JP2003280434A - 定着用部材評価方法並びに定着ベルトおよび加熱定着ローラ - Google Patents
定着用部材評価方法並びに定着ベルトおよび加熱定着ローラInfo
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- G03G2215/2003—Structural features of the fixing device
- G03G2215/2016—Heating belt
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 定着ベルトに対して、トナー離型性、柔軟性
および弾力性に優れているか否かを簡単に評価できる評
価方法を提供する。 【解決手段】 基材２１の上に弾性層２２および離型層
２３が積層され定着ベルト２０に対して、離型層２３表
面側から深さ１μｍ乃至４μｍにおけるユニバーサル硬
さ試験を行って、深さ１μｍにおけるユニバーサル硬さ
ＨＵが、ＨＵ≦３０［Ｎ／ｍｍ2］であり、深さ４μｍ
におけるユニバーサル硬さＨＵが、ＨＵ≦１２［Ｎ／ｍ
ｍ2］であれば、定着ベルト２０は合格品であると評価
する。
および弾力性に優れているか否かを簡単に評価できる評
価方法を提供する。 【解決手段】 基材２１の上に弾性層２２および離型層
２３が積層され定着ベルト２０に対して、離型層２３表
面側から深さ１μｍ乃至４μｍにおけるユニバーサル硬
さ試験を行って、深さ１μｍにおけるユニバーサル硬さ
ＨＵが、ＨＵ≦３０［Ｎ／ｍｍ2］であり、深さ４μｍ
におけるユニバーサル硬さＨＵが、ＨＵ≦１２［Ｎ／ｍ
ｍ2］であれば、定着ベルト２０は合格品であると評価
する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真装置等に
用いられる定着ベルトや加熱定着ローラを評価するため
の定着用部材評価方法、並びに定着ベルトおよび加熱定
着ローラに関する。
用いられる定着ベルトや加熱定着ローラを評価するため
の定着用部材評価方法、並びに定着ベルトおよび加熱定
着ローラに関する。
【０００２】
【従来の技術】図１８は電子写真装置の画像作製プロセ
スの模式図である。この模式図は白黒画像の画像作成プ
ロセスを示しており、フルカラー画像の画像作成プロセ
スでは、赤（マゼンタ）、青（シアン）、黄（イエロ
ー）、および黒（ブラック）の４色について各現像器と
４色を重ね合わせる機構とが設けられている。
スの模式図である。この模式図は白黒画像の画像作成プ
ロセスを示しており、フルカラー画像の画像作成プロセ
スでは、赤（マゼンタ）、青（シアン）、黄（イエロ
ー）、および黒（ブラック）の４色について各現像器と
４色を重ね合わせる機構とが設けられている。
【０００３】電子写真装置、例えば複写機やレーザプリ
ンタは回転する感光体ドラム１を有し、この感光体ドラ
ム１の感光層を帯電装置２を用いて一様に帯電させた
後、レーザ走査ユニットからのレーザビーム３によって
露光し、さらに現像装置４において感光体ドラム１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
トナー像を転写ローラ５と協働して記録紙６上に転写す
る。なお、図１８において、７はパワーパック、８は表
面電位計、９はクリーニング装置である。
ンタは回転する感光体ドラム１を有し、この感光体ドラ
ム１の感光層を帯電装置２を用いて一様に帯電させた
後、レーザ走査ユニットからのレーザビーム３によって
露光し、さらに現像装置４において感光体ドラム１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
トナー像を転写ローラ５と協働して記録紙６上に転写す
る。なお、図１８において、７はパワーパック、８は表
面電位計、９はクリーニング装置である。
【０００４】次に、記録紙６上に転写されたトナー像を
熱定着させる熱定着装置について説明する。従来から、
白黒画像のトナー（ブラックトナーのみ）を熱定着させ
る装置として、図１８の左側上部に示すようなローラ方
式の熱定着装置１０が知られている。この熱定着装置１
０は、加熱定着ローラ１１と、この加熱定着ローラ１１
に平行に配置され記録紙６を加熱定着ローラ１１との間
で挟持する加圧ローラ１２とを備えている。加熱定着ロ
ーラ１１はアルミニウムなどの中空円筒体からなる芯金
を有し、その芯金の外周面にはトナーの粘着を防止する
ためのフッ素樹脂層などからなる粘着防止層が設けられ
ている。また、加熱定着ローラ１１には芯金の中空部に
中心線に沿ってハロゲンランプ（図示省略）などのヒー
タが設置され、そのヒータの輻射熱によってローラ本体
が内側から加熱されている。そして、加熱定着ローラ１
１と加圧ローラ１２との間に記録紙６を通すことによ
り、記録紙６上のトナーは加熱定着ローラ１１の熱によ
って軟化（溶融）し、さらに加圧ローラ１２の加圧によ
って記録紙６上に定着される。
熱定着させる熱定着装置について説明する。従来から、
白黒画像のトナー（ブラックトナーのみ）を熱定着させ
る装置として、図１８の左側上部に示すようなローラ方
式の熱定着装置１０が知られている。この熱定着装置１
０は、加熱定着ローラ１１と、この加熱定着ローラ１１
に平行に配置され記録紙６を加熱定着ローラ１１との間
で挟持する加圧ローラ１２とを備えている。加熱定着ロ
ーラ１１はアルミニウムなどの中空円筒体からなる芯金
を有し、その芯金の外周面にはトナーの粘着を防止する
ためのフッ素樹脂層などからなる粘着防止層が設けられ
ている。また、加熱定着ローラ１１には芯金の中空部に
中心線に沿ってハロゲンランプ（図示省略）などのヒー
タが設置され、そのヒータの輻射熱によってローラ本体
が内側から加熱されている。そして、加熱定着ローラ１
１と加圧ローラ１２との間に記録紙６を通すことによ
り、記録紙６上のトナーは加熱定着ローラ１１の熱によ
って軟化（溶融）し、さらに加圧ローラ１２の加圧によ
