JP5652611B2 - 定着部材、定着装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の電子写真方式の画像形成装置に備える定着装置、該定着装置に備える高離型性定着部材に関する。

従来、電子写真方式を採用した装置、例えば、複写機、プリンタ、ファクシミリなどの画像形成装置においては、通常、回転する感光体ドラムを有し、この感光体ドラムの感光層を一様に帯電させた後でレーザ走査ユニットからのレーザービームによって露光して静電潜像を形成する。さらに、静電潜像をトナーによって現像した後、記録材としての転写紙上に転写し、さらに、その転写紙を熱定着装置に通過させ、熱定着させる機構が設けられている。
しかしながら、カラー画像に適した定着性を得るための十分な弾性を保有する定着部材は、耐摩耗性・トナー離型性に著しく劣るという課題を持っている。

一般に、定着方式としては定着ローラ又は定着ベルトと、これに圧接する加圧ローラとの間に記録シートを通過させることによって記録シート上に付着しているトナーを熱により軟化させつつ加圧することにより、記録シート上にトナー像を定着させる定着方式が採用されている。
この定着方式では、用紙に融着したトナー像が定着部材に接触するので、離型性のよい材料（たとえばフッ素系樹脂）が表面に１５〜３０μｍの膜厚にて形成される。しかし、樹脂であるがゆえに材料硬度が高いという短所がある。硬度が高いと、静電的に形成されたトナー画像を熱と圧力により定着させる際に、紙繊維の凹凸に対する追従性が低く、高画質な画像が得られない。特に近年は前述のようにカラー化により複数種のカラートナーを包み込むようにして溶融状態にする必要があるため、その影響は顕著である。

この課題を解決すべく、弾性体（たとえばシリコーンゴムやフッ素ゴム）を定着部材の表面に形成する方法がとられている。
定着部材に弾性体を用いることにより前述の追従性が改善されるが、上記フッ素樹脂ほどの耐久性が確保できないため、転写紙の摩擦や転写紙を分離するための分離爪などによる傷が発生すると、定着部材に傷を付け、定着工程で傷が転写されて異常画像を発生させる。また、従来技術として、耐摩耗性向上のために、弾性層にシリコーンゴム組成物に多量のシリカ微粉末やアルミナ微粉末を配合する技術が公知であるが、このようなシリコーンゴムはゴム硬度が高くなり、前述の高画質を得るための十分な弾性が得られない。そのため例えば特許文献１にあるように、ゴムの低硬度化のためには架橋密度を低くしたりして、これを改善するための材料に関する発明も提案がなされている。しかしこの場合も、ゴム強度が低下するため、無機充填物の脱落などが発生し、十分な耐摩耗性を得られない。条件によっては無機充填材が摩耗材として作用し、摩耗が促進される場合もある。

さらに、弾性体を用いた定着部材は上記フッ素樹脂ほどの離型性が確保できず、離型性を補うために相溶性のある低分子オイル成分を塗布あるいは含浸することでオフセットを防止する必要がある。しかし、この方法では非稼動時のオイル成分の染み出しによる転写紙汚染やメンテナンス性、離型継続性、さらにはオフセット防止用液体を供給するための装置が必要なため、定着装置が複雑になる等の課題をもっている。そこでシリコンオイル等を用いないで、かわりにトナー中から加熱時にオフセット防止液体を供給しようという考えから、トナー中に離型剤を添加する方法が提案されている。（例えば、特許文献２〜４参照）しかし、充分な離型効果を出すために多量にこのような添加剤を加えると、感光体へのフィルミングやキャリアやスリーブなどのトナー担持体の表面を汚染し、画像が劣化し実用上問題となる。そこで画像を劣化させない程度に少量の離型剤をトナー中に添加することが必要となっている。そのために定着部材により高いトナー離型性が求められている。
また、特許文献５には定着部材の弾性材として金属アルコキシドと有形ケイ素化合物とを含むゾル液を加熱ゲル化せしめて得られる有機・無機ハイブリッドを用いて耐熱性と離型性を向上させることが提案されているが、実用化されていないようである。

本発明は上記課題を解決するためのものであり、カラー化に対応した高画像を得るのに十分な弾性を維持したまま、最表面の耐久性と離型性を大幅に向上させた定着部材を実現する。結果として高画質化と高信頼を両立し、長時間安定した定着を実現できる定着装置、および電子写真式の画像形成装置を提供する。

