定着装置用ローラ、定着装置、及び、画像形成装置
【課題】ジャーナルにトナーの付着汚れが生じない、あるいはトナー付着が生じても簡便な方法で除去ができる、リユースに適した定着加熱ローラを提供する。
【解決手段】両端にジャーナルが設けられた定着装置用ローラにおいて、前記ジャーナルの側面に凹凸が多数設けられている定着装置用ローラ。
【解決手段】両端にジャーナルが設けられた定着装置用ローラにおいて、前記ジャーナルの側面に凹凸が多数設けられている定着装置用ローラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、用紙等の記録体における未定着トナーを定着させる定着装置に用いられるローラ、そのようなローラを備えた定着装置、及び、画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置において、用紙等の記録体に静電付着されている未定着トナーを溶融定着させるための定着装置が設けられている（特許文献１参照）。
【０００３】
このような定着装置のうち、いわゆるベルト定着方式の定着装置としては、例えば図１１に示すものが従来知られている。
【０００４】
この定着装置１は、ハロゲンランプを用いたハロゲンヒータ２によって加熱される定着加熱ローラ３と、この定着加熱ローラ３との間で環状の無端の定着ベルト４が懸架される定着ローラ５と、この定着ローラ５に定着ベルト４を介して対向する加圧ローラ６とを備え、定着ベルト４と加圧ローラ６との間を用紙等の記録体Ｐが通過する際に、記録体Ｐ上の未定着トナーＴを溶融させるとともにその記録体Ｐに圧力を加えて、溶融したトナーを記録体Ｐに定着させるようになっている。
【０００５】
このような定着装置１は、定着加熱ローラ３及び定着ベルト４の全体の熱容量を小さく抑えることができるために、ハロゲンヒータ２への通電を開始してから定着加熱ローラ３及び定着ベルト４の表面温度が定着に必要な温度に到達するまでの立ち上がり時間（ウォームアップ時間）を短くすることができるという効果を奏する。
【０００６】
このような定着装置においても昨今の環境意識の高まりから、リサイクルあるいはリユースが求められるようになっている。個々の部品には耐用寿命があるために、定着装置内のすべての部品にこのようなリサイクルやリユースの展開はできないが、定着加熱ローラは直接トナーや紙と接触しないことから、比較的リユースが容易な部品であると考えられた。
【０００７】
しかしながら、使用後の定着加熱ローラをそのままリユースするには問題があった。すなわち、定着加熱ローラ両端に生じるトナーの付着汚れである。
【０００８】
定着加熱ローラは回転駆動するために、その両端にはベアリング等の回転支持部材が存在する。回転支持部材は、定着ベルトが懸架される領域の外側、いわゆるジャーナルに設けられており、ジャーナルの外径は定着ベルトが接する領域より小径となっている。
【０００９】
このような定着加熱ローラの具体的な形状を図１に示す。図１において、大径部１１は図中破線で示した定着ベルト４が懸架される領域であり、その両端の小径部であるジャーナル１５にリユースで問題となるトナー付着汚れ領域が生じる。なおジャーナル１５には回転支持部材であるベアリング１４が装着されている。
【００１０】
前述のように定着加熱ローラは直接トナーと接触しない。しかし、複写機等の画像形成装置内部には少なからず浮遊している飛散トナーが存在し、この飛散トナーが定着加熱ローラのジャーナルに接触することで、ジャーナルにトナーの付着汚れが生じていた。定着加熱ローラをリユースするにあたっては、このようなジャーナルのトナー付着汚れを除去しなければない。
【００１１】
その理由について図２を用いて説明する。定着加熱ローラをリユースするためには、まず、ジャーナルに取り付けられている回転支持部材であるベアリング１４が、トナーあるいは紙粉等の付着や巻き込みで回転の円滑性が損なわれているために新しいもの（ベアリング１４’）に交換しなければならない。このためベアリング１４をジャーナル１５から抜き取らなければならないが、抜去方向のジャーナルにトナーが付着しているとベアリング１４の移動の障害となり、ベアリング１４が抜けなくなる場合がある（図２(ａ)参照）。一方、新たなベアリング１４’をジャーナルへ挿入する際にも、挿入方向のジャーナルに付着トナーが存在するとベアリング１４’の移動の障害となり、本来の挿入位置の手前で固着してしまう場合もあった（図２(ｂ)参照）。これらの事情から、ジャーナルの付着トナーは除去しなければならず、定着加熱ローラのリユースラインには付着トナーの除去工程が必須となっていた。この付着トナーの除去工程では溶剤を用いて付着トナーの除去を行っており、環境負荷あるいは作業効率の点から好ましい状態ではなかった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、以上の背景に鑑みてなされたものであり、ジャーナルにトナーの付着汚れが生じない、あるいはトナー付着が生じても簡便な方法で除去ができる、リユースに適した定着加熱ローラを提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の定着装置用ローラは、上記課題を解決するため、請求項１に記載のように、両端にジャーナルが設けられた定着装置用ローラにおいて、前記ジャーナルの側面に凹凸が多数設けられていることを特徴とする定着装置用ローラである。
【００１４】
本発明の定着装置用ローラは、請求項２に記載のように、請求項１に記載の定着装置用ローラにおいて、前記凹凸の凹部と凸部との高さの差が１μｍ以上４μｍ以下で、かつ、隣接する該凸部同士の距離が０．１μｍ以上４μｍ以下であることを特徴とする。
【００１５】
本発明の定着装置用ローラは、請求項３に記載のように、請求項１または請求項２に記載の定着装置用ローラにおいて、前記ジャーナルに、前記定着装置用ローラを支持するための回転支持部材が固定される、平滑な回転支持部材固定領域が設けられていることを特徴とする。
【００１６】
本発明の定着装置用ローラは、請求項４に記載のように、請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の定着装置用ローラにおいて、前記凹凸が設けられた領域の表面に、低熱伝導性の皮膜が形成されていることを特徴とする。
【００１７】
本発明の定着装置は、請求項５に記載の通り、請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の定着装置用ローラを有することを特徴とする定着装置である。
【００１８】