って記録紙６上に定着される。
【０００５】上記のようなフッ素樹脂層を有する加熱定
着ローラはトナー離型性には優れているが、柔軟性およ
び弾力性に劣り、このため、光沢を必要とするフルカラ
ー複写機や、フルカラーレーザープリンターに対応する
ことができない。これら光沢画像のフルカラー複写機、
レーザープリンターでは、特開平１０−１９８２０１号
公報に記載されているように、４色のカラートナーが用
いられ、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、加熱定着ローラ表面で
複数種のカラートナーを包み込むようにして、溶融状態
で均一に混合させなければならない。このため、加熱定
着ローラには、その表面が適度な柔軟性および弾力性を
有することが重要な特性の一つとなっている。
着ローラはトナー離型性には優れているが、柔軟性およ
び弾力性に劣り、このため、光沢を必要とするフルカラ
ー複写機や、フルカラーレーザープリンターに対応する
ことができない。これら光沢画像のフルカラー複写機、
レーザープリンターでは、特開平１０−１９８２０１号
公報に記載されているように、４色のカラートナーが用
いられ、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、加熱定着ローラ表面で
複数種のカラートナーを包み込むようにして、溶融状態
で均一に混合させなければならない。このため、加熱定
着ローラには、その表面が適度な柔軟性および弾力性を
有することが重要な特性の一つとなっている。
【０００６】一方、図１８の左側下部に示すようなベル
ト方式の熱定着装置１５も知られている。この熱定着装
置１５は、定着ローラ１６と加熱ローラ１７間にフィル
ム状の定着ベルト１８が巻き回され、また定着ローラに
平行に加圧ローラ１９が配置されている。そして、定着
ベルト１８は加熱ローラ１７で加熱された後、定着ロー
ラ１６と加圧ローラ１９との間を通過する際に記録紙６
を加熱し、これによって、記録紙６上のトナー像が定着
される。
ト方式の熱定着装置１５も知られている。この熱定着装
置１５は、定着ローラ１６と加熱ローラ１７間にフィル
ム状の定着ベルト１８が巻き回され、また定着ローラに
平行に加圧ローラ１９が配置されている。そして、定着
ベルト１８は加熱ローラ１７で加熱された後、定着ロー
ラ１６と加圧ローラ１９との間を通過する際に記録紙６
を加熱し、これによって、記録紙６上のトナー像が定着
される。
【０００７】上記定着ベルトは表面がシリコーンゴムや
フッ素ゴム等のゴム弾性層で形成されているので、柔軟
性および弾力性は優れているが、トナー離型性が不足し
ているためにトナーオフセット現象が発生しやすい。
フッ素ゴム等のゴム弾性層で形成されているので、柔軟
性および弾力性は優れているが、トナー離型性が不足し
ているためにトナーオフセット現象が発生しやすい。
【０００８】そこで、最近では、基材の上にゴム弾性層
を設け、その上にフッ素樹脂等の離型材料を被覆させた
定着ベルトや加熱定着ローラが提案されている。
を設け、その上にフッ素樹脂等の離型材料を被覆させた
定着ベルトや加熱定着ローラが提案されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の技術のようにゴム弾性層の上にフッ素樹脂等の離型
層を被覆すると、定着ベルトや加熱定着ローラとしての
重要な特性の一つである、表面の適度な柔軟性および弾
力性が低下する問題がある。
来の技術のようにゴム弾性層の上にフッ素樹脂等の離型
層を被覆すると、定着ベルトや加熱定着ローラとしての
重要な特性の一つである、表面の適度な柔軟性および弾
力性が低下する問題がある。
【００１０】適度な柔軟性および弾力性を持たない定着
ベルトや加熱定着ローラを用いてトナーを定着させる
と、画像に梨地（画像ムラ）が生じたり、またＯＨＰシ
ート上の画像では光の透過性が悪くなる。
ベルトや加熱定着ローラを用いてトナーを定着させる
と、画像に梨地（画像ムラ）が生じたり、またＯＨＰシ
ート上の画像では光の透過性が悪くなる。
【００１１】定着ベルトや加熱定着ローラの表面が適度
な柔軟性および弾力性を持っているか否かを容易に知る
ことができれば、上記のような不具合は発生しない筈で
あるが、従来では、基材や弾性層の影響を考慮して離型
層の硬さを総合的に評価する方法がなかった。
な柔軟性および弾力性を持っているか否かを容易に知る
ことができれば、上記のような不具合は発生しない筈で
あるが、従来では、基材や弾性層の影響を考慮して離型
層の硬さを総合的に評価する方法がなかった。
【００１２】本発明の課題は、トナー離型性、柔軟性お
よび弾力性に優れているか否かを簡単に評価できる定着
用部品評価方法、並びにトナー離型性、柔軟性、弾力性
に優れた定着ベルトおよび加熱定着ローラを提供するこ
とにある。
よび弾力性に優れているか否かを簡単に評価できる定着
用部品評価方法、並びにトナー離型性、柔軟性、弾力性
に優れた定着ベルトおよび加熱定着ローラを提供するこ
とにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１に記載の発明は、基材の上に弾性層および
離型層が積層されトナー定着に用いられる定着用部材に
対して、前記離型層表面側から深さ１μｍ乃至４μｍに
おけるユニバーサル硬さ試験を行って、深さ１μｍにお
けるユニバーサル硬さＨＵが、ＨＵ≦３０［Ｎ／ｍ
ｍ2］であり、深さ４μｍにおけるユニバーサル硬さＨ
Ｕが、ＨＵ≦１２［Ｎ／ｍｍ2］であれば、前記定着用
部材は合格品であると評価することを特徴としている。
に、請求項１に記載の発明は、基材の上に弾性層および
離型層が積層されトナー定着に用いられる定着用部材に
対して、前記離型層表面側から深さ１μｍ乃至４μｍに
おけるユニバーサル硬さ試験を行って、深さ１μｍにお
けるユニバーサル硬さＨＵが、ＨＵ≦３０［Ｎ／ｍ
ｍ2］であり、深さ４μｍにおけるユニバーサル硬さＨ
