画像形成装置用部材、該画像形成装置用部材を用いた定着装置及び画像形成装置。
【課題】電子写真方式による画像形成装置用部材において、画像形成装置用部材表面に、電気抵抗が均一かつ適度に低抵抗化された高強度な表面層を簡便かつ精度良く形成し、長期間にわたって安定してトナー像を記録媒体に熱定着または熱圧定着等を行うことができる画像形成装置用部材、及び該画像形成装置用部材を用いた定着装置を提供し、また、前記定着装置を用いることにより、高い画像品質を長期間維持できる画像形成装置を提供すること。
【解決手段】導電性の支持体上に少なくとも表面層を有する画像形成装置用部材であって、該表面層は、特定のフッ素置換パラキシリレン樹脂からなり、かつ、該表面層の厚さが０．１μｍ以上５μｍ以下であることを特徴とする画像形成装置用部材。
【解決手段】導電性の支持体上に少なくとも表面層を有する画像形成装置用部材であって、該表面層は、特定のフッ素置換パラキシリレン樹脂からなり、かつ、該表面層の厚さが０．１μｍ以上５μｍ以下であることを特徴とする画像形成装置用部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真用の現像、感光体、帯電、転写、クリーニング、定着等に用いられる画像形成装置用部材、該画像形成装置用部材を用いた定着装置、画像形成装置に関する。
この画像形成装置用部材は、説明のため非限定的な用途例を挙げると、例えば定着部材として好適である。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式による複写機、プリンタ、ファクシミリ、プロッタ等の画像形成装置は、一般的に、光導電性物質等の像担持体上に静電荷による潜像を形成し、この静電潜像に対して帯電したトナーを付着させて可視像を形成し、形成されたトナー可視像を最終的に紙等の記録媒体に転写後、熱、圧力や溶剤気体等によって転写媒体に定着して出力画像を形成している。
【０００３】
中でも、熱によりトナー像を溶融して記録媒体に定着する熱定着方式や、熱と圧力によりトナー像を溶融して記録媒体に定着する熱圧定着方式は、定着機構の構成が比較的簡易であり、またトナー結着成分としての材料選択範囲が広いことから、一般的に使用されている。
【０００４】
これらの熱定着や熱圧定着に用いる定着部材の表面は、加熱され高温になった状態で繰り返しトナーや記録媒体と接触し、また、画像形成装置の省エネ等のため温度制御がなされており、起動時や定着時や休止時等に昇温降温が繰り返される。
したがって、定着部材の表面は長期間にわたり、十分に安定した機械的な耐久性と、高温下での材料的な安定性が必要となる。
【０００５】
これまで、高温下での材料的な安定性を有し、かつ離型性に優れることから、定着部材の表面層には、フッ素樹脂が用いられることが多く、一般的にポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）やポリパーフルオロアルキルエーテル（ＰＦＡ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）に代表されるフッ素樹脂のコート被膜やフィルム，チューブが多く用いられている。
【０００６】
このようなフッ素系高分子を用いた従来技術は多数あり、例えば、特許文献１乃至特許文献１４等の公報に示されており、特に離型用オイル塗布を行わない定着方法いわゆるオイルレス定着法では、定着部材にフッ素樹脂を用いたものが多く存在する。
【０００７】
ところが、フッ素樹脂は、単独では一般的に電気抵抗が高いため、定着に伴う剥離、摩擦等で発生、蓄積した電荷によって、その表面に強電界が発生することがあり、この電界は、記録媒体に定着前のトナー粒子を、定着部材表面へ静電的に付着させ、記録媒体上のトナー像に乱れを引き起こす、いわゆる静電オフセットを発生させる原因となっていた。
【０００８】
そこで、静電オフセットのような画像の乱れを抑止するために、定着部材の電気抵抗を下げるさまざまな提案がなされている。
例えば、特許文献１乃至１３には、フッ素樹脂中に導電性粒子を混入させる方法が開示されており、また、特許文献１４には、フッ素樹脂中に導電性ポリマーをブレンドさせる方法が開示されている。
【０００９】
しかしながら、フッ素樹脂に導電性粒子を混入させる方法では、微視的にはポリマーと粒子が一体化されていないため、局所的に高抵抗部分が存在して部分的な帯電が発生したり、導電性粒子の近接によって局所的に低抵抗化したりするため、定着部材全体の抵抗を均一に下げ難く、 抵抗の電圧依存性が残るため、ある電圧以下の電位を除去できないといった問題がある。
【００１０】
また、フッ素樹脂に導電性ポリマーをブレンドする方法では、フッ素樹脂と導電性ポリマーとの相溶性が十分でないために、導電性が不安定になったり、離型性が低下したりすることがある。
【００１１】
定着部材の電気抵抗を下げるためには、前記導電性粒子を混入させる方法や導電性ポリマーをブレンドする方法の他、高抵抗の材料から形成される部分（表面層）を十分に薄膜化して実質的な抵抗値が小さくなるようにすることも考えられる。
【００１２】
しかし、定着部材は、その表面が記録媒体や分離爪等と接触するため、表面層の膜厚を薄くすると摩耗や傷の発生等により下層が露出して離型性の低下を招き易く、従来定着部材等に用いられているフッ素樹脂は軟質であるため、薄膜化すると十分な耐久性が得られず、長期間に亘り安定した定着ができない。
【００１３】
このように、従来のフッ素樹脂のコート被膜やフッ素樹脂チューブでは、単一の材料から形成される均一な電気抵抗と、電気抵抗の低抵抗化、及び、高強度化（耐久性）を同時に満足させることは困難であり、定着部での静電的な画像乱れを抑制し、かつ、長期間安定して使用可能な定着部材は、未だ提供されていない。
【００１４】
また、均一な表面コートを行うための方法として、ＣＶＤ法（ケミカルベイパーデポジション法）が知られ、無機被膜、有機被膜ともに、さまざまな材料開発が行われている。
【００１５】
ＣＶＤ法によるフッ素樹脂膜の形成方法として、パリレン（パラキシリレン樹脂）系の材料を用いたフッ素系樹脂膜が、特許文献１５に開示されている。
【００１６】
しかし、特許文献１５は、半導体基板の絶縁処理等を目的とするものであって、電子写真の分野のものではなく、外力を加えられながらヒートサイクルを繰り返す定着部材に用いた場合の耐久性能や、定着部材に必要な静電オフセットの発生防止等のための電気的特性等については検討されておらず、全く未知の状態である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
本発明は、以上の従来技術における問題に鑑みてなされたものであり、電子写真方式による画像形成装置用部材において、画像形成装置用部材表面に、電気抵抗が均一かつ適度に低抵抗化された高強度な表面層を簡便かつ精度良く形成し、長期間にわたって安定してトナー像を記録媒体に熱定着または熱圧定着等を行うことができる画像形成装置用部材、及び該画像形成装置用部材を用いた定着装置を提供することを目的とする。
また本発明は、前記定着装置を用いることにより、高い画像品質を長期間維持できる画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上述したように、画像形成装置では、一定の画像品質を画像領域でムラなく得ることが重要であるが、そのためには記録媒体上に転写形成したトナー像を乱すことなく定着することが必要となる。更には、記録媒体へのトナー像の定着を長期間にわたり安定して行うことが必要となる。
【００１９】
そこで、本発明者らは、トナー像の定着に広く採用されている熱圧定着装置等に用いる画像形成装置用部材における上記課題を解決するための検討を続けてきた結果、フッ素を含む特定のパリレン（パラキシリレン樹脂）系材料を画像形成装置用部材表面で直接重合して形成した表面層は、耐久性、耐熱性に優れ、該表面層の膜厚を一定以下にしても表面の機械的強度が低下せず、電気抵抗が均一かつ適度に低抵抗化され、長期に亘り記録媒体上のトナー像を乱すことなく定着できることを確認するに至り、本発明を完成した。
【００２０】
即ち、上記課題を解決するために本発明に係る画像形成装置用部材・定着装置・画像形成装置は、具体的には下記（１）項〜（６）項に記載の技術的特徴を有する。
（１）「導電性の支持体上に少なくとも表面層を有する画像形成装置用部材であって、該表面層は、化学式（１）及び／または化学式（２）で表される構造を有する高分子材料からなり、かつ、該表面層の厚さが０．１μｍ以上５μｍ以下であることを特徴とする画像形成装置用部材」、
【００２１】
【化１】
【００２２】
【化２】
化学式（１）、（２）中ｎは１以上の整数を表す。
（２）「前記導電性支持体は、筒状のベルト部材であることを特徴とする前記（１）に記載の画像形成装置用部材」、
（３）「前記導電性支持体は、導電性基体上に少なくとも弾性層を設けてなるものであること特徴とする前記（１）項または（２）項に記載の画像形成装置用部材」、
