JP4834378B2 - 定着方法、画像形成方法、定着装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、表面にトナー像が記録された記録部材に定着ベルト等の加熱部材を圧接せしめてトナー像を記録部材に定着せしめる定着方法や、これを用いる画像形成方法に関するものである。また、かかる定着方法を用いる定着装置や画像形成装置に関するものである。

従来、トナー像を形成する複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置においては、定着装置により、トナー像を記録紙等の記録部材に定着せしめることが一般に行われる。かかる定着装置としては、特許文献１に記載のものが知られている。この定着装置は、おもて面にフッ素樹脂からなる表面層が形成された定着ベルトを、定着ローラと加熱ローラとによって張架するとともに、ベルトおもて面に接触させた加熱ローラを定着ベルトに向けて押圧して定着ニップを形成している。また、定着ベルトを定着ローラの回転駆動に伴って無端移動せしめながら加熱ローラによって加熱する。そして、定着ニップ内に送り込まれた記録紙等の記録部材を加圧しながら定着ベルトによって加圧して、記録部材の表面にトナー像を定着せしめる。定着ニップを通過した記録部材は、定着ベルトや加圧ローラから分離されて次工程に送られるが、分離の際に、表面のトナー像を定着ベルトに転位させてしまうオフセットという現象を引き起こすことがある。そこで、塗布ローラにより、離型促進液たるシリコーンオイルを定着ベルトのおもて面に塗布することで、定着ベルトからのトナーの離型性を高めて、トナー像のオフセットを抑えている。

かかる構成の定着装置において、ベルト部材に塗布するシリコーンオイルとしては、次の（３）の化学式で表される安価なジメチルシリコーンオイルを用いるのが一般的である。

しかしながら、このジメチルシリコーンオイルは、定着ベルトのフッ素樹脂からなる表面層との親和性が悪く、表面層上で良好に濡れ広がらないために、局所的なオフセットを発生させてしまうことがある。よって、オフセットを良好に抑えることができなかった。

一方、ベルト部材に塗布するシリコーンオイルとしては、次の（４）の化学式で表されるアミノ基含有オルガノポリシロキサンと、次の（５）の化学式で示されるアミノ基含有オルガノポリシロキサンとを主成分とするアミノ変性シリコーンオイルが知られている。

このアミノ変性シリコーンオイルは、定着ベルトのフッ素樹脂からなる表面層上で良好に濡れ広がって、オフセットを良好に抑えることができる。

特開２００２−１６２８５９号公報

ところが、このアミノ変性シリコーンオイルは、ジメチルシリコーンオイルに比べて高価であるため、コスト高になるという欠点があった。

本発明は、以上の背景に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、次のような定着方法や画像形成方法を提供することである。即ち、記録部材を加熱する定着ベルト等の加熱部材へのトナー像のオフセットを安価且つ良好に抑えることができる定着方法等である。

上記目的を達成するために、請求項１の発明は、無端状のベルト部材を複数の張架部材によって張架しながら無端移動せしめる工程と、無端移動する該ベルト部材を加圧する工程と、該ベルト部材からのトナーの離型性を促進するために、無端移動する該ベルト部材のおもて面に離型促進液を塗布する工程と、表面にトナー像が記録された記録部材に加熱後且つ離型促進液塗布後の加熱部材たる該ベルト部材を圧接せしめる工程と、該おもて面から該記録部材を剥離する工程とを実施して、該記録部材に該トナー像を定着せしめる定着方法において、上記ベルト部材として、ポリイミドからなるベルト基体のおもて面側に、弾性材料からなる弾性層と、フッ素樹脂からなる表面層とを設けたものを用いるとともに、上記離型促進液として、

上記（１）の化学式で表されるジメチルポリシロキサンと、上記（２）の化学式で表されるアミノ基含有ジメチルポリシロキサンとが混合されたものを用いることを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１の定着方法であって、上記離型促進液が、上記ジメチルポリシロキサンと、上記アミノ基含有ジメチルポリシロキサンとの混合物の１００重量部あたりに、０．５〜１０重量部の該アミノ基含有ジメチルポリシロキサンを含有することを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項１又は２の定着方法であって、上記離型促進液の２５［℃］における粘度が１×１０^−５〜１×１０^−２［ｍ^２／ｓｅｃ］であることを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項１乃至３の何れかの定着方法において、上記ベルト部材のおもて面に上記離型促進液を０．００１６［ｍｇ／ｃｍ^２］以上、０．０１９２［ｍｇ／ｃｍ^２］未満の塗布量で塗布することを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項１乃至４の何れかの定着方法において、上記ベルト部材の裏面に裏面側ローラを当接させながら、該裏面側ローラよりも高硬度の加圧ローラを該ベルト部材のおもて面に当接させて該裏面側ローラに向けて押圧して、該ベルト部材と該加圧ローラとが当接し且つその当接面の断面が該裏面側ローラに向けて窪む形状となる定着ニップを形成し、該定着ニップに上記記録部材を挟み込むことで、該記録部材の表面に該ベルト部材を圧接せしめることを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、請求項５の定着方法において、上記加圧ローラとして、フッ素ゴムからなる表面層が被覆されたものを用いることを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、記録部材にトナー像を記録する記録工程と、該記録部材に該トナー像を定着せしめる定着工程とを実施する画像形成方法において、上記定着工程にて、請求項１乃至６の何れかの定着方法によって記録部材にトナー像を定着させることを特徴とするものである。
また、請求項８の発明は、トナー像を担持している記録部材に対して該トナー像を定着せしめる定着装置において、 請求項１乃至６の何れかの定着方法によって記録部材にトナー像を定着せしめることを特徴とするものである。
また、請求項９の発明は、記録部材にトナー像を形成するトナー像形成手段と、該記録部材に該トナー像を定着せしめる定着装置とを備える画像形成装置において、上記定着装置として、請求項８の定着装置を用いたことを特徴とするものである。

本発明者らは、実験により、従来から一般的に用いられている安価なジメチルポリシロキサン（上記（１）の化学式）に、上記（２）の化学式で表されるアミノ基含有ジメチルポリシロキサンを少量混合した離型促進液を加熱部材に塗布することで、上述した高価なアミノ変性シリコーンオイル（上記（４）＋上記（５））と同様に、加熱部材へのトナー像のオフセットを良好に抑え得ることを見出した。この離型促進液は、安価なジメチルポリシロキサンに高価なアミノ基含有ジメチルポリシロキサンを少量混合したものであり、成分中の殆どが高価なアミノ基含有オルガノポリシロキサンからなる上述のアミノ変性シリコーンオイル（上記（４）＋上記（５））に比べて、安価である。よって、本発明においては、記録部材を加熱する定着ベルト等の加熱部材へのトナー像のオフセットを安価に且つ安定して抑えることができる。

以下、本発明を、電子写真方式の複写機（以下、単に複写機という）を用いて画像を形成する画像形成方法に適用した一実施形態について説明する。
まず、本実施形態に係る画像形成方法に用いる複写機の基本的な構成について説明する。図１は、同複写機を示す概略構成図である。この複写機は、プリンタ部１と、白紙供給装置４０と、原稿搬送読取ユニット１００とを備えている。原稿搬送読取ユニット１００は、プリンタ部１の上に固定された原稿読取装置たるスキャナ１１０と、これに支持される原稿搬送装置たるＡＤＦ１２０とを有している。

白紙供給装置４０は、ペーパーバンク４１内に多段に配設された２つの給紙カセット４２、給紙カセットから転写紙を送り出す送出ローラ４３、送り出された転写紙を分離して給紙路４４に供給する分離ローラ対４５等を有している。また、プリンタ部１の給紙路３７に転写紙を搬送する複数の搬送ローラ対４７等も有している。そして、給紙カセット内の転写紙をプリンタ部１内の給紙路３７内に給紙する。

