(57)【要約】【課題】トナーのオフセットや、トナーの付着を低減できる加圧部材、及びこの加圧部材を有する像加熱装置の提供。【解決手段】可撓性スリーブ３３と前記可撓性スリーブを加熱する加熱体３１と前記加熱体と前記可撓性スリーブを挟むことによりニップ部Ｎを形成する加圧部材４０とを有する像加熱装置２２に用いられる加圧部材であり、前記加圧部材は、２３±３℃、５０±５％ＲＨの測定環境における、表面抵抗値が２．０×１０13〜８．０×１０１５  （Ω／□）（ＤＣ１０００ｖ印加）の範囲にある最表層４３を有することを特徴とする。【選択図】図２
2008209459.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可撓性スリーブと前記可撓性スリーブを加熱する加熱体と前記加熱体と前記可撓性スリーブを挟むことによりニップ部を形成する加圧部材とを有する像加熱装置に用いられる加圧部材であり、前記加圧部材は、２３±３℃、５０±５％ＲＨの測定環境における、表面抵抗値が２．０×１０13〜８．０×１０１５  （Ω／□）（ＤＣ１０００ｖ印加）の範囲にある最表層を有することを特徴とする加圧部材。
【請求項２】
芯金と、前記芯金の上に設けた弾性層と、前記最表層と、を有し、前記最表層は前記弾性層の上に設けられることを特徴とする請求項１に記載の加圧部材。
【請求項３】
前記弾性層がシリコーンゴムからなることを特徴とする請求項２に記載の加圧部材。
【請求項４】
前記最表層は、導電性フッ素樹脂チューブ或いは導電性フッ素樹脂を前記弾性層に被覆して形成した離型層であることを特徴とする請求項２に記載の加圧部材。
【請求項５】
前記離型層の厚みが３０〜６０μｍであることを特徴とする請求項４に記載の加圧部材。
【請求項６】
前記離型層がＰＦＡ樹脂とカーボンとの混合材料からなることを特徴とする請求項４に記載の加圧部材。
【請求項７】
可撓性スリーブと、前記可撓性スリーブを加熱する加熱体と、前記加熱体と前記可撓性スリーブを挟むことによりニップ部を形成する加圧部材と、を有し、前記ニップ部でトナー画像を担持する記録材を挟持搬送しつつ加熱する像加熱装置において、
前記加圧部材は、２３±３℃、５０±５％ＲＨの測定環境における、表面抵抗値が２．０×１０13〜８．０×１０１５  （Ω／□）（ＤＣ１０００ｖ印加）の範囲にある最表層を有することを特徴とする像加熱装置。
【請求項８】
前記加圧部材にトナーと逆極性の直流電圧を、前記可撓性スリーブにトナーと同極性の直流電圧を、それぞれ印加することを特徴とする請求項７に記載の像加熱装置。
【請求項９】
前記加圧部材は、芯金と、前記芯金の上に設けた弾性層と、前記最表層と、を有し、前記最表層は前記弾性層の上に設けられることを特徴とする請求項７に記載の像加熱装置。
【請求項１０】
前記弾性層がシリコーンゴムからなることを特徴とする請求項９に記載の像加熱装置。
【請求項１１】
前記最表層は、導電性フッ素樹脂チューブ或いは導電性フッ素樹脂を前記弾性層に被覆して形成した離型層であることを特徴とする請求項９に記載の像加熱装置。
【請求項１２】
前記離型層の厚みが３０〜６０μｍであることを特徴とする請求項１１に記載の像加熱装置。
【請求項１３】
前記離型層がＰＦＡ樹脂とカーボンとの混合材料からなることを特徴とする請求項１１に記載の像加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加圧部材、及びこの加圧部材を有する像加熱装置に関するものであり、電子写真複写機、電子写真プリンタ等の画像形成装置に搭載される画像加熱定着装置（定着器）に用いて好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真式の複写機やプリンタ等の画像形成装置に搭載する画像加熱定着装置（定着器）として、フィルム加熱方式のものがある。フィルム加熱方式の定着装置は、セラミックス製の基板上に抵抗発熱体を有するヒータと、このヒータに接触しつつ移動する可撓性の定着フィルムと、定着フィルムを介してヒータとニップ部を形成する加圧ローラと、を有する。特許文献１ないし特許文献４にはこのタイプの定着装置が記載されている。未定着トナー像を担持する記録材は定着装置のニップ部で挟持搬送されつつ加熱され、これにより記録材上のトナー像は記録材に加熱定着される。この定着装置は、ヒータへの通電を開始し定着可能温度まで昇温するのに要する時間が短いというメリットを有する。したがって、この定着装置を搭載するプリンタは、プリント指令の入力後、1枚目の画像を出力するまでの時間（ＦＰＯＴ：First printout time）を短くできる。またこの定着装置は、プリント指令を待つ待機中の消費電力が少ないというメリットもある。
【０００３】
