(57)【要約】【課題】  クリーニング機構や電圧印加回路等の特別な構成を用いることなく、装置の小型化が容易であり、かつ安価に、定着の際の静電的なトナーの飛散やオフセットによる画像の乱れを防止できる定着装置、及びその定着装置に用いる加圧部材を提供する。【解決手段】  トナーが転写された記録材を加熱及び加圧して前記トナーを前記記録材に定着させる定着装置３に用いられ、前記記録材に密着して移動しつつ前記記録材を加圧する電気的絶縁性の加圧面１ａ、２ａを有する加圧部材１、２において、加圧面１ａ、２ａに、前記トナーの外添剤の少なくとも一つと帯電系列中の順位が同じ又は近い微小粉体を塗布する。前記微小粉体は、前記トナーの外添剤の少なくとも一つと同じ材質とすると好適である。前記微小粉体は平均粒径が０．１μｍ以下とし、その塗布量は４．２〜１０ｍｇ／ｃｍ２とすると更に好適である。【選択図】        図２  
2005099146.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナーが転写された記録材を加熱及び加圧して前記トナーを前記記録材に定着させる定着装置に用いられ、前記記録材に密着して移動しつつ前記記録材を加圧する電気的絶縁性の加圧面を有する加圧部材において、
前記加圧面に、前記トナーの外添剤の少なくとも一つと帯電系列中の順位が同じ又は近い微小粉体を塗布した加圧部材。
【請求項２】
前記微小粉体は、前記トナーの外添剤の少なくとも一つと同じ材質である請求項１に記載の加圧部材。
【請求項３】
前記微小粉体は、平均粒径が０．１μｍ以下である請求項１又は２に記載の加圧部材。
【請求項４】
前記微小粉体の塗布量は、４．２〜１０ｍｇ／ｃｍ２である請求項１から３の何れか１項に記載の加圧部材。
【請求項５】
互いに対向する一対の加圧部材を有する定着装置において、少なくとも前記記録材のトナーが転写された面に接触する側の加圧部材として、請求項１から４の何れか１項に記載の加圧部材を用いた定着装置。
【請求項６】
トナーを記録材に定着させる定着装置に用いられる加圧部材の加圧面を一定速度で移動させ、前記トナーの外添剤の少なくとも一つと帯電系列中の順位が同じ又は近い微小粉体を含ませた外添剤保持材で前記加圧面を擦ることにより、前記加圧面に前記微小粉体を塗布する加圧部材の処理方法。
【請求項７】
トナーを記録材に定着させる定着装置の互いに対向する一対の加圧部材間に、前記トナーの外添剤の少なくとも一つと帯電系列中の順位が同じ又は近い微小粉体を含ませ又は表面に塗布したシートを通過させることにより、前記加圧部材の加圧面に前記微小粉体を塗布する加圧部材の処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、ファクシミリ装置、プリンタ等の画像形成装置の電子写真プロセスにおいて記録紙等の記録材に転写されたトナーを定着する定着装置に用いられるローラや無端状フィルム等の加圧部材、その加圧部材を用いた定着装置、及びその加圧部材の処理方法に関し、特に、定着の際の静電的なトナーの飛散やオフセットによる画像の乱れを防止できる加圧部材、定着装置、及びその加圧部材の処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機等の電子写真プロセスを用いる画像形成装置では、記録紙に転写された未定着のトナーを加熱及び加圧して定着させる定着装置として、互いに対向して配置された第１ローラ及び第２ローラからなる定着ローラ対の間に記録紙を挟持搬送させて加圧するとともに、前記定着ローラ対の内のトナー転写面に接する第１ローラ内にヒータを内蔵して加熱することにより、トナーを記録紙上に溶融定着させる構成を採用しているものが多い。このような定着装置では、記録紙上のトナーの一部が第１ローラの加圧面に付着して残留する、いわゆるオフセットが生じるという問題があった。このようなオフセットが生じる主な原因としては、トナーとローラとの間の物理的結合力と静電気力の２つを挙げることができる。
【０００３】
そこで、トナーとローラとの間の物理的結合力によるオフセットを防止する技術として、例えば、前記第１ローラの表面、すなわち加圧面に、シリコンオイルを含浸させたウェブを当接させて清掃及びオイル塗布を行うクリーニング機構を備えた定着装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、トナーとローラとの間の静電気力によるオフセットを防止する技術として、例えば、前記第１ローラの芯金と前記第２ローラの芯金との間に、トナーを前記第１ローラから引き離し前記第２ローラ側へ引き付ける方向のバイアス電圧を印加するバイアス印加回路を備えた定着装置が知られている（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−１６７４６６号公報（段落0022−0030、第２−３図）