（４）「該弾性層がソリッド状のシリコーンゴムよりなり、該弾性層の厚み０．１乃至２ｍｍであることを特徴とする前記（３）項に記載の画像形成装置用部材。
（５）「少なくとも定着部材、該定着部材と対向して記録媒体を挟持搬送する加圧部材、記録媒体上のトナー像を記録媒体に定着固定するための加熱手段を有する定着装置であって、前記定着部材が、前記（１）項乃至（４）項のいずれか１項に記載の画像形成装置用部材であり、該定着部材が接地していることを特徴とする定着装置」、
（６）「像担持体と、該像担持体を帯電する帯電装置と、上記像担持体に潜像を形成する潜像形成装置と、上記像担持体上の潜像をトナー像として可視像化する現像装置と、中間転写媒体を介して、または介さずに、記録媒体上へトナー像を転写する転写装置と、トナー像を記録媒体に定着固定化する定着装置とを有する画像形成装置において、上記定着装置が、前記（５）項に記載の定着装置であることを特徴とする画像形成装置」。
【発明の効果】
【００２３】
以下の詳細かつ具体的な説明から理解されるように、本発明の画像形成装置用部材によれば、長期間にわたって記録媒体上のトナー像が乱されず安定した定着を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】画像形成装置用部材の構成を拡大して示した部分図である。
【図２】定着装置を示した図である。
【図３】画像形成装置の全体図を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
本発明の画像形成装置用部材は、電子写真用の現像、感光体、帯電、転写、クリーニング、定着等に使用することができるものであり、例えば定着部材として好適である。
以下、定着部材を例に説明する。
［定着部材］
本発明の画像形成装置用部材は、導電性の支持体上に少なくとも表面層を有するものであり、該表面層は、化学式（１）及び／または化学式（２）で表される構造を有する高分子材料からなり、かつ、該表面層の厚さが０．１μｍ以上５μｍ以下のものである。
【００２６】
【化３】
【００２７】
【化４】
化学式（１）（２）中ｎは１以上の整数を表す。
【００２８】
前記表面層は、耐熱性に優れ、かつ、高強度であるため、表面層を薄膜化でき、熱伝導性が向上し省エネルギー化できると共に、薄膜化により画像形成装置用部材の適度な低抵抗化が可能なため、カーボンブラック等の導電剤の添加が不要となり、微視的な範囲においても電気抵抗が均一で、長期間にわたって記録媒体上のトナー像が乱されず安定した定着を行うことができる。
また、前記表面層は、常温域温度で形成可能であり、下層の熱変化を引き起こすことがない。
【００２９】
本発明の画像形成装置用部材は、表面層の膜厚が０．１μｍ以上５μｍ以下である。表面層の膜厚が０．１μｍ未満では、摩耗や傷の発生等により離型性が低下することがあり、５μｍを超えると定着部材の抵抗が高くなって静電オフセットが生じることがある。
また、定着時の熱伝導効率の点から、０．１ｍｍ以上２μｍ以下であることがより好ましい。
【００３０】
本発明の画像形成装置用部材（７１）の部分拡大図を図１に示す。
画像形成装置用部材（７１）は、基体（７１ａ）と表面層（７１ｂ）から構成される。
表面層（７１ｂ）は、少なくとも、基体（７１ａ）の外周面を被覆するものである。表面層（７１ｂ）は、外周面だけではなく、接地するための接点部分を除き外周面だけでなく、ほぼ全てを被覆しても良い。表面層（７１ｂ）を設けることにより、画像形成装置用部材（７１）表面の離型性が向上し、汚れや傷などがつきにくくなる。
以下の説明では、表面層（７１ｂ）の用紙に接する側の表面を画像形成装置用部材（７１）の定着面ということがある。
【００３１】
基体（７１ａ）は、円筒形状、ベルト形状のいずれでもよいが、定着部材に用いる場合は、筒状のベルト形状であることが好ましい。筒状のベルト形状であると、例えば、形状が固定された円筒状の部材を用いた場合よりも、画像形成装置用部材が柔軟であるため、記録媒体と接触する幅を広く取ることができ、トナー像定着のための加熱効率を向上させることができ、また、接触部の出口側にて画像形成装置用部材の曲率半径を小さくすることにより、分離用の部品を付加することなく、画像形成装置用部材と記録媒体の分離性を向上することが可能となる。
【００３２】
基体（７１ａ）は、支持体（７１１）と弾性層（７１２）とからなるものであってもよい。
前記支持体（７１１）としては、ニッケル合金、ステンレス合金等の金属ベルトや、ポリイミドに代表される耐熱性樹脂を、カーボン微粒子、金属微粒子、イオン性液体等で導電処理した樹脂ベルトを、用いることができる。
また、前記弾性層（７１２）としては、シリコーンゴムやフッ素ゴム等に代表される耐熱性のゴムを使用することができるが、ソリッド状シリコーンゴム（総ゴム）であることが好ましく、弾性層の厚さは、０．１ｍｍ以上２ｍｍ以下であることが好ましい。
【００３３】
弾性層（７１２）が、ソリッド状シリコーンゴムであると、記録媒体の表面性に沿った弾性変形を行うことが可能となるため、記録媒体上のトナー像への熱伝導が効率よく行われ、より小さな熱エネルギーで確実な定着が可能になると共に、画像形成装置用部材の形状維持、寸法安定性に優れる。
【００３４】
本発明における画像形成装置用部材は、実質的に導電性であることが好ましい。画像形成装置用部材の具体的な電気抵抗は、その用途や、定着装置の構成、及び画像形成の速度によるため、一概に決められるものではないが、およそ、体積抵抗率で１．０×１０６Ω・ｃｍ以上１．０×１０９Ω・ｃｍ以下であることが好ましい。
画像形成装置用部材が導電性であるため、連続使用時でも画像形成装置用部材に電荷の蓄積が生じることない。
また、加熱手段として、電磁誘導加熱方式を用いる場合には、基体（７１ａ）の全部または一部に誘導電流を発生する発熱体を積層して用いることもできる。
【００３５】
次に表面層（７１ｂ）の形成方法について説明する。
表面層（７１ｂ）は、下記化学式（１）及び／または化学式（２）で表される構造を有する高分子材料からなる。
【００３６】
【化５】
【００３７】
【化６】
化学式（１）、（２）中ｎは１以上の整数を表す。
【００３８】
前記表面層は、下記化学式（３）または、下記化学式（４）で表されるフッ素置換パラキシリレンダイマーを減圧下で１２０から１８０℃に加熱して気化し、気化したダイマーを更に６５０から７００℃程度の高温にして反応性のモノマーとした後に、減圧常温の画像形成装置用部材の基体（７１ａ）に接触させ、その表面で直接重合して高分子量化することにより形成することができ、表面層（７１ａ）の厚さは、モノマー流量と時間によって制御することができる。
【００３９】
【化７】
【００４０】
【化８】
【００４１】
［定着装置］
次に、本実施例の定着装置について詳細に説明する。図２に本発明の定着装置（７）の拡大図を示す。図２に示すように、定着装置（７）は、内部または近傍に加熱手段（７２）を有する加熱ローラ（７３）と表面に弾性層を持つ定着ローラ（７４）とに架けまわされた画像形成装置用部材（７１）を有するものであり、接地手段（７６）により接地されている。
【００４２】
前記定着ローラ（７４）に対向する位置に加圧ローラ（７５）が配置され、加圧ローラ（７５）は図示しない加圧手段によって、画像形成装置用部材（７１）が架けられた定着ローラ（７４）の方向へ加圧されており、画像形成装置用部材（７１）は、各ローラが回転するのに伴い回転し、加圧ローラ（７５）との間でトナー像が形成された記録媒体を加熱・加圧し定着する。また、
【００４３】
図２の例では、画像形成装置用部材（７１）は、筒状であり、時計回り方向に回転する。また、図２の奥行き方向が長手方向となる。
【００４４】
図３に本実施例の画像形成装置（１００）の構成例を示す。
画像形成装置（１００）の画像形成部（１０）は、像担持体（１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ）を含む。該像担持体（１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ）は、中間転写ベルト（５０）の搬送方向に沿って設けられている。像担持体とは、例えば、感光体ドラムである。以下では、像担持体（１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ）をまとめていう場合は、像担持体（１）という。像担持体（１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ）とは、各色のトナー（例えば、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）による画像を担持可能なものであり、有機光導電層を有する。該画像は、書き込み装置（３）により像担持体（１）に対して、書き込まれる。
【００４５】
中間転写ベルト（５０）は、ローラ（３０）、（３１）、（３２）で支持されている。
