JP5439993B2 - 定着部材及びその製造方法、並びに定着装置及び画像形成装置 - Google Patents
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Description
本発明は、定着部材及び定着部材の製造方法、並びに該定着部材を用いた定着装置及び画像形成装置に関する
従来より、電子写真方式を採用した画像形成装置、例えば、複写機、プリンタ、ファクシミリ等においては、通常、回転する感光体ドラムを有し、この感光体ドラムの感光層を一様に帯電させた後でレーザ走査ユニットからのレーザービームによって露光して静電潜像を形成する。静電潜像をトナーによって現像した後、記録媒体としての転写紙上に転写する。次いで、該転写紙を熱定着装置に通過させ、熱定着させる機構が設けられている（熱定着方式）。
また、フルカラーの複写機やレーザプリンタでは、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）、及びブラック（Ｋ）の４色のカラートナーが用いられる。カラー画像の熱定着時には、これらのカラートナーを溶融状態で混合する必要があり、トナーを低融点化して溶融しやすくするとともに、加熱定着ローラの表面で、複数種のカラートナーを包み込むようにして溶融状態で、均一に混合させることが必要になる。
また、フルカラーの複写機やレーザプリンタでは、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）、及びブラック（Ｋ）の４色のカラートナーが用いられる。カラー画像の熱定着時には、これらのカラートナーを溶融状態で混合する必要があり、トナーを低融点化して溶融しやすくするとともに、加熱定着ローラの表面で、複数種のカラートナーを包み込むようにして溶融状態で、均一に混合させることが必要になる。
前記熱定着方式では、紙等の記録媒体に融着したトナー像が定着部材に接触するので、定着部材の最表層は離型性のよい材料（例えばフッ素系樹脂）により形成されている。しかし、このような定着部材を使用しても、溶融したトナーは軟かく、かつ粘性が高いため、定着部材の表面に付着しやすく、紙等の記録媒体の巻きつきが発生するおそれがある。
また近年では、地球環境保全のために省資源化及び省エネルギー化の要求が高まっており、電子写真方式の画像形成装置においても、省エネルギー化で消費電力を抑えるため、トナーの融点を下げる方向にある。トナーの融点を下げるため、比較的低分子量の樹脂を用いることが試みられているが、トナーの溶融時にべたつきが強くなり、更に定着部に巻きつきやすい傾向にある。
そこで、前記巻きつき現象を防ぐため、トナーに従来よりも多量のワックスを分散させたり、定着部に多量のオイル塗布することなどが検討されている。
しかし、トナー中の多量のワックスは表面に露出している割合が多く、これがローラフィルミングやキャリアスペントを発生させる原因となり、更に低粘度ワックスが多量に配合されているために、トナー本体の凝集力の低下によるオフセットが発生するなど、大きな副作用があるという問題点が指摘されている。また、ローラフィルミングやキャリアスペントなどの問題点は、重合トナーなどを多層構造にすることにより緩和されるが、凝集力の低下の問題点は防止できない。
更に、多量のオイル塗布はオイルにより用紙がベトベトになるなどの汚染の問題を有する。この問題は、塗布量を絞るよう調節することにより解決可能であるが、このように量を絞るような調整をすると定着の離型面でオイルがはじかれ、該はじかれたオイルが玉状になって定着面を均一に被覆できず、離型効果がなくなってしまうという問題がある。
しかし、トナー中の多量のワックスは表面に露出している割合が多く、これがローラフィルミングやキャリアスペントを発生させる原因となり、更に低粘度ワックスが多量に配合されているために、トナー本体の凝集力の低下によるオフセットが発生するなど、大きな副作用があるという問題点が指摘されている。また、ローラフィルミングやキャリアスペントなどの問題点は、重合トナーなどを多層構造にすることにより緩和されるが、凝集力の低下の問題点は防止できない。
更に、多量のオイル塗布はオイルにより用紙がベトベトになるなどの汚染の問題を有する。この問題は、塗布量を絞るよう調節することにより解決可能であるが、このように量を絞るような調整をすると定着の離型面でオイルがはじかれ、該はじかれたオイルが玉状になって定着面を均一に被覆できず、離型効果がなくなってしまうという問題がある。
他の巻きつき防止策としては、（１）分離時に用紙を定着面とは反対の方向へ排紙する技術、（２）強制的に剥離する部材を追加するなどの機械的な分離方式が知られている。
前記強制的な剥離部材としては、通常、分離爪と呼ばれる部材を定着部材に当接し、定着部材への用紙の巻きつきを防止する方法が採用されている。
しかし、このように分離爪を定着部材に当接させると、分離爪の当接部が定着部材を傷を付け、定着工程で傷が転写され、異常画像が生じることがある。そのため、分離爪に摺動性のよいフッ素系樹脂の表層を設けたり、当接部付近の角を丸めるなどして、定着部材への攻撃性を抑える工夫が施されているが、印刷動作の際に発生する紙粉が分離爪と定着部材の間に挟まると、紙粉が分離爪によって定着部材へ押し付けられ、やはり傷発生の原因となり、異常画像が生じることがある。
前記強制的な剥離部材としては、通常、分離爪と呼ばれる部材を定着部材に当接し、定着部材への用紙の巻きつきを防止する方法が採用されている。
しかし、このように分離爪を定着部材に当接させると、分離爪の当接部が定着部材を傷を付け、定着工程で傷が転写され、異常画像が生じることがある。そのため、分離爪に摺動性のよいフッ素系樹脂の表層を設けたり、当接部付近の角を丸めるなどして、定着部材への攻撃性を抑える工夫が施されているが、印刷動作の際に発生する紙粉が分離爪と定着部材の間に挟まると、紙粉が分離爪によって定着部材へ押し付けられ、やはり傷発生の原因となり、異常画像が生じることがある。
近年、カラー化に伴い、数色のトナーを積層した記録媒体を定着する方法として、ポリイミドや金属製のベルト上にシリコーンゴムなどからなる弾性層を形成し、更にトナーの粘着を防止するためのフッ素樹脂などからなる粘着防止層を設けた定着部材が使用されている。しかし、前記定着部材では、更に分離爪が弾性層に喰い込み、損傷を起こしやすいという問題点がある。
前記問題点を解決するため、例えば分離時に用紙を定着面とは反対の方向へ排紙する技術と、定着部材に非接触状態で紙等の記録媒体の分離を促進する部材（分離板）を組み合わせた方式（分離板方式）が提案されている（特許文献１参照）。このような分離板を用いることで、定着部材を傷つけることなく、記録媒体と定着部材の分離を促進することが可能となる。
しかし、前記分離板方式は、初期分離の機能が紙の腰強さに依存しているため、線速が早くなると初期分離が遅れがちになる。即ち、紙等の記録媒体が静電的、化学的に定着部材と付着していると分離機能が大幅に低下し、特に高線速での分離性能が不十分となる傾向にある。また、粘着トナーの多いコピーパターンの場合、初期分離が遅れ、分離板に画像部が接触してしまい、スジなどの画像不良が発生する。その結果、線速が上がると分離板に紙詰まり（ジャム）が生じてしまう。そのため、前記分離板方式は、低線速及び中線速の複写機に選択的に用いられている。
前記問題点を解決するため、例えば分離時に用紙を定着面とは反対の方向へ排紙する技術と、定着部材に非接触状態で紙等の記録媒体の分離を促進する部材（分離板）を組み合わせた方式（分離板方式）が提案されている（特許文献１参照）。このような分離板を用いることで、定着部材を傷つけることなく、記録媒体と定着部材の分離を促進することが可能となる。
しかし、前記分離板方式は、初期分離の機能が紙の腰強さに依存しているため、線速が早くなると初期分離が遅れがちになる。即ち、紙等の記録媒体が静電的、化学的に定着部材と付着していると分離機能が大幅に低下し、特に高線速での分離性能が不十分となる傾向にある。また、粘着トナーの多いコピーパターンの場合、初期分離が遅れ、分離板に画像部が接触してしまい、スジなどの画像不良が発生する。その結果、線速が上がると分離板に紙詰まり（ジャム）が生じてしまう。そのため、前記分離板方式は、低線速及び中線速の複写機に選択的に用いられている。
また、特許文献２には、フッ素ゴム表層にフッ素樹脂の凸部を形成することで表面粘着性を改善できると記載されているが、記録媒体やごみなどによる接触により凸部の磨耗による経時的な形状変化が激しく、長期にわたる安定した効果は得られない。
また、特許文献３には、トナーの離型剤であるワックス成分を保持できるような凹部を設けることが記載されているが、同一部材（硬度）による表層加工による形状効果のため、濡れ性の変化はなくワックス保持力は低い。また、固定化された表面加工が出力画像に転写され、画像の光沢度が低下し、画像品質を低下させてしまうことがある。
また、特許文献３には、トナーの離型剤であるワックス成分を保持できるような凹部を設けることが記載されているが、同一部材（硬度）による表層加工による形状効果のため、濡れ性の変化はなくワックス保持力は低い。また、固定化された表面加工が出力画像に転写され、画像の光沢度が低下し、画像品質を低下させてしまうことがある。
したがって高速においても記録媒体の確実な分離を促進し、画像不良や紙つまり不良の発生を低減でき、かつ高画質画像を形成できる経時形状変化の少ない定着部材及び定着部材の製造方法、並びに該定着部材を用いた長時間安定した定着を実現できる定着装置及び画像形成装置は未だ提供されていないのが現状である。
