(57)【要約】【課題】オイルレストナーを用いる画像形成装置において、画像グロスの経時変化を低減し、高グロス及び高信頼性の定着画像を得る定着装置を提供すること。【解決手段】加熱方式により記録紙Ｐ上にトナー像の定着を行う定着装置６０は、定着ローラ６１１と定着ベルト６１０と、定着ベルト６１０を介して定着ローラ６１１を押圧する加圧ローラ６２と、ニップ部Ｎの下流側近傍で定着ベルト６１０を加圧ローラ６２に押圧して記録紙Ｐを剥離する剥離パッド６４とを有し、定着ベルト６１０表面のフッ素樹脂からなる表面層の表面粗さＲａが０．０５μｍ〜０．１５μｍである。【選択図】図２
2008158101.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
離型剤を含むトナーを用いて記録材に対してトナー像を定着させる定着装置であって、
フッ素樹脂からなる表面層を有する定着部材と、
前記定着部材に圧接して前記記録材が通過するニップ部を形成する加圧回転体と、を備え、
前記定着部材の前記表面層は、表面粗さ（Ｒａ）が０．０５μｍ〜０．１５μｍであることを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記表面層は、チューブ形状に成型されたフッ素樹脂チューブを被覆してなることを特徴とする請求項１記載の定着装置。
【請求項３】
前記表面層の前記表面粗さ（Ｒａ）は、当該表面層をホーニング加工することにより得られるものであることを特徴とする請求項１記載の定着装置。
【請求項４】
前記記録材の搬送速度が２００ｍｍ／ｓ以上であることを特徴とする請求項１記載の定着装置。
【請求項５】
前記定着部材は、定着ローラと張架ローラとにより張架された耐熱性エンドレスベルトであることを特徴とする請求項１記載の定着装置。
【請求項６】
ワックスを含むトナーを用いて記録材上に画像を形成する画像形成装置であって、
加熱方式により前記記録材上にトナー像の定着を行う定着装置を備え、
前記定着装置は、
表面粗さ（Ｒａ）が０．０５μｍ〜０．１５μｍであるフッ素樹脂からなる表面層を有し、定着ローラと張架ローラとにより張架された定着ベルトと、
前記定着ベルトを介して前記定着ローラを押圧するように配置された加圧部材と、
前記定着ローラと前記加圧部材との圧接部の下流側近傍で前記定着ベルトを当該加圧部材に押圧し、当該定着ベルトから前記記録材を剥離するための剥離部材と、
を有する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】
本発明は、定着装置等に関し、より詳しくは、画像形成装置に用いられる定着装置等に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、画像形成装置では、像担持体表面に形成された静電潜像を現像してトナー像とし、このトナー像を中間転写体を介して記録媒体に転写した後、加熱定着機構により記録媒体に定着させて画像形成が行われる。加熱定着機構としては、例えば、加熱ローラと加圧ローラとの間にトナー像が転写された記録紙を通過させ、未定着トナー像を記録紙に定着させる２ローラ方式が知られている（特許文献１参照）。また、近年、高速の画像形成に適した加熱定着機構としてベルトニップ方式が報告されている。ベルトニップ方式では、複数のローラに張架した定着ベルトと加圧部材のニップ部で、記録紙を加熱・加圧してトナー像を記録紙に定着している（特許文献２参照）。このような定着ベルトの表面は、通常、フッ素樹脂層が形成されている。
【０００３】
このような加熱定着機構による定着装置では、ニップ部において溶融したトナー像により、記録紙と定着部材の間に付着力が作用するため、定着部材表面と記録紙との離型性が必要となる。近年、画像形成装置に用いるカラートナーとしてワックスを含有する所謂オイルレストナーが考案されている（特許文献３参照）。オイルレストナーを用いてトナー像を形成することにより、定着装置に離型材の塗布装置等を設けずに、トナー像を定着した記録紙と表面に離型層を有した定着部材との離型性を得ることが可能である。
【０００４】
【特許文献１】特開平０６−３１４０４５号公報
【特許文献２】特開２００３−００５５６６号公報
【特許文献３】特開２００５−２２７３０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上述したオイルレストナーを用いた場合、離型層にフッ素樹脂を用いた定着装置において、連続的な通紙運転を行うと、画像グロスが経時的に変化するという問題がある。
【０００６】
本発明は、上述した問題を解決するためになされたものである。
即ち、本発明の目的は、ワックスを含むトナーを用いる画像形成装置において、画像グロスの経時変化が低減され、高グロスおよび信頼性が高い定着画像が得られる定着装置を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、画像グロスの経時変化が低減された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】
