２ニップ領域ｎ２での加熱温度や加圧条件を高く設定しなければならない。
【００４８】
一方、第１加熱加圧装置８と第２加熱加圧装置９との間隔Ｌ１を極力小さくして、被記録材Ｐ（トナー像１１を含む）の温度低下を抑制することもできる。しかし、間隔Ｌ１を被記録材Ｐの搬送方向に沿った長さ以下にすると、被記録材Ｐの両端部が同時に第１加熱加圧装置８および第２加熱加圧装置９に挟持され、被記録材Ｐに不要な負荷が加わる場合がある。
【００４９】
そこで、第１加熱加圧装置８と第２加熱加圧装置９との間に、非接触加熱装置１０を配置することで、第１加熱加圧装置８と第２加熱加圧装置９との間における被記録材Ｐ（トナー像１１を含む）の温度低下を抑制して、トナー像１１の被記録材Ｐへの十分な定着強度を得ることができる。
【００５０】
図２（Ｂ）は、被記録材Ｐの後端位置を基準にした搬送速度を示す図である。被記録材Ｐは、一定の搬送速度Ｓ１で、第１加熱加圧装置８、非接触加熱装置１０、および第２加熱加圧装置９を通過する。また、第１加熱加圧装置８の第１ニップ領域ｎ１および第２加熱加圧装置９の第２ニップ領域ｎ２においては、所定の加圧力および加熱温度が被記録材Ｐに加えらる。
【００５１】
なお、本実施の形態における一例としては、第１定着モードにおける被記録材Ｐの搬送速度Ｓ１は、３００ｍｍ／ｓ〜１０００ｍｍ／ｓ程度、第１ニップ領域ｎ１および第２ニップ領域ｎ２での加圧力は、１０００Ｎ〜５０００Ｎ程度、加熱温度（ローラ表面温度）は、１００℃〜２００℃程度、非接触加熱装置１０での加熱温度（ヒータ温度）は、１５０℃〜３００℃程度である。
【００５２】
［第２定着モード（図３（Ａ），（Ｂ））］
次に、図３（Ａ），（Ｂ）を参照して、坪量が大きい被記録材Ｐに用いられる第２定着モードにおいても、第１定着モード（図２（Ａ），（Ｂ））と同じ装置構成の定着装置２０００が用いられる。
【００５３】
坪量の小さい被記録材Ｐに用いられる第２定着モードでは、被記録材Ｐは第１加熱加圧装置８および非接触加熱装置１０に搬送される。ここで、図３（Ｂ）に示すように、被記録材Ｐの後端が第１加熱加圧装置８（第２ニップ領域ｎ２）を通過した後に、非接触加熱装置１０における搬送ベルト１０３の搬送速度を遅く（Ｓ２：Ｓ２＜Ｓ１）、もしくは一旦停止させることで、被記録材Ｐの非接触加熱装置１０の通過時間を第１定着モードと比較して長くする。
【００５４】
非接触加熱装置１０を通過した後の被記録材Ｐは、第１加熱加圧装置８に比べて加圧力が弱められた第２加熱加圧装置９に搬送されて、被記録材Ｐに形成されたトナー像１１が被記録材Ｐに定着される。第２加熱加圧装置９の加圧力は、定着ローラー９１と加圧ローラー９２とを離間（図３（Ａ）中矢印Ｕ１）させて弱められる。
【００５５】
定着ローラー９１と加圧ローラー９２との間には、両ローラーの距離を調節して、定着ローラー９１と加圧ローラー９２との間の加圧力を調節する機構が設けられている。定着ローラー９１と加圧ローラー９２との加圧力は、被記録材Ｐを搬送するのに要する加圧力があればよい。
【００５６】
坪量が小さい被記録材Ｐは熱容量も小さく、第１加熱加圧装置８のみで、被記録材Ｐおよびトナー像１１の温度を十分加熱することができ、第１加熱加圧装置８でトナーが溶融・加圧されることで十分な定着強度が得られる。
【００５７】
坪量の小さい被記録材Ｐは、キャリア液の浸透に伴う光散乱性の低下（透明性の向上）が顕著であるため、被記録材Ｐ中に浸透して残留するキャリア液が多いと、被記録材Ｐの裏面側から表面に形成されたトナー像１１が透けて見える「裏ぬけ」の問題が発生する。
【００５８】
