JP2020194067A - 定着装置及び定着方法 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明の課題は、画像形成時に、定着部材とトナー画像との分離性に優れ、高品位のトナー画像が得られる定着装置とそれを用いた定着方法を提供する。【解決手段】本発明の定着装置は、定着部材を有する定着装置であって、前記定着部材が、最表層として熱可塑性樹脂層を有し、かつ、前記定着部材に圧力をかけて前記最表層に凹形状の圧痕を形成する表面に角部を有していない凸部構造を有する圧痕形成部材を具備することを特徴とする。【選択図】図４

Description

本発明は、定着装置及び定着方法に関する。さらに詳しくは、画像形成時に、定着部材とトナー画像との分離性に優れ、高品位のトナー画像が得られる定着装置と定着方法に関する。

従来、感光体ドラム上に形成された静電潜像をトナーで現像してトナー像を形成し、形成されたトナー像を記録用紙に転写し、転写されたトナー像を加熱定着することで、記録用紙上に画像を形成する電子写真方式の画像形成装置が知られている。

このような電子写真方式の画像形成装置を構成する電子写真用部材においては、表面に離型性を求められる部材が多く、例えば、トナーの転写性とクリーニング性が求められる感光体、トナーの転写性が求められる中間転写体、溶融トナーが付着したメディアの分離性が求められる定着部材等が挙げられ、その中でも、特に溶融トナーが粘着性を有するために、定着部材に離型性を付与する要求が顕著である。

定着装置においては、加熱された定着部材と、トナーが転写済みのメディアとが圧着され、加熱及び加圧処理により、メディア上でトナーの定着は行われるが、その工程の後では、定着部材とメディアを分離する必要がある。

この定着部材とメディアとの分離性を確保するためには、定着部材の表層として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）が現在広く用いられており、それに加え、分離爪やメディアの吸引、メディア先頭端部へのエア吹き付け等の補助手段等を加えることにより、分離性を高めている。

しかしながら、現在、適用されている定着方法では、今後の印刷のより一層の高速化や、省エネルギーやコストダウンを目的とした補助手段レス、分離が困難なコシのない薄紙等のメディア種の拡大等の要望に対しては、いまだ不充分である。加えて、顧客損失に直結するマシンのダウンタイムを削減するために、部材のパーマネント化が求められており、このような状況に鑑み、定着部材とメディアとの分離性を高めるための、定着部材表層の改良が試みられている。

上記問題に対し、定着部を構成する定着ロールの作製方法として、円筒又は円柱基材上にフッ素系樹脂を被覆する方法で、フッ素系樹脂の加熱焼成時に、基材とフッ素系樹脂層の外側に配した面転写部材との間で、フッ素系樹脂層を加圧し、面転写部材の表面に微小の凹凸形状をフッ素系樹脂層表面に形成する方法が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。提案されている方法によれば、所望の表面粗さを備え、安定なフッ素系樹脂被膜を定着基材上に形成することができるとされている。

しかしながら、特許文献１には、圧痕形成部材を用いて凹凸形状を形成する方法に関しては一切言及がなされていない。また、特許文献１で開示されている方法は、定着部材の製造段階で、その表面に粗さを付与であり、定着装置の機構に関するものではない。また、熱可塑性樹脂により構成されている定着部材表面に形成される粗さ構造は、定着部材を繰り返し使用することにより、定着工程での熱や圧力をうけて、微小な凹凸構造が徐々に消滅していくため、耐久性に乏しいという問題がある。

また、定着部材と、当該定着部材に圧接して定着ニップを形成する加圧部材と、前記定着部材外周上に表層が特定サイズの砥粒を均一に備えた回転可能で定着部材を荒し部材と、当該荒し部材を前記定着部材に対して接離可能な脱着手段とを有する定着装置において、転写材が厚紙の時には、定着前に前記荒し部材で前記定着部材が荒らされている状態になっていることを特徴とした定着装置が開示されている（例えば、特許文献２参照。）。当該方法によれば、厚紙を定着させる時に、定着ローラー表面についた紙によるひっかき傷や分離爪跡等がグロスむらとして画像に目立ってしまうという問題を解消することができるとされている。

しかしながら、特許文献２には、圧痕形成部材を用いて凹凸形状を形成する方法に関しては一切言及がなされていない。また、特許文献２で開示されている方法は、多数の擦過傷を付けることによって、既に付いた傷を上書きする方法であり、滑らかで浅い凹形状を付与することができない。また、当該方法は、定着部材表層を削る方法であるため、定着部材の寿命が短くなり、また傷にトナー成分が埋没することによる分離性や画質の低下を引き起こす懸念がある。

特開平９−２７７３７８号公報 特開２００９−２９４４５３号公報

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、その解決課題は、画像形成時に、定着部材とトナー画像との分離性に優れ、高品位のトナー画像が得られる定着装置と定着方法を提供することである。

本発明は、上記課題に鑑み鋭意検討を進めた結果、定着部材を有する定着装置であって、前記定着部材が、最表層として熱可塑性樹脂層を有し、前記定着部材に圧力をかけて前記最表層に凹形状の圧痕を形成することができる表面に角部を有していない凸部構造を有する圧痕形成部材を具備することを特徴とする定着装置により、画像形成時に、定着部材とトナー画像との分離性に優れ、高品位のトナー画像が得られる定着装置を得ることができることを見いだし、本発明に至った。

すなわち、本発明の上記課題は、下記の手段により解決される。

１．定着部材を有する定着装置であって、
前記定着部材が、最表層として熱可塑性樹脂層を有し、かつ、
前記定着部材に圧力をかけて前記最表層に凹形状の圧痕を形成する表面に角部を有していない凸部構造を有する圧痕形成部材を具備することを特徴とする定着装置。

２．前記熱可塑性樹脂層を構成する樹脂が、少なくともフッ素系樹脂であることを特徴とする第１項に記載の定着装置。

３．前記定着部材が、少なくとも、基材、弾性層及び前記熱可塑性樹脂層を、この順で有することを特徴とする第１項又は第２項に記載の定着装置。

４．前記圧痕形成部材が、回転部材であることを特徴とする第１項から第３項までのいずれか一項に記載の定着装置。

５．前記圧痕形成部材が有する表面に角部を有していない凸部構造が、半球形の凸部構造であることを特徴とする第１項から第４項までのいずれか一項に記載の定着装置。

６．前記圧痕形成部材の表面が、金属、ガラス、セラミックス、及び樹脂から選ばれる材料により構成されていることを特徴とする第１項から第５項までのいずれか一項に記載の定着装置。

７．前記圧痕形成部材が、搬送されている定着部材に対し、従動又は等周速で回転駆動されていることを特徴とする第１項から第６項までのいずれか一項に記載の定着装置。

８．前記圧痕形成部材が、定着部材に常時圧着されていることを特徴とする第７項に記載の定着装置。

９．前記圧痕形成部材が、定着部材に対して圧着と離間の切り替えが可能な機能を有していることを特徴とする第７項に記載の定着装置。

１０．第１項から第９項までのいずれか一項に記載の定着装置を用いて、トナー画像を定着することを特徴とする定着方法。

本発明によれば、画像形成時に、定着部材とトナー画像との分離性に優れ、高品位のトナー画像が得られる定着装置と定着方法を提供することができる。

本発明で規定する構成からなる定着部材の技術的特徴とその効果の発現機構は、以下のように推察される。

本発明の定着装置においては、トナーを定着する部材であり、表層に熱可塑性樹脂層を有する定着部材に対し、その表面に凸構造を有する圧痕形成部材を圧着させることにより、定着部材の最表層に凹構造を形成することにより、画像形成時に、定着部材とトナー画像との分離性を向上させるものである。

