(57)【要約】【課題】加圧部の上流側または下流側で記録材の温度を調整する手段を有さない場合と比較して、目標とするグロスの画像を得やすくする。【解決手段】定着ユニット６０は、内部加熱ロール６１２、外部加熱ロール６１３により加熱され、用紙Ｐにトナー像を定着する定着ベルト６１０と、定着ベルト６１０との間に未定着トナー像を保持した用紙Ｐが通過するためのニップ部Ｎを形成する加圧ロール６２と、ニップ部Ｎより上流側に設けられ、用紙Ｐの坪量が予め定められた坪量より大きい場合に、ニップ部Ｎに向けて搬送される用紙Ｐを加熱する上流側加熱ユニット８１とを備える。【選択図】図２
2016177206.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱手段により加熱され、記録材にトナー像を定着する定着部材と、
前記定着部材との間に未定着トナー像を保持した記録材が通過するための加圧部を形成する加圧部材と、
前記加圧部より上流側に設けられ、記録材の坪量が予め定められた坪量より大きい場合に、当該加圧部に向けて搬送される記録材を加熱する上流側加熱手段と
を備える定着装置。
【請求項２】
前記上流側加熱手段は、記録材を、当該記録材に形成された未定着トナー像に非接触状態で加熱することを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項３】
前記加圧部より下流側に設けられ、記録材の坪量が予め定められた坪量より大きい場合に、前記加圧部から排出された後の記録材を加熱する下流側加熱手段をさらに有することを特徴とする請求項１または２に記載の定着装置。
【請求項４】
加熱手段により加熱され、記録材にトナー像を定着する定着部材と、
前記定着部材との間に未定着トナー像を保持した記録材が通過するための加圧部を形成する加圧部材と、
前記加圧部より上流側または下流側にて記録材を加熱することで、当該加圧部から排出された後のトナー像の硬化速度を遅くする硬化速度遅延手段と
を備える定着装置。
【請求項５】
前記硬化速度遅延手段は、記録材の坪量が予め定められた坪量より大きい場合に、前記加圧部から排出された後のトナー像の硬化速度を遅くすることを特徴とする請求項４に記載の定着装置。
【請求項６】
加熱手段により加熱され、記録材にトナー像を定着する定着部材と、
前記定着部材との間に未定着トナー像を保持した記録材が通過するための加圧部を形成する加圧部材と、
前記加圧部より下流側に設けられ、記録材の坪量に応じて前記加圧部から排出された記録材を加熱または冷却し、当該加圧部から排出された後の記録材上のトナー像の硬化速度を調整する硬化速度調整手段と
を備える定着装置。
【請求項７】
前記硬化速度調整手段は、記録材の坪量が予め定められた坪量より大きい場合に、当該記録材を加熱することを特徴とする請求項６に記載の定着装置。
【請求項８】
前記硬化速度調整手段は、記録材の坪量が予め定められた坪量より小さい場合に、当該記録材を冷却することを特徴とする請求項６または７に記載の定着装置。
【請求項９】
トナーの８０℃と１２０℃とにおけるＧ´比が１．０以上１．３以下の現像剤を用いて形成されたトナー像を記録材に定着することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項１０】
トナー像を形成するトナー像形成手段と、
前記トナー像形成手段によって形成されたトナー像を記録材上に転写する転写手段と、
請求項１乃至９の何れか１項に記載の定着装置と
を備える画像形成装置。
【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】
加熱溶融性のトナーを用いて記録材上に画像を形成する場合、記録材上に形成された未定着トナー像を定着装置において加熱及び加圧することにより定着する。
従来、記録材上に形成される画像のグロス（光沢度）を制御するために、定着装置における定着速度や定着装置における加熱温度を制御することが行われている。
例えば、特許文献１には、定着ニップ部を形成する加熱回転体および加圧回転体を有し定着ニップ部に記録材を通過させることで記録材上にトナー像を定着させる定着装置において、記録材表面の光沢度に応じて定着時間や定着温度等の定着条件を制御する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２８６９９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
定着装置では、定着時間や定着温度を制御した場合であっても、例えばトナー像を定着する加圧部から排出された後のトナー像の硬化速度の違いによって、目標とするグロス（光沢度）の画像を得られない場合がある。例えば、記録材として厚紙を用いた場合には、記録材として普通紙を用いた場合と比較してトナー像の硬化速度が速く、記録材上に形成される画像のグロスが高くなりやすい。すなわち、記録材として厚紙を用いた場合には、記録材として普通紙を用いた場合と比較してグロスが低い画像を得ることが難しい。
本発明は、加圧部の上流側または下流側で記録材の温度を調整する手段を有さない場合と比較して、目標とするグロスの画像を得やすくすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に係る発明は、加熱手段により加熱され、記録材にトナー像を定着する定着部材と、前記定着部材との間に未定着トナー像を保持した記録材が通過するための加圧部を形成する加圧部材と、前記加圧部より上流側に設けられ、記録材の坪量が予め定められた坪量より大きい場合に、当該加圧部に向けて搬送される記録材を加熱する上流側加熱手段とを備える定着装置である。
請求項２に係る発明は、前記上流側加熱手段は、記録材を、当該記録材に形成された未定着トナー像に非接触状態で加熱することを特徴とする請求項１に記載の定着装置である。
請求項３に係る発明は、前記加圧部より下流側に設けられ、記録材の坪量が予め定められた坪量より大きい場合に、前記加圧部から排出された後の記録材を加熱する下流側加熱手段をさらに有することを特徴とする請求項１または２に記載の定着装置である。
請求項４に係る発明は、加熱手段により加熱され、記録材にトナー像を定着する定着部材と、前記定着部材との間に未定着トナー像を保持した記録材が通過するための加圧部を形成する加圧部材と、前記加圧部より上流側または下流側にて記録材を加熱することで、当該加圧部から排出された後のトナー像の硬化速度を遅くする硬化速度遅延手段とを備える定着装置である。
請求項５に係る発明は、前記硬化速度遅延手段は、記録材の坪量が予め定められた坪量より大きい場合に、前記加圧部から排出された後のトナー像の硬化速度を遅くすることを特徴とする請求項４に記載の定着装置である。
請求項６に係る発明は、加熱手段により加熱され、記録材にトナー像を定着する定着部材と、前記定着部材との間に未定着トナー像を保持した記録材が通過するための加圧部を形成する加圧部材と、前記加圧部より下流側に設けられ、記録材の坪量に応じて前記加圧部から排出された記録材を加熱または冷却し、当該加圧部から排出された後の記録材上のトナー像の硬化速度を調整する硬化速度調整手段とを備える定着装置である。
請求項７に係る発明は、前記硬化速度調整手段は、記録材の坪量が予め定められた坪量より大きい場合に、当該記録材を加熱することを特徴とする請求項６に記載の定着装置である。
請求項８に係る発明は、前記硬化速度調整手段は、記録材の坪量が予め定められた坪量より小さい場合に、当該記録材を冷却することを特徴とする請求項６または７に記載の定着装置である。
請求項９に係る発明は、トナーの８０℃と１２０℃とにおけるＧ´比が１．０以上１．３以下の現像剤を用いて形成されたトナー像を記録材に定着することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の定着装置である。
