JP2006313280A - 剥離部材、定着装置および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】被覆層の剥離を防止し、剥離部材の耐久性を向上させる。長期にわたり良好な画像が得られる定着装置および画像形成装置を提供する。
【解決手段】
本発明の剥離部材３１は、定着ローラと加圧ローラとのニップ部側に、剥離部３１ａを有する。剥離部３１ａは、板片状の基材３１１と、該基材３１１の表面に設けられた中間層３１２と、該中間層３１２の表面に設けられた被覆層３１３とを有している。基材３１１の先端（ニップ部側の端部）のエッジ部３１０は、丸み付けがなされた形状をなしている。これにより、エッジ部３１０上に順次形成される中間層３１２および被覆層３１３も丸みを帯びた形状となり、しかもそれらの厚さは均一になる。基材３１１の表面粗さＲａは、０．０３〜１．５μｍであるのが好ましく、表面粗さＲｚは０．８〜１５μｍであるのが好ましい。
【選択図】図７

Description

本発明は、定着装置に用いられる剥離部材、該剥離部材を備えた定着装置および該定着装置を備えた画像形成装置に関するものである。

電子写真法を用いる画像形成装置においては、紙等の記録媒体上に転写されたトナー像を定着させる定着装置として、定着ローラと加圧ローラとからなる一対のローラのニップ部に、トナー像が転写された用紙を通過させて、定着ローラによる加熱と両ローラによる加圧とによりトナー像を用紙に融着させる定着装置が広く用いられている。
一般に、この定着装置においては、記録媒体に融着したトナー像が定着ローラに接触するので定着ローラとしては離型性のよいフッ素系樹脂を表面に形成したローラが使用されている。しかし、このような定着ローラを使用しても、溶融したトナーは軟らかくかつ粘性が高いため定着ローラ表面に付着し易く、そのため用紙（記録媒体）が定着ローラに巻き付いてしまう恐れがある。

上記のような問題点を解決する目的で、例えばステンレス鋼で構成された金属板片を基材とし、該基材の表面にフッ素系樹脂による被覆層を塗装または貼付けにより形成した剥離部材（剥離シート）を、定着ローラの回転方向下流側に定着ローラに接触するように配置する提案がなされている（例えば、特許文献１参照）。
この定着装置においては、剥離部材を定着ローラに接触させているが、被覆層が硬質なフッ素系樹脂で構成されているため、定着ローラを傷つけるおそれがあるとともに、被覆層が部分的に剥離することがあるという問題を有している。

剥離部材において被覆層が剥離し易いのは、剥離部材の定着ローラに近接する側の端部であるが、この被覆層の剥離した部分では基材が露出することとなり、そのため、トナーが固着したり、記録媒体に画像すじが発生してしまうという欠点がある。
なお、被覆層の剥離を防止するために、被覆層を多重に重ね塗りすることも考えられるが、この場合には、被覆層の厚さにムラが生じ、被覆層の表面性状が悪化するとともに、塗布−乾燥（硬化）を複数回行う必要があり、製造に多大な手間とコストがかかるという欠点がある。

特開平１１−１８４３００号公報

本発明の目的は、被覆層の剥離、欠損を防止し、定着画像の画質を向上させることができ、また製造が容易な剥離部材、およびこれを備えた定着装置、画像形成装置を提供することにある。

このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明の剥離部材は、熱源を有する定着ローラと、該定着ローラに圧接される加圧ローラとを備え、回転する前記定着ローラおよび前記加圧ローラ間のニップ部に記録媒体を挟持し、搬送する定着装置の、前記定着ニップ部の記録媒体搬送方向下流側に設置される剥離部材であって、
板片状の基材と、該基材の外面を覆うように設けられた被覆層とを有し、
前記基材の前記定着ニップ部に近接する側のエッジ部に、丸み付けまたは面取りが施されていることを特徴とする。
これにより、被覆層の剥離を防止することができ、耐久性に優れた剥離部材を提供することができる。

本発明の剥離部材では、前記基材は、金属材料または硬質樹脂材料で構成されていることが好ましい。
これにより、基材（剥離部材）に十分な強度（形状安定性）と耐久性が得られる。
本発明の剥離部材では、前記基材は、その表面に粗面化処理が施されていることが好ましい。
これにより、基材の表面に密着する層、すなわち中間層や被覆層の密着性が向上し、それらの剥離防止効果が高まる。

本発明の剥離部材では、前記基材の前記エッジ部付近の表面粗さＲａが０．０３〜１．５μｍであることが好ましい。
これにより、基材の表面に密着する層、すなわち中間層や被覆層の密着性が向上し、それらの剥離防止効果が高まる。
本発明の剥離部材では、前記基材の前記エッジ部付近の表面粗さＲａが０．０３〜１．５μｍであり、かつ、表面粗さＲｚが０．８〜１５μｍであることが好ましい。
これにより、基材の表面に密着する層、すなわち中間層や被覆層の密着性が向上し、それらの剥離防止効果が高まる。

本発明の剥離部材では、前記被覆層は、フッ素系樹脂を含む材料で構成されることが好ましい。
これにより、比較的低摩擦で（潤滑性に優れ）、溶融したトナーの付着が生じ難い非粘着性を有する被覆層（最表層）が得られる。
本発明の剥離部材では、前記被覆層は、塗布法により形成されたものであることが好ましい。
これにより、簡単な方法で短時間に均一、均質な被覆層を形成することができ、生産性の向上および製造コストの低減に寄与する。

本発明の剥離部材では、前記被覆層は、ディッピングまたはスプレーコートにより形成されたものであることが好ましい。
これにより、簡単な方法で短時間に、より均一、均質な被覆層が得られ、さらなる耐久性の向上に寄与する。
本発明の剥離部材では、前記被覆層の厚さが０．１〜１５０μｍであることが好ましい。
これにより、被覆層の剥離防止効果、耐擦傷性および耐磨耗性が向上し、耐久性のさらなる向上に寄与する。

