(57)【要約】【課題】消費エネルギが低く、凹凸紙やコート紙等の種々の記録媒体を通紙した場合であっても、転写定着ベルトへの記録媒体の巻き付きが生じることなく、ドット再現性が低下する等の不具合が生じることなく、定着性が良好で高画質な画像を形成することができる、転写定着装置及び画像形成装置を提供する。【解決手段】記録媒体Ｐの転写定着面にトナー像Ｔを転写するとともに定着する転写定着装置６６であって、転写定着ベルト２７と加圧部材６８とのニップ部に向けて搬送される記録媒体Ｐの転写定着面を加熱する加熱手段６７を備える。転写定着ベルト２７は、記録媒体Ｐに接触する側に、弾性材料と多孔質化されたフッ素樹脂材料とからなり導電性を有する表面層を具備する。【選択図】図２
2010181505.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体の転写定着面にトナー像を転写するとともに定着する転写定着装置であって、
トナー像を担持するとともに、所定方向に走行する転写定着ベルトと、
前記転写定着ベルトに圧接して記録媒体が搬送されるニップ部を形成する加圧部材と、
前記ニップ部に向けて搬送される記録媒体の前記転写定着面を加熱する加熱手段と、
を備え、
前記転写定着ベルトは、記録媒体に接触する側に、弾性材料と多孔質化されたフッ素樹脂材料とからなり導電性を有する表面層を具備したことを特徴とする転写定着装置。
【請求項２】
前記転写定着ベルトの前記表面層は、弾性材料と、導電性を有するとともに多孔質化されたフッ素樹脂材料と、からなることを特徴とする請求項１に記載の転写定着装置。
【請求項３】
前記転写定着ベルトは、導電性を有するとともに多孔質化された前記フッ素樹脂材料における加工時の延伸方向と、前記転写定着ベルトの走行方向と、が一致するように形成されたことを特徴とする請求項２に記載の転写定着装置。
【請求項４】
前記転写定着ベルトは、導電性を有する基材層上に弾性層を介して前記表面層を形成したものであることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の転写定着装置。
【請求項５】
前記弾性層は、前記表面層よりも高い体積抵抗率を有するように形成されたことを特徴とする請求項４に記載の転写定着装置。
【請求項６】
前記弾性材料は、シリコーンゴムであって、
前記多孔質化されたフッ素樹脂材料は、ポリテトラフルオロエチレンであることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載の転写定着装置。
【請求項７】
前記加熱手段は、
加熱体によって加熱されるとともに、前記ニップ部に向けて搬送される記録媒体を案内しながら当該記録媒体の前記転写定着面を加熱する伝熱板と、
前記伝熱板に案内される記録媒体を当該伝熱板に向けて付勢する付勢部材と、
を具備したことを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれかに記載の転写定着装置。
【請求項８】
前記ニップ部を通過した後の前記転写定着ベルトを冷却する冷却手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれかに記載の転写定着装置。
【請求項９】
請求項１〜請求項８のいずれかに記載の転写定着装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、記録媒体上にトナー像を転写するとともに定着する転写定着装置と、それを備えた複写機、プリンタ、ファクシミリ、又は、それらの複合機等の電子写真方式を用いた画像形成装置と、に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、複写機、プリンタ等の画像形成装置では、転写工程と定着工程とを同時におこなう転写定着装置を用いる技術が知られている（例えば、特許文献１、特許文献２等参照。）。
このような転写定着装置を備えた画像形成装置は、転写工程と定着工程とを別々におこなう画像形成装置に比べて、表面性の粗い記録媒体を使用しても画像品質の低下が起こり難いという利点がある。
【０００３】
詳しくは、転写工程と定着工程とを別々におこなう画像形成装置では、表面性の粗い記録媒体を使用すると、中間転写ベルト等の中間転写体が記録媒体の表面性に追従できずに中間転写体と記録媒体との間に微小ギャップが形成されてしまう。そのため、その微小ギャップが形成された部分で異常放電が発生して、中間転写体上に担持された画像が記録媒体上に正常に転写されずに、画像が全体としてボソボソになってしまう。
これに対して、転写定着装置を備えた画像形成装置では、トナー像に対して転写と同時に熱を加えるため、トナーが軟化・溶融して粘弾性を帯びたブロック状の塊になる。そのため、表面性の粗い記録媒体を使用して定着部材と記録媒体との間に微小ギャップが形成されても、その部分に画像が塊として転写されてしまう。したがって、画像は、ボソボソにならずに、良好で高画質なものになる。
【０００４】
さらに、転写定着装置を備えた画像形成装置は、転写・定着工程がおこなわれるニップ部（転写定着ベルトと加圧部材との当接位置である。）に搬送される記録媒体上に未定着のトナー像が担持されないために、転写工程と定着工程とを別々におこなう画像形成装置に比べて、記録媒体の搬送経路に対する制約が少なくなる。すなわち、転写工程と定着工程とを別々におこなう画像形成装置は、定着工程がおこなわれるニップ部（定着部材と加圧部材との当接位置である。）に搬送される記録媒体上に未定着のトナー像が担持されるために、転写部から定着部に至る搬送経路には未定着トナー像に接触しないための制約が課せられる。したがって、転写定着装置を備えた画像形成装置は、記録媒体の搬送経路に対する設計上の自由度が高く、記録媒体の搬送性を高めることができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した従来の転写定着装置は、トナー像を担持する転写定着ベルトを加熱してトナー像を加熱・溶融しているために、長寿命化のために転写定着ベルトが厚くなったり、大型のタンデム型の画像形成装置に設置するために転写定着ベルトの周長が長くなったりした場合に、転写定着ベルトの熱効率が低下してしまっていた。そのため、転写定着装置における消費エネルギが大きくなっていた。
さらに、従来の転写定着装置は、上述した転写定着ベルトの加熱工程に加えて、作像部の熱的損傷を低減するために転写・定着工程後の転写定着ベルトを冷却する冷却工程がおこなわれている場合が多かった。このような加熱・冷却のサイクルが繰り返されるために、転写定着装置における消費エネルギが大きくなっていた。
【０００６】
本願発明者は、このような問題を解決するために研究を重ねた結果、転写定着ベルトの加熱を最小限に抑えて、トナーの加熱・溶融に必要な熱量を、ニップ部に搬送される直前に記録媒体を効率的に加熱することで補足する方策を知得した。このような方策を具現化するためには、ニップ部に対して記録媒体の搬送方向上流側であってニップ部の近傍に、記録媒体の転写定着面を加熱する加熱手段を設けることが考えられる。
【０００７】
他方、商業印刷を目的とした画像形成装置では、記録媒体として普通紙の他に、表面の凹凸性が大きな凹凸紙や、表面の平滑性が高いコート紙、等のような種々の紙種に対しても、高画質な画像を形成することが求められている。しかし、凹凸紙に対して高画質な画像を形成するために、転写定着ベルトの表面層をゴム材料で形成して、凹凸紙の凸凹な表面への転写定着ベルトの密着性を高める方策をとった場合、転写定着ベルトの表面層のタック性（粘性）が高くなり、表面平滑性が高いコート紙を通紙したときに、転写定着工程後のコート紙が転写定着ベルトから分離されずに転写定着ベルトに巻き付いてしまう不具合が生じる可能性があった。これに対して、転写定着ベルトの表面層のタック性を低くするために、転写定着ベルトの表面層をフッ素樹脂等の樹脂材料で形成してしまうと、凹凸紙の凸凹な表面への転写定着ベルトの密着性を高めることができずに、凹凸紙を通紙したときに、画像のドット再現性が低下する等の不具合が生じて高画質な画像を形成することができない可能性があった。
【０００８】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、消費エネルギが低く、凹凸紙やコート紙等の種々の記録媒体を通紙した場合であっても、転写定着ベルトへの記録媒体の巻き付きが生じることなく、ドット再現性が低下する等の不具合が生じることなく、定着性が良好で高画質な画像を形成することができる、転写定着装置及び画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明の請求項１記載の発明にかかる転写定着装置は、記録媒体の転写定着面にトナー像を転写するとともに定着する転写定着装置であって、トナー像を担持するとともに、所定方向に走行する転写定着ベルトと、前記転写定着ベルトに圧接して記録媒体が搬送されるニップ部を形成する加圧部材と、前記ニップ部に向けて搬送される記録媒体の前記転写定着面を加熱する加熱手段と、を備え、前記転写定着ベルトは、記録媒体に接触する側に、弾性材料と多孔質化されたフッ素樹脂材料とからなり導電性を有する表面層を具備したものである。
