JP2010152124A - 定着部材、定着装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ベルトの反り返り部（表面層と反対側が伸ばされる箇所）においても表面層にシワが発生しない定着ベルト、該定着ベルトを備える定着装置、該定着装置を備える画像形成装置を提供する。
【解決手段】基材上に、弾性層と表面層とをこの順で積層した定着ベルト６１０であって、前記弾性層の膜厚をｔ（μｍ）としたときに、ｔ≦５５０μｍの関係を満たし、定着ロール６１１、及び複数の張架ロールに張架され、更に、前記複数の張架ロールの少なくとも１つが、該定着ベルトの表面層側を押圧し、該押圧された箇所では、前記表面層とは反対側が伸ばされた状態で用いられる。
【選択図】図１

Description

本発明は、定着部材、定着装置及び画像形成装置に関する。

電子写真方式を利用した画像形成装置の定着装置として、無端状の定着ベルトと加圧ローラ、或いは定着ベルトと加圧ベルトとにより圧接部を形成するベルト定着タイプがある。

フルカラー定着装置の場合、定着ベルトとしては、基体上に少なくとも弾性層と表面層をこの順で積層した構造が利用されている。弾性層にはシリコーンゴム等の耐熱性エラストマー材料が用いられ、表面層には離型性の良いフッ素樹脂等の材料が用いられる。

このような定着ベルトを用いた定着装置として、以下のようなものが提案されている。すなわち、定着ロールと複数の張架ロールとによって定着ベルトが張架された定着ベルトモジュールと、定着ベルトを介して定着ロールを押圧するように配置された加圧ロールとを備え、定着ベルトモジュールには、定着ロールと加圧ロールとの圧接部の下流側近傍にて、定着ベルトの外表面を加圧ロールに押圧するように配置された剥離パッドを設けた定着システムである（例えば、特許文献１参照）。

上記定着システムを用いることによって、画像形成装置の高速化を図った場合においても、高い定着性能を維持することが可能となる。
この定着システムの特徴の一つとして、定着ベルトの表面層が張架ロールに接した状態で、張架ロールよってベルトが反り返る構造となっていることが挙げられる。

従来の定着ベルトとしては、８０μｍのポリイミド基材上に、デュロメーター硬さＡ／３５の液状シリコーンゴムを膜厚１６０μｍで形成し、３０μｍのフッ素樹脂チューブを被覆した複合管状物を用いていた。
特開２００７−５７６８２号公報

本発明は、ベルトの反り返り部（表面層と反対側が伸ばされる箇所）においても表面層にシワが発生しない定着部材を提供する。

前記課題は、下記の本発明により解決した。即ち、
請求項１に係る発明は、
基材上に、弾性層と表面層とをこの順で積層し、
前記弾性層の膜厚をｔ（μｍ）としたときに、
下記式（１）の関係を満たし、
定着ロール、及び複数の張架ロールに張架され、更に、前記複数の張架ロールの少なくとも１つが、定着部材の表面層側を押圧し、該押圧された箇所では、前記表面層とは反対側が伸ばされた状態で、定着装置に用いられることを特徴とする定着部材である。
ｔ≦５５０μｍ …（１）

請求項２に係る発明は、
下記式（２）の関係を満たすことを特徴とする請求項１に記載の定着部材である。
２５０μｍ≦ｔ …（２）

請求項３に係る発明は、
弾性層のタイプＡデュロメータによるデュロメータ硬さをＡ／Ｈとしたときに、下記式（３）の関係を満たすことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の定着部材である。
ｔ≦１２Ｈ―１７０ …（３）

請求項４に係る発明は、
回転可能な定着ロールと、
前記定着ロール、及び複数の張架ロールに張架される定着部材と、
前記定着部材を前記定着ロールに押圧するように配置された加圧部材と、
を備え、
前記定着部材が、請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の定着部材であり、前記複数の張架ロールの少なくとも１つが、定着部材の表面層側を押圧し、該押圧された箇所では、前記表面層とは反対側が伸ばされた状態で用いられることを特徴とする定着装置である。

請求項５に係る発明は、
請求項４に記載の定着装置を備えることを特徴とする画像形成装置である。

請求項１に係る発明によれば、式（１）を満たさない場合に比べて、ベルトの反り返り部（表面層と反対側が伸ばされる箇所）においても表面層にシワが発生しない定着部材が提供される。
請求項２に係る発明によれば、式（２）を満たさない場合に比べて、高速運転においてもエンボス紙へ安定して定着する定着部材が提供される。
請求項３に係る発明によれば、式（３）を満たさない場合に比べて、長期に亘って定着ベルトの表面層に発生する突入キズを抑制する定着部材が提供される。

請求項４に係る発明によれば、式（１）〜（３）を満たさない定着部材を使用する場合に比べて、長期に亘って良好な定着画像が得られる定着装置が提供される。
請求項５に係る発明によれば、本構成の定着装置を有さない場合に比べて、長期に亘って良好な定着画像が得られる画像形成装置が提供される。