上記の定着装置は、上述のようなメリットを有するため、低速の画像形成装置から高速の画像形成装置に搭載されるようになってきている。高速の画像形成装置に搭載する場合には、ニップ部の通過時間の短くなった記録材に十分な熱エネルギーを供給する必要があり、定着フィルムとして熱伝導に優れたＳＵＳ（ステンレス）などの金属製のベース層を有する定着スリーブを用いることが提案されている。この定着スリーブにおいて、そのベース層の外周にはシリコーンゴム等の弾性層を設け、その弾性層の外周にトナーとの離型性向上ために離型層（最表層）としてフッ素樹脂層を設けている。加圧ローラについても、芯金の外周にシリコーンゴム等から成型されたスポンジ、或いはソリッドゴムから成る弾性層を設け、更にその弾性層の外周にトナー付着防止のための離型層（最表層）としてフッ素樹脂層を設けることが提案されている。
【０００４】
加えて、このような定着装置において、記録材上に未定着トナー画像を形成しているトナーは、静電力によって記録材に吸着されている。そのため、ニップ部においてトナーが定着スリーブ（可撓性スリーブ）の外周面（表面）に付着しないように、定着スリーブ表面の電位と加圧ローラ（加圧部材）の外周面（表面）の電位に絶対的な電位差を設けている。つまりマイナスに帯電されたトナーが定着スリーブ表面に転移してオフセットが発生しないような構成をとっている。詳しく説明すると、定着スリーブへトナーと同極性のマイナス電圧を印加することで、フッ素樹脂層がマイナスに帯電する。合わせて、加圧ローラは、芯金にトナーと逆極性のプラスの電圧を印加することで、加圧ローラの離型層を同様にプラス或いは、定着スリーブより低いマイナス電位に帯電させる。これにより、定着スリーブ〜加圧ローラ間に、オフセットを防止する電位差が保たれ、良好な定着画像が出力される。
【０００５】
ここで、定着スリーブと加圧ローラの離型層について、ＰＦＡやＰＴＦＥの絶縁系のフッ素樹脂層単独で用いられる場合は、表面抵抗値が２３±３℃、５０±５％ＲＨの測定環境において、１.０×１０16（Ω／□）（ＤＣ１０００Ｖ印加）以上である。
【０００６】
導電性フッ素樹脂層が用いられる場合は、最表層の離型性を保ち、トナー、紙粉等の付着を防止するため、表面抵抗値が上記の測定環境において、１.０×１０5  〜１.０×１０12 (Ω/□)（ＤＣ１０００Ｖ印加）程度の範囲にすることが一般的である。これは、カーボン等の導電粒子（導電材）の含有量が増えると、表面粗さが大きくなり、トナー、紙粉等が付着し易くなるからである。
【０００７】
上述の表面抵抗の測定において、測定環境を規定しているのは、以下の理由による。即ち、測定抵抗範囲が高抵抗領域であり、空気中の温度/湿度の微妙な変化即ち、飽和水蒸気量の変化に応じて、正確な表面抵抗測定を行なうことが困難になるのである。言い換えれば、抵抗測定時のＤＣ１０００Ｖ印加に飽和水蒸気が電流パスとして関与するため、多湿の場合、表面抵抗は低く測定され、高湿の場合、高く測定されることになる。また、飽和水蒸気量は、温度の影響も受ける為、温度及び湿度を規定することで、測定環境における水分量を規定してやり、表面抵抗の測定精度アップを図っている。この表面抵抗測定は、測定環境：２３±３℃、５０±５％ＲＨにおいて、ＤＣ１０００Ｖ印加を少なくとも、１０秒間行い、Ｍａｘ値を測定値とした。更にカーボン等の導電粒子で導電性を持たせ場合、表面測定時に電圧印加量が大きくなると、抵抗値は低下する傾向がある。そのため、本出願では、表面抵抗測定における印加電圧を１０００ｖに固定して、表面抵抗の規格を決定している。
【特許文献１】特開昭６３−３１３１８２号公報
【特許文献２】特開平２−１５７８７８号公報
【特許文献３】特開平４−４４０７５号公報
【特許文献４】特開平４−２０４９８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
近年、画像形成装置に使用される記録材は、中性紙の利用が進んできている。これは炭酸カルシウムを充填する記録材である。填料としてタルクに替わり、炭酸カルシウムが用いられる理由としては、記録材の白色度をあげやすい、画像流れが発生しない、他に使われている填料に比べて安価であることが挙げられる。そのため、記録材によっては重量比で２５％程度含まれる場合がある。
【０００９】
ところが、炭酸カルシウムを含んだ記録材（以下、炭カル紙とする）を、前述のような定着装置で使用すると、次のような問題が発生してしまう。
【００１０】