【００１０】
また、請求項２記載の発明にかかる転写定着装置は、前記請求項１に記載の発明において、前記転写定着ベルトの前記表面層は、弾性材料と、導電性を有するとともに多孔質化されたフッ素樹脂材料と、からなるものである。
【００１１】
また、請求項３記載の発明にかかる転写定着装置は、前記請求項２に記載の発明において、前記転写定着ベルトは、導電性を有するとともに多孔質化された前記フッ素樹脂材料における加工時の延伸方向と、前記転写定着ベルトの走行方向と、が一致するように形成されたものである。
【００１２】
また、請求項４記載の発明にかかる転写定着装置は、前記請求項１〜請求項３のいずれかに記載の発明において、前記転写定着ベルトは、導電性を有する基材層上に弾性層を介して前記表面層を形成したものである。
【００１３】
また、請求項５記載の発明にかかる転写定着装置は、前記請求項４に記載の発明において、前記弾性層は、前記表面層よりも高い体積抵抗率を有するように形成されたものである。
【００１４】
また、請求項６記載の発明にかかる転写定着装置は、前記請求項１〜請求項５のいずれかに記載の発明において、前記弾性材料は、シリコーンゴムであって、前記多孔質化されたフッ素樹脂材料を、ポリテトラフルオロエチレンとしたものである。
【００１５】
また、請求項７記載の発明にかかる転写定着装置は、前記請求項１〜請求項６のいずれかに記載の発明において、前記加熱手段は、加熱体によって加熱されるとともに、前記ニップ部に向けて搬送される記録媒体を案内しながら当該記録媒体の前記転写定着面を加熱する伝熱板と、前記伝熱板に案内される記録媒体を当該伝熱板に向けて付勢する付勢部材と、を具備したものである。
【００１６】
また、請求項８記載の発明にかかる転写定着装置は、前記請求項１〜請求項７のいずれかに記載の発明において、前記ニップ部を通過した後の前記転写定着ベルトを冷却する冷却手段をさらに備えたものである。
【００１７】
また、この発明の請求項９記載の発明にかかる画像形成装置は、請求項１〜請求項８のいずれかに記載の転写定着装置を備えたものである。
【発明の効果】
【００１８】
本発明は、転写定着ベルトと加圧部材とのニップ部に搬送される記録媒体の転写定着面を加熱する加熱手段を設けるとともに、転写定着ベルトの表面層の材質を最適化したために、消費エネルギが低く、凹凸紙やコート紙等の種々の記録媒体を通紙した場合であっても、転写定着ベルトへの記録媒体の巻き付きが生じることなく、ドット再現性が低下する等の不具合が生じることなく、定着性が良好で高画質な画像が形成される、転写定着装置及び画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】この発明の実施の形態１における画像形成装置を示す全体構成図である。
【図２】転写定着装置の一部を示す拡大図である。
【図３】転写定着装置に設置される加熱装置を幅方向にみた図である。
【図４】転写定着ベルトを示す拡大断面図である。
【図５】実験の条件及び結果を示す表図である。
【図６】画像に形成されたドットを示す拡大図である。
【図７】この発明の実施の形態２における転写定着装置の近傍を示す拡大図である。
【図８】この発明の実施の形態３における転写定着装置の近傍を示す拡大図である。
【図９】この発明の実施の形態４における画像形成装置の一部を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、この発明を実施するための形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。
【００２１】
実施の形態１．
図１〜図６にて、この発明の実施の形態１について詳細に説明する。
まず、図１にて、画像形成装置全体の構成・動作について説明する。
図１において、１は画像形成装置としてのカラー複写機の装置本体、２は入力画像情報に基づいたレーザ光を発する書込み部（露光部）、２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫは各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）に対応したプロセスカートリッジ、２１は各プロセスカートリッジ２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫにそれぞれ収容された感光体ドラム（像担持体）、２２は感光体ドラム２１上を帯電する帯電部、２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ、２３ＢＫは感光体ドラム２１上に形成される静電潜像を現像する現像装置、２４は感光体ドラム２１上に形成されたトナー像を転写定着ベルト２７に転写する転写バイアスローラ、２５は感光体ドラム２１上の未転写トナーを回収するクリーニング装置、を示す。
【００２２】
また、２７は複数色のトナー像が重ねて転写される転写定着部材としての転写定着ベルト、２９は転写・定着工程後の転写定着ベルト２７を清掃するクリーニング装置（ベルトクリーニング装置）、３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２ＢＫは各現像装置２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ、２３ＢＫに各色のトナーを補給するトナー補給部、５１は原稿Ｄを原稿読込部５５に搬送する原稿搬送部、５５は原稿Ｄの画像情報を読み込む原稿読込部、６１は転写紙等の記録媒体Ｐが収納される給紙部、６６は記録媒体Ｐ上にトナー像を転写・定着する転写定着装置、６７は転写・定着工程直前の記録媒体Ｐを加熱する加熱手段としての加熱装置、６８は転写定着ベルト２７に圧接してニップ部を形成する加圧部材としての加圧ローラ、７０は転写定着ベルト２７を加熱するヒータ、８５は転写定着ベルト２７の幅方向温度分布を均一化するとともに転写定着ベルト２７を冷却する冷却手段としての均しローラ、９１は記録媒体をＰを加熱装置６７に向けて付勢する付勢部材としてのブラシ状部材、を示す。
【００２３】
ここで、転写定着装置６６は、転写定着ベルト２７（転写定着部材）、加熱手段としての加熱装置６７、加圧部材としての加圧ローラ６８、ヒータ７０、冷却手段としての均しローラ８５、付勢部材としてのブラシ状部材９１、等で構成される。
また、各プロセスカートリッジ２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫは、それぞれ、感光体ドラム２１、帯電部２２、クリーニング装置２５が、一体化されたものである。そして、各プロセスカートリッジ２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫにおける感光体ドラム２１上では、それぞれ、各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）の画像形成がおこなわれる。
【００２４】
以下、画像形成装置における、通常のカラー画像形成時の動作について説明する。
まず、原稿Ｄは、原稿搬送部５１の搬送ローラによって、原稿台から図中の矢印方向に搬送されて、原稿読込部５５のコンタクトガラス５３上に載置される。そして、原稿読込部５５で、コンタクトガラス５３上に載置された原稿Ｄの画像情報が光学的に読み取られる。
【００２５】
詳しくは、原稿読込部５５は、コンタクトガラス５３上の原稿Ｄの画像に対して、照明ランプから発した光を照射しながら走査させる。そして、原稿Ｄにて反射した光を、ミラー群及びレンズを介して、カラーセンサに結像する。原稿Ｄのカラー画像情報は、カラーセンサにてＲＧＢ（レッド、グリーン、ブルー）の色分解光ごとに読み取られた後に、電気的な画像信号に変換される。さらに、ＲＧＢの色分解画像信号をもとにして画像処理部（不図示である。）で色変換処理、色補正処理、空間周波数補正処理等の処理をおこない、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのカラー画像情報を得る。
【００２６】
そして、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色の画像情報は、書込み部２に送信される。そして、書込み部２からは、各色の画像情報に基づいたレーザ光（露光光）が、それぞれ、対応するプロセスカートリッジ２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫの感光体ドラム２１上に向けて発せられる。
