JP2020106709A - 定着ベルト、定着装置、画像形成装置及び画像形成方法 - Google Patents

Abstract

【課題】装置の大型化や制御の複雑化を招くことなく、画像の光沢度制御を可能とすること。【解決手段】弾性層４２を有する無端状の定着ベルトであって、弾性層４２は、１Ｈｚの振動を与えたときの動的粘弾性測定による損失正接（ｔａｎδ）が、１１０℃から１８０℃の範囲において減少していく特性を有する。特に、損失正接（ｔａｎδ）の１１０℃から１８０℃の範囲における減少率は、１０％以上である。また、弾性層４２の１１０℃における貯蔵弾性率（Ｅ’）は、４．６×１０６［Ｐａ］以上である。【選択図】図１

Description

本発明は、定着ベルト、定着装置、画像形成装置及び画像形成方法に関する。

従来、複写機やレーザービームプリンターなどの画像形成装置が広く利用されている。近年、かかる画像形成装置に対して、画像の光沢度をコントロールしたいというユーザーのニーズがある。
光沢度を制御する技術としては、例えば、定着器を２台搭載した装置（特許文献１参照）や、加圧ローラーを複数搭載した装置（特許文献２参照）、或いは、プロセスを変えて光沢度を制御する方法（特許文献３参照）などが提案されている。

特開２００５−１７３２５９号公報 特開２０１０−２１１０８０号公報 特開平８−３０５２１０号公報

しかしながら、上記特許文献１から３の技術は、装置の大型化や制御の複雑化が必要であり、高コスト化するという問題があった。

本発明の課題は、装置の大型化や制御の複雑化を招くことなく、画像の光沢度制御を可能とすることである。

上記課題を解決するため、本発明の定着ベルトは、
弾性層を有する無端状の定着ベルトであって、
前記弾性層は、１Ｈｚの振動を与えたときの動的粘弾性測定による損失正接が、１１０℃から１８０℃の範囲において減少していくことを特徴とする。

また、本発明の定着装置は、
上記定着ベルトと、
前記定着ベルトの内周面側に配される第１駆動ローラーと、
前記定着ベルトの外周面側に配され、前記第１駆動ローラーとともに用紙を通過させるニップ部を形成する第２駆動ローラーと、
前記第１駆動ローラーと前記第２駆動ローラーの回転速度を異ならせることによって、用紙に形成されているトナー像の光沢を調整する制御を行う制御部と、
を備えることを特徴とする。

また、本発明の画像形成装置は、
電子写真方式により用紙にトナー像を形成する画像形成部と、
用紙上のトナー像を用紙に定着させる上記定着装置と、
を備えることを特徴とする。

また、本発明の画像形成方法は、
感光体上に形成された静電潜像をトナーで現像する現像工程と、
形成されたトナー像を用紙上に転写する転写工程と、
上記定着装置によって、用紙上に転写されたトナー像を用紙に定着させる定着工程と、を有する画像形成方法であって、
前記定着工程において、前記第１駆動ローラーの回転速度と、前記第２駆動ローラーの回転速度を異ならせることによって、用紙に形成されているトナー像の光沢を調整することを特徴とする。

本発明によれば、装置の大型化や制御の複雑化を招くことなく、画像の光沢度制御が可能となる。

本発明の実施の形態に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。 本発明の実施の形態に係る定着装置の構成を模式的に示す図である。 本発明の実施の形態に係る定着ベルトの斜視図である。 定着ベルトの断面図である。 本実施の形態における弾性層と従来の弾性層との、損失正接の値を比較したグラフである。 本実施の形態の定着ベルトが用いられた定着装置において、２つのローラーの回転速度に速度差がある場合と、ない場合との光沢度を比較したグラフである。 従来の定着ベルトが用いられた定着装置において、２つのローラーの回転速度に速度差がある場合と、ない場合との光沢度を比較したグラフである。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。ただし、発明の範囲は、図示例に限定されない。

［画像形成装置］
先ず、本実施の形態の画像形成装置１０の構成について説明する。
図１は、画像形成装置１０の概略構成を示す図である。

画像形成装置１０は、電子写真方式によって用紙に画像を形成する画像形成装置である。
図１に示すように、画像形成装置１０は、例えば、制御部１１、原稿読取部１２、画像処理部１３、給紙部１４、搬送部１５、画像形成部２０、及び定着装置３０等を備えている。

制御部１１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）等を備え、画像形成装置１０の各部の処理動作を統括的に制御する。ＲＯＭは、各種プログラム及び各種データが記憶されている記憶部である。制御部１１は、ＣＰＵがＲＯＭから各種プログラムを読み出して適宜ＲＡＭに展開し、展開したプログラムとＣＰＵの協働で、各種処理を実行する。

