(57)【要約】【課題】斑点状光沢ムラの原因となるゴムカスが発生せず、記録材の分離性がよく、耐久性があり、スムーズなベルト駆動性を満足するベルト定着装置用の定着ローラを開発し、このような定着ローラを用いた定着装置を提供すること。【解決手段】定着ローラの弾性体層はゴム硬度（ＪＩＳ  Ａ）が２０°未満、１°超のソリッドゴムから形成されており、さらに該弾性体層の表面におけるＪＩＳ  Ｂ  ０６０１で定義されている十点平均表面粗さ（Ｒｚ）が、２０μｍ以下、１μｍ以上とすること。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
芯金上に弾性体層を有する定着ローラと、
加熱手段を有する加熱ローラと、
前記定着ローラと前記加熱ローラの間に張架された無端状の定着ベルトと、
前記定着ローラと対向する位置に前記定着ベルトに圧接可能に配設され、定着ニップ部を形成する加圧ローラと、を備え、
未定着トナー像を担持する記録材の未定着トナー面が前記定着ベルトと接触する向きで前記定着ニップ部を通過することで該未定着トナーを該記録材に定着する定着装置において、
前記定着ローラの弾性体層は、ゴム硬度（ＪＩＳ  Ａ）が２０°未満、１°超のソリッドゴムから形成されており、さらに該弾性体層の表面におけるＪＩＳ  Ｂ  ０６０１で定義されている十点平均表面粗さ（Ｒｚ）が、２０μｍ以下、１μｍ以上であることを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記弾性体層の表面におけるＪＩＳ  Ｂ  ０６０１で定義されている十点平均表面粗さ（Ｒｚ）が、５μｍ以上であ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】
前記定着ローラの弾性体層は、その表面が研磨加工されたものであり、研磨後の弾性体層の表面におけるＪＩＳ  Ｂ  ０６０１で定義されている十点平均表面粗さ（Ｒｚ）が、２０μｍ以下、５μｍ以上であることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項４】
前記定着ローラの弾性体層は、ゴム硬度（ＪＩＳ  Ａ）が１５°以下のソリッドゴムから形成されていることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の定着装置。
【請求項５】
前記定着ローラの弾性体層は、ゴム硬度（ＪＩＳ  Ａ）が５°以上のソリッドゴムから形成されてい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】
請求項１乃至５項の何れか１項に記載の定着装置を備え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、電子写真複写機、ファクシミリあるいはプリンター等の画像形成装置において、トナー像をベルトを用いて定着するベルト定着装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機、プリンタ、ファクシミリ、及びこれらの諸機能を備えた複合機等の電子写真方式の画像形成装置においては、原稿に対応した潜像を感光体に形成し、この潜像にトナーを付与することによって顕像化し、この顕像化されたトナー像を記録材に転写し、この後、記録材に転写されたトナー像を定着して排紙している。
【０００３】
また、電子写真方式による画像形成装置は、多様な記録材に対して画像が形成できるよう求められている。例えば、表面に塗工層をコーティングしている塗工紙（コート紙、アート紙等）を用いて、カラー写真等の画像を高品質で出力するという要求が高まっている。このような画質への要求の高まりに対し、定着装置によって画像の光沢度を上げる、或いは制御する、という動きが見られている。
【０００４】