Ｕが、ＨＵ≦１２［Ｎ／ｍｍ2］であれば、前記定着用
部材は合格品であると評価することを特徴としている。
【００１４】本発明者は、紙またはＯＨＰフィルム等の
上に現像されたトナー像を画像ムラが生じないように定
着させることについて、色々と検討した結果、ドイツ規
格ＤＩＮ５０３５９−１（この規格は材料特性をより詳
細に記述できる）で規定されるユニバーサル硬さＨＵを
用いて、定着用部材の表面硬度を評価することが最適な
方法であること判明した。具体的には、離型層表面から
の押し込み深さ１μｍ乃至４μｍのときのユニバーサル
硬さＨＵを測定して、例えば、深さ１μｍのときはＨＵ
≦３０［Ｎ／ｍｍ2］で、深さ４μｍのときはＨＵ≦１
２［Ｎ／ｍｍ2］であれば、定着用部材として合格品で
あると言える。
上に現像されたトナー像を画像ムラが生じないように定
着させることについて、色々と検討した結果、ドイツ規
格ＤＩＮ５０３５９−１（この規格は材料特性をより詳
細に記述できる）で規定されるユニバーサル硬さＨＵを
用いて、定着用部材の表面硬度を評価することが最適な
方法であること判明した。具体的には、離型層表面から
の押し込み深さ１μｍ乃至４μｍのときのユニバーサル
硬さＨＵを測定して、例えば、深さ１μｍのときはＨＵ
≦３０［Ｎ／ｍｍ2］で、深さ４μｍのときはＨＵ≦１
２［Ｎ／ｍｍ2］であれば、定着用部材として合格品で
あると言える。
【００１５】上記ユニバーサル硬さ試験は、請求項２の
ように、試験環境温度２５℃の下で行われる。
ように、試験環境温度２５℃の下で行われる。
【００１６】ユニバーサル硬さ試験を請求項３のように
試験環境温度２００℃の下で行うこともできる。すなわ
ち、請求項３に記載の発明は、基材の上に弾性層および
離型層が積層されトナー定着に用いられる定着用部材に
対して、試験環境温度２００℃の下で、前記離型層表面
側から深さ１μｍ乃至４μｍにおけるユニバーサル硬さ
試験を行って、深さ１μｍにおけるユニバーサル硬さＨ
Ｕが、ＨＵ≦１０［Ｎ／ｍｍ2］であり、深さ４μｍに
おけるユニバーサル硬さＨＵが、ＨＵ≦４［Ｎ／ｍ
ｍ2］であれば、前記定着用部材は合格品であると評価
することを特徴としている。
試験環境温度２００℃の下で行うこともできる。すなわ
ち、請求項３に記載の発明は、基材の上に弾性層および
離型層が積層されトナー定着に用いられる定着用部材に
対して、試験環境温度２００℃の下で、前記離型層表面
側から深さ１μｍ乃至４μｍにおけるユニバーサル硬さ
試験を行って、深さ１μｍにおけるユニバーサル硬さＨ
Ｕが、ＨＵ≦１０［Ｎ／ｍｍ2］であり、深さ４μｍに
おけるユニバーサル硬さＨＵが、ＨＵ≦４［Ｎ／ｍ
ｍ2］であれば、前記定着用部材は合格品であると評価
することを特徴としている。
【００１７】請求項４に記載の発明は、請求項１又は３
において、前記弾性層は、シリコーンゴムで形成されて
いることを特徴としている。
において、前記弾性層は、シリコーンゴムで形成されて
いることを特徴としている。
【００１８】請求項５に記載の発明は、請求項１又は３
において、前記離型層は、四フッ化エチレン樹脂（ＰＴ
ＦＥ）、四フッ化エチレン・パーフロロアルキルビニル
エーテル共重合体樹脂（ＰＦＡ）、および四フッ化エチ
レン・六フッ化プロピレン共重合体樹脂（ＦＥＰ）のう
ちの、少なくとも一つを成分として含んでいることを特
徴としている。
において、前記離型層は、四フッ化エチレン樹脂（ＰＴ
ＦＥ）、四フッ化エチレン・パーフロロアルキルビニル
エーテル共重合体樹脂（ＰＦＡ）、および四フッ化エチ
レン・六フッ化プロピレン共重合体樹脂（ＦＥＰ）のう
ちの、少なくとも一つを成分として含んでいることを特
徴としている。
【００１９】請求項６に記載の発明は、請求項１又は３
において、前記定着用部材は、定着ベルトまたは加熱定
着ローラであることを特徴としている。
において、前記定着用部材は、定着ベルトまたは加熱定
着ローラであることを特徴としている。
【００２０】以下、請求項７〜１０は定着ベルトについ
ての発明である。すなわち、請求項７に記載の発明は、
基材の上に弾性層および離型層が積層された定着ベルト
において、試験環境温度２５℃の下で測定したときに、
前記離型層表面側から深さ１μｍにおけるユニバーサル
硬さＨＵが、ＨＵ≦３０［Ｎ／ｍｍ2］であり、深さ４
μｍにおけるユニバーサル硬さＨＵが、ＨＵ≦１２［Ｎ
／ｍｍ2］であることを特徴としている。
ての発明である。すなわち、請求項７に記載の発明は、
基材の上に弾性層および離型層が積層された定着ベルト
において、試験環境温度２５℃の下で測定したときに、
前記離型層表面側から深さ１μｍにおけるユニバーサル
硬さＨＵが、ＨＵ≦３０［Ｎ／ｍｍ2］であり、深さ４
μｍにおけるユニバーサル硬さＨＵが、ＨＵ≦１２［Ｎ
／ｍｍ2］であることを特徴としている。
【００２１】請求項８に記載の発明は、基材の上に弾性
層および離型層が積層された定着ベルトにおいて、試験
環境温度２００℃の下で測定したとき、前記離型層表面
側から深さ１μｍにおけるユニバーサル硬さＨＵが、Ｈ
Ｕ≦１０［Ｎ／ｍｍ2］であり、深さ４μｍにおけるユ
ニバーサル硬さＨＵが、ＨＵ≦４［Ｎ／ｍｍ2］である
ことを特徴としている。
層および離型層が積層された定着ベルトにおいて、試験
環境温度２００℃の下で測定したとき、前記離型層表面
側から深さ１μｍにおけるユニバーサル硬さＨＵが、Ｈ
Ｕ≦１０［Ｎ／ｍｍ2］であり、深さ４μｍにおけるユ
ニバーサル硬さＨＵが、ＨＵ≦４［Ｎ／ｍｍ2］である
ことを特徴としている。
【００２２】請求項９に記載の発明は、請求項７又は８
において、前記弾性層は、シリコーンゴムで形成されて
いることを特徴としている。
において、前記弾性層は、シリコーンゴムで形成されて
いることを特徴としている。
【００２３】請求項１０に記載の発明は、請求項７又は
８において、前記離型層は、四フッ化エチレン樹脂（Ｐ
ＴＦＥ）、四フッ化エチレン・パーフロロアルキルビニ
ルエーテル共重合体樹脂（ＰＦＡ）、および四フッ化エ
