(57)【要約】      （修正有）【課題】優れた離型性と通紙耐久性を有する定着部材を提供する。【解決手段】記録媒体上に付与された記録材を記録媒体Ｐ上に定着させるために用いられる定着部材であって、基材９０１ａと、基材９０１ａの上に最外層としての離型層９０１ｂと、を有し、離型層９０１ｂは、炭素原子を含有する酸化ケイ素膜からなり、離型層９０１ｂの赤外吸収スペクトルはＳｉ−ＣＨ3に由来する吸収ピークを有し、離型層９０１ｂにおける炭素原子濃度が４０原子％以上７２原子％以下である。【選択図】図４
2015227932.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体上に付与された記録材を前記記録媒体上に定着させるために用いられる定着部材であって、
基材と、該基材の上に最外層としての離型層と、を有し、
前記離型層は、炭素原子を含有する酸化ケイ素膜からなり、
前記離型層の赤外吸収スペクトルはＳｉ−ＣＨ3に由来する吸収ピークを有し、
前記離型層における炭素原子濃度［（酸化ケイ素膜中の炭素原子の原子数）×１００／（酸化ケイ素膜中の、炭素原子の原子数＋ケイ素原子の原子数＋酸素原子の原子数）］が４０原子％以上７２原子％以下であることを特徴とする定着部材。
【請求項２】
前記離型層のナノインデンター法による硬度が１．５ＧＰａ以上３．０ＧＰａ以下である請求項１に記載の定着部材。
【請求項３】
前記離型層の表面自由エネルギーが２５ｍＪ／ｍ2以上４０ｍＪ／ｍ2以下である請求項１又は２に記載の定着部材。
【請求項４】
前記離型層が、有機ケイ素化合物を原料として、真空プラズマＣＶＤ法で形成された層である請求項１乃至３のいずれか１項に記載の定着部材。
【請求項５】
前記有機ケイ素化合物が、下記式（１）で表される化合物である請求項４に記載の定着部材：
【化１】
2015227932.tif 000008
［式（１）中、Ｒ１〜Ｒ６は、それぞれ独立に、水素原子、又は炭素数が１〜４の直鎖若しくは分岐鎖のアルキル基であり、Ｒ１〜Ｒ６の少なくとも１つはメチル基である。］。
【請求項６】
前記有機ケイ素化合物が、ヘキサメチルジシロキサン、テトラメチルジシロキサン、ヘキサエチルプロパンジシロキサン及びトリエチルトリメチルジシロキサンから選ばれる少なくとも１種である請求項４又は５に記載の定着部材。
【請求項７】
前記真空プラズマＣＶＤ法が誘導結合型プラズマＣＶＤ法である請求項３乃至６のいずれか１項に記載の定着部材。
【請求項８】
前記真空プラズマＣＶＤ法における温度が、１０℃以上７０℃以下である請求項３乃至７のいずれか１項に記載の定着部材。
【請求項９】
前記離型層の厚さが２０ｎｍ以上、２０００ｎｍ以下である請求項１乃至８のいずれか１項に記載の定着部材。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれか１項に記載の定着部材と、前記定着部材を加熱する加熱手段と、前記定着部材とともに前記記録材を有する前記記録媒体を加熱及び加圧するニップ部を形成する加圧部材と、を備える定着装置。
【請求項１１】
さらに、前記定着部材の回転駆動をガイドするガイド部材を備える請求項１０に記載の定着装置。
【請求項１２】
請求項１０又は１１に記載の定着装置を備える画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録媒体上に付与された記録材を記録媒体上に定着させるために用いられる定着部材に関する。また、本発明は、前記定着部材を備える定着装置に関する。また、本発明は、前記定着装置を備える画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置は、画像形成プロセス手段で記録媒体上に形成されたトナー像を記録媒体上に永久画像として加熱定着させる定着装置を備える。この定着装置として、加熱加圧方式を採用する定着装置が広く用いられている。加熱加圧方式を採用する定着装置は、定着部材（例えば定着ローラ）と加圧部材（例えば加圧ローラ）を有し、この２つの部材間にトナー像等の未定着画像を有する記録媒体を搬送することにより未定着画像が加熱及び加圧され、永久固着画像を得ることができる。
【０００３】
この定着装置に用いられる定着部材として、例えば特許文献１には、ポリイミド等の耐熱性樹脂材料やＳＵＳ、Ｎｉなどの金属材料等の基材上にフッ素樹脂からなる離型層が形成された定着ベルトが開示されている。また、特許文献２には、耐熱基材上にシリコーンゴムやフッ素ゴムからなる弾性層が形成され、最表層としてフッ素樹脂からなる離型層を備える定着部材が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３０５４０１０号明細書
【特許文献２】特開２００２−２６８４２３号公報
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】「日本接着協会誌」、日本接着学会、１９７２年、第８巻、第３号、ｐ．１３１−１４１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１又は２に記載されるように、トナーの固着を防止する観点から、定着部材の最表層として離型性の良いフッ素樹脂が用いられている。しかし、特許文献１や２に開示されるようなフッ素樹脂からなる離型層は、通紙によるアタック（紙が与えるダメージ）や、紙粉、オフセットトナーの汚れ等によって徐々に荒れる傾向があり、定着画像の品位が低下する場合があった。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、優れた離型性と通紙耐久性を有する定着部材を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第一の形態は、
記録媒体上に付与された記録材を前記記録媒体上に定着させるために用いられる定着部材であって、
基材と、該基材の上に最外層としての離型層と、を有し、
前記離型層は、炭素原子を含有する酸化ケイ素膜からなり、
前記離型層の赤外吸収スペクトルはＳｉ−ＣＨ3に由来する吸収ピークを有し、
前記離型層における炭素原子濃度［（酸化ケイ素膜中の炭素原子の原子数）×１００／（酸化ケイ素膜中の、炭素原子の原子数＋ケイ素原子の原子数＋酸素原子の原子数）］が４０原子％以上７２原子％以下であることを特徴とする定着部材である。
【０００９】
本発明の第二の形態は、
前記定着部材と、前記定着部材を加熱する加熱手段と、前記定着部材とともに前記記録材を有する前記記録媒体を加熱及び加圧するニップ部を形成する加圧部材と、を備える定着装置である。
【００１０】
本発明の第三の形態は、
上述の定着装置を備える画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の構成によれば、優れた離型性と通紙耐久性を有する定着部材を提供することができる。また、本発明の構成によれば、長期にわたり高品位な定着画像を得られる定着装置及び画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本実施形態に係る定着部材の構成を説明するための概略断面図である。