炭酸カルシウムは絶縁性を有するため、それを多量に含んだ炭カル紙は記録材として比較的高抵抗になる傾向がある。そのため、画像形成装置の高速化に伴い、このような炭カル紙を連続で大量に用いると、記録材と加圧ローラ表面との摺擦により、加圧ローラの表層電位が、過剰にマイナスに帯電（チャージアップ）してしまう。例えば、加圧ローラの離型層としてフッ素樹脂層を用いた場合、加圧ローラの表面抵抗値も１．０×１０１６  （Ω／□）（ＤＣ１０００Ｖ印加時）以上と高く、加圧ローラの表層電位が、過剰にマイナスにチャージアップしてしまう。そのため、従来例で述べた、定着装置の如く、加圧ローラの芯金にトナーと逆極性の電圧を印加しても、トナーと同極性の電圧が印加されている定着スリーブよりマイナス電位が高くなり、トナーが定着スリーブに転移することで、オフセットが発生してしまう。この現象は、連続通紙時の紙間、即ち、定着スリーブと加圧ローラ表層が直接接触（摺擦）する際、特に過剰に加圧ローラ表層がマイナスに帯電するため、顕著である。そこで、加圧ローラ表層のチャージアップを解消するため、加圧ローラの芯金に印加する電圧をアップすることが考えられるが、コストアップ、バイアスのリーク等、不具合がある。
【００１１】
また導電粒子を含む、帯電しにくいフッ素樹脂を加圧ローラの離型層に用いた場合にも、軽微であるが、チャージアップ現象は発生し、装置の高速化に伴い顕著となる。これを回避する為、導電粒子の含有量を増やした場合、加圧ローラ表層の離型性が悪化することで、炭カル紙を連続通紙した際、紙粉及びトナーが加圧ローラ表面に付着し易くなり、コンタミによる記録材汚れが発生してしまう。この現象は、まず、炭カル紙を使用すると、記録材の搬送路に用いられている金属やプラステイックからなる部材と摺擦することで紙紛が発生する。炭酸カルシウムや炭酸カルシウムを含む紙紛は、記録材の搬送路部材との摩擦によって、容易にプラスに帯電してしまう特性がある。よってマイナスに帯電されたトナーが定着スリーブにオフセットするのを防止する目的で、定着スリーブはプラスの表面電位にならないように構成されている。そのため、プラス帯電した炭酸カルシウムや炭酸カルシウムを含んだ紙粉はまず、定着スリーブ表面に静電的に吸着される。続いて、プラス帯電した炭酸カルシウムなどが定着スリーブに付着すると、定着スリーブ表面のマイナス電位が相殺されることになり、トナーがオフセットし易くなる。この定着スリーブにオフセットしたトナーは、ニップ部から記録材が排出され、次の記録材がニップ部に進入するまでの間（ニップ部に記録材がない状態）において、極微小量ではあるが加圧ローラ表面にも転移することになる。
【００１２】
記録材一枚から発生するオフセットトナーは極微量であっても、炭カル紙を数千〜数万枚通紙することで、加圧ローラ表面に付着するトナーは塊と成長することになり、記録材の画像面や反対面に付着し、画像汚れを発生させる。
【００１３】
また、導電粒子の含有量を増やした場合、加圧ローラ表層の抵抗が低く、マイナスに帯電したトナーの電荷がリークしてしまい、画像が乱れトナー飛び散りが発生したり、尾引きの悪化が懸念される。
【００１４】
本発明の目的は、トナーのオフセットや、トナーの付着を低減できる加圧部材、及びこの加圧部材を有する像加熱装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的を達成するための構成は、可撓性スリーブと前記可撓性スリーブを加熱する加熱体と前記加熱体と前記可撓性スリーブを挟むことによりニップ部を形成する加圧部材とを有する像加熱装置に用いられる加圧部材であり、前記加圧部材は、２３±３℃、５０±５％ＲＨの測定環境における、表面抵抗値が２．０×１０13〜８．０×１０１５  （Ω／□）（ＤＣ１０００ｖ印加）の範囲にある最表層を有することを特徴とする。
【００１６】
また、上記目的を達成するための構成は、可撓性スリーブと、前記可撓性スリーブを加熱する加熱体と、前記加熱体と前記可撓性スリーブを挟むことによりニップ部を形成する加圧部材と、を有し、前記ニップ部でトナー画像を担持する記録材を挟持搬送しつつ加熱する像加熱装置において、前記加圧部材は、２３±３℃、５０±５％ＲＨの測定環境における、表面抵抗値が２．０×１０13〜８．０×１０１５  （Ω／□）（ＤＣ１０００ｖ印加）の範囲にある最表層を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、トナーのオフセットや、トナーの付着を低減できる加圧部材、及びこの加圧部材を有する像加熱装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明を図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１９】
（１）画像形成装置例
図１は本発明に係る像加熱装置を画像加熱定着装置として搭載できる画像形成装置の一例の構成模型図である。この画像形成装置は電子写真方式のレーザビームプリンタである。
【００２０】