チレン・六フッ化プロピレン共重合体樹脂（ＦＥＰ）の
うちの、少なくとも一つを成分として含んでいることを
特徴としている。
８において、前記離型層は、四フッ化エチレン樹脂（Ｐ
ＴＦＥ）、四フッ化エチレン・パーフロロアルキルビニ
ルエーテル共重合体樹脂（ＰＦＡ）、および四フッ化エ
チレン・六フッ化プロピレン共重合体樹脂（ＦＥＰ）の
うちの、少なくとも一つを成分として含んでいることを
特徴としている。
【００２４】以下、請求項１１〜１４は加熱定着ローラ
についての発明である。すなわち、請求項１１に記載の
発明は、基材の上に弾性層および離型層が積層された加
熱定着ローラにおいて、試験環境温度２５℃の下で測定
したとき、前記離型層表面側から深さ１μｍにおけるユ
ニバーサル硬さＨＵが、ＨＵ≦３０［Ｎ／ｍｍ2］であ
り、深さ４μｍにおけるユニバーサル硬さＨＵが、ＨＵ
≦１２［Ｎ／ｍｍ2］であることを特徴としている。
についての発明である。すなわち、請求項１１に記載の
発明は、基材の上に弾性層および離型層が積層された加
熱定着ローラにおいて、試験環境温度２５℃の下で測定
したとき、前記離型層表面側から深さ１μｍにおけるユ
ニバーサル硬さＨＵが、ＨＵ≦３０［Ｎ／ｍｍ2］であ
り、深さ４μｍにおけるユニバーサル硬さＨＵが、ＨＵ
≦１２［Ｎ／ｍｍ2］であることを特徴としている。
【００２５】請求項１２に記載の発明は、基材の上に弾
性層および離型層が積層された加熱定着ローラにおい
て、試験環境温度２００℃の下で測定したとき、前記離
型層表面側から深さ１μｍにおけるユニバーサル硬さＨ
Ｕが、ＨＵ≦１０［Ｎ／ｍｍ2］であり、深さ４μｍに
おけるユニバーサル硬さＨＵが、ＨＵ≦４［Ｎ／ｍ
ｍ2］であることを特徴としている。
性層および離型層が積層された加熱定着ローラにおい
て、試験環境温度２００℃の下で測定したとき、前記離
型層表面側から深さ１μｍにおけるユニバーサル硬さＨ
Ｕが、ＨＵ≦１０［Ｎ／ｍｍ2］であり、深さ４μｍに
おけるユニバーサル硬さＨＵが、ＨＵ≦４［Ｎ／ｍ
ｍ2］であることを特徴としている。
【００２６】請求項１３に記載の発明は、請求項１１又
は１２において、前記弾性層は、シリコーンゴムで形成
されていることを特徴としている。
は１２において、前記弾性層は、シリコーンゴムで形成
されていることを特徴としている。
【００２７】請求項１４に記載の発明は、請求項１１又
は１２において、前記離型層は、四フッ化エチレン樹脂
（ＰＴＦＥ）、四フッ化エチレン・パーフロロアルキル
ビニルエーテル共重合体樹脂（ＰＦＡ）、および四フッ
化エチレン・六フッ化プロピレン共重合体樹脂（ＦＥ
Ｐ）のうちの、少なくとも一つを成分として含んでいる
ことを特徴としている。
は１２において、前記離型層は、四フッ化エチレン樹脂
（ＰＴＦＥ）、四フッ化エチレン・パーフロロアルキル
ビニルエーテル共重合体樹脂（ＰＦＡ）、および四フッ
化エチレン・六フッ化プロピレン共重合体樹脂（ＦＥ
Ｐ）のうちの、少なくとも一つを成分として含んでいる
ことを特徴としている。
【００２８】また、請求項１５は熱定着装置についての
発明で、請求項７〜１０のいずれか１項に記載の定着ベ
ルト、または請求項１１〜１４のいずれか１項に記載の
加熱定着ローラを搭載したことを特徴としている。
発明で、請求項７〜１０のいずれか１項に記載の定着ベ
ルト、または請求項１１〜１４のいずれか１項に記載の
加熱定着ローラを搭載したことを特徴としている。
【００２９】また、請求項１６は画像形成装置について
の発明で、請求項７〜１０のいずれか１項に記載の定着
ベルト、または請求項１１〜１４のいずれか１項に記載
の加熱定着ローラを搭載したことを特徴としている。
の発明で、請求項７〜１０のいずれか１項に記載の定着
ベルト、または請求項１１〜１４のいずれか１項に記載
の加熱定着ローラを搭載したことを特徴としている。
【００３０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に従って説明する。図１は、本発明に係る定着ベルト２
０を示しており、（ａ）はその断面図、（ｂ）は（ａ）
のＡ部の拡大断面図である。図に示すように、本定着ベ
ルト２０は、ベルト基材２１、弾性層２２、および離型
層２３からなっている。
に従って説明する。図１は、本発明に係る定着ベルト２
０を示しており、（ａ）はその断面図、（ｂ）は（ａ）
のＡ部の拡大断面図である。図に示すように、本定着ベ
ルト２０は、ベルト基材２１、弾性層２２、および離型
層２３からなっている。
【００３１】基材２１は耐熱性材料で形成されている。
耐熱性材料としては、ＳＵＳ、ニッケル等の金属材料、
もしくはポリイミド、ポリアミドイミド、フッ素樹脂等
の耐熱性樹脂が用いられる。金属材料の場合は、ベルト
の撓みを考慮して、基材２１の膜厚は１００μｍ以下で
あることが望ましい。耐熱性樹脂の場合には、熱容量
（立ち上がり時間短縮から、薄い方が有利である）、強
度（厚い方が有利である）の点から、基材２１の膜厚は
３０〜２００μｍであることが望ましい。
耐熱性材料としては、ＳＵＳ、ニッケル等の金属材料、
もしくはポリイミド、ポリアミドイミド、フッ素樹脂等
の耐熱性樹脂が用いられる。金属材料の場合は、ベルト
の撓みを考慮して、基材２１の膜厚は１００μｍ以下で
あることが望ましい。耐熱性樹脂の場合には、熱容量
（立ち上がり時間短縮から、薄い方が有利である）、強
度（厚い方が有利である）の点から、基材２１の膜厚は
３０〜２００μｍであることが望ましい。
【００３２】弾性層２２は光沢ムラの無い均一な画像を
得るために設けられ、この弾性層２２を設けることによ
り、ベルト表面が柔軟になる。また、定着時の温度（２
００℃以下）での耐熱性から、弾性層２２の材質として
は、シリコーンゴムが用いられる。弾性層の膜厚は２０
０μｍ位が望ましい。
得るために設けられ、この弾性層２２を設けることによ
り、ベルト表面が柔軟になる。また、定着時の温度（２
００℃以下）での耐熱性から、弾性層２２の材質として