このようにトナー像を定着する定着装置としては、無端状の定着ベルトをハロゲンヒータ等を内蔵した加熱ローラと定着ローラとに張架し、定着ベルトを介して定着ローラを加圧する加圧ローラを有し、定着ベルトと加圧ローラとによって形成された定着ニップ部で、トナー像が転写された記録材を挟持・搬送しながら、加熱・加圧するベルト定着方式の定着装置があり、このような定着装置においては定着ベルトの熱容量が小さいので、ウオーミングアップタイムが短縮し、省エネルギーになる。
【０００５】
ベルト定着方式において、定着ローラの果たす役割は重要である。例えば、定着画像の劣化を生み出すローラ部材の表層の凹凸を排除し、コスト面でも有利な定着ローラを使用したベルト定着装置を提供することを目的として、定着ローラの弾性層に耐熱スポンジ状ゴムを使用してその表層を型から抜いただけの状態（研磨をしない状態）で使用することによって、スキン層の表層を得て、表層の凹凸が画質に影響しない定着用のローラを得る技術が知られている（特許文献１を参照。）。
【０００６】
また、記録材に皺等の損傷ができるだけ生じないように記録材を搬送でき、しかもベルト搬送速度を所定の速度に精度よく保つことができるベルト駆動ローラ及びベルト搬送装置並びにこれらを採用したベルト定着装置を提供することを目的として、定着ローラ兼駆動ローラ、ヒータにより加熱される加熱ローラ兼従動ローラ、駆動ローラ及び従動ローラに巻き掛けられた加熱用無端ベルト、並びに無端状ベルトを間にして駆動ローラへ押圧されるバックアップローラとを備え、駆動ローラは、弾性材料（シリコンスポンジゴム）からなる表層部を有し、ベルト搬送のためのローラの駆動回転方向（ベルト搬送方向）と逆方向に表層部周面に沿って研磨処理が施されているベルト定着装置が知られている（特許文献２を参照。）。
【特許文献１】特開２００２−２２９３６７号公報
【特許文献２】特開平１０−１３９２０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に記載の定着ローラを使用することで、スキン層によりスポンジの凹凸が防止され画質の劣化が防止される。しかしながら、記録材として普通紙を用いる場合には問題とならなくても、画質への要求がより高いコート紙を用いた場合には、スキン層によるスポンジの凹凸の防止効果は不十分である。また、定着ローラの弾性層に耐熱スポンジ状ゴムを使用しているので、定着ニップ部での定着ローラの変形量が大きく、スキン層への負荷が大きくなりスキン層の耐久性が低いといった問題がある。
【０００８】
特許文献２に記載の駆動ローラ（定着ローラ）は、その表面がシリコンスポンジゴムからなるが、その表面の研磨方向を駆動方向とは逆方向とすることにより、ちぎれ等によって脱落し易い部分は予め除去されるので駆動ローラの外径変化が抑制でき、駆動速度の変動を小さくすることができる。しかしながら、定着ローラの弾性層としてスポンジゴムを用いているので、スポンジ表面の凹凸により高品質の画質を得ることはできない。
【０００９】
ベルト定着装置では、定着性がよく、記録材の分離性がよく、耐久性があり、スムーズなベルト駆動性を満足する定着ローラが要求される。
【００１０】
定着ローラは芯金上に弾性体層を有するが、この弾性体層のゴム硬度（ＪＩＳ  Ａ）が２０°以上であると、ベルト駆動の安定性の点では全く問題はないが、定着性、記録材の分離性の点で多いに問題があることがわかった。
【００１１】
定着性、分離性を向上させるためには、弾性体層が低硬度である定着ローラが必要である。
【００１２】
定着ローラの弾性体層をゴム硬度（ＪＩＳ  Ａ）が２０°未満のソリッドゴムで形成した場合には、定着ローラ表面のタック性（ベタ付き）が大きいため、定着ベルト内面と定着ローラが付着する傾向が強く、そのためにベルト駆動が困難となる場合がある。また、駆動できたとしても、異音が発生するなどの問題が生じることがわかった。