本発明の画像形成装置は、請求項６に記載の通り、請求項５に記載の定着装置を有していることを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の定着装置用ローラによれば、ジャーナルの側面に凹凸が多数設けられているために、ジャーナルにトナーの付着汚れが生じない、あるいはトナー付着が生じても簡便な方法で除去ができる、リユースに適した定着加熱ローラとなる。
【００２０】
また、請求項２に記載の定着装置用ローラによれば、通常、用いられるトナーに対応できるので、より確実にジャーナルへのトナーの付着を防止することができる。
【００２１】
また、請求項３に記載の定着装置用ローラによれば、前記ジャーナルに、前記凹凸がない、前記定着装置用ローラを支持するための回転支持部材が固定される回転支持部材固定領域が設けられているために回転支持部材をジャーナルにしっかり固定でき、かつ、運転時の回転支持部材の予期せぬ移動を未然に防止することができる。
【００２２】
また、請求項４に記載の定着装置用ローラによれば、前記凹凸が設けられた領域の表面に、低熱伝導性の皮膜が形成されていることにより、ジャーナルに接触したトナーの付着を効果的に防止することができる。
【００２３】
また、本発明の定着装置は、上記のような定着装置用ローラを備えているので、リサイクルやリユースに適した定着装置となる。
【００２４】
また、本発明の画像形成装置は、上記のような定着装置用ローラを備えているので、リサイクルやリユースに適した画像形成装置となる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】従来の定着加熱ローラ周辺の概略構成を示すモデル図である。
【図２】従来の定着加熱ローラにおける問題を示す説明図である。
【図３】従来の定着加熱ローラ表面においてトナー付着が生じる原因を示す説明図である。図３（ａ）球形のトナー粒子の場合を示すモデル図である。図３（ｂ）不定形のトナー粒子の場合を示す
【図４】本発明の実施例（レーザ照射処理後の表面状態）を示す電子顕微鏡写真である。
【図５】本発明の実施例を示す説明図（レーザ照射処理された表面のモデル断面図）である。
【図６】エッチング処理された表面を示す走査型電子顕微鏡写真である。
【図７】本発明の実施例を示す説明図（エッチング等で処理された表面のモデル斜視図）である。
【図８】本発明の実施例を示す説明図（エッチング等で処理された表面のモデル断面図）である。
【図９】粗面化処理された領域９とマスキングされて平滑なままである領域１０を示す説明図である。
【図１０】本発明の効果を示す説明図である。図１０（ａ）従来のローラのジャーナルへ接触したトナー粒子７２を示すモデル図である。図１０（ｂ）及び図１０（ｃ）本発明に係る定着装置用ローラのジャーナルへ接触したトナー粒子７２を示すモデル図である。
【図１１】画像形成装置における定着装置を示す説明図である。
【図１２】発明を実施するための最良の形態に係る複写機を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
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。
【００２７】
図１２は、本発明に係る定着装置用ローラを備えた定着装置を有する画像形成装置としての複写機を示す。
【００２８】
この複写機４１は、複写対象となる原稿を読み取る原稿読取部４２と、記録体としての印刷用の用紙がストックされる給紙部４３と、給紙部４３から供給される用紙に原稿読取部４２からの画像信号に基づいてトナー像を形成する画像形成部４４と、そのトナー像が形成されたトナーを用紙に定着させる定着装置１と、トナー定着後の用紙を複写機外に排出するための排紙部４６と、図示を略す操作部と、同じく図示を略す制御部とを有する。
【００２９】
原稿読取部４２は、原稿を走査するために矢印Ｂ方向に走行するランプ４７及びミラー４８ａ，４８ｂと、その原稿からの反射光を受光するＣＣＤ４９とを備える。
【００３０】
給紙部４３は複数のトレイ２０ａ〜２０ｄを備え、各トレイにはそれぞれ異なるサイズの用紙がストックされている。
【００３１】
画像形成部４４は、矢印Ｃ方向に回転する感光体ドラム２１と、感光体ドラム２１の表面を一様に帯電させる帯電ローラ２２と、この一様に帯電した感光体ドラム２１の表面にＣＣＤ４９の受光結果に基づいて静電潜像を形成するレーザー光源２３と、感光体ドラム２１の表面にトナーを供給して静電潜像をトナー像として顕像化する現像ローラ２４と、感光体ドラム２１の表面に形成されたトナー像を給紙部１３からの用紙に転写する転写ローラ２５と、転写後の感光体ドラム２１の表面を清掃するクリーニング機構２６とを備える。
【００３２】
排紙部４６は、複写機４１の内外を連通する排紙口２７と、排出された用紙を受けるトレイ２８とを備え、画像形成部４４からの用紙は次述の定着装置１を経た後に排紙口２７を通過してトレイ２８上に排出される。
【００３３】
定着装置１は、ハロゲンランプを用いたハロゲンヒータ２とこのハロゲンヒータ２を内設してこれに加熱されて後述の定着ベルト４にその熱を伝える定着加熱ローラ３と、ローラとしての定着ローラ５と、定着加熱ローラ３及び定着ローラ５に掛け回されて循環することにより用紙Ｐにおける未定着トナーＴを加熱し溶融させる定着ベルト４と、定着ローラ５に対向して設けられこれとの間を通過する用紙Ｐに圧力を加えて溶融したトナーを用紙Ｐに定着させる加圧ローラ６とを備える。
【００３４】
定着ローラ５は図示を略す駆動機構によって矢印Ｄ方向に軸心周りに回転駆動され、これにより定着ベルト４が矢印Ｅ方向に移動する。
【００３５】
そして、定着加熱ローラ３が矢印Ｆ方向に回転して定着ベルト４は定着加熱ローラ３と定着ローラ５との間を循環する。
【００３６】
また、定着ベルト４の移動に伴い加圧ローラ６が矢印Ｇ方向に従動回転する。
この定着装置１では、定着加熱ローラ３に接触することにより加熱された定着ベルト４が、その後定着ローラ５に向かって移動して、搬送された用紙Ｐにおける未定着トナーＴを加熱し溶融させる。
【００３７】
この用紙Ｐが定着ローラ５と加圧ローラ６との間にさらに搬送されて両ローラによって圧力を加えられ、これによって溶融したトナーが用紙Ｐに定着する。
【００３８】
ここで、本発明者等が検討した結果、定着加熱ローラのジャーナルへのトナー付着は、ジャーナル側面の表面形状とトナー粒子の形状とによる影響が大きいことが判った。
【００３９】
図３(ａ)にモデル的に示す、ジャーナル１５側面表面とトナー粒子７１接触状態において、トナー粒子７１の形状が図示するようにほぼ球形であればジャーナル１５表面１５ａに接触しても、これらの接触は点接触となる。この状態であれば、ジャーナル１５側面へのトナー粒子７１付着は生じる可能性は低い。しかし実際のトナー粒子は図３(ｂ)に符号７２を付して示したように少なからず不規則形状をしている。図３(ｂ)に示された接触状態において、この不規則形状のトナー粒子７２がジャーナル１５の側面の表面１５ａに接触すると、その接触は面接触となりトナー付着を生じる可能性が高くなる。