請求項１０に係る発明は、トナー像を形成するトナー像形成手段と、前記トナー像形成手段によって形成されたトナー像を記録材上に転写する転写手段と、請求項１乃至９の何れか１項に記載の定着装置とを備える画像形成装置である。
【発明の効果】
【０００６】
請求項１に係る発明によれば、加圧部の上流側または下流側で記録材の温度を調整する手段を有さない場合と比較して、目標とするグロスの画像が得やすくなる。
請求項２に係る発明によれば、上流側加熱手段が未定着トナー像に接触する場合と比較して、トナー像の乱れを抑制することができる。
請求項３に係る発明によれば、下流側加熱手段を有しない場合と比較して、記録材に形成されるグロスをより低くすることができる。
請求項４に係る発明によれば、加圧部の上流側または下流側で記録材の温度を調整する手段を有さない場合と比較して、目標とするグロスの画像が得やすくなる。
請求項５に係る発明によれば、画像のグロスが高くなりやすい記録材を用いた場合であっても目標とするグロスの画像が得やすくなる。
請求項６に係る発明によれば、加圧部の上流側または下流側で記録材の温度を調整する手段を有さない場合と比較して、目標とするグロスの画像が得やすくなる。
請求項７に係る発明によれば、画像のグロスが高くなりやすい記録材を用いた場合であっても目標とするグロスの画像が得やすくなる。
請求項８に係る発明によれば、画像のグロスが低くなりやすい記録材を用いた場合であっても目標とするグロスの画像が得やすくなる。
請求項９に係る発明によれば、Ｇ´比が本条件を満たさない場合と比較して、目標とするグロスの画像が得やすくなる。
請求項１０に係る発明によれば、加圧部の上流側または下流側で記録材の温度を調整する手段を有さない場合と比較して、目標とするグロスの画像が得やすくなる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本実施の形態に係る定着ユニットが適用される画像形成装置の構成例を示した図である。
【図２】本実施の形態の定着ユニットの構成を説明するための断面構成図である。
【図３】定着ユニットにおけるニップ部の拡大図である。
【図４】（ａ）〜（ｅ）は、定着ユニットの各部におけるトナーの状態を示した図である。
【図５】ニップ部を通過する用紙の温度変化を示した図である。
【図６】ニップ部を通過する用紙の温度変化を示した図である。
【図７】用紙に形成された画像のグロスと、定着温度との関係を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
＜画像形成装置の説明＞
図１は本実施の形態に係る定着ユニット（定着装置）６０が適用される画像形成装置１の構成例を示した図である。図１に示す画像形成装置１は、所謂「タンデム型」のカラープリンタであり、画像データに基づき画像形成を行う画像形成部１０と、画像形成装置１全体の動作制御や例えばパーソナルコンピュータ（ＰＣ）等との通信、画像データに対して行う画像処理等を実行する主制御部５０と、ユーザからの操作入力の受付やユーザに対する各種情報の表示を行うユーザインターフェース（ＵＩ）部９５を備えている。
【０００９】
＜画像形成部の説明＞
画像形成部１０は、例えば電子写真方式により画像を形成する機能部であって、並列的に配置されるトナー像形成手段の一例としての６つの画像形成ユニット１１Ｃ,１１Ｍ,１１ＨＣ,１１ＨＭ,１１Ｙ,１１Ｋ（以下、「画像形成ユニット１１」）を備えている。各画像形成ユニット１１は、機能部材として、例えば、静電潜像が形成され、その後に各色トナー像が形成される感光体ドラム１２と、感光体ドラム１２の表面を予め定められた電位で帯電する帯電器１３と、帯電器１３により帯電された感光体ドラム１２を画像データに基づいて露光する露光器１４と、感光体ドラム１２上に形成された静電潜像を各色トナーにより現像する現像器１５と、転写後の感光体ドラム１２表面を清掃するクリーナ１６と、を備えている。
各画像形成ユニット１１の現像器１５各々は、各色トナーを貯蔵するトナー容器１７Ｃ,１７Ｍ,１７ＨＣ,１７ＨＭ,１７Ｙ,１７Ｋ（以下、「トナー容器１７」）とトナー搬送路（不図示）で連結されている。そして、トナー搬送路中に設けられた補給用スクリュー（不図示）によりトナー容器１７から現像器１５に各色トナーが補給されるように構成されている。
【００１０】
画像形成ユニット１１各々は、現像器１５に収容されるトナーを除いて略同様に構成され、それぞれがＣ（シアン）色、Ｍ（マゼンタ）色、ＨＣ（高彩度シアン）色、ＨＭ（高彩度マゼンタ）色、Ｙ（イエロー）色、Ｋ（ブラック）色のトナー像を形成する。ここでのＨＣ色は、シアン色系の色相を有し、Ｃ色よりも色調が明るく彩度が相対的に高いシアン色であり、ＨＭ色は、マゼンタ色系の色相を有し、Ｍ色よりも色調が明るく彩度が相対的に高いマゼンタ色である。
【００１１】
また、画像形成部１０は、各画像形成ユニット１１の感光体ドラム１２に形成された各色トナー像が転写される中間転写ベルト２０と、各画像形成ユニット１１にて形成された各色トナー像を中間転写ベルト２０に転写（一次転写）する一次転写ロール２１と、を備えている。さらに、中間転写ベルト２０上に重畳して転写された各色トナー像を記録材（記録紙）である用紙に一括転写（二次転写）する二次転写ロール２２と、二次転写された各色トナー像を用紙上に定着させる定着手段（定着装置）の一例としての定着ユニット６０と、を備えている。
加えて、画像形成部１０は、定着ユニット６０にて用紙上に定着された各色トナー像を冷却し、用紙上への各色トナー像の定着を促進する冷却ユニット９１と、用紙の曲がり（カール）を矯正するカール矯正ユニット９２と、を備えている。
なお、本実施の形態の画像形成装置１では、中間転写ベルト２０、一次転写ロール２１、および二次転写ロール２２により転写手段が構成される。また、二次転写ロール２２が
配置され、中間転写ベルト２０上の各色トナー像が用紙に二次転写される領域を、以下、「二次転写領域Ｔｒ」という。
【００１２】
＜用紙搬送系の説明＞
また、画像形成部１０は、用紙搬送系として、用紙を収容する複数（本実施の形態では２個）の用紙収容容器４０Ａ,４０Ｂと、この用紙収容容器４０Ａ,４０Ｂに収容された用紙を繰り出して搬送する繰出しロール４１Ａ,４１Ｂと、用紙収容容器４０Ａからの用紙を搬送する第１搬送路Ｒ１と、用紙収容容器４０Ｂからの用紙を搬送する第２搬送路Ｒ２と、を備えている。
用紙収容容器４０Ａ,４０Ｂには、例えば、互いにサイズや厚さ（坪量）、紙種等が異なる用紙が収容される。この例では、用紙収容容器４０Ａ，４０Ｂには、互いに厚さが異なる普通紙および厚紙がそれぞれ収容されている。
【００１３】
さらに、画像形成部１０は、用紙収容容器４０Ａおよび用紙収容容器４０Ｂからの用紙を二次転写領域Ｔｒに向けて搬送する第３搬送路Ｒ３を備えている。加えて、画像形成部１０は、二次転写領域Ｔｒにて各色トナー像が転写された用紙を定着ユニット６０、冷却ユニット９１、およびカール矯正ユニット９２を通過するように搬送する第４搬送路Ｒ４と、カール矯正ユニット９２からの用紙を画像形成装置１の排出部に設けられた用紙積載部４４に向けて搬送する第５搬送路Ｒ５と、を備えている。
第１搬送路Ｒ１から第５搬送路Ｒ５は、それぞれに沿って搬送ロールや搬送ベルトが配置され、送られてくる用紙を順次、搬送する。
【００１４】
＜両面搬送系の説明＞