本発明は以下に記載する通りの定着部材、定着装置及び画像形成装置である。
（１）記録媒体上のトナー像を加熱して当該記録媒体に定着させるプロセスに用いられる定着部材であって、その基材上に３ないし４つの酸素原子と結合した珪素原子を有するポリオルガノシロキサンを含有する表層を設け、前記ポリオルガノシロキサン層が、深さ方向に酸素濃度の極大値を持つことを特徴とする定着部材。
（２）前記ポリオルガノシロキサン層を含有する表層が、深さ方向に炭素濃度の極小値を持つことを特徴とする（１）に記載の定着部材。
（３）前記ポリオルガノシロキサンを含有する表層において、酸素濃度極大値を示す深さ位置と炭素濃度極小値を示す深さ位置とが一致することを特徴とする請求項１〜２のいずれかに記載の定着部材。
ことを特徴とする（１）〜（３）のいずれかに記載の定着部材。
（４）前記ポリオルガノシロキサンを含有する表層の表面に、酸素を介した結合によりパーフルオロアルキルエーテル基が形成されていることを特徴とする（１）〜（３）のいずれかに記載の定着部材。
（５）前記基材と前記ポリオルガノシロキサンを含有する表層との間に弾性層が設けられていることを特徴とする（１）〜（４）のいずれかに記載の定着部材。
（６）前記弾性層がシロキサン結合を主鎖とする弾性ゴムであることを特徴とする（５）に記載の定着部材。
（７）前記弾性ゴムがフロオロシリコーンゴムであることを特徴とする（６）に記載の定着部材。
（８）ユニバーサル硬度（５μｍ押込み時）が０．５Ｎ／ｍｍ²以下であることを特徴とする（１）〜（７）のいずれかに記載の定着部材。
（９）（１）〜（８）のいずれかに記載の定着部材を有する定着装置。
（１０）定着部材が定着ローラ及び、該定着ローラに対抗配置されている加圧ローラの少なくとも一方として用いられていることを特徴とする（９）に記載の定着装置。
（１１）定着部材が、定着ベルト及び概定着ベルトに対向配置されている加圧ベルトの少なくとも一方として用いられていることを特徴とする（９）に記載の定着装置。
（１２）（９）〜（１１）のいずれかに記載の定着装置を用いたことを特徴とする電子写真式の画像形成装置。

上記（１）〜（４）の発明に対応する作用効果
「耐摩耗性を向上させることによる高耐久性」を実現する定着部材を提供できる。
上記（５）〜（９）の発明に対応する作用効果
上記（１）〜（４）の発明の効果に加えて、最表面の離型性を向上させ、溶融トナーの付着力低減や転写紙の巻きつきに起因するジャムを低減し、長期にわたり安定した定着を実現できる。
上記（１０）〜（１２）の発明に対応する作用効果
上記（１）〜（９）の発明の効果に加えて、この定着部材を用いることで、耐久性・信頼性を向上させた定着装置を提供できる
上記（１３）の発明に対応する作用効果
この定着装置を有することで、高耐久、高信頼を有する電子写真方式の複写機、ファクシミリ、レーザービームプリンターが利用可能であり、「環境負荷低減」や「顧客満足の向上」に寄与できる。

画像形成装置の概略を示す図である。 ベルト方式の定着装置の概略を示す図である。 定着部材の構成の概略を示す図である。 定着部材表面のＣ６０ Ｄｅｐｔｈ Ｐｒｏｆｉｌｅの測定結果を示す図である 定着部材表面のＣ６０ Ｄｅｐｔｈ Ｐｒｏｆｉｌｅの測定結果を示す図である

以下本発明についてその詳細を説明する。
まず、本発明の定着部材が使用される画像形成装置の概要について説明する。
図１は複写装置の感光体とその作像系及び定着装置の構成を概念的に示したものである。この電子写真方式の画像形成装置における画像作成プロセスは、回転する感光体ドラム１０１の感光層を帯電ローラ１０２を用いて一様に帯電させた後、図示しないレーザ走査ユニットからのレーザービーム１０３によって露光し、それによって感光体ドラム１０１上の静電潜像をトナーによって現像してトナー像とし、そのトナー像を記録シート１０７上に転写し、さらにその記録シート１０７を定着装置に通してトナー像を加熱、加圧して記録シートに定着させるように構成する。
なお図中１０４は現像ローラ、１０５はパワーパック（電源）、１０６は転写ローラ、１０８はクリーニング装置、１０９は表面電位計である。定着装置は、基材とこの基材上に設けた弾性層とからなる加熱定着ローラ１１０を使用する。このような加熱定着ローラ１１０は、芯金の中空部に回転中心線に沿ってハロゲンランプ等のヒータを配置し、その輻射熱によって加熱定着ローラ１１０を内側から加熱するようにする。