【００４０】
円筒体であるジャーナル１５の表面１５ａは曲面ではあるが、使用されるトナー粒子の平均粒径、例えば８±１μｍ、を基準として見ると、このようなジャーナル１５の表面１５ａは相対的に平面であるとして考えることができる。このときジャーナル１５表面１５ａの温度がトナーの溶融温度(粘着力発現温度)以上にあると、トナー表面に粘着力が生じジャーナル表面１５ａに付着してしまう。さらにこの付着トナーは粘着力を維持したままの状態であるために、この付着トナーを起点として紙粉等の夾雑物（コンタミ）や、さらなるトナーの付着を招き、やがて視認できる大きいトナー付着汚れが発生していた。
【００４１】
本発明者等はこのようなトナー付着汚れの付着現象の解決策を検討する中で、不規則形状のトナー粒子がジャーナル１５表面１５ａに接触しても、その接触面積が小さければトナー粒子の付着を抑制できると考えて本発明に至った。
【００４２】
ここで、トナー粒子とジャーナル表面との接触面積を減少させる具体的な手段は、ジャーナルの側面の表面の粗面化である。凹凸をこの側面に多数設けることにより、この粗面化が達成できる。
【００４３】
このような粗面化方法として、レーザー加工法、化学的エッチング法、電気化学的エッチング法、ブラスト法が挙げられる。
【００４４】
さらにその粗面化形状を検討した結果、凹凸の凹部と凸部との高さの差を１μｍ以上４μｍ以下とし、かつ、隣接する該凸部同士の距離を０．１μｍ以上４μｍ以下とすることにより、現在、画像形成装置に用いられているトナーの付着を十分に抑制できることを見出した。
【００４５】
さらにジャーナル側面の表面温度はトナーが溶融して粘着力を発現する温度以下であることが望ましく、そのような温度を実現するために粗面化したジャーナルの表面に低熱伝導性の皮膜処理を施した。この処理によりジャーナル側面の表面温度を、トナー粒子が粘着性を示す１００℃以下に抑制することができ、トナーの付着を効果的に防止できる。ジャーナルの表面にトナーが接触した場合でも、トナー付着を抑制することができる。
【００４６】
このような低熱伝導性の皮膜としてアルミニウムの酸化皮膜（アルマイト処理による）、ジルコニウム皮膜（例えばプラズマ溶射法による）などが挙げられる。
【実施例】
【００４７】
以下に、本発明の実施例を示す。
【００４８】
［実施例１］
レーザー加工によりアルミニウム製定着加熱ローラのジャーナルの側面の表面を粗面化した。
【００４９】
用いたレーザーの波長は３５５ｎｍ、発光周波数は５０ｋＨｚ、レーザー出力は２Ｗである。このパルス発光レーザーを用いて所定のビーム整形を行い、定着加熱ローラを回転駆動させながらそのジャーナルの側面表面に照射した。このとき、レーザー照射処理後の表面の電子顕微鏡写真を図４に示す。
【００５０】
このようなレーザー照射処理を行った定着加熱ローラのうち、いくつかにさらに、凹凸形成箇所のアルマイト処理を行い、厚さ１μｍのアルミニウム酸化皮膜を形成した。このときの表面の状態（断面）を模式的に図５に示した。
【００５１】
このようにして得られた実施例１の定着加熱ローラのジャーナルについてその表面を表面厚さ計により測定したところ、アルマイト処理をおこなったもの、アルマイト処理をおこなわなかったもので、ともに凹凸形成箇所の凹部と凸部との高さの差は３μｍで、かつ、隣接する凸部同士の距離は４μｍであった。
【００５２】
［実施例２］
エッチング加工によりアルミニウム製定着加熱ローラのジャーナルの側面の表面を粗面化した。
【００５３】
エッチングは一般的な塩酸液に浸漬する化学エッチング法、または、塩酸水溶液中でアルミニウムを陽極として電解する電気化学的エッチング法を用いた。
【００５４】
図６には上記の内、化学エッチング法で粗面化処理されて凹凸が設けられたジャーナルの表面の走査型電子顕微鏡写真を示した。
【００５５】
このようなエッチング加工した定着加熱ローラのうち、いくつかにさらに、その凹凸形成箇所に対してアルマイト処理を行い、それぞれ厚さ１μｍのアルミニウム酸化皮膜を形成した。このときの表面の状態（斜視図）を模式的に図７に、断面模式図を図８に示した。
【００５６】
このようにして得られた実施例２ａ（化学エッチング法による）及び実施例２ｂ（電気化学的エッチング法による）の定着加熱ローラのジャーナルについてその表面を観察したところ、アルマイト処理をおこなったもの、アルマイト処理を行わなかったものの４種類ともに、凹凸形成箇所の凹部と凸部との高さの最小差(Ｄｍｉｎ）は３μｍで、かつ、隣接する凸部同士の最大距離（Ｐｍａｘ）は４μｍであった。
【００５７】
［実施例３］
サンドブラスト加工によりアルミニウム製定着加熱ローラのジャーナルの側面の表面を粗面化した。ブラスト材として珪砂（実施例３ａ）またはアルミナ（実施例３ｂ）を用い、ブラスト処理を施した。
【００５８】
このようにブラスト処理した定着加熱ローラのいくつかにさらにその凹凸形成箇所に対してアルマイト処理を行い、厚さ１μｍのアルミニウム酸化皮膜を形成した。このときの表面の状態はブラスト材の種類によらず図７及び図８にモデル的に示された状態と同様であった。
【００５９】
このようにして得られた実施例３ａ（ブラスト材：珪砂）及び実施例３ｂ（ブラスト材：アルミナ）の定着加熱ローラのジャーナルについてその表面を観察したところ、ともに、凹凸形成箇所の凹部と凸部との高さの最小差(Ｄｍｉｎ）は３μｍで、かつ、隣接する凸部同士の最大距離（Ｐｍａｘ）は４μｍであった。
【００６０】
［実施例４］
上記実施例３と同様にサンドブラスト処理（ブラスト材として珪砂（実施例４ａ）またはアルミナ（実施例４ｂ）をそれぞれ使用）を行った定着加熱ローラのうち、いくつかについてその凹凸形成箇所に、低熱伝導の皮膜形成処理としてプラズマ溶射プロセスによりセラミックスであるジルコニアを厚さ１μｍとなるように積層した。アルミナ皮膜よりもより低熱伝導の皮膜を形成することができた。このときの表面の状態はブラスト材の種類によらず図７及び図８にモデル的に示された状態と同様であった。
【００６１】
このようにして得られた実施例４ａ（ブラスト材：珪砂）及び実施例４ｂ（ブラスト材：アルミナ）の定着加熱ローラのジャーナルについてそれぞれ、皮膜形成処理をおこなったもの、行わなかったもの、計４種類のサンプルについてその表面を観察したところ、ともに、凹凸形成箇所の凹部と凸部との高さの最小差(Ｄｍｉｎ）は３μｍで、かつ、隣接する凸部同士の最大距離（Ｐｍａｘ）は４μｍであった。
【００６２】
なお、図９に示すように上記実施例１〜４において回転支持部材のベアリングが挿嵌される部分１０は金属管あるいはマスキングテープによってマスキングを行い、粗面化処理及び皮膜形成処理された領域９に比べ、平滑な面のままとなっている。
【００６３】