【図２】本実施形態に係る定着装置を備える画像形成装置の構成例を説明するための模式図である。
【図３】画像形成装置の画像出力機構部の構成例を説明するための模式図である。
【図４】本実施形態に係る定着装置の構成例を説明するための概略断面図である。
【図５】離型層の製造に用いた誘導結合型真空プラズマＣＶＤ装置の構成を説明するための模式図である。
【図６】画像形成装置の構成例を説明するための模式図である。
【図７】画像形成装置の画像出力機構部の構成例を説明するための模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本実施形態に係る定着部材は、記録媒体上に付与された記録材を前記記録媒体上に定着させるために用いられる定着部材である。また、本実施形態に係る定着部材は、基材と、該基材の上に最外層としての離型層と、を有する。離型層は、炭素原子を含有する酸化ケイ素膜からなる。また、離型層の赤外吸収スペクトルはＳｉ−ＣＨ3に由来する吸収ピークを有し、離型層における炭素原子濃度［（酸化ケイ素膜中の炭素原子の数）×１００／（酸化ケイ素膜中の、炭素原子の原子数＋ケイ素原子の原子数＋酸素原子の原子数）］が４０原子％以上７２原子％以下である。
【００１４】
以下、図面を参照して本発明の実施形態に係る定着部材について説明する。
【００１５】
＜定着部材＞
図１は、本実施形態に係る定着部材の構成を説明するための概略断面図である。定着部材の形態としては、例えば、定着ベルト（ベルト形状を有する定着部材）や定着ローラが挙げられる。本実施形態に係る定着部材は、最外層として離型層９０１ｂを有する。図１（ａ）に示される定着部材は、基材９０１ａと、該基材９０１ａの上に配置された離型層９０１ｂと、を有する。また、図１（ｂ）に示される定着部材は、基材９０１ａと、該基材９０１ａの上に配置された弾性層９０１ｃと、該弾性層９０１ｃの上に配置された離型層９０１ｂと、を有する。また、図１（ｃ）に示される定着部材は、基材９０１ａと、該基材９０１ａの上に配置された弾性層９０１ｃと、該弾性層９０１ｃの上に配置された中間層９０１ｄと、該中間層９０１ｄの上に配置された離型層９０１ｂと、を有する。
【００１６】
（基材）
基材の材料は、特に制限されるものではないが、耐熱性と機械的強度を考慮して選択されることが望ましい。基材の材料としては、例えば、ＰＩ（ポリイミド）、ＰＡＩ（ポリアミドイミド）、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）、ＰＥＳ（ポリエーテルスルホン）等の樹脂材料や、ＳＵＳ、Ｎｉ等の金属材料を挙げることができる。
【００１７】
基材９０１ａの上に直接離型層９０１ｂが形成される定着ベルトの場合は、基材材料としては樹脂材料であることが好ましい。これにより、表面平滑性の低い記録媒体を用いた場合であっても、その記録媒体表面の凹凸に追従しつつ記録材を熱定着させ易くできる。
【００１８】
定着部材が定着ローラ（ローラ形状を有する定着部材）である場合、基材としては、金属材料からなる芯金を用いることができる。
【００１９】
基材材料としての樹脂材料や金属材料は、１種を単独で用いても良く、２種以上を組み合わせて用いてもよい。また、基材は、積層構造を有しても良い。
【００２０】
（離型層）
定着部材は、最外層として、炭素を含有する酸化ケイ素膜からなる離型層を有する。また、該離型層の赤外吸収スペクトルはＳｉ−ＣＨ3に由来する吸収ピークを有する。また、該離型層における炭素原子濃度が４０原子％以上７２原子％以下であるように構成されている。離型層における炭素原子濃度［（酸化ケイ素膜中の炭素原子の数）×１００／（酸化ケイ素膜中の、炭素原子の原子数＋ケイ素原子の原子数＋酸素原子の原子数）］はＸＰＳ（X-ray photoelectron spectroscopy）により測定される。より具体的には、ＸＰＳにより得られたスペクトルにおけるＣ１ｓ軌道、Ｏ１ｓ軌道、Ｓｉ２ｐ軌道の結合エネルギーに起因するピークから、炭素原子濃度（％）が求められる。
【００２１】
以下に本発明のメカニズムについて推察を述べるが、本発明は以下の推察によって限定されるものではない。
【００２２】
定着部材の離型層に求められる主な機能としては、溶融トナーの離型性と通紙によるアタックに対する耐性が挙げられる。溶融トナーの離型性は、一般的に、離型層の表面自由エネルギーに関係しており、表面自由エネルギーが低いほど離型性が良くなると考えられている。例えば、ＰＴＦＥ（(polytetrafluoroethylene）は全炭素にＣ−Ｆ結合を有するので表面自由エネルギーが低くなり、その表面自由エネルギーは約１８ｍＪ／ｍ2である。そのため、ＰＴＦＥはトナーの離型性が非常に良く、定着部材の離型層として広く用いられてきた。しかしながら、表面自由エネルギーが低いということは、分子間力が小さいことも意味し、ＰＴＦＥは機械的強度が弱く、通紙における耐久性に問題がある場合がある。
【００２３】
そこで、本発明者らは、低い表面自由エネルギーと優れた機械的強度とを両立する離型層を得るべく、炭素を含有する酸化ケイ素膜に着目し、検討を進めた結果、本発明における離型層を得るに至った。すなわち、本発明における離型層は、炭素を含有する酸化ケイ素膜からなり、Ｓｉ−ＣＨ3の結合を有する。また、酸化ケイ素膜中の炭素原子濃度［（酸化ケイ素膜中の炭素原子の原子数）×１００／（酸化ケイ素膜中の、炭素原子の原子数＋ケイ素原子の原子数＋酸素原子の原子数）］が、４０原子％以上７２％以下である。このような離型層を有する定着部材は、優れた離型層及び通紙耐久性を有する。優れた離型性のメカニズムとしては、推測であるが、本発明における離型層は、メチル基が表面に出ており、低い表面自由エネルギーを有するため、トナー離型性に優れると考えられる。また、炭素原子濃度が４０原子％以上である場合、離型層表面に表れるメチル基が多くなり、優れた離型性を得ることができる。また、炭素原子濃度が７２原子％以下である場合、通紙におけるアタックに対する耐久性が高くなる。通紙耐久性の向上については、本発明における離型層は、Ｓｉ−Ｏの高次ネットワーク構造を有し、無機系シリカ様の性質を有しているため、比較的高い硬度を有する。そのため、本発明における離型層は一般的に用いられる記録媒体よりも硬くなるため、傷が発生し難くなると考えられる。
【００２４】
離型層の表面自由エネルギーは、２５ｍＪ／ｍ2以上４０ｍＪ／ｍ2以下であることが好ましい。
【００２５】
離型層の厚さは、２０ｎｍ以上であることが好ましく、３０ｎｍ以上であることがより好ましく、５０ｎｍ以上であることがさらに好ましい。また、離型層の厚さは、２０００ｎｍ以下であることが好ましい。離型層をこの程度の薄膜にすると、基材や弾性層、中間層の表面粗さの影響や、残留応力の影響を離型層が受け難くなり、耐久性がさらに高まる傾向がある。
