(57)【要約】【課題】定着部材における最外層の破断が抑制され且つ画像における光沢ムラの発生が抑制された定着装置の提供。【解決手段】水素化ニトリルゴムおよび変性水素化ニトリルゴムからなる群より選択される少なくとも一種を含む最外層６２Ｃを有する管状の定着ロール６２を備え、未定着のトナー像ＴＡを保持し搬送される用紙Ｐのトナー像ＴＡを保持する側の面に最外層６２Ｃを接触させて加熱および加圧を施しトナー像ＴＡを用紙Ｐに定着する定着部６０と、用紙Ｐの搬送方向において定着部６０より上流側に配置され、未定着のトナー像ＴＡを保持し搬送される用紙Ｐに加熱を施す事前加熱部５０と、を有する定着装置４０。【選択図】図２
2016066000.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水素化ニトリルゴムおよび変性水素化ニトリルゴムからなる群より選択される少なくとも一種を含む最外層を有する管状の定着部材を備え、未定着の現像剤像を保持し搬送される記録媒体の該現像剤像を保持する側の面に前記最外層を接触させて加熱および加圧を施し前記現像剤像を前記記録媒体に定着する定着手段と、
前記記録媒体の搬送方向において前記定着手段より上流側に配置され、未定着の前記現像剤像を保持し搬送される前記記録媒体に加熱を施す加熱手段であって、該記録媒体に非接触で加熱する加熱部材、該記録媒体の前記現像剤像を保持する側とは反対側の面に接触して加熱する加熱部材、および該記録媒体の前記現像剤像を保持する側の面に前記定着部材より低い加圧圧力で接触して加熱する加熱部材からなる群より選択される少なくとも一種の加熱部材により、前記加熱を行う加熱手段と、
を有する定着装置。
【請求項２】
下記（ａ）の場合には下記（Ａ）の、下記（ｂ）の場合には下記（Ｂ）の記録媒体における最低温度部の温度が、［前記定着部材の設定温度−３０℃］以上であり、且つ１４０℃以下である請求項１に記載の定着装置。
（ａ）前記記録媒体の搬送方向において前記定着手段より上流側且つ前記加熱手段より下流側に、前記記録媒体に対して熱の授受を行い得る部材を備える場合：（Ａ）該部材による熱の授受が行われた後、前記定着部材に接触する前の前記記録媒体
（ｂ）前記記録媒体の搬送方向において前記定着手段より上流側且つ前記加熱手段より下流側に、前記記録媒体に対して熱の授受を行い得る部材を備えない場合：（Ｂ）前記加熱手段により加熱が施された後、前記定着部材に接触する前の前記記録媒体
【請求項３】
前記定着手段は、前記定着部材に熱を付与する手段として該定着部材の外部から前記最外層に接触して熱を付与する外部熱付与手段を有し、且つ該定着部材の内部から熱を付与する内部熱付与手段を有さない請求項１または請求項２に記載の定着装置。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の定着装置と、
前記加熱手段に搬送される前記記録媒体に未定着の前記現像剤像を形成する現像剤像形成手段と、
を有する画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、定着装置および画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、記録媒体上に形成された未定着の現像剤像を定着する手段として、様々な定着装置が用いられている。
例えば、特許文献１には、トナー像を保持した長尺の連続状記録材の裏面を吸引する吸引装置と、該吸引装置の吸引力により記録材を密着させながら該記録材を予備加熱するプレヒータと、互いに圧接した加熱ロールと加圧ロールからなる一対の定着ロールとを有し、加熱ロールと加圧ロールの圧接部にて記録材に加熱加圧作用を付与しながら挟持搬送し、記録材表面にトナー像を定着させる電子写真装置の定着装置において、プレヒータ表面に対し相対的に変位可能な突出部材を有する記録材持ち上げ装置を設けた定着装置が開示されている。
【０００３】
特許文献２には、連続紙が搬送される搬送路と、搬送路上に配置され、連続紙に接触離間自在に設けられて当該連続紙を加熱する事前加熱部材と、事前加熱部材の搬送路上流側および下流側に設けられ、連続紙を挟んで搬送を制動するブレーキ部材と、連続紙に画像を形成しているときには事前加熱部材を連続紙に接触させるとともにブレーキ部材による連続紙の制動をせず、連続紙に画像を形成していないときには事前加熱部材を連続紙から離間させるとともにブレーキ部材により連続紙を制動するように制御する制御手段とを有する画像形成装置が開示されている。
【０００４】
特許文献３には、ウェブ流れ方向において複数設置された電子写真印刷ユニット同士の間の位置に赤外線ヒータを設置し、ウェブの印刷ユニット間に位置する部分（ユニット間延在部）に前記赤外線ヒータから赤外線を照射してウェブのキャリア液の一部蒸発除去およびトナーの一部定着を行うようにした電子写真印刷機が開示されている。
【０００５】
また、上記の定着装置には記録媒体上の現像剤像に接触し加熱および加圧を施して定着を行う定着部材が用いられている。
例えば、特許文献４には、芯金の外周面に第１の弾性体層が形成され、上記第１の弾性体層の外周面に第２の弾性体層が形成されたロールにおいて、上記第１の弾性体層がシリコンゴムを主成分とするシリコンゴム組成物によって形成され、上記第２の弾性体層がフッ素ゴム中に充填剤を分散させたフッ素ゴム組成物によって形成され、かつ上記充填剤の平均粒径が１μｍ以下で、上記充填剤の含有割合がフッ素ゴム１００質量部に対し３から６５質量部の範囲に設定されている定着ロールが開示されている。
【０００６】
特許文献５には、ローラ断面中心から、金属で構成されるコア、第１電気絶縁層、抵抗発熱体、第２電気絶縁層、金属で構成される芯金、および、最外層を順次有する定着ローラにおいて、前記第１電気絶縁層と抵抗発熱体との間、または、コアと第１電気絶縁層との間に抵抗発熱体を保持する保持材層を有する定着ローラが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１０−１２３８６４号公報
【特許文献２】特開２０１１−５９６３５号公報
【特許文献３】特開２０１１−３３６５０号公報
【特許文献４】特開平０６−１０２７８７号公報
【特許文献５】特開２００３−２８０４３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、未定着の現像剤像を保持し搬送される記録媒体の該現像剤像を保持する側の面に最外層を接触させて加熱および加圧を施し前記現像剤像を前記記録媒体に定着する定着手段を備える場合であって、前記最外層が樹脂としてＰＦＡ（テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体）もしくはＦＫＭ（フッ化ビニリデン系ゴム）のみを含有する場合、または定着手段より上流側に加熱手段を有しない場合に比べ、定着部材における最外層の破断が抑制され且つ画像における光沢ムラの発生が抑制された定着装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題は、以下の本発明により達成される。
すなわち請求項１に係る発明は、
水素化ニトリルゴムおよび変性水素化ニトリルゴムからなる群より選択される少なくとも一種を含む最外層を有する管状の定着部材を備え、未定着の現像剤像を保持し搬送される記録媒体の該現像剤像を保持する側の面に前記最外層を接触させて加熱および加圧を施し前記現像剤像を前記記録媒体に定着する定着手段と、