そのため、坪量の小さい被記録材Ｐに対しては、トナー像１１の定着強度のみならず、被記録材Ｐに浸透したキャリア液を揮発させ、浸透量を低減させる必要が生じる。第２加熱加圧装置９による加熱により、被記録材Ｐの浸透キャリア液を揮発させることは可能である。
【００５９】
しかし、第２ニップ領域ｎ２において実質的に被記録材Ｐが密閉環境にあるため揮発効率が低く、加えて被記録材Ｐの加熱に伴う剛性の低下も生じる。その結果、坪量の小さい被記録材Ｐの場合、第２ニップ領域ｎ２において、被記録材Ｐにしわが発生するおそれがある。
【００６０】
一方、第１加熱加圧装置８と第２加熱加圧装置９との間に設けた非接触加熱装置１０は、装置構成が大気開放系であり、キャリア液の揮発を促進させることが可能である。ここで、被記録材Ｐからキャリア液の量を十分に低減するには、一定の時間が必要となる。第１加熱加圧装置８と第２加熱加圧装置９との間の間隔を広くすることで非接触加熱時間を長くすることは可能である。しかし、定着装置の大型化に直結する。
【００６１】
そこで、本実施の形態における定着装置２０００の定着モード２では、非接触加熱装置１０における搬送ベルト１０３の搬送速度を下げる、もしくは一旦停止させることで、非接触加熱時間を、第１定着モードよりも長くしている。
【００６２】
非接触加熱装置１０を通過した被記録材Ｐは、第２加熱加圧装置９によって搬送され、搬出される。その際、先述のように第２加熱加圧装置９でのしわの発生を抑制するため、第２加熱加圧装置９の圧接力を低減、もしくは離間している。このようにして、定着モード２では坪量の小さい被記録材Ｐに対して、十分な定着強度を確保しつつ、裏ぬけと紙しわの発生を抑えることを可能としている。
【００６３】
また、第２定着モードにおいて非接触加熱装置１０での被記録材の搬送速度を低下させることで、被記録材の非接触加熱装置１０の滞留時間を長くすることができる。その結果、最小限の非接触加熱装置１０の大きさ、部品数で被記録材に浸透したキャリア液量を低減することが可能となる。
【００６４】
なお、本実施の形態における一例としては、第２定着モードにおける被記録材Ｐの搬送速度Ｓ１は、３００ｍｍ／ｓ〜１０００ｍｍ／ｓ程度、搬送速度Ｓ２は、０ｍｍ／ｓ〜２００ｍｍ／ｓ程度、第１ニップ領域ｎ１での加圧力は、１０００Ｎ〜５０００Ｎ程度、加熱温度（ローラ表面温度）は、１００℃〜２００℃程度、第２ニップ領域ｎ２の加圧力は、０Ｎ〜５０Ｎ程度、加熱温度（ローラ表面温度）は、１００℃〜２００℃程度、非接触加熱装置１０での加熱温度（ヒーター温度）は、１５０℃〜３００℃程度である。
【００６５】
（実施の形態２）
以下、図４から図６を参照して、本実施の形態おける定着装置２０００Ａについて説明する。画像形成装置１０００の構成は、図１に示す装置構成と同じであり、定着装置の構成が、上記実施の形態１の場合と異なっている。実施の形態１における定着装置２０００と同一または相当箇所については、同一の参照番号を付し、重複する説明は繰り返さない場合がある。
【００６６】
図４は、定着装置２０００Ａの装置構成および第１定着モードを示す図、図５は、定着装置２０００Ａの第２定着モードを示す図、図６は、定着装置２０００Ａの他の装置構成を示す図である。
【００６７】
（定着装置２０００Ａ）
本実施の形態における定着装置２０００Ａは、図２および図３に示した定着装置２０００に加えて、第２加熱加圧装置９の定着ローラー９１の周囲に第２非接触加熱装置１０Ａが設けられている。本実施の形態では、第１加熱加圧装置８と第２加熱加圧装置９との間に設けた非接触加熱装置１０は、第１非接触加熱装置１０となる。
