(57)【要約】【課題】良好な温度均一化効果と、優れた耐久性とを両立する定着補助部材を提供する。【解決手段】金属基体６３１と、金属基体６３１上に積層される保護層６３２と、保護層６３２上に積層される離型層６３３とを備え、離型層６３３に面する保護層６３２の平均表面粗さ（Ｒａ）は、０.０５μｍ〜３μｍであることを特徴とする補助ロール６３。【選択図】図３
2007219163.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属基体と、
前記金属基体上に積層される保護層と、
前記保護層上に積層される離型層とを備え、
前記離型層に面する前記保護層の表面粗さ（Ｒａ）は、０.０５μｍ〜３μｍであることを特徴とする定着補助部材。
【請求項２】
記録材上に形成されたトナー像を定着させる定着装置であって、
記録材の表面に形成されたトナー像に当接して当該トナー像を加熱する加熱部材と、
前記加熱部材に対向して圧接配置される加圧部材と、
前記加熱部材又は前記加圧部材に当接する定着補助部材とを備え、
前記定着補助部材は、
金属基体と、
前記金属基体上に積層される保護層と、
前記保護層上に積層される離型層とを備え、
前記離型層に面する前記保護層の表面粗さ（Ｒａ）は、０.０５μｍ〜３μｍであることを特徴とする定着装置。
【請求項３】
像担持体と、
前記像担持体の表面を帯電させる帯電手段と、
前記帯電手段により帯電した前記像担持体の表面を、画像情報に応じて露光して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により現像してトナー像とする現像手段と、
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トナー像を当該記録材上に加熱定着させる定着手段とを備え、
前記定着手段は、
金属基体と、
前記金属基体上に積層される保護層と、
前記保護層上に積層される離型層とを備え、
前記離型層に面する前記保護層の表面粗さ（Ｒａ）は、０.０５μｍ〜３μｍである定着補助部材を備え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、定着補助部材等に関し、より詳しくは、例えば電子写真方式を採用した複写機やプリンター、或いはファクシミリ等の画像形成装置において、未定着トナー像を加熱・加圧定着するのに用いられる定着装置に係わる定着補助部材等に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真式の複写機等には、記録紙ないし転写材などのシート（記録材）上に転写されたトナー像を該シートに定着させる定着装置が設けられている。この定着装置は、例えば、シート上のトナーを熱溶融させる定着ローラ（定着部材）と、定着ローラに圧接してシートを挟持する加圧ローラ（加圧部材）とを有するものである。
ここで、定着ローラは、通常、中空状に形成され、この定着ローラの中心軸上には発熱体が保持手段により保持される。また、発熱体は、例えばハロゲンランプ等の管状発熱ヒータより構成され、所定の電圧が印加されることにより発熱する。
【０００３】
このような定着ローラを用い、定着ローラの長さよりも短い幅のシートを通紙した場合、定着ローラ上には通紙された部分と通紙されない部分が生じるが、通紙された部分では、シートに定着ローラの熱が奪われるため、定着ローラ表面の温度が下がる。一方、定着ローラ表面は、トナーを溶融可能な温度（定着可能温度）に保つ必要があるため、定着ローラ内部に保持された発熱体に電圧が印加されて、定着ローラ全体が昇温される。そうすると、非通紙部分では必要以上に温度が上昇することとなり、後の通紙時に光沢ムラや高温オフセットといった定着不良の生ずる場合があった。
更に、近年、省エネルギー化、複写速度の高速化、待ち時間ゼロ等の要求により、低熱容量の定着部材を用いて、電磁誘導発熱、抵抗発熱体等で瞬時に発熱させる方法が多く採用されるようになっているが、そのような場合、通紙部分と非通紙部分との間に温度差がより生じやすい傾向となる。
【０００４】
このような事情のもと、加圧部材の表面に接して上記のような温度差を解消するための補助部材が提案されている（特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−２６８４４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ここで、特許文献１において補助部材は、熱伝導性に優れる金属からなる金属ローラとして、又は、熱抵抗の小さいＰＦＡ等の極薄膜が離型層として表面に被服された金属ローラとして記載されているが、補助部材が表面に離型層を有しない場合、長時間の使用のうちに補助部材表面にトナー等の付着物が堆積して温度を均一にする効果が薄れる傾向となる。一方、表面に離型層を有する場合には、付着物の堆積については低減されるものの、定着ロールから供給される高温に長時間さらされる間に、金属表面が酸化されて離型層との密着性が低下し、補助部材の耐久性に問題が生じる場合があった。