本発明の剥離部材では、前記基材と前記被覆層との間に中間層を有することが好ましい。
これにより、被覆層の密着性が向上し、剥離防止効果が高まる。
本発明の剥離部材では、前記中間層は、前記被覆層の構成材料を含む材料で構成されていることが好ましい。
これにより、被覆層の密着性がさらに向上し、剥離防止効果がさらに高まる。

本発明の剥離部材では、前記中間層は、前記被覆層を構成する樹脂材料と、結合材とを含む材料で構成されていることが好ましい。
これにより、被覆層の密着性がさらに向上し、剥離防止効果がさらに高まる。
本発明の剥離部材では、前記中間層は、塗布法により形成されたものであることが好ましい。
これにより、簡単な方法で短時間に均一、均質な中間層を形成することができ、生産性の向上および製造コストの低減に寄与する。

本発明の定着装置は、本発明の剥離部材を備えたことを特徴とする。
これにより、剥離部材の耐擦傷性、耐摩耗性に優れ、剥離部へのトナーの固着や、印字された記録媒体での画像すじの発生がなく、良質な定着画像が得られる定着装置を提供することができる。
本発明の画像形成装置は、本発明の定着装置を備えたことを特徴とする。
これにより、長期間にわたって優れた画質の画像を形成することができる画像形成装置を提供することができる。

本発明によれば、被覆層の剥離、欠損を防止し、耐擦傷性、耐摩耗性に優れ、トナーの固着や、印字された記録媒体での画像すじの発生を生じ難い剥離部材を提供すること、特に、このような剥離部材を容易かつ低コストで製造することができる。これにより、長期間にわたって優れた画質の画像を形成することができる定着装置およびこれを備えた画像形成装置を提供することができる。

以下、本発明の剥離部材、定着装置および画像形成装置の好適な実施形態を添付図面に基づいて説明する。
［画像形成装置］
まず、本発明の画像形成装置の構成について説明する。
図１は、本発明の定着装置を備えた本発明の画像形成装置の全体構成図である。

画像形成装置１の装置本体２内には、感光体ドラムで構成される像担持体３が配設されている。この像担持体３は、図示しない駆動手段によって図示矢印方向に回転駆動される。像担持体３の周囲には、その回転方向に沿って、像担持体３を一様に帯電するための帯電装置４と、像担持体３上に静電潜像を形成するための露光装置５と、静電潜像を現像するためのロータリー現像装置６と、像担持体３上に形成された単色のトナー像を一次転写するための中間転写装置７とが配設されている。

ロータリー現像装置６は、イエロー用現像装置６Ｙ、マゼンタ用現像装置６Ｍ、シアン用現像装置６Ｃおよびブラック用現像装置６Ｋが支持フレーム８に装着され、支持フレーム８は図示しない駆動モータにより回転駆動される構成になっている。これらの複数の現像装置６Ｙ、６Ｃ、６Ｍ、６Ｋは、像担持体３の１回転毎に選択的に一つの現像装置の現像ローラ６ａが像担持体３に対向するように回転移動するようにされている。なお、各現像装置６Ｙ、６Ｃ、６Ｍ、６Ｋには各色のトナーが収納されたトナー収納部が形成されている。

中間転写装置７は、駆動ローラ９および従動ローラ１０と、両ローラにより図示矢印方向に駆動される中間転写ベルト１１と、中間転写ベルト１１の裏面で像担持体３に対向して配設された一次転写ローラ１２と、中間転写ベルト１１上の残留トナーを除去する転写ベルトクリーナ１３と、駆動ローラ９に対向して配設され、中間転写ベルト１１に形成された４色フルカラー像を記録媒体（紙等）上に転写するための二次転写ローラ１４とを有している。
装置本体２の底部には給紙カセット１５が配設され、給紙カセット１５内の記録媒体は、ピックアップローラ１６、記録媒体搬送路１７、二次転写ローラ１４、定着装置１９を経て排紙トレイ２０に搬送されるように構成されている。

次に、上記のような構成の画像形成装置の作用について説明する。
図示しないコンピュータからの画像形成信号が入力されると、像担持体３、現像装置６の現像ローラ６ａおよび中間転写ベルト１１が回転駆動し、先ず、像担持体３の外周面が帯電装置４によって一様に帯電され、一様に帯電された像担持体３の外周面に、露光装置５によって第１色目（例えばイエロー）の画像情報に応じた選択的な露光がなされ、イエローの静電潜像が形成される。

像担持体３上に形成された潜像位置には、イエロー用現像装置６Ｙが回動してその現像ローラ６ａが当接し、これによってイエローの静電潜像のトナー像が像担持体３上に形成され、次に、像担持体３上に形成されたトナー像は一次転写ローラ１２により中間転写ベルト１１上に転写される。このとき、二次転写ローラ１４は中間転写ベルト１１から離間されている。

上記の処理が画像形成信号の第２色目、第３色目、第４色目に対応して、像担持体３と中間転写ベルト１１の１回転による潜像形成、現像、転写が繰り返され、画像形成信号の内容に応じた４色のトナー像が中間転写ベルト１１上において重ねられて転写される。そして、このフルカラー画像が二次転写ローラ１４に達するタイミングで、記録媒体が搬送路１７から二次転写ローラ１４に供給され、このとき、二次転写ローラ１４が中間転写ベルト１１に押圧されるとともに二次転写電圧が印加され、中間転写ベルト１１上のフルカラートナー像が記録媒体上に転写される。そして、この記録媒体上に転写されたトナー像は定着装置１９により加熱加圧され定着される。中間転写ベルト１１上に残留しているトナーは転写ベルトクリーナ１３によって除去される。
なお、両面印刷の場合には、定着装置１９を出た記録媒体は、その後端が先端となるようにスイッチバックされ、両面印刷用搬送路２３を経て、二次転写ローラ１４に供給され、中間転写ベルト１１上のフルカラートナー像が記録媒体上に転写され、再び定着装置１９により加熱加圧され定着される。