【００２６】
本発明における離型層は、普通紙のような比較的凹凸の多い紙に対しても良好な画像を記録できる。この理由は、本発明における離型層は比較的硬度が高いが、紙などの凹凸に対しては追従することができるためと推定される。
【００２７】
離型層のナノインデンター法による硬度（以下、ナノインデンター硬度とも称す）は１．５ＧＰａ以上３．０ＧＰａ以下であることが好ましい。離型層のナノインデンター硬度が１．５ＧＰａ以上である場合、良好な耐久性を得ることができる。離型層のナノインデンター硬度が３．０ＧＰａ以下である場合、比較的凹凸の多い紙に対しても定着部材の表面を良く追従させることができる。
【００２８】
本発明における離型層は、例えば、有機ケイ素化合物を原料とした真空プラズマＣＶＤ（化学蒸着）法によって形成することができる。真空プラズマＣＶＤ法の中でも低温真空プラズマＣＶＤ法であることが好ましい。低温真空プラズマＣＶＤ法は、基材を加熱せずに実施することができ、また、例えば１０℃以上７０℃以下の低い温度で離型層を成膜することが可能である。また、炭素原子の含有量やＯ／Ｓｉ比を所定の範囲に容易に制御することができる。また、真空プラズマＣＶＤ法の場合、基材上で酸化ケイ素膜が成長していくため、Ｓｉ，Ｏ、Ｃの複雑なネットワーク構造が緻密に形成可能である。また、それに起因して、樹脂と比較して高硬度な膜を形成可能である。
【００２９】
低温真空プラズマＣＶＤ法においては、成膜前の成膜室（真空チャンバー）内を１×１０-3Ｐａ以上１×１０-5Ｐａ以下の真空度に一定時間保つことが好ましい。
【００３０】
低温真空プラズマＣＶＤ法としては、例えば、容量結合型プラズマＣＶＤ法、誘導結合型プラズマＣＶＤ法、ＥＣＲ（電子サイクロトロン共鳴）プラズマＣＶＤ法などを用いることができる。これらの中でも、誘導結合型プラズマＣＶＤ法を用いることが好ましい。誘導結合型プラズマＣＶＤ法は、均一で高密度のプラズマが生成でき、基材との密着性に優れる良質な膜を作製できるからである。また、誘導結合型プラズマＣＶＤ法においては、基材から充分に離れた位置にプラズマが生成するため、樹脂やゴムなどの基材に対するプラズマによる損傷が少ないからである。なお、基材を等速で回転させながら成膜処理することで、薄膜でも均一な膜厚で形成できる。
【００３１】
原料ガスとしての有機ケイ素化合物は、Ｓｉ−ＣＨ3結合を有するジシロキサン化合物であることが好ましい。該ジシロキサン化合物はガス化しやすいように蒸気圧が低いことが好ましく、その観点から低分子量であることが望まれ、例えば、１００〜２５０程度の分子量であることが好ましい。Ｓｉ−ＣＨ3結合を有するジシロキサン化合物としては、例えば、下記式（１）で表される化合物が挙げられる。
【００３２】
【化１】
2015227932.tif 000003
【００３３】
［式（１）中、Ｒ１〜Ｒ６は、それぞれ独立に、水素原子、又は炭素数が１〜４の直鎖若しくは分岐鎖のアルキル基であり、Ｒ１〜Ｒ６の少なくとも１つはメチル基である。］。
【００３４】
式（１）において、アルキル基は、メチル基又はエチル基であることが好ましい。
【００３５】
式（１）において、ケイ素原子に対する炭素原子の比率（炭素原子数／ケイ素原子数）が２以上であることが好ましい。
【００３６】
Ｓｉ−ＣＨ3結合を有するジシロキサン化合物の具体例としては、ヘキサメチルジシロキサン、テトラメチルジシロキサン、ヘキサエチルプロパンジシロキサン、又はトリエチルトリメチルジシロキサン等が挙げられる。これらは１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。このようなジシロキサン化合物は、真空プラズマ中で十分に分解され、成膜し易いからである。
【００３７】
また、原料ガスは不活性ガスを含むことができる。不活性ガスとしては、例えば、アルゴンガス、ヘリウムガス、ネオンガス、クリプトンガス、又はキセノンガスなどが挙げられる。また、原料ガスは酸素ガスを含むことができる。酸素ガスを含むことで、ガラス状構造の割合を増加でき、膜の強度を高めることが可能である。しかし、酸素ガスの流入量が多すぎると、離型層中の炭素原子の割合が減少するため、適宜、炭素原子の割合が所定の範囲となるように調整する必要がある。
【００３８】
（弾性層）
本実施形態の定着部材は、離型層と基材の間に弾性層を有することができる。弾性層は、定着時にトナーを押しつぶさない弾性を定着部材に担持させる層として機能する。
【００３９】
弾性層９０１ｃの材料としては、耐熱性と柔軟性を有する弾性材料を用いることが望ましく、以下に限定されることはないが、例えば、シリコーンエラストマーやフルオロエラストマーなどを挙げることができる。これらは、１種を単独で用いてもよく、または２種以上を組み合わせて用いてもよい。また、加熱手段からの熱を効率よく伝達するために、弾性層中にカーボンブラックやアルミ等のフィラーを混合しても良い。
【００４０】
（中間層）
本実施形態の定着部材は、弾性層と離型層の間に中間層を有することができる。中間層は、下層の表面粗さを緩和する機能、通紙時における離型層に対する応力を緩和する機能、又は離型層の密着性を向上させる機能等をする。
【００４１】
中間層９０１ｄの材料としては、耐熱性と平滑性を有する材料を用いることが望ましく、以下に限定されることはないが、例えば、ＰＩ（ポリイミド）、ＰＡＩ（ポリアミドイミド）、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）、ＰＥＳ（ポリエーテルスルホン）等の樹脂材料が挙げられる。また、中間層の材料としては、パーフルオロアルコキシ樹脂（ＰＦＡ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン樹脂（ＦＥＰ）などのフッ素樹脂も用いることができる。これらの材料を用いることにより、定着画像の平滑性が高まり、高光沢で良好な画像を得ることができる。また、本発明における離型層の硬度は、一般的な樹脂よりも高いため、中間層９０１ｄは、弾性層９０１ｃよりも硬く、弾性層９０１ｃの伸びに対してある程度耐性を持つことが望ましい。また、ラフ紙への追従性を高めたい場合は、適宜、溶剤可溶性の熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂、例えば、溶剤可溶性のポリイミド等を用い、弾性層の上に１〜１０μｍの厚さでコーティングして中間層を形成することが好ましい。
【００４２】
＜画像形成装置＞
以下、画像形成装置の構成を説明する。
【００４３】
図２は、本実施形態の定着装置９０を備える画像形成装置の構成例を示す概略模式図である。画像形成装置５００は、例えば、転写式電子写真プロセスを利用する、レーザ走査露光方式のデジタル画像形成装置（複写機、プリンタ、ファクシミリ、それらの複合機能機等）等である。
【００４４】