【０００７】
そこで、本発明は、以上のような技術的課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、良好な温度均一化効果と、優れた耐久性とを両立する定着補助部材を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
かかる目的のもと、本発明の定着補助部材は、金属基体と、金属基体上に積層される保護層と、保護層上に積層される離型層とを備え、離型層に面する保護層の表面粗さ（Ｒａ）は、０.０５μｍ〜３μｍであることを特徴としている。
【０００９】
また、本発明を、記録材上に形成されたトナー像を定着させる定着装置と捉え、本発明の定着装置は、記録材の表面に形成されたトナー像に当接して当該トナー像を加熱する加熱部材と、加熱部材に対向して圧接配置される加圧部材と、加熱部材又は加圧部材に当接する定着補助部材とを備え、定着補助部材は、金属基体と、金属基体上に積層される保護層と、保護層上に積層される離型層とを備え、離型層に面する保護層の表面粗さ（Ｒａ）は、０.０５μｍ〜３μｍであることを特徴としている。
【００１０】
更に、本発明を画像形成装置と捉え、本発明の画像形成装置は、像担持体と、像担持体の表面を帯電させる帯電手段と、帯電手段により帯電した像担持体の表面を画像情報に応じて露光して静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、静電潜像をトナーにより現像してトナー像とする現像手段と、トナー像を記録材上に転写する転写手段と、記録材上に転写されたトナー像を当該記録材上に加熱定着させる定着手段とを備え、定着手段は、金属基体と、金属基体上に積層される保護層と、保護層上に積層される離型層とを備え、離型層に面する保護層の表面粗さ（Ｒａ）は、０.０５μｍ〜３μｍである定着補助部材を備えることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、良好な温度均一化効果と、優れた耐久性とを両立する定着補助部材が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１は本実施の形態が適用される画像形成装置１００を示した概略構成図である。図１に示す画像形成装置１００は、一般にタンデム型と呼ばれる中間転写方式の画像形成装置であって、電子写真方式により各色成分のトナー像が形成される複数の画像形成ユニット１Ｙ,１Ｍ,１Ｃ,１Ｋ、各画像形成ユニット１Ｙ,１Ｍ,１Ｃ,１Ｋにより形成された各色成分トナー像を、転写手段の一例としての中間転写ベルト１５に順次転写（一次転写）させる一次転写部１０、中間転写ベルト１５上に転写された重畳トナー画像を記録材（記録紙）である用紙Ｐに一括転写（二次転写）させる二次転写部２０、二次転写された画像を用紙Ｐ上に定着させる定着手段の一例としての定着装置６０を備えている。また、各装置（各部）の動作を制御する制御部４０を有している。
【００１３】
本実施の形態において、各画像形成ユニット１Ｙ,１Ｍ,１Ｃ,１Ｋは、矢印Ａ方向に回転する、像担持体の一例としての感光体ドラム１１の周囲に、これらの感光体ドラム１１を帯電する、帯電手段の一例としての帯電器１２、感光体ドラム１１上に静電潜像を書込む、静電潜像形成手段の一例としてのレーザ露光器１３（図中露光ビームを符号Ｂｍで示す）、各色成分トナーが収容されて感光体ドラム１１上の静電潜像をトナーにより可視像化する、現像手段の一例としての現像器１４、感光体ドラム１１上に形成され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、感光体ドラム１１上の残留トナーが除去されるドラムクリーナ１７、などの電子写真用デバイスが順次配設されている。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、略直線状に配置されている。
【００１４】
中間転写体である中間転写ベルト１５は、ポリイミドあるいはポリアミド等の樹脂にカーボンブラック等の帯電防止剤を適当量含有させたフィルム状の無端ベルトで構成されている。そして、その体積抵抗率は１０6〜１０14Ωｃｍとなるように形成されており、その厚みは例えば０.１ｍｍ程度に構成されている。中間転写ベルト１５は、各種ロールによって図１に示すＢ方向に所定の速度で循環駆動（回動）されている。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を回動させる駆動ロール３１、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、中間転写ベルト１５に対して一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、二次転写部２０に設けられるバックアップロール２５、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られるクリーニングバックアップロール３４を有している。
