JP2013057898A

JP2013057898A - 定着装置及び画像形成装置

Info

Publication number: JP2013057898A
Application number: JP2011197429A
Authority: JP
Inventors: Hitoshi Komuro; 仁小室
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2011-09-09
Filing date: 2011-09-09
Publication date: 2013-03-28

Abstract

【課題】高グロス化定着条件下で発生するグロスむらを抑制することができる定着装置、および該定着装置を備える画像形成装置を提供する。
【解決手段】回転可能な定着ロール６１と、定着ロール６１に接触しながら移動可能な定着ベルト６２と、定着ベルト６２を介して対向するように配置され、定着ベルト６２を定着ロール６１に圧接させて定着ロール６１と定着ベルト６２との間に用紙Ｐが通過するニップ部Ｎを形成する圧力パッド６４とを備え、坪量が１２７ｇｓｍのＯＳコート紙を用紙Ｐとして、高グロス化定着条件を設定することができ、定着ベルト６２は、基材層と、定着ロール６１側の前記基材層上に設けられ、少なくとも離型層を有する表面層と、を備え、前記表面層をフローコート法により形成する際に、前記表面層の表面に発生する周期的な凹凸について、隣り合う凹凸の差分が３μｍ以下である定着装置である。
【選択図】図２

Description

本発明は、定着装置及び画像形成装置の技術に関する。

電子写真方式を用いた複写機、プリンタ等の画像形成装置では、例えばドラム状に形成された感光体（感光体ドラム）を帯電し、この感光体ドラムを画像情報に基づいて制御された光で露光して、感光体ドラム上に静電潜像を形成する。そして、この静電潜像をトナーによって可視像（トナー像）とし、このトナー像を感光体ドラム上から記録紙に転写した後、定着装置によってこのトナー像を記録紙に定着させる。このようなプロセスによって画像形成が行われる。

昨今の省エネルギ化の要求を受け、画像形成装置において消費電力のかなりの部分を占める定着装置の省電力化に加え、画像形成装置の高速化に対応した定着装置を実現するべく、本出願人は、表面が弾性変形する回転可能な定着ロールと、この定着ロールに接触したまま走行可能な無端ベルトと、この無端ベルトの内側に非回転状態で配置された圧力パッドとを具備し、圧力パッドによって、定着ロールとの接触面が形成されるように無端ベルトを定着ロールに圧接させ、無端ベルトと定着ロールとの間にシートを通過させることができるようにベルトニップを設けるとともに、定着ロールの表面のうち、シートの出口側を局部的に弾性変形させるように構成した定着装置に関する技術を提案している（例えば、特許文献１参照）。

かかる特許文献１に記載した定着装置（「フリーベルトニップ方式」という。）では、従来の加熱ロール方式の定着装置における加圧ロールに代えて、圧力パッドを用いて無端ベルトを定着ロールに圧接させている。圧力パッドは単一もしくは複数の押圧パッド部にて構成され、少なくともそのうちの１つは押圧面に弾性層を持たない高剛性材質のパッドであることを特徴としている。

また、例えば、特許文献２では、無端ベルト表面層の粗さや材料を規定した定着装置が開示されている。

ところで、画像形成装置に用いられる無端ベルトは、ポリイミド（以下ＰＩと表記）などの高強度耐熱樹脂製の基材層上に、トナーとの離型性を有するフッ素樹脂層等の表面層が形成され、場合によってはその間に弾性層としてシリコーンゴム製の材料の層が形成されている。

無端ベルトの基材層の形成方法としては、例えば、円筒体の内面にＰＩ前駆体溶液等を塗布し、回転しながら乾燥させる遠心成形法や、円筒体内面にＰＩ前駆体溶液をスプレー塗布などで展開する内面塗布法がある。

また、例えば、特許文献３には、円筒体の軸方向に移動しながら高粘度の樹脂溶液をディスペンサにより、回転する円筒体上に供給し、また、ディスペンサと一緒にスライドするブレードにより、円筒体上の樹脂溶液の塗膜を平滑にする塗布方法（ブレードフローコート法）が開示されている。

ところで、昨今の電子写真方式の画像形成装置は、前述した省エネルギ化の要求に加え、デジタル化、高画質化・高速化により、グラフィックアーツ市場や、軽印刷市場に対応した画像形成装置が求められており、画像の高グロス化の対応が求められてきている。

特許第３２９８３５４号公報特開２００５−２４９９９２特開平１０−６９１８３号公報

本発明の課題は、高グロス化定着条件下で発生するグロスむらを抑制することができる定着装置、および該定着装置を備える画像形成装置を提供することである。

請求項１に係る発明は、回転可能な回転部材と、前記回転部材に接触しながら移動可能な定着ベルトと、前記定着ベルトを介して対向するように配置され、当該定着ベルトを前記回転部材に圧接させて当該回転部材と当該定着ベルトとの間に記録媒体が通過するニップ部を形成する圧力部材とを備え、坪量が１２７ｇｓｍのＯＳコート紙を記録媒体として、前記ＯＳコート紙上のトナー像の光沢度が、６０度光沢度計で、単色黒トナー１００％像密度にて、グロス４０以上となるように、前記ＯＳコート紙に保持されたトナー像を定着する際の定着条件を設定することができ、前記定着ベルトは、基材層と、前記回転部材側の前記基材層上に設けられ、少なくとも離型層を有する表面層と、を備え、前記表面層の表面の周期的な凹凸について、隣り合う凹凸の差分が３μｍ以下である定着装置である。

請求項２に係る発明は、前記トナー像を形成するトナーは、１００℃以上１５０℃以下の温度範囲における正接損失ｔａｎδが１．５以上３．０以下である請求項１記載の定着装置である。

請求項３に係る発明は、像保持体と、前記像保持体表面を帯電させる帯電手段と、帯電させた前記像保持体表面に潜像を形成する潜像形成手段と、前記潜像を現像剤により現像しトナー像を形成する現像手段と、少なくとも前記トナー像と接する側に受像層を有する記録媒体に前記トナー像を転写する転写手段と、請求項１又は２記載の定着装置と、を備える画像形成装置である。

本発明の請求項１によると、本構成を有さない場合と比べて、高グロス化定着条件下で発生するグロスむらが抑制される。

本発明の請求項２によると、本構成を有さない場合と比べて、高グロス化定着条件下で発生するグロスむらが抑制される。

本発明の請求項３によると、本構成を有さない場合と比べて、高グロス化定着条件下で発生するグロスむらが抑制される。

本実施形態に係る画像形成装置の構成の一例を示した概略構成図である。本実施形態に係る画像形成装置に用いられる定着装置の構成の一例を示す側断面模式図である。定着ベルトが支持された状態を説明する定着装置の一部断面模式図である。本実施形態の定着ベルトの構成の一例を示す一部断面模式図である。本実施形態の定着ベルトの構成の他の一例を示す一部断面模式図である。基材層及び表面層を形成するための塗布装置の主要部の構成を示す概略図である。

以下、本発明の実施形態について、図面に基づいて説明する。なお、本発明は本実施の形態に限定されない。

図１は、本実施形態に係る画像形成装置の構成の一例を示した概略構成図である。図１には、一般にタンデム型と呼ばれる中間転写方式の画像形成装置１００が示されている。図１に示された画像形成装置１００は、電子写真方式により各色成分のトナー像が形成される複数の画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋと、各画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋにより形成された各色成分トナー像を中間転写ベルト１５に順次転写（一次転写）させる一次転写部１０と、中間転写ベルト１５上に転写された重畳トナー像を記録媒体（記録紙）である用紙Ｐに一括転写（二次転写）させる二次転写部２０と、二次転写された画像を用紙Ｐ上に定着させる定着装置６０と、を備えている。また、各装置（各部）の動作を制御する制御部４０を有している。