定着装置１９は、熱源を有する定着ローラ２１と、これに圧接される加圧ローラ２２と、後述する剥離部材３１、３２とを備えている。定着ローラ２１と加圧ローラ２２の軸を結ぶ線は水平線からθの角度を有するように配置されている。この場合、０°≦θ≦３０°であるのが好ましい。これにより、紙等の記録媒体の搬送経路をより短くすることができ、省スペース化が可能となる。

［定着装置］
以下、本発明の定着装置について、詳細に説明する。
図２〜図８は、図１中の定着装置１９の詳細を示す。図２は、図１中に示す定着装置の一部破断面を示す斜視図であり、図３は、図２の定着装置の要部横断面図であり、図４は、本発明の剥離部材の構成例を示す斜視図であり、図５は、剥離部材の取付状態の一例を示す側面図であり、図６は、図２の定着装置を上面から見た正面図であり、図７および図８は、それぞれ、本発明の剥離部材の剥離部の構成例を示す横断面図である。

図２および図６において、ハウジング２４内には定着ローラ２１が回動自在に装着され、定着ローラ２１の一端には駆動ギヤ２８が連結されている。そして、定着ローラ２１に対向して加圧ローラ２２が回動自在に装着されている。加圧ローラ２２の軸方向長さは定着ローラ２１のそれよりも短く、その空いたスペースに軸受２５が設けられ、加圧ローラ２２の両端は軸受２５により支持されている。軸受２５には加圧レバー２６が回動可能に設けられ、加圧レバー２６の一端とハウジング２４間には加圧スプリング２７が配設され、これにより加圧ローラ２２と定着ローラ２１が加圧されるように構成されている。

図３に示すように、定着ローラ２１は、内部にハロゲンランプ等の熱源２１ａを有する金属製の筒体２１ｂと、筒体２１ｂの外周に設けられたシリコンゴム等で構成された弾性層２１ｃと、弾性層２１ｃの表面に被覆されたフッ素系ゴム、フッ素系樹脂（例えばポリテトラフルオロエチレン（PTFE））等の材料で構成された表層（図示せず）と、筒体２１ｂに固定された回転軸２１ｄとを有している。

加圧ローラ２２は、金属製の筒体２２ｂと、筒体２２ｂに固定された回転軸２２ｄと、回転軸２２ｄを軸支持する軸受２５と、筒体２２ｂの外周に設けられたシリコンゴム等で構成された弾性層２２ｃと、弾性層２２ｃの表面に被覆されたフッ素系ゴム、フッ素系樹脂（例えばポリテトラフルオロエチレン（PTFE））等の材料で構成された表層（図示せず）とを有している。定着ローラ２１の弾性層２１ｃの厚みは、加圧ローラ２２の弾性層２２ｃの厚みより極端に小さくし、これにより加圧ローラ２２側が凹状にへこむようなニップ部Ｎが形成されている。

図２および図３に示すように、ハウジング２４の両側面には、支持軸２９、３０が設けられており、この支持軸２９、３０にそれぞれ定着ローラ２１側の剥離部材３１と加圧ローラ２２側の剥離部材３２とが回動自在に装着されている。これにより、定着ローラ２１と加圧ローラ２２とのニップ部Ｎの記録媒体搬送方向下流側に、剥離部材３１および３２が定着ローラ２１等の回転軸方向に沿って配設されることになる。

定着ローラ２１側の剥離部材３１は、図４および図５に示すように、板片状（ブレード状）の剥離部３１ａと、剥離部３１ａの後方で定着ローラ２１側にＬ字状に折曲された折曲部３１ｂと、剥離部３１ａの両側端で下方向に折曲された支持片３１ｃと、支持片３１ｃに形成された嵌合穴３１ｄと、剥離部３１ａの両側端前方に延設されたガイド部３１ｅとを有している。

剥離部３１ａは、ニップ部Ｎの出口に向けて傾斜するように配置され、剥離部３１ａの先端（ニップ部Ｎ側の縁部）は、定着ローラ２１に対し非接触であるが近接した位置に配置されている。支持片３１ｃの嵌合穴３１ｄには、図３で説明した支持軸２９が挿入（嵌合）されている。ガイド部３１ｅは、その一端がハウジング２４に設置されたスプリング３３によりに付勢され、ガイド部３１ｅの先端が定着ローラ２１に当接している。その結果、剥離部３１ａの先端と定着ローラ２１の表面との間に一定のギャップが形成されるようになっている。

加圧ローラ２２側の剥離部材３２は、定着ローラ２１側の剥離部材３１と同様の形状であるが、図２および図３に示すように、剥離部３２ａの先端（ニップ部Ｎ側の縁部）は、剥離部３１ａの先端よりもさらに記録媒体搬送方向下流側に配置されている。また、ガイド部３２ｅの先端は、加圧ローラ２２の軸受２５の周面にＰ点で当接しており、これにより、剥離部３２ａの先端と加圧ローラ２２表面との間に一定のギャップが形成されるようになっている。
なお、図示と異なり、定着ローラ２１と加圧ローラ２２の配置は、定着ローラ２１と加圧ローラ２２が上下にかつ縦方向に配置されていてもよい。この場合には、両ローラのニップ部Ｎから排出される記録媒体は、重力により定着ローラ２１から離れる方向に力が作用するため、記録媒体が剥離部材によって剥離される度合いは少ない。

しかし、図１に示すように、定着ローラ２１と加圧ローラ２２を略水平状態に配置すると、記録媒体は定着ローラ２１側に巻きつき易くなり、ニップ部Ｎから排出される記録媒体は必ず剥離部材３１に当接することになり、その使用頻度が高くなる。そのため、剥離部材の耐久性をいかにして向上させるかが課題となる。
特に、フルカラー画像の定着においては、白黒画像の定着時よりも多量のトナーが重ねて転写されたトナー像を定着しなければならず、剥離時に大きな剥離力が必要であり、また、定着後のトナー画像表面の平滑性を出すことが要求され、そのためにはトナーを十分に加熱溶融して低粘度化させた後に、画像表面を平らにならすことが必要である。よって、さらなる大きな剥離力を必要とするとともに、剥離部材に画像表面を平らにならす機能を保持させることが求められており、剥離部材の耐久性が大きな課題となっている。