【００１３】
定着ローラ表面のタック性を回避するために、定着ローラ表面を研磨して粗くすることは有効な手段である。しかしながら、定着ローラ表面を研磨して粗くし過ぎると、定着ローラ表面からゴム片が脱落し（ゴムの削りカスが発生する）、ゴムの削りカスが加熱ローラや定着ベルト内面に付着してしまうという問題が発生する。
【００１４】
加熱ローラや定着ベルト内面にゴムの削りカスが付着すると、ゴムの削りカスが付着している部分の加熱ローラと定着ベルトとの接触状態が悪くなる（密着が悪くなる）。加熱ローラと定着ベルトとの接触状態が悪いと、その接触状態の悪い部分で加熱ローラからの熱が定着ベルトに十分供給されなくなり、ベタ画像を出力した場合に斑点状の光沢ムラ（画像不良）が発生するといった問題が生じる。
【００１５】
定着ローラ表面のタック性を防止するための別の方法として、弾性体層表面をＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）や、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）でコーティングすることや、弾性体層の表面をＰＦＡチューブなどで被覆することも考えられる。しかしながら、弾性体層の表面をＰＴＦＥやＰＦＡでコーティングしたり、弾性体層の表面をＰＦＡチューブなどで被覆すると、見かけ上定着ローラの硬度が大きくなり（定着ローラの表面が硬くなる）、記録材の分離性が低下するといった問題が生じる。また、弾性体層が低硬度であるために、弾性体層の変形量が大きくなり、ＰＴＦＥやＰＦＡのコーティング層、ＰＦＡチューブの耐久性が問題となる。
【００１６】
斑点状の光沢ムラの発生メカニズムについて、再度、図を用いて詳しく説明する。図５は、斑点状の光沢ムラの発生メカニズムを模式的に説明する図である。
【００１７】
定着ローラからゴムの削りカスが脱落すると、定着ベルト９１の内面にゴムの削りカスが付着して循環し、加熱ローラ９２に付着する。ゴムの削りカスが付着している部分では、加熱ローラ９２と定着ベルト９１の接触不良（密着不良）が起こり（図５（ａ）の隙間部分）、加熱ローラ９２の熱が定着ベルト９１に十分供給されず、隙間部分の定着ベルト９１の温度が周囲よりも低くなる。隙間部分の定着ベルト９１の温度が低いため（図５（ｂ）の温度分布の図を参照。）、画像上では光沢が周囲よりも低くなり光沢ムラ（図５（ｃ）で丸で表現しているが、白っぽく抜けたように見える。）となって現れる。この光沢ムラは加熱ローラ９２の周期で画像上に現れる。特にコート紙、ブラックの全ベタ画像で目立ちやすい。
【００１８】
この斑点状の光沢ムラを防止するためには、定着ローラからゴムの削りカスが脱落しないようにする必要がある。
【００１９】
本発明は、斑点状光沢ムラの原因となるゴムカスが発生せず、記録材の分離性がよく、耐久性があり、スムーズなベルト駆動性を満足するベルト定着装置用の定着ローラを開発し、このような定着ローラを用いた定着装置を提供することを目的とする。また、記録材としてコート紙を用いた場合にも高画質が得られる画像形成装置を提供することをも目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
上記目的は以下の手段により達成できる。
【００２１】
請求項１に記載の定着装置は、芯金上に弾性体層を有する定着ローラと、加熱手段を有する加熱ローラと、前記定着ローラと前記加熱ローラの間に張架された無端状の定着ベルトと、前記定着ローラと対向する位置に前記定着ベルトに圧接可能に配設され、定着ニップ部を形成する加圧ローラと、を備え、未定着トナー像を担持する記録材の未定着トナー面が前記定着ベルトと接触する向きで前記定着ニップ部を通過することで該未定着トナーを該記録材に定着する定着装置において、前記定着ローラの弾性体層は、ゴム硬度（ＪＩＳ  Ａ）が２０°未満、１°超のソリッドゴムから形成されており、さらに該弾性体層の表面におけるＪＩＳ  Ｂ  ０６０１で定義されている十点平均表面粗さ（Ｒｚ）が、２０μｍ以下、１μｍ以上であることを特徴とする。
