(57)【要約】【課題】加熱ローラと転写紙及びトナー画像との間の密着性を確保して光沢ムラの発生を防止しつつ、加熱ローラの芯金を薄肉化して省エネルギー化を図ることができる定着装置及び画像形成装置を提供する。【解決手段】表面離型層１０３で被覆された弾性層１０２が芯金１０１上に形成された加熱ローラ１００の転写紙１５に接する部分の表面硬度を、ユニバーサル硬度で８Ｎ／ｍｍ２以下にする。弾性層１０２はシリコーンゴムで形成し、厚みを０．２ｍｍ以上にするのが好ましい。表面離型層１０３の材料としてはＦＥＰが好ましい。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面移動可能な定着部材と、該定着部材を加熱する熱源とを備え、転写材上のトナー画像に該定着部材を圧接させることにより、該転写材上のトナー画像を加熱定着する定着装置であって、
該定着部材が、表面離型層で被覆された弾性層が基体上に形成されたものであり、
該定着部材の転写材に接する部分の表面硬度が、ユニバーサル硬度で８Ｎ／ｍｍ２以下であることを特徴とする定着装置。
【請求項２】
請求項１の定着装置において、
上記弾性層がシリコーンゴムで形成され、該弾性層の厚みが０．２ｍｍ以上であることを特徴とする定着装置。
【請求項３】
請求項１又は２の定着装置において、
上記表面離型層の材料がＦＥＰであることを特徴とする定着装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかの定着装置において、
上記表面離型層が、上記弾性層の表面に吹き付け塗装又はディッピングにより形成したものであることを特徴とする定着装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかの定着装置において、
上記表面離型層の表面粗さが、１０点平均粗さＲｚで２μｍ以下であることを特徴とする定着装置。
【請求項６】
請求項１乃至４のいずれかの定着装置において、
上記定着部材の表面移動方向と交差する長手方向に沿って当接して転写材を分離する転写材分離部材を備え、
該転写材分離部材の先端当接部の該長手方向と直交する断面における曲率が０．１ｍｍ以下であり、
該定着部材の表面に対する該転写材分離部材の接触角が５度以上４５度以下であり、
該転写材分離部材の該長手方向における単位長当たりの当接力が２．９４×１０−２Ｎ／ｍｍ（３ｇ／ｍｍ）以下であることを特徴とする定着装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれかの定着装置において、
上記定着部材の表面に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布手段を備え、
該潤滑剤の単位面積当たりの塗布量が、０．１６ｍｇ／ｍ２（０．０１ｍｇ／Ａ４サイズ）以上であることを特徴とする定着装置。
【請求項８】
像担持体と、該像担持体上にトナー画像を形成するトナー画像形成手段と、該像担持体上のトナー画像を転写材に転写する転写手段と、該転写材上のトナー画像を定着する定着手段とを備えた画像形成装置であって、
該定着手段として、請求項１乃至７のいずれかの定着装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、プリンター、ＦＡＸなどの画像形成装置及び該装置に用いる定着装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の画像形成装置として、像担持体としての感光体上に静電潜像を形成し、この感光体上の静電潜像を現像してトナー画像を形成するものが知られている。この感光体上のトナー画像は、紙等の転写材に転写された後、定着装置で加熱、加圧等により転写材上に定着される。トナー画像を転写材上に加熱定着する方法としては、加熱ローラ定着方式や、ベルト定着方式が知られている。これらの方式の中で、加熱ローラ定着方式は、転写材上のトナー画像と定着部材（加熱ローラ）とが直接接触し、トナーに均一な熱を与えられるよう比較的高い圧力を持たせることができるため、極めて熱効率の良い定着方式であり、広く一般に用いられている。
【０００３】
しかし、近年、環境を考慮した省エネルギー化の要望が多くあり、そのため、定着装置もなるべく熱容量が少なく、エネルギーのロスがないように検討されている。例えば、特許文献１には、定着部材（加熱ローラ）の肉厚を０．８ｍｍ以下に薄肉化することにより、温度応答性が向上し、定着可能となるまでの時間を１０秒程度に短縮でき、省エネのＺＥＳＭ規格を満足することができる点が記載されている。