以下、本発明の実施形態について説明する。
本実施形態に係る定着部材は、基材上に、弾性層と表面層とをこの順で積層し、前記弾性層の膜厚をｔ（μｍ）としたときに、下記式（１）の関係を満たし、定着ロール、及び複数の張架ロールに張架され、更に、前記複数の張架ロールの少なくとも１つが、定着部材の表面層側を押圧し、該押圧された箇所では、前記表面層とは反対側が伸ばされた状態で、定着装置に用いられることを特徴とする。
ｔ≦５５０μｍ …（１）

通常、定着部材を定着装置に用いる場合は、定着部材の表面層側が伸ばされる方向で用いられるが、張架ロールの少なくとも１つが、定着部材の表面層側を押圧した場合、該押圧された箇所では、前記表面層とは反対側が伸ばされた状態、つまり表面層側が縮む状態となる。その結果、表面層にシワが発生する。しかし、本実施形態に係る定着部材は、定着部材の弾性層の膜厚を５５０μｍ以下とすることで、部材反り返り時における表面層の変形量を塑性変形以下となり、表面層の反り返しシワの発生が抑制される。前記定着部材の弾性層の膜厚は、５５０μｍ以下であることが好ましく、４００μｍ以下であることがより好ましい。

また、本実施形態に係る定着部材は、下記式（２）の関係を満たすことが好ましい。
２５０μｍ≦ｔ …（２）
通常、高速運転にけるエンボス紙への画像の定着は、エンボス紙の厚さ及び凹凸により、困難になる。しかし、本実施形態に係る定着部材は、定着部材の弾性層膜厚を２５０μｍ以上とすることで定着部材の熱容量を大きくし、トナー溶融のための充分な熱量が供給され、高速運転においてもエンボス紙へ安定して定着される。

更に、本実施形態に係る定着部材は、弾性層のタイプＡデュロメータによるデュロメータ硬さをＡ／Ｈとしたときに、下記式（３）の関係を満たすことが好ましい。
ｔ≦１２Ｈ―１７０ …（３）
通常、厚みが厚い記録材への画像の定着をすることにより、表面層の突入キズが発生する。しかし、本実施形態に係る定着部材は、前記式（３）の関係を満たすことにより、記録材突入による表面層の変形量を塑性変形以下となり、表面層の突入キズ発生が抑制される。

ここで、弾性層の膜厚は、デジマチックインジケーター（株式会社ミツトヨ社製）を用いて測定した。
また、デュロメータ硬さとは、ＪＩＳ Ｋ６２５３（１９９７）に規定される硬さである。

従来の定着部材（定着ベルト）では、定着速度を低速化したとしても、エンボス紙を定着することが困難であった。これに対して鋭意検討した結果、定着ベルトの弾性層を厚膜化することによって、エンボス紙を定着させることが可能となることが分かった。
しかし一方で、弾性層を厚膜化すると、記録材が定着ベルトと加圧ロールとによって形成される圧接部に突入する際に発生する突入キズが悪化し、更に、ベルトの反り返り部（表面層と反対側が伸ばされる箇所）において、表面層にシワが発生してしまう現象が発生した。
本発明者らは、前式（１）〜（３）の関係を満たすことにより、高速でエンボス紙へ画像が定着され、かつ、表面層にシワとキズが発生しない定着部材が提供されることを見出した。

本実施形態に係る定着部材は、基体上に少なくとも弾性層と表面層とをこの順で設けた構造を有しており、基体の材料としては、ＳＵＳ、ニッケル、ポリイミド、ポリアミドイミド等が好ましい。

前記弾性層には、耐熱性に優れたシリコーンゴム、フッ素ゴム等を用いるのが好ましく、シリコーンゴムを用いることが特に好ましい。シリコーンゴムとしては、例えば、ＲＴＶシリコーンゴム、ＨＴＶシリコーンゴム、液状シリコーンゴムなどが挙げられ、具体的には、ポリジメチルシリコーンゴム（ＭＱ）、メチルビニルシリコーンゴム（ＶＭＱ）、メチルフェニルシリコーンゴム（ＰＭＱ）、フルオロシリコーンゴム（ＦＶＭＱ）などが挙げられる。各種添加剤が配合されてもよい。添加剤としては、例えば、補強剤（カーボンブラック等）、充填剤（炭酸カルシウム等）、軟化剤（パラフィン系等）、加工助剤（ステアリン酸等）、老化防止剤（アミン系等）、加硫剤（硫黄、金属酸化物、過酸化物等）、機能性充填剤（アルミナ等）等が挙げられる。

表面層としては、耐熱性、離型性の観点から、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）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレンーヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、ポリエチレン・テトラフルオロエチレン（ＥＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリクロロ三フッ化エチレン（ＰＣＴＦＥ）、フッ化ビニル（ＰＶＦ）等のフッ素樹脂を用いるのが好ましい。表面層の厚みとしては、加工性及び定着性の点で、１０μｍ以上５０μｍ以下が好ましく、２０μｍ以上４５μｍ以下がより好ましい。

