JP7208442B2

JP7208442B2 - 定着装置

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Publication number: JP7208442B2
Application number: JP2022532307A
Authority: JP
Inventors: 亘根本; 憲司佐々木; 雅也鈴木; 秀知向井
Original assignee: Nok Corp
Current assignee: Nok Corp
Priority date: 2020-06-18
Filing date: 2021-03-19
Publication date: 2023-01-18
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Description

本発明は、電子写真方式を利用した画像形成装置の定着器で使用される定着装置に関する。

電子写真方式を利用した画像形成装置（例えば、複写機、プリンター）の定着器は、移動するシート上の帯電トナーをシートに対して加圧して定着させる。このため、定着器は、一対のロール（定着ロールと加圧ロール）または定着ベルトと加圧ロールを有する。定着ベルトと加圧ロールを有するタイプの定着器では、定着ベルトと加圧ロールの間のニップをシートが通過する間に、トナーがシートに定着させられる（特許文献１）。このタイプでは、定着ベルトは、定着ロールまたは定着パッドによって加圧ロールに向けて押圧され、トナーを加熱することにより溶融する。定着ベルトは、加熱装置によって再加熱され、高い温度を有する。

特開２０１８－１３６４１２号公報

定着器の使用において、ニップをシートが通過する間に、トナー像が過不足なく、シートに定着することが望ましい。しかし、静電気の発生により、シート上に余計なトナーが吸着されたり、逆にシートからトナーが弾き飛ばされたりすることがある。このような現象は、静電オフセットと呼ばれ、形成される画像の乱れを引き起こす。

静電オフセットを抑制する対策は、例えば特許文献１に記載されているように、試みられている。

プラスに帯電されることでシートに付着したトナーをシートに定着させる定着装置について、静電オフセットをさらに有効に抑制することが望まれている。

そこで、本発明は、静電オフセットを有効に抑制することが可能である、プラスに帯電されたトナー像をシートに定着させる定着装置を提供する。

本発明のある態様に係る定着装置は、プラスに帯電されたトナー像が形成されたシートに回転しながら接触して、前記トナー像を前記シートに定着させる、筒状の定着装置であって、金属製の筒状の基材と、前記基材の外周に被覆されたゴム層と、前記ゴム層の外周に被覆された接着層と、前記接着層の外周に被覆された樹脂製の表層とを有する。前記接着層は、前記ゴム層に接触する第１の接着層と、前記第１の接着層と前記表層の間に介在する第２の接着層を有する。前記第１の接着層は、フッ素樹脂系の接着剤から形成され、前記第２の接着層は、イオン導電材を含有するシリコーンゴム系の接着剤から形成されている。

この態様においては、静電オフセットを有効に抑制することが可能である。

本発明の実施形態に係る定着装置を備える定着器の一例を示す概略断面図である。実施形態に係る定着装置を備える定着器の他の一例を示す概略断面図である。実施形態に係る定着装置の一部の断面図である。実施形態に係る定着装置を製造する工程を示す概略図である。図４の工程の後の工程を示す概略図である。図５の工程の後の工程を示す概略図である。図６の工程の後の工程を示す概略図である。図７の工程の後の工程を示す概略図である。図８の工程の後の工程を示す概略図である。図９の工程の後の工程を示す概略図である。図１０の工程の後の工程を示す概略図である。定着装置の複数のサンプルの詳細を示す表である。定着装置の層の材料の電気的特性を示す表である。実施形態に係る定着装置の厚さ方向での静電容量を測定する方式を示す概略図である。実施形態に係る定着装置の表層での電荷減衰量を測定する方式を示す概略図である。

以下、添付の図面を参照しながら本発明に係る実施形態を説明する。図面の縮尺は必ずしも正確ではなく、一部の特徴は誇張または省略されることもある。

電子写真方式を利用した画像形成装置は、搬送される記録媒体である紙のシート上にトナーからなる画像（トナー像）を形成する。画像形成装置の詳細は図示しないが、画像形成装置は、感光体ドラムと、感光体ドラムの周囲に配置された帯電器、露光器、現像器、転写器、および定着器を有する。この実施形態においては、トナーをプラスに帯電されることにより、シートにトナーが付着しており、このシートが定着器に搬送される。