本発明でいう圧痕形成部材は、トナーを定着する無端状ベルトやローラー等の定着部材に対して、従動又は等周速で圧着駆動し、その部材の表面に、角部、例えば、鋭角の突起物を有さない凸部構造を有し、その凸部構造を、定着部材の表面と圧着して転写することで、定着部材表面に滑らかな表面に角部を有していない凹形状を多数形成する部材である。このような構成をとることにより、定着部材表面に適切な表面形状が形成及び維持されることになり、高い定着後のトナー画像との分離性を保つことができる。

本発明において、本発明に係る圧痕形成部材により、定着部材の表面に凹構造が形成されることにより、定着工程の分離ニップ出口で定着されるトナー表面と定着部材との接触面積が減少して付着力が低下するため、容易に分離が進行する。但し、繰り返し使用すると、熱可塑性樹脂表面に形成された凹形状は潰れてゆき効果が失われるが、刻印部材で凹形状を再生する機構を設けることによって、高い分離性を維持することが可能となる。

本発明の圧痕形成部材を具備した定着装置の構成においては、その他の特徴は、分離性以外の品質も低下しないことである。つまり、滑らかで浅い凹形状を定着部材表面に多数刻印することによって、圧力が高い定着ニップ中央部では弾性層の効果もあって密着化が進み、通常通りの定着が進む。定着部材との密着着性が不十分であると、定着温度が上がったり、画像荒れが発生したりするが、本発明においてはこのような現象の発生はない。また、定着工程の圧力が減少するニップ出口では、定着部材の凹形状が復活するため、分離性が向上する。刻印される凹形状が滑らかで浅いことは、表層の亀裂や摩耗、トナーの固着やフィルミングの点でも有利である。

本発明に係る熱可塑性樹脂より構成される最表層を有する定着部材の構成の一例を示す概略断面図 本発明に係る熱可塑性樹脂層を有する無端ベルト状の定着部材の構成の一例を示す概略図 本発明に係る半球形の凸部構造を有する圧痕形成部材の基本構成の一例を示す模式図 本発明に係る半球形の凸部構造を有するローラー方式の圧痕形成部材（実施形態１）の一例を示す概略図 本発明に係る半球形の凸部構造を有するローラー方式の圧痕形成部材（実施形態１）の製造方法の一例を示す概略図 実施形態１の圧痕形成部材を用い、定着部材へ凹形状の圧痕を形成する方法の一例を示す概略図 本発明に係る半球形の凸部構造を有する無端ベルト方式の圧痕形成部材（実施形態２）の構成の一例を示す概略図 本発明に適用可能な画像形成装置の全体構成の一例を示す概略図 画像形成装置において、ローラー方式の圧痕形成部材（実施形態１）を具備した定着部材の構成の一例を示す概略図 定着部における分離性の効果を説明するための模式図 画像形成装置において、無端ベルト方式の圧痕形成部材（実施形態２）を具備した定着部材の構成の一例を示す概略図

本発明の定着装置は、定着部材を有し、前記定着部材が、最表層として熱可塑性樹脂層を有し、前記定着部材に圧力をかけて前記最表層に凹形状の圧痕を形成する表面に角部を有していない凸部構造を有する圧痕形成部材を具備することを特徴とする。

この特徴は、下記各実施形態に係る発明に共通する技術的特徴である。

本発明の実施形態としては、本発明の目的とする効果をより発現できる観点から、前記熱可塑性樹脂層を構成する熱可塑性樹脂が、少なくともフッ素系樹脂であることが、より優れた分離性を得ることができる点で好ましい。

また、圧痕形成部材が、回転部材であることが、連続して定着部材表面に凹形状を形成することができる点で好ましい。

また、圧痕形成部材が有する凸部の形状が、半球形の凸部構造であることが、定着部材表面に分離性に優れた特性を備え、連続した曲面を有する凹部を形成することができる点で好ましい。

また、圧痕形成部材の表面が、金属、ガラス、セラミックス、及び樹脂から選ばれる材料により構成されていることが、耐久性（耐摩耗性）に優れ、所望の形状を備えた凸部を安定して形成することができる点で好ましい。

また、圧痕形成部材が、搬送されている定着部材に対して従動又は等周速で回転駆動されていることが、安定して着部材表面に凹形状を形成することができる点で好ましい。

また、圧痕形成部材が、定着部材に常時圧着されていることが、連続定着操作時に、すでに形成した凹部の形状の復元による形状の消滅を防止することができる点で好ましい。

また、前記圧痕形成部材が、定着部材に対して圧着と離間の切り替えが可能な機能を有していることが、必要な時期に定着部材表面に凹形状を形成することにより、定着部材の劣化等を防止し、効率の良いトナー定着を行うことができる点で好ましい。

以下、本発明の定着装置及び定着方法について、図を交えて詳細な説明をする。なお、本願において、数値範囲を表す「〜」は、その前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む意味で使用している。

本発明の定着装置は、少なくとも定着部材を有し、当該定着部材が、最表層として熱可塑性樹脂層を有し、前記定着部材に圧力をかけて前記最表層に凹形状の圧痕を形成する表面に角部を有していない凸部構造を有する圧痕形成部材を具備していることを特徴とする。

以下、本発明に係る定着部材及び圧痕形成部材の詳細について説明する。

《定着部材》
本発明においては、定着部材の最表層を構成する熱可塑性樹脂層が、熱可塑性樹脂として少なくともフッ素系樹脂であることが好ましい。さらに、本発明に係る定着部材が、少なくとも、基材、弾性層及び熱可塑性樹脂層をこの順で有することが好ましい形態である。

［定着部材の基本構成］
図１に、本発明に係る熱可塑性樹脂より構成される最表層を有する定着部材の構成の一例で、基材、弾性層及び熱可塑性樹脂層により構成されている例について説明する。

図１に、本発明の定着部材１の一例は、基材２上に弾性層３及び熱可塑性樹脂層４を有する代表的な構成を示してある。

本発明に係る定着部材の形態は、例えば、ローラー状又は無端ベルト状であり、定着部材を構成する最表層が熱可塑性樹脂層である公知の定着部材を挙げることができる。

本発明に係る定着部材の形態としては、例えば、ローラー状の定着部材であれば、金属製の円筒の外周面に上記の弾性層３及び熱可塑性樹脂層４が担持されてなる定着スリーブである。

図２に、本発明に係る熱可塑性樹脂層を有する無端ベルト状の定着部材の構成の一例を示す。

図２の（ａ）は、本発明に係る熱可塑性樹脂層を有する無端ベルト状の定着ベルト１の構成の一例を示す模式図であり、図２の（ｂ）は図２の（ａ）で示される定着ベルト１に記載の領域Ａを拡大した概略断面図である。

定着ベルト１は、図２の（ｂ）で示すように、基材２、弾性層３及び熱可塑性樹脂層４をこの順で積層してなる無端状のベルトである。

なお、定着部材は、弾性層及び最表層の間に接着機能を有する接着層を有していてもよい。

［定着部材の構成材料］
以下、定着部材を構成する基材、弾性層及び最表層の詳細について説明する。

〔基材〕
定着部材を構成する基材２は、例えば、無端ベルト状の定着部材である場合、耐熱性を有するフレキシブル性を有する樹脂（耐熱性樹脂）で構成される。本発明でいう「耐熱性」とは、電子写真方式の画像形成で、トナー画像の記録媒体への定着に上記定着部材を用いる際の温度、例えば、１５０〜２２０℃の温度範囲において、変形することなく、十分に安定して所期の物性を発現することを意味する。