また、本実施形態に係る定着部材は、基体と弾性層、弾性層と表面層の間に接着層等の他の層が形成されていてもよい。

次に、本実施形態に係る定着装置を図面を用いて説明する。
図１は、本実施形態に係る定着装置の一例の概略構成を示す側断面図である。
図１に示す定着装置６０は、加熱部材の一例としての定着ベルトモジュール６１と、定着ベルトモジュール６１に対して圧接して配置された加圧部材の一例としての加圧ロール６２とで主要部が構成されている。
定着ベルトモジュール６１は、本実施形態に係る定着部材の一例としての定着ベルト６１０、定着ベルト６１０を張架しながら回転駆動する定着ロール６１１、内側から定着ベルト６１０を張架する張架ロール６１２、外側から定着ベルト６１０を張架する張架ロール６１３、定着ロール６１１と張架ロール６１２との間で定着ベルト６１０の姿勢を矯正する姿勢矯正ロール６１４、定着ベルトモジュール６１と加圧ロール６２との圧接部Ｎ内の下流側領域であって、定着ロール６１１の近傍位置に配置された剥離部材の一例としての剥離パッド６４、圧接部Ｎの下流側において定着ベルト６１０を張架する張架ロール６１５により主要部が構成されている。

ここで、定着ベルト６１０は、定着ロール、及び張架ロール６１２、６１３に張架され、更に、張架ロール６１３が、定着ベルト６１０の表面層側を押圧し、該押圧された箇所では、前記表面層とは反対側が伸ばされた状態となっている。張架ロール６１３が、定着ベルト６１０の表面層側を押圧することにより、駆動源を持たない張架ロール６１３が定着ベルト６１０に従動して駆動する。張架ロール６１３により、定着ベルト６１０の表面層側を押圧した場合、該押圧された箇所では、前記表面層とは反対側が伸ばされた状態、つまり表面層側が縮む状態となる。

このときの該押圧された箇所の曲率半径Ｒは、定着部材表面シワ発生の抑制、及び、定着装置コンパクト化の点で、４０ｍｍ以上８０ｍｍ以下であることが好ましい。

定着ロール６１１は、外径６５ｍｍ、長さ３６０ｍｍ、厚さ１０ｍｍのアルミニウムで形成された円筒状ロールである。そして定着ロール６１１は、図示しない駆動モータからの駆動力を受けて、３００ｍｍ／ｓの表面速度で矢印Ｃ方向に回転する。
また、定着ロール６１１の内部には、加熱源として定格９００Ｗのハロゲンヒータ６１６ａが配設され、定着ロール６１１の表面に接触するように配置された温度センサ６１７ａの計測値に基づき、画像形成装置の制御部４０（後述の図２参照）が定着ロール６１１の表面温度を１５０℃に制御している。

張架ロール６１２は、外径３０ｍｍ、肉厚２ｍｍ、長さ３６０ｍｍのアルミニウムで形成された円筒状ロールである。そして、張架ロール６１２の内部には加熱源として定格１０００Ｗのハロゲンヒータ６１６ｂが配設されており、温度センサ６１７ｂと制御部４０（図２参照）とによって、張架ロール６１２の表面温度が１９０℃に制御されている。したがって、張架ロール６１２は、定着ベルト６１０を張架する機能とともに、定着ベルト６１０を加熱する機能をも併せ持っている。

また、張架ロール６１２の両端部には定着ベルト６１０を外側に押圧するバネ部材（不図示）が配設され、定着ベルト６１０全体の張力を１５ｋｇｆに設定している。その際に、定着ベルト６１０の張力を幅方向に亘って均一にするとともに、定着ベルト６１０の軸方向の変位をできる限り小さく抑えるため、張架ロール６１２は、外径が端部よりも中央部のほうを１００μｍだけ大きくした所謂クラウン形状で形成されている。

張架ロール６１３は、外径２５ｍｍ、肉厚２ｍｍ、長さ３６０ｍｍのアルミニウムで形成された円筒状ロールである。また、張架ロール６１３の表面には厚さ２０μｍのＰＦＡが被覆されて離型層が形成されている。この離型層は、定着ベルト６１０の外周面からの僅かなオフセットトナーや紙粉が張架ロール６１３に堆積するのを防止するために形成されるものである。また、張架ロール６１３も張架ロール６１２と同様に、外径が端部よりも中央部の方を１００μｍだけ大きくしたクラウン形状で形成されている。なお、張架ロール６１２と張架ロール６１３の双方をクラウン形状で形成する場合のみならず、張架ロール６１２または張架ロール６１３のいずれか一方のみをクラウン形状で形成してもよい。

張架ロール６１３の内部には、加熱源としての定格１０００Ｗのハロゲンヒータ６１６ｃが配設されており、温度センサ６１７ｃと制御部４０（図２参照）とによって表面温度が１９０℃に制御されている。したがって、張架ロール６１３は、定着ベルト６１０を張架する機能とともに、定着ベルト６１０を外表面から加熱する機能をも併せ持っている。したがって、本実施の形態では、定着ロール６１１と張架ロール６１２および張架ロール６１３とによって定着ベルト６１０が加熱される構成を採用している。