図１に示すように、定着器は、移動可能な定着ベルト（定着装置）１と回転可能な加圧ロール２を有する。定着ベルト１と加圧ロール２の間のニップをシートＳが通過する間に、トナーＴがシートＳに定着させられる。定着ベルト１と加圧ロール２は、シートＳ上のトナーＴを加圧する。定着ベルト１は、トナーＴを加熱することにより溶融する。

加圧ロール２は、芯材３と、芯材３の外周を被覆する弾性層４と、弾性層４の外周を被覆する離型層５を有する。

芯材３は、硬質の丸棒である。芯材３の材料は、限定されないが、例えば鉄、アルミニウム等の金属または樹脂材料であってよい。芯材３は、中空であっても、中実であってもよい。

弾性層４は、芯材３の外周面に全周にわたって固着された円筒であり、例えばスポンジのような多孔質弾性材料から形成されている。但し、弾性層４は、多孔質ではない弾性材料から形成されてもよい。

離型層５は、弾性層４の外周面に全周にわたって固着された薄い層であり、シートＳに定着したトナーＴから加圧ロール２が離れやすくする。図１は、シートＳの１つの面にトナー像が形成される様子を示すが、シートＳの１つの面にトナーＴが定着された後に、シートＳの他の面にトナーＴが定着されることがあることに留意されたい。この場合、トナーＴはニップにおいて加圧ロール２に接触させられる。

離型層５は、トナーＴから離れやすい合成樹脂材料から形成されている。離型層５の材料は、好ましくは、フッ素樹脂である。このようなフッ素樹脂は、例えば、パーフルオロアルコキシフッ素樹脂（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・ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、またはテトラフルオロエチレン・エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）である。

定着ベルト１は円筒であって、見方を変えれば、厚さが小さい円筒壁体を持つロールと考えることもできる。定着ベルト１の内部には、樹脂製の定着パッド６が配置されている。定着パッド６は、定着ベルト１を加圧ロール２に押し付けて、定着ベルト１と加圧ロール２の間のニップの幅を適切に維持する。ニップにおいて、定着ベルト１と加圧ロール２は、相互の押し付けにより、わずかに変形させられている。

定着ベルト１の近傍には、加熱装置７が配置されている。加熱装置７は、ニップで加圧ロール２に熱を奪われて冷却された定着ベルト１を再加熱する。図１の例では、加熱装置７は、公知の電磁誘導加熱装置７Ａと磁場吸収部材７Ｂを有し、電磁誘導加熱装置７Ａは定着ベルト１の外側に配置され、磁場吸収部材７Ｂは定着ベルト１の内側に配置されている。

但し、加熱装置のタイプは図１の例示に限定されない。例えば、図２に示すように、加熱装置として定着ベルト１の内部に配置されたハロゲンヒーター８などの発熱源が使用されてもよい。

図１および図２の例では、定着パッド６が使用されているが、定着パッド６の代わりに定着ベルト１の内部に回転可能な定着ロールが配置されてもよい。

図３に示すように、定着ベルト１は、基材１１、摺動層１２、プライマー層１３、ゴム層１４、接着層１５、および表層１６を有する。

基材１１は金属製の円筒である。基材１１の材料は、例えば、ニッケル、ステンレス鋼でもよいし、ニッケルの層とニッケルの層の間に銅の層が挟まれて、基材１１が構成されていてもよい。基材１１は、定着ベルト１の剛性を確保し、定着ベルト１の熱伝導性を高める。

摺動層１２は、基材１１の内周に被覆された一様な厚さの層である。摺動層１２は、定着パッド６またはその他の定着器の部品と摺動可能に接触する。摺動層１２は、摩擦係数が小さい材料、例えば、フッ素樹脂から形成されている。好ましいフッ素樹脂は、例えば、ＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＦＥＰ、またはＥＴＦＥである。

プライマー層１３は、基材１１の外周に被覆された一様な厚さの層である。プライマー層１３は、摺動層１２とゴム層１４を接着する役割を有する。プライマー層１３の材料は、ゴム層１４の材料に依存して異なりうる。