【００１５】
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に対向して配置される一次転写ロール１６で構成されている。一次転写ロール１６は、シャフトと、シャフトの周囲に固着された弾性層としてのスポンジ層とで構成されている。シャフトは鉄、ＳＵＳ等の金属で構成された円柱棒である。スポンジ層はカーボンブラック等の導電剤を配合したＮＢＲとＳＢＲとＥＰＤＭとのブレンドゴムで形成され、体積抵抗率が１０７．５〜１０８．５Ωｃｍのスポンジ状の円筒ロールである。そして、一次転写ロール１６は中間転写ベルト１５を挟んで感光体ドラム１１に圧接配置され、さらに一次転写ロール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）が印加されるようになっている。これにより、各々の感光体ドラム１１上のトナー像が中間転写ベルト１５に順次、静電吸引され、中間転写ベルト１５上において重畳されたトナー像が形成されるようになっている。
【００１６】
二次転写部２０は、中間転写ベルト１５のトナー像担持面側に配置される二次転写ロール２２と、バックアップロール２５とによって構成される。バックアップロール２５は、表面がカーボンを分散したＥＰＤＭとＮＢＲとのブレンドゴムのチューブ、内部がＥＰＤＭゴムで構成されている。そして、その表面抵抗率が１０７〜１０１０Ω／□となるように形成され、硬度は例えば７０°（アスカーＣ）に設定される。このバックアップロール２５は、中間転写ベルト１５の裏面側に配置されて二次転写ロール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が当接配置されている。
【００１７】
一方、二次転写ロール２２は、シャフトと、シャフトの周囲に固着された弾性層としてのスポンジ層とで構成されている。シャフトは鉄、ＳＵＳ等の金属で構成された円柱棒である。スポンジ層はカーボンブラック等の導電剤を配合したＮＢＲとＳＢＲとＥＰＤＭとのブレンドゴムで形成され、体積抵抗率が１０７．５〜１０８．５Ωｃｍのスポンジ状の円筒ロールである。そして、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に圧接配置され、さらに二次転写ロール２２は接地されてバックアップロール２５との間に二次転写バイアスが形成され、二次転写部２０に搬送される用紙Ｐ上にトナー像を二次転写する。
【００１８】
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が接離自在に設けられている。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となる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が配設されている。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が配設されている。この基準センサ４２は、中間転写ベルト１５の裏側に設けられた所定のマークを認識して基準信号を発生しており、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ように構成されている。
【００１９】
さらに、本実施の形態の画像形成装置１００では、用紙搬送系として、用紙Ｐを収容する用紙トレイ５０、この用紙トレイ５０に集積された用紙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、ピックアップロール５１により繰り出された用紙Ｐを搬送する搬送ロール５２、搬送ロール５２により搬送された用紙Ｐを二次転写部２０へと送り込む搬送シュート５３、二次転写ロール２２により二次転写され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、用紙Ｐを定着装置６０に導く定着入口ガイド５６を備えている。
【００２０】