中間転写ベルト（５０）の内側には各像担持体１に対応して１次転写手段としての１次転写ローラ（３３Ｙ、３３Ｍ、３３Ｃ、３３Ｋ）が配置されている。また、ローラ（３２）に対向する位置には、中間転写ベルト（５０）上の重ね合わせ画像を記録媒体上に一括転写するための２次転写手段としての２次転写ローラ（３４）が配置されている。
【００４６】
各色の像担持体（１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ）上に形成されたトナー像は、１次転写ローラ（３３Ｙ、３３Ｍ、３３Ｃ、３３Ｋ）により中間転写ベルト（５０）上に順次重ねて転写される。転写されたトナー像は、給紙装置（２００）から給送された用紙上に２次転写ローラ（３４）により一括転写される。
【００４７】
重ね合わせ画像を一括転写された用紙は、定着装置（７）に送られる。定着装置（７）は、熱と圧力により、記録媒体に形成されたトナー像を定着させる。該定着処理を終えた用紙は排紙トレイ（８）に排出・スタックされる。
【００４８】
本発明の画像形成装置は、単一の樹脂粉末、複合粉末、単一または複数の色材、樹脂と色材の複合物やこれにワックス成分や無機材料を加えた粉末、これらを高次に形態制御した機能粉末を始めとするトナーなど、画像形成を行うことができる全ての粉体を使用することができ、例えば、光沢抑制粉体、光沢付与粉体、焼付け粉体、発泡性粉体なども含まれる。
【実施例】
【００４９】
以下、本発明を実施例により詳細に説明するが、本発明は下記実施例に限定されるものではない。
【００５０】
（実施例１）
＜画像形成装置用部材の作成＞
［基体］
内径７５ｍｍの型枠に、カーボンを分散したポリイミドワニスを投入し、型を回転しながら２５０℃で１０分間加熱し、周長２３５ｍｍ、幅３３５ｍｍ、厚み９０μｍのポリイミド支持体を作成した。
次に、作成したポリイミド支持体の外周面側にカーボン分散したシリコーンゴムを厚さ２００μｍとなるようにコーティングし、筒状の画像形成装置用部材の基体を作成した。
【００５１】
［表面層］
下記化学式（３）で表されるダイマーを、約１３０Ｐａに調整した真空室１で１５０℃に加熱して気化（昇華）させた。
【００５２】
【化９】
気化（昇華）させた化学式（３）で表されるダイマーを、真空室１から、約６０Ｐａで約６８０℃に調整された真空室２に流入させ、前記気化した化学式（３）で表されるダイマーを熱分解して反応性モノマーとし、前記反応性モノマーを約１３Ｐａで常温に調整した真空室３に流入させた。
また、真空室３内に、内周面をマスキングした上記基体を設置し、前記反応性モノマーを基体表面で直接重合させ蒸着し、表面層を形成し画像形成装置用部材１を作製した。
表面層の厚さは、反応性モノマーの真空室３への流入量および流入時間により、１．０μｍに制御した。
この画像形成装置用部材の体積抵抗率は１．２×１０８Ω・ｃｍであった。
【００５３】
（比較例１）
表面層形成時間を調節し、表面層（７１ａ）の厚さを０．０５とする他は、実施例１と同様にして画像形成装置用部材２を作製した。
【００５４】
（実施例２）
表面層形成時間を調節し、表面層（７１ａ）の厚さを０．１μｍとする他は、実施例１と同様にして画像形成装置用部材３を作製した。
【００５５】
（実施例３）
表面層形成時間を調節し、表面層（７１ａ）の厚さを２．０μｍとする他は、実施例１と同様にして画像形成装置用部材４を作製した。
【００５６】
（実施例４）
表面層形成時間を調節し、表面層（７１ａ）の厚さを３．０μｍとする他は、実施例１と同様にして画像形成装置用部材５を作製した。
【００５７】
（実施例５）
表面層形成時間を調節し、表面層（７１ａ）の厚さを５．０μｍとする他は、実施例１と同様にして画像形成装置用部材６を作製した。
【００５８】
（比較例２）
表面層形成時間を調節し、表面層（７１ａ）の厚さを１０μｍとする他は、実施例１と同様にして画像形成装置用部材７を作製した。
【００５９】
（実施例６）
表面層（７１ａ）を形成するための原材料として、下記化学式（４）で表されるダイマーを用い、化学式（２）で表される高分子材料からなる表面層を形成する他は実施例１と同様にして画像形成装置用部材８を作製した。
【００６０】
【化１０】
【００６１】
（比較例３）
表面層形成時間を調節し、表面層（７１ａ）の厚さを０．０５μｍとする他は、実施例６と同様にして画像形成装置用部材９を作製した。
【００６２】
（実施例７）
表面層形成時間を調節し、表面層（７１ａ）の厚さを０．１μｍとする他は、実施例６と同様にして画像形成装置用部材１０を作製した。
【００６３】
（実施例８）
表面層形成時間を調節し、表面層（７１ａ）の厚さを２．０μｍとする他は、実施例６と同様にして画像形成装置用部材１１を作製した。
【００６４】
（実施例９）
表面層形成時間を調節し、表面層（７１ａ）の厚さを３．０μｍとする他は、実施例６と同様にして画像形成装置用部材１２を作製した。
【００６５】
（実施例１０）
表面層形成時間を調節し、表面層（７１ａ）の厚さを５．０μｍとする他は、実施例６と同様にして画像形成装置用部材１３を作製した。
【００６６】
（比較例４）
表面層形成時間を調節し、表面層（７１ａ）の厚さを１０．０μｍとする他は、実施例６と同様にして画像形成装置用部材１４を作製した。
【００６７】
（実施例１１）
下記化学式（３）で表されるダイマーと下記化学式（４）で表されるダイマーを１：１の割合で真空室３に供給し、複合または共重合被膜による表面層を形成する他は実施例１と同様にして画像形成装置用部材１５を作製した。
【００６８】
【化１１】
【００６９】
【化１２】
【００７０】
（実施例１２）
画像形成装置用部材用基体として、弾性層を有しない実施例１で用いたポリイミド製支持体を用いる他は実施例１と同様にして画像形成装置用部材１６を作製した。
【００７１】
（実施例１３）
画像形成装置用部材用基体として、弾性層を有しない実施例６で用いたポリイミド製支持体を用いる他は実施例６と同様にして画像形成装置用部材１７を作製した。
【００７２】
（比較例５）
〔表面層用塗工液〕
下記組成の表面層用塗工液を実験例１と同一構成の基体にスプレー塗布・乾燥した後、表面温度３５０℃に設定した熱ローラを回転させながら、画像形成装置用部材表面層部分を１分間押圧しつつ加熱して表面層を形成して画像形成装置用部材１８を作製した。
表面層の膜厚は、機械的強度及び耐久性を考慮し４０μｍとした。
〔表面層〕
ポリパーフルオロアルキルエーテル（ダイキン工業社製 ＡＤ２ＣＲ） １０部
蒸留水 １００部
【００７３】
（比較例６）
原材料として下記化学式（６）で表されるダイマーを用い、下記化学式（５）で表される高分子材料の被膜による表面層を形成する他は実施例１と同様にして画像形成装置用部材１９を作製した
【００７４】
【化１３】
化学式（５）中ｎは１以上の整数を表す。
【００７５】
【化１４】
【００７６】
（比較例７）
実施例１で用いた基体に表面層を形成しない他は実施例１と同様にして画像形成装置用部材２０を作製した。
【００７７】
リコー製、ｉｍａｇｉｏ ＭＰ Ｃ６０００の定着ユニットに作成した画像形成装置用部材を組み込んで、定着装置を作成し画像を形成し評価した。
評価結果を表１に示す。評価は以下のようにして行った。
【００７８】
画像形成装置用部材１８、２０では、初期画像に異常が見られたため、「−」で示したように１００００枚後の評価は行わなかった。
また、画像形成装置用部材１９では、連続の通紙試験をはじめたものの、約５００枚で定着装置内の紙詰まりが発生し、復帰不能となったため、「−」で示したように通紙試験を中止した。確認のため、画像形成装置用部材表面を拡大観察したところ、表面層が消失し弾性層が露出していた。
【００７９】
＜膜厚の測定＞
各層の厚さは、画像形成装置用部材の試料片を液体窒素中で十分に冷やして凍結させた後、速やかに破断し、常温に戻して、破断面をＳＥＭ（走査電子顕微鏡）観察像を計測して求めた。
【００８０】
＜体積抵抗の測定＞
画像形成装置用部材の抵抗は、画像形成装置用部材試料片の、基体側と表面層側の間の電気抵抗を、三菱化学株式会社製の高抵抗率計ＭＣＰ−ＨＴ４５０を用いて計測した。印加電圧は直流１０Ｖとし、印加時間は６０秒とした。また試料厚みを、マイクロメーターを用いて測定し、体積低効率を求めた。なお、抵抗測定は、常温常湿の環境下（２３℃／５０％ＲＨ）で行った。
【００８１】
＜画像品質＞
Ａ４版テキストチャートを用紙に形成された初期画像と、画素密度５％のＡ４版テキストチャートを１００００枚通紙後の画像の品質について評価した。
【００８２】
（目視２ｂｙ２評価）
６００ｄｐｉ、画素密度２５％の、２ｂｙ２全面トーンのＡ４版の用紙に、形成された画像を目視により以下の基準で評価した。
◎：極めて優れている（全面にわたってムラが感知できないレベル）
○：実用上問題ないレベル（◎と並べて見るとわずかにムラが感知できるレベル）
△：実用上許容できるレベル（◎と並べて見るとムラが感知できるレベル）