姿勢矯正ロール６１４は、外径１５ｍｍ、長さ３６０ｍｍのアルミニウムで形成された円柱状ロールである。姿勢矯正ロール６１４の近傍には、定着ベルト６１０のエッジ位置を検知するベルトエッジ位置検知機構（不図示）が配置されている。そして、姿勢矯正ロール６１４は、ベルトエッジ位置検知機構の検知結果に応じて定着ベルト６１０の軸方向における接触位置を変位させる軸変位機構が配設され、定着ベルト６１０の蛇行（ベルトウォーク）を制御するように構成されている。

剥離パッド６４は、例えばＳＵＳの金属や樹脂等の剛体で形成された断面が略円弧形状のブロック部材である。そして、加圧ロール６２が定着ベルト６１０を介して定着ロール６１１に圧接される領域の下流側近傍位置において、定着ロール６１１の軸方向全域に亘って固定配置されている。

次に、加圧ロール６２は、直径４５ｍｍ、長さ３６０ｍｍのアルミニウムからなる円柱状ロール６２１を基体として、基体側から順に、デュロメータ硬さＡ／３０のシリコーンゴムからなる厚さ１０ｍｍの弾性層６２２と、膜厚１００μｍのＰＦＡチューブからなる離型層６２３とが積層されて構成されている。そして、加圧ロール６２は、定着ベルトモジュール６１に押圧されるように設置され、定着ベルトモジュール６１の定着ロール６１１が矢印Ｃ方向へ回転するのに伴い、定着ロール６１１に従動して矢印Ｅ方向に回転する。その進行速度は、定着ロール６１１の表面速度と同じ３００ｍｍ／ｓである。

定着装置６０による定着プロセスでは、トナー像を保持した用紙Ｐは、ロールニップ部Ｎ１において加熱および加圧されてトナーが溶融圧着される。その際に、ロールニップ部Ｎ１内において熱を受けた用紙Ｐやトナーからは、用紙Ｐ中の水分が気化して水蒸気を発生させたり、トナー中の空気が熱膨張しようとする。ところが、ロールニップ部Ｎ１では高いニップ圧が印加されているため、定着ベルト６１０と加圧ロール６２との間に水蒸気や膨張した空気によるエアーギャップ（気泡）が生じることはない。

次に、定着装置６０における定着動作について説明する。
画像形成装置の二次転写部２０（図２参照）において未定着トナー像が静電転写された用紙Ｐは、搬送ベルト５５および定着入口ガイド５６により、定着装置６０の圧接部Ｎに向けて（図２参照：矢印Ｆ方向）搬送されてくる。そして、圧接部Ｎを通過する用紙Ｐ表面の未定着トナー像は、主としてロール圧接部Ｎ１に作用する圧力と熱とにより用紙Ｐに定着される。

このとき、本実施の形態の定着装置６０では、圧接部Ｎに作用する熱は、主として定着ベルト６１０によって供給される。定着ベルト６１０は、定着ロール６１１の内部に配置されたハロゲンヒータ６１６ａから定着ロール６１１を通じて供給される熱と、張架ロール６１２の内部に配置されたハロゲンヒータ６１６ｂから張架ロール６１２を通じて供給される熱と、張架ロール６１３の内部に配置されたハロゲンヒータ６１６ｃから張架ロール６１６を通じて供給される熱とによって加熱されるように構成されている。そのため、定着ロール６１１のみでは熱エネルギーが不充分である場合においても、張架ロール６１２および張架ロール６１３から適切かつ速やかに熱エネルギーを補給することができるので、圧接部Ｎにおいては、プロセススピードが３００ｍｍ／ｓという高速であっても充分な熱量を確保することができる。

すなわち、本実施の形態の定着装置６０では、直接的な加熱部材として機能する定着ベルト６１０は、極めて熱容量を小さく形成することができる。加えて、定着ベルト６１０は、熱供給部材である定着ロール６１１と、張架ロール６１２および張架ロール６１３とに広いラップ面積（大きなラップ角度）で接触するように構成されている。そのため、定着ベルト６１０が１回転する短かい期間に、定着ロール６１１や張架ロール６１２および張架ロール６１３から充分な熱量が供給されるので、定着ベルト６１０を必要な定着温度に短時間で復帰させることが可能となる。それにより、圧接部Ｎにおいては、定着装置６０が高速化されても、所定の定着温度を常に維持することができる。

その結果、本実施の形態の定着装置６０においては、連続通紙時においても定着温度を略一定に維持することが可能となる。また、高速定着動作の開始時に定着温度が落ち込む温度ドループ現象の発生を抑制することが可能となる。特に、熱容量の大きな厚紙等に対する定着においても、定着温度の維持および温度ドループの発生を抑制することができる。さらには、紙種に対応させて定着温度を途中で切り替える（定着温度のアップおよびダウンの双方を含む。）必要がある場合にも、定着ベルト６１０は熱容量が小さいので、ハロゲンヒータ６１６ａ、さらにはハロゲンヒータ６１６ｂ、ハロゲンヒータ６１６ｃの出力調整により、所望の温度への切り替えを容易、かつ速やかに行われる。
そして、定着ベルト６１０から分離された用紙Ｐは、排紙ガイド６５および排紙ロール６６によって機外に排出されて、定着処理が完了する。