図２は、プリンタ部１の内部構成の一部を拡大して示す部分拡大構成図である。プリンタ部１は、光書込装置２や、Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ色のトナー像を形成する４つのプロセスユニット３Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ、転写ユニット２４、紙搬送ユニット２８、レジストローラ対３３、定着装置５０、スイッチバック装置３６、給紙路３７等を備えている。そして、光書込装置２内に配設された図示しないレーザーダイオードやＬＥＤ等の光源を駆動して、ドラム状の４つの感光体４Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃに向けてレーザー光Ｌを照射する。この照射により、感光体４Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃの表面には静電潜像が形成され、この潜像は所定の現像プロセスを経由してトナー像に現像される。なお、符号の後に付されたＫ，Ｙ，Ｍ，Ｃという添字は、ブラック，イエロー，マゼンタ，シアン用の仕様であることを示している。

プロセスユニット３Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃは、それぞれ、感光体とその周囲に配設された各種装置とを１つのユニットとして共通の支持体に支持するものであり、プリンタ部１本体に対して着脱可能になっている。ブラック用のプロセスユニット３Ｋを例にすると、これは、感光体４Ｋの他、これの表面に形成された静電潜像をブラックトナー像に現像するための現像装置６Ｋを有している。また、後述するＫ用の１次転写ニップを通過した後の感光体４Ｋ表面に付着している転写残トナーをクリーニングするドラムクリーニング装置１５なども有している。上記複写機は、図示のように、４つのプロセスユニット３Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃを、後述する中間転写ベルト２５に対してその無端移動方向に沿って並べるように対向配設したいわゆるタンデム型の構成になっている。

図３は、４つのプロセスユニット３Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃからなるタンデム部の一部を示す部分拡大図である。なお、４つのプロセスユニット３Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃは、それぞれ使用するトナーの色が異なる他はほぼ同様の構成になっているので、同図においては各符号に付すＫ，Ｙ，Ｍ，Ｃという添字を省略している。同図に示すように、プロセスユニット３は、感光体４の周りに、帯電装置２３、現像装置６、ドラムクリーニング装置１５、除電ランプ２２等を有している。

感光体４としては、アルミニウム等の素管に、感光性を有する有機感光材の塗布による感光層を形成したドラム状のものを用いている。但し、無端ベルト状のものを用いても良い。

現像装置６は、図示しない磁性キャリアと非磁性トナーとを含有する二成分現像剤を用いて潜像を現像するようになっている。内部に収容している二成分現像剤を攪拌しながら搬送して現像スリーブ１２に供給する攪拌部７と、現像スリーブ１２に担持された二成分現像剤中のトナーを感光体４に転移させるための現像部１１とを有している。

攪拌部７は、現像部１１よりも低い位置に設けられており、互いに平行配設された２本の搬送スクリュウ８、これらスクリュウ間に設けられた仕切り板、現像ケース９の底面に設けられたトナー濃度センサ１０などを有している。

現像部１１は、現像ケース９の開口を通して感光体４に対向する現像スリーブ１２、これの内部に回転不能に設けられたマグネットローラ１３、現像スリーブ１２に先端を接近させるドクターブレード１４などを有している。現像スリーブ１２は、非磁性の回転可能な筒状になっている。マグネットローラ１２は、ドクターブレード１４との対向位置からスリーブの回転方向に向けて順次並ぶ複数の磁極を有している。これら磁極は、それぞれスリーブ上の二成分現像剤に対して回転方向の所定位置で磁力を作用させる。これにより、攪拌部７から送られてくる二成分現像剤を現像スリーブ１３表面に引き寄せて担持させるとともに、スリーブ表面上で磁力線に沿った磁気ブラシを形成する。

磁気ブラシは、現像剤担持体たる現像スリーブ１２の回転に伴ってドクターブレード１４との対向位置を通過する際に適正な層厚に規制されてから、感光体４に対向する現像領域に搬送される。そして、現像スリーブ１２に印加される現像バイアスと、感光体４の静電潜像との電位差によってトナーを静電潜像上に転移させて現像に寄与する。更に、現像スリーブ１２の回転に伴って再び現像部１１内に戻り、マグネットローラ１３の磁極間に形成される反発磁界の影響によってスリーブ表面から離脱した後、攪拌部７内に戻される。攪拌部７内には、トナー濃度センサ１０による検知結果に基づいて、二成分現像剤に適量のトナーが補給される。なお、現像装置６として、二成分現像剤を用いるものの代わりに、磁性キャリアを含まない一成分現像剤を用いるものを採用してもよい。

ドラムクリーニング装置１５としては、ポリウレタンゴム製のクリーニングブレード１６を感光体４に押し当てる方式のものを用いているが、他の方式のものを用いてもよい。クリーニング性を高める目的で、本例では、外周面を感光体４に接触させる接触導電性のファーブラシ１７を、図中矢印方向に回転自在に有する方式のものを採用している。このファーブラシ１７は、図示しない固形潤滑剤から潤滑剤を掻き取って微粉末にしながら感光体４表面に塗布する役割も兼ねている。ファーブラシ１７にバイアスを印加する金属製の電界ローラ１８を図中矢示方向に回転自在に設け、これにスクレーパ１９の先端を押し当てている。ファーブラシ１７に付着したトナーは、ファーブラシ１７に対してカウンタ方向に接触して回転しながらバイアスが印加される電界ローラ１８に転位する。そして、スクレーパ１９によって電界ローラ１８から掻き取られた後、回収スクリュウ２０上に落下する。回収スクリュウ２０は、回収トナーをドラムクリーニング装置１５における図紙面と直交する方向の端部に向けて搬送して、外部のリサイクル搬送装置２１に受け渡す。リサイクル搬送装置２１は、受け渡されたトナーを現像装置１５に送ってリサイクルする。

除電ランプ２２は、光照射によって感光体４を除電する。除電された感光体４の表面は、帯電装置２３によって一様に帯電せしめられた後、光書込装置２による光書込処理がなされる。なお、帯電装置２３としては、帯電バイアスが印加される帯電ローラを感光体４に当接させながら回転させるものを用いている。感光体４に対して非接触で帯電処理を行うスコロトロンチャージャ等を用いてもよい。

先に示した図２において、４つのプロセスユニット３Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃの感光体４Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃには、これまで説明してきたプロセスによってＫ，Ｙ，Ｍ，Ｃトナー像が形成される。

４つのプロセスユニット３Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃの下方には、転写ユニット２４が配設されている。この転写ユニット２４は、複数のローラによって張架した中間転写ベルト２５を、感光体４Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃに当接させながら図中時計回り方向に無端移動させる。これにより、感光体４Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃと中間転写ベルト２５とが当接するＫ，Ｙ，Ｍ，Ｃ用の１次転写ニップが形成されている。Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ用の１次転写ニップの近傍では、ベルトループ内側に配設された１次転写ローラ２６Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃによって中間転写ベルト２５を感光体４Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃに向けて押圧している。これら１次転写ローラ２６Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃには、それぞれ図示しない電源によって１次転写バイアスが印加されている。これにより、Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ用の１次転写ニップには、感光体４Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ上のトナー像を中間転写ベルト２５に向けて静電移動させる１次転写電界が形成されている。図中時計回り方向の無端移動に伴ってＫ，Ｙ，Ｍ，Ｃ用の１次転写ニップを順次通過していく中間転写ベルト２５のおもて面には、各１次転写ニップでトナー像が順次重ね合わせて１次転写される。この重ね合わせの１次転写により、中間転写ベルト２５のおもて面には４色重ね合わせトナー像（以下、４色トナー像という）が形成される。

転写ユニット２４の図中下方には、駆動ローラ３０と２次転写ローラ３１との間に、無端状の紙搬送ベルト２９を掛け渡して無端移動させる紙搬送ユニット２８が設けられている。そして、自らの２次転写ローラ３１と、転写ユニット２４の下部張架ローラ２７との間に、中間転写ベルト２５及び紙搬送ベルト２９を挟み込んでいる。これにより、中間転写ベルト２５のおもて面と、紙搬送ベルト２９のおもて面とが当接する２次転写ニップが形成されている。２次転写ローラ３１には図示しない電源によって２次転写バイアスが印加されている。一方、転写ユニット２４の下部張架ローラ２７は接地されている。これにより、２次転写ニップに２次転写電界が形成されている。