これら実施例に示したローラのジャーナル側面の表面に、不規則形状のトナーが接触した際の状態をモデル的に図１０（ｂ）及び図１０（ｃ）に示す。図１０（ａ）に示した従来の、粗面化処理を行っていないジャーナル側面の表面におけるトナー粒子７２の接触状態に対し、図１０（ｂ）に示した実施例１でのジャーナル部におけるトナー粒子７２の接触状態および図１０（ｃ）に示した実施例２〜４でのジャーナル部におけるトナー粒子７２の接触状態では、接触面積が少なくなることが理解される。
【００６４】
ジャーナルに粗面化処理を行っていない定着加熱ローラ（従来例）と上記実施例１〜４に係る定着加熱ローラとを実機を想定した定着装置に組み込み、粉塵試験機内にセットし、定着加熱ローラ内部のヒータにより定着加熱ローラを定着温度に加熱させ、かつ、各ローラを回転駆動させながら、画像定着処理３０万枚の稼働時間を想定した加速試験を実施した（条件：粉じんとして平均粒径８μｍのトナー（粉砕トナー）、粉じん濃度：１６０ｍｇ／ｍ（通常使用時での画像形成装置における定着ユニット周辺濃度粉じん濃度の１０倍） 暴露時間：２５時間。各定着加熱ローラは内部に設けられたヒータにより、）。
【００６５】
その結果、粗面化処理を行っていないローラのジャーナル側面の表面にはトナーの付着が認められた。
【００６６】
一方、実施例１〜４のローラのジャーナル側面の表面の内、表面に皮膜形成処理を行ったものについてはトナーの付着は認められず、表面に皮膜処理を行わなかったものの一部にはトナーの付着は認められた。しかし、この付着したトナーも、圧空（圧搾空気）によるブロー処理、及び、化学繊維（ナイロン）を毛材とするブラシを用いた作業者の手作業で容易に、従来の除去工程のように溶剤を用いることなく、除去できた。
【００６７】
さらに、従来技術で問題となっていたベアリングの抜去／再挿入作業も、トナーの付着が解消されたことにより何ら問題なく行うことができた。なお、この抜去／再挿入作業はトナーが完全に除去された従来技術に係るローラでの作業よりも容易であった。これはジャーナルに設けられた凹凸がベアリングの抜去／再挿入作業におけるジャーナルとベアリングとの間の摩擦を低減しているためと考えられる。
【００６８】
なお、上記実施例１〜４のローラでは上述のようにベアリングの固定位置には凹凸形成を行っていないために、ベアリングの固定は従来のローラと同様に確実に行うことができ、実際の定着装置に組み込んでの定着動作においてもローラの回転駆動を支持できることが確認された。
【００６９】
ついで、実施例１（アルマイト処理なし品）と同様に、ただし、凹凸作成時の条件（レーザー出力及びレーザーによる粗面処置中の回転数等）を変更することにより、隣接する凸部同士の距離（Ｐ）を０．１、０．５、２．５、４、あるいは、８μｍとしかつ凹部と凸部との高さの差（ΔＨ）は３μｍとした定着加熱ローラ、隣接する凸部同士の距離（Ｐ）を２．５μｍとしかつ凹部と凸部との高さの差（ΔＨ）を０．５、１、４、あるいは５μｍとした定着加熱ローラ、さらに、粗面化処理も成膜処理もともに行っていない従来の定着加熱ローラ（従来例）をそれぞれ作製し、それぞれ実際の画像形成装置（図１２にモデル的示された複写機）に組み込んで、粒径が３μｍ（重合法によって作製された）、５μｍ（重合法によって作製された）、及び、８μｍ（破砕法に作製された）と異なるトナーを用いて画像形成（１５万枚）を行った後、これら定着加熱ローラのジャーナルへのトナー付着状況を評価した。ジャーナルへのトナー付着がない場合には十分であるとして「◎」、トナー付着があった場合でも圧空処理あるいは／及びブラシ処理により容易に除去できた場合を十分であるとして「○」、圧空処理及びブラシかけ処理を行ったにもかかわらず除去できなかった場合を不十分であるとして「×」として評価した。結果を表１に示す。
【００７０】
【表１】
【００７１】
表１によれば、本発明の定着装置用ローラによればトナー付着を効果的に防ぎ、あるいは、トナー付着が生じた場合であっても容易に除去できることが判る。
【００７２】
さらに凹部と凸部との高さの差が１μｍ以上４μｍ以下で、かつ、隣接する凸部同士の距離が０．１μｍ以上４μｍ以下である定着装置用ローラではトナーの粒径が３μｍ以上８μｍ以下と、通常用いられるすべてのトナーにおいて十分な効果が確実に得られることが判る。
【００７３】
また、上記同様に、ただし、アルマイト処理をおこなって得た、隣接する凸部同士の距離（Ｐ）を０．５、２．５、あるいは、４μｍとしかつ凹部と凸部との高さの差（ΔＨ）は３μｍとした定着加熱ローラ、隣接する凸部同士の距離（Ｐ）を２．５μｍとしかつ凹部と凸部との高さの差（ΔＨ）を１、あるいは４μｍとした定着加熱ローラについて、トナーの付着の有無を調べたところ、これらアルマイト処理をおこなって得た定着加熱ローラではトナーの付着は生じなかった。
【符号の説明】
【００７４】
１ 定着装置
２ ハロゲンヒータ
３ 定着加熱ローラ
４ 定着ベルト
５ 定着ローラ
６ 加圧ローラ
１４ ベアリング
１５ ジャーナル
１５ａ ジャーナル側面の表面
４１ 複写機
７１，７２ トナー粒子
Ｐ 記録体
Ｔ 未定着トナー
【先行技術文献】
【特許文献】
【００７５】
【特許文献１】特開２００１−１６６６１９公報
【技術分野】
【０００１】
本発明は、用紙等の記録体における未定着トナーを定着させる定着装置に用いられるローラ、そのようなローラを備えた定着装置、及び、画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置において、用紙等の記録体に静電付着されている未定着トナーを溶融定着させるための定着装置が設けられている（特許文献１参照）。
【０００３】
このような定着装置のうち、いわゆるベルト定着方式の定着装置としては、例えば図１１に示すものが従来知られている。
【０００４】
この定着装置１は、ハロゲンランプを用いたハロゲンヒータ２によって加熱される定着加熱ローラ３と、この定着加熱ローラ３との間で環状の無端の定着ベルト４が懸架される定着ローラ５と、この定着ローラ５に定着ベルト４を介して対向する加圧ローラ６とを備え、定着ベルト４と加圧ローラ６との間を用紙等の記録体Ｐが通過する際に、記録体Ｐ上の未定着トナーＴを溶融させるとともにその記録体Ｐに圧力を加えて、溶融したトナーを記録体Ｐに定着させるようになっている。
【０００５】
このような定着装置１は、定着加熱ローラ３及び定着ベルト４の全体の熱容量を小さく抑えることができるために、ハロゲンヒータ２への通電を開始してから定着加熱ローラ３及び定着ベルト４の表面温度が定着に必要な温度に到達するまでの立ち上がり時間（ウォームアップ時間）を短くすることができるという効果を奏する。
【０００６】
このような定着装置においても昨今の環境意識の高まりから、リサイクルあるいはリユースが求められるようになっている。個々の部品には耐用寿命があるために、定着装置内のすべての部品にこのようなリサイクルやリユースの展開はできないが、定着加熱ローラは直接トナーや紙と接触しないことから、比較的リユースが容易な部品であると考えられた。