【００２７】
一方、４つの感光体ドラム２１は、それぞれ、図１の時計方向に回転している。そして、まず、感光体ドラム２１の表面は、帯電部２２との対向位置で、一様に帯電される（帯電工程である。）。こうして、感光体ドラム２１上には、帯電電位が形成される。その後、帯電された感光体ドラム２１表面は、それぞれのレーザ光の照射位置に達する。
書込み部２において、光源から画像信号に対応したレーザ光が各色に対応して射出される。レーザ光は、ポリゴンミラー３に入射して反射した後に、レンズ４、５を透過する。レンズ４、５を透過した後のレーザ光は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの色成分ごとに別の光路を通過することになる（露光工程である。）。
【００２８】
イエロー成分に対応したレーザ光は、ミラー６〜８で反射された後に、紙面左側から１番目のプロセスカートリッジ２０Ｙの感光体ドラム２１表面に照射される。このとき、イエロー成分のレーザ光は、高速回転するポリゴンミラー３により、感光体ドラム２１の回転軸方向（主走査方向）に走査される。こうして、帯電部２２にて帯電された後の感光体ドラム２１上には、イエロー成分に対応した静電潜像が形成される。
【００２９】
同様に、マゼンタ成分に対応したレーザ光は、ミラー９〜１１で反射された後に、紙面左から２番目のプロセスカートリッジ２０Ｍの感光体ドラム２１表面に照射されて、マゼンタ成分に対応した静電潜像が形成される。シアン成分のレーザ光は、ミラー１２〜１４で反射された後に、紙面左から３番目のプロセスカートリッジ２０Ｃの感光体ドラム２１２表面に照射されて、シアン成分の静電潜像が形成される。ブラック成分のレーザ光は、ミラー１５で反射された後に、紙面左から４番目のプロセスカートリッジ２０ＢＫの感光体ドラム２１表面に照射されて、ブラック成分の静電潜像が形成される。
【００３０】
その後、各色の静電潜像が形成された感光体ドラム２１表面は、それぞれ、現像装置２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ、２３ＢＫとの対向位置に達する。そして、各現像装置２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ、２３ＢＫから感光体ドラム２１上に各色のトナーが供給されて、感光体ドラム２１上の潜像が現像される（現像工程である。）。
その後、現像工程後の感光体ドラム２１表面は、それぞれ、複数のローラ部材２８Ａ〜２８Ｃ、８５に張架・支持された転写定着ベルト２７との対向位置に達する。ここで、それぞれの対向位置には、転写定着ベルト２７の内周面に当接するように転写バイアスローラ２４が設置されている。そして、転写バイアスローラ２４の位置で、転写定着ベルト２７上に、感光体ドラム２１上に形成された各色の画像（トナー像）が、順次重ねて転写される（第１転写工程である。）。
【００３１】
そして、第１転写工程後の感光体ドラム２１表面は、それぞれ、クリーニング装置２５との対向位置に達する。そして、クリーニング装置２５で、感光体ドラム２１上に残存する未転写トナーが回収される（クリーニング工程である。）。
その後、感光体ドラム２１表面は、不図示の除電部を通過して、感光体ドラム２１における一連の作像プロセスが終了する。
【００３２】
他方、感光体ドラム２１上の各色のトナー像が重ねて転写・担持された転写定着ベルト２７の表面は、図中の矢印方向に走行して、加圧ローラ６８（加圧部材）との当接位置（ニップ部である。）に達する。ここで、本実施の形態１における転写定着装置６６には、ニップ部の上流側で転写定着ベルト２７（又は、転写定着ベルト２７に担持されたトナー像）を加熱するヒータ７０が設置されているが、このヒータ７０による加熱量は従来のものに比べてかなり少なく設定されている。
転写定着ベルト２７に担持されたトナー像は、転写定着ベルト２７と加圧ローラ６８とのニップ部にて、記録媒体Ｐの転写定着面（おもて面）に転写されるとともに定着される（転写・定着工程である。）。詳しくは、記録媒体Ｐの転写定着面がニップ部の直前で加熱装置６７（加熱手段）によって加熱されて、ニップ部にて、転写定着面の熱と、ヒータ７０によって予備的に加熱された転写定着ベルト２７の熱と、によってトナー像が加熱・溶融されるとともに、ニップ部の圧力によってトナー像が転写定着面に定着される。なお、転写定着装置６６の構成・動作については、後で図２〜図４を用いてさらに詳しく説明する。
その後、転写定着ベルト２７表面は、ベルトクリーニング部２９の位置に達する。そして、転写定着ベルト２７上の残トナー等の付着物がベルトクリーニング装置２９に回収されて、転写定着ベルト２７上の一連の転写定着プロセスが完了する。
【００３３】
ここで、転写定着装置６６のニップ部に搬送される記録媒体Ｐは、給紙部６１から搬送ガイド６３、レジストローラ６４、加熱装置６７等を経由して搬送されたものである。
詳しくは、記録媒体Ｐを収納する給紙部６１から、給紙ローラ６２により給送された転写紙Ｐが、搬送ガイド６３を通過した後に、レジストローラ６４に導かれる。レジストローラ６４に達した記録媒体Ｐは、転写定着ベルト２７上のトナー像とタイミングを合わせて、転写定着ベルト２７と加圧ローラ６８とのニップ部に向けて搬送される。このとき、ニップ部に向けて搬送される記録媒体Ｐは加熱装置６７の伝熱板６７ｂ（図２を参照できる。）に案内されるとともに、ブラシ状部材９１によって伝熱板６７ｂに向けて付勢されながら、記録媒体Ｐの転写定着面のみが加熱装置６７（伝熱板６７ｂ）によって加熱される。
その後、フルカラー画像が転写・定着された記録媒体Ｐは、排紙搬送経路を通過して、排紙ローラ８０によって装置本体１外に出力画像として排出されて、一連の画像形成プロセスが完了する。なお、本実施の形態１における画像形成装置は、記録媒体Ｐの搬送速度（又は、プロセス線速）が、３００ｍｍ／秒程度に設定されている。
【００３４】
なお、本実施の形態１において用いられるトナーは、低温定着に適したものであることが好ましい。具体的に、トナーの軟化点（１／２流出温度）は１００℃程度であることが好ましい。
トナー結着樹脂としては、以下の組成のものを使用することができる。
例えば、ポリエステル、ポリスチレン、ポリｐ−クロロスチレン、ポリビニルトルエン等のスチレン及びその置換体の単重合体；スチレン−ｐ−クロロスチレン共重合体、スチレン−プロピレン共重合体、スチレン−ビニルトルエン共重合体、スチレン−ビニルナフタリン共重合体、スチレン−アクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリル酸エチル共重合体、スチレン−アクリル酸ブチル共重合体、スチレン−アクリル酸オクチル共重合体、スチレン−メタクリル酸メチル共重合体、スチレン−メタクリル酸エチル共重合体、スチレン−メタクリル酸ブチル共重合体、スチレン−α−クロルメタクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、 スチレン−ビニルメチルエーテル共重合体、スチレン−ビニルエチルエーテル共重合体、スチレン−ビニルメチルケトン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレンーイソプレン共重合体、スチレン−アクリロニトリル−インデン共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−マレイン酸エステル共重合体等のスチレン系共重合体が挙げられる。
また、以下の樹脂を混合して使用することもできる。ポリメチルメタクリレート、ポリブチルメタクリレート、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリウレタン、ポリアミド、エポキシ樹脂、ポリビニルブチラール、ポリアクリル酸樹脂、ロジン、変性ロジン、テルペン樹脂、フェノール樹脂、脂肪族又は脂環族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂、塩素化パラフィン、パラフィンワックス等が挙げられる。この中で特に、ポリエステル樹脂を含有しているものは充分な定着性を得るために、好ましい。特に結晶性ポリエステル樹脂は、紙接触時に充分に軟化溶融し、定着強度とともに色再現性の高い画像形成が可能となる。ポリエステル樹脂は、アルコールとカルボン酸との縮重合によって得られるが、用いられるアルコールとはポリエチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、１，２−プロピレングリコール、１，３−プロピレングリコール、１，４−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、１，４−ブテンジオール等のジオール類、１，４−ビス（ヒドロキシメチル）シクロヘキサン、ビスフェノールＡ、水素添加ビスフェノールＡ、ポリエキシエチレン化ビスフェノールＡ、ポリオキシプロピレン化ビスフェノールＡ等のエーテル化ビスフェノル類、これらを炭素数３〜２２の飽和もしくは不飽和の炭化水素基で置換した２価のアルコール単体、その他の２価のアルコール単体を挙げることができる。
