(57)【要約】【課題】厚紙の用紙を通紙する際に用紙突入傷が生じにくい定着用部材等を提供する。【解決手段】定着ロール６１と、定着ロール６１に圧接して用紙Ｐが通過する接触部Ｎを形成するエンドレスベルト６２とを有する定着装置６０において、定着ロール６１表面の離型層６１３は、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二元共重合体（ＰＦＡ）であって、パーフルオロアルキルビニルエーテルの組成が２モル％〜６モル％であり、ＪＩＳ  Ｋ７１２１に規定する示差走査熱量測定方法を用いて測定する融解温度が２６０℃以上であるフッ素樹脂を含む。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基体と、
前記基体上に形成される弾性層と、
前記弾性層上に形成される離型層と、を有し、
前記離型層は、パーフルオロアルキルビニルエーテルの組成が２モル％〜６モル％である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を含むことを特徴とする定着用部材。
【請求項２】
前記パーフルオロアルキルビニルエーテルが、パーフルオロエチルビニルエーテル又はパーフルオロプロピルビニルエーテルであることを特徴とする請求項１に記載の定着用部材。
【請求項３】
前記離型層は、ＪＩＳ  Ｋ７２１８に規定された摩擦摩耗試験方法Ｂ法に準拠し、記録用紙に対して１７０℃で１秒以内に測定された最大の摩擦係数（μ）が０．５以上であり、且つ、ＪＩＳ  Ｋ７１２１に規定された示差走査熱量（ＤＳＣ）測定方法を用いて測定した融解温度が２６０℃以上であることを特徴とする請求項１に記載の定着用部材。
【請求項４】
前記離型層の厚みが１０μｍ〜５０μｍであることを特徴とする請求項１に記載の定着用部材。
【請求項５】
表面に離型層を有する定着用回転体と、
前記定着用回転体に対向して設けられ、当該定着用回転体に圧接して記録材が通過する接触部を形成する加圧用回転体と、を有し、
前記定着用回転体の前記離型層は、テトラフルオロエチレンとパーフルオロアルキルビニルエーテルとの二元共重合体であって、当該パーフルオロアルキルビニルエーテルの組成が２モル％〜６モル％であり、且つ、ＪＩＳ  Ｋ７１２１に規定された示差走査熱量測定（ＤＳＣ）方法を用いて測定した融解温度が２６０℃以上であるフッ素樹脂を含むことを特徴とする定着装置。
【請求項６】
前記定着用回転体は、所定の材料からなる基体と、当該基体上に設けられた弾性層と、当該弾性層上に前記フッ素樹脂のチューブを接着させて形成された前記離型層と、から構成される３層構造を有することを特徴とする請求項５に記載の定着装置。
【請求項７】
トナー像を形成するトナー像形成手段と、
前記トナー像を記録材上に転写する転写手段と、
前記記録材上に転写された前記トナー像を当該記録材上に定着する定着手段と、を有し、
前記定着手段は、
パーフルオロアルキルビニルエーテルの組成が２モル％〜６モル％である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を含む離型層を表面に備える定着用回転体と、
前記定着用回転体に圧接して前記記録材が通過する接触部を形成する加圧用回転体と、を有することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、定着用部材等に関し、より詳しくは、定着装置に用いる定着用部材等に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式を用いる複写機、レーザープリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に設ける定着装置は、内部に加熱源を備えた定着ロールと、この定着ロールに対向して配置する加圧ロールとを有している。そして、定着ロールと加圧ロールとで、未定着トナー像を形成した記録材を挟持し、加熱・加圧することにより、記録材上にトナー像を定着する。
【０００３】
また、画像形成装置のカラー化、高速化及び小型化の進展に伴い、加圧ロールの代わりにエンドレスベルトを用い、このエンドレスベルトの内部から圧力パッドを用いて記録材を定着ロールに加圧することにより接触部を形成する定着装置が使用されている（特許文献１参照）。
【０００４】
一方、定着ロールの代わりに耐熱性フィルムからなる定着フィルムを用い、アルミナ等で形成した基板上に抵抗発熱層を設け、加圧ロールにより加圧しながら耐熱性定着フィルムを介して未定着画像に熱を付与し、記録材上の未定着トナー像を定着する定着装置が使用されている（特許文献２参照）。
【０００５】
これらの定着装置において、トナー像に接触する定着用部材は、耐熱性の基体上に設けたシリコーンゴム等からなる弾性層と、弾性層上にフッ素樹脂チューブ等を被覆した離型層とを有することが多い（特許文献３参照）。
【０００６】
また、フッ素樹脂は摩擦係数が小さいため、通紙時に画像のズレ、紙シワが生じることがある。それを防ぎ、用紙搬送性を高めるために加圧ロールの摩擦係数を増大する方法が報告されている（特許文献４、特許文献５参照）。
【０００７】
【特許文献１】特許第３２９８３５４号公報
【特許文献２】特開平０２−１５７８７８号公報
【特許文献３】特許第３７３５９９１号公報
【特許文献４】特許第２６５４９０５号公報
【特許文献５】特許第２９４４４５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、定着用部材の表面に形成される離型層には、特に、厚紙の用紙を通紙した場合、用紙の先端部及び後端部に起因する用紙突入傷が生じ易い。このため、用紙突入傷が生じた後に通紙を行うと、それらの傷が画像に転写するという問題がある。
