JP2015018044A - 定着装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】定着手段で現像剤像を定着する前に非接触式の加熱手段で現像剤像を加熱する構成において、現像剤の色や付着量の違いによる定着後の光沢ムラを抑制する。【解決手段】定着装置４０は、加熱部５０と、定着部６０と、加熱部５０と定着部６０との間に配置され用紙Ｐの温度を設定温度になるように収束させる温度収束部１００とを有している。定着装置４０では、加熱部５０による加熱後、トナーＴの色や用紙Ｐへの付着量の違いなどによって用紙Ｐの各部でトナー像ＴＡの温度に差が生じる。ここで、定着装置４０では、温度収束部１００が、用紙Ｐの温度及びトナー像ＴＢの温度を設定温度になるように収束させるので、定着部６０による定着前に用紙Ｐの各部でトナー像ＴＢの温度がほぼ均一となる。これにより、定着部６０で定着した後のトナー像ＴＢの光沢ムラが抑制される。【選択図】図２

Description

本発明は、定着装置及び画像形成装置に関する。

特許文献１の定着装置は、一部もしくは全てが不揮発性の溶媒中にトナーを分散させてなる液体現像剤を用いて形成された記録媒体上の未定着画像を加熱定着する。また、特許文献１の定着装置には、記録媒体上の未定着画像に対して非接触で該未定着画像の加熱を行う非接触加熱手段と、該非接触加熱手段の加熱により析出せしめられた被析出溶媒を該画像表面から除去する多孔質弾性体とが設けられている。

特許文献２の定着装置は、未定着画像が転写された転写紙をプレ加熱部で加熱することで、キャリアを未定着画像の表面に析出させている。また、特許文献２の定着装置は、析出したキャリアを、キャリア除去部において、多孔質弾性体であるブロッタローラ側に転移させて除去した後、熱定着部で定着を行っている。

特開２００３−９８８６４号公報 特開２００３−１６７４５６号公報

本発明は、定着手段で現像剤像を定着する前に非接触式の加熱手段で現像剤像を加熱する構成において、現像剤の色や付着量の違いによる定着後の光沢ムラを抑制することができる定着装置及び画像形成装置を得ることを目的とする。

本発明の請求項１に係る定着装置は、搬送される記録媒体に転写された現像剤像を記録媒体に定着する定着手段と、記録媒体の搬送方向で前記定着手段よりも上流側に記録媒体と非接触となるように配置され、前記定着手段の定着温度よりも低い温度となるように現像剤像を加熱する加熱手段と、前記搬送方向で前記定着手段と前記加熱手段との間に配置され、少なくとも記録媒体と接触する回転体を備え、記録媒体の温度を設定温度になるように収束させる温度収束手段と、を有する。

本発明の請求項２に係る定着装置は、前記回転体は、少なくとも外周が金属製である。

本発明の請求項３に係る定着装置は、前記回転体は、周回移動する樹脂製のベルトである。

本発明の請求項４に係る定着装置は、前記回転体が、前記搬送方向に間隔をあけて複数設けられている。

本発明の請求項５に係る定着装置は、複数の前記回転体は、記録媒体の表側と裏側に交互に配置されている。

本発明の請求項６に係る定着装置は、前記回転体を、前記加熱手段での加熱温度よりも高く、且つ前記定着手段での定着温度よりも低い温度となるように加熱する補助加熱手段が設けられている。

本発明の請求項７に係る定着装置は、前記温度収束手段、又は前記加熱手段と前記温度収束手段との間には、前記回転体から現像剤像を離れさせる離型剤を前記回転体に塗布する塗布手段が設けられている。

本発明の請求項８に係る画像形成装置は、記録媒体に現像剤像を形成する現像剤像形成手段と、前記現像剤像形成手段によって記録媒体に形成された現像剤像を記録媒体に定着させる請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の定着装置と、を有する。

請求項１の発明は、定着手段で現像剤像を定着する前に非接触式の加熱手段で現像剤像を加熱する構成において、定着手段の前に記録媒体の温度を設定温度に収束させない構成に比べて、現像剤の色や付着量の違いによる定着後の光沢ムラを抑制することができる。

請求項２の発明は、回転体が金属製ではない構成に比べて、記録媒体の搬送速度が高速でも現像剤像の温度を収束させることができる。

請求項３の発明は、回転体として厚肉のロールを用いる構成に比べて、記録媒体の設定温度への収束を高速で行うことができる。

請求項４の発明は、回転体が１つのみの構成に比べて、記録媒体の設定温度への収束を高速で行うことができる。

請求項５の発明は、記録媒体の両面に現像剤像が形成される構成であっても、定着手段の前に記録媒体の温度を設定温度に収束させない構成に比べて、定着後の光沢ムラを抑制することができる。

請求項６の発明は、記録媒体の搬送速度が高速の場合であっても、補助加熱手段を用いない構成に比べて、回転体への現像剤のコールドオフセットを抑制することができる。

請求項７の発明は、回転体に離型剤を塗布しない構成に比べて、回転体への現像剤の付着を抑制することができる。

請求項８の発明は、請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の定着装置を有していない構成に比べて、光沢ムラに起因する画像不良を抑制することができる。

第１実施形態に係る画像形成装置の全体構成を示す概略図である。 第１実施形態に係る定着装置の構成を示す概略図である。 第１実施形態に係る加熱部から温度収束部までにおいて用紙上のトナーが溶融する状態を示す模式図である。 （Ａ）第１実施形態に係る接触部の幅が５ｍｍで設定温度１２０℃のときの時間に対する白地部、片面トナー部、両面トナー部の温度収束状態を示すグラフである。（Ｂ）第１実施形態に係る接触部の幅が１５ｍｍで設定温度１２０℃のときの時間に対する白地部、片面トナー部、両面トナー部の温度収束状態を示すグラフである。 （Ａ）第１実施形態に係る接触部の幅が５ｍｍで設定温度１３０℃のときの時間に対する白地部、片面トナー部、両面トナー部の温度収束状態を示すグラフである。（Ｂ）第１実施形態に係る接触部の幅が１５ｍｍで設定温度１３０℃のときの時間に対する白地部、片面トナー部、両面トナー部の温度収束状態を示すグラフである。 第１変形例に係る定着装置の構成を示す概略図である。 第２変形例に係る定着装置の構成を示す概略図である。 第３変形例に係る定着装置の構成を示す概略図である。 第２実施形態に係る定着装置の構成を示す概略図である。 第４変形例に係る定着装置の構成を示す概略図である。

[第１実施形態]
以下、第１実施形態の定着装置及び画像形成装置の一例を図面に基づき説明する。先ず、画像形成装置の全体構成及び動作を説明し、次いで、本実施形態の要部である定着装置の構成及び動作について説明する。

なお、以下の説明では、図１に矢印Ｚで示す方向を装置高さ方向、図１に矢印Ｘで示す方向を装置幅方向とする。また、装置高さ方向及び装置幅方向のそれぞれに直交する方向（Ｙで示す）を装置奥行き方向とする。そして、画像形成装置１０をユーザ（図示省略）が立つ側から見て（正面視して）、装置高さ方向、装置幅方向、装置奥行き方向をＺ方向、Ｘ方向、Ｙ方向と記載する。