原稿読取部１２は、コピー用に設けられたスキャナー等であり、制御部１１の指示に従って、原稿台上にセットされた原稿を読み取って、入力画像データを生成する。

画像処理部１３は、入力画像データに必要な画像処理を行い、画像処理後の画像データを画像形成部２０に出力する。画像処理には、例えば、色変換処理、階調再現処理（スクリーン処理等）、及び補正処理（シェーディング補正等）等が含まれる。

給紙部１４は、複数の給紙トレイを備え、制御部１１の指示に従って、画像形成部２０に用紙を供給する。各給紙トレイには、それぞれ予め定められた紙種やサイズの用紙が収納されている。

搬送部１５は、複数のローラー対を有し、制御部１１の指示に従って、給紙部１４から給紙された用紙を、画像形成部２０、定着装置３０へ搬送し、画像形成及び定着された用紙を排紙口から排紙トレイ（図示略）に排出する。

画像形成部２０は、制御部１１の指示に従って、画像処理部１３により画像処理された画像データに基づいて、Ｙ、Ｍ、Ｃ、及びＫの複数の色からなる画像を用紙上に形成する。画像形成部２０は、４つの書込みユニット２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｋ、中間転写ベルト２２、２次転写部２３等を備えている。

４つの書込みユニット２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｋは、中間転写ベルト２２のベルト面に沿って直列（タンデム）に配置され、それぞれＹ、Ｍ、Ｃ及びＫの色の画像を形成する。書込みユニット２１Ｙは、感光体２１１Ｙ、帯電部２１２Ｙ、光走査装置２１３Ｙ、現像部２１４Ｙ、１次転写ローラー２１５Ｙ、及びクリーニング部２１６Ｙを備えている。
画像形成時、書込みユニット２１Ｙでは、帯電部２１２Ｙにより感光体２１１Ｙに電圧を印加して帯電させた後、光走査装置２１３Ｙにより画像データに基づいて発光させた光束で感光体２１１Ｙ上を走査して静電潜像を形成する。現像部２１４Ｙによりトナーを供給して、感光体２１１Ｙ上の静電潜像を現像すると、像担持体である感光体２１１Ｙ上にトナー像が形成される。
なお、各書込みユニット２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｋは、書込みユニット２１Ｙと同様に構成されているため、その説明を省略する。

各書込みユニット２１Ｙ〜２１Ｋにおいて、感光体２１１Ｙ〜２１１Ｋ上にトナー像が形成されると、１次転写ローラー２１５Ｙ〜２１５Ｋにより、感光体２１１Ｙ〜２１１Ｋ上のトナー像が中間転写ベルト２２上に順次重ねて転写（１次転写）される。これにより、中間転写ベルト２２上には複数の色からなるトナー像が形成される。１次転写後、クリーニング部２１６Ｙ〜２１６Ｋにより感光体２１１Ｙ〜２１１Ｋ上に残留するトナーが除去される。

中間転写ベルト２２は、複数のローラーにより巻き回されて回転する無端ベルト状の像担持体である。当該複数のローラーには、１次転写ローラー２１５Ｙ〜２１５Ｋも含まれる。

２次転写部２３は、給紙部１４から搬送される用紙の搬送経路上に配置されている。２次転写部２３は、給紙部１４から給紙された用紙上に、中間転写ベルト２２上のトナー像を転写（２次転写）し、定着装置３０に搬送する。

定着装置３０は、制御部１１の指示に従って、画像形成部２０によりトナー像が形成された用紙を加熱及び加圧し、用紙に画像を熱定着させる。

［定着装置］
次に、定着装置３０の詳細な構成について説明する。
図２は、定着装置３０の構成を模式的に示す図である。

定着装置３０は、定着ベルト４０の構成以外は、公知のいわゆる二軸ベルト式定着装置と同様の構成とすることができる。
具体的に、図２に示すように、定着装置３０は、例えば、第１ローラー３１、第２ローラー（第１駆動ローラー）３２、定着ベルト４０、加圧ローラー（第２駆動ローラー）３３、第１温度センサー３４、第２温度センサー３５、案内板３６、案内ローラー３７、第１駆動部３８及び第２駆動部３９等を備えている。

第１ローラー３１は、第２ローラー３２と共に定着ベルト４０を軸支する。
第１ローラー３１は、例えば、外表面に弾性層を有する、回転自在なアルミニウム製の伝熱性のスリーブである。スリーブの内部には、ハロゲンヒータなどの加熱源である第１ヒーターＨ１が配置されており、これにより、第１ローラー３１は、定着ベルト４０を加熱するための加熱ローラーとして機能している。
なお、第１ヒーターＨ１は、上記したようにスリーブの内部に配置される構成以外にも、定着ベルト４０に対向するように配置される構成としても良い。