【０００７】
そこで本発明者は鋭意検討の結果、表面粗さ（Ｒａ）が特定の数値範囲にあるフッ素樹脂層を設けた定着部材を用いると、定着画像の高グロス化とともに画像グロスの経時変化が防止されることを見出し、かかる知見に基づき本発明を完成した。
かくして本発明によれば、離型剤を含むトナーを用いて記録材に対してトナー像を定着させる定着装置であって、フッ素樹脂からなる表面層を有する定着部材と、定着部材に圧接して記録材が通過するニップ部を形成する加圧回転体と、を備え、定着部材の表面層は、表面粗さ（Ｒａ）が０．０５μｍ〜０．１５μｍであることを特徴とする定着装置が提供される。
【０００８】
ここで、本発明が適用される定着装置において、定着部材の表面層は、チューブ形状に成型されたフッ素樹脂チューブを被覆してなることが好ましい。
また、定着部材の表面層の表面粗さ（Ｒａ）は、表面層をホーニング加工することにより得られるものであることが好ましい。
また、定着装置における記録材の搬送速度が２００ｍｍ／ｓ以上であることが好ましい。
さらに、本発明が適用される定着装置において、定着部材は、定着ローラと張架ローラとにより張架された耐熱性エンドレスベルトであることが好ましい。
【０００９】
次に、本発明によれば、ワックスを含むトナーを用いて記録材上に画像を形成する画像形成装置であって、加熱方式により記録材上にトナー像の定着を行う定着装置を備え、この定着装置は、表面粗さ（Ｒａ）が０．０５μｍ〜０．１５μｍであるフッ素樹脂からなる表面層を有し、定着ローラと張架ローラとにより張架された定着ベルトと、定着ベルトを介して定着ローラを押圧するように配置された加圧部材と、定着ローラと加圧部材との圧接部の下流側近傍で定着ベルトを加圧部材に押圧し、定着ベルトから記録材を剥離するための剥離部材と、を有することを特徴とする画像形成装置が提供される。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１に係る発明によれば、本構成を有しない場合と比較して、高グロスおよび信頼性が高い定着画像が得られる。
請求項２に係る発明によれば、本構成を有しない場合と比較して、記録紙との離型性及び耐磨耗性が良好である。
請求項３に係る発明によれば、本構成を有しない場合と比較して、表面層の表面粗さ（Ｒａ）を制御できる。
請求項４に係る発明によれば、本構成を有しない場合と比較して、迅速に通紙が行える。
請求項５に係る発明によれば、本構成を有しない場合と比較して、耐久性が向上する。
請求項６に係る発明によれば、本構成を有しない場合と比較して、画像グロスの経時変化が防止される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明を実施するための最良の形態（実施の形態）について説明する。尚、本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々変形して実施することができる。また、使用する図面は、本実施の形態を説明するために使用するものであり、実際の大きさを現すものではない。
【００１２】
図１は、本実施の形態が適用される画像形成装置を示した概略構成図である。図１に示す画像形成装置は、一般にタンデム型と呼ばれる中間転写方式の画像形成装置であって、電子写真方式により各色成分のトナー像が形成される複数の画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ、各画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋにより形成された各色成分トナー像を中間転写ベルト１５に順次転写（一次転写）させる一次転写部１０、中間転写ベルト１５上に転写された重畳トナー画像を記録材（記録紙）である記録紙Ｐに一括転写（二次転写）させる二次転写部２０、二次転写された画像を記録紙Ｐ上に定着させる定着装置６０、画像を定着した記録紙Ｐを下流に搬送する用紙搬送装置としての用紙搬送ローラ７０を備えている。また、各装置（各部）の動作を制御する制御部４０を有している。
【００１３】
本実施の形態において、各画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋは、矢印Ａ方向に回転する感光体ドラム１１の周囲に、これらの感光体ドラム１１を帯電する帯電器１２、感光体ドラム１１上に静電潜像を書込むレーザ露光器１３（図中、露光ビームを符号Ｂｍで示す）、各色成分トナーが収容されて感光体ドラム１１上の静電潜像をトナーにより可視像化する現像器１４、感光体ドラム１１上に形成された各色成分トナー像を一次転写部１０にて中間転写ベルト１５に転写する一次転写ローラ１６、感光体ドラム１１上の残留トナーが除去されるドラムクリーナ１７、などの電子写真用デバイスが順次配設されている。これらの画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋは、中間転写ベルト１５の上流側から、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の順に、略直線状に配置されている。
