(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナーを担持する熱可塑性の透明樹脂層が基材上に形成された記録シートとそのトナーと接するように重ね合わせた状態で加熱加圧してそのトナーを記録シートの透明樹脂層内に定着させるために使用される無端状のベルトであり、
かつ、前記トナーと接するベルト表面の微小硬度（表面微小硬度計を用いて、圧子形状：三角錐（１１５°）、押し込み速度：０．１４２ｍＮ／sec、押し込み深さ：３μｍ、試験荷重：７ｍＮ、測定環境：２３℃、６０％Ｒ．Ｈの測定条件で測定荷重を測定した後、微小硬度＝（定数×測定荷重）÷（圧子押し込み深さの２乗）の算出式から求めるもの）が０．１〜５であることを特徴とする定着ベルト。
【請求項２】
耐熱性の基材上にゴム硬度（ＪＩＳ  Ｋ６２５０に基づくＡ型硬度計を用いて測定するもの）が７０度以上のシリコーンゴムからなる弾性層を形成した構造（当該弾性層上に表面層を形成しない構造）からなるベルトである請求項１に記載の定着ベルト。
【請求項３】
耐熱性の基材上にフッ素系樹脂からなる表面層を形成した構造からなるベルトである請求項１に記載の定着ベルト。
【請求項４】
前記トナーと接するベルト表面の光沢度がグロス（グロス測定器を用いて、入射角と受光角が７５°の条件で測定するもの）で７５以上である請求項１又は２に記載の定着ベルト。
【請求項５】
耐熱性の基材上に、ゴム硬度（ＪＩＳ  Ｋ６２５０に基づくＡ型硬度計を用いて測定するもの）が１５度以下で層厚７０μｍ以下のゴム層である弾性層を形成するとともに、当該弾性層上にグロス７５以上の光沢度を有する層厚２０μｍ以下のフッ素系樹脂層である表面層をさらに積層して形成した構造からなるベルトである請求項１に記載の定着ベルト。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の定着ベルトを用いたことを特徴する定着装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真方式を利用したプリンタ、複写機等の画像形成装置において形成されるトナーの画像を記録シートに定着するための定着ベルトと、その定着ベルトを用いた定着装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の定着ベルトとしては、例えば、特開平１０−１１１６１３号公報に記載の画像定着フィルムや、特開平１１−１４３２７９号公報に記載の定着ベルトなどが知られている。
【０００３】
このうち前者の定着ベルトは、ポリイミドフィルムの基材上に、シリコーンゴム等からなるゴム弾性体層（ＪＩＳ−Ａ硬度１〜７０°、層厚０．１〜３ｍｍ）と、フッ素樹脂からなる離型性表層（層厚５〜５０μｍ）とをこの順に設けたものである。また、後者の定着ベルトは、金属製等の基材上に、フッ素ゴム、シリコーンゴム等からなる耐熱弾性体層（層厚０．０７ｍｍ以上）を設けるとともに、フッ素樹脂からなる表面粗さがＲａ１μｍ以下の最外層（層厚２〜１００μｍ）を設けたものであって、しかも、そのベルト表面に内臓離型油（フロロシリコーン油）を塗布して使用するものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このような従来の定着ベルトにあっては、図６ａに示すように、特にトナーＴを担持し、熱可塑性樹脂等からなる透明樹脂層１５０が基材１４０の表面に形成された記録シートＰと定着ベルト２００とを、そのトナーＴとベルト表面２００ａとが向き合うように重ね合わせた状態で加熱加圧することにより、そのトナーＴを記録シートＰの透明樹脂層１５０内に定着させる方式の定着（装置）に適用した場合、以下のような課題がある。
【０００５】
まず、この方式の定着では、同図ｂに例示するように、トナーＴを熱可塑性の透明樹脂層１５０に十分に埋め込むようにすることが必要であり、このため、上記したようにトナーＴを担持した記録シートＰと定着ベルト２００とを重ね合わせた状態で加熱加圧し、これによってトナーＴと透明樹脂層１５０とを溶融状態にするとともに、定着ベルト２００を介してトナーＴを溶融した透明樹脂層１５０内へ埋め込むようにしている。
【０００６】