【０００７】
しかしながら、使用後の定着加熱ローラをそのままリユースするには問題があった。すなわち、定着加熱ローラ両端に生じるトナーの付着汚れである。
【０００８】
定着加熱ローラは回転駆動するために、その両端にはベアリング等の回転支持部材が存在する。回転支持部材は、定着ベルトが懸架される領域の外側、いわゆるジャーナルに設けられており、ジャーナルの外径は定着ベルトが接する領域より小径となっている。
【０００９】
このような定着加熱ローラの具体的な形状を図１に示す。図１において、大径部１１は図中破線で示した定着ベルト４が懸架される領域であり、その両端の小径部であるジャーナル１５にリユースで問題となるトナー付着汚れ領域が生じる。なおジャーナル１５には回転支持部材であるベアリング１４が装着されている。
【００１０】
前述のように定着加熱ローラは直接トナーと接触しない。しかし、複写機等の画像形成装置内部には少なからず浮遊している飛散トナーが存在し、この飛散トナーが定着加熱ローラのジャーナルに接触することで、ジャーナルにトナーの付着汚れが生じていた。定着加熱ローラをリユースするにあたっては、このようなジャーナルのトナー付着汚れを除去しなければない。
【００１１】
その理由について図２を用いて説明する。定着加熱ローラをリユースするためには、まず、ジャーナルに取り付けられている回転支持部材であるベアリング１４が、トナーあるいは紙粉等の付着や巻き込みで回転の円滑性が損なわれているために新しいもの（ベアリング１４’）に交換しなければならない。このためベアリング１４をジャーナル１５から抜き取らなければならないが、抜去方向のジャーナルにトナーが付着しているとベアリング１４の移動の障害となり、ベアリング１４が抜けなくなる場合がある（図２(ａ)参照）。一方、新たなベアリング１４’をジャーナルへ挿入する際にも、挿入方向のジャーナルに付着トナーが存在するとベアリング１４’の移動の障害となり、本来の挿入位置の手前で固着してしまう場合もあった（図２(ｂ)参照）。これらの事情から、ジャーナルの付着トナーは除去しなければならず、定着加熱ローラのリユースラインには付着トナーの除去工程が必須となっていた。この付着トナーの除去工程では溶剤を用いて付着トナーの除去を行っており、環境負荷あるいは作業効率の点から好ましい状態ではなかった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、以上の背景に鑑みてなされたものであり、ジャーナルにトナーの付着汚れが生じない、あるいはトナー付着が生じても簡便な方法で除去ができる、リユースに適した定着加熱ローラを提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の定着装置用ローラは、上記課題を解決するため、請求項１に記載のように、両端にジャーナルが設けられた定着装置用ローラにおいて、前記ジャーナルの側面に凹凸が多数設けられていることを特徴とする定着装置用ローラである。
【００１４】
本発明の定着装置用ローラは、請求項２に記載のように、請求項１に記載の定着装置用ローラにおいて、前記凹凸の凹部と凸部との高さの差が１μｍ以上４μｍ以下で、かつ、隣接する該凸部同士の距離が０．１μｍ以上４μｍ以下であることを特徴とする。
【００１５】
本発明の定着装置用ローラは、請求項３に記載のように、請求項１または請求項２に記載の定着装置用ローラにおいて、前記ジャーナルに、前記定着装置用ローラを支持するための回転支持部材が固定される、平滑な回転支持部材固定領域が設けられていることを特徴とする。
【００１６】
本発明の定着装置用ローラは、請求項４に記載のように、請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の定着装置用ローラにおいて、前記凹凸が設けられた領域の表面に、低熱伝導性の皮膜が形成されていることを特徴とする。
【００１７】
本発明の定着装置は、請求項５に記載の通り、請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の定着装置用ローラを有することを特徴とする定着装置である。
【００１８】
本発明の画像形成装置は、請求項６に記載の通り、請求項５に記載の定着装置を有していることを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の定着装置用ローラによれば、ジャーナルの側面に凹凸が多数設けられているために、ジャーナルにトナーの付着汚れが生じない、あるいはトナー付着が生じても簡便な方法で除去ができる、リユースに適した定着加熱ローラとなる。
【００２０】
また、請求項２に記載の定着装置用ローラによれば、通常、用いられるトナーに対応できるので、より確実にジャーナルへのトナーの付着を防止することができる。
【００２１】
また、請求項３に記載の定着装置用ローラによれば、前記ジャーナルに、前記凹凸がない、前記定着装置用ローラを支持するための回転支持部材が固定される回転支持部材固定領域が設けられているために回転支持部材をジャーナルにしっかり固定でき、かつ、運転時の回転支持部材の予期せぬ移動を未然に防止することができる。
【００２２】
また、請求項４に記載の定着装置用ローラによれば、前記凹凸が設けられた領域の表面に、低熱伝導性の皮膜が形成されていることにより、ジャーナルに接触したトナーの付着を効果的に防止することができる。
【００２３】
また、本発明の定着装置は、上記のような定着装置用ローラを備えているので、リサイクルやリユースに適した定着装置となる。
【００２４】
また、本発明の画像形成装置は、上記のような定着装置用ローラを備えているので、リサイクルやリユースに適した画像形成装置となる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】従来の定着加熱ローラ周辺の概略構成を示すモデル図である。
【図２】従来の定着加熱ローラにおける問題を示す説明図である。
【図３】従来の定着加熱ローラ表面においてトナー付着が生じる原因を示す説明図である。図３（ａ）球形のトナー粒子の場合を示すモデル図である。図３（ｂ）不定形のトナー粒子の場合を示す
【図４】本発明の実施例（レーザ照射処理後の表面状態）を示す電子顕微鏡写真である。
【図５】本発明の実施例を示す説明図（レーザ照射処理された表面のモデル断面図）である。
【図６】エッチング処理された表面を示す走査型電子顕微鏡写真である。
【図７】本発明の実施例を示す説明図（エッチング等で処理された表面のモデル斜視図）である。
【図８】本発明の実施例を示す説明図（エッチング等で処理された表面のモデル断面図）である。
