(57)【要約】　　　（修正有）【課題】繰り返しの加熱定着サイクルで、トナー成分物質や紙粉成分の炭酸カルシウム等が付着し難く、且つ記録紙の巻き込み難い面を有する定着用シームレスベルトの製造方法を提供する。【解決手段】フッ素樹脂離型層を表面に有する定着用シームレスベルトであって表面加工用圧接ローラは少なくともその外周上の一部に、深さ２〜５μｍ、その幅１０〜１００μｍの球分状の凹部、連続する断面円弧状又は断面三角状の凹部又は断連続する深さ２〜５μｍのヘアーラインのうちの少なくとも１種類の凹部模様が複数形成されたものであり、好ましくは該ベルトを張架する回動ローラのうちの１つと協働してシームレスベルトを挟持する位置に配置されて、圧接により前記フッ素樹脂離型層の少なくとも一部外周上に高さ０．５〜３μｍの表面形状を転写形成する。【選択図】　　　　図１
2004082659.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フッ素樹脂離型層を表面に有し、複数の回動ローラ間に張架された際に該回動ローラとは別の表面加工用圧接ローラにより圧接されて前記フッ素樹脂離型層が表面加工された画像形成装置の定着手段における加圧及び／又は加熱のための定着手段用シームレスベルトであって、前記表面加工用圧接ローラは、少なくともその外周上の一部に、深さ２〜５μｍ、その幅１０〜１００μｍの球分状の凹部、連続する断面円弧状又は断面三角状の凹部、又は断連続する深さ２〜５μｍのヘアーラインのうちの少なくとも１種類の凹部模様が複数形成されたものであり、前記回動ローラの中間位置又は好ましくは該回動ローラのうちの１つと協働して前記シームレスベルトを挟持する位置に配置されて、前記圧接により該シームレスベルトのフッ素樹脂離型層の少なくとも一部外周上に高さ０．５〜３μｍの表面形状を転写形成するものであることを特徴とする画像形成装置の定着手段用シームレスベルト。（旧クレーム１，２，３，４、５に相当）
【請求項２】
前記表面形状が転写されたフッ素樹脂離型層は、ＰＦＡ樹脂（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）若しくはＦＥＰ樹脂（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）、又はＰＦＡ樹脂若しくはＦＥＰ樹脂に導電性カーボンブラックを１〜３Ｗ％含有するものであることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置の定着手段用シームレスベルト。（旧クレーム８，９，１０，１１に相当）
【請求項３】
画像形成装置の定着手段における加圧及び／又は加熱のための定着手段用シームレスベルト上に設けられたフッ素樹脂離型層の少なくとも一部外周上に高さ０．５〜３μｍの表面形状を粗面加工する方法であって、粗面加工される該定着手段用シームレスベルトを、複数の回動ローラ間に張架し、該回動ローラとは別の表面加工用圧接ローラにより圧接して該シームレスベルトのフッ素樹脂離型層の少なくとも一部外周上に高さ０．５〜３μｍの表面形状を形成する各段階を含み、前記表面加工用圧接ローラは、少なくともその外周上の一部に、深さ２〜５μｍ、その幅１０〜１００μｍの球分状の凹部、連続する断面円弧状又は断面三角状の凹部、又は断連続する深さ２〜５μｍのヘアーラインのうちの少なくとも１種類の凹部模様が複数形成されたものであり、前記回動ローラの中間位置又は好ましくは該回動ローラのうちの１つと協働して前記シームレスベルトを挟持する位置に配置されることを特徴とする画像形成装置の定着手段用シームレスベルトを粗面加工する方法。（新クレーム）
【請求項４】
前記粗面加工される定着手段用シームレスベルトを前記圧接ローラにより圧接して前記フッ素樹脂離型層に高さ０．５〜３μｍの表面形状を形成する段階の後、更にシームレスベルトを通紙処理することにより、前記表面形状が転写されたフッ素樹脂離型層の表面形状の高さを０．５〜３μｍに保持することを保証する段階を含むことを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置の定着手段用シームレスベルトを粗面加工する方法。（旧クレーム１３に相当）
【請求項５】
前記粗面加工される定着手段用シームレスベルトを前記圧接ローラにより圧接して前記フッ素樹脂離型層に高さ０．５〜３μｍの表面形状を形成する段階が、１００〜３１０℃に加熱された前記圧接ローラ又はフッ素樹脂離型層を用いて行われることを特徴とする請求項３又は４に記載の画像形成装置の定着手段用シームレスベルトを粗面加工する方法。（旧クレーム６に相当）
【請求項６】
前記粗面加工される定着手段用シームレスベルトを前記圧接ローラにより圧接して前記フッ素樹脂離型層に高さ０．５〜３μｍの表面形状を形成する段階が、該フッ素樹脂離型層又は該圧接ローラ表面に離型用シリコンオイルを塗布して行われることを特徴とする請求項３乃至５のいずれかに記載の画像形成装置の定着手段用シームレスベルトを粗面加工する方法。（旧クレーム１７に相当）
【請求項７】
画像形成装置の定着手段における加圧及び／又は加熱のための定着手段用シームレスベルト上に設けられたフッ素樹脂離型層の少なくとも一部外周上に高さ０．５〜３μｍの表面形状を粗面加工する装置であって、粗面加工される該定着手段用シームレスベルトを着脱自在及び回動自在に張架する複数の回動ローラ、該シームレスベルトのフッ素樹脂離型層に圧接して該シームレスベルトのフッ素樹脂離型層の少なくとも一部外周上を粗面加工する表面加工用圧接ローラを有し、該表面加工用圧接ローラは、少なくともその外周上の一部に、深さ２〜５μｍ、その幅１０〜１００μｍの球分状の凹部、連続する断面円弧状又は断面三角状の凹部、又は断連続する深さ２〜５μｍのヘアーラインのうちの少なくとも１種類の凹部模様が複数形成されたものであり、前記回動ローラの中間位置又は好ましくは該回動ローラのうちの１つと協働して前記シームレスベルトを挟持する位置に配置されるものであることを特徴とする画像形成装置の定着手段用シームレスベルトを粗面加工する装置。（新クレーム）