【０００４】
一方、画像品質を重視した定着装置として、定着部材（加熱ローラ）の表面離型層にふっ素樹脂であるＦＥＰを用い、加熱ローラの表面と転写材及びトナー画像との間の密着性を高め、定着不良を防止するものが知られている（例えば特許文献２参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００１−１５９４１８号公報
【特許文献２】
特開２００１−１４２３３４号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記特許文献１に記載の画像形成装置のように定着部材（加熱ローラ）の肉厚を０．８ｍｍ以下に薄肉化した場合、転写材上のトナー画像と定着部材とを圧接させるときに定着部材が変形しやすくなるという問題があった。この場合、定着部材を変形させずに定着ニップ部に加えることができる圧接力は、せいぜい０．１Ｎ／ｃｍ２程度である。ところが、この程度の小さい圧接力では、定着部材がトナー画像に十分な押し付け力を与えられないため、カラー画像などのトナーを多く使用するトナー画像の場合において、定着部材の押し付けムラが発生し、定着部材の表面と転写材及びトナー画像との間の密着性が悪くなる。この押し付けムラの発生状態は、使用する転写材の種類（紙種）や使用環境によっても異なる。そして、例えば均一な画像濃度のベタ画像の場合に上記押し付けムラがあると、定着部材の表面と転写材及びトナー画像との間の密着性の悪化によって画像上に光沢ムラ（所謂オレンジピール）が発生してしまう。
【０００７】
また、上記特許文献２に記載の定着装置のように定着部材の表面離型層にふっ素樹脂であるＦＥＰを用いたとしても、定着部材の表面と転写材及びトナー画像との間の密着性を十分に高めることが難しい場合があった。そのため、定着部材に加える加圧力を高めに設定して上記密着性を確保する必要があった。上記特許文献２においても、定着部材（加熱ローラ）の長手方向の長さが２４１ｍｍであり、定着ニップ幅が６〜７ｍｍである場合に、定着部材に加える加圧力を４９０Ｎ（５０ｋｇｆ）と高めに設定している。この場合の定着ニップ部に生じる圧力は約２９〜３４Ｎ／ｃｍ２にもなってしまう。このような圧力では、加熱ローラの金属からなる基体を薄肉化することは望めず、弾性層のゴムの厚みなどからしても、定着に十分な熱を与えるには時間がかかりすぎ、省エネルギー化が難しかった。
【０００８】
本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は次のとおりである。すなわち、本発明は、定着部材と転写材及びトナー画像との間の密着性を確保して光沢ムラの発生を防止しつつ、定着部材の基体を薄肉化して省エネルギー化を図ることができる定着装置及び画像形成装置を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、表面移動可能な定着部材と、該定着部材を加熱する熱源とを備え、転写材上のトナー画像に該定着部材を圧接させることにより、該転写材上のトナー画像を加熱定着する定着装置であって、該定着部材が、表面離型層で被覆された弾性層が基体上に形成されたものであり、該定着部材の転写材に接する部分の表面硬度が、ユニバーサル硬度で８Ｎ／ｍｍ２以下であることを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１の定着装置において、上記弾性層がシリコーンゴムで形成され、該弾性層の厚みが０．２ｍｍ以上であることを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項１又は２の定着装置において、上記表面離型層の材料がＦＥＰであることを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項１乃至３のいずれかの定着装置において、上記表面離型層が、上記弾性層の表面に吹き付け塗装又はディッピングにより形成したものであることを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項１乃至４のいずれかの定着装置において、上記表面離型層の表面粗さが、１０点平均粗さＲｚで２μｍ以下であることを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、請求項１乃至４のいずれかの定着装置において、上記定着部材の表面移動方向と交差する長手方向に沿って当接して転写材を分離する転写材分離部材を備え、該転写材分離部材の先端当接部の該長手方向と直交する断面における曲率が０．