本実施の形態において、各画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋには、矢印Ａ方向に回転する感光体ドラム１１の周囲に、これらの感光体ドラム１１を帯電する帯電器１２と、感光体ドラム１１上に静電潜像を書込むレーザ露光器１３（図１中、露光ビームを符号Ｂｍで示す）と、各色成分トナーが収容されて感光体ドラム１１上の静電潜像をトナーにより可視像化する現像器１４と、感光体ドラム１１上に形成された各色成分トナー像を一次転写部１０にて中間転写ベルト１５に転写する一次転写ロール１６と、感光体ドラム１１上の残留トナーが除去されるドラムクリーナ１７等の電子写真用デバイスが順次配設されている。これらの画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋは、中間転写ベルト１５の上流側から、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の順に、略直線状に配置されている。

中間転写体である中間転写ベルト１５は、例えば、ポリイミドあるいはポリアミド等の樹脂にカーボンブラック等の帯電防止剤を適当量含有させたフィルム状の無端ベルト（エンドレスベルト）で構成さている。そして、中間転写ベルト１５の体積抵抗率は、例えば、１０^６Ωｃｍ以上１０^１４Ωｃｍ以下となるように形成されており、その厚さは、例えば、０．１ｍｍ程度に構成されている。中間転写ベルト１５は、各種ロールによって、図１に示すＢ方向に所定の速度で循環駆動されている。本実施形態では、各種ロールとして、定速性に優れたモーター（図示せず）により駆動されて中間転写ベルト１５を回転させる駆動ロール３１と、各感光体ドラム１１の配列方向に沿って略直線状に延びる中間転写ベルト１５を支持する支持ロール３２と、中間転写ベルト１５に対して一定の張力を与えると共に中間転写ベルト１５の蛇行を防止する補正ロールとして機能するテンションロール３３と、二次転写部２０に設けられるバックアップロール２５と、中間転写ベルト１５上の残留トナーを掻き取るクリーニング部に設けられるクリーニングバックアップロール３４と、を有している。

本実施形態では、一次転写部１０は、中間転写ベルト１５を挟んで感光体ドラム１１に対向して配置される一次転写ロール１６により構成されている。一次転写ロール１６は、シャフト（不図示）と、シャフトの周囲に固着された弾性層としてのスポンジ層（不図示）とで構成されている。シャフトは、例えば、鉄、ＳＵＳ等の金属で構成された円柱棒である。スポンジ層は、例えば、カーボンブラック等の導電剤を配合したアクリロニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）とスチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）とエチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ）とのブレンドゴムで形成され、体積抵抗率が例えば１０^７Ωｃｍ以上１０^９Ωｃｍ以下のスポンジ状の円筒ロールである。そして、一次転写ロール１６は、中間転写ベルト１５を挟んで感光体ドラム１１に圧接配置され、さらに一次転写ロール１６には、トナーの帯電極性（マイナス極性とする。以下同様。）と逆極性の電圧（一次転写バイアス）が印加されるようになっている。これにより、各々の感光体ドラム１１上のトナー像が中間転写ベルト１５に順次、静電吸引され、中間転写ベルト１５上において重畳されたトナー像が形成されるようになっている。

本実施形態では、二次転写部２０は、中間転写ベルト１５のトナー像保持面側に配置される二次転写ロール２２と、バックアップロール２５と、によって構成される。バックアップロール２５は、例えば、ＥＰＤＭゴムからなる内層部とカーボンを分散したＥＰＤＭ及びＮＢＲのブレンドゴムからなるチューブ状の表面層とから構成されている。そして、その表面抵抗率は、例えば、１０^７Ω／□以上１０^１０Ω／□以下となるように形成され、硬度は、例えば７０°（アスカーＣ）に設定されている。このバックアップロール２５は、中間転写ベルト１５の裏面側に配置されて二次転写ロール２２の対向電極をなし、二次転写バイアスが安定的に印加される金属製の給電ロール２６が接触配置されている。

本実施形態では、二次転写ロール２２は、シャフト（不図示）と、シャフトの周囲に固着された弾性層としてのスポンジ層（不図示）と、によって構成されている。シャフトは、例えば、鉄、ＳＵＳ等の金属で構成された円柱棒である。スポンジ層は、例えば、カーボンブラック等の導電剤を配合したＮＢＲとＳＢＲとＥＰＤＭとのブレンドゴムから形成され、体積抵抗率が例えば１０^７Ωｃｍ以上１０^９Ωｃｍ以下のスポンジ状の円筒ロールである。そして、二次転写ロール２２は、中間転写ベルト１５を挟んでバックアップロール２５に圧接配置され、さらに二次転写ロール２２は接地されてバックアップロール２５との間に二次転写バイアスが形成され、二次転写部２０に搬送される用紙Ｐ上にトナー像を二次転写する。

また、本実施形態では、中間転写ベルト１５の二次転写部２０の下流側に、二次転写後の中間転写ベルト１５上の残留トナーや紙粉を除去し、中間転写ベルト表面をクリーニングする中間転写ベルトクリーナ３５が接離自在に設けられている。また、本実施形態では、イエローの画像形成ユニット１Ｙの上流側に、各画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋにおける画像形成タイミングをとるための基準信号を発生する基準センサ（ホームポジションセンサ）４２が配設されている。この基準センサ４２は、中間転写ベルト１５の裏側に設けられた所定のマークを認識して基準信号を発生しており、この基準信号の認識に基づく制御部４０からの指示により、各画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋは画像形成を開始するように構成されている。さらに、本実施形態では、黒の画像形成ユニット１Ｋの下流側に、画質調整を行うための画像濃度センサ４３が配設されている。

さらに、本実施形態の画像形成装置１００では、用紙搬送系として、用紙Ｐを収容する用紙トレイ５０と、この用紙トレイ５０に集積された用紙Ｐを所定のタイミングで取り出して搬送するピックアップロール５１と、ピックアップロール５１により繰り出された用紙Ｐを搬送する搬送ロール５２と、搬送ロール５２により搬送された用紙Ｐを二次転写部２０へと送り込む搬送シュート５３と、二次転写ロール２２により二次転写された後に搬送される用紙Ｐを定着装置６０へと搬送する搬送ベルト５５と、用紙Ｐを定着装置６０に導く定着入口ガイド５６と、を備えている。

次に、本実施の形態に係る画像形成装置１００の基本的な作像プロセスについて説明する。

図１に示すような画像形成装置１００では、画像読取装置（ＩＩＴ）（図示せず）やパーソナルコンピュータ（ＰＣ）（図示せず）等から出力される画像データは、画像処理装置（ＩＰＳ）（図示せず）により所定の画像処理が施された後、画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋによって作像作業が実行される。具体的には、ＩＰＳでは、入力された反射率データに対して、シェーディング補正、位置ズレ補正、明度／色空間変換、ガンマ補正、枠消しや色編集、移動編集等の各種画像編集等の画像処理が施される。そして、画像処理が施された画像データは、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの４色の色材階調データに変換され、レーザ露光器１３に出力される。

レーザ露光器１３では、入力された色材階調データに応じて、例えば、半導体レーザから出射された露光ビームＢｍを画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの各々の感光体ドラム１１に照射している。画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの各感光体ドラム１１では、帯電器１２によって表面が帯電された後、このレーザ露光器１３によって表面が走査露光され、静電潜像が形成される。形成された静電潜像は、各々の画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋによって、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色のトナー像として現像される。画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの感光体ドラム１１上に形成されたトナー像は、各感光体ドラム１１と中間転写ベルト１５とが接触する一次転写部１０において、中間転写ベルト１５上に転写される。より具体的には、一次転写部１０において、一次転写ロール１６により、中間転写ベルト１５の基材に対し、トナーの帯電極性（マイナス極性）と逆極性の電圧（一次転写バイアス）が付加され、トナー像を中間転写ベルト１５の表面に順次重ね合わせて一次転写が行われる。