さらに、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向のそれぞれ一方側と他方側を区別する必要がある場合は、画像形成装置１０を正面視して、上側を＋Ｚ側、下側を−Ｚ側、右側を＋Ｘ側、左側を−Ｘ側、奥側を＋Ｙ側、前側を−Ｙ側と記載する。

〔全体構成〕
図１に示すように、画像形成装置１０は、現像剤像形成手段の一例としての４つの画像形成ユニット１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋと、搬送装置（図示省略）の一部を構成する搬送ロール３０と、定着装置４０とを有している。なお、添え字の「Ｙ」はイエロー用、「Ｍ」はマゼンタ用、「Ｃ」はシアン用、「Ｋ」は黒（ブラック）用であることを示している。また、画像形成装置１０における各色に対応する各ユニットの配置は、後述する用紙Ｐの搬送方向に沿って上流側から順に、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋとなっている。

搬送装置（図示省略）は、記録媒体の一例としての用紙Ｐを予め定められた搬送速度で図示の矢印Ａ方向（搬送方向）に搬送するようになっている。用紙Ｐは、連帳紙であり、一例として、搬送方向における搬送ロール３０よりも上流側では−Ｚ側から＋Ｚ側へ搬送され、搬送ロール３０よりも下流側では＋Ｚ側から−Ｚ側へ搬送されるようになっている。一例として、用紙Ｐの搬送速度は、８０[ｍ／ｍｉｎ]となっている。

また、用紙Ｐの搬送方向において、搬送ロール３０は、４つの画像形成ユニット１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋの下流側に配置され、定着装置４０は、搬送ロール３０の下流側に配置されている。画像形成装置１０の各部の動作は、制御部（図示省略）により制御されるようになっている。

画像形成ユニット１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋは、それぞれ、静電潜像を保持する円筒状の感光体１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋと、帯電装置１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋと、露光装置１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃ、１６Ｋとを有している。さらに、画像形成ユニット１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋは、それぞれ、現像装置１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋと、転写装置２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋとを有している。

（感光体）
感光体１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋは、それぞれ、図中の矢印＋Ｒ方向（時計回り方向）に回転可能とされている。また、帯電装置１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋ、露光装置１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃ、１６Ｋ、及び現像装置１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋは、＋Ｒ方向において、この順番で、感光体１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋの周囲に配置されている。さらに、転写装置２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋは、感光体１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋの周囲で、＋Ｒ方向において、現像装置１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋと帯電装置１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋとの間に配置されている。

（帯電装置及び露光装置）
帯電装置１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋは、一例として、電圧が印加されるロールであり、感光体１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋの外周面を帯電させるものである。露光装置１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃ、１６Ｋは、帯電装置１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋにより帯電された感光体１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋの外周面を画像データに基づいて露光して、静電潜像を形成するためのものである。

（現像装置）
現像装置１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋは、露光装置１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃ、１６Ｋによって感光体１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋの外周面に形成された静電潜像を現像剤Ｇにより現像することで、可視のトナー像ＴＡを得るためのものである。なお、トナー像ＴＡは、現像剤像の一例である。現像装置１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋにおいて用いられる現像剤Ｇは、一例として、ワックスＷＸ（図３参照）を９[ｗｔ％]含み、ポリエステル樹脂（バインダー樹脂）を主成分とする粉体のトナーＴ（図３参照）で構成されている。

ワックスＷＸは、天然ワックスでも合成ワックスでもよい。例えば、石油ワックスであるパラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、植物系ワックスであるカルナウバワックス、キャンデリラワックス、動物系ワックスである蜜蝋、鯨蝋、合成ワックスであるポリエチレンワックス、アミドワックスがあげられる。また、これらの変性物あるいは混合物を用いることも可能である。本実施形態では、ワックスＷＸが、一例として、パラフィンワックスとなっている。

ただし、トナーＴのバインダー樹脂の軟化点を考慮して、適正な融点を有するワックスＷＸを選定する必要がある。また、ワックスＷＸを含まないトナーＴを用いる場合は、後述する温度収束部１００（図２参照）において、未定着のトナー像ＴＡと接触する部材あるいはトナー像ＴＡ自体に離型オイルを塗布する手段を設けることで、対応が可能である。なお、ワックスＷＸに換えて、オイルで構成されたキャリア液を含む液体現像剤を用いてもよい。

（転写装置）
転写装置２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋは、中間転写ロール２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｋと、転写ロール２４Ｙ、２４Ｍ、２４Ｃ、２４Ｋとを有している。なお、転写装置２０Ｙと、転写装置２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋとは、トナーＴ（図３参照）を除く他の構成が同様となっているため、ここでは、転写装置２０Ｙについて説明し、転写装置２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋの説明を省略する。

中間転写ロール２２Ｙは、感光体１２Ｙの回転方向における帯電装置１４Ｙの上流側で、且つ現像装置１８Ｙの下流側の一次転写位置Ｘ１において、感光体１２Ｙに接触し、矢印−Ｒで示す方向（反時計回り方向）に従動回転するようになっている。これにより、転写装置２０Ｙでは、感光体１２Ｙの外周面に現像により形成されたトナー像ＴＡが、一次転写位置Ｘ１において、中間転写ロール２２Ｙへと一次転写される。なお、感光体１２Ｙと中間転写ロール２２Ｙとの間には、電源（図示省略）により一次転写電圧（バイアス電圧）が印加されるようになっている。

転写ロール２４Ｙは、感光体１２Ｙとは反対側において、中間転写ロール２２Ｙに対向して配置されている。そして、転写ロール２４Ｙは、中間転写ロール２２Ｙと転写ロール２４Ｙとの間に用紙Ｐが供給されるとき、矢印＋Ｒで示す方向に回転する。ここで、中間転写ロール２２Ｙと用紙Ｐとが接触する位置が二次転写位置Ｘ２であり、中間転写ロール２２Ｙに一次転写されたトナー像ＴＡが、二次転写位置Ｘ２において、用紙Ｐへと二次転写される。なお、中間転写ロール２２Ｙと転写ロール２４Ｙとの間には、二次転写電圧（バイアス電圧）が印加されるようになっている。

（画像形成動作）
画像形成装置１０では、以下のようにして画像が形成される。

画像形成ユニット１１Ｙにおいて、感光体１２Ｙが回転し、帯電装置１４Ｙにより感光体１２Ｙの外周面が帯電される。次いで、帯電された感光体１２Ｙの外周面を露光装置１６Ｙによって露光走査することで、感光体１２Ｙの外周面には、第一色（Ｙ）の静電潜像（図示省略）が形成される。この静電潜像は、現像装置１８Ｙによって現像され、感光体１２Ｙの表面には、可視化されたトナー像ＴＡが形成される。

トナー像ＴＡは、感光体１２Ｙの回転により一次転写位置Ｘ１に至り、一次転写電圧により中間転写ロール２２Ｙに一次転写される。中間転写ロール２２Ｙに転写されたトナー像ＴＡは、中間転写ロール２２Ｙの回転で二次転写位置Ｘ２に至り、二次転写電圧により用紙Ｐに二次転写される。