上記耐熱性樹脂は、定着部材の上記の使用温度において実質的な変性及び変形を生じない樹脂から適宜に選ばれ、１種でも、２種以上併用してもよい。

本発明に適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、ポリエーテルエーテルケトン等を挙げることができる。その中でも、耐熱性の観点から、ポリイミドが好ましい。

ポリイミドは、例えば、その前駆体であるポリアミド酸を２００℃以上で加熱すること、又は触媒を用いることによる脱水及び環化（イミド化）反応を進めることによって得ることができる。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、混合及び加熱による重縮合反応によって製造してもよいし、市販品を用いてもよい。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としては、特開２０１３−２５１２０号公報の段落（０１２３）〜（０１３０）に記載の化合物を挙げることができる。

耐熱性樹脂は、本発明に係る定着部材の基材を構成する主要材料であり、その含有量は、基材を形成するのに十分な量であればよい。基材における耐熱性樹脂の含有量は、基材作製時における成形性の観点から、基材全体積の４０〜１００体積％であることが好ましい。

基材２は、本発明が目的とする効果が得られる範囲においては、耐熱性樹脂以外の成分を更に含んでいてもよい。例えば、基材の構成材料として、耐熱性樹脂の他に、フィラーを含有していてもよい。当該フィラーは、例えば、基材の硬さ、伝熱性及び導電性の少なくとも一つの性能向上に寄与する成分である。当該フィラーは、１種でも、２種以上でもよく、フィラーの一例としては、カーボンブラック、ケッチェンブラック、ナノカーボン及び黒鉛等が挙げられる。

本発明において、基材におけるフィラーの含有量は、多すぎると、基材の靱性が低くなって定着部材の定着性及び分離性が低くなることがあり、また、少なすぎると、例えば適度な導電性の付与などのフィラーによる所望の効果が不十分となることがある。このような観点から、基材におけるフィラーの含有量は、３質量％以上であることが好ましく、４質量％以上であることがより好ましく、５質量％以上であることがさらに好ましい。また、上記の観点から、上記基材における上記フィラーの含有量の上限は、３０質量％以下であることが好ましく、２０質量％以下であることがより好ましく、１０質量％以下であることがさらに好ましい。

〔弾性層〕
本発明に係る定着部材１を構成する弾性層３は、定着ニップ部（後述の図６で示すＢ領域）における定着部材１の表面と、未定着のトナー画像Ｔを担持する記録媒体Ｐとの接触性の向上に寄与する弾性を有する層であり、例えば、弾性材料で構成される。

本発明に適用可能な弾性材料の一例としては、弾性樹脂材料を挙げることができ、その例には、シリコーンゴム、熱可塑性エラストマー及びゴム材料が含まれる。中でも、上記弾性材料は、所期の弾性特性の他に耐熱性の観点から、シリコーンゴムであることが好ましい。

上記シリコーンゴムは、１種でも２種以上併用してもよい。本発明に適用が可能なシリコーンゴムとしては、例えば、ポリオルガノシロキサン又はその加熱硬化物、特開２００９−１２２３１７号公報に記載の付加反応型シリコーンゴム等を挙げることができる。

当該ポリオルガノシロキサンの例としては、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代表例として挙げることができる。

弾性層３の厚さは、例えば、伝熱性及び弾性を十分に発現させる観点から、５〜５００μｍの範囲内であることが好ましく、５０〜３５０μｍの範囲内であることがより好ましい。

上記弾性層３は、本発明が目的とする効果を得ることができる範囲内において、上記の弾性樹脂材料以外の成分を更に含んでいてもよい。例えば、弾性層は、上記弾性材料の他に、弾性層の伝熱性を高めるための伝熱性フィラーを含んでいてもよい。当該フィラーの材料の例には、シリカ、金属ケイ素、アルミナ、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、扁平粉末又は繊維状である。

弾性層を構成する弾性材料における弾性樹脂材料の含有量は、伝熱性と弾性とを両立させる観点から、弾性層全体積に６０〜１００体積％の範囲内であることが好ましく、７５〜１００体積％であることがより好ましく、８０〜１００体積％であることがさらに好ましい。

〔熱可塑性樹脂層：最表層〕
本発明の定着部材の最表層を構成する熱可塑性樹脂層（以下、単に最表層ともいう。）においては、その熱可塑性樹脂の一つが、フッ素系樹脂であることが好ましい。

（熱可塑性樹脂）
本発明において、定着部材の最表層を構成する熱可塑性樹脂としては、必要な耐熱性と離型性を備えていれば特に制限はなく、例えば、ビニル系熱可塑性樹脂（例えば、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール等）、ポリスチレン系熱可塑性樹脂（例えば、ポリスチレン、スチレン・アクリロニトリル共重合体、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合体（ＡＢＳ）、ポリエチレン、エチレン・酢酸ビニル共重合体等）、ポリプロピレン、ポリアセタール、アクリル系熱可塑性樹脂（例えば、ポリメチルメタクリレート、メタクリル・スチレン共重合体等）、ポリカーボネート、ポリアミド系熱可塑性樹脂、ポリウレタン系熱可塑性樹脂、フッ素系熱可塑性樹脂（例えば、トリフルオロクロロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、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）、テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、ペルフルオロアルコキシフッ素系樹脂（ＰＦＡ）、パーフルオロポリエーテル化合物（ＰＦＰＥ）等）を挙げることができる。

熱可塑性樹脂に求められる耐熱性としては、トナーの低温定着化の観点からは、連続１５０℃程度以上で高い離型性を求められる点から、フッ素系樹脂であることが特に好ましい。

（フッ素系樹脂）
本発明に係る熱可塑性樹脂層において、熱可塑性樹脂がフッ素系樹脂であることが好ましく、フッ素系樹脂の例としては、上記のように、ペルフルオロアルコキシフッ素系樹脂（ＰＦＡ）、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）、テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、パーフルオロポリエーテル化合物（ＰＦＰＥ）等を挙げることができる。より好ましくは、四フッ化エチレンとパーフルオロアルコキシエチレンの共重合体であるペルフルオロアルコキシフッ素系樹脂（ＰＦＡ）である。具体的には、フィルム状又はチューブ状のペルフルオロアルコキシフッ素系樹脂（ＰＦＡ）であり、例えば、三井・デュポンフロロケミカル（株）製のソフトＰＦＡをチューブ状に成形したものを適用することができる。

［圧痕形成部材］
本発明の定着装置においては、熱可塑性樹脂層を有する定着部材に対し、圧力をかけて圧着させることにより、当該最表層に凹形状の圧痕を形成する表面に角部を有していない凸部構造を有する圧痕形成部材を具備することを特徴とする。

本発明に係る圧痕形成部材としては、回転部材であることが好ましい形態であり、定着部材、例えば、シームレスベルト状の無端ベルトの駆動と連動して、圧痕形成部材を回転させることにより、効率よく、定着部材上に凹形状の圧痕を形成することができる。