また、画像形成部１０は、両面搬送系として、定着ユニット６０で第１面に各色トナー像が定着された用紙を一旦保持する中間用紙収容容器４２と、カール矯正ユニット９２からの用紙を中間用紙収容容器４２に向けて搬送する第６搬送路Ｒ６と、中間用紙収容容器４２に収容された用紙を上記の第３搬送路Ｒ３に向けて搬送する第７搬送路Ｒ７と、を備えている。さらに、画像形成部１０は、カール矯正ユニット９２の用紙搬送方向下流側に配置され、用紙を用紙積載部４４に向けて搬送する第５搬送路Ｒ５と中間用紙収容容器４２に搬送する第６搬送路Ｒ６とに選択的に振り分ける振分機構部４３と、中間用紙収容容器４２に収容された用紙を繰り出して第７搬送路Ｒ７に向けて搬送する繰出しロール４５と、を備えている。
【００１５】
＜画像形成動作の説明＞
次に、本実施の形態に係る画像形成装置１での基本的な画像形成動作について説明する。
画像形成部１０の画像形成ユニット１１各々は、上記の機能部材を用いた電子写真プロセスによりＣ色,Ｍ色,ＨＣ色,ＨＭ色,Ｙ色,Ｋ色の各色トナー像を形成する。各画像形成ユニット１１にて形成された各色トナー像は、一次転写ロール２１により中間転写ベルト２０上に順に一次転写され、各色トナーが重畳された合成トナー像を形成する。中間転写ベルト２０上の合成トナー像は、中間転写ベルト２０の移動（矢印方向）に伴って二次転写ロール２２が配置された二次転写領域Ｔｒに搬送される。
【００１６】
一方、用紙搬送系では、各画像形成ユニット１１での画像形成の開始タイミングに合わせて繰出しロール４１Ａ,４１Ｂが回転動作し、用紙収容容器４０Ａおよび用紙収容容器４０Ｂの中から例えばＵＩ部９５にて指定された方の用紙が繰出しロール４１Ａ,４１Ｂにより繰り出される。繰出しロール４１Ａ,４１Ｂにより繰り出された用紙は、第１搬送路Ｒ１または第２搬送路Ｒ２と、第３搬送路Ｒ３とに沿って搬送され、二次転写領域Ｔｒに到達する。
二次転写領域Ｔｒでは、二次転写ロール２２により形成された転写電界によって、中間転写ベルト２０上に保持された合成トナー像が用紙に一括して二次転写される。
【００１７】
その後、合成トナー像が転写された用紙は、中間転写ベルト２０から分離され、第４搬送路Ｒ４に沿って定着ユニット６０に搬送される。定着ユニット６０に搬送された用紙上の合成トナー像は、定着ユニット６０によって定着処理を受けて用紙上に定着される。そして、定着画像が形成された用紙は、冷却ユニット９１にて冷却され、カール矯正ユニット９２にて用紙の曲がりが矯正される。その後、カール矯正ユニット９２を通過した用紙は、振分機構部４３により、片面印刷時には第５搬送路Ｒ５に導かれて、用紙積載部４４に向けて搬送される。
なお、一次転写後に感光体ドラム１２に付着しているトナー（一次転写残トナー）、および二次転写後に中間転写ベルト２０に付着しているトナー（二次転写残トナー）は、それぞれクリーナ１６、およびベルトクリーナ２６によって除去される。
【００１８】
一方、両面印刷時には、上述した過程によって用紙の第１面上に定着画像が形成された用紙は、カール矯正ユニット９２を通過した後、振分機構部４３により第６搬送路Ｒ６に導かれ、第６搬送路Ｒ６を中間用紙収容容器４２に向けて搬送される。そして再び、各画像形成ユニット１１による第２面の画像形成の開始タイミングに合わせて繰出しロール４５が回転し、中間用紙収容容器４２から用紙が繰り出される。繰出しロール４５により繰り出された用紙は、第７搬送路Ｒ７および第３搬送路Ｒ３に沿って搬送され、二次転写領域Ｔｒに到達する。
二次転写領域Ｔｒでは、第１面の場合と同様にして、二次転写ロール２２により形成された転写電界によって、中間転写ベルト２０上に保持された第２面の各色トナー像が用紙に一括して二次転写される。
【００１９】
そして、両面にトナー像が転写された用紙は、第１面の場合と同様に定着ユニット６０にて定着され、冷却ユニット９１にて冷却され、さらにはカール矯正ユニット９２にて用紙の曲がりが矯正される。その後、カール矯正ユニット９２を通過した用紙は、振分機構部４３により第５搬送路Ｒ５に導かれて、用紙積載部４４に向けて搬送される。
このようにして、画像形成装置１での画像形成処理がプリント枚数分のサイクルだけ繰り返し実行される。
【００２０】
＜定着ユニットの構成の説明＞
次に、本実施の形態の画像形成装置１に用いられる定着ユニット６０について説明する。
図２は、本実施の形態の定着ユニット６０の構成を説明するための断面構成図である。
この定着ユニット６０は、定着ベルトモジュール６１と、定着ベルトモジュール６１に対して接離自在に構成される加圧部材の一例としての加圧ロール６２とで主要部が構成されている。
また、本実施の形態の定着ユニット６０は、後述するニップ部Ｎに向けて搬送される用紙Ｐを加熱する上流側加熱手段または硬化速度遅延手段の一例としての上流側加熱ユニット８１と、ニップ部Ｎから排出された用紙Ｐを加熱する下流側加熱手段、硬化速度遅延手段または硬化速度調整手段の一例としての下流側加熱ユニット８２と、ニップ部Ｎから排出された用紙Ｐを冷却する硬化速度調整手段の一例としての下流側冷却ユニット８３と、を備えている。
【００２１】
定着ベルトモジュール６１は、用紙Ｐにトナー像を定着する定着部材の一例としての定着ベルト６１０と、定着ベルト６１０を挟み加圧ロール６２と対向して配され、定着ベルト６１０を張架しながら回転動作する張架部材の１つであって、定着ベルトモジュール６１と加圧ロール６２とが圧接（互いに押圧されながら接触）する領域であるニップ部（定着加圧部）Ｎにて定着ベルト６１０を内側から加熱する定着ロール６１１と、定着ベルト６１０を内側から張架しながら定着ベルト６１０を加熱する加熱手段の一例としての内部加熱ロール６１２、定着ベルト６１０を外側から張架しながら定着ベルト６１０を加熱する加熱手段の一例としての外部加熱ロール６１３と、を備えている。また、定着ベルトモジュール６１は、定着ロール６１１と内部加熱ロール６１２との間（ニップ部Ｎの上流側）で定着ベルト６１０を張架する張架ロール６１４と、ニップ部Ｎの下流側領域であって定着ロール６１１に隣接する位置に配される剥離パッド６４と、ニップ部Ｎの下流側において定着ベルト６１０を張架する張架ロール６１５と、を備えている。
【００２２】
定着ベルト６１０は、例えば、ポリイミド樹脂で形成されたベース層と、ベース層の表面側（外周面側）に積層されたシリコーンゴムからなる弾性体層と、さらに弾性体層上に被覆されたＰＦＡ（テトラフルオロエチレン−ペルフルオロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂）からなる離型層とで構成されている。ここで、弾性体層は、特にカラー画像に対する画質向上のために設けられたものである。すなわち、定着対象となる用紙Ｐに保持されるトナー像は、粉体である各色トナーが積層して形成されている。そのため、ニップ部Ｎにおいてトナー像の全体に均一に熱を供給するには、用紙Ｐ上のトナー像の凹凸に倣って定着ベルト６１０表面が変形することが好ましいからである。
定着ロール６１１は、例えばアルミニウムやＳＵＳで形成された円筒状ロールであり、図示しない駆動モータからの回転駆動力を受けて、図中矢印方向に回転する。そして、定着ロール６１１の内部に配置された加熱源としての例えば３本のハロゲンヒータ７１により、定着ロール６１１は予め定められた温度（例えば、１５０℃）に加熱される。
【００２３】
内部加熱ロール６１２は、例えばアルミニウムやＳＵＳで形成された円筒状ロールである。そして、内部に配置された加熱源としての例えば４本のハロゲンヒータ７２により、内部加熱ロール６１２は予め定められた温度（例えば、１９０℃）に加熱される。
また、内部加熱ロール６１２は、その両端部に定着ベルト６１０を内側から外側に向けて押圧するバネ部材（不図示）が配置され、定着ベルト６１０全体の張力を例えば１５ｋｇｆに設定している。