本発明は、従来における諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、高速においても記録媒体の確実な分離を促進し、画像不良や紙つまり不良の発生を低減でき、かつ高画質画像を形成できる経時形状変化の少ない定着部材及び定着部材の製造方法、並びに該定着部材を用いた長時間安定した定着を実現できる定着装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。
前記課題を解決するため本発明者らが鋭意検討を重ねた結果、定着部材の離型層にトナー中の離型剤との親和性が異なり、圧力により変形可能な貫通孔（凹部）を多数形成することにより、高速においても記録媒体の確実な分離を促進し、画像不良及び紙つまり不良の発生を低減でき、かつ高画質画像を形成できることを知見した。
本発明は、本発明者らによる前記知見に基づくものであり、前記課題を解決するための手段としては、以下の通りである。即ち、
＜１＞ 現像剤で形成された未定着現像剤像を記録媒体に定着させる定着部材であって、
前記定着部材が、基材と、該基材の外周に設けられ弾性変形特性を有する弾性層と、該弾性層の外周に設けられ前記記録媒体の分離を促進する離型層とを有し、
前記離型層が、該離型層の表面部位より反対側の面に向けて複数の貫通孔を有し、前記未定着現像剤像を前記記録媒体に定着させる圧力付与により、前記離型層に接する前記弾性層の一部が前記貫通孔を埋設可能であることを特徴とする定着部材である。
該＜１＞に記載の定着部材においては、弾性層と離型層とを有し、該離型層の表面部位より反対側の面に向けて複数の貫通孔を有し、前記未定着現像剤像を前記記録媒体に定着させる圧力付与により、前記離型層に接する前記弾性層の一部が前記貫通孔を埋設する。該定着部材を画像形成装置の定着装置に用いると、記録媒体の巻きつきのない安定した定着分離プロセスを実現でき、定着加圧ニップ時に画像表面の粗さを増加させることなく、高光沢な高画質画像が得られる。
＜２＞ 未定着現像剤像を記録媒体に定着させる圧力付与により、離型層に接する弾性層の一部が貫通孔を埋設すると共に、定着加圧時に前記離型層の表面が平滑面を形成する前記＜１＞に記載の定着部材である。
＜３＞ 定着部材における基材が、円筒形状からなる中空構造を有し、該中空構造に加熱媒体を備えている前記＜１＞から＜２＞のいずれかに記載の定着部材である。
＜４＞ 離型層を構成する材料が、フッ素系ポリマーを含む前記＜１＞から＜３＞のいずれかに記載の定着部材である。
＜５＞ 弾性層を構成する材料が、ゴム材料である前記＜１＞から＜４＞のいずれかに記載の定着部材である。
＜６＞ ゴム材料が、シロキサン結合を分子配列の主鎖成分に有する前記＜５＞に記載の定着部材である。
＜７＞ ゴム材料が、フロロシリコーンゴムである前記＜５＞から＜６＞のいずれかに記載の定着部材である。
＜８＞ 弾性層のユニバーサル硬度が、離型層のユニバーサル硬度と同等であるか、又は離型層のユニバーサル硬度よりも低い前記＜１＞から＜７＞のいずれかに記載の定着部材である。
該＜８＞に記載の定着部材においては、弾性層のユニバーサル硬度が、離型層のユニバーサル硬度と同等であるか、又は離型層のユニバーサル硬度よりも低いので、該定着部材を画像形成装置の定着手段に用いると、記録媒体の巻きつきのない安定した定着分離プロセスを実現でき、定着加圧ニップ時に画像表面の粗さを増加させることなく、高光沢な高画質画像が得られる。
＜９＞ 弾性層表面の純水に対する後退接触角が、離型層表面の純水に対する後退接触角よりも低い前記＜１＞から＜８＞のいずれかに記載の定着部材である。
＜１０＞ 基材上に弾性層を形成する弾性層形成工程と、
前記弾性層上に粉体を付着させる粉体付着工程と、
前記粉体上に離型層を形成する離型層形成工程と、
前記離型層表面から粉体を除去して、該離型層に貫通孔を形成する貫通孔形成工程と
を含むことを特徴とする定着部材の製造方法である。
＜１１＞ 粉体の除去が離型層表面を乾燥した布で擦ることにより行われる前記＜１０＞に記載の定着部材の製造方法である。
＜１２＞ 前記＜１＞から＜９＞のいずれかに記載の定着部材を有することを特徴とする定着装置である。
該＜１２＞に記載の定着装置においては、本発明の前記定着部材を備えているので、耐久性及び信頼性が向上する。
＜１３＞ 現像剤で形成された未定着現像剤像を記録媒体に定着させる際に、前記＜１＞から＜９＞のいずれかに記載の定着部材における離型層を、前記未定着現像剤像と当接する向きで配設することを特徴とする定着方法である。
＜１４＞ 静電潜像担持体と、該静電潜像担持体上に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、前記静電潜像をトナーを用いて現像して可視像を形成する現像手段と、前記可視像を記録媒体に転写する転写手段と、前記記録媒体に転写された転写像を定着させる定着手段とを少なくとも有する画像形成装置であって、
前記定着手段が、前記＜１２＞に記載の定着手段であることを特徴とする画像形成装置である。
該＜１４＞に記載の画像形成装置においては、本発明の前記定着手段を有しているので、高耐久、高信頼を有する電子写真方式の複写機、ファクシミリ、レーザビームプリンタなどに利用可能であり、「環境負荷低減」や「顧客満足の向上」に寄与することができる。
＜１＞ 現像剤で形成された未定着現像剤像を記録媒体に定着させる定着部材であって、
前記定着部材が、基材と、該基材の外周に設けられ弾性変形特性を有する弾性層と、該弾性層の外周に設けられ前記記録媒体の分離を促進する離型層とを有し、
前記離型層が、該離型層の表面部位より反対側の面に向けて複数の貫通孔を有し、前記未定着現像剤像を前記記録媒体に定着させる圧力付与により、前記離型層に接する前記弾性層の一部が前記貫通孔を埋設可能であることを特徴とする定着部材である。
該＜１＞に記載の定着部材においては、弾性層と離型層とを有し、該離型層の表面部位より反対側の面に向けて複数の貫通孔を有し、前記未定着現像剤像を前記記録媒体に定着させる圧力付与により、前記離型層に接する前記弾性層の一部が前記貫通孔を埋設する。該定着部材を画像形成装置の定着装置に用いると、記録媒体の巻きつきのない安定した定着分離プロセスを実現でき、定着加圧ニップ時に画像表面の粗さを増加させることなく、高光沢な高画質画像が得られる。
＜２＞ 未定着現像剤像を記録媒体に定着させる圧力付与により、離型層に接する弾性層の一部が貫通孔を埋設すると共に、定着加圧時に前記離型層の表面が平滑面を形成する前記＜１＞に記載の定着部材である。
＜３＞ 定着部材における基材が、円筒形状からなる中空構造を有し、該中空構造に加熱媒体を備えている前記＜１＞から＜２＞のいずれかに記載の定着部材である。
＜４＞ 離型層を構成する材料が、フッ素系ポリマーを含む前記＜１＞から＜３＞のいずれかに記載の定着部材である。
＜５＞ 弾性層を構成する材料が、ゴム材料である前記＜１＞から＜４＞のいずれかに記載の定着部材である。
＜６＞ ゴム材料が、シロキサン結合を分子配列の主鎖成分に有する前記＜５＞に記載の定着部材である。
＜７＞ ゴム材料が、フロロシリコーンゴムである前記＜５＞から＜６＞のいずれかに記載の定着部材である。
＜８＞ 弾性層のユニバーサル硬度が、離型層のユニバーサル硬度と同等であるか、又は離型層のユニバーサル硬度よりも低い前記＜１＞から＜７＞のいずれかに記載の定着部材である。
該＜８＞に記載の定着部材においては、弾性層のユニバーサル硬度が、離型層のユニバーサル硬度と同等であるか、又は離型層のユニバーサル硬度よりも低いので、該定着部材を画像形成装置の定着手段に用いると、記録媒体の巻きつきのない安定した定着分離プロセスを実現でき、定着加圧ニップ時に画像表面の粗さを増加させることなく、高光沢な高画質画像が得られる。
＜９＞ 弾性層表面の純水に対する後退接触角が、離型層表面の純水に対する後退接触角よりも低い前記＜１＞から＜８＞のいずれかに記載の定着部材である。
＜１０＞ 基材上に弾性層を形成する弾性層形成工程と、
前記弾性層上に粉体を付着させる粉体付着工程と、
前記粉体上に離型層を形成する離型層形成工程と、
前記離型層表面から粉体を除去して、該離型層に貫通孔を形成する貫通孔形成工程と
を含むことを特徴とする定着部材の製造方法である。
＜１１＞ 粉体の除去が離型層表面を乾燥した布で擦ることにより行われる前記＜１０＞に記載の定着部材の製造方法である。
＜１２＞ 前記＜１＞から＜９＞のいずれかに記載の定着部材を有することを特徴とする定着装置である。
該＜１２＞に記載の定着装置においては、本発明の前記定着部材を備えているので、耐久性及び信頼性が向上する。
＜１３＞ 現像剤で形成された未定着現像剤像を記録媒体に定着させる際に、前記＜１＞から＜９＞のいずれかに記載の定着部材における離型層を、前記未定着現像剤像と当接する向きで配設することを特徴とする定着方法である。
＜１４＞ 静電潜像担持体と、該静電潜像担持体上に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、前記静電潜像をトナーを用いて現像して可視像を形成する現像手段と、前記可視像を記録媒体に転写する転写手段と、前記記録媒体に転写された転写像を定着させる定着手段とを少なくとも有する画像形成装置であって、
前記定着手段が、前記＜１２＞に記載の定着手段であることを特徴とする画像形成装置である。
該＜１４＞に記載の画像形成装置においては、本発明の前記定着手段を有しているので、高耐久、高信頼を有する電子写真方式の複写機、ファクシミリ、レーザビームプリンタなどに利用可能であり、「環境負荷低減」や「顧客満足の向上」に寄与することができる。
本発明によると、従来における問題を解決することができ、高速においても記録媒体の確実な分離を促進し、画像不良や紙つまり不良の発生を低減でき、かつ高画質画像を形成できる経時形状変化の少ない定着部材及び定着部材の製造方法、並びに該定着部材を用いた長時間安定した定着を実現できる定着装置及び画像形成装置を提供することができる。
（定着部材）