×：使用不可（単独で明らかにムラが感知できる）
画素密度２５％の２ｂｙ２全面トーンとは、４×４画素で形成される方形領域において、２×２画素分の方形の画像領域、該方形の画像領域以外を非画像領域として、これを全面に亘り画像形成することで、４／１６＝２５％の画素密度の画像を形成することである。
【００８３】
（目視ベタ評価）
画素密度１００％の全面ベタに形成された画像を目視により以下の基準で評価した。
◎：極めて優れている（全面にわたってムラが感知できないレベル）
○：実用上問題ないレベル（◎と並べて見るとわずかにムラが感知できるレベル）
△：実用上許容できるレベル（◎と並べて見るとムラが感知できるレベル）
×：使用不可（単独で明らかにムラが感知できる）
【００８４】
（目視白紙評価）
画素密度０％の、画像が形成されていない白紙を目視により以下の基準で評価した。
◎：極めて優れている（全面にわたって異常な細線が感知できないレベル）
○：実用上問題ないレベル（◎と並べるとわずかに汚れが感知できるレベル）
△：実用上許容できるレベル（◎と並べて見ると汚れが感知できるレベル）
×：使用不可（単独で明らかに汚れが感知できる）
【００８５】
（拡大２ｂｙ２評価）
画素密度２５％の、２ｂｙ２全面トーンのＡ４版の用紙に、形成された画像を２５倍のルーペで拡大して目視により以下の基準で評価した。
◎：極めて優れている（ドットが非常にそろっている；Ｒｒが０．９以上）
○：実用上問題ないレベル（視野毎のドットの大きさに差異がある場所が少数ある；Ｒｒが０．８以上０．９未満）
△：実用上許容できるレベル（視野毎のドットの大きさに差異がある場所がある；Ｒｒが０．６以上０．８未満）
×：使用不可（複数領域のドットの大きさが明らかに異なる；Ｒｒが０．６未満）
【００８６】
【表１】
【００８７】
＜画像形成装置用部材１、３，４、５、６と画像形成装置用部材２、７の比較＞
画像形成装置用部材１、３，４、５、６は、画像品質の評価が良好であった。
画像形成装置用部材２は、表面層厚みが薄く、通紙試験により画像形成装置用部材表面がダメージを受け、画像品質が悪化した。
また、画像形成装置用部材７は、表面層厚みが厚くなると、画像形成装置用部材の電気抵抗が高くなり、画像形成装置用部材の接地を行っても、蓄積した電荷を十分に除電できず、画像の乱れが生じた。
上記の結果より、化学式（１）で表される繰り返し単位の高分子材料で形成された表面層厚みは、０．１μｍ〜５μｍであることが好ましいことがわかる。
また、画像形成装置用部材１、３、４は、画像形成装置用部材５、６より画像品質が良好であることから、表面層厚みは、０．１μｍ〜２μｍであることが、より好ましいことがわかる。
【００８８】
＜画像形成装置用部材８、１０、１１、１２、１３と画像形成装置用部材９、１４の比較＞
画像形成装置用部材８、１０、１１、１２、１３は、画像品質の評価が良好であった。
画像形成装置用部材９は、表面層厚みが薄く、通紙試験により画像形成装置用部材表面がダメージを受け、画像品質が悪化した。
画像形成装置用部材１４は、表面層厚みが厚く、画像形成装置用部材の電気抵抗が高くなり、画像形成装置用部材の接地を行っても、蓄積した電荷を十分に除電できず、画像の乱れが生じた。
上記の結果より、化学式（２）で表される繰り返し単位の高分子材料で形成された表面層厚みは、０．１μｍ〜５μｍであることが好ましいことがわかる。
また、画像形成装置用部材８、１０、１１は、画像形成装置用部材１２、１３より画像品質が良好であり、表面層厚みが０．１μｍ〜２μｍであることが、より好ましいことがわかる。
【００８９】
＜画像形成装置用部材１と画像形成装置用部材８と画像形成装置用部材１５の比較＞
画像形成装置用部材１、画像形成装置用部材８、及び、画像形成装置用部材１５は、いずれも良好な画像品質が得られていることから、化学式（１）で表される繰り返し単位と、化学式（２）で表される繰り返し単位の両方を有する高分子材料で形成された表面層においても、各々単独の繰り返し単位を有するものと同様に、良好な表面層が形成できることがわかる。
【００９０】
＜画像形成装置用部材１、８と画像形成装置用部材１６、１７の比較＞
画像形成装置用部材の基体として弾性層を有しない画像形成装置用部材１６，１７は、実用上問題なく使用できるものの、弾性層を有する画像形成装置用部材１，８と比較して、やや定着の均一性が劣っていたため、本発明の画像形成装置用部材では、弾性層を有する基体を用いた方が、より好ましいことが分かる。
【００９１】
＜画像形成装置用部材１〜１５と画像形成装置用部材１８〜２０の比較＞
画像形成装置用部材１８、１９、２０は、画像形成装置用部材１〜１５と同じ基体を用いたものであるが、化学式（１）及び／または化学式（２）で表される繰り返し単位を有する高分子材料とは異なる表面層を有する画像形成装置用部材１８、１９および表面層を有しない画像形成装置用部材２０では、初期画像または通紙試験の極初期段階で、画像の異常が発生し、全く実用できるものではなかったことから、本発明の画像形成装置用部材が良好な画像品質を得る上で特異的に有利であることがわかる。
【００９２】
これらの結果より、表面層は、化学式（１）または化学式（２）で表される繰り返し単位のうちの少なくとも一方を有する高分子材料からなり、かつ、該表面層の厚さが０．１μｍ以上５μｍ以下である画像形成装置用部材、これを用いた定着装置、画像形成装置の画像品質の優位性が示された。
【符号の説明】
【００９３】
１ 像担持体（感光体ドラム）
３ 作像機構（書き込み）
５ 転写装置
７ 定着装置
８ 排紙トレイ
１０ 画像形成部
３０ 中間転写ベルト支持ローラ
３１ 中間転写ベルト支持ローラ
３２ 中間転写ベルト支持ローラ
３３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ １次転写ローラ
３４ ２次転写ローラ
５０ 中間転写ベルト
７１ 画像形成装置用部材
７１ａ 表面層
７１ｂ 基体
７１１ 支持体
７１２ 弾性層
７２ 加熱手段
７３ 加熱ローラ
７４ 定着ローラ
７５ 加圧ローラ
７６ 接地手段
７７ 定着ニップ入口ガイド
７８ 定着ニップ出口ガイド
１００ 画像形成装置
２００ 給紙機構
【先行技術文献】
【特許文献】
【００９４】
【特許文献１】特開昭５１−４０１３８号公報
【特許文献２】特開昭５４−１０９８４５号公報
【特許文献３】特開昭５５−１７１８２号公報
【特許文献４】特開昭５７−８９７８５号公報
【特許文献５】特開昭５８−２８６４号公報
【特許文献６】特開昭６３−２１８９８３号公報
【特許文献７】特開昭６４−１０２８３号公報
【特許文献８】特開平５−７２９３４号公報
【特許文献９】特開昭５８−１４１７４号公報
【特許文献１０】特開昭６２−２２７９６７号公報
【特許文献１１】特開昭６２−２８８８７４号公報
【特許文献１２】特開昭６３−２１３８８０号公報
【特許文献１３】特開平４−２１５６８４号公報
【特許文献１４】特開平２−２６４２８１号公報
【特許文献１５】特開平１０−１９５１８１号公報
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真用の現像、感光体、帯電、転写、クリーニング、定着等に用いられる画像形成装置用部材、該画像形成装置用部材を用いた定着装置、画像形成装置に関する。
この画像形成装置用部材は、説明のため非限定的な用途例を挙げると、例えば定着部材として好適である。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式による複写機、プリンタ、ファクシミリ、プロッタ等の画像形成装置は、一般的に、光導電性物質等の像担持体上に静電荷による潜像を形成し、この静電潜像に対して帯電したトナーを付着させて可視像を形成し、形成されたトナー可視像を最終的に紙等の記録媒体に転写後、熱、圧力や溶剤気体等によって転写媒体に定着して出力画像を形成している。
【０００３】
中でも、熱によりトナー像を溶融して記録媒体に定着する熱定着方式や、熱と圧力によりトナー像を溶融して記録媒体に定着する熱圧定着方式は、定着機構の構成が比較的簡易であり、またトナー結着成分としての材料選択範囲が広いことから、一般的に使用されている。
【０００４】
これらの熱定着や熱圧定着に用いる定着部材の表面は、加熱され高温になった状態で繰り返しトナーや記録媒体と接触し、また、画像形成装置の省エネ等のため温度制御がなされており、起動時や定着時や休止時等に昇温降温が繰り返される。
したがって、定着部材の表面は長期間にわたり、十分に安定した機械的な耐久性と、高温下での材料的な安定性が必要となる。
【０００５】
これまで、高温下での材料的な安定性を有し、かつ離型性に優れることから、定着部材の表面層には、フッ素樹脂が用いられることが多く、一般的にポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）やポリパーフルオロアルキルエーテル（ＰＦＡ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）に代表されるフッ素樹脂のコート被膜やフィルム，チューブが多く用いられている。