【図９】粗面化処理された領域９とマスキングされて平滑なままである領域１０を示す説明図である。
【図１０】本発明の効果を示す説明図である。図１０（ａ）従来のローラのジャーナルへ接触したトナー粒子７２を示すモデル図である。図１０（ｂ）及び図１０（ｃ）本発明に係る定着装置用ローラのジャーナルへ接触したトナー粒子７２を示すモデル図である。
【図１１】画像形成装置における定着装置を示す説明図である。
【図１２】発明を実施するための最良の形態に係る複写機を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
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。
【００２７】
図１２は、本発明に係る定着装置用ローラを備えた定着装置を有する画像形成装置としての複写機を示す。
【００２８】
この複写機４１は、複写対象となる原稿を読み取る原稿読取部４２と、記録体としての印刷用の用紙がストックされる給紙部４３と、給紙部４３から供給される用紙に原稿読取部４２からの画像信号に基づいてトナー像を形成する画像形成部４４と、そのトナー像が形成されたトナーを用紙に定着させる定着装置１と、トナー定着後の用紙を複写機外に排出するための排紙部４６と、図示を略す操作部と、同じく図示を略す制御部とを有する。
【００２９】
原稿読取部４２は、原稿を走査するために矢印Ｂ方向に走行するランプ４７及びミラー４８ａ，４８ｂと、その原稿からの反射光を受光するＣＣＤ４９とを備える。
【００３０】
給紙部４３は複数のトレイ２０ａ〜２０ｄを備え、各トレイにはそれぞれ異なるサイズの用紙がストックされている。
【００３１】
画像形成部４４は、矢印Ｃ方向に回転する感光体ドラム２１と、感光体ドラム２１の表面を一様に帯電させる帯電ローラ２２と、この一様に帯電した感光体ドラム２１の表面にＣＣＤ４９の受光結果に基づいて静電潜像を形成するレーザー光源２３と、感光体ドラム２１の表面にトナーを供給して静電潜像をトナー像として顕像化する現像ローラ２４と、感光体ドラム２１の表面に形成されたトナー像を給紙部１３からの用紙に転写する転写ローラ２５と、転写後の感光体ドラム２１の表面を清掃するクリーニング機構２６とを備える。
【００３２】
排紙部４６は、複写機４１の内外を連通する排紙口２７と、排出された用紙を受けるトレイ２８とを備え、画像形成部４４からの用紙は次述の定着装置１を経た後に排紙口２７を通過してトレイ２８上に排出される。
【００３３】
定着装置１は、ハロゲンランプを用いたハロゲンヒータ２とこのハロゲンヒータ２を内設してこれに加熱されて後述の定着ベルト４にその熱を伝える定着加熱ローラ３と、ローラとしての定着ローラ５と、定着加熱ローラ３及び定着ローラ５に掛け回されて循環することにより用紙Ｐにおける未定着トナーＴを加熱し溶融させる定着ベルト４と、定着ローラ５に対向して設けられこれとの間を通過する用紙Ｐに圧力を加えて溶融したトナーを用紙Ｐに定着させる加圧ローラ６とを備える。
【００３４】
定着ローラ５は図示を略す駆動機構によって矢印Ｄ方向に軸心周りに回転駆動され、これにより定着ベルト４が矢印Ｅ方向に移動する。
【００３５】
そして、定着加熱ローラ３が矢印Ｆ方向に回転して定着ベルト４は定着加熱ローラ３と定着ローラ５との間を循環する。
【００３６】
また、定着ベルト４の移動に伴い加圧ローラ６が矢印Ｇ方向に従動回転する。
この定着装置１では、定着加熱ローラ３に接触することにより加熱された定着ベルト４が、その後定着ローラ５に向かって移動して、搬送された用紙Ｐにおける未定着トナーＴを加熱し溶融させる。
【００３７】
この用紙Ｐが定着ローラ５と加圧ローラ６との間にさらに搬送されて両ローラによって圧力を加えられ、これによって溶融したトナーが用紙Ｐに定着する。
【００３８】
ここで、本発明者等が検討した結果、定着加熱ローラのジャーナルへのトナー付着は、ジャーナル側面の表面形状とトナー粒子の形状とによる影響が大きいことが判った。
【００３９】
図３(ａ)にモデル的に示す、ジャーナル１５側面表面とトナー粒子７１接触状態において、トナー粒子７１の形状が図示するようにほぼ球形であればジャーナル１５表面１５ａに接触しても、これらの接触は点接触となる。この状態であれば、ジャーナル１５側面へのトナー粒子７１付着は生じる可能性は低い。しかし実際のトナー粒子は図３(ｂ)に符号７２を付して示したように少なからず不規則形状をしている。図３(ｂ)に示された接触状態において、この不規則形状のトナー粒子７２がジャーナル１５の側面の表面１５ａに接触すると、その接触は面接触となりトナー付着を生じる可能性が高くなる。
【００４０】
円筒体であるジャーナル１５の表面１５ａは曲面ではあるが、使用されるトナー粒子の平均粒径、例えば８±１μｍ、を基準として見ると、このようなジャーナル１５の表面１５ａは相対的に平面であるとして考えることができる。このときジャーナル１５表面１５ａの温度がトナーの溶融温度(粘着力発現温度)以上にあると、トナー表面に粘着力が生じジャーナル表面１５ａに付着してしまう。さらにこの付着トナーは粘着力を維持したままの状態であるために、この付着トナーを起点として紙粉等の夾雑物（コンタミ）や、さらなるトナーの付着を招き、やがて視認できる大きいトナー付着汚れが発生していた。
【００４１】
本発明者等はこのようなトナー付着汚れの付着現象の解決策を検討する中で、不規則形状のトナー粒子がジャーナル１５表面１５ａに接触しても、その接触面積が小さければトナー粒子の付着を抑制できると考えて本発明に至った。
【００４２】
ここで、トナー粒子とジャーナル表面との接触面積を減少させる具体的な手段は、ジャーナルの側面の表面の粗面化である。凹凸をこの側面に多数設けることにより、この粗面化が達成できる。
【００４３】
このような粗面化方法として、レーザー加工法、化学的エッチング法、電気化学的エッチング法、ブラスト法が挙げられる。
【００４４】
さらにその粗面化形状を検討した結果、凹凸の凹部と凸部との高さの差を１μｍ以上４μｍ以下とし、かつ、隣接する該凸部同士の距離を０．１μｍ以上４μｍ以下とすることにより、現在、画像形成装置に用いられているトナーの付着を十分に抑制できることを見出した。
【００４５】
さらにジャーナル側面の表面温度はトナーが溶融して粘着力を発現する温度以下であることが望ましく、そのような温度を実現するために粗面化したジャーナルの表面に低熱伝導性の皮膜処理を施した。この処理によりジャーナル側面の表面温度を、トナー粒子が粘着性を示す１００℃以下に抑制することができ、トナーの付着を効果的に防止できる。ジャーナルの表面にトナーが接触した場合でも、トナー付着を抑制することができる。
【００４６】
このような低熱伝導性の皮膜としてアルミニウムの酸化皮膜（アルマイト処理による）、ジルコニウム皮膜（例えばプラズマ溶射法による）などが挙げられる。