【０００９】
本発明の目的は、厚紙の用紙を通紙する際に用紙突入傷が生じにくい定着用部材等を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１記載の発明は、基体と、前記基体上に形成される弾性層と、前記弾性層上に形成される離型層と、を有し、前記離型層は、パーフルオロアルキルビニルエーテルの組成が２モル％〜６モル％である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を含むことを特徴とする定着用部材である。
請求項２記載の発明は、前記パーフルオロアルキルビニルエーテルが、パーフルオロエチルビニルエーテル又はパーフルオロプロピルビニルエーテルであることを特徴とする請求項１に記載の定着用部材である。
請求項３記載の発明は、前記離型層は、ＪＩＳ  Ｋ７２１８に規定された摩擦摩耗試験方法Ｂ法に準拠し、記録用紙に対して１７０℃で１秒以内に測定された最大の摩擦係数（μ）が０．５以上であり、且つ、ＪＩＳ  Ｋ７１２１に規定された示差走査熱量（ＤＳＣ）測定方法を用いて測定した融解温度が２６０℃以上であることを特徴とする請求項１に記載の定着用部材である。
請求項４記載の発明は、前記離型層の厚みが１０μｍ〜５０μｍであることを特徴とする請求項１に記載の定着用部材である。
請求項５記載の発明は、表面に離型層を有する定着用回転体と、前記定着用回転体に対向して設けられ、当該定着用回転体に圧接して記録材が通過する接触部を形成する加圧用回転体と、を有し、前記定着用回転体の前記離型層は、テトラフルオロエチレンとパーフルオロアルキルビニルエーテルとの二元共重合体であって、当該パーフルオロアルキルビニルエーテルの組成が２モル％〜６モル％であり、且つ、ＪＩＳ  Ｋ７１２１に規定された示差走査熱量測定（ＤＳＣ）方法を用いて測定した融解温度が２６０℃以上であるフッ素樹脂を含むことを特徴とする定着装置である。
請求項６記載の発明は、前記定着用回転体は、所定の材料からなる基体と、当該基体上に設けられた弾性層と、当該弾性層上に前記フッ素樹脂のチューブを接着させて形成された前記離型層と、から構成される３層構造を有することを特徴とする請求項５に記載の定着装置である。
請求項７記載の発明は、トナー像を形成するトナー像形成手段と、前記トナー像を記録材上に転写する転写手段と、前記記録材上に転写された前記トナー像を当該記録材上に定着する定着手段と、を有し、前記定着手段は、パーフルオロアルキルビニルエーテルの組成が２モル％〜６モル％である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を含む離型層を表面に備える定着用回転体と、前記定着用回転体に圧接して前記記録材が通過する接触部を形成する加圧用回転体と、を有することを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に係る発明によれば、離型層を有する定着用部材を用いる場合であっても、厚紙の用紙を通紙する際に用紙突入傷が生じにくく、高画質の画像を得る。
請求項２に係る発明によれば、本構成を有していない場合に比較して、用紙突入傷がさらに低減する。
請求項３に係る発明によれば、本構成を有していない場合に比較して、離型層の摩擦係数と融解温度とのバランスが好適である。
請求項４に係る発明によれば、本構成を有していない場合に比較して、耐久性が向上し、画像が安定する。
請求項５に係る発明によれば、離型層を有する定着用回転体を用いる場合であっても、画像に用紙突入傷が転写しにくい定着装置を得る。
請求項６に係る発明によれば、本構成を有していない場合に比較して、トナー像に対して離型性が向上する。
請求項７に係る発明によれば、離型層を有する定着用回転体を用いる場合であっても、高画質の画像を得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明を実施するための最良の形態（実施の形態）について説明する。尚、本発明は、以下の実施の形態に限定するものではなく、その要旨の範囲内で種々変形して実施することができる。また、使用する図面は、本実施の形態を説明するために使用するものであり、実際の大きさを現すものではない。
【００１３】
図１は、本実施の形態が適用される画像形成装置を示す概略構成図である。図１には、一般にタンデム型と呼ぶ中間転写方式の画像形成装置を示す。図１に示す画像形成装置は、トナー像形成手段として、電子写真方式により各色成分のトナー像を形成する複数の画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋを備えている。次に、転写手段として、各画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋにより形成する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）する一次転写部１０と、中間転写ベルト１５上に転写した重畳トナー画像を記録材（記録用紙）である用紙Ｐに一括転写（二次転写）する二次転写部２０を有する。さらに、定着手段として、二次転写した画像を用紙Ｐ上に定着する定着装置６０を備える。また、各装置（各部）の動作を制御する制御部４０を有する。
【００１４】