【０００６】
このようなフッ素系高分子を用いた従来技術は多数あり、例えば、特許文献１乃至特許文献１４等の公報に示されており、特に離型用オイル塗布を行わない定着方法いわゆるオイルレス定着法では、定着部材にフッ素樹脂を用いたものが多く存在する。
【０００７】
ところが、フッ素樹脂は、単独では一般的に電気抵抗が高いため、定着に伴う剥離、摩擦等で発生、蓄積した電荷によって、その表面に強電界が発生することがあり、この電界は、記録媒体に定着前のトナー粒子を、定着部材表面へ静電的に付着させ、記録媒体上のトナー像に乱れを引き起こす、いわゆる静電オフセットを発生させる原因となっていた。
【０００８】
そこで、静電オフセットのような画像の乱れを抑止するために、定着部材の電気抵抗を下げるさまざまな提案がなされている。
例えば、特許文献１乃至１３には、フッ素樹脂中に導電性粒子を混入させる方法が開示されており、また、特許文献１４には、フッ素樹脂中に導電性ポリマーをブレンドさせる方法が開示されている。
【０００９】
しかしながら、フッ素樹脂に導電性粒子を混入させる方法では、微視的にはポリマーと粒子が一体化されていないため、局所的に高抵抗部分が存在して部分的な帯電が発生したり、導電性粒子の近接によって局所的に低抵抗化したりするため、定着部材全体の抵抗を均一に下げ難く、 抵抗の電圧依存性が残るため、ある電圧以下の電位を除去できないといった問題がある。
【００１０】
また、フッ素樹脂に導電性ポリマーをブレンドする方法では、フッ素樹脂と導電性ポリマーとの相溶性が十分でないために、導電性が不安定になったり、離型性が低下したりすることがある。
【００１１】
定着部材の電気抵抗を下げるためには、前記導電性粒子を混入させる方法や導電性ポリマーをブレンドする方法の他、高抵抗の材料から形成される部分（表面層）を十分に薄膜化して実質的な抵抗値が小さくなるようにすることも考えられる。
【００１２】
しかし、定着部材は、その表面が記録媒体や分離爪等と接触するため、表面層の膜厚を薄くすると摩耗や傷の発生等により下層が露出して離型性の低下を招き易く、従来定着部材等に用いられているフッ素樹脂は軟質であるため、薄膜化すると十分な耐久性が得られず、長期間に亘り安定した定着ができない。
【００１３】
このように、従来のフッ素樹脂のコート被膜やフッ素樹脂チューブでは、単一の材料から形成される均一な電気抵抗と、電気抵抗の低抵抗化、及び、高強度化（耐久性）を同時に満足させることは困難であり、定着部での静電的な画像乱れを抑制し、かつ、長期間安定して使用可能な定着部材は、未だ提供されていない。
【００１４】
また、均一な表面コートを行うための方法として、ＣＶＤ法（ケミカルベイパーデポジション法）が知られ、無機被膜、有機被膜ともに、さまざまな材料開発が行われている。
【００１５】
ＣＶＤ法によるフッ素樹脂膜の形成方法として、パリレン（パラキシリレン樹脂）系の材料を用いたフッ素系樹脂膜が、特許文献１５に開示されている。
【００１６】
しかし、特許文献１５は、半導体基板の絶縁処理等を目的とするものであって、電子写真の分野のものではなく、外力を加えられながらヒートサイクルを繰り返す定着部材に用いた場合の耐久性能や、定着部材に必要な静電オフセットの発生防止等のための電気的特性等については検討されておらず、全く未知の状態である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
本発明は、以上の従来技術における問題に鑑みてなされたものであり、電子写真方式による画像形成装置用部材において、画像形成装置用部材表面に、電気抵抗が均一かつ適度に低抵抗化された高強度な表面層を簡便かつ精度良く形成し、長期間にわたって安定してトナー像を記録媒体に熱定着または熱圧定着等を行うことができる画像形成装置用部材、及び該画像形成装置用部材を用いた定着装置を提供することを目的とする。
また本発明は、前記定着装置を用いることにより、高い画像品質を長期間維持できる画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上述したように、画像形成装置では、一定の画像品質を画像領域でムラなく得ることが重要であるが、そのためには記録媒体上に転写形成したトナー像を乱すことなく定着することが必要となる。更には、記録媒体へのトナー像の定着を長期間にわたり安定して行うことが必要となる。
【００１９】
そこで、本発明者らは、トナー像の定着に広く採用されている熱圧定着装置等に用いる画像形成装置用部材における上記課題を解決するための検討を続けてきた結果、フッ素を含む特定のパリレン（パラキシリレン樹脂）系材料を画像形成装置用部材表面で直接重合して形成した表面層は、耐久性、耐熱性に優れ、該表面層の膜厚を一定以下にしても表面の機械的強度が低下せず、電気抵抗が均一かつ適度に低抵抗化され、長期に亘り記録媒体上のトナー像を乱すことなく定着できることを確認するに至り、本発明を完成した。
【００２０】
即ち、上記課題を解決するために本発明に係る画像形成装置用部材・定着装置・画像形成装置は、具体的には下記（１）項〜（６）項に記載の技術的特徴を有する。
（１）「導電性の支持体上に少なくとも表面層を有する画像形成装置用部材であって、該表面層は、化学式（１）及び／または化学式（２）で表される構造を有する高分子材料からなり、かつ、該表面層の厚さが０．１μｍ以上５μｍ以下であることを特徴とする画像形成装置用部材」、
【００２１】
【化１】
【００２２】
【化２】
化学式（１）、（２）中ｎは１以上の整数を表す。
（２）「前記導電性支持体は、筒状のベルト部材であることを特徴とする前記（１）に記載の画像形成装置用部材」、
（３）「前記導電性支持体は、導電性基体上に少なくとも弾性層を設けてなるものであること特徴とする前記（１）項または（２）項に記載の画像形成装置用部材」、
（４）「該弾性層がソリッド状のシリコーンゴムよりなり、該弾性層の厚み０．１乃至２ｍｍであることを特徴とする前記（３）項に記載の画像形成装置用部材。
（５）「少なくとも定着部材、該定着部材と対向して記録媒体を挟持搬送する加圧部材、記録媒体上のトナー像を記録媒体に定着固定するための加熱手段を有する定着装置であって、前記定着部材が、前記（１）項乃至（４）項のいずれか１項に記載の画像形成装置用部材であり、該定着部材が接地していることを特徴とする定着装置」、
（６）「像担持体と、該像担持体を帯電する帯電装置と、上記像担持体に潜像を形成する潜像形成装置と、上記像担持体上の潜像をトナー像として可視像化する現像装置と、中間転写媒体を介して、または介さずに、記録媒体上へトナー像を転写する転写装置と、トナー像を記録媒体に定着固定化する定着装置とを有する画像形成装置において、上記定着装置が、前記（５）項に記載の定着装置であることを特徴とする画像形成装置」。
【発明の効果】
【００２３】
以下の詳細かつ具体的な説明から理解されるように、本発明の画像形成装置用部材によれば、長期間にわたって記録媒体上のトナー像が乱されず安定した定着を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】画像形成装置用部材の構成を拡大して示した部分図である。
【図２】定着装置を示した図である。
【図３】画像形成装置の全体図を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
本発明の画像形成装置用部材は、電子写真用の現像、感光体、帯電、転写、クリーニング、定着等に使用することができるものであり、例えば定着部材として好適である。
以下、定着部材を例に説明する。
［定着部材］
本発明の画像形成装置用部材は、導電性の支持体上に少なくとも表面層を有するものであり、該表面層は、化学式（１）及び／または化学式（２）で表される構造を有する高分子材料からなり、かつ、該表面層の厚さが０．１μｍ以上５μｍ以下のものである。
【００２６】
【化３】
【００２７】
【化４】
化学式（１）（２）中ｎは１以上の整数を表す。
【００２８】
前記表面層は、耐熱性に優れ、かつ、高強度であるため、表面層を薄膜化でき、熱伝導性が向上し省エネルギー化できると共に、薄膜化により画像形成装置用部材の適度な低抵抗化が可能なため、カーボンブラック等の導電剤の添加が不要となり、微視的な範囲においても電気抵抗が均一で、長期間にわたって記録媒体上のトナー像が乱されず安定した定着を行うことができる。
また、前記表面層は、常温域温度で形成可能であり、下層の熱変化を引き起こすことがない。
【００２９】
本発明の画像形成装置用部材は、表面層の膜厚が０．１μｍ以上５μｍ以下である。表面層の膜厚が０．１μｍ未満では、摩耗や傷の発生等により離型性が低下することがあり、５μｍを超えると定着部材の抵抗が高くなって静電オフセットが生じることがある。
また、定着時の熱伝導効率の点から、０．１ｍｍ以上２μｍ以下であることがより好ましい。