【請求項８】
表面加工用圧接ローラは、前記複数の凹部模様の間に、バニッシュ加工された領域を有し、この領域により前記フッ素樹脂離型層の平滑面部形成が保証されることを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置の定着手段用シームレスベルトを粗面加工する装置。（旧クレーム１２に相当）
【請求項９】
前記表面加工用圧接ローラの前記凹部模様は、０．０５〜１ｍｍの金属球による形状転写又はＲエンドミル加工、又は刃先Ｒ０．３〜１ｍｍの刃具又は刃先６０〜１２０°の刃具により旋削加工により形成されたものであることを特徴とする請求項７又は８に記載の画像形成装置の定着手段用シームレスベルトを粗面加工する装置。（旧クレーム１５，１６に相当）
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、粗面加工された画像形成装置の定着加熱用無端状ベルト、無端状ベルトの粗面加工法及び加工装置に関する。この技術は、熱可塑性樹脂表面の粗さ形成方法に応用される。
【０００２】
【従来の技術】
特開２００２−６６６１号公報では、定着部材がエンドレスの連続表面を有する基材と、この基材の連続表面上に液状シリコンゴムをコーティングすることにより設けられた弾性層とを具備し、この弾性層のろ波最大うねりが５μｍ以下、光沢度が５５以上、層のろ波最大うねりが５μｍ以下で光沢度が５５以上、エンドレスベルトであること、エンドレスベルトが金属性であること、エンドレスベルトがニッケル電鋳であること、ローラであって金属性であることを特徴とし、ニッケル電鋳で形成したエンドレスベルトの表面に、実施例としてドクターブレードを用いてシリコンゴムを被覆して形成したその表面のうねりの形状や光沢などを規定したものが記載されているが、これは、表面層をシリコンゴムで形成後に粗面を形成するようなものではなく、何より、形成された粗面にトナー成分物質や紙粉成分等が付着し難いように粗面を形成すべく加工するという点に重点をおいた技術ではない。
【０００３】
また、特開平０９−１０６２０９号公報記載の技術においては、フッ素樹脂チューブの外表面を、表面粗さＲｚ１．００〜１５μｍの範囲内且つ水に対する接触角１０４°以上であるように粗面化する。粗面化の方法としては、例えばメラニン樹脂などの硬質樹脂微粒子を用いたブラスト処理が挙げられ、離型性を損なうことなく紙の搬送力を強化するというもので、粗面化の方法がローラに直接研摩粒子をブラスト処理するものであるので、その加工表面は粗雑となり、また形成される形状が限定されてしまうものである。また、この技術も、形成された粗面にトナー成分物質や紙粉成分等が付着し難いように粗面を形成すべく加工するという点に重点をおいたものとは云えない。
【０００４】
また、特公平０５−７３１４７号公報記載の技術は、平均粒径２〜１５０μｍの熱流動性ふっ素樹脂燒結粉末の粒子内に全重量に対して１〜３Ｗ％の導電性カーボンブラックが均一に分散されているとともに、全重量に対して少なくとも１Ｗ％の炭素繊維粉末がその粒子内又は外に均一に分散されており、その導電性カーボンブラックと炭素繊維粉末との合計が１０Ｗ％以下であることを特徴とする非帯電性塗膜形成用ふっ素樹脂粉体塗料であって、耐摩耗性、非粘着性に優れたふっ素樹脂塗膜を形成するための粉体塗料で、オフセット防止機能が要求される電子複写機の加熱定着ローラや食品プラスチック等の成形ローラの被覆、あるいはタンク内面ライニング等の帯電防止の用途に供されるもので、ふっ素樹脂塗膜の形成されたシームレスベルトの表面の形状とその粗さ及び形成方法について言及したものではない。
樹脂層表面の粗面化処理技術として、樹脂層表面に、フィラー粒子含有皮膜を塗布することが知られているが、フィラーは一般的に広範囲の粒度分布を有する粒子又は短繊維の集合体であって粒子形状も一定ではなくかつ微粒子が二次凝集した粒子を含み、したがって、フィラー粒子含有皮膜の塗布により粗面加工された表面は、各微凸部層間の間隔が一定ではない。したがって、このようなフィラー粒子含有皮膜の塗布により粗面加工された表面もまた、形成された粗面にトナー成分物質や紙粉成分等が付着し難いように粗面を形成すべく加工したものとは云えない。
【０００５】
また、実開平０６−０４７９５９号公報は、加熱ローラと心金の外周に弾性層を形成し、更にその上にフッ素樹脂表面層を形成した加圧ローラとからなる定着装置において、加圧ローラのフッ素樹脂表面層の表面粗さをＲｍａｘ３〜１５μｍとし、加熱ローラに付着した未定着トナーを加圧ローラに移行させて紙のコピー面への再付着による汚れを減少させるものを開示しているが、これは、ふっ素樹脂塗膜の形成されたシームレスベルトの表面の形状とその粗さ及び形成方法について記載していない。
【０００６】
また、特開平０８−３１４３１２号公報記載のものは、定着装置の加圧用回転体が芯がねと最外層の離型層とその両者間に弾性層を有し、離型層は樹脂チューブから成り、離型層の表面粗さＲａと動摩擦係数μ及び回転体の回転周速ｖがＲａ＜０．３μｍの場合、μ≧１．３×１０−３Ｖ＋０．１８、Ｒａ≧０．３μｍの場合、０．３７≧Ｒａ×μ≧６．４×１０−４Ｖ＋４．８×１０−３の関係を満たすことを特徴としたもので、同公報には、表面粗さ形成方法はブラスト処理とし表面を活性化するためのコロナ処理が記載されていて、ふっ素樹脂塗膜の形成されたシームレスベルト表面形状の形成方法について記載してない。