そして、この定着を行うと、図７ａに例示するようにトナーＴからなる画像のエッジ部（特に交差する線画の交差部）に気泡溜まり（いわゆる「エッジボイド」）３００が発生するという課題がある。かかる画像エッジ部のボイドは、硬めの定着ベルト２００（ハードな樹脂コート層が形成されたもの）を使用した場合に発生しやすい傾向にある。これは、図８ａに示すように、その硬めの定着ベルト２００が記録シートＰにおけるトナーＴの画像部と非画像部（透明樹脂層１５０の露出面）との段差ｈに対して十分に追従して変形しきれないため、その定着ベルト２００と透明樹脂層１５０の間に空隙ｋが形成され、この空隙ｋの存在によって定着時の定着ベルト２００を介しての加圧（図中の中抜けの矢印）が不均一となり（つまり、高位の画像部に対して高加圧状態となる一方で、低位の非画像部に対しては低加圧状態となり）、この結果、トナーＴが定着ベルト２００によって透明樹脂層１５０内に強くかつ急激に埋め込まれてるため、そのトナーＴと樹脂層の境界部に気泡が巻き込まれ、その気泡が十分に消失せずそのまま冷却固化されて境界部に残存するためと考えられる。
【０００７】
また、この定着を行うと、その定着後の画像表面の平滑化が不十分となり、凹凸感のある画像（レリーフ調の画像）になるという課題もある。かかる画像表面の平滑化不良は、柔らかすぎる定着ベルト２００（ソフトな樹脂コートがされたもの）を使用した場合に発生しやすい傾向にある。これは、図８ｂに示すように、特にカラー画像のように複数色のトナーが積み重ねられた多重のトナー画像部（パイルハイト）がある場合、その柔らかめの定着ベルト２００がその多重のトナー画像部と非画像部の段差に対して追従して変形するものの、その反面で定着時の定着ベルト２００を介しての圧力が分散されてしまうこととなり（つまり、画像部よりも相対的に面積の広い低位の非画像部側に圧力が集中するようになり）、この結果、かかるトナーＴが定着ベルト２００によって透明樹脂層１５０内に十分に埋め込まれないためと考えられる。
【０００８】
この他、シリコーンゴム等からなるソフトコート層を形成した定着ベルトの場合には、トナーＴに離型剤としてのワックス成分が添加されていると、そのワックス成分が定着時に定着ベルトの表面に転移（オフセット）してしまい、その後の定着画像にオフセットしたワックス成分の転移状態（模様）に相応したゴーストが発生するということがある。また、定着対象の記録シートを加熱加圧部から剥離部まで定着ベルトに密着させて搬送することにより定着を行う定着装置の場合、上記ワックス成分入りのトナーが使用されると、そのワックス成分の存在により定着ベルトと記録シートとの付着力が低下して記録シートの定着ベルトに対する密着不良が発生してしまい、この結果、前記した定着画面の平滑化が不十分となったり、あるいは、搬送途中の記録シートが定着ベルトから剥がれて脱落しやくなる。
【０００９】
また、上記した前者の定着ベルトでは、フッ素樹脂からなる離型性表層を設けることにより、定着ベルトへのトナーや前述のワックス成分のオフセットが発生しにくくなるが、その離型性表層の平滑性が低く、例えば光沢性に富むような定着画像を得にくい。さらに、上記した後者の定着ベルトでは、そのベルト表面に塗布する離型油により平滑性にむらが生じ、やはり光沢性に富むような定着画像を得にくい。
【００１０】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、上述したような方式の定着を行う場合であっても、画像エッジ部のボイドや画像表面の平滑化不良が発生することのない、平滑性に優れた良好な定着を行うことができる定着ベルトを提供するとともに、その定着ベルトを用いてかかる良好な定着を実現できる定着装置を提供することにある。
【００１１】
上記目的を達成し得る本発明の定着ベルトは、トナーを担持する記録シートとそのトナーと接するように重ね合わせた状態で加熱加圧してそのトナーを記録シートに定着させる無端状のベルトであるとともに、耐熱性の基材上に７０度以上のシリコーンゴムからなる弾性層又はフッ素系樹脂からなる表面層を形成した構造からなるベルトであり、かつ、前記トナーと接するベルト表面の微小硬度が０．１〜５であることを特徴とするものである。
【００１２】