【００２２】
請求項２に記載の定着装置は、請求項１に記載の定着装置において、前記弾性体層の表面におけるＪＩＳ  Ｂ  ０６０１で定義されている十点平均表面粗さ（Ｒｚ）が、５μｍ以上であることを特徴とする。
【００２３】
請求項３に記載の定着装置は、請求項１に記載の定着装置において、前記定着ローラの弾性体層は、その表面が研磨加工されたものであり、研磨後の弾性体層の表面におけるＪＩＳ  Ｂ  ０６０１で定義されている十点平均表面粗さ（Ｒｚ）が、２０μｍ以下、５μｍ以上であることを特徴とする。
【００２４】
請求項４に記載の定着装置は、請求項１乃至３項の何れか１項に記載の定着装置において、前記定着ローラの弾性体層は、ゴム硬度（ＪＩＳ  Ａ）が１５°以下のソリッドゴムから形成されていることを特徴とする。
【００２５】
請求項５に記載の定着装置は、請求項４に記載の定着装置において、前記定着ローラの弾性体層は、ゴム硬度（ＪＩＳ  Ａ）が５°以上のソリッドゴムから形成されていることを特徴とする。
【００２６】
請求項６に記載の画像形成装置は、請求項１乃至５項の何れか１項に記載の定着装置を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、定着ローラの弾性体層をゴム硬度（ＪＩＳ  Ａ）が２０°未満、１°超のソリッドゴムから形成し、また、その表面の表面粗さを所定の値としたので、ベルトの安定駆動とゴムの削りカス対策を両立することができ、斑点状光沢ムラの原因となるゴムカスが発生せず、記録材の分離性がよく、耐久性があり、スムーズなベルト駆動性を満足するベルト定着装置用の定着ローラを得ることができる。また、本発明によれば、記録材としてコート紙を用いた場合にも高品質の画質を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下に本発明に関する実施の形態を図を参照して説明する。
【００２９】
先ず、本発明の定着装置を備えた画像形成装置の一例を図１の構成図に基づいて説明する。
【００３０】
本発明に係る画像形成装置は画像形成装置本体ＧＨと画像読取装置ＹＳとから構成される。画像形成装置本体ＧＨは、タンデム型カラー画像形成装置と称せられるもので、複数組の画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋ、ベルト状の中間転写体６、給紙搬送手段及び本発明に係る定着装置９等からなる。
【００３１】
画像形成装置本体ＧＨの上部には、自動原稿送り装置２０１と原稿画像走査露光装置２０２から成る画像読取装置ＹＳが設置されている。自動原稿送り装置２０１の原稿台上に載置された原稿ｄは搬送手段により搬送され、原稿画像走査露光装置２０２の光学系により原稿の片面又は両面の画像が走査露光され、ラインイメージセンサＣＣＤに読み込まれる。
【００３２】
ラインイメージセンサＣＣＤにより光電変換されて形成された信号は、画像処理部において、アナログ処理、Ａ／Ｄ変換、シェーディング補正、画像圧縮処理等が行われた後、露光手段３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋに送られる。
【００３３】