一般に、剥離部材の耐久性を損なう原因としては、剥離部材の表面に形成された被覆層の部分的な剥離や、擦傷、磨耗が挙げられる。特に、被覆層の剥離等は、剥離部材の先端（エッジ部：ニップ部Ｎ側の縁部）おいて生じ易い。そこで、本発明者らは、被覆層の剥離等、特に、剥離部材の先端における被覆層の剥離等を防止し得る構成の剥離部材を発明した。

以下、剥離部材３１を代表例として、その構成を詳細に説明するが、本発明では、加圧ローラ２２側の剥離部材３２に対しても同様の構成とすることができる。本発明では、剥離部材３１、３２の少なくとも一方が、以下に述べる構成（条件）を満たすものであればよく、少なくとも剥離部材３１が、以下に述べる構成（条件）を満たすものであるのが好ましい。剥離部材３１、３２の双方が以下に述べる構成（条件）を満たすものであれば、後述する本発明の効果が最も顕著に得られるのでさらに好ましい。

剥離部材３１の剥離部３１ａは、板片状の基材３１１と、該基材３１１の表面に設けられた中間層３１２と、該中間層３１２の表面に設けられた被覆層３１３とを有している。
基材３１１の構成材料は、特に限定されないが、例えば、ニッケル、アルミニウム、鉄、銅等の金属やこれらのうち少なくとも１種を含む合金（例えば、ステンレス鋼）等の各種金属材料、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル、ポリイミド、ポリアミド、ポリメチルメタクリレート、ポリアセタール、ポリエーテルエーテルケトン等の各種樹脂材料、その多各種セラミックス材料が挙げられる。これらの材料によれば、基材３１１に十分な強度と耐久性が得られる。これらの材料の中でも、ステンレス鋼を用いた場合には、十分な成形性を確保しつつ、剥離部材の機械的安定性（形状の安定性）を特に優れたものとすることができる。ポリメチルメタクリレート、ポリアセタール、ポリエーテルエーテルケトン等の比較的硬質の樹脂材料も、軽量、高強度で耐熱性を有するため、好ましい。また、基材３１１に樹脂材料を用いた場合には、中間層３１２を省略しても被覆層３１３の密着性が優れるので、この点でも好ましい。

基材３１１の厚さ（板厚）は、特に限定されないが、エッジ部３１０（基材３１１の先端：図７および図８中右端）付近の厚さＤが、０．１〜１．０ｍｍ程度であるのが好ましく、０．１〜０．３ｍｍ程度であるのがより好ましい。厚さＤがこのような範囲であると、十分な強度と軽量化の両立を図りつつ、被覆層３１３の十分な密着性を確保することができるからである。

図７に示すように、基材３１１のエッジ部３１０は、丸み付けがなされた形状をなしている。これにより、エッジ部３１０上に順次形成される中間層３１２および被覆層３１３も丸みを帯びた形状となり、しかも中間層３１２および被覆層３１３のそれぞれは厚さも均一になるため、中間層３１２および被覆層３１３の剥離がより確実に防止される。
エッジ部３１０の丸みを帯びた部分の曲率半径は、特に限定されないが、曲率半径（平均）Ｒは、０．０５〜０．５ｍｍ程度であるのが好ましく、０．０５〜０．２５ｍｍ程度であるのがより好ましい。また、このＲを前記厚さＤとの関係で表すと、厚さＤの３５〜６５％程度が好ましく、４０〜６０％程度がより好ましく、４５〜５５％程度がさらに好ましい。また、最小の曲率半径Ｒ_ｍｉｎは、特に限定されないが、前記厚さＤの１０〜５０％程度が好ましく、２０〜５０％程度がより好ましく、２５〜５０％程度がさらに好ましい。ＲおよびＲ_ｍｉｎがこのような範囲であれば、被覆層３１３の密着性を十分に向上することができる。

また、他の構成例として、図８に示すように、基材３１１のエッジ部３１０は、面取りが施された形状をなしている。これにより、エッジ部３１０上に順次形成される中間層３１２および被覆層３１３は、急峻な屈曲（９０°の屈曲）がなくなり、鈍角（図示の場合には１２０〜１５０°程度）に屈曲するため、中間層３１２および被覆層３１３のそれぞれの厚さの変化も少なくなる。特に、被覆層３１３では、屈曲した部分においても、僅かに丸みを帯びるようになる。このようなことから、中間層３１２および被覆層３１３の剥離が防止される。
なお、本発明では、エッジ部３１０に図８に示すような面取りを施した後、さらにその鈍角の角部に丸み付けを施してもよい。これにより、中間層３１２および被覆層３１３の前記角部における屈曲がさらに緩和され、中間層３１２および被覆層３１３の剥離防止効果がより向上する。

以上のような被覆層３１３の剥離防止効果は、剥離部材３１の剥離部３２ａの先端部が定着ローラ２１の外周面に接触しない場合は勿論のこと、接触する場合でも得られる。
なお、エッジ部３１０の丸み付けや面取りは、基材３１１を成形する際に一体形成しても、基材３１１を成形後、その角部に対し機械加工（研削、研磨等）や化学処理等により丸み付けや面取りを施してもよい。

また、基材３１１は、その構成材料や表面性状が中間層３１２および被覆層３１３の密着性に有利なものであればよいが、そうでない場合でも、基材３１１の表面に粗面化処理等の表面処理が施されていることにより、中間層３１２および被覆層３１３の密着性を向上することができる。粗面化処理の方法としては、ショットブラスト、サンドブラスト、液体ブラスト等のブラスト処理、研磨処理等の物理的方法や、アルカリ洗浄、酸洗浄、有機溶剤洗浄等の洗浄処理、エッチング処理等の化学的方法が挙げられる。物理的方法と化学的方法とを適宜組み合わせてもよい。