２０１は原稿読取装置（イメージスキャナー）を示し、２０２は操作部を示し、何れも画像形成装置５００の上面側に配設されている。原稿読取装置２０１は、画像形成装置の原稿台上に載置した原稿面を、内部に設けた光源等からなる走査照明光学系により走査して読み取ることができる。走査照明光学系は、原稿面からの反射光をＣＣＤラインセンサ等の光センサにより検出し、得られた画像情報を時系列電気デジタル画素信号に変換することができる。操作部２０２は操作者による処理実行内容の入力や操作者に対する処理に関する情報及び警告等の通知のためのタッチパネル付き液晶により構成されることができる。２０３はプリントコントローラーを示し、プリントコントローラー２０３は不図示のパソコン等の画像データに基づくプリント信号を出力することができる。２０４は原稿読取装置２０１、操作部２０２、プリントコントローラー２０３等からの信号を受けて、画像出力機構の各部に指令を送る信号処理及び種々の作像シーケンス制御を行う制御部（ＣＰＵ）を示す。
【００４５】
次に、図３に示す画像出力機構部（画像形成ユニットとも称す）１８Ｙ，１８Ｃ，１８Ｍ，１８Ｂｋの構成について説明する。以下の説明では、黒色のトナー像を形成する画像形成ユニット１８Ｂｋを例に挙げて説明するが、他の画像形成ユニット１８Ｙ，１８Ｃ，１８Ｍも同様の構成を有する。２０Ｂｋは像担持体としての回転ドラム型の電子写真感光体（以下、感光ドラムと称す）であり、反時計方向に所定の周速度にて回転駆動される。感光ドラム２０Ｂｋはその回転過程で、帯電装置２０６Ｂｋにより所定の極性・電位の帯電処理を受ける。そして、帯電面は画像書き込み装置２１（２１Ｙ，２１Ｃ，２１Ｍ，２１Ｂｋ））により像露光Ｌを受けることで帯電面の露光明部の電位が減衰し、感光ドラム２０Ｂｋの面に露光パターンに対応した静電潜像が形成される。画像書き込み装置２１は、例えば、レーザスキャナーであり、制御部（ＣＰＵ）２０４において信号処理された画像データに従って変調されたレーザ光Ｌを出力する。そして、画像書き込み装置２１Ｂｋにより回転する感光ドラム２０Ｂｋの帯電面が走査露光され、原稿画像情報に対応した静電潜像が形成される。
【００４６】
次いで、得られた静電潜像が現像装置２０８Ｂｋによりトナー画像として現像される。そのトナー画像が転写帯電装置２０９Ｂｋの位置において、支持ローラ１４，１５，１６に張架された中間転写ベルト１０と感光ドラム２０Ｂｋの接する部分Ｔ１にて、一次転写される。なお、図３に示される中間転写ベルト１０は時計回り方向に回転駆動される。
【００４７】
一方、中間転写ベルト１０に一次転写後の感光ドラム２０Ｂｋ面はクリーニング装置２１３Ｂｋにより転写残りトナー等の付着汚染物が除去される。清掃された感光ドラムは繰り返して作像される。
【００４８】
中間転写ベルト１０と転写ローラ２２が接する部分Ｔ２にて給紙機構部側から所定のタイミングにて搬送された記録媒体Ｐにトナー画像が２次転写される。そして、未定着トナー像が二次転写された記録媒体は定着装置９０へ搬送され、定着装置９０によって記録媒体へトナー像が定着される。ドナー像が定着した後、記録媒体は排紙トレイ５７に排出される。
【００４９】
＜定着装置＞
次に、本実施形態に係る定着装置９０の構成について説明する。以下の説明において、定着装置及びこの定着装置を構成する部材に関し、長手方向とは記録媒体の面における記録媒体の搬送方向と直交する方向である。短手方向とは、記録媒体の面における記録材搬送方向と平行な方向である。幅とは短手方向の寸法である。図４は定着装置９０の構成を示す断面模式図である。定着装置９０は、定着部材９００及び加圧部材９１０を備える。また、定着装置９０は、必要に応じて定着部材や加圧部材に対して紙粉等を取り除くクリーニング部材を有することもできる。また、本明細書では、定着部材がベルトタイプの場合を主に例に挙げて説明しているが、本発明の定着部材はベルトタイプに限定されるものではない。定着部材は、ベルトタイプの他にも、例えばローラタイプやパッドタイプの形態を採用することができる。また、定着装置は、複数の定着部材を備えてもよい。
【００５０】
定着装置は、少なくとも定着部材及び加圧部材を備える。図４に示す定着装置は、定着部材、加圧部材、定着部材ガイド及び加熱手段を備える構成を有する。以下、これらの構成要素について説明する。
【００５１】
（定着部材）
図４に示される定着部材はベルトタイプである。以下、ベルトタイプの定着部材を定着ベルトとも称す。図４に示される定着ベルト９００は、長手方向に長いエンドレスベルト状（円筒状）に形成されており、加熱手段９０３を支持するベルトガイド９０２にルーズに外嵌されている。図４に示される定着ベルト９００は、耐熱性を有する基材９０１ａの上に、離型層９０１ｂが形成されている。
【００５２】
定着ベルト９００は、加圧ローラ９１０とともに記録材を有する記録媒体を加熱及び加圧するニップ部を形成する。より具体的には、加圧機構（不図示）により後述の加圧ローラ９１０を、定着ベルト９００を挟んで加熱手段９０３に対して所定の圧力で押しつけることで、加圧ローラ９１０と定着ベルト９００との間にニップ部Ｎ（定着ニップ部）を形成する。
【００５３】
図４の定着ベルト９００は図１（ａ）に示す層構成を有するが、図１（ｃ）に示す層構成を有することも好ましい。すなわち、定着ベルトは、基材９０１ａ上に、弾性層９０１ｃ、中間層９０１ｄ及び離型層９０１ｂからなる積層体を有する複合ベルトであることが好ましい。定着ベルト９００としての複合ベルトの総厚は、熱容量を小さくし、定着装置のクイックスタート性を向上させる観点から、１００μｍ以下であることが好ましく、２０μｍ以上７０μｍ以下であることがより好ましい。
【００５４】
なお、上述のように、基材９０１ａと最外層である離型層９０１ｂ以外は、適宜省いても良い。例えば、モノクロ画像の定着用途であれば、多色用途の定着装置と比較してトナー載り量が少ないため、定着ニップ部を広くとる必要がなく、また多色のトナーを混色させて濃度や光沢が均一な色彩画像を形成する必要もない。そのため、弾性層９０１ｃや中間層９０１ｄを設けず、基材９０１ａの上に直接離型層９０１ｂを形成してもよい（図１（ａ））。
【００５５】
（加圧部材）
加圧部材は、定着部材と共に記録材を有する記録媒体を加熱及び加圧するニップ部を形成する。加圧部材は、例えば、加圧ローラの形態を採用することができる。図４に示される定着装置は、加圧部材として加圧ローラ９１０を有する。加圧ローラ９１０は、図４に示すように、例えば、基材９１１と、該基材の上に弾性層９１３と、該弾性層９１３の上に加圧部材の離型層９１２と、を有することができる。
【００５６】