第２ローラー３２は、例えば、外周面に弾性層を有するローラーであって、第１ローラー３１と共に定着ベルト４０を軸支する。また、第２ローラー３２は、定着ベルト４０を介して、加圧ローラー３３と共にニップ部Ｎを形成する。
第２ローラー３２は、その軸部が第１駆動部３８に連結され、第１駆動部３８により駆動されて図２に示す矢印方向に回転し、定着ベルト４０を回転させる。

定着ベルト４０は、第１ローラー３１及び第２ローラー３２に軸支される。なお、第１ローラー３１及び第２ローラー３２以外にも、定着ベルト４０を軸支するローラーを備える構成であっても良い。
第１ローラー３１及び第２ローラー３２に軸支されている状態の定着ベルト４０の張力は、例えば、４５Ｎ以下である。当該張力は、例えば、第１ローラー３１及び第２ローラー３２の軸間距離を拡げる方向にこれらの少なくとも一方を付勢するばねなどの弾性部材の弾性力（付勢力）や、第１ローラー３１及び第２ローラー３２の軸間距離などによって調整することが可能である。
定着ベルト４０は、例えば、第１温度センサー３４によるフィードバック制御により、第１ヒーターＨ１によって所望の温度に加熱される。
なお、かかる定着ベルト４０の詳細な構成については後述する。

加圧ローラー３３は、定着ベルト４０を介して第２ローラー３２に対向して配置されている。
加圧ローラー３３は、その軸部が第２駆動部３９に連結され、第２駆動部３９に駆動されて図２に示す矢印方向に回転する。
加圧ローラー３３は、回転軸が定着ベルト４０に対して接近、離間可能なローラーであって、定着ベルト４０に接近したときに、当該定着ベルト４０を介して第２ローラー３２の外表面を押圧し、第２ローラー３２と共にニップ部Ｎを形成する。

ニップ部Ｎが形成される際の加圧ローラー３３の押圧力は、例えば、１００ｋＰａ／ｃｍ^２以上である。加圧ローラー３３の押圧力は、加圧ローラー３３を付勢するばねなどの弾性部材の弾性力（付勢力）や、第２ローラー３２及び加圧ローラー３３の軸間距離などによって調整することが可能である。

加圧ローラー３３は、例えば、外表面に弾性層３３ａを有する、回転可能なアルミニウム製の伝熱性のスリーブである。スリーブの内部には、ハロゲンヒータなどの加熱源である第２ヒーターＨ２が配置されており、これにより、加圧ローラー３３は、加熱ローラーとしても機能している。
また、加圧ローラー３３の外表面の弾性層３３ａは、加圧ローラー３３の回転軸方向において、硬度にばらつきがない（硬度が均一な）構成となっている。
加圧ローラー３３は、例えば、第２温度センサー３５によるフィードバック制御により、第２ヒーターＨ２によって所望の温度に加熱される。

なお、上記したように加圧ローラー３３が第２ローラー３２に接近することでニップ部Ｎが形成される構成以外にも、第１ローラー３１及び第２ローラー３２が加圧ローラー３３に接近する構成でも良いし、両側から接近する構成でも良い。

第１温度センサー３４は、第１ローラー３１によって加熱された定着ベルト４０の温度を検出するための装置である。

第２温度センサー３５は、加圧ローラー３３の外周面の温度を検出するための装置である。

案内板３６は、未定着のトナー像を有する用紙をニップ部Ｎに案内するための部材であり、案内ローラー３７は、トナー像が定着された用紙をニップ部Ｎから画像形成装置外へ案内するための部材である。

第１駆動部３８は、モーター等により構成され、制御部１１から入力された制御値（例えば、回転数）に基づいて第２ローラー３２を回転させる。
第２駆動部３９は、モーター等により構成され、制御部１１から入力された制御値（例えば、回転数）に基づいて加圧ローラー３３を回転させる。

定着装置３０は、上記構成により、所望の定着温度にて用紙を加熱することができる。
定着温度は、トナーを融かして用紙に定着させるのに適切となるように設定された温度であり、例えば、１１０℃から１８０℃の範囲であって、用紙の種類などによって調整される。
定着温度は、例えば予備実験等により、それ以下の温度になるとトナーに定着不良が発生すると推測される温度である基準温度（Ｔ０）に対して、用紙の種類などによって決められた調整温度（Ｔα）を加えた値で定義される。

［定着ベルトの構成］
次に、定着ベルト４０の詳細な構成について説明する。
図３は、本実施の形態に係る定着ベルト４０の斜視図である。図４は、定着ベルト４０の構成を示す拡大断面図である。