【００３０】
本発明の画像形成装置用部材（７１）の部分拡大図を図１に示す。
画像形成装置用部材（７１）は、基体（７１ａ）と表面層（７１ｂ）から構成される。
表面層（７１ｂ）は、少なくとも、基体（７１ａ）の外周面を被覆するものである。表面層（７１ｂ）は、外周面だけではなく、接地するための接点部分を除き外周面だけでなく、ほぼ全てを被覆しても良い。表面層（７１ｂ）を設けることにより、画像形成装置用部材（７１）表面の離型性が向上し、汚れや傷などがつきにくくなる。
以下の説明では、表面層（７１ｂ）の用紙に接する側の表面を画像形成装置用部材（７１）の定着面ということがある。
【００３１】
基体（７１ａ）は、円筒形状、ベルト形状のいずれでもよいが、定着部材に用いる場合は、筒状のベルト形状であることが好ましい。筒状のベルト形状であると、例えば、形状が固定された円筒状の部材を用いた場合よりも、画像形成装置用部材が柔軟であるため、記録媒体と接触する幅を広く取ることができ、トナー像定着のための加熱効率を向上させることができ、また、接触部の出口側にて画像形成装置用部材の曲率半径を小さくすることにより、分離用の部品を付加することなく、画像形成装置用部材と記録媒体の分離性を向上することが可能となる。
【００３２】
基体（７１ａ）は、支持体（７１１）と弾性層（７１２）とからなるものであってもよい。
前記支持体（７１１）としては、ニッケル合金、ステンレス合金等の金属ベルトや、ポリイミドに代表される耐熱性樹脂を、カーボン微粒子、金属微粒子、イオン性液体等で導電処理した樹脂ベルトを、用いることができる。
また、前記弾性層（７１２）としては、シリコーンゴムやフッ素ゴム等に代表される耐熱性のゴムを使用することができるが、ソリッド状シリコーンゴム（総ゴム）であることが好ましく、弾性層の厚さは、０．１ｍｍ以上２ｍｍ以下であることが好ましい。
【００３３】
弾性層（７１２）が、ソリッド状シリコーンゴムであると、記録媒体の表面性に沿った弾性変形を行うことが可能となるため、記録媒体上のトナー像への熱伝導が効率よく行われ、より小さな熱エネルギーで確実な定着が可能になると共に、画像形成装置用部材の形状維持、寸法安定性に優れる。
【００３４】
本発明における画像形成装置用部材は、実質的に導電性であることが好ましい。画像形成装置用部材の具体的な電気抵抗は、その用途や、定着装置の構成、及び画像形成の速度によるため、一概に決められるものではないが、およそ、体積抵抗率で１．０×１０６Ω・ｃｍ以上１．０×１０９Ω・ｃｍ以下であることが好ましい。
画像形成装置用部材が導電性であるため、連続使用時でも画像形成装置用部材に電荷の蓄積が生じることない。
また、加熱手段として、電磁誘導加熱方式を用いる場合には、基体（７１ａ）の全部または一部に誘導電流を発生する発熱体を積層して用いることもできる。
【００３５】
次に表面層（７１ｂ）の形成方法について説明する。
表面層（７１ｂ）は、下記化学式（１）及び／または化学式（２）で表される構造を有する高分子材料からなる。
【００３６】
【化５】
【００３７】
【化６】
化学式（１）、（２）中ｎは１以上の整数を表す。
【００３８】
前記表面層は、下記化学式（３）または、下記化学式（４）で表されるフッ素置換パラキシリレンダイマーを減圧下で１２０から１８０℃に加熱して気化し、気化したダイマーを更に６５０から７００℃程度の高温にして反応性のモノマーとした後に、減圧常温の画像形成装置用部材の基体（７１ａ）に接触させ、その表面で直接重合して高分子量化することにより形成することができ、表面層（７１ａ）の厚さは、モノマー流量と時間によって制御することができる。
【００３９】
【化７】
【００４０】
【化８】
【００４１】
［定着装置］
次に、本実施例の定着装置について詳細に説明する。図２に本発明の定着装置（７）の拡大図を示す。図２に示すように、定着装置（７）は、内部または近傍に加熱手段（７２）を有する加熱ローラ（７３）と表面に弾性層を持つ定着ローラ（７４）とに架けまわされた画像形成装置用部材（７１）を有するものであり、接地手段（７６）により接地されている。
【００４２】
前記定着ローラ（７４）に対向する位置に加圧ローラ（７５）が配置され、加圧ローラ（７５）は図示しない加圧手段によって、画像形成装置用部材（７１）が架けられた定着ローラ（７４）の方向へ加圧されており、画像形成装置用部材（７１）は、各ローラが回転するのに伴い回転し、加圧ローラ（７５）との間でトナー像が形成された記録媒体を加熱・加圧し定着する。また、
【００４３】
図２の例では、画像形成装置用部材（７１）は、筒状であり、時計回り方向に回転する。また、図２の奥行き方向が長手方向となる。
【００４４】
図３に本実施例の画像形成装置（１００）の構成例を示す。
画像形成装置（１００）の画像形成部（１０）は、像担持体（１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ）を含む。該像担持体（１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ）は、中間転写ベルト（５０）の搬送方向に沿って設けられている。像担持体とは、例えば、感光体ドラムである。以下では、像担持体（１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ）をまとめていう場合は、像担持体（１）という。像担持体（１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ）とは、各色のトナー（例えば、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）による画像を担持可能なものであり、有機光導電層を有する。該画像は、書き込み装置（３）により像担持体（１）に対して、書き込まれる。
【００４５】
中間転写ベルト（５０）は、ローラ（３０）、（３１）、（３２）で支持されている。
中間転写ベルト（５０）の内側には各像担持体１に対応して１次転写手段としての１次転写ローラ（３３Ｙ、３３Ｍ、３３Ｃ、３３Ｋ）が配置されている。また、ローラ（３２）に対向する位置には、中間転写ベルト（５０）上の重ね合わせ画像を記録媒体上に一括転写するための２次転写手段としての２次転写ローラ（３４）が配置されている。
【００４６】
各色の像担持体（１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ）上に形成されたトナー像は、１次転写ローラ（３３Ｙ、３３Ｍ、３３Ｃ、３３Ｋ）により中間転写ベルト（５０）上に順次重ねて転写される。転写されたトナー像は、給紙装置（２００）から給送された用紙上に２次転写ローラ（３４）により一括転写される。
【００４７】
重ね合わせ画像を一括転写された用紙は、定着装置（７）に送られる。定着装置（７）は、熱と圧力により、記録媒体に形成されたトナー像を定着させる。該定着処理を終えた用紙は排紙トレイ（８）に排出・スタックされる。
【００４８】
本発明の画像形成装置は、単一の樹脂粉末、複合粉末、単一または複数の色材、樹脂と色材の複合物やこれにワックス成分や無機材料を加えた粉末、これらを高次に形態制御した機能粉末を始めとするトナーなど、画像形成を行うことができる全ての粉体を使用することができ、例えば、光沢抑制粉体、光沢付与粉体、焼付け粉体、発泡性粉体なども含まれる。
【実施例】
【００４９】
以下、本発明を実施例により詳細に説明するが、本発明は下記実施例に限定されるものではない。
【００５０】
（実施例１）
＜画像形成装置用部材の作成＞
［基体］
内径７５ｍｍの型枠に、カーボンを分散したポリイミドワニスを投入し、型を回転しながら２５０℃で１０分間加熱し、周長２３５ｍｍ、幅３３５ｍｍ、厚み９０μｍのポリイミド支持体を作成した。
次に、作成したポリイミド支持体の外周面側にカーボン分散したシリコーンゴムを厚さ２００μｍとなるようにコーティングし、筒状の画像形成装置用部材の基体を作成した。
【００５１】
［表面層］
下記化学式（３）で表されるダイマーを、約１３０Ｐａに調整した真空室１で１５０℃に加熱して気化（昇華）させた。
【００５２】
【化９】
気化（昇華）させた化学式（３）で表されるダイマーを、真空室１から、約６０Ｐａで約６８０℃に調整された真空室２に流入させ、前記気化した化学式（３）で表されるダイマーを熱分解して反応性モノマーとし、前記反応性モノマーを約１３Ｐａで常温に調整した真空室３に流入させた。
また、真空室３内に、内周面をマスキングした上記基体を設置し、前記反応性モノマーを基体表面で直接重合させ蒸着し、表面層を形成し画像形成装置用部材１を作製した。
表面層の厚さは、反応性モノマーの真空室３への流入量および流入時間により、１．０μｍに制御した。
この画像形成装置用部材の体積抵抗率は１．２×１０８Ω・ｃｍであった。
【００５３】
（比較例１）
表面層形成時間を調節し、表面層（７１ａ）の厚さを０．０５とする他は、実施例１と同様にして画像形成装置用部材２を作製した。