本発明の定着部材は、現像剤で形成された未定着現像剤像を記録媒体に定着させる部材であり、基材と、該基材の外周に設けられ弾性変形特性を有する弾性層と、該弾性層の外周に設けられ前記記録媒体の分離を促進する離型層とを有してなり、更に必要に応じてその他の層、例えば定着部材の各層の間にプライマー層を設けてもよく、離型層表面には該離型層の表面を改質するための改質層を有していてもよい。
本発明の定着部材は、現像剤で形成された未定着現像剤像を記録媒体に定着させる部材であり、基材と、該基材の外周に設けられ弾性変形特性を有する弾性層と、該弾性層の外周に設けられ前記記録媒体の分離を促進する離型層とを有してなり、更に必要に応じてその他の層、例えば定着部材の各層の間にプライマー層を設けてもよく、離型層表面には該離型層の表面を改質するための改質層を有していてもよい。
本発明においては、前記離型層は、該離型層の表面部位より反対側の面に向けて複数の貫通孔を有し、前記未定着現像剤像を前記記録媒体に定着させる圧力付与により、前記離型層に接する前記弾性層の一部が前記貫通孔を埋設する。
ここで、前記未定着現像剤像を前記記録媒体に定着させる圧力付与とは、前記定着部材とその対に配される加圧部材との間でニップ形成されている部位の圧力を意味しており、圧力範囲は、その構成により適宜設定されるが、面圧５Ｎ／ｃｍ２〜５０Ｎ／ｃｍ２が好ましい。
前記最表層である離型層がその下層である弾性層まで達する多数の貫通孔を有する。即ち、前記離型層は、貫通孔の底面が露出した弾性層からなり、断面で見ると、離型層は弾性層にまで達する複数の凹部を有する。
ここで、前記未定着現像剤像を前記記録媒体に定着させる圧力付与とは、前記定着部材とその対に配される加圧部材との間でニップ形成されている部位の圧力を意味しており、圧力範囲は、その構成により適宜設定されるが、面圧５Ｎ／ｃｍ２〜５０Ｎ／ｃｍ２が好ましい。
前記最表層である離型層がその下層である弾性層まで達する多数の貫通孔を有する。即ち、前記離型層は、貫通孔の底面が露出した弾性層からなり、断面で見ると、離型層は弾性層にまで達する複数の凹部を有する。
未定着現像剤像を記録媒体に定着させる圧力付与により、離型層に接する弾性層の一部が貫通孔を埋設すると共に、定着加圧時に前記離型層の表面が平滑面を形成することが、光沢の画像が得られる点で好ましい。
ここで、定着加圧時に前記離型層の表面が平滑面であることは、定着部材の離型層表面に石英板（厚み２ｍｍ）を、圧力（１０Ｎ／ｃｍ２）を加えて接触させ、定着部材表面の凹凸高低差（１０点平均値）を測定した結果が、０．５μｍ以下であることを意味する。
未定着現像剤像を記録媒体に定着させる際に、離型層が未定着現像剤像と当接する向きで配置されることが、離型層表面へのトナーの付着を防止し、高画質が得られる点で好ましい。
ここで、定着加圧時に前記離型層の表面が平滑面であることは、定着部材の離型層表面に石英板（厚み２ｍｍ）を、圧力（１０Ｎ／ｃｍ２）を加えて接触させ、定着部材表面の凹凸高低差（１０点平均値）を測定した結果が、０．５μｍ以下であることを意味する。
未定着現像剤像を記録媒体に定着させる際に、離型層が未定着現像剤像と当接する向きで配置されることが、離型層表面へのトナーの付着を防止し、高画質が得られる点で好ましい。
前記弾性層のユニバーサル硬度が、前記離型層のユニバーサル硬度と同等であるか、又は前記離型層のユニバーサル硬度よりも低いことが好ましく、前記弾性層のユニバーサル硬度が前記離型層のユニバーサル硬度よりも低いことがより好ましい。
前記弾性層のユニバーサル硬度が前記離型層のユニバーサル硬度よりも同等を超えて高いと、前記離型層の厚みによっては定着加圧時に平滑面を得られず、定着画像の表面粗さを増加させ、画像不良となることがある。
ここで、前記弾性層及び前記離型層のユニバーサル硬度は、市販の硬度測定装置を用いて行うことができ、例えば、超微小硬度計（ＷＩＮ−ＨＵＤ、フィッシャー社製）などを用いて測定することができる。前記超微小硬度計を用いてユニバーサル硬度を測定する場合、例えば下記条件で所定の押し込み深さまで徐々に圧子を定着部材に押し込んでいき、押し込み深さが所望の深さに達した時点での荷重と圧子の接触面積とからユニバーサル硬度を求める。
−測定条件−
・圧子：対面角度１３６度の四角錐ダイヤモンド圧子
・初期荷重：０．０２ｍＮ
・最大荷重：５ｍＮ〜４００ｍＮ
・初期荷重から最大荷重までの荷重増加時間：１０秒〜６０秒
前記弾性層のユニバーサル硬度が前記離型層のユニバーサル硬度よりも同等を超えて高いと、前記離型層の厚みによっては定着加圧時に平滑面を得られず、定着画像の表面粗さを増加させ、画像不良となることがある。
ここで、前記弾性層及び前記離型層のユニバーサル硬度は、市販の硬度測定装置を用いて行うことができ、例えば、超微小硬度計（ＷＩＮ−ＨＵＤ、フィッシャー社製）などを用いて測定することができる。前記超微小硬度計を用いてユニバーサル硬度を測定する場合、例えば下記条件で所定の押し込み深さまで徐々に圧子を定着部材に押し込んでいき、押し込み深さが所望の深さに達した時点での荷重と圧子の接触面積とからユニバーサル硬度を求める。
−測定条件−
・圧子：対面角度１３６度の四角錐ダイヤモンド圧子
・初期荷重：０．０２ｍＮ
・最大荷重：５ｍＮ〜４００ｍＮ
・初期荷重から最大荷重までの荷重増加時間：１０秒〜６０秒
前記弾性層のユニバーサル硬度は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選定することができるが、０．０５Ｎ／ｍｍ２〜０．８Ｎ／ｍｍ２（５μｍ押し込み時）が好ましい。
前記離型層のユニバーサル硬度は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選定することができるが、０．８Ｎ／ｍｍ２〜４．０Ｎ／ｍｍ２（５μｍ押し込み時）が好ましい。
前記離型層のユニバーサル硬度Ａと前記弾性層のユニバーサル硬度Ｂとの差（Ａ−Ｂ）は、０Ｎ／ｍｍ２〜３．７５Ｎ／ｍｍ２であることが好ましい。
前記離型層のユニバーサル硬度は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選定することができるが、０．８Ｎ／ｍｍ２〜４．０Ｎ／ｍｍ２（５μｍ押し込み時）が好ましい。
前記離型層のユニバーサル硬度Ａと前記弾性層のユニバーサル硬度Ｂとの差（Ａ−Ｂ）は、０Ｎ／ｍｍ２〜３．７５Ｎ／ｍｍ２であることが好ましい。
前記弾性層表面の純水に対する後退接触角が、離型層表面の純水に対する後退接触角よりも低いことが、溶融トナーの離型性に寄与する離型剤を保持するという点で好ましい。
前記離型層表面の純水に対する後退接触角Ｃと、前記弾性層表面の純水に対する後退接触角Ｄとの差（Ｃ−Ｄ）が０．１°〜７０°であることが好ましい。
前記弾性層表面の純水に対する後退接触角は、３０°以上８０°未満が好ましい。
前記離型層表面の純水に対する後退接触角は、８０°以上１００°以下が好ましい。
ここで、前記後退接触角は、例えば協和界面科学株式会社製ＤｒｏｐＭａｓｔｅｒＤＭ７００を用いて測定することができる。なお、前記純水による後退接触角は溶融トナーによる接触角と比例関係を持っている。
前記離型層表面の純水に対する後退接触角Ｃと、前記弾性層表面の純水に対する後退接触角Ｄとの差（Ｃ−Ｄ）が０．１°〜７０°であることが好ましい。
前記弾性層表面の純水に対する後退接触角は、３０°以上８０°未満が好ましい。
前記離型層表面の純水に対する後退接触角は、８０°以上１００°以下が好ましい。
ここで、前記後退接触角は、例えば協和界面科学株式会社製ＤｒｏｐＭａｓｔｅｒＤＭ７００を用いて測定することができる。なお、前記純水による後退接触角は溶融トナーによる接触角と比例関係を持っている。
−基材−
前記基材としては、その形状、構造、厚み、材質、大きさ等としては、特に制限はなく、目的に応じて公知のものの中から適宜選択することができる。
前記形状としては、特に制限はなく、目的に応じて選択することができるが、例えば、平板状、ベルト状、円筒状、などが挙げられる。
前記構造としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、単層構造であってもよいし、積層構造であってもよい。
前記材質としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、耐熱性を有するものが好ましく、例えば、樹脂、金属、などが挙げられる。
前記樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ポリイミド、ポリアミドイミド、ＰＥＥＫ、ＰＥＳ、ＰＰＳ、フッ素樹脂、などが挙げられる。
また、前記樹脂に磁性導電性粒子を分散したものを用いることもできる。その場合、樹脂に対して磁性導電性粒子を２０質量％〜９０質量％の範囲内で添加することが好ましい。具体的には、ワニス状態の樹脂材料中に、ロールミル、サンドミル、遠心脱泡装置等の分散装置を用いて磁性導電性粒子を分散する。これを溶剤により適当な粘度に調整して、金型により所望の厚みに成形する。
前記金属としては、例えばニッケル、鉄、クロム、又はこれらの合金であって、それ自体が発熱してもよい。
これらの中でも、前記基材が円筒形状からなる中空構造を有し、該中空構造に加熱媒体を備えていることが、加熱効率の点で特に好ましい。
前記加熱媒体としては、例えばハロゲンヒータ、セラミックヒータ、誘導加熱可能な金属ローラなどが挙げられる。
前記基材としては、その形状、構造、厚み、材質、大きさ等としては、特に制限はなく、目的に応じて公知のものの中から適宜選択することができる。
前記形状としては、特に制限はなく、目的に応じて選択することができるが、例えば、平板状、ベルト状、円筒状、などが挙げられる。
前記構造としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、単層構造であってもよいし、積層構造であってもよい。