加圧ローラ９１０の外径は例えばφ３０ｍｍであり、φ２４ｍｍのアルミ製芯金からなる基材９１１の上にシリコーンゴムからなる弾性層９１３が形成されることができる。例えば、弾性層９１３の上には、パーフルオロアルコキシ樹脂（ＰＦＡ）からなる離型層９１１が３０μｍの厚さで形成されることができる。加圧部材の離型層９１１は、耐熱性と離型性を有する材料によって形成されることが望ましい。加圧部材の離型層の材料としては、パーフルオロアルコキシ樹脂（ＰＦＡ）の他には、例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン樹脂（ＦＥＰ）などのフッ素樹脂が挙げられる。また、加圧部材の離型層として、本実施形態の定着部材に用いる離型層と同じ材料を用いてもよい。加圧部材の離型層の厚みは、フッ素樹脂から構成される場合、耐久性及び熱抵抗などの観点から、５〜５００μｍであることが好ましく、２０〜１００μｍであることがより好ましい。また、ローラ長手方向への伝熱性を高めるために加圧部材の離型層の熱伝導率を向上させることを目的として、加圧部材の離型層はカーボンなどの導電材を含有することもできる。加圧ローラ９１０は、不図示の回転手段により、例えば表面速度１８０ｍｍ／ｓｅｃで回転するように構成されている。
【００５７】
本実施形態では、ローラタイプの加圧部材について主に説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。加圧部材としては、例えば、ベルトタイプやパッドタイプのものも挙げられる。また、加圧部材は、定着部材とともに形成するニップ部の形状を制御するために、適宜、外径やゴム硬度等を変更することができる。
【００５８】
（定着部材ガイド）
定着装置は定着部材の回転駆動をガイドする定着部材ガイドを有することができる。図４に示される定着装置は、定着部材ガイドとしてベルトガイド９０２を有する。ベルトガイド９０２は、断面略半円弧状の樋型に形成されたガイド部材である。ベルトガイド９０２は、図面に対し垂直な方向を長手方向とする横長の部材である。また、ベルトガイド９０２は定着部材の内面側に配置されている。
【００５９】
ベルトガイド９０２の材料としては、例えば、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイト）や液晶ポリマー等の耐熱性樹脂を用いることができる。
【００６０】
（加熱手段）
定着装置は、定着部材を加熱する加熱手段を有することができる。図４（ａ）に示される加熱手段は、ベルトガイド９０２の下面の中央付近に長手方向に沿って形成された溝内に配置されている加熱体９０３である。加熱体９０３はベルトガイド９０２に支持されている。加熱体９０３は、図４（ｂ）の拡大図に示すように、ヒータ基板９０３ａ、通電発熱体９０３ｂ、表面保護層９０３ｃを有し、低熱容量で且つ長手方向に細長いヒータである。ヒータ基板９０３ａは、長手方向に細長い、薄板状の基板である。基板は例えばアルミナ製である。そして、このヒータ基板９０３ａの表面（ニップ部Ｎ側の面）には、ヒータ基板９０３ａの長手方向に沿って通電発熱体（抵抗発熱体）９０３ｂが形成されている。通電発熱体９０３ｂは、例えば、線状あるいは細帯状に形成されることができる。そして、この通電発熱体９０３ｂは、通電発熱体９０３ｂを覆うように形成された表面保護層９０３ｃによって保護されている。表面保護層９０３ｃは、例えばガラスによって形成できる。ヒータ基板９０３ａの長手方向の略中央の裏面（ニップ部Ｎ側の面とは反対側の面）には、温度検知部材９０４（例えば検温素子）９０４が設けられている。温度検知部材９０４は、不図示の温度調節回路を介して加熱体９０３への電圧を制御することにより、定着部材９００の温度調節が行われる。また、異常に温度が上がったときに強制的に加熱体９０３への電力供給を遮断するサーモスタット（不図示）も設けることができる。これらの温度検知部材やサーモスタット、温度調節回路は、特に制限されるものではなく、例えば、一般的な定着装置で用いられているものを用いることができる。
【００６１】
以下に、図６を参照して、モノクロ画像出力用の画像形成装置の構成例について説明する。
【００６２】
以下では、主に、上述の図２に示したカラー画像出力用の画像形成装置との相違点について述べる。図６に示すモノクロ画像出力用の画像形成装置は、図７に示す画像出力機構部１１８Ｂｋを備える。図６に示すモノクロ画像出力用の画像形成装置は、画像出力機構部として１１８Ｂｋのみを有しており、また、中間転写ベルトを有さず、感光ドラム１２０から記録媒体Ｐへトナーを直接転写する。感光ドラム１２０は像担持体としての回転ドラム型の電子写真感光体（以下、感光ドラムと記す）であり、矢印の時計方向に所定の周速度にて回転駆動される。感光ドラム１２０はその回転過程で、帯電装置１２０６により所定の極性・電位の一様な帯電処理を受け、その一様帯電面に対して画像書き込み装置（不図示）による像露光Ｌを受けることで一様帯電面の露光明部の電位が減衰し、感光ドラム１２０面に露光パターンに対応した静電潜像が形成される。画像書き込み装置は、例えばレーザスキャナーであり、制御部（ＣＰＵ）２０４において信号処理された画像データに従って変調されたレーザ光Ｌを出力し、回転する感光ドラム１２０の一様帯電面を走査露光して原稿画像情報に対応した静電潜像を形成する。
【００６３】
次いで、その静電潜像が現像装置１２０８によりトナー画像として現像される。そのトナー画像が転写帯電装置の位置において、転写ローラ２２と感光ドラム１２０の接する部分Ｔにて、給紙機構部側から所定の制御タイミングにて給送された記録媒体Ｐにトナー画像が転写される。未定着トナー像が二次転写された記録媒体は定着装置９０へ搬送され、記録媒体へトナーを定着した後、排紙トレイ５７に排出されスタックされる。
【実施例】
【００６４】
以下に、本発明について実施例を参照して詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００６５】
（離型層の分析方法）
＜元素組成の分析＞
離型層の元素組成は、Ｘ線光電子分光（ＸＰＳ）装置（アルバック・ファイ社製、商品名「ＰＨＩ１８００」）を用いて分析した。離型層の表面に付着する付着物（不純物）の影響を避けるために、離型層の表面から２０ｎｍの深さまでアルゴン・エッチング処理を行い得られたエッチング面の直径０．８ｍｍの領域について測定を行い、Ｘ線光電子分光スペクトルを得た（測定時真空度１×１０-6Ｐａ）。得られたスペクトルにおけるＣ１ｓ軌道、Ｏ１ｓ軌道、Ｓｉ２ｐ軌道の結合エネルギーに起因するピークから、炭素原子、酸素原子、ケイ素原子の濃度（％）を求めた。なお、濃度の算出は、装置に付属するソフトを用いて行った。
【００６６】
＜分子振動の分析＞
離型層におけるＳｉ−ＣＨ3の存在は、フーリエ変換赤外分光分析装置により測定した離型層表面の赤外吸収スペクトルにおけるＳｉ−ＣＨ3の変角振動ピーク（１２５０ｃｍ-1〜１２６０ｃｍ-1付近）の有無により確認できる。
【００６７】
なお、Ｓｉ−Ｃ結合の存在は、Ｓｉ−Ｃの伸縮振動ピーク（８１０ｃｍ-1〜８４０ｃｍ-1付近）より確認できる。また、Ｓｉ−Ｏ結合の存在は、Ｓｉ−Ｏの伸縮振動ピーク（１０２０ｃｍ-1〜１０９０ｃｍｃｍ-1付近）より確認できる。
【００６８】
離型層の赤外吸収スペクトルは、フーリエ変換赤外分光分析装置（パーキンエルマー社製、商品名「ＳｐｅｃｔｒｕｍＯｎｅ」）を用い、ＡＴＲ法により測定した（測定雰囲気：温度２３℃、相対湿度５５％）。