そして、トナー像が中間転写ベルト１５の表面に順次一次転写された後、中間転写ベルト１５は移動してトナー像が二次転写部２０に搬送される。トナー像が二次転写部２０に搬送されると、用紙搬送系では、トナー像が二次転写部２０に搬送されるタイミングに合わせてピックアップロール５１が回転し、用紙トレイ５０から所定サイズの用紙Ｐが供給される。ピックアップロール５１により供給された用紙Ｐは、搬送ロール５２により搬送され、搬送シュート５３を経て二次転写部２０に到達する。この二次転写部２０に到達する前に、用紙Ｐは一旦停止され、トナー像が保持された中間転写ベルト１５の移動タイミングに合わせてレジストロール（図示せず）が回転することで、用紙Ｐの位置とトナー像の位置との位置合わせがなされる。

二次転写部２０では、中間転写ベルト１５を介して、二次転写ロール２２がバックアップロール２５に押圧される。このとき、タイミングを合わせて搬送された用紙Ｐは、中間転写ベルト１５と二次転写ロール２２との間に挟み込まれる。その際に、給電ロール２６からトナーの帯電極性（マイナス極性）と同極性の電圧（二次転写バイアス）が印加されると、二次転写ロール２２とバックアップロール２５との間に転写電界が形成される。そして、中間転写ベルト１５上に保持された未定着トナー像は、二次転写ロール２２及びバックアップロール２５によって押圧され、用紙Ｐ上に一括して静電転写される。

その後、トナー像が静電転写された用紙Ｐは、二次転写ロール２２によって中間転写ベルト１５から剥離された状態でそのまま搬送され、二次転写ロール２２の用紙搬送方向下流側に設けられた搬送ベルト５５へと搬送される。搬送ベルト５５では、定着装置６０における最適な搬送速度に合わせて、用紙Ｐが定着装置６０まで搬送される。

定着装置６０に搬送された用紙Ｐ上の未定着トナー像は、後述するように、定着装置６０によって熱および圧力で定着処理を受けることで用紙Ｐ上に定着される。そして定着画像が形成された用紙Ｐは、画像形成装置の排出部に設けられた排紙部に搬送される。一方、用紙Ｐへの転写が終了した後、中間転写ベルト１５上に残った残留トナーは、中間転写ベルト１５の回転に伴ってクリーニング部まで搬送され、クリーニングバックアップロール３４および中間転写ベルトクリーナ３５によって中間転写ベルト１５上から除去される。

次に、本実施形態に係る画像形成装置１００に用いられる定着装置６０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１００に用いられる定着装置６０の構成の一例を示す側断面模式図である。定着装置６０は、回転部材の一例としての定着ロール６１と、定着ベルトの一例としての定着ベルト６２と、定着ベルト６２を定着ロール６１に圧接させる圧力部材の一例としての圧力パッド６４と、により主要部が構成されている。

本実施形態では、定着ロール６１は、金属製のコア（円筒状芯金）６１１の周囲に耐熱性弾性体層６１２、および離型層６１３を積層して構成された円筒状ロールであり、回転自在に支持されて所定の表面速度（例えば、１９４ｍｍ／ｓｅｃ）で回転する。本実施形態では、定着ロール６１は、外径が軸方向で一様な所謂ストレートロールで形成されている。

定着ロール６１の内部には、発熱源として、例えば、定格６００Ｗのハロゲンヒータ６６が設けられている。また、定着ロール６１の表面には温度センサ６９が接触して配置されている。画像形成装置の制御部４０は、この温度センサ６９による温度計測値に基づいてハロゲンヒータ６６の点灯を制御し、定着ロール６１の表面温度が予め定めた設定温度（例えば、１７５℃）を維持するように調整している。

本実施形態では、定着ベルト６２は、定着ベルト６２の内部に配置された圧力パッド６４とベルトガイド部材６３と、さらには定着ベルト６２の両端部に配置されたエッジガイド部材８０（後段の図３参照）と、によって回転自在に支持されている。そして、ニップ部Ｎにおいて定着ロール６１に対して圧接されるように配置され、定着ロール６１に従動して回転（例えば、１９４ｍｍ／ｓｅｃ）する。

また、定着ベルト６２の両端部を除く長手方向の領域では、定着ベルト６２は、圧力パッド６４とベルトガイド部材６３とに支持されている。そして、定着ベルト６２の両端部を除く領域では、定着ベルト６２の内周面が圧力パッド６４とベルトガイド部材６３とに摺擦しながら回転する。

ベルトガイド部材６３は、定着ベルト６２の内部に配置されたホルダ６５に、長手方向に沿って取り付けられている。また、本実施形態では、ベルトガイド部材６３には、定着ベルト６２の回転方向に向けて複数のリブ（不図示）が形成され、定着ベルト６２内周面との接触面積を極力少なくするように構成されている。ベルトガイド部材６３は、定着ベルト６２がスムーズに回転することができるように摩擦係数が低い材質であって、かつ、定着ベルト６２から熱を奪い難いように熱伝導率が低い材質で形成されていることが好ましい。具体的には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（ＰＦＡ）やポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）等の耐熱性樹脂が用いられる。

本実施形態では、圧力パッド６４は、定着ベルト６２の内側において金属製のホルダ６５に支持されている。そして、定着ベルト６２を介して定着ロール６１に押圧される状態で配置され、定着ロール６１との間でニップ部Ｎを形成している。圧力パッド６４は、ニップ部Ｎの入口側（上流側）に、幅の広いニップ部Ｎを確保するためのプレニップ部材６４ａを配置している。また、ニップ部Ｎの出口側（下流側）には、定着ロール６１表面を局所的に押圧することで、トナー像表面を平滑化して画像光沢を付与するとともに、定着ロール６１表面に歪み（凹み）を与えて用紙Ｐにダウンカールを形成するための剥離ニップ部材６４ｂを配置している。さらに、圧力パッド６４には、定着ベルト６２の内周面と圧力パッド６４との摺動抵抗を小さくするために、定着ベルト６２と接する面に摺擦部材の一例としての低摩擦の摺動シート６８が設けられている。

本実施形態では、摺動シート６８は、ニップ部Ｎの上流側端部が摺動シート固定部材６８ａによってホルダ６５に固定されている。そして、定着ベルト６２の回転方向に沿って、圧力パッド６４と定着ベルト６２内周面との間に挟持された状態で、ニップ部Ｎの全域に亘って配設されている。なお、本実施形態では、摺動シート６８のニップ部Ｎ下流側は、摺動シート６８に歪みができるだけ生じないように、固定されず自由端（フリー）の状態に設定されている。そして、摺動シート６８は、ニップ部Ｎにおいて圧力パッド６４と定着ロール６１との間に押圧力が印加されている状態の下で、定着ベルト６２内周面と圧力パッド６４との摺動抵抗（摩擦抵抗）を低減している。

次に、定着装置６０における定着ベルト６２を支持する構成の一例について説明する。

図３は、定着ベルト６２が支持された状態を説明する定着装置６０の一部断面模式図である。図３は、用紙Ｐの搬送方向下流側から見た定着装置６０の一方の端部領域を示している。図３に示すように、定着ベルト６２の内部に配置されたホルダ６５の両端部にエッジガイド部材８０が配設されている。本実施形態では、エッジガイド部材８０は、ニップ部Ｎとその近傍に対応する部分に切り欠きが形成された円筒状、すなわち断面がＣ形状のベルト走行ガイド部８０１と、このベルト走行ガイド部８０１の外側に設けられ、定着ベルト６２の外径よりも大きな外径で形成されたフランジ部８０２と、さらにフランジ部８０２の外側に設けられ、エッジガイド部材８０を定着装置６０本体に位置決めして固定するための保持部８０３と、で構成されている。