本実施例に示す画像形成装置は、プリント信号を入力すると、像担持体としてのドラム型の電子写真感光体（以下、感光ドラムと記す）が矢印方向に回転する。その感光ドラム１１の外周面（表面）が帯電手段としての帯電ローラ１２により所定の極性・電位に一様に帯電される。そして、露光手段としてのレーザー露光装置１０はイメージスキャナやコンピュータ等の外部装置（不図示）からの画像情報に基づいて生成したレーザ光Ｌを感光ドラム１１表面の帯電面に照射して走査露光する。これによって感光ドラム１１表面に画像情報に応じた静電潜像（静電像）が形成される。そしてその静電潜像は現像手段としての現像装置１３の有する現像ローラ１３ａによりトナー（現像剤）を用いてトナー像（現像像）として現像（可視像化）される。
【００２１】
一方、給送カセット１７に収納された記録材Ｐが給送ローラ１８により一枚ずつ分離給送され搬送ローラ１９によりシートパス２０を通じてレジストローラ２１に搬送される。レジストローラ２１は所定の制御タイミングで記録材Ｐを感光ドラム１１と転写ローラ１６との間の転写部Ｔに送り出す。その記録材Ｐは転写部Ｔで挟持搬送され、その搬送過程において感光ドラム１１表面のトナー像が記録材Ｐ面に順次に静電的に転写されていく。転写部Ｔにおいてトナー像の転写を受けた記録材Ｐは定着装置２２へ搬送され、その定着装置２２によりトナー像が記録材Ｐに加熱定着される。そして、定着装置２２を出た記録材Ｐは排出ローラ２３・２４によりプリンタ本体上部の排出トレイ２５に排出される。
【００２２】
トナー像転写後の感光ドラム１１表面は、クリーニング装置１４の有するクリーニングブレード１４ａにより転写残トナーや紙粉等の付着物が除去され繰り返して作像に供される。
【００２３】
本実施例のプリンタは、感光ドラム１１と、帯電ローラ１２と、現像装置１３と、クリーニング装置１４と、を一体的にカートリッジ化している。そしてそのプロセスカートリッジ１５をプリンタ本体に取り外し可能に装着している。
【００２４】
（２）定着装置
図２は定着装置２２の一例の横断面模式図である。図３は図２に示す定着装置２２の縦断面模型図である。図４は図２に示す定着装置２２を記録材導入側から見た図である。この定着装置はフィルム加熱方式の装置である。
【００２５】
以下の説明において、定着装置又はその定着装置を構成している部材に関し、長手方向とは記録材の面において記録材搬送方向と直交する方向である。短手方向とは記録材の面において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。
【００２６】
本実施例に示す定着装置２２は、加熱体としてのヒータ３１と、ガイド部材としてのステイホルダ３２と、支持部材としての剛性ステイ３４と、可撓性スリーブとしての定着スリーブ３３と、ローラ或いはロールの形態をなす加圧部材４０と、を有する。本実施例に示す加圧部材４０はローラの形態をなしている。上記のヒータ３１、ステイホルダ３２、剛性ステイ３４、定着スリーブ３３及び加圧部材４０は何れも長手方向に細長い部材である。
【００２７】
ホルダ３２は、ヒータ３１を保持するとともに後述のニップ部Ｎと反対側への放熱を防ぐためのものである。このホルダ３２は、液晶ポリマー、フェノール樹脂、ＰＰＳ樹脂、ＰＥＥＫ樹脂などの材料を用いて横断面略半円弧状の樋型形状に形成してある。そしてホルダ３２の長手方向の両端は装置フレーム（不図示）に支持されている。ホルダ３２の下面には長手方向に沿って溝３２ａが設けられており、この溝３２ａにヒータ３１を保持させてある、
図５はヒータ３１の構成と温調制御系の一例を表わす説明図である。
【００２８】
ヒータ３１は、基板３１ａと、通電発熱抵抗層３１ｂと、保護層３１ｃなどを有する。基板３１ａは、例えばアルミナ（ＪＩＳ  Ａ１２０３）などの電気絶縁性、高熱伝導性、低熱容量をもつ長手方向に細長いセラミック製の部材である。抵抗層３１ｂは、基板３１ａにおいてスリーブ３３と対向する側の面（表面側の面）に、基板３１ａの長手方向に沿って短手方向の略中央に形成されている。抵抗層３１ａ自体は１０μｍ程度の厚みで、幅４ｍｍ程度の細帯状に、銀バラジウム（Ａｇ／Ｐｄ）を基板３１ａ上にスクリーン印刷することによって形成されている。保護層３１ｃは、定着スリーブ３３との摺擦に耐えることが可能な薄層のガラスからなるものであり、基板３１ａにおいて抵抗層３１ｂを形成した面（表面）にコートされている。３１ｄは電極部であり、抵抗層３１ｂと電気的に接続してある。３４は温度検知手段としてのサーミスタであり、基板３１ａの裏面（抵抗層３１ｂを形成した面と反対側の面）に設けられている。このサーミスタ３４は、画像形成装置に使用される各種サイズの記録材が通過する記録材通過領域（図３）のうち、全ての記録材が通過する共通の記録材通過領域（不図示）内に配置されている。また、本実施例では記載しないが、官製はがきやCOM10封筒等小サイズ紙を中央通紙で連続使用した場合は、定着器長手の非通紙領域で過剰に昇温する場合があり、定着器長手端部にもサーミスタを配置して、紙サイズ毎に定着温調を行なう場合もある。