前記材質としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、耐熱性を有するものが好ましく、例えば、樹脂、金属、などが挙げられる。
前記樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ポリイミド、ポリアミドイミド、ＰＥＥＫ、ＰＥＳ、ＰＰＳ、フッ素樹脂、などが挙げられる。
また、前記樹脂に磁性導電性粒子を分散したものを用いることもできる。その場合、樹脂に対して磁性導電性粒子を２０質量％〜９０質量％の範囲内で添加することが好ましい。具体的には、ワニス状態の樹脂材料中に、ロールミル、サンドミル、遠心脱泡装置等の分散装置を用いて磁性導電性粒子を分散する。これを溶剤により適当な粘度に調整して、金型により所望の厚みに成形する。
前記金属としては、例えばニッケル、鉄、クロム、又はこれらの合金であって、それ自体が発熱してもよい。
これらの中でも、前記基材が円筒形状からなる中空構造を有し、該中空構造に加熱媒体を備えていることが、加熱効率の点で特に好ましい。
前記加熱媒体としては、例えばハロゲンヒータ、セラミックヒータ、誘導加熱可能な金属ローラなどが挙げられる。
前記基材の厚みは、熱容量及び強度の点から、３０μｍ〜５００μｍであることが好ましく、５０μｍ〜１５０μｍがより好ましい。なお、前記基材が金属材料である場合にはベルトの撓みを考慮して、１００μｍ以下の厚みであることが好ましい。
前記金属材料の場合には、各材料の添加量と加工条件とを調整することで所望のキューリー点を得ることができ、キューリー点が定着ベルトの定着温度近傍となる磁性導電性材料にて発熱層を形成することで、発熱層は電磁誘導によって過昇温されることなく加熱できる。
前記金属材料の場合には、各材料の添加量と加工条件とを調整することで所望のキューリー点を得ることができ、キューリー点が定着ベルトの定着温度近傍となる磁性導電性材料にて発熱層を形成することで、発熱層は電磁誘導によって過昇温されることなく加熱できる。
−弾性層−
前記弾性層としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、耐熱性のある弾性体であり、離型層よりも離型剤に対する濡れが高い材質が好ましく、例えば天然ゴム、ＳＢＲ、ブチルゴム、クロロプレンゴム、二トリルゴム、アクリルゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴム、フロロシリコーンゴム、フッ素ゴム、液状フッ素エラストマーなどが挙げられる。これらの中でも、耐熱性の点からシロキサン結合を分子配列の主鎖成分に有する弾性ゴムが好ましく、シリコーンゴム、フロロシリコーンゴム、フッ素ゴム、フルオロカーボンシロキサンゴム、液状フッ素エラストマーがより好ましく、耐熱性、離型剤濡れ性の点からフロロシリコーンゴムが特に好ましい。
前記弾性層としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、耐熱性のある弾性体であり、離型層よりも離型剤に対する濡れが高い材質が好ましく、例えば天然ゴム、ＳＢＲ、ブチルゴム、クロロプレンゴム、二トリルゴム、アクリルゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴム、フロロシリコーンゴム、フッ素ゴム、液状フッ素エラストマーなどが挙げられる。これらの中でも、耐熱性の点からシロキサン結合を分子配列の主鎖成分に有する弾性ゴムが好ましく、シリコーンゴム、フロロシリコーンゴム、フッ素ゴム、フルオロカーボンシロキサンゴム、液状フッ素エラストマーがより好ましく、耐熱性、離型剤濡れ性の点からフロロシリコーンゴムが特に好ましい。
前記弾性層の形成方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えばブレード塗装法、ロール塗装法、ダイ塗装法などが挙げられる。
前記弾性層の厚みは、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、１００μｍ〜２５０μｍが好ましい。
前記弾性層の厚みは、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、１００μｍ〜２５０μｍが好ましい。
−離型層−
最表層である離型層としては、例えば四フッ化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ）、四フッ化エチレン・パーフロロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂（ＰＦＡ）、四フッ化エチレン・六フッ化プロピレン共重合体（ＦＥＰ）等のフッ素系ポリマー；これらのポリマーの混合物、又はこれらのポリマーを耐熱性樹脂・ゴムに分散させたもの、またシリコーン架橋反応基中にフッ素化ポリエーテルを持つフッ素系エラストマーなどが適用できる。これらの中でも、強度、平滑性を両立する点からフッ素系ポリマーを有するものが特に好ましい。
最表層である離型層としては、例えば四フッ化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ）、四フッ化エチレン・パーフロロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂（ＰＦＡ）、四フッ化エチレン・六フッ化プロピレン共重合体（ＦＥＰ）等のフッ素系ポリマー；これらのポリマーの混合物、又はこれらのポリマーを耐熱性樹脂・ゴムに分散させたもの、またシリコーン架橋反応基中にフッ素化ポリエーテルを持つフッ素系エラストマーなどが適用できる。これらの中でも、強度、平滑性を両立する点からフッ素系ポリマーを有するものが特に好ましい。
前記フッ素系ポリマーは、例えば水酸基、シラノール基、カルボキシル基、及び加水分解可能な基から選ばれる少なくとも１つの官能基を有する非晶質樹脂である。そして、前記離型層の非晶質樹脂と、前記弾性層の耐熱性ゴムとが酸素を介した結合を有している。
前記非晶質樹脂としては、例えば主鎖にパーフルオロポリエーテルを有する樹脂などが挙げられる。
前記加水分解可能な基としては、例えばメトキシ基、エトキシ基等のアルコキシ基；メトキシシラン基、エトキシシラン基等のアルコキシシラン基などが挙げられる。
前記非晶質樹脂としては、例えば主鎖にパーフルオロポリエーテルを有する樹脂などが挙げられる。
前記加水分解可能な基としては、例えばメトキシ基、エトキシ基等のアルコキシ基；メトキシシラン基、エトキシシラン基等のアルコキシシラン基などが挙げられる。
前記離型層には、低比熱・低熱伝導率の物質として中空フィラー、導電性物質等を添加することができる。
前記離型層の形成方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えばチューブ状にしたものを弾性層に被せてもよく、湿式スプレー塗装法、粉体塗装後に焼き付ける方法、などが挙げられる。
前記離型層の形成方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えばチューブ状にしたものを弾性層に被せてもよく、湿式スプレー塗装法、粉体塗装後に焼き付ける方法、などが挙げられる。
前記離型層の厚みは、０．０１μｍ〜５μｍが好ましく、０．０１μｍ〜３μｍがより好ましい。前記厚みが、０．０１μｍ未満であると、弾性層の粗さにより、成膜性が確保されないことがあり、５μｍを超えると、画像に段差が形成され、光沢差による画像不良が形成されることがある。
ここで、前記離型層の厚みは、例えばＸＰＳにてＳｉＯ２換算の膜厚として計測することができる。ＸＰＳはＱｕａｎｔｅｒａ ＳＸＭ（アルバックファイ社製、イメージングＸＰＳ）を用いた。ＸＰＳ測定条件は、Ｘ線として単色化ＡｌＫα線（１４８６．６ｅＶ、Ｘ線スポット１００μｍ）を用い、また、測定時の帯電補正のために、中和電子銃１ｅＶ、アルゴンイオン銃７ｅＶを使用した。更に、測定は、試料法線方向より２５°方向からＸ線を入射し、試料法線方向より２０°方向で光電子を検出することにより行った。Ｃ６０スパッタリングは、Ｃ６０イオン銃（ＰＨＩ０６−Ｃ６０、アルバックファイ社製）を用い、試料法線方向に対して７０°の方向から行った。加速電圧は１０ｋＶ、スパッタリング速度はＳｉＯ２をスパッタリングする場合で１ｎｍ／分であった。更に、スペクトルの解析はＭｕｌｔｉＰａｋＶ６．１Ａ（アルバックファイ社製）を用いて行った。最表層からスパッタリングを行い、スペクトルＣ１ｓのＣＦ２結合のケミカルシフトがなくなった時点を膜厚としている。
ここで、前記離型層の厚みは、例えばＸＰＳにてＳｉＯ２換算の膜厚として計測することができる。ＸＰＳはＱｕａｎｔｅｒａ ＳＸＭ（アルバックファイ社製、イメージングＸＰＳ）を用いた。ＸＰＳ測定条件は、Ｘ線として単色化ＡｌＫα線（１４８６．６ｅＶ、Ｘ線スポット１００μｍ）を用い、また、測定時の帯電補正のために、中和電子銃１ｅＶ、アルゴンイオン銃７ｅＶを使用した。更に、測定は、試料法線方向より２５°方向からＸ線を入射し、試料法線方向より２０°方向で光電子を検出することにより行った。Ｃ６０スパッタリングは、Ｃ６０イオン銃（ＰＨＩ０６−Ｃ６０、アルバックファイ社製）を用い、試料法線方向に対して７０°の方向から行った。加速電圧は１０ｋＶ、スパッタリング速度はＳｉＯ２をスパッタリングする場合で１ｎｍ／分であった。更に、スペクトルの解析はＭｕｌｔｉＰａｋＶ６．１Ａ（アルバックファイ社製）を用いて行った。最表層からスパッタリングを行い、スペクトルＣ１ｓのＣＦ２結合のケミカルシフトがなくなった時点を膜厚としている。
ここで、前記定着部材は、図２に示すように、基材２０３と、該基材上に弾性層２０２と、離型層２０１とが順次形成された多層構造からなる。