また、この定着ベルトは、前記トナーと接するベルト表面の光沢度がグロスで７５以上であることを特徴とするものである。
【００１３】
さらに、前記基材上に弾性層を形成する定着ベルトは、その弾性層に表面層をさらに積層した構造からなるベルトとし、かつ、そのベルトが耐熱性の基材上に弾性層と表面層をこの順に積層した構造からなり、かつ、前記弾性層がゴム硬度１５度以下で層厚７０μｍ以下のゴム層であるとともに、前記表面層がグロス７５以上の光沢度を有する層厚２０μｍ以下のフッ素系樹脂層であることを特徴とするものである。
【００１４】
そして、以上の各定着ベルトはいずれも、前記記録シートとしてトナーからなる画像を画像形成装置により形成できる記録材（例えば普通紙、コート紙など）のトナー（画像）定着に適用可能なものであるが、特に、その記録シートが基材上に熱可塑性の透明樹脂層を形成した記録シートであって、その透明樹脂層内にトナーを定着させるように使用する際に最も有効なものである。
【００１５】
ここで、上記微小硬度は、表面微小硬度計（島津製作所製：DUH−201S）を用いて、下記の条件で測定荷重（圧子が押し込み深さに達した時の荷重）を測定するとともに、その測定荷重に基づき下記の算出式から求めたものである。測定条件は、圧子形状：三角錐（１１５°）、押し込み速度：０．１４２ｍＮ／sec、押し込み深さ：３μｍ、試験荷重：７ｍＮ、測定環境：２３℃、６０％Ｒ．Ｈである。算出式は、微小硬度＝（定数×測定荷重）÷（圧子押し込み深さの２乗）である（定数：３．８５８４）。
【００１６】
また、上記グロスは、グロス測定器（村上色彩研究所製：GLOSS  METER  MODEL  GM−26D）を用いて、入射角と受光角が７５°の条件で測定したものである。さらに、上記ゴム硬度は、ＪＩＳ  Ｋ６２５０に基づくＡ型硬度計を用いて測定したものである。なお、これ以降に本明細書中に記載の微小硬度、グロス及びゴム硬度については、すべてこれらの測定方法にて求めたものとする。
【００１７】
一方、本発明の定着装置は、トナーを担持する記録シートとそのトナーと接するように重ね合わせた状態で加熱加圧してそのトナーを記録シートに定着させる無端状の定着ベルトを備えた定着装置において、前記定着ベルトとして上記したような各本発明のいずれかの定着ベルトを用いたことを特徴するものである。また、この定着装置は、前記した定着ベルトの場合と同様に、その記録シートとしてトナーからなる画像を画像形成装置により形成できる記録材のトナー定着に適用可能なものであるが、特に、その記録シートが基材上に熱可塑性の透明樹脂層を形成した記録シートであって、その透明樹脂層内にトナーを定着させるように使用する装置とした場合に最も有効なものである。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明の定着ベルト１は、好ましくは図１に例示するように、耐熱性の基材２に少なくとも弾性層３を積層した２層構造や、耐熱性の基材２に少なくとも弾性層３と表面層４を積層した３層構造に代表されるような多層構造のものである。必要に応じて、弾性層３や表面層４以外の他の機能層を積層してもよい。
【００１９】
そして、本発明の定着ベルト１は、その構造の如何にかかわらず、そのトナーと接するベルト表面の微小硬度が０．１〜５、好ましくは０．５〜３．５のものである。このような微小硬度からなるベルト表面は、あたかもシリコーンゴム等のゴムとフッ素樹脂等の樹脂との中間領域となる表面硬度を示すものであるといえ、この表面特性によって、後述するトナーを記録シートの透明樹脂層内に確実かつ十分に埋め込むことが可能になる。このような効果は微小硬度が０．５〜３．５となればより一層適確に得られる。また、この微小硬度が０．１よりも小さいと、定着ベルトによるトナーの押し込み性が不安定となって定着による画像表面の平滑化が不十分となり、反対に５を超えると、定着ベルトによるトナーの押し込み性が強すぎることがあり画像部のボイドが発生しやくなる等の不具合がある。
【００２０】
また、本発明の定着ベルト１は、そのトナーと接するベルト表面が上記微小硬度であることに加え、そのベルト表面のグロスが７５以上、好ましくは８０以上の光沢度を有するものである。このようなグロスの光沢度を有することにより、前記した微小硬度よる画像表面の平滑化が得られるうえに、高い光沢感に富んだ定着を行うことが可能となる。この光沢度の指標であるグロスが７５よりも小さいと、写真並みの光沢感が得られなくなるという不具合がある。