【実施例】
【００４７】
以下に、本発明の実施例を示す。
【００４８】
［実施例１］
レーザー加工によりアルミニウム製定着加熱ローラのジャーナルの側面の表面を粗面化した。
【００４９】
用いたレーザーの波長は３５５ｎｍ、発光周波数は５０ｋＨｚ、レーザー出力は２Ｗである。このパルス発光レーザーを用いて所定のビーム整形を行い、定着加熱ローラを回転駆動させながらそのジャーナルの側面表面に照射した。このとき、レーザー照射処理後の表面の電子顕微鏡写真を図４に示す。
【００５０】
このようなレーザー照射処理を行った定着加熱ローラのうち、いくつかにさらに、凹凸形成箇所のアルマイト処理を行い、厚さ１μｍのアルミニウム酸化皮膜を形成した。このときの表面の状態（断面）を模式的に図５に示した。
【００５１】
このようにして得られた実施例１の定着加熱ローラのジャーナルについてその表面を表面厚さ計により測定したところ、アルマイト処理をおこなったもの、アルマイト処理をおこなわなかったもので、ともに凹凸形成箇所の凹部と凸部との高さの差は３μｍで、かつ、隣接する凸部同士の距離は４μｍであった。
【００５２】
［実施例２］
エッチング加工によりアルミニウム製定着加熱ローラのジャーナルの側面の表面を粗面化した。
【００５３】
エッチングは一般的な塩酸液に浸漬する化学エッチング法、または、塩酸水溶液中でアルミニウムを陽極として電解する電気化学的エッチング法を用いた。
【００５４】
図６には上記の内、化学エッチング法で粗面化処理されて凹凸が設けられたジャーナルの表面の走査型電子顕微鏡写真を示した。
【００５５】
このようなエッチング加工した定着加熱ローラのうち、いくつかにさらに、その凹凸形成箇所に対してアルマイト処理を行い、それぞれ厚さ１μｍのアルミニウム酸化皮膜を形成した。このときの表面の状態（斜視図）を模式的に図７に、断面模式図を図８に示した。
【００５６】
このようにして得られた実施例２ａ（化学エッチング法による）及び実施例２ｂ（電気化学的エッチング法による）の定着加熱ローラのジャーナルについてその表面を観察したところ、アルマイト処理をおこなったもの、アルマイト処理を行わなかったものの４種類ともに、凹凸形成箇所の凹部と凸部との高さの最小差(Ｄｍｉｎ）は３μｍで、かつ、隣接する凸部同士の最大距離（Ｐｍａｘ）は４μｍであった。
【００５７】
［実施例３］
サンドブラスト加工によりアルミニウム製定着加熱ローラのジャーナルの側面の表面を粗面化した。ブラスト材として珪砂（実施例３ａ）またはアルミナ（実施例３ｂ）を用い、ブラスト処理を施した。
【００５８】
このようにブラスト処理した定着加熱ローラのいくつかにさらにその凹凸形成箇所に対してアルマイト処理を行い、厚さ１μｍのアルミニウム酸化皮膜を形成した。このときの表面の状態はブラスト材の種類によらず図７及び図８にモデル的に示された状態と同様であった。
【００５９】
このようにして得られた実施例３ａ（ブラスト材：珪砂）及び実施例３ｂ（ブラスト材：アルミナ）の定着加熱ローラのジャーナルについてその表面を観察したところ、ともに、凹凸形成箇所の凹部と凸部との高さの最小差(Ｄｍｉｎ）は３μｍで、かつ、隣接する凸部同士の最大距離（Ｐｍａｘ）は４μｍであった。
【００６０】
［実施例４］
上記実施例３と同様にサンドブラスト処理（ブラスト材として珪砂（実施例４ａ）またはアルミナ（実施例４ｂ）をそれぞれ使用）を行った定着加熱ローラのうち、いくつかについてその凹凸形成箇所に、低熱伝導の皮膜形成処理としてプラズマ溶射プロセスによりセラミックスであるジルコニアを厚さ１μｍとなるように積層した。アルミナ皮膜よりもより低熱伝導の皮膜を形成することができた。このときの表面の状態はブラスト材の種類によらず図７及び図８にモデル的に示された状態と同様であった。
【００６１】
このようにして得られた実施例４ａ（ブラスト材：珪砂）及び実施例４ｂ（ブラスト材：アルミナ）の定着加熱ローラのジャーナルについてそれぞれ、皮膜形成処理をおこなったもの、行わなかったもの、計４種類のサンプルについてその表面を観察したところ、ともに、凹凸形成箇所の凹部と凸部との高さの最小差(Ｄｍｉｎ）は３μｍで、かつ、隣接する凸部同士の最大距離（Ｐｍａｘ）は４μｍであった。
【００６２】
なお、図９に示すように上記実施例１〜４において回転支持部材のベアリングが挿嵌される部分１０は金属管あるいはマスキングテープによってマスキングを行い、粗面化処理及び皮膜形成処理された領域９に比べ、平滑な面のままとなっている。
【００６３】
これら実施例に示したローラのジャーナル側面の表面に、不規則形状のトナーが接触した際の状態をモデル的に図１０（ｂ）及び図１０（ｃ）に示す。図１０（ａ）に示した従来の、粗面化処理を行っていないジャーナル側面の表面におけるトナー粒子７２の接触状態に対し、図１０（ｂ）に示した実施例１でのジャーナル部におけるトナー粒子７２の接触状態および図１０（ｃ）に示した実施例２〜４でのジャーナル部におけるトナー粒子７２の接触状態では、接触面積が少なくなることが理解される。
【００６４】
ジャーナルに粗面化処理を行っていない定着加熱ローラ（従来例）と上記実施例１〜４に係る定着加熱ローラとを実機を想定した定着装置に組み込み、粉塵試験機内にセットし、定着加熱ローラ内部のヒータにより定着加熱ローラを定着温度に加熱させ、かつ、各ローラを回転駆動させながら、画像定着処理３０万枚の稼働時間を想定した加速試験を実施した（条件：粉じんとして平均粒径８μｍのトナー（粉砕トナー）、粉じん濃度：１６０ｍｇ／ｍ（通常使用時での画像形成装置における定着ユニット周辺濃度粉じん濃度の１０倍） 暴露時間：２５時間。各定着加熱ローラは内部に設けられたヒータにより、）。
【００６５】
その結果、粗面化処理を行っていないローラのジャーナル側面の表面にはトナーの付着が認められた。
【００６６】
一方、実施例１〜４のローラのジャーナル側面の表面の内、表面に皮膜形成処理を行ったものについてはトナーの付着は認められず、表面に皮膜処理を行わなかったものの一部にはトナーの付着は認められた。しかし、この付着したトナーも、圧空（圧搾空気）によるブロー処理、及び、化学繊維（ナイロン）を毛材とするブラシを用いた作業者の手作業で容易に、従来の除去工程のように溶剤を用いることなく、除去できた。
【００６７】
さらに、従来技術で問題となっていたベアリングの抜去／再挿入作業も、トナーの付着が解消されたことにより何ら問題なく行うことができた。なお、この抜去／再挿入作業はトナーが完全に除去された従来技術に係るローラでの作業よりも容易であった。これはジャーナルに設けられた凹凸がベアリングの抜去／再挿入作業におけるジャーナルとベアリングとの間の摩擦を低減しているためと考えられる。
【００６８】