【特許文献２】特開平０５−０４０４２６号公報（段落0009−0016、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上記クリーニング機構を備えた定着装置では、定着ローラ対の周辺にクリーニング機構を収納するためのスペースが必要となり、装置の小型化に対する制約となる。また、ローラの加圧面を清掃するウェブを清浄に保ち、ローラの加圧面にオイルを継続的に供給するために、ウェブを定期的に交換するための機構等が必要となり、装置構成が複雑化するという問題がある。
【０００７】
一方、上記バイアス印加回路を備えた定着装置では、定着装置のフレームや画像形成装置等の他のユニットに対して電流が流れ出してそれらに悪影響を与えることを防止するため、電圧が印加される前記第１ローラの芯金及び第２ローラの芯金と、定着装置のフレームや他のユニット等との間での電気的な絶縁性を確保するための構成が必要となり、装置構成が複雑化するとともに製造コストの増加につながるという問題がある。
【０００８】
また、これらの従来の定着装置では、以下のような問題を解決することが困難であった。すなわち、記録紙に転写されたトナーは、一定の電荷を有した状態で記録紙上に静電的に付着しているが、トナーが多量に付着している部分では、それらのトナーが有している電荷の総量が大きくなり、定着装置での定着の際に、前記第１ローラの加圧面にその電荷が残留する場合がある。その場合、第１ローラの加圧面の当該部分は、トナーと同極性に帯電した状態となるので、第１ローラが１回転して戻ってきた際に、その電荷が記録紙の表面に転写されている未定着のトナーを飛散させ、画像が乱れるという問題が生じる。
【０００９】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、クリーニング機構や電圧印加回路等の特別な構成を用いることなく、装置の小型化が容易であり、かつ安価に、定着の際の静電的なトナーの飛散やオフセットによる画像の乱れを防止できる定着装置、及びその定着装置に用いる加圧部材を提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するための本発明に係る加圧部材の第１特徴構成は、トナーが転写された記録材を加熱及び加圧して前記トナーを前記記録材に定着させる定着装置に用いられ、前記記録材に密着して移動しつつ前記記録材を加圧する電気的絶縁性の加圧面を有する加圧部材において、前記加圧面に、前記トナーの外添剤の少なくとも一つと帯電系列中の順位が同じ又は近い微小粉体を塗布した点にある。
【００１１】
この第１特徴構成によれば、加圧部材の加圧面は、トナーの表面に存在する外添剤の少なくとも一つと帯電系列中の順位が同じ又は近い微小粉体により、その表面が覆われた状態となっているので、トナーの表面と加圧部材の加圧面とが帯電系列上同じ又は近い状態となる。したがって、加圧部材の加圧面とトナーとが接触及び分離することにより前記加圧面が帯電することを抑制できる。これにより、加圧部材の加圧面が帯電し、トナーが静電的に反発或いは吸着することにより、トナーが飛散することを防止できる。なお、この際、微小粉体の帯電系列中の順位が外添剤の少なくとも一つの帯電系列中の順位と近いほど、前記加圧面の帯電を抑制する効果は高くなる。また、前記微小粉体により加圧部材の加圧面が覆われていることにより、前記加圧面は微小な凹凸を有する表面状態となり、トナーが付着しにくくなるので、オフセットが生じることも防止できる。
【００１２】
本発明に係る加圧部材の第２特徴構成は、上記第１特徴構成に加えて、前記微小粉体は、前記トナーの外添剤の少なくとも一つと同じ材質である点にある。
【００１３】
この第２特徴構成によれば、前記微小粉体は、トナーの外添剤の少なくとも一つと帯電系列中の順位が同じになるので、上記第１特徴構成により奏される効果を、容易かつ適切に奏することが可能となる。
【００１４】
本発明に係る加圧部材の第３特徴構成は、上記第１又は第２特徴構成に加えて、前記微小粉体は、平均粒径が０．１μｍ以下である点にある。
【００１５】
本発明に係る加圧部材の第４特徴構成は、上記第１から第３の何れかの特徴構成に加えて、前記微小粉体の塗布量は、４．２〜１０ｍｇ／ｃｍ２である点にある。
【００１６】
これらの第３又は第４の特徴構成によれば、上記第１特徴構成により奏される効果を、より適切に奏することができる。
【００１７】
本発明に係る定着装置の特徴構成は、互いに対向する一対の加圧部材を有する定着装置において、少なくとも前記記録材のトナーが転写された面に接触する側の加圧部材として、前記第１から第４の特徴構成を有する加圧部材を用いた点にある。