また加熱定着ローラ１１０と平行に、これに圧接する加圧ローラ１１１を設け、加圧ローラ１１１と加熱定着ローラ１１０との間に記録シートを通過させることにより、記録シート上に付着しているトナーを加熱定着ローラ１１０の熱により軟化させつつ、加圧ローラ１１１と加熱定着ローラ１１０との間に挟むことによって加圧することにより、記録シート上にトナー像を定着させる。

本発明においては定着装置をベルト方式の定着装置としても良い。
図２にベルト方式の定着装置を示す。図中１１３は定着ベルト、１１４は定着ローラ、１１５は加圧ローラ、１１６は加熱ローラである。ここで、フルカラーの複写機やレーザプリンタでは、マゼンタ、シアン、イエロー、ブラックの４色のカラートナーが用いられるが、カラー画像の定着時には、これらのカラートナーを溶融状態で混合する必要があり、トナーを低融点化して溶融しやすくするとともに、定着ベルト１１３の表面で、複数種のカラートナーを包み込むようにして溶融状態で、均一に混合させることが必要になる。（以降文中では定着ローラ、定着ベルトを総称して定着部材と表記することがある。）

以下、本発明に用いた定着ベルト部材について詳述する。
図２に示すように、発熱部材としての定着ベルトは定着ローラ（１１４）と加熱ローラ（１１６）とに張架・支持されている。
また、図３は定着部材の構成を示す概略図であり、定着部材は基材２０１と弾性層２０２から構成されている。

基材２０１は、耐熱材料からなり、例えば、ポリイミド、ポリアミドイミド、ＰＥＥＫ、ＰＥＳ、ＰＰＳ、フッ素樹脂等の樹脂材料を用いることができる。樹脂材料に、磁性導電性粒子を分散したものを用いることもできる。その場合、樹脂材料に対して磁性導電性粒子を２０〜９０重量％の範囲内で添加する。具体的には、ワニス状態の樹脂材料中に、ロールミル、サンドミル、遠心脱泡装置等の分散装置を用いて磁性導電性粒子を分散する。これを溶剤により適当な粘度に調整して、金型により所望の層厚に成形する。また、金属でも形成可能であり、具体的には、ニッケル、鉄、クロムの合金であって、それ自体が発熱しても良い。基材の層厚は、熱容量及び強度の点から、３０〜５００μｍに形成されている。

金属材料の場合はベルトの撓みを考慮して、１００μｍ以下の膜厚であることが望ましい。金属材料の場合は、各材料の添加量と加工条件とを調整することで所望のキューリー点を得ることができ、キューリー点が定着ベルトの定着温度近傍となる磁性導電性材料にて発熱層を形成することで、発熱層は電磁誘導によって過昇温されることなく加熱できる。また、弾性体でも形成でき、例えば、天然ゴム、ＳＢＲ、ブチルゴム、クロロプレンゴム、二トリルゴム、アクリルゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴム、フロロシリコーンゴム、ふっ素ゴム、液状フッ素エラストマーなどが上げられるが、特に耐熱性の点からシリコーンゴム、フロロシリコーンゴム、ふっ素ゴム、フルオロカーボンシロキサンゴム、液状フッ素エラストマーなどが好ましい。

また、また前記基材上に形成される弾性層２０２は耐熱性のある弾性体、好ましくは耐熱性ゴムが用いられ、例えば、天然ゴム、ＳＢＲ、ブチルゴム、クロロプレンゴム、二トリルゴム、アクリルゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴム、フロロシリコーンゴム、ふっ素ゴム、液状フッ素エラストマーなどが上げられるが、特に耐熱性の点からシリコーンゴム、フロロシリコーンゴム、ふっ素ゴム、フルオロカーボンシロキサンゴム、液状フッ素エラストマーなどが好ましい。特に耐熱性・離型剤濡れ性の点から、シリコーンゴム、フロロシリコーンゴムが好ましい。