そして、定着ベルト６２の両端部では、ニップ部Ｎとその近傍を除いて、両端部の内周面がベルト走行ガイド部８０１の外周面に支持され、定着ベルト６２はベルト走行ガイド部８０１の外周面に沿って回転する。したがって、ベルト走行ガイド部８０１は、定着ベルト６２がスムーズに回転することができるように摩擦係数の小さな材質で形成されることが好ましく、さらには、定着ベルト６２から熱を奪い難いように熱伝導率の低い材質で形成されることが好ましい。

また、本実施形態では、フランジ部８０２は、ホルダ６５の両端部において対向するように配置された両フランジ部８０２の内側面が、定着ベルト６２の幅と略一致する間隔を持つように配置されている。そして、定着ベルト６２が回転する際には、定着ベルト６２の端部がフランジ部８０２の内側面に接触することによって、定着ベルト６２の幅方向への移動（ベルトウォーク）が制限されている。このように、定着ベルト６２は、エッジガイド部材８０によって片寄りが規制されるように支持されている。

このような構成の定着装置６０では、定着ロール６１が図示しない駆動モータに連結されて矢印Ｃ方向に回転し、この回転に従動して定着ベルト６２も定着ロール６１と同じ方向に回転する。図１に示した画像形成装置の二次転写部２０においてトナー像が静電転写された用紙Ｐは、定着入口ガイド５６によって導かれて、ニップ部Ｎに搬送される。そして、用紙Ｐがニップ部Ｎを通過する際に、用紙Ｐ上のトナー像はニップ部Ｎに作用する圧力と、定着ロール６１から供給される熱とによって定着される。本実施形態の定着装置６０では、定着ロール６１の外周面に倣う凹形状のプレニップ部材６４ａによりニップ部Ｎを広く構成することができ、例えば、安定した定着性能を確保することができる。

なお、ニップ部Ｎの下流側近傍には、剥離ニップ部材６４ｂによって定着ロール６１から剥離された用紙Ｐを完全に定着ロール６１から分離し、画像形成装置の排出部へ向かう排紙通路に誘導するための剥離補助部材７０が配設されている。剥離補助部材７０は、剥離バッフル７１が定着ロール６１の回転方向と対向する向き（カウンタ方向）に定着ロール６１と近接する状態でバッフルホルダ７２によって保持されている。

次に、定着ベルト６２の構造及び製法について説明する。本実施形態の定着ベルト６２は、出力画像に継ぎ目に起因する欠陥が生じないように、原形が円筒形状に形成された継ぎ目がない無端ベルト（エンドレスベルト）であることが好ましいが、無端ベルトに限定されるものではなく、ベルトに継ぎ目（シーム）があるもの等でもよい。

図４は、本実施形態の定着ベルト６２の構成の一例を示す一部断面模式図である。図４に示すように、定着ベルト６２は、基材層１０１と、この基材層１０１の定着ロール６１側の面に被覆された表面層１０３とから構成されている。表面層１０３は主に定着ベルト６２にトナーが固着するのを防ぐための離型層を少なくとも有するものである。また、図での説明は省略するが、表面層１０３は基材層１０１の定着ロール６１側の面だけでなく、その面と反対側の面にも被覆されてよい。すなわち、基材層１０１の両面に表面層１０３が被覆されてもよい。

図４の定着ベルト６２の表面層１０３の表面には、周期的な凹凸が形成されている。この周期的な凹凸は、後述するフローコート法による層形成の際に形成されるものである。ここで、本実施形態の定着ベルト６２の基材層１０１及び表面層１０３は、フローコート法により形成されたものであるが、本実施形態では、少なくとも、表面層１０３がフローコート法により形成されたものであればよい。以下に、層の表面に形成される凹凸について説明する。

一般的に、定着ベルト６２の各層は、浸漬塗布法やスプレー塗布法や後述するフローコート法等の層形成方法により形成される。フローコート法による層形成の詳細は後述するが、例えば、層の材料となる樹脂溶液を回転する円筒体上に流下させることにより行われる。この際、樹脂溶液を円筒体に流下させるディスペンサは回転する円筒体の一端から他端へ移動するため、樹脂溶液は円筒体上の軸方向に沿ってらせん状に供給される。その結果、フローコート法によって形成された層の表面には、図４に示すような周期的な凹凸が形成される。上記のフローコート法の場合には、円筒体軸方向に沿ったらせん状の凹凸が周期的に形成される。そして、表面に周期的な凹凸を有する定着ベルト６２を用いて、高グロス化定着条件下で、用紙Ｐ上のトナー像の定着を行うと、周期的な凹凸が画像のグロスむらとして認識される。この高グロス化定着条件とは、坪量が１２７ｇｓｍのＯＳコート紙を記録媒体（用紙Ｐ）として、ＯＳコート紙上のトナー像の光沢度が、６０度光沢度計で、単色黒トナー１００％像密度にて、グロス４０以上となるように設定された定着条件である。６０度光沢度計は、例えば、Ｇａｒｄｎｅｒ社製ｍｉｃｒｏ−ＴＲＩ−ｇｌｏｓｓ４５２０の装置が用いられ、ＪＩＳＺ８７４１−１９９７の６０度鏡面光沢測定法により測定される。一方、浸漬塗布方法等の層形成方法によって形成された層の表面には、図４に示すような周期的な凹凸は形成され難く、グロスむらはほとんど発生しない。しかし、フローコート法は、浸漬塗布方法に比べて、形成される層の膜厚範囲を広くすることができ、また、スプレー塗布法に比べて塗布効率が高いこと、さらに、浸漬塗布方法やスプレー塗布方法に比べて連続生産が可能である等、製造上のメリットが多く、有用である。

また、本発明者は鋭意検討の結果、定着ベルト６２の表面に形成される周期的な凹凸と、上記高グロス化定着条件におけるグロスむらの発生との関係を見出した。高グロス化定着条件におけるグロスむらの発生を抑制するためには、図４に示すように、定着ベルト６２の定着ロール６１側の面に形成される周期的な凹凸、具体的には定着ロール６１側の表面層１０３の表面に形成される周期的な凹凸において、隣り合う凹凸の差分を３μｍ以下にする必要がある。また、グロスむらの発生を防止する点で、上記隣り合う凹凸の差分を２．２μｍ以下にすることが好ましく、１．５μｍ以下にすることがより好ましい。ここで、表面層１０３の表面に形成される周期的な凹凸において、隣り合う凹凸の差分とは、凸部の最頂点と凹部の最低点との垂直距離であり、例えば、渦電流式膜厚計（キーエンス社製、ＥＸ−Ｖ）等により測定される。また、この隣り合う凹凸の差分は平均値ではなく、全ての隣り合う凹凸の差分が上記範囲を満たす必要がある。

また、フローコート法の層形成により、定着ロール６１側の基材層１０１の面に形成される周期的な凹凸において、隣り合う凹凸の差分は、特に制限されるものではない。しかし、フローコート法の層形成では、表面層１０３に形成される凹凸は、表面層１０３の下の基材層１０１の凹凸の影響を受けるため、定着ロール６１側の基材層１０１の面に形成される周期的な凹凸において、隣り合う凹凸の差分を３μｍ以下にすることが好ましい。