【００１４】
中間転写体である中間転写ベルト１５は、各種ローラによって図１に示す矢印Ｂ方向に所定の速度で循環駆動（回動）されている。この各種ローラとしては、定速性に優れたモータ（図示せず）により駆動されて中間転写ベルト１５を回動させる駆動ローラ３１、各感光体ドラム１１の配列方向に沿って略直線状に延びる中間転写ベルト１５を支持する支持ローラ３２、中間転写ベルト１５に対して一定の張力を与えると共に中間転写ベルト１５の蛇行を防止する補正ローラとして機能するテンションローラ３３、二次転写部２０に設けられるバックアップローラ２５、中間転写ベルト１５上の残留トナーを掻き取るクリーニング部に設けられるクリーニングバックアップローラ３４が配設されている。
【００１５】
一次転写部１０は、中間転写ベルト１５を挟んで感光体ドラム１１に対向して配置される一次転写ローラ１６で構成されている。そして、一次転写ローラ１６は中間転写ベルト１５を挟んで感光体ドラム１１に圧接配置され、さらに一次転写ローラ１６にはトナーの帯電極性（マイナス極性とする。以下同様。）と逆極性の電圧（一次転写バイアス）が印加されるようになっている。これにより、各々の感光体ドラム１１上のトナー像が中間転写ベルト１５に順次、静電吸引され、中間転写ベルト１５上に重畳されたトナー像が形成されるようになっている。
【００１６】
二次転写部２０は、中間転写ベルト１５のトナー像担持面側に配置される二次転写ローラ２２と、バックアップローラ２５とによって構成される。バックアップローラ２５は、中間転写ベルト１５の裏面側に配置されて二次転写ローラ２２の対向電極をなし、二次転写バイアスが安定的に印加される金属製の給電ローラ２６が当接配置されている。
【００１７】
一方、二次転写ローラ２２は、中間転写ベルト１５を挟んでバックアップローラ２５に圧接配置され、さらに二次転写ローラ２２は接地されてバックアップローラ２５との間に二次転写バイアスが形成され、二次転写部２０に搬送される記録紙Ｐ上にトナー像を二次転写する。
【００１８】
また、中間転写ベルト１５の二次転写部２０の下流側には、二次転写後の中間転写ベルト１５上の残留トナーや紙粉を除去し、中間転写ベルト１５の表面をクリーニングする中間転写ベルトクリーナ３５が接離自在に設けられている。一方、イエローの画像形成ユニット１Ｙの上流側には、各画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋにおける画像形成タイミングをとるための基準となる基準信号を発生する基準センサ（ホームポジションセンサ）４２が配設されている。また、黒の画像形成ユニット１Ｋの下流側には、画質調整を行うための画像濃度センサ４３が配設されている。この基準センサ４２は、中間転写ベルト１５の裏側に設けられた所定のマークを認識して基準信号を発生しており、この基準信号の認識に基づく制御部４０からの指示により、各画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋは画像形成を開始するように構成されている。
【００１９】
さらに、本実施の形態の画像形成装置では、用紙搬送系として、記録紙Ｐを収容する用紙トレイ５０、この用紙トレイ５０に集積された記録紙Ｐを所定のタイミングで取り出して搬送するピックアップローラ５１、ピックアップローラ５１により繰り出された記録紙Ｐを搬送する搬送ローラ５２、搬送ローラ５２により搬送された記録紙Ｐを二次転写部２０へと送り込む搬送シュート５３、二次転写ローラ２２により二次転写された後に搬送される記録紙Ｐを定着装置６０へと搬送する搬送ベルト５５、記録紙Ｐを定着装置６０に導く定着入口ガイド５６、定着装置６０により定着された後の記録紙Ｐを用紙搬送ローラ７０へ導く排出ガイド５７を備えている。
【００２０】
次に、本実施の形態が適用される画像形成装置の基本的な作像プロセスについて説明する。
図１に示すような画像形成装置では、図示しない画像読取装置（ＩＩＴ）や図示しないパーソナルコンピュータ（ＰＣ）等から出力される画像データは、図示しない画像処理装置（ＩＰＳ）により所定の画像処理が施された後、画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋによって作像作業が実行される。ＩＰＳでは、入力された反射率データに対して、シェーディング補正、位置ズレ補正、明度／色空間変換、ガンマ補正、枠消しや色編集、移動編集等の各種画像編集等の所定の画像処理が施される。画像処理が施された画像データは、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの４色の色材階調データに変換され、レーザ露光器１３に出力される。