前記記録媒体の搬送方向において前記定着手段より上流側に配置され、未定着の前記現像剤像を保持し搬送される前記記録媒体に加熱を施す加熱手段であって、該記録媒体に非接触で加熱する加熱部材、該記録媒体の前記現像剤像を保持する側とは反対側の面に接触して加熱する加熱部材、および該記録媒体の前記現像剤像を保持する側の面に前記定着部材より低い加圧圧力で接触して加熱する加熱部材からなる群より選択される少なくとも一種の加熱部材により、前記加熱を行う加熱手段と、
を有する定着装置である。
【００１０】
請求項２に係る発明は、
下記（ａ）の場合には下記（Ａ）の、下記（ｂ）の場合には下記（Ｂ）の記録媒体における最低温度部の温度が、［前記定着部材の設定温度−３０℃］以上であり、且つ１４０℃以下である請求項１に記載の定着装置である。
（ａ）前記記録媒体の搬送方向において前記定着手段より上流側且つ前記加熱手段より下流側に、前記記録媒体に対して熱の授受を行い得る部材を備える場合：（Ａ）該部材による熱の授受が行われた後、前記定着部材に接触する前の前記記録媒体
（ｂ）前記記録媒体の搬送方向において前記定着手段より上流側且つ前記加熱手段より下流側に、前記記録媒体に対して熱の授受を行い得る部材を備えない場合：（Ｂ）前記加熱手段により加熱が施された後、前記定着部材に接触する前の前記記録媒体
【００１１】
請求項３に係る発明は、
前記定着手段は、前記定着部材に熱を付与する手段として該定着部材の外部から前記最外層に接触して熱を付与する外部熱付与手段を有し、且つ該定着部材の内部から熱を付与する内部熱付与手段を有さない請求項１または請求項２に記載の定着装置である。
【００１２】
請求項４に係る発明は、
請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の定着装置と、
前記加熱手段に搬送される前記記録媒体に未定着の前記現像剤像を形成する現像剤像形成手段と、
を有する画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１に係る発明によれば、未定着の現像剤像を保持し搬送される記録媒体の該現像剤像を保持する側の面に最外層を接触させて加熱および加圧を施し前記現像剤像を前記記録媒体に定着する定着手段を備える場合であって、前記最外層が樹脂としてＰＦＡ（テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体）もしくはＦＫＭ（フッ化ビニリデン系ゴム）のみを含有する場合、または定着手段より上流側に加熱手段を有しない場合に比べ、定着部材における最外層の破断が抑制され且つ画像における光沢ムラの発生が抑制された定着装置が提供される。
【００１４】
請求項２に係る発明によれば、前記最低温度部の温度が前記範囲を外れる場合に比べ、定着部材における最外層の破断が抑制され且つ画像における光沢ムラの発生が抑制された定着装置が提供される。
【００１５】
請求項３に係る発明によれば、定着手段に対し内部熱付与手段によって熱を付与する場合に比べ、画像における光沢ムラの発生が抑制された定着装置が提供される。
【００１６】
請求項４に係る発明によれば、定着部材が樹脂としてＰＦＡ（テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体）またはＦＫＭ（フッ化ビニリデン系ゴム）のみを含有する最外層を備える定着装置、または定着手段より上流側に加熱手段を有しない定着装置を備える場合に比べ、定着部材における最外層の破断が抑制され且つ画像における光沢ムラの発生が抑制された画像形成装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】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。
【図２】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。
【図３】第１実施形態に係る加熱部から定着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。
【図４】第２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。
【図５】第２実施形態に係る温度収束部の構成を示す概略図である。
【図６】（Ａ）は第２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）は第２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。
【図７】定着装置の変形例の構成を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態について説明する。
【００１９】
本実施形態に係る定着装置は、定着手段と、記録媒体の搬送方向において前記定着手段より上流側に配置される加熱手段（以下単に「事前加熱手段」とも称す）と、を有する。
定着手段は、管状の定着部材を備え、未定着の現像剤像を保持し搬送される記録媒体の該現像剤像を保持する側の面に最外表面（最外層）を接触させて加熱および加圧を施し前記現像剤像を前記記録媒体に定着する。尚、前記定着部材は、水素化ニトリルゴムおよび変性水素化ニトリルゴムからなる群より選択される少なくとも一種を含む最外層を有する。
加熱手段（事前加熱手段）は、上記定着手段の上流側で、未定着の前記現像剤像を保持し搬送される前記記録媒体に対して加熱を施す。尚、この加熱手段は、前記記録媒体に非接触で加熱する加熱部材（非接触加熱部材）、前記記録媒体の前記現像剤像を保持する側とは反対側の面に接触して加熱する加熱部材（裏面接触加熱部材）、および該記録媒体の前記現像剤像を保持する側の面に前記定着部材より低い加圧圧力で接触して加熱する加熱部材（現像剤像面接触加熱部材）からなる群より選択される少なくとも一種を備え、この加熱部材により加熱を施す。
【００２０】
画像形成装置においては、電子写真方式等の方法によって記録媒体上に未定着の現像剤像を形成した後、この記録媒体の前記現像剤像を保持する側の面に定着部材を接触させて加熱および加圧を施すことで、前記現像剤像を記録媒体に定着する定着装置が用いられている。前記定着部材としては、金属製のコアの外周にシリコーンゴムやフッ素ゴムによる弾性層を設けたもの、または該弾性層の上に更に最外層としてＰＦＡやＰＴＦＥなどのフッ素樹脂層を設けたものが一般的に使用されている。これは、現像剤像を定着するためには定着部材の温度を例えば１５０℃以上の高温にすることが求められ、シリコーンゴム、フッ素ゴム、フッ素樹脂等の耐熱性に優れる材料を選択する必要がある為である。特に、例えば１５０℃以上という高温での定着が求められる傾向は、記録媒体の搬送速度が高速になるほど高く、また多色画像の方がより高い。
しかし、最外層がシリコーンゴム、フッ素ゴム、またはフッ素樹脂の材料で形成された定着部材では、画像形成を繰り返す内に記録媒体との摩擦、記録媒体のエッジ部との摩擦によって摩耗が生じることがあった。摩耗が生じた箇所では他の箇所に比べて定着が良好に行われない為、結果として形成される画像に光沢ムラが生じることがあった。
【００２１】
これに対し本実施形態に係る定着装置によれば、定着部材として、水素化ニトリルゴムおよび変性水素化ニトリルゴムからなる群より選択される少なくとも一種を含む最外層を有する定着部材を用いている為、耐摩耗性に優れた定着部材が得られ、その結果画像における光沢ムラの発生を抑制し得る。
【００２２】
尚、水素化ニトリルゴムや変性水素化ニトリルゴムの耐熱温度は一般的に１５０℃から１６０℃程度であることから、これらの材料を含む最外層を備えた定着部材の設定温度を例えば１５０℃等に調整して使用することで、該最外層の劣化は抑制されるものと予想される。しかし、水素化ニトリルゴムや変性水素化ニトリルゴムを含む最外層を用いた場合、たとえ定着部材の設定温度を１５０℃に調整しても、画像形成を繰り返す内に該最外層が劣化して硬化し破断や破損が生じることがあった。