また、ポリエステル樹脂を得るために用いられるカルボン酸としては、例えばマレイン酸、フマール酸、メサコン酸、シトラコン酸、イタコン酸、グルタコン酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、シクロヘキサンジカルボン酸、コハク酸、アジピン酸、セバチン酸、マロン酸、これらを炭素数３〜２２の飽和もしくは不飽和の炭化水素基で置換した２価の有機酸単量体、これらの酸無水物、低級アルキルエステルとリノレイン酸の２量体、その他の２価の有機酸単量体を挙げることができる。
バインダー樹脂として用いるポリエステル樹脂を得るためには、以上の２官能性単量体のみによる重合体のみでなく、３官能以上の多官能性単量体による成分を含有する重合体を用いることも好適である。かかる多官能性単量体である３価以上の多価アルコール単量体としては、例えばソルビトール、１，２，３，６−ヘキサンテトロール、１，４−サルビタン、ペンタエスリトール、ジペンタエスリトール、トリペンタエスリトール、蔗糖、１，２，４−ブタントリオール、１，２，５−ペンタントリオール、グリセロール、２−メチルプロパントリオール、２−メチル−１，２，４−ブタントリオール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、１．３．５−トリヒドロキシメチルベンゼン、その他を挙げることができる。
また３価以上の多価カルボン酸単量体としては、例えば１，２，４−ペンゼントリカルボン酸、１，２，５−ペンゼントリカルボン酸、１，２，４−シクロヘキサントリカルボン酸、２，５，７−ナフタレントリカルボン酸、１，２，４−ナフタレントリカルボン酸、１，２，４−ブタントリカルボン酸、１，２，５−ヘキサントリカルボン酸、１，３−ジカルボキシル−２−メチル−２−メチレンカルボキシプロパン、テトラ（メチレンカルボキシル）メタン、１，２，７，８−オクタンテトラカルボン酸、エンボール３量体酸、これらの酸無水物、その他を挙げることができる。
【００３５】
また、本実施の形態１に用いるトナーには、転写定着工程時の転写定着ベルト２７表面でのトナーの離型性を向上する目的で、離型剤を含有させることができる。離型剤として、公知のものをすべて使用できるが、特に脱遊離脂肪酸型カルナウバワックス、モンタンワックス及び酸化ライスワックス、エステルワックスを単独又は組み合わせて使用することができる。カルナウバワックスとしては、微結晶のものが良く、酸価が５以下であり、トナーバインダー中に分散したときの粒子径が１μｍ以下の粒径であるものが好ましい。モンタンワックスについては、一般に鉱物より精製されたモンタン系ワックスを指し、カルナウバワックス同様、微結晶であり、酸価が５〜１４であることが好ましい。酸化ライスワックスは、米ぬかワックスを空気酸化したものであり、その酸価は１０〜３０が好ましい。各ワックスの酸価が各々の範囲未満であった場合、低温定着温度が上昇し低温定着化が不充分となる。逆に酸価が各々の範囲を超えた場合、コールドオフセット温度が上昇し低温定着化が不充分となる。ワックスの添加量としてはバインダー樹脂１００重量部に対して１〜１５重量部、好ましくは３〜１０重量部の範囲で用いられる。１重量部未満では、その離型効果が薄く所望の効果が得られにくい。また、１５重量部を超えた場合はキャリアへのスペントが顕著になる等の問題が生じる。
また、外添加剤として、トナーの流動性を向上させる目的で、シリカ、酸化チタン、アルミナ等、さらに必要に応じて脂肪酸金属塩類やポリフッ化ビニリデン等を添加しても良い。
特に、転写定着装置６６は、トナーを充分に加熱することが可能であるため、サブミクロンの大粒径シリカ等の添加剤を比較的多量に用いても定着性や定着温度に影響を与えないため、流動性・転写性を考慮した外添処方が可能である。
【００３６】
次に、図２〜図４にて、本実施の形態１において特徴的な転写定着装置６６について詳述する。
図２は、転写定着装置６６の一部を示す拡大図である。図３は、加熱手段としての加熱装置６７を図２のＸ方向から幅方向にみた図である。図４は、転写定着ベルト２７を示す拡大断面図である。
図２に示すように、転写定着装置６６は、転写定着ベルト２７（転写定着部材）、加熱装置６７（加熱手段）、ヒータ７０、加圧部材としての加圧ローラ６８、付勢部材としてのブラシ状部材９１、冷却手段としての均しローラ８５、等で構成される。
【００３７】
ここで、転写定着ベルト２７は、図４を参照して、内周面側に形成された基材層２７ｃ上に、弾性層２７ｂ、表面層２７ａ（被覆層）が順次形成された多層構造のエンドレスベルトである。転写定着ベルト２７の基材層２７ｃ（ベースフィルム）は、ローラ部材２８Ａ〜２８Ｃへの巻回に適した可撓性と強度とを有するものであればよく、例えば、高分子フィルム、金属フィルム、又は、これらを複合化して得られた複合フィルムを使用することができる。具体的に、高分子フィルムとしては、ポリイミド類、ポリアミドイミド類、ポリエステル類、ポリカーボネート類、等のシート状又はクロス状の成形物等を挙げることができる。また、このような高分子フィルムは、内部にカーボンブラック、グラファイト等の導電化剤、帯電防止剤、磁性体、剥離剤、補強材等の添加剤を添加したものであってもよい。本実施の形態１では、基材層２７ｃとしてポリイミドが用いられ、弾性層２７ｂとしてシリコーンゴムが用いられている。
【００３８】
ここで、本実施の形態１における転写定着ベルト２７は、記録媒体Ｐに接触する側（外周面側である。）に形成される表面層２７ａが、耐熱性（定着温度よりも大きな２００℃程度で強度や弾性率等の物性値の大きな変化がない性質である。）を有する弾性材料と、多孔質化されたフッ素樹脂材料と、からなる複合材料で形成されていて、さらに導電性を有するように形成されている。
具体的に、多孔質化されたフッ素樹脂材料としては、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）に圧延、押し出し、混練、延伸等の手段により剪断力を作用させて、これらの樹脂を連続気孔を有するように多孔質化させて得られるフィブリル化樹脂を挙げることができる。また、このような多孔質化されたフッ素樹脂材料と複合化される弾性材料は、表面層２７ａに離型性（反タック性）に加えて弾性を付与する上で重要であり、常温硬化型（ＲＴＶ）や低温硬化型（ＬＴＶ）のゴム材料を使用することができる。具体的に、表面層２７ａの弾性材料としては、ＲＴＶシリコーンゴム、ＬＴＶシリコーンゴム、フッ素ゴム、フッ化シリコーンゴム、フルオロカーボンシロキサンゴム等を挙げることができる。また、これらのゴム中に、表面層２７ａの離型性をより一層向上させるためにシリコーン油等を添加したり、熱伝導性等の性能を向上させるためにカーボンブラック、グラファイト、窒化硼素、アルミナ、シリカ等の無機粉末を添加してもよい。
このように、転写定着ベルト２７の表面層２７ａを形成することで、表面の凸凹が大きな凹凸紙を通紙する場合であっても、ニップ部にて凹凸紙の凸凹な表面への転写定着ベルトの密着性（追従性）を高めることができるために、凹凸紙に対して画像のドット再現性が低下することなく高画質な画像を形成することができる。さらに、表面平滑性が高いコート紙を通紙する場合であっても、表面層２７ａのタック性が比較的低いために、転写定着工程後のコート紙が転写定着ベルト２７から分離されずに転写定着ベルト２７に巻き付いてしまう不具合を抑止することができる。なお、本願における、「多孔質化された」フッ素樹脂材料とは、空隙率が概ね５０％以上（体積比率が５０％以下）の略網目構造のフッ素樹脂材料である。
【００３９】
なお、転写定着ベルト２７は、その厚さが３００μｍ以下（好ましくは１００μｍ以下）に設定するのが好ましい。転写定着ベルト２７の厚さが薄すぎると、所望の強度を達成できなくなるほか、離型性と弾性とを付与する上で重要な表面層２７ａに所望の性能を付与するのが困難になるので、最低でも８０μｍ程度の厚さが必要になる。また、ベルトの厚さが３００μｍを超えると、ベルトを張架したときの曲率を大きくすることができなくなるため、ベルトの耐久性を確保しつつ装置の小型化を達成することができなくなる。
また、転写定着ベルト２７において、基材層２７ｃの層厚は１５〜２００μｍ（好ましくは５０〜７５μｍ）に、弾性層２７ｂ（中間層）の層厚は５０〜２００μｍ（好ましくは８０〜１６０μｍ）に、表面層２７ａの層厚は１０〜４０μｍに設定することが好ましい。