この２次転写ニップの図中右側方には、レジストローラ対３３が配設されており、ローラ間に挟み込んだ転写紙を中間転写ベルト２５上の４色トナー像に同期させ得るタイミングで２次転写ニップに送り出す。２次転写ニップ内では、中間転写ベルト２５上の４色トナー像が２次転写電界やニップ圧の影響によって転写紙に一括２次転写され、転写紙の白色と相まってフルカラー画像となる。２次転写ニップを通過した転写紙は、中間転写ベルト２５から離間して、紙搬送ベルト２９のおもて面に保持されながら、その無端移動に伴って定着装置５０へと搬送される。なお、１次転写や２次転写を行うための手段として、ローラに転写バイアスを印加する方式に代えて、スコロトロンによるチャージャー方式を採用してもよい。

２次転写ニップを通過した中間転写ベルト２５の表面には、２次転写ニップで転写紙に転写されなかった転写残トナーが付着している。この転写残トナーは、中間転写ベルト２５に当接するベルトクリーニング装置によって掻き取り除去される。

定着装置５０に搬送された転写紙は、定着装置５０内における加圧や加熱によってフルカラー画像が定着させしめられた後、定着装置５０から排紙ローラ対３５に送られた後、機外へと排出される。

先に示した図１において、紙搬送ユニット２２および定着装置５０の下には、スイッチバック装置３６が配設されている。これにより、片面に対する画像定着処理を終えた転写紙が、切換爪で転写紙の進路を転写紙反転装置側に切り換えられ、そこで反転されて再び２次転写転写ニップに進入する。そして、もう片面にも画像の２次転写処理と定着処理とが施された後、排紙トレイ上に排紙される。

プリンタ部１の上に固定されたスキャナ１１０は、原稿ＭＳの画像を読み取るための読取手段として、固定読取部１１１と、移動読取部１１２とを有している。光源、反射ミラー、ＣＣＤ等の画像読取センサなどを有する固定読取部１１１は、原稿ＭＳに接触するようにスキャナ１１０のケーシング上壁に固定された図示しない第１コンタクトガラスの直下に配設されている。そして、後述するＡＤＦ１２０によって搬送される原稿ＭＳが第１コンタクトガラス上を通過する際に、光源から発した光を原稿面で順次反射させながら、複数の反射ミラーを経由させて画像読取センサで受光する。これにより、光源や反射ミラー等からなる光学系を移動させることなく、原稿ＭＳを走査する。

一方、移動読取部１５２は、原稿ＭＳに接触するようにスキャナ１１０のケーシング上壁に固定された図示しない第２コンタクトガラスの直下であって、固定読取部１１１の図中右側方に配設されており、光源や、反射ミラーなどからなる光学系を図中左右方向に移動させることができる。そして、光学系を図中左側から右側に移動させていく過程で、光源から発した光を第２コンタクトガラス上に載置された図示しない原稿で反射させた後、複数の反射ミラーを経由させて、スキャナ本体に固定された画像読取センサ１１３で受光する。これにより、光学系を移動させながら、原稿を走査する。

スキャナ１１０の上に配設されたＡＤＦ１２０は、本体カバー１２１に、読取前の原稿ＭＳを載置するための原稿載置台１２２、原稿ＭＳを搬送するための搬送ユニット１２３、読取後の原稿ＭＳをスタックするための原稿スタック台１２４などを保持している。スキャナ１１０に固定された図示しない蝶番によって上下方向に揺動可能に支持されている。そして、その揺動によって開閉扉のような動きをとり、開かれた状態でスキャナ１１０の上面のコンタクトガラスを露出させる。原稿束の片隅を綴じた本などの片綴じ原稿の場合には、原稿を１枚ずつ分離することができないため、ＡＤＦ１２０による搬送を行うことができない。そこで、片綴じ原稿の場合には、ＡＤＦ１２０をスキャナ１１０に対して開いた後、読み取らせたいページが見開かれた片綴じ原稿を下向きにしてコンタクトガラス上に載せた後、ＡＤＦ１２０を閉じる。そして、スキャナ１１０の移動読取部１１２によってそのページの画像を読み取らせる。

一方、互いに独立した複数の原稿ＭＳを単に積み重ねた原稿束の場合には、その原稿ＭＳをＡＤＦ１２０によって１枚ずつ自動搬送しながら、スキャナ１１０の固定読取部１１１に順次読み取らせていくことができる。この場合、原稿束を原稿載置台１２２上にセットした後、図示しないコピースタートボタンを押す。すると、ＡＤＦ１２０が、原稿載置台１２２上に載置された原稿束の原稿ＭＳを上から順に搬送ユニット１２３内に送り、それを反転させながら原稿スタック台１２４に向けて搬送する。この搬送の過程で、原稿ＭＳを反転させた直後にスキャナ１１０の固定読取部１１１の真上に通す。このとき、原稿ＭＳの画像がスキャナ１１０の固定読取部１１１によって読み取られる。

図４は、定着装置５０を示す拡大構成図である。同図において、定着装置５０は、張架部材たる定着ローラ５１及び加熱ローラ５２により、ベルト部材たる無端状の定着ベルト５３をループ裏面側から支えながら張架している。定着ローラ５１、加熱ローラ５２の何れか一方は、図示しない駆動手段によって図中時計回り方向に回転駆動される。この回転駆動に伴い、定着ベルト５３は、図中時計回り方向に４５０［ｍｍ／ｓｅｃ］の線速で無端移動せしめられる。定着ローラ５１の下方には、加圧ローラ５４が配設されている。この加圧ローラ５４は、定着ベルト５３のループおもて面に当接しながら、裏面に当接する裏面側ローラとしての定着ローラ５１に向けて押圧されている。これにより、定着ベルト５３と加圧ローラ５４とが表面移動方向に１８［ｍｍ］の長さで当接する定着ニップが形成されている。

加熱ローラ５２は、熱伝導率の高いアルミニウムパイプからなる中空のローラ部内にハロゲンヒータ等の発熱源５２ａを内包しており、これによる発熱で定着ベルト５３を裏面側から加熱する。加熱ローラ５２の図中下方には、周知の技術によって被検対象の表面温度を非接触で検知する温度センサ５５が配設されている。この温度センサ５５は、定着ベルト５３における加熱ローラ５２に対する巻き付け箇所の表面温度を非接触で検知して、その信号を図示しない温度制御回路に送る。温度制御回路は、温度センサ５５から送られてくる信号に基づいて、定着ベルト５３のおもて面の温度を１７５［℃］に維持するように、加熱ローラ５２の発熱源５２ａに対する電源供給をＯＮ／ＯＦＦ制御する。このようにして加熱された定着ベルト５３は、その無端移動に伴って、加圧ローラ５４に当接する上述の定着ニップに進入する。なお、図示の定着装置５０では、加熱手段たる加熱ローラ５２に対する定着ベルト５３を十分に長くとることで、定着ベルト５３を十分に蓄熱させるようにしている。

定着ベルト５３は、図５に示すように、ベルト基体５３ａと、弾性層５３ｂと、表面層５３ｃとを有する三層構造になっている。ベルト基体５３ａは、耐熱性に優れたポリイミド樹脂が９０［μｍ］の厚みで無端状に成形されたものである。弾性層５３ｂは、弾性材料たるシリコーンゴムがベルト基体５３ａのおもて面に２００［μｍ］の厚みで積層されたものである。また、表面層５３ｃは、耐熱性且つトナー離型性に優れたフッ素ゴムが弾性層５３ｂの表面に５０［μｍ］の厚みで積層されたものである。なお、同図では便宜上、図示を省略しているが、定着ベルト６の裏面における幅方向の両端部には、それぞれ、ベルト全周に渡る突起である寄り止めリブを設けている。これらの寄り止めリブを、図４における定着ローラ５１や加熱ローラ５２のローラ端面に突き当てることで、ローラからの定着ベルト５３の脱輪を回避している。