さらには、内部加熱ロール６１２には、定着ベルト６１０の蛇行（ベルトウォーク）を制御するための機構が設けられている。すなわち、内部加熱ロール６１２の近傍には、定着ベルト６１０の端部位置（エッジ位置）を検知するベルトエッジ位置検知機構（不図示）が配置されている。また、内部加熱ロール６１２には、内部加熱ロール６１２の一方の端部を内部加熱ロール６１２の軸方向と直行する方向に変位させる変位機構（不図示）が設けられている。そして、この変位機構は、ベルトエッジ位置検知機構の検知結果に応じて内部加熱ロール６１２の一方の端部を変位させることで定着ベルト６１０を内部加熱ロール６１２の軸方向に変位させる。それにより、定着ベルト６１０のベルトウォークを制御している。
【００２４】
外部加熱ロール６１３は、例えばアルミニウムやＳＵＳで形成された円筒状ロールである。そして、内部に配置された加熱源としての例えば３本のハロゲンヒータ７３により、外部加熱ロール６１３は予め定められた温度（例えば、１９０℃）に加熱される。
このように、本実施の形態の定着ユニット６０では、定着ロール６１１と内部加熱ロール６１２と外部加熱ロール６１３とによって定着ベルト６１０が加熱される構成を採用している。
【００２５】
剥離パッド６４は、例えばＳＵＳ等の金属や樹脂等の剛体で構成された、断面が略円弧形状のブロック部材である。そして、加圧ロール６２が定着ベルト６１０を介して定着ロール６１１に圧接される領域（以下、「ロールニップ部Ｎ１」）の下流側近傍位置にて、定着ロール６１１の軸方向全域に亘って固定配置されている。そして、剥離パッド６４は、定着ベルト６１０を介して加圧ロール６２を予め定められた幅領域（例えば、定着ベルト６１０の進行方向に沿って５ｍｍのニップ幅）に亘って予め定められた荷重（例えば、平均１０ｋｇｆ）で均一に押圧するように設置され、ロールニップ部Ｎ１に連なる「剥離パッドニップ部Ｎ２」を形成している。
【００２６】
加圧ロール６２は、定着ベルト６１０の外周面に圧接することで、定着ベルト６１０との間に未定着トナー像を保持した用紙Ｐが通過するためのニップ部Ｎを形成する部材である。加圧ロール６２は、例えば、アルミニウムやＳＵＳからなる円柱状ロールを基体として、基体側から順に、シリコーンゴムからなる弾性層と、ＰＦＡチューブからなる離型層とが積層されて構成されている。そして、加圧ロール６２は、定着ベルトモジュール６１に接離するように配置され、定着ベルトモジュール６１を押圧しながら接触（圧接）するように設定された場合には、定着ベルトモジュール６１の定着ロール６１１が矢印方向へ回転するのに伴い、定着ロール６１１に従動して矢印方向に回転する。
また本実施の形態では、加圧ロール６２は、内部に配置された加熱源としての例えば３本のハロゲンヒータ７４により、予め定められた温度（例えば、９０℃）に加熱される。
【００２７】
上流側加熱ユニット８１は、例えば、ニップ部Ｎの上流側に位置する第４搬送路Ｒ４を挟んで互いに対向し、それぞれが通電により発熱する一対の第１加熱部８１１と第２加熱部８１２とにより構成される。第１加熱部８１１および第２加熱部８１２は、例えば通電により発熱する抵抗加熱部材を備えたホットプレート等により構成される。
上流側加熱ユニット８１の第１加熱部８１１および第２加熱部８１２は、主制御部５０による制御に基づいて用紙Ｐが上流側加熱ユニット８１に搬送されるタイミングで通電されることで、ニップ部Ｎに向けて搬送される用紙Ｐを加熱する。これにより、用紙Ｐは、ニップ部Ｎに進入する前に、予め定められた温度に加熱される。本実施の形態では、用紙Ｐの種類やニップ部Ｎでの定着温度等によっても異なるが、上流側加熱ユニット８１を通過しニップ部Ｎに搬送される前の用紙Ｐの温度が、５０℃以上になるように加熱することが好ましい。
【００２８】
ここで、本実施の形態では、上流側加熱ユニット８１の第１加熱部８１１は、用紙Ｐのうちトナー像が形成された側の面に接触しないように配置されている。言い換えると、本実施の形態では、第１加熱部８１１は、用紙Ｐの表面に形成された未定着トナー像に対して非接触状態で用紙Ｐを加熱する。これにより、例えば第１加熱部８１１が用紙Ｐに接触する場合と比較して、第１加熱部８１１が接触することによる用紙Ｐの表面に形成されたトナー像の乱れが抑制される。
【００２９】
本実施の形態では、上流側加熱ユニット８１は、ニップ部Ｎに近い位置に設けることが好ましい。より具体的には、上流側加熱ユニット８１は、上流側加熱ユニット８１から排出された用紙Ｐがニップ部Ｎに到達するまでの時間が、例えば０．０５秒〜０．３秒程度となる位置に配置されることが好ましい。上流側加熱ユニット８１をニップ部Ｎに近い位置に設けることで、上流側加熱ユニット８１にて加熱された用紙Ｐの温度を維持した状態で、用紙Ｐがニップ部Ｎに搬送される。
なお、上流側加熱ユニット８１による加熱動作については、後段にて詳細に説明する。
【００３０】
下流側加熱ユニット８２は、第４搬送路Ｒ４を搬送される用紙Ｐのうちトナー像が形成された側の面（用紙Ｐの表面）に対向するように配置され、例えば通電により発熱する抵抗加熱部材を備えたホットプレート等により構成される。
下流側加熱ユニット８２は、主制御部５０による制御に基づいて、用紙Ｐが下流側加熱ユニット８２に搬送されるタイミングで通電されることで、ニップ部Ｎから排出された用紙Ｐを加熱する。
ここで、本実施の形態では、下流側加熱ユニット８２は、非接触状態で用紙Ｐを加熱する。これにより、例えば下流側加熱ユニット８２が用紙Ｐに接触する場合と比較して、下流側加熱ユニット８２が接触することによるトナー像の乱れが抑制される。
【００３１】
本実施の形態では、下流側加熱ユニット８２は、ニップ部Ｎに近い位置に設けることが好ましい。より具体的には、下流側加熱ユニット８２は、ニップ部Ｎから排出された用紙Ｐが下流側加熱ユニット８２に到達するまでの時間が、例えば０．０５秒〜０．３秒程度となる位置に配置されることが好ましい。下流側加熱ユニット８２をニップ部Ｎに近い位置に設けることで、ニップ部Ｎにて加熱された用紙Ｐ上のトナー像Ｔ（トナー粒子Ｔｐ）が固化する前に、下流側加熱ユニット８２にて用紙Ｐを加熱することが可能となる。
【００３２】
また、下流側冷却ユニット８３は、例えば通電により第４搬送路Ｒ４に向けて送風を行うファン等により構成され、第４搬送路Ｒ４を搬送される用紙Ｐのうちトナー像が形成された側の面とは反対の面（用紙Ｐの裏面）に対向するように配置される。
なお、上流側加熱ユニット８１、下流側加熱ユニット８２および下流側冷却ユニット８３による加熱動作および冷却動作については、後段にて詳細に説明する。
【００３３】
＜定着ユニットでの定着動作についての説明＞
次に、本実施の形態の定着ユニット６０での定着動作について説明する。
画像形成装置１の二次転写領域Ｔｒ（図１参照）において合成トナー像（未定着トナー像）が静電転写された用紙Ｐは、第４搬送路Ｒ４（図１参照）に沿って定着ユニット６０に向けて搬送される。そして、用紙Ｐは、上流側加熱ユニット８１を通過した後、ニップ部Ｎ（図２参照）に搬送される。ニップ部Ｎを通過する用紙Ｐ表面の未定着トナー像は、主としてロールニップ部Ｎ１に作用する圧力と熱とにより用紙Ｐに定着される。
【００３４】
すなわち、本実施の形態の定着ユニット６０では、ロールニップ部Ｎ１に作用する熱は主に定着ベルト６１０によって供給される。定着ベルト６１０は、定着ロール６１１の内部に配置されたハロゲンヒータ７１から定着ロール６１１を介して供給される熱と、内部加熱ロール６１２の内部に配置されたハロゲンヒータ７２から内部加熱ロール６１２を介して供給される熱と、外部加熱ロール６１３の内部に配置されたハロゲンヒータ７３から外部加熱ロール６１３を介して供給される熱とによって加熱される。それにより、定着ロール６１１だけでなく、内部加熱ロール６１２および外部加熱ロール６１３からも熱エネルギーが補給されるので、ロールニップ部Ｎ１においては、プロセススピードが高速であっても充分な熱量が確保される。
【００３５】