イエロー（Ｙ）色の画像を形成する画像形成部１０Ｙは、感光体ドラム１Ｙの周囲に帯電手段２Ｙ、露光手段３Ｙ、現像装置４Ｙ及びクリーニング手段８Ｙを配置している。マゼンタ（Ｍ）色の画像を形成する画像形成部１０Ｍは、感光体ドラム１Ｍの周囲に帯電手段２Ｍ、露光手段３Ｍ、現像装置４Ｍ及びクリーニング手段８Ｍを配置している。シアン（Ｃ）色の画像を形成する画像形成部１０Ｃは、感光体ドラム１Ｃの周囲に帯電手段２Ｃ、露光手段３Ｃ、現像装置４Ｃ及びクリーニング手段８Ｃを配置している。黒（Ｋ）色の画像を形成する画像形成部１０Ｋは、感光体ドラム１Ｋの周囲に帯電手段２Ｋ、露光手段３Ｋ、現像装置４Ｋ及びクリーニング手段８Ｋを配置している。そして、帯電手段２Ｙと露光手段３Ｙ、帯電手段２Ｍと露光手段３Ｍ、帯電手段２Ｃと露光装置３Ｃ、及び帯電手段２Ｋと露光装置３Ｋは、潜像形成手段を構成する。
【００３４】
なお、現像装置４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋは、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及び黒（Ｋ）の小粒径のトナーとキャリアからなる２成分現像剤を内包する。
【００３５】
中間転写体６は、複数のローラにより巻回され、回動可能に支持されている。
【００３６】
本発明に係る定着装置９は、芯金上に弾性体層を有する定着ローラ９３と、内部に加熱手段を有する加熱ローラ９２と、定着ローラ９３と加熱ローラ９２の間に張架された無端状の定着ベルト９１と、定着ローラ９３と対向する位置に定着ベルト９１に圧接可能に配設され、定着ニップ部を形成する加圧ローラ９４と、を備え、未定着トナー像を担持する記録紙（記録材）Ｐの未定着トナー面が定着ベルト９１と接触する向きで定着ニップ部を通過することで未定着トナーを記録紙Ｐに、加熱・加圧して定着する。
【００３７】
かくして、画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋより形成された各色の画像は、回動する中間転写体６上に転写手段７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋにより逐次転写されて（１次転写）、カラー画像合成されたトナー像が形成される。給紙カセット２０内に収容された記録紙Ｐは、給紙手段２１により給紙され、給紙ローラ２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ，２２Ｄ，レジストローラ２３等を経て、転写手段７Ａに搬送され、記録紙Ｐ上にカラー画像が転写される（２次転写）。カラー画像が転写された記録紙Ｐは定着装置９において加熱・加圧され、記録紙Ｐ上のカラートナー像が定着される。その後、排紙ローラ２４に挟持されて機外の排紙トレイ２５上に載置される。
【００３８】
一方、転写手段７Ａにより記録紙Ｐにカラー画像を転写した後、記録紙Ｐを曲率分離した中間転写体６は、クリーニング手段８Ａにより残留トナーが除去される。
【００３９】
なお、以上はカラー画像を形成する画像形成装置であったが、モノクロ画像を形成する画像形成装置であってもよい。
【００４０】
以上の如き画像形成装置における定着装置９において、定着ローラ９３の形態（ゴム硬度、表面粗さ）を変えて、ベルト駆動性、斑点状光沢ムラ、記録紙の分離性、耐久性について実験を行ったので、以下に説明する。
【００４１】
先ず、定着装置９の詳細について、図２の断面図に基づいて説明する。
【００４２】
定着ベルト９１は、無端状に形成され、例えば、基体として厚さ７０μｍのＰＩ（ポリイミド）等からなる耐熱性の樹脂ベルトを用い、基体の外周面を厚さ２２０μｍの耐熱性のシリコンゴムで積層し、更に、離型層として厚さ３０μｍのＰＦＡチューブで被覆している。離型層は記録紙が定着ベルトから分離できるように機能している。外径寸法は、例えば８０ｍｍである。
【００４３】
加熱ローラ９２は、定着ベルト９１を加熱する加熱手段としてのハロゲンランプＨ１を内蔵し、例えば、アルミニュウム等から形成された肉厚３ｍｍの円筒状の中空回転体９２Ａの外周面９２Ｂを、耐熱性のＰＴＦＥでコーティングしている。外径寸法は例えば５２ｍｍである。