同様にして、画像形成ユニット１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋによって形成される第二色（Ｍ）、第三色（Ｃ）、及び第四色（Ｋ）のトナー像ＴＡが、中間転写ロール２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｋを介して、用紙Ｐに重なるように順次転写される。なお、用紙Ｐにおいて、各色のトナー像ＴＡの位置がずれないように、用紙Ｐの搬送速度と、感光体１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋの回転速度とが同期されている。これにより、用紙Ｐには、多重のトナー像ＴＡが形成されることとなる。多重のトナー像ＴＡは、後述する定着装置４０において加熱処理及び加圧処理され、用紙Ｐに定着される。

中間転写ロール２２Ｙへのトナー像ＴＡの一次転写が終了した感光体１２Ｙは、クリーナー（図示省略）により清掃される。また、用紙Ｐへのトナー像ＴＡの二次転写が終了した中間転写ロール２２Ｙの外周面もクリーナー（図示省略）により清掃される。

なお、用紙Ｐに単色画像を形成する場合、例えば、黒色（Ｋ）の画像を形成する場合には、他の画像形成ユニット１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃが、中間転写ロール２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃから離れる（リトラクトされる）ようになっている。

〔要部構成〕
次に、定着装置４０について説明する。

図２に示すように、定着装置４０は、一例として、加熱手段の一例としての加熱部５０と、定着手段の一例としての定着部６０と、加熱部５０と定着部６０との間に配置された温度収束手段の一例としての温度収束部１００とを有している。

＜加熱部＞
加熱部５０は、一例として、８つのカーボンヒータ５３を有している。カーボンヒータ５３は、用紙Ｐの搬送方向における温度収束部１００及び定着部６０よりも上流側で、用紙Ｐの＋Ｘ側と−Ｘ側にそれぞれ４つずつ設けられており、用紙Ｐに対して非接触配置となっている。そして、カーボンヒータ５３は、通電により用紙Ｐに向けて赤外線を放射し、用紙Ｐ及びトナー像ＴＡを加熱するようになっている。

本実施形態では、一例として、用紙Ｐの白地部が９０[℃]、用紙Ｐ上のトナー像ＴＡが１１０[℃]となるように、カーボンヒータ５３の出力及び加熱温度が設定されている。すなわち、加熱部５０が、後述する定着部６０の定着温度よりも低い温度でトナー像ＴＡを加熱するようになっている。具体的には、カーボンヒータ５３は、定格４[ＫＷ]、Ｙ方向長さが６００[ｍｍ]となっている。

＜定着部＞
定着部６０は、定着ロール６２と、定着ロール６２と共に用紙Ｐを挟んで加圧する加圧ロール６４とを有している。また、定着部６０は、一例として、定着ロール６２及び加圧ロール６４が、用紙Ｐの搬送方向（Ｚ方向）に間隔をあけて２組配置されている。

（定着ロール）
定着ロール６２は、円筒状に形成され、用紙Ｐの＋Ｘ側にＹ方向を軸方向として回転可能に設けられている。また、定着ロール６２は、径方向内側から外側へ向けて、コアロール６２Ａ、弾性層６２Ｂ、及び離型層６２Ｃを有する多層構造となっている。すなわち、定着ロール６２は、弾性層６２Ｂの外周面にトナー像ＴＢと接触する離型層６２Ｃが形成されている。なお、本実施形態では、後述する温度収束部１００により温度が収束したものをトナー像ＴＢとし、温度が収束する前のものをトナー像ＴＡとして、トナー像を区別している。

コアロール６２Ａは、アルミ合金製のパイプ材の軸方向両端部にＳＵＳ製（ステンレス鋼）のハブ（軸受けを取り付ける部位）が設けられた構成となっている。弾性層６２Ｂは、一例として、径方向の厚みが４[ｍｍ]、ショアＡ硬度がＡ３０のシリコーンゴム製となっている。離型層６２Ｃは、一例として、径方向の厚みが１００[μｍ]のＰＦＡ（４フッ化エチレン−パーフルオロアルコキシエチレンン共重合体）製となっている。そして、定着ロール６２は、一例として、外径が１０８[ｍｍ]、軸方向長さが５８０[ｍｍ]となっている。

さらに、定着ロール６２は、内側にハロゲンヒータ６６が設けられている。ハロゲンヒータ６６は、電源（図示省略）からの通電によって発熱し、定着ロール６２を内側から加熱するようになっている。また、ハロゲンヒータ６６は、一例として、定着ロール６２の外周面の温度が１３０[℃]に維持されるように、定着ロール６２の温度を検出する温度センサ（図示省略）の出力に基づいて、フィードバック制御されるようになっている。

（加圧ロール）
加圧ロール６４は、円筒状に形成され、用紙Ｐの−Ｘ側にＹ方向を軸方向として回転可能に設けられている。また、加圧ロール６４は、径方向内側から外側へ向けて、コアロール６４Ａ、弾性層６４Ｂ、及び離型層６４Ｃを有する多層構造となっている。さらに、加圧ロール６４は、バネなどの付勢手段（図示省略）を用いて定着ロール６２に向けて付勢されている。なお、本実施形態では、一例として、コアロール６４Ａはコアロール６２Ａと、弾性層６４Ｂは弾性層６２Ｂと、離型層６４Ｃは離型層６２Ｃと、それぞれ同様の構成であるため、説明は省略する。また、加圧ロール６４は、内側にハロゲンヒータ６７が設けられている。

ハロゲンヒータ６７は、電源（図示省略）からの通電によって発熱し、加圧ロール６４を内側から加熱するようになっている。また、ハロゲンヒータ６７は、一例として、定着ロール６２の外周面の温度（定着温度）が１３０[℃]に維持されるように、定着ロール６２の温度を検出する温度センサ（図示省略）の出力に基づいて、フィードバック制御されるようになっている。

加圧ロール６４には、定着ロール６２に対して接離動作を行うラッチ機構（図示省略）が設けられており、定着ロール６２と加圧ロール６４との接触、及び定着ロール６２に対する加圧ロール６４の退避が可能となっている。定着ロール６２と加圧ロール６４とが接触するニップ部への荷重付与は、定荷重方式であり、一例として、荷重値が２４５０[Ｎ]となっている。

＜温度収束部＞
温度収束部１００は、回転体の一例としての金属ロール１０２と、対向ロール１０４と、金属ロール１０２を加熱する補助加熱手段の一例としてのハロゲンヒータ１０６と、対向ロール１０４を加熱するハロゲンヒータ１０８とを有している。また、温度収束部１００は、金属ロール１０２の外周面に接触してワックスＷＸを除去するクリーニングウェブ１０９を有している。

（金属ロール）
金属ロール１０２は、一例として、ＳＵＳ製のパイプ材の軸方向両端部にＳＵＳ製のハブが設けられた構成となっており、外径が８０[ｍｍ]、径方向の厚みが２．５[ｍｍ]、軸方向の長さが５８０[ｍｍ]となっている。そして、金属ロール１０２は、用紙Ｐの＋Ｘ側（トナー像ＴＡ側）にＹ方向を軸方向として回転可能に設けられている。また、金属ロール１０２は、用紙Ｐの搬送方向（Ｚ方向）に等間隔で６本設けられており、各金属ロール１０２の内側には、ハロゲンヒータ１０６が設けられている。