【００１８】
この特徴構成によれば、互いに対向する一対の加圧部材の内の少なくとも前記記録材のトナーが転写された面に接触する側の加圧部材の加圧面が、トナーの表面に存在する外添剤の少なくとも一つと帯電系列中の順位が同じ又は近い微小粉体によりその表面が覆われ、トナーの表面と加圧部材の加圧面とが帯電系列上同じ又は近い状態となっているので、加圧部材の加圧面とトナーとが接触及び分離することにより前記加圧面が帯電することを抑制できる。これにより、加圧部材の加圧面が帯電し、トナーが静電的に反発或いは吸着することにより、トナーが飛散することを防止できる。また、前記微小粉体により前記加圧面が覆われて微小な凹凸を有する表面状態となり、トナーが付着しにくくなるので、オフセットが生じることも防止できる。
【００１９】
本発明に係る第１の加圧部材の処理方法の特徴構成は、トナーを記録材に定着させる定着装置に用いられる加圧部材の加圧面を一定速度で移動させ、前記トナーの外添剤の少なくとも一つと帯電系列中の順位が同じ又は近い微小粉体を含ませた外添剤保持材で前記加圧面を擦ることにより、前記加圧面に前記微小粉体を塗布する点にある。
【００２０】
この特徴構成によれば、前記加圧部材の加圧面に、前記微小粉体をほぼ均一に塗布することができるとともに、前記加圧面に微小な研磨傷を付けることができる。したがって、上記加圧部材の第１特徴構成により奏される効果に加えて、前記加圧面の微小な研磨傷の凹凸によって、より一層帯電及びトナーの付着を妨げ、トナーの飛散やオフセットを防止できるという効果を奏することが可能な加圧部材とすることができる。
【００２１】
本発明に係る第２の加圧部材の処理方法の特徴構成は、トナーを記録材に定着させる定着装置の互いに対向する一対の加圧部材間に、前記トナーの外添剤の少なくとも一つと帯電系列中の順位が同じ又は近い微小粉体を含ませ又は表面に塗布したシートを通過させることにより、前記加圧部材の加圧面に前記微小粉体を塗布する点にある。
【００２２】
この特徴構成によれば、完成した定着装置の互いに対向する一対の加圧部材間に所定のシートを通過させるだけで前記加圧面に前記微小粉体を塗布することができるので、定着装置のユニットが完成した後、又は複写機等の画像形成装置が完成した後、工場から製品出荷前或いは出荷後であっても、前記加圧部材をトナーの飛散やオフセットを防止できる加圧部材となるように処理することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下に、本発明の実施の形態について図面に基づいて説明する。本実施形態においては、互いに対向して配置された第１ローラ１及び第２ローラ２からなる定着ローラ対を有する定着装置３を、画像形成装置の一例としてのカラー複写機４に適用する場合について説明する。図１は、本実施形態に係る定着装置３を適用するカラー複写機４の概略断面図であり、図２は、本実施形態に係る定着装置３の概略断面図である。
【００２４】
図１に示すように、このカラー複写機４は、装置本体５の上方に配置された画像読取部６と、装置本体５の下部に配置された給紙部７と、この給紙部７の上方に配置された画像形成部８と、この画像形成部８に対する記録紙の搬送方向下流側に配置された定着装置３と、画像形成部８の上方に配置された排出トレイ９とを備えている。
【００２５】
画像読取部６は、コンタクトガラス１０上に載置された原稿に光を照射するための光源１１と、原稿から反射した光を偏向するためのミラー１２、１３、１４と、ミラー１４からの光を収束させるためのレンズ１５と、レンズ１５によって収束された光を受光して原稿画像に対応する画像データ信号を生成するＣＣＤセンサなどの撮像素子１６とを備えており、光源１１及びミラー１２が、所定の速度でコンタクトガラス１０に沿って移動動作することにより、コンタクトガラス１０上に載置された原稿を走査し、撮像素子１６により画像情報を読み取る。
【００２６】
給紙部７は、装置本体５の下部に配置され、複数のサイズの記録紙をそれぞれ収納する給紙カセット１７を有し、これらの複数の給紙カセット１７の内の選択された給紙カセット１７から、円弧状の外周部を有する給紙ローラ１８の回転動作によって記録紙を送り出す。給紙部７から送り出された記録紙は、所定の搬送路を搬送されて画像形成部８へ送られる。なお、これらの複数の給紙カセット１７は装置本体５に対して引き出し自在に構成されている。
【００２７】