【００４４】
定着ローラ９３については後述するが、外径寸法は全て４０ｍｍである。
【００４５】
加圧ローラ９４は、ハロゲンランプＨ２を内蔵し、例えば、アルミニュウム等から形成された肉厚３ｍｍの円筒状の中空回転体９４Ａの外周面に、厚さ２ｍｍの耐熱性のシリコンゴム９４Ｂを積層し、更に、離型層９４Ｃとして厚さ３０μｍのＰＦＡチューブで被覆するか、ＰＴＦＥをコーティングしている。外径寸法は例えば５０ｍｍである。
【００４６】
また、定着ベルト９１を介して加熱ローラ９２の温度を検知する非接触型の温度センサＳ１、及び加圧ローラ９４の温度を検知する非接触型の温度センサＳ２が設けられている。
【００４７】
なお、図２における加圧ローラ９４の内部にはハロゲンランプＨ２を内蔵しており、加圧ローラ９４の急激な温度低下を防止しているが、ハロゲンランプＨ２を内蔵していない加圧ローラ９４であっても構わない。
【００４８】
また、定着ベルト９１を加熱する加熱手段として、どのような加熱手段を用いてもよく、例えば励磁コイルを用いた誘導加熱発熱体を用いてもよい。加熱手段は、必ずしも加熱ローラ９２の内部に配置されていなくてもよく、どこに配置されていてもよい。
【００４９】
以上の構成において、不図示の駆動手段によって定着ローラ９３を時計方向に回転させると、定着ベルト９１及び加熱ローラ９２は時計方向に回転し、加圧ローラ９４は反時計方向に回転する。また、加熱ローラ９２に当接する定着ベルト９１はハロゲンランプＨ１により加熱され、加圧ローラ９４もハロゲンランプＨ２によって加熱される。そして、不図示の付勢手段によって加圧ローラ９４が定着ローラ９３の方向に付勢されているので、定着ローラ９３に巻回された定着ベルト９１と加圧ローラ９４との間に形成された定着ニップ部Ｎで、給紙された記録紙Ｐが加熱・加圧されて、記録紙Ｐ上のトナー像が定着される。
【００５０】
次に、本実験に用いた定着ローラ９３について説明する。
【００５１】
図３は、本発明に係る定着ローラ９３の断面を示す模式図である。図３において、符号９３Ａは芯金、９３ａ，９３ｂは支持用軸部、９３Ｂはこの芯金９３Ａの外周に成形された弾性体層である。
【００５２】
図４を参照しながら、本発明に係る定着ローラの一般的な製造方法を以下に説明する。図４は、筒状金型を備えた射出成形用金型の断面を示す模式図である。射出成形用金型７０は、筒状金型７１と、この筒状金型７１の上下両端に内嵌され、芯金９３Ａの支持用軸部９３ａ，９３ｂを保持する芯金保持部材７２ａ，７２ｂと、これら芯金保持部材７２ａ，７２ｂを外装した状態で、筒状金型７１の外周面に螺合するカバー部材７３ａ，７３ｂとを備えて構成される。支持用軸部９３ａ、９３ｂは、定着装置に装着される際には、定着装置に設けられた軸受によって保持される。
【００５３】
この射出成形用金型７０による定着ローラの作製は、以下のように行われる。先ず、芯金９３Ａを筒状金型７１の内部に配置し、その上下の支持用軸部９３ａ，９３ｂを軸端保持孔７４ａ，７４ｂに挿入し保持する。次に、カバー部材７３ａ，７３ｂを、芯金保持部材７２ａ，７２ｂを外装した状態で、筒状金型７１と螺合させ、続いて、下部カバー部材７３ｂに開設された射出ノズル取付孔７５から圧入された弾性体材料を、下部芯金保持部材７２ｂに開設された材料注入孔７６を通して弾性体層成形空間７７へ充填成形し、芯金９３Ａの外周面上に弾性体層を形成する。その後、その成形体を金型とともに所定の温度まで冷却し、筒状金型から軸方向に離型して、最終的に、図３に示すような断面形状を有する最終成形体である定着ローラ９３が作製される。
【００５４】