（対向ロール）
対向ロール１０４は、円筒状に形成され、用紙Ｐの−Ｘ側にＹ方向を軸方向として回転可能に設けられている。また、対向ロール１０４は、径方向内側から外側へ向けて、コアロール１０４Ａ、弾性層１０４Ｂ、及び離型層１０４Ｃを有する多層構造となっている。さらに、対向ロール１０４は、バネなどの付勢手段（図示省略）を用いて金属ロール１０２に向けて付勢されている。加えて、対向ロール１０４は、用紙Ｐの搬送方向（Ｚ方向）に等間隔で６本設けられており、各対向ロール１０４の内側には、ハロゲンヒータ１０８が設けられている。

コアロール１０４Ａは、アルミ合金製のパイプ材の軸方向両端部にＳＵＳ製のハブが設けられた構成となっている。弾性層１０４Ｂは、一例として、径方向の厚みが２．５[ｍｍ]、ショアＡ硬度がＡ３０のシリコーンゴム製となっている。離型層１０４Ｃは、一例として、径方向の厚みが１００[μｍ]のＰＦＡ製となっている。そして、対向ロール１０４は、一例として、外径が８０[ｍｍ]、軸方向長さが５８０[ｍｍ]となっている。

金属ロール１０２と対向ロール１０４は、接触して用紙Ｐを挟持した状態において用紙Ｐが搬送されることにより従動回転するようになっている。なお、用紙Ｐが無い状態で金属ロール１０２と対向ロール１０４とが接触する部位（用紙Ｐが挟まれる部位）を接触部Ｎと記載する。

（ハロゲンヒータ）
ハロゲンヒータ１０６は、各金属ロール１０２の内側にＹ方向に沿って１本ずつ挿入されている。そして、各ハロゲンヒータ１０６は、電源（図示省略）からの通電によって発熱し、金属ロール１０２を内側から加熱するようになっている。また、各ハロゲンヒータ１０６は、一例として、金属ロール１０２の外周面の温度が１２０[℃]となるように、金属ロール１０２の温度を検出する温度センサ（図示省略）の出力に基づいて、フィードバック制御されるようになっている。すなわち、ハロゲンヒータ１０６は、加熱部５０での加熱温度よりも高く、且つ定着部６０での定着温度よりも低い温度で、金属ロール１０２を加熱するようになっている。

ハロゲンヒータ１０８は、各対向ロール１０４の内側にＹ方向に沿って挿入されている。そして、ハロゲンヒータ１０８は、電源（図示省略）からの通電によって発熱し、対向ロール１０４を内側から加熱するようになっている。また、ハロゲンヒータ１０８は、一例として、金属ロール１０２の外周面の温度が１２０[℃]に維持されるように、対向ロール１０４の温度を検出する温度センサ（図示省略）の出力に基づいて、フィードバック制御されるようになっている。

ここで、６本の金属ロール１０２は、外周面が用紙Ｐから離れた位置を原点位置として、ラッチ機構部（図示省略）により、−Ｘ側（接触側）及び＋Ｘ側（退避側）の一方に移動可能となっている。同様に、６本の対向ロール１０４は、外周面が用紙Ｐから離れた位置を原点位置として、ラッチ機構部（図示省略）により、＋Ｘ側（接触側）及び−Ｘ側（退避側）の一方に移動可能となっている。

ラッチ機構部（図示省略）は、定着部６０で定着を行うときに、６本の金属ロール１０２を原点位置から−Ｘ側に移動させ、６本の対向ロール１０４を原点位置から＋Ｘ側に移動させて、用紙Ｐを挟ませる。また、ラッチ機構部は、定着部６０で定着が行われないときに、６本の金属ロール１０２を接触部Ｎから＋Ｘ側に移動させ、６本の対向ロール１０４を接触部Ｎから−Ｘ側に移動させて、用紙Ｐから退避させる。

なお、ハロゲンヒータ１０６及びクリーニングウェブ１０９は、金属ロール１０２に対する配置を維持した状態で移動され、ハロゲンヒータ１０８は、対向ロール１０４に対する配置を維持した状態で移動されるようになっている。また、金属ロール１０２と対向ロール１０４とが接触する接触部Ｎへの荷重付与は、定荷重方式であり、一例として、荷重値が７３５[Ｎ]となっている。

＜比較例＞
図２に示す第１実施形態の定着装置４０において、温度収束部１００が無い構成を比較例とする。この比較例では、加熱部５０の加熱により、トナーＴのバインダー樹脂（一例として、ポリエステル樹脂）が用紙Ｐに粘着すると共に、ワックスＷＸがトナーＴの表面に析出して離型膜を形成する。そして、比較例では、用紙Ｐが定着部６０に進入するとき、各色での熱吸収率の差により、トナーＴの温度が色によって異なっているため、光沢度の差（グロス差）が発生する場合がある。

詳細には、比較例では、トナー像ＴＢが、色の熱吸収率の違いにより生じる温度差が収束されない状態で、定着部６０により、一定の定着温度で用紙Ｐに定着されることになる。ここで、定着ロール６２及び加圧ロール６４は、離型層６２Ｃ、６４Ｃ、及び弾性層６２Ｂ、６４Ｂを有しているが、これらは、比較的、熱伝導性が低い材料で構成されている。このため、比較例では、定着部６０による定着後のトナー像ＴＢに温度履歴が残ってしまい、これが光沢度差（光沢ムラ）として顕在化する場合がある。

〔作用〕
次に、第１実施形態の作用について説明する。

図１に示すように、搬送ロール３０の回転により用紙Ｐの搬送が開始されると共に、画像形成ユニット１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋにおいて、用紙Ｐ上にトナー像ＴＡが形成される。

続いて、図２に示すように、加熱部５０のカーボンヒータ５３が点灯される。そして、温度収束部１００の金属ロール１０２と対向ロール１０４とのラッチ動作（接触動作）、及び定着部６０の定着ロール６２と加圧ロール６４とのラッチ動作が行われる。これにより、金属ロール１０２、対向ロール１０４、定着ロール６２、及び加圧ロール６４は、用紙Ｐの移動に従動して回転する。

続いて、図３に示すように、用紙Ｐ上のトナー像ＴＡは、加熱部５０により加熱される。ここで、既述のように、加熱部５０のカーボンヒータ５３（図２参照）は、用紙Ｐの白地部ＰＷで９０[℃]となるように出力が設定されており、トナー像ＴＡは、黒色部（Ｋ）で１１０[℃]となる。用紙Ｐの両面（＋Ｘ側及び−Ｘ側）にトナー像ＴＡの黒色部が存在する場合は、黒色部の温度は１３０[℃]となる。また、トナー像ＴＡは、イエロー色部、マゼンタ色部、シアン色部では、黒色部とは異なる温度となる。これは、既述のように、各色によって熱吸収率（赤外線の吸収効率）が異なるためである。なお、図３において、用紙Ｐの裏側（−Ｘ側）の加熱部５０及び対向ロール１０４（図２参照）の図示は省略している。

加熱部５０の加熱により、トナーＴは、溶融されて用紙Ｐに粘着すると共に、含有されているワックスＷＸも溶融される。ここで、トナーＴのバインダー樹脂とワックスＷＸとの相溶性の違いから、トナーＴのバインダー樹脂は、用紙Ｐに粘着する。一方、ワックスＷＸは、トナーＴの表面（金属ロール１０２側）に析出して、離型膜を形成する。このように、用紙Ｐ上のトナーＴは、バインダー樹脂と離型膜とに分離した状態で温度収束部１００に進入する。