図５は、本実施形態の定着ベルト６２ａの構成の他の一例を示す一部断面模式図である。図５に示す定着ベルト６２ａは、ベルト表面もしくは裏面に周期的な凹凸が形成され、図５（１）が波状となっているのは、図４と同様であるが、基材層の凹凸の影響が表面まで影響しているものであり、図５（２）は、基材層の凹凸が内面側に出ているものである。すなわち、定着ロール６１側の表面層１０３ａの表面または基材層１０１ａの圧力パッド６４側の面に周期的な凹凸が形成されている。このような定着ベルト６２ａにおいても、定着ベルト６２ａの定着ロール６１側の面に形成される周期的な凹凸、具体的には定着ロール６１側の表面層１０３ａの表面に形成される周期的な凹凸において、隣り合う凹凸の差分を３μｍ以下の粗さにすることにより、高グロス化定着条件におけるグロスむらの発生を抑制することができる。なお、定着ベルト６２ａの圧力パッド６４側の面に形成される周期的な凹凸、具体的には、圧力パッド側の基材層１０１ａの面に形成される周期的な凹凸において、隣り合う凹凸の差分は、特に制限されるものではないが、グロスむらの発生を防止する点で、３μｍ以下にすることが好ましい。

基材層１０１（１０１ａ）を構成する材料としては特に制限されず、通常、公知の各種樹脂材料等から適宜選択されるものであるが、可撓性、耐熱性、機械特性等の観点から、例えば、熱硬化性ポリイミド樹脂、熱可塑性ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリベンゾイミダゾール樹脂等から選ばれた１または複数の混合体が好適に用いられる。特に耐熱性や強度の観点から、基材層１０１（１０１ａ）を構成する材料として、ポリイミド樹脂がより好適に用いられる。

基材層１０１（１０１ａ）の表面に被覆される表面層１０３（１０３ａ）は、定着ベルト６２と用紙Ｐとの剥離性を考慮して少なくとも離型層を有するものである。離型層（表面層１０３又は１０３ａ）を構成する材料としては、例えば、フッ素樹脂が用いられる。フッ素樹脂としては、特に制限はなく、例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン−パーフルオロメチルビニルエーテル共重合体（ＭＦＡ）、テトラフルオロエチレン−パーフルオロエチルビニルエーテル共重合体（ＥＦＡ）、テトラフルオロエチレン−パーフルオロプロピルビニルエーテル共重合体等の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（ＰＦＡ）等が挙げられる。さらに、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（ＦＥＰ）、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリクロロ三フッ化エチレン（ＰＣＴＦＥ）、ポリフッ化ビニル（ＰＶＦ）等が挙げられる。これらの中でも、特に耐熱性、機械特性等の面から、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、及び、テトラフルオロエチレン−パーフルオロメチルビニルエーテル共重合体（ＭＦＡ）、テトラフルオロエチレン−パーフルオロエチルビニルエーテル共重合体（ＥＦＡ）等の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（ＰＦＡ）が好適に用いられる。離型層（表面層１０３又は１０３ａ）の厚さは、通常、５μｍ以上１００μｍ以下、好ましくは１０μｍ以上４０μｍ以下程度に設定される。

次に、これらの各層の形成方法について、ブレードフローコート法を例に説明する。本明細書において、フローコート法とは、層の材料となる樹脂溶液を円筒体等の基体上に流下、滴下等して塗膜を形成する塗膜形成方法である。また、ブレードフローコート法とは、層の材料となる樹脂溶液を円筒体等の基体上に流下、滴下した後、基体上の塗膜をブレードにより平滑化する塗膜形成方法である。以下に、ブレードフローコート法について説明する。

図６は、基材層１０１及び表面層１０３を形成するための塗布装置の主要部の構成を示す概略図である。図６の塗布装置８は、円筒体１と、円筒体１の中心軸を中心に円筒体１を回転（矢印Ａ方向に回転）させるモータ７と、基材層１０１又は表面層１０３の材料となる樹脂溶液５を円筒体１上に流下させるディスペンサ４（ノズル）と、円筒体１上の樹脂溶液の塗膜６を平滑化するブレード２と、を有する。ディスペンサ４には樹脂溶液５が充填された容器３が接続されている。なお、両者を離して管で連結し、容器３を別置きに固定してもよい。ブレード２は円筒体１上に接している。

以下に、塗布装置８の動作の一例を説明する。

まず、中心軸を水平にした円筒体１をモータ７により回転させ、基材層の材料となる樹脂溶液５（以下、ポリイミド前駆体分散液として説明する）を容器３からディスペンサ４を通して、円筒体１上に流下させる。そして、円筒体１上のポリイミド前駆体分散液の塗膜６がブレードを通過する時に、円筒体１に接触しているブレード２がある隙間をもって離れ、その際にポリイミド前駆体分散液の塗膜６を押し広げながら平滑化する。そして、ディスペンサ４とブレード２とを連動させ、円筒体１の一端から他の一端（矢印Ｂ方向）へ水平方向に移動させることにより、円筒体１の表面全面にわたってポリイミド前駆体分散液を塗布することができる。

ブレード２によりポリイミド前駆体分散液の塗膜６を平滑化した直後は、ポリイミド前駆体分散液のらせん状の筋（らせん状の凹凸）が残るが、液のレベリング性が高い場合は、この凹凸は時間と共に減少していく。但し、本実施形態では、後述する塗布条件によって、層に形成されるらせん状の凹凸において、隣り合う凹凸の差分を３μｍ以下に制御している。

ポリイミド前駆体分散液を円筒体１上に塗布した後、円筒体１を回転させながら円筒体１上のポリイミド前駆体溶液の塗膜６の乾燥を行い、基材層を形成する。次に、容器３に代えて、表面層の材料となるフッ素樹脂分散液等の樹脂溶液を充填した容器をディスペンサ４にセットする。そして、前述した基材層の形成と同様に、円筒体１上に形成した基材層上に、フッ素樹脂分散液等の樹脂溶液を塗布、平滑化、及び乾燥を行い、表面層を形成する。

このように、回転する円筒体１上に樹脂溶液を塗布することにより形成された定着ベルトの各層の表面には、前述したように、らせん状の凹凸等の周期的な凹凸が発生する。しかし、本実施形態では、塗布条件として、円筒体１の回転速度を２０ｒｐｍ以上６００ｒｐｍ以下の範囲、塗布速度Ｖを０．１ｍ／分以上２．５ｍ／分以下の範囲に設定することで、各層のらせん状の周期的な凹凸において、隣り合う凹凸の差分を３μｍ以下に制御することができる。ここで、塗布速度とは、円筒体１の一端から他の一端へ移動するディスペンサ４の移動速度である。円筒体１の回転速度及び塗布速度が上記範囲外である場合には、ブレード２により円筒体１上の塗膜の平滑化を行っても、隣り合う凹凸の差分を３μｍ以下に制御することが困難となる。

また、前述したように、本実施形態の定着ベルトの表面層の表面に形成される周期的な凹凸の差分が３μｍ以下であれば、高グロス化定着条件でのグロスむらを抑制することができる。そのため、表面層の形成においては、円筒体１の回転速度及び塗布速度の範囲を必ず満たす必要があるが、基材層１０１の形成においては、必ずしも上記円筒体１の回転速度及び塗布速度の範囲を満たす必要はない。