【００２１】
そして、このような定着ベルト１における上記基材２は、ポリイミド、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリベンズイミダゾール等の耐熱性樹脂やニッケル、アルミニウム等の金属材料からなる厚さが２０〜１５０μｍ程度の無端ベルト状のものであるが、耐熱性に優れている等の観点からポリイミド、ポリベンズイミダゾール等からなる基材が好ましい。
【００２２】
弾性層３は、弾性を有する層厚が１０〜２００μｍ程度の層であれば特に制約されるものではないが、定着ベルト表面の前記した微小硬度の条件を実現する観点からは以下のものが好ましい。表面層４を設けない場合の弾性層３としては、ゴム硬度が７０度以上のシリコーンゴムからなるゴム層（層厚：１０〜１００μｍ）等が挙げられる。また、表面層４を設ける場合の弾性層３としては、ゴム硬度が１５度以下のシリコーンゴムからなるゴム層（層厚：７０μｍ以下、好ましくは２０〜５０μｍ）等が挙げられる。また、この弾性層３は、１３０℃における貯蔵弾性率が３〜２００ＭＰａ、好ましくは３〜５０ＭＰａであることが好ましい。貯蔵弾性率については、動的粘弾性自動測定器（ＪＳＲ社製：MODEL DDV−01FP）を用いて下記の条件で測定したものである。その測定条件は、加振モードが単一波形（正弦波）、振幅が８０μｍ、周波数が１０Ｈｚ、昇温レートが２．０℃／minというものである。この弾性層３の形成は、浸漬塗布、スプレー等のコーティング方法や、フィルム形態としたもの（弾性フィルム）を貼り付ける等の方法を用いて行うことができる。
【００２３】
表面層４は、例えば離型性等の所望の物性を付与するための層厚が３〜２０μｍ程度の層であれば特に制約されるものではないが、定着ベルト表面の前記した微小硬度の条件を実現する観点からは以下のものが好ましい。すなわち、４フッ化エチレン重合体、４フッ化ビニルエーテルの共重合体（ＰＦＡ）等のフッ素系樹脂からなる樹脂層等が挙げられる。また、この表面層４の形成は、浸漬塗布、スプレー等のコーティング方法や、フィルム形態としたもの（フィルム）を貼り付ける等の方法を用いて行うことができる。
【００２４】
この表面層４を設ける場合は、定着ベルト表面の微小硬度の条件を実現する観点から、前記した弾性層３（ゴム硬度が１５度以下のシリコーンゴムからなる層厚７０μｍ以下のゴム層）上に積層形成するとともに、グロスが７５以上、好ましくは８０以上の光沢度を有する層厚２０μｍ以下、好ましくは７〜１２μｍの表面層とすることが好ましい。この場合、上記弾性層３のゴム硬度が１５度を越える場合は、ベルト表面の所望の微小硬度が得られない等の問題があり、また、その層厚が７０μｍを超える場合は、熱伝導性が悪くなる等の問題がある。一方、表面層３のグロスが７５よりも小さくなると、前述した場合と同様に写真並みの光沢感が得られなくなり、また、その層厚が２０μｍを超えると、ベルト表面の所望の微小硬度が得られなくなる。特に、表面層４のグロスを７５以上とするためには、フッ素系樹脂からなる層の表面を鏡面光沢処理する必要がある。このときの鏡面光沢処理は、概略、研磨テープにより湿式又は乾式で研磨する方法により行うものであり、特に研磨テープの番手を５０００番手よりも高い番手のものを選ぶなど、その研磨条件を適宜選定することが重要である。
【００２５】
また、本発明の定着ベルト１は、一般の画像形成装置に使用可能な各種記録材（普通紙、コート紙など）と組み合わせて使用することができるが、特に図２に示すように、基材１００上に熱可塑性の透明樹脂層１２０を形成した記録シートＰと組み合わせて使用することが有効なものである。ここで、かかる記録シートＰの基材１００としては、画像形成用の普通紙、コート紙や、印画紙等が挙げられる。また、その透明樹脂層１２０は、定着時に溶融してトナーを受容し得る層（受像層）として機能するものであり、ポリエチレン樹脂、ポリエステル樹脂、スチレン−アクリル酸エステル樹脂等の熱可塑性樹脂にて形成される厚さが５〜３０μｍ程度のものである。この透明樹脂層１２０の形成は、ブレードコート等のコーティング方法を用いて行われる。