基材３１１のエッジ部３１０付近の表面粗さＲａは、特に限定されないが、０．０３〜１．５μｍであるのが好ましく、０．０５〜１．３μｍであるのがより好ましく、０．０８〜１．２μｍであるのがさらに好ましい。表面粗さＲａが前記範囲内の値であると、基材３１１のエッジ部３１０に対する中間層３１２や被覆層３１３の密着性がさらに向上し、被覆層３１３の剥離防止効果がより顕著に発揮される。

また、基材３１１のエッジ部３１０付近の表面粗さＲｚは、特に限定されないが、０．８〜１５μｍであるのが好ましく、１〜１４μｍであるのがより好ましく、２．５〜１３μｍであるのがさらに好ましい。表面粗さＲｚが前記範囲内の値であると、基材３１１のエッジ部３１０に対する中間層３１２や被覆層３１３の密着性がさらに向上し、被覆層３１３の剥離防止効果がより顕著に発揮される。
そして、基材３１１のエッジ部３１０は、表面粗さＲａ、表面粗さＲｚ共に前記範囲内であるのが好ましい。表面粗さＲａ、表面粗さＲｚの一方のみが前記範囲内である場合に比べ、被覆層３１３の剥離防止効果の持続性が優れたものとなり、耐久性がさらに向上するからである。

中間層３１２は、種々の目的で設けることができるが、その一つに、被覆層３１３の密着性の向上がある。特に、基材３１１と被覆層３１３との構成材料やその特性が相違する場合には、中間層３１２を形成することは、被覆層３１３の密着性向上に有効である。
中間層３１２の構成材料としては、特に限定されないが、被覆層３１３の密着性向上のためには、後述する被覆層３１３の構成材料を含む材料で構成されているのが好ましい。特に、中間層３１２は、被覆層３１３を構成する樹脂材料（例えば、フッ素系樹脂）と、結合材（バインダー）とを含む材料で構成されているのが好ましい。これにより、中間層３１２と被覆層３１３との密着性が向上し、結果として被覆層３１３の剥離防止効果が向上する。

結合材としては、例えば、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、エポキシ樹脂、ポリアミド、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）、デンプン等が挙げられる。
中間層３１２中に含まれる被覆層３１３を構成する樹脂材料の量は、特に限定されないが、通常、０．５〜３０ｗｔ％程度が好ましく、１〜５０ｗｔ％程度がより好ましい。このような範囲であると、中間層３１２と被覆層３１３との密着性が優れるとともに、中間層３１２と基材３１１との密着性も優れ、結果として被覆層３１３の剥離防止効果が向上する。
中間層３１２の他の構成材料としては、ＳｉＯ_２、ＺｒＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、Ｙ_２Ｏ_３、ＴｉＯ_２等の無機系酸化物を含む材料を挙げることができる。この中でも、主として二酸化ケイ素で構成されたものは、基材３１１および被覆層３１３との密着性が特に優れており好ましい。

中間層３１２の形成方法は、特に限定されず、例えば、はけ塗り、ディッピング、スピンコート、カーテンフローコート、ロールコート、グラビアコート、スプレーコート、流し塗り、静電塗装、電着塗装等の塗布法や、電解めっき、浸漬めっき、無電解めっき等の湿式めっき法（ウェットプロセス）、さらには、蒸着、スパッタリング、ＣＶＤ、ＰＶＤ、イオンプレーティング等の気相成膜法、溶射法が挙げられるが、簡易な設備で比較的簡単に層形成ができ、生産性の向上および製造コストの低減に寄与するという点で、塗布法が好ましい。また、塗布法の中でも、特にディッピングまたはスプレーコートが好ましい。ディッピングおよびスプレーコートによれば、均質、均一な中間層３１２を比較的容易に、短時間で形成することができ、膜厚のコントロールもし易いからである。

中間層３１２の厚さは、特に限定されないが、２０μｍ以下が好ましく、１〜１５μｍ程度がより好ましく、５〜１０μｍ程度がさらに好ましい。中間層３１２の厚さが厚すぎると、中間層３１２の構成材料によっては、被覆層３１３の密着性向上効果が十分に得られなくなる場合がある。
このような中間層３１２の組成や膜厚は、剥離部材３１の長手方向に沿って均一であるのが好ましい。
なお、本発明では、中間層３１２を設けず、基材３１１の表面に直接被覆層３１３を形成してもよいことは、言うまでもない。

被覆層３１３は、最外層を構成する層であり、比較的低摩擦で、溶融したトナーの付着が生じ難い非粘着性を有するものが好ましい。また、被覆層３１３は、耐熱性を有しているのが好ましい。
このような特性を満たす被覆層３１３の構成材料としては、ポリテトラフルオロエチレン（PTFE）等のフッ素系樹脂またはこれを主とする材料が好ましい。
また、被覆層３１３の他の構成材料としては、ケイ素化合物を含む材料（特に、含ケイ素化合物の加水分解縮合物を含む材料）、ダイヤモンド様炭素（ＤＬＣ）、水素化アモルファス炭素、ダイヤモンド等の炭素系硬質材料等が挙げられる。

被覆層３１３の形成方法は、特に限定されず、例えば、はけ塗り、ディッピング、スピンコート、カーテンフローコート、ロールコート、グラビアコート、スプレーコート、流し塗り、静電塗装、電着塗装等の塗布法や、電解めっき、浸漬めっき、無電解めっき等の湿式めっき法（ウェットプロセス）、さらには、蒸着、スパッタリング、ＣＶＤ、ＰＶＤ、イオンプレーティング等の気相成膜法、溶射法が挙げられるが、簡易な設備で比較的簡単に層形成ができ、生産性の向上および製造コストの低減に寄与するという点で、塗布法が好ましい。また、塗布法の中でも、特にディッピングまたはスプレーコートが好ましい。ディッピングおよびスプレーコートによれば、均質、均一な被覆層３１３を比較的容易に、短時間で形成することができ、膜厚のコントロールもし易いからである。また、被覆層３１３の耐擦傷性、耐磨耗性も向上する。