【００２９】
ステイ３４は、ホルダ３２を支持するためのものである。このステイ３４は所定の金属材料を用いて横断面略下向きＵ字形状に形成してあり、ホルダ３２の短手方向中央でホルダ３２に固定されている。そしてステイ３４の長手方向の両端は装置フレームに支持されている。
【００３０】
スリーブ３３は、加圧部材４０とほぼ同じ周長さを有するエンドレスの形態をなし、ホルダ３の外周にルーズに嵌められている。このスリーブ３３は、エンドレスの基層３３ａと、基層３３ａの外周に設けられたプライマー層３３ｂと、プライマー層３３ｂの外周に設けられた弾性層３３ｃと、弾性層３３ｃの外周に設けられた離型層３３ｄと、を有する（Ａ部詳細図参照）。基層３３ａは、熱伝導性に優れたＳＵＳ等の金属製のベース層であり、熱ストレス、機械的ストレスに耐え、耐久寿命の長い定着装置とするために充分な強度を持たせるために、３５μｍ程度の厚みに形成してある。プライマー層３３ｂは、基層３３ａの上に、カーボンなどの導電粒子（以下、導電材と記す）を適量分散した導電性プライマーを５μｍの厚みで塗布することによって形成されている。このプライマー層３３ｂによってスリーブ３３は導電性を有する。弾性層３３ｃは、シリコーンゴム等から成る厚み約５０〜４００μｍ程度の弾性層となっている。この弾性層３３ｃの弾性によって記録材Ｐに担持されたトナー画像を包み込むことができ均一な加熱定着を実現できる。離型層３３ｄは、トナーや紙粉の付着防止や、スリーブ３３からの記録材Ｐの分離性を確保するために、離型性に優れ耐熱性が高いフッ素樹脂としてＰＦＡ樹脂をデイッピング塗布法にて１０μｍ程度の厚みで塗布することによって形成されている。
【００３１】
スリーブ３３は、基層３３ａ、プライマー層３３ｂ、弾性層３３ｃ及び離型層３３ｄの積層シートを丸め、外径３０ｍｍのスリーブ（円筒状）の形態に形成されている。そしてそのスリーブ３３の長手方向端部においてプライマー層３３ｂは周方向に露出されている。その露出部分には導電部材としての導電ブラシ３５が電気的が接触している（図２、図４）。図６にスリーブ３３のプライマー層３３ｂに導電ブラシ３５を接触させた状態の斜視図を表わす。導電ブラシ３５には保護抵抗３６を介して第１の電源３７が接続されている。従って、プライマー層３３ｂの露出部分に導電ブラシ３５を通じてトナーと同極性のマイナス直流電圧（−５００Ｖ）が保護抵抗３６を介して電源３７から印加される。つまり、スリーブ３３にトナーと同極性の直流電圧が印加される。ここで、図示しないがスリーブ３３構成において、絶縁性プライマーを弾性層３３ｃと同じ長手幅で塗布を行い、基層３３ａを端部で露出させ前記基層露出部に導電ブラシ３５からマイナス直流電圧（−５００Ｖ）しても、絶縁性を示す。そのため、絶縁性の帯電特性である誘電分極の効果から、同様に離型層３３ｄ表層が帯電するため、プライマーの導電性の有無に寄らず同様な効果があることは言うまでもない。
【００３２】
加圧部材４０は、芯金４１と、芯金４１の上に設けた弾性層４２と、弾性層４２の上に設けた最表層（以下、表層と記す）４３と、を有している。芯金４１は直径３０ｍｍのアルミニウムからなっている。弾性層４２は、耐熱性のある導電性シリコーンソリッドゴム（体積抵抗２．０×１０６  Ω・ｃｍ以下）からなり、芯金４１の周りに５ｍｍの厚みで形成されている。つまり、弾性層４２はシリコーンゴムからなる。また弾性層４２は、カーボンなどの導電材を含有している。表層４３は、導電材としてカーボンを重量比で一定量分散させたフッ素樹脂のチューブからなり、弾性層４２の上にはめ込まれている。つまり、表層４３は、導電性フッ素樹脂チューブを弾性層４２に被覆して形成した離型層である。そして離型層４３は、例えばＰＦＡ樹脂とカーボンとの混合材料（以下、ＰＦＡ導電樹脂と記す）からなる。このフッ素樹脂チューブは、２．０×１０１３〜８．０×１０１５（Ω／□）  の表面抵抗値（ＤＣ１０００Ｖ印加）をもつものからなっている。表面抵抗は、株式会社  ダイアインスツルメンツ社製、名称：ハイレスタＵＰ  ＭＣＰ−ＨＴ４５０型、プローブ：ＵＲ−１００を使用し、作成した、円筒状チューブを切り開き、１０００Ｖ  １０ｓｅｃ印加で測定した。表面抵抗についての詳細は追って説明する。
【００３３】