【００６８】
第２非接触加熱装置１０Ａは、定着ローラー９１の外周面に沿って配置される、湾曲形状の第１ガイド部材１０８および第２ガイド部材１０９が設けられている。第１ガイド部材１０８および第２ガイド部材１０９と第１非接触加熱装置１０との間には、搬送ローラー対１０６および経路切替装置１０５が設けられている。第１ガイド部材１０８および第２ガイド部材１０９の搬送ローラー対１０６とは反対側には、排出ローラー対１０７
が設けられている。第２ガイド部材１０９の外側には、第２ガイド部材１０９に沿って、遠赤外線ヒーター１０４が設けられている。
【００６９】
各モードの切替は、制御装置２００からの信号に基づき、第１加熱加圧装置８、第１非接触加熱装置１０、第２非接触加熱装置１０Ａ、および第２加熱加圧装置９の各動作が制御されている。
【００７０】
［第１定着モード（図４）］
図４に示す第１定着モードは、実施の形態１の第１定着モードと同様に、坪量の大きい被記録材Ｐに用いられ、被記録材Ｐは第１加熱加圧装置８、第１非接触加熱装置１０、および第２加熱加圧装置に順次搬送されることで、被記録材Ｐに形成されたトナー像１１が定着される。
【００７１】
［第２定着モード（図５）］
図５に示す第２定着モードでは、実施の形態１の第２定着モードと同様に、坪量の小さい被記録材Ｐに用いられ、経路切替装置１０５によって、第２加熱加圧装置９を迂回するように搬送経路が切り替えられる。第２定着モードにおいては、被記録材Ｐは、第２ニップ領域ｎ２を通過せずに、第２加熱加圧装置９の搬送ローラー対１０６、第１ガイド部材１０８、第２ガイド部材１０９、排出ローラー対１０７によって迂回経路に搬送される。
【００７２】
第１ガイド部材１０８は、第２非接触加熱装置１０Ａの第２遠赤外線ヒーター１０４から放射される輻射熱が被記録材Ｐに届くのを遮らないように、開口が設けられているとよい。同様に、第２ガイド部材１０９は定着ローラー９１から放射される輻射熱が被記録材Ｐに届くのを遮らないように、開口が設けられているとよい。
【００７３】
迂回経路を採用した場合でも、被記録材Ｐの搬送速度は一定であるものの、第１非接触加熱装置１０に加えて第２非接触加熱装置１０Ａが設けられることで、非接触加熱時間を長くしている。また、第２非接触加熱装置１０Ａは、搬送機構を有することから、第２加熱加圧装置９でのしわの発生を抑制することができる。このようにして、定着モード２では坪量の小さい被記録材Ｐに対して、十分な定着強度を確保しつつ、裏ぬけと紙しわの発生を抑えることを可能としている。
【００７４】
また、第２定着モードにおいて、第２加熱加圧装置９を加熱装置として用いている。これにより、第２加熱加圧装置９を被記録材Ｐに高圧接力を印加しない加熱装置として用いることで、部品数の増加を抑制して被記録材Ｐに浸透したキャリア液量を低減することが可能となる。
【００７５】
第２非接触加熱装置１０Ａにおいて、加熱熱量が、定着ローラー９１の内部に設けられたハロゲンランプのみで賄うことができる場合には、図６に示すように、遠赤外線ヒーター１０４を設けない構成の採用も可能である。
【００７６】
（実施の形態３）
以下、図７から図９を参照して、本実施の形態おける定着装置２０００Ｂについて説明する。画像形成装置１０００の構成は、図１に示す装置構成と同じであり、定着装置の構成が、上記実施の形態１の場合と異なっている。実施の形態１における定着装置２０００と同一または相当箇所については、同一の参照番号を付し、重複する説明は繰り返さない場合がある。
【００７７】