ゴム層１４は、プライマー層１３の外周に被覆された一様な厚さの層である。ゴム層１４は、定着ベルト１において最も厚い層であり、ゴム層１４によって、トナーＴの定着に有用な適切な弾性を定着ベルト１は有する。ゴム層１４は、例えばシリコーンゴムから形成されている。ゴム層１４がシリコーンゴム製である場合、プライマー層１３はシリコーン系の接着剤（シリコーンゴム系の接着剤またはシリコーン樹脂系の接着剤）から形成されることが好ましい。

接着層１５は、ゴム層１４の外周に被覆された一様な厚さの層である。接着層１５は、ゴム層１４と表層１６を接着する役割を有する。接着層１５は、内側の第１の接着層１５ａと外側の第２の接着層１５ｂを有する。第１の接着層１５ａは、一様な厚さを有し、ゴム層１４に接触し、第２の接着層１５ｂは、一様な厚さを有し、表層１６に接触する。第１の接着層１５ａは、フッ素樹脂系の接着剤から形成される。第２の接着層１５ｂは、イオン導電材を含有するシリコーンゴム系の接着剤から形成される。第２の接着層１５ｂは第１の接着層１５ａよりも大きい厚さを有する。

表層１６は、接着層１５の外周に被覆された一様な厚さの層である。表層１６は、シートＳに定着したトナーＴから定着ベルト１が離れやすくする。表層１６は、トナーＴから離れやすい合成樹脂材料から形成されている。表層１６の材料は、好ましくは、フッ素樹脂である。好ましいフッ素樹脂は、例えば、ＰＦＡ、ＰＴＦＥ、ＦＥＰ、またはＥＴＦＥである。

但し、上記の層の間に他の層が介在していてもよい。

以下、定着ベルト１の製造方法を説明する。

まず、図４に示すように、円筒形の金属筒１１Ａを準備する。金属筒１１Ａは、完成品の定着ベルト１において基材１１に相当するが、完成品の定着ベルト１の数倍の長さを有する。金属筒１１Ａは、例えば電鋳によって製造することができる。

次に、図４に示すように、金属筒１１Ａを軸線周りに回転させ、金属筒１１Ａの内部にスプレイノズル２０を挿入し、スプレイノズル２０を移動させながら、スプレイノズル２０に管２１で摺動層１２の材料を供給し、スプレイノズル２０から摺動層１２の材料を噴射させる。この後、加熱して材料を硬化させることにより、摺動層１２を形成する。

次に、図５に示すように、金属筒１１Ａを軸線周りに回転させ、スプレイノズル２３を移動させながら、金属筒１１Ａの外周面にスプレイノズル２３によってプライマー層１３の材料１３ｍを噴射させる。この後、加熱して材料１３ｍを乾燥させることにより、プライマー層１３を形成する。

次に、図６に示すように、金属筒１１Ａを軸線周りに回転させ、ゴム供給装置２４でゴム層１４の材料１４ｍをプライマー層１３の外周面に供給しながら、先端が直線状のブレード２５でゴム層１４の材料１４ｍを平滑に（すなわち一様な厚さを持つように）均す。このようにして、プライマー層１３の表面をゴム層１４の材料でコートする。この後、加熱して材料１４ｍを硬化させることにより、ゴム層１４を形成する。

次に、図７に示すように、金属筒１１Ａを軸線周りに回転させ、スプレイノズル２６を移動させながら、ゴム層１４の外周面にスプレイノズル２６によって第１の接着層１５ａの材料１５ａｍを噴射させる。この後、加熱して材料１５ａｍを乾燥させることにより、第１の接着層１５ａを形成する。

次に、図８に示すように、第１の接着層１５ａの周囲に第２の接着層１５ｂの材料１５ｂｍをコートし、金属筒１１Ａをリング２７に挿入する。リング２７を金属筒１１Ａの軸線方向に沿って移動させることにより、リング２７の内周面で材料１５ｂｍを平滑に（すなわち一様な厚さを持つように）均す。

次に、図９に示すように、第２の接着層１５ｂの材料１５ｂｍの周囲にチューブ１６Ａを配置する。すなわち金属筒１１Ａをチューブ１６Ａに挿入する。チューブ１６Ａは、完成品の定着ベルト１において表層１６に相当するが、完成品の定着ベルト１の数倍の長さを有する。