以上説明したように、定着装置６０は、加熱部材として定着ベルト６１０が定着ロール６１１を含む複数のロールで張架されて構成された定着ベルトモジュール６１を用いているので、画像形成装置が高速化されても、定着装置６０において所定の定着温度を常に維持することができる。さらには、高速定着動作の開始時に定着温度が落ち込む温度ドループ現象の発生を抑制することが可能となる。そのため、高品質な定着画像を短時間で大量に提供される。

次に、本実施形態の画像形成装置を図を用いて説明する。
図２は本実施態に係る画像形成装置の一例を示す概略構成図である。図２に示す画像形成装置は、一般にタンデム型と呼ばれる中間転写方式の画像形成装置であって、電子写真方式により各色成分のトナー像が形成される複数の画像形成ユニット１Ｙ,１Ｍ,１Ｃ,１Ｋ、各画像形成ユニット１Ｙ,１Ｍ,１Ｃ,１Ｋにより形成された各色成分トナー像を中間転写ベルト１５に順次転写（一次転写）させる一次転写部１０、中間転写ベルト１５上に転写された重畳トナー画像を記録材（記録紙）である用紙Ｐに一括転写（二次転写）させる二次転写部２０、二次転写された画像を用紙Ｐ上に定着させる定着装置６０を備えている。また、各装置（各部）の動作を制御する制御部４０を有している。

図２において、各画像形成ユニット１Ｙ,１Ｍ,１Ｃ,１Ｋは、矢印Ａ方向に回転する感光体ドラム１１の周囲に、これらの感光体ドラム１１を帯電する帯電器１２、感光体ドラム１１上に静電潜像を書込むレーザ露光器１３（図中露光ビームを符号Ｂｍで示す）、各色成分トナーが収容されて感光体ドラム１１上の静電潜像をトナーにより可視像化する現像器１４、感光体ドラム１１上に形成された各色成分トナー像を一次転写部１０にて中間転写ベルト１５に転写する一次転写ロール１６、感光体ドラム１１上の残留トナーが除去されるドラムクリーナ１７、などの電子写真用デバイスが順次配設されている。これらの画像形成ユニット１Ｙ,１Ｍ,１Ｃ,１Ｋは、中間転写ベルト１５の上流側から、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の順に、略直線状に配置されている。

中間転写体である中間転写ベルト１５は、ポリイミドあるいはポリアミド等の樹脂にカーボンブラック等の帯電防止剤を適当量含有させたフィルム状の無端ベルトで構成されている。そして、その体積抵抗率は１０⁶〜１０¹⁴Ωｃｍとなるように形成されており、その厚みは例えば０.１ｍｍ程度に構成されている。中間転写ベルト１５は、各種ロールによって図１に示すＢ方向に所定の速度で循環駆動（回転）されている。この各種ロールとしては、定速性に優れたモータ（図示せず）により駆動されて中間転写ベルト１５を回転させる駆動ロール３１、各感光体ドラム１１の配列方向に沿って略直線状に延びる中間転写ベルト１５を支持する支持ロール３２、中間転写ベルト１５に対して一定の張力を与えると共に中間転写ベルト１５の蛇行を防止する補正ロールとして機能するテンションロール３３、二次転写部２０に設けられるバックアップロール２５、中間転写ベルト１５上の残留トナーを掻き取るクリーニング部に設けられるクリーニングバックアップロール３４が配設されている。

一次転写部１０は、中間転写ベルト１５を挟んで感光体ドラム１１に対向して配置される一次転写ロール１６で構成されている。一次転写ロール１６は、シャフトと、シャフトの周囲に固着された弾性体層としてのスポンジ層とで構成されている。シャフトは鉄、ＳＵＳ等の金属で構成された円柱棒である。スポンジ層はカーボンブラック等の導電剤を配合したＮＢＲとＳＢＲとＥＰＤＭとのブレンドゴムで形成され、体積抵抗率が１０^７〜１０^９Ωｃｍのスポンジ状の円筒ロールである。そして、一次転写ロール１６は中間転写ベルト１５を挟んで感光体ドラム１１に圧接配置され、さらに一次転写ロール１６にはトナーの帯電極性（マイナス極性とする。以下同様。）と逆極性の電圧（一次転写バイアス）が印加されるようになっている。これにより、各々の感光体ドラム１１上のトナー像が中間転写ベルト１５に順次、静電吸引され、中間転写ベルト１５上に重畳されたトナー像が形成されるようになっている。

二次転写部２０は、中間転写ベルト１５のトナー像保持面側に配置される二次転写ロール２２と、バックアップロール２５とによって構成される。バックアップロール２５は、表面がカーボンを分散したＥＰＤＭとＮＢＲとのブレンドゴムのチューブ、内部がＥＰＤＭゴムで構成されている。そして、その表面抵抗率が１０^７〜１０^１０Ω／□となるように形成され、硬さは例えばＡＳＫＥＲ Ｃ に設定される。このバックアップロール２５は、中間転写ベルト１５の裏面側に配置されて二次転写ロール２２の対向電極をなし、二次転写バイアスが安定的に印加される金属製の給電ロール２６が接触配置されている。