１ｍｍ以下であり、該定着部材の表面に対する該転写材分離部材の接触角が５度以上４５度以下であり、該転写材分離部材の該長手方向における単位長当たりの当接力が２．９４×１０−２Ｎ／ｍｍ（３ｇ／ｍｍ）以下であることを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、請求項１乃至６のいずれかの定着装置において、上記定着部材の表面に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布手段を備え、該潤滑剤の単位面積当たりの塗布量が、０．１６ｍｇ／ｍ２（０．０１ｍｇ／Ａ４サイズ）以上であることを特徴とするものである。
また、請求項８の発明は、像担持体と、該像担持体上にトナー画像を形成するトナー画像形成手段と、該像担持体上のトナー画像を転写材に転写する転写手段と、該転写材上のトナー画像を定着する定着手段とを備えた画像形成装置であって、該定着手段として、請求項１乃至７のいずれかの定着装置を用いたことを特徴とするものである。
【００１０】
前述のように、定着部材を構成する表面離型層にＦＥＰ等のふっ素樹脂を用いたとしても、定着部材の表面と転写材及びトナー画像との間の密着性を十分に高めることが難しい場合があった。そこで、本発明者らは、定着部材を構成する弾性層及び表面離型層の材料・構成を変えて転写材に対する定着部材の圧力（以下「定着圧力」という。）と定着特性との関係について実験を行った。この実験及び分析の結果、定着部材の圧力を高めることなく定着部材と転写材及びトナー画像との間の密着性を確保するために、弾性体及び表面離型層のを有する定着部材の表面硬度を特定の表面硬度以下にすることが重要であることがわかった。
そこで、請求項１乃至７の定着装置及び請求項８の画像形成装置では、定着部材の転写材に接する部分の表面硬度が、ユニバーサル硬度で８Ｎ／ｍｍ２以下にしている。ここで、「ユニバーサル硬度」は、ＩＳＯ１４５７７やＤＩＮ５０３５９に準拠した表面硬さ（記号：ＨＵ）であり、具体的には表面皮膜物性試験機（フィッシャーインスツルメンツ社製のフィッシャースコープ（登録商標））を用い、押し込み深さが２〜４μｍである条件下で測定した表面硬度である。
このように定着部材の転写材に接する部分の表面硬度をユニバーサル硬度で８Ｎ／ｍｍ２以下にすることにより、定着圧力を０．２Ｎ／ｃｍ２以下にした場合でも、定着部材と転写材及びトナー画像との間の密着性を確保することができる。しかも、定着圧力を０．２Ｎ／ｃｍ２以下にすることができることにより、定着部材が変形しにくくなるため、定着部材の基体の薄肉化が可能となる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を電子写真方式の画像形成装置の定着装置に適用した実施形態について説明する。
図２は本実施形態に係る画像形成装置の概略構成図である。像担持体としてのドラム状の感光体１は、矢印方向に所定の速度で回転している。感光体１の表面は帯電装置２により一様に帯電された後、図示しない原稿読み取り装置で読み取った画像のデータに基づいて制御された書き込み装置により光３が露光される。この露光により、感光体１上に静電潜像が形成される。感光体１上の静電潜像は、現像装置４によりトナーで現像され可視像化される。感光体１上にトナー画像を形成するトナー画像形成手段は、上記帯電装置２、書き込み装置及び現像装置４を用いて構成されている。
次に、給紙経路を介して感光体１の回転に同期して送られてきた転写材としての転写紙１５上に、転写手段としての転写器６により感光体１上のトナー像が転写される。この際、感光体１の表面に残った転写残留トナーはクリーニング装置８のクリーニングローラ１３で除去される。クリーニング装置８によるクリーニング位置を通過した感光体１の表面に残留する電荷は、除電ランプ９により除電する。一方、トナー像を転写されてきた転写紙１５は、図示しない転写紙搬送装置により定着手段としての定着装置１０に導かれ、加熱及び加圧を受けてトナー像が定着された状態で図示しない排紙部へ排紙される。