加圧部材４０において、表層４３は例えば厚みが５０μｍのＰＦＡ導電樹脂からなっている。表面の硬さはＡｓｋｅｒ−Ｃで約５６．０（９．８Ｎ加重）である。この加圧部材４０は、スリーブ３３の下方においてスリーブ３３と並列に配置され、芯金４１の長手方向の両端が装置フレームに軸受６１Ｌ・６１Ｒを介して回転自在に保持されている。そして加圧部材４０は、芯金４１の長手方向の両端において芯金４１と装置フレームとの間に設けられた加圧バネ（不図示）によりスリーブ３３を介してヒータ３１に総圧１９９Ｎで加圧されている。その加圧部材４０は、加圧バネの加圧力によりヒータ３１とスリーブ３３を挟むことにより弾性層４２が弾性変形する。これによって加圧部材４０はヒータ３１との間にスリーブ３３を挟んで約８ｍｍ幅のニップ部（定着ニップ部）Ｎを形成している。表層４３の厚みは５０μｍに限られず３０〜６０μｍの範囲で任意の厚みに設定してもよい。
【００３４】
加圧部材４０の芯金４１の一端部にはカーボンチップなどから成る電気接点４４が電気的に接触している。接点４４には保護抵抗４５を介して第２の電源４６が接続されている。従って、芯金４１に接点４４を通じてトナーと逆極性のプラス直流電圧（＋７００Ｖ）が保護抵抗４５を介して電源４６から印加される。つまり、加圧部材４０にトナーと逆極性の直流電圧が印加される。この電源４６は、直流電圧＋７００Ｖを芯金４１に印加して加圧部材４０の表面電位をスリーブ３３の表面電位より低くし、スリーブ３３と加圧部材４０間に電位差が保たれるように制御されている。
【００３５】
（３）定着装置の加熱定着動作
前述のプリント信号に応じて駆動源としての定着モータＭ（図４）は加圧ローラ４０の芯金４１の端部に設けられた駆動ギアＧを回転駆動する。これによって加圧ローラ４０は矢印方向（図２）へ回転される。加圧ローラ４０の回転力はニップ部Ｎを通じてスリーブ３３に伝達される。これによりスリーブ３３は、スリーブ３３の内周面がヒータ３１の保護層３１ｃ及びホルダ３２の外周面に接触した状態でホルダ３２の外回りを矢印方向（図２）に従動回転する。スリーブ３３とヒータ３１の保護層３１ｃ、及びスリーブ３３とホルダ３２との間の摩擦抵抗を小さくするために、保護層３１ｃの表面、及びホルダ３２の表面には潤滑剤として耐熱グリースが少量塗布されている。
【００３６】
また、前述のプリント信号に応じて通電制御手段としての通電制御部６２（図５）はヒータ３１の電極部３１ｄを通じて抵抗層３１ｂに通電する。これにより抵抗層３１ｂが発熱してヒータ３１は急速昇温する。ヒータ３１はサーミスタ３４の温度を検知して通電制御部６２に出力する。通電制御部６２はサーミスタ３４からの出力信号（温度検知信号）を取り込み、その信号に基づいて所定の目標温度（定着温度）に維持するようにヒータ３１への通電を制御する。通電制御部６２におけるヒータ３１への通電制御は、交流電圧の波数によって投入電力を制御する波数制御方式や、交流電圧のゼロクロスからの所定の遅延時間後に次のゼロクロスまで通電する位相制御方式などによってなされている。
【００３７】
スリーブ３３及び加圧ローラ４０の回転が安定し、かつヒータ３１が目標温度に維持された状態でニップ部Ｎに未定着トナー画像Ｔを担持した記録材Ｐが導入される(図２）。その記録材Ｐはニップ部Ｎで挟持搬送され、その搬送過程において未定着トナー画像Ｔが熱と圧力を受けることにより記録材Ｐ面上に加熱定着される。
【００３８】
（４）加圧部材の表面抵抗の説明
加圧部材４０の表面抵抗を２．０×１０１３〜８．０×１０１５（Ω／□）（ＤＣ１０００ｖ印加）の範囲に決定した理由を説明する。本実施例に関する、表面抵抗測定は、測定環境：２３±３℃、５０±５％において、ＤＣ１０００Ｖ印加を少なくとも、１０秒間行い、Ｍａｘ値を測定値とした。
【００３９】
まず、本実施例で使用したフッ素系チューブは、溶融タイプのフッ素樹脂材料で固体の状態のもの（以下ペレットと称する）、を混ぜ合わせた後、溶融押し出し成型法を用いて作成した。実際に使用したフッ素樹脂材料は、次の３種類である。
【００４０】
デュポン社製  銘柄：テフロン９５０ＨＰ-Ｊ  Ｐｌｕｓ（ペレット）〜絶縁性ＰＦＡ
Ｃ−９０５８（ペレット）〜導電性ＰＦＡ
Ｃ−９０６８（ペレット）〜導電性ＰＦＡ
尚、テフロンは登録商標である。
【００４１】
表面抵抗の可変は、各導電ペレット単独の入れ目量調整〜重量比で行なった。成型したチューブにより弾性層の外周面を被覆することで、加圧部材の表層を成型した。表面抵抗は、円筒状チューブサンプルを切り開き、温度２３．５℃、湿度５０％ＲＨの環境で、１０００Ｖ  １０ｓｅｃ印加で測定した。上記のように作成した加圧部材を有する定着装置を、実施例で説明した画像形成装置に搭載した。そしてその画像形成装置を用いて、低温、低湿環境〜１５℃、１０％ＲＨにおいて、プロセススピード４００ｍｍ／ｓｅｃ、Ａ４タテ送り６０ｐｐｍ、体積平均粒径５．８μｍである、１成分絶縁トナーを配するカートリッジ１５を用いて画像確認等を行なった。結果を表１に示す。９５０ＨＰ-Ｊ  Ｐｌｕｓ  ＋  Ｃ９０５８  （ＬｏｔＡ）