被覆層３１３の厚さは、特に限定されないが、被覆層３１３を塗布法で形成した場合、０．１〜１５０μｍ程度が好ましく、１〜８０μｍ程度がより好ましく、２０〜４０μｍ程度がさらに好ましい。被覆層３１３の厚さが前記上限値を超えると、被覆層３１３の密着性の向上が十分に得られず、剥離防止効果が少なくなる場合があり、被覆層３１３の厚さが前記下限値未満であると、磨耗等により被覆層３１３の耐久性が不十分となる場合がある。
このような被覆層３１３の組成や膜厚は、剥離部材３１の長手方向に沿って均一であるのが好ましい。

前述したように、剥離部材３１は、基材３１１のエッジ部３１０に丸み付けまたは面取りがなされている。そのため、エッジ部３１０を覆う中間層３１２および被覆層３１３も丸みを帯びた形状または比較的緩やかに屈曲または湾曲した形状となり、９０°または鋭角をなす角部は生じない。そのため、被覆層３１３の密着性のみならず、耐擦傷性や耐磨耗性も向上し、その結果、剥離部材３１の耐久性が向上する。

以上、本発明の剥離部材、定着装置および画像形成装置について、図示の実施形態に基づき説明したが、本発明は、これらに限定されるものではなく、剥離部材、定着装置、画像形成装置を構成する各部は、同様の機能を発揮し得る任意の構成のものと置換することができ、また、任意の構成が付加されていてもよい。
また、前述した実施形態では、剥離部材は、１層の中間層と１層の被覆層とを有するものを例にして説明したが、中間層および被覆層の一方または双方は、２層以上の積層体で構成されていてもよい。

また、被覆層の表面に、さらに保護層等が設けられていてもよい。これにより、例えば、剥離部材の保管時等に、被覆層や中間層の構成材料が劣化したり、傷ついたりするのを有効に防止することができる。なお、保護層は、このような機能を有するものに限定されない。また、このような保護層は、定着装置の使用時（組み立て時）に、除去されるものであっても、そうでなくてもよい。

（実施例１）
剥離部材の基材として、ステンレス鋼（ＳＵＳ３０１）製の厚さ０．１５ｍｍのブレード状板片を用意し、この基材を３８０℃×１０分、空焼きした後、その表面に電解研磨により鏡面加工を行うと同時にこの基材のエッジ部先端に、丸み付け（図７に示す形状）を施した。丸み付けされた部分の曲率半径Ｒは、０．０７５ｍｍであり、Ｒ_ｍｉｎは、基材のエッジ部付近の板厚Ｄ（＝０．１５ｍｍ）の約３３％であった。

その後、鏡面加工が施された表面に、液体ブラストにより微小な凹凸を形成した。液体ブラストは、ローラ搬送機により搬送されてくる基材に対して、エメリー粉を水に分散して得られたスラリー状の物質を、高圧で噴射することにより行った。その後、十分な洗浄を行うことにより、研削粉を除去し、さらに、乾燥を行った。この処理の後、基材の表面の表面粗さを測定したところ、表面粗さＲａ＝０．６μｍ、表面粗さＲｚ＝５μｍであった。

次に、ポリテトラフルオロエチレンとＰＶＡ（結合材）と水（溶媒）とを含む塗布液Ａ１（粘度１００〜２００ｃｐｓ）を調整し、この塗布液Ａ１をディッピング（浸漬法）により基材全体の表面に塗布し、９０℃×２０分乾燥して、平均厚さ１０μｍの中間層を形成した。中間層中のポリテトラフルオロエチレンの含有量は、３０ｗｔ％であった。
次に、ポリテトラフルオロエチレンを水（溶媒）に溶解した塗布液Ｂ１（粘度２００ｃｐｓ）を調整し、この塗布液Ｂ１をディッピング（浸漬法）により基材の中間層の表面に塗布し、９０℃×２０分で乾燥した。この塗膜に３８０℃×２５分で熱処理を施して、平均厚さ２０μｍのポリテトラフルオロエチレンによる被覆層を形成した。中間層と被覆層の合計の膜厚は、３０μｍ（平均）であった。また、中間層、被覆層共に、それらの組成および膜厚は、剥離部材の長手方向に沿って均一であった。
以上のようにして、実施例１の剥離部材を製造した。なお、剥離部材は、定着ローラ側と加圧ローラ側の一対を製造した。

（実施例２）
剥離部材の基材として、ステンレス鋼（ＳＵＳ３０１）製の厚さ０．３ｍｍのブレード状板片を用意し、この基材を３８０℃×１０分、空焼きした後、その表面に電解研磨により鏡面加工をその表面に電解研磨により鏡面加工を行うと同時にこの基材のエッジ部先端に、丸み付けを施した。丸み付けされた部分の曲率半径Ｒは、０．１５ｍｍであり、Ｒ_ｍｉｎは、基材のエッジ部付近の板厚Ｄ（＝０．３ｍｍ）の約３３％であった。
その後、鏡面加工が施された表面に、実施例１と同様の液体ブラスト、洗浄、乾燥を施し、基材を製造した。この処理の後、基材の表面の表面粗さを測定したところ、表面粗さＲａ＝０．４μｍ、表面粗さＲｚ＝３μｍであった。