続いて、図２に示すように、温度収束部１００では、用紙Ｐが６つの接触部Ｎを通過することで、温度差の大きかった用紙Ｐ及びトナー像ＴＢが、設定温度（例えば１２０[℃]）まで段階的に収束していく。このとき、トナー像ＴＢの表面には、ワックスＷＸ（図３参照）による離型層があるため、金属ロール１０２へのトナーＴのオフセットは発生しにくくなっている。ただし、金属ロール１０２の設定温度を過剰に高くしてしまうと、ワックスＷＸが、金属ロール１０２とトナーＴとの間から外側へ流出し易くなり、オフセットが生じ易くなるため、配慮が必要である。

金属ロール１０２は、既述のように、ＳＵＳ製のパイプ材で構成されているので、温度履歴が、既述の比較例に比べて残り難い。また、温度収束部１００では、金属ロール１０２及び対向ロール１０４を６組配置しているため、用紙Ｐの搬送方向で下流側に進むほど、各色のトナー像ＴＢの温度差が低減される。このようにして、温度収束部１００では、用紙Ｐ上のトナー像ＴＢの温度が設定温度に収束される。なお、金属ロール１０２の外周面に付着したワックスＷＸは、クリーニングウェブ１０９により除去されるので、用紙Ｐに付着することが抑制される。

続いて、各色部の温度が設定温度に収束されたトナー像ＴＢは、定着部６０において加熱及び加圧され、用紙Ｐに定着される。ここで、トナー像ＴＢの各色部の温度が設定温度に収束している（搬送方向と直交する幅方向の温度差が低減されている）ので、定着後の用紙Ｐ上のトナー像の光沢度は、各色部で同程度の値となる。

（温度測定結果）
図４（Ａ）には、用紙Ｐの搬送方向における１つの接触部Ｎ（図２参照）の幅を５[ｍｍ]とし、設定温度（収束の目標温度）を１２０[℃]としたときの時間に対する各部の温度変化が示されている。図４（Ａ）において、グラフＧ１は、用紙Ｐの白地部ＰＷ（図３参照）の温度であり、グラフＧ２は、用紙Ｐの片面のみ黒色部（片面トナー部）の温度である。さらに、グラフＧ３は、用紙Ｐの両面が黒色部（両面トナー部）の温度である。

一方、図４（Ｂ）には、用紙Ｐの搬送方向における１つの接触部Ｎ（図２参照）の幅を１５[ｍｍ]とし、設定温度（収束の目標温度）を１２０[℃]としたときの時間に対する各部の温度変化が示されている。図４（Ｂ）において、グラフＧ４は、用紙Ｐの白地部ＰＷ（図３参照）の温度であり、グラフＧ５は、用紙Ｐの片面のみ黒色部（片面トナー部）の温度である。さらに、グラフＧ６は、用紙Ｐの両面が黒色部（両面トナー部）の温度である。

なお、各温度は、熱伝導計算による計算値である。また、グラフＧ１、Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４、Ｇ５、Ｇ６において、温度がほとんど変化していない（安定している）時間が６つあるが、これは、接触部Ｎ（図２参照）を通過後次の接触部Ｎまでの間の用紙Ｐ温度に対応している。この領域で実際に放射温度計を用いて用紙Ｐの温度を実測して計算値と対応をとっている。

ここで、図４（Ａ）に示すように、接触部Ｎ（図２参照）の幅が５[ｍｍ]のときは、用紙Ｐが６つの接触部Ｎを通過しても、各部の温度が１２０[℃]に収束しきれていない。一方、図４（Ｂ）に示すように、接触部Ｎの幅が１５[ｍｍ]のときは、用紙Ｐが６つの接触部Ｎを通過した時点で、各部の温度がほぼ１２０[℃]に収束することが確認された。つまり、接触部Ｎの幅と数を調整することで、用紙Ｐ上の各部の温度を設定温度に収束可能であることが確認された。

図５（Ａ）には、１つの接触部Ｎ（図２参照）の幅を５[ｍｍ]とし、設定温度を１３０[℃]としたときのグラフＧ７、Ｇ８、Ｇ９が示されている。図５（Ａ）において、グラフＧ７は、用紙Ｐの白地部ＰＷ（図３参照）の温度であり、グラフＧ８は、用紙Ｐの片面のみが黒色部（片面トナー部）の温度である。さらに、グラフＧ９は、用紙Ｐの両面が黒色部（両面トナー部）の温度である。

図５（Ｂ）には、１つの接触部Ｎの幅を１５[ｍｍ]とし、設定温度を１３０[℃]としたときのグラフＧ１０、Ｇ１１、Ｇ１２が示されている。図５（Ｂ）において、グラフＧ１０は、用紙Ｐの白地部ＰＷ（図３参照）の温度であり、グラフＧ１１は、用紙Ｐの片面のみが黒色部（片面トナー部）の温度である。さらに、グラフＧ１２は、用紙Ｐの両面が黒色部（両面トナー部）の温度である。

図５（Ａ）に示すように、接触部Ｎの幅が５[ｍｍ]のときは、用紙Ｐが６つの接触部Ｎを通過しても、各部の温度が１３０[℃]に収束しきれていない。一方、図５（Ｂ）に示すように、接触部Ｎの幅が１５[ｍｍ]のときは、用紙Ｐが６つの接触部Ｎを通過した時点で、各部の温度がほぼ１３０[℃]に収束することが確認された。つまり、設定温度が高くなっても、接触部Ｎの幅と数を調整することで、用紙Ｐ上の各部の温度を設定温度に収束可能であることが確認された。

（定着装置及び画像形成装置の作用）
図２に示すように、非接触式の加熱部５０でトナー像ＴＡが加熱されると、トナーＴの色や用紙Ｐへの付着量の違いなどにより、用紙Ｐの各部（各色部）でトナー像ＴＡの温度に差が生じる。

ここで、第１実施形態の定着装置４０では、温度収束部１００が、用紙Ｐの温度及びトナー像ＴＢの温度を段階的に設定温度に収束させる。これにより、定着装置４０では、定着部６０でトナー像ＴＢを定着するとき、用紙Ｐの各部（各色部）でトナー像ＴＢの温度がほぼ均一となるので、トナーＴの色やトナーＴの付着量の違いにより生じる定着後の光沢度のムラ（光沢ムラ）が抑制される。

また、定着装置４０では、温度収束部１００に金属ロール１０２を用いている。金属ロール１０２は、ゴムロールに比べて熱伝導性が高い（軸方向の熱伝導時間が短い）ので、例えば、用紙Ｐが１[ｍ／ｓ]のような高速で搬送される場合であっても、トナー像ＴＢの温度が設定温度に収束される。

さらに、定着装置４０では、温度収束部１００において、金属ロール１０２が複数本（６本）設けられている。このため、用紙Ｐの接触部Ｎの通過回数が１回増える毎に、トナー像ＴＢの温度が設定温度となるように収束するので、金属ロール１０２が１本のみ（接触部Ｎが１つのみ）の構成に比べて、用紙Ｐ及びトナー像ＴＢの温度の収束が高速で行われる。