本発明の一つの実施態様としては、これらの弾性体に表面改質処理を行う。表面改質処理としてはプラズマ処理や電子線架橋、ＵＶオゾン処理などが可能である。プラズマ処理の場合、プラズマ発生装置としては平行平板型、容量結合型、誘導結合型のほか、コロナ放電処理や大気圧プラズマ装置でも可能である。耐久性の観点から減圧プラズマ処理が好ましい。反応圧力は０．０５〜１００Ｐａとし、望ましくは１〜２０Ｐａである。反応ガスとしては不活性ガス、希ガス、酸素などのガスが有効であるが、効果の持続性においてアルゴンが好ましい。照射電力量は（出力×照射時間）により規定されるが、５〜２００Ｗｈで設定され、１０〜５０Ｗｈが好ましい。

従来技術として、プラズマやＵＶ処理などにより励起・酸化させることで活性基を形成し、層間接着力を高めることが提案されているが、層間への適用に限定され、最表面への適用はむしろ離型性を低下させるため好ましくないことがわかっている。また、反応を酸素存在下で行い、効果的に反応活性基（水酸基）を導入しており、本発明と本質が異なる。本発明は酸素が少なく減圧された反応環境によるプラズマ処理のため、表面の再架橋・結合を促し、「結合エネルギーの高いＳｉ−Ｏ結合の増加」に起因して耐久性が向上し、さらに「架橋密度向上による緻密による緻密化」に起因して離型性が向上すると思われる。（なお、本発明においても一部活性基は形成されてしまうが、後述するカップリング剤にて処理することにより、活性基を失活させ、離型を向上させている。）

以上の方法で作成した定着部材をＸＰＳにて最表層から内部に向かって深さ分析を実施した。ＸＰＳとは、光電子効果により飛び出す電子を捕捉することにより、測定物原子の存在濃度比や結合状態を知ることができる装置である。

本発明で弾性層として用いることができるシリコーンゴムはシロキサン結合のため主成分をＳｉ、Ｏ、Ｃとして、ワイドスキャンスペクトルを測定し、各元素の相対ピーク強度比から表層から内部に存在する各原子の深さ方向の存在濃度比（ａｔｏｍｉｃ％）を求めた。結果を図４（ａ）に示す。横軸は表面から内部方向への分析深さであり、縦軸は存在濃度比である。
さらに、シリコーンゴムの場合、Ｓｉの２ｐ軌道の電子が飛び出すエネルギーを測定することにより、珪素に結合している元素及び結合状態を知ることができる。図４（ｂ）にＳｉの結合状態を示すＳｉ２ｐ軌道におけるナロースキャンスペクトルからピーク分離を行い、化学結合状態を求めた。横軸は結合エネルギーで縦軸は強度比である。また、下から上に向かっては深さ方向での測定スペクトルを示している。
測定条件を表１に示す。一般にピークシフトの量は結合状態に依存することが知られており、本件に関するシリコーンゴムの場合、Ｓｉ２ｐ軌道において高エネルギー側にピークがシフトするということが、Ｓｉに結合している酸素の数が増えていることを示す。

これによれば、上記表面処理をおこなうと、最表層から内部に向かって酸素が多くなり極大値を持ち、また炭素が減少し極小値をもつ。さらに深さ方向に分析をすすめると酸素が減少して炭素が増加し、ほぼ未処理のシリコーンゴムと同等の原子存在濃度となる。さらに図４（ａ）のαで検出された酸素の極大値は、Ｓｉ２ｐ結合エネルギーシフトが高エネルギー側にシフトすることと一致（図４（ｂ）のα）しており、酸素増加がＳｉに結合した酸素の数に起因することが示されている。

また、未処理のシリコーンゴムについて同様の分析をした結果を図５（ａ）、（ｂ）に示す。
図５（ａ）には、図４にみられたような酸素の極大値、炭素の極小値は見られない。さらにＳｉ２ｐ結合エネルギーシフトが高エネルギー側にシフトする様子もみられないことから、Ｓｉに結合した酸素の数も変化していないことが確認された。

本発明では以上のように、最表面に形成された弾性層の表面に３ないし４つの酸素原子と結合した珪素原子を有するポリオルガノシロキサンを含有する層を設けることを特徴とする。
層の厚みは０．０１以上５μｍ以下であり、５μｍを超えると、硬度が高くなることにより紙やトナーの凹凸に追従できなくなる。
また、０．０１μｍ未満では耐久向上効果が得られない。好ましくは０．０１以上１．０μｍ以下である。