は、シリコーンゴムが用いられる。弾性層の膜厚は２０
０μｍ位が望ましい。
【００３３】離型層２３に使用される材料としては、四
フッ化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ）、四フッ化エチレン・
パーフロロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂（ＰＦ
Ａ）、および四フッ化エチレン・六フッ化プロピレン共
重合体樹脂（ＦＥＰ）などフッ素系樹脂、もしくはこれ
らの樹脂の混合物、耐熱性樹脂にこれらフッ素系樹脂を
分散させたものが挙げられる。離型層の膜厚は２０μｍ
位が望ましい。
フッ化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ）、四フッ化エチレン・
パーフロロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂（ＰＦ
Ａ）、および四フッ化エチレン・六フッ化プロピレン共
重合体樹脂（ＦＥＰ）などフッ素系樹脂、もしくはこれ
らの樹脂の混合物、耐熱性樹脂にこれらフッ素系樹脂を
分散させたものが挙げられる。離型層の膜厚は２０μｍ
位が望ましい。
【００３４】弾性層２２を離型層２３が被覆すると、シ
リコーンオイル等を使用しなくてもトナー離型性、紙粉
固着防止が可能になる（オイルレス化）。しかし、これ
らの離型性を有する樹脂は一般的にはゴム材料のような
弾性を持たないことから、弾性層２２上に厚く離型層２
３を形成させると、光沢ムラが発生する恐れがある。つ
まり光沢ムラ防止とトナー及び紙粉に対する離型性確保
を両立させるためには、弾性層２２の柔軟性を損なわな
いような離型層２３の形成が必要となる。このために
は、離型層２３の材料がなるべく柔軟であること、膜厚
が薄いことであることが必要である。
リコーンオイル等を使用しなくてもトナー離型性、紙粉
固着防止が可能になる（オイルレス化）。しかし、これ
らの離型性を有する樹脂は一般的にはゴム材料のような
弾性を持たないことから、弾性層２２上に厚く離型層２
３を形成させると、光沢ムラが発生する恐れがある。つ
まり光沢ムラ防止とトナー及び紙粉に対する離型性確保
を両立させるためには、弾性層２２の柔軟性を損なわな
いような離型層２３の形成が必要となる。このために
は、離型層２３の材料がなるべく柔軟であること、膜厚
が薄いことであることが必要である。
【００３５】上記のように、基材２１、弾性層２２、離
型層２３の３層からなる定着ベルトの課題としては、表
面状態の適正化および特性値化が挙げられる。ベルトの
表面は、未定着トナー画像と接触し、そのトナーに熱を
与え、加圧することで記録紙上へ定着させるのである
が、ベルト表面に凹凸がある場合、その山部分と谷部分
の接触状態は違うものとなる。この接触状態の違いは、
当然、熱の伝達やトナーへの圧力の違いに現れ、結果と
して、光沢ムラとなって現れる。弾性層２２は、この
山、谷の接触状態の違いを、弾性により小さくする効果
がある。
型層２３の３層からなる定着ベルトの課題としては、表
面状態の適正化および特性値化が挙げられる。ベルトの
表面は、未定着トナー画像と接触し、そのトナーに熱を
与え、加圧することで記録紙上へ定着させるのである
が、ベルト表面に凹凸がある場合、その山部分と谷部分
の接触状態は違うものとなる。この接触状態の違いは、
当然、熱の伝達やトナーへの圧力の違いに現れ、結果と
して、光沢ムラとなって現れる。弾性層２２は、この
山、谷の接触状態の違いを、弾性により小さくする効果
がある。
【００３６】次に、ベルトの表面状態によって画像均一
性と定着特性に及ぼす影響について、図２を用いて説明
する。まず、画像均一性については、前述したように、
光沢（画像）のムラはベルト表面の凹凸（山谷）の接触
状態の違いにより発生すると考えられる。定着ローラと
加圧ローラで押圧されたときは、ベルト表面の弾性によ
り、山部はつぶされ、フラットな状態になろうとする
が、その弾性の大きさ、形状により、状態は違うものに
なる。ベルト表面の材質が同じ場合は、形状による効果
のみとなることから、山部は少なくかつ小さい方が、凹
凸による接触状態のばらつきは少なくなる。なお、光沢
（画像）が不均一な場合（光沢ムラ）は梨の表面のよう
に見えることから、梨地とも呼ばれている。
性と定着特性に及ぼす影響について、図２を用いて説明
する。まず、画像均一性については、前述したように、
光沢（画像）のムラはベルト表面の凹凸（山谷）の接触
状態の違いにより発生すると考えられる。定着ローラと
加圧ローラで押圧されたときは、ベルト表面の弾性によ
り、山部はつぶされ、フラットな状態になろうとする
が、その弾性の大きさ、形状により、状態は違うものに
なる。ベルト表面の材質が同じ場合は、形状による効果
のみとなることから、山部は少なくかつ小さい方が、凹
凸による接触状態のばらつきは少なくなる。なお、光沢
（画像）が不均一な場合（光沢ムラ）は梨の表面のよう
に見えることから、梨地とも呼ばれている。
【００３７】次に、定着特性（離型性）について述べ
る。ここでの定着特性とは、離型性（定着温度幅＝ホッ
トオフセット温度−コールドオフセット温度）を意味す
る。つまり、ベルトの表面状態により、定着温度幅がど
のように変化するかである。コールドオフセットは一般
的にトナーが記録紙に十分に定着されない状態であり、
トナーの溶融不足（定着温度が低い）、ベルト−記録紙
間の加圧力不足に起因する。
る。ここでの定着特性とは、離型性（定着温度幅＝ホッ
トオフセット温度−コールドオフセット温度）を意味す
る。つまり、ベルトの表面状態により、定着温度幅がど
のように変化するかである。コールドオフセットは一般
的にトナーが記録紙に十分に定着されない状態であり、
トナーの溶融不足（定着温度が低い）、ベルト−記録紙
間の加圧力不足に起因する。
【００３８】ベルトの表面状態を評価する方法としては
表面粗さがある。一般的に用いられる特性値としては、