【００６９】
＜表面自由エネルギーの測定＞
離型層の表面自由エネルギーは、非特許文献１に記載されている「北崎・畑の方法」で算出することができる。まず、水、ｎ−ヘキサデカン、ジヨードメタンを標準液体として、定着ベルトの離型層の接触角を測定した（測定環境：温度２３℃、相対湿度５５％）。次いで、各接触角の測定結果を用いて、北崎・畑の理論（非特許文献１）に従って、「拡張Ｆｏｗｋｅｓの式」から表面自由エネルギーを求めた。
【００７０】
測定には接触角計（協和界面科学製、商品名「ＤＭ−５０１」）を使用し、表面自由エネルギー解析には解析ソフトウェア（協和界面科学製、商品名「ＦＡＭＡＳ」）を使用した。
【００７１】
＜炭素原子、ケイ素原子および酸素原子の全元素数＞
離型層中に含まれるケイ素原子、炭素原子及び酸素原子の各々の原子数は、例えば、高周波グロー放電発光分析装置（商品名：ＧＤ−ＰＲＯＦＩＬＥＲ２型ＧＤ−ＯＥＳ；堀場製作所）を用いて測定することができる。具体的な測定条件は、例えば、以下の通りである。
測定モード：パルススパッタ；
アノード径（分析面積）：直径４ｍｍ；
放電電力：３５Ｗ；
アルゴンガス圧：６００Ｐａ。
【００７２】
＜ナノインデンター硬度の測定＞
定着ベルトの離型層のナノインデンター硬度は、定着ベルトの離型層の成膜条件と同条件の原料ガスを用いて、厚さ１００μｍのポリイミドフィルム上に２００ｎｍの厚さで成膜した酸化ケイ素膜のナノインデンター硬度を測定することにより求めた。また、後述する比較例４のＰＦＡのナノインデンター硬度は、厚さ１００μｍのＰＦＡフィルム単体の測定から求めた。このような方法でナノインデンター硬度を測定した理由は、各種成膜条件における定着ベルト離型層の機械的強さを、基材の影響を受けずに測定できると考えたからである。
【００７３】
測定機としては、走査型プローブ顕微鏡（デジタルインスツルメント製、商品名「ＮａｎｏＳｃｏｐｅＩＩＩ」）およびナノインデンター（ハイジトロン製、商品名「ＴＲＩＢＯＳＣＯＰＥ」）を使用した。また、硬度測定圧子としてＢｅｒｋｏｖｉｃｈ圧子を使用し、測定荷重は３０μＮとした（測定雰囲気：温度２３℃、相対湿度５５％）。得られた荷重−変位曲線からナノインデンター硬度を求めた。
【００７４】
＜層厚の測定＞
離型層の膜厚は、分光式膜厚計（ラムダビジョン製、商品名「ＴＦＷ−１００」）を用いて測定した。
【００７５】
（実施例１−１）
本実施例において、定着部材としてシームレスベルト形状の定着ベルトを作製した。本実施例では、ＰＦＡを中間層の材料として用い、その表面に離型層を形成した。
【００７６】
＜定着ベルトの作製＞
基材の原料として、表１に記載の材料を含む混合液を羽根型ミキサーで１０分間予備攪拌した。
【００７７】
【表１】
2015227932.tif 000004
【００７８】
次いで、三本ロールミルを用い、ロールを温度６０℃の温水で加温しながら１時間前記混合液を混練して分散液を得た。得られた分散液を密閉式脱泡ミキサーを用いて脱泡したのち、円筒金型の内側に展開し、回転させながら段階的に温度３５０℃まで昇温させて溶媒を蒸発させた。最終的に温度３５０℃で３０分間加熱することで、基材としてのポリイミド樹脂製シームレスベルト（厚み６５μｍ、内径Φ３５ｍｍ）を作製した。このポリイミド樹脂製シームレスベルトを実施例１の基材として用いた。
【００７９】
平均粒径１４．４μｍの窒化アルミ粉末（東洋アルミニウム社製ＴＯＹＡＬＮＩＴＥＦＬＡの分級品）をビニルトリエトキシシラン（ＧＥ東芝シリコーン社製、商品名：ＴＳＬ８３１１）を０．５質量％の濃度で含む水溶液中に浸した後、ろ過して水を除き、１２０℃で充分に乾燥させ、表面ビニル処理窒化アルミ粉末（付加型シリコーンとの反応性を有する不飽和基を含有するシラン化合物で表面処理された窒化物粉末）を準備した。続いて、この表面ビニル処理窒化アルミ粉末を、液状付加型シリコーンゴム組成物「ＤＹ３５−５６１Ａ／Ｂ」（東レ・ダウコーニング・シリコーン社製）に４５ｖｏｌ％になるよう万能混合攪拌機を用いて混合し、弾性層として用いる液状付加型シリコーンゴム組成物を得た。
【００８０】
上記で作製した基材の外周面に、シリコーン系プライマー（商品名：ＤＹ３５−０６７、東レダウコーニングシリコーン社製）を塗布、乾燥し、約１μｍの厚さでプライマー層を形成した。続いて、このプライマー層の上に、上記液状付加型シリコーンゴム組成物を塗布した後加熱硬化し、厚さ３００μｍの弾性層を形成した。
【００８１】
次に、厚み２０μｍのＰＦＡ（三井デュポンフロロケミカル社製：商標名テフロン４５１ＨＰ-Ｊ）チューブを中間層として弾性層の上に被覆した。その後、ＰＦＡチューブを加熱して接着し、定着ベルト下層を作製した。
【００８２】
図５は、誘導結合型プラズマＣＶＤ装置の構成を示す概略図である。１０１は成膜室、１０２は排気系、１０３はガス導入系、１０４は磁場形成部材、１０５は作製した定着ベルト下層、１０６は高周波電源、１０７は整合器、１０８ａ、１０８ｂは回転駆動ローラを示す。
【００８３】
以下、誘導結合型プラズマＣＶＤ装置を使用した成膜方法について、説明する。
【００８４】
はじめに、定着ベルト下層１０５を回転駆動ローラ１０８に設置し、定着ベルト下層１０５を等速で回転させる。
【００８５】
次いで、排気系１０２の真空ポンプ（不図示）により１×１０-3Ｐａ〜１×１０-5Ｐａの真空度まで成膜室１０１の中を脱気し、所定真空度を一定時間保持しながら、ガス導入系１０３から原料ガス１０３ａ、１０３ｂを導入する。なお、液状の原料は霧状に噴霧する。
【００８６】
そして、磁場形成部材１０４に高周波電源１０６から１３．５６ＭＨｚの電力を、整合器１０７を調整して印加する。磁場形成部材１０４は誘導コイルを備えており、高周波電力を印加すると誘導コイルから電波が発生し、磁場形成部材１０４からプラズマが発生する。このとき定着ベルト下層から充分に離れた位置にプラズマ（プラズマ発生領域Ｐ）が生成する。
【００８７】
以上により、プラズマ中の反応種が定着ベルト下層１０５の外周表面に拡散し、離型層が形成される。
【００８８】
上記の成膜方法により、表２に記載の条件で、定着ベルト下層の表面に厚さ２００ｎｍの炭素含有酸化ケイ素膜からなる離型層を形成し、定着ベルト（１−１）を得た。
【００８９】
【表２】
2015227932.tif 000005
【００９０】
得られた定着ベルト（１−１）を図４に示した定着装置９０に組み込んで、トナー離型性、画質、印字耐久性の評価を行った。トナーは一例として、懸濁重合法により製造された、ワックス成分を内包した略球形形状を有する粒径６μｍの非磁性１成分ケミカルトナーを使用した。
【００９１】
＜離型性の評価＞
図４に示した定着装置に上記定着ベルト（１−１）を定着部材９００として装着し、図２及び３に示した画像形成装置に該定着装置を組み込んだ。
【００９２】