【００１２】
図１は本実施形態に係る定着装置１０の構成図である。この定着装置１０は、定着部材としての加熱ローラ１００と、加圧部材としての加圧ローラ１１０とを備えている。加熱ローラ１００の内部には、加熱源としての加熱部材１２０が設けられている。この加熱部材１２０としては例えばハロゲンランプ等の加熱ランプを使用することができる。
【００１３】
加熱ローラ１００及び加圧ローラ１１０はそれぞれ図示しない支持部材に回転自在に軸支されている。加熱ローラ１００は、駆動力伝達部材としての図示しないギヤを介して回転駆動力が伝達され、図中の矢印方向に回転駆動される。
【００１４】
加圧ローラ１１０の両端部の軸受部は、図示しないバネ等の付勢部材によって加熱ローラ１００に対して押し付ける向きに付勢されている。この加圧ローラ１１０の付勢により、転写紙１５が通過する定着位置で加熱ローラ１００及び加圧ローラ１１０が互いに圧接し、転写紙進行方向に幅を有するニップ部Ｎを形成している。このニップ部Ｎを転写紙１５が通過する際に、転写紙１５上の未定着のトナー画像Ｔが、熱により溶融し、押し付け圧によって転写紙１５に永久定着される。
ここで、ニップ部Ｎにおける定着圧力は、加熱ローラ１００の芯金１０１の厚さが０．８ｍｍ程度よりも薄くした場合でも加熱ローラが変形しないように０．２Ｎ／ｃｍ２以下に設定した。
【００１５】
加熱ローラ１００に回転駆動力が伝達されて加熱ローラ１００が回転すると、ニップ部Ｎを介して加圧ローラ１１０がつれ回るようになっている。なお、加圧ローラ１１０側にも駆動伝達部材としてのギヤを介して回転駆動力を伝達し、ニップ部Ｎで各ローラの表面が同じ線速で移動するように構成してもよい。
【００１６】
加圧ローラ１１０は、基体としての円筒状の金属からなる芯金１１１と、芯金１１１の表面に設けられた弾性層１１２と、弾性層１１２の外周面を被覆する表面離型層１１３とを備えている。弾性層１１２は、シリコーンゴムなどの絶縁弾性体で形成されている。また、本実施形態では、表面離型層１１３をＰＦＡ（テトラフルオロエチレン−パーフロロフルオロアルキルビニルエータル共重合体）で形成している。この加熱ローラ１００の表面離型層１０３の表面粗さは、１０点平均粗さＲｚで２μｍ以下であった。
【００１７】
図３は、加熱ローラ１００の部分断面図である。この加熱ローラ１００は、基体としての円筒状の芯金１０１と、芯金１０１の表面に設けられた弾性層１０２と、弾性層１０２の外周面を被覆する表面離型層１０３とを備えている。加熱ローラ１００の芯金１０１は、アルミニウム、鉄、ステンレス又は真鍮のような、高熱伝導体から構成されている。芯金１０１の表面に設けられる弾性層１０２は、シリコーンゴムなどの弾性体で構成され、その厚さは０．２ｍｍ〜０．５ｍｍ程度である。弾性層１０２を被覆する表面離型層１０３は、フッ素系の離型性の良く材料で形成されている。特に、本実施形態では、ＰＦＡ（テトラフルオロエチレン−パーフロロフルオロアルキルビニルエータル共重合体）やＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）等より柔らかい、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）で形成している。このＦＥＰからなる表面離型層１０３の厚さは、加熱ローラ１００の表面硬度がユニバーサル硬さで８Ｎ／ｍｍ２以下になるように、２０μｍ以下にしている。このユニバーサル硬度は、前述のように、ＩＳＯ１４５７７やＤＩＮ５０３５９に準拠した表面硬さ（記号：ＨＵ）であり、具体的には表面皮膜物性試験機（フィッシャーインスツルメンツ社製のフィッシャースコープ（登録商標））を用い、押し込み深さが２〜４μｍである条件下で測定した表面硬度である。
【００１８】
上記表面離型層１０３の製法としては、吹きつけ塗装又はディッピングが好ましい。かかる製法で表面離型層１０３を形成した場合は、連続体であるチューブで形成した場合に比して転写紙表面の微小な凹凸に追従しやすく、加熱ローラ１００の表面と転写紙表面との密着性が高まり、画像の光沢ムラを防止できる。これに対し、チューブで形成した場合は、荷重のかかる方向と直交する方向の連結が強く、そのため、荷重がかかる方向における転写紙表面の凹凸に追従しにくく、加熱ローラ１００の表面と転写紙表面との密着性の改善が難しい。
【００１９】