定着ベルト４０は、基層４１と、弾性層４２と、離型層４３とを有し、これら各層は、この順で積層されている。定着ベルト４０の形状は無端状であり、二以上のローラーに、離型層４３を外側にして軸支される。

基層４１は、耐熱性樹脂製である。当該耐熱性樹脂は、定着ベルト４０の使用温度において変性及び変形を生じない樹脂から適宜に選ばれ、一種でもそれ以上でもよい。
具体的に、使用可能な耐熱性樹脂としては、例えば、ポリフェニレンサルファイド、ポリアリレート、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、ポリエーテルイミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、及びポリエーテルエーテルケトンが挙げられる。中でも、耐熱性の観点から、基層４１に用いられる耐熱性樹脂は、ポリイミドであることが好ましい。

ポリイミドは、その前駆体であるポリアミド酸の、２００℃以上の加熱による、または触媒を用いることによる、脱水・環化（イミド化）反応によって得られる。ポリアミド酸は、テトラカルボン酸二無水物とジアミン化合物とを溶媒に溶解し、混合・加熱による重縮合反応によって製造されてもよいし、市販品であってもよい。上記ジアミン化合物及びテトラカルボン酸二無水物の例には、特開２０１３−０２５１２０号公報の段落０１２３〜０１３０に記載の化合物が含まれる。

また、基層４１は、本実施の形態の効果が得られる範囲において、上記耐熱性樹脂以外の成分をさらに含んでいてもよい。例えば、基層４１の材料に、上記耐熱性樹脂以外の樹脂成分をさらに含んでいてもよい。この際、基層４１の材料における上記耐熱性樹脂の含有量は、成形性などの観点から、４０〜１００体積％であることが好ましい。

弾性層４２は、伝熱性および弾性を十分に発現させる観点から、その厚みが、例えば、１０〜５００μｍであることが好ましく、５０〜４５０μｍであることがより好ましく、１００〜４００μｍであることがさらに好ましい。

また、弾性層４２は、所望の耐久性を付与する観点から、その硬度（ＪＩＳ Ｋ６３０１に準拠したデュロメータータイプＡにより測定した硬度）が、例えば、１５以上であることが好ましい。

この弾性層４２は、弾性材料製である。
具体的に、使用可能な材料（弾性材料）としては、例えば、シリコーンゴムや熱可塑性エラストマー、ゴム材料などの弾性樹脂材料が挙げられるが、耐熱性及び弾性の観点から、シリコーンゴムであることが好ましい。

シリコーンゴムは、一種でもそれ以上でもよい。上記シリコーンゴムの例には、ポリオルガノシロキサンまたはその加熱硬化物、および、特開２００９−１２２３１７号公報に記載の付加反応型シリコーンゴム、が含まれる。当該ポリオルガノシロキサンの例には、特開２００８−２５５２８３号公報に記載の、両末端がトリメチルシロキサン基で封鎖され、側鎖にビニル基を有するジメチルポリシロキサン、が含まれる。

また、弾性層４２は、本実施の形態の効果が得られる範囲において、上記の弾性樹脂材料以外の成分をさらに含んでいてもよい。例えば、上記弾性材料は、弾性層４２の損失正接（ｔａｎδ）を調整するためのフィラーをさらに含んでいてもよい。当該フィラーの材料の例には、シリカ、金属シリカ、アルミナ、酸化亜鉛、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、窒化ケイ素、炭化ケイ素、カーボン及び黒鉛が含まれる。上記フィラーの形態は、限定されず、例えば、球状粉末、不定形粉末、扁平粉末または繊維である。

この弾性層４２は、１Ｈｚの振動を与えたときの動的粘弾性測定による損失正接（ｔａｎδ）の値が、１１０℃から１８０℃の範囲において減少する特性を有するものである。損失正接（ｔａｎδ）は、貯蔵弾性率（Ｅ’）に対する損失弾性率（Ｅ’’）の比で表される。
具体的には、弾性層４２の１１０℃から１８０℃の範囲内における損失正接（ｔａｎδ）の減少率は、１０％以上であることが好ましい。
このとき、弾性層４２の１１０℃における貯蔵弾性率（Ｅ’）は、４．６×１０^６以上であることが好ましい。

なお、損失正接（ｔａｎδ）は、弾性材料の試験片を用いて、公知の動的粘弾性測定装置を用いて測定することが可能である。
また、当該損失正接（ｔａｎδ）は、上記弾性材料の種類または組成や、フィラーなどの添加剤の含有量などにより調整することが可能である。