常温常湿度環境下（２３℃／６０％）において、記録媒体上の前記トナー載り量を、ベタ画像出力時に、０．６ｍｇ／ｃｍ2になるよう現像コントラストを調整した。次に、先端余白を５ｍｍとして、そこから画像面積比率が２５％となる部分まで、Ａ４サイズ紙上に２色重ねの未定着ベタ画像（全トナー載り量：１．２ｍｇ／ｃｍ2）を作製した。
【００９３】
定着条件は以下のようにした。加圧バネ（不図示）により加圧ローラ９１０側から約３００Ｎの圧力をローラ両端に対して印加し、定着ベルトの離型層との間に定着ニップ部Ｎを形成した。定着ベルトの表面温度は１５０℃となるように加熱体９０３の温度調整を行い、１８０ｍｍ／ｓｅｃの速度で加圧ローラを回転させ、上記未定着ベタ画像を定着ニップ部に搬送することで定着した。この際、目視によりトナー離型性と画質を評価した。
【００９４】
本発明の定着ベルトの周長はＡ４用紙の横長さ２１０ｍｍの約半分程度であるため、定着ベルトはＡ４用紙上を約２周する。定着ベルトの離型層の離型性が悪い場合、１周目に定着部材側へ移動するトナー（以降オフセットトナー）が発生する場合がある。そして、定着部材側に移動したオフセットトナーは、２周目において、未定着トナーが存在しない白紙部分に定着して汚れとなり、その結果、画像不良を引き起こす。この汚れを目視で確認することにより、以下の基準で離型性を評価した。結果を表４に示す。
Ａ：全くオフセットトナーが発生しない。
Ｂ：ごく軽微にオフセットトナーが発生するが、実用上問題無いレベルである。
Ｃ：オフセットトナーが画像不良として若干視認される程度に発生した。
Ｄ：オフセットトナーが著しく発生した。
【００９５】
＜画質評価＞
図４に示した定着装置に上記定着ベルト（１−１）を定着部材９００として装着し、図２及び図３で示した画像形成装置に該定着装置を組み込んだ。また、第一実施形態及び第二実施形態で例示した画像形成装置に上記定着装置を組み込んで検討を行った。
【００９６】
単色モードで常温常湿度環境下（２３℃／６０％）において、記録媒体上の前記トナー載り量を、ベタ画像出力時に、０．６ｍｇ／ｃｍ2になるよう現像コントラストを調整し、先端余白を５ｍｍとして、そこから画像面積比率が２５％となる部分まで、Ａ４サイズ紙上に未定着画像を作成した。この際、第一実施形態では、２色重ねの未定着ベタ画像（全トナー載り量：１．２ｍｇ／ｃｍ2）を作成し、第二実施形態では、Ｂｋトナー単色の未定着ベタ画像（全トナー載り量：０．６ｍｇ／ｃｍ2）を作成した。
【００９７】
第一実施形態及び第二実施形態における定着条件に関しては、トナー離型性評価で用いた定着条件と同様の条件で行った。
【００９８】
上述の如くにして得られた定着画像を担持する転写紙を用いて、定着装置９００を通過させた際の画質を、画像の濃度ムラや光沢ムラを目視で確認することにより、以下の基準で評価した。結果を表４に示す。
Ａ：全く濃度ムラ、光沢ムラが視認できない。
Ｂ：ごく軽微に濃度ムラ、光沢ムラが発生するが実用上問題無いレベル。
Ｃ：濃度ムラ、光沢ムラが発生。
【００９９】
＜通紙耐久性の評価＞
印字耐久試験の定着条件は、評価用紙、未定着画像以外は、トナー離型性の評価と同様の条件とした。評価用紙としては、当該試験が加速耐久試験となるように、厚紙を使用した。厚紙上には、全面ベタ画像出力した際のトナー使用量の５％のトナー使用量となるような未定着画像を連続印字し、５０００枚毎に定着ベルトの傷を確認した。定着ベルトの傷の確認は、普通紙と光沢紙を用いてベタ画像上の傷が要因と思われる光沢ムラ、濃度ムラの有無を視認することで確認し、以下のように基準で評価した。結果を表４に示す。
Ａ：１０万枚まで傷の発生がない。
Ｂ：５万枚まで傷の発生がない。
Ｃ：３万枚まで傷の発生がない。
Ｄ：１万枚以下で傷の発生がある。
【０１００】
＜実施例１−２＞
離型層を厚さ５０ｎｍで形成したこと以外は、実施例１−１と同様にして定着ベルトを作製し、評価した。評価結果を表４に示す。
【０１０１】
＜実施例１−３＞
離型層を厚さ３０ｎｍで形成したこと以外は、実施例１−１と同様にして定着ベルトを作製し、評価した。評価結果を表４に示す。
【０１０２】
＜実施例１−４＞
離型層を厚さ１０００ｎｍで形成したこと以外は、実施例１−１と同様にして定着ベルトを作製し、評価した。評価結果を表４に示す。
【０１０３】
＜実施例１−５＞
離型層を厚さ２０００ｎｍで形成したこと以外は、実施例１−１と同様にして定着ベルトを作製し、評価した。評価結果を表４に示す。
【０１０４】
実施例１−１〜実施例１−５で作製した定着ベルトの構成および特性を表３および表４に示す。なお、表３において、中間層及び弾性層の記載が両方ともない場合は、ポリイミド樹脂製シームレスベルト上に離型層を形成した場合である。
【０１０５】
実施例１−１〜１−５で得られた定着ベルトの離型性は、すべて良好であった。この理由としては、炭素原子濃度が６０原子％程度であることに加えて、表面自由エネルギーが３０ｍＪ／ｍ2以下となっているためと考えられる。
【０１０６】
画質に関しては、どの定着ベルトも実用上問題無いレベルであった。特に、１０００ｎｍ以下の離型層を有する定着ベルトでは、全く濃度ムラ、光沢ムラが視認できなかった。しかし、２０００ｎｍの離型層を有する定着ベルトの場合（実施例１−５）、実用上問題無いレベルではあるものの、濃度ムラ、光沢ムラが若干視認された。
【０１０７】
通紙耐久性に関しては、離型層のナノインデンター硬度が２．１ＧＰａであることからもわかるように、離型層が比較的高い硬度を有するため、どの定着部材も良好な結果を示した。特に、離型層の厚さが５０ｎｍ以上の場合、優れた通紙耐久性が得られた。しかし、離型層の厚さが３０ｎｍの場合は、耐久性試験の終盤において通紙によるアタックによって膜剥がれが発生してしまった。
【０１０８】
＜比較例１−１＞
離型層の原料ガスとして、ヘキサメチルジシロキサン／｛アルゴン＋酸素（アルゴン／酸素＝９５／５）｝混合ガス（流量比＝５／９５）を用いたこと以外は、実施例１−１と同様にして定着ベルトを作製し、評価した。評価結果を表４に示す。
【０１０９】
＜比較例１−２＞
ヘキサメチルジシロキサンの代わりに１，１，１−トリエチル−３，３，３−トリメチルジシロキサンを用いたこと以外は、比較例１−１と同様にして定着ベルトを作製し、評価した。評価結果を表４に示す。
【０１１０】
なお、比較例１−１、１−２で作製した定着ベルトについて、離型性が悪かったため、画質評価や通紙耐久性の評価は行わなかった。
【０１１１】
＜比較例２＞
離型層の原料ガスとして、モノシラン／｛アルゴン＋酸素（アルゴン／酸素＝９５／５）｝混合ガス（流量比＝５／９５）を用いたこと以外は、実施例１−１と同様にして定着ベルトを作製し、評価した。評価結果を表４に示す。
【０１１２】
比較例２で作製した定着ベルトを図４に示した定着装置９０に組み込んで、実施例１−１と同様の方法にて離型性について評価した結果、比較例２の定着ベルトは実用できるレベルの離型性を有していなかった。そのため、画質評価及び通紙耐久性の評価は行わなかった。
【０１１３】