次に、図１０に示すように、チューブ１６Ａとともに金属筒１１Ａをリング２８に挿入する。リング２８を金属筒１１Ａの軸線方向に沿って移動させることにより、リング２８の内周面でチューブ１６Ａを径方向内側に押圧し、接着層１５の材料とチューブ１６Ａの密着性を高める。図９、図１０および図１１においては、チューブ１６Ａのみを断面として示す。この後、加熱して接着層１５の材料１５ａｍ，１５ｂｍを硬化させることにより、接着層１５を形成すると同時に、接着層１５とチューブ１６Ａを固定する。

このようにして図１１に示す長尺の円筒１Ａが得られる。そして、図１１に示すように、円筒１Ａを軸線方向に対して垂直な方向に切断することにより、完成品の定着ベルト１が得られる。

出願人は、定着ベルト１のいくつかの層の材料が異なるサンプルを製造し、これらのサンプルの電気的特性を測定し、さらに各サンプルが静電オフセットを有効に抑制するか否かを調査した。サンプルの詳細を図１２に示す。

各サンプルについて、基材１１と摺動層１２とプライマー層１３とゴム層１４は共通である。具体的には、基材１１は、電鋳で製造されたニッケル製のシームレスな円筒であって、直径は４０ｍｍ、厚さは４０μｍであった。摺動層１２は、ＰＴＦＥから形成され、厚さは１２μｍであった。

プライマー層１３は、非導電性シリコーンゴム系の接着剤であるデュポン・東レ・スペシャルティ・マテリアル株式会社（日本国東京）製の「ＤＹ３９－０４２」から製造した。上記のように、プライマー層１３の材料１３ｍはスプレイノズル２０で金属筒１１Ａにコートされ、１５０℃で１分間、加熱して材料１３ｍを乾燥させることにより、プライマー層１３を形成した。プライマー層１３の厚さは２μｍであった。

ゴム層１４は、非導電性シリコーンゴムである信越化学工業株式会社（日本国東京）製の「Ｘ－３４－２００８－２」から製造した。上記のように、ゴム層１４の材料１４ｍは、ブレード２５で平滑化され、１５０℃で加熱することにより硬化された。ゴム層１４の厚さは２８５μｍであった。

定着ベルト１において、基材１１以外の層は、特に導電体であると明記していない限り、基本的に誘電体から形成されている。定着ベルト１における基材１１と表層１６の表面の間の静電容量は、定着ベルト１の帯電しやすさを表す指標であると考えることができ、基材１１と表層１６の表面の間の誘電体の厚さが大きいほど、静電容量は小さい。そして、静電容量が小さいほど、トナーＴに近接する表層１６の表面での帯電が抑制され、静電オフセットを抑制することができると出願人は考えた。

サンプル１～３について、第１の接着層１５ａは、電気抵抗が小さい非導電性フッ素樹脂系の接着剤であるケマーズ社（米国、デラウェア州）製の「ＰＪ－ＣＬ９９０」から厚さ２μｍに製造した。第１の接着層１５ａの材料１５ａｍはディスパージョンの状態であるが、硬化した第１の接着層１５ａは、高純度のフッ素を含有すると考えられる。定着ベルト１における基材１１と表層１６の表面の間に、電気陰性度が高い（電子を引き付ける力が強い）フッ素が存在することにより、トナーＴに近接する表層１６の表面での帯電が抑制され、静電オフセットを抑制することができると出願人は考えた。フッ素の電気陰性度は、あらゆる原子の中で最大の３．９８であり、これに対して、シリコーンゴムの主成分であるシリコンの電気陰性度は１．９０である。比較のため、サンプル４では、第１の接着層１５ａを設けなかった。

また、定着ベルト１の厚さ方向での電気抵抗が静電オフセットに関係すると出願人は考えた。静電オフセットは、定着ベルト１に与えられた電界の除去の後に表層１６が高い分極状態から低い分極状態（誘電緩和状態）に迅速に変化することにより、抑制されると考えられる。つまり、誘電緩和時間τが小さいことが望ましい。竹内学，「トナーの帯電に及ぼす雰囲気の影響」，日本画像学会誌39巻3号，2000年，p.270-277によれば、誘電緩和時間τは、下式によって計算することができる。
τ＝ＣＲ（式１）
ここでＣは定着ベルト１の厚さ方向での静電容量であり、Ｒは定着ベルト１の厚さ方向での電気抵抗である。