【００５４】
（実施例２）
表面層形成時間を調節し、表面層（７１ａ）の厚さを０．１μｍとする他は、実施例１と同様にして画像形成装置用部材３を作製した。
【００５５】
（実施例３）
表面層形成時間を調節し、表面層（７１ａ）の厚さを２．０μｍとする他は、実施例１と同様にして画像形成装置用部材４を作製した。
【００５６】
（実施例４）
表面層形成時間を調節し、表面層（７１ａ）の厚さを３．０μｍとする他は、実施例１と同様にして画像形成装置用部材５を作製した。
【００５７】
（実施例５）
表面層形成時間を調節し、表面層（７１ａ）の厚さを５．０μｍとする他は、実施例１と同様にして画像形成装置用部材６を作製した。
【００５８】
（比較例２）
表面層形成時間を調節し、表面層（７１ａ）の厚さを１０μｍとする他は、実施例１と同様にして画像形成装置用部材７を作製した。
【００５９】
（実施例６）
表面層（７１ａ）を形成するための原材料として、下記化学式（４）で表されるダイマーを用い、化学式（２）で表される高分子材料からなる表面層を形成する他は実施例１と同様にして画像形成装置用部材８を作製した。
【００６０】
【化１０】
【００６１】
（比較例３）
表面層形成時間を調節し、表面層（７１ａ）の厚さを０．０５μｍとする他は、実施例６と同様にして画像形成装置用部材９を作製した。
【００６２】
（実施例７）
表面層形成時間を調節し、表面層（７１ａ）の厚さを０．１μｍとする他は、実施例６と同様にして画像形成装置用部材１０を作製した。
【００６３】
（実施例８）
表面層形成時間を調節し、表面層（７１ａ）の厚さを２．０μｍとする他は、実施例６と同様にして画像形成装置用部材１１を作製した。
【００６４】
（実施例９）
表面層形成時間を調節し、表面層（７１ａ）の厚さを３．０μｍとする他は、実施例６と同様にして画像形成装置用部材１２を作製した。
【００６５】
（実施例１０）
表面層形成時間を調節し、表面層（７１ａ）の厚さを５．０μｍとする他は、実施例６と同様にして画像形成装置用部材１３を作製した。
【００６６】
（比較例４）
表面層形成時間を調節し、表面層（７１ａ）の厚さを１０．０μｍとする他は、実施例６と同様にして画像形成装置用部材１４を作製した。
【００６７】
（実施例１１）
下記化学式（３）で表されるダイマーと下記化学式（４）で表されるダイマーを１：１の割合で真空室３に供給し、複合または共重合被膜による表面層を形成する他は実施例１と同様にして画像形成装置用部材１５を作製した。
【００６８】
【化１１】
【００６９】
【化１２】
【００７０】
（実施例１２）
画像形成装置用部材用基体として、弾性層を有しない実施例１で用いたポリイミド製支持体を用いる他は実施例１と同様にして画像形成装置用部材１６を作製した。
【００７１】
（実施例１３）
画像形成装置用部材用基体として、弾性層を有しない実施例６で用いたポリイミド製支持体を用いる他は実施例６と同様にして画像形成装置用部材１７を作製した。
【００７２】
（比較例５）
〔表面層用塗工液〕
下記組成の表面層用塗工液を実験例１と同一構成の基体にスプレー塗布・乾燥した後、表面温度３５０℃に設定した熱ローラを回転させながら、画像形成装置用部材表面層部分を１分間押圧しつつ加熱して表面層を形成して画像形成装置用部材１８を作製した。
表面層の膜厚は、機械的強度及び耐久性を考慮し４０μｍとした。
〔表面層〕
ポリパーフルオロアルキルエーテル（ダイキン工業社製 ＡＤ２ＣＲ） １０部
蒸留水 １００部
【００７３】
（比較例６）
原材料として下記化学式（６）で表されるダイマーを用い、下記化学式（５）で表される高分子材料の被膜による表面層を形成する他は実施例１と同様にして画像形成装置用部材１９を作製した
【００７４】
【化１３】
化学式（５）中ｎは１以上の整数を表す。
【００７５】
【化１４】
【００７６】
（比較例７）
実施例１で用いた基体に表面層を形成しない他は実施例１と同様にして画像形成装置用部材２０を作製した。
【００７７】
リコー製、ｉｍａｇｉｏ ＭＰ Ｃ６０００の定着ユニットに作成した画像形成装置用部材を組み込んで、定着装置を作成し画像を形成し評価した。
評価結果を表１に示す。評価は以下のようにして行った。
【００７８】
画像形成装置用部材１８、２０では、初期画像に異常が見られたため、「−」で示したように１００００枚後の評価は行わなかった。
また、画像形成装置用部材１９では、連続の通紙試験をはじめたものの、約５００枚で定着装置内の紙詰まりが発生し、復帰不能となったため、「−」で示したように通紙試験を中止した。確認のため、画像形成装置用部材表面を拡大観察したところ、表面層が消失し弾性層が露出していた。
【００７９】
＜膜厚の測定＞
各層の厚さは、画像形成装置用部材の試料片を液体窒素中で十分に冷やして凍結させた後、速やかに破断し、常温に戻して、破断面をＳＥＭ（走査電子顕微鏡）観察像を計測して求めた。
【００８０】
＜体積抵抗の測定＞
画像形成装置用部材の抵抗は、画像形成装置用部材試料片の、基体側と表面層側の間の電気抵抗を、三菱化学株式会社製の高抵抗率計ＭＣＰ−ＨＴ４５０を用いて計測した。印加電圧は直流１０Ｖとし、印加時間は６０秒とした。また試料厚みを、マイクロメーターを用いて測定し、体積低効率を求めた。なお、抵抗測定は、常温常湿の環境下（２３℃／５０％ＲＨ）で行った。
【００８１】
＜画像品質＞
Ａ４版テキストチャートを用紙に形成された初期画像と、画素密度５％のＡ４版テキストチャートを１００００枚通紙後の画像の品質について評価した。
【００８２】
（目視２ｂｙ２評価）
６００ｄｐｉ、画素密度２５％の、２ｂｙ２全面トーンのＡ４版の用紙に、形成された画像を目視により以下の基準で評価した。
◎：極めて優れている（全面にわたってムラが感知できないレベル）
○：実用上問題ないレベル（◎と並べて見るとわずかにムラが感知できるレベル）
△：実用上許容できるレベル（◎と並べて見るとムラが感知できるレベル）
×：使用不可（単独で明らかにムラが感知できる）
画素密度２５％の２ｂｙ２全面トーンとは、４×４画素で形成される方形領域において、２×２画素分の方形の画像領域、該方形の画像領域以外を非画像領域として、これを全面に亘り画像形成することで、４／１６＝２５％の画素密度の画像を形成することである。
【００８３】
（目視ベタ評価）
画素密度１００％の全面ベタに形成された画像を目視により以下の基準で評価した。
◎：極めて優れている（全面にわたってムラが感知できないレベル）
○：実用上問題ないレベル（◎と並べて見るとわずかにムラが感知できるレベル）
△：実用上許容できるレベル（◎と並べて見るとムラが感知できるレベル）
×：使用不可（単独で明らかにムラが感知できる）
【００８４】
（目視白紙評価）
画素密度０％の、画像が形成されていない白紙を目視により以下の基準で評価した。
◎：極めて優れている（全面にわたって異常な細線が感知できないレベル）
○：実用上問題ないレベル（◎と並べるとわずかに汚れが感知できるレベル）
△：実用上許容できるレベル（◎と並べて見ると汚れが感知できるレベル）
×：使用不可（単独で明らかに汚れが感知できる）
【００８５】
（拡大２ｂｙ２評価）
画素密度２５％の、２ｂｙ２全面トーンのＡ４版の用紙に、形成された画像を２５倍のルーペで拡大して目視により以下の基準で評価した。
◎：極めて優れている（ドットが非常にそろっている；Ｒｒが０．９以上）
○：実用上問題ないレベル（視野毎のドットの大きさに差異がある場所が少数ある；Ｒｒが０．８以上０．９未満）
△：実用上許容できるレベル（視野毎のドットの大きさに差異がある場所がある；Ｒｒが０．６以上０．８未満）
×：使用不可（複数領域のドットの大きさが明らかに異なる；Ｒｒが０．６未満）
【００８６】
【表１】
【００８７】
＜画像形成装置用部材１、３，４、５、６と画像形成装置用部材２、７の比較＞
画像形成装置用部材１、３，４、５、６は、画像品質の評価が良好であった。
画像形成装置用部材２は、表面層厚みが薄く、通紙試験により画像形成装置用部材表面がダメージを受け、画像品質が悪化した。
また、画像形成装置用部材７は、表面層厚みが厚くなると、画像形成装置用部材の電気抵抗が高くなり、画像形成装置用部材の接地を行っても、蓄積した電荷を十分に除電できず、画像の乱れが生じた。
上記の結果より、化学式（１）で表される繰り返し単位の高分子材料で形成された表面層厚みは、０．１μｍ〜５μｍであることが好ましいことがわかる。
また、画像形成装置用部材１、３、４は、画像形成装置用部材５、６より画像品質が良好であることから、表面層厚みは、０．１μｍ〜２μｍであることが、より好ましいことがわかる。
【００８８】
＜画像形成装置用部材８、１０、１１、１２、１３と画像形成装置用部材９、１４の比較＞
画像形成装置用部材８、１０、１１、１２、１３は、画像品質の評価が良好であった。
画像形成装置用部材９は、表面層厚みが薄く、通紙試験により画像形成装置用部材表面がダメージを受け、画像品質が悪化した。