加えて、定着装置４０では、金属ロール１０２をハロゲンヒータ１０６で加熱しており、金属ロール１０２の温度が、定着温度よりも低く且つ定着温度に近い温度で軸方向に一定となっている。このため、定着装置４０では、金属ロール１０２を加熱しない構成に比べて、金属ロール１０２がトナーＴから急速に熱量を奪うことが抑制される。これにより、定着装置４０では、用紙Ｐの搬送速度が高速の場合でも、トナーＴが溶融して用紙Ｐへの粘着力（付着力）が確保される。そして、定着装置４０では、金属ロール１０２へのトナーＴのコールドオフセット（トナーＴの用紙Ｐへの粘着力が金属ロール１０２への粘着力よりも低いことにより生じるオフセット）が抑制される。

また、画像形成装置１０では、定着部６０でトナー像ＴＢを定着するとき、用紙Ｐの各部でトナー像ＴＢの温度がほぼ均一となる。これにより、画像形成装置１０では、トナー像ＴＢの温度を設定温度に収束させない構成に比べて、定着後のトナー像ＴＢの光沢ムラが抑制され、且つ光沢ムラに起因する画像不良が抑制される。

[変形例]
次に、第１実施形態の定着装置４０の変形例として、第１、第２、第３変形例について説明する。なお、前述した第１実施形態の定着装置４０と基本的に同一の部材及び部位には、定着装置４０と同一の符号を付与してその説明を省略する。

＜第１変形例＞
図６には、第１変形例に係る定着装置１２０が示されている。定着装置１２０は、画像形成装置１０（図１参照）において、定着装置４０（図１参照）に換えて設けられる。また、定着装置１２０は、加熱部５０と、温度収束手段の一例としての温度収束部１２２と、定着部６０とを有している。なお、第１変形例では、ワックスＷＸを含むトナーＴ（図３参照）に換えて、トナーＴをキャリア液（オイル）に分散させた液体現像剤（図示省略）が用いられている。

温度収束部１２２は、金属ロール１０２と、対向ロール１０４と、金属ロール１０２の外周面からオイルを除去するクリーニングブレード１２４と、金属ロール１０２に離型剤を塗布する塗布手段の一例としての塗布ロール１２６とを有している。また、温度収束部１２２は、クリーニングブレード１２４によって掻き落とされたオイルを案内する回収板１２７を有している。さらに、温度収束部１２２は、回収板１２７に案内されたオイルを貯留する貯留部１２８を有している。

塗布ロール１２６は、金属ロール１０２とトナー像ＴＡとの付着力を低下させる離型剤（一例として、動粘度が１００００ｃＳｔのシリコーンオイル）が、外周面に供給される構成となっており、金属ロール１０２の外周面に接触して従動回転するようになっている。なお、塗布ロール１２６は、金属ロール１０２に接触するものに限らず、二点鎖線で示すように、加熱部５０と温度収束部１２２との間に設けられ、用紙Ｐ及びトナー像ＴＡに離型剤を塗布するものであってもよい。

このように、定着装置１２０では、金属ロール１０２に付着したキャリア液を回収しつつ、金属ロール１０２又はトナー像ＴＡに離型剤を塗布する。これにより、定着装置１２０では、離型剤を金属ロール１０２に塗布しない構成に比べて、接触部Ｎにおける金属ロール１０２へのトナーＴの付着が抑制される。

＜第２変形例＞
図７には、第２変形例に係る定着装置１３０が示されている。定着装置１３０は、画像形成装置１０（図１参照）において、定着装置４０（図１参照）に換えて設けられる。また、定着装置１３０は、加熱部５０と、温度収束手段の一例としての温度収束部１３２と、定着部６０とを有している。なお、第２変形例では、ワックスＷＸを含むトナーＴ（図３参照）に換えて、トナーＴをキャリア液（オイル）に分散させた液体現像剤が用いられている。また、図７では、対向ロール１０４の外周面に離型剤を塗布する塗布ロールの図示は省略している。

温度収束部１３２は、金属ロール１０２が用紙Ｐの−Ｘ側に配置され、対向ロール１０４が用紙Ｐの＋Ｘ側に配置されている。すなわち、温度収束部１３２は、温度収束部１２２（図６参照）の金属ロール１０２と対向ロール１０４を入れ換えた構成となっている。そして、温度収束部１３２では、クリーニングブレード１２４が対向ロール１０４の外周面からオイルを除去するようになっている。このように、金属ロール１０２をトナー像ＴＡ側とは反対側である用紙Ｐの裏側に配置して、用紙Ｐの裏側から加熱することで、用紙Ｐ及びトナー像ＴＡの温度を収束させてもよい。用紙Ｐの裏側から加熱した場合は、トナー像ＴＡ側に、トナー像ＴＡに対して離型性がよい部材を配置することが可能となる。

＜第３変形例＞
図８には、第３変形例に係る画像形成装置１４０及び定着装置１５０が示されている。画像形成装置１４０は、用紙Ｐの＋Ｘ側（表側）にトナー像ＴＡを形成する画像形成ユニット１４２と、用紙Ｐの−Ｘ側（裏側）にトナー像ＴＡを形成する画像形成ユニット１４４と、定着装置１５０とを有している。

画像形成ユニット１４２及び画像形成ユニット１４４は、一例として、それぞれ、感光体１２Ｋ、帯電装置１４Ｋ、露光装置１６Ｋ、現像装置１８Ｋ、及び転写装置１９Ｋを有している。転写装置１９Ｋは、コロトロン方式の転写装置であり、用紙Ｐとは非接触となるように配置されている。そして、画像形成装置１４０では、用紙Ｐが画像形成ユニット１４２及び画像形成ユニット１４４を通過することで、用紙Ｐの両面にトナー像ＴＡが形成されるようになっている。

定着装置１５０は、加熱部５０と、温度収束手段の一例としての温度収束部１５２と、定着部６０とを有している。

温度収束部１５２は、金属ロール１０２及び対向ロール１０４が、用紙Ｐの＋Ｘ側（表側）と−Ｘ側（裏側）に交互に配置されている。一例として、用紙Ｐの＋Ｘ側では、３本の金属ロール１０２と３本の対向ロール１０４が１本おきに設けられており、用紙Ｐの−Ｘ側では、３本の対向ロール１０４と３本の金属ロール１０２が１本おきに設けられている。すなわち、用紙Ｐは、交互に配置された６組の金属ロール１０２及び対向ロール１０４で挟まれるようになっている。なお、図８では、４組の金属ロール１０２及び対向ロール１０４を示しており、残り２組の金属ロール１０２及び対向ロール１０４の図示を省略している。

ここで、両面にトナー像ＴＡが形成された用紙Ｐは、加熱部５０で加熱されることでトナー像ＴＡの溶融が始まり、温度収束部１５２に搬送される。そして、温度収束部１５２では、＋Ｘ側の３本の金属ロール１０２と、−Ｘ側の３本の金属ロール１０２とが、用紙Ｐ及びトナー像ＴＡに接触することにより、用紙Ｐの＋Ｘ側及び−Ｘ側のトナー像ＴＡの温度が、設定温度となるように収束される。さらに、設定温度に収束した両面のトナー像ＴＡは、定着部６０により用紙Ｐに定着される。