【０００７】
また、特開平０９−１２６２２５号公報は、記録材上に転写されたトナー像を加熱用回転体及び加圧用回転体により形成されるニップ部内を通過させ永久定着する加熱定着装置の加圧用回転体の芯金上に弾性層を形成し、弾性層の表層にフッ素樹脂中にフッ素樹脂よりも高摩擦係数の樹脂又はゴム材を混合したチューブ層を形成し、そのチューブ層を粗面化し、フッ素樹脂の摩擦係数が０．３以下であって、高摩擦係数樹脂の摩擦係数が０．６以上であって、表面粗さが０．５〜２．５μｍ、その表面形状が規則的な凹凸になっており、その大きさは深さ３〜１０μｍ、間隔が０．１〜１ｍｍの範囲にある加圧用回転体並びにその回転体を具備する加熱定着装置であり、加圧用回転体を長期に表面汚れなく安定した離型性と耐久使用性を確保し、ニップ部に狭持させた部材とのスリップがなく良好な部材搬送性を有し、熱膨張が抑制され部材搬送速度の安定した高速化の対応可能な加熱定着装置の提供をするもので、例としてチューブの表面粗さは加圧ローラ成形後、サンドブラスト処理、サンドペーパー処理、砥石研摩等により、また、表層にコロナ放電処理あるいは薬品によるエッチング処理を施し僅かに粗面化すること、及び、ローレット状の凹凸を加工形成した型でチューブ表面を加熱プレスすることによって得られるとあるが、サンドブラスト処理、サンドペーパー処理、砥石研摩等によることでは表面が粗雑になり、表層にコロナ放電処理あるいは薬品によるエッチング処理を施し僅かに粗面化することでは３〜１０μｍで間隔０．１〜１ｍｍの粗さは得ることは困難であり、ローレット状の凹凸を加工形成した型で加熱プレスする方法では柔軟なチューブの成形は可能であるが、加熱定着用のふっ素樹脂の形成されたシームレスベルトの表面を加工するのは非常に困難であると判断できる。
【０００８】
また、特開平１１−２４９６４３号公報記載の技術は、電子写真画像形成装置のフィルム加熱方式の加熱定着装置において定着フィルムのフッ素樹脂離型層表面の表面粗さＲｚが５μｍ以下であり、且つフッ素樹脂被覆弾性加圧ローラ表面粗さＲｚが定着フィルムのフッ素樹脂離型層表面の表面粗さＲｚの１／３以下であって、長期に渡り表面汚れのない安定した離型性、耐久使用性と適度なグリップ性を付与して常に良好な搬送性を持った加熱定着装置を提供するもので、表面粗さの形成方法や形状形態が記載されてなく、単なる表面粗さでは離型性を損なうものである。
【０００９】
また、特開２０００−３３８８１１号公報記載の技術は、外周部に耐熱性とトナー離型性を有する弾性体層が形成され、トナー像と接触する加熱ローラと、この加熱ローラと圧接するように設けられ、外周部に耐熱性の弾性層が形成された加圧ローラと、前記加熱ローラに離型剤を塗布する塗布手段とを備えた定着装置において、前記加熱ローラを非接触表面粗さ計での粗さで、Ｒｍａｘ≦３μｍの表面粗さの無研摩成形面から形成し、前記加圧ローラを非接触表面粗さ計での粗さで、１０μｍ≦Ｒｍａｘ≦１５μｍの表面粗さの研摩面から形成したことを特徴としたもので、対象となる加熱ローラ弾性体の表面粗さＲｍａｘ≦３μｍの形状は金型との接触面によって成形された無研摩成形面で形成されたもので表面形状を定着加熱用シームレスベルト表面に作りこんだものではない。
【００１０】
また、特開２００１−６００５０号公報記載の技術は、トナーに対する離型性能を向上させると共に高画質適性、機械的強度、耐久性、表面粘着性を改善両立させることができる電子写真用定着ロール、定着ベルト等の定着部品、この定着部品を備えた定着装置を提供するもので、表面層が低分子量四フッ化エチレン樹脂微粒子をフッ素ゴム１００重量部あたり３〜５０重量部を配合したからなるゴム組成物の加硫物からなる電子写真用定着部品、および、少なくともフッ素樹脂微粒子を均一に配合したフッ素ゴムからなるゴム組成物の加硫物からなる電子写真用エンドレスベルト、並びに上記の電子写真用定着部品あるいは電子写真用エンドレスベルトを備えた電子写真用定着装置の表面層の表面粗さが０．５μｍ　〜１０μｍの範囲にあることを特徴としたものである。これは、フッ素樹脂微粒子をゴム組成物に配合し、その加硫物として形成されたその表面粗さが０．５μｍ〜１０μｍの範囲にあるもので、定着加熱用エンドレスベルトに形成されたフッ素樹脂微層表面に新たに表面形状を形成したものではない。
【００１１】
また、特開２００１−６６９２１号公報記載の技術は、定着ローラを均一に加熱させることにより定着性能を向上させることを目的とし、電磁誘導加熱により記録媒体上にトナーを定着する定着装置において、磁性体からなる定着ローラと、定着ローラに押圧される加圧ローラと、定着ローラの周りに配設される磁界発生手段とを備え、定着ローラの磁界発生手段側の表面に粗面を形成した構成で、電磁誘導加熱により記録媒体上にトナーを定着する定着装置において、磁性体からなる定着ローラと、該定着ローラに押圧される加圧ローラと、前記定着ローラの周りに配設される磁界発生手段とを備え、前記定着ローラの磁界発生手段側の表面に粗面を形成したことを特徴とし、その粗面を球形砥粒の吹き付けるブラスト法により形成し、その粗面を定着面にするか、または、その粗面の表面に剥離層を設けたことを特徴とする定着装置であって、定着ローラの円筒状基体に球形砥粒の吹き付けるブラスト法で表面粗さを形成して定着面とするか、その粗面の表面に剥離層を設けるもので、定着加熱用シームレスベルトのふっ素樹脂層の形成された表面に新たに表面形状を形成するものではない。
【００１２】