図１に示すように、本実施の形態では、電子写真用デバイスを順次配設する。即ち、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と、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１中、露光ビームを符号Ｂｍで示す）と、各色成分トナーを収容し感光体ドラム１１上の静電潜像をトナーにより可視像化する現像器１４と、を配置する。また、感光体ドラム１１上に形成し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と、感光体ドラム１１上の残留トナーを除去するドラムクリーナ１７と、を配設する。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、略直線状に配置する。
【００１５】
中間転写ベルト１５は、各種ロールによって、図１に示す矢印Ｂ方向に所定の速度で循環駆動（回動）する。この各種ロールとして、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を回動する駆動ロール３１と、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と、中間転写ベルト１５に対して所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と、二次転写部２０に設けるバックアップロール２５と、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るクリーニングバックアップロール３４と、を有する。
【００１６】
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に対向して配置する一次転写ロール１６により構成する。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）を印加する。これにより、各々の感光体ドラム１１上のトナー像を中間転写ベルト１５に順次、静電吸引し、中間転写ベルト１５上において重畳されたトナー像を形成する。
【００１７】
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する二次転写ロール２２と、バックアップロール２５と、によって構成する。バックアップロール２５は、中間転写ベルト１５の裏面側に配置して二次転写ロール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を接触配置する。
【００１８】
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に圧接配置し、さらに二次転写ロール２２を接地してバックアップロール２５との間に二次転写バイアスを形成し、二次転写部２０に搬送する用紙Ｐ上にトナー像を二次転写する。
【００１９】
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信号を発生する基準センサ（ホームポジションセンサ）４２を配設する。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を配設する。この基準センサ４２は、中間転写ベルト１５の裏側に設ける所定のマークを認識して基準信号を発生し、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。
【００２０】
さらに、本実施の形態の画像形成装置では、用紙搬送系として、用紙Ｐを収容する用紙トレイ５０と、この用紙トレイ５０に集積した用紙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と、ピックアップロール５１が繰り出す用紙Ｐを搬送する搬送ロール５２と、搬送ロール５２が搬送する用紙Ｐを二次転写部２０へと送り込む搬送シュート５３と、二次転写ロール２２により二次転写し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と、用紙Ｐを定着装置６０に導く定着入口ガイド５６と、を備える。
【００２１】
次に、本実施の形態に係る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、画像読取装置（ＩＩＴ）（図示せず）やパーソナルコンピュータ（ＰＣ）（図示せず）等が出力する画像データは、画像処理装置（ＩＰＳ）（図示せず）により所定の画像処理を施した後、画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋによって作像作業を実行する。ＩＰＳでは、入力した反射率データに対し、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を施す。画像処理を施した画像データは、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの４色の色材階調データに変換し、レーザ露光器１３に出力する。
【００２２】
レーザ露光器１３は、入力した色材階調データに応じ、例えば、半導体レーザが出射する露光ビーム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に照射する。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により表面を帯電した後、このレーザ露光器１３によって表面を走査露光し、静電潜像を形成する。形成した静電潜像は、各々の画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋによって、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色のトナー像として現像する。