【００２６】
そして、この定着ベルト１は、図３ａに例示するように、定着すべきトナー(像)Ｔを担持した記録シートＰと、そのベルト表面側（弾性層３や表面層４の形成面側）がトナーＴと接するように重ね合わせた状態にしたうえで、その重ねあせた定着ベルト１と記録シートＰに対して公知の加熱手段及び加圧手段により加熱及び加圧を行い、これにより、同図ｂに例示するように、そのトナーＴを記録シートＰの表面（前記した図２の記録シートＰを適用した場合にはその透明樹脂層１２０内）に定着させるような形態で使用される。このときの加熱温度は、少なくともトナーＴ（及び透明樹脂層１２０）が溶融状態となるに足る温度に設定される。
【００２７】
図４は、この本発明の定着ベルト１を使用した定着装置の要部を示す概要図である。
【００２８】
この定着装置は、基本的に、定着ベルト１を張架して回転走行させる加熱ロール１０及び剥離用ロール２０と、定着ベルト１を加熱ロール１０に押し付ける加圧ロール４０とを備え、トナーＴを担持する前記した記録シートＰを定着ベルト１と加圧ロール４０の間で形成されるニップ域Ｎに導入して当該トナーＴを記録シートＰの透明樹脂層１２０内に定着させる方式のものである。
【００２９】
上記加熱ロール１０は、アルミニウム、ステンレス等からなる円筒状のロール芯材上に被覆層を形成したロール本体と、そのロール芯材の内部空間に配設される加熱用ハロゲンランプとで構成されている。被覆層は、例えば、シリコーンゴム等からなる厚さが０．５〜５ｍｍ程度の弾性体層と、その弾性体層の表面に形成されるフッ素系樹脂（ＰＦＡ等）等からなる厚さが１０〜２００μｍ程度の表面層などで形成されている。この加熱ロール１０は、図示されていない支持フレームに回転自在に支持されているとともに、公知の回転駆動手段により所定の方向（Ａ）に回転駆動されるようになっている。また、この加熱ロール１０は、加熱用ハロゲンランプにより所定の定着加熱温度（例えば１２０〜１８０℃）になるまで加熱され、しかも、そのハロゲンランプの加熱動作が加熱ロール表面の温度を測定する図示されていない温度検知センサによる検知情報に基づきフィードバック制御されて所定の定着加熱温度に保持されるようになっている。
【００３０】
上記剥離用ロール２０は、定着ベルト１を所定の曲率で曲げた状態で張架することによりそのベルト１に当接した状態で搬送される定着対象の記録シートＰが剥がれることを促すためのロールであり、例えば金属材料等にて形成されている。この剥離用ロール２０は、図示されていない支持フレームに回転自在に支持されているとともに、バネ等からなる公知の張力付与機構によって定着ベルト１に張力を付与する方向に対し弾性的に付勢されている。なお、この定着装置においては、必要により剥離用ロール２０に代えて、定着ベルト１を張架支持して円滑に回転走行させることが可能であれば、固定配設するパッド状物等の剥離用固定部材を使用しても構わない。
【００３１】
加圧ロール４０は、定着ベルト１を加熱ロール１０に圧接させるように配設されるものであり、例えば前記した加熱ロール１０のロール本体と同じ層構造からなるものである。なお、この加圧ロール４０には、必要に応じて加熱ロール１０と同様に、加熱用ハロゲンランプを配設して加熱機能を付加してもよい。この加圧ロール４０は、図示されていない支持フレームに回転自在に支持されているとともに、所定の圧力で圧接方向に付勢されるように図示されていない公知の加圧機構に支持されている。
【００３２】
また、この定着装置においては、電子写真方式を利用したカラープリンタ等のカラー画像形成装置で形成されたトナー像Ｔを担持する記録シートＰが定着対象物となる。このため、この定着装置では、かかるトナー像Ｔを担持する記録シートＰを定着ベルト１と加圧ロール４０との間の前記ニップ域Ｎに導入するように搬送するための図示されていないベルト搬送装置等のシート搬送手段が配設されている。また、この定着装置には、定着ベルト１が剥離用ロール２０に到達する時点で無端ベルト３０から剥離される記録シートＰを、定着装置外にある収容トレイや他の後処理装置などに対して排出する図示されていない排出ロール対等の排出手段が配設されている。さらに、剥離用ロール２０の記録シート剥離排出側の近傍には、定着動作が終了したか否かを検知するため、定着剥離後における記録シートＰの通過の有無を検知するシート検知センサが配設されている。