画像形成部８は、電子写真プロセスによって、記録紙上に所定のトナー像を形成する部分であり、ここでは、カラーのトナー像を形成するために、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローの各色用に４個の画像形成装置１９を備えている。それぞれの画像形成装置１９には感光体ドラム２０が備えられている。これらの感光体ドラム２０は、帯電ユニット２１によって一様に帯電され、画像読取部６等から入力された画像データに基づくＬＥＤ光が、露光ユニット２２からドラム表面上に照射されて静電潜像が形成され、この静電潜像にトナーが供給されてトナー像が形成される。このトナーの供給は、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローの各色のトナーを収納する４個のトナー供給容器２３からそれぞれ行われる。また、これら各色用の４個の感光体ドラム２０が並設されている下方には記録紙搬送ベルト２４が配設されている。この記録紙搬送ベルト２４は、駆動ローラ２５、２６によって感光体ドラム２０の回転方向の順方向に回転されるようになっており、転写ローラ２７によって各感光体ドラム２０に押し付けられた状態とされている。
【００２８】
そして感光体ドラム２０と記録紙搬送ベルト２４との間に、給紙部７から所定の搬送路を経て記録紙が搬送され、この記録紙が各色の感光体ドラム２０を経由する際に、転写ローラ２７の転写バイアスによって、各感光体ドラム２０の表面に形成された各色のトナー像が次々に記録紙に転写される。全ての感光体ドラム２０からのトナー像が転写された記録紙は定着装置３に搬送され、第１ローラ１と第２ローラ２からなる定着ローラ対のニップにおいて加熱及び加圧されて記録紙上のトナー像が定着され、カラー画像が形成される。定着装置３を通過した記録紙は所定の搬送路を搬送されて排出トレイ９に排出される。
【００２９】
図２に示すように、定着装置３は、トナーによる像が転写された記録紙を加熱及び加圧してトナーを記録紙に定着させる装置であり、ここでは、互いに対向して配置された第１ローラ１及び第２ローラ２からなる定着ローラ対を有する。ここで、定着装置３の第１ローラ１又は第２ローラ２が、本発明における加圧部材に相当する。
【００３０】
第１ローラ１は、定着装置３のフレーム２８に対して回転可能に取り付けられた円筒形のローラであって、その内部に図示しない加熱用のヒータを備え、その表面すなわち加圧面１ａが第２ローラ２の表面すなわち加圧面２ａとの間で形成するニップ部２９において、その加圧面１ａが記録紙のトナーが転写された面に密着して回転移動しつつ加熱及び加圧を行うローラである。そして、図２の断面にも示されているように、第１ローラ１は、ローラ基部１ｂと、このローラ基部１ｂの外周を覆うように設けられた弾性部１ｃと、この弾性部１ｃの外周を被覆してその表面が第１ローラ１の加圧面１ａを構成する被覆部１ｄとを有する。ここで、ローラ基部１ｂは伝熱性をもった材料、例えば、金属材料等で構成されており、特に高伝熱性でかつ、密度が低く軽量化を図れるアルミニウム材料で構成することが好ましい。弾性部１ｃは弾力性があり、かつ耐熱性に優れた合成樹脂材料、例えばシリコンゴム等で構成することが好ましい。被覆部１ｄは、３０μｍ程度の厚さの薄い層であって、ＰＦＡ等のフッ素樹脂材料で構成することが好ましい。この被覆部１ｄは、チューブ状に形成されたＰＦＡ等のフッ素樹脂材料を弾性部１ｃの表面に被せることにより設けることができる。この被覆部１ｄを構成するフッ素樹脂材料が通常は電気的絶縁性を有するので、第１ローラ１の加圧面１ａも電気的絶縁性を有することになる。
【００３１】
第２ローラ２は、定着装置３のフレーム２８に対して回転可能に取り付けられた円筒形のローラであって、その加圧面２ａが第１ローラ１の加圧面１ａに対して所定の圧力で接して対向することによりニップ部２９を形成するように配置されており、このニップ部２９において、その加圧面２ａが記録紙のトナーが転写された面の反対側の面に密着して回転移動しつつ第１ローラ１の加圧面１ａとの間で記録紙の加圧を行うローラである。この第２ローラ２の構造は、第１ローラ１と同様であって、ローラ基部２ｂと、このローラ基部２ｂの外周を覆うように設けられた弾性部２ｃと、この弾性部２ｃの外周を被覆してその表面が第２ローラ２の加圧面２ａを構成する被覆部２ｄとを有する。第２ローラ２のこれらの各部の材質は、上記第１ローラ１と同じにすることが可能であるが、第２ローラ２の弾性部２ｃについては、第１ローラ１の弾性部１ｃよりも柔らかい材質とする方が、定着後の画像を鮮明なものとするために好ましい。なお、ニップ部２９において記録紙をより効率よく加熱するために、第２ローラ２の内部にも発熱部を設けてもよい。第１ローラ１の場合と同様に、この被覆部２ｄを構成するフッ素樹脂材料が通常は電気的絶縁性を有するので、第２ローラ２の加圧面２ａも電気的絶縁性を有することになる。
【００３２】