【００２３】
画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの感光体ドラム１１上に形成したトナー像は、各感光体ドラム１１と中間転写ベルト１５とが当接する一次転写部１０において、中間転写ベルト１５上に転写する。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（マイナス極性）と逆極性の電圧（一次転写バイアス）を付加し、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を行う。
【００２４】
トナー像を中間転写ベルト１５の表面に順次一次転写した後、中間転写ベルト１５は移動してトナー像を二次転写部２０に搬送する。トナー像を二次転写部２０に搬送すると、用紙搬送系では、トナー像を二次転写部２０に搬送す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を供給する。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により搬送し、搬送シュート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は一旦停止し、トナー像を保持した中間転写ベルト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をなす。
【００２５】
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をバックアップロール２５に押圧する。このとき、タイミングを合わせて搬送した用紙Ｐを、中間転写ベルト１５と二次転写ロール２２との間に挟み込む。その際に、給電ロール２６からトナーの帯電極性（マイナス極性）と同極性の電圧（二次転写バイアス）を印加し、二次転写ロール２２とバックアップロール２５との間に転写電界を形成する。そして、中間転写ベルト１５上に保持した未定着トナー像を、二次転写ロール２２とバックアップロール２５とにより押圧する二次転写部２０において、用紙Ｐ上に一括して静電転写する。
【００２６】
その後、トナー像を静電転写した用紙Ｐは、二次転写ロール２２によって中間転写ベルト１５から剥離した状態でそのまま搬送し、二次転写ロール２２の用紙搬送方向下流側に設けた搬送ベルト５５へと搬送する。搬送ベルト５５では、定着装置６０における最適な搬送速度に合わせ、用紙Ｐを定着装置６０まで搬送する。定着装置６０に搬送した用紙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で定着処理を受け、用紙Ｐ上に定着する。そして定着画像を形成した用紙Ｐは、画像形成装置の排出部に設けた排紙載置部（図示せず）に搬送する。
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を、中間転写ベルト１５の回動に伴ってクリーニング部まで搬送し、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上から除去する。
【００２７】
（第１の実施の形態）
次に、本実施の形態の画像形成装置に用いる定着装置６０について説明する。
図２は、第１の実施の形態が適用される定着装置６０の構成を示す側断面図である。定着装置６０は、定着部材である定着回転体の一例としての定着ロール６１と、定着ロール６１に圧接されて回転する加圧用回転体の一例としてのエンドレスベルト６２と、およびエンドレスベルト６２を介して定着ロール６１から押圧される圧力部材６４と、により主要部を構成する。
【００２８】
定着部材である定着ロール６１は、基体としての金属製のコア（円筒状芯金）６１１の周囲に弾性層６１２及び離型層６１３を積層した３層構造を有する円筒状ロールである。定着ロール６１は、回転自在に支持され、所定の表面速度（例えば、１９４ｍｍ／ｓｅｃ）で回転する。本実施の形態の定着ロール６１は、外径が軸方向で一様なストレートロールで形成する。
定着ロール６１の内部には、発熱源として、例えば、定格６００Ｗのハロゲンヒータ６６を配設する。一方、定着ロール６１の表面には温度センサ６９を接触して配置する。画像形成装置の制御部４０（図１参照）は、この温度センサ６９による温度計測値に基づいてハロゲンヒータ６６の点灯を制御し、定着ロール６１の表面温度が所定の設定温度（例えば、１７５℃）を維持するように調整する。
【００２９】
加圧用回転体であるエンドレスベルト６２は、出力画像に継ぎ目に起因する欠陥が生じないように、原形が円筒形状に形成した継ぎ目がない無端ベルトである。エンドレスベルト６２は、エンドレスベルト６２の内部に配置した圧力部材６４とベルトガイド部材６３と、さらにエンドレスベルト６２の両端部に配置したエッジガイド部材（図示せず。）と、によって回動自在に支持する。そして、定着ロール６１に対して圧接されて、記録材である用紙Ｐが通過する接触部Ｎを形成するように配置し、定着ロール６１に従動して回動（例えば、１９４ｍｍ／ｓｅｃ）する。さらに、エンドレスベルト６２内周面と圧力部材６４との間には、エンドレスベルト６２内周面と圧力部材６４との摺動抵抗を小さくするため、低摩擦シート６８を配設する。
尚、接触部Ｎの下流側近傍に配設する剥離補助部材７０は、剥離バッフル７１が定着ロール６１の回転方向と対向する方向に向け、バッフルホルダ７２により保持する。
【００３０】
次に、定着装置６０を構成する各部材について説明する。