また、特開２００１−９２２８６号公報記載の技術は、定着領域を通過する記録シートを加圧ロール等の加圧部材側に吸着して、加熱ロール等の加熱回転部材表面からの記録シートの剥離を容易にすることを目的とし、記録シートの搬送路に配置された互いに圧接しながら回転するとともに圧接領域により定着ニップを形成し、定着ニップを通過する記録シートに付着した未定着トナー像が形成された面に接触し加熱定着する加熱部材および加熱部材に圧接されたときに記録シートを吸着する複数の吸盤状凹部が表面に形成された加圧部材とを備えた定着装置とするものである。すなわち、加圧部材側の表面に吸盤状凹部を金型で形成し、定着領域を通過する記録シートを加圧ロール等の加圧部材側に吸着して、加熱ロール等の加熱回転部材表面からの記録シートの剥離を容易にするもので、定着加熱用シームレスベルトに表面形状を形成して記録シートの付着を防止するものではない。
【００１３】
複写機やレーザープリンターなどの画像形成装置に使用される定着装置の加熱用シームレスベルトは、その表面層にフッ素樹脂を被覆してトナーの離型性を良くし、感光体から記録紙上に転写されたトナー像をオフセットなく加熱定着させるためのものであるが、そのフッ素樹脂層表面が非常に平滑であるとトナーが加熱定着時に密着し易くなり、加熱用シームレスベルト表面に付着して画像形成紙の巻き込みが発生しやすくなるため、加熱用シームレスベルトのフッ素樹脂層表面に粗さを形成して密着を防止している。
粗さを形成する方法は、ラッピングペーパーやサンドペーパーによる研摩加工またはブラスト処理などで、２〜５μｍ程度に仕上げる方法が採られるが、フッ素樹脂は熱可塑性で柔軟性があるため、その表面は加工変形して粗雑な積層状になり易く、粗さを形成する山から谷の面は平滑性が失われた面に形成され易く、その面にトナー成分物質や紙粉成分の炭酸カルシウム等が付着し易くなりる。
また、繰り返しの加熱定着サイクルでトナー成分物質や紙粉成分が付着堆積して全面が汚れ、オフセットの発生や、紙の巻き込みが発生しやすくなる。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
従って、上記従来技術に鑑みて、本発明の目的は、その粗さの形成表面が加工変形による積層状となり難い加工方法と、粗さの山から谷の面が滑らかな面に形成され、尚且つその粗さの形態が離型性を阻害することなく、繰り返しの加熱定着サイクルで、トナー成分物質や紙粉成分の炭酸カルシウム等が付着し難くい面形状とし、尚且つ画像形成紙の巻き込みのし難い面を形成することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記課題は、本発明の（１）フッ素樹脂離型層を表面に有し、複数の回動ローラ間に張架された際に該回動ローラとは別の表面加工用圧接ローラにより圧接されて前記フッ素樹脂離型層が表面加工された画像形成装置の定着手段における加圧及び／又は加熱のための定着手段用シームレスベルトであって、前記表面加工用圧接ローラは、少なくともその外周上の一部に、深さ２〜５μｍ、その幅１０〜１００μｍの球分状の凹部、連続する断面円弧状又は断面三角状の凹部、又は断連続する深さ２〜５μｍのヘアーラインのうちの少なくとも１種類の凹部模様が複数形成されたものであり、前記回動ローラの中間位置又は好ましくは該回動ローラのうちの１つと協働して前記シームレスベルトを挟持する位置に配置されて、前記圧接により該シームレスベルトのフッ素樹脂離型層の少なくとも一部外周上に高さ０．５〜３μｍの表面形状を転写形成するものであることを特徴とする画像形成装置の定着手段用シームレスベルト、により達成される。
【００１６】
また上記課題は、本発明の（２）前記表面形状が転写されたフッ素樹脂離型層は、ＰＦＡ樹脂（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）若しくはＦＥＰ樹脂（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）、又はＰＦＡ樹脂若しくはＦＥＰ樹脂に導電性カーボンブラックを１〜３Ｗ％含有するものであることを特徴とする前記大（１）項に記載の画像形成装置の定着手段用シームレスベルト、により達成される。
【００１７】
また上記課題は、本発明の（３）画像形成装置の定着手段における加圧及び／又は加熱のための定着手段用シームレスベルト上に設けられたフッ素樹脂離型層の少なくとも一部外周上に高さ０．５〜３μｍの表面形状を粗面加工する方法であって、粗面加工される該定着手段用シームレスベルトを、複数の回動ローラ間に張架し、該回動ローラとは別の表面加工用圧接ローラにより圧接して該シームレスベルトのフッ素樹脂離型層の少なくとも一部外周上に高さ０．５〜３μｍの表面形状を形成する各段階を含み、前記表面加工用圧接ローラは、少なくともその外周上の一部に、深さ２〜５μｍ、その幅１０〜１００μｍの球分状の凹部、連続する断面円弧状又は断面三角状の凹部、又は断連続する深さ２〜５μｍのヘアーラインのうちの少なくとも１種類の凹部模様が複数形成されたものであり、前記回動ローラの中間位置又は好ましくは該回動ローラのうちの１つと協働して前記シームレスベルトを挟持する位置に配置されることを特徴とする画像形成装置の定着手段用シームレスベルトを粗面加工する方法、により達成される。
【００１８】
また上記課題は、本発明の（４）前記粗面加工される定着手段用シームレスベルトを前記圧接ローラにより圧接して前記フッ素樹脂離型層に高さ０．５〜３μｍの表面形状を形成する段階の後、更にシームレスベルトを通紙処理することにより、前記表面形状が転写されたフッ素樹脂離型層の表面形状の高さを０．５〜３μｍに保持することを保証する段階を含むことを特徴とする前記第（３）項に記載の画像形成装置の定着手段用シームレスベルトを粗面加工する方法、により達成される。
【００１９】