本発明においては、圧痕形成部材が有する凸部が、表面に角部がない凸部構造であることを特徴とする。本発明でいう表面に角部がない凸部構造とは、連続した曲面を有する形状で、角部、具体的には鋭角部形状を有していない形状、好ましくは、半真球形や半楕円球形等の立体的な構造であることが好ましい。

図３に、本発明に係る半球形の凸部構造を有する圧痕形成部材の基本構成の一例を示す。

図３の（ａ）に記載の圧痕形成部材５は、基材６上に被覆層７を形成し、被覆層７の表面に、表面に角部がない連続した曲面を有する半球形の凸部８を複数個有する構成である。凸部の構成材料としては、特に制限はないが、金属、ガラス、セラミックス及び樹脂から選ばれる材料により構成されていることが好ましい。

本発明に係る圧痕形成部材５においては、基材６、被覆層７及び凸部８は、それぞれ異なる材料で構成してもよい。また、すべての構成材料を同一とし一体成型により作製してもよい。

本発明に係る凸部は、表面に角部がない連続した曲面を有する形状の凸部構造であることを特徴とするが、その形態としては、図３に示すように、凸部８の幅Ｗとしては、特に制限はないが、５〜２００μｍの範囲内であり、より好ましくは１０〜２００μｍの範囲内であり、更に好ましくは４０〜１００μｍの範囲内である半球形構造、例えば、半真球形構造又は半楕円球形構造であることが好ましい。また、凸部８の高さＨとしては、特に制限はないが、１〜１００μｍの範囲内であることが好ましく、より好ましくは、１〜５０μｍの範囲内であり、より好ましくは５〜３０μｍの範囲内であり、特に好ましくは、１０〜２０μｍの範囲内である。

また、凸部８間の間隔Ｇは、特に制限はないが、２０〜１０００μｍの範囲内であることが好ましく、より好ましくは５０〜５００μｍの範囲内であり、より好ましくは１００〜３００μｍの範囲内である。

凸部８の高さＨに対する幅Ｗの比率（Ｗ／Ｈ、アスペクト比）は、おおむね、２〜２０の範囲内であり、好ましくは２〜１０の範囲内であり、更に好ましくは４〜８の範囲内であるが、目的に応じて適宜設定することが好ましい。

また、図３の（ｂ）に示すように、本発明に係る圧痕形成部材５を、基材６単独で構成し、凸部８も基材６と同一材料、例えば、金属材料で構成する一体成型法により形成してもよい。

〔実施形態１：ローラー方式〕
本発明に係る圧痕形成部材の形状としては、定着部材に当接して、最表層に凹形状の圧痕を形成することができる方法であれば特に制限はないが、一つの形態としては円筒状のローラー方式であることが好ましい。

図４は、本発明に係る半球形の凸部構造を有するローラー方式で円筒形の圧痕形成部材（実施形態１）の一例を示す概略構成図である。

図４の（ａ）は、図３の（ａ）の構成に対応する円筒形の圧痕形成部材５の断面図であり、基材６として、中空の円筒形の金属製の芯金を用い、芯金の外周部に表面に多数の凸部８を有する被覆層７を形成している構成である。

また、図４の（ｂ）で示す円筒形の圧痕形成部材５は、図３の（ｂ）の構成に対応する円筒形の圧痕形成部材５の断面図であり、単一の材料、例えば、金属材料を用い、基材６と凸部８を同一材料で一体成型で構成している。

図４の（ｃ）は、上記図４の（ａ）で示した圧痕形成部材５の斜視図である。

次いで、円筒形のローラー方式の圧痕形成部材の製造方法の一例を説明する。

図５は、前記図４の（ａ）及び（ｃ）で説明した本発明に係る半球形の凸部構造を有するローラー方式の圧痕形成部材の製造方法の一例を示す概略図で、被覆層７及び凸部８として同一材料を用い、一体成型方法で製造する一例を示してある。

図５の（ａ）で示すように、基材６、例えば、金属製の円筒形の芯金の外周部に、例えば、金属製の芯金の内面側に、所定のパターンの凹部構造を有するマスク部材Ｍを用い、被覆層７の膜厚に相当する間隙を設けて設置する。形成したこの間隙内に、被覆層７及び凸部８を形成する材料、例えば、樹脂材料を注入し、注入した樹脂材料の硬化処理（例えば、加熱処理、紫外線照射等）を行って、被覆層７及び凸部８を硬化する。

次いで、所望の硬度に硬化したことを確認した後、図５の（ｂ）で示すように、マスク部材Ｍを取り外して、表面に多数の凸部８を有する圧痕形成部材５を得ることができる。

また、被覆層７上に凸部８を形成する方法としては、その他にも、例えば、インクジェット・プリント法による成型法や、特開２０１０−９４６７９号公報に記載のローラー表面にエンボス部を形成する方法や、被覆層に対しブラスト処理による梨地加工法や、物理的に表面にしわ構造を形成するシボ加工法や、形成した被覆層に対し、エッチング等の方法で円柱状の凸部を表面に形成した後、円柱状の凸部に対しブラスト加工で円柱部の表面端部を丸める加工を施して、表面に角部がない連続した曲面を有する半円球形状の半球形の凸部構造を形成する方法も挙げることができる。

さらに、例えば、国際公開第２０１６／１９００７６号に記載されているような、金属、ガラス、又はセラミックの微粒子を用い、三次元プリンターを用いて焼結やレーザー加工法により立体成型する方法も適用することができる。

（圧痕形成部材の構成材料）
〈基材〉
実施形態１に係る円筒形の基材６の構成材料として、特に制限はないが、金属製の芯金で構成する場合には、アルミニウム、鉄及びＳＵＳ等を挙げることができる。また、樹脂材料で樹脂製ロールを形成する場合には、例えば、ＰＣ（ポリカーボネート）、ＰＩ（ポリイミド）、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）、ＰＯＭ（ポリアセタール）、ＡＢＳ（アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合体）、ＰＳ，ＰＰＥ等の樹脂材料を挙げることができ、これらはさらにガラス繊維やカーボン繊維が併用されている構成であってもよい。

（被覆層及び凸部）
被覆層及び凸部は、好ましくは同一材料で、一体成型されていることが好ましく、構成材料としては、金属、ガラス、セラミックス、及び樹脂から選ばれる材料により構成されていることが好ましい。

金属材料としては、上記基材を構成する材料と同様の材料であるアルミニウム、鉄及びＳＵＳ等を挙げることができる。

また、ガラス材料としては、例えば、ソーダ灰ガラス、ホウケイ酸カラス、鉛ガラス、結晶化ガラス、石英ガラス等を挙げることができる。

また、樹脂材料としては、例えば、ＰＣ（ポリカーボネート）、ＰＩ（ポリイミド）、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）、ＰＯＭ（ポリアセタール）、ＡＢＳ（アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合体）、ＰＳ，ＰＰＥ等の樹脂材料を挙げることができるが、この中では、耐久性（耐摩耗性）の観点からポリイミドが好ましい。

（定着部材への凹形状の圧痕形成方法）
次いで、上記説明した円筒形の圧痕形成部材を用いて、定着装置を構成している定着部材１の表面に凹形状の圧痕を形成する方法について説明する。

図６は、実施形態１であるローラー方式の圧痕形成部材を用い、連続搬送する定着部材の熱可塑性樹脂層表面に凹形状の圧痕を形成する方法の一例を示し、図６の（ａ）は側面図、図６の（ｂ）は、凹形状の圧痕を形成した定着部材の上面図である。