定着ベルト５３における加熱ローラ５２と定着ローラ５１との間の展張箇所には、バネ等の付勢手段によって定着ベルト５３に向けて付勢されるテンションローラ５６をおもて面側から圧接せしめている。この圧接により、定着ベルト５３にはテンションが付与されている。

定着ローラ５１は、金属パイプからなるローラ部の表面に、厚み１５［ｍｍ］程度のシリコーンゴム等からなる弾性層を有している。

加熱ローラ５４は、金属パイプからなるローラ部の表面に順次積層された、シリコーンゴム等からなる厚み２［ｍｍ］程度の弾性層と、フッ素ゴムからなる厚み７０［μｍ］程度の表面層とを有している。また、中空のローラ部内には、ハロゲンヒータ等からなる発熱源５４ａと、図示しない温度検知センサとを有している。この温度検知センサは、ローラ部内の温度を検知して、その信号を上述の温度制御回路に送る。温度制御回路は、温度検知センサから送られてくる信号に基づいて、加圧ローラ５４の温度を１５０［℃］に維持するように、加圧ローラ５４の発熱源５５ａに対する電源供給をＯＮ／ＯＦＦ制御する。

上述の転写ユニット（２４）によってフルカラー画像が転写された転写紙Ｐは、定着装置５０における定着ニップ内に送られる。そして、定着ニップ内で定着ベルト５３と加圧ローラ５４との間に挟み込まれて両面側から加熱される。

電子写真方式の画像形成装置に用いる定着装置としては、図４に示したベルト定着方式のものの他、図１４に示すようなローラ定着方式のものもある。同図において、定着装置９０は、定着ローラ９１と、これに当接する加圧ローラ９２とによって定着ニップを形成している。定着ローラ９１はハロゲンランプ等の発熱源９１ａを内包しており、これによる発熱で、定着ニップに挟み込んだ転写紙Ｐを加熱する。本複写機のようにフルカラー画像を形成する画像形成装置では、画像に適度な光沢度をもたせるために、定着ローラ９１の表面にシリコーンゴムやフッ素ゴム等からなる表面層を設けるのが一般的である。なお、図示の定着装置９０では、定着ローラ９１の表面に離型促進オイルを塗布する塗布手段９３を設けている。定着ローラ９１の表面に離型促進オイルを塗布することで、定着ローラ９１からのトナー離型性を向上させて、定着ローラ９１に対するトナーのオフセットを抑えることができる。

かかるローラ定着方式の定着装置９０は、定着ニップの長さを大きくとることが困難であるため、厚紙に対する定着能力が悪かったり、高速プリントアウトで十分な定着能力を発揮できなかったりするという欠点がある。これに対し、図４に示した定着装置５０のようなベルト定着方式の場合、定着ニップの長さを大きくとることが容易であるため、厚紙や、高速プリントアウトにおいても、良好な定着能力を発揮することができる。このため、本実施形態に係る画像形成方法では、図４に示したベルト定着方式の定着装置５０を備える複写機を用いて画像を形成する。

ベルト定着方式では、図４に示した定着装置５０のように、定着ベルト５３を加熱する加熱手段（図示の例では加熱ローラ５２）を定着ニップとは別の場所に設けることが可能である。かかる構成では、加熱手段によって加熱した定着ベルト５３を、大気中で放熱させながら定着ニップに進入させるため、ローラ定着方式に比べて、加熱部材の温度分布が大きくなる傾向にある。すると、定着ニップ内におけるトナー加熱温度にバラツキが発生し易くなる。そして、定着温度不足によってトナー像を転写紙から定着ベルト５３に転位させてしまうコールドオフセットを発生させたり、定着温度過多によってトナー像を転写紙から定着ベルト５３に転位させてしまうホットオフセットを発生させたりし易くなる。

そこで、本実施形態に係る画像形成方法では、定着装置５０として、定着ベルト５３に離型促進オイルを塗布する塗布手段たる塗布装置５７を設けたものを用いる。図６は、この塗布装置５７を、加熱ローラ５２や定着ベルト５３の一部とともに示す拡大構成図である。同図において、塗布装置５７は、オイル吐出パイプ５８、フェルト５９、供給ローラ６０、規制ブレード６１、塗布ローラ６２、オイル受皿６３などを有している。また、図示しないオイル貯留タンクやオイル供給ポンプなども有している。供給ローラ６０は、アルミ製の芯金と、これの表面に被覆されたシリコーンゴムからなる表面層とを有している。また、塗布ローラ６２も、アルミ製の芯金と、これの表面に被覆されたシリコーンゴムからなる表面層とを有している。

図示しないオイル貯留タンク内には、離型促進オイルが貯留されており、これはオイル供給ポンプの駆動によってオイル吐出パイプ５８内に送られて、オイル吐出パイプ５８に設けられた図示しない複数の微細孔から吐出される。そして、オイル吐出パイプ５８に接しているフェルト５９に含浸される。供給ローラ６０は、フェルト５９と規制ブレード６１と塗布ローラ６２とに当接しながら、図示しない駆動手段によって図中時計回り方向に回転駆動される。

フェルト５９に含浸された離型促進オイルは、フェルト５９内をパイプ長手方向に拡散しながら、図中矢印Ａで示すように、フェルト５９内を重力方向に移動して、供給ローラ６０の表面上に転位する。そして、供給ローラ６０と規制ブレード６１との当接位置でローラ状の液膜厚が規制された後、供給ローラ６０と塗布ローラ６２との当接位置で塗布ローラ６２の表面上に供給される。このようにして塗布ローラ６２の表面上に供給された離型促進オイルは、定着ベルト５３に当接しながら図中反時計回り方向に従動回転する塗布ローラ６２の回転に伴って、塗布ローラ６２と定着ベルト５３とが当接する塗布ニップに進入する。そして、この塗布ニップにおいて、定着ベルト５３のおもて面に塗布される。なお、規制ブレード６１の先端部の供給ローラ６０に対する組み込み量を調整することで、定着ベルト５３に対するオイル塗布量を調整することが可能である。

規制ブレード６１によって規制された余剰オイルは、オイル受皿６３に受け止められた後、受皿の底部に設けられたドレンを通って図示しないオイル貯留タンク内に自重で戻される。

かかる構成の塗布装置５７に用いられる離型促進オイルとしては、上記（３）の化学式で表される安価なジメチルシリコーンオイルを用いるのが一般的である。しかしながら、ジメチルシリコーンオイルは、シリコーンゴム中で膨潤するため、シリコーンゴム製の表面層を有する部材に塗布されると、その表面層を劣化させ易くなる。例えば、シリコーンゴム製の表面層を設けた定着ベルトでは、その寿命を１０〜６０［ｋｐ］程度にしてしまう。但し、フッ素ゴム中では膨潤しないため、定着ベルトとして、フッ素ゴム製の表面層を設けたものを用いれば、ジメチルシリコーンオイルの塗布によるベルトの低寿命化を抑えることができる。例えば、フッ素ゴム製の表面層を設けた定着ベルトにジメチルシリコーンオイルを塗布した場合のベルト寿命は、３００〜４００［ｋｐ］程度である。なお、１［ｋｐ］とは、１０００枚の記録紙にプリントアウトを行うことを示している。

しかし、フッ素ゴムとジメチルシリコーンオイルとは親和性が悪いので、ジメチルシリコーンオイルをローラ表面に均一に濡れ広がらせることができない。このため、フッ素ゴムからなる表面層と、ジメチルシリコーンオイルとの組合せでは、トナー像のオフセットを十分に抑えることが困難であるという問題があった。