また、転写定着ベルト２７の表面と記録媒体Ｐとの摩擦係数が０．１〜０．５の範囲になるように設定することが好ましい。摩擦係数が０．５を超えてしまうと、記録媒体Ｐと転写定着ベルト２７との密着力が大きくなりすぎて、記録媒体Ｐが転写定着ベルト２７から分離しずらくなり、さらには転写定着ベルト２７の表面に紙粉やゴミ等の不溶融物が付着してクリーニング性が悪化してしまう。
なお、転写定着ベルト２７は、基材層２７ｃが完全なシームレス構造でなくても、基材層２７ｃ上に弾性層２７ｂや表面層２７ａが積層されることにより画質に影響を与えない程度の高精度な継目が形成されていれば実質的にシームレス構造のものと変わりなく使用上問題がない。
【００４０】
このようにフィブリル化樹脂で多孔質化されたフッ素樹脂材料を含有する表面層２７ａを有する転写定着ベルト２７は、次のように製造される。
まず、予めフッ素樹脂をフィブリル化させてフィブリル化樹脂の多孔質体を形成して、この多孔質体の空隙中にゴム材料（弾性材料）を含浸させる。その後、これを接着性が改善処理された基材層２７ｃ（又は弾性層２７ｂ）の表面に貼り合わせて、その後に加熱処理してゴム材料を硬化させる。その際、上述した多孔質体の一面に接着剤を塗布してから基材層２７ｃ（又は弾性層２７ｂ）の上に表面層２７ａを積層してもよいし、多孔質体の空隙中にゴム材料を含浸させて加熱硬化させてからその一面に接着剤を塗布して、これを基材層２７ｃ（又は弾性層２７ｂ）の表面に貼り合わせて積層してもよい。さらには、上述した多孔質体を接着剤により基材層２７ｃ（又は弾性層２７ｂ）の表面に貼り合わせ積層してから、積層された多孔質体の空隙中にゴムを含浸させて、その後に加熱硬化させてもよい。
【００４１】
ここで、本実施の形態１における転写定着ベルト２７は、幅方向（図２の紙面垂直方向である。）の長さが３００ｍｍに、周長（走行方向の長さである。）が１１５０ｍｍに設定されている。また、転写定着ベルト２７における、基材層２７ｃは層厚が７０μｍ程度のポリイミドで形成され、弾性層２７ｂは層厚が１１０μｍ程度のシリコーンゴムで形成され、表面層２７ａは厚さが１０μｍで空隙率８０％の導電性の延伸多孔質ＰＴＦＥの中に付加重合型シリコーンゴムを含浸させて１２０℃で１時間加熱硬化させて形成されたものである。このように形成された転写定着ベルト２７は、その体積抵抗率が１０8Ω・ｃｍ程度である。
【００４２】
また、加圧部材としての加圧ローラ６８は、アルミニウム等からなる円筒状の芯金上に表面層（離型層）が形成されたものであって、図２の時計方向に回転する。加圧ローラ６８は、不図示の加圧機構によって、転写定着ベルト２７を介してローラ部材２８Ａに圧接する。こうして、加圧ローラ６８と転写定着ベルト２７との間に、所望のニップ部が形成される。なお、本実施の形態１では、加圧ローラ６８によってニップ部にかかる圧力が０．３〜０．５ＭＰａ程度に設定されていて、ニップ部におけるニップ幅が１２ｍｍ程度に設定されている。
加圧ローラ６８の表面層としては、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ＰＦＡ（４フッ化エチレンバーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体）、ＦＥＰ（テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体）、等を用いることができる。
【００４３】
加熱手段としての加熱装置６７は、転写定着装置６６におけるニップ部の入口側の近傍に配設されている。加熱装置６７は、加熱体６７ａ、伝熱板６７ｂ、電極６７ｃ、等で構成される。
加熱体６７ａは、伝熱板６７ｂと電極６７ｃとに挟持されている。本実施の形態１では、加熱体６７ａとして、所定のキューリー点に達すると抵抗が急激に上昇する抵抗発熱体を用いている。具体的に、加熱体６７ａとして、チタン酸バリウム系半導体磁器素体からなる正特性サーミスタを用いている。また、本実施の形態１では、図３に示すように、加熱体６７ａ（正特性サーミスタ）を幅方向に１０個並設している。
伝熱板６７ｂ（伝熱部材）は、板厚が０．２ｍｍのステンレス鋼板である。伝熱板６７ｂは、レジストローラ６４の近傍からニップ部の近傍にかけて延設されていて、ニップ部に向けて搬送される記録媒体Ｐを案内する案内板（ガイド板）として機能する。また、伝熱板６７ｂは、ニップ部に向けて搬送される記録媒体Ｐの転写定着面（おもて面）に接触して、加熱体６７ａで発生した熱を記録媒体Ｐ（転写定着面）に伝熱する機能を有する。さらに、伝熱板６７ｂには交流電源７１が接続されていて、一方の電極としても機能することになる。
【００４４】
加熱体６７ａを挟持する電極６７ｃ及び伝熱板６７ｂには、交流電源７１が接続されていて、スイッチ７２が接続されることにより加熱体６７ａの両端にＡＣ１００ボルトの電圧が印加される。これにより、加熱体６７ａ内に電流が流れて加熱体６７ａが発熱することになる。さらには、加熱体６７ａの熱が伝熱板６７ｂから記録媒体Ｐの転写定着面に伝えられる。
なお、本実施の形態１では、伝熱板６７ｂの材料として、熱伝導率が高く、同体積における熱容量が低く、比較的安価な銅を用いているために、加熱効率が高く比較的安価な加熱装置６７を提供することができる。
【００４５】
ここで、加熱体６７ａは、記録媒体Ｐの発火点よりも低いキューリー点を有するものを用いることが好ましい。これにより、加熱体６７ａは、その自己温度制御機能によって、記録媒体Ｐの発火点以上に昇温する不具合が抑止される。
具体的に、本実施の形態１では、加熱体６７ａのキューリー点を２００℃に設定している。これにより、加熱体６７ａの温度が２００℃を超えたときに、電極６７ｃと伝熱板６７ｂとの間の抵抗が急激に上昇して、加熱体６７ａ内に流れる電流が低下する。詳しくは、加熱体６７ａの温度が２１０℃のとき加熱体６７ａ内に流れる電流は１／２に低下して、加熱体６７ａの温度が２２０℃のとき加熱体６７ａ内に流れる電流は１／４に低下する。
このように構成された加熱体６７ａは、１２００ワットの電力で６秒後に１９０〜２００℃にまで昇温して、その後は自己温度制御機能により２１０℃以上に昇温することはない。加熱体６７ａを２１０℃以下で制御する場合には、図示しない温度センサを用いてＰＩＤ制御等によって所望の温度に制御する。制御回路が故障しても、上述のように２１０℃以上にはなり得ないので安全性が確保される。また、本実施の形態１では、幅方向に複数の加熱体６７ａを並設しているために、複数の加熱体６７ａによってそれぞれの自己温度制御がおこなわれて、幅方向の温度ムラを１０℃以下にすることができる。
【００４６】
このように構成された加熱装置６７は、上述したように、転写・定着工程直前の記録媒体Ｐの転写定着面（おもて面）のみを加熱するものである。換言すると、加熱装置６７は、記録媒体Ｐの裏面（転写定着面に対する裏面である。）が昇温する前に（おもて面から裏面に熱が伝達される前に）記録媒体Ｐがニップ部に搬送されるように転写定着面を加熱する。
【００４７】
本願発明者は、１６０℃に加熱された銅板（厚さ１ｍｍ）に記録媒体Ｐ（厚紙３００ｇ紙）を６０ｍｓｅｃ接触させてその後に雰囲気温度４０℃の空中に搬送（空走）したときの、記録媒体Ｐの転写定着面の温度変動をシミレーションした。その結果、銅板によって約１４０℃まで加熱された記録媒体Ｐが、雰囲気温度４０℃の空中に１０ｍｓｅｃ（搬送速度３００ｍｍ／秒の場合、３ｍｍの搬送距離に相当する。）搬送されるだけで１１０℃まで温度が低下するのがわかった。したがって、転写定着工程前の記録媒体Ｐの加熱効率を上げるためには、記録媒体を加熱する伝熱部材（伝熱板）をできる限りニップ部に近接させることが必要になる。
本実施の形態１では、伝熱板６７ｂを板状に形成して、その先端をできる限りニップ部に近づけるとともに、その搬送方向の長さをできる限り長く設定しているために、転写定着工程前の記録媒体Ｐの加熱効率を向上させることができる。
【００４８】
ここで、本実施の形態１における伝熱板６７ｂは、記録媒体Ｐを案内する案内面（記録媒体Ｐに接触する面である。）に、フッ素樹脂粒子を含有するニッケルメッキが覆設されている。具体的には、ニッケルメッキの皮膜中に３０ｖｏｌ％のＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）を分散させている。このようなコーティングは、析出状態の硬度がＨｖ３００程度であって通常の樹脂コーティングに比べて硬く、すべり性、耐摩耗性、離型性にも優れている。したがって、伝熱板６７ｂにトナーや紙粉が付着する不具合を軽減できるとともに、伝熱板６７ｂの耐久性を向上させることができる。
なお、伝熱板６７ｂの案内面（記録媒体Ｐに接触する面である。）を、耐摩耗性が高いダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）やグラファイトライクカーボン（ＧＬＣ）で覆設することもできる。