定着装置の全体構成については、後述する図８及び図９で説明するが、図６の（ａ）で示すように、連続搬送している図１で説明した基材２、弾性層３及び熱可塑性樹脂層４から構成されている定着部材である定着ベルト１の熱可塑性樹脂層４の表面部に、図４で示した構成の表面に凸部８を有するローラー方式の圧痕形成部材５を所定の圧力１０、具体的には、熱可塑性樹脂層４に凸部８が完全に埋没する条件で押しつけ、熱可塑性樹脂層４の表面に、図６の（ｂ）で示すような複数の凹形状の圧痕９を連続的に形成する。

この際、圧痕形成部材５は、連続的に搬送している定着ベルト１に対して従動又は等周速で回転駆動されていることが、高い精度で凹形状の圧痕９を安定して所定の位置に形成することができる点で好ましい。

〔実施形態２:無端ベルト方式〕
本発明に係る圧痕形成部材の他の形状としては、定着部材に当接して、最表層に凹形状の圧痕を、シームレスベルト状の無端ベルトを用いて形成する方法も好ましいい実施形態の一つである（実施形態２）。

図７に、本発明に係る半球形の凸部構造を有する無端ベルト方式の圧痕形成部材（実施形態２）の構成と凹形状の圧痕の形成方法の一例を示す。

図７において、無端ベルト方式の圧痕形成部材５Ｂは、シームレスベルト状の基材６Ｂ上に被覆層７と、定着部材に圧力をかけてその最表層に凹形状の圧痕を形成する凸部８が多数形成されている。

無端ベルト方式の圧痕形成部材５Ｂは、加圧ローラー１１及びサポートローラー１２により保持され、張力を掛けた状態で矢印方向に回転している。

一方、図１に示す構成からなる連続搬送する定着ベルト１の熱可塑性樹脂層４の表面に、加圧ローラー１１を介して無端ベルト方式の圧痕形成部材５Ｂの凸部８を当接させ、熱可塑性樹脂層４の表面に、凹形状の圧痕９を連続的に形成する。

この時、この際、無端ベルト方式の圧痕形成部材５Ｂの搬送速度は、連続的に搬送している定着ベルト１に対して従動又は等周速で駆動されていることが、高い精度で凹形状の圧痕９を安定して所定の位置に形成することができる点で好ましい。

《定着方法》
次いで、本発明の定着装置を組み込んだ画像形成装置の全体概要と、そこに組み込む
本発明の圧痕形成部材を具備した定着装置について説明する。

〔画像形成装置〕
はじめに、代表的な画像形成装置の全体構成概要について、図を交えて説明する。

本発明に適用可能な画像形成装置は、未定着のトナー画像を担持する記録媒体に、本発明の圧痕形成部材を具備し、定着部材に凹形状の圧痕を形成して、トナー画像を加熱加圧により定着させる電子写真方式の画像形成装置である。

代表的な画像形成装置の一例について、図を交えて説明する。

図８は、本発明に適用可能な画像形成装置の全体構成の一例を示す概略図である。

図８に示す画像形成装置１５は、電子写真プロセス技術を利用した中間転写方式のカラー画像形成装置であり、主には、自動原稿搬送部２０、スキャナー部３０、画像形成部４０、給紙部５０、記憶部（不図示）、操作表示部（不図示）、制御部１００等を備えて構成される。

自動原稿搬送部２０は、原稿Ｄを載置する載置トレイや原稿Ｄを搬送する機構及び搬送ローラー等を備えて構成され、原稿Ｄを所定の搬送路に搬送する。

スキャナー部３０は、光源や反射鏡等の光学系を備えて構成され、所定の搬送路を搬送された原稿Ｄ又はプラテンガラスに載置された原稿Ｄに光源を照射し、反射光を受光する。また、スキャナー部３０は、受光した反射光を電気信号に変換して制御部１００に出力する。

画像形成部４０は、イエロー作像部Ｙ、マゼンタ作像部Ｍ、シアン作像部Ｃ、ブラック作像部Ｋ、中間転写ベルトＶ、定着装置Ｆ等を備えて構成される。

その他には、感光体ドラム４１、帯電装置４２、露光装置４３、現像装置４４、一次転写ローラー４５、中間転写ベルトＶ、二次転写ローラー４６等を有するが、その詳細な構成の説明は省略する。

本発明の定着部材を具備する定着装置Ｆは、図８に示すように、主には、用紙Ｐの下面側に配置される加熱搬送ローラー（搬送ローラー、Ｆ１）と、上面側に配置される定着ローラー（第１ローラー、Ｆ２）及び定着ローラーＦ２の上方に配置される加熱ローラー（第２ローラー、Ｆ３）と、本発明に係る定着部材である定着ベルト１等、を備えて構成されている。定着装置Ｆは、加熱搬送ローラーＦ１及び定着ローラーＦ２を加熱して圧接することにより形成されたニップ部に用紙Ｐを通過させることで用紙Ｐを加熱及び加圧して、転写されたトナー像を用紙Ｐに定着させるとともに、当該用紙Ｐを搬送方向下流側に搬送する。この定着装置Ｆの構成において、定着ベルト１の所望の位置に、定着部材である定着ベルトＦ４上に凹形状の圧痕を形成する本発明に係る圧痕形成部材が配置されている。その詳細は、後述の図９及び図１０で説明する。

加熱搬送ローラーＦ１は、ゴムにより円筒状に形成され、加熱ローラーＦ３と同様、内部に高出力ヒーターを備えている。加熱搬送ローラーＦ１は、用紙Ｐの搬送方向に対して順方向に回転し、搬送されてきた用紙Ｐの非定着面を加熱及び加圧する。

本発明の定着部材及び圧痕形成部材を具備する定着装置では、定着部材の形態に応じた構成を有する公知の定着装置と同様に構成することができる。例えば、定着部材が上記定着ベルトである場合では、定着装置は、それを用いる構成、つまり二軸張架ベルト定着やパッド押圧ベルト定着、ＩＨベルト定着などを実現する公知の構成を有することが好ましい。

本発明において適用可能な画像形成装置の詳細につては、例えば、特開２０１７−１７３４４５号公報、同２０１７−１９４５５０号公報、同２０１８−４７１４号公報、同２０１８−５０１６号公報、同２０１８−２５６９１号公報、同２０１８−２５６９１号公報、同２０１８−３６４４９号公報、同２０１８−３６５８７号公報、同２０１８−５４７５８号公報、同２０１８−６６７６８号公報等に記載されている画像形成装置や定着装置を参照することができる。

〔定着装置Ａ：実施形態１〕
次いで、定着部材及び圧痕形成部材を具備する定着装置Ｆの全体構成について、図を交えて説明する。

図９に、前記図８で説明した画像形成装置１５において、ローラー方式の圧痕形成部材５（実施形態１）を具備した定着部材Ｆの構成の一例を示す。

図９に示す定着部材Ｆは、図８で説明したように、加熱搬送ローラー（搬送ローラー、Ｆ１）と、上面側に配置される定着ローラー（第１ローラー、Ｆ２）及び定着ローラーＦ２の上方に配置される加熱ローラー（第２ローラー、Ｆ３）とで構成され、第１ローラーＦ２と第２ローラーＦ３間に定着ベルト１が架設されている。

一方、記録媒体Ｐ上に形成されたトナー画像Ｔは、矢印方向（紙面の右側方向）に搬送され、搬送ローラーＦ１と第１ローラーＦ２間に形成されているニップＢを通過しながら、加圧・加熱され、定着ベルト１とトナー画像面が会合することで、トナー画像Ｔが記録媒体Ｐ上に定着さされる。