本実施の形態の定着ユニット６０では、直接的な加熱部材として機能する定着ベルト６１０は、極めて熱容量を小さく構成することができる。加えて、定着ベルト６１０は、熱供給部材である定着ロール６１１と、内部加熱ロール６１２および外部加熱ロール６１３のそれぞれにおいて広いラップ面積（大きなラップ角度）で接触するように構成されている。そのため、定着ベルト６１０が１回転する短い期間に、定着ロール６１１や内部加熱ロール６１２および外部加熱ロール６１３から充分な熱量が供給されるので、定着ベルト６１０を必要な定着温度に短時間で復帰させることが可能となる。それにより、ロールニップ部Ｎ１においては、予め定められた定着温度が維持される。
【００３６】
その結果、本実施の形態の定着ユニット６０では、高速で連続通紙されても定着温度が略一定に維持される。また、高速での定着動作の開始時に定着温度が落ち込む現象（所謂「温度ドループ現象」）の発生が抑制される。特に、熱容量の大きな厚紙等に対する定着においても、定着温度の維持および温度ドループ現象の発生が抑制され、さらには、紙種に対応させて定着温度を途中で切り替える（定着温度のアップおよびダウンの双方を含む。）必要がある場合にも、定着ベルト６１０は熱容量が小さいので、ハロゲンヒータ７１、さらにはハロゲンヒータ７２、ハロゲンヒータ７３の出力調整により、温度の切り替えを容易としている。
【００３７】
また、本実施の形態の定着ユニット６０は、定着ロール６１１がアルミニウムやＳＵＳ等で形成されたハードロールであり、加圧ロール６２が弾性層を被覆したソフトロールである。そのため、ロールニップ部Ｎ１では、定着ロール６１１は殆ど撓まず、加圧ロール６２表面が撓むことによって定着ベルト６１０の進行方向に幅を持ったニップ領域が形成されている。このように、ロールニップ部Ｎ１においては、定着ベルト６１０がラップされている側の定着ロール６１１が殆ど変形しない。そのため、定着ベルト６１０は移動速度を略一定に維持しながらロールニップ部Ｎ１を通過する。それにより、ロールニップ部Ｎ１において定着ベルト６１０にシワや歪みが生じることが抑制されるので、良質の定着画像が安定的に提供される。
【００３８】
引き続いて、ロールニップ部Ｎ１を通過した後には、用紙Ｐは剥離パッドニップ部Ｎ２に搬送される。剥離パッドニップ部Ｎ２は、加圧ロール６２に剥離パッド６４が押圧されて、定着ベルト６１０が加圧ロール６２に圧接するように構成されている。したがって、ロールニップ部Ｎ１は定着ロール６１１の曲率によって下に凸である湾曲した形状を有するのに対し、剥離パッドニップ部Ｎ２は、略平面に加工された剥離パッド６４の定着ベルト６１０との接触面形状に沿った形状を有している。
【００３９】
そのため、ロールニップ部Ｎ１において定着ロール６１１の曲率のもとで加熱加圧された用紙Ｐは、剥離パッドニップ部Ｎ２において加圧ロール６２による相反する方向に向いた曲率に進行方向が変化させられる。その際に、用紙Ｐ上のトナー像と定着ベルト６１０表面との間で微小なマイクロスリップが生じる。それによって、トナー像と定着ベルト６１０との付着力が弱められ、用紙Ｐは定着ベルト６１０から剥離され易い状態が形成される。
【００４０】
そして、剥離パッドニップ部Ｎ２の出口では、定着ベルト６１０は剥離パッド６４に巻き付くように搬送されるので、定着ベルト６１０の搬送方向はそこで急激に変化する。すなわち、定着ベルト６１０は剥離パッド６４の外側面に沿って移動するため、定着ベルト６１０の屈曲は大きなものとなる。そのため、剥離パッドニップ部Ｎ２内において定着ベルト６１０との付着力が予め弱められた用紙Ｐは、用紙Ｐ自身が有している紙の弾性によって定着ベルト６１０から分離する。
【００４１】
そして、定着ベルト６１０から分離された用紙Ｐは、剥離パッドニップ部Ｎ２の下流側に配置された剥離案内板６９により、その進行方向が導かれる。剥離案内板６９により案内された用紙Ｐは、その後、下流側加熱ユニット８２、下流側冷却ユニット８３に向けて搬送される。
【００４２】
＜定着動作中のトナーの状態について＞
続いて、ニップ部Ｎにおいて定着処理が行われる際の用紙Ｐ上のトナーの状態について説明する。図３は、定着ユニット６０におけるニップ部Ｎの拡大図であり、図４（ａ）〜（ｅ）は、定着ユニット６０の各部におけるトナーの状態を示した図である。図４（ａ）〜（ｅ）は、それぞれ、図３におけるＩＶＡ部、ＩＶＢ部、ＩＶＣ部、ＩＶＤ部およびＩＶＥ部における用紙Ｐ上のトナーの状態を示している。
【００４３】
上述したように、二次転写領域Ｔｒ（図１参照）では、中間転写ベルト２０（図１参照）上に保持されたトナー像Ｔが用紙Ｐに一括して二次転写される。
これにより、ニップ部Ｎに向けて搬送される用紙Ｐは、図４（ａ）に示すように、トナー像Ｔを構成する複数のトナー粒子Ｔｐが重なるように積層された状態となっている。この例では、それぞれのトナー粒子Ｔｐは、球形状を有している。そして、図４（ａ）に示すように、ニップ部Ｎに向けて搬送される用紙Ｐのトナー像Ｔの表面は、球形状のトナー粒子Ｔｐに由来した凹凸形状となっている。
【００４４】
続いて、上述したように、ニップ部Ｎのロールニップ部Ｎ１に搬送された用紙Ｐには、定着ベルト６１０によって熱が供給される。
また、ロールニップ部Ｎ１では、定着ベルト６１０を介して定着ロール６１１と加圧ロール６２とが互いに押圧されている。さらに、ロールニップ部Ｎ１では、加圧ロール６２は、定着ロール６１１に従動して回転している。これにより、図４（ｂ）に示すように、ロールニップ部Ｎ１に搬送された用紙Ｐには、定着ロール６１１（図３参照）の軸心と加圧ロール６２の軸心とを結んだ方向に圧縮応力が生じる。
【００４５】
そして、図４（ｂ）に示すように、ロールニップ部Ｎ１では、定着ベルト６１０により供給される熱、および定着ロール６１１と加圧ロール６２とにより生じる圧縮応力によって、用紙Ｐ上に形成されたトナー像Ｔを構成するトナー粒子Ｔｐが溶融し押しつぶされる。これにより、ロールニップ部Ｎ１に用紙Ｐが進入する前と比較して、用紙Ｐ上に形成されたトナー像Ｔの表面粗さが小さくなる。
【００４６】
次いで、ニップ部Ｎの剥離パッドニップ部Ｎ２においても、用紙Ｐには、定着ベルト６１０によって熱が供給される。
また、剥離パッドニップ部Ｎ２では、上述したように、剥離パッド６４が、加圧ロール６２を予め定められた荷重で押圧するように固定配置されている。これにより、剥離パッドニップ部Ｎ２では、ロールニップ部Ｎ１と比較して定着ベルト６１０の移動が制限されている。このため、剥離パッドニップ部Ｎ２に搬送された用紙Ｐには、図４（ｃ）に示すように、用紙Ｐの搬送方向とは逆向きに作用するせん断力が生じる。
【００４７】
そして、図４（ｃ）に示すように、剥離パッドニップ部Ｎ２では、定着ベルト６１０により供給される熱、および剥離パッド６４により生じるせん断力により、用紙Ｐ上に形成されたトナー像Ｔを構成するトナー粒子Ｔｐの表面が平滑化される。これにより、剥離パッドニップ部Ｎ２に用紙Ｐが進入する前と比較して、用紙Ｐ上に形成されたトナー像Ｔの表面粗さが小さくなる。
【００４８】
続いて、用紙Ｐが剥離パッドニップ部Ｎ２を通過し、定着ベルト６１０から剥離される際には、図４（ｄ）に示すように、用紙Ｐ上に形成されたトナー像Ｔと定着ベルト６１０の表面との間の応力により、トナー像Ｔに対して定着ベルト６１０側に引っ張られる吸着力が生じる。
【００４９】
次いで、用紙Ｐがニップ部Ｎを通過し定着ベルト６１０から剥離された後は、定着ベルト６１０を介した用紙Ｐに対する応力が解除される。これにより、図４（ｅ）に示すように、ロールニップ部Ｎ１および剥離パッドニップ部Ｎ２にて押しつぶされたトナー粒子Ｔｐ自身の残留応力により、トナー粒子Ｔｐが元の球形状に復元する力が生じる。そして、トナー粒子Ｔｐが元の球形状に復元することに伴って、トナー像Ｔ表面の平滑性が低下する。