最表面層である離型層２０１は、図２及び図３に示すように、弾性層２０２にまで達する貫通孔２０４が所定間隔離間して多数形成されている。該貫通孔２０４の直径は０．００１ｍｍ〜１ｍｍが好ましく、０．２μｍ〜５０μｍがより好ましい。前記直径が、０．００１ｍｍ未満であると、十分な溶融トナーと定着部材間に強制的なキャビテーションを発生させることができず、１ｍｍを超えると、光沢ムラによる画像不良が生じることがある。
前記貫通孔（凹部）の断面形状は、図４Ａに示すように弾性層に対して垂直な断面に限るものではなく、図４Ｂ及び図４Ｃに示すように、曲面及び傾斜した断面であっても構わない。また、前記貫通孔の平面形状は円形に限るものではなく、楕円、四角形、多角形、不定形などであっても構わない。前記貫通孔の面積は、前記離型層の全表面積に対して０．００１〜０．６が好ましく、０．０１〜０．２がより好ましい。
（定着部材の製造方法）
本発明の定着部材の製造方法は、基材上に弾性層を形成する弾性層形成工程と、
前記弾性層上に粉体を付着させる粉体付着工程と、
前記粉体上に離型層を形成する離型層形成工程と、
前記離型層表面から粉体を除去して、該離型層に貫通孔を形成する貫通孔形成工程とを含み、更に必要に応じてその他の工程を含んでなる。
本発明の定着部材の製造方法は、基材上に弾性層を形成する弾性層形成工程と、
前記弾性層上に粉体を付着させる粉体付着工程と、
前記粉体上に離型層を形成する離型層形成工程と、
前記離型層表面から粉体を除去して、該離型層に貫通孔を形成する貫通孔形成工程とを含み、更に必要に応じてその他の工程を含んでなる。
前記貫通孔形成工程における、前記粉体の除去としては、離型層表面を乾燥した布で擦る方法、研磨紙で擦り取る方法などが挙げられる。これらの中でも、離型層の傷つきを少なくする点で離型層表面を乾燥した布で擦る方法が特に好ましい。前記布としては、例えば旭化成株式会社製のＢＥＭＣＯＴ Ｍ−１などが挙げられる。
前記粉体としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えばＰＦＡ粒子、ＰＴＦＥ粒子、あるいは表面をフッ素化した無機粉体粒子（シリカビーズ等）などが挙げられる。
前記粉体の平均粒径は、０．２μｍ〜５０μｍであることが好ましい。
前記粉体は、粉体塗装にて弾性層に付着させることが好ましい。粉体の付着量は対象となる部材の表面積により適宜調整可能であるが、８３ｇ／ｍ２〜１６６ｇ／ｍ２であることが好ましい。
前記粉体としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えばＰＦＡ粒子、ＰＴＦＥ粒子、あるいは表面をフッ素化した無機粉体粒子（シリカビーズ等）などが挙げられる。
前記粉体の平均粒径は、０．２μｍ〜５０μｍであることが好ましい。
前記粉体は、粉体塗装にて弾性層に付着させることが好ましい。粉体の付着量は対象となる部材の表面積により適宜調整可能であるが、８３ｇ／ｍ２〜１６６ｇ／ｍ２であることが好ましい。
（定着装置及び定着方法）
本発明の定着装置は、本発明の前記定着部材を有し、更に必要に応じてその他の部材を有してなる。
前記定着部材としては、例えば定着ベルト、定着ローラなどが挙げられる。前記定着ベルトは支持ローラと定着補助ローラとの間を張架され、支持されている。
本発明の定着方法は、現像剤で形成された未定着現像剤像を記録媒体に定着させる際に、本発明の前記定着部材における離型層を、前記未定着現像剤像と当接する向きで配設するものである。
本発明の定着装置は、本発明の前記定着部材を有し、更に必要に応じてその他の部材を有してなる。
前記定着部材としては、例えば定着ベルト、定着ローラなどが挙げられる。前記定着ベルトは支持ローラと定着補助ローラとの間を張架され、支持されている。
本発明の定着方法は、現像剤で形成された未定着現像剤像を記録媒体に定着させる際に、本発明の前記定着部材における離型層を、前記未定着現像剤像と当接する向きで配設するものである。
本発明の定着部材を用いることにより、図５に示すように、定着加圧ニップ時には記録媒体２０５により最表層である離型層２０１が圧迫され、最表層に形成された凹部２０４に下地に形成された弾性層２０２が入り込む形で、凹部２０４を埋め、平滑な圧着面を得ることができる。
埋められた凹部の深さは、２μｍ以下が好ましく、０．５μｍ以下がより好ましい。前記凹部の深さが、２μｍを超えると、画像に転写された凹部により、光沢ムラによる画像不良が生じることがある。
また、離間時には定着時に圧着されていた定着部材の凹部が定着圧力解除される際に、弾性層が戻り、定着部材表面に凹部が再形成され、溶融トナーと定着部材との間にキャビテーションを発生させることで記録媒体と定着部材との接触面積を強制的に低減して記録媒体を剥離することが可能となり、結果として紙詰まりのない、安定した定着装置が得られる。
埋められた凹部の深さは、２μｍ以下が好ましく、０．５μｍ以下がより好ましい。前記凹部の深さが、２μｍを超えると、画像に転写された凹部により、光沢ムラによる画像不良が生じることがある。
また、離間時には定着時に圧着されていた定着部材の凹部が定着圧力解除される際に、弾性層が戻り、定着部材表面に凹部が再形成され、溶融トナーと定着部材との間にキャビテーションを発生させることで記録媒体と定着部材との接触面積を強制的に低減して記録媒体を剥離することが可能となり、結果として紙詰まりのない、安定した定着装置が得られる。
また、記録媒体２０５上にトナー２０６が存在する場合には、図６に示すように、図５と同様の機構により、凹部２０４が埋没するとともに、トナー２０６に含まれる離型剤が加熱時に溶け出す。この溶融した離型剤２０７は、離型層２０１と弾性層２０２の濡れ性の差異に起因して弾性層２０２の部分へと優先的に移行し、濡れる。
従来のように離型層がフッ素樹脂のみの平滑面である場合は、溶融した離型剤もはじかれてしまうため部分的に離型剤が少ない部分が発生し、この離型剤が少ない部分が、溶融トナーと定着部材を融着して溶融トナー樹脂との剥離を不安定にし、結果として紙つまりや画像不良を発生させる。
しかし、本発明においては、離型剤２０７が均等に形成された凹部２０４に入り込むことにより、トナー２０６との離型を確保するとともに、定着部材上に離型剤を均等に保持することが可能となり、結果として記録媒体上に形成された溶融トナーと定着部材との離型が担保され、画像不良や紙つまり不良の発生を低減させることができる。
従来のように離型層がフッ素樹脂のみの平滑面である場合は、溶融した離型剤もはじかれてしまうため部分的に離型剤が少ない部分が発生し、この離型剤が少ない部分が、溶融トナーと定着部材を融着して溶融トナー樹脂との剥離を不安定にし、結果として紙つまりや画像不良を発生させる。
しかし、本発明においては、離型剤２０７が均等に形成された凹部２０４に入り込むことにより、トナー２０６との離型を確保するとともに、定着部材上に離型剤を均等に保持することが可能となり、結果として記録媒体上に形成された溶融トナーと定着部材との離型が担保され、画像不良や紙つまり不良の発生を低減させることができる。
（画像形成装置）
本発明の画像形成装置は、静電潜像担持体と、静電潜像形成手段と、現像手段と、転写手段と、定着手段とを少なくとも有してなり、更に必要に応じて適宜選択したその他の手段、例えば、除電手段、クリーニング手段、リサイクル手段、制御手段等を有してなる。
前記定着手段が、本発明の前記定着装置である。
本発明の画像形成装置は、静電潜像担持体と、静電潜像形成手段と、現像手段と、転写手段と、定着手段とを少なくとも有してなり、更に必要に応じて適宜選択したその他の手段、例えば、除電手段、クリーニング手段、リサイクル手段、制御手段等を有してなる。
前記定着手段が、本発明の前記定着装置である。
前記静電潜像形成手段は、静電潜像担持体上に静電潜像を形成する手段である。
前記静電潜像担持体（以下、「電子写真感光体」、「感光体」、「像担持体」と称することがある）としては、その材質、形状、構造、大きさ、等について特に制限はなく、公知のものの中から適宜選択することができるが、その形状としてはドラム状が好適に挙げられ、その材質としては、例えばアモルファスシリコン、セレン等の無機感光体、ポリシラン、フタロポリメチン等の有機感光体、などが挙げられる。これらの中でも、長寿命性の点でアモルファスシリコン等が好ましい。
前記静電潜像担持体（以下、「電子写真感光体」、「感光体」、「像担持体」と称することがある）としては、その材質、形状、構造、大きさ、等について特に制限はなく、公知のものの中から適宜選択することができるが、その形状としてはドラム状が好適に挙げられ、その材質としては、例えばアモルファスシリコン、セレン等の無機感光体、ポリシラン、フタロポリメチン等の有機感光体、などが挙げられる。これらの中でも、長寿命性の点でアモルファスシリコン等が好ましい。
前記静電潜像の形成は、例えば、前記静電潜像担持体の表面を一様に帯電させた後、像様に露光することにより行うことができ、前記静電潜像形成手段により行うことができる。前記静電潜像形成手段は、例えば、前記静電潜像担持体の表面を一様に帯電させる帯電器と、前記静電潜像担持体の表面を像様に露光する露光器とを少なくとも備える。
前記帯電は、例えば、前記帯電器を用いて前記静電潜像担持体の表面に電圧を印加することにより行うことができる。
前記帯電器としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、導電性又は半導電性のローラ、ブラシ、フィルム、ゴムブレード等を備えたそれ自体公知の接触帯電器、コロトロン、スコロトロン等のコロナ放電を利用した非接触帯電器、などが挙げられる。
前記帯電器としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、導電性又は半導電性のローラ、ブラシ、フィルム、ゴムブレード等を備えたそれ自体公知の接触帯電器、コロトロン、スコロトロン等のコロナ放電を利用した非接触帯電器、などが挙げられる。