静電容量Ｃは下式によって計算することができる。
Ｃ＝εＳ／ｄ（式２）
ここでεは定着ベルト１の複素誘電率の虚部であり、Ｓは面積であり、ｄは厚さである。

式１から静電容量Ｃおよび／または電気抵抗Ｒが小さいことが望ましい。図１３は、層の材料の電気的特性を示す（これらの電気的特性の測定方法は後述する）。電気抵抗が小さい非導電性フッ素樹脂系の接着剤（「ＰＪ－ＣＬ９９０」）を第１の接着層１５ａに使用することにより、誘電緩和時間τを短縮し、表層１６の電位の減少を促進して静電オフセットを抑制することができると出願人は考えた。したがって、接着層１５がフッ素樹脂を含むサンプル１～３では、静電オフセットを抑制することができると出願人は予想した。

一方、第１の接着層１５ａの外側に配置された第２の接着層１５ｂは、非導電性シリコーンゴム系の接着剤である信越化学工業株式会社製の「ＫＥ－１８８０」から製造した。但し、サンプル１，２では、「ＫＥ－１８８０」にイオン導電材を添加し、サンプル３，４では、「ＫＥ－１８８０」にイオン導電材を添加しなかった。第２の接着層１５ｂの厚さは１５μｍであった。

イオン導電材としては、下記の化学式で表されるホスホニウム系のイオン導電材である、東京化成工業株式会社（日本国東京）製の「Ｔ－２６８０」を使用した。

定着ベルト１の表層１６に近い第２の接着層１５ｂがイオン導電材を含有することで、接着層１５内で電荷が移動しやくなり、定着ベルト１の表層１６の表面の電荷が接着層１５を通じて逃げやすくなる。トナーＴに近接する表層１６の表面の電荷が移動しやすければ、静電オフセットを抑制することができると出願人は考えた。したがって、サンプル１，２では、サンプル３，４に比べて、静電オフセットを抑制することができると出願人は考えた。サンプル１では、イオン導電材を０．５ｐｈｒ（per hundred rubber）添加し、サンプル２では、イオン導電材を１．５ｐｈｒ添加した。

各サンプルについて、表層１６は、厚さが３０μｍのＰＦＡ製のチューブから製造した。具体的には、表層１６としては、三井・ケマーズフロロプロダクツ株式会社製の「ＰＦＡ４５１ＨＰ－Ｊ」からグンゼ株式会社が製造した絶縁性ＰＦＡチューブを用いた。

以上の通り、サンプル１～４は、異なる構造の接着層１５を有する。

各サンプルについて、図１４に示す方式で、定着ベルト１の厚さ方向での電気抵抗Ｒ（Ω）および静電容量Ｃ（ｐＦ）を測定した。上記の通り、静電容量は、定着ベルト１の帯電しやすさを表す指標である。この方式は、二端子測定法であり、２つの電極２８，２９を定着ベルト１の内周面（摺動層１２の表面）と外周面（表層１６の表面）にそれぞれ接触させ、ＬＣＲメータ３０で電気抵抗と静電容量を測定した。使用したＬＣＲメータ３０は、日置電機株式会社（日本国長野）製の「３５２２－５０」であった。測定に使用された周波数は１ｋＨｚであった。

電気抵抗Ｒ（Ω）および静電容量Ｃ（ｐＦ）を図１２に示す。図１２において、Ｅとその後の数字は１０のべき乗を示す。例えば、「３．２４Ｅ＋０８」は、３．２４×１０^８を示す。

さらに、汎用的考察のため、測定された静電容量を電極２８，２９の面積Ａ（定着ベルト１への接触面積、４．５２４ｃｍ^２）で除算し、定着ベルト１の厚さ方向での単位面積あたりの静電容量Ｃ／Ａを計算した。定着ベルト１の厚さ方向での単位面積あたりの静電容量Ｃ／Ａ（ｐＦ／ｃｍ^２）を図１２に示す。