また、樹脂分散液の濃度及び粘度も凹凸の差分に影響を与える。隣り合う凹凸の差分を小さくするためには、樹脂分散液中の樹脂濃度を１０重量％以上３０重量％以下の範囲に設定し、樹脂分散液の粘度を１Ｐａ・ｓ以上１０００Ｐａ・ｓ以下の範囲に設定することが好ましい。また、例えば、各層の材料となる樹脂溶液（例えばポリイミド前駆体分散液）が非プロトン系極性溶剤である場合には、乾燥に時間が掛かるため、塗膜を乾燥する際の乾燥温度を上げると、樹脂溶液の粘度が低下し、塗膜は重力の影響を受けて、乾燥する前に垂れが生じる場合がある。その結果、層表面に形成される周期的な凹凸において、隣り合う凹凸の差分を３μｍ以下の粗さに制御することができない場合がある。このような場合には、乾燥時において、円筒体１を１０ｒｐｍ以上６０ｒｐｍ以下程度で回転させながら、塗膜を乾燥させることが好ましい。これにより、乾燥時に、層表面に形成される周期的な凹凸において、隣り合う凹凸の差分が３μｍを超えることを防止することができる。乾燥時に円筒体１を回転させる場合には、層の形成から乾燥までの移行の間も円筒体１を回転させ続けることが好ましい。

以下に、フローコート法による層形成の他の条件等について説明する。

ディスペンサ４と円筒体１の流下点との距離は特に限定されるものではないが、円筒体１上へ樹脂溶液５を途切れることなく連続的に供給することができるように、１０ｍｍ以上１００ｍｍ以下程度に設定されることが好ましい。ディスペンサ４と円筒体１の流下点との距離が１００ｍｍを超えると、樹脂溶液の供給が途切れ、泡を巻き込むことがある。なお、基材層の形成において、ポリイミド前駆体分散液を円筒体１に流下させる場合、ポリイミド前駆体分散液は、粘度が高いため、重力だけでは自然に流下し難い。そのため、ディスペンサ４にポンプを設置してエア圧等により、ポリイミド前駆体分散液をディスペンサ４から押し出すことも有効である。

ブレード２は、樹脂溶液に侵されない材料から構成されることが好ましい。特に、ポリイミド前駆体分散液等は浸食性が高い液体であるため、ブレード２を構成する材料は、例えば、ポリエチレンやフッソ樹脂等のプラスチック、または、真鍮やステンレス等の金属の薄い板等が好ましい。また、膜厚を安定させる点から、ブレード２は弾力性を有するもので形成されることが好ましい。ブレード２の幅は特に制限されるものではないが、例えば、１０ｍｍ以上５０ｍｍ以下である。

樹脂溶液の乾燥温度及び乾燥時間は、例えば、分散液の種類や量によって設定される。乾燥温度は、例えば５０℃以上２００℃以下の範囲に設定されることが好ましく、乾燥時間は、例えば３０分以上２００分以下の間に設定されることが好ましい。

樹脂溶液５が塗布される円筒体１上の塗布面は、円筒体１の全面であっても、円筒体１の両端に、樹脂溶液が塗布されない不塗布部面が残されてもよい。但し、円筒体１の全面に樹脂溶液を塗布する場合、円筒体１の両端に、円筒体１の外径と同じ外径の筒体を取り付けて、その筒体にも塗布することが好ましい。その場合は、例えば、塗布後に筒体を取り外し、塗膜を洗浄すればよい。

以下に、定着装置６０を構成するその他の部材について説明する。

まず、定着ロール６１のコア６１１は、例えば、鉄、アルミニウム（例えば、Ａ−５０５２材）、ＳＵＳ、銅等の熱伝導率の高い金属または合金、セラミックス、ＦＲＭで形成される。そして、コア６１１は、例えば外径φ３０ｍｍ、肉厚１．８ｍｍ、長さ３６０ｍｍの円筒体である。

また、定着ロール６１の耐熱性弾性体層６１２は、耐熱性の高い弾性体で構成され、特に、ゴム硬度が１５°以上４５°以下（ＪＩＳ−Ａ）程度のゴム、エラストマー等の弾性体を用いるのが好ましい。具体的には、シリコーンゴム、フッ素ゴム等を用いることができる。なかでも、表面張力が小さく、弾性に優れる点でシリコーンゴムが好ましい。このようなシリコーンゴムとしては、例えば、ＲＴＶシリコーンゴム、ＨＴＶシリコーンゴムなどが挙げられ、具体的には、ポリジメチルシリコーンゴム（ＭＱ）、メチルビニルシリコーンゴム（ＶＭＱ）、メチルフェニルシリコーンゴム（ＰＭＱ）、フルオロシリコーンゴム（ＦＶＭＱ）などが挙げられる。本実施形態の定着装置６０では、ゴム硬度が３５°（ＪＩＳ−Ａ）のＨＴＶシリコーンゴムを６００μｍの厚さでコア６１１に被覆している。耐熱性弾性体層６１２の厚さは、通常、３ｍｍ以下、好ましくは、０．１ｍｍ以上１．５ｍｍ以下の範囲内である。耐熱性弾性体層６１２のコア６１１の表面に形成する方法としては、特に制限はなく、例えば、公知のコーティング法、成型などが採用できる。

本実施形態では、定着ロール６１の耐熱性弾性体層６１２の外周面には、離型層６１３が形成されているため、トナー像のオフセットを効果的に防止でき、安定した状態で定着装置６０を稼動させることができる。離型層６１３の材質としては、トナー像に対し適度な離型性を示すものであれば特に制限はなく、例えば、フッ素ゴム、シリコーンゴム、フッ素樹脂等が挙げられる。これらの材質の中でもフッ素樹脂が好適に挙げられる。フッ素樹脂としては、特に制限はなく、例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン−パーフルオロメチルビニルエーテル共重合体（ＭＦＡ）、テトラフルオロエチレン−パーフルオロエチルビニルエーテル共重合体（ＥＦＡ）、テトラフルオロエチレン−パーフルオロプロピルビニルエーテル共重合体等の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（ＰＦＡ）等が挙げられる。さらに、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（ＦＥＰ）、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリクロロ三フッ化エチレン（ＰＣＴＦＥ）、ポリフッ化ビニル（ＰＶＦ）等が挙げられる。これらの中でも、特に耐熱性、機械特性等の面から、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、及び、テトラフルオロエチレン−パーフルオロメチルビニルエーテル共重合体（ＭＦＡ）、テトラフルオロエチレン−パーフルオロエチルビニルエーテル共重合体（ＥＦＡ）等の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（ＰＦＡ）が好適に用いられる。

離型層６１３の厚さは、通常、１０μｍ以上５０μｍ以下、好ましくは１５μｍ以上３０μｍ以下の範囲内であるが、上記厚さに制限されるものではない。離型層６１３を形成する方法としては、特に制限はなく、例えば、上述したブレードフローコート法などが挙げられる。

圧力パッド６４による定着ロール６１の押圧力は、特に制限されるものではないが、例えば、バネや弾性体によって定着ロール６１を、３５ｋｇｆの荷重で押圧するようにホルダ６５に支持されている。

圧力パッド６４に配置されるプレニップ部材６４ａには、例えば、シリコーンゴムやフッ素ゴム等の弾性体や板バネ等を用いることができ、定着ロール６１側の面は、ほぼ定着ロール６１の外周面に倣う凹状曲面で形成されている。本実施形態の定着装置６０では、例えば、幅５ｍｍ、厚さ５ｍｍ、長さ３２０ｍｍのシリコーンゴムを用いている。圧力パッド６４の硬さは、特に限定されず、通常、ＪＩＳ−Ａ硬度が１０°以上４０°以下の範囲である。

また、圧力パッド６４に配置される剥離ニップ部材６４ｂは、例えば、ＰＰＳ、ポリイミド、ポリエステル、ポリアミド等の耐熱性を有する樹脂、または鉄、アルミニウム、ＳＵＳ等の金属などの高剛性の材料で形成されている。剥離ニップ部材６４ｂの形状としては、ニップ部Ｎにおける外面形状が一定の曲率半径を有する凸状曲面に形成されている。そして、本実施形態の定着装置６０では、例えば、定着ベルト６２は、圧力パッド６４により定着ロール６１に約２５°の巻き付き角度でラップされ、約６ｍｍ幅のニップ部Ｎが形成されている。