【００２１】
レーザ露光器１３では、入力された色材階調データに応じて、例えば半導体レーザから出射された露光ビームＢｍを画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの各々の感光体ドラム１１に照射している。画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの各感光体ドラム１１では、帯電器１２によって表面が帯電された後、このレーザ露光器１３によって表面が走査露光され、静電潜像が形成される。形成された静電潜像は、各々の画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの現像器１４によって、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色のトナー像として現像される。
【００２２】
画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの感光体ドラム１１上に形成されたトナー像は、各感光体ドラム１１と中間転写ベルト１５とが当接する一次転写部１０において、中間転写ベルト１５上に転写される。より具体的には、一次転写部１０において、一次転写ローラ１６により中間転写ベルト１５の基材に対しトナーの帯電極性と逆極性（プラス極性）の電圧（一次転写バイアス）が付加され、トナー像を中間転写ベルト１５の表面に順次重ね合わせて一次転写が行われる。
【００２３】
トナー像が中間転写ベルト１５の表面に順次一次転写された後、中間転写ベルト１５は移動してトナー像が二次転写部２０に搬送される。トナー像が二次転写部２０に搬送されると、用紙搬送系では、トナー像が二次転写部２０に搬送されるタイミングに合わせてピックアップローラ５１が回転し、用紙トレイ５０から所定サイズの記録紙Ｐが供給される。ピックアップローラ５１により供給された記録紙Ｐは、搬送ローラ５２により搬送され、搬送シュート５３を経て二次転写部２０に到達する。この二次転写部２０に到達する前に、記録紙Ｐは一旦停止され、トナー像が担持された中間転写ベルト１５の移動タイミングに合わせてレジストローラ（図示せず）が回転することで、記録紙Ｐの位置とトナー像の位置との位置合わせがなされる。
【００２４】
二次転写部２０では、中間転写ベルト１５を介して、二次転写ローラ２２がバックアップローラ２５に押圧される。このとき、タイミングを合わせて搬送された記録紙Ｐは、中間転写ベルト１５と二次転写ローラ２２との間に挟み込まれる。その際に、給電ローラ２６からトナーの帯電極性と同極性（マイナス極性）の電圧（二次転写バイアス）が印加されると、二次転写ローラ２２とバックアップローラ２５との間に転写電界が形成される。そして、中間転写ベルト１５上に担持された未定着トナー像は、二次転写ローラ２２とバックアップローラ２５とによって押圧される二次転写部２０において、記録紙Ｐ上に一括して静電転写される。
【００２５】
その後、トナー像が静電転写された記録紙Ｐは、二次転写ローラ２２によって中間転写ベルト１５から剥離された状態でそのまま搬送され、二次転写ローラ２２の用紙搬送方向下流側に設けられた搬送ベルト５５へと搬送される。搬送ベルト５５では、定着装置６０における搬送速度に合わせて、記録紙Ｐを最適な搬送速度で定着装置６０まで搬送する。定着装置６０に搬送された記録紙Ｐ上の未定着トナー像は、定着装置６０によって熱および圧力による定着処理を受けることで記録紙Ｐ上に定着される。そして定着画像が形成された記録紙Ｐは、用紙搬送ローラ７０を経て、画像形成装置の排出部に設けられた排紙載置部（不図示）に搬送される。
一方、記録紙Ｐへの転写が終了した後、中間転写ベルト１５上に残った残留トナーは、中間転写ベルト１５の回動に伴って搬送され、クリーニングバックアップローラ３４および中間転写ベルトクリーナ３５によって中間転写ベルト１５上から除去される。
【００２６】
（定着装置）
次に、定着装置６０について説明する。
図２は、実施形態である定着装置６０の概略構成を示す断面図である。この定着装置６０は、被加圧部材であり且つ加熱部材である定着ベルトモジュール６１を主要部として備えている。また、定着ベルトモジュール６１に対して圧接して配置され、記録材である記録紙Ｐが通過するニップ部Ｎを形成する加圧回転体の一例として、ローラ状に形成された加圧ローラ６２を主要部として備えている。尚、定着装置６０の下流側には、定着画像が形成された記録紙Ｐを、画像形成装置の排出部に設けられた排紙載置部（不図示）に搬送する用紙搬送ローラ７０（図１参照）が設けられている。