さらに、本発明の構成を備えた弾性層の最表面は各種材料にて適宜修飾可能であり、たとえばカップリング剤や各種モノマー、光感応型官能基、疎水性・親水性官能基の形成などができる。たとえば、フッ素系高分子を構成することが可能であり、たとえば水酸基、シラノール基、カルボキシル基及び加水分解可能な基から選ばれる少なくとも１つの官能基を有する非晶質樹脂で構成され、そして、該最表層の非晶質樹脂と弾性層の耐熱性ゴムとが酸素を介した結合を有する。前記非晶質樹脂は、例えば、主鎖にパーフルオロポリエーテルを有する樹脂である。前記加水分解可能な基は、例えば、メトキシ基、エトキシ基等のアルコキシ基、及び、メトキシシラン基、エトキシシラン基等のアルコキシシラン基などを持つカップリング剤である。カップリング剤としては金属アルコキシド又は金属アルコキシドを含む溶液が用いられ、金属アルコキシドとして一般式（１）で示されるシリコーンアルコキシド系モノマーや、重合度２〜１０程度のそれらの部分加水分解重縮合物またはそれらの混合物及び／又はそれと有機溶媒を含む溶液が用いられる。
化学式 Ｒ_{１（４−n）} Ｓｉ（ＯＲ_２）_ｎ ・・・一般式（１）
（Ｒ_１ およびＲ_２ は、炭素数１〜１０の直鎖状または分枝状のアルキル基、アルキルポリエーテル鎖、またはアリール基およびその誘導体、nは２〜４の整数）

上記化学式によって表現される化合物の具体例としては、例えば、ジメチルジメトキシシラン、ジエチルジエトキシシラン、ジエチルジメトキシシラン、ジエチルジエトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラプロポキシシラン等がある。耐久性の面から特に好ましいのはテトラエトキシシランである。また、R1としてフルオロアルキル基でも形成可能であり、さらに酸素を介して結合したフルオロアルキルアクリレートやエーテルパーフルオロポリエーテルでも形成可能である。柔軟性、耐久性の点で特に好ましいのはパーフルオロポリエーテル基である。
さらに、ビニルトリス（βメトキシエトキシ）シラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン等のビニルシラン類、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン等のアクリルシラン類、β−（３，４エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン等のエポキシシラン類、Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン等のアミノシラン類等が挙げられる。
また、金属原子として、Ｓｉ以外に、Ｔｉ、Ｓｎ、Ａｌ、Ｚｒであるものを単独または２種以上を混合して用いることも可能である。
上記のカップリング剤等の表面処理剤による処理は、弾性体にプラズマ処理や電子線架橋、ＵＶオゾン処理など表面改質処理を行った後に、弾性体の表面に表面処理剤の液を塗布またはディッピング等により含浸させることによって行うことができ、これにより酸素極大値をもつ改質層を形成できる。
カップリング剤等の表面処理剤を弾性体の表面に塗布またはディッピングして浸透させることにより、表面処理剤が基材にしみ込んでいき、ポリオルガノシロキサンが濃度分布をもって存在するようになり、この分布はポリオルガノシロキサンに含まれる酸素原子が深さ方向に極大値を有するような分布となる。

本発明の構成を採用することにより、最表面は柔軟性があって垂直方向に可動であり、トナーの段差や転写紙の凹凸に追従し、カラー化に対応した高画像を得るのに十分な弾性を維持できる。そして界面に対して平行方向で、表面にせん断応力のかかりうる状態（摩耗負荷）に対しては、硬度に起因する十分な強度の発現により、最表面の耐久性を大幅に向上させた定着部材を実現できる。結果として高画質化と高信頼性を両立し、長時間安定した定着を実現できる定着装置、および電子写真式の画像形成装置を提供することができる。