圧力パッド６４の押圧面側（定着ベルト６２側）に弾性層が形成されていないと、定着ベルト６２に形成された周期的な凹凸をそのまま圧力むらとして拾い、高グロス化定着条件下により得られる高密度の高グロス画像では、グロスむらとして問題となる場合がある。本実施形態のように、定着ベルト６２の定着ロール６１側の面に形成される周期的な凹凸、具体的には定着ロール６１側の表面層１０３の表面に形成される周期的な凹凸において、隣り合う凹凸の差分を３μｍ以下にすることにより、高グロス化定着条件下により得られる高密度の高グロス画像でも、グロスむらの発生は抑制される。

トナーとしては、低温定着性と高グロス化の両立を図ることができる点で、１００℃以上１５０℃以下の温度範囲における正接損失ｔａｎδが１．５以上３．０以下である静電荷像現像用トナーを用いることが好ましい。正接損失ｔａｎδが1．５未満であると、損失弾性率(溶融粘度)より貯蔵弾性率が高くなり、トナーの弾性反発力が強く、高グロス化を実現できなくなる場合がある。また、正接損失ｔａｎδが３より大きいと、損失弾性率(溶融粘度)に比して貯蔵弾性率が弱くなり、トナーの自己凝集力が低下してグロスむらが発生する場合がある。また、このトナーの１００℃以上１５０℃以下の温度範囲における損失弾性率Ｇ''が５×１０^３以上５×１０^４Ｐａ以下であることがより好ましい。また、１００℃以上１５０℃以下の温度範囲における損失弾性率Ｇ''が５×１０^３以上５×１０^４Ｐａ以下であり、正接損失ｔａｎδが１．５以上３．０以下とすることにより、高温での粘度変化が少なく、ホットオフセットやグロスむらを発生しにくくしている。

貯蔵弾性率及び損失弾性率は、例えば、正弦波振動法により測定した動的粘弾性から求められる。動的粘弾性の測定には、例えば、レオメトリックサイエンティフィック社製ＡＲＥＳ測定装置が用いられる。

動的粘弾性の測定方法について説明する。まず、トナーを錠剤に成形した後、２５ｍｍ径のパラレルプレートにセットし、ノーマルフォースを０とした後に、６．２８ｒａｄ／ｓｅｃの振動周波数で正弦波振動を与える。測定は５０℃から開始し、１８０℃まで継続する。測定時間インターバルは３０秒、昇温は１℃／ｍｉｎとする。また、測定中各測定温度におけるひずみ量を０．０１％以上１．０％以下の範囲に維持し、適正な測定値が得られるように適宜調整して、損失弾性率及び正接損失を求める。

定着した画像の光沢度（グロス）は、Ｇａｒｄｎｅｒ社製ｍｉｃｒｏ−ＴＲＩ−ｇｌｏｓｓ４５２０の装置を用いて、ＪＩＳＺ８７４１−１９９７の６０度鏡面光沢測定法により測定される。

以下に、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるものではない。

（実施例１）
実施例１では、以下のように無端ベルト（定着ベルト）を作製した。前述したブレードフローコート法によって、φ２９．８ｍｍの円筒体上に、粘度１４０Ｐａ・ｓ、固形分比１８％のポリアミック酸溶液を塗布し、塗膜を平滑化、乾燥させ、基材層を作製した。さらにその上に、前述したブレードフローコート法によって、水系フッ素樹脂分散液（三井・デュポンフロロケミカル社製ＥＮ−７１０ＣＬ、固形分比５８％、粘度３５０ｍＰａ・ｓ（粘度はＢ型粘度計でロータ回転数３０ｒｐｍ時である））を塗布し、塗膜を乾燥・焼成し、表面層（離型層）を作製した。なお、このフッ素樹脂分散液の低せん断速度から高せん断速度までの粘度特性を確認した結果、レベリングに関係する低せん断速度０．１（１／ｓ）で、１０Ｐａ・ｓであった。この粘度特性は、Ｈａｋｋｅ社ｍａｒｓＩＩレオメータ及び２５ｍｍのコーンプレートを使用して測定された。

ブレードフローコート時の円筒体の回転速度を３００ｒｐｍとし、塗布速度（円筒体軸方向のノズル移動速度）を０．５ｍ／分、ポリアミック酸溶液及び水系フッ素樹脂分散液の吐出量を０．１ｇ／ｓｅｃとした。

上記のように作製した無端ベルトの基材層（ポリイミド基材層）の膜厚は７５μｍであり、表面層（フッ素樹脂層）の膜厚は３０μｍであった。この無端ベルトの表面層において発生した周期的な凹凸について、隣り合う凹凸の差分を膜厚計（キーエンス社製、渦電流式ＥＸ−Ｖ）にて測定したところ、隣り合う凹凸の差分は１．５μｍ以下であった。

この無端ベルトを図１に示す画像形成装置の定着装置にセットし、また用紙として、ＯＳコート紙１２７ｇｓｍ−Ａ３と、Ｊ紙Ａ３（いずれも富士ゼロックス社製）を通紙し、画像形成を行った。定着条件をＯＳコート紙上のトナー像の光沢度が、６０度光沢度計で、単色黒トナー１００％像密度にて、グロス４０以上となるように設定した。使用したトナーは、１００℃以上１５０℃以下の温度範囲における正接損失ｔａｎδが１．７であった。正接損失ｔａｎδはレオメトリックサイエンティフィック社製ＡＲＥＳ測定装置により測定した。

実施例１のＯＳコート紙の単色黒トナー１００％画像密度の光沢度（画像グロス）、ＯＳコート紙及びＪ紙のフローピッチのグロスむらの結果を表１にまとめた。

（実施例２）
ブレードフローコート時の円筒体の回転速度を４２０ｒｐｍとし、塗布速度（円筒体軸方向のノズル移動速度）を１ｍ／分、ポリアミック酸溶液及び水系フッ素樹脂分散液の吐出量を０．２２ｇ／ｓｅｃとしたこと以外は、実施例１と同様の条件で無端ベルトの作製及び画像形成を行った。実施例２の無端ベルトの基材層（ポリイミド基材層）の膜厚は７５μｍであり、表面層（フッ素樹脂層）の膜厚は３０μｍであった。この無端ベルトの表面層において発生した周期的な凹凸について、隣り合う凹凸の差分を膜厚計にて測定したところ、隣り合う凹凸の差分は３μｍ以下であった。

実施例２のＯＳコート紙の単色黒トナー１００％画像密度の光沢度（画像グロス）、ＯＳコート紙及びＪ紙のフローピッチのグロスむらの結果を表１にまとめた。

（実施例３）
実施例１で用いたフッ素樹脂分散液に界面活性剤ポリオキシエチレンアルキルエーテルを０．５％添加して、低せん断速度０．１（１／ｓ）での粘度を１．２５Ｐａ・ｓとし、塗布速度（円筒体軸方向のノズル移動速度）を２ｍ／ｍｉｎ、ポリアミック酸溶液及び水系フッ素樹脂分散液の吐出量を０．４５ｇ／ｓｅｃとしたこと以外は、実施例１と同様の条件で無端ベルトの作製及び画像形成を行った。実施例３の無端ベルトの基材層（ポリイミド基材層）の膜厚は７５μｍであり、表面層（フッ素樹脂層）の膜厚は３０μｍであった。この無端ベルトの表面層において発生した周期的な凹凸について、隣り合う凹凸の差分を膜厚計にて測定したところ、隣り合う凹凸の差分は２．２μｍ以下であった。