【００３３】
そして、この定着装置による定着は、次のように行われる。
【００３４】
まず、定着動作開始信号が入力されると、加熱ロール１０が定着ベルト１を矢印Ａ方向に回転走行させるように回転駆動し始めるとともに、加熱用ハロゲンランプが通電により発熱して加熱ロール１０を所定の定着温度まで加熱して保持するようになっている。この際、加圧ロール４０は定着ベルト１を介して加熱ロール１０の回転に応じて従動回転し始める。
【００３５】
このような状態にある定着装置に対して、図５ａに示すように、画像形成装置側で画像情報に応じて形成されたトナー像Ｔが転写された記録シートＰが、図示されていない用紙搬送装置によって定着ベルト１と加圧ロール４０との間の圧接域Ｎに送り込まれる。これにより、記録シートＰは、そのニップ域ＮにおいてトナーＴ及び透明樹脂層１２０が加熱加圧されて溶融するとともに、そのトナーＴが記録シートＰの透明樹脂層１２０内に埋め込まれるようになる。
【００３６】
続いて、このニップ域Ｎを通過した記録シートＰは、図５ｂに示すように、その後も定着ベルト１の外周面に当接（密着）した状態でベルト３０の回転にともなって矢印Ａ方向に搬送される。そして、この状態で剥離用ロール２０の付近まで搬送されるまでの冷却領域を通過する間に、記録シートＰは自然冷却される。これにより、トナーＴは通常は記録シートＰの表層部において冷却されてほぼ固まり、また、図２に例示した構造の記録シートＰの場合にはトナ−Ｔはその透明樹脂層１２０内に埋め込まれた状態でもって冷却されてほぼ固まる。
【００３７】
この冷却領域を通過した記録シートＰは、図５ｃに示すように、定着ベルト１に当接した状態で剥離用ロール２０側まで搬送されると、その剥離用ロール２０に架かる無端ベルト部分から自然に剥離される。これにより、定着が終了する。なお、この定着ベルト１から剥離された記録シートＰは、図示されていない排出手段によって収容トレイ等に送られる。
【００３８】
なお、この定着装置においては、加熱ロール１０と剥離用ロール２０との間隔を十分に確保できず、定着ベルト１上での記録シートＰの自然冷却を実施することが困難である場合には、図４に２点鎖線で示すように、加熱ロール１０と剥離用ロール２０との間となる定着ベルト１の内側に冷却手段５０を設ければよい。この冷却手段５０としては、例えば、ヒートシンク等の放熱部材を定着ベルト１の内周面に押し当てて、しかも、その放熱部材を空冷する構成のものが使用できる。そして、このような冷却手段５０を設けた場合には、図５ｂに例示するように、ニップ域Ｎを通過して定着ベルト１に密着した状態で搬送される定着対象の記録シートＰが冷却手段５０により強制的に冷却されるため、所望の冷却を行うことができる。
【００３９】
さらに、定着装置においては、必要に応じて、剥離用ロール２０に架けられる定着ベルト１からの記録シートＰの剥離を確実に行うための補助部材として剥離つめ機構を設けたり、あるいは、定着ベルト１の外周面に付着する付着物を除去するためのクリーニング装置などを設けてもよい。また、定着ベルト１を張架するための加熱ロール１０及び剥離ロール２０以外のベルト支持ロールを追加しても構わない。さらに、定着ベルト１の回転走行は加熱ロール１０の回転駆動によるものに限定されず、他のロールの回転駆動によって行うようにしてもよい。
【００４０】
このような本発明の定着装置は、電子写真方式を用いた多色又は単色の画像形成装置の定着装置として使用することができるほか、定着装置を装備する多色又は単色の画像形成装置に連結して使用するようにしてもよい。特に後者の場合にあっては、例えば、画像形成装置側の定着装置で１回目の定着を行った後にその画像形成装置に連結する本発明の定着装置で２回目の定着を行うようにしたり、あるいは、画像形成装置側の定着装置による定着を行わず、本発明の定着装置による定着のみを行うようにすることが可能である。
【００４１】
［実施例］
以下、実施例及び比較例を挙げて本発明を更に説明する。
【００４２】
◎実施例１（参考例）