【００２７】
定着ベルトモジュール６１は、定着部材として加圧ローラ６２に直接圧接されつつ回動する定着ベルト（耐熱性エンドレスベルト）６１０と、定着ベルト６１０を張架しながら矢印Ｃ方向に回転駆動する円筒状に形成された定着ローラ６１１と、内側から定着ベルト６１０を張架する張架部材としてのテンションローラ（ステアリングローラ）６１２とを備えている。また定着ベルトモジュール６１は、外側から定着ベルト６１０を張架するテンションローラ６１３と、定着ローラ６１１とテンションローラ６１２との間で、定着ベルト６１０の矢印Ｄ方向の回転に伴い従動回転するとともに、定着ベルト６１０の姿勢を矯正する姿勢矯正ローラ６１４と、を備えている。ここで、定着ベルト６１０は、後述するように、表面にフッ素樹脂からなる表面層を設けた耐熱性エンドレスベルトである。
【００２８】
さらに、定着ベルトモジュール６１は、定着ベルトモジュール６１と加圧ローラ６２とが圧接する領域であるニップ部Ｎ内の下流側領域であって定着ローラ６１１の近傍位置に配置された剥離部材の一例としての剥離パッド６４を備えている。
また、定着ベルトモジュール６１は、ニップ部Ｎの下流側において定着ベルト６１０を張架するテンションローラ（アイドラーローラ）６１５を備えている。また、定着ベルトモジュール６１は、テンションローラ６１３の表面をクリーニングするためのクリーニングウエブ６６を備えている。
【００２９】
定着ベルト６１０は、定着ローラ６１１の回転に伴い、矢印Ｄ方向に移動（回動）する。
定着ローラ６１１は、所定の駆動手段（図示せず）からの駆動力を受けて、矢印Ｃ方向に回転する。また、定着ローラ６１１の内部には、加熱源としてヒーター６１６ａが配設されている。
また、テンションローラ６１２は、円筒状ローラであり、その内部には加熱源としてヒーター６１６ｂが配設されている。したがって、テンションローラ６１２は、定着ベルト６１０を張架する機能とともに、定着ベルト６１０を内周面側から加熱する機能をも併せ持つ。また、テンションローラ６１２の両端部には定着ベルト６１０を外側に押圧するバネ部材（図示せず）が配設され、定着ベルト６１０全体に張力を与えている。
【００３０】
さらに、テンションローラ６１３は、円筒状ローラであり、その内部には、加熱源としてのヒーター６１６ｃが配設されている。このため、テンションローラ６１３は、定着ベルト６１０を張架する機能とともに、定着ベルト６１０を外周面側から加熱する機能をも併せ持つ。したがって、本実施の形態では、定着ローラ６１１とテンションローラ６１２およびテンションローラ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。
【００３１】
また、加圧ローラ６２は、円柱状ローラ６２１を基体としている。そして、基体側から、弾性層６２２と、離型層６２３とが順に積層されてソフトローラを構成している。また、加圧ローラ６２は、定着ベルトモジュール６１に押圧されるように設置されている。定着ベルトモジュール６１の定着ローラ６１１が矢印Ｃ方向へ回転するのに伴い、定着ローラ６１１に従動して矢印Ｅ方向に回動する。また、加圧ローラ６２はその内部に加熱源としてのヒーター６２４を備えており、このヒーター６２４により加圧ローラ６２は所定の温度に加熱されている。
【００３２】
定着装置６０は、ニップ部Ｎから排出された記録紙Ｐを用紙排出装置（不図示）に導くガイド部材８３を備えている。ガイド部材８３は、定着ベルト６１０から所定間隔を離し、剥離パッド６４と共に、定着ローラ６１１の回転軸を中心に揺動可能に取り付けられている。また、ガイド部材８３の下側には剥離爪６２５が取り付けられている。
ここで、剥離パッド６４は、ニップ部Ｎの下流側近傍に定着ローラ６１１と所定の間隙をおいて配設されているとともに、定着ベルト６１０を加圧ローラ６２表面に押圧している。
【００３３】
剥離パッド６４は、その断面が定着ローラ６１１の円周方向に沿って延びる略円弧形状に形成されるとともに、ニップ部Ｎの下流側近傍にて定着ローラ６１１の軸方向に配置されている。そして、ニップ部Ｎを通過した後の定着ベルト６１０は、剥離パッド６４の側面に倣って回動する。それにより、定着ベルト６１０の進行方向は剥離パッド６４によってテンションローラ６１５方向に屈曲するように急激に変化し、記録紙Ｐは自身の所謂「コシ」によって定着ベルト６１０から剥離される。定着ベルト６１０から分離された記録紙Ｐは、ニップ部Ｎの下流側に配設されたガイド部材８３により、その進行方向が導かれる。
【００３４】
尚、本実施形態における剥離パッド６４は、例えばＳＵＳの金属や樹脂等の剛体で形成された断面が略円弧形状のブロック部材である。また剥離パッド６４は、定着ベルト６１０を介して加圧ローラ６２を所定の幅領域（例えば、定着ベルト６１０の進行方向に沿って２ｍｍ〜１０ｍｍの幅）に亘って所定の荷重（例えば、１０ｋｇｆ）で均一に押圧するように設置されている。