また上記課題は、本発明の（５）前記粗面加工される定着手段用シームレスベルトを前記圧接ローラにより圧接して前記フッ素樹脂離型層に高さ０．５〜３μｍの表面形状を形成する段階が、１００〜３１０℃に加熱された前記圧接ローラ又はフッ素樹脂離型層を用いて行われることを特徴とする請求項３又は４に記載の画像形成装置の定着手段用シームレスベルトを粗面加工する方法、により達成される。
【００２０】
また上記課題は、本発明の（６）前記粗面加工される定着手段用シームレスベルトを前記圧接ローラにより圧接して前記フッ素樹脂離型層に高さ０．５〜３μｍの表面形状を形成する段階が、該フッ素樹脂離型層又は該圧接ローラ表面に離型用シリコンオイルを塗布して行われることを特徴とする前記第（３）項乃至第（５）項のいずれかに記載の画像形成装置の定着手段用シームレスベルトを粗面加工する方法、により達成される。
【００２１】
また上記課題は、本発明の（７）画像形成装置の定着手段における加圧及び／又は加熱のための定着手段用シームレスベルト上に設けられたフッ素樹脂離型層の少なくとも一部外周上に高さ０．５〜３μｍの表面形状を粗面加工する装置であって、粗面加工される該定着手段用シームレスベルトを着脱自在及び回動自在に張架する複数の回動ローラ、該シームレスベルトのフッ素樹脂離型層に圧接して該シームレスベルトのフッ素樹脂離型層の少なくとも一部外周上を粗面加工する表面加工用圧接ローラを有し、該表面加工用圧接ローラは、少なくともその外周上の一部に、深さ２〜５μｍ、その幅１０〜１００μｍの球分状の凹部、連続する断面円弧状又は断面三角状の凹部、又は断連続する深さ２〜５μｍのヘアーラインのうちの少なくとも１種類の凹部模様が複数形成されたものであり、前記回動ローラの中間位置又は好ましくは該回動ローラのうちの１つと協働して前記シームレスベルトを挟持する位置に配置されるものであることを特徴とする画像形成装置の定着手段用シームレスベルトを粗面加工する装置、により達成される。
【００２２】
また上記課題は、本発明の（８）表面加工用圧接ローラは、前記複数の凹部模様の間に、バニッシュ加工された領域を有し、この領域により前記フッ素樹脂離型層の平滑面部形成が保証されることを特徴とする前記第（７）項に記載の画像形成装置の定着手段用シームレスベルトを粗面加工する装置、により達成される。
【００２３】
また上記課題は、本発明の（９）前記表面加工用圧接ローラの前記凹部模様は、０．０５〜１ｍｍの金属球による形状転写又はＲエンドミル加工、又は刃先Ｒ０．３〜１ｍｍの刃具又は刃先６０〜１２０°の刃具により旋削加工により形成されたものであることを特徴とする前記第（７）項又は第（８）項に記載の画像形成装置の定着手段用シームレスベルトを粗面加工する装置、により達成される。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の１具体例を詳細に説明する。
図１は、画像形成装置を形成する各ユニットの構成略図で、転写ベルト（１）上に、感光体（２）、帯電（３）、露光（４）、現像（５）、クリーニング（６）の各機能を有する作像ユニット（７）が配置され、カラー画像形成順に、シアントナー作像ユニット（８）、マゼンタトナー作像ユニット（９）、イエロートナー作像ユニット（１０）、ブラックトナー作像ユニット（１１）が配置され、記録紙（１２）に各色彩毎のトナーが転写ローラ（１３）により転写されて、定着ユニット（１４）に搬送される。
【００２５】
定着ユニット（１４）に搬送された未定着トナー画像は、定着用駆動ローラ（１５）とテンションローラ（１６）に担持された加熱定着ベルト（１７）と加圧ローラ（１８）により加熱され、記録紙上に溶融定着され、トレー（１９）上に画像形成された記録紙（２０）として送出されるものである。
加圧ローラ（１８）は、表層に１〜２ｍｍ厚のシリコンゴムが被覆形成され、加熱定着ベルト（１７）との接点（２１）で５〜６ｍｍのニップが形成される。
【００２６】
加熱定着ベルト（１７）は、７００Ｗ程度のハロゲンヒータ（２２）によりトナーの溶融定着温度１５０〜１８０度に表面離型層（２３）が加熱される。その表面離型層（２３）は、ＰＦＡやＦＥＰのフッ素樹脂及びＰＦＡやＦＥＰにサーマルカーボン、ケッチェンブラック等のカーボンブラックを導電剤として混入分散したものを静電塗装やスプレーコートして形成される。
また、加熱定着ベルト（１７）の基体（２４）は、可撓性の３０〜１００μｍ厚みのシームレスベルトが使用され、１００μｍ厚みのシームレスベルトでは、ポリイミド製シームレスベルトや、熱伝導性の良い金属製シームレスベルトとして電気鋳造製の３０μｍ程度の厚みのニッケルシームレスベルトが使用される。
【００２７】
電気鋳造製のニッケルシームレスベルトを用いた加熱定着ベルトでは、表面層に離型性を良くしてトナーにより形成された画像を加熱定着した際にトナーのオフセットを防止するようふっ素樹脂層（２３）が被覆形成されるが、その表面が粗さのない平滑面であると、加熱定着時にトナーが密着して加熱定着ベルト（１７）の表面に密着し、記録紙が加熱定着ベルト（１７）巻き付き巻き込むという不具合を生ずる。
【００２８】
特に最近の画像形成装置用加熱定着ユニットでは、記録紙の巻き込み防止用シリコンオイルの使用をやめて、そのシリコンオイルの機能をワックスを含侵させたトナーに持たせた構成にし、巻き込み防止と、トナーのオフセットの防止を行なっているが、ワックスの含侵量や、その性状、及び画像形成装置現像ユニット内でのトナー攪拌方法などで加熱定着時の溶融温度が変化したり、加熱定着時の加圧力が比較的高い場合などや、加熱定着シームレスベルトのふっ素樹脂層（２３）の表面の粗さの形状などで、トナーの離型性を悪くし、画像形成用記録紙の巻き込みや、加熱定着シームレスベルトへのトナーの付着から記録紙へのオフセットを招くなどの初期性能や耐久性などで問題を残している。