また、用紙Ｐが定着ベルト６１０から剥離された後は、定着ベルト６１０から用紙Ｐへの熱の供給が解除されるため、ニップ部Ｎにて加熱された用紙Ｐは、放熱し、用紙Ｐおよび用紙Ｐ上に形成されたトナー像Ｔは徐々に冷却され、硬化する。
【００５０】
このため、用紙Ｐの厚さ（坪量）等の違いによる用紙Ｐの冷却速度の違いによって、用紙Ｐ上に形成されたトナー像Ｔのグロス（光沢度）に差が生じる場合がある。
具体的には、例えばニップ部Ｎを通過した後の用紙Ｐの冷却速度が速い場合には、トナー粒子Ｔｐの形状が復元してトナー像Ｔ表面の平滑性が低下する前に、トナー像Ｔ（トナー粒子Ｔｐ）が硬化しやすい。この場合、用紙Ｐ上に形成されたトナー像Ｔのグロスが高くなりやすい。
一方、ニップ部Ｎを通過した後の用紙Ｐの冷却速度が遅い場合には、トナー像Ｔ（トナー粒子Ｔｐ）が硬化する前に、トナー粒子Ｔｐの形状が復元しやすい。この場合、トナー像Ｔ表面の平滑性が低下しやすく、用紙Ｐ上に形成されたトナー像Ｔのグロスが低くなりやすい。
【００５１】
図５は、ニップ部Ｎを通過する用紙Ｐの温度変化を示した図であり、用紙Ｐとして厚紙（３００ｇｓｍ）を用いた場合、および普通紙（９０ｇｓｍ）を用いた場合の温度の変化を示している。図５では、用紙Ｐのうちトナー像Ｔが形成される面の温度変化を示している。なお、以下の説明において、定着ユニット６０に搬送される用紙Ｐのうち、二次転写領域Ｔｒにてトナー像Ｔが転写された側の面を用紙Ｐの表面と呼び、表面とは反対側の面を用紙Ｐの裏面と呼ぶ場合がある。
図５に示すように、用紙Ｐとして厚紙を用いる場合、用紙Ｐとして普通紙を用いる場合と比較して、ニップ部Ｎを通過した後の用紙Ｐの表面温度の冷却速度が速くなっている。
【００５２】
これは以下の理由による。
すなわち、ニップ部Ｎでは、上述したように、定着ベルト６１０および加圧ロール６２により用紙Ｐに熱が供給される。これにより、用紙Ｐの表面に形成されたトナー像Ｔが加熱されるとともに、用紙Ｐ自身の温度も上昇する。
【００５３】
ここで、ニップ部Ｎにおいて用紙Ｐには、定着ベルト６１０により表面側から熱が供給され、加圧ロール５２により裏面側から熱が供給される。このため、用紙Ｐとして厚紙を用いた場合、用紙Ｐの表面および裏面の温度は上昇するものの、用紙Ｐとして普通紙や薄紙等を用いた場合と比較して、用紙Ｐの内部まで温度が上昇しにくい。言い換えると、用紙Ｐとして厚紙を用いた場合には、用紙Ｐとして普通紙や薄紙を用いた場合と比較して、ニップ部Ｎを通過した後の用紙Ｐの平均温度が低くなっている。
このため、用紙Ｐとして厚紙を用いた場合には、用紙Ｐとして普通紙や薄紙を用いた場合と比較して、ニップ部Ｎから排出された後に用紙Ｐの表面温度が低下しやすい。
【００５４】
上述したように、用紙Ｐの表面の冷却速度が速い場合、用紙Ｐの表面に形成されたトナー像Ｔを構成するトナー粒子Ｔｐの形状が復元される前に、トナー像Ｔが固化される。このため、用紙Ｐとして厚紙を用いた場合には、用紙Ｐとして普通紙や薄紙を用いた場合と比較して、画像のグロス（光沢）を低くすることが難しいという課題がある。
一方、用紙Ｐとして普通紙や薄紙を用いた場合には、用紙Ｐとして厚紙を用いた場合と比較して、用紙Ｐの表面の冷却速度が遅いため、画像のグロスを低くすることが可能である一方、例えば写真等のグロスが高い画像を得ることが難しい場合がある。
【００５５】
＜主制御部による制御についての説明＞
これに対し、本実施の形態の定着ユニット６０では、主制御部５０による制御に基づいて、上流側加熱ユニット８１、下流側加熱ユニット８２、下流側冷却ユニット８３により、ニップ部Ｎを通過した後の用紙Ｐの冷却速度を調整することで、用紙Ｐ上に形成される画像のグロスを調整することを可能にしている。
【００５６】
（上流側加熱ユニット８１を用いた冷却速度の調整について）
例えば用紙Ｐとして厚紙を用いる場合等のように画像のグロスを低くすることが難しい画像形成条件である場合、主制御部５０による制御に基づいて、上流側加熱ユニット８１によりニップ部Ｎに搬送される前の用紙Ｐを予め加熱する。これにより、上流側加熱ユニット８１により用紙Ｐを加熱しない場合と比較して、用紙Ｐの冷却速度を遅くし用紙Ｐ上に形成されたトナー像Ｔの硬化速度を遅くして、画像のグロス（光沢）を低くする。
【００５７】
具体的には、主制御部５０は、まず、画像形成部１０にて画像を形成する用紙Ｐの種類に関する情報や用紙Ｐ上に形成する画像に関する情報等の、画像形成部１０における画像形成条件に関する情報を取得する。ここで、主制御部５０が取得する画像形成条件に関する情報としては、用紙上に形成される画像のグロスに影響を与え得る条件が挙げられる。すなわち、用紙の種類に関する情報としては、例えば、用紙の型番に関する情報、用紙の厚さ（坪量）に関する情報、用紙の熱容量に関する情報、用紙の表面光沢に関する情報等が挙げられる。また、用紙Ｐ上に形成する画像に関する情報としては、カラー画像か否か、画像の密度、画像の種類（写真、原稿画像等）等が挙げられる。
画像形成条件に関する情報は、例えば、画像形成装置１において自動的に検出されるものであってもよく、画像形成装置１を操作するユーザによりＵＩ部９５やＰＣ（不図示）等を介して入力されるものであってもよい。
【００５８】
続いて、主制御部５０は、取得した画像形成条件に関する情報に基づき、上流側加熱ユニット８１による用紙Ｐの加熱を行うか否かの判定を行う。
具体的には、主制御部５０は、取得した画像形成条件が予め定めた画像形成条件に該当するか否かを判断し、予め定めた画像形成条件に該当する場合に、上流側加熱ユニット８１による用紙Ｐの加熱を行うと判定する。
例えば、主制御部５０は、用紙Ｐの種類が厚紙である場合に、予め定めた画像形成条件に該当するものとして、上流側加熱ユニット８１による用紙Ｐの加熱を行うと判定する。なお、主制御部５０は、用紙Ｐの種類が厚紙ではない場合、すなわち用紙Ｐの種類が普通紙や薄紙である場合には、上流側加熱ユニット８１による用紙Ｐの加熱は行わないと判定する。
【００５９】
次いで、主制御部５０は、用紙Ｐが用紙収容容器４０Ａまたは用紙収容容器４０Ｂから上流側加熱ユニット８１に搬送されるタイミングに対応させて、上流側加熱ユニット８１の第１加熱部８１１および第２加熱部８１２に通電する。
これにより、上流側加熱ユニット８１の第１加熱部８１１および第２加熱部８１２が発熱し、上流側加熱ユニット８１を通過する用紙Ｐに対して、第１加熱部８１１および第２加熱部８１２から熱が供給される。この結果、用紙Ｐが表面および裏面の両側から加熱される。
【００６０】
上流側加熱ユニット８１にて加熱された用紙Ｐは、上述したようにニップ部Ｎにて定着ベルト６１０等から供給される熱と、定着ロール６１１と加圧ロール６２との間にはたらく圧力とによりトナー像Ｔが定着される。
そして、ニップ部Ｎから排出された用紙Ｐは、徐々に自然冷却されることで、トナー像Ｔを構成するトナー粒子Ｔｐが冷却され、硬化する。
【００６１】
図６は、ニップ部Ｎを通過する用紙Ｐの温度変化を示した図である。具体的には、用紙Ｐとして厚紙（３００ｇｓｍ）を用い上流側加熱ユニット８１における第２加熱部８１２による加熱を行った場合、用紙Ｐとして厚紙（３００ｇｓｍ）を用い上流側加熱ユニット８１による加熱を行っていない場合、用紙Ｐとして普通紙（９０ｇｓｍ）を用い上流側加熱ユニット８１による加熱を行っていない場合におけるそれぞれの用紙Ｐの表面の温度変化を示している。この例では、上流側加熱ユニット８１の第２加熱部８１２により加熱を行う場合には、ニップ部Ｎに搬送される前の用紙Ｐ（厚紙）の温度が５０℃となるようにしている。
【００６２】