【００３５】
（トナー）
ここで、本実施の形態における各画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの現像器１４（図１参照）にて現像されるトナーとしての各色成分のカラートナーは、ポリエステル樹脂等の結着樹脂、染料または昇華性染料等の着色剤、ワックス等の離型剤、荷電制御材等のその他の目的に応じて添加される添加剤を含むものである。特に、本実施の形態で使用するトナーは離型剤を含み（内包または外添）、別途、離型材の塗布装置等を設けずに、トナー像を定着した記録紙Ｐと定着部材との離型性を得ることが可能なオイルレストナーとして作用する。
【００３６】
このようなトナーの製造方法としては、特に限定されないが、たとえば、結着樹脂、着色剤及び添加剤を混練後に粉砕する混練粉砕法；着色剤、離型剤等を重合性単量体とともに懸濁させ、重合性単量体を重合する懸濁重合法；結着樹脂、着色剤、離型剤等のトナー構成材料を有機溶媒に溶解させ、水系溶媒中に懸濁状態で分散させた後に有機溶媒を除去する溶解懸濁法；樹脂を乳化重合により作製し、顔料、離型剤等の分散液とともにヘテロ凝集させ、その後融合・合一する乳化重合凝集融合合一法等が挙げられる。
【００３７】
（離型剤）
本実施の形態で使用するトナーには、ワックス等の離型剤が含有されている。一般に、トナーに離型剤を含有させることにより、定着装置６０に設けられた定着ベルト６１０の表面に離型オイルを用いない場合でも、より広い定着ラチチュードを得ることができる。ここで定着ラチチュードとは、定着ベルト６１０の温度を変化させたときに、未定着トナー像が記録紙Ｐに定着し得る低温側の温度（最低定着温度）から、トナー像が定着ベルト６１０から離型できなくなる高温側の温度（オフセット発生温度）までの温度領域をいう。
【００３８】
離型剤の添加量としては、通常、トナーに対して０．５重量％〜５０重量％、好ましくは１重量％〜３０重量％、より好ましくは５重量％〜１５重量％の範囲が適当である。上記範囲であると離型剤を添加する効果が得られる。また、トナー表面の露出量が適度となるため、流動性や帯電特性が良好となる。
【００３９】
このような離型剤としては、例えば、結晶性ワックス、ロウ類およびワックス類等が挙げられる。具体的には、結晶性ワックスとしては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン等の低分子量ポリオレフィンワックスが挙げられる。ロウ類およびワックス類としては、カルナバワックス、綿ロウ、木ロウ、ライスワックス等の植物系ワックス；ミツロウ、ラノリン等の動物系ワックス；オゾケライト、セルシン等の鉱物系ワックス；パラフィン、マイクロクリスタリン、ペトロラタム等の石油ワックスが挙げられる。
【００４０】
また、天然ワックスの他に、フィッシャー・トロプシュワックス、ポリエチレンワックス等の合成炭化水素ワックス、１２−ヒドロキシステアリン酸アミド、ステアリン酸アミド、無水フタル酸イミド、塩素化炭化水素等の脂肪酸アミド、エステル、ケトン、エーテル等の合成ワックスも使用できる。
さらに、ポリｎ−ステアリルメタクリレート、ポリｎ−ラウリルメタクリレート等のポリアクリレート重合体も使用することができる。
【００４１】
上述した離型剤のなかでも、結晶性ワックスが好ましい。結晶性ワックスの融点は、通常４０℃〜１５０℃、好ましく、５０℃〜１２０℃である。結晶性ワックスとして、トナー中の結着樹脂の融点よりもある程度低い融点を有するものを使用することにより、結着樹脂よりも先に結晶性ワックスが有効にトナーから溶け出す。これによって、定着装置６０のニップ部Ｎの出口での剥離時において離型性能を向上させることができる。
【００４２】
尚、トナー中の結着樹脂としては、特に制限されるものではなく、トナー用の結着樹脂として一般に用いられる材料を使用することができる。このような結着樹脂には、ポリエステル樹脂、スチレン樹脂、アクリル樹脂、スチレン・アクリル樹脂、シリコン樹脂、エポキシ樹脂、ジエン系樹脂、フェノール樹脂、エチレン・酢酸ビニル樹脂等が挙げられる。
【００４３】
（定着ベルト）
次に、定着ベルト６１０について説明する。図２に示すように、定着ベルト６１０は、定着部材として、加圧ローラ６２に直接圧接されつつ回動する。
本実施の形態における定着ベルト６１０は、所定の周長、幅を有するフレキシブルな耐熱性エンドレスベルトであって、通常、厚さ８０μｍ程度の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）に積層された厚さ２００μｍのシリコーンゴムからなる弾性体層と、さらに弾性体層の上に、厚さ３０μｍのフッ素樹脂で形成された表面層とからなる多層構造で構成されている。ここでは、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。なお、定着ベルト６１０の構成は、使用目的や使用条件等の装置設計条件に応じて、材質・厚さ・硬度等を適宜選択することができる。