中心線平均粗さＲａ、十点平均粗さＲｚなどである。Ｒ
ａ，Ｒｚが大きい場合は、谷部でトナーに対する熱伝
達、および加圧力が低くなり、コールドオフセットを引
き起こす可能性が高くなる。
表面粗さがある。一般的に用いられる特性値としては、
中心線平均粗さＲａ、十点平均粗さＲｚなどである。Ｒ
ａ，Ｒｚが大きい場合は、谷部でトナーに対する熱伝
達、および加圧力が低くなり、コールドオフセットを引
き起こす可能性が高くなる。
【００３９】ホットオフセットは、ベルト表面に溶融し
たトナーが付着、残留する現象であり、トナーの凝集力
よりも、ベルトとトナー間の付着力が大きくなると発生
する。ベルト表面材料が同じ場合には、トナーとの接触
面積が大きい方が、ベルトとトナーの付着力が大きくな
る。
たトナーが付着、残留する現象であり、トナーの凝集力
よりも、ベルトとトナー間の付着力が大きくなると発生
する。ベルト表面材料が同じ場合には、トナーとの接触
面積が大きい方が、ベルトとトナーの付着力が大きくな
る。
【００４０】次に、本発明で行った表面硬さ特性値化の
方法について説明する。表面のもう一つの重要な特性で
ある表面硬さについては、従来技術でも述べたように、
フルカラー定着装置の主要な画質特性である光沢（画
像）均一性、ＯＨＰシート画像透光性と相関の高い特性
を見出すことが困難であり、安定した画質の再現が困難
という点があった。
方法について説明する。表面のもう一つの重要な特性で
ある表面硬さについては、従来技術でも述べたように、
フルカラー定着装置の主要な画質特性である光沢（画
像）均一性、ＯＨＰシート画像透光性と相関の高い特性
を見出すことが困難であり、安定した画質の再現が困難
という点があった。
【００４１】そこで、本発明者では、ドイツ規格ＤＩＮ
５０３５９−１で定義されるユニバーサル硬さＨＵを用
いて、ベルトの表面固さと画像品質との相関を検討し
た。検討の結果、「表面からの押しこみ深さを一定にし
た際のＨＵ」と、「光沢（画像）均一性（梨地）」との
相関が高いことが判明した。
５０３５９−１で定義されるユニバーサル硬さＨＵを用
いて、ベルトの表面固さと画像品質との相関を検討し
た。検討の結果、「表面からの押しこみ深さを一定にし
た際のＨＵ」と、「光沢（画像）均一性（梨地）」との
相関が高いことが判明した。
【００４２】ここで、ユニバーサル硬さ値ＨＵについて
説明する。従来、微小な表面硬さの測定は、マイクロビ
ッカース法のように、圧子を材料表面に押し込み、除荷
後の残留くぼみを顕微鏡で測定し硬さを求めるものであ
った。これに対し、ユニバーサル硬さ測定法は、圧子に
荷重をかけている状態で、くぼみの押し込み深さを直読
し、硬さを求めるものである。この際、１点の押し込み
深さだけでなく、設定した荷重まで徐々に荷重を増加さ
せ、増加する試験荷重ごとの押し込み深さを測定する。
よって、圧子進入の痕跡が残りにくい弾性体の微小表面
硬さ、不均一質的な表面層の硬さも測定可能となる。
説明する。従来、微小な表面硬さの測定は、マイクロビ
ッカース法のように、圧子を材料表面に押し込み、除荷
後の残留くぼみを顕微鏡で測定し硬さを求めるものであ
った。これに対し、ユニバーサル硬さ測定法は、圧子に
荷重をかけている状態で、くぼみの押し込み深さを直読
し、硬さを求めるものである。この際、１点の押し込み
深さだけでなく、設定した荷重まで徐々に荷重を増加さ
せ、増加する試験荷重ごとの押し込み深さを測定する。
よって、圧子進入の痕跡が残りにくい弾性体の微小表面
硬さ、不均一質的な表面層の硬さも測定可能となる。
【００４３】ただし、測定の際に注意すべき点として、
以下の２点がある。 ・試験片の膜厚については、押しこみ深さの１０倍以上
必要である。 ・測定不確実性を１０％以下とする場合には、押し込み
深さは試験片表面の表面粗さＲａの２０倍以上必要であ
る。
以下の２点がある。 ・試験片の膜厚については、押しこみ深さの１０倍以上
必要である。 ・測定不確実性を１０％以下とする場合には、押し込み
深さは試験片表面の表面粗さＲａの２０倍以上必要であ
る。
【００４４】一般的な定着用部材の表面粗さＲａは０.
１〜０.２μｍ程度であり、この場合には押し込み深さ
は２〜４μｍ以上必要であるが、研磨等の平滑化を施す
ことにより、押しこみ深さの最低値は下げることができ
る。
１〜０.２μｍ程度であり、この場合には押し込み深さ
は２〜４μｍ以上必要であるが、研磨等の平滑化を施す
ことにより、押しこみ深さの最低値は下げることができ
る。
【００４５】ユニバーサル硬さＨＵは以下の式から求め
られる。 ＨＵ ＝ Ｆ／Ｓ ＝ Ｆ／２６.４３ｈ2［Ｎ／ｍｍ2］ ここで、Ｆ：試験荷重［Ｎ］ Ｓ：試験荷重下での圧子の表面積［ｍｍ2］ ｈ：試験荷重下での押し込み深さ［ｍｍ］ である。また、圧子は四角錐の対面角度１３６°のダイ
ヤモンド圧子（ビッカース圧子）である。
られる。 ＨＵ ＝ Ｆ／Ｓ ＝ Ｆ／２６.４３ｈ2［Ｎ／ｍｍ2］ ここで、Ｆ：試験荷重［Ｎ］ Ｓ：試験荷重下での圧子の表面積［ｍｍ2］ ｈ：試験荷重下での押し込み深さ［ｍｍ］ である。また、圧子は四角錐の対面角度１３６°のダイ
ヤモンド圧子（ビッカース圧子）である。
【００４６】そして、本実施の形態では、試験環境温度
２００℃の下で、離型層２３表面側から深さ１μｍ乃至
４μｍにおけるユニバーサル硬さ試験を行って、深さ１
μｍにおけるユニバーサル硬さＨＵが、ＨＵ≦３０［Ｎ
／ｍｍ2］であり、深さ４μｍにおけるユニバーサル硬
さＨＵが、ＨＵ≦１２［Ｎ／ｍｍ2］であれば、定着用
部材は合格品であると評価する。
２００℃の下で、離型層２３表面側から深さ１μｍ乃至
４μｍにおけるユニバーサル硬さ試験を行って、深さ１
μｍにおけるユニバーサル硬さＨＵが、ＨＵ≦３０［Ｎ
／ｍｍ2］であり、深さ４μｍにおけるユニバーサル硬
さＨＵが、ＨＵ≦１２［Ｎ／ｍｍ2］であれば、定着用
部材は合格品であると評価する。
【００４７】また、本実施の形態では、試験環境温度２