【００２３】
これに対し本実施形態に係る定着装置では、上記定着部材に加えて更に事前加熱手段を組合わせることで、水素化ニトリルゴムおよび変性水素化ニトリルゴムからなる群より選択される少なくとも一種を含む最外層における劣化を抑制し、破断や破損の発生を抑制し得ることを見出した。
この効果が奏されるのは、必ずしも明確ではないものの以下のように推察される。
【００２４】
定着装置では、高温（例えば１５０℃）に設定された定着部材の表面から接触する記録媒体に対し多くの熱を伝導させることで現像剤像を溶融させて定着させる。記録媒体に熱を伝導させた後の定着部材では、表面に再度熱を付与すべく、定着部材の内部に設けたヒーター等の熱付与手段から熱が供給される。よって、定着部材の径方向（内部から最外表面に向かう方向）に温度勾配が生じ、この傾向は搬送速度が高速である程大きい。そして、定着手段の上流側に事前加熱手段を有しない定着装置では、定着部材と記録媒体との温度差が大きいため、定着部材表面から記録媒体へ伝導する熱も多い。そのため、画像形成が終了し定着装置が停止した時に、上記のようにして発生した温度勾配に伴い定着部材の内部から表面に多量の熱が移動してきて、定着部材表面が過加熱状態となり、最外層の温度が一時期、設定温度を超える高温になるものと推察される。これにより、耐熱温度が上記の範囲である水素化ニトリルゴムや変性水素化ニトリルゴムを最外層に用い且つ定着部材の設定温度を調整した場合であっても、画像形成を繰り返す内に最外層が劣化し破断や破損が生じていたものと思われる。
これに対し本実施形態では、事前加熱手段を備えている。これにより、定着部材と該定着部材に接触する前の記録媒体との間での温度差が、事前加熱手段を備えない場合に比べてより小さくなり、定着部材の内部において生じる前記温度勾配もより小さく抑制されているものと考えられる。これにより、画像形成が終了し定着装置が停止した時に生じていた表面の過加熱状態が抑制され、その結果最外層の劣化も抑制されて、破断や破損の発生を抑制し得るものと思われる。
本実施形態では以上の構成により、最外層の摩耗に伴う光沢ムラの発生を抑制しつつ、且つ最外層での劣化、破断、破損の発生をも抑制し得る。
【００２５】
−記録媒体の温度−
ここで、定着部材と該定着部材に接触する前の記録媒体との温度差について説明する。
下記（ａ）の場合には下記（Ａ）の、下記（ｂ）の場合には下記（Ｂ）の記録媒体における最低温度部の温度は、前記定着部材の設定温度の−３０℃以上であることが好ましく、−１０℃以上であることがより好ましく、±０℃以上であることが更に好ましい。また上限値は、１４０℃以下であることが好ましく、１３０℃以下であることがより好ましく、１２０℃以下であることが更に好ましい。上記範囲であることにより、定着部材と記録媒体との温度差がより小さく制御され最外層における劣化の発生が抑制される。
（ａ）記録媒体の搬送方向において前記定着手段より上流側且つ前記加熱手段より下流側に、前記記録媒体に対して熱の授受を行い得る部材を備える場合：（Ａ）該部材による熱の授受が行われた後、前記定着部材に接触する前の前記記録媒体
（ｂ）記録媒体の搬送方向において前記定着手段より上流側且つ前記加熱手段より下流側に、前記記録媒体に対して熱の授受を行い得る部材を備えない場合：（Ｂ）前記加熱手段により加熱が施された後、前記定着部材に接触する前の前記記録媒体
【００２６】
尚、記録媒体に対して熱の授受を行い得る部材としては、例えば、後述の図１〜図２、図４〜図５に示される巻掛ロール３０、図４〜図５に示される温度収束部１１０等が挙げられる。
【００２７】
ここで、記録媒体の温度を測定するタイミングについて説明する。定着手段および事前加熱手段を有する画像形成装置は通常であれば事前加熱手段により加熱が施された後から定着部材に接触する前までの間の記録媒体の温度は、無視し得る程度にしか変化しない。その為、上記の間であればどのタイミングで測定してもよい。
尚、記録媒体に対し熱の授受を行い得る部材を事前加熱手段と定着部材との間に備える場合（前記（ａ）の場合）には、該部材による熱の授受が行われた後の記録媒体について測定を行う。
但し、事前加熱手段による加熱から定着部材との接触までの間に長い間隔をとった定着装置であって、事前加熱手段により加熱が施された後から定着部材に接触する前までの間に記録媒体の温度が無視し得ない程変化する場合には、該温度変化が無視し得る程度に定着部材に近づいた位置の記録媒体について温度の測定を行う。
【００２８】
以下、本実施形態に係る定着装置および画像形成装置について図面に基づき説明する。
【００２９】
［第１実施形態］
第１実施形態の定着装置およ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および動作を説明し、次いで、本実施形態の要部である定着装置の構成および動作について説明する。
【００３０】
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、装置高さ方向およ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。
【００３１】
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。
【００３２】
〔全体構成〕
図１に示すように、画像形成装置１０は、４つの画像形成ユニット１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋと、搬送ロール２８と、巻掛ロール３０と、定着装置４０とを有している。画像形成ユニット１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋは、現像剤像形成手段の一例である。搬送ロール２８は、用紙Ｐを搬送する搬送装置（図示省略）の一部を構成する。なお、巻掛ロール３０の詳細については後述する。
【００３３】
なお、符号の添え字の「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。
【００３４】
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２８よりも上流側では−Ｚ側から＋Ｚ側へ搬送され、搬送ロール２８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、６０［ｍ／ｍｉｎ］となっている。
【００３５】
また、用紙Ｐの搬送方向において、搬送ロール２８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２８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。
【００３６】
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。
【００３７】
（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、および現像装置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。
【００３８】
（帯電装置および露光装置）
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。
【００３９】