実施例３のＯＳコート紙の単色黒トナー１００％画像密度の光沢度（画像グロス）、ＯＳコート紙及びＪ紙のフローピッチのグロスむらの結果を表１にまとめた。

（比較例１）
比較例１は、ブレードフローコート時の円筒体の回転速度を５５０ｒｐｍとし、塗布速度（円筒体軸方向のノズル移動速度）を２ｍ／分、ポリアミック酸溶液及び水系フッ素樹脂分散液の吐出量を０．４５ｇ／ｓｅｃとしたこと以外は、実施例１と同様の条件で無端ベルトの作製及び画像形成を行った。比較例１の無端ベルトの基材層（ポリイミド基材層）の膜厚は７５μｍであり、表面層（フッ素樹脂層）の膜厚は３０μｍであった。この無端ベルトの表面層において発生した周期的な凹凸について、隣り合う凹凸の差分を膜厚計にて測定したところ、隣り合う凹凸の差分は４．５μｍ以上であった。

（比較例２）
比較例２は、比較例１と同じ条件で無端ベルトを作製した。但し、画像形成においては、１００℃以上１５０℃以下の温度範囲における正接損失ｔａｎδが１．２のトナーを用いた（それ以外は実施例１と同じ条件で画像形成を行った）。

（比較例３）
比較例３は、実施例１と同様に基材層を形成した後、浸漬塗布方法によって、表面層を形成した。この浸漬塗布方法では、水系フッ素樹脂分散液（三井・デュポンフロロケミカル社製ＥＮ−７１０ＣＬ、固形分比５８％、粘度３５０ｍＰａ・ｓ（粘度はＢ型粘度計でロータ回転数３０ｒｐｍ時である））を充填した液槽内に、基材層を形成した円筒体を浸漬させた後、０．３ｍ／分の引上げ速度で円筒体を引き上げ、基材層上に表面層を形成した。比較例３の無端ベルトの基材層（ポリイミド基材層）の膜厚は７５μｍであり、表面層（フッ素樹脂層）の膜厚は３０μｍであった。この無端ベルトの表面層において発生した周期的な凹凸について、隣り合う凹凸の差分を膜厚計にて測定したところ、隣り合う凹凸の差分は１μｍ以下であった。そして、実施例１と同様の条件で無端ベルトの作製及び画像形成を行った。

比較例１〜３のＯＳコート紙の単色黒トナー１００％画像密度の光沢度（画像グロス）、ＯＳコート紙及びＪ紙のフローピッチのグロスむらの結果を表１にまとめた。

＜高グロス化の評価＞
〇：画像グロスが４５以上である。
△：画像グロスが４０以上である。
×：画像グロスが４０未満である。
＜グロスむらの評価＞
〇：目視観察でフローピッチのグロスむらが無く良好である。
△：目視観察でフローピッチのグロスむらが若干認められる。
×：目視観察でフローピッチのグロスむらが顕著に認められる。
＜連続生産化の評価＞
○：基材層と表面層の連続生産が低コストで可能である。
×：基材層と表面層の連続生産が高コストとなる。

表１の結果から判るように、実施例１〜３では、ＯＳコート紙の単色黒トナー１００％画像密度の画像グロスが４５となり、高グロス化において満足行く値が得られた。そして、ＯＳコート紙におけるフローピッチのグロスむらについては、実施例１〜３いずれも実用上問題ないレベルに達していた。特に凹凸の差分が１．５μｍ、２．２μｍの実施例１、３は、ＯＳコート紙におけるフローピッチのグロスむらが全く観察されなかった。すなわち、実施例１〜３いずれも、高グロス化の要求を満たした上で、グロスむらの発生を抑制することができたと言える。一方、Ｊ紙の場合はＯＳコート紙と異なり、得られる画像グロスは低いこともあり、実施例１〜３いずれもフローピッチのグロスむらが全く観察されなかった。また、実施例１〜３のように、ブレードフローコート法を用いて無端ベルトを作製することにより、基材層と表面層とを連続的に低コストで生産することが可能となった。

また、表１の結果から判るように、比較例１では、ＯＳコート紙での高グロス化の要求を満足するものの、無端ベルトの表面層における凹凸の差分が４．５μｍ以上あるため、ＯＳコート紙におけるフローピッチのグロスむらが画像として認められた。これは実用上問題となるレベルであった。また、比較例２では、使用したトナーの正接損失ｔａｎδの影響もあり、ＯＳコート紙の単色黒トナー１００％画像密度の画像グロスが３２と低く、高グロス化の要求を満足するものではなかった。そして、比較例２では、画像グロスが低い分、ＯＳコート紙におけるフローピッチのグロスむらは認められなかった。比較例３のように浸漬塗布法では、高グロス化の要求を満たし、また、表面層の表面に層形成に伴う周期的凹凸は形成されないため、ＯＳコート紙におけるフローピッチのグロスむらについても、実用上問題ないレベルに達していた。しかし、浸漬塗布方法では、基材層と表面層との連続形成は、設備費が掛かるため高コストとなり、製品に導入するコストに合致しない。

１円筒体、２ブレード、３容器、４ディスペンサ、５樹脂溶液、６塗膜、７モータ、８塗布装置、１０一次転写部、１１感光体ドラム、１２帯電器、１３レーザ露光器、１４現像器、１５中間転写ベルト、１６一次転写ロール、１７ドラムクリーナ、２０二次転写部、２２二次転写ロール、２５バックアップロール、２６給電ロール、３１駆動ロール、３２支持ロール、３３テンションロール、３４クリーニングバックアップロール、３５中間転写ベルトクリーナ、４２基準センサ、４３画像濃度センサ、５０用紙トレイ、５１ピックアップロール、５２搬送ロール、５３搬送シュート、５５搬送ベルト、５６定着入口ガイド、６０定着装置、６１定着ロール、６２，６２ａ定着ベルト、６３ベルトガイド部材、６４圧力パッド、６４ａプレニップ部材、６４ｂ剥離ニップ部材、６５ホルダ、６６ハロゲンヒータ、６８摺動シート、６８ａ摺動シート固定部材、６９温度センサ、７０剥離補助部材、７１剥離バッフル、７２バッフルホルダ、８０エッジガイド部材、１００画像形成装置、１０１，１０１ａ基材層、１０３，１０３ａ表面層、６１２耐熱性弾性体層、６１３離型層、８０１ベルト走行ガイド部、８０２フランジ部、８０３保持部。

Claims

回転可能な回転部材と、前記回転部材に接触しながら移動可能な定着ベルトと、前記定着ベルトを介して対向するように配置され、当該定着ベルトを前記回転部材に圧接させて当該回転部材と当該定着ベルトとの間に記録媒体が通過するニップ部を形成する圧力部材とを備え、
坪量が１２７ｇｓｍのＯＳコート紙を記録媒体として、前記ＯＳコート紙上のトナー像の光沢度が、６０度光沢度計で、単色黒トナー１００％像密度にて、グロス４０以上となるように前記ＯＳコート紙に保持されたトナー像を定着する際の定着条件を設定することができ、
前記定着ベルトは、基材層と、前記回転部材側の前記基材層上に設けられ、少なくとも離型層を有する表面層と、を備え、
前記表面層の表面の周期的な凹凸について、隣り合う凹凸の差分が３μｍ以下であることを特徴とする定着装置。
前記トナー像を形成するトナーは、１００℃以上１５０℃以下の温度範囲における正接損失ｔａｎδが１．５以上３．０以下であることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
像保持体と、前記像保持体表面を帯電させる帯電手段と、帯電させた前記像保持体表面に潜像を形成する潜像形成手段と、前記潜像を現像剤により現像しトナー像を形成する現像手段と、少なくとも前記トナー像と接する側に受像層を有する記録媒体に前記トナー像を転写する転写手段と、請求項１又は２のいずれか１項に記載の定着装置と、を備える画像形成装置。