ここで、図５に、本実施の形態における弾性層４２と従来の弾性層との、損失正接（ｔａｎδ）の値を比較したグラフを示す。
図５において、実線は、本実施の形態における弾性層４２のｔａｎδの温度依存性を示す。破線は、従来の定着ベルトに用いられた弾性層のｔａｎδの温度依存性を示す。
かかるデータは、１Ｈｚの振動を与えたときの動的粘弾性測定により得られたものである。
図５に示すように、従来の定着ベルトの弾性層は、ｔａｎδが１１０℃から１８０℃の範囲において僅かに上昇する特性を有するのに対し、本実施の形態における弾性層４２は、ｔａｎδが１１０℃から１８０℃の範囲においてほぼ直線的に減少する特性を有する。

離型層４３は、トナー成分に対する適度な離型性を有し、定着時に用紙に当接する定着ベルト４０の外表面を構成している。
離型層４３は、熱の伝達、弾性層４２の変形への追従及び離型性の発現の観点から、その厚みが、例えば、５〜４０μｍであることが好ましく、１０〜３５μｍであることがより好ましく、２０〜３０μｍであることがさらに好ましい。

この離型層４３の材料としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリイソブチレン、ポリエステル、ポリウレタン、ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、アルコール可溶性ナイロン、ポリカーボネート、ポリアリレート、フェノール、ポリオキシメチレン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリホスファゼン、ポリサルフォン、ポリエーテルサルファイド、ポリフェニレンオキサイド、ポリフェニレンエーテル、ポリパラバン酸、ポリアリルフェノール、フッ素樹脂、ポリ尿素、アイオノマー、シリコーン、及び、これらの混合物または共重合体、が挙げられるが、離型性及び耐熱性の観点から、フッ素樹脂であることが好ましく、ペルフルオロアルコキシフッ素樹脂（ＰＦＡ）であることがより好ましい。

また、離型層４３は、本実施の形態の効果が得られる範囲において、上記の樹脂マトリクス材料以外の他の成分をさらに含んでいてもよい。例えば、離型層４３は、潤滑材粒子をさらに含んでいてもよい。当該潤滑材粒子の例には、フッ素樹脂粒子、シリコーン樹脂粒子及びシリカ粒子が含まれる。

離型層４３の材料における上記樹脂マトリクス材料の含有量は、伝熱性、及び弾性層４２の変形に十分に追従する柔軟性、の観点から、７０〜１００体積％であることが好ましい。

なお、本実施の形態における定着ベルト４０は、適度な耐久性及びトナー成分に対する適度な離型性発現させる観点から、上記基層４１、弾性層４２及び離型層４３を備えることが好ましいが、少なくとも弾性層４２を有していればよい。
また、定着ベルト４０は、本実施の形態の効果を奏する範囲において、基層４１、弾性層４２、及び離型層４３以外の他の層をさらに有していてもよい。当該他の層の例には、補強層が含まれる。
補強層は、定着ベルト４０の機械的強度を高めるための層であり、例えば、定着ベルト４０における弾性層４２及び離型層４３とは反対側の表面（基層４１の内周面）に配置される。当該補強層は、前述した耐熱性樹脂で構成することができ、その厚さは、適宜に決めることが可能である。

また、定着ベルト４０は、積層型の定着ベルトを作製する公知の方法を利用して作製することが可能である。例えば、定着ベルト４０は、基層４１となる耐熱性樹脂製の無端状の成形体の外表面上に、離型層４３となるチューブを被せる工程と、当該成形体と当該チューブとの間に弾性材料またはその前駆体を注入する工程と、必要に応じて当該弾性材料または当該前駆体を加熱硬化させる工程と、を含む方法によって作製することができる。

［画像形成方法］
次に、本実施の形態の画像形成装置１０による画像形成方法について説明する。
画像形成装置１０は、上記した特性を有する定着ベルト４０が用いられた定着装置３０を備えている。
そして、制御部１１の制御により、感光体２１１Ｙ〜２１１Ｋ上に形成された静電潜像がトナーで現像され（現像工程）、感光体２１１Ｙ〜２１１Ｋ上に形成されたトナー像が用紙に転写され（転写工程）、定着装置３０により用紙上に転写されたトナー像が用紙に定着されて（定着工程）、用紙に画像が形成される。

また、制御部１１は、定着工程において、第２ローラー３２の回転速度が、加圧ローラー３３の回転速度より遅くなるように速度差を与えることによって、用紙に形成されているトナー像の光沢を調整する制御を行う。
具体的には、制御部１１は、第２ローラー３２の回転速度を、加圧ローラー３３の回転速度より２〜５％遅くすることにより、トナー像の光沢を調整する。なお、定着ベルト４０の耐久性の観点から、速度差は５％以下とすることが好ましい。また、速度差を２％未満とすると、速度を同一とした場合と比較して光沢度がそこまで変わらない。すなわち、所望の光沢度を極力容易に実現させる観点から、速度差を２％以上とすることが好ましい。