（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［質量％］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。
【００４０】
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てもよい。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。
【００４１】
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を選定することが望ましい。また、ワックスＷＸを含まないトナーＴを用いる場合は、後述する定着部６０（図２参照）よりも上流側において、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が望ましい。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。
【００４２】
（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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
ここで、用紙Ｐの搬送経路は、搬送ロール２８までＺ方向に沿って配置されており、搬送ロール２８から後述する巻掛ロール３０までが＋Ｘ側に向けて−Ｚ側に下がる傾斜方向に沿って配置されている。さらに、用紙Ｐの搬送経路は、巻掛ロール３０よりも下流側がＺ方向に沿って配置されている。
【００４６】
（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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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）、および第四色（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において加熱処理および加圧処理され、用紙Ｐに定着される。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
〔要部構成〕
次に、定着装置４０について説明する。
【００５３】
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事前加熱部５０と、事前加熱部５０で加熱されたトナー像ＴＡを用紙Ｐに定着する定着部６０と、屈曲部材および回転体の一例としての巻掛ロール３０とを有している。
【００５４】
＜事前加熱部＞
事前加熱部５０は、一例として、６つのカーボンヒータ５２を有している。カーボンヒータ５２は、用紙Ｐの搬送方向（Ａ方向）における定着部６０よりも上流側で、用紙Ｐのトナー像ＴＡ側に、搬送方向に間隔をあけて６つ設けられており、用紙Ｐに対して非接触となるように配置されている。そして、カーボンヒータ５２は、通電により用紙Ｐに向けて遠赤外線を放射し、用紙Ｐおよびトナー像ＴＡを加熱するようになっている。なお、以後の説明では、用紙Ｐのトナー像ＴＡが形成された側の面を画像面ＰＡとし、トナー像ＴＡが形成されていない側（画像面ＰＡ側の裏面側）の面を非画像面ＰＢとする。
【００５５】
本実施形態では、一例として、画像面ＰＡにおいて、白地部が９０［℃］、トナー像ＴＡの黒色部が１１０［℃］となるように、カーボンヒータ５２の出力および加熱温度が設定されている。即ち、事前加熱部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５２は、定格４［ＫＷ］、Ｙ方向長さが６００［ｍｍ］となっている。
【００５６】
尚、事前加熱部５０により加熱が施された後、定着ロール６２に接触する前の用紙Ｐのにおける最低温度部（通常であれば上記の白地部）の温度は、定着ロール６２の設定温度の−３０℃以上であることが好ましく、且つ１４０℃以下であることが好ましい。
ここで、第１実施形態では、事前加熱部５０と定着ロール６２との間に、用紙Ｐに対し熱の授受を行い得る部材の一例である巻掛ロール３０を有しているため、この巻掛ロール３０による熱の授受が行われた後の用紙Ｐにおける最低温度部（白地部）の温度をさす。
【００５７】
また、６本のカーボンヒータ５２は、カバー５４で覆われている。カバー５４は、カーボンヒータ５２の用紙Ｐ側とは反対側を覆う平板部５４Ａと、平板部５４Ａの端から用紙Ｐに向けて斜めに延びる傾斜部５４Ｂとを有している。傾斜部５４Ｂの先端と用紙Ｐの画像面ＰＡとの間には、隙間が形成されている。
【００５８】
さらに、６本のカーボンヒータ５２と対向する位置で用紙Ｐの非画像面ＰＢ側には、反射板５６が設けられている。反射板５６は、一例として、鏡面処理を施した材質Ａ１０５０Ｐの板材で構成されている。また、反射板５６は、用紙Ｐに対して１０［ｍｍ］の隙間をあけて、搬送方向に沿って配置されている。
【００５９】
ここで、事前加熱部５０と対向する用紙Ｐの搬送経路を下流側へ向けて延ばした線を、延長線Ｅとする。延長線Ｅは、搬送ロール２８と後述する巻掛ロール３０との共通接線のうち、搬送ロール２８と巻掛ロール３０とが共通接線に対して同じ側に配置され、且つカーボンヒータ５２に近い方の共通接線を延長した線である。なお、延長線Ｅは、２次元（Ｘ−Ｚ面）では線であるが、３次元では延長面となる。
【００６０】
＜定着部＞
定着部６０は、定着部材の一例としての定着ロール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および加圧ロール６４が、用紙Ｐの搬送方向（Ａ方向）に間隔をあけて２組配置されている。
尚、定着ロール６２は、水素化ニトリルゴムおよび変性水素化ニトリルゴムからなる群より選択される少なくとも一種を含む最外層６２Ｃを有する。
【００６１】
（定着ロール）
定着ロール６２は、円筒状に形成され、用紙Ｐの搬送方向における事前加熱部５０および巻掛ロール３０よりも下流側で、且つ用紙Ｐの＋Ｘ側に、Ｙ方向を軸方向として回転可能に配置されている。そして、定着ロール６２は、用紙Ｐの画像面ＰＡに最外層を接触させて加熱および加圧を施し、用紙Ｐにトナー像ＴＡを定着するようになっている。
尚、定着ロール６２（定着部材）における「加熱」とは、未定着のトナー像ＴＡ（現像剤像）を定着し得る温度の定着ロール６２（定着部材）を接触させることを意味し、必ずしも定着ロール６２（定着部材）が用紙Ｐ（記録媒体）やトナー像ＴＡ（現像剤像）よりも高い温度であることを要するものではない。
【００６２】
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、および最外層６２Ｃを有する多層構造となっている。即ち、定着ロール６２は、弾性層６２Ｂの外周面にトナー像ＴＡおよびワックスＷＸ（図３参照）と接触する最外層６２Ｃが形成されている。
【００６３】
・コアロール
コアロール６２Ａは円筒状の部材であり、外周面に配置される弾性層６２Ｂおよび最外層６２Ｃを支持する。
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。但し、コアロール６２Ａの材質は、これに限定されるものではなく他の材質によるコアロールであってもよい。例えば、アルミニウム（Ａ−５０５２材等）、鉄、ＳＵＳ、銅等の金属、合金、セラミックス、ＦＲＭ（繊維強化メタル）などが挙げられ、樹脂製であってもよい。
また、コアロール６２Ａの形状は、円筒状（中空）に限らず、円柱状（中実）であってもよい。
【００６４】
・弾性層