比較例１−１〜１−３では、所定濃度の酸素を含む原料ガスを用いたため、炭素原子濃度が小さく、また表面自由エネルギーが高い離型層が形成されたためと考えられる。
【０１１４】
＜比較例３＞
離型層を、二酸化ケイ素をターゲット材料とした電子線加熱方式の真空蒸着法により、二酸化ケイ素を２００ｎｍの膜厚で形成したこと以外は、実施例１−１と同様にして定着ベルトを作製し、評価した。評価結果を表４に示す。
【０１１５】
比較例３で作製した定着ベルトを図４に示した定着装置９０に組み込んで、実施例１−１と同様の方法にて離型性について評価した結果、比較例３の定着ベルトは実用できるレベルの離型性を有していなかった。そのため、画質評価及び通紙耐久性の評価は行わなかった。
【０１１６】
＜比較例４＞
実施例１−１における定着ベルト下層を定着ベルトとし、実施例１−１と同様に評価した。評価結果を表４に示す。
【０１１７】
比較例４の定着ベルトを図４に示した定着装置９０に組み込んで、実施例１−１と同様の方法にて離型性、画質、通紙耐久性を評価した。その結果、離型層がＰＦＡであるため、表面自由エネルギーが１８ｍＪ／ｍ2と低く、離型性は良好であった。また、離型層のナノインデンター硬度も０．０５ＧＰａと低く、紙繊維に追従し易いため、画質は良好であった。しかし、通紙耐久性評価においては、１万枚通紙する前に、通紙時のアタックにより傷が発生し、画像不良が起きた。
【０１１８】
＜実施例２−１＞
中間層を形成しなかったこと以外は実施例１−１と同様にして定着ベルト下層を作製した。
【０１１９】
原料ガスとして１，１，１−トリエチル−３，３，３−トリメチルジシロキサン／アルゴン混合ガス（流量比＝５／９５）を用い、かつ離型層の厚さを２０ｎｍとしたこと以外は、実施例１と同様の条件で離型層を定着ベルト下層の外周面に形成し、定着ベルトを作製した。
【０１２０】
作製した定着ベルトについて実施例１−１と同様の方法で評価を行った。結果を表４に示す。
【０１２１】
＜実施例２−２＞
離型層を厚さ６０ｎｍで形成したこと以外は、実施例２−１と同様にして定着ベルトを作製し、評価した。評価結果を表４に示す。
【０１２２】
＜実施例２−３＞
離型層を厚さ６００ｎｍで形成したこと以外は、実施例２−１と同様にして定着ベルトを作製し、評価した。評価結果を表４に示す。
【０１２３】
＜実施例２−４＞
離型層を厚さ１０００ｎｍで形成したこと以外は、実施例２−１と同様にして定着ベルトを作製し、評価した。評価結果を表４に示す。
【０１２４】
＜実施例２−５＞
離型層を厚さ１３００ｎｍで形成したこと以外は、実施例２−１と同様にして定着ベルトを作製し、評価した。評価結果を表４に示す。
【０１２５】
実施例２−１〜２−５で作製された定着ベルトの離型性は、すべて実用上問題無いレベルであった。また、画質に関しても、どの定着ベルトも実用上問題無いレベルであった。しかし、実施例１と同様に、離型層の厚さが１０００ｎｍを超えた場合では、実用上問題無いレベルではあるものの、濃度ムラ、光沢ムラが若干視認された。
【０１２６】
通紙耐久性については、離型層のナノインデンター硬度が１．５ＧＰａであったことからもわかるように、離型層が比較的高い硬度を有していたため、どの定着ベルトにおいても良好であった。
【０１２７】
＜実施例３−１＞
実施例１−１と同様にして作製したポリイミド樹脂製シームレスベルトを基材とした。そして、原料ガスとして１，１，３，３−テトラメチルジシロキサン／アルゴン混合ガス（流量比＝５／９５）を用いたこと以外は実施例１−１と同様の条件で離型層を基材の外周面に形成し、定着ベルトを作製した。
【０１２８】
作製した定着ベルトを図６で示した画像形成装置に定着装置を組み込んだこと以外は、実施例１−１と同様にして評価を行った。
【０１２９】
＜実施例３−２＞
離型層を厚さ８００ｎｍで形成したこと以外は、実施例３−１と同様にして定着ベルトを作製し、評価した。評価結果を表４に示す。
【０１３０】
＜実施例３−３＞
離型層を厚さ１２００ｎｍで形成したこと以外は、実施例３−１と同様にして定着ベルトを作製し、評価した。評価結果を表４に示す。
【０１３１】
実施例３−１〜３−３で作製された定着ベルトの離型性については、すべて実用上問題無いレベルであった。画質に関しては、濃度ムラ、光沢ムラが若干視認される結果となった。通紙耐久性については、離型層のナノインデンター硬度が３．０ＧＰａであったことからもわかるように、離型層が比較的高い硬度を有していたため、どの定着ベルトにおいても良好であった。
【０１３２】
【表３】
2015227932.tif 000006
【０１３３】
表３中、ａはヘキサメチルジシロキサン、ｂは１，１，１−トリエチル−３，３，３−トリメチルジシロキサン、ｃは１，１，３，３−テトラメチルジシロキサン、ｄはモノシランを示す。
【０１３４】
【表４】
2015227932.tif 000007
【符号の説明】
【０１３５】
１０  中間転写ベルト
１４，１５，１６  支持ローラ
１８Ｙ，１８Ｃ，１８Ｍ，１８ＢＫ，１１８  画像形成ユニット
２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０ＢＫ，１２０  感光体ドラム
２１  画像書き込み装置（露光装置）
２２  転写ローラ
５７  排紙トレイ
２０１  原稿読取装置（イメージスキャナー）
２０２  操作部（領域指定装置）
２０３  プリンタコントローラー
２０４  制御部（ＣＰＵ）
２０６Ｙ，２０６Ｃ，２０６Ｍ，２０６Ｂｋ，１２０６  帯電装置
２０８Ｙ，２０８Ｃ，２０８Ｍ，２０８Ｂｋ，１２０８  現像装置
２０９Ｙ，２０９Ｃ，２０９Ｍ，２０９Ｂｋ  転写帯電装置
２１３Ｙ，２１３Ｃ，２１３Ｍ，２１３Ｂｋ，１２１３  クリーニング装置
５００  画像形成装置
９０  定着装置
９００  定着ベルト部
９０１  定着ベルト
９０１ａ  基材
９０１ｂ  離型層
９０１ｃ  弾性層
９０１ｄ  中間層
９０２  ベルトガイド
９０３  加熱体
９０３ａ  ヒータ基盤
９０３ｂ  通電発熱体
９０３ｃ  表面保護層
９０３ｄ  検温素子
９１０  加圧ローラ
【図１】
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【図３】
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【図４】
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【図７】
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【図２】
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【図５】
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【図６】
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