次に、本実施の形態に係る画像形成装置１００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１００では、図示しない画像読取装置（ＩＩＴ）や図示しないパーソナルコンピュータ（ＰＣ）等から出力される画像データは、図示しない画像処理装置（ＩＰＳ）により所定の画像処理が施された後、画像形成ユニット１Ｙ,１Ｍ,１Ｃ,１Ｋによって作像作業が実行される。ＩＰＳでは、入力された反射率データに対して、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が施される。画像処理が施された画像データは、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの４色の色材階調データに変換され、レーザ露光器１３に出力される。
【００２１】
レーザ露光器１３では、入力された色材階調データに応じて、例えば半導体レーザから出射された露光ビーム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に照射している。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によって表面が帯電された後、このレーザ露光器１３によって表面が走査露光され、静電潜像が形成される。形成された静電潜像は、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される。
【００２２】
画像形成ユニット１Ｙ,１Ｍ,１Ｃ,１Ｋの感光体ドラム１１上に形成されたトナー像は、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上に転写される。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）が付加され、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が行われる。
【００２３】
トナー像が中間転写ベルト１５の表面に順次一次転写された後、中間転写ベルト１５は移動してトナー像が二次転写部２０に搬送される。トナー像が二次転写部２０に搬送されると、用紙搬送系では、トナー像が二次転写部２０に搬送され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が供給される。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により搬送され、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は一旦停止され、トナー像が担持された中間転写ベルト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がなされる。
【００２４】
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がバックアップロール２５に押圧される。このとき、タイミングを合わせて搬送された用紙Ｐは、中間転写ベルト１５と二次転写ロール２２との間に挟み込まれる。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）が印加されると、二次転写ロール２２とバックアップロール２５との間に転写電界が形成される。そして、中間転写ベルト１５上に担持された未定着トナー像は、二次転写ロール２２とバックアップロール２５とによって押圧される二次転写部２０において、用紙Ｐ上に一括して静電転写される。
【００２５】
その後、トナー像が静電転写された用紙Ｐは、二次転写ロール２２によって中間転写ベルト１５から剥離された状態でそのまま搬送され、二次転写ロール２２の用紙搬送方向下流側に設けられた搬送ベルト５５へと搬送される。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て、用紙Ｐを定着装置６０まで搬送する。定着装置６０に搬送された用紙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ることで用紙Ｐ上に定着される。そして定着画像が形成された用紙Ｐは、画像形成装置１００の排出部に設けられた排紙載置部に搬送される。
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は、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され、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上から除去される。
【００２６】
次に、本実施の形態の画像形成装置１００に用いられる定着装置６０について説明する。図２は、本実施の形態における定着装置６０の構成を示す側断面図である。図２に示すように、用紙Ｐ上に形成されたトナー像を定着させる定着装置６０は、用紙Ｐの表面に形成されたトナー像に当接してトナー像を加熱する、加熱部材の一例としての定着ロール６１と、この定着ロール６１に対向して圧接配置された、加圧部材の一例としての加圧ロール６２と、この加圧ロール６２に当接する、定着補助部材の一例としての補助ロール６３とにより主要部が構成されている。