００℃の下で、離型層２３表面側から深さ１μｍ乃至４
μｍにおけるユニバーサル硬さ試験を行って、深さ１μ
ｍにおけるユニバーサル硬さＨＵが、ＨＵ≦１０［Ｎ／
ｍｍ2］であり、深さ４μｍにおけるユニバーサル硬さ
ＨＵが、ＨＵ≦４［Ｎ／ｍｍ2］であれば、定着用部材
は合格品であると評価する。
００℃の下で、離型層２３表面側から深さ１μｍ乃至４
μｍにおけるユニバーサル硬さ試験を行って、深さ１μ
ｍにおけるユニバーサル硬さＨＵが、ＨＵ≦１０［Ｎ／
ｍｍ2］であり、深さ４μｍにおけるユニバーサル硬さ
ＨＵが、ＨＵ≦４［Ｎ／ｍｍ2］であれば、定着用部材
は合格品であると評価する。
【００４８】なお、本実施の形態では定着ベルトについ
て説明してきたが、本発明は、芯金つまり基材の上に、
弾性層、離型層が積層された構造の加熱定着ローラにも
適用できる。
て説明してきたが、本発明は、芯金つまり基材の上に、
弾性層、離型層が積層された構造の加熱定着ローラにも
適用できる。
【００４９】
【実施例】次に、ユニバーサル硬さが画像特性に与える
影響についての試験を行った。記録紙上に未定着画像を
形成させ、下記の条件で加熱定着装置により記録紙上に
定着させた。この際、表面のユニバーサル硬さが異なる
定着ベルトを用い、定着後の梨地画像（光沢ムラ）との
対応をとった。 評価画像（未定着画像） トナー：マゼンタ色 付着量：０.８〜０.９ｍｇ／ｃｍ2 紙種：Ｔ６２００（６２ｋｇ紙）
影響についての試験を行った。記録紙上に未定着画像を
形成させ、下記の条件で加熱定着装置により記録紙上に
定着させた。この際、表面のユニバーサル硬さが異なる
定着ベルトを用い、定着後の梨地画像（光沢ムラ）との
対応をとった。 評価画像（未定着画像） トナー：マゼンタ色 付着量：０.８〜０.９ｍｇ／ｃｍ2 紙種：Ｔ６２００（６２ｋｇ紙）
【００５０】ここで、本実施例の定着ベルトを用いたフ
ルカラー熱定着装置について説明する。本熱定着装置に
は、図３に示すように定着ベルト２０が用いられてい
る。定着ベルト２０は、加熱ローラ３１と定着ローラ３
２間に巻き回しされて、適当なテンション（テンション
を掛けるための機構は図示省略）が掛けられている。ま
た、定着ローラ３２に平行に加圧ローラ３３が配置さ
れ、定着ローラ３２に巻き回しされた定着ベルトは、加
圧ローラ３３によって定着ローラ３２側に圧接されてい
る（圧接機構は図示省略）。
ルカラー熱定着装置について説明する。本熱定着装置に
は、図３に示すように定着ベルト２０が用いられてい
る。定着ベルト２０は、加熱ローラ３１と定着ローラ３
２間に巻き回しされて、適当なテンション（テンション
を掛けるための機構は図示省略）が掛けられている。ま
た、定着ローラ３２に平行に加圧ローラ３３が配置さ
れ、定着ローラ３２に巻き回しされた定着ベルトは、加
圧ローラ３３によって定着ローラ３２側に圧接されてい
る（圧接機構は図示省略）。
【００５１】加圧ローラ３３によって定着ベルト２０を
圧接する方式は、図３（ａ）と図３（ｂ）のように大き
く分けて２つある。図３（ａ）の方式（リコー社製：im
agiocolor 3100等）は、ニップ部が加圧ローラ３３と定
着ローラ３２により（定着ベルトを介して）形成される
のみである。これに対して、図３（ｂ）の方式（リコー
社製：ipsio color 8000等）は、加圧ローラ３３と定着
ローラ３２から成るニップ部の他に、その前部側にベル
トが這い回ることで形成されるニップ部を有する。この
違いにより、立ち上がり時間、搬送性、紙分離性などに
違いが発生するが、本実施例では定着ベルトの検討を目
的としたことから、定着方式を図３（ａ）の方式に固定
し、ベルトによる画像品質への影響を調査した。
圧接する方式は、図３（ａ）と図３（ｂ）のように大き
く分けて２つある。図３（ａ）の方式（リコー社製：im
agiocolor 3100等）は、ニップ部が加圧ローラ３３と定
着ローラ３２により（定着ベルトを介して）形成される
のみである。これに対して、図３（ｂ）の方式（リコー
社製：ipsio color 8000等）は、加圧ローラ３３と定着
ローラ３２から成るニップ部の他に、その前部側にベル
トが這い回ることで形成されるニップ部を有する。この
違いにより、立ち上がり時間、搬送性、紙分離性などに
違いが発生するが、本実施例では定着ベルトの検討を目
的としたことから、定着方式を図３（ａ）の方式に固定
し、ベルトによる画像品質への影響を調査した。
【００５２】また、図３において、加熱ローラ３１の内
部には、加熱のためのハロゲンランプ３４が設置されて
いる。このハロゲンランプ３４は、定着温度、線速、立
ち上がり時間、およびベルト表面温度バラツキの仕様
（規格）により、本数、消費電力が調整される。一般的
には、図３（ａ）の方式では、加熱ローラ３１、定着ロ
ーラ３２、および加圧ローラ３３の全てにハロゲンラン
プ３４が設置され、図３（ｂ）の方式では、加熱ローラ
３１および加圧ローラ３３にハロゲンランプ３４が設置
される。
部には、加熱のためのハロゲンランプ３４が設置されて
いる。このハロゲンランプ３４は、定着温度、線速、立
ち上がり時間、およびベルト表面温度バラツキの仕様
（規格）により、本数、消費電力が調整される。一般的
には、図３（ａ）の方式では、加熱ローラ３１、定着ロ
ーラ３２、および加圧ローラ３３の全てにハロゲンラン
プ３４が設置され、図３（ｂ）の方式では、加熱ローラ
３１および加圧ローラ３３にハロゲンランプ３４が設置
される。
【００５３】試験条件は以下のとおりである。
定着試験機：Imagio color 3100定着ユニット改造
定着ローラ：φ４０ｍｍ、シリコーンゴム弾性層５ｍｍ
＋ＦＬＣ３０μｍゴム硬さ６２.５Ｈｓ（アスカーＣ） 加圧ローラ：φ４０ｍｍ、シリコーンゴム弾性層２ｍｍ
＋ＰＦＡチューブ５０μｍ、ゴム硬さ７２Ｈｓ（アスカ
ーＣ） ニップ圧力：片側４５ｋｇｆ 線速：２００ｍｍ／ｓ ユニバーサル硬さ試験機：フィッシャースコープ Ｈ−
１００ 試験荷重：０.４ｍＮ〜１０００ｍＮ（今回は〜３００