このように、定着装置１５０では、用紙Ｐの両面にトナー像ＴＡが形成される構成であっても、温度収束部１５２によって、両面のトナー像ＴＡの温度が段階的に設定温度となるように収束される。これにより、定着装置１５０では、温度収束部１５２を有していない構成に比べて、定着後の両面のトナー像ＴＢの光沢ムラが抑制される。

[第２実施形態]
次に、第２実施形態に係る定着装置及び画像形成装置の一例について説明する。なお、前述した第１実施形態と基本的に同一の部材及び部位には、前記第１実施形態と同一の符号を付与してその説明を省略する。

図９には、第２実施形態に係る定着装置１６０が示されている。定着装置１６０は、第１実施形態の画像形成装置１０（図１参照）において、定着装置４０（図１参照）に換えて設けられている。また、定着装置１６０は、加熱部５０と、温度収束手段の一例としての温度収束部１６２と、定着部６０とを有している。

温度収束部１６２は、用紙Ｐの＋Ｘ側に配置されたベルトユニット１６４と、用紙Ｐを挟んでベルトユニット１６４と対向するように配置された対向ロール１０４とを有している。また、温度収束部１６２は、後述する第１ロール１６６内に設けられたハロゲンヒータ１０６と、対向ロール１０４内に設けられたハロゲンヒータ１０８とを有している。さらに、温度収束部１６２は、後述するベルト１６５の外周面を清掃するクリーニングウェブ１０９と、清掃後のベルト１６５の外周面に既述の離型剤を塗布する塗布ロール１２６とを有している。

ベルトユニット１６４は、回転体の一例としてのベルト１６５と、ロール１６６と、第１加熱ロール１６７と、第２加熱ロール１６８と、ハロゲンヒータ１０６、１６９Ａ、１６９Ｂとを有している。

ロール１６６は、用紙Ｐを挟んで対向ロール１０４と対向配置され、Ｙ方向を軸方向として回転可能に設けられている。また、ロール１６６は、一例として、ＳＵＳ製のパイプ材の両端部にＳＵＳ製のハブを設けたものであり、外径が８０[ｍｍ]、厚みが２．５[ｍｍ]、軸方向の長さが５８０[ｍｍ]となっている。さらに、ロール１６６は、内側にハロゲンヒータ１０６が設けられている。

第１加熱ロール１６７は、Ｘ方向におけるロール１６６と第２加熱ロール１６８との間で−Ｚ側（下側に）ずれた位置に配置され、Ｙ方向を軸方向として回転可能に設けられている。また、第１加熱ロール１６７は、一例として、アルミ合金製のパイプ材の両端部にＳＵＳ製のハブを設けたものであり、外径が５０[ｍｍ]、厚みが５[ｍｍ]、軸方向の長さが５８０[ｍｍ]となっている。さらに、第１加熱ロール１６７の内側には、ハロゲンヒータ１６９Ａが配置されている。

第２加熱ロール１６８は、ロール１６６の＋Ｘ側に間隔をあけて配置され、Ｙ方向を軸方向として回転可能に設けられている。また、第２加熱ロール１６８は、一例として、アルミ合金製のパイプ材の両端部にＳＵＳ製のハブを設けたものであり、外径が６０[ｍｍ]、厚みが５[ｍｍ]、軸方向の長さが５８０[ｍｍ]となっている。さらに、第２加熱ロール１６８の内側には、ハロゲンヒータ１６９Ｂが配置されている。

ベルト１６５は、一例として、厚みが１００[μｍ]のポリイミド樹脂製である。なお、ベルト１６５には、トナー像ＴＡの離型性、及びトナー像ＴＡへの密着性を向上させるため、一例として、ポリイミド樹脂の表面に厚み数百[μｍ]のシリコーンゴムの弾性層と、厚み数十[μｍ]のＰＦＡの離型層とを設けてもよい。

また、ベルト１６５は、ロール１６６及び第２加熱ロール１６８に巻き掛けられると共に、外周面に第１加熱ロール１６７が押し付けられることで、周回移動可能に張架されている。さらに、ベルト１６５は、第２加熱ロール１６８に巻き掛けられた部位の外周面にクリーニングウェブ１０９が接触しており、移動方向でクリーニングウェブ１０９よりも下流側の外周面には、塗布ロール１２６が接触している。そして、ベルト１６５は、用紙Ｐが無い状態において、対向ロール１０４と接触して接触部Ｎを形成している。

ここで、温度収束部１６２では、一例として、ベルトユニット１６４及び対向ロール１０４が、用紙Ｐの搬送方向（Ｚ方向）に間隔をあけて６組設けられている。また、温度収束部１６２では、温度センサ（図示省略）によりベルト１６５の外周面の温度が測定されており、一例として、ベルト１６５の外周面の温度が１２０[℃]となるように、ハロゲンヒータ１０６、１０８、１６９Ａ、１６９Ｂに通電される。

〔作用〕
次に、第２実施形態の作用について説明する。

図９に示すように、加熱部５０でトナー像ＴＡが加熱されると、トナーＴの色や用紙Ｐへの付着量の違いなどにより、用紙Ｐの各部（各色部）でトナー像ＴＡの温度に差が生じる。

ここで、第２実施形態の定着装置１６０では、温度収束部１６２が、６組のベルト１６５及び対向ロール１０４で形成された６つの接触部Ｎによって、用紙Ｐの温度及びトナー像ＴＢの温度を段階的に設定温度に収束させる。これにより、定着装置１６０では、定着部６０でトナー像ＴＢを定着するとき、用紙Ｐの各色部でトナー像ＴＢの温度がほぼ均一となるので、トナーＴの色やトナーＴの付着量の違いにより生じる定着後の光沢ムラが抑制される。

なお、ベルト１６５には、温度差がある用紙Ｐ及び各部のトナー像ＴＡとの接触により温度履歴が生じるが、この温度履歴は、ベルト１６５が第１加熱ロール１６７及び第２加熱ロール１６８と接触することにより解消される（設定温度に収束される）。

また、定着装置１６０を有する画像形成装置１０では、定着部６０でトナー像ＴＢを定着するとき、用紙Ｐの各部でトナー像ＴＢの温度がほぼ均一となる。これにより、画像形成装置１０では、トナー像ＴＢの温度を設定温度に収束させない構成に比べて、定着後のトナー像ＴＢの光沢ムラが抑制され、且つ光沢ムラに起因する画像不良が抑制される。

＜第４変形例＞
図１０には、第４変形例に係る定着装置１７０が示されている。定着装置１７０は、画像形成装置１０（図１参照）において、定着装置４０（図１参照）に換えて設けられる。また、定着装置１７０は、加熱部５０と、温度収束手段の一例としての温度収束部１７２と、定着部６０とを有している。なお、第４変形例では、ワックスＷＸを含むトナーＴ（図３参照）に換えて、トナーＴをキャリア液（オイル）に分散させた液体現像剤（図示省略）が用いられている。また、図１０では、対向ロール１０４の外周面に離型剤を塗布する塗布ロールの図示は省略している。