加熱ローラ１００の表面の温度は、温度検知手段としての温度センサ１２５で検知され、その検知結果に基づいて加熱部材（加熱ランプ）１２０に供給される電流を図示しない制御部で制御されている。これにより、加熱ローラ１００の表面の温度は１５０℃〜１８０℃に制御される。
【００２０】
また、加熱ローラ１００には、定着後の転写紙１５が分離する位置付近に、転写材分離部材としての分離爪１３０が当接している。分離爪１３０の中央部が回動軸１３１に回動自在に取り付けられ、加熱ローラ１００と接触する先端当接部とは反対側の一端が付勢手段としてのスプリング１３５で引っ張られている。このスプリング１３５による付勢力の精度で加熱ローラ表面に対する当接力を調整することができる。この分離爪１３０は、ＰＩ（ポリイミド）やＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）などの高耐熱のエンジニアリングプラスチックで形成されている。そして、分離爪１３０の加熱ローラ１００との接触部や転写紙搬送路に対向した部分１３０ａの表面は、ＰＦＡやＰＴＦＥなどの離型性の高い樹脂をコーティングしている。また、ＰＦＡやＰＴＦＥそのもので分離爪１３０を構成してもよい。
【００２１】
また、本実施形態では、加熱ローラ１００の表面に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布手段としてのオイル塗布ローラ１４０が、加熱ローラ１００に押し当てられるように設けられている。このオイル塗布ローラ１４０は、加熱ローラ１００に従動して回転し、その表面が加熱ローラ１００に接触することでオイルを塗布する。
【００２２】
図４はオイル塗布ローラ１４０の側方断面図である。このオイル塗布ローラ１４０は、芯金１４１にオイルを含有した弾性体１４２（例えばシリコーンのスポンジ）を、微小な穴１４３ａが空いたフィルム１４３でくるみ、表面に圧力を掛けると中のオイルが押し出される構成となっている。フィルム１４３の穴１４３ａの大きさやスポンジの硬さなどで、オイルの染み出し量を変更することができる。
【００２３】
次に、本実施形態のより具体的な実施例について、比較例とともに説明する。
まず、上記構成の定着装置１０を備えた画像形成装置において、加熱ローラ１００の弾性層１０１及び表面離型層１０２の構成を変えて光沢ムラの発生の有無について実験を行った。表１は、実施例１、２及び比較例１〜６の実験結果である。
【表１】
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【００２４】
表１の実施例及び比較例の結果から、加熱ローラ１００の転写紙に接する外周面の表面硬度がユニバーサル硬度で８Ｎ／ｍｍ２以下の場合に、ベタ画像に光沢ムラが発生しないことがわかる。しかも、ニップ部Ｎにおける定着圧力を０．２Ｎ／ｃｍ２以下にしているため、加熱ローラ１００の芯金１０１の厚さが０．８ｍｍ程度よりも薄くした場合でも加熱ローラが変形しない。
【００２５】
加熱ローラ１００の弾性層１０２（シリコーンゴム）は、厚い方が画像（光沢ムラ）には良い傾向が見られるが、逆に加熱ローラ１００の昇温時間が遅くなり、省エネルギー化の面ではマイナスである。実際に１０００Ｗの加熱部材（加熱ランプ）を使ってφ４０ｍｍ、厚み０．４ｍｍのアルミローラの例で比較をすると、常温から１８０℃までの昇温時間は、弾性層１０２の厚みが０．２ｍｍの場合では約２０秒に対し、弾性層１０２の厚みが０．５ｍｍでは、約５０秒かかる。
【００２６】
また、加熱ローラ１００のユニバーサル硬度を下げることが光沢ムラに好影響を与えるが、上記例の弾性層１０２に用いたシリコーンゴムは、ＪＩＳ−Ａで５〜１０Ｈｓの硬度であり、実際に固形として安定する最も柔らかい範囲の材料である。例えば上記表１の比較例１のようにＦＥＰ２０μｍ＋シリコーンゴム弾性層０．１ｍｍでユニバーサル硬度を８Ｎ／ｍｍ２以下とするには、シリコーンゴム弾性層のゴム硬度が固体を維持できないほど軟化させなければならず、部品として構成することが困難である。さらに、上記比較例３のようにＰＦＡ２０μｍ＋シリコーンゴム弾性層０．３ｍｍの構成では、表面離型層のＰＦＡが硬いことから、加熱ローラ全体のユニバーサル硬度を９Ｎ／ｍｍ２より低下させることができず、結果として、光沢ムラＮＧとなった。
【００２７】