【００４９】
本実施の形態１における加熱装置６７は、記録媒体Ｐの転写定着面の温度が転写定着ベルト２７の表面温度よりも高くなるように、転写定着面を加熱している。すなわち、転写定着ベルト２７に担持されたトナー像Ｔは、ニップ部にて、主として記録媒体Ｐから受ける熱により加熱・溶融されることになる。
本実施の形態１では、記録媒体Ｐの転写定着面を加熱していて、出力画像上にて充分な光沢を得るための温度を独立して設定できるので、ヒータ７０によって加熱される転写定着ベルト２７の温度（定着設定温度）を低くできる。また、記録媒体Ｐは転写・定着工程の直前に加熱されるので、過剰に加熱されずに、トナーＴと記録媒体Ｐとの密着性も必要以上に高められることはない。
すなわち、本実施の形態１の構成によれば、低温定着が可能であって、装置のウォームアップ時間を短縮できて、省エネルギ化を向上させることができる。また、転写定着ベルト２７への熱移動を抑制できるので、転写定着ベルト２７の耐久性を向上させることができる。さらに、転写定着ベルト２７の加熱温度が低減されるために、転写定着ベルト２７の熱劣化を抑制できる。
【００５０】
また、本実施の形態１における転写定着装置６６は、伝熱板６７ｂによってニップ部に案内される記録媒体Ｐを、ブラシ状部材９１（付勢部材）によって伝熱板６７ｂに押し付ける（付勢する）ように構成されている。このように構成することにより、伝熱板６７ｂに対する記録媒体Ｐの密着力と密着時間が向上するために、伝熱板６７ｂによって記録媒体Ｐの表面を確実に目標温度まで温度上昇させて、定着不良を抑制することが可能となる。
【００５１】
ここで、ブラシ状部材９１は、耐熱性を有するポリイミド繊維（直径０．２ｍｍ）からなり密度５０本／ｃｍ2にて植毛されたブラシ毛９１ａが、伝熱板６７ｂに案内される記録媒体Ｐに複数個所で点接触又は線接触するように構成されたものである。記録媒体Ｐとの接触面積を極力小さくして記録媒体Ｐを伝熱板６７ｂに押圧することで、ブラシ状部材９１の側に熱が移動して記録媒体Ｐの加熱効率が低下する不具合を抑止することができるとともに、記録媒体Ｐの搬送性が低下する不具合を抑止することができる。
【００５２】
このように、本実施の形態１における転写定着装置６６は、転写定着ベルト２７の加熱を最小限に抑えて、トナーの加熱・溶融に必要な熱量を、ニップ部に搬送される直前に記録媒体Ｐを効率的に加熱することで補足するものである。しかし、その場合に、加熱された記録媒体Ｐから転写定着ベルト２７が多量かつ不均一な分布の熱を受けて、転写定着ベルト２７の幅方向（記録媒体の搬送方向に直交する方向である。）に温度ムラが生じて、定着ムラやオフセット等の定着不良画像が発生しやすくなってしまう。
これに対して、本実施の形態１では、図２に示すように、ニップ部を通過した後の転写定着ベルト２７の表面の幅方向の温度分布を均一化するとともに、転写定着工程後の転写定着ベルト２７を冷却する冷却手段としての均しローラ８５を設置している。
均しローラ８５は、ニップ部に対して転写定着ベルト２７の走行方向下流側に配設されたローラ部材であって、３つのローラ部材２８Ａ〜２８Ｃとともに転写定着ベルト２７を張架・支持する。冷却手段としての均しローラ８５は、ヒートパイプであって、その内部で熱を効率的に対流させることで、転写定着ベルト２７を冷却するとともに転写定着ベルト２７表面の幅方向の温度分布を均一化する。これにより、転写定着ベルト２７の加熱を最小限に抑えてニップ部に搬送される直前の記録媒体Ｐを加熱装置６７によって加熱する場合であっても、定着ムラやオフセット等の定着不良が発生するのを抑止することができる。
【００５３】
以上説明したように、本実施の形態１における転写定着ベルト２７は、記録媒体Ｐに接触する外周面側に形成される表面層２７ａが、耐熱弾性材料と、多孔質化されたフッ素樹脂材料と、からなる複合材料で形成されていて、さらに導電性を有するように形成されているために、記録媒体Ｐの凸凹な表面への転写定着ベルト２７の密着性（追従性）と、記録媒体Ｐの平滑な表面に対する転写定着ベルト２７の離型性（反タック性）と、を両立させることができる。具体的には、記録媒体Ｐの種類が異なり、その表面のＲｙ（最大高さ）が０．５〜４０μｍの範囲で変化しても、上述した密着性と離型性とを両立させることができる。
【００５４】
ここで、転写定着ベルト２７の表面層２７ａの導電性は、ニップ部の入口近傍で異常放電が生じて記録媒体Ｐ上に転写されるトナー像に転写チリが発生するのを防止するために必要な特性であって、１０8〜１０11Ω・ｃｍ程度の体積抵抗率を有する必要がある。
転写定着ベルト２７の表面層２７ａに導電性を付与する方法としては、ゴム材料（弾性材料）にカーボンブラック等を添加して導電性を付与させてもよいが、多孔質化されたフッ素樹脂材料にカーボンブラック等を添加して導電性を付与するのが好ましい。これは、ゴム材料（弾性材料）にカーボンブラック等を添加して導電性を付与した場合には、ゴム材料の線膨張が２００〜３００ｐｐｍ／℃と大きいために、加熱・冷却のサイクルを繰り返すことによりゴム材料内の導電経路が遮断されて材料の導電性が経時で低下してしまう可能性があるためである。これに対して、多孔質化されたフッ素樹脂材料に導電性を付与した場合には、フッ素樹脂材料の線膨張が１００〜１２０ｐｐｍ／℃と比較的小さいために、加熱・冷却のサイクルを繰り返しても膨張収縮が小さくて導電性の変化が生じにくい。
なお、表面層２７ａに導電性を付与する方法としては、多孔質化した網目状のフッ素樹脂にカーボン等を混練等により充填する方法や、多孔質化した網目状のフッ素樹脂にナノカーボン等を吸着させる方法や、多孔質化した網目状のフッ素樹脂に存在するゴム材料（弾性材料）にカーボン等を混練等により充填する方法がある。
【００５５】
また、上述したように、多孔質化されたフッ素樹脂材料にカーボンブラック等の導電性充填剤を添加して導電性を付与する場合に、多孔質化されたフッ素樹脂材料における加工時の延伸方向と、前記転写定着ベルト２７の走行方向と、が一致するように形成することが好ましい。多孔質化されたフッ素樹脂材料における加工時の延伸方向は、それに直交する方向に比べて、その材料内に含まれる導電性充填剤の間隔が大きくなる方向である。したがって、その延伸方向と転写定着ベルト２７の走行方向とを一致させることで、転写定着ベルト２７における走行方向の抵抗を高くすることができるため、ニップ部の入口でのバイアス効果が低減して、入口近傍の空間における放電が低下して、記録媒体Ｐ上に転写されるトナー像に転写チリが生じにくくなる。
【００５６】
また、本実施の形態１における転写定着ベルト２７は、上述したように、基材層２７ｃ上に弾性層２７ｂを介して表面層２７ｃを形成している。このように、基材層２７ｃと表面層２７ｃとの間に弾性層２７ｂを設けることで、転写定着ベルト２７全体としての弾性を確保することができて、記録媒体Ｐの表面の凹凸への密着性（追従性）が向上することになる。
また、その弾性層２７ｂは、表面層２７ａよりも高い体積抵抗率を有するように形成されている。このように、表面層２７ａに内接する弾性層２７ｂの体積抵抗率を高く設定することで、転写定着ベルト２７の表面抵抗が高くなるために、ニップ部の入口でのバイアス効果が低減して、入口近傍の空間における放電が低下して、記録媒体Ｐ上に転写されるトナー像に転写チリが生じにくくなる。
【００５７】
図５は、本実施の形態１における転写定着装置６６を用いることによる効果を確認するために、本願発明者がおこなった実験の条件及び結果を示す表図である。
実験は、本実施の形態１における画像形成装置を用いて、転写定着ベルト２７の表面層２７ａの材料を１２種類（実施例１〜７、比較例１〜５）振って、種々の記録媒体Ｐについての通紙性（転写定着ベルト２７への記録媒体Ｐの巻き付き）と画質（ドット再現性）とを確認したものである。
比較例１は転写定着ベルト２７の表面層２７ａをシリコーンゴム（ＪＩＳ−Ａ硬度が２０Ｈｓのものである。）のみで形成して、実施例１〜３は転写定着ベルト２７の表面層２７ａをシリコーンゴム（ＪＩＳ−Ａ硬度が２０Ｈｓのものである。）と体積比率（１００％−空隙率である。）が１０、２０、３０％の多孔質ＰＴＦＥとで形成した。比較例２は転写定着ベルト２７の表面層２７ａをシリコーンゴム（ＪＩＳ−Ａ硬度が４０Ｈｓ）のみで形成して、実施例４〜５は転写定着ベルト２７の表面層２７ａをシリコーンゴム（ＪＩＳ−Ａ硬度が４０Ｈｓ）と体積比率が１０、２０％の多孔質ＰＴＦＥとで形成した。比較例３は転写定着ベルト２７の表面層２７ａを信越化学工業製「ＳＩＦＥＬ」（ＪＩＳ−Ａ硬度が３０Ｈｓ）のみで形成して、実施例６〜７は転写定着ベルト２７の表面層２７ａを信越化学工業製「ＳＩＦＥＬ」（ＪＩＳ−Ａ硬度が３０Ｈｓ）と体積比率が１０、２０％の多孔質ＰＴＦＥとで形成した。比較例４は転写定着ベルト２７の表面層２７ａをフッ素ゴム（ＪＩＳ−Ａ硬度が５０Ｈｓ）のみで形成した。比較例５は転写定着ベルト２７の表面層２７ａをＰＴＦＥ（多孔質化されていないものである。）のみで形成した。