次に、ポリテトラフルオロエチレンとＰＶＡ（結合材）と水（溶媒）とを含む塗布液Ａ２（粘度５０〜１５０ｃｐｓ）を調整し、この塗布液Ａ２をスプレーコート（吹き付け塗装）により基材全体の表面に塗布し、９０℃×２０分乾燥して、平均厚さ１０μｍの中間層を形成した。中間層中のポリテトラフルオロエチレンの含有量は、３０ｗｔ％であった。

次に、ポリテトラフルオロエチレンを水（溶媒）に溶解した塗布液Ｂ２（粘度２００〜３５０ｃｐｓ）を調整し、この塗布液Ｂ２をスプレーコートにより基材の中間層の表面に塗布し、乾燥した。この塗膜に３８０℃×２５分で熱処理を施して、平均厚さ２０μｍのポリテトラフルオロエチレンによる被覆層を形成した。中間層と被覆層の合計の膜厚は、３０μｍ（平均）であった。また、中間層、被覆層共に、それらの組成および膜厚は、剥離部材の長手方向に沿って均一であった。
以上のようにして、実施例２の剥離部材を製造した。なお、剥離部材は、定着ローラ側と加圧ローラ側の一対を製造した。

（実施例３）
基材のエッジ部先端に研削により面取りを行った（図８に示す形状）。この面取りによるエッジ部の屈曲角度は、各々１３０〜１４０°であった。それ以外は実施例１と同様にして、実施例３の剥離部材を製造した。中間層の平均厚さ１０μｍ、被覆層の平均厚さ２０μｍであり、両層の組成および膜厚は、剥離部材の長手方向に沿って均一であった。なお、剥離部材は、定着ローラ側と加圧ローラ側の一対を製造した。

（実施例４）
基材のエッジ部先端に、研削により面取りを行った（図８に示す形状）。この面取りによるエッジ部の屈曲角度は、各々１３０〜１４０°であった。それ以外は実施例２と同様にして、実施例４の剥離部材を製造した。中間層の平均厚さ１０μｍ、被覆層の平均厚さ２０μｍであり、両層の組成および膜厚は、剥離部材の長手方向に沿って均一であった。なお、剥離部材は、定着ローラ側と加圧ローラ側の一対を製造した。

（実施例５）
剥離部材の基材として、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）を材料として射出成形により厚さ０．６ｍｍのブレード状板片を製造した。射出成形の際、基材のエッジ部先端に、曲率半径Ｒが０．３ｍｍの丸みが一体的に形成された。Ｒ_ｍｉｎは、基材のエッジ部付近の板厚Ｄ（＝０．６ｍｍ）の約４５％であった。
次に、基材の表面に、サンドブラストによる粗面加工を施して、表面粗さＲａ＝１μｍ、表面粗さＲｚ＝１２μｍとした。

基材を洗浄、乾燥した後、中間層は設けず、実施例１の塗布液Ｂ１をディッピング（浸漬法）により基材全体の表面に塗布し、乾燥した。この塗膜に３００℃×４０分で熱処理を施して、平均厚さ２０μｍのポリテトラフルオロエチレンによる被覆層を形成した。この被覆層の組成および膜厚は、剥離部材の長手方向に沿って均一であった。
以上のようにして、実施例５の剥離部材を製造した。なお、剥離部材は、定着ローラ側と加圧ローラ側の一対を製造した。

（比較例１）
基材のエッジ部先端に、丸み付けおよび面取りを行わず、両面側から各々９０°の角度で屈曲する形状のエッジ部を持つ基材を用いた以外は、実施例１と同様にして、比較例１の剥離部材を製造した。なお、剥離部材は、定着ローラ側と加圧ローラ側の一対を製造した。

（比較例２）
基材のエッジ部先端に、丸み付けおよび面取りを行わず、両面側から各々９０°の角度で屈曲する形状のエッジ部を持つ基材を用いた以外は、実施例２と同様にして、比較例１の剥離部材を製造した。なお、剥離部材は、定着ローラ側と加圧ローラ側の一対を製造した。

（比較例３）
基材のエッジ部先端に、丸み付けおよび面取りを行わず、両面側から各々９０°の角度で屈曲する形状のエッジ部を持つ基材を用いた以外は、実施例５と同様にして、比較例３の剥離部材を製造した。なお、剥離部材は、定着ローラ側と加圧ローラ側の一対を製造した。

［耐久性試験およびその評価］
［１］画像すじ
前記各実施例および各比較例の剥離部材を図２に示す構造の画像形成装置の定着ローラ側および加圧ローラ側に組み込み、さらにこれらの画像形成装置を図１に示す構造の定着装置に装填して、全面ベタ画像を印字（Ａ４サイズ：５万枚印字）した。
耐久印字（Ａ４サイズ：５万枚印字）後、各剥離部材の剥離部での擦り跡である「画像すじ」について、紙の印字面を目視により観察し、以下の４段階の基準に従い評価した。
◎：画像すじの発生が全く認められない。
○：画像すじの発生がほとんど認められない。
△：画像すじの発生がわずかに認められる。
×：画像すじの発生が顕著に認められる。

［２］耐擦傷性、耐摩耗性
前記各実施例および各比較例の剥離部材を備えた画像形成装置について、耐久印字（Ａ４サイズ：５万枚印字）後、各剥離部材の剥離部を顕微鏡で観察し、剥離部の表面付近の状態を以下の４段階の基準に従い評価した。
◎：被覆層に摩耗、擦り傷、剥離が全く認められない。
○：被覆層に摩耗、剥離は認められないが、擦り傷がわずかに認められる。
△：被覆層に摩耗が認められるが、中間層および基材の露出は認められない。
×：被覆層の摩耗または剥離がはっきりと認められ、中間層および基材の露出が認められる。または、基材の摩耗が認められる。

［３］トナー固着（耐久印字後）
前記各実施例および各比較例の剥離部材を備えた画像形成装置について、耐久印字（Ａ４サイズ：５万枚印字）後、各剥離部材の剥離部を目視で観察し、トナーの固着状態を以下の４段階の基準に従い評価した。
◎：トナーの固着が全く認められない。
○：トナーの固着がほとんど認められない。
△：トナーの固着がわずかに認められる。
×：トナーの固着が顕著に認められる。