図７は、定着装置２０００Ｂの装置構成および第１定着モードを示す図、図８は、定着装置２０００Ｂの第２定着モードを示す図、図９は、定着装置２０００Ｂの他の装置構成を示す図である。
【００７８】
（定着装置２０００Ｂ）
本実施の形態における定着装置２０００Ｂは、図２および図３に示した定着装置２０００に加えて、第２加熱加圧装置９の定着ローラー９１の周囲に第２非接触加熱装置１０Ｂが設けられている。本実施の形態では、第１加熱加圧装置８と第２加熱加圧装置９との間に設けた非接触加熱装置１０は、第１非接触加熱装置１０となる。
【００７９】
第２非接触加熱装置１０Ｂは、定着ローラー９１の外周面に沿って配置される、湾曲形状の第１ガイド部材１０８が設けられている。第１ガイド部材１０８と第１非接触加熱装置１０との間には、搬送ローラー対１０６および経路切替装置１０５が設けられている。第１ガイド部材１０８の搬送ローラー対１０６とは反対側には、搬送ローラー１１７が設けられている。搬送ローラー１１７を挟んで、第１ガイド部材１０８とは反対側には、ガイド部材１０９が設けられている。
【００８０】
各モードの切替は、制御装置２００からの信号に基づき、第１加熱加圧装置８、第１非接触加熱装置１０、第２非接触加熱装置１０Ｂ、および第２加熱加圧装置９の各動作が制御されている。
【００８１】
［第１定着モード（図７）］
図７に示す第１定着モードは、実施の形態１の第１定着モードと同様に、坪量が大きい被記録材Ｐに用いられ、被記録材Ｐは第１加熱加圧装置８、第１非接触加熱装置１０、および第２加熱加圧装置に順次搬送されることで、被記録材Ｐに形成されたトナー像１１が定着される。
【００８２】
［第２定着モード（図８）］
図８に示す第２定着モードでは、実施の形態１の第２定着モードと同様に、坪量の小さい被記録材Ｐに用いられ、経路切替装置１０５によって、第２加熱加圧装置９を迂回するように搬送経路が切り替えられる。第２定着モードにおいては、被記録材Ｐは、第２ニップ領域ｎ２を通過せずに、第２加熱加圧装置９の搬送ローラー対１０６、定着ローラー９１の外周面、第１ガイド部材１０８、排出ローラー対１０７、ガイド部材１０９によって迂回経路に搬送される。
【００８３】
この時、定着ローラー９１は、回転方向が、第１モードの回転方向から反転し、搬送装置として機能する。この際、加圧ローラー９２は定着ローラー９１同様に回転方向を反転させるか、もしくは定着ローラー９１に対して離間される。
【００８４】
迂回経路を採用した場合でも、被記録材Ｐの搬送速度は一定であるものの、第１非接触加熱装置１０に加えて第２非接触加熱装置１０Ｂが設けられることで、非接触加熱時間が長くなる。また、第２非接触加熱装置１０Ｂは、搬送機構を有することから、第２加熱加圧装置９でのしわの発生を抑制することができる。このようにして、定着モード２では坪量の小さい被記録材Ｐに対して、十分な定着強度を確保しつつ、裏ぬけと紙しわの発生を抑えることを可能としている。
【００８５】
また、第２定着モードにおいて第２加熱加圧装置９を用紙搬送装置として用いている。これにより、第２加熱加圧装置９を用紙搬送装置として用いることで、部品数の増加を抑制して被記録材Ｐの搬送と効率的な加熱を両立することが可能となる。
【００８６】
第２非接触加熱装置１０Ｂにおいて、加熱熱量が、定着ローラー９１の内部に設けられた遠赤外線ヒーターのみで賄うことができる場合には、図９に示すように、遠赤外線ヒーター１０４を設けない構成の採用も可能である。
【００８７】
（実施の形態４）