前記露光は、例えば、前記露光器を用いて前記静電潜像担持体の表面を像様に露光することにより行うことができる。
前記露光器としては、前記帯電器により帯電された前記静電潜像担持体の表面に、形成すべき像様に露光を行うことができる限り特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、複写光学系、ロッドレンズアレイ系、レーザ光学系、液晶シャッタ光学系、などの各種露光器が挙げられる。
なお、本発明においては、前記静電潜像担持体の裏面側から像様に露光を行う光背面方式を採用してもよい。
前記露光器としては、前記帯電器により帯電された前記静電潜像担持体の表面に、形成すべき像様に露光を行うことができる限り特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、複写光学系、ロッドレンズアレイ系、レーザ光学系、液晶シャッタ光学系、などの各種露光器が挙げられる。
なお、本発明においては、前記静電潜像担持体の裏面側から像様に露光を行う光背面方式を採用してもよい。
−現像手段−
前記現像手段は、前記静電潜像を、トナー乃至現像剤を用いて現像して可視像を形成する手段である。
前記可視像の形成は、例えば、前記静電潜像を前記トナー乃至前記現像剤を用いて現像することにより行うことができ、前記現像手段により行うことができる。
前記現像手段は、例えば、前記トナー乃至前記現像剤を用いて現像することができる限り、特に制限はなく、公知のものの中から適宜選択することができ、例えば、前記トナー乃至前記現像剤を収容し、前記静電潜像に該トナー乃至該現像剤を接触又は非接触的に付与可能な現像器を少なくとも有するものが好適に挙げられる。
前記現像手段は、前記静電潜像を、トナー乃至現像剤を用いて現像して可視像を形成する手段である。
前記可視像の形成は、例えば、前記静電潜像を前記トナー乃至前記現像剤を用いて現像することにより行うことができ、前記現像手段により行うことができる。
前記現像手段は、例えば、前記トナー乃至前記現像剤を用いて現像することができる限り、特に制限はなく、公知のものの中から適宜選択することができ、例えば、前記トナー乃至前記現像剤を収容し、前記静電潜像に該トナー乃至該現像剤を接触又は非接触的に付与可能な現像器を少なくとも有するものが好適に挙げられる。
前記現像器は、乾式現像方式のものであってもよいし、湿式現像方式のものであってもよく、また、単色用現像器であってもよいし、多色用現像器であってもよく、例えば、前記トナー乃至前記現像剤を摩擦攪拌させて帯電させる攪拌器と、回転可能なマグネットローラとを有してなるもの、などが好適に挙げられる。
前記現像器内では、例えば、前記トナーと前記キャリアとが混合攪拌され、その際の摩擦により該トナーが帯電し、回転するマグネットローラの表面に穂立ち状態で保持され、磁気ブラシが形成される。該マグネットローラは、前記静電潜像担持体（感光体）近傍に配置されているため、該マグネットローラの表面に形成された前記磁気ブラシを構成する前記トナーの一部は、電気的な吸引力によって該静電潜像担持体（感光体）の表面に移動する。その結果、前記静電潜像が該トナーにより現像されて該静電潜像担持体（感光体）の表面に該トナーによる可視像が形成される。
前記現像器に収容させる現像剤は、前記トナーを含む現像剤であるが、該現像剤としては一成分現像剤であってもよいし、二成分現像剤であってもよい。
−転写手段−
前記転写手段は、前記可視像を記録媒体に転写する手段であるが、中間転写体を用い、該中間転写体上に可視像を一次転写した後、該可視像を前記記録媒体上に二次転写する態様が好ましく、前記トナーとして二色以上、好ましくはフルカラートナーを用い、可視像を中間転写体上に転写して複合転写像を形成する第一次転写手段と、該複合転写像を記録媒体上に転写する第二次転写手段とを含む態様がより好ましい。
なお、前記中間転写体としては、特に制限はなく、目的に応じて公知の転写体の中から適宜選択することができ、例えば、転写ベルト等が好適に挙げられる。
前記転写手段は、前記可視像を記録媒体に転写する手段であるが、中間転写体を用い、該中間転写体上に可視像を一次転写した後、該可視像を前記記録媒体上に二次転写する態様が好ましく、前記トナーとして二色以上、好ましくはフルカラートナーを用い、可視像を中間転写体上に転写して複合転写像を形成する第一次転写手段と、該複合転写像を記録媒体上に転写する第二次転写手段とを含む態様がより好ましい。
なお、前記中間転写体としては、特に制限はなく、目的に応じて公知の転写体の中から適宜選択することができ、例えば、転写ベルト等が好適に挙げられる。
前記転写手段（前記第一次転写手段、前記第二次転写手段）は、前記静電潜像担持体（感光体）上に形成された前記可視像を前記記録媒体側へ剥離帯電させる転写器を少なくとも有するのが好ましい。前記転写手段は、１つであってもよいし、２つ以上であってもよい。
前記転写器としては、コロナ放電によるコロナ転写器、転写ベルト、転写ローラ、圧力転写ローラ、粘着転写器、などが挙げられる。
なお、前記記録媒体としては、特に制限はなく、公知の記録媒体（記録紙）の中から適宜選択することができる。
前記転写器としては、コロナ放電によるコロナ転写器、転写ベルト、転写ローラ、圧力転写ローラ、粘着転写器、などが挙げられる。
なお、前記記録媒体としては、特に制限はなく、公知の記録媒体（記録紙）の中から適宜選択することができる。
前記定着手段は、記録媒体に転写された可視像を定着装置を用いて定着させる手段であり、各色のトナーに対し前記記録媒体に転写する毎に行ってもよいし、各色のトナーに対しこれを積層した状態で一度に同時に行ってもよい。
前記定着手段としては、本発明の前記定着装置が用いられる。
前記定着手段としては、本発明の前記定着装置が用いられる。
前記除電手段は、前記静電潜像担持体に対し除電バイアスを印加して除電を行う手段である。
前記除電手段としては、特に制限はなく、前記静電潜像担持体に対し除電バイアスを印加することができればよく、公知の除電器の中から適宜選択することができ、例えば、除電ランプ等が好適に挙げられる。
前記除電手段としては、特に制限はなく、前記静電潜像担持体に対し除電バイアスを印加することができればよく、公知の除電器の中から適宜選択することができ、例えば、除電ランプ等が好適に挙げられる。
前記クリーニング手段は、前記静電潜像担持体上に残留する前記トナーを除去する手段である。
前記クリーニング手段としては、特に制限はなく、前記静電潜像担持体上に残留する前記電子写真トナーを除去することができればよく、公知のクリーナの中から適宜選択することができ、例えば、磁気ブラシクリーナ、静電ブラシクリーナ、磁気ローラクリーナ、ブレードクリーナ、ブラシクリーナ、ウエブクリーナ等が好適に挙げられる。
前記クリーニング手段としては、特に制限はなく、前記静電潜像担持体上に残留する前記電子写真トナーを除去することができればよく、公知のクリーナの中から適宜選択することができ、例えば、磁気ブラシクリーナ、静電ブラシクリーナ、磁気ローラクリーナ、ブレードクリーナ、ブラシクリーナ、ウエブクリーナ等が好適に挙げられる。
前記リサイクル手段は、該クリーニング手段により除去したトナーを前記現像手段にリサイクルさせる手段である。
前記リサイクル手段としては、特に制限はなく、公知の搬送手段等が挙げられる。
前記リサイクル手段としては、特に制限はなく、公知の搬送手段等が挙げられる。
前記制御手段は、前記各手段を制御する手段である。
前記制御手段としては、前記各手段の動きを制御することができる限り特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、シークエンサ、コンピュータ等の機器が挙げられる。
前記制御手段としては、前記各手段の動きを制御することができる限り特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、シークエンサ、コンピュータ等の機器が挙げられる。
ここで、図１は、複写装置の感光体１０１と、その作像系と、定着装置５との構成を概念的に示す。この電子写真方式の画像形成装置における画像作成プロセスは、回転する感光体ドラム１０１の感光層を、帯電ローラ１０２を用いて一様に帯電させた後、図示しないレーザ走査ユニットからのレーザービーム１０３によって露光し、それによって感光体ドラム１０１上の静電潜像をトナーによって現像してトナー像とし、該トナー像を記録シートＰ上に転写し、更にその記録シートＰを定着装置５に通してトナー像を加熱、加圧して記録シートに定着するように構成されている。なお、図１中１０４は現像ローラ、１０５はパワーパック（電源）、１０６は転写ローラ、１０８はクリーニング装置、１０９は表面電位計である。
このような定着装置５においては、本発明の前記定着部材を備えた加熱定着ローラ１１０を使用している。このような加熱定着ローラ１１０は、芯金の中空部に回転中心線に沿ってハロゲンランプ等のヒータを配置し、その輻射熱によって加熱定着ローラ１１０を内側から加熱するようになっており、熱効率を高める効果がある。
このような定着装置５においては、本発明の前記定着部材を備えた加熱定着ローラ１１０を使用している。このような加熱定着ローラ１１０は、芯金の中空部に回転中心線に沿ってハロゲンランプ等のヒータを配置し、その輻射熱によって加熱定着ローラ１１０を内側から加熱するようになっており、熱効率を高める効果がある。
また、定着装置５としては、加熱定着ローラ１１０と平行に、これに圧接する加圧ローラ１１１を設け、加圧ローラ１１１と加熱定着ローラ１１０との間に記録シートＰを通過させることにより、記録シートＰ上に付着しているトナーを加熱定着ローラ１１０の熱により軟化させつつ、加圧ローラ１１１と加熱定着ローラ１１０との間に挟むことによって加圧することにより、記録シートＰ上にトナー像を定着させている。なお、ベルト方式の定着装置１１２も用いられている。図１中１１３は定着ベルト、１１４は定着ローラ、１１５は加圧ローラ、１１６はテンションローラである。前記定着ベルトは本発明の前記定着部材を備えている。