［４］被覆層の膜厚の減少（耐久印字後）
前記各実施例および各比較例の剥離部材を備えた画像形成装置について、耐久印字（Ａ４サイズ：５万枚印字）後、各剥離部材の剥離部先端の被覆層の剥離および磨耗による膜厚の減少度合い（剥離量および磨耗量の大小）を顕微鏡により観察し、以下の４段階の基準に従い評価した。
◎：被覆層の膜厚の減少はほとんど認められない。
○：被覆層の膜厚の減少がわずかに認められる。
△：被覆層の膜厚の減少が認められる部分が１〜９箇所ある。
×：被覆層の膜厚の減少が顕著に認められる部分がある。または、被覆層の膜厚の減少が認められる部分が１０箇所以上ある。
以上の［１］〜［４］の評価結果を、下記表１にまとめて示す。

表１から明らかなように、本発明の実施例１〜６では、いずれも、剥離部材の耐擦傷性、耐摩耗性に優れ、耐久印字後においても、剥離部材に剥離部へのトナーの固着や印字された記録媒体での画像すじの発生は、認められなかった。
これに対し、比較例１〜３では、剥離部材の耐擦傷性、耐摩耗性が劣り、印字された記録媒体に画像すじが発生しており、剥離部材へのトナーの固着も認められた。
これらの結果から、本発明の剥離部材は、優れた耐久性を有することが確認された。

本発明の定着装置を備えた本発明の画像形成装置の全体構成図である。 図１に示す定着装置の一部破断面を示す斜視図である。 図２に示す定着装置の要部横断面図である。 図２に示す剥離部材の斜視図である。 図２に示す剥離部材の取付状態を示す側面図である。 図２に示す定着装置を上面から見た正面図である。 本発明の剥離部材の構成例を示す部分横断面図である。 本発明の剥離部材の構成例を示す部分横断面図である。

符号の説明

１…画像形成装置 ２…装置本体 ３…像担持体 ４…帯電装置 ５…露光装置 ６…ロータリー現像装置 ６Ｙ…イエロー用現像装置 ６Ｍ…マゼンタ用現像装置 ６Ｃ…シアン用現像装置 ６Ｋ…ブラック用現像装置 ６ａ…現像ローラ ７…中間転写装置 ８…支持フレーム ９…駆動ローラ １０…従動ローラ １１…中間転写ベルト １２…一次転写ローラ １３…転写ベルトクリーナ １４…二次転写ローラ １５…給紙カセット １６…ピックアップローラ １７…記録媒体搬送路 １９…定着装置 ２０…排紙トレイ ２１…定着ローラ ２１ａ…熱源 ２１ｂ…筒体 ２１ｃ…弾性層 ２１ｄ…回転軸 ２２…加圧ローラ ２２ｂ…筒体 ２２ｃ…弾性層 ２２ｄ…回転軸 ２３…両面印刷用搬送路 ２４…ハウジング ２５…軸受 ２６…加圧レバー ２７…加圧スプリング ２８…駆動ギヤ ２９、３０…支持軸 ３１…剥離部材 ３１ａ…剥離部 ３１ｂ…折曲部 ３１ｃ…支持片 ３１ｄ…嵌合穴 ３１ｅ…ガイド部 ３１１…基材 ３１０…エッジ部 ３１２…中間層 ３１３…被覆層 ３２…剥離部材 ３２ａ…剥離部 ３２ｅ…ガイド部 ３３…スプリング Ｎ…ニップ部

Claims (15)

1. 熱源を有する定着ローラと、該定着ローラに圧接される加圧ローラとを備え、回転する前記定着ローラおよび前記加圧ローラ間のニップ部に記録媒体を挟持し、搬送する定着装置の、前記定着ニップ部の記録媒体搬送方向下流側に設置される剥離部材であって、
   板片状の基材と、該基材の外面を覆うように設けられた被覆層とを有し、
   前記基材の前記定着ニップ部に近接する側のエッジ部に、丸み付けまたは面取りが施されていることを特徴とする剥離部材。
2. 前記基材は、金属材料または硬質樹脂材料で構成されている請求項１に記載の剥離部材。
3. 前記基材は、その表面に粗面化処理が施されている請求項１または２に記載の剥離部材。
4. 前記基材の前記エッジ部付近の表面粗さＲａが０．０３〜１．５μｍである請求項１ないし３のいずれかに記載の剥離部材。
5. 前記基材の前記エッジ部付近の表面粗さＲａが０．０３〜１．５μｍであり、かつ、表面粗さＲｚが０．８〜１５μｍである請求項１ないし３のいずれかに記載の剥離部材。
6. 前記被覆層は、フッ素系樹脂を含む材料で構成される請求項１ないし５のいずれかに記載の剥離部材。
7. 前記被覆層は、塗布法により形成されたものである請求項１ないし６のいずれかに記載の剥離部材。
8. 前記被覆層は、ディッピングまたはスプレーコートにより形成されたものである請求項１ないし６のいずれかに記載の剥離部材。
9. 前記被覆層の厚さが０．１〜１５０μｍである請求項１ないし８のいずれかに記載の剥離部材。
10. 前記基材と前記被覆層との間に中間層を有する請求項１ないし９のいずれかに記載の剥離部材。
11. 前記中間層は、前記被覆層の構成材料を含む材料で構成されている請求項１ないし１０のいずれかに記載の剥離部材。
12. 前記中間層は、前記被覆層を構成する樹脂材料と、結合材とを含む材料で構成されている請求項１ないし１１のいずれかに記載の剥離部材。
13. 前記中間層は、塗布法により形成されたものである請求項１ないし１２のいずれかに記載の剥離部材。
14. 請求項１ないし１３のいずれかに記載の剥離部材を備えたことを特徴とする定着装置。
15. 請求項１４に記載の定着装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。

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