図１３に示す層の材料の電気抵抗Ｒは、これらの材料から膜をそれぞれ別個に製造し、これらの膜の電気抵抗を上記と同様の方式で測定することによって得た。測定に使用した膜の厚さを図１３に示す。図１３に示す層の材料の複素誘電率の虚部εは、これらの膜の静電容量Ｃを上記と同様の方式で測定した後、式２に従って、計算した（この場合、Ｓは電極２８，２９の面積であり、ｄは膜の厚さである）。

また、各サンプルについて、図１５に示す方式で、表層１６での電荷減衰量ΔＶ（Ｖ）を測定した。この測定では、２３℃、５５％（相対湿度）の環境下で、定着ベルト１に帯電ロール３１を接触させ、定着ベルト１を６０ｒｐｍで回転させ、直流電源３２から帯電ロール３１を介して定着ベルト１に電荷を供給した。帯電ロール３１の抵抗値は、５×１０^６Ωであった。直流電源３２は、トレック社（米国、ニューヨーク州）製の「６１０Ｃ」であった。

定着ベルト１の外周面（表層１６の表面）には、表面電位計３３のプローブ３４を近接させ、表面電位を測定した。定着ベルト１におけるプローブ３４の近接位置は、帯電ロール３１が定着ベルト１に接触する位置から９０度離れている。表面電位計３３は、モンローエレクトロニクス社（米国、ニューヨーク州）製の「Ｍｏｄｅｌ２４４Ａ」であり、プローブは「Ｍｏｄｅｌ２４４Ａ」に付属の標準プローブ「１０１７Ａ」であった。

以上の条件の下、表面電位計３３で表層１６の表面電位を監視し、表層の表面が－１ｋＶに帯電された状態を６０秒間維持した。その後、帯電ロール３１を定着ベルト１から離間させることにより、帯電を終了した。帯電終了から１２０秒経過後、表層１６の表面の電荷減衰量ΔＶ（Ｖ）を測定した。電荷減衰量ΔＶは、定着ベルト１の帯電しにくさを表す指標である。電荷減衰量ΔＶを図１２に示す。また、汎用的考察のため、電荷減衰量ΔＶを定着ベルト１の厚さｔ（図３および図１４参照）で除算した値（厚さあたりの電荷減衰量）ΔＶ／ｔを計算した。値ΔＶ／ｔ（Ｖ／μｍ）も図１２に示す。

さらに、汎用的考察のため、値ΔＶ／ｔに対する、定着ベルト１の厚さ方向での単位面積あたりの静電容量Ｃ／Ａの比Ｃｔ／ＡΔＶを計算した。比Ｃｔ／ＡΔＶ（Ｆ／Ｖμｍ）も図１２に示す。

また、式１に従って、定着ベルト１の厚さ方向での静電容量Ｃと定着ベルト１の厚さ方向での電気抵抗Ｒの積である誘電緩和時間τを計算した。誘電緩和時間τ（ｍｓｅｃ）も図１２に示す。誘電緩和時間τの単位ｍｓｅｃは単位ｍＦ・Ωに置換可能である。

また、各サンプルを画像形成装置に装着し、各サンプルの静電オフセット抑制効果を評価した。使用した画像形成装置は、京セラドキュメントソリューションズ株式会社（日本国大阪）製の「ＴＡＳＫａｌｆａ５５５０ｃｉ」である。この評価においては、紙のシートに白ベタ画像を印刷し、白ベタ画像におけるカブリ（印刷されるべきでない箇所に印刷されること）の有無を判断するため、色彩色差計（chroma meter、コニカミノルタ株式会社（日本国東京）製「ＣＲ－４００」）を用いて、画像内７箇所についてＬ*値（L* value、明度）を測定した。Ｌ*値が９５．５以上であれば、カブリ（ｆｏｇ）が発生していない（静電オフセット抑制効果が良好である）と評価した。Ｌ*値が９５．５未満であれば、カブリが発生した（静電オフセット抑制効果が不良である）と評価した。評価は、１枚のシートへの印刷の後、５０枚のシートへの印刷の後、１００枚のシートへの印刷の後に行った。