【００２７】
定着ロール６１は、円筒状の芯金６１１に耐熱性弾性体層６１２と、その外周面に離型層６１３とが積層して形成され、芯金６１１の内部にはハロゲンヒータ等からなる加熱源６１４が配設されている。
また、加圧ロール６２は、芯金６２１に耐熱性弾性体層６２２と、その外周面に耐熱性樹脂被膜あるいは耐熱性ゴム被膜による離型層６２３とを積層して形成したものである。そして、定着ロール６１と加圧ロール６２との圧接部Ｎに、未定着のトナー像を担持した用紙Ｐを通過させて、未定着トナー像に対して加熱と加圧とを行うことによって、記録紙にトナー像を定着することができる。
なお、圧接部Ｎの下流側近傍には、剥離補助部材７０が配設され、定着ロール６１から剥離された用紙Ｐを完全に定着ロール６１から分離する。
【００２８】
次に、本実施の形態における補助ロール６３について説明する。図３は、補助ロール６３の層構造を示した図である。図３に示すように、補助ロール６３は、金属基体６３１と、金属基体６３１の外表面上に積層される保護層６３２と、保護層６３２上に更に積層される離型層６３３とを備えている。
【００２９】
金属基体６３１は、温度均一性の観点から熱導伝性の高い材料として、金、銀、乃至銅を主成分として含む金属にて形成されるのが好ましいが、中でも、耐久性や製造コストの観点から銅を主成分として含む金属にて形成されるのが好ましい。
また、金属基体６３１の態様としては、補助ロール６３に良好な熱伝導性を発現させる観点から、ヒートパイプであることが好ましい。ここで、ヒートパイプとは、液体の蒸発と凝縮の潜熱を利用した熱輸送装置を意味する。パイプの内部はほぼ真空であり、水やフロンといった気体・液体の態変化の容易な液体が封止されているものであることが好適である。また、液体の移動を毛細管現象により促進するために、パイプの内部に繊維などの毛細管構造を有していても良い。ヒートパイプ内の熱の移動は素早く、結果として、加圧ロール又は定着ロールに対する良好な温度均一化効果がもたらされる。
【００３０】
金属基体６３１の直径としては、通常５ｍｍ〜３０ｍｍ、好ましくは１０ｍｍ〜２０ｍｍである。また、金属基体６３１としてヒートパイプを用いる場合、そのパイプ壁面の肉厚としては、通常０．５ｍｍ〜５ｍｍ、好ましくは１ｍｍ〜２ｍｍである。
【００３１】
更に、金属基体６３１の外周表面の表面粗さ（Ｒａ）値としては、通常０.０５μｍ〜３μｍ、好ましくは０．１μｍ〜２μｍである。当該Ｒａ値が過度に大きいと、金属基体の上に形成される保護層の表面粗さを制御することが困難となる場合があり、一方、過度に小さいと、保護層との密着力が低下してしまう場合がある。
ここで、本実施の形態において表面粗さ（Ｒａ）値とは、ＪＩＳ  Ｂ  ０６０１−１９９４にいう算術平均粗さをいい、サーフコム１４００（株式会社東京精密製の測定器）を用いて、基準長さ４.０ｍｍ、送り速度０．３ｍｍ／ｓで測定した値である。
なお、上記表面粗さ（Ｒａ）値の調整方法としては、特に限定されるものではないが、例えば、ヒートパイプの表面に機械的にサンドブラスト処理や研磨処理を施す方法や、化学的に表面処理する方法、等を適宜採用し得る。
【００３２】
保護層６３２は、金属基体６３１の酸化劣化を防止するために設けられる層である。特に金属基体６３１が銅で形成されている場合、酸素共存下で加熱されると容易に酸化される。そして、金属基体６３１の表面が酸化されて形成される酸化銅は、離型層６３３との密着性に劣る傾向となる。従って、離型層６３３を焼成により形成する場合に加えられる熱はもとより、頻繁に加熱条件下におかれる定着装置の構成部材として用いられる場合には、長期にわたり安定して補助ロール６３を使用することが困難であった。
本実施の形態においては、金属基体６３１の表面に保護層６３２を積層することにより、金属基体６３１の表面が酸化されることを防止し、金属基体６３１と離型層６３３との密着性が低下することを防止している。
【００３３】
そして、保護層６３２としては、耐酸化金属にて形成された層であることが好ましい。このような耐酸化金属としては、特に限定されるものではないが、例えば、チタン、ニッケル、亜鉛等を主成分として含む金属、又はこれらの酸化物等が挙げられる。特に、ニッケルを含有することが、強度の観点から好適である。また、ニッケルはメッキ法により容易に層形成できるため、コスト・加工性の観点からも好ましく、例えばニッケル層は電解ニッケルメッキにより形成することができる。
ここで、「耐酸化金属」とは、酸化劣化に対して耐久性を有する金属をいう。
また、本実施の形態において、「主成分」とは、特定の成分がマトリックス中に占める割合が、通常５０質量％以上、好ましくは９０質量％以上であることを意味し、１００質量％であってもよい。
【００３４】