そして、第１ローラ１の加圧面１ａには、トナーの外添剤の少なくとも一つと帯電系列中の順位が同じ又は近い微小粉体を塗布する。ここで、トナーの外添剤とは、トナ−の流動性、帯電性等の制御や、感光体ドラム２０の表面の研磨等のためにトナーに添加されるものであって、一般的には酸化ケイ素（シリカ）、酸化アルミニウム（アルミナ）、酸化チタンなどの無機微粉末および脂肪酸金属塩の微粉末等が用いられる。
【００３３】
そして、第１ローラ１の加圧面１ａに塗布する微小粉体としては、これらのトナーの外添剤の内、画像形成部８において実際に使用されているトナーに用いられている外添剤の少なくとも一つと帯電系列中の順位がほぼ同じ又は近いものを用いる。この際、前記微小粉体と外添剤の帯電系列中の順位が近い程、加圧面１ａの帯電が抑制されてトナー飛散防止の効果を発揮できるので、トナーに用いられている外添剤の少なくとも一つと帯電系列中の順位が同じものを用いると好適である。そして、そのためにはトナーに用いられている外添剤の少なくとも一つと同じ材質の微小粉体を用いるのが最も好適である。トナーに複数の外添剤が用いられている場合には、それらの外添剤のいずれか１又は２以上を選択し、或いはそれらの外添剤の全てを選択して、それと同じ材質のものを微小粉体として加圧面１ａに塗布することが可能である。この際、後述する実施例に示すように、複数の外添剤のそれぞれのトナーに対する添加量の多少による前記トナー飛散防止効果の差はほとんど認められなかったので、トナーに用いられている外添剤であればその添加量の多少に関わらず、いずれの外添剤も前記微小粉体の材質として選択可能である。
【００３４】
第１ローラ１の加圧面１ａに塗布する微小粉体の粒径としては、後述する実施例に示すように、その平均粒径が０．１μｍ以下とすると好適である。一般的に、トナーの外添剤の粒径は０．００１〜０．１μｍのものが多いので、前記微小粉体として、トナーの外添剤そのものを用いると好適である。ただし、平均粒径が０．１μｍ以上の微小粉体を使用することも可能であり、平均粒径が０．５μｍ程度以下であれば本発明による効果を一定程度奏することができる。
【００３５】
第１ローラ１の加圧面１ａに塗布する微小粉体の塗布量は、少なすぎると本発明による効果を十分に奏することができず、多すぎると微小粉体が記録紙の表面に画像として表れることになるので、適切な量を実験的に求めておき、その量の微小粉体を塗布する必要がある。前記微小粉体の適切な塗布量は、定着装置３の構成により異なるが、現在用いられている一般的なカラーの画像形成装置に用いる定着装置３であれば、４．２〜５０ｍｇ／ｃｍ２、より好ましくは、４．２〜１０ｍｇ／ｃｍ２とすると好適である。
【００３６】
また、第２ローラ２の加圧面２ａにも、第１ローラ１の加圧面１ａと同様に、トナーの外添剤の少なくとも一つと帯電系列中の順位が同じ又は近い微小粉体を塗布する。なお、本発明による効果を奏するためには、少なくとも記録紙のトナーが転写された面に接触する側の加圧部材である第１ローラ１に前記微小粉体を塗布すればよく、この第２ローラ２の加圧面２ａについては、前記微小粉体を塗布しないことも可能である。しかし、第２ローラ２の加圧面２ａに前記微小粉体を塗布しない場合であっても、第２ローラ２の加圧面２ａが第１ローラ１の加圧面１ａと接して回転することにより、第１ローラ１の加圧面１ａに塗布された前記微小粉体はいずれ第２ローラ２の加圧面２ａにも移動し、当該加圧面２ａに塗布されたのと同じ状態になるので、第１ローラ１の加圧面１ａから前記微小粉体が第２ローラ２の加圧面２ａに移動するのを抑えるために当初から第２ローラ２の加圧面２ａにも前記微小粉体を塗布しておくことが望ましい。
【００３７】
第１ローラ１の加圧面１ａ及び第２ローラ２の加圧面２ａに対して前記微小粉体を塗布する際の処理方法としては、以下のような方法を用いることができる。
（１）第１ローラ１又は第２ローラ２を一定速度で回転させることにより、第１ローラ１の加圧面１ａ又は第２ローラ２の加圧面２ａを一定速度で移動させ、前記微小粉体を含ませた布やスポンジ等の外添剤保持材で第１ローラ１の加圧面１ａ又は第２ローラ２の加圧面２ａを擦ることにより、第１ローラ１の加圧面１ａ又は第２ローラ２の加圧面２ａに前記微小粉体を塗布する。本実施形態においては、第１ローラ１及び第２ローラ２はそれぞれ表面積が約５０ｃｍ２であるので、各ローラにつき０．２〜０．５ｇの微小粉体を塗布すると塗布量が４．２〜５０ｍｇ／ｃｍ２となり好適である。この方法は、後述する実施例における「処理方法Ａ」に相当する。なお、後述する実施例においては、「処理方法Ａ」では各ローラにつき０．２ｇの前記微小粉体を塗布することとしている。