また、ここで使用されるトナーは、貯蔵弾性率が１×１０^４［Ｐａ］時の温度が１００〜１４０［℃］であるものが好ましい。このようなトナーであれば、比較的容易に融けてのびがよいため、より容易に光沢度を制御することができる。

ここで、図６に、本実施の形態の定着ベルト４０が用いられた定着装置３０において、２つのローラーの回転速度に速度差がある場合と、ない場合との光沢度を比較したグラフを示す。
また、図７に、従来の定着ベルトが用いられた定着装置において、２つのローラーの回転速度に速度差がある場合と、ない場合との光沢度を比較したグラフを示す。
図６及び図７では、第２ローラー３２の回転速度を、加圧ローラー３３の回転速度より３％遅くした場合のデータを実線で示し、２つのローラーの回転速度を同一とした場合のデータを破線で示している。
また、図６及び図７において、横軸は、定着温度の調整温度（Ｔα）を示し、縦軸は、光沢度（６０°で正反射を測定した光沢度）を示す。

図６からわかるように、本実施の形態の定着ベルト４０を用いると、２つのローラーの回転速度に速度差を与えた場合、速度差を与えない場合と比べて、定着温度の上昇に伴う光沢度の上昇率が大きく、調整温度（Ｔα）が３０度以上では、光沢度の比を１．５倍以上にすることができる。
一方、図７からわかるように、従来の定着ベルトを用いると、２つのローラーの回転速度に速度差を与えたとしても、定着温度の上昇に伴う光沢度の上昇率に大きな変化がみられない。
上記結果は、本実施の形態の定着ベルト４０では、定着ベルト４０（第２ローラー３２）と加圧ローラー３３の回転速度に速度差をつけることで、弾性層４２の圧縮・伸長変形によりブレーキがかかり、トナーにせん断力を与えることができるので、光沢度に幅がでていると考えられる。

［本実施の形態の効果］
以上のように、本実施の形態の定着ベルト４０は、弾性層４２を有する無端状の定着ベルトであって、弾性層４２は、１Ｈｚの振動を与えたときの動的粘弾性測定による損失正接（ｔａｎδ）が、１１０℃から１８０℃の範囲において減少していく特性を有する。特に、損失正接（ｔａｎδ）の１１０℃から１８０℃の範囲における減少率は、１０％以上である。また、弾性層４２の１１０℃における貯蔵弾性率（Ｅ’）は、４．６×１０^６［Ｐａ］以上である。
このため、高温になるにつれて貯蔵弾性率（Ｅ’）に対する損失弾性率（Ｅ’’）の比率が小さくなり、弾性体としての性質が維持され、定着処理時に強いせん断力をかけることが可能となる。
よって、装置の大型化や制御の複雑化を招くことなく、画像の光沢度制御が可能となる。

また、本実施の形態によれば、定着ベルト４０は、弾性層４２の硬度（ＪＩＳ Ｋ６３０１に準拠したデュロメータータイプＡにより測定した硬度）は、１５以上である。
このため、適度な耐久性を有する定着ベルト４０とすることができる。

また、本実施の形態によれば、定着ベルト４０は、耐熱性樹脂製の基層４１と、弾性層４２と、離型層４３とがこの順番で積層されている。
このため、適度な耐久性、及びトナー成分に対する適度な離型性を有する定着ベルト４０とすることができる。

また、本実施の形態の定着装置３０は、上記定着ベルト４０と、定着ベルト４０の内周面側に配される第２ローラー３２と、定着ベルト４０の外周面側に配され、第２ローラー３２とともに用紙を通過させるニップ部Ｎを形成する加圧ローラー３３と、第２ローラー３２と加圧ローラー３３の回転速度を異ならせることによって、用紙に形成されているトナー像の光沢を調整する制御を行う制御部１１と、を備える。
このため、上記定着ベルト４０を用い、第２ローラー３２と加圧ローラー３３の回転速度を異ならせることによって、定着処理時に強いせん断力をかけることとなり、画像の光沢度を制御することができる。

また、本実施の形態では、制御部１１は、第２ローラー３２の回転速度を、加圧ローラー３３の回転速度より２〜５％遅くさせる。
このため、定着ベルト４０が耐えうる範囲において、効率的に光沢度を制御することができる。

また、本実施の形態では、トナー像を形成するトナーは、貯蔵弾性率が１×１０^４［Ｐａ］時の温度が１００〜１４０［℃］である。
このため、トナーが比較的容易に融けてのびがよいため、より容易に光沢度を制御することができる。