一方、定着ベルト等の加熱部材に塗布する離型促進オイルとしては、上記（４）の化学式で表されるアミノ基含有オルガノポリシロキサンと、上記５）の化学式で示されるアミノ基含有オルガノポリシロキサンとを主成分とするアミノ変性シリコーンオイルが知られている。このアミノ変性シリコーンオイルは離型性に優れるとともに、フッ素ゴムとの親和性が良いので、フッ素ゴム製の表面層上で良好に濡れ広がることができる。しかし、このアミノ変性シリコーンオイルは、オイル自体の材料費がジメチルシリコーンオイルと比較して高価であるため、コスト高になるという欠点がある。

次に、本実施形態に係る画像形成方法における特徴的な事項について説明する。
本発明者らは、図１〜図３に示した複写機と同様の構成の試験機を用意した。この試験機には、先に図１４に示したローラ定着方式の定着装置９０を搭載するとともに、定着ローラ９１に塗布する離型促進オイルとして、上記（３）の化学式で表されるジメチルシリコーンオイルをセットした。そして、定着温度を１３０〜２１０［℃］まで変化させながら、それぞれの定着温度でテスト画像をプリントアウトして、その画質や定着ローラ９１に対するトナー像の有無などを評価した。なお、定着ローラ９１としては、フッ素ゴム製の表面を被覆した直径１００［ｍｍ］のローラを使用した。また、加圧ローラ９２としては、直径１００［ｍｍ］のローラを使用し、ニップ幅（ローラ表面移動方向における定着ニップの長さ）を１３［ｍｍ］に設定した。また、転写紙としては、複写機等で一般的に使用される普通紙（５５ｋｇ紙）と、厚紙（３００ｇ／ｍ^２）とを用いた。また、テスト画像としては、図７に示すように、Ａ４サイズの転写紙Ｐの通紙方向Ｂにおける先端部に長さＬ１＝５［ｍｍ］の余白に続いてベタ画像が出力されるものを採用した。

次に、試験機に搭載する定着装置を、図１４に示したローラ定着方式の定着装置９０から、図４に示したベルト定着方式の定着装置５０に変更した。そして、定着ベルト５３の表面温度（定着温度）を１３０〜２１０［℃］まで変化させながら、それぞれの定着温度でテスト画像をプリントアウトして、その画質や定着ベルト５３に対するトナー像の有無などを評価した。なお、離型促進オイルとしては、ローラ定着方式のときと同様に、ジメチルシリコーンオイルを用いた。

これらの実験の結果を次の表１に示す。

表１に示すように、ベルト定着方式では、ローラ定着方式に比べて、オフセットを引き起こすことなく良好な定着を行い得る定着温度領域を大きくし得ることがわかる。ベルト定着方式では、ニップ幅が広く、転写紙の定着ニップ通過時間をより長くすることができるからである。どちらの方式でも、高温側で光沢ムラが発生する場合がある。この光沢ムラは普通紙を高い定着温度で定着した場合に発生し、オイル種類、オイル塗布の均一性、用紙の剥離性などによって発生定着温度が大きく変化する。なお、この光沢ムラとは、画像内に局所的に光沢度を低下させる箇所が発生する現象であり、画質を著しく劣化させてしまう。ローラ定着方式では、普通紙における光沢ムラの発生の防止と、厚紙を使用した場合におけるオフセットの防止とを両立し得る定着温度域がない。これに対し、ベルト定着方式では、これらを両立し得る定着温度域を具備（１６０℃）し得ることがわかる。

次に、本発明者らは、図４に示したベルト定着方式の定着装置５０を搭載した試験機に、３種類の離型促進オイルをそれぞれ別々にセットして、それぞれにおける画質やオフセットの有無について評価した。３種類の離型促進オイルのうちの１つは、上記（３）の化学式で表される安価なジメチルシリコーンオイルである。以下、このオイルを「安価な従来オイル」という。また、３種類の離型促進オイルのうちのもう１つは、上記（４）及び（５）の化学式で表される高価なアミノ変性シリコーンオイルである。以下、このオイルを「高価な従来オイル」という。また、最後の１つは、上記（１）の化学式で表されるジメチルポリシロキサンと、上記（２）の化学式で表されるアミノ基含有ジメチルポリシロキサンとが混合されたオイルである。以下、このオイルを「実施例オイル」という。

この実験の結果を次の表２に示す。

表２に示すように、実施例オイルや高価な従来オイルは、安価な従来オイルに比べて、普通紙を用いた場合において、オフセットを引き起こすことなく良好な定着を行い得る定着温度領域を大きくし得ることがわかる。安価な従来オイルを用いつつ普通紙にテスト画像を出力した場合、定着温度が１７０［℃］以上となると、光沢ムラが発生してしまう。また、定着温度が１８０［℃］以上となると、ホットオフセットが発生した。これに対し、実施例オイルや高価な従来オイルでは、普通紙を用いた場合に定着温度を１９０［℃］にしても、光沢ムラを発生させないことがわかる。ホットオフセットは、定着温度を高くし過ぎて、トナーと定着ベルト５３との離型性を悪化させることによって発生するが、実施例オイルや高価な従来オイルでは、トナーと定着ベルト５３との離型性を良好に向上させることで、１９０［℃］におけるホットオフセットを良好に防いでいる。高価な従来オイルがこのように離型性を良好に高め得ることは既に知られていたが、本発明者らが新たに開発した実施例オイルでも、同様の結果が得られることがわかる。参考までに、定着ベルト５３の表面上における実施例オイルの濡れ広がりの状態を目視したところ、安価な従来オイルに比べて良好に濡れ広がっていることが確認できた。

実施例オイルは、先に化１で示したように、従来から一般的に用いられてきたジメチルシリコーンオイル（化学式（１））に、化学式（２）で表されるアミノ基含有ジメチルポリシロキサンが混合されたものである。そして、アミノ基含有ジメチルポリシロキサンにより、定着ベルト５３からのトナーの離型性を高めている。よって、アミノ基含有ジメチルポリシロキサンの混合比が低すぎると、離型性を高める効果が得られなくなる。また、このアミノ基含有ジメチルポリシロキサンの混合比によっては、実施例オイルの価格を高価な従来オイルと同等から、あるいはそれよりも高くしてしまうおそれがある。

そこで、本発明者らは、互いにジメチルシリコーンオイルとアミノ基含有ジメチルポリシロキサンとの混合比が異なる複数種類の実施例オイルを用意し、それぞれの実施例オイルにおいて、画質やオフセットの有無を評価した。すると、ジメチルポリシロキサンと、アミノ基含有ジメチルポリシロキサンとの混合物の１００重量部あたりに、アミノ基含有ジメチルポリシロキサンを僅かに０．５重量部（０．５％）混ぜるだけで（重量比で９９．５：０．５）、表２と同様の良好な離型性が得られることがわかった。また、アミノ基含有ジメチルポリシロキサンの含有量を１０重量部よりも大きくしても（重量比で９０：１０）、実施例オイルの価格を高価な従来オイルよりも安価に留めることができるが、２５［℃］におけるオイルの粘度が１×１０^−２［ｍ^２／ｓ］（１００００ｃｓｔ）よりも高くなってしまうことがわかった。そして、粘度が１×１０^−３［ｍ^２／ｓ］よりも高くなると、ベルト表面上での濡れ広がり性が急激に悪化して、初期離型性を低下させてしまうことがわかった。なお、実施例オイルの２５℃における粘度を１×１０^−５［ｍ^２／ｓ］（１０ｃｓｔ）よりも低くしてしまうと、高温環境下での揮発性を急激に高めてしまうため、定着装置５０を密閉しないとオイルの性状を維持することができなかった。よって、実施例オイルとしては、２５℃における粘度を１×１０^−５〜１×１０^−２［ｍ^２／ｓ］（１０〜１００００ｃｓｔ）に調整したものを用いることが望ましい。そこで、混合比（ジメチルポリシロキサン：アミノ基含有ジメチルポリシロキサン）を、９０：１０〜９９．５：０．５にし、且つ２５［℃］における粘度を１×１０^−５〜１×１０^−２［ｍ^２／ｓ］に調整したものを、本実施形態に係る画像形成方法に用いる実施例オイルとする。