なお、上記実施例１〜４のローラでは上述のようにベアリングの固定位置には凹凸形成を行っていないために、ベアリングの固定は従来のローラと同様に確実に行うことができ、実際の定着装置に組み込んでの定着動作においてもローラの回転駆動を支持できることが確認された。
【００６９】
ついで、実施例１（アルマイト処理なし品）と同様に、ただし、凹凸作成時の条件（レーザー出力及びレーザーによる粗面処置中の回転数等）を変更することにより、隣接する凸部同士の距離（Ｐ）を０．１、０．５、２．５、４、あるいは、８μｍとしかつ凹部と凸部との高さの差（ΔＨ）は３μｍとした定着加熱ローラ、隣接する凸部同士の距離（Ｐ）を２．５μｍとしかつ凹部と凸部との高さの差（ΔＨ）を０．５、１、４、あるいは５μｍとした定着加熱ローラ、さらに、粗面化処理も成膜処理もともに行っていない従来の定着加熱ローラ（従来例）をそれぞれ作製し、それぞれ実際の画像形成装置（図１２にモデル的示された複写機）に組み込んで、粒径が３μｍ（重合法によって作製された）、５μｍ（重合法によって作製された）、及び、８μｍ（破砕法に作製された）と異なるトナーを用いて画像形成（１５万枚）を行った後、これら定着加熱ローラのジャーナルへのトナー付着状況を評価した。ジャーナルへのトナー付着がない場合には十分であるとして「◎」、トナー付着があった場合でも圧空処理あるいは／及びブラシ処理により容易に除去できた場合を十分であるとして「○」、圧空処理及びブラシかけ処理を行ったにもかかわらず除去できなかった場合を不十分であるとして「×」として評価した。結果を表１に示す。
【００７０】
【表１】
【００７１】
表１によれば、本発明の定着装置用ローラによればトナー付着を効果的に防ぎ、あるいは、トナー付着が生じた場合であっても容易に除去できることが判る。
【００７２】
さらに凹部と凸部との高さの差が１μｍ以上４μｍ以下で、かつ、隣接する凸部同士の距離が０．１μｍ以上４μｍ以下である定着装置用ローラではトナーの粒径が３μｍ以上８μｍ以下と、通常用いられるすべてのトナーにおいて十分な効果が確実に得られることが判る。
【００７３】
また、上記同様に、ただし、アルマイト処理をおこなって得た、隣接する凸部同士の距離（Ｐ）を０．５、２．５、あるいは、４μｍとしかつ凹部と凸部との高さの差（ΔＨ）は３μｍとした定着加熱ローラ、隣接する凸部同士の距離（Ｐ）を２．５μｍとしかつ凹部と凸部との高さの差（ΔＨ）を１、あるいは４μｍとした定着加熱ローラについて、トナーの付着の有無を調べたところ、これらアルマイト処理をおこなって得た定着加熱ローラではトナーの付着は生じなかった。
【符号の説明】
【００７４】
１ 定着装置
２ ハロゲンヒータ
３ 定着加熱ローラ
４ 定着ベルト
５ 定着ローラ
６ 加圧ローラ
１４ ベアリング
１５ ジャーナル
１５ａ ジャーナル側面の表面
４１ 複写機
７１，７２ トナー粒子
Ｐ 記録体
Ｔ 未定着トナー
【先行技術文献】
【特許文献】
【００７５】
【特許文献１】特開２００１−１６６６１９公報
【特許請求の範囲】
【請求項１】
両端にジャーナルが設けられた定着装置用ローラにおいて、前記ジャーナルの側面に凹凸が多数設けられていることを特徴とする定着装置用ローラ。
【請求項２】
前記凹凸の凹部と凸部との高さの差が１μｍ以上４μｍ以下で、かつ、隣接する該凸部同士の距離が０．１μｍ以上４μｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の定着装置用ローラ。
【請求項３】
前記ジャーナルに、前記定着装置用ローラを支持するための回転支持部材が固定される、平滑な回転支持部材固定領域が設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の定着装置用ローラ。
【請求項４】
前記凹凸が設けられた領域の表面に、低熱伝導性の皮膜が形成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の定着装置用ローラ。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の定着装置用ローラを有することを特徴とする定着装置。
【請求項６】
請求項５に記載の定着装置を有していることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
両端にジャーナルが設けられた定着装置用ローラにおいて、前記ジャーナルの側面に凹凸が多数設けられていることを特徴とする定着装置用ローラ。
【請求項２】
前記凹凸の凹部と凸部との高さの差が１μｍ以上４μｍ以下で、かつ、隣接する該凸部同士の距離が０．１μｍ以上４μｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の定着装置用ローラ。
【請求項３】
前記ジャーナルに、前記定着装置用ローラを支持するための回転支持部材が固定される、平滑な回転支持部材固定領域が設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の定着装置用ローラ。
【請求項４】
前記凹凸が設けられた領域の表面に、低熱伝導性の皮膜が形成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の定着装置用ローラ。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の定着装置用ローラを有することを特徴とする定着装置。
【請求項６】
請求項５に記載の定着装置を有していることを特徴とする画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図５】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図４】
【図６】
【図２】
【図３】
【図５】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図４】
【図６】
【公開番号】特開２０１２−２４７６９１（Ｐ２０１２−２４７６９１Ａ）
【公開日】平成２４年１２月１３日（２０１２．１２．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１２０５３５（Ｐ２０１１−１２０５３５）
【出願日】平成２３年５月３０日（２０１１．５．３０）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月１３日（２０１２．１２．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月３０日（２０１１．５．３０）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
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