定着ローラの芯金の素材としてはＳＵＳ、鉄等の金属を挙げることができる。本発明に係る定着ローラ９３は、芯金９３Ａにソリッドゴムからなる弾性体層９３Ｂを積層したものである。芯金９３Ａの直径は概ね２０ｍｍ〜３４ｍｍである。また、弾性体層の厚みは、特に制限はないが概ね３ｍｍ〜１０ｍｍの範囲であり、好ましくは５ｍｍ〜８ｍｍの範囲である。ソリッドゴムの素材としては、シリコンゴム、フッ素ゴムなどが挙げられる。
【００５５】
本発明に係る定着ローラの弾性体層は、ゴム硬度（ＪＩＳ  Ａ）が２０°未満、１°超のソリッドゴムから形成されているが、そのゴム硬度（ＪＩＳ  Ａ）が１５°以下であることが好ましく、下限としてはゴム硬度（ＪＩＳ  Ａ）が５°以上であることが好ましい。
【００５６】
本発明に係る定着ローラは、弾性体層の表面は、ＪＩＳ  Ｂ  ０６０１で定義されている十点平均表面粗さ（Ｒｚ）が、２０μｍ以下、１μｍ以上である。十点平均表面粗さ（Ｒｚ）が２０μｍを超えると、特に研磨加工した場合には、研磨面からゴムカスが脱落し、斑点状ムラの発生する可能性がある。下限としては十点平均表面粗さ（Ｒｚ）が５μｍ以上であることが好ましい。弾性体層を規定の表面粗さとするためには、ソリッドゴムの表面を研磨加工することが好ましい。研磨加工の方法としては、特に限定されるものではなく、従来公知の方法、例えば、金工用ヤスリを用いた円筒研磨法、センタレス研磨法等によって実施することができる。
【００５７】
また、直接ソリッドゴムの表面を研磨加工するのではなく、射出成形用金型７０の弾性体層成形空間７７の表面を予め研磨加工しておき、弾性体表面の粗さを、狙いの表面粗さとすることもできる。
【実施例】
【００５８】
本実施例では、図２に示す定着装置を用いた。定着ローラは外径寸法が４０ｍｍとし、芯金はＳＵＳを使用し、弾性体層としてはシリコンソリッドゴムを用いた。弾性体層としてのシリコンソリッドゴムのゴム硬度（ＪＩＳ  Ａ）と表面粗さ（十点平均表面粗さ（Ｒｚ））については表１に示す。
【００５９】
ゴム硬度（ＪＩＳ  Ａ）が３０〜５の試料において、Ｒｚ値が表示している試料は、シリコンゴムソリッドの表面を研磨加工して所定の表面粗さとしたものである。
【００６０】
ゴム硬度（ＪＩＳ  Ａ）が１の試料は、シリコンゴムソリッドの表面が軟らか過ぎて研磨不可能のため、射出成形用金型の弾性体層成形空間の表面を予め研磨加工しておき、弾性体表面の粗さを、所定の表面粗さにしたものである。
【００６１】
Ｒｚの欄にＰＦＡチューブと記載している試料は、シリコンゴムソリッドの表面に厚さ３０μｍのＰＦＡチューブを被覆したものである。また、ＰＦＡコーティング、ＰＴＦＥコーティングと記載している試料は、それぞれ、シリコンゴムソリッドの表面にＰＦＡ及びＰＴＦＥを３０μｍ厚でコーティングしたものである。
【００６２】
十点平均表面粗さ（Ｒｚ）の測定はＪＩＳ  Ｂ  ０６０１に準拠するが、測定器と測定条件は以下の通りとした。
【００６３】
測定器：Ｋｏｓａｋａ  Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ  Ｌｔｄ．  Ｓｕｒｆｃｏｒｄｅｒ  ＳＥ−３３００
測定条件：    プローブ半径      ２μｍ
プローブ当接力    ０．７ｍＮ
測定長            ２．５ｍｍ
カットオフタイプ  Ｒ＋Ｗ
送り速さ          ０．１ｍｍ／ｓ
実験条件としては以下の通りである。
【００６４】
試験時間を短縮するため記録材を通す通紙テストではなく、単体の連続運転とした。運転時間は２７０時間を目標とした。２７０時間の連続運転で問題が生じなければ、市場においても問題のないレベルであるといえる。定着装置の設定温度は、通常使用の＋１０℃（２１０℃）とした。
【００６５】
ベルト駆動については、運転開始後、２７０時間未満の間に、異常音（聴覚で判断）が発生した場合には不可（×）とした。２７０時間が過ぎても異常音の発生がない場合は可（○）と判定した。
【００６６】