【００４４】
本実施の形態において、定着ベルト６１０の表面層は、例えば、フッ素樹脂チューブまたはフッ素樹脂コーティング材等により形成できる。この中でも、記録紙Ｐとの離型性及び耐磨耗性の観点から、予めチューブ形状に予備成型されたフッ素樹脂チューブを定着ベルト６１０表面に被覆することが好ましい。
フッ素系樹脂チューブとしては、例えば、ポリテトラフルオロエチレン樹脂（ＰＴＦＥ）、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樹脂（ＰＦＡ）、フッ化エチレン−プロピレン共重合体樹脂（ＦＥＰ）、ポリフッ化ビニリデン樹脂（ＰＶＤＦ）、ポリフッ化ビニル樹脂等のチューブが挙げられる。これらの中でも、特にＰＦＡチューブを用いたものが好ましい。
尚、フッ素系樹脂コーティング材を用いる場合は、例えば、ポリテトラフルオロエチレン樹脂（ＰＴＦＥ）のラテックス等をベース層または弾性体層の外周面上に積層すればよい。
表面層の厚さは、２０μｍ〜４０μｍであることが好ましい。表面層の厚さが過度に薄いと、定着ベルト６１０の耐久性が低下する傾向がある。
【００４５】
（表面層の表面粗さ（Ｒａ））
本実施の形態における定着ベルト６１０の表面層は、表面粗さ（Ｒａ）が、０．０５μｍ〜０．１５μｍであり、好ましくは、０．１μｍ〜０．１２μｍであることが必要である。
ここで、表面粗さ（Ｒａ）は、表面の粗さ形状パラメータとして、ＪＩＳ（ＪＩＳ  Ｂ０６０１−１９９４）に定められた算術平均粗さである。
表面層の表面粗さ（Ｒａ）が過度に小さいと、通紙によって表面層の研磨が発生することから表面摩耗が大きくなり、表面層の表面粗さ（Ｒａ）が径時的に変化するため、画像グロスが経時的に変化する傾向がある。表面層の表面粗さ（Ｒａ）が過度に大きいと、定着ベルト６１０の表面の平滑性が低下し、このため初期に高グロスを獲得することが困難である。
即ち、例えば、定着ベルト６１０の表面粗さ（Ｒａ）が０．４μｍ程度の過度に大きい数値の場合は、グラフィックアーツ用として使用する高グロス且つ高画質な定着画像を得ることは、殆ど困難である。
【００４６】
また、一般的に、定着ベルト６１０のフッ素樹脂からなる表面層は、記録紙Ｐとの摺動によって磨耗し、初期と経時後で表面粗さ（Ｒａ）が変化するため定着画像の画像グロスにも変化が発生する。次に、表面粗さ（Ｒａ）の経時変化について説明する。
図３は、定着ベルト６１０表面の表面粗さ（Ｒａ）と画像グロスの関係（図３（ａ））、及び初期の表面粗さ（Ｒａ）と１００ｋ通紙後の表面粗さ（Ｒａ）の経時変化（図３（ｂ））を説明する図である。
図３（ａ）に示すように、本実施の形態では、定着ベルト６１０（図２参照）表面の表面粗さ（Ｒａ）が０．１５以下の場合は、定着ベルト６１０表面の平滑性が高く、このため高グロスの定着画像が得られる。しかし、表面粗さ（Ｒａ）が０．１５を超えるような過度に大きくなる場合は、定着ベルト６１０表面の平滑性が急激に低下し、画像グロスが低下する。
【００４７】
また、図３（ｂ）に示すように、表面層の初期の表面粗さ（Ｒａ）が過度に小さい（約０．０５μｍ未満）場合は、１００ｋ通紙後の表面粗さ（Ｒａ）が増大するため、表面粗さ（Ｒａ）の経時変化が見られる。さらに、表面層の初期の表面粗さ（Ｒａ）が過度に大きい（約１．５μｍを超えた値）と、１００ｋ通紙後の表面粗さ（Ｒａ）が増大するため、こちらも同様に表面粗さ（Ｒａ）の経時変化が見られる。
一方、表面層の初期の表面粗さ（Ｒａ）が約０．０５μｍ〜１．５μｍ程度の範囲である場合は、１００ｋ通紙後の表面粗さ（Ｒａ）の変化が少なく、表面粗さ（Ｒａ）の経時変化が少ないことが分かる。このため、画像グロスの経時変化が少なく、高画質で信頼性の高い画像を得ることができる。
【００４８】
このように、フッ素樹脂からなる表面層の表面粗さ（Ｒａ）は、通紙を繰り返すと、記録紙Ｐによって表面層の表面が研磨されることにより変化し、このため、画像グロスが経時的に変化する。
しかし、初期の表面粗さ（Ｒａ）が０．０５μｍ〜０．１５μｍの範囲の場合は、通紙を繰り返しても表面粗さ（Ｒａ）の変化が少なく、このため、定着処理の初期段階から高グロスな定着画像を得ることができる。
尚、本実施の形態において記録材である記録紙Ｐの搬送速度は、特に限定されないが、通常、２００ｍｍ／ｓ以上であることが好ましい。
【００４９】
図３に基づき、表面層の表面粗さ（Ｒａ）が異なる３種類の定着ベルト６１０（図２参照）（Ｒａ；０．１μｍ，０．３μｍ，０．０１μｍ）を用いて、定着装置６０により１００ｋ枚の通紙実験を行い、定着ベルト６１０表面における初期画像グロス、表面粗さ（Ｒａ）の変化、画像グロスの変化について、以下の基準に基づき評価した。結果を表１に示す。