以下、図１０および図１１を参照して、本実施の形態おける定着装置２０００Ｃについて説明する。画像形成装置１０００の構成は、図１に示す装置構成と同じであり、定着装置の構成が、上記実施の形態１の場合と異なっている。実施の形態１における定着装置２０００と同一または相当箇所については、同一の参照番号を付し、重複する説明は繰り返さない場合がある。
【００８８】
図１０は、定着装置２０００Ｃの装置構成および第１定着モードを示す図、図１１は、定着装置２０００Ｃの第２定着モードを示す図である。
【００８９】
（定着装置２０００Ｃ）
本実施の形態における定着装置２０００Ｃは、図２および図３に示した定着装置２０００に対して、第２加熱加圧装置９は、第１非接触加熱装置１０の搬送経路から見て、下方に移動可能な昇降機構および第２非接触加熱装置１０Ｃを有している。本実施の形態では、第１加熱加圧装置８と第２加熱加圧装置９との間に設けた非接触加熱装置１０は、第１非接触加熱装置１０となる。
【００９０】
第２非接触加熱装置１０Ｃは、定着ローラー９１の頂部に対向配置される搬送ローラー１１７を有している。また、遠赤外線ヒーター１１０，１１１、およびガイド部材１１８，１１９が搬送経路に沿うように設けられている。
【００９１】
各モードの切替は、制御装置２００からの信号に基づき、第１加熱加圧装置８、第１非接触加熱装置１０、第２非接触加熱装置１０Ｃ、および第２加熱加圧装置９の各動作が制御されている。
【００９２】
［第１定着モード（図１０）］
図１０に示す第１定着モードは、実施の形態１の第１定着モードと同様に、坪量の大きい被記録材Ｐに用いられ、被記録材Ｐは第１加熱加圧装置８、第１非接触加熱装置１０、および第２加熱加圧装置に順次搬送されることで、被記録材Ｐに形成されたトナー像１１が定着される。
【００９３】
［第２定着モード（図１１）］
図１１に示す第２定着モードでは、実施の形態１の第２定着モードと同様に、坪量の小さい被記録材Ｐに用いられ、第２加熱加圧装置９が下降し、定着ローラー９１の頂部を通過する搬送経路が形成される。第２定着モードにおいては、搬送ベルト１０３、ガイド部材１１８、定着ローラー９１の頂部、およびガイド部材１１９が、略同一の平面上に位置することになる。
【００９４】
坪量の小さい被記録材Ｐは、第２ニップ領域ｎ２を通過せずに、ガイド部材１１８、定着ローラー９１の頂部および搬送ローラー１１７、ガイド部材１０９に沿って搬送される。
【００９５】
この時、定着ローラー９１は、回転方向が、第１モードの回転方向から反転し、搬送装置として機能する。この際、加圧ローラー９２は定着ローラー９１同様に回転方向を反転させるか、もしくは定着ローラー９１に対して離間される。
【００９６】
第２加熱加圧装置９を下降させた場合でも、被記録材Ｐの搬送速度は一定であるものの、第１非接触加熱装置１０に加えて第２非接触加熱装置１０Ｃが設けられることで、非接触加熱時間を長くしている。また、第２非接触加熱装置１０Ｃは、搬送機構を有することから、第２加熱加圧装置９でのしわの発生を抑制することができる。また、被記録材Ｐの搬送においては、被記録材Ｐを、第１非接触加熱装置１０から曲げることなく第２非接触加熱装置１０Ｃに搬送することができる。
【００９７】
このようにして、定着モード２では坪量の小さい被記録材Ｐに対して、十分な定着強度を確保しつつ、裏ぬけと紙しわの発生を抑えることを可能としている。
【００９８】
また、第２定着モード時に、被記録材Ｐを非接触加熱する非接触加熱装置を通紙経路上に設けている。これにより、非接触加熱装置を搬送経路にも設けることで、非接触加熱時間を長くすることができ、確実に被記録材に浸透したキャリア液量を低減することが可能となる。
【００９９】
（実施例）