本発明の画像形成装置は、耐久性及び信頼性を向上させた本発明の前記定着装置を用いているので、例えば電子写真方式の複写機、ファクシミリ、レーザビームプリンタなどに好適である。
以下、本発明の実施例を説明するが、本発明は、これらの実施例に何ら限定されるものではない。
（実施例１）
円筒状の長さ３２０ｍｍ、直径６０ｍｍ、厚み５０μｍの基材（ポリイミド樹脂製）上にシリコーン用プライマー層を下地として乾燥した後、その上にフロロシリコーンゴム（信越化学工業株式会社製、Ｘ３６−４２０Ｕ）をブレード塗装にて塗布し、１５０℃で１０分間加熱して、厚み２００μｍの弾性層を形成した。
次に、弾性層上に０．１μｍ〜５０μｍの粒径に分級（中心粒径１０μｍ）されたＰＦＡ粒子（粉体化フッ素樹脂、ＭＰ１０２、三井デュポンフロロケミカル株式会社製）を粉体塗装にて１０ｇ付着させた。
次に、ＰＦＡ粒子層上に、フッ素系エラストマー（信越化学工業株式会社製、ＳＩＦＥＬ６１５Ｃ）を塗布し、１５０℃で６０分間の乾燥を実施して、厚み５．０μｍの離型層を形成した。
次に、離型層上に、該離型層のフッ素表面改質としてフッ素系炭素化合物であるオプツールＨＤ（ダイキン工業株式会社製）の０．１質量％希釈溶液をディッピング工法で塗布し、湿度９０％ＲＨ、温度８０℃の環境下で３０分間保持後、１５０℃で１０分間の乾燥を実施して、厚み０．０１μｍ以下の改質層を形成した。
最後に、離型層表面（改質層を含む）を乾燥した布（旭化成株式会社製、ＢＥＭＣＯＴ Ｍ−１）で擦ることでＰＦＡ粒子を除去して、離型層に貫通孔を形成した。以上により、実施例１の定着部材を作製した。
円筒状の長さ３２０ｍｍ、直径６０ｍｍ、厚み５０μｍの基材（ポリイミド樹脂製）上にシリコーン用プライマー層を下地として乾燥した後、その上にフロロシリコーンゴム（信越化学工業株式会社製、Ｘ３６−４２０Ｕ）をブレード塗装にて塗布し、１５０℃で１０分間加熱して、厚み２００μｍの弾性層を形成した。
次に、弾性層上に０．１μｍ〜５０μｍの粒径に分級（中心粒径１０μｍ）されたＰＦＡ粒子（粉体化フッ素樹脂、ＭＰ１０２、三井デュポンフロロケミカル株式会社製）を粉体塗装にて１０ｇ付着させた。
次に、ＰＦＡ粒子層上に、フッ素系エラストマー（信越化学工業株式会社製、ＳＩＦＥＬ６１５Ｃ）を塗布し、１５０℃で６０分間の乾燥を実施して、厚み５．０μｍの離型層を形成した。
次に、離型層上に、該離型層のフッ素表面改質としてフッ素系炭素化合物であるオプツールＨＤ（ダイキン工業株式会社製）の０．１質量％希釈溶液をディッピング工法で塗布し、湿度９０％ＲＨ、温度８０℃の環境下で３０分間保持後、１５０℃で１０分間の乾燥を実施して、厚み０．０１μｍ以下の改質層を形成した。
最後に、離型層表面（改質層を含む）を乾燥した布（旭化成株式会社製、ＢＥＭＣＯＴ Ｍ−１）で擦ることでＰＦＡ粒子を除去して、離型層に貫通孔を形成した。以上により、実施例１の定着部材を作製した。
得られた定着部材の離型層のユニバーサル硬度は０．８Ｎ／ｍｍ２（５μｍ押し込み時）、弾性層のユニバーサル硬度は０．２Ｎ／ｍｍ２（５μｍ押し込み時）であった。ここで、ユニバーサル硬度は超微小硬度計（ＷＩＮ−ＨＵＤ、フィッシャー社製）を用いて、下記条件で所定の押し込み深さまで徐々に圧子を定着部材に押し込んでいき、押し込み深さが所望の深さに達した時点での荷重と圧子の接触面積とから求めた。
−測定条件−
・圧子：対面角度１３６度の四角錐ダイヤモンド圧子
・初期荷重：０．０２ｍＮ
・最大荷重：５〜４００ｍＮ
・初期荷重から最大荷重までの荷重増加時間：１０〜６０秒
−測定条件−
・圧子：対面角度１３６度の四角錐ダイヤモンド圧子
・初期荷重：０．０２ｍＮ
・最大荷重：５〜４００ｍＮ
・初期荷重から最大荷重までの荷重増加時間：１０〜６０秒
得られた定着部材の純水に対する後退接触角は離型層表面が９１°、弾性層表面が６０°であった。ここで、前記後退接触角は、協和界面科学株式会社：ＤｒｏｐＭａｓｔｅｒＤＭ７００を用い、６．０μＬ／ｓｅｃで吸水して計測し、安定した値を測定値とした。
また、定着部材の表面に、石英板（厚みｔ＝２ｍｍ）を圧力（１０Ｎ／ｃｍ２）を加えて接触させ、定着部材表面の凹凸高低差（１０点平均値）を測定したところ、平均値で０．５μｍ以下であった。ここで、凹凸高低差（段差）はレーザ変位計（キーエンス社製、ＬＴ−９０１０Ｍ（レーザ出力部）及びＬＴ−９５００（レーザ制御部）、ステージＫＳ−１１００）を用い、測定ピッチ：２μｍにて計測した。
また、定着部材の表面に、石英板（厚みｔ＝２ｍｍ）を圧力（１０Ｎ／ｃｍ２）を加えて接触させ、定着部材表面の凹凸高低差（１０点平均値）を測定したところ、平均値で０．５μｍ以下であった。ここで、凹凸高低差（段差）はレーザ変位計（キーエンス社製、ＬＴ−９０１０Ｍ（レーザ出力部）及びＬＴ−９５００（レーザ制御部）、ステージＫＳ−１１００）を用い、測定ピッチ：２μｍにて計測した。
作製した定着部材を、機械的分離機能を省いた複写機（株式会社リコー製、ＭＰＣ３０００）の定着装置に装着して、ベタ画像１００，０００枚の通紙試験を行った。試験紙としてはＳａｂｒｅ−Ｘ８０（ＪＡｗｅｒ社製）を使用した。巻きつき及び画像不良（光沢度）を表１に示す基準で判定した。なお、画像不良（光沢度）の測定は光沢度計（ＰＧ−１、角度６０°、日本電色株式会社製）により行った。結果を表２に示す。
（実施例２）
実施例１の弾性層におけるフロロシリコーンゴムの代わりにシリコーンゴム（東レ・ダウコーニング株式会社製、ＤＹ３５−２０８３）をブレード塗装にて２００μｍの厚みに塗装し、１５０℃にて３０分間加熱後、２００℃にて４時間二次加硫した以外は、実施例１と同様にして、実施例２の定着部材を作製した。
得られた実施例２の定着部材の離型層のユニバーサル硬度は０．８Ｎ／ｍｍ２（５μｍ押し込み時）、弾性層のユニバーサル硬度は０．４Ｎ／ｍｍ２（５μｍ押し込み時）であった。
また、得られた実施例２の定着部材の純水に対する後退接触角は離型層表面が９１°、弾性層表面が７６°であった。また、得られた実施例２の定着部材の石英板を圧接時の表面凹凸差は平均値で０．５μｍ以下であった。得られた実施例２の定着部材について、実施例１と同様にして、巻きつき及び画像不良（光沢度）の評価を行った。結果を表２に示す。
実施例１の弾性層におけるフロロシリコーンゴムの代わりにシリコーンゴム（東レ・ダウコーニング株式会社製、ＤＹ３５−２０８３）をブレード塗装にて２００μｍの厚みに塗装し、１５０℃にて３０分間加熱後、２００℃にて４時間二次加硫した以外は、実施例１と同様にして、実施例２の定着部材を作製した。
得られた実施例２の定着部材の離型層のユニバーサル硬度は０．８Ｎ／ｍｍ２（５μｍ押し込み時）、弾性層のユニバーサル硬度は０．４Ｎ／ｍｍ２（５μｍ押し込み時）であった。
また、得られた実施例２の定着部材の純水に対する後退接触角は離型層表面が９１°、弾性層表面が７６°であった。また、得られた実施例２の定着部材の石英板を圧接時の表面凹凸差は平均値で０．５μｍ以下であった。得られた実施例２の定着部材について、実施例１と同様にして、巻きつき及び画像不良（光沢度）の評価を行った。結果を表２に示す。
（実施例３）
実施例１の離型層におけるフッ素系エラストマーの代わりに、フッ素系炭素化合物（ダイキン工業株式会社製、オプツールＨＤ；１．０質量％希釈溶液）をディッピング工法のみ塗布し、湿度９０％ＲＨ、温度８０℃の環境下で３０分間保持後、１５０℃で１０分間の乾燥を実施して、厚み０．０２μｍの離型層を形成した以外は、実施例１と同様にして、実施例３の定着部材を作製した。
得られた実施例３の定着部材の離型層のユニバーサル硬度は０．２Ｎ／ｍｍ２（５μｍ押し込み時）、弾性層のユニバーサル硬度は０．２Ｎ／ｍｍ２（５μｍ押し込み時）であった。
また、得られた実施例３の定着部材の純水に対する後退接触角は離型層表面が９０°、弾性層表面が６０°であった。また、得られた実施例３の定着部材の石英板を圧接時の表面凹凸差は平均値で０．５μｍ以下であった。
得られた実施例３の定着部材について、実施例１と同様にして、巻きつき及び画像不良（光沢度）の評価を行った。結果を表２に示す。
実施例１の離型層におけるフッ素系エラストマーの代わりに、フッ素系炭素化合物（ダイキン工業株式会社製、オプツールＨＤ；１．０質量％希釈溶液）をディッピング工法のみ塗布し、湿度９０％ＲＨ、温度８０℃の環境下で３０分間保持後、１５０℃で１０分間の乾燥を実施して、厚み０．０２μｍの離型層を形成した以外は、実施例１と同様にして、実施例３の定着部材を作製した。
得られた実施例３の定着部材の離型層のユニバーサル硬度は０．２Ｎ／ｍｍ２（５μｍ押し込み時）、弾性層のユニバーサル硬度は０．２Ｎ／ｍｍ２（５μｍ押し込み時）であった。
また、得られた実施例３の定着部材の純水に対する後退接触角は離型層表面が９０°、弾性層表面が６０°であった。また、得られた実施例３の定着部材の石英板を圧接時の表面凹凸差は平均値で０．５μｍ以下であった。
得られた実施例３の定着部材について、実施例１と同様にして、巻きつき及び画像不良（光沢度）の評価を行った。結果を表２に示す。
（実施例４）
実施例１の弾性層のフロロシリコーンゴム（信越化学工業株式会社製、Ｘ３６−４２０Ｕ）の代わりにシリコーンゴム（信越化学工業株式会社製、Ｘ−３４−２３９６）を厚み２００μｍに形成し、離型層のフッ素系エラストマー（信越化学工業株式会社製、ＳＩＦＥＬ６１５Ｃ）の代わりにフロロシリコーンゴム（信越化学工業株式会社製、Ｘ３６−４２０Ｕ）を厚み５μｍに形成した以外は、実施例１と同様にして、実施例４の定着部材を作製した。
得られた実施例４の定着部材の離型層のユニバーサル硬度は０．２Ｎ／ｍｍ２（５μｍ押し込み時）、弾性層のユニバーサル硬度は０．７Ｎ／ｍｍ２（５μｍ押し込み時）であった。