一方、二次転写ロール２２は、シャフトと、シャフトの周囲に固着された弾性体層としてのスポンジ層とで構成されている。シャフトは鉄、ＳＵＳ等の金属で構成された円柱棒である。スポンジ層はカーボンブラック等の導電剤を配合したＮＢＲとＳＢＲとＥＰＤＭとのブレンドゴムで形成され、体積抵抗率が１０^７〜１０^９Ωｃｍのスポンジ状の円筒ロールである。そして、二次転写ロール２２は中間転写ベルト１５を挟んでバックアップロール２５に圧接配置され、さらに二次転写ロール２２は接地されてバックアップロール２５との間に二次転写バイアスが形成され、二次転写部２０に搬送される用紙Ｐ上にトナー像を二次転写する。

また、中間転写ベルト１５の二次転写部２０の下流側には、二次転写後の中間転写ベルト１５上の残留トナーや紙粉を除去し、中間転写ベルト１５の表面をクリーニングする中間転写ベルトクリーナ３５が接離自在に設けられている。一方、イエローの画像形成ユニット１Ｙの上流側には、各画像形成ユニット１Ｙ,１Ｍ,１Ｃ,１Ｋにおける画像形成タイミングをとるための基準となる基準信号を発生する基準センサ（ホームポジションセンサ）４２が配設されている。また、黒の画像形成ユニット１Ｋの下流側には、画質調整を行うための画像濃度センサ４３が配設されている。この基準センサ４２は、中間転写ベルト１５の裏側に設けられた所定のマークを認識して基準信号を発生しており、この基準信号の認識に基づく制御部４０からの指示により、各画像形成ユニット１Ｙ,１Ｍ,１Ｃ,１Ｋは画像形成を開始するように構成されている。

さらに、図２に示す画像形成装置では、用紙搬送系として、用紙Ｐを収容する用紙トレイ５０、この用紙トレイ５０に集積された用紙Ｐを所定のタイミングで取り出して搬送するピックアップロール５１、ピックアップロール５１により繰り出された用紙Ｐを搬送する搬送ロール５２、搬送ロール５２により搬送された用紙Ｐを二次転写部２０へと送り込む搬送路５３、二次転写ロール２２により二次転写された後に搬送される用紙Ｐを定着装置６０へと搬送する搬送ベルト５５、用紙Ｐを定着装置６０に導く定着入口ガイド５６を備えている。図２に示す画像形成装置では、定着装置６０として本実施形態に係る定着装置を用いる。

次に、図２に示す画像形成装置の基本的な作像プロセスについて説明する。図１に示すような画像形成装置では、図示しない画像読取装置や図示しないパーソナルコンピュータ（ＰＣ）等から出力される画像データは、図示しない画像処理装置により所定の画像処理が施された後、画像形成ユニット１Ｙ,１Ｍ,１Ｃ,１Ｋによって作像作業が実行される。画像処理装置では、入力された反射率データに対して、シェーディング補正、位置ズレ補正、明度／色空間変換、ガンマ補正、枠消しや色編集、移動編集等の各種画像編集等の所定の画像処理が施される。画像処理が施された画像データは、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの４色の色材階調データに変換され、レーザ露光器１３に出力される。

レーザ露光器１３では、入力された色材階調データに応じて、例えば半導体レーザから出射された露光ビームＢｍを画像形成ユニット１Ｙ,１Ｍ,１Ｃ,１Ｋの各々の感光体ドラム１１に照射している。画像形成ユニット１Ｙ,１Ｍ,１Ｃ,１Ｋの各感光体ドラム１１では、帯電器１２によって表面が帯電された後、このレーザ露光器１３によって表面が走査露光され、静電潜像が形成される。形成された静電潜像は、各々の画像形成ユニット１Ｙ,１Ｍ,１Ｃ,１Ｋの現像器１４によって、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色のトナー像として現像される。

画像形成ユニット１Ｙ,１Ｍ,１Ｃ,１Ｋの感光体ドラム１１上に形成されたトナー像は、各感光体ドラム１１と中間転写ベルト１５とが接触する一次転写部１０において、中間転写ベルト１５上に転写される。より具体的には、一次転写部１０において、一次転写ロール１６により中間転写ベルト１５の基材に対しトナーの帯電極性と逆極性（プラス極性）の電圧（一次転写バイアス）が付加され、トナー像を中間転写ベルト１５の表面に順次重ね合わせて一次転写が行われる。