【００２９】
図２は、ＰＦＡやＦＥＰなどのふっ素樹脂粉体を用いて静電塗布などの方法で形成した加熱定着シームレスベルトの画像形成用記録紙の加熱定着シームレスベルトへの巻き込みや、トナーのオフセット性に関する初期性能や耐久性などを向上させるために、ニッケル電鋳製の加熱定着シームレスベルトのふっ素樹脂層表面（２５）をローラ（２６）で加圧し、尚且つトナーの離型性を良くするための表面形状を転写形成する実施例で、ふっ素樹脂層表面（２５）を形成する樹脂をＰＦＡ樹脂（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）またはＰＦＡ樹脂に導電性カーボンブラックを分散させた粉体塗料、又は、ＦＥＰ樹脂（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樹脂）またはＦＥＰ樹脂に導電性カーボンブラックを分散させた粉体塗料を用いて静電塗布で塗膜を形成し、２８０〜３８０℃の温度でふっ素樹脂を焼成した後、焼成面のまま、もしくは焼成面をより平滑化して必要な膜厚とするため、ラッピングフィルム等で研摩し、ふっ素樹脂層（２３）の膜厚を１０〜３０μｍとし、そのふっ素樹脂層表面（２５）の粗さを３μｍ以下のふっ素樹脂層表面（２７）を形成した１例である。この例では加熱定着シームレスベルトについて説明しているが、本発明のシームレスベルトは、それ自体加熱するためのものでなく加熱定着等の際に用いられる加圧用のものであってもよい。
【００３０】
ふっ素樹脂層表面（２７）の表面は焼成面のままだと３μｍ程度の粗さの中に１０μｍ程度の凹凸があり、平滑性があまり良くなく、そのままの面で加圧ローラ（１８）の表面と接触してトナーの加熱定着を行なうと、定着ムラを起こすため、高精細な加熱定着画像形成には１０μｍ程度の凹凸を取り除く表面平滑加工が必要となる。
【００３１】
ＰＦＡやＦＥＰのふっ素樹脂は熱可塑性の軟質樹脂であるため、ラッピングフィルム等による表面平滑化研摩では、加工変形し易く表面の組織が粗雑となり、トナーの加熱定着時に、僅かずつトナーの固着が起き、繰り返しの加熱定着により、加熱定着シームレスベルト（１７）の表面がトナーの汚れからオフセットが発生し、定着機能の耐久性の低下となり易いため、ラッピングフィルム等の研摩によって表面組織が粗雑となったふっ素樹脂層表面（２７）を平滑化させるために、本発明によりバニッシュ面（２８）を形成したローラ（２６）を圧接して平滑化する。
【００３２】
ローラ（２６）を加熱圧接、又は、加熱定着シームレスベルトのふっ素樹脂層表面（２７）を駆動軸ハロゲンヒータ（２９）と従動軸ハロゲンヒータ（３０）で１５０〜１８０℃に加熱し、表面が軟化した状態で、ローラ（２６）を圧接すれば表面組織が粗雑となったふっ素樹脂層表面（２７）を表面粗さ０．１〜０．５μｍに平滑化することが容易に可能となる。
この加熱圧接加工方法により、ふっ素樹脂層の焼成時に形成される空孔を押しつぶして、ふっ素樹脂層表面（２７）を高密度化させ、摩耗に対する耐久性を向上することも可能となる。
しかし、トナー画像加熱定着時のトナーの離型性はふっ素樹脂層表面（２７）の表面形状が余り平滑化しすぎると逆に溶融状態となったトナーが密着してしまい、画像形成時に記録紙の巻きこみが発生してしまう不具合を生じるため、適度な粗さを持った表面形状のふっ素樹脂層表面（２７）が必要となる。
【００３３】
適度な粗さを持った表面形状のふっ素樹脂層表面（２７）を得るため、この例では０．１μｍ程度の鏡面としたバニッシュ面（２８）を形成したローラ（２６）の後端の送り幅（３１）の範囲を、バニッシュ面（２８）の外径より大径とし（すなわち、バニッシュ面（２８）を前進側に形成すると焼成された状態の荒いフッ素樹脂表面がまず平滑化され、バニッシュ面の外径より大径とした粗面化する幅部分が平滑化された面に食いこむように形状を転写する。粗面化する幅部分が送りの最下端にあるとその形状は転写されたままの状態となる。粗面化する幅部分の両側にバニッシュ面があると、ガイドとなり食いこまず形状転写が安定する。また、形状転写された粗面の頂上を後方のバニッシュ面で平滑化することができる。粗面の頂上となる部分をバニッシュ面の外径より小径の位置に形成すれば粗面の頂上は後端のバニッシュ面に押しつけられて平坦化することになる。）、その円周状に適正な表面性を得るための表面形状（３２）を形成した。
適正な表面性を得るための表面形状（３２）は、鋼球の押し付け、又は、Ｒエンドミル等により球分状の２〜５μｍの凹部を複数形成するか、又は、断面形状が円弧状又は断面三角状の連続する凹部として刃先Ｒ０．３〜１ｍｍの刃具又は刃先６０〜１２０度の刃具により旋削して任意の形状パターンを形成するか、または機械加工コストを抑えるためローラ表面のバニッシュ面（２８）に２〜５μｍのヘアーラインを複数形成して得る。
【００３４】
ローラ（２６）に設けられる凹部は、ふっ素樹脂層表面（２７）上に高さ０．５〜３μｍの凸状の小さな表面形状を転写形成するための成形の型としての役割を有するものである。
本発明者らの検討結果によれば、形成された粗面加工済の樹脂表面に、トナー成分物質や紙粉成分等が付着し易いか付着し難いかは、樹脂表面が活性であるか否かに主に依存する。すなわち、樹脂表面が活性であれば汚れ易い。また、形成された粗面加工済の樹脂表面の形状に主に依存する。すなわち、規準表面のレベルより窪んだ凹部があるか否か、規準表面レベルより窪んだ凹部がある場合、その凹部が深く鋭いＶ型谷に切り込まれたものであるか、あるいは広い面積を持った底面を有するものであるかに依存する。汚れ成分は、規準表面レベルより窪んだ凹部に付着し易く、またその凹部が深く鋭いＶ型谷に切り込まれたものである場合除去され難い。