定着ロール６１の基体であるコア６１１は、例えば、鉄、アルミニウム（例えば、Ａ−５０５２材）、ＳＵＳ、銅等の金属；合金、セラミックス、ＦＲＭで形成する。本実施の形態では、コア６１１は、例えば、外径φ３０ｍｍ、肉厚１．８ｍｍ、長さ３６０ｍｍの円筒体である。
【００３１】
弾性層６１２は、耐熱性弾性材料で構成する。本実施の形態では、デュロメータ硬さ（ＪＩＳ  Ｋ６２５３）がＡ１５〜Ａ４５程度のゴム等の弾性材料を用いるのが好ましい。デュロメータ硬さが過度に低いと、一定応力をかけたときに離型層６１３の変形が大きくなり過ぎてしまい、永久変形しやすい傾向がある。また、デュロメータ硬さが過度に高いと、接触時にトナーを十分包み込めず、画像が乱れる傾向がある。
弾性層６１２の厚さは、通常、３ｍｍ以下、好ましくは、０．１ｍｍ〜１．５ｍｍの範囲内である。弾性層６１２の厚さが過度に小さいと、定着ムラが発生しやすい傾向がある。また、弾性層６１２の厚さが過度に大きいと、定着ロール６１全体の熱容量が増大しウォームアップ時間が長くなる傾向がある。
弾性層６１２をコア６１１の表面に形成する方法としては特に制限はなく、例えば、公知のコーティング法、成型などが採用できる。
【００３２】
弾性層６１２を構成する弾性材料としては、例えば、シリコーンゴム、フッ素ゴム等が挙げられる。中でもシリコーンゴムは、デュロメータ硬さをＡ６０以下にしやすく、圧縮永久歪（ＪＩＳ  Ｋ６２６２）特性に優れる点で好ましい。このような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。
【００３３】
次に、離型層６１３は、トナー像に対し適度な離型性を示す材料を用いて形成する。本実施の形態では、離型層６１３を構成する材料として、テトラフルオロエチレンとパーフルオロアルキルビニルエーテルとの共重合体であって、パーフルオロアルキルビニルエーテルの組成が２モル％〜６モル％、好ましくは３モル％〜５モル％であるフッ素樹脂が含まれる。
ここで、パーフルオロアルキルビニルエーテルとしては、例えば、パーフルオロメチルビニルエーテル、パーフルオロエチルビニルエーテル、パーフルオロプロピルビニルエーテル、パーフルオロブチルビニルエーテル等が挙げられる。これらの中でも、パーフルオロエチルビニルエーテル、パーフルオロプロピルビニルエーテルが好ましく、パーフルオロエチルビニルエーテルがより好ましい。
また、テトラフルオロエチレンとパーフルオロアルキルビニルエーテルとの共重合体は、テトラフルオロエチレンとパーフルオロアルキルビニルエーテルとの二元共重合体（ＰＦＡ）であることが好ましい。
【００３４】
本実施の形態では、離型層６１３がパーフルオロアルキルビニルエーテルの組成が２モル％〜６モル％である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）を含むことにより、定着温度において離型層６１３表面の摩擦係数（μ）が、接触部Ｎにおける用紙Ｐの微小スリップを防止できる程度に増大する。その結果、接触部Ｎに厚紙が通紙された場合、定着ロール６１の表面に用紙Ｐの先端部及び後端部による用紙突入傷が生じることがなく、その後、通紙を行っても用紙突入傷が転写されずに高画質な画像が得られる。
【００３５】
テトラフルオロエチレンとパーフルオロアルキルビニルエーテルとの共重合体におけるパーフルオロアルキルビニルエーテルの組成が２モル％未満の場合、離型層６１３表面の摩擦係数（μ）が減少し、用紙Ｐの先端部及び後端部により生じた用紙突入傷が画像に転写されるため、高画質な画像が得られない。
また、テトラフルオロエチレンとパーフルオロアルキルビニルエーテルとの共重合体におけるパーフルオロアルキルビニルエーテルの組成が６モル％を超えると、離型層６１３表面の摩擦係数（μ）が増大するものの、フッ素樹脂の融解温度が低下する。このため、定着部材としての強度が低下し、さらに、表面に永久変形が残り易いので好ましくない。
【００３６】
ここで、本実施の形態では、離型層６１３の摩擦係数（μ）としては、ＪＩＳ  Ｋ７２１８に規定する摩擦摩耗試験方法Ｂ法に準拠し、用紙Ｐに対して１７０℃で１秒以内に測定する最大の摩擦係数（μ）が０．５以上であることが好ましい。摩擦係数（μ）が過度に小さいと、前述したように、接触部Ｎに通紙された用紙Ｐの先端部及び後端部による用紙突入傷が生じる傾向がある。
【００３７】
また、本実施の形態では、離型層６１３を構成する材料は、ＪＩＳ  Ｋ７１２１に規定する示差走査熱量（ＤＳＣ）測定方法を用いて測定する融解温度が２６０℃以上であることが好ましい。但し、融解温度は、通常、３３０℃以下である。離型層６１３の示差走査熱量（ＤＳＣ）測定方法を用いて測定する融解温度が過度に低いと、定着時の離型層６１３が徐々に溶融し、永久変形が生じる傾向がある。
【００３８】
このように、本実施の形態では、離型層６１３がパーフルオロアルキルビニルエーテルの組成が２モル％〜６モル％である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）を含むことにより、接触部Ｎにおける定着ロール６１表面の摩擦係数（μ）と融解温度とのバランスが良好な範囲に保たれる。
【００３９】
即ち、従来、定着ロール６１の表面に用紙突入傷が生じる原因としては、接触部Ｎにおいて用紙Ｐが微小にスリップを起こすためと考えられていた。このため、離型層６１３の摩擦係数を増大させるため、例えば、フッ素ゴムやポリフェニレンスルフィド等の耐熱性樹脂の粒子を混合したフッ素樹脂チューブを用いることが試みられた。しかし、このようなフッ素樹脂チューブを用いると、離型層６１３の耐傷性は改善されるものの、トナー離型性が低下し、そのため離型層６１３にトナーが残存するという新たな問題が生じる。