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。但し、弾性層６２Ｂの材質は、これに限定されるものではなく他の材質による弾性層であってもよい。例えば、各種ゴム材料が用いられ、この各種ゴム材料としては、ウレタンゴム、エチレン・プロピレンゴム（ＥＰＭ）、シリコーンゴム、フッ素ゴム（ＦＫＭ）などが挙げられ、特に耐熱性、加工性に優れたシリコーンゴムが挙げられる。該シリコーンゴムとしては、例えば、ＲＴＶシリコーンゴム、ＨＴＶシリコーンゴムなどが挙げられ、具体的には、ポリジメチルシリコーンゴム（ＭＱ）、メチルビニルシリコーンゴム（ＶＭＱ）、メチルフェニルシリコーンゴム（ＰＭＱ）、フルオロシリコーンゴム（ＦＶＭＱ）等が挙げられる。
尚、コアロール６２Ａと弾性層６２Ｂとの間に接着層を設けてもよい。
【００６５】
・最外層
最外層６２Ｃの組成について説明する。最外層６２Ｃは、水素化ニトリルゴム（ＨＮＢＲ）および変性水素化ニトリルゴム（変性ＨＮＢＲ）からなる群より選択される少なくとも一種を含む。
【００６６】
水素化ニトリルゴム（ＨＮＢＲ）とは、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体（ＮＢＲ）におけるブタジエンの少なくとも一部を水素化した共重合体をさす。
水素化ニトリルゴム（ＨＮＢＲ）の具体例としては、例えば、日本ゼオン社製のＺｅｔｐｏｌ００２０、１０００Ｌ、１０１０、１０２０、２０００、２０００Ｌ、２０１０、２０１０Ｌ、２０１０Ｈ、２０１１、２０２０、２０２０Ｌ、２０３０Ｌ、３３００、３３１０、４３００、４３１０等が挙げられる。
【００６７】
変性水素化ニトリルゴム（変性ＨＮＢＲ）とは、水素化ニトリルゴム（ＨＮＢＲ）に他の重合成分を分散させ架橋させて変性した共重合体をさす。変性に用いる他の重合成分としては、例えば、メタクリル酸亜鉛が挙げられる。
変性水素化ニトリルゴム（変性ＨＮＢＲ）の具体例としては、例えば、日本ゼオン社製のＺｅｏｆｏｒｔｅＺＳＣ１２９５Ｎ、２０９５、２１９５Ｈ、２２９５、２２９５ＣＸ、２２９５Ｌ、２２９８Ｌ、２３９５、３１９５ＣＸ、４１９５ＣＸ等が挙げられる。
【００６８】
尚、水素化ニトリルゴム（ＨＮＢＲ）および変性水素化ニトリルゴム（変性ＨＮＢＲ）の少なくとも一方に対し、更に他の樹脂を混合して用いてもよい。混合し得る他の樹脂としては、例えば、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）等が挙げられる。
水素化ニトリルゴム（ＨＮＢＲ）に他の樹脂を混合した混合樹脂の具体例としては、例えば、日本ゼオン社製のＺｅｔｐｏｌＰＢＺ１２３等が挙げられる。
【００６９】
尚、最外層６２Ｃでは、水素化ニトリルゴム（ＨＮＢＲ）および変性水素化ニトリルゴム（変性ＨＮＢＲ）を主成分として含むことが望ましく、具体的には、最外層６２Ｃ中における含有量は５０質量％以上が好ましく、７５質量％以上がより好ましい。
【００７０】
最外層６２Ｃには、強度を得る等の観点で、他の添加剤を添加してもよい。添加剤の具体例としては、例えば、カーボンブラック粒子、シリカ、炭酸カルシウム等が挙げられる。
尚、最外層６２Ｃにおける上記他の添加剤の添加量は、５質量％以上６０質量％以下が好ましく、２０質量％以上３０質量％以下がより好ましい。
【００７１】
上記の最外層６２Ｃを前記弾性層６２Ｂ上に形成する方法としては、特に限定されるものではなく、従来公知の方法で形成し得る。例えば、水素化ニトリルゴム（ＨＮＢＲ）および変性水素化ニトリルゴム（変性ＨＮＢＲ）からなる群より選択される少なくとも一種と、更に添加する場合には前記他の添加剤と、を液体に溶解または分散させ、弾性層６２Ｂ上に塗布して乾燥することで形成される。
【００７２】
最外層６２Ｃの厚さは、例えば１０μｍ以上２００μｍ以下が好ましく、更には２０μｍ以上１００μｍ以下がより好ましい。
【００７３】
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。
【００７４】
さらに、定着ロール６２は、内部熱付与手段の一例として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１２０［℃］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。
【００７５】
定着ロール６２の外周面で加圧ロール６４側とは反対側の部位には、クリーニングウェブ６８が接触している。クリーニングウェブ６８は、定着ロール６２の外周面に付着したワックスを除去する。
【００７６】
（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、および最外層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、最外層６４Ｃは最外層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。
【００７７】
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、加圧ロール６４の外周面の温度が１２０［℃］に維持されるように、加圧ロール６４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。
【００７８】
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、および定着ロール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とが接触する接触部Ｎ（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。なお、定着ロール６２および加圧ロール６４が、用紙Ｐに対して接触または退避するラッチ機構としてもよい。
【００７９】
＜巻掛ロール＞
巻掛ロール３０は、一例として、円筒状に形成され、事前加熱部５０と定着ロール６２との間で、用紙Ｐの−Ｘ側にＹ方向を軸方向として回転可能に配置されている。具体的には、巻掛ロール３０は、カバー５４の傾斜部５４Ｂの先端位置に対して＋Ｘ側且つ−Ｚ側の位置であり、加圧ロール６４の＋Ｚ側の位置に配置されている。また、巻掛ロール３０は、一例として、ＳＵＳ（ステンレス鋼）製である。
【００８０】
巻掛ロール３０の外周面で用紙Ｐと接触する側とは反対側（−Ｘ側）には、清掃手段の一例としてのクリーニングロール３２の外周面が接触している。クリーニングロール３２は、一例として、ＳＵＳ製の芯金の外周面に離型層を有するゴム材が設けられている。そして、クリーニングロール３２は、Ｙ方向を軸方向として、巻掛ロール３０の回転に伴い従動回転するようになっている。
【００８１】
巻掛ロール３０は、巻掛ロール３０の外周面に用紙Ｐが巻き掛けられることにより、事前加熱部５０から定着ロール６２までの用紙Ｐの搬送経路を、事前加熱部５０と対向する該搬送経路の延長線Ｅに対して画像面ＰＡ側（＋Ｘ側）とは反対側（−Ｘ側）に屈曲させている。これにより、定着ロール６２の外周面は、延長線Ｅよりも画像面ＰＡ側に位置している。また、巻掛ロール３０は、用紙Ｐと接触した状態で用紙Ｐが搬送されることで、用紙Ｐの移動に伴って従動回転するようになっている。
【００８２】
〔動作〕
次に、第１実施形態の動作について説明する。
【００８３】
図１に示すように、搬送ロール２８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。なお、用紙Ｐの搬送速度は、一例として、６０［ｍ／分］となっている。