サンドブラスト処理、サンドペーパー処理、砥石研摩等により、また、表層にコロナ放電処理あるいは薬品によるエッチング処理を施し樹脂層表面を粗面加工することも、フィラー粒子含有皮膜の塗布により粗面加工することと同様に、知られている技術ではあるが、このようなサンドブラスト処理、サンドペーパー処理、砥石研摩等により、また、表層にコロナ放電処理あるいは薬品によるエッチング処理もまた、形成された粗面にトナー成分物質や紙粉成分等が付着し難いように粗面を形成すべく加工するに適した技術とは云えない。これに対して本発明では、規準表面のレベルより窪んだ凹部は原則的に存在しない。したがって、無論、規準表面レベルより窪みかつ深く鋭いＶ型谷に切り込まれた形状の凹部は原則的に存在しない。また、汚れ成分が付着し易い活性化された表面のものでもない。
【００３５】
本発明の場合、エンドレスベルト表面へのトナーの累積付着を避けつつベルトの回動を確実たらしめるには、フッ素樹脂離型層表面に設けられた（凸状の）表面形状の個々の構造が鋭角のものであっても鈍角のものであってもさほど問題ではなく、高さや頂部面積の広さが一定範囲内のものであればよく、具体的にはローラ表面に設けられる成形の型としての個々の凹部形状（これらは、フッ素樹脂離型層表面の成形時に表面レベルより上に突き出た凸部形状の生成のための形状因子である）は、深さ２〜５μｍ、頂部面積の広さが５０×５０μｍ以下、好ましくは２０×２０μｍ以下であればよく、したがって、表面加工用圧接ローラの表面の前記凹部模様は、０．０５〜１ｍｍの金属球による形状転写又はＲエンドミル加工によるばかりでなく、刃先Ｒ０．３〜１ｍｍの刃具又は刃先６０〜１２０°の刃具により旋削加工により形成したものであることができるが、さらに重要であるのは、個々の（凸状の）表面形状の間に存在する平面の平滑性及びその一定以上の（つまり例えばトナーが詰まらない程度の広がりを持った）面積を有するようにすることである。したがって、ローラ表面に設けられる個々の凹部形状部は平滑面に３０μｍ以上、好ましくは１００μｍ以上の間隔を置いて相互に配置されていることが、必要不可欠ではないが望ましい。
【００３６】
したがって、別の表現によれば、本発明は、芯材料上に設けられたフッ素樹脂離型層を表面に有し、フッ素樹脂離型層の少なくとも一部外周上に沿って少なくとも帯状に、該フッ素樹脂離型層表面のレベルから高さ０．５〜３μｍの範囲で突出した多数の微小凸形状により粗面化され、該多数の微小凸形状の間の領域は、前記フッ素樹脂離型層表面のレベルに保持され３０μｍ以上、好ましくは１００μｍ以上の個々の微小凸形状の間の間隔が設けられた表面形状域を有することを特徴とする画像形成装置の定着手段用シームレスベルト、を提供するものと換言することができる。このような表面表面形状域を有するシームレスベルトは、前記ローラ表面を有するローラを用いた表面成形法以外には、適当なマスキングを用いた高精度の印刷法、ＣＶＤ法、スパッタリング法、イオンインジェクション法が可能性あるものとして挙げられるだけである。
【００３７】
この表面形状（３２）が形成されたローラ（２６）を、焼成面または、フィルム研摩により加工変形して粗雑となったふっ素樹脂層表面（２７）に押付け、ローラのバニッシュ面（２８）で加圧平滑化させ、ローラの送り幅部（３１）の表面形状（３２）をふっ素樹脂層表面（２７）に転写面（３３）として加工形成させる。
この転写面（３３）の形状は球分状、断面形状が円弧状又は三角状、または、断面形状がヘアーライン状によって形成された０．５〜３μｍの凹凸形状となる。
【００３８】
凹凸形状の形成方法として、送り幅部（３１）をバニッシュ面（２８）の中間に形成し、球分状の凹部又は、断面形状が円弧状又は断面三角状の連続する凹部の送り幅部（３４）の前方にガイド面（３５）と、後方にガイド面（３６）を設けて圧接すれば、深さ方向の形状を安定してふっ素樹脂層表面（２７）の表面に転写形成が可能となる。
また、このローラ（２６）を圧接する際に離型用オイルを塗布して行なえば表面形状（３３）を崩さずに鮮明に転写でき、導電性カーボンブラックを分散させたふっ素樹脂面層表面（２７）ではカーボンブラックが吸油性であるため離型用オイルをこの表面加工工程で含侵することができ、加熱定着時のトナーの離型性をより良くすることができる。
【００３９】
加熱定着シームレスベルトのふっ素樹脂層表面（２５）に球分状の形状、又は断面形状が円弧状、又は三角状の連続する形状を無数に持った面、又はヘアーラインによる不定型な凹凸面形状に形成すれば、トナー加熱定着時に溶融状のトナーとのふっ素樹脂層表面に空気層ができてトナーの離型性を向上させるため、画像形成用記録紙の巻き込みが防止でき、加熱定着シームレスベルトの初期性能や耐久性などを向上することが可能となり、また、使用されるトナー平均粒径の１／３又は、３μｍ以下に転写された山の高さ（３７）を、粗さの形成していないローラの転写面で再バニッシュ又は、画像形成用記録紙を通紙操作してトナー粒径の１／３以下又は３μｍ以下とすれば、トナーのクリーニング性をより良くしてオフセットのし難い良好なトナー画像形成が可能となる。
【００４０】
【発明の効果】
以上、詳細かつ具体的な説明から明らかなように、本発明により、ふっ素樹脂離型層表面にローラを圧接して表面形成すれば、素材の密度を高めて表面形状の形成ができ、ローラの圧接面後端又は中間の圧接面より大径となる送り幅部分に深さ２〜５μｍ、その幅１０〜１００μｍの球分状の凹部、連続する断面円弧状又は断面三角状の凹部、又は断連続する深さ２〜５μｍのヘアーラインのうちの少なくとも１種類の凹部模様を複数形成して転写すれば任意の形状が重なり合うことなく形成でき、圧接面がガイドとなり高さの一定した球分形状がふっ素樹脂離型層表面に容易に転写できる。