一方、本実施の形態においては、接触部Ｎに厚紙を通紙する場合、定着ロール６１の表面に用紙Ｐの先端部及び後端部による用紙突入傷が生じることがなく、その後、通紙を行っても用紙突入傷が転写されずに高画質な画像が得られる。
【００４０】
離型層６１３の厚みは、通常、１０μｍ〜５０μｍ、好ましくは１５μｍ〜３０μｍの範囲内である。離型層６１３の厚みが過度に小さいと、耐久性が低下する傾向がある。また、離型層６１３の厚みが過度に大きいと、弾性層６１３の軟らかさを定着時に伝えることができず、トナー像を十分包み込むことができないので画像が乱れる傾向がある。
【００４１】
本実施の形態において、離型層６１３の摩擦係数（μ）及び融解温度が上述した範囲（摩擦係数（μ）＞０．５、融解温度＞２６０℃）であることを条件に、離型層６１３には、前述したテトラフルオロエチレンとパーフルオロアルキルビニルエーテル（組成２モル％〜６モル％）との共重合体以外に、他のフッ素樹脂を含むことができる。
このようなフッ素樹脂としては、例えば、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）、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体（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）、ポリフッ化ビニル（ＰＶＦ）等が挙げられる。
【００４２】
本実施の形態において、離型層６１３を形成する方法としては、特に制限はなく、例えば、公知のコーティング法などが挙げられる。また、好ましくは、押し出し成型によって形成するフッ素樹脂チューブを被覆する方法が挙げられる。この場合、予め定着ロール６１よりやや小径のフッ素樹脂を溶融押し出し成型し、１％〜５％の拡張率で定着ロール６１に被覆することが望ましい。拡張率が過度に小さいと、フッ素樹脂チューブにシワが生じやすい傾向がある。拡張率が過度に大きいと、フッ素樹脂チューブが伸びにくく、永久変形しやすい傾向がある。
【００４３】
次に、エンドレスベルト６２は、原形が円筒形状に形成した無端ベルトであり、ベース層と、このベース層の定着ロール６１側の面または両面に被覆した表面層とを有する。ベース層は、ポリイミド、ポリアミド、ポリイミドアミド等のポリマー；ＳＵＳ、ニッケル、銅等の金属により形成する。ベース層の厚みは、通常、３０μｍ〜２００μｍ程度である。ベース層の表面に被覆する表面層は、例えば、ＰＦＡ、ＰＴＦＥ、ＦＥＰ等のフッ素樹脂で形成し、その厚みは、通常、５〜１００μｍ、好ましくは１０〜３０μｍ程度である。
【００４４】
尚、本実施の形態において、エンドレスベルト６２の内部に配置する圧力部材６４は、ゴムパッド６４ａと金属パッド６４ｂとで構成し、バネや弾性体によって定着ロール６１を、例えば３５ｋｇｆの荷重で押圧するようにホルダ６５に支持する。ゴムパッド６４ａには、シリコーンゴムやフッ素ゴム等の弾性体や板バネ等を用いる。ゴムパッド６４ａの定着ロール６１側の面は、ほぼ定着ロール６１の外周面に倣う凹状曲面で形成する。
【００４５】
本実施の形態では、ゴムパッド６４ａには、幅１０ｍｍ、厚さ５ｍｍ、長さ３２０ｍｍのシリコーンゴムを用いる。ゴムパッド６４ａのデュロメータ硬さ（ＪＩＳ  Ｋ６２５３）は、通常、Ａ３０以下である。ゴムパッド６４ａのデュロメータ硬さが過度に大きいと、定着時に充分にトナーを包み込むことができず、画像が乱れる傾向がある。
【００４６】
金属パッド６４ｂは、鉄、アルミニウム、ＳＵＳ等の金属で形成する。金属パッド６４ｂの形状は、接触部Ｎにおける外面形状が一定の曲率半径を有する凸状曲面に形成する。尚、金属パッド６４ｂは、ＰＰＳ、ポリイミド、ポリエステル、ポリアミド等の耐熱性を有する樹脂を用いて形成してもよい。
本実施の形態の定着装置６０では、エンドレスベルト６２は、圧力部材６４により定着ロール６１に約４０°の巻き付き角度で覆われ、約８ｍｍ幅の接触部Ｎを形成する。
【００４７】
また、ホルダ６５には、定着装置６０の長手方向に亘ってオイル保持部材６７を配設する。オイル保持部材６７は、エンドレスベルト６２内周面に対して接触するように配置し、潤滑剤を適量供給する。潤滑剤としては、例えば、シリコーンオイルやフッ素オイル等の液体状のオイル、固形物質と液体とを混合した合成潤滑油グリース、さらにこれらを組み合わせたものを用いる。
【００４８】
（第２の実施の形態）
図３は、第２の実施の形態が適用される定着装置９０の構成を示す側断面図である。第２の実施の形態では、定着部材である定着回転体として定着ベルトを用い、加圧用回転体として加圧ロールを用いた定着装置について説明する。
図３に示すように、第２の実施の形態の定着装置９０では、定着部材である定着回転体の一例としての定着ベルト９２を用紙Ｐのトナー像保持面側に配置する。定着ベルト９２の内側に、ホルダ６５に保持した発熱源の一例としての抵抗発熱体であるセラミックヒータ８２を配設し、セラミックヒータ８２から接触部Ｎに熱を供給するように構成する。
【００４９】
セラミックヒータ８２は、加圧ロール９１側の面をほぼフラットに形成し、且つ、定着ベルト９２を介して加圧ロール９１に押圧される状態で配置し、接触部Ｎを形成する。ここで、セラミックヒータ８２は圧力部材としても機能する。
尚、定着ベルト９２の内側には、定着ベルト９２の座屈を防止するため、ベルトガイド部材６３を設ける。
【００５０】
接触部Ｎを通過した用紙Ｐは、接触部Ｎの出口領域（剥離接触部）において定着ベルト９２の曲率の変化によって定着ベルト９２から剥離する。