また、得られた実施例４の定着部材の純水に対する後退接触角は、離型層表面が６０°、弾性層表面が７５°であった。
また、得られた実施例４の定着部材の石英板を圧接時の表面凹凸差は平均値で２．０μｍであった。
得られた実施例４の定着部材について、実施例１と同様にして、巻きつき及び画像不良（光沢度）の評価を行った。結果を表２に示す。
実施例１の弾性層のフロロシリコーンゴム（信越化学工業株式会社製、Ｘ３６−４２０Ｕ）の代わりにシリコーンゴム（信越化学工業株式会社製、Ｘ−３４−２３９６）を厚み２００μｍに形成し、離型層のフッ素系エラストマー（信越化学工業株式会社製、ＳＩＦＥＬ６１５Ｃ）の代わりにフロロシリコーンゴム（信越化学工業株式会社製、Ｘ３６−４２０Ｕ）を厚み５μｍに形成した以外は、実施例１と同様にして、実施例４の定着部材を作製した。
得られた実施例４の定着部材の離型層のユニバーサル硬度は０．２Ｎ／ｍｍ２（５μｍ押し込み時）、弾性層のユニバーサル硬度は０．７Ｎ／ｍｍ２（５μｍ押し込み時）であった。
また、得られた実施例４の定着部材の純水に対する後退接触角は、離型層表面が６０°、弾性層表面が７５°であった。
また、得られた実施例４の定着部材の石英板を圧接時の表面凹凸差は平均値で２．０μｍであった。
得られた実施例４の定着部材について、実施例１と同様にして、巻きつき及び画像不良（光沢度）の評価を行った。結果を表２に示す。
（比較例１）
円筒状の長さ３２０ｍｍ、厚み５０μｍの基材（ポリイミド樹脂製）上にシリコーン用プライマー層を下地として乾燥後、その上にシリコーンゴム（東レ・ダウコーニング株式会社製、ＤＹ３５−２０８３）をブレード塗装にて２００μｍの厚みに塗装し、１５０℃にて３０分間加熱後、２００℃にて４時間二次加硫することにより、比較例１の定着部材を作製した。
得られた比較例１の定着部材について、実施例１と同様にして、巻きつき及び画像不良（光沢度）の評価を行った。結果を表２に示す。
円筒状の長さ３２０ｍｍ、厚み５０μｍの基材（ポリイミド樹脂製）上にシリコーン用プライマー層を下地として乾燥後、その上にシリコーンゴム（東レ・ダウコーニング株式会社製、ＤＹ３５−２０８３）をブレード塗装にて２００μｍの厚みに塗装し、１５０℃にて３０分間加熱後、２００℃にて４時間二次加硫することにより、比較例１の定着部材を作製した。
得られた比較例１の定着部材について、実施例１と同様にして、巻きつき及び画像不良（光沢度）の評価を行った。結果を表２に示す。
（比較例２）
比較例１において、シリコーンゴム層（弾性層）上にカーボンが添加された導電性フッ素樹脂用プライマー（三井デュポンフロロケミカル株式会社製）を塗布し、その上に、ＰＦＡ粒子（粉体化フッ素樹脂、ＭＰ１０２、三井デュポンフロロケミカル株式会社製）を粉体塗装し、３４０℃にて３０分間焼成後、炉から取り出し、放冷を行い、厚み１０μｍの離型層を形成した以外は、比較例１と同様にして、比較例２の定着部材を作製した。
得られた比較例２の定着部材について、実施例１と同様にして、巻きつき及び画像不良（光沢度）の評価を行った。結果を表２に示す。
比較例１において、シリコーンゴム層（弾性層）上にカーボンが添加された導電性フッ素樹脂用プライマー（三井デュポンフロロケミカル株式会社製）を塗布し、その上に、ＰＦＡ粒子（粉体化フッ素樹脂、ＭＰ１０２、三井デュポンフロロケミカル株式会社製）を粉体塗装し、３４０℃にて３０分間焼成後、炉から取り出し、放冷を行い、厚み１０μｍの離型層を形成した以外は、比較例１と同様にして、比較例２の定着部材を作製した。
得られた比較例２の定着部材について、実施例１と同様にして、巻きつき及び画像不良（光沢度）の評価を行った。結果を表２に示す。
また、比較例２では、「画像不良」は比較例１よりも改善したが、合格ランクには達しなかった。また、「巻きつき」は合格ランクに達しなかった。これは、「画像不良」に関してはフッ素樹脂の非粘着性に起因して、溶融トナーの離型がある程度確保されたため、比較例１よりは改善したが、合格ランクに達するためには不十分であると考えられる。「巻きつき」は、記録媒体が静電的に付着し、分離性能が不安定になったことが要因と考えられる。
これに対して、実施例１〜４においては、「巻きつき」及び「画像不良」とも発生せず、合格ランクに達した。
以上より、本発明の定着部材を定着装置に搭載することで、画像不良や紙つまり不良の発生を低減させることができる。具体的には、離型剤が均等に形成された凹状弾性部分に入り込み、定着部材上に離型剤を均等に保持することが可能となり、記録媒体上に形成された溶融トナーと定着部材との離型が保持される。また、離型時には定着時に圧着されていた定着部材の凹部が定着圧力解除される際に、弾性層が戻り、定着部材表面に凹部が再形成され、溶融トナーと定着部材との間にキャビテーションを強制的に発生させることで記録媒体と定着部材との接触面積を低減して記録媒体を剥離することが可能となる。即ち、紙つまりのない、安定した定着装置を実現できる。
また、定着加圧ニップ時には記録媒体により離型層が圧迫され、該離型層に形成された凹部に下地に形成された弾性層が入り込む形で、凹部を埋め、平滑な圧着面を得ることができ、結果として光沢に優れる高画質画像を得ることができる。
また、定着加圧ニップ時には記録媒体により離型層が圧迫され、該離型層に形成された凹部に下地に形成された弾性層が入り込む形で、凹部を埋め、平滑な圧着面を得ることができ、結果として光沢に優れる高画質画像を得ることができる。
本発明の定着部材は、耐久性及び信頼性を向上させた定着装置を提供でき、該定着装置を有することで、高耐久及び高信頼性を有する電子写真方式の複写機、ファクシミリ、レーザビームプリンタが利用可能であり、「環境負荷低減」及び「顧客満足の向上」に寄与することができる。
５ 定着装置
１０１ 感光体ドラム
１０２ 帯電ローラ
１０３ 露光
１０４ 現像ローラ
１０５ パワーパック
１０６ 転写ローラ
１０７ 記録紙
１０８ クリーニング装置
１０９ 表面電位計
１１０ 加熱定着ローラ
１１１ 加圧ローラ
１１２ ベルト方式定着器
１１３ 定着ベルト
１１４ 定着ローラ
１１５ 加圧ローラ
１１６ 加熱ローラ
２０１ 離型層
２０２ 弾性層
２０３ 基材
２０４ 凹部
２０５ 記録媒体
２０６ トナー
２０７ 離型剤
１０１ 感光体ドラム
１０２ 帯電ローラ
１０３ 露光
１０４ 現像ローラ
１０５ パワーパック
１０６ 転写ローラ
１０７ 記録紙
１０８ クリーニング装置
１０９ 表面電位計
１１０ 加熱定着ローラ
１１１ 加圧ローラ
１１２ ベルト方式定着器
１１３ 定着ベルト
１１４ 定着ローラ
１１５ 加圧ローラ
１１６ 加熱ローラ
２０１ 離型層
２０２ 弾性層
２０３ 基材
２０４ 凹部
２０５ 記録媒体
２０６ トナー
２０７ 離型剤
Claims (13)
- 現像剤で形成された未定着現像剤像を記録媒体に定着させる定着部材であって、
前記定着部材が、基材と、該基材の外周に設けられ弾性変形特性を有する弾性層と、該弾性層の外周に設けられ前記記録媒体の分離を促進する離型層とを有し、
前記離型層が、該離型層の表面部位より反対側の面に向けて複数の貫通孔を有し、前記未定着現像剤像を前記記録媒体に定着させる圧力付与により、前記離型層に接する前記弾性層の一部が前記貫通孔を埋設することにより、定着加圧時に、前記離型層の表面における前記貫通孔が形成されている部分と前記離型層の表面における前記貫通孔が形成されていない部分とが略同一面となり前記離型層の表面が平滑面を形成することを特徴とする定着部材。 - 定着部材における基材が、円筒形状からなる中空構造を有し、該中空構造に加熱媒体を備えている請求項１に記載の定着部材。
- 離型層を構成する材料が、フッ素系ポリマーを含む請求項１から２のいずれかに記載の定着部材。
- 弾性層を構成する材料が、ゴム材料である請求項１から３のいずれかに記載の定着部材。
- ゴム材料が、シロキサン結合を分子配列の主鎖成分に有する請求項４に記載の定着部材。
- ゴム材料が、フロロシリコーンゴムである請求項４から５のいずれかに記載の定着部材。
- 弾性層のユニバーサル硬度が、離型層のユニバーサル硬度と同等であるか、又は離型層のユニバーサル硬度よりも低い請求項１から６のいずれかに記載の定着部材。
- 弾性層表面の純水に対する後退接触角が、離型層表面の純水に対する後退接触角よりも低い請求項１から７のいずれかに記載の定着部材。
- 基材上に弾性層を形成する弾性層形成工程と、
前記弾性層上に粉体を付着させる粉体付着工程と、
前記粉体上に離型層を形成する離型層形成工程と、
前記離型層表面から粉体を除去して、該離型層に貫通孔を形成する貫通孔形成工程と
を含むことを特徴とする定着部材の製造方法。 - 粉体の除去が離型層表面を乾燥した布で擦ることにより行われる請求項９に記載の定着部材の製造方法。
- 請求項１から８のいずれかに記載の定着部材を有することを特徴とする定着装置。
- 現像剤で形成された未定着現像剤像を記録媒体に定着させる際に、請求項１から８のいずれかに記載の定着部材における離型層を、前記未定着現像剤像と当接する向きで配設することを特徴とする定着方法。
- 静電潜像担持体と、該静電潜像担持体上に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、前記静電潜像をトナーを用いて現像して可視像を形成する現像手段と、前記可視像を記録媒体に転写する転写手段と、前記記録媒体に転写された転写像を定着させる定着手段とを少なくとも有する画像形成装置であって、
前記定着手段が、請求項１１に記載の定着手段であることを特徴とする画像形成装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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