以下に本実施の形態の効果を確認するための実施例および比較例を示す。実施の形態１に示す定着装置２０００を用いた、液体現像による画像形成装置１０００を用いて、被記録材として、坪量の小さいコート紙（ＯＫトップコート＋（登録商標）、坪量７９．１ｇ／ｍ２、王子製紙社製、以下「薄紙」と称する）、および、坪量の大きいコート紙（ボンアイボリー（登録商標）、坪量３６０ｇ／ｍ２、王子製紙社製、以下「厚紙」と称する）のそれぞれに画像を形成した。以下の各実施例および各比較例について、被記録材の定着強度、トナーの透視（裏ぬけ）、紙しわを評価した。
【０１００】
（評価方法）
定着強度：定着後の印刷物を画像面を内側にして折り曲げ、折り曲げ部のトナー剥離性を目視評価した。画像上のトナー剥離が実用上問題ない場合を「Ａ」、画像上に多くのトナー剥離が生じ実用上問題がある場合を「Ｂ」と評価した。
【０１０１】
トナーの透視（裏ぬけ）：定着後の印刷物の画像面（表面）に黒い板を重ね、裏面（非画像部）から表面の画像を目視評価した。表面の画像がほとんど視認できない場合を「Ａ」、視認できる場合を「Ｂ」と評価した。
【０１０２】
紙しわ：定着後の印刷物の紙しわを目視評価した。紙しわがない場合を「Ａ」、紙しわが発生している場合を「Ｂ」と評価した。
【０１０３】
（実施例１）
実施の形態１に示す構成の定着装置２０００を用い、厚紙を第１定着モード、薄紙を第２定着モードで定着した。
【０１０４】
（実施例２）
実施の形態２に示す構成の定着装置２０００Ａを用い、厚紙を第１定着モード、薄紙を第２定着モードで定着した。
【０１０５】
（実施例３）
実施の形態３に示す構成の定着装置２０００Ｂを用い、厚紙を第１定着モード、薄紙を第２定着モードで定着した。
【０１０６】
（実施例４）
実施の形態４に示す構成の定着装置２０００Ｃを用い、厚紙を第１定着モード、薄紙を第２定着モードで定着した。
【０１０７】
（比較例１）
実施の形態１に示す構成の定着装置２０００を用い、厚紙および薄紙ともに第１定着モードで定着した。
【０１０８】
（比較例２）
実施の形態１に示す構成の定着装置２０００を用い、厚紙および薄紙ともに第２定着モードで定着した。
【０１０９】
（比較例３）
実施の形態１に示す構成の定着装置２０００を用い、遠赤外線ヒーターをＯＦＦにして、厚紙を第１定着モード、薄紙を第２定着モードで定着した。
【０１１０】
（比較例４）
実施の形態１に示す構成の定着装置２０００を用い、厚紙を第１定着モードで、薄紙を第１定着モードにおいて遠赤外線ヒーターをＯＦＦにして定着した。
【０１１１】
（比較例５）
実施の形態１に示す構成の定着装置２０００を用い、厚紙を第１定着モードで、薄紙を第２定着モードにおいて搬送速度を変えることなく用紙搬送して定着した。
【０１１２】
図１２に、実施例１から実施例４、および比較例１から比較例５における評価結果を示す。評価結果から明らかなように、本実施の形態によれば、定着装置の大型化を抑制した上で、定着品質（定着強度、透視（裏ぬけ）、紙しわ）を、厚紙および薄紙それぞれにおいて両立可能となっていることがわかる。
【０１１３】
このように、本実施の形態における定着装置および画像形成装置によれば、被記録材Ｐに形成された液体現像剤像１１を加熱加圧しながら被記録材Ｐを搬送する第１ニップ領域ｎ１を含む第１加熱加圧装置８と、第１加熱加圧装置８よりも、被記録材Ｐの搬送方向の下流側に配置され、被記録材Ｐに形成された液体現像剤像１１を加熱加圧しながら被記録材Ｐを搬送する第２ニップ領域ｎ２を含む第２加熱加圧装置９と、少なくとも第１加熱加圧装置８と第２加熱加圧装置９との間に配置され、被記録材Ｐの液体現像剤像１１を非接触で加熱しながら、被記録材Ｐを搬送する非接触加熱装置１０と、第１加熱加圧装置８、非接触加熱装置１０、および第２加熱加圧装置９の動作を制御する制御装置２００とを備えている。