また、剥離の補助手段として、定着ベルト９２の接触部Ｎの下流側に、剥離補助部材７０を配設する。剥離補助部材７０は、剥離バッフル７１が定着ベルト９２の回転方向と対向する向き（カウンタ方向）に定着ベルト９２と近接する状態でバッフルホルダ７２によって保持する。さらに、定着ベルト９２内周面とセラミックヒータ８２との間に、定着ベルト９２の内周面とセラミックヒータ８２との摺動抵抗を小さくするため、低摩擦シート６８を配設する。
【００５１】
加圧ロール９１は、定着ベルト９２に対向するように配置し、図示しない駆動モータにより矢印Ｄ方向に回転し、この回転により定着ベルト９２が従動回転するように構成する。加圧ロール９１は、コア（円柱状芯金）９１１と、コア９１１の外周面に被覆した耐熱性弾性体層９１２と、さらに耐熱性樹脂被覆または耐熱性ゴム被覆による表面層９１３とを積層して構成する。
【００５２】
ここで、耐熱性弾性体層９１２は、接触部Ｎを形成しやすいように低硬度であることが求められる。耐熱性弾性体層９１２の材料としては、シリコーンゴムが挙げられる。特に、発泡シリコーンゴム、バルーン材混入シリコーンゴムは、断熱性が高く、さらにウォームアップタイムが短縮するので好ましい。
また、表面層９１３は、前述したようなフッ素樹脂チューブを被覆して形成する。
【００５３】
図１に示す画像形成装置の二次転写部２０（図１参照）において、トナー像を静電転写した用紙Ｐを、定着入口ガイド５６によって定着装置９０の接触部Ｎに導く。用紙Ｐが接触部Ｎを通過する際に、用紙Ｐ上のトナー像を、接触部Ｎに作用する圧力と、定着ベルト９２側のセラミックヒータ８２から供給される熱とによって定着する。
【００５４】
第２の実施の形態の定着装置９０において、定着部材である定着回転体の一例としての定着ベルト９２は、原形が円筒形状に形成した無端ベルトである。
ここで、定着ベルト９２は、所定の材料からなる基体と、基体上に設けた弾性層と、弾性層上にフッ素樹脂のチューブを接着して形成した離型層と、の３層構造を有する。
【００５５】
基体は、耐熱性、強度が特に求められ、例えば、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリベンゾイミダゾール等の耐熱性樹脂、またはＳＵＳ等の金属を使用する。
基体上に形成する弾性層は、第１の実施の形態における定着ロール６１の弾性層６１２（図２参照）で説明したように、デュロメータ硬さ（ＪＩＳ  Ｋ６２５３）がＡ１５〜Ａ４５程度のゴム等の弾性材料を用いて形成する。
【００５６】
第２の実施の形態において、定着ベルト９２の離型層は、第１の実施の形態における定着ロール６１の離型層６１３（図２参照）で説明したように、テトラフルオロエチレンとパーフルオロアルキルビニルエーテルとの共重合体であって、パーフルオロアルキルビニルエーテルの組成が２モル％〜６モル％、好ましくは３モル％〜５モル％であるフッ素樹脂を含む。
さらに、定着ベルト９２の離型層の摩擦係数（μ）は、ＪＩＳ  Ｋ７２１８に規定する摩擦摩耗試験方法Ｂ法に準拠し、用紙Ｐに対して１７０℃で１秒以内に測定する最大の摩擦係数（μ）が０．５以上であることが好ましい。
また、定着ベルト９２の離型層を構成する材料は、ＪＩＳ  Ｋ７１２１に規定する示差走査熱量（ＤＳＣ）測定方法を用いて測定する融解温度が２６０℃以上であることが好ましい。
【実施例】
【００５７】
以下、実施例及び比較例に基づき本発明をより具体的に説明する。尚、本発明はその要旨を超えない限り以下の実施例に限定されるものではない。
【００５８】
（１）定着用回転体の作製と評価
定着用回転体の評価は、第１の実施の形態に示すように、定着ロール及びエンドレスベルトと、エンドレスベルト内部に設ける圧力部材とを有する定着装置を使用して行う。
画質評価は、以下に示す実施例及び比較例においてそれぞれ作製する定着ロールを、画像形成装置（富士ゼロックス株式会社製：カラープリンタ  ＤｏｃｕＣｅｎｔｒｅ  Ｃｏｌｏｒ  ４００）に適用し、以下に示す条件で通紙することにより行う。
【００５９】
（２）用紙突入傷の評価試験
用紙として、Ａ４サイズのミラーコートプラチナ（２５６ｇ／ｍ２、富士ゼロックスオフィスサプライ株式会社製）を使用する。初めに、画像形成装置（富士ゼロックス株式会社製：カラープリンタ  ＤｏｃｕＣｅｎｔｒｅ  Ｃｏｌｏｒ  ４００）に、Ａ４用紙の長辺軸が用紙搬送方向と一致するように１枚だけ通紙を行う。その後、Ａ３サイズのデジタルコート紙（富士ゼロックスオフィスサプライ株式会社製）を使用し、ベタ黒画像を出力する。
【００６０】
ベタ黒画像は、以下の基準に基づき評価する。
○…定着ロールの用紙突入傷が確認できない。
△…用紙突入傷が殆ど確認できない。
×…用紙突入傷が確認できる。
【００６１】
（３）離型層の物性測定
実施例及び比較例においてそれぞれ作製する定着ロールに使用するフッ素樹脂チューブを切り出し、１９Ｆ−ＮＭＲにより、フッ素樹脂チューブを構成するフッ素樹脂のテトラフルオロエチレン及びパーフルオロアルキルビニルエーテルの組成（単位：モル％）を測定する。その結果を表１に示す。
【００６２】
（４）摩擦係数の測定
定着ロールの離型層として使用するフッ素樹脂チューブ表面の摩擦係数は、ＪＩＳ  Ｋ  ７２１８に準拠する摩擦摩耗試験方法Ｂ法に基づく試験方法により行う。測定機器としては、フリクションプレーヤ（ＦＰＲ−２１００型、株式会社レスカ製）を使用する。
フッ素樹脂チューブの試験片は、アルミニウム板上に定着ロールを成型する前のフッ素樹脂チューブを耐熱性テープにて貼り付けたものを調製する。次に、先端部が一辺２．５ｍｍの正方形形状をしたアルミニウム製の角棒試験片の先端に用紙（Ｃ２紙、富士ゼロックスオフィスサプライ株式会社製）を捲きつけたものを調製し、これを温度１７０℃に保ち、荷重１．０ｋｇｆ、回転半径２５ｍｍ、回転速度を１５０ｍｍ／ｓｅｃの条件でフッ素樹脂チューブの試験片に押し付け、試験開始１秒以内で最大の摩擦係数（μ）を測定する。その結果を表１に示す。