図６に示すように、用紙Ｐとして厚紙を用いた場合であっても、上流側加熱ユニット８１による加熱を行うことで、上流側加熱ユニット８１による加熱を行わない場合と比較して、ニップ部Ｎから排出された後の用紙Ｐの冷却速度が遅くなる。具体的には、用紙Ｐとして厚紙を用いた場合に上流側加熱ユニット８１により用紙Ｐの表面温度が５０℃となるように加熱を行うことで、用紙Ｐの冷却速度が、用紙Ｐとして普通紙を用いた場合と同程度になる。この結果、上流側加熱ユニット８１による加熱を行わない場合と比較して、用紙Ｐの表面に形成されたトナー像Ｔの硬化速度が遅くなる。
これにより、用紙Ｐとして厚紙を用いた場合であっても、用紙Ｐとして普通紙を用いた場合と同程度のグロスの画像を得ることが可能になる。
【００６３】
図７は、用紙Ｐに形成された画像のグロスと、定着温度との関係を示した図である。具体的には、具体的には、用紙Ｐとして厚紙（３００ｇｓｍ）を用い上流側加熱ユニット８１による加熱を行った場合、用紙Ｐとして厚紙（３００ｇｓｍ）を用い上流側加熱ユニット８１による加熱を行っていない場合、用紙Ｐとして普通紙（９０ｇｓｍ）を用い上流側加熱ユニット８１による加熱を行っていない場合のそれぞれの画像のグロスと定着温度との関係を示した図である。
【００６４】
図７に示すように、用紙Ｐとして厚紙を用いた場合であっても、上流側加熱ユニット８１による加熱を行うことで、上流側加熱ユニット８１による加熱を行わない場合と比較して、用紙Ｐに形成される画像のグロスが低くなる。具体的には、用紙Ｐとして厚紙を用いた場合に上流側加熱ユニット８１により用紙Ｐの表面温度が５０℃となるように加熱を行うことで、用紙Ｐに形成される画像のグロスが、定着温度によらず用紙Ｐとして普通紙を用いた場合と同程度になる。
これにより、本実施の形態の画像形成装置１では、厚紙等のように低いグロスの画像を得にくい用紙Ｐを用いる場合であっても、用紙Ｐとして普通紙や薄紙を用いた場合と同様に、グロスの低い画像を形成することが可能となる。
【００６５】
なお、ここでは上流側加熱ユニット８１による加熱によりニップ部Ｎを通過した後の用紙Ｐの冷却速度を遅くし用紙Ｐ上に形成されたトナー像Ｔの硬化速度を遅くして、画像のグロスを調整する例について説明したが、下流側加熱ユニット８２による加熱によりニップ部Ｎを通過した後の用紙Ｐの冷却速度を遅くしてもよい。
この場合、上流側加熱ユニット８１を用いる場合と同様に、主制御部５０は、取得した画像形成条件が予め定めた画像形成条件に該当する場合に、下流側加熱ユニット８２による用紙Ｐの加熱を行うと判定する。そして、主制御部５０は、用紙Ｐが下流側加熱ユニット８２に搬送されるタイミングに対応させて、下流側加熱ユニット８２に通電する。
これにより、下流側加熱ユニット８２を通過する用紙Ｐに対して熱が供給され、用紙Ｐが表面側から加熱される。
【００６６】
言い換えると、用紙Ｐが下流側加熱ユニット８２により加熱されることで、ニップ部Ｎを通過した後の用紙Ｐの冷却速度が遅くなる。これにより、上流側加熱ユニット８１を用いる場合と同様に、厚紙等のように低いグロスの画像を得にくい用紙Ｐを用いる場合であっても、グロスの低い画像を得ることが可能となる。
また、上流側加熱ユニット８１と下流側加熱ユニット８２との双方を併用することにより、ニップ部Ｎを通過した後の用紙Ｐの冷却速度を遅くしてもよい。
【００６７】
（下流側冷却ユニット８３を用いた冷却速度の調整について）
一方、用紙Ｐの種類や画像の種類が画像のグロスを高くすることが望まれるものである場合には、主制御部５０による制御に基づいて、下流側冷却ユニット８３によりニップ部Ｎから排出された用紙Ｐを冷却する。これにより、下流側冷却ユニット８３により用紙Ｐを冷却しない場合と比較して、用紙Ｐの冷却速度を速くし、画像のグロスを高くする。
【００６８】
具体的には、主制御部５０は、画像形成条件に関する情報を取得し、取得した画像形成条件に関する情報に基づき、下流側冷却ユニット８３による用紙Ｐの冷却を行うか否かの判定を行う。
例えば、主制御部５０は、用紙Ｐの種類が薄紙等のように加熱により温度が上昇しやすいものである場合や、用紙Ｐ上に形成する画像の種類が写真画像等のように高いグロスが求められるものである場合等に、予め定めた画像形成条件に該当するものとして、下流側冷却ユニット８３による用紙Ｐの冷却を行うと判定する。
【００６９】
次いで、主制御部５０は、用紙Ｐが下流側冷却ユニット８３に搬送されるタイミングに対応させて、下流側冷却ユニット８３に通電する。
これにより、下流側冷却ユニット８３を通過する用紙Ｐが冷却され、下流側冷却ユニット８３による冷却を行わない場合と比較して、ニップ部Ｎを通過した後の用紙Ｐの冷却速度が速くなる。これにより、用紙Ｐ上に形成されたトナー像Ｔを構成するトナー粒子Ｔｐの形状が復元する前に固化しやすくなり、下流側冷却ユニット８３による冷却を行わない場合と比較して、グロスが高い画像を得ることが可能となる。
【００７０】
以上説明したように、本実施の形態では、上流側加熱ユニット８１、下流側加熱ユニット８２、または下流側冷却ユニット８３により、ニップ部Ｎから排出された用紙Ｐの冷却速度を調整することにより、用紙Ｐに形成される画像のグロスを調整することが可能となる。これにより、例えば用紙Ｐの厚さ等によって形成される画像のグロスが変化する場合であっても、画像のグロスを調整することが可能となる。
【００７１】
なお、本実施の形態では、上流側加熱ユニット８１、下流側加熱ユニット８２、および下流側冷却ユニット８３を有する定着ユニット６０について説明したが、例えばグロスを低くする観点からみると、定着ユニット６０は、少なくとも上流側加熱ユニット８１または下流側加熱ユニット８２のいずれか一方を有していればよい。同様に、グロスを高くする観点からみると、定着ユニット６０は、少なくとも下流側冷却ユニット８３を有していればよい。
また、本実施の形態では、定着ベルト６１０を用いた定着ユニット６０について説明したが、定着ユニット６０は、加熱および加圧により用紙Ｐに対してトナー像Ｔを定着するものであれば、その構成は特に限定されるものではない。
【実施例】
【００７２】
続いて、本発明を実施例に基づいて具体的に説明する。なお、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。本発明者は、以下のような現像剤を用いて画像形成装置１にて画像の形成を行い、用紙に形成された画像のグロスを測定し、評価を行った。
【００７３】
＜各種特性の測定方法＞
まず、実施例で用いた現像剤におけるトナー等の物性の測定方法について説明する。
［トナーの粒度および粒度分布の測定方法］
トナーの粒度および粒度分布の測定は、測定装置としてコールターカウンターＴＡ−ＩＩ型（ベックマン−コールター社製）を用い、電解液としてＩＳＯＴＯＮ−ＩＩ（ベックマン−コールター社製）を用い、以下のように行った。
まず、分散剤として界面活性剤、好ましくはアルキルベンゼンスルホン酸ナトリウムの５％水溶液２ｍｌ中に、測定試料を０．５ｍｇ〜５０ｍｇ加え、これを前記電解液１００ｍｌ〜１５０ｍｌ中に添加した。続いて、測定試料を懸濁した電解液を、超音波分散器で約１分間分散処理し、前記コールターカウンターＴＡ−ＩＩ型により、アパーチャー径１００μｍのアパーチャーを用いて２μｍ〜６０μｍの範囲の粒度分布を測定した。これにより、トナー粒子の体積平均粒径、体積平均粒度分布指標（ＧＳＤｖ）、個数平均粒度分布指標（ＧＳＤｐ）を求めた。
粒度分布は分割された粒度範囲（チャンネル）に対し、体積、数、それぞれに小径側から累積分布を描き、累積１６％となる粒径を体積平均粒径Ｄ１６ｖ、数平均粒径Ｄ１６ｐと定義し、また累積８４％となる粒径を体積平均粒径Ｄ８４ｖ、数平均粒径Ｄ８４ｐと定義し、これらを用いて体積平均粒度分布指標ＧＳＤｖはＤ８４ｖ／Ｄ１６ｖより求め、数平均粒度分布指標ＧＳＤｐはＤ８４ｐ／Ｄ１６ｐより算出した。
【００７４】
［樹脂の分子量、分子量分布の測定方法］