【０１１４】
制御装置２００は、被記録材Ｐの坪量に応じて、被記録材Ｐを、第１ニップ領域ｎ１、非接触加熱装置１０および第２ニップ領域ｎ２に順次通過させる第１定着モードと、被記録材Ｐを、第１ニップ領域ｎ１および非接触加熱装置１０を通過させるとともに、第２ニップ領域ｎ２における定着圧が、第１ニップ領域ｎ１における定着圧よりも低い、または、第２ニップ領域ｎ２を通過させない第２定着モードと、が選択可能である。
【０１１５】
第２定着モードにおいては、第１定着モードにおける非接触加熱装置１０による被記録材Ｐの加熱時間よりも、第２定着モードにおける非接触加熱装置１０による被記録材Ｐの加熱時間の方が長く設けられる。
【０１１６】
このように、被記録材Ｐの坪量に応じて定着モードを切り替えることによって、定着装置の大型化をすることなしに、坪量の大きく異なる被記録材において適切な定着品質を満たすことが可能となる。
【０１１７】
具体的には、坪量が大きく熱容量の大きい被記録材Ｐに対しては、第１定着モードで複数の加熱加圧装置によるトナー溶融によって十分な定着性が得られる。坪量が小さく剛性の低い被記録材Ｐを用いた場合の第２定着モードでは、複数の加熱加圧装置を用いることによる紙しわの発生が抑えられ、さらに、非接触加熱時間が長いため、被記録材Ｐに浸透したキャリア液の揮発が促進され、坪量が小さい被記録材において顕著な被記録材Ｐに浸透したキャリア液によって表面に形成された画像が裏面から透けて見える裏抜けの不良をなくすことが可能となる。
【０１１８】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【０１１９】
１  像担持体（感光体）、２  帯電装置、３  露光装置、４  液体現像装置、５  転写ローラー、６  クリーナー、８  第１加熱加圧装置、９  第２加熱加圧装置、１０  非接触加熱装置（第１非接触加熱装置）、１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ  第２非接触加熱装置、１１  トナー像、８１，９１  定着ローラー、８２，９２  加圧ローラー、１０１，１０２  遠赤外線ヒーター、１０３  搬送ベルト、１０４  遠赤外線ヒーター、１０５  経路切替装置、１０６  搬送ローラー対、１０７  排出ローラー対、１０８  第１ガイド部材、１０９  第２ガイド部材（ガイド部材）、１１０，１１１  遠赤外線ヒーター、１１７  搬送ローラー、１１８，１１９  ガイド部材、１０００  画像形成装置、２０００，２０００Ａ，２０００Ｂ，２０００Ｃ  定着装置、ｎ１  第１ニップ領域、ｎ２  第２ニップ領域、Ｐ  被記録材。
【図１】
0005747795.tif 000002
【図２】
0005747795.tif 000003
【図３】
0005747795.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0005747795.tif 000008
【図８】
0005747795.tif 000009
【図９】
0005747795.tif 000010
【図１０】
0005747795.tif 000011
【図１１】
0005747795.tif 000012
【図１２】
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