トナー像が中間転写ベルト１５の表面に順次一次転写された後、中間転写ベルト１５は移動してトナー像が二次転写部２０に搬送される。トナー像が二次転写部２０に搬送されると、用紙搬送系では、トナー像が二次転写部２０に搬送されるタイミングに合わせてピックアップロール５１が回転し、用紙トレイ５０から所定サイズの用紙Ｐが供給される。ピックアップロール５１により供給された用紙Ｐは、搬送ロール５２により搬送され、搬送路５３を経て二次転写部２０に到達する。この二次転写部２０に到達する前に、用紙Ｐは一旦停止され、トナー像が保持された中間転写ベルト１５の移動タイミングに合わせてレジストロール（図示せず）が回転することで、用紙Ｐの位置とトナー像の位置との位置合わせがなされる。

二次転写部２０では、中間転写ベルト１５を介して、二次転写ロール２２がバックアップロール２５に押圧される。このとき、タイミングを合わせて搬送された用紙Ｐは、中間転写ベルト１５と二次転写ロール２２との間に挟み込まれる。その際に、給電ロール２６からトナーの帯電極性と同極性（マイナス極性）の電圧（二次転写バイアス）が印加されると、二次転写ロール２２とバックアップロール２５との間に転写電界が形成される。そして、中間転写ベルト１５上に保持された未定着トナー像は、二次転写ロール２２とバックアップロール２５とによって押圧される二次転写部２０において、用紙Ｐ上に一括して静電転写される。

その後、トナー像が静電転写された用紙Ｐは、二次転写ロール２２によって中間転写ベルト１５から剥離された状態でそのまま搬送され、二次転写ロール２２の用紙搬送方向下流側に設けられた搬送ベルト５５へと搬送される。搬送ベルト５５では、定着装置６０における搬送速度に合わせて、用紙Ｐを最適な搬送速度で定着装置６０まで搬送する。定着装置６０に搬送された用紙Ｐ上の未定着トナー像は、定着装置６０によって熱および圧力による定着処理を受けることで用紙Ｐ上に定着される。そして定着画像が形成された用紙Ｐは、画像形成装置の排出部に設けられた排紙部（不図示）に搬送される。
一方、用紙Ｐへの転写が終了した後、中間転写ベルト１５上に残った残留トナーは、中間転写ベルト１５の回転に伴って搬送され、クリーニングバックアップロール３４および中間転写ベルトクリーナ３５によって中間転写ベルト１５上から除去される。

以下に、本発明の実施形態について実施例を挙げてより詳細に説明するが、本発明は以下の実施例にのみ限定されるものではない。
（実施例１）
基材として、厚さ８０μｍ、外径１６８ｍｍのポリイミドベルトを準備した。準備したポリイミドベルト上にデュロメータ硬さＡ／３５のシリコーンゴムから成る厚さ２５０μｍの弾性層を形成した。弾性層上に、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）からなる、膜厚３０μｍの表面層を形成して実施例１の定着部材を得た。

（実施例２）
実施例１において、デュロメータ硬さＡ／３５のシリコーンゴムの代わりに、デュロメータ硬さＡ／７０のシリコーンゴムを用いたこと以外、実施例１と同様にして実施例２の定着部材を得た。

（実施例３）
実施例１において、厚さ２５０μｍのデュロメータ硬さＡ／３５のシリコーンゴムの代わりに、厚さ４００μｍのデュロメータ硬さＡ／５０のシリコーンゴムを用いたこと以外、実施例１と同様にして実施例３の定着部材を得た。

（実施例４）
実施例１において、厚さ２５０μｍのデュロメータ硬さＡ／３５のシリコーンゴムの代わりに、厚さ４００μｍのデュロメータ硬さＡ／７０のシリコーンゴムを用いたこと以外、実施例１と同様にして実施例４の定着部材を得た。

（実施例５）
実施例１において、厚さ２５０μｍのデュロメータ硬さＡ／３５のシリコーンゴムの代わりに、厚さ５５０μｍのデュロメータ硬さＡ／６０のシリコーンゴムを用いたこと以外、実施例１と同様にして実施例５の定着部材を得た。

（実施例６）
実施例１において、厚さ２５０μｍのデュロメータ硬さＡ／３５のシリコーンゴムの代わりに、厚さ５５０μｍのデュロメータ硬さＡ／７０のシリコーンゴムを用いたこと以外、実施例１と同様にして実施例６の定着部材を得た。

（実施例７）
実施例１において、厚さ２５０μｍのデュロメータ硬さＡ／３５のシリコーンゴムの代わりに、厚さ２００μｍのデュロメータ硬さＡ／３５のシリコーンゴムを用いたこと以外、実施例１と同様にして実施例７の定着部材を得た。

（実施例８）
実施例１において、厚さ２５０μｍのデュロメータ硬さＡ／３５のシリコーンゴムの代わりに、厚さ２００μｍのデュロメータ硬さＡ／７０のシリコーンゴムを用いたこと以外、実施例１と同様にして実施例８の定着部材を得た。

（実施例９）
実施例１において、デュロメータ硬さＡ／３５のシリコーンゴムの代わりに、デュロメータ硬さＡ／３０のシリコーンゴムを用いたこと以外、実施例１と同様にして実施例９の定着部材を得た。

（実施例１０）
実施例１において、厚さ２５０μｍのデュロメータ硬さＡ／３５のシリコーンゴムの代わりに、厚さ４００μｍのデュロメータ硬さＡ／４２のシリコーンゴムを用いたこと以外、実施例１と同様にして実施例１０の定着部材を得た。