以下、実施例に基づいて本発明を説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。

［実施例１］
円筒状の長さ３２０ｍｍ厚み５０μｍの基材（ポリイミド）上にシリコーン用プライマー層を下地として乾燥後、その上にフロロシリコーンゴム（信越化学工業：Ｘ３６−４２０Ｕ）を２００μｍの厚みで形成し、１５０℃で１０ｍｉｎ加熱した。
その上に以下の条件でプラズマ処理をおこなった。
装置 ： ヤマト科学製：ＰＲ−５００
出力 ： １００Ｗ
処理時間 ： ４分
反応ガス ： アルゴン９９．９９９％
反応圧力 ： １０Ｐａ
さらにこの上にフッ素系炭素化合物であるオプツールＤＳＸ（ダイキン工業株式会社製）パーフルオロヘキサンで希釈した０．１％溶液を引き上げ速度１０ｍｍ／ｍｉｎのディッピング工法にて塗布し、その後、湿度９０％温度６０℃の環境で３０分以上保持後、１５０℃１０分の乾燥を実施し乾燥したものを定着部材として用いた。
以上の様にして製作した定着部材を（株）リコー製複写機：ｉｍａｇｉｏ ＭＰＣ３０００の定着装置に装着させ、トナーベタ画像３０ｋ枚の通紙試験を行った。試験紙としてはアスクル：マルチペーパー スーパーホワイトを使用した。評価は表２に示す基準で判定した。

［実施例２］
実施例１におけるフロロシリコーンゴムの代わりにシリコーンゴム（ＤＹ３５−２０８３：東レ製）を２００μｍ塗装し、１５０℃、３０ｍｉｎで加熱後、２００℃４ｈで二次加硫したものを用いた以外は実施例１と同様にして定着部材を作製し、実施例１と同様にして評価をおこなった。

［実施例３］
実施例1におけるオプツールＤＳＸの代わりにテトラエトキシシラン（オルトケイ酸テトラエチル）（和光純薬工業（株）製）をディッピング塗布した以外は実施例１と同様にして定着部材を作製し、実施例１と同様にして評価をおこなった。
［実施例４］
実施例２におけるオプツールＤＳＸの代わりにテトラエトキシシラン（オルトケイ酸テトラエチル）（和光純薬工業（株）製）をディッピング塗布した以外は実施例２と同様にして定着部材を作製し、実施例１と同様にして評価をおこなった。

［実施例５］
実施例１におけるプラズマ反応ガスとしてアルゴンに代えて窒素を用いた以外は実施例１と同様にして定着部材を作製し、実施例１と同様にして評価をおこなった。

［実施例６］
実施例１におけるプラズマ反応ガスとしてアルゴンの代わりに酸素を用いた以外は実施例１と同様にして定着部材を作製し、実施例１と同様にして評価をおこなった。

［実施例７］
実施例１におけるプラズマ処理をおこなった直後のものを定着部材として用い、実施例１と同様にして評価をおこなった。

［実施例８］
実施例１におけるオプツールＤＳＸの代わりにオルトケイ酸テトラエチル（和光純薬工業（株）製）をディッピング塗布し、フロロシリコーンゴムの代わりにアクリルゴム（Ｎｉｐｏｌ ＡＲ５１：日本ゼオン製） 製）を用いた以外は実施例１と同様にして定着部材を作製し、実施例１と同様にして評価をおこなった。

［実施例９］
実施例８におけるアクリルゴムの代わりにブチルゴム（ＢＲ５１：ＪＳＲ（株）製）を用いた以外は実施例８と同様にして定着部材を作製し、実施例１と同様にして評価をおこなった。

［実施例１０］
実施例８におけるアクリルゴムの代わりにエチレンプロピレンゴム（ＥＰ１１：ＪＳＲ（株）製）を用いた以外は実施例８と同様にして定着部材を作製し、実施例１と同様にして評価をおこなった。

［実施例１１］
実施例１におけるオプツールＤＳＸの代わりに、イソプロポキシドチタン（高純度化学製）５０％エタノール溶液をディッピング塗布した以外は実施例１と同様にして定着部材を作製し、実施例１と同様にして評価をおこなった。

［比較例１］
円筒状の長さ３２０ｍｍ厚み５０μｍの基材（ポリイミド）上にシリコーン用プライマー層を下地として乾燥後、その上にフロロシリコーンゴム（信越化学工業：Ｘ３６−４２０Ｕ）を２００μｍの厚みで形成し、１５０℃で１０ｍｉｎ加熱したものを定着部材として作成し、実施例１と同様にして評価をおこなった。

［比較例２］
比較例１におけるフロロシリコーンゴムの代わりにシリコーンゴム（ＤＹ３５−２０８３：東レ製）を２００μｍ塗装し、１５０℃、３０ｍｉｎで加熱後、２００℃４ｈで二次加硫したものを用いた以外は実施例１と同様にして定着部材を作製し、実施例１と同様にして評価をおこなった。