（ｉ）初期画像グロス
○：高グロスの定着画像が得られる。
×：高グロスの定着画像が得られない。
（ｉｉ）表面粗さ（Ｒａ）の変化
○：１００ｋ通紙後も表面粗さ（Ｒａ）の変化が少ない。
×：１００ｋ通紙後は表面粗さ（Ｒａ）の変化が大きい。
（ｉｉｉ）画像グロスの変化
○：１００ｋ通紙後も高グロスの定着画像が得られる。
×：１００ｋ通紙後は高グロスの定着画像が得られない。
【００５０】
尚、定着ベルト６１０としては、周長３１４ｍｍ、幅３４０ｍｍのフレキシブルなエンドレスベルトを使用した。定着ベルト６１０は、厚さ８０μｍの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）に積層された厚さ２００μｍのシリコーンゴムからなる弾性体層と、弾性体層上に被覆された厚さ３０μｍの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（ＰＦＡ）チューブからなる表面層とで構成されている。
【００５１】
また、表面層の表面粗さ（Ｒａ）は、予め予備成形したＰＦＡチューブを弾性体層状に被覆して表面層を形成した後、表面層の表面をホーニング加工によって処理し、所定の表面粗さ（Ｒａ）に加工した。尚、定着ベルト６１０の表面層の表面粗さ（Ｒａ）の測定は、ＳＵＲＦ  ＣＯＭ（株式会社東京精密）を用いて測定した。
ここで、ホーニング加工としては、乾式及び湿式の加工方法のいずれを用いてもよい。湿式ホーニング加工は、水等の液体に粉末状の研磨剤を懸濁させ、高速度でフッ素樹脂からなる表面層の表面に吹き付けて粗面化する方法であり、表面粗さ（Ｒａ）は吹き付け圧力、速度、研磨剤の量、種類、形状、大きさ、硬度、比重及び懸濁温度等により制御することができる。同様に、乾式ホーニング加工は、研磨剤をエアーにより、高速度で表面層の表面に吹き付けて粗面化する方法であり、湿式ホーニング処理と同じように表面粗さを制御することができる。これら湿式または乾式ホーニング加工に用いる研磨剤としては、炭化ケイ素、アルミナ、鉄、ガラスビーズ等の粒子があげられる。
【００５２】
【表１】
2008158101.tif 000003
【００５３】
表１の結果より、定着ベルト６１０表面の表面粗さ（Ｒａ）が、０．０５μｍ〜０．１５μｍの範囲（実施例１）であると、定着処理の初期段階から高グロスな定着画像が得られると同時に、１００ｋ通紙後も、表面層の表面粗さ（Ｒａ）の変化が小さく、定着画像の画像グロス変化が無いことが確認できた。
一方、定着ベルト６１０表面の表面粗さ（Ｒａ）が、０．０５μｍ未満（比較例１）の場合は、定着処理の初期段階では高グロスな定着画像が得られるものの、１００ｋ通紙後は、表面層の表面粗さ（Ｒａ）の変化が大きく、定着画像の画像グロスが変化することが分かる。
また、定着ベルト６１０表面の表面粗さ（Ｒａ）が、０．１５μｍを超える（比較例２）の場合は、定着処理の初期段階から高グロスな定着画像が得られず、さらに、１００ｋ通紙後の表面層の表面粗さ（Ｒａ）の変化が大きく、定着画像の画像グロスが変化することがわかる。
【００５４】
以上、詳述したように、本実施の形態の定着装置６０によれば、高グロス、高画質な定着画像を得ると同時に、定着ベルト６１０表面の表面粗さ（Ｒａ）の経時変化が低減可能である。さらに、記録紙Ｐの突入による定着ベルト６１０のベルトキズ及び用紙サイドエッジキズの軽減も可能となる。
尚、一般に、定着部材の表面にフッ素樹脂層を設ける場合は、通紙によって定着部材の表面に生じた傷が、定着画像における画像キズとなることも大きな課題となる。このような画像キズは、定着部材の表面に生じたキズの箇所の表面粗さ（Ｒａ）が他の部分と異なるため、その表面粗さ（Ｒａ）の差が原因となり、定着画像において画像キズと検知されると考えられている。本発明によれば、定着部材に生じた傷の箇所と他の箇所との表面粗さ（Ｒａ）粗さの差を低減できるため、画像キズを防止可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本実施の形態である画像形成装置を示した概略構成図である。
【図２】実施形態である定着装置の概略構成を示す断面図である。
【図３】定着ベルト表面の表面粗さ（Ｒａ）と画像グロスの関係（図３（ａ））、及び初期の表面粗さ（Ｒａ）と１００ｋ通紙後の表面粗さ（Ｒａ）の経時変化（図３（ｂ））を説明する図である。
【符号の説明】
【００５６】
６０…定着装置、６１…定着ベルトモジュール、６２…加圧ローラ、６４…剥離パッド、８３…ガイド部材、６１０…定着ベルト、６１１…定着ローラ、Ｎ…ニップ部
【図１】
2008158101.tif 000004
【図２】
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【図３】
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