【００８４】
続いて、図２に示すように、事前加熱部５０のカーボンヒータ５２が点灯される。そして、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（接触動作）が行われる。これにより、定着ロール６２および加圧ロール６４は、用紙Ｐの移動に従動して回転する。
【００８５】
続いて、図３に示すように、用紙Ｐ上のトナー像ＴＡは、事前加熱部５０により加熱される。ここで、既述のように、事前加熱部５０のカーボンヒータ５２（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側および−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、黒色部よりも低い温度となる。これは、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）の事前加熱部５０および加圧ロール６４（図２参照）の図示は省略している。
【００８６】
事前加熱部５０の加熱により、トナーＴは、溶融されて用紙Ｐに粘着（定着状態に比べると用紙Ｐからとれ易い接着状態であること）すると共に、該トナーＴ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（定着ロール６２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定着部６０に進入する。
【００８７】
続いて、図２に示すように、用紙Ｐのトナー像ＴＡは、定着部６０の２つの接触部Ｎを通過することで、表面温度が１２０［℃］となった定着ロール６２および加圧ロール６４により加熱および加圧され、用紙Ｐに定着される。
【００８８】
尚、第１実施形態の定着装置４０では、定着部材の一例である定着ロール６２として、水素化ニトリルゴムおよび変性水素化ニトリルゴムからなる群より選択される少なくとも一種を含む最外層６２Ｃを有する定着ロール６２を用いている。その為、耐摩耗性に優れた定着部材が得られ、その結果画像における光沢ムラの発生を抑制し得る。
また、定着ロール６２に加えて更に事前加熱部５０を組合わせることで、水素化ニトリルゴムおよび変性水素化ニトリルゴムからなる群より選択される少なくとも一種を含む最外層６２Ｃにおける劣化を抑制し、破断や破損の発生を抑制し得る。
つまり、最外層６２Ｃの摩耗に伴う光沢ムラの発生を抑制しつつ、且つ最外層６２Ｃでの劣化、破断、破損の発生をも抑制し得る。
【００８９】
［第２実施形態］
次に、第２実施形態に係る定着装置およ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、第２実施形態と基本的に同一の部材および部位には、前記第１、第２実施形態と同一の符号を付与してその説明を省略する。
【００９０】
図４には、第２実施形態に係る定着装置１００が示されている。定着装置１００は、第１実施形態の画像形成装置１０（図１参照）において、巻掛ロール３０と定着部６０との間に、温度収束部１１０が設けられた構成となっている。
【００９１】
＜温度収束部＞
図５に示すように、温度収束部１１０は、定着前処理部材の一例としての金属ロール１１２と、対向ロール１１４と、金属ロール１１２を加熱するハロゲンヒータ１１６と、対向ロール１１４を加熱するハロゲンヒータ１１８とを有している。また、温度収束部１１０は、金属ロール１１２の外周面に接触するクリーニングウェブ６８を有している。なお、本実施形態では、温度収束部１１０により温度が収束したものをトナー像ＴＢ（図４参照）とし、温度が収束する前のものをトナー像ＴＡとして、トナー像を区別する。
【００９２】
（金属ロール）
金属ロール１１２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１１２は、用紙Ｐの搬送方向における巻掛ロール３０よりも下流側（定着ロール６２（図４参照）よりも上流側）で且つ用紙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。これにより、金属ロール１１２は、定着前処理の一例として、トナー像ＴＡと接触して、用紙Ｐおよびトナー像ＴＡの温度を設定温度に収束させるようになっている。また、金属ロール１１２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１１２の内側には、ハロゲンヒータ１１６が設けられている。
【００９３】
また、金属ロール１１２は、巻掛ロール３０によって用紙Ｐの搬送経路が屈曲されていることで、Ｚ方向に沿った用紙Ｐの＋Ｘ側で且つ既述の延長線Ｅよりも−Ｘ側に配置されている。そして、金属ロール１１２は、トナー像ＴＡと接触して、ワックスＷＸ（図３参照）を回収するようになっている。なお、巻掛ロール３０は、１段目の金属ロール１１２の外周面を延長線Ｅよりも画像面ＰＡ側に位置させている。１段目の金属ロール１１２とは、巻掛ロール３０に最も近い位置にある金属ロール１１２を意味する。
【００９４】
（対向ロール）
対向ロール１１４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１１４は、径方向内側から外側へ向けて、コアロール１１４Ａ、弾性層１１４Ｂ、および最外層１１４Ｃを有する多層構造となっている。さらに、対向ロール１１４は、バネなどの付勢手段（図示省略）を用いて金属ロール１１２に向けて付勢されている。加えて、対向ロール１１４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１１４の内側には、ハロゲンヒータ１１８が設けられている。
【００９５】
コアロール１１４Ａ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１１４Ｂ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。最外層１１４Ｃ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１１４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。
【００９６】
金属ロール１１２と対向ロール１１４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１１２と対向ロール１１４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。
【００９７】
（ハロゲンヒータ）
ハロゲンヒータ１１６は、各金属ロール１１２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１１６は、電源（図示省略）からの通電によって発熱し、金属ロール１１２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１１６は、一例として、金属ロール１１２の外周面の温度が１２０［℃］となるように、金属ロール１１２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。
【００９８】
ハロゲンヒータ１１８は、各対向ロール１１４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１１８は、電源（図示省略）からの通電によって発熱し、対向ロール１１４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１１８は、一例として、対向ロール１１４の外周面の温度が１２０［℃］に維持されるように、対向ロール１１４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。