温度収束部１７２は、ベルトユニット１６４が用紙Ｐの−Ｘ側に配置され、対向ロール１０４が用紙Ｐの＋Ｘ側に配置されている。すなわち、温度収束部１７２は、温度収束部１６２（図９参照）のベルトユニット１６４と対向ロール１０４を入れ換えた構成となっている。そして、温度収束部１７２では、クリーニングブレード１２４が、対向ロール１０４の外周面からオイルを除去するようになっている。このように、ベルトユニット１６４をトナー像ＴＡ側（＋Ｘ側）とは反対側である用紙Ｐの裏側（−Ｘ側）に配置して、用紙Ｐの裏側から加熱することで、用紙Ｐ及びトナー像ＴＡの温度を収束させてもよい。

なお、本発明は上記の実施形態及び変形例に限定されない。

カーボンヒータ５３は、用紙Ｐの両側に配置するものに限らず、片側のみに配置してもよい。さらに、加熱部５０は、カーボンヒータ５３以外に、石英ランプやフラッシュランプあるいはオーブンヒーターなどを用いてもよい。

複数の金属ロール１０２及び複数のベルト１６５の温度は、それぞれ同じ温度としたものに限らず、各段で異なる温度としてもよい。一例として、設定温度±１０[℃]の範囲内で温度が異なっていてもよい。また、用紙Ｐ及びトナー像ＴＡの温度が設定温度に収束すれば、金属ロール１０２及びベルト１６５が１、２、３、４、５組、あるいは、７組以上あってもよい。トナーＴは、ポリエステル樹脂に限らず、他の樹脂であってもよい。

金属ロール１０２は、ＳＵＳ製に限らず、アルミ合金製や、他の金属で構成されていてもよい。なお、アルミ合金製の場合は、一例として、ロールの撓みを考慮してパイプ部の肉厚を７．５[ｍｍ]程度とした方がよい。さらに、離型性を向上させるために、表面に数十[μｍ]程度のフッ素樹脂層を設けてもよい。また、ベルト１６５は、ポリイミド樹脂製に限らず、他の樹脂や金属製ベルトを用いてもよい。さらに、金属ロール１０２及びベルト１６５は、従動するものに限らず、モータで駆動してもよい。加えて、対向ロール１０４を回転しない固定部材で構成してもよい。

また、各温度収束部について、金属ロール１０２やベルト１６５に換えて、ヒートパイプを用いてもよい。ヒートパイプは、温度が高い部位から温度が低い部位へ、軸方向に熱を伝える。なお、ヒートパイプは、トナー像ＴＡ側に配置する場合は、回転する部材の内側に接触して配置するか、ヒートパイプ自体を回転させる必要があるが、用紙Ｐの裏側（トナー像ＴＡ側とは反対側）に接触させる場合は、回転させなくてもよい。

さらに、各温度収束部について、ハロゲンヒータ１０６を用いずに、金属ロール１０２又はベルト１６５との接触によって、トナー像ＴＡの温度をコールドオフセットが生じない設定温度に収束させてもよい。つまり、トナー像ＴＡを加熱して設定温度に収束させるものに限らず、トナー像ＴＡを冷却して設定温度に収束させてもよい。

定着部６０は、定着ロール６２を用いたロール方式に限らず、ベルト方式であってもよい。また、定着部６０は、２組のロールを用いるものに限らず、１組、あるいは３組以上のロールを用いてもよい。さらに、定着部６０は、トナー像ＴＢのグロス（光沢度）が設定値まで得られる場合は、接触加熱方式に限らず、非接触加熱方式であってもよい。

第１実施形態の定着装置４０について、金属ロール１０２の外周面に塗布ロール１２６を接触させてもよい。また、離型剤の塗布手段は、ロール方式に限らず、パッドなどの固定された部材を用いてもよい。第２実施形態の定着装置１６０について、両面定着の場合、ベルトユニット１６４と対向ロール１０４を用紙Ｐに対して交互に配置してもよい。

金属ロール１０２、ベルト１６５の用紙Ｐに対する＋Ｘ側、−Ｘ側の交互配置は、両面定着の場合に限らず、片面定着の場合に用いてもよい。また、金属ロール１０２、ベルト１６５は、交互配置に限らず、用紙Ｐの搬送方向で＋Ｘ側に連続して複数配置された後、−Ｘ側に連続して複数配置されてもよい。さらに、金属ロール１０２、ベルト１６５は、両面定着の場合は、＋Ｘ側と−Ｘ側とで数を一致させるとよいが、片面定着の場合は、＋Ｘ側と−Ｘ側とで数が異なっていてもよい。

１０ 画像形成装置
１１Ｃ 画像形成ユニット（現像剤像形成手段の一例）
１１Ｋ 画像形成ユニット（現像剤像形成手段の一例）
１１Ｍ 画像形成ユニット（現像剤像形成手段の一例）
１１Ｙ 画像形成ユニット（現像剤像形成手段の一例）
４０ 定着装置
５０ 加熱部（加熱手段の一例）
６０ 定着部（定着手段の一例）
１００ 温度収束部（温度収束手段の一例）
１０２ 金属ロール（回転体の一例）
１０６ ハロゲンヒータ（補助加熱手段の一例）
１２０ 定着装置
１２２ 温度収束部（温度収束手段の一例）
１２６ 塗布ロール（塗布手段の一例）
１３０ 定着装置
１３２ 温度収束部（温度収束手段の一例）
１４０ 画像形成装置
１５０ 定着装置
１５２ 温度収束部（温度収束手段の一例）
１６０ 定着装置
１６２ 温度収束部（温度収束手段の一例）
１６５ ベルト（回転体の一例）
１７０ 定着装置
１７２ 温度収束部（温度収束手段の一例）
ＴＡ トナー像（現像剤像の一例）

Claims (8)

1. 搬送される記録媒体に転写された現像剤像を記録媒体に定着する定着手段と、
   記録媒体の搬送方向で前記定着手段よりも上流側に記録媒体と非接触となるように配置され、前記定着手段の定着温度よりも低い温度となるように現像剤像を加熱する加熱手段と、
   前記搬送方向で前記定着手段と前記加熱手段との間に配置され、少なくとも記録媒体と接触する回転体を備え、記録媒体の温度を設定温度になるように収束させる温度収束手段と、
   を有する定着装置。
2. 前記回転体は、少なくとも外周が金属製である請求項１に記載の定着装置。
3. 前記回転体は、周回移動する樹脂製のベルトである請求項１に記載の定着装置。
4. 前記回転体が、前記搬送方向に間隔をあけて複数設けられている請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の定着装置。
5. 複数の前記回転体は、記録媒体の表側と裏側に交互に配置されている請求項４に記載の定着装置。
6. 前記回転体を、前記加熱手段での加熱温度よりも高く、且つ前記定着手段での定着温度よりも低い温度となるように加熱する補助加熱手段が設けられている請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の定着装置。
7. 前記温度収束手段、又は前記加熱手段と前記温度収束手段との間には、前記回転体から現像剤像を離れさせる離型剤を前記回転体に塗布する塗布手段が設けられている請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の定着装置。
8. 記録媒体に現像剤像を形成する現像剤像形成手段と、
   前記現像剤像形成手段によって記録媒体に形成された現像剤像を記録媒体に定着させる請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の定着装置と、
   を有する画像形成装置。
   

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