（２）定着装置３の第１ローラ１と第２ローラ２との間に、前記微小粉体を含ませ又は表面に塗布したシートを通過させることにより、第１ローラ１の加圧面１ａ又は第２ローラ２の加圧面２ａに前記微小粉体を塗布する。前記シートとしては、例えば、微小粉体を含ませることが可能な多孔質の和紙等が好適に用いられる。本実施形態においては、第１ローラ１及び第２ローラ２の長さに応じた幅を有する平均目開きが０．５ｍｍの２枚の多孔質の和紙間に０．４〜１．０ｇ程度の前記微小粉体を均一に封入して構成したシートを用いる。この際、シート内の前記微小粉体に偏りが生じないようにするため、２枚の和紙をその面に沿って一定間隔で網目状に圧接させると好適である。そして、このシートを第１ローラ１と第２ローラ２との間に数回通過させることにより、第１ローラ１の加圧面１ａ又は第２ローラ２の加圧面２ａに前記微小粉体を塗布する。この方法は、後述する実施例における「処理方法Ｂ」に相当する。後述する実施例においては、「処理方法Ｂ」では、Ａ４サイズ大の２枚の多孔質の和紙間に０．５ｇの前記微小粉体を含ませたシートを用い、これを第１ローラ１と第２ローラ２との間に３回通過させて前記微小粉体を塗布することとしている。なお、前記シートは、このような前記微小粉体を含ませることができるようなものに限定されず、その表面に前記微小粉体を塗布したものを用いることも可能である。この場合、前記微小粉体は、前記シートの表面から容易に落下せず、かつ第１ローラ１と第２ローラ２との間を通過する際には第１ローラ１の加圧面１ａ又は第２ローラ２の加圧面２ａに移って付着する程度の付着力で前記シートの表面に塗布されていると好適である。
（３）また、上記（１）及び（２）以外にも、前記微小粉体を接着剤に混ぜて液状としたものを、第１ローラ１の加圧面１ａ又は第２ローラ２の加圧面２ａに吹き付けること等により塗布する方法や、第１ローラ１の加圧面１ａ又は第２ローラ２の加圧面２ａに接着剤を塗布し、その上から前記微小粉体を吹き付け又は振り掛けること等により塗布する方法等も用いることができる。
【実施例】
【００３８】
所定のトナーを用いたトナー像が転写された記録紙を、所定の処理方法により所定の微小粉体を塗布した第１ローラ１及び第２ローラ２を備える定着装置３で定着する際に、トナーの飛散による画像の乱れが生じたか否かについて、２種類のトナーｉ又はiiをそれぞれ含む現像剤と、７種類の微小粉体ａ〜ｇと、これらの微小粉体を塗布する際の上記２種類の処理方法Ａ又はＢとのそれぞれの組み合わせについて実験を行った。また、参考のために前記微小粉体による処理を行わない場合（未処理）についても実験を行った。以下に、その実験の具体的な内容及び結果について説明する。
【００３９】
〔トナーｉ〕
トナーｉは、以下のようにして得る。すなわち、所定のポリエステル樹脂と、カーボンブラック又はシアン、マゼンタ若しくはイエローの顔料と、電荷制御剤と、ワックスとを、１００：５：５：４の割合で混合し、平均粒径が９μｍとなるまで粉砕して得たブラック、シアン、マゼンタ又はイエローの各色のトナー粒子を得る。そして、平均粒径０．０１２μｍの酸化ケイ素（シリカ）と、平均粒径０．１５μｍのアナターゼ型酸化チタンとを外添剤とし、前記各色のトナー粒子に対して、トナー粒子と酸化ケイ素と酸化チタンとの割合が、１００：０．５：１．０となるように混合し、ブラック、シアン、マゼンタ及びイエローの各色のトナーｉを得る。
〔トナーii〕
トナーiiは、以下のようにして得る。すなわち、ブラック、シアン、マゼンタ又はイエローの各色のトナー粒子を得る方法は上記トナーｉと同様であるが、外添剤としてアナターゼ型酸化チタンを用いず、平均粒径０．０１２μｍの酸化ケイ素（シリカ）のみを用いることとし、トナー粒子と酸化ケイ素との割合が、１００：１．５となるように混合し、ブラック、シアン、マゼンタ及びイエローの各色のトナーiiを得る。
〔現像剤〕
上記トナーｉ及びトナーiiは、それぞれＣｕ-Ｚｎフェライトコアをシリコーン系樹脂で被覆したキャリアと混合されてそれぞれ現像剤ｉ及び現像剤iiを得る。記録紙上へのトナー像の形成には、実際にはこれらの現像剤ｉ又は現像剤iiを用いる。
【００４０】
〔微小粉体〕
第１ローラ１の加圧面１ａ及び第２ローラ２の加圧面２ａに、それぞれ塗布する７種類の微小粉体ａ〜ｇは、以下のとおりである。
（１）微小粉体ａ：平均粒径０．００７μｍの酸化ケイ素（シリカ）
（２）微小粉体ｂ：平均粒径０．０１２μｍの酸化ケイ素（シリカ）
（３）微小粉体ｃ：平均粒径０．０３〜０．０４μｍの酸化ケイ素（シリカ）
（４）微小粉体ｄ：平均粒径０．１〜０．１６μｍの酸化ケイ素（シリカ）
（５）微小粉体ｅ：平均粒径０．４７〜０．６１μｍの酸化ケイ素（シリカ）
（６）微小粉体ｆ：平均粒径０．０３〜０．０５μｍの酸化チタン
（７）微小粉体ｇ：平均粒径０．１５μｍの酸化チタン
【００４１】
第１ローラ１の加圧面１ａ及び第２ローラ２の加圧面２ａに前記微小粉体を塗布する際の２種類の処理方法Ａ及び処理方法Ｂは、上述のとおりである。
【００４２】
〔実験方法〕
実験は以下の方法により、第１ローラ１の帯電傾向の変化、及び定着後の記録紙上のトナーの飛散による画像の乱れの有無を判定することにより行った。