また、シリコーンゴム弾性層１０２を例えば０．３ｍｍ超える程度まで厚くし、表面離型層１０３のＰＦＡを例えば１０μｍ以下まで薄くしていけば、ユニバーサル硬度を下げることができ、光沢ムラの発生を防止できると考えられる。しかしながら、シリコーンゴム弾性層１０２を厚くすると、表面を適温にするのに時間がかかり、省エネ法のガイドラインを満足しない。このガイドラインは、複写機工業会などが提唱しているものであり、１０枚／分以下の機械の場合に復帰時間が３０秒以下となっている。ここで定着の適温までの昇温時間は上記復帰時間内であることが要求される。
また、表面離型層１０３のＰＦＡを１０μ以下に薄くしてしまうと、強度が弱くなり、使用時に穴があくなどの不具合を引き起こす。
【００２８】
次に、分離爪１３０の当接力の好適範囲及び加熱ローラ表面へのシリコーンオイル（潤滑剤）の塗布の効果に関する実験結果について説明する。本実施例のように加熱ローラ１００の表面硬度を低くした場合は、分離爪１０３によって加熱ローラ表面が削れて損傷を受けやすくなる。分離爪１３０の当接力やシリコーンオイルの塗布量を変化させて加熱ローラ１００の表面の削れ量との関係を調べる実験を行った。ここで、分離爪１３０の先端当接部の、加熱ローラの長手方向（軸方向）と直交する断面における曲率は０．１ｍｍ以下である。この分離爪１３０の先端当接部の曲率の典型的な値は、例えば０．０７ｍｍである。また、加熱ローラ１００の表面に対する分離つめ３０の接触角θｓ（図５参照）は５度以上４５度以下の範囲内に設定した。
【００２９】
表２〜４は実験結果を示している。表２は加熱ローラ１００にシリコーンオイル等の潤滑剤を塗布しないときの実験結果である。表３は、加熱ローラ１００にシリコーンオイルを０．１６ｍｇ／ｍ２（０．０１ｍｇ／Ａ４サイズ）だけ潤滑剤として塗布したときの実験結果である。表４は、加熱ローラ１００にシリコーンオイルを１．６ｍｇ／ｍ２（０．１ｍｇ／Ａ４サイズ）だけ潤滑剤として塗布したときの実験結果である。また、加熱ローラ１００の表面の削れ量と画像の状態等の評価結果との関係は、表５のとおりである。
【表２】
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【表３】
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【表４】
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【表５】
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【００３０】
上記表２〜５の結果から、シリコーンオイルの塗布量が０．１６ｍｇ／ｍ２（０．０１ｍｇ／Ａ４サイズ）以上、且つ分離爪荷重（分離爪１３０の単位長当たりの当接力）が２．９４×１０−２Ｎ／ｍｍ（３ｇ／ｍｍ）以下であることが、実使用上の好適条件であることがわかる。シリコーンオイルの塗布量が０．１６ｍｇ／ｍ２（０．０１ｍｇ／Ａ４サイズ）よりも少ないと、画像抜けや転写紙の巻き付きが発生する。なお、シリコーンオイルの塗布量を増やすことで、上記分離爪荷重が２．９４×１０−２Ｎ／ｍｍ（３ｇ／ｍｍ）の場合でも削れ量を低減することができる。ただし、シリコーンオイルの塗布量が０．１６ｍｇ／ｍ２（０．０１ｍｇ／Ａ４サイズ）を超えるとオイル筋が使用時に発生するおそれがあるため、シリコーンオイルをふき取る潤滑剤ふき取り手段を設けるのが好ましい。
【００３１】
以上、本実施形態によれば、加熱ローラ１００の表面硬度をユニバーサル硬度で８Ｎ／ｍｍ２以下にすることにより、定着圧力を０．２Ｎ／ｃｍ２以下にした場合でも加熱ローラ１００と転写紙及びトナー画像との間の密着性を確保して光沢ムラの発生を防止できる。しかも、ニップ部Ｎにおける定着圧力を０．２Ｎ／ｃｍ２以下にすることができることにより、加熱ローラ１００が変形しにくくなるため、加熱ローラ１００の芯金１０１の薄肉化が可能となり、省エネルギー化を図ることができるようになる。
また、本実施形態によれば、加熱ローラ１００の弾性層１０２をシリコーンゴムで形成し、その弾性層１０２の厚みを０．２ｍｍ以上にすることにより、弾性層１０２のゴム硬度を低めて実現不可能なレベルまで軟化させなくても、加熱ローラ１００の表面硬度をユニバーサル硬度で８Ｎ／ｍｍ２以下にすることが可能となる。