画像形成装置用部材１４は、表面層厚みが厚く、画像形成装置用部材の電気抵抗が高くなり、画像形成装置用部材の接地を行っても、蓄積した電荷を十分に除電できず、画像の乱れが生じた。
上記の結果より、化学式（２）で表される繰り返し単位の高分子材料で形成された表面層厚みは、０．１μｍ〜５μｍであることが好ましいことがわかる。
また、画像形成装置用部材８、１０、１１は、画像形成装置用部材１２、１３より画像品質が良好であり、表面層厚みが０．１μｍ〜２μｍであることが、より好ましいことがわかる。
【００８９】
＜画像形成装置用部材１と画像形成装置用部材８と画像形成装置用部材１５の比較＞
画像形成装置用部材１、画像形成装置用部材８、及び、画像形成装置用部材１５は、いずれも良好な画像品質が得られていることから、化学式（１）で表される繰り返し単位と、化学式（２）で表される繰り返し単位の両方を有する高分子材料で形成された表面層においても、各々単独の繰り返し単位を有するものと同様に、良好な表面層が形成できることがわかる。
【００９０】
＜画像形成装置用部材１、８と画像形成装置用部材１６、１７の比較＞
画像形成装置用部材の基体として弾性層を有しない画像形成装置用部材１６，１７は、実用上問題なく使用できるものの、弾性層を有する画像形成装置用部材１，８と比較して、やや定着の均一性が劣っていたため、本発明の画像形成装置用部材では、弾性層を有する基体を用いた方が、より好ましいことが分かる。
【００９１】
＜画像形成装置用部材１〜１５と画像形成装置用部材１８〜２０の比較＞
画像形成装置用部材１８、１９、２０は、画像形成装置用部材１〜１５と同じ基体を用いたものであるが、化学式（１）及び／または化学式（２）で表される繰り返し単位を有する高分子材料とは異なる表面層を有する画像形成装置用部材１８、１９および表面層を有しない画像形成装置用部材２０では、初期画像または通紙試験の極初期段階で、画像の異常が発生し、全く実用できるものではなかったことから、本発明の画像形成装置用部材が良好な画像品質を得る上で特異的に有利であることがわかる。
【００９２】
これらの結果より、表面層は、化学式（１）または化学式（２）で表される繰り返し単位のうちの少なくとも一方を有する高分子材料からなり、かつ、該表面層の厚さが０．１μｍ以上５μｍ以下である画像形成装置用部材、これを用いた定着装置、画像形成装置の画像品質の優位性が示された。
【符号の説明】
【００９３】
１ 像担持体（感光体ドラム）
３ 作像機構（書き込み）
５ 転写装置
７ 定着装置
８ 排紙トレイ
１０ 画像形成部
３０ 中間転写ベルト支持ローラ
３１ 中間転写ベルト支持ローラ
３２ 中間転写ベルト支持ローラ
３３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ １次転写ローラ
３４ ２次転写ローラ
５０ 中間転写ベルト
７１ 画像形成装置用部材
７１ａ 表面層
７１ｂ 基体
７１１ 支持体
７１２ 弾性層
７２ 加熱手段
７３ 加熱ローラ
７４ 定着ローラ
７５ 加圧ローラ
７６ 接地手段
７７ 定着ニップ入口ガイド
７８ 定着ニップ出口ガイド
１００ 画像形成装置
２００ 給紙機構
【先行技術文献】
【特許文献】
【００９４】
【特許文献１】特開昭５１−４０１３８号公報
【特許文献２】特開昭５４−１０９８４５号公報
【特許文献３】特開昭５５−１７１８２号公報
【特許文献４】特開昭５７−８９７８５号公報
【特許文献５】特開昭５８−２８６４号公報
【特許文献６】特開昭６３−２１８９８３号公報
【特許文献７】特開昭６４−１０２８３号公報
【特許文献８】特開平５−７２９３４号公報
【特許文献９】特開昭５８−１４１７４号公報
【特許文献１０】特開昭６２−２２７９６７号公報
【特許文献１１】特開昭６２−２８８８７４号公報
【特許文献１２】特開昭６３−２１３８８０号公報
【特許文献１３】特開平４−２１５６８４号公報
【特許文献１４】特開平２−２６４２８１号公報
【特許文献１５】特開平１０−１９５１８１号公報
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性の支持体上に少なくとも表面層を有する画像形成装置用部材であって、該表面層は、化学式（１）及び／または化学式（２）で表される構造を有する高分子材料からなり、かつ、該表面層の厚さが０．１μｍ以上５μｍ以下であることを特徴とする画像形成装置用部材。
【化１】
【化２】
化学式（１）、（２）中ｎは１以上の整数を表す。
【請求項２】
前記導電性支持体は、筒状のベルト部材であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置用部材。
【請求項３】
前記導電性支持体は、導電性基体上に少なくとも弾性層を設けてなるものであること特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像形成装置用部材。
【請求項４】
該弾性層がソリッド状のシリコーンゴムよりなり、該弾性層の厚み０．１乃至２ｍｍであることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置用部材。
【請求項５】
少なくとも定着部材、該定着部材と対向して記録媒体を挟持搬送する加圧部材、記録媒体上のトナー像を記録媒体に定着固定するための加熱手段を有する定着装置であって、前記定着部材が、請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の画像形成装置用部材であり、該定着部材が接地していることを特徴とする定着装置。
【請求項６】
像担持体と、該像担持体を帯電する帯電装置と、上記像担持体に潜像を形成する潜像形成装置と、上記像担持体上の潜像をトナー像として可視像化する現像装置と、中間転写媒体を介して、または介さずに、記録媒体上へトナー像を転写する転写装置と、トナー像を記録媒体に定着固定化する定着装置とを有する画像形成装置において、上記定着装置が、請求項５に記載の定着装置であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
導電性の支持体上に少なくとも表面層を有する画像形成装置用部材であって、該表面層は、化学式（１）及び／または化学式（２）で表される構造を有する高分子材料からなり、かつ、該表面層の厚さが０．１μｍ以上５μｍ以下であることを特徴とする画像形成装置用部材。
【化１】
【化２】
化学式（１）、（２）中ｎは１以上の整数を表す。
【請求項２】
前記導電性支持体は、筒状のベルト部材であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置用部材。
【請求項３】
前記導電性支持体は、導電性基体上に少なくとも弾性層を設けてなるものであること特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像形成装置用部材。
【請求項４】
該弾性層がソリッド状のシリコーンゴムよりなり、該弾性層の厚み０．１乃至２ｍｍであることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置用部材。
【請求項５】
少なくとも定着部材、該定着部材と対向して記録媒体を挟持搬送する加圧部材、記録媒体上のトナー像を記録媒体に定着固定するための加熱手段を有する定着装置であって、前記定着部材が、請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の画像形成装置用部材であり、該定着部材が接地していることを特徴とする定着装置。
【請求項６】
像担持体と、該像担持体を帯電する帯電装置と、上記像担持体に潜像を形成する潜像形成装置と、上記像担持体上の潜像をトナー像として可視像化する現像装置と、中間転写媒体を介して、または介さずに、記録媒体上へトナー像を転写する転写装置と、トナー像を記録媒体に定着固定化する定着装置とを有する画像形成装置において、上記定着装置が、請求項５に記載の定着装置であることを特徴とする画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１２−２５２１７９（Ｐ２０１２−２５２１７９Ａ）
【公開日】平成２４年１２月２０日（２０１２．１２．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１２４９６１（Ｐ２０１１−１２４９６１）
【出願日】平成２３年６月３日（２０１１．６．３）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月２０日（２０１２．１２．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月３日（２０１１．６．３）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
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