以上より以下のことがわかる。
比較例１では部材表面の摩耗が著しく進行し、その傷に起因する定着不良が発生し、離型性においては部材オフセットは発生しないものの異常画像相当の画像オフセットが発生し合格レベルに達しない。
比較例２では部材表面の摩耗が著しく進行し、その傷に起因する定着不良が発生し、離型性においては部材オフセット、異常画像相当の画像オフセットともに発生し、合格レベルに達しない。

それに対して、実施例１では耐摩耗性、離型性のすべてにおいて最高合格ランクレベルに達し、効果を確認できた
実施例２，３、４、８，９，１０，１１では実施例１よりも離型効果が低いが合格レベルに達し、効果を確認できた実施例５，６，７では実施例１に対して耐摩耗性と離型性が低くなるが合格レベルに達し、効果を確認できた。
以上より、本発明を用いた定着部材を搭載することで、耐摩耗性に優れ、摩耗に起因する画像不良を長期にわたり発生することのない定着部材を提供できる。また、同時に画像オフセットが発生しないために十分な離型性をもつ定着部材を提供できる。結果として耐久性・信頼性を向上させた定着装置を提供でき、この定着装置を有することで、高耐久、高信頼を有する電子写真方式の複写機、ファクシミリ、レーザービームプリンターが利用可能であり、「環境負荷低減」や「顧客満足の向上」に寄与する。

本発明の定着部材は高画質化と高信頼を両立し、長時間安定した定着を実現できるため、電子写真方式の複写機、ファクシミリ、レーザービームプリンター用の定着部材として好適に使用することができる。

１０１ 感光体ドラム
１０２ 帯電ローラ
１０３ 露光
１０４ 現像ローラ
１０５ パワーパック
１０６ 転写ローラ
１０７ 記録シート
１０８ クリーニング装置
１０９ 表面電位計
１１０ 加熱定着ローラ
１１１ 加圧ローラ
１１２ ベルト方式定着器
１１３ 定着ベルト
１１４ 定着ローラ
１１５ 加圧ローラ
１１６ 加熱ローラ
２０１ 基材
２０２ 弾性層

特許第３２４３９９１号公報 特公昭５２−３３０４号公報 特公昭５２−３３０５号公報 特開昭５７−５２５７４号公報 特開２００２−８２５５８号公報

Claims (12)

1. 記録媒体上のトナー像を加熱して当該記録媒体に定着させるプロセスに用いられる定着部材であって、その基材上に３ないし４つの酸素原子と結合した珪素原子を有するポリオルガノシロキサンを含有する表層を設け、前記表層が、深さ方向に酸素濃度の極大値を持つことを特徴とする定着部材。
2. 前記ポリオルガノシロキサン層を含有する表層が、深さ方向に炭素濃度の極小値を持つことを特徴とする請求項１に記載の定着部材。
3. 前記ポリオルガノシロキサンを含有する表層において、酸素濃度極大値を示す深さ位置と炭素濃度極小値を示す深さ位置とが一致することを特徴とする請求項１〜２のいずれかに記載の定着部材。
4. 前記ポリオルガノシロキサンを含有する表層の表面に、酸素を介した結合によりパーフルオロアルキルエーテル基が形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の定着部材。
5. 前記基材と前記ポリオルガノシロキサンを含有する表層との間に弾性層が設けられていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の定着部材。
6. 前記弾性層がシロキサン結合を主鎖とする弾性ゴムであることを特徴とする請求項５に記載の定着部材。
7. 前記弾性ゴムがフロオロシリコーンゴムであることを特徴とする請求項６に記載の定着部材。
8. ユニバーサル硬度（５μｍ押込み時）が０．５Ｎ／ｍｍ²以下であることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の定着部材。
9. 請求項１〜８のいずれかに記載の定着部材を有する定着装置。
10. 定着部材が定着ローラ及び、該定着ローラに対抗配置されている加圧ローラの少なくとも一方として用いられていることを特徴とする請求項９に記載の定着装置。
11. 定着部材が、定着ベルト及び該定着ベルトに対向配置されている加圧ベルトの少なくとも一方として用いられていることを特徴とする請求項９に記載の定着装置。
12. 請求項９〜１１のいずれかに記載の定着装置を用いたことを特徴とする電子写真式の画像形成装置。

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