試験は、温度が１５℃、湿度が１０％の環境において、炭酸カルシウムを２１％程含んでいる炭カル紙：Ａ４  Ｌａｓｅｒ８０  坪量８０ｇ／ｍ２  （ＩＰＳＡ社製）を記録紙Ｐとして使用し、これを１００００枚まで連続通紙することによって行なっている。定着画像の確認として、以下の３項目を確認した。
【００４２】
（１）オフセット：オフセット評価は、記録材を本発明者が目視判断で行なっている。表１において、オフセット評価の欄における○は、オフセットの発生がない状態、△は、ごくうっすらとだがオフセットを確認することができる状態、×は、オフセットがはっきり確認された状態であり、使用上問題となるレベルである。
【００４３】
（２）加圧部材汚れ：加圧部材へのトナー付着がなく、通紙画像にもトナー付着の汚れが確認されない場合は、○とした。次に、通紙中に前記トナーが紙上に転移して、僅かにトナーの固まりが見えたり、１００００枚通紙後の加圧部材表層に僅かに、トナーの付着が見えた場合は、△とした。紙上にトナーの固まりが多数、はっきり確認されたり、通紙後の加圧部材表層に多量に汚くトナーが付着した場合は、×とした。
【００４４】
（３）尾引き＆飛び散り：プリント画像で、定着装置起因の尾引き、飛び散りがない場合は○、目視でぼんやり判るレベルを△、はっきりと不良画像として確認できる場合は×とした。
【００４５】
さらに、通紙時における加圧部材の表面電位の最大値を電位計で測定した。なお、定着スリーブには、−５００Ｖ印加されており、絶縁ゴム、及び表層が絶縁チューブのため、定着スリーブ表層は略−５００Ｖに帯電する。
【００４６】
【表１】
2008209459.tif 000003
【００４７】
表１より、加圧部材表層の、表面抵抗は、約４．０×１０１５〜２．４×１０１４    Ω／□の表面抵抗値（ＤＣ１０００Ｖ印加）の範囲で、オフセット、加圧部材汚れ、尾引き、飛び散り等の定着画像が良好なのが確認された。これは、加圧部材電位を見ても判るように、加圧部材表層の導電化を図ることで、過剰な加圧部材表層の帯電を防止できたためと思われる。ただし、絶縁に近い導電比９８：２では、１００：０と同等な電位になり、オフセットが確認されたのと、表層抵抗の低い７０：３０では、トナーの電荷がリークして尾引き＆飛び散り及び、加圧部材汚れが悪化した。
【００４８】
続いて、製造のばらつきを確認するため、導電チューブ材料の材料違い（Ｌｏｔ：Ｂ）を確認した結果を表２に示す。９５０ＨＰＪ  Ｐｌｕｓ  ＋  Ｃ９０６８  （ＬｏｔＢ）
【００４９】
【表２】
2008209459.tif 000004
【００５０】
表２より、加圧部材表層の、表面抵抗は、約１．６×１０１４〜７．５×１０１４  （Ω／□）の表面抵抗値（ＤＣ１０００Ｖ印加）の範囲で、オフセット、加圧ローラ汚れ、尾引き＆飛び散り等の定着画像が良好なのが確認された。導電比９５：５では、加圧部材電位も上がり、定着スリーブとの電位差が略１００Ｖとなることで、軽微なオフセットが発生する。
【００５１】
以上、導電ＰＦＡチューブを作成する材料としては、絶縁性ＰＦＡである、９５０ＨＰ-Ｊ  Ｐｌｕｓに導電性ＰＦＡである、Ｃ９０５８及びＣ９０６８を単独に混合することで、良好な定着画像が確認されることが確認された。
【００５２】
ここで、表１、２に示す透過濃度について説明する。これは、作成したチューブをマクベス社透過濃度計、型番：ＴＤ９０４を用いて、測定したものである。導電比が高く導電材の重量が多い場合は、大きな数値を示し、少ない場合は、小さな値を示す。測定値において、抵抗の高い場合は、透過濃度３．０以上程度で定着画像が良好であり、表面抵抗と相関はとれたが、抵抗の低い場合は、定着画像及び、表面抵抗との相関はとれなかった。
【００５３】
続いて、表１、２に示す、導電チューブ導電比９０：１０の配合比で、同一配合比で製造のばらつきを確認するため、それぞれ３本、導電チューブ及び加圧部材を作成して、測定環境の温度／湿度を２３±３℃／５０±５％ＲＨの範囲で表面抵抗を測定した。その結果を表３に示す。ＬｏｔＣ（Ｃ９０５８）、ＬｏｔＤ（Ｃ９０６８）を導電性ＰＦＡペレットとして使用。
【００５４】
【表３】
2008209459.tif 000005
【００５５】
表３に示す、表面抵抗値を示す導電チューブと同時に作成した各Ｌｏｔ毎に３本の加圧部材で、定着画像を確認したところ、オフセット、尾引き＆飛び散り、加圧ローラ汚れは発生せず、良好な定着画像が確認できた。
【００５６】
以上、表１〜３の結果から、本実施例における加圧部材の表面抵抗の良好な領域は、（表３※）
２．０×１０１３〜８．０×１０１５    （Ω／□）（ＤＣ１０００Ｖ印加）
であることが判った。
【００５７】