本発明の定着方法では、ニップＢ位置の上流側に、定着ベルト１を挟持する形態で、本発明に係る半球形の凸部構造を有する圧痕形成部材５とそれに対向する位置にサポートローラー１３が配置され、前記図６で説明した方法により、圧痕形成部材５を定着ベルト１上に圧着させて、定着ベルトを構成する熱可塑性樹脂層（不図示）に、凹形状の圧痕９を形成する。凹形状の圧痕９を形成した定着ベルト１は、ニップＢの定着領域で、トナー画像Ｔを記録媒体Ｐ上に定着する。本発明の定着装置を適用することにより、定着処理後の定着ベルト（定着部材１）とトナー画像Ｔとの分離性が良好となる。

本発明においては、図９で示すように、圧痕形成部材５が定着ベルト１に常時圧着されている形態であることが好ましい。また、圧痕形成部材５が定着ベルト１に対して圧着と離間の切り替えが可能な機能を有し、凹形状の圧痕９の形成を必要とするときに、圧痕形成部材５と定着ベルト１とを圧着させる方法であってもよく、必要に応じてそれぞれの方法を選択することができる。

次に、本発明の定着装置を用いた画像形成方法において、定着ベルト１とトナー画像の分離性が向上するメカニズムについて、図を交えて説明する。

図１０は、実施形態１の定着部における分離性の効果を説明するための模式図である。

図１０の（ａ）で示す図は、前述の図９において、ニップＢのａで示した位置における定着ベルト１と記録媒体Ｐに保持されているトナー画像Ｔの状態を示した図であり、この段階では、定着ベルト１とトナー画像Ｔは会合する直前であり、定着ベルト１には、凹形状の圧痕９がその形状が保持されている状態である。

次いで、前述の図９におけるニップＢのｂで示した位置になると、搬送ローラーＦ１と第１ローラーＦ２により加圧され、定着ベルト１に形成されている凹形状の圧痕９は弾性層３の効果により、その形状が消失し、定着ベルト１の熱可塑性層４とトナー画像Ｔが密着することにより、優れた定着性を得ることができる。

次いで、トナーの定着が完了した後の図９で示すニップＢのｃで示した位置に移動すると、ニップでの圧力が解放されることにより、図１０の（ｃ）で示すように、定着ベルト１の凹形状の圧痕９が復元し、その結果、トナー画像Ｔとの接触面積が低下することにより、より安定して、定着ベルト１とトナー画像Ｔとを分離することができ、良好分離性（離間性）を得ることができ、傷等の発生のない高品質のトナー画像を得ることができる。

〔定着装置Ｂ：実施形態２〕
図１１に、前記図８で示した画像形成装置において、図７でその一例を示した無端ベルト方式の圧痕形成部材５Ｂ（実施形態２）を具備した定着部材の構成の一例を示す。

図１１に示す定着部材Ｆは、図８で説明したように、加熱搬送ローラー（搬送ローラー、Ｆ１）と、上面側に配置される定着ローラー（第１ローラー、Ｆ２）及び定着ローラーＦ２の上方に配置される加熱ローラー（第２ローラー、Ｆ３）とで構成され、第１ローラーＦ２と第２ローラーＦ３間に定着ベルト１が架設されている。

一方、記録媒体Ｐ上に形成されたトナー画像Ｔは、矢印方向（紙面の右側方向）に搬送され、搬送ローラーＦ１と第１ローラーＦ２間に形成されているニップＢを通過しながら、加圧・加熱され、定着ベルト１とトナー画像面が会合することで、トナー画像Ｔが記録媒体Ｐ上に定着さされる。

本発明の定着方法では、ニップＢ位置の上流側に、定着ベルト１を挟持する形態で、本発明に係る半球形の凸部構造を有する圧痕形成部材５Ｂとそれに対向する位置にサポートローラー１３が配置され、前記図７で説明した方法により、圧痕形成部材５Ｂを定着ベルト１に圧着させて、定着ベルト１を構成する熱可塑性樹脂層（不図示）に、凹形状の圧痕９を形成する。凹形状の圧痕９を形成した定着ベルト１は、ニップＢの定着領域で、トナー画像Ｔを記録媒体Ｐ上に定着する。本発明の定着装置を適用することにより、定着処理後の定着ベルト（定着部材１）とトナー画像Ｔとの分離性が良好となる。

本発明においては、図１１で示すように、圧痕形成部材５Ｂが定着ベルト１に常時圧着されている形態であることが好ましい。また、圧痕形成部材５Ｂが定着ベルト１に対して圧着と離間の切り替えが可能な機能を有し、凹形状の圧痕９の形成を必要とするときに、圧痕形成部材５Ｂと定着ベルト１とを圧着させる方法であってもよく、必要に応じてそれぞれの方法を選択することができる。

《トナー》
本発明の定着部材は、電子写真方式の画像形成装置のトナー画像の定着に用いる。

本発明に適用可能な静電潜像現像用トナー（以下、単に「トナー」という。）では、離型剤としてワックスを含有していれば、特に制限はなく、例えば、ワックス(離型剤)の他に、結着樹脂、着色剤、電荷制御剤、外添剤等により構成されている。

本発明に適用可能なトナーは、トナー母体粒子とその表面に付着している外添剤とによって構成されているトナー粒子である一成分現像剤であってもよいし、トナー粒子とこれを担持するキャリア粒子とを有する二成分現像剤であってもよい。

本発明に適用可能なトナーの詳細な構成とその製造方法に関しては、例えば、特開２０１８−１５５９１２号公報、特開２０１８−１８０２７９号公報、特開２０１８−２０５６４２号公報、特開２０１９−００３１０１号公報、特開２０１９−０１５９２４号公報、特開２０１９−０１５９７７号公報、特開２０１９−０３５９０６号公報等に記載されている内容を参照することができる。

以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれにより限定されるものではない。なお、実施例において「部」又は「％」の表示を用いるが、特に断りがない限り「質量部」又は「質量％」を表す。また、特記しない限り、各操作は、室温（２５℃）で行った。

《定着ベルトの製造》
ポリアミド酸と、それに対して８質量％のカーボンブラックとを含有するワニスを円筒金型の外側に回転塗布し、次いで３００〜４５０℃で乾燥させてイミド化して、内径９９ｍｍ、長さ３６０ｍｍ、厚み７０μｍの円筒形のポリイミド管状物（基材ベルト）を製造した。上記ポリアミド酸は、３，３′，４，４′−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物とｐ−フェニレンジアミンの脱水縮合による重合物である。

次いで、上記基材ベルトの内側に、外径９９ｍｍのステンレス製の円筒状の芯金を密着させ、当該基材ベルトの外側に、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を注入し、加熱硬化して、厚さ２００μｍのシリコーンゴムによる弾性層を作製した。

上記シリコーンーンゴムのゴム硬度（タイプＡ）は３０°であり、引張強度は１．５ＭＰａであり、熱伝導率は０．７Ｗ／（ｍ・Ｋ）であり、伸びは２５０％である。
《圧痕形成部材》
〔圧痕形成部材１の作製〕
下記の方法に従って、図４の（ａ）及び（ｃ）に記載の構成からなるローラー状の圧痕形成部材１を、図５に記載の方法に従って作製した。