保護層６３２の形成方法としては、特に限定されるものではないが、例えば、メッキ法、物理蒸着法（ＰＶＤ法）、エピタキシー法、化学蒸着法（ＣＶＤ法）等を適宜採用し得る。これらの方法のうちの複数を併用することも可能である。特に、メッキ法を採用することが、コスト・加工性の観点から好適である。また、光沢剤の添加量、電解条件により、表面粗さを容易にコントロールすることができる観点からも好適である。
【００３５】
ここで、メッキ法について詳細に説明する。
まず、保護層６３２を構成する金属としては、上述したようなニッケル（Ｎｉ）等の金属が好ましく用いられる。その場合、ニッケルメッキ層を形成するためのメッキ液としては、塩化ニッケルと硫酸ニッケルとホウ酸を含むメッキ液が好ましく使用される。
【００３６】
また、メッキ液には、所望により光沢剤、ｐＨ調整剤、ピット防止剤、等を配合することができる。
光沢剤としては、市販品を用いることができ、奥野製薬株式会社製トップセリーナ７３、トップセリーナ９５、スーパーネオライト、スーパーゼナー、モノライト、トップルナー、トップレオナＮＬ、アクナＢ−３０、アクナＢ、ターボライト、荏原ユージライト株式会社製＃８１０、＃８１、＃８３、＃８１−Ｊ等を使用し得る。メッキ液中の光沢剤の配合量としては、通常０．５ｍｌ／Ｌ〜３０ｍｌ／Ｌ、好ましくは１ｍｌ／Ｌ〜２０ｍｌ／Ｌである。
【００３７】
メッキ条件としては、例えば、以下のような条件を採用し得る。
即ち、メッキ温度としては、通常２５℃〜６０℃、好ましくは４０℃〜５５℃である。メッキ液ｐＨとしては、通常３．５〜４．８、好ましくは３．８〜４．２である。陰極電流密度としては、通常２Ａ／ｄｍ２〜２０Ａ／ｄｍ２、好ましくは２Ａ／ｄｍ２〜１０Ａ／ｄｍ２である。
【００３８】
なお、保護層６３２の厚さとしては、通常０．５μｍ〜１０μｍ、好ましくは２μｍ〜８μｍである。保護層６３２の厚さが過度に大きいと、熱伝導性が損なわれる場合があり、一方、過度に小さいと、金属基体の保護効果が発揮できない場合や目的とする表面粗さ（Ｒａ）に形成出来ない場合がある。
【００３９】
離型層６３３に面する保護層６３２の表面粗さ（Ｒａ）値としては、０.０５μｍ〜３μｍである。本実施の形態においては、当該Ｒａ値を上記範囲に規定することにより、良好な温度均一化効果と、優れた耐久性とを両立する補助ロール６３が実現されるものである。Ｒａ値が０．０５μｍ未満である場合には、離型層６３３と保護層６３２との密着力が低下し、長期にわたって補助ロール６３を安定に使用することができない。一方、Ｒａが３μｍを超える場合には、離型層６３３の外周表面が粗面化状態となり、加圧ロール６２との接触面積の低下によって熱伝導性が低下するため、加圧ロール６２の表面温度を均一化させる効果が期待できない。
【００４０】
上記表面粗さＲａの調整方法としては、保護層６３２を形成した後に保護層６３２の所定の表面部分を粗面化する方法であってもよいし、保護層６３２の形成条件を調節する方法であってもよい。
ここで、保護層６３２を形成した後に保護層６３２の所定の表面部分を粗面化する方法としては、金属基体６３１の表面に施される上述したＲａ調整方法を採用し得る。
また、保護層６３２の上記表面粗さＲａの調整方法として、保護層６３２をメッキ法により形成する場合には、例えば、メッキ液に配合する光沢剤の添加量を調節する方法、メッキ時の通電条件を調節する方法、保護層６３２の厚みを調節する方法、被メッキ物となる金属基体６３１の表面状態を予め調節する方法、等が挙げられる。
【００４１】
離型層６３３は、補助ロール６３の表面に良好な離型性を付与するために設けられる層である。
離型層６３３を形成する素材としては、特に限定されるものではないが、例えばフッ素系樹脂、フッ素ゴム、シリコンゴム等が挙げられる。中でも、トナーに対する優れた離型性を発現させる観点から、フッ素系樹脂にて形成されることが好ましい。
【００４２】
ここで、フッ素系樹脂としては、特に限定されるものではないが、例えば、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重合体（ＰＦＡ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合樹脂（ＥＴＦＥ）、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樹脂（ＦＥＰ）等のフッ素樹脂やフッ化ピッチを挙げることができる。これらは１種を単独で、又は２種以上を併用してもよい。
【００４３】
これらフッ素系樹脂は通常、溶媒に溶解、あるいは分散させた塗布液の状態で使用される。
保護層６３２の外周表面にフッ素系樹脂を用いて離型層６３３を形成する方法としては、特に限定されるものではないが、例えば、浸漬法、スプレーコーティング法、ロールコート法等により外周表面に塗布した後、焼成する方法を採用することができる。焼成温度としては、通常、２８０℃〜４１０℃、好ましくは３２０℃〜３８０℃である。焼成温度が過度に大きいと、熱により離型層が劣化してしまう場合があり、一方、過度に小さいと、フッ素系樹脂が溶融不足となり、離型層が均一に形成されない場合がある。