斑点状光沢ムラについては、定期的にコート紙を通して、全ベタ画像サンプルを採取し、観察した。２７０時間未満で図５（Ｃ）に示すような斑点状光沢ムラが観察された場合には、不可（×）とした。２７０時間が過ぎても斑点状光沢ムラが観察されない場合は可（○）と判定した。
【００６７】
耐久性については、運転開始後、２７０時間未満の間に、定着ローラ表面に亀裂が観察された場合には不可（×）とした。２７０時間が過ぎても、定着ローラ表面に変化が認められない場合は可（○）と判定した。
【００６８】
結果を表１に示す。
【００６９】
【表１】
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【００７０】
ゴム硬度（ＪＩＳ  Ａ）が３０°および２０°の試料は、定着ローラ表面が硬いのでタック性（ベタつき）がないので、ベルト駆動、耐久性の点では問題なく、また、表面を研磨加工したものであっても、ゴムの削りカスの脱落も認められず、斑点状光沢ムラ、という点でも問題はなかった。しかし、ゴム硬度（ＪＩＳ  Ａ）が３０°および２０°の試料では、定着ローラ表面が硬いために、トナー像の定着性および記録材の分離性が極めて悪く、定着ローラとしては使用不可能であった。
【００７１】
ゴム硬度（ＪＩＳ  Ａ）が２０°未満のシリコンソリッドゴムでは、定着ローラ表面が軟らかいため、トナー像の定着性および記録材の分離性については問題はない。
【００７２】
ゴム硬度（ＪＩＳ  Ａ）が１５°、１０°、５°のものでは、十点平均表面粗さ（Ｒｚ）が１μｍ未満の試料は、タック性（ベタつき）が認められ、定着装置の運転開始直後から数時間で異常音が発生したので、その時点で実験を中止した。また、十点平均表面粗さ（Ｒｚ）が２５μｍの試料は、タック性（ベタつき）がなく、異常音の発生は認められずベルト駆動の点では問題はなかった。しかしながら、運転開始後１０時間〜５０時間経過した時点で、コート紙の全ベタ画像で斑点状の光沢ムラが観察された。加熱ローラの表面にゴムの削りカスが付着していた。
【００７３】
また、ＰＦＡチューブ、ＰＦＡコーティング、ＰＴＦＥコーティングの試料では、運転開始後５０時間〜１００時間経過した時点で、定着ローラ表面のチューブまたはコーティングに亀裂が認められた。
【００７４】
十点平均表面粗さ（Ｒｚ）が５μｍ〜２０μｍの試料（本発明の試料）では、ベルト駆動、斑点状光沢ムラ、耐久性の点で、全く問題はなかった。当然、これらの試料は、トナー像の定着性および記録材の分離性については問題がないので、ベルト定着装置の定着ベルトとして最適である。
【００７５】
一方、ゴム硬度（ＪＩＳ  Ａ）が１°のものは、定着ローラ表面が軟らかいために、十点平均表面粗さ（Ｒｚ）が１μｍ未満の試料は、タック性（ベタつき）が大きく、運転不能であった。また、十点平均表面粗さ（Ｒｚ）が５μｍ〜２０μｍの試料であっても、弾性体層としてのソリッドゴム自体が軟らかいため、耐久性の点で、定着ローラとしての使用に耐えなかった。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本発明の実施の形態の一例を示す画像形成装置の断面構成図である。
【図２】本発明に係る定着装置の断面図である。
【図３】本発明に係る定着ローラの断面を示す模式図である。
【図４】筒状金型を備えた射出成形用金型の断面を示す模式図である。
【図５】斑点状の光沢ムラの発生メカニズムを模式的に説明する図である。
【符号の説明】
【００７７】
９  定着装置
９１  定着ベルト
９２  加熱ローラ
９３  定着ローラ
９３Ａ  芯金
９３Ｂ  弾性体層
９４  加圧ローラ
Ｎ  定着ニップ部
【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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