また、ふっ素樹脂離型層表面に転写形成された複数の球分形状等は凸状となり、トナー画像加熱定着時に谷の部分と溶融状態のトナーとの間に空気層が形成され、トナーとの密着を抑制して画像形成紙の巻き込みが抑制され、ホットオフセットが防止されて良好な画像形成ができ、また、ふっ素樹脂離型層表面に付着した未定着トナーを除去する際に円周方向に連続した形状であるため、クリーニングローラでのトナーの掻き落としがし易くなりクリーニング性を良くする。また、ローラの圧接面に直接溝を形成すると、ふっ素樹脂離型層表面に凸形状を転写形成する高さを前記圧接面より大径となる送り幅部分に形成するほど高くは転写形成できないが、ローラ表面への形状を形成する機械加工コストを抑えて目的を達成でき、ふっ素樹脂離型層に添加分散される導電性カーボンブラックは吸油性を持ちシリコンオイルにも濡れやすく、また、圧接ローラでの形状転写時の潤滑性を良くして滑らかな表面形成ができ、トナー画像転写時に記録紙の巻き込みも抑制できる。
本発明により、ローラ又はふっ素樹脂離型層を２００〜３１０℃に加熱すれば熱可塑性のふっ素樹脂の軟化が進み、転写ローラに形成された表面形状の転写形成が容易となり、ふっ素樹脂離型層の表面を粗雑にすること無く、また素材の密度を高くし、また、転写される加熱定着基材の肉厚が薄くても高圧接せずに転写形成が可能となる。
また、ふっ素樹脂が熱可塑性であるため転写された形状が滑らかとなり、トナー画像加熱定着時に溶融状態となったトナーの密着を抑制し画像形成紙の巻き込みが防止され、クリーニング性を良くして良好な画像形成ができる。
さらに、本発明により、球分状の溝または連続する溝を形成した圧接ローラを送り量の成す角度分平行となるよう傾斜させて球分状の凹部または連続する凹部をふっ素樹脂離型層表面に転写すれば形状のズレが生じないため形成される形状が滑らかとなりトナー画像加熱定着時に溶融状となったトナーの密着を抑制し画像形成紙の巻き込みが防止され、クリーニング性を良くして良好な画像形成ができる。すなわち、圧接ローラの中心点と円周上のフッ素樹脂離型層に圧接する円弧幅に相当する両端点により形成される略２等辺三角形の挟角の大小に応じて、圧接ローラの回転軸を、並存する回動ローラの回転軸と並行でなくするであり、圧接ローラを平行に配置すると送りリード分の角度で山がくずれるか、再隆起するため形状が乱れるからである。
更にまた、本発明により、フッ素樹脂離型層の材質に熱流動性の良いＰＦＡ樹脂を使用すればローラによる球分状の凹部または連続する凹部の形状を損なわずに圧接転写が容易であり、また、静電オフセットを防止するための導電性カーボンブラックの量が１〜３Ｗ％の範囲で含有されたＰＦＡ樹脂であれば熱流動性を損なわずにローラによる球分状の凹部または連続する凹部の形状を損なわずに圧接転写ができ、ＰＦＡ樹脂又は、ＰＦＡ樹脂に導電性カーボンブラックが１〜３Ｗ％含有された粉体を用いて静電粉体塗装でフッ素樹脂離型層を形成して焼成し、その表面又はその表面をラッピングペーパー等で３μｍ以下の所定の平滑性と、１０〜３０μｍの膜厚とした研摩面には、球分状形状又は連続する断面円弧状又は断面三角状の形状が確実に安定して形成できる。
更にまた、本発明により、圧接ローラで形成されたフッ素樹脂離型層表面の球分形状又は連続する断面円弧上又は断面三角状の凸形状を、使用されるトナーの粒径の１／２又は３μｍ以下に、圧接ローラでバニッシュして高さ調整すればクリーニング性をさらに良くして良好な画像形成ができ、圧接ローラで形成されたフッ素樹脂離型層表面の球分形状又は連続する断面円弧上又は断面三角状の凸形状を、使用されるトナーの粒径の１／２又は３μｍ以下に通紙して高さ調整すればクリーニング性をさらに良くして良好な画像形成ができ、球分状凹部又は連続する凹部をローラ圧接面又はそれより大径位置に凹部の底を形成すればふっ素樹脂がローラの圧接凹部を確実に埋め尽くすため転写形成が容易となり、ローラの圧接表面の凹部形成を０．０５〜１ｍｍの鋼球を押し付けることにより形成すれば平滑性のある凹部面が容易に形成できる。
また、Ｒエンドミル加工で形成すれば球分形状の凹部パターンがローラ表面上に自在に配置形成できる。
そしてまた、本発明により、転写ローラ表面に刃先Ｒ０．３〜１ｍｍの刃具又は刃先６０〜１２０度の刃具を使用して円周一回転毎の連続凹部を旋削形成すれば連続する断面円弧状及び断面三角状の面形状が容易に形成できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の画像形成装置を形成する各ユニットの構成略図である。
【図２】ニッケル電鋳製の加熱定着シームレスベルトのふっ素樹脂層表面をローラで加圧し、尚且つトナーの離型性を良くするための表面形状を転写形成する実施例を示した図であり、上下の範囲部分を切断削除した上方より見たベルトとローラの接触部の部分図を示している。
【符号の説明】
１　転写ベルト
２　感光体
３　帯電
４　露光
５　現像
６　クリーニング
７　作像ユニット
８　シアントナー作像ユニット
９　マゼンタトナー作像ユニット
１０　イエロートナー作像ユニット
１１　ブラックトナー作像ユニット
１２　記録紙
１３　転写ローラ
１４　ユニット
１５　定着用駆動ローラ
１６　テンションローラ
１７　加熱定着ベルト
１８　加圧ローラ
１９　トレー
２０　記録紙
２１　接点
２２　ハロゲンヒータ
２３　表面離型層
２４　基体
２５　ふっ素樹脂層表面
２６　ローラ
２７　ふっ素樹脂層表面
２８　バニッシュ面
２９　駆動軸ハロゲンヒータ
３０　従動軸ハロゲンヒータ
３１　送り幅
３２　表面形状
３３　転写面
３４　送り幅部
３５　ガイド面
３６　ガイド面
３７　山の高さ
【図１】
2004082659.tif 000003
【図２】
2004082659.tif 000004