なお、実験では、粘度を［ｃｓｔ］というで求めたが、「１ｃｓｔ＝１×１０^−６ｍ^２／ｓ」という公式により、［ｃｓｔ］を［ｍ^２／ｓ］に変換した。このとき、小数点以下第６位で四捨五入を行った。また、上記化１の化学式（１）におけるジメチルポリシロキサンの粘度は、１０〜５０００［ｃｓｔ］＝１×１０^−５〜５×１０^−３［ｍ^２／ｓ］である。

参考までに、定着ベルト５３の表面温度（定着温度）と、テスト画像の光沢度との関係を図８にグラフとして示す。図示のように、実施例オイルは、高価な従来オイルと同様に、画像に対して良好な光沢度を付与し得ることがわかる。

安価な従来オイルの価格を「１」とした場合における各種オイルの価格倍率を次の表３に示す。

この表３において、実施例オイルについては、その価格を最も高くする混合比（ジメチルポリシロキサン：アミノ基含有ジメチルポリシロキサン＝９０：１０）のものにおける価格倍率を示している。表３に示しように、実施例オイルは、その価格を最も高くする混合比でも、その価格倍率は１．０９であり、安価な従来オイルと殆ど同じ価格であることがわかる。これに対し、高価な従来オイルは、安価な従来オイルの２．２７倍もの価格である。

本発明者らは、図４に示した定着装置５０として、２種類のものを用意した。これらのうちの１つは、図９に示すように、加圧ローラ５４のローラ部に被覆するゴムからなる弾性層を、定着ローラ５１のローラ部に被覆するゴムからなる弾性層よりも厚く且つ低硬度にしたものである。かかる構成では、図示のように、定着ローラ５１が定着ベルト５３を介して、より低硬度の加圧ローラ５４に食い込む。これにより、定着凸型の定着ニップが形成される。そして、定着ニップを通過した転写紙Ｐが、加圧ローラ５４から速やかに分離してから、定着ローラ５１の曲率に沿った定着ベルト５３に少し巻き付くように移動した後、定着ベルト５３から分離する。

２種類の定着装置５０のうちのもう１つは、図１０に示すように、定着ローラ５１のローラ部に被覆するゴムからなる弾性層を、加圧ローラのローラ部に被覆するゴムからなる弾性層よりも厚く且つ低硬度にしたものである。かかる構成では、図示のように、加圧ローラ５４が定着ベルト５３を介して、より低硬度の定着ローラ５１に食い込む。これにより、加圧凸型の定着ニップが形成される。そして、定着ニップを通過した転写紙Ｐが、定着ベルト５３から速やかに分離してから、加圧ローラ５４に少し巻き付くように移動した後、加圧ローラ５４から分離する。

本発明者らは、これら２種類の定着装置５０について、それぞれ図７に示したテスト画像を出力して、テスト画像の光沢度を調べる実験を行った。この結果を次の表４に示す。なお、光沢度については、日本電色社製のグロスメータ（ＶＧ２０００）を用い、１インチ×１インチ以上の１００［％］印字率のベタパターンに光を当てて測定した。光の入射角度や反射角度については、ともに６０［°］に設定した。

表４に示すように、定着凸型の定着ニップ（図９）の場合には、テスト画像の先端部における光沢度が中央部よりも劣ってしまい、光沢ムラが発生してしまうことがわかる。これに対し、加圧凸型の定着ニップ（図１０）の場合には、先端部、中央部ともに良好な光沢度になって、光沢ムラが発生していないことがわかる。これらのことから、加圧凸型の定着ニップを形成した方が、定着凸型の定着ニップを形成するよりも高画質化を図り得ることがわかる。

但し、加圧凸型の定着ニップでは、図１０に示したように、定着ローラ５１のゴム層を比較的厚くするので、定着ベルト５３を加圧するための発熱源を定着ローラ５１内に設けてしまうと、定着ローラ５１の蓄熱量を大きくしてしまう。また、発熱源への電源供給を開始してから、定着ベルト５３の表面温度を所望の定着温度まで昇温せしめるためのウォームアップ時間が長くなる。更には、定着ニップに複数の転写紙Ｐを連続的に通紙する必要のある連続プリントアウトにおいて、発熱源への電源のＯＮ／ＯＦＦによるベルト表面温度の追従性を悪くしてしまう。

そこで、図１０に示した定着装置５０では、弾性層を肉厚にする必要のある定着ローラ５１ではなく、図４に示したように、弾性層を肉厚にする必要のない加熱ローラ５２内に熱源を設けている。そして、この加熱ローラ５２に対する巻き付け箇所において定着ベルト５３を加熱した後、定着ニップ内に進入させている。なお、かかる構成では、ある程度の蓄熱量を確保する目的で、図５に示したように、定着ベルト５３のベルト基体５３ａと表面層５３ｃとの間に弾性層５３ｂを設けるのが一般的であるが、弾性層５３ｂの厚み偏差などにより、どうしても温度ムラを引き起こしてしまう。このため、かかる温度ムラが発生しても、ホットオフセットを発生させないように、ある程度の非オフセット定着温度領域を確保する必要があり、そのためには、実施例オイルや高価な従来オイルを用いる必要がある。

これらの事情を踏まえて、本画像形成方法では、図１０に示した加圧凸型の定着ニップを形成する定着装置５０を用い、定着ベルト５３を加熱ローラ５２によって加熱し、且つ、実施例オイルを用いるようにしている。定着ローラ５１としては、厚み１５［ｍｍ］のシリコーンゴムからなるＪＩＳ−Ａゴム硬度が３０［Ｈｓ］である弾性層をアルミ芯金に被覆したものを用いている。また、加圧ローラ５４としては、厚み２［ｍｍ］のシリコーンゴムからなるＪＩＳ−Ａゴム硬度が３２［Ｈｓ］である弾性層をアルミ芯金に被覆したものを用いている。なお、加圧ローラ５４については、総荷重１３０［ｋｇｆ］の圧力によって定着ローラ５１に向けて押圧している。これにより、加圧凸型の定着ニップを形成することができる。

本発明者らは、次に、かかる構成の定着装置５０として、加圧ローラ５４の表面層の材質が互いに異なる２種類のものを用意した。１つは、加圧ローラ５４の弾性層の上に、ＰＦＡ（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ポリマー）からなる表面層を被覆したものものである。もう１つは、加圧ローラ５４の弾性層の上に、フッ素ゴムからなる表面層を７０［μｍ］の厚みで被覆したものである。

本発明者らは、まず、加圧ローラ５４にＰＦＡからなる表面層を被覆した定着装置５０を上述の試験機に搭載した。そして、上述した３種類の離型促進オイルのそれぞれについて、テスト画像を出力した場合の転写紙Ｐの挙動や、テスト画像の光沢度を調べた。転写紙Ｐとしては、普通紙（５５ｋｇ紙）を用いた。また、テスト画像としては、図１１に示すように、転写紙Ｐの通紙方向Ｂにおける先端から長さＬ２＝２０ｍｍの余白に続いてベタ画像が出力されるものを用いた。後述するベタ中央部は、このベタ画像の中心における２０×２０［ｍｍ］の大きさのベタ箇所である。かかるテスト画像を転写紙Ｐの一方の面に形成して定着装置５０を経由させた後、図１に示したスイッチバック装置３６によって転写ユニット２４に向けてスイッチバックさせた。そして、転写紙Ｐのもう一方の面にも同様のテスト画像を形成した後、定着装置５０に再び通した。転写紙Ｐの挙動については、定着ニップを再通過した後の転写紙Ｐの様子を高速度カメラで撮影して評価した。この実験における転写紙Ｐの定着ニップからの排出量（Ｘ座標）と、転写紙Ｐの鉛直方向における位置（Ｙ座標）と、オイル種類との関係を図１２にグラフとして示す。また、オイル種類と、転写紙Ｐの各面におけるテスト画像の光沢度との関係を次の表５に示す。なお、表５において、Ｓ面とは、転写紙Ｐの両面のうち、テスト画像を先に転写した方の面である。また、Ｄ面とは、転写紙Ｐにおけるもう一方の面である。