アルミニウム製の芯金６（長さ３７０ｍｍ、厚さ５ｍｍ、直径の２２ｍｍの中空構造）を準備し、芯金６よりも直径で２ｍｍ太い金属製のマスクＭを芯金が中心となるようにして被せ、底蓋を設置した。この金属マスクＭには、深さが１５μｍ、幅が１００μｍの楕円形の凹部構造が、２００μｍの間隔で規則正しく配置されている。

次いで、マスクＭと芯金６の間隙部に、図５の（ａ）で示すように、凸部８及び被覆層７の形成材料として、ポリアミド酸（３，３′、４，４′−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物とｐ−フェニレンジアミンとの脱水縮合による重合物）を注入し、３５０℃で加熱乾燥させて、イミド化し、ポリイミドより構成される被覆層を形成した。

次いで、金属製のマスクＭを取りはずし、図５の（ｂ）に記載の構成からなる円筒形の圧痕形成部材１を作製した。圧痕形成部材１の被覆層７の表面には、高さＨが１５μｍ、幅Ｗが１００μｍ、間隔Ｇが２００μｍで配置されている楕円半球形の凸部８が、図４の（ｂ）で示すように複数列規則正しく配列されている。

〔圧痕形成部材２の作製〕
圧痕形成部材１の作製において、マスクＭとして、深さが１０μｍ、幅が５０μｍの楕円形の凹部構造が、１００μｍの間隔で規則正しく配置されているマスクＭに変更した以外は同様にして、圧痕形成部材２を作製した。

上記作製した圧痕形成部材２の被覆層７の表面には、高さＨが１０μｍ、幅Ｗが５０μｍ、間隔Ｇが１００μｍで配置されている楕円半球形の凸部８が、図４の（ｃ）で示すように複数列規則正しく配列されている。

〔圧痕形成部材３の作製〕
アルミニウム製の芯金６（長さ３７０ｍｍ、厚さ５ｍｍ、直径の２２ｍｍの中空構造）を準備し、芯金６よりも直径で２ｍｍ太い金属金型を芯金が中心となるようにして被せ、底蓋を設置した。この金属金型には、深さが１０μｍ、幅が５０μｍの楕円形の凹部構造が、１００μｍの間隔で規則正しく配置されている。

次いで、金属金型と芯金６の間隙部に、図５の（ａ）で示すように、凸部８及び被覆層７の形成材料として、芯金６と同一材料である溶融したアルミニウムを注入、固化したのち、金属金型を外して、図４の（ｂ）で示す構成のアルミニウム単一材料で作製した圧痕形成部材３を作製した。なお、圧痕形成部材３を作製した後、その表面に精密研磨加工を施した。

上記作製した圧痕形成部材３の表面には、アルミニウムで構成されている高さＨが１０μｍ、幅Ｗが５０μｍ、間隔Ｇが１００μｍで配置されている楕円半球形の凸部８が、図４の（ｃ）で示すように複数列規則正しく配列されている。

〔圧痕形成部材４の作製〕
圧痕形成部材１の作製において、マスクＭとして、深さが１５μｍ、幅が１５μｍの半球形の凹部構造が、５０μｍの間隔で規則正しく配置されているマスクＭに変更した以外は同様にして、圧痕形成部材４を作製した。

上記作製した圧痕形成部材４の被覆層７の表面には、高さＨが１５μｍ、幅Ｗが１５μｍ、間隔Ｇが５０μｍで配置されている半球形の凸部８が、図４の（ｃ）で示すように複数列規則正しく配列されている。

〔圧痕形成部材５の作製〕
圧痕形成部材１の作製において、マスクＭとして、深さが１０μｍ、幅が５０μｍの四角錘状の凹部構造が、１００μｍの間隔で規則正しく配置されているマスクＭに変更した以外は同様にして、圧痕形成部材５を作製した。

上記作製した圧痕形成部材５の被覆層７の表面には、高さＨが２０μｍ、幅Ｗが３００μｍ、間隔Ｇが１５０μｍで配置されている四角錘状の凸部８が、図４の（ｃ）で示すように複数列規則正しく配列されている。

〔圧痕形成部材６の作製〕
図７で示す構成の無端ベルト状の圧痕形成部材６を作製した。

内径３３ｍｍ、長さ１２０ｍｍ、厚み７０μｍのポリイミド樹脂からなるベルト状基材の内側に、外径３３ｍｍのステンレス製の円筒状の芯金を密着させた。次いで、ベルト基材の外側に、深さが１５μｍ、幅が１００μｍの楕円形の凹部構造が、２００μｍの間隔で規則正しく配置されている円筒金型を被せ、このようにして芯金と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（間隙）を形成した。次いで、キャビティ内にポリアミド酸（３，３′、４，４′−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物とｐ−フェニレンジアミンとの脱水縮合による重合物）を注入し、３５０℃で加熱乾燥させて、イミド化し、ポリイミドより構成される被覆層及び凸部を形成した。

圧痕形成部材６は、ポリイミドの単一素材で構成されている。

圧痕形成部材６の被覆層の表面には、高さＨが１５μｍ、幅Ｗが１００μｍ、間隔Ｇが２００μｍで配置されているポリイミドから構成されている楕円半球形の凸部８が、図７で示すように複数列規則正しく配列されている。

〔圧痕形成部材８の作製〕
圧痕形成部材７の作製において、マスクＭとして、深さが１０μｍ、幅が５０μｍの楕円形の凹部構造が、１００μｍの間隔で規則正しく配置されているマスクＭに変更した以外は同様にして、圧痕形成部材８を作製した。

上記作製した圧痕形成部材８の被覆層７の表面には、高さＨが１０μｍ、幅Ｗが５０μｍ、間隔Ｇが１００μｍで配置されているポリイミドから構成されている楕円半球形の凸部８が、図４の（ｃ）で示すように複数列規則正しく配列されている。

《定着装置の作製》
〔定着装置１〕
既知の方法に従い、図９に記載の構成で、加熱搬送ローラー（搬送ローラー、Ｆ１）と、上面側に配置される定着ローラー（第１ローラー、Ｆ２）及び定着ローラーＦ２の上方に配置される加熱ローラー（第２ローラー、Ｆ３）とで構成され、第１ローラーＦ２と第２ローラーＦ３間に、上記作製した最表層に熱可塑性樹脂層を有する定着ベルトが架設されている。

上記構成の定着装置において、上記作製した圧痕形成部材１をサポートロールで保持しながらニップＢの上流側に配置して、ローラー方式の圧痕形成部材を具備した定着装置１を作製した。

〔定着装置２〜５の作製〕
上記定着装置１の作製において、圧痕形成部材１を、それぞれ圧痕形成部材２〜５に変更した以外は同様にして、定着装置２〜５を作製した。

〔定着装置６〕
既知の方法に従い、図１１記載の構成で、加熱搬送ローラー（搬送ローラー、Ｆ１）と、上面側に配置される定着ローラー（第１ローラー、Ｆ２）及び定着ローラーＦ２の上方に配置される加熱ローラー（第２ローラー、Ｆ３）とで構成され、第１ローラーＦ２と第２ローラーＦ３間に、上記作製した最表層に熱可塑性樹脂層を有する定着ベルトが架設されている。

上記構成の定着装置において、上記作製した圧痕形成部材６をサポートロールで保持しながらニップＢの上流側に配置して、無端ベルト方式の圧痕形成部材６を具備した定着装置６を作製した。