【００９９】
６本の金属ロール１１２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）および＋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１１４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）および−Ｘ側（退避側）の一方に移動可能となっている。
【０１００】
ラッチ機構部（図示省略）は、定着部６０（図４参照）で定着を行うときに、６本の金属ロール１１２を原点位置から−Ｘ側に移動させ、６本の対向ロール１１４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１１２を接触部Ｎから＋Ｘ側に移動させ、６本の対向ロール１１４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。
【０１０１】
なお、ハロゲンヒータ１１６およびクリーニングウェブ６８は、金属ロール１１２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１１８は、対向ロール１１４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１１２と対向ロール１１４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。
【０１０２】
〔動作〕
次に、第２実施形態の動作について説明する。
【０１０３】
図４に示すように、用紙Ｐ上に形成されたトナー像ＴＡは、事前加熱部５０で加熱され、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１１０へ進入する。
【０１０４】
続いて、温度収束部１１０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およびトナー像ＴＡの温度が、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ＴＡの表面には、ワックスＷＸ（図３参照）による離型膜（離型層）があるため、金属ロール１１２へのトナーＴ（図３参照）のオフセットは発生しにくくなっている。
【０１０５】
金属ロール１１２は、既述のように、ＳＵＳ製のパイプ材で構成されているので、温度履歴が残り難い。また、温度収束部１１０では、金属ロール１１２および対向ロール１１４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ＴＡの温度差が低減される（後述する図６（Ａ）、図６（Ｂ）参照）。このようにして、温度収束部１１０では、用紙Ｐ上のトナー像ＴＡの温度が設定温度に収束される。なお、金属ロール１１２の外周面に付着したワックスＷＸは、クリーニングウェブ６８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。
【０１０６】
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において加熱および加圧され、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。
【０１０７】
図６（Ａ）には、用紙Ｐの搬送方向における１つの接触部Ｎ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６（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。
【０１０８】
一方、図６（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６（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。
【０１０９】
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。
【０１１０】
図６（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６（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し得ることが確認された。
【０１１１】
なお、本発明は上記の実施形態および変形例に限定されない。
【０１１２】
・事前加熱部
事前加熱部５０は、図１乃至図２および図４乃至図５に示すようなカーボンヒータ５２には限られず、用紙Ｐ（記録媒体）に非接触で加熱する加熱部材、用紙Ｐ（記録媒体）のトナー像ＴＡ（現像剤像）を保持する側の裏面（非画像面ＰＢ）に接触して加熱する加熱部材、および用紙Ｐ（記録媒体）のトナー像ＴＡ（現像剤像）を保持する側の面（画像面ＰＡ）に定着ロール６２（定着部材）より低い加圧圧力で接触して加熱する加熱部材（加熱ロール）からなる群より選択される少なくとも１種を適用し得る。
【０１１３】
具体的に、用紙Ｐ（記録媒体）のトナー像ＴＡ（現像剤像）を保持する側の裏面（非画像面ＰＢ）に接触して加熱する加熱部材を備える態様について、図７を用いて説明する。図７は、事前加熱手段として内部にハロゲンヒータ２９（６ｋＷ×４本）を備える搬送ロール２８Ｂを有する態様を示す図である。
搬送ロール２８Ｂは、用紙Ｐの搬送方向において、４つの画像形成ユニット１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋの下流側且つ定着部６０の上流側であって、用紙Ｐの非画像面ＰＢに接触して配置されている。搬送ロール２８Ｂの内部に備えられるハロゲンヒータ２９は、電源（図示省略）からの通電によって発熱し、搬送ロール２８Ｂ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２９は、一例として、用紙Ｐの温度が１２０［℃］に維持されるように、用紙Ｐ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。また、搬送ロール２８Ｂの外周表面には、清掃手段の一例としてのクリーニングロール３２の外周面が接触している。
【０１１４】
搬送ロール２８Ｂは、記録媒体と接触している時間が０．３ｓ以上であることが好ましく、更には０．５ｓ以上であることが好ましい。よって、例えば用紙Ｐの搬送速度が６０ｍ／ｍｉｎ（１ｍ／ｓ）である場合であれば、搬送ロール２８Ｂの外径は３２０ｍｍ以上であることが好ましい。尚、図７に示す搬送ロール２８Ｂは、外径４００ｍｍのロールである。また、図７に示される搬送ロール２８Ｂは、長さ５８０ｍｍ、肉厚８ｍｍであり、材料としてアルミ合金（Ａ５０５２）で形成されている。
【０１１５】
この図７に示す搬送ロール２８Ｂ部分での動作について説明する。
図７に示すように、搬送ロール２８Ｂの回転により用紙Ｐの搬送が開始されると共に、搬送ロール２８Ｂ内のハロゲンヒータ２９が加熱される。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、続いて、図７に示すように、用紙Ｐ上のトナー像ＴＡは、事前加熱部である搬送ロール２８Ｂにより加熱される。
尚、搬送ロール２８Ｂは、用紙Ｐのトナー像ＴＡを保持する側の裏面に接触して加熱する加熱部材であることから、用紙Ｐの白地部もトナー像ＴＡ部もムラなく加熱し得る。そのため、トナー像ＴＡの有無やトナー像ＴＡにおける色の違い等に伴う用紙Ｐ上での温度差を抑制し得るという点で、より望ましい。