【００５８】
また、図５において、Ａ〜Ｆの記号は、下記の記録媒体に対応している。
Ａは「王子製紙  ＰＯＤ  グロスコート紙」（坪量８０ｇ／ｍ2、Ｒｙ０．５μｍ）であり、Ｂは「王子製紙  ミラーコートプラチナ」（坪量１０４ｇ／ｍ2、Ｒｙ０．４μｍ）であり、Ｃは「ＮＢＳリコー  タイプ６２００」（坪量８０ｇ／ｍ2、Ｒｙ５．２μｍ）であり、Ｄは「ＮＢＳリコー  タイプＣＦ１３５Ｗ」（坪量１５５ｇ／ｍ2、Ｒｙ６．３μｍ）であり、Ｅは「特種製紙  マーメイド」（坪量１０５ｇ／ｍ2、Ｒｙ３０μｍ）であり、Ｆは「特種製紙  レザック６６」（坪量１１６ｇ／ｍ2、Ｒｙ３６μｍ）である。なお、上記の「Ｒｙ」は、測定長さを２５ｍｍ、λｃを８ｍｍに設定したときの、記録媒体の表面性（最大高さ）である。なお、記録媒体Ａ、Ｂはコート紙であって、記録媒体Ｃ、Ｄは普通紙であって、記録媒体Ｅ、Ｆは凹凸紙である。
これらの６種類の記録媒体Ａ〜Ｆのすべてについて、所定枚数の通紙をおこない、転写定着ベルト２７への記録媒体の巻き付きの有無と、６００ｄｐｉの２×２画像におけるドット再現性の良否（ドットの欠損の有無）と、を確認した。なお、ドット再現性の良否は、加圧ローラ６８の加圧条件を２種類（圧力０．５ＭＰａと、圧力０．３ＭＰａと、である。）振ったもので評価した。また、ドット再現性の良否は、２×２画像の拡大写真を観察して、図６（Ａ）のようにドットＰＤの欠損がまったくないものを「良」として、図６（Ｂ）のようにドットＰＤの欠損が生じたものを「否」とした。
例えば、比較例１においては、加圧条件に関わらずＡ〜Ｆのすべての紙種でドット再現性が良好であったのに対して、Ａ、Ｂの２種類の紙種（いずれもコート紙である。）で転写定着ベルト２７への記録媒体の巻き付きが生じたことになる。
【００５９】
また、図５において、転写定着ベルト２７への記録媒体の巻き付きの有無に関わる代用特性としての、転写定着ベルト２７のタック性（離型性）を調べるためにボールタック試験をおこなった結果（一部の実施例、比較例のみおこなったものである。）を示している。
ボールタック試験は、「ＪＩＳ  Ｚ  ０２３７」に準拠するものであって、傾斜角度のみを２０度に変更しておこなった。図５中に記載の結果は、試験において測定されたボールナンバー（例えば、ボールナンバー２は直径１．５９ｍｍのボールである。）であって、ボールナンバーが小さいほどタック性が低く転写定着ベルトへの巻き付きが生じにくいことになる。
【００６０】
また、図５において、ドット再現性の良否に関わる代用特性としての、記録媒体の凹凸面に対する転写定着ベルト２７の密着性（追従性）を調べるためにユニバーサル硬度（ＨＵ）を測定・算出した結果を示している。
ユニバーサル硬度（ＨＵ）は、ビッカース圧子の押込み深さ３０μｍでの反発力を測定して、面積で除すことで応力に換算して求めたものである。詳しくは、測定には微小硬度試験機「フィッシャースコープＨ１００」（ヘルムートフィッシャー社製）を使用した。転写定着ベルトをヒータ等の加熱源で加熱して、実際の定着温度に保持した状態で測定をおこなう。測定には、正四角錐ダイヤモンド圧子であるビッカース圧子を用いる。ビッカース圧子をサンプルに垂直に押し込み、圧子の進入深さ（ｈ）と荷重（Ｆ）からユニバーサル硬さ（ＨＵ）を計算する。正四角錐の対面角は１３６°であるため、ユニバーサル硬さ（ＨＵ）は次式で定義される。 
ＨＵ（Ｎ／ｍｍ2）＝Ｆ（ｍＮ）×１０3／（２６．４３×ｈ（μｍ）2）
この値がニップ部の圧力を下回ると記録媒体Ｅ、Ｆのような凹凸紙に対しても転写定着ベルトが追従することになる。
【００６１】
なお、この実験で用いる転写定着装置は、転写定着ベルトの走行速度を３００ｍｍ／秒、転写定着ベルトの表面温度を６０℃、記録媒体のニップ部突入温度を１００〜１２０℃に設定したものである。また、画像形成装置におけるプリントスピードは、６０枚／分（Ａ４サイズの記録媒体）に設定されていて、所定枚数の連続通紙をおこなった。
また、この実験で用いたトナーは、「ｉｍａｇｉｏ  ＭＰ  Ｃ６０００用Ｐ×Ｐトナー」（リコー社製）である。なお、追加実験として、「ＥＡトナー」（富士ゼロックス社製）、「Ｓトナー」（キャノン社製）を用いて、同様の試験をおこなった結果、図５の実験結果とほぼ同様の結果を得ることができた。なお、上述したいずれのトナーを用いた場合にも、記録媒体のニップ部突入温度は±１℃の範囲であった。
【００６２】
図５の実験結果において、比較例１と実施例１〜３との比較、比較例２と実施例４〜５との比較、比較例３と実施例６〜７との比較等から、同一のゴム材料（弾性材料）に対して多孔質ＰＴＦＥを複合してタック性を低下させることで、転写定着ベルトへの記録媒体（特に、Ａ、Ｂ等のコート紙）の巻き付きが低減されることがわかる。また、比較例５と実施例１〜７との比較等から、ＰＴＦＥを多孔質化してゴム材料を複合化することで転写定着ベルトのユニバーサル硬度が大幅に小さくなり、記録媒体（特に、Ｅ、Ｆ等の凹凸紙）に対する密着性が高まってドット再現性が大幅に向上することがわかる。
また、全体的な実験結果から、転写定着ベルト２７の表面層２７ａを、ゴム材料（弾性材料）としてのシリコーンゴムと、多孔質化されたフッ素樹脂材料としての多孔質ＰＴＦＥと、で形成することで、種々の記録媒体に対して、転写定着ベルトへの記録媒体の巻き付き防止と、ドット再現性の向上と、をバランスよく両立させることができることがわかる。特に、実施例２の条件（シリコーンゴム２０Ｈｓ＋空隙率８０％の多孔質ＰＴＦＥ）は、ニップ部における加圧条件に関わらず、巻き付き防止とドット再現性の向上とを高いレベルで両立させることができることがわかる。また、実施例３、４、６の条件についても、ニップ部における加圧条件を高め（０．５ＭＰａ程度）に設定することにより、巻き付き防止とドット再現性の向上とを高いレベルで両立させることができることがわかる。なお、これらの条件のとき、５万枚の連続通紙試験をおこなっても、転写定着ベルトに対する記録媒体の離型性は良好で、出力画像における濃度安定性や発色性等の画質も良好であった。
【００６３】
なお、図５に関わる実験は、導電性を有するＰＴＦＥと絶縁性のゴム材料とからなる表面層を形成して、体積抵抗が１０8Ω・ｃｍ程度に、表面抵抗が１０11Ω／□に設定された転写定着ベルトを用いておこなったものである。
これに対して、絶縁性を有するＰＴＦＥと導電性のゴム材料とからなる表面層を具備した転写定着ベルトを用いて連続通紙試験をおこなったところ、通紙枚数が１万枚を超えたころに転写定着ベルトの表面抵抗が１桁以上増加して、画像の転写不良によるかすれが発生してしまうことを確認した。
また、転写定着ベルトの走行方向と導電性を有する多孔質ＰＴＦＥの加工時の延伸方向とを一致させたものと、転写定着ベルトの幅方向（走行方向に直交する方向である。）と導電性を有する多孔質ＰＴＦＥの加工時の延伸方向とを一致させたものと、を用いて出力画像の画質を比較したところ、前者のものが後者のものに比べて、ドット面積の標準偏差が約３０％小さく、転写チリの小さい画質が得られた。また、基材層となるポリイミドを体積抵抗が１０9Ω・ｃｍのものに代えると、さらにドットの転写チリが減少した。
【００６４】
以上説明したように、本実施の形態１によれば、転写定着ベルト２７と加圧ローラ６８（加圧部材）とのニップ部に搬送される記録媒体Ｐの転写定着面を加熱する加熱装置６７（加熱手段）を設けるとともに、転写定着ベルト２７の表面層２７ａの材質を最適化したために、消費エネルギが低く、凹凸紙やコート紙等の種々の記録媒体Ｐを通紙した場合であっても、転写定着ベルト２７への記録媒体Ｐの巻き付きが生じることなく、ドット再現性が低下する等の不具合が生じることなく、定着性が良好で高画質な画像を形成することができる。
【００６５】
なお、本実施の形態１では、加熱装置６７の加熱体６７ａとして抵抗発熱体（正特性サーミスタ）を用いて伝熱板６７ｂを加熱体６７ａによって加熱されるように構成した。しかし、加熱手段としての加熱装置６７は、このような構成に限定されるものではない。例えば、伝熱板６７ｂを所定のキューリー点に達すると透磁率が低下する金属材料で形成して、伝熱板６７ｂを電磁誘導により加熱することもできる。そして、このような場合にも、本実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
また、本実施の形態１では、記録媒体Ｐを伝熱板６７ｂの側に付勢する付勢部材としてブラシ状部材９１を用いたが、付勢部材としてバネ材を用いることもできる。その場合、記録媒体Ｐとの摩擦を低減するために、バネ材の摺動面にフッ素樹脂等の低摩擦材料をコーティングすることが好ましい。
【００６６】