本発明を、以下の実施例および比較例を用いてさらに具体的に説明する。以下、特記しない限り、各操作は、室温下（２０℃）で行われる。なお、本発明は、以下の実施例などに限定されない。

＜実施例１＞
（定着ベルトの作製）
内径９９ｍｍ、長さ３６０ｍｍ、厚み７０μｍの熱硬化性ポリイミド樹脂からなるベルト基材の内側に、外径９９ｍｍのステンレス製の円筒状の芯金を密着させた。次いで、当該ベルト基材の外側に、厚さ３０μｍのＰＦＡチューブを内周面上に保持する円筒金型を被せ、このようにして上記芯金と上記円筒金型を同軸で保持するとともに、両者の間にキャビティを形成した。次いで、当該キャビティにシリコーンゴム材料Ａを注入し、加熱硬化して、厚さ２５０μｍのシリコーンゴムＡ（弾性層材料）による弾性層を作製した。このようにして、ベルト基材（基層）、シリコーンゴムＡの弾性層およびＰＦＡ製の表層（離型層）をこの順で重ねてなる定着ベルト１を作製した。

シリコーンゴム材料Ａは、側鎖にビニル基を有するジメチルポリシロキサン１００質量部と、架橋剤のヒドロキシル基含有ジメチルポリシロキサン３質量部と、粒度分布に重なりを有する２種類の粒径を有するシリカおよびアルミナおよび金属ケイ素合わせて、４０質量部を混合した組成４００％であり、熱伝導率は０．９Ｗ／ｍ・Ｋであった。

（硬度の測定）
弾性層の硬度は、厚さ２．０ｍｍの測定用のゴムシートを用いて、ＪＩＳＫ６３０１に従い、デュロメータＡにより測定した。ゴムシートは、上記弾性層の製造条件と同じ条件で作製した。測定した硬度は、表Ｉに示すとおりである。

（貯蔵弾性率、損失正接の測定）
弾性層の貯蔵弾性率（Ｅ’）、損失正接（ｔａｎδ）は、上記ゴムシートを用いて、公知の動的粘弾性測定装置により測定した。すなわち、当該動的粘弾性測定装置は、荷重発生部と、検体（ゴムシート）の両端を保持するためのホルダと、荷重発生部およびホルダを接続するプローブと、プローブの変位量を検出するための変位検出部と、ホルダに保持されている検体の雰囲気の温度を調整するためのヒーターと、当該雰囲気の温度を検出する温度計とを有している。

そして、１０ｍｍ×４０ｍｍの上記ゴムシートを、その長手方向の両端にてホルダで挟持し、当該長手方向に、当該ゴムシートの長さの１％の振幅の正弦波形の力を周波数１Ｈｚで荷重発生部によって発生させ、１１０℃〜１８０℃での変位量を変位検出部で検出し、得られた結果から、貯蔵弾性率（Ｅ’）及び損失正接（ｔａｎδ）を求めた。

１１０℃での貯蔵弾性率（Ｅ’）は、表Ｉに示すとおりである。また、１１０℃〜１８０℃における損失正接（ｔａｎδ）の変化特性（減少又は増加）は「減少」であり、その減少率は、表Ｉに示すとおりである。

（光沢度の測定）
上記定着ベルト１を、図１に示すような二軸ベルト式定着装置を備えた電子写真方式の画像形成装置の定着ベルトとして設置した。
定着温度を基準温度（Ｔ０）＋調整温度（α＝３０℃）（（ＴＯ）とはそれ以下の温度になると、トナーに定着不良が発生する温度である。）として、記録紙には王子製紙のＰＯＤグロスコート１２８ｇ／ｍ²のＡ３サイズを使用した。マゼンタ・イエロー２層のレッド、マゼンタ・シアンの２層のブルー、シアン・イエロー２層のグリーンの各々付き量が、７．０ｇ／ｍ²の画像の形成された出力物を、６５枚／分の速度で搬送して、（１）第２ローラー３２の回転速度を加圧ローラー３３の回転速度より３％遅くした場合、（２）２つのローラーの回転速度を同一とした場合の２パターンで画像形成処理を行い、出来上がったそれぞれの画像形成物の光沢度を光沢度計（ＧＭ−２６８；コニカミノルタ社製）で測定した。光沢度は、６０°での正反射を測定した。
（１）の画像形成処理の光沢度と、（２）の画像形成処理の光沢度により、光沢度比（光沢度（１）／光沢度（２））と光沢度差（光沢度（１）―光沢度（２））を求めた。その値は、表Ｉに示すとおりである。