樹脂の重量平均分子量Ｍｗおよび分子量分布（重量平均分子量Ｍｗ／数平均分子量Ｍｎ）の測定は、以下の条件で行った。まず、ＧＰＣ装置として、ＨＬＣ−８１２０ＧＰＣ、ＳＣ−８０２０（東ソー株式会社製）を用い、カラムとして、ＴＳＫｇｅｌ、ＳｕｐｅｒＨＭ−Ｈ（６ｍｍＩＤ×１５ｃｍ）（東ソー株式会社製）を２本用い、溶離液としてテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）を用いた。
測定条件は、試料濃度０．５％、流速０．６ｍｌ／ｍｉｎ、サンプル注入量１０μｌ、測定温度４０℃とし、ＩＲ検出器を用いて検出を行った。また、標準試料としては、ポリスチレンを用い、具体的には、東ソー株式会社製のポリスチレン標準試料ＴＳＫ  ｓｔａｎｄａｒｄ：Ａ−５００、Ｆ−１、Ｆ−１０、Ｆ−８０、Ｆ−３８０、Ａ−２５００、Ｆ−４、Ｆ−４０、Ｆ−１２８、Ｆ−７００の１０サンプルを用いて検量線を作成した。
【００７５】
［樹脂微粒子、着色剤粒子等の体積平均粒子径の測定方法］
樹脂微粒子、着色剤粒子等の体積平均粒子径は、レーザ回折式粒度分布測定装置（堀場製作所製、ＬＡ−７００）を用いて測定した。
【００７６】
［樹脂、トナーの融点、樹脂のガラス転移温度の測定方法］
樹脂、トナーの融点、および樹脂のガラス転移温度は、ＡＳＴＭ  Ｄ３４１８−８に規定された方法により測定した。
【００７７】
＜現像剤の作成＞
［樹脂微粒子分散液（１）の調整］
・ビスフェノールＡエチレンオキサイド２モル付加物  ２５重量部
・ビスフェノールＡプロピレンオキサイド２モル付加物  ２５重量部
・テレフタル酸  ３０重量部
・コハク酸  ５重量部
・無水トリメリット酸  １５重量部
以上を、攪拌装置、ガス導入管、温度センサおよび精留塔を備えた丸底フラスコに投入し、マントルヒータを用いて予め定めた温度まで昇温させた。次いで、ガス導入管により窒素ガスを導入し、丸底フラスコ内を不活性ガス雰囲気に保ちながら、攪拌装置により原料を攪拌した。その後、原料混合物１００重量部に対して、ジブチルスズオキシド０．０５重量部を添加し、反応物の温度を２００℃に保ちながら４時間反応させることで、樹脂（１）を得た。
【００７８】
次いで、得られた樹脂（１）を、溶融状態のまま、乳化機（キャビトロンＣＤ１０１０、ユーロテック社製）に毎分１００ｇの速度で移送した。
また、別途用意した水性媒体タンクに、試薬アンモニア水をイオン交換水で希釈した０．４０％濃度の希アンモニア水を入れ、熱交換器で１２０℃に加熱しながら、毎分０．１リットルの速度で、溶融状態の上記樹脂（１）と同時に上記乳化機に移送した。
この状態で、回転子の回転速度が６０Ｈｚ、圧力が０．４９ＭＰａ（５ｋｇ／ｃｍ2）の条件で乳化機を運転し、樹脂（１）の粒子（樹脂微粒子）が分散された樹脂微粒子分散液（１）を得た。
【００７９】
［離型剤分散液の調整］
・ポリエチレンワックス（東洋ペトロライト社製、Ｐｏｌｙｗａｘ７２５、融解温度１０２℃）  ５０重量部
・アニオン性界面活性剤（第一工業製薬株式会社、ネオゲンＲＫ）  ５重量部
・イオン交換水  ２００重量部
以上の各成分を混合し、１１０℃に加熱溶融させ、ホモジナイザー（ＩＫＡ社製、ウルトラタラックスＴ５０）を用いて分散した。続いて、マントンゴーリン高圧ホモジナイザー（ゴーリン社製）で分散処理し、体積平均粒径が２２０ｎｍである離型剤を分散させてなる離型剤分散液（１）を調整した。得られた離型剤分散液（１）における離型剤濃度は、２０％であった。
【００８０】
［着色剤分散液の調整］
・シアン顔料（大日精化株式会社製、Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌｕｅ  １５：３（銅フタロシアニン））  １０００重量部
・アニオン性界面活性剤（第一工業製薬株式会社製、ネオゲンＲＫ）  １５０重量部
・イオン交換水  ９０００重量部
以上を混合、溶融し、高圧衝撃式分散機アルティマイザー（株式会社スギノマシン社製、ＨＪＰ３０００６）を用いて約１時間分散して、体積平均粒径が０．１５μｍの着色剤（シアン顔料）を分散させてなる着色剤分散液（１）を調整した。得られた着色剤分散液（１）における着色剤粒子濃度は２３％であった。
【００８１】
［トナー粒子の作製］
・樹脂微粒子分散液（１）  ４００重量部
・離型剤分散液（１）  ５０重量部
・着色剤分散液（１）  ２２重量部
以上を、丸型ステンレス製フラスコ中に添加した後、続いて１０％ポリ塩化アルミニウム水溶液（浅田化学社製）１．５重量部を投入し、０．１Ｎ硝酸水溶液にて系内のｐＨを２．５に調整した。その後、室温にて３０分間攪拌を行った。次に、ホモジナイザー（ＩＫＡ社製、ウルトラタラックスＴ５０）にて混合分散を行い、加熱用オイルバス中で攪拌しながら４５℃まで昇温して３０分間保持した。次いで、樹脂微粒子分散液５０重量部を追添加した後、５０℃まで昇温し、さらに１時間保持した。
【００８２】
得られた内容物を光学顕微鏡にて観察すると、粒径が７．５μｍ前後の凝集粒子が生成していることが確認された。続いて、水酸化ナトリウム水溶液でｐＨを７．５に調整し、その後、加熱用オイルバスにより８０℃まで昇温してそのまま２時間保持した。
続いて、得られた内容物を室温まで冷却した後、濾過を行い、イオン交換水にて洗浄した後、真空乾燥機を用いて乾燥させることによりトナー粒子を得た。
【００８３】
［静電荷像現像用トナーの作製］
得られたトナー粒子１００重量部に対して、コロイダルシリカ（日本アエロジル社製、Ｒ９７２）１重量部を加え、ヘンシェルミキサーにて外添混合を行い、静電荷像現像用トナー（以下、単にトナーと称する場合がある）を得た。
【００８４】
［静電荷像現像剤の作製］
トルエン１．２５重量部にカーボンブラック（キャボット社製、ＶＸＣ−７２）０．１２重量部を混合し、サンドミルで２０分攪拌分散したカーボン分散液に、３官能性イソシアネート８０％酢酸エチル溶液（武田薬品工業社製、タケネートＤ１１０Ｎ）１．２５重量部を混合攪拌し、コート剤樹脂溶液を得た。次いで、得られたコート剤樹脂溶液と、Ｍｎ−Ｍｇ−Ｓｒフェライト粒子（体積平均粒径：３５μｍ）とをニーダーに投入し、常温で５分間混合攪拌した後、常圧にて１５０℃まで昇温し溶剤を留去した。さらに続けて３０分間混合攪拌した後、ヒータの電源を切り５０℃まで降温した。得られたコートキャリアを７５μｍメッシュで篩分して、キャリアを得た。
得られたキャリア９５重量部と、上記で作製した静電荷像現像用トナー５重量部とをＶブレンダーにて混合し、静電荷像現像剤（以下、単に現像剤と称する場合がある）を得た。
【００８５】
＜評価＞
樹脂微粒子分散液（１）の調整において反応物の温度および反応時間を異ならせることで樹脂の重量平均分子量Ｍｗおよび分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）を変化させ、トナーの８０℃における貯蔵弾性率Ｇ´（Ｐａ）と１２０℃とにおける貯蔵弾性率Ｇ´の比（Ｇ´比）を異ならせた複数の現像剤を得た。
これらの現像剤を用いて本実施の形態の画像形成装置１にて画像の形成を行い、得られた画像のグロスを測定したところ、トナーの８０℃と１２０℃とのＧ´比が１．０以上１．３以下である場合に好ましい結果が得られた。
【符号の説明】
【００８６】
１…画像形成装置、５０…主制御部、６０…定着ユニット、６１…定着ベルトモジュール、６２…加圧ロール、６４…剥離パッド、８１…上流側加熱ユニット、８２…下流側加熱ユニット、８３…下流側冷却ユニット、６１０…定着ベルト
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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