なお、焼成雰囲気としては空気雰囲気でもよいが、金属基体の酸化劣化防止の観点から、不活性ガス雰囲気や不活性ガス雰囲気であることが好ましい。
【００４４】
ここで、離型層６３３外周面の表面粗さ（Ｒａ）値としては、通常、０.０５μｍ〜３μｍ、好ましくは０．１μｍ〜２μｍである。Ｒａ値が過度に大きいと、加圧ロールに対する接触面積が小さく、熱伝導性に劣る場合がある。一方、過度に小さいと、加圧ロールを介して付着するトナー量が大きくなり、温度均一化効果が損なわれる場合がある。
【００４５】
離型層６３３の厚さとしては、通常１μｍ〜３０μｍ、好ましくは５μｍ〜２０μｍである。離型層６３３の厚さが上記範囲を逸脱すると、熱伝導性に劣ったり、耐久性及び／又は耐摩耗性に劣ったりする場合がある。
【００４６】
このように、本実施の形態の補助ロール６３では、金属基体６３１と離型層６３３との間に保護層６３２が介在しているので、離型層６３３を焼成により形成する場合に金属基体６３１の表面が熱を加えられたとしても、金属基体６３１の表面が酸化して金属基体６３１と離型層６３３との密着性が損なわれる虞、また、長期にわたり補助ロール６３を使用した場合にも、経時的に金属基体６３１の表面が酸化されて金属基体６３１と離型層６３３との密着性が損なわる虞が少ない。また、離型層６３３に面する保護層６３２の表面粗さが一定範囲に規定されているため、補助ロール６３に求められる温度均一化効果と、保護層６３２と離型層６３３との高度な密着性とが両立した定着補助部材が実現されるものである。
【実施例】
【００４７】
以下、実施例およびこれに対する比較例に基づき、本実施の形態の補助ロール６３について具体的に説明する。なお、本実施の形態の補助ロール６３は、下記実施例に限定されるものではない。
【００４８】
［実施例１］
まず、金属基体となる内部液注入前状態のヒートパイプ（住友軽金属株式会社製。銅製。１６ｍｍφ、肉厚１ｍｍ。）を用意した。
次に、上記金属基体（ヒートパイプ）外周面に前処理として酸活性化処理（トップサン，奥野製薬工業株式会社製を使用）を３分間行なった。水洗後、ニッケル浴にてメッキを次の条件で行い、耐酸化性のニッケル膜（保護層）を積層した。水洗後、ニッケル膜層の厚みは８μｍで、表面粗さＲａは０.０５μｍであった。
【００４９】
（メッキ液組成）
（１）塩化ニッケル：４５ｇ／Ｌ
（２）硫酸ニッケル：２５０ｇ／Ｌ
（３）ホウ酸：４５ｇ／Ｌ
（４）硫酸：微量（ｐＨ調整のみ）
（５）光沢剤：５ｍｌ／Ｌ（トップセリーナ７３：奥野製薬工業株式会社製）
【００５０】
（メッキ条件）
（１）メッキ液温度：５０℃
（２）ｐＨ：４
（３）陰極電流密度：２Ａ／ｄｍ2
（４）処理時間：１６分
【００５１】
更に、上記ニッケルメッキを行なった金属基体を、フッ素樹脂ディスパージョン（５１０ＣＬ：三井・デュポンフロロケミカル社製）中に浸漬し、引き上げ速度３０ｍｍ／ｍｉｎにて引き上げることにより塗膜を形成し、この塗膜を指触乾燥後、３６０℃で溶融焼成を行なった（ディッピング塗布方法）。この方法でフッ素樹脂からなる膜厚２０μｍの離型層を形成した。
【００５２】
最後に、上記離型層の形成後、金属基体（ヒートパイプ）内部に純水を注入して封止し、補助ロール６３を得た。
この補助ロール６３は、熱伝導性が良く、保護層−離型層の密着性も良い。さらに加熱定着装置に組込み２０万枚の通紙テストを行なった結果、剥れが無く耐久性が良好であった。
【００５３】
［実施例２］
まず、実施例１と同様のヒートパイプを用意した。
次に、上記金属基体（ヒートパイプ）外周面に前処理として酸活性化処理（トップサン，奥野製薬工業株式会社製を使用）を３分間行なった。水洗後、ニッケル浴にてメッキを次の条件で行い、耐酸化性のニッケル膜（保護層）を積層した。水洗後、ニッケル膜層の厚みは２μｍで、表面粗さＲａは３μｍであった。
【００５４】
（メッキ液組成）
（１）塩化ニッケル：４５ｇ／Ｌ
（２）硫酸ニッケル：２５０ｇ／Ｌ
（３）ホウ酸：４５ｇ／Ｌ
（４）硫酸：微量（ｐＨ調整のみ）
（５）光沢剤：なし
【００５５】
（メッキ条件）
（１）メッキ液温度：５０℃
（２）ｐＨ：４
（３）陰極電流密度：４Ａ／ｄｍ2
（４）処理時間：２分
【００５６】
更に、実施例１と同様にしてフッ素樹脂からなる膜厚２０μｍの離型層の形成、及び金属基体への液封止を行い、補助ロール６３を得た。
この補助ロール６３は、熱伝導性が良く、保護層−離型層の密着性も良い。さらに加熱定着装置に組込み２０万枚の通紙テストを行なった結果、剥れが無く耐久性が良好であった。
【００５７】
［比較例１］
まず、実施例１と同様のヒートパイプを用意した。