ポリアミド酸（宇部興産製：商品名ｕワニスＳ）をジメチルアセトアミド／ナフサ（９：１）の溶剤中に溶解して得た溶液を遠心成形したのち熱処理して、厚さ８０μｍ、直径１６８ｍｍ、周長３４０ｍｍからなる無端ベルト状のポリイミド基材（ベルト基材）を得た。なお、この基材にはベルトの帯電防止のためにカーボンブラックを適量分散させている。次いで、無機成分としてＴｉからなる有機金属アルコキシドと平均分子量６５００のポリジメチルシロキサンで合成した無機・有機ハイブリッドゾル液をモル比（有機成分／（有機成分＋無機成分）が０．２３になるように調製し、これを前記ベルト基材上にフローコーティング法で塗布した。その後、これを２００℃で０．５時間、３００℃で０．２時間という各条件で焼成した。これにより、前記ポリイミド樹脂からなるベルト基材上に、厚さ１０μｍの無機・有機ハイブリッド膜からなる弾性層が形成された２層構造の定着ベルトを得た。
【００４３】
◎実施例２（参考例）
前記無機・有機ハイブリッドゾル液におけるモル比を０．１５に変更した以外は実施例１と同様の条件にて２層構造の定着ベルトを得た。
【００４４】
◎実施例３
実施例１と同じポリイミド基材上に、ゴム硬度が８０度のシリコーンゴム（東レダウコーニングシリコーン社製：SE4450）をアプリケータでコーティングした。その後、これを１２０℃で２時間乾燥し、更に２００℃で４時間熱処理した。これにより、前記ポリイミド樹脂からなるベルト基材に、シリコーンゴムからなる厚さ８０μｍのゴム弾性層が形成された２層構造の定着ベルトを得た。
【００４５】
◎実施例４
実施例１と同じポリイミド樹脂フィルムからなるベルト基材上に、ゴム硬度が１５度のＨＴＶ（熱加硫型）シリコーンゴム（東レダウコーニングシリコーン社製：JCR6115CLEAR）を塗布した後、１２０℃で０．５時間熱処理することにより、ベルト基材上に厚さ５０μｍのゴム弾性層が形成された。次いで、このゴム弾性層の表面に、フッ素樹脂として４フッ化エチレンとフッ化ビニルエーテルの共重合体（ダイキン工業製：AD−２CR）を浸漬塗布した後、それを窒素雰囲気中で３３０℃、０．５時間熱処理することにより、厚さ１０μｍの表面層が形成された。最後に、この得られたベルト物の表面（表面層）をそのグロスが７５以上となるように鏡面光沢処理（例えば、住友３Ｍ社製のインペリアルラッピングフィルムＳｉＣの２μｍ６０００番手で研磨処理）した。これにより、ベルト表面のグロスが８５である光沢度を有する３層構造の定着ベルトを得た。
【００４６】
◎実施例５
前記ゴム弾性層を形成することを除いた以外は実施例４と同様の条件にて２層構造の定着ベルトを得た。
【００４７】
◎比較例１
実施例１と同じポリイミド基材上に、ゴム硬度が５０度のＨＴＶシリコーンゴム（東レダウコーニングシリコーン社製：SE4705U）をアプリケータでコーティングした後、２００℃で４時間熱処理した。これにより、厚さ５０μｍのゴム弾性層が形成された２層構造の定着ベルトを得た。
【００４８】
◎比較例２
実施例１におけるポリイミド基材単体のみを用いて、厚さ８０μｍの１層構造の定着ベルトを得た。
【００４９】
◎比較例３
前記ゴム弾性層を形成することを除いたことと表面の鏡面光沢処理を行うことを除いた以外は実施例４と同様の条件にて２層構造の定着ベルトを得た。
【００５０】
そして、このようにして得られた各実施例及び比較例の定着ベルトにおけるベルト表面の微小硬度と、１３０℃での貯蔵弾性率と、グロス（７５°）をそれぞれ測定した。その結果を表１に示す。
【００５１】
＜評価試験＞
次に、実施例１〜５及び比較例１〜３で得られた各定着ベルトを、図４に示した定着装置に実装した後、その各定着装置をカラー画像形成装置（富士ゼロックス製：Docu  Color 1250の改造機）の定着装置として組み込んで評価試験用の画像形成を行った。この試験では、坪量が１６０ｇｓｍ、２１０ｇｓｍの２種のコート基材基材に、ポリエステル樹脂からなる厚さ約１５μｍの熱可塑性透明樹脂層をそれぞれ形成した記録紙（シート）を使用した。また、トナーとしては、ワックス成分が添加されたスチレンアクリル樹脂等からなる平均粒径が６μｍのものを使用した。そして、この各記録紙に試験用のトナーからなるカラー画像等を形成するとともに、そのカラー画像を本発明の定着装置により定着を行った。このようにして得られる定着後の記録紙における画像部のグロス（７５°）を測定するとともに、トナーの埋め込み性を確認する目的で画像部のエッジボイドの発生状況とパッチ画像部の段差の状態についてそれぞれ目視評価をした。このときの結果を表１に併せて示す。