以上、導電チューブの表面抵抗の範囲を規定することで、加圧部材の帯電電位を抑え、チャージアップによる帯電を防止してやり、オフセット、加圧部材汚れ、尾引き＆飛び散りの発生しない定着画像を提供できることは判った。しかしながら、ほぼ絶縁領域１．０×１０１６  （Ω／□）（ＤＣ１０００Ｖ印加）の表面抵抗で、如何に帯電電位が抑えられているか以下に考察する。
【００５８】
図７は、本実施例で使用した加圧部材４０を空回転機を用いて帯電電位を確認するための電位測定冶具４６である。図において、加圧部材４０を金属スリーブ４７に当接させ、１００ｃｍ／ｓｅｃの速度で、加圧空回転している。このとき、加圧部材４０の芯金４１には、直流電圧＋６００（Ｖ）が印加されており、金属スリーブ４７との摺擦により、所望の電位に帯電してくる。ここで、金属スリーブ４７は、保護抵抗４８を介して接地４９している。このときの加圧部材４０の帯電電位を電位計プローブ５２で読み取り、電位計５３を介して、メモリハイコーダー５４でデータ収納される。２３℃  ５５％ＲＨの通常環境で空回転電位を測定したところ、約３００ｓｅｃで空回転電位はサチレートしており、電位はプラス側に帯電することがわかった。
【００５９】
ここで、ＬｏｔＡを用いた導電ＰＦＡチューブで加圧部材を作成し、その加圧部材の電位がサチレートした２７０〜３００ｓｅｃでの空回転電位を解析したところ、表４に示すようになった。
【００６０】
【表４】
2008209459.tif 000006
【００６１】
表４における導電比で、導電材が増加するほど、加圧部材４０のサチレートした電位において、差電位が小さくなり、加圧部材が均一に表面帯電していることが判る。即ち、芯金４１に印加される直流電圧に応じて、空回転により金属スリーブ４７との加圧摺擦により、帯電する際も導電チューブの微導電性効果により、加圧部材表面が、均一に帯電を行い、チャージアップによる加圧部材４０の過帯電を防止すると考えられる。導電比１００：０、９８：２の場合のように表面抵抗が高い場合は、差電位も高く、チューブ表層で、帯電するところとしないところの差が大きくなる。これは、通常プリント時に定着スリーブと加圧部材の電位差が小さくなる場合は、部分的に加圧部材表層がマイナスに大きく帯電し、定着スリーブ電位より大きくなるためオフセット画像となると考えられる。
【００６２】
以上説明したように、加圧部材表層の表面抵抗を２．０×１０１３〜８．０×１０１５  （Ω／□）（ＤＣ１０００Ｖ印加）に設定することで、オフセット、加圧部材のトナー汚れ、尾引き％と微散りを防止できることを説明した。また、加圧部材の弾性層が絶縁ゴムの場合にも、表層（離型層）に、導電チューブを２．０×１０１３〜８．０×１０１５（Ω／□）（ＤＣ１０００Ｖ印加）程度の範囲に設定してやれば導電部材の均一帯電性の効果により同様な効果があることは言うまでもない。
【００６３】
更に従来例で、述べた、定着スリーブの表層に導電性を有するポリイミドフィルムを用いる場合においても、定着スリーブ及び加圧部材に印加する電圧値及び、加圧部材表層の表面抵抗を所望の値に調整することで同様な効果があることは言うまでもない。この場合定着スリーブとして、導電性を有するポリイミドフィルムを用いる場合、スリーブ端部で、本発案の如く導電ブラシから給電することで同様な結果を得られる。
【００６４】
以上説明したように、本実施例によれば、加圧部材４０の表層４３について、２３±３℃、５０±５％ＲＨの測定環境における、表面抵抗値を２．０×１０13〜８．０×１０15Ω/□（ＤＣ１０００Ｖ印加）の範囲に設定した。これにより、記録材Ｐとして炭カル等高抵抗紙を連続通紙した場合に発生する、加圧部材表層のチャージアップを防止できる。これによって、加圧部材４０の表層４３へのトナーのオフセットや、トナーの付着を低減でき、加圧部材４０のコンタミ汚れ及び、尾引き等定着画像の飛び散りも低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】画像形成装置の一例の構成模型図
【図２】定着装置の一例の横断面模式図
【図３】定着装置の縦断面模型図
【図４】定着装置を記録材導入側から見た図
【図５】ヒータの構成と温調制御系の一例を表わす説明図
【図６】定着スリーブと導電ブラシとの接触状態を表わす斜視図
【図７】加圧部材の電位測定冶具の一例の概略構成図
【符号の説明】
【００６６】
２２‥‥画像加熱定着装置、３１‥‥ヒータ、３３‥‥定着スリーブ、４０‥‥加圧部材、４３‥‥最表層、Ｎ‥‥ニップ部Ｎ
【図１】
2008209459.tif 000007
【図２】
2008209459.tif 000008
【図３】
2008209459.tif 000009
【図４】
2008209459.tif 000010
【図５】
2008209459.tif 000011
【図６】
2008209459.tif 000012
【図７】
2008209459.tif 000013