（実施例１１）
実施例１において、厚さ２５０μｍのデュロメータ硬さＡ／のシリコーンゴムの代わりに、厚さ５５０μｍのデュロメータ硬さＡ／５２のシリコーンゴムを用いたこと以外、実施例１と同様にして実施例１１の定着部材を得た。

（比較例１）
実施例１において、厚さ２５０μｍのデュロメータ硬さＡ／３５のシリコーンゴムの代わりに、厚さ６００μｍのデュロメータ硬さＡ／７０のシリコーンゴムを用いたこと以外、実施例１と同様にして比較例１の定着部材を得た。

（比較例２）
実施例１において、厚さ２５０μｍのデュロメータ硬さＡ／３５のシリコーンゴムの代わりに、厚さ６００μｍのデュロメータ硬さＡ／３５のシリコーンゴムを用いたこと以外、実施例１と同様にして比較例２の定着部材を得た。

（評価）
実施例および比較例で得たそれぞれの定着部材を図１に示す定着装置にセットし、更に、該定着装置を図２に示す画像形成装置に設置し、エンボス紙定着性と、表面層の突入キズ、表面層の反り返りシワの発生状況について以下の基準で評価した。その結果を表１に示す。なお、実施例および比較例で得たそれぞれの定着部材は、図１に示す定着装置に、張架ロール６１３で押圧された箇所の曲率半径Ｒが５０ｍｍとなる条件で設置された。

（エンボス紙定着性）
レザック６６（富士ゼロックス社製）紙を用いて、下記の基準でエンボス紙定着性を評価した。
［評価基準］
○：エンボス紙への定着ができた。
△：エンボス紙への定着が一部できなかった。
×：エンボス紙への定着ができなかった（溝部未定着）。

（表面層の突入キズ）
ＮＣｏｌｏｒ２０９（富士ゼロックス社製）紙を用いて、下記の基準で表面層の突入キズを評価した。
［評価基準］
◎：通紙３００，０００枚までにキズ発生が視認されなかった。
○：通紙２００，０００枚以降から３００，０００枚の間にキズ発生が視認された。
△：通紙１００，０００枚以降から２００，０００枚の間にキズ発生が視認された。
×：通紙１００，０００枚以内にキズ発生が視認された。

（表面層の反り返りシワの発生状況）
ＮＣｏｌｏｒ２０９（富士ゼロックス社製）紙を用いて、下記の基準で表面層の反り返りシワの発生状況を評価した。
［評価基準］
◎：通紙３００，０００枚までにキズ発生が視認されなかった。
○：通紙１００，０００枚以降から３００，０００枚の間に反り返りシワの発生が視認された。
×：通紙１００，０００枚以内に反り返りシワの発生が視認された。

表１より、本実施形態に係る定着部材を用いることによって、エンボス紙定着が可能となり、かつ、表面層の突入キズと表面層の反り返りシワが発生せず、長期に亘って良好な定着画像が得られることが示された。

本実施形態に係る定着装置の一例の概略構成を示す側断面図である。 本実施形態に係る画像形成装置の一例を示す概略構成図である。

符号の説明

１Ｙ,１Ｍ,１Ｃ,１Ｋ…画像形成ユニット、１１…感光体ドラム、１２…帯電器、１３…レーザ露光器、１４…現像器、１５…中間転写ベルト、１６…一次転写ロール、１７…ドラムクリーナ、２０…二次転写部、６０,９０…定着装置、６１…定着ベルトモジュール、６２…加圧ロール、６４…剥離パッド

Claims (5)

1. 基材上に、弾性層と表面層とをこの順で積層し、
   前記弾性層の膜厚をｔ（μｍ）としたときに、
   下記式（１）の関係を満たし、
   定着ロール、及び複数の張架ロールに張架され、更に、前記複数の張架ロールの少なくとも１つが、定着部材の表面層側を押圧し、該押圧された箇所では、前記表面層とは反対側が伸ばされた状態で、定着装置に用いられることを特徴とする定着部材。
   ｔ≦５５０μｍ …（１）
2. 下記式（２）の関係を満たすことを特徴とする請求項１に記載の定着部材。
   ２５０μｍ≦ｔ …（２）
3. 弾性層のタイプＡデュロメータによるデュロメータ硬さをＡ／Ｈとしたときに、下記式（３）の関係を満たすことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の定着部材。
   ｔ≦１２Ｈ―１７０ …（３）
4. 回転可能な定着ロールと、
   前記定着ロール、及び複数の張架ロールに張架される定着部材と、
   前記定着部材を前記定着ロールに押圧するように配置された加圧部材と、
   を備え、
   前記定着部材が、請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の定着部材であり、前記複数の張架ロールの少なくとも１つが、定着部材の表面層側を押圧し、該押圧された箇所では、前記表面層とは反対側が伸ばされた状態で用いられることを特徴とする定着装置。
5. 請求項４に記載の定着装置を備えることを特徴とする画像形成装置。

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