評価結果を図１２に示す。第１の接着層１５ａにフッ素を含み、第２の接着層１５ｂにシリコーンゴムとイオン導電材を含むサンプル１，２については、静電オフセット抑制効果が良好であった。他方、第２の接着層１５ｂにイオン導電材を含まないサンプル３については、静電オフセット抑制効果が不良であった。また、フッ素樹脂系の接着剤を第１の接着層１５ａに含まないサンプル４については、静電オフセット抑制効果が不良であった。

一般に、誘電緩和時間τは小さいほど、表層１６の電位の減少を促進して静電オフセットを抑制することができると考えられる。サンプル１，２の結果から、誘電緩和時間τは１０ｍｓｅｃ以下であることが好ましい。しかし、誘電緩和時間τが最小であるサンプル３では、静電オフセット抑制効果が不良であった。

また、一般に、電荷減衰量ΔＶは、定着ベルト１の帯電しにくさを表す指標であり、電荷減衰量ΔＶが大ならば、定着ベルト１が帯電しにくく、静電オフセットを抑制することができると考えられる。しかし、図１２の評価結果からは、電荷減衰量ΔＶが大であればよいとは限らない。

出願人は、厚さあたりの電荷減衰量ΔＶ／ｔに対する単位面積あたりの静電容量Ｃ／Ａの比Ｃｔ／ＡΔＶに着目し、静電オフセット抑制効果は、誘電緩和時間τ、電荷減衰量ΔＶだけでなく、比Ｃｔ／ＡΔＶに依存すると考える。図１２の結果から、電荷減衰量ΔＶを定着装置１の厚さｔで除算した値ΔＶ／ｔに対する、定着装置１の厚さ方向での単位面積あたりの静電容量Ｃ／Ａの比Ｃｔ／ＡΔＶが１．０４×１０^－１８Ｆ／Ｖμｍ以上であることが好ましい。

したがって、表層の表面が－１ｋＶに帯電されて帯電終了時点から１２０秒経過後の電荷減衰量ΔＶが１Ｖ以上、３０Ｖ以下であり、誘電緩和時間τが１０ｍｓｅｃ以下である定着ベルト１については、比Ｃｔ／ＡΔＶが１．０４×１０^－１８Ｆ／Ｖμｍ以上であることが好ましい。

以上、本発明の好ましい実施形態を参照しながら本発明を図示して説明したが、当業者にとって特許請求の範囲に記載された発明の範囲から逸脱することなく、形式および詳細の変更が可能であることが理解されるであろう。このような変更、改変および修正は本発明の範囲に包含されるはずである。

例えば、摺動層１２は必ずしも不可欠ではない。

１定着ベルト（定着装置）
１１基材
１２摺動層
１３プライマー層
１４ゴム層
１５接着層
１５ａ第１の接着層
１５ｂ第２の接着層
１６表層

Claims

プラスに帯電されたトナー像が形成されたシートに回転しながら接触して、前記トナー像を前記シートに定着させる、筒状の定着装置であって、
金属製の筒状の基材と、
前記基材の外周に被覆されたゴム層と、
前記ゴム層の外周に被覆された接着層と、
前記接着層の外周に被覆された樹脂製の表層と
を有し、
前記接着層は、前記ゴム層に接触する第１の接着層と、前記第１の接着層と前記表層の間に介在する第２の接着層を有し、
前記第１の接着層は、フッ素樹脂系の接着剤から形成され、前記第２の接着層は、イオン導電材を含有するシリコーンゴム系の接着剤から形成されている
ことを特徴とする定着装置。
前記表層の表面が－１ｋＶに帯電されて帯電終了時点から１２０秒経過後の電荷減衰量ΔＶが３０Ｖ以下であり、
定着装置の誘電緩和時間τが１０ｍｓｅｃ以下であり、
前記電荷減衰量ΔＶを前記定着装置の厚さｔで除算した値ΔＶ／ｔに対する、前記定着装置の厚さ方向での単位面積あたりの静電容量Ｃ／Ａの比Ｃｔ／ＡΔＶが１．０４×１０^－１８Ｆ／Ｖμｍ以上である
ことを特徴とする請求項１に記載の定着装置。