（１）第１ローラ１の帯電傾向の変化は、定着装置３の第１ローラ１の加圧面１ａと第２ローラ２の加圧面２ａとの間のニップ２９に記録紙を通過させる際における第１ローラ１の加圧面１ａの表面電位を、表面電位計で測定することにより判定する。この判定は、「＝」変化なし、「＋」上昇、「−」下降３通りに分けて行う。
（２）定着後の記録紙上のトナーの飛散による画像の乱れの有無の判定には、図３に示すように、ブラック、シアン、マゼンタ又はイエローのいずれか１色でなる記録紙の進行方向に直交する方向に長い帯状のベタ画像３０を上端部近傍に有し、当該帯状のベタ画像３０以外の部分はいずれか１色の一様な薄い網点画像３１であるテスト画像３２を用いる。ここでは、帯状のベタ画像３０はイエローとし、一様な薄い網点画像３１はブラックの１２．５％網点としている。そして、このテスト画像３２を１００枚連続で画像形成して定着装置３で定着し、一様な薄い網点画像３１の部分においてトナーの飛散による画像の濃度変化の有無を判定する。トナーの飛散は、ベタ画像３０の部分が第１ローラ１と第２ローラ２の間のニップ２９を通過する際に、ベタ画像３０を形成する多量のトナー（トナーの外添剤）と第１ローラ１の加圧面１ａとの間の摩擦帯電による電荷が第１ローラ１の加圧面１ａに残留し、それが第１ローラ１の１周後の位置にある薄い網点画像３１を形成するトナーを飛散させることにより生じる場合が多いと考えられる。そこで、特にベタ画像３０から第１ローラ１の１周後の位置におけるトナーの飛散による見掛け濃度変化の有無を目視にて判定する。この判定は、「○」濃度変化無し、「△」わずかな濃度変化あり、「×」明確な濃度変化ありの３通りで行う。
【００４３】
〔実験結果〕
図４は、上記実験結果の一覧表である。この実験結果から、以下の事実が認められる。
【００４４】
第１ローラ１の帯電傾向の変化と、定着後の記録紙上のトナーの飛散による画像の乱れの有無との間には一定の相関関係があり、第１ローラ１の表面電位が上昇している場合にトナーの飛散による画像の乱れが生じていることが認められる。このことから、第１ローラ１の加圧面１ａとトナー（トナーの外添剤）との間の摩擦帯電による電荷が第１ローラ１の加圧面１ａに残留することにより、記録紙上のトナーの飛散による画像の乱れが生じていることがわかる。
【００４５】
第１ローラ１の加圧面１ａ及び第２ローラ２の加圧面２ａに微小粉体を塗布せずに行った実験No.１５、３０では、テスト画像３２の中の薄い網点画像３１の部分にトナーの飛散による明確な濃度変化が認められた。これに対して、外添剤として酸化ケイ素及び酸化チタンを添加したトナーｉを用いた実験No.１〜１４については、微小粉体として酸化ケイ素（ａ〜ｅ）及び酸化チタン（ｆ、ｇ）のいずれを塗布した場合についてもトナーの飛散による濃度変化の解消又は減少が認められた。一方、外添剤として酸化ケイ素のみを添加したトナーiiを用いた実験No.１６〜２９については、微小粉体として酸化ケイ素（ａ〜ｅ）を塗布して行った実験No.１６〜２５ではトナーの飛散による濃度変化の解消又は減少が認められたが、微小粉体として酸化チタン（ｆ、ｇ）を塗布して行った実験No.２６〜２９ではトナーの飛散による濃度変化の解消又は減少は認められなかった。これらの実験結果から、トナーの外添剤の少なくとも一つと同じ材質の微小粉体を定着装置３における第１ローラ１の加圧面１ａ及び第２ローラ２の加圧面２ａに予め塗布しておくことで、トナーの飛散による濃度変化を解消又は減少させることができることがわかる。なお、上記のように、トナー（トナーの外添剤）と第１ローラ１の加圧面１ａとの間の摩擦帯電による電荷が残留することにより記録紙上のトナーを飛散させるというメカニズムに鑑みれば、前記微小粉体は、トナーの外添剤と同じ材質のものに限定されず、トナーの外添剤の少なくとも一つと帯電系列中の順位が同じ又は近い微小粉体であっても好適に用いることができることがわかる。
【００４６】
トナーの外添剤と同じ材質の微小粉体を第１ローラ１の加圧面１ａ及び第２ローラ２の加圧面２ａに塗布して行った実験No.１〜１４、１６〜２５のうち、平均粒径が０．１μｍ以下の微小粉体ａ〜ｃ、ｆを用いた実験Ｎｏ.１〜６、１１、１２、１６〜２１については、トナーの飛散による濃度変化がほとんど認められなかったのに対して、平均粒径が０．１μｍより大きい微小粉体ｄ、ｇを用いた実験No.７、８、１３、１４、２２、２３については、トナーの飛散による濃度変化が、微小粉体による処理を行わない場合（未処理）に比べて減少してはいるがわずかに認められた。また、平均粒径が０．４７〜０．６１μｍと大きい微小粉体ｅを用いた実験No.９、１０、２４、２５については、処理方法Ａにより塗布した実験No.