本発明者らは次に、試験機にセットする定着装置５０を、加圧ローラ５４にフッ素ゴム（フッ素ゴムラテックス：日東工業社製）からなる表面層を被覆したものに交換した。そして、加圧ローラ５４にＰＦＡからなる表面層を被覆した定着装置の場合と同様にして、テスト画像を出力した。この実験における転写紙Ｐの定着ニップからの排出量（Ｘ座標）と、転写紙Ｐの鉛直方向における位置（Ｙ座標）と、オイル種類との関係を図１３にグラフとして示す。また、オイル種類と、転写紙Ｐの各面におけるテスト画像の光沢度との関係を次の表６に示す。

加圧ローラ５４として、ＰＦＡからなる表面層を被覆したものを用いた場合には、図１２に示したように、安価な従来オイルを用いると、定着ニップから排出された転写紙Ｐが次のような挙動を示す。即ち、定着ローラ５１の曲率に沿って移動する定着ベルト５３に転写紙Ｐが巻き付きながら移動した後、ベルト表面から分離される。また、高価な従来オイルを用いると、定着ニップから排出された転写紙Ｐが、加圧ローラ５４に巻き付きながら移動した後、ローラ表面から分離される。これらに対し、実施例オイルでは、定着ニップから排出された転写紙Ｐが、ほんの一瞬だけ加圧ローラ５４表面に追従して移動した後、定着ベルト５３、加圧ローラ５４の両方から速やかに分離されている。また、安価な従来オイルでは、表５に示したように、Ｓ面、Ｄ面ともにテスト画像の先端部における光沢度が中央部よりも劣って光沢ムラが現れてしまった。これに対し、実施例オイルや高価な従来オイルでは、Ｓ面、Ｄ面ともにテスト画像内での光沢ムラは現れなかったが、Ｓ面におけるテスト画像の光沢度がＤ面におけるテスト画像よりも劣るという両面間での光沢ムラが現れてしまった。

一方、加圧ローラ５４として、フッ素ゴムからなる表面層を被覆したものを用いた場合にも、安価な従来オイルを用いると、図１３に示したように、定着ニップから排出された転写紙Ｐが次のような挙動を示す。即ち、定着ローラ５１の曲率に沿って移動する定着ベルト５３に転写紙Ｐが巻き付きながら移動した後、ベルト表面から分離される。この挙動は、図１２との比較からわかるように、ＰＦＡからなる表面層が被覆された加圧ローラ５４を用いた場合とほぼ同じである。また、高価な従来オイルを用いると、図１３に示すように、定着ニップから排出された転写紙Ｐが、加圧ローラ５４に巻き付きながら移動した後、ローラ表面から分離される。この挙動も、図１２との比較からわかるように、ＰＦＡからなる表面層が被覆された加圧ローラ５４を用いた場合とほぼ同じである。また、実施例オイルでは、定着ニップから排出された転写紙Ｐが、加圧ローラ５４にも定着ベルト５３にも巻き付くことなく、ほぼ真っ直ぐな状態で進む。この挙動は、図１２との比較からわかるように、ＰＦＡからなる表面層が被覆された加圧ローラ５４を用いた場合よりも、加圧ローラ５４からの分離性が高まっていることを示す。そして、表６に示したように、Ｓ面、Ｄ面ともにテスト画像内の光沢ムラがないことに加えて、Ｓ面〜Ｄ面間におけるテスト画像の光沢ムラも発生させない良好な結果となった。これに対し、安価な従来オイルでは、テスト画像内における光沢ムラが発生し、高価な従来オイルでは、テスト画像内における光沢ムラと、Ｓ面〜Ｄ面間におけるテスト画像の光沢ムラとの両方が発生した。高価な従来オイルの場合、定着ニップから排出された転写紙Ｐが加圧ローラ５４に少し巻き付き気味に移動することから、Ｓ面の先端部における加熱が過剰となり、その結果、先端部の光沢度が低下したためと考えられる。

これらの実験結果を踏まえて、本画像形成方法では、加圧ローラ５４として、厚み２［ｍｍ］のシリコーンゴムからなるＪＩＳ−Ａゴム硬度が３２［Ｈｓ］である弾性層の上に、フッ素ゴムからなる表面層を被覆したものを用いる。

本発明者らは、次に、かかる構成の定着装置５０における塗布ローラ６２から定着ベルト５３へのオイル塗布量を、規制ブレード６１の供給ローラ６０に対する食い込み量の調整によって様々な値に変化させた。そして、それぞれのオイル塗布量において、テスト画像における光沢ムラの有無やオフセットの有無を調べる実験を行った。オイル塗布量については、予め重量を測定しておいたＯＨＰシートを定着装置５０内に通紙し、その後のＯＨＰシートの重量を精密天秤にて測定して、通紙前後の重量差を算出した。ＯＨＰシートはＡ４サイズであるため、この重量差をＡ４面積（２１ｃｍ×２９．７ｃｍ）で除算したものを、単位面積当りのオイル塗布量とした。この結果を次の表７に示す。

表７に示すように、定着ベルト５３に対するオイル塗布量が増えるほど、定着ベルト５３とトナーとの離型性は良くなり、ホットオフセット発生定着温度が高温側に広がる。但し、オイル塗布量が０．００１６［ｍｇ／ｃｍ^２］以上では、塗布量が増加してもホットオフセット発生定着温度が高温側に広がらなくなる。よって、オイル塗布量を０．００１６［ｍｇ／ｃｍ^２］以上にすることで、定着ベルト５３とトナーとの離型性を良好に発揮させ得ることがわかった。

本発明者らは、次に、それぞれのオイル塗布量でテスト画像が出力された転写紙Ｐに対して、ボールペンによって加筆して、その加筆性の善し悪しを調べる実験を行った。この結果を次の表８に示す。

オイル塗布量が多すぎると、転写紙Ｐ上に付着したオイルにより、ボールペン等での加筆性が悪くなる傾向がある。表８に示したように、オイル塗布量が０．０１９２［ｍｇ／ｃｍ^２］以上となると、ボールペンで加筆した際に、文字かすれが発生してしまった。

これらの実験結果を踏まえて、本画像形成方法では、定着装置５０として、規制ブレード５１の食い込み量や、供給ローラ６０の回転数により、オイル塗布量を０．００１６〜０．０１９２［ｍｇ／ｃｍ^２］に調整したものを用いる。

本発明者らは、次に、かかる構成の定着装置５０に搭載する定着ベルト５３として、図５に示した３層構造のものに代えて、次のようなものを用いた場合における画質について評価した。即ち、ベルト基体５０ａの上に厚み１００［μｍ］のフッ素ゴムからなる表面層５０ｃだけを設けた定着ベルト５３である。すると、テスト画像のベタ部中に格子模様の光沢ムラが発生してしまった。

本発明者らは、次に、ベルト基体５０ａの上に厚み１００［μｍ］のフッ素ゴムからなる表面層５０ｃだけを設けた定着ベルト５３を用いて、同様の実験を行った。すると、オフセット発生温度が低温側に縮小してしまった。これは、離型性がより悪くなったことを示している。フッ素ゴムとしては、日東工業社製のフッ素ゴムラテックスを用いた。