【００５２】
エッジボイドに関する試験評価は、図７ａに示すようなＸ状の画像を３色（イエロー，マゼンタ、シアン）のトナーでそれぞれ積層形成したものを記録紙上に多重転写して形成した後に定着し、得られた記録紙上のＸ状画像の交差部におけるボイドの長さ状況について肉眼で観察した。そのときの結果を、以下の基準で評価した。
○：良好（ボイドなし）、△：少しあり、×：全面に発生した。
【００５３】
また、パッチ画像部の段差に関する試験評価は、１辺が１５ｍｍの正方形からなるパッチ画像を前記３色のトナーでそれぞれ積層形成したものを記録紙上に多重転写して形成した後に定着し、得られた記録紙上でのパッチ画像と記録紙表面との段差ｈ（図７参照）の状態について肉眼で観察した。そのときの結果を、以下の基準で評価した。
○：良好（段差なし）、△：段差が若干見える、×：段差がはっきり見える。
【００５４】
【表１】
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【００５５】
表１に示す結果から、ベルト表面の微小硬度が０．１よりも小さい場合（比較例１）にはパッチ画像の段差が目視でき、また、その微小硬度が５を超える場合（比較例２）には画像エッジ部にボイドが目立つ。この条件で人物画のような絵柄の画像を定着すると、前者の場合は画像の凹凸が見える所謂レリーフ調の画像になり、後者の場合には濃淡境界部のガサつきやムラが目立つ画像になる。なお、比較例１においては、定着ベルトの表面にトナーに添加されていたワックス成分が付着（オフセット）していることが確認され、比較例２においては定着ベルトの表面に一部のトナーが付着していることが確認された。また比較例３においては、得られた画像の光沢が他に比べてきわめて低いことが認められた。
【００５６】
そして、さらに試験を重ねて行ったところ、微小硬度が０．１〜５の範囲にある場合には、人物画のような絵柄画像を定着しても前述したような問題がないことが確認された。さらに、その微小硬度が０．５〜３．５の範囲である場合には、厚紙（坪量の高いもの）でも、上述したような問題がない画像が得られるようになった。また、定着ベルト表面のグロスが高いことで、画像サンプル表面も写真並みの高光沢な画像が得られた。
【００５７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の定着ベルト及び定着装置によれば、画像エッジ部のボイドや画像表面の平滑化不良が発生することのない、平滑性に優れて光沢感に富む良好な画像定着を行うことができる。このような効果は、特に、記録シートとして基材上に熱可塑性の透明樹脂層を形成したものを適用し、その透明樹脂層内にトナーを定着させる定着方式において最も顕著に得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の定着ベルトの代表例を示す要部断面図。
【図２】  本発明で適用する記録シートを示す要部断面図。
【図３】  本発明の定着ベルトによる定着状態とその定着後に得られる記録シートの状態を示す要部概要図。
【図４】  本発明の定着装置の要部を示す概要図。
【図５】  定着動作の主な工程状態を示す概要図。
【図６】  本発明で採用する定着形態を示す要部概念図。
【図７】  従来の定着ベルトを使用した場合等において発生する画像部のエッジボイドを示す説明図。
【図８】  従来の各種定着ベルトを使用した場合等において発生する定着不良を示す説明図。
【符号の説明】
１…定着ベルト、２…耐熱性の基材、３…弾性層、４…表面層、１０…加熱ロール、２０…剥離用ロール（剥離用部材）、４０…加圧ロール、１２０…透明樹脂層、Ｐ…記録シート、Ｔ…トナー像、Ｎ…圧接域。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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