９、２４ではトナーの飛散による濃度変化がわずかに認められる程度であり、処理方法Ｂにより塗布した実験No.１０、２５ではトナーの飛散による濃度変化が明確に認められた。これらの実験結果から、トナーの外添剤と同じ材質の微小粉体を定着装置３における第１ローラ１の加圧面１ａ及び第２ローラ２の加圧面２ａに塗布した場合であっても、前記微小粉体の粒径が大きい場合には、トナーの飛散を防止する効果が減少することがわかる。これは、前記微小粉体の粒径が大きいと、第１ローラ１の加圧面１ａ又は第２ローラ２の加圧面２ａに対する付着力が弱くなり、記録紙を加圧する際に脱落し易いためであると考えられる。そして、前記微小粉体の粒径が０．５μｍ程度以上である場合には、塗布する際の処理方法にもよるが、トナーの飛散による濃度変化を減少させる効果が低くなることがわかる。
【００４７】
第１ローラ１の加圧面１ａ及び第２ローラ２の加圧面２ａに前記微小粉体を塗布する際の処理方法は、２種類の処理方法Ａ又は処理方法Ｂのいずれの場合であってもトナーの飛散による濃度変化を解消又は減少させる効果はほぼ同じであることがわかる。ただし、前記微小粉体の粒径が０．５μｍ前後まで大きくなった場合には、前記微小粉体の第１ローラ１の加圧面１ａ又は第２ローラ２の加圧面２ａに対する付着力が非常に弱くなるので、加圧面１ａ、２ａに対してよりしっかりと付着させることができる処理方法Ａの方が、処理方法Ｂよりもトナーの飛散による濃度変化を減少させる効果は高いことがわかる。
【００４８】
〔その他の実施形態〕
上記実施形態においては、定着装置３が、互いに対向して配置された第１ローラ１及び第２ローラ２からなる定着ローラ対を有するものであって、これら第１ローラ１及び第２ローラ２が加圧部材である場合について説明したが、加圧部材の構成はこのようなローラ状のものに限定されることはなく、トナーが転写された記録紙を加圧する電気的絶縁性の加圧面を有する加圧部材であれば、他の構成の定着装置の加圧部材に適用することも可能である。したがって、例えば、図５に示すように、無端状の耐熱性の定着フィルム３３により構成される加圧部材に本発明を適用することも当然に可能である。このような図５の定着フィルム３３を備える定着装置３は、モータ３４により駆動される駆動ローラ３５と、回転自在に保持された従動ローラ３６と、トナーが転写された記録紙を加熱するためのヒータ３７と、これらの駆動ローラ３５、従動ローラ３６及びヒータ３７に対して巻回張設された無端状の耐熱性の定着フィルム３３と、この定着フィルム３３におけるヒータ３７に接する面の反対側の面であって記録紙と密着する面、すなわち加圧面３３ａに対して、所定の圧力で接して対向することによりニップ部２９を形成する加圧ローラ３８とを有して構成されている。このような定着フィルム３３の加圧面３３ａに対しても、上記実施形態と同様に、前記微小粉体を塗布して本発明を適用することができる。
【００４９】
また、上記実施形態においては、画像形成装置としてカラー複写機４に適用したばあいについて説明したが、これに限定されるものではなく、カラープリンタ等の他の画像形成装置に適用することも可能である。また、カラーに限定されるものでもなく、モノクロの複写機、プリンタ、ファクシミリ装置等にも適用することが可能である。
【００５０】
また、上記実施形態においては、記録紙に転写されたトナーを定着させる場合について説明したが、本発明の対象とする記録材は紙に限定されるものではなく、ＯＨＰシートのような合成樹脂シート等、他の記録材を用いることも当然に可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明は、複写機、ファクシミリ装置、プリンタ等の画像形成装置の電子写真プロセスにおけるトナーの定着を行う定着装置に好適に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の実施形態に係る定着装置を適用するカラー複写機の概略断面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る定着装置の概略断面図である。
【図３】本発明の効果を確認する実験において用いたテスト画像３２を示す図である。
【図４】本発明の効果を確認する実験の結果の一覧表である。
【図５】本発明の他の実施形態に係る無端状の耐熱性の定着フィルムを加圧部材として用いる定着装置の概略断面図である。
【符号の説明】
【００５３】
１  第１ローラ
１ａ  第１ローラの加圧面
２  第２ローラ
２ａ  第２ローラの加圧面
３  定着装置
４  カラー複写機
２９  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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