また、本実施形態によれば、加熱ローラ１００の表面離型層１０３の材料としてＦＥＰを用いることにより、ＰＦＡ等の他のふっ素樹脂を用いた場合に比して加熱ローラ１００の表面の微小な柔らかさを向上させ、転写紙表面の微小な凹凸に追従しやすくすることができる。したがって、加熱ローラ１００と転写紙及びトナー画像との間の密着性をより高めることができる。
また、本実施形態によれば、加熱ローラ１００の表面離型層１０３を、弾性層１０２の表面に吹き付け塗装又はディッピングにより形成することにより、連続体であるチューブで形成した場合に比して転写紙表面の微小な凹凸に追従しやすくなるため、加熱ローラ１００の表面と転写紙表面との密着性を高めることができる。
また、本実施形態によれば、加熱ローラ１００の表面離型層１０３の表面粗さを、１０点平均粗さＲｚで２μｍ以下にすることにより、加熱ローラ１００の表面の凹凸が画像へ残るのを回避できる。
また、本実施形態によれば、転写材分離部材としての分離爪１３０の先端当接部の曲率、分離爪１３０の加熱ローラ表面への接触角θｓ、及び分離爪１３０の加熱ローラ軸方向の単位長当たりの当接力を所定範囲にしている。具体的には、分離爪１３０の先端当接部の曲率うを０．１ｍｍ以下にし、分離爪１３０の接触角θｓを５度以上４５度以下にし、分離爪１３０の単位長当たりの当接力を２．９４×１０−２Ｎ／ｍｍ（３ｇ／ｍｍ）以下にしている。これにより、加熱ローラ１００の表面硬度をユニバーサル硬度で８Ｎ／ｍｍ２以下にした場合でも、分離爪１３０の当接による加熱ローラ表面の削れを抑制し、加熱ローラ１００の損傷を防止できる。
また、本実施形態によれば、潤滑剤塗布手段としてのオイル塗布ローラ１４０による潤滑剤（シリコーンオイル）の単位面積当たりの塗布量を０．１６ｍｇ／ｍ２（０．０１ｍｇ／Ａ４サイズ）以上にしている。これにより、画像抜けや転写紙の巻き付きが発生することができる。
また、本実施形態によれば、上記構成の定着装置１０を画像形成装置に用いることにより、定着装置での消費電力を抑えて省エネルギー化を図りつつ、光沢ムラのない高品質の画像を形成することができる。
【００３２】
なお、上記実施形態では、熱定着にもっとも一般的な加熱ローラ１００と加圧ローラ１１０とを組み合わせた構成の場合について説明したが、この構成に限定されるものではない。例えば、上記ローラ状の部材ではなく、上記実施形態と同様に表面離型層で被覆された弾性層を有するものであれば無端ベルト状の部材を用いた場合にも適用できる。この無端ベルト状の部材としては、ゴムベルトや樹脂フィルム等に上記実施形態と同様に表面離型層で被覆された弾性層を形成したものが挙げられる。
【００３３】
【発明の効果】
請求項１乃至８の発明によれば、定着部材の表面硬度をユニバーサル硬度で８Ｎ／ｍｍ２以下にすることにより、定着圧力を０．２Ｎ／ｃｍ２以下にした場合でも定着部材と転写材及びトナー画像との間の密着性を確保して光沢ムラの発生を防止できる。しかも、定着圧力を０．２Ｎ／ｃｍ２以下にすることができることにより、定着部材が変形しにくくなるため、定着部材の基体の薄肉化が可能となり、省エネルギー化を図ることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る定着装置の構成図。
【図２】同定着装置を備えた画像形成装置の概略構成図。
【図３】同定着装置の加熱ローラの部分断面図。
【図４】オイル塗布ローラの側方断面図。
【図５】分離爪の接触角θｓの説明図。
【符号の説明】
１      感光体
２      帯電装置
４      現像装置
６      転写器
１０    定着装置
１５    転写紙
１００  加熱ローラ
１０１  芯金
１０２  弾性体
１０３  表面離型層
１１０  加圧ローラ
１２０  加熱部材
１２５  温度センサ
１３０  分離爪
１３１  回動軸
１３５  スプリング
１４０  オイル塗布ローラ
１４１  芯金
１４２  弾性体
１４３  フィルム
１４３ａ  穴
Ｔ      トナー画像
Ｎ      ニップ部
【図１】
2004286942.tif 000008
【図２】
2004286942.tif 000009
【図３】
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【図４】
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【図５】
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