搬送ロール２８Ｂでは、用紙Ｐにおける白地部ＰＷやトナー像ＴＡ部等の全体が１２０［℃］となるよう制御される。
【０１１６】
事前加熱部である搬送ロール２８Ｂの加熱により、トナーＴは、溶融されて用紙Ｐに粘着（定着状態に比べると用紙Ｐからとれ易い接着状態であること）すると共に、該トナーＴ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（定着ロール６２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定着部６０に進入する。
【０１１７】
また、事前加熱部の他の態様としては、用紙Ｐ（記録媒体）に非接触で加熱する加熱部材として、例えば石英ランプ、フラッシュランプ、オーブンヒーター等が挙げられる。
また、用紙Ｐ（記録媒体）のトナー像ＴＡ（現像剤像）を保持する側の面（画像面ＰＡ）に定着ロール６２（定着部材）より低い加圧圧力で接触して加熱する加熱部材として、例えば加熱ロールを定着ロール６２より低い加圧圧力で接触させる態様等が挙げられる。
【０１１８】
また、カーボンヒータ５２を用いる場合にも、カーボンヒータ５２の本数は６本に限らず、他の本数であってもよい。さらに、事前加熱部５０は、反射板５６を有していないものであってもよい。
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。
【０１１９】
・定着部
定着ロール６２における熱付与手段は、図１乃至図２および図４に示すような内側に配置されるハロゲンヒータ６６には限られない。例えば、定着ロール６２の外部から最外層６２Ｃに接触して熱を付与する外部熱付与手段であってもよい。
【０１２０】
具体的に、定着ロール６２の外部から最外層６２Ｃに接触して熱を付与する外部熱付与手段を備える定着部の態様について、図７を用いて説明する。図７は、熱付与手段として外部から定着ロール６２に接触して熱を付与する外部熱付与手段を備える定着部の態様を示す図である。
図７に示す定着ロール６２の外周面には、外部熱付与手段の一例としての熱付与ロール６６Ｂの外周面が接触している。熱付与ロール６６Ｂは、一例として、ＳＵＳ製の芯金の外周面に耐熱性の離型層を有するゴム材が設けられている。そして、熱付与ロール６６Ｂは、Ｙ方向を軸方向として、定着ロール６２の回転に伴い従動回転するようになっている。さらに、熱付与ロール６６Ｂには内側にハロゲンヒータが設けられ、ハロゲンヒータは電源からの通電によって発熱し、熱付与ロール６６Ｂを内側から加熱するようになっている。尚、熱付与ロール６６Ｂは、一例として、定着ロール６２の外周面の温度が１２０［℃］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。
【０１２１】
尚、この図７に示す加圧ロール６４においても、その外周面に外部熱付与手段の一例としての熱付与ロール６７Ｂの外周面が接触している。この熱付与ロール６７Ｂの構成は、前記熱付与ロール６６Ｂと同様の構成であるため、説明は省略する。
【０１２２】
また、その他定着部６０については、定着ロール６２および加圧ロール６４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。
【０１２３】
・温度収束部
金属ロール１１２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、金属ロール１１２の表面に数十［μｍ］程度のフッ素樹脂層を設けてもよい。また、金属ロール１１２は、用紙Ｐの移動（搬送）に伴って従動回転するものに限らず、モータで駆動してもよい。加えて、対向ロール１１４を回転しない固定部材で構成してもよい。
【０１２４】
屈曲部材は、巻掛ロール３０のように回転する回転体に限らず、装置本体に固定され用紙Ｐが摺動する固定部材であってもよい。また、巻掛ロール３０において、異物の付着が問題とならない場合は、クリーニングロール３２が設けられていなくてもよい。さらに、巻掛ロール３０は、従動回転するものに限らず、モータ（駆動源）により回転する駆動ロールであってもよい。尚、巻掛ロール３０を駆動ロールとする場合は、外周部にゴムを設けた方がよい。
【実施例】
【０１２５】
以下、実施例および比較例に基づき本発明を更に具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に何ら限定されるものではない。
【０１２６】
〔実施例１〕
まず、アルミ合金（Ａ５０５２）製のコアロール上に、ビニルメチルシリコーンゴム製の弾性層を形成した。
次に、水素化ニトリルゴム（ＨＮＢＲ、日本ゼオン社製、Ｚｅｔｐｏｌ２０２０Ｌ）と、カーボンブラック粒子（乾燥後の添加量で２５質量％となる量）と、を準備しこの両者を塗布用液体中に混合して塗布液を得た。この塗布液を前記弾性層上に塗布し、乾燥して前記液体を揮発させ、最外層を形成して定着ロール（φ１４８ｍｍ）を得た。
【０１２７】
−評価試験−
図１に記載の画像形成装置を用い、事前加熱部５０の有無を前記表１に記載の条件とし、且つ上記にて得られた定着ロールを装着して、ＯＫトップコート１２７ｇｓｍロール紙に１０ｋｍの画像形成を行い、以下の評価試験を行った。
【０１２８】
・最外層破断
上記画像形成の際、１ｋｍおきに画像形成を停止して定着装置を停止させ、再び画像形成を再開させるプロセスを繰り返し、定着ロールの最外層に破断が発生するか否かを確認した。
【０１２９】
・グロスムラ
１０ｋｍの画像形成が完了した時点での、画像におけるグロスムラの発生の有無を確認した。
【０１３０】
〔実施例２、比較例１〜２〕
実施例１において、水素化ニトリルゴム（ＨＮＢＲ）を下記表１に記載の材料に変更した以外は、実施例１と同様にして定着ロールを得た。
【０１３１】
〔比較例３〕
実施例１において、事前加熱部５０を有しない態様とした以外は、実施例１と同様にして定着ロールを得、評価を実施した。
【０１３２】
【表１】
2016066000.tif 000003
【０１３３】
尚、表１に記載の各材料の詳細は、以下の通りである。
・ＨＮＢＲ（水素化ニトリルゴム、日本ゼオン社製、Ｚｅｔｐｏｌ２０２０Ｌ）
・変性ＨＮＢＲ（変性水素化ニトリルゴム、日本ゼオン社製、Ｚｅｏｆｏｒｔｅ  ＺＳＣ２２９５Ｃ）
・ＰＦＡ（テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、旭硝子(株)製、製品名：Ｐ−６６Ｐ）
・ＦＫＭ（フッ化ビニリデン系ゴム、ダイキン工業(株)社製、製品名：Ｆ９６０）
【符号の説明】
【０１３４】
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）
２８、２８Ｂ  搬送ロール
３０  巻掛ロール
３２  クリーニングロール
４０  定着装置
５０  事前加熱部（加熱手段の一例）
６２  定着ロール（定着部材の一例）
６２Ａ  コアロール
６２Ｂ  弾性層
６２Ｃ  最外層
６６  ハロゲンヒータ
６６Ｂ  熱付与ロール
１００  定着装置
１１０  温度収束部
１１２  金属ロール
Ｅ  延長線
ＰＡ  画像面
ＴＡ  トナー像（現像剤像の一例）
【図２】
2016066000.tif 000004
【図３】
2016066000.tif 000005
【図４】
2016066000.tif 000006
【図５】
2016066000.tif 000007
【図６】
2016066000.tif 000008
【図１】
2016066000.tif 000009
【図７】
2016066000.tif 000010