次に、上記金属基体（ヒートパイプ）外周面に前処理として酸活性化処理（トップサン，奥野製薬工業株式会社製を使用）を３分間行なった。水洗後、ニッケル浴にてメッキを次の条件で行い、耐酸化性のニッケル膜（保護層）を積層した。水洗後、ニッケル膜層の厚みは８μｍで、表面粗さＲａは０．０１μｍであった。
【００５８】
（メッキ液組成）
（１）塩化ニッケル：４５ｇ／Ｌ
（２）硫酸ニッケル：２５０ｇ／Ｌ
（３）ホウ酸：４５ｇ／Ｌ
（４）硫酸：微量（ｐＨ調整のみ）
（５）光沢剤：５ｍｌ／Ｌ（トップセリーナ７３：奥野製薬工業株式会社製）
【００５９】
（メッキ条件）
（１）メッキ液温度：５０℃
（２）ｐＨ：４
（３）陰極電流密度：１Ａ／ｄｍ2
（４）処理時間：３２分
【００６０】
更に、実施例１と同様にしてフッ素樹脂からなる膜厚２０μｍの離型層の形成、及び金属基体への液封止を行い、補助ロール６３を得た。
この補助ロール６３は、熱伝導性は良いが、保護層−離型層の密着性は悪い。さらに加熱定着装置に組込み２０万枚の通紙テストを行なった結果でも、密着不良が発生した。
【００６１】
［比較例２］
まず、実施例１と同様のヒートパイプを用意した。
次に、上記金属基体（ヒートパイプ）外周面に前処理として酸活性化処理（トップサン，奥野製薬工業株式会社製を使用）を３分間行なった。水洗後、ニッケル浴にてメッキを次の条件で行い、耐酸化性のニッケル膜（保護層）を積層した。水洗後、ニッケル膜層の厚みは２μｍで、表面粗さＲａは４μｍであった。
【００６２】
（メッキ液組成）
（１）塩化ニッケル：４５ｇ／Ｌ
（２）硫酸ニッケル：２５０ｇ／Ｌ
（３）ホウ酸：４５ｇ／Ｌ
（４）硫酸：微量（ｐＨ調整のみ）
（５）なし
【００６３】
（メッキ条件）
（１）メッキ液温度：５０℃
（２）ｐＨ：４
（３）陰極電流密度：３２Ａ／ｄｍ2
（４）処理時間：１５秒
【００６４】
更に、実施例１と同様にしてフッ素樹脂からなる膜厚２０μｍの離型層の形成、及び金属基体への液封止を行い、補助ロール６３を得た。
この補助ロール６３は、熱伝導性は悪いが、保護層−離型層の密着性は良い。加熱定着装置に組込み２０万枚の通紙テストを行なった結果は、剥れが無く耐久性は良好であった。
【００６５】
［比較例３］
まず、実施例１と同様のヒートパイプを用意した。
次に、保護層は形成せず、離型層の形成および液注入封止を実施例１と同様に行なった。
この補助ロール６３は、初期評価での熱伝導性は良かったが、接着性が不良であった。
これらの結果を表１にまとめた。
【００６６】
【表１】
2007219163.tif 000003
【００６７】
（保護層粗さ）
離型層に面する保護層の表面粗さ（Ｒａ）を意味する。
（熱伝導性）
赤外放射温度計（キーエンス株式会社製ＩＴ２−０２）を用いて補助ロール６３の表面温度分布を測定し、以下の基準で評価した。
○：中央部１８０℃設定に対し、非通紙部２３０℃以下。
×：中央部１８０℃設定に対し、非通紙部２３０℃以上。
（接着初期評価）
離型層の形成直後に目視で観察し、下記基準で評価した。
○：碁盤目剥離テストにて剥れ無し。
×：碁盤目剥離テストにて剥れ有り。
（テスト後接着評価）
２０万回の通紙テストを行った後に目視で観察し、下記基準で評価した。
○：碁盤目剥離テストにて剥れ無し。
×：碁盤目剥離テストにて剥れ有り。
【００６８】
表１の結果から、実施例１，２の補助ロール６３は、金属基体上に保護層となる耐酸化金属膜が積層され、更に離型層が積層されると共に、保護層の外周面のＲａ値が適切に調整されているので、表面にトナー等の付着物が付きにくく、熱伝導性が良く温度を均一にする効果が高かった。しかも、長時間の加熱定着においても、金属基体表面の酸化劣化を防止することができ、離型層との接着耐久性も良好であった。
一方、比較例１の補助ロール６３は、保護層のＲａ値が小さすぎるため、離型層を焼成により形成した時点で離型層が保護層から剥離していた。
また、比較例２の補助ロール６３は、保護層のＲａ値が大きすぎるため、熱伝導性が不十分であった。
更に、比較例３の補助ロール６３は、保護層を設けなかったために、金属基体表面が酸化劣化し、離型層を焼成により形成した時点で離型層が保護層から剥離していた。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本実施の形態が適用される画像形成装置を示した概略構成図である。
【図２】本実施の形態における定着装置の構成を示す側断面図である。
【図３】補助ロールの層構造を示した図である。
【符号の説明】
【００７０】
６０…定着装置，６１…定着ロール，６２…加圧ロール，６３…補助ロール，１００…画像形成装置，６３１…金属基体，６３２…保護層，６３３…離型層
【図１】
2007219163.tif 000004
【図２】
2007219163.tif 000005
【図３】
2007219163.tif 000006