＜実施例２〜４および比較例１、２＞
実施例２〜４および比較例１、２の定着ベルトは、弾性層に使用するシリコーンゴムを他のシリコーンゴムＢ〜Ｆに編子する以外については実施例１の定着ベルトと同様にして作製した。シリコーンゴムＢ〜Ｆは、側鎖にビニル基を有するジメチルポリシロキサンの種類や、フィラーの種類、粒径、粒度分布、複数種の混合割合、添加物の添加量などを調整する以外はシリコーンゴムＡと同様である。

次いで、実施例１と同様にして、硬度、貯蔵弾性率、損失正接及び光沢度を測定した。

［評価］
表Ｉから、実施例１〜４では、比較例１、２と比べて、光沢の制御幅が広がることがわかる。
これにより、定着ベルトは、高温部の貯蔵弾性率（Ｅ’）に対する損失弾性率（Ｅ’’）の比率が小さくなることで、弾性体としての性質が維持されて、プロセスに応じた強いせん断がかけられ、光沢の制御幅が大きくなると考えられる。

さらに、実施例１〜４から、１１０℃から１８０℃の範囲におけるｔａｎδの減少率の値が高いほど、具体的には、減少率が１０％以上であると、光沢度の差が大きく、光沢の制御幅が大きくなると考えられる。

なお、画像形成装置の細部構成及び細部動作に関しては、本発明の趣旨を逸脱することのない範囲で適宜変更可能である。

１０ 画像形成装置
１１ 制御部
１２ 原稿読取部
１３ 画像処理部
１４ 給紙部
１５ 搬送部
２０ 画像形成部
２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｋ 書込みユニット
２２ 中間転写ベルト
２３ ２次転写部
３０ 定着装置
３１ 第１ローラー
３２ 第２ローラー（第１駆動ローラー）
３３ 加圧ローラー（第２駆動ローラー）
３４ 第１温度センサー
３５ 第２温度センサー
３６ 案内板
３７ 案内ローラー
３８ 第１駆動部
３９ 第２駆動部
４０ 定着ベルト
４１ 基層
４２ 弾性層
４３ 離型層

Claims (10)

1. 弾性層を有する無端状の定着ベルトであって、
   前記弾性層は、１Ｈｚの振動を与えたときの動的粘弾性測定による損失正接が、１１０℃から１８０℃の範囲において減少していくことを特徴とする定着ベルト。
2. 前記損失正接の１１０℃から１８０℃の範囲における減少率は、１０％以上であることを特徴とする請求項１に記載の定着ベルト。
3. 前記弾性層の１１０℃の貯蔵弾性率は、４．６×１０^６［Ｐａ］以上であることを特徴とする請求項１又は２に記載の定着ベルト。
4. 前記弾性層の硬度（ＪＩＳ Ｋ６３０１に準拠したデュロメータータイプＡにより測定した硬度）は、１５以上であることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の定着ベルト。
5. 耐熱性樹脂製の基層と、前記弾性層と、離型層とがこの順番で積層されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の定着ベルト。
6. 請求項１から５のいずれか一項に記載の定着ベルトと、
   前記定着ベルトの内周面側に配される第１駆動ローラーと、
   前記定着ベルトの外周面側に配され、前記第１駆動ローラーとともに用紙を通過させるニップ部を形成する第２駆動ローラーと、
   前記第１駆動ローラーと前記第２駆動ローラーの回転速度を異ならせることによって、用紙に形成されているトナー像の光沢を調整する制御を行う制御部と、
   を備えることを特徴とする定着装置。
7. 前記制御部は、前記第１駆動ローラーの回転速度を、前記第２駆動ローラーの回転速度より２〜５％遅くさせることを特徴とする請求項６に記載の定着装置。
8. 前記トナー像を形成するトナーは、貯蔵弾性率が１×１０^４［Ｐａ］時の温度が１００〜１４０［℃］であることを特徴とする請求項６又は７に記載の定着装置。
9. 電子写真方式により用紙にトナー像を形成する画像形成部と、
   用紙上のトナー像を用紙に定着させる請求項６から８のいずれか一項に記載の定着装置と、
   を備えることを特徴とする画像形成装置。
10. 感光体上に形成された静電潜像をトナーで現像する現像工程と、
    形成されたトナー像を用紙上に転写する転写工程と、
    請求項６から８のいずれか一項に記載の定着装置によって、用紙上に転写されたトナー像を用紙に定着させる定着工程と、を有する画像形成方法であって、
    前記定着工程において、前記第１駆動ローラーの回転速度と、前記第２駆動ローラーの回転速度を異ならせることによって、用紙に形成されているトナー像の光沢を調整することを特徴とする画像形成方法。

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