【００６３】
（５）融解温度の測定
フッ素樹脂チューブを構成するフッ素樹脂の融解温度は、ＪＩＳ  Ｋ  ７１２１に基づき、示差走査熱量計（ＤＳＣ−６０、株式会社島津製作所製）を用いて測定する。測定条件は、室温より昇温速度１０℃／ｍｉｎとする。その結果を表１に示す（単位：℃）。
【００６４】
〔実施例１〕
以下の通り、定着ロールを作製する。
基体としての芯金は、外径（φ）３０ｍｍ、肉厚１．８ｍｍ、長さ３６０ｍｍのアルミニウム（Ａ−５０５２材）製円筒体を使用する。弾性層は、液状シリコーンゴム（ＤＹ３５−４０３９Ａ／Ｂ、東レ・ダウ・コーニング株式会社製）を使用して芯金の表面上に形成する。離型層は、パーフルオロエチルビニルエーテル（ＰＥＶＥ）量が４．９モル％である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）のペレット（三井デュポンフロロケミカル株式会社製）を使用し、弾性層の表面に形成する。
【００６５】
初めに、押し出し成型機を用いて、ＰＦＡペレットを温度３００℃にて押し出し、厚さ３０μｍのフッ素樹脂チューブを作製する。次に、フッ素樹脂チューブの内面を接着処理する。続いて、接着処理したフッ素樹脂チューブを定着ロールと同径の金型内面へ配置し、さらに、金型と同径上に芯金を固定する。
次に、フッ素樹脂チューブと芯金との間に、厚み０．６ｍｍとなるように液状シリコーンゴムを注入し、続いて、金型全体を１００℃で３０分間加熱し、液状シリコーンゴムを加硫させるとともに芯金とフッ素樹脂チューブとの加硫接着を行う。その後、金型全体を冷却し、フッ素樹脂チューブが加硫接着された芯金を金型から抜き出し、さらに、２００℃、４時間の条件で二次加硫を行い、定着ロールを作製する。
作成した定着ロールについて、前述した用紙突入傷の評価試験に従い、用紙突入傷の有無を評価する。結果を表１に示す。
【００６６】
〔実施例２〕
離型層に用いるＰＦＡペレットとして、ＰＥＶＥ量５．８モル％のもの（三井デュポンフロロケミカル株式会社製）を使用する以外は、実施例１と同様の操作を行って定着ロールを作製し、前述した用紙突入傷の評価試験に従い、用紙突入傷の有無を評価する。結果を表１に示す。
【００６７】
〔実施例３〕
離型層に用いるＰＦＡペレットとして、ＰＥＶＥ量３．０モル％のもの（三井デュポンフロロケミカル株式会社製）を使用する以外は、実施例１と同様の操作を行って定着ロールを作製し、前述した用紙突入傷の評価試験に従い、用紙突入傷の有無を評価する。結果を表１に示す。
【００６８】
〔比較例１〕
離型層に用いるＰＦＡペレットとして、パーフルオロプロピルビニルエーテル（ＰＰＶＥ）量１．６モル％のもの（Ｐ−６６Ｐ、旭硝子株式会社製）を使用する以外は、実施例１と同様の操作を行って定着ロールを作製し、前述した用紙突入傷の評価試験に従い、用紙突入傷の有無を評価する。結果を表１に示す。
【００６９】
〔比較例２〕
離型層に用いるＰＦＡペレットとして、ＰＥＶＥ量６．４モル％のもの（三井デュポンフロロケミカル株式会社製）を使用する以外は、実施例１と同様の操作を行って定着ロールを作製し、前述した用紙突入傷の評価試験に従い、用紙突入傷の有無を評価する。結果を表１に示す。
【００７０】
【表１】
2008224835.tif 000003
【００７１】
表１に示す結果から、パーフルオロアルキルビニルエーテル量が２モル％〜６モル％である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）を用いて離型層を形成する定着ロールを使用すると（実施例１〜実施例３）、厚紙を通紙しても用紙突入傷が生じにくく、その後の通紙においても画像に傷が転写されないことが分かる。
一方、パーフルオロアルキルビニルエーテル量が２モル％未満の場合（比較例１）は、離型層表面の摩擦係数が減少し、用紙突入傷が生じ易いことが分かる。また、パーフルオロアルキルビニルエーテル量が６モル％を超える場合（比較例２）は、離型層表面の摩擦係数が増大するものの、離型層を構成するフッ素樹脂の融解温度が低下し、その結果、用紙突入傷が生じ易いことが分かる。
【００７２】
以上、詳述するように、本実施の形態が適用される定着用部材を用いることにより、厚紙を通紙しても用紙突入傷が生じにくく、その後の通紙においても画像に傷が転写されることのない定着装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本実施の形態である画像形成装置を示す概略構成図である。
【図２】第１の実施の形態が適用される定着装置の構成を示す側断面図である。
【図３】第２の実施の形態が適用される定着装置の構成を示す側断面図である。
【符号の説明】
【００７４】
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…定着ロール、６２…エンドレスベルト、６３…ベルトガイド部材、６４…圧力部材、６４ａ…ゴムパッド、６４ｂ…金属パッド、６５…ホルダ、６６…ハロゲンヒータ、６７…オイル保持部材、６８…低摩擦シート、６９…温度センサ、７０…剥離補助部材、８２…セラミックヒータ、９１…加圧ロール、９２…定着ベルト、６１２…弾性層、６１３…離型層
【図１】
2008224835.tif 000004
【図２】
2008224835.tif 000005
【図３】
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