また、本実施の形態１では、転写定着工程後の転写定着ベルト２７を冷却する冷却手段として均しローラ８５を用いたが、冷却手段として転写定着ベルトの表面に対向する冷却ファンを用いることもできる。
【００６７】
実施の形態２．
図７にて、この発明の実施の形態２について詳細に説明する。
図７は、実施の形態２における転写定着装置の近傍を示す拡大図であって、前記実施の形態１における図２に相当する図である。本実施の形態２における転写定着装置は、各色の感光体ドラム２１上に形成されたトナー像が中間転写ベルト９５に１次転写された後に転写定着ベルト２７に２次転写されて記録媒体Ｐに３次転写される点が、各色の感光体ドラム２１上に形成されたトナー像が転写定着ベルト２７に１次転写されて記録媒体Ｐに２次転写される前記実施の形態１のものと相違する。
【００６８】
本実施の形態２における画像形成装置は、各色の感光体ドラム（図示は省略するが、中間転写ベルト９５に対向するように並設されている。）に形成されたトナー像が中間転写ベルト９５に重ねて１次転写された後に、中間転写ベルト９５と転写定着ベルト２７との間で、そのトナー像が転写定着ベルト２７に２次転写される。さらに、転写定着ベルト２７に転写されたトナー像Ｔが、加圧ローラ６８とのニップ部の位置で、記録媒体Ｐに３次転写されるとともに定着される（転写定着される。）。
ここで、本実施の形態２においても、転写定着ベルト２７と加圧ローラ６８とのニップ部の近傍に、転写定着工程直前の記録媒体Ｐを加熱する加熱装置６７（加熱手段）が設置されている。また、転写定着ベルト２７は３つのローラ部材９７ａ〜９７ｃに張架・支持されていて、ニップ部の上流側であって転写定着ベルト２７に対向する位置にはヒータ７０が配設されている。
そして、本実施の形態２における転写定着ベルト２７も、前記実施の形態１のものと同様に、記録媒体Ｐに接触する外周面側に形成される表面層２７ａが、耐熱弾性材料と、多孔質化されたフッ素樹脂材料と、からなる複合材料で形成されていて、さらに導電性を有するように形成されている。
【００６９】
以上説明したように、本実施の形態２においても、前記実施の形態１と同様に、転写定着ベルト２７と加圧ローラ６８（加圧部材）とのニップ部に搬送される記録媒体Ｐの転写定着面を加熱する加熱装置６７（加熱手段）を設けるとともに、転写定着ベルト２７の表面層２７ａの材質を最適化したために、消費エネルギが低く、凹凸紙やコート紙等の種々の記録媒体Ｐを通紙した場合であっても、転写定着ベルト２７への記録媒体Ｐの巻き付きが生じることなく、ドット再現性が低下する等の不具合が生じることなく、定着性が良好で高画質な画像を形成することができる。
【００７０】
実施の形態３．
図８にて、この発明の実施の形態３について詳細に説明する。
図８は、実施の形態３における転写定着装置の近傍を示す拡大図であって、前記実施の形態１における図２に相当する図である。本実施の形態３における画像形成装置は、転写定着装置６６とは別に定着装置９８が設置されている点が、前記実施の形態１のものと相違する。
【００７１】
本実施の形態３における画像形成装置は、前記実施の形態１のものとは異なり、転写定着工程後の記録媒体を補助的に再定着するための定着装置９８が設置されている。定着装置９８は、ヒータが内設された定着ローラ、定着ローラに圧接してニップを形成する加圧ローラ、等で構成されている。この定着装置９８は、転写工程と定着工程とを別々におこなう従来の画像形成装置に設置される定着装置とは異なり、転写定着工程後の記録媒体上のトナー像を補助的に再定着するものであるため、その加熱量や加圧力が従来のものよりも低く設定されている。
ここで、本実施の形態３においても、転写定着ベルト２７と加圧ローラ６８とのニップ部の近傍に、転写定着工程直前の記録媒体Ｐを加熱する加熱装置６７（加熱手段）が設置されている。また、本実施の形態３では、前記実施の形態１のものとは異なり、転写定着ベルト２７に対向するヒータ７０は配設されていない。
そして、本実施の形態３における転写定着ベルト２７も、前記各実施の形態のものと同様に、記録媒体Ｐに接触する外周面側に形成される表面層２７ａが、耐熱弾性材料と、多孔質化されたフッ素樹脂材料と、からなる複合材料で形成されていて、さらに導電性を有するように形成されている。
【００７２】
以上説明したように、本実施の形態３においても、前記各実施の形態と同様に、転写定着ベルト２７と加圧ローラ６８（加圧部材）とのニップ部に搬送される記録媒体Ｐの転写定着面を加熱する加熱装置６７（加熱手段）を設けるとともに、転写定着ベルト２７の表面層２７ａの材質を最適化したために、消費エネルギが低く、凹凸紙やコート紙等の種々の記録媒体Ｐを通紙した場合であっても、転写定着ベルト２７への記録媒体Ｐの巻き付きが生じることなく、ドット再現性が低下する等の不具合が生じることなく、定着性が良好で高画質な画像を形成することができる。
【００７３】
実施の形態４．
図９にて、この発明の実施の形態４について詳細に説明する。
図９は、実施の形態４における画像形成装置の一部を示す構成図である。本実施の形態４における画像形成装置は、１つの感光体ドラム２１が設置されている点が、４つの感光体ドラム２１が設置されている前記実施の形態１のものと相違する。
【００７４】
図９に示すように、本実施の形態４における画像形成装置は、１つの感光体ドラム２１の周囲に、各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）に対応した書込み部（不図示である。）、帯電部（不図示である。）、現像装置２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ、２３ＢＫや、クリーニング装置２５、等が配設されている。そして、感光体ドラム２１上で各色の画像（トナー像）が重ねて形成されて、そのカラー画像が転写バイアスローラ２４との対向位置で転写定着ベルト２７上に転写される。
その後、転写定着ベルト２７上に担持されたトナー像Ｔは、加圧ローラ６８とのニップ部の位置で、前記各実施の形態と同様に、加熱装置６７によって加熱された記録媒体Ｐ上に転写・定着される。
【００７５】
そして、本実施の形態４における転写定着ベルト２７も、前記各実施の形態のものと同様に、記録媒体Ｐに接触する外周面側に形成される表面層２７ａが、耐熱弾性材料と、多孔質化されたフッ素樹脂材料と、からなる複合材料で形成されていて、さらに導電性を有するように形成されている。
【００７６】
以上説明したように、本実施の形態４においても、前記各実施の形態と同様に、転写定着ベルト２７と加圧ローラ６８（加圧部材）とのニップ部に搬送される記録媒体Ｐの転写定着面を加熱する加熱装置６７（加熱手段）を設けるとともに、転写定着ベルト２７の表面層２７ａの材質を最適化したために、消費エネルギが低く、凹凸紙やコート紙等の種々の記録媒体Ｐを通紙した場合であっても、転写定着ベルト２７への記録媒体Ｐの巻き付きが生じることなく、ドット再現性が低下する等の不具合が生じることなく、定着性が良好で高画質な画像を形成することができる。
【００７７】
なお、本発明が前記各実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、前記各実施の形態の中で示唆した以外にも、前記各実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、前記構成部材の数、位置、形状等は前記各実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。
【符号の説明】
【００７８】
１  画像形成装置本体（装置本体）、
２７  転写定着ベルト（転写定着部材）、
２７ａ  表面層、  ２７ｂ  弾性層、  ２７ｃ  基材層、
２８Ａ〜２８Ｃ  ローラ部材、
６６  転写定着装置、
６７  加熱装置（加熱手段）、
６７ａ  加熱体、
６７ｂ  伝熱板、
６７ｃ  電極、
６８  加圧ローラ（加圧部材）、
８５  均しローラ（冷却手段）、
９１  ブラシ状部材（付勢部材）、
９５  中間転写ベルト、  Ｐ  記録媒体。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００７９】
【特許文献１】特開２００５−３７８７９号公報
【特許文献２】特開２００２−９９１５９号公報
【図１】
2010181505.tif 000003
【図２】
2010181505.tif 000004
【図３】
2010181505.tif 000005
【図４】
2010181505.tif 000006
【図５】
2010181505.tif 000007
【図６】
2010181505.tif 000008
【図７】
2010181505.tif 000009
【図８】
2010181505.tif 000010
【図９】
2010181505.tif 000011