〔定着装置７の作製〕
上記定着装置６の作製において、圧痕形成部材６を、圧痕形成部材７に変更した以外は同様にして、定着装置７を作製した。

〔定着装置８の作製〕
上記定着装置１の作製において、圧痕形成部材１を取り除いた以外は同様にして、定着装置８を作製した。

《画像形成装置の作製》
〔画像形成装置１〕
フルカラー複写機「ｂｉｚｈｕｂ ＰＲＥＳＳ Ｃ１０７０」（コニカミノルタ株式会社製）内の定着装置に、上記作製した圧痕形成部材１を具備した定着装置１を装着した画像形成装置１を用い、駆動方法として、定着ベルトの速度に従動して、ローラー状の圧痕形成部材１を従動させ（駆動方法Ａという。）、定着ベルト上に凹形状の圧痕を形成しながら、画像を作成する画像形成装置１を作製した。

〔画像形成装置２〜４〕
上記画像形成装置１の作製において、定着装置１に代えて、それぞれ定着装置２〜４を用いた以外は同様にして、画像形成装置２〜４を作製した。

〔画像形成装置５〕
上記画像形成装置２の作製において、駆動方法として、定着ベルトの速度と等周速で駆動して、ローラー状の圧痕形成部材２を従動させ（駆動方法Ｂという。）、定着ベルト上に凹形状の圧痕を形成しながら、画像を作成する画像形成装置５を作製した。

〔画像形成装置６〕
上記画像形成装置２の作製において、駆動方法として、定着ベルトの速度に対し、＋１０％の回転速度で駆動して、ローラー状の圧痕形成部材２を従動させ（駆動方法Ｃという。）、定着ベルト上に凹形状の圧痕を形成しながら、画像を作成する画像形成装置６を作製した。

〔画像形成装置７〕
上記画像形成装置２の作製において、駆動方法として、定着ベルトの速度に対し、−１０％の回転速度で駆動して、ローラー状の圧痕形成部材２を従動させ（駆動方法Ｄという。）、定着ベルト上に凹形状の圧痕を形成しながら、画像を作成する画像形成装置７を作製した。

〔画像形成装置８〜１１〕
上記画像形成装置１の作製において、定着装置１に代えて、定着装置５〜８を用いた以外は同様にして、画像形成装置８〜１１を作製した。

《画像形成装置により作成した画像評価》
上記作製した各画像形成装置を用いて画像出力し、下記の評価を行った。

〔分離性の評価〕
本複写機「ｂｉｚｈｕｂ ＰＲＥＳＳ Ｃ１０７０」には分離補助装置として、ニップ出口において記録媒体の先端と定着ベルトの間にエアブローを行う装置が備えられているが、分離性の評価時においては、それを無効化した。

（初期分離性の評価）
Ａ４の普通紙として、ｍｏｎｄｉ社製のカラーコピー用紙（坪量：９０ｇ／ｍ_２）、出力画像として、画像の先端に１ｍｍ刻みで任意の余白を有するシアン、マゼンタ２層のべた画像（ｒｅｄ）を出力し、定着ベルトに巻き付きがなく通紙できる先端余白を求めた。

○：先端余白２ｍｍ以下で上記ベタ画像の巻き付きなく通紙が可能である
△：先端余白２ｍｍ超、４ｍｍ以下で上記ベタ画像の巻き付きがなく通紙が可能であり、実用上問題ない
×：先端余白４ｍｍ以下で上記ベタ画像の巻き付きがあり通紙が不可能である
（連続印刷後の分離性の評価）
各画像形成装置を用い、Ａ４普通紙（コニカミノルタ社製 Ｊペーパー）のＹ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋの各単色画像を、１０％の帯状画像として、１０００枚連続して印刷した後、上記初期分離性の評価方法及び評価ランクと同様にして、定着ベルトとの分離性を評価した。

（画像の荒れの評価）
各画像形成装置を用い、Ａ４普通紙（コニカミノルタ社製 Ｊペーパー）のＹ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋの各単色画像を、１０％の帯状画像として、１０００枚連続して印刷した後、用紙として、王子製紙社製の「ＰＯＤ グロスコート１２８」を用いて、シアンのベタ画像を出力し、得られたシアンベタ画像について、下記の評価基準に従って、画像の荒れの評価を行った。

〇：均一なベタ画像で、圧痕形成部材の凸部構造に起因する残痕の発生は認められない
×：不均一なベタ画像で、圧痕形成部材の凸部構造に起因する残痕の発生が認められる
以上により得られた結果を、表Ｉに示す。

表Ｉに記載の結果より明らかなように、本発明の凸部構造を有する圧痕形成部材を具備した定着装置は、初期及び連続印刷した後でも、定着ベルトとトナー画像間での分離性に優れ、安定した高品位のトナー画像が得られるとがわかる。

１ 定着部材（定着ベルト）
２、６、６Ｂ 基材
３ 弾性層
４ 熱可塑性樹脂層
５ 圧痕形成部材（ローラー方式）
５Ｂ 圧痕形成部材（無端ベルト方式）
７、７Ａ 被覆層
８ 凸部
１０ 圧力
１１ 加圧ローラー
１２ サポートローラー
１５ 画像形成装置
２０ 自動原稿搬送部
３０ スキャナー部
４０ 画像形成部
４１ 感光体ドラム
４２ 帯電装置
４３ 露光装置
４４ 現像装置
４５ 一次転写ローラー
４６ 二次転写ローラー
４７、４８ クリーニング装置
５０ 給紙部
１００ 制御部（領域設定部、移動量設定部、ローラー制御部）
Ｂ ニップ
Ｄ 用紙
Ｆ 定着装置
Ｆ１ 加熱搬送ローラー（搬送ローラー）
Ｆ２ 定着ローラー（第１ローラー）
Ｆ３ 加熱ローラー（第２ローラー、加熱部）
Ｇ 間隙
Ｈ 高さ
Ｍ マスク部材
Ｐ 記録媒体
Ｔ トナー画像
Ｖ 中間転写ベルト
Ｗ 幅

Claims (10)

1. 定着部材を有する定着装置であって、
   前記定着部材が、最表層として熱可塑性樹脂層を有し、かつ、
   前記定着部材に圧力をかけて前記最表層に凹形状の圧痕を形成する表面に角部を有していない凸部構造を有する圧痕形成部材を具備することを特徴とする定着装置。
2. 前記熱可塑性樹脂層を構成する樹脂が、少なくともフッ素系樹脂であることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
3. 前記定着部材が、少なくとも、基材、弾性層及び前記熱可塑性樹脂層を、この順で有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の定着装置。
4. 前記圧痕形成部材が、回転部材であることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の定着装置。
5. 前記圧痕形成部材が有する表面に角部を有していない凸部構造が、半球形の凸部構造であることを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載の定着装置。
6. 前記圧痕形成部材の表面が、金属、ガラス、セラミックス、及び樹脂から選ばれる材料により構成されていることを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載の定着装置。
7. 前記圧痕形成部材が、搬送されている定着部材に対し、従動又は等周速で回転駆動されていることを特徴とする請求項１から請求項６までのいずれか一項に記載の定着装置。
8. 前記圧痕形成部材が、定着部材に常時圧着されていることを特徴とする請求項７に記載の定着装置。
9. 前記圧痕形成部材が、定着部材に対して圧着と離間の切り替えが可能な機能を有していることを特徴とする請求項７に記載の定着装置。
10. 請求項１から請求項９までのいずれか一項に記載の定着装置を用いて、トナー画像を定着することを特徴とする定着方法。

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