以上、実施形態に係る画像形成方法では、離型促進オイルとして、上記（１）の化学式で表されるジメチルポリシロキサンと、上記（２）の化学式で表されるアミノ基含有ジメチルポリシロキサンとの混合物の１００重量部あたりに、０．５〜１０重量部のアミノ基含有ジメチルポリシロキサンを含有させたものを用いる。かかる離型促進オイルでは、上述したように、高価な従来オイルと同様に定着ベルト５３に対して良好なトナー離型性を発揮させてホットオフセットや光沢ムラを良好に抑えるとともに、高価な従来オイルよりもコスト安を実現することができる。

また、離型促進オイルとして、２５［℃］における粘度が１×１０^−５〜１×１０^−２［ｍ^２／ｓｅｃ］であるものを用いる。かかる離型促進オイルは、上述したように、定着ベルト５３表面上での濡れ広がり性の悪化による初期離型性の低下を回避しつつ、オイル揮発を防止する目的で定着装置５０を密閉するといった対策を不要にすることができる。

また、ベルト部材たる定着ベルト５３として、ポリイミドからなるベルト基体５３ａのおもて面側に、弾性材料たるシリコーンゴムからなる弾性層５３ｂと、フッ素樹脂たるフッ素ゴムからなる表面層５３ｃとを設けたものを用いる。これにより、弾性層を設けない定着ベルト５３を用いる場合よりも、ベルトからのトナー離型性を高めることができる。

また、定着ベルト５３のおもて面に離型促進液たる実施例オイルを０．００１６［ｍｇ／ｃｍ^２］以上、０．０１９２［ｍｇ／ｃｍ^２］未満の塗布量で塗布する。これにより、上述したように、定着ベルト５３からのトナー離型性を良好に発揮させつつ、プリントアウト紙に対して良好な加筆性を発揮させることができる。

また、定着ベルト５３の裏面に裏面側ローラである定着ローラ５１を当接させながら、定着ローラ５１よりも高硬度の加圧ローラ５４を定着ベルト５３のおもて面に当接させて定着ローラ５１に向けて押圧して、定着ベルト５３と加圧ローラ５４とが当接し且つその当接面の断面が定着ローラ５１に向けて窪む加圧凸型の定着ニップを形成し、この定着ニップに記録部材たる転写紙Ｐを挟み込むことで、転写紙Ｐの表面に定着ベルト５３を圧接せしめる。このようにすることで、上述したように、定着凸型の定着ニップを形成する場合に比べて、１つの画像内での光沢ムラを抑えることができる。

また、加圧ローラとして、フッ素ゴムからなる表面層が被覆されたものを用いる。これにより、上述したように、ＰＦＡからなる表面層が被覆されたものを用いる場合に比べて、１つの画像内での光沢ムラや、転写紙Ｐにおける両面間での画像の光沢ムラを抑えることができる。

実施形態に係る画像形成方法を採用した複写機を示す概略構成図。 同複写機におけるプリンタ部の内部構成の一部を拡大して示す部分拡大構成図。 同プリンタ部におけるタンデム部の一部を示す部分拡大図。 同プリンタ部の定着装置を示す拡大構成図。 同定着装置の定着ベルトを示す拡大断面図。 同定着装置の塗布装置を、加熱ローラや定着ベルトの一部とともに示す拡大構成図。 テスト画像を示す模式図。 同定着ベルトの表面温度と、テスト画像の光沢度との関係を示すグラフ。 定着凸型の定着ニップを採用した定着装置における定着ローラ及び加圧ローラを示す拡大断面図。 同複写機の定着装置における定着ローラ及び加圧ローラを示す拡大断面図。 両面プリントアウトの実験に採用したテスト画像を示す模式図。 加圧ローラとして、ＰＦＡからなる表面層を被覆したものを用いた場合における転写紙の定着ニップからの排出量（Ｘ座標）と、転写紙の鉛直方向における位置（Ｙ座標）と、オイル種類との関係を示すグラフ。 同複写機の定着装置における転写紙の定着ニップからの排出量（Ｘ座標）と、転写紙の鉛直方向における位置（Ｙ座標）と、オイル種類との関係を示すグラフ。 ローラ定着方式の定着装置の一例を示す拡大構成図。

符号の説明

Ｐ：転写紙（記録部材）
５０：定着装置
５１：定着ローラ（張架部材、裏面側ローラ）
５２：加熱ローラ（張架部材、加熱手段）
５３：定着ベルト（ベルト部材、加熱部材）
５３ａ：ベルト基体
５３ｂ：弾性層
５３ｃ：表面層
５４：加圧ローラ
５７：塗布装置（塗布手段）

Claims (9)

1. 無端状のベルト部材を複数の張架部材によって張架しながら無端移動せしめる工程と、無端移動する該ベルト部材を加圧する工程と、該ベルト部材からのトナーの離型性を促進するために、無端移動する該ベルト部材のおもて面に離型促進液を塗布する工程と、表面にトナー像が記録された記録部材に加熱後且つ離型促進液塗布後の加熱部材たる該ベルト部材を圧接せしめる工程と、該おもて面から該記録部材を剥離する工程とを実施して、該記録部材に該トナー像を定着せしめる定着方法において、
   上記ベルト部材として、ポリイミドからなるベルト基体のおもて面側に、弾性材料からなる弾性層と、フッ素樹脂からなる表面層とを設けたものを用いるとともに、
   上記離型促進液として、
   

   

   上記（１）の化学式で表されるジメチルポリシロキサンと、上記（２）の化学式で表されるアミノ基含有ジメチルポリシロキサンとが混合されたものを用いることを特徴とする定着方法。
2. 請求項１の定着方法であって、
   上記離型促進液が、上記ジメチルポリシロキサンと、上記アミノ基含有ジメチルポリシロキサンとの混合物の１００重量部あたりに、０．５〜１０重量部の該アミノ基含有ジメチルポリシロキサンを含有することを特徴とする定着方法。
3. 請求項１又は２の定着方法であって、
   上記離型促進液の２５［℃］における粘度が１×１０^−５〜１×１０^−２［ｍ^２／ｓｅｃ］であることを特徴とする定着方法。
4. 請求項１乃至３の何れかの定着方法において、
   上記ベルト部材のおもて面に上記離型促進液を０．００１６［ｍｇ／ｃｍ^２］以上、０．０１９２［ｍｇ／ｃｍ^２］未満の塗布量で塗布することを特徴とする定着方法。
5. 請求項１乃至４の何れかの定着方法において、
   上記ベルト部材の裏面に裏面側ローラを当接させながら、該裏面側ローラよりも高硬度の加圧ローラを該ベルト部材のおもて面に当接させて該裏面側ローラに向けて押圧して、該ベルト部材と該加圧ローラとが当接し且つその当接面の断面が該裏面側ローラに向けて窪む形状となる定着ニップを形成し、該定着ニップに上記記録部材を挟み込むことで、該記録部材の表面に該ベルト部材を圧接せしめることを特徴とする定着方法。
6. 請求項５の定着方法において、
   上記加圧ローラとして、フッ素ゴムからなる表面層が被覆されたものを用いることを特徴とする定着方法。
7. 記録部材にトナー像を記録する記録工程と、該記録部材に該トナー像を定着せしめる定着工程とを実施する画像形成方法において、
   上記定着工程にて、請求項１乃至６の何れかの定着方法によって記録部材にトナー像を定着させることを特徴とする画像形成方法。
8. トナー像を担持している記録部材に対して該トナー像を定着せしめる定着装置において、
   請求項１乃至６の何れかの定着方法によって記録部材にトナー像を定着せしめることを特徴とする定着装置。
9. 記録部材にトナー像を形成するトナー像形成手段と、該記録部材に該トナー像を定着せしめる定着装置とを備える画像形成装置において、
   上記定着装置として、請求項８の定着装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。

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