ｍＮで測定）
＋ＦＬＣ３０μｍゴム硬さ６２.５Ｈｓ（アスカーＣ） 加圧ローラ：φ４０ｍｍ、シリコーンゴム弾性層２ｍｍ
＋ＰＦＡチューブ５０μｍ、ゴム硬さ７２Ｈｓ（アスカ
ーＣ） ニップ圧力：片側４５ｋｇｆ 線速：２００ｍｍ／ｓ ユニバーサル硬さ試験機：フィッシャースコープ Ｈ−
１００ 試験荷重：０.４ｍＮ〜１０００ｍＮ（今回は〜３００
ｍＮで測定）
【００５４】梨地画像評価については、下記に示すラン
ク評価を行った（各ランクの中間は０.５とする）。 ランク５：顕著な梨地状ムラ無し 合格レベル ランク４：ランク３とランク５の中間 合格レベル ランク３：部分的に梨地状のムラが発生 合格レベル ランク２：ランク１とランク３の中間 不合格レベル ランク１：画像全体にわたって梨地状ムラが発生 不合格レベル
ク評価を行った（各ランクの中間は０.５とする）。 ランク５：顕著な梨地状ムラ無し 合格レベル ランク４：ランク３とランク５の中間 合格レベル ランク３：部分的に梨地状のムラが発生 合格レベル ランク２：ランク１とランク３の中間 不合格レベル ランク１：画像全体にわたって梨地状ムラが発生 不合格レベル
【００５５】（実施例１）一般的に梨地画像は、高光沢
画像でより顕著となることが知られている。前述した定
着条件で、定着温度１６０〜１７０℃の際に、光沢５〜
８％（マゼンタ色：０.８〜０.９ｍｇ／ｃｍ2）となる
トナー（トナー１）、および、光沢度１０〜１５％（マ
ゼンタ色：０.８〜０.９ｍｇ／ｃｍ2）となるトナー
（トナー２）を使用し、画像の光沢を変化させ、ユニバ
ーサル硬さとの関係を調査した。
画像でより顕著となることが知られている。前述した定
着条件で、定着温度１６０〜１７０℃の際に、光沢５〜
８％（マゼンタ色：０.８〜０.９ｍｇ／ｃｍ2）となる
トナー（トナー１）、および、光沢度１０〜１５％（マ
ゼンタ色：０.８〜０.９ｍｇ／ｃｍ2）となるトナー
（トナー２）を使用し、画像の光沢を変化させ、ユニバ
ーサル硬さとの関係を調査した。
【００５６】図４〜図７にユニバーサル硬さと梨地ラン
クの関係を示す。その結果をまとめると、以下の（１）
〜（４）式で示す範囲にあれば、良好な光沢均一性（ラ
ンク３以上）の画質を得ることができた。
クの関係を示す。その結果をまとめると、以下の（１）
〜（４）式で示す範囲にあれば、良好な光沢均一性（ラ
ンク３以上）の画質を得ることができた。
【００５７】試験環境温度が２５℃のとき、離型層表面
からの深さ１μｍにおけるユニバーサル硬さＨＵ１、お
よび離型層表面からの深さ４μｍにおけるユニバーサル
硬さＨＵ２は、 ＨＵ１≦３０ ［Ｎ／ｍｍ2］ （１） ＨＵ２≦１２ ［Ｎ／ｍｍ2］ （２）
からの深さ１μｍにおけるユニバーサル硬さＨＵ１、お
よび離型層表面からの深さ４μｍにおけるユニバーサル
硬さＨＵ２は、 ＨＵ１≦３０ ［Ｎ／ｍｍ2］ （１） ＨＵ２≦１２ ［Ｎ／ｍｍ2］ （２）
【００５８】試験環境温度が２００℃のとき、離型層表
面からの深さ１μｍにおけるユニバーサル硬さＨＵ３、
および離型層表面からの深さ４μｍにおけるユニバーサ
ル硬さＨＵ４は、 ＨＵ３≦１０ ［Ｎ／ｍｍ2］ （３） ＨＵ４≦ ４ ［Ｎ／ｍｍ2］ （４）
面からの深さ１μｍにおけるユニバーサル硬さＨＵ３、
および離型層表面からの深さ４μｍにおけるユニバーサ
ル硬さＨＵ４は、 ＨＵ３≦１０ ［Ｎ／ｍｍ2］ （３） ＨＵ４≦ ４ ［Ｎ／ｍｍ2］ （４）
【００５９】（１）〜（４）式の結果より、試験環境温
度が２５℃または２００℃の場合は、押し込み深さ１μ
ｍ〜４μｍの範囲内の任意の押しこみ深さにおけるユニ
バーサル硬さが予測できる。また、押し込み深さが１μ
ｍまたは４μｍの場合は、任意の試験環境温度（樹脂が
分解するような温度は除く）におけるユニバーサル硬さ
が予測できる。
度が２５℃または２００℃の場合は、押し込み深さ１μ
ｍ〜４μｍの範囲内の任意の押しこみ深さにおけるユニ
バーサル硬さが予測できる。また、押し込み深さが１μ
ｍまたは４μｍの場合は、任意の試験環境温度（樹脂が
分解するような温度は除く）におけるユニバーサル硬さ
が予測できる。
【００６０】次に、押しこみ深さとして１μｍまたは４
μｍを選択した理由について説明する。従来技術でも述
べたように、ベルト（部材）の硬さと光沢の均一性につ
いては、明確な特性値化が行われていない。特に、光沢
の均一性に影響を及ぼすものが、基材の撓みまでを含め
たベルト全体の柔軟性なのか、もしくはベルトの最も外
側の、極表面の柔軟性なのか、という点である。極表面
の硬さを測定する場合には、離型層の最低膜厚は１０μ
ｍ程度であることから、前述した測定上の膜厚制限か
ら、押し込み深さは１μｍ以下であることが必要であ
る。ベルトを積層体（基材＋弾性層＋離型層）と考える
場合には、より深い押し込み深さでの測定が可能であ
り、例えば、基材５０μｍ、弾性層２００μｍ、離型層
３０μｍであれば、全体で２８０μｍであることから、
２８μｍまでの押し込み深さが可能となる。本発明者
は、１〜２０μｍまでの押し込み深さでのユニバーサル
硬さと光沢均一性に相関があることを確認した。
μｍを選択した理由について説明する。従来技術でも述
べたように、ベルト（部材）の硬さと光沢の均一性につ
いては、明確な特性値化が行われていない。特に、光沢
の均一性に影響を及ぼすものが、基材の撓みまでを含め
たベルト全体の柔軟性なのか、もしくはベルトの最も外
側の、極表面の柔軟性なのか、という点である。極表面
の硬さを測定する場合には、離型層の最低膜厚は１０μ
ｍ程度であることから、前述した測定上の膜厚制限か
ら、押し込み深さは１μｍ以下であることが必要であ
る。ベルトを積層体（基材＋弾性層＋離型層）と考える
場合には、より深い押し込み深さでの測定が可能であ
り、例えば、基材５０μｍ、弾性層２００μｍ、離型層
３０μｍであれば、全体で２８０μｍであることから、
２８μｍまでの押し込み深さが可能となる。本発明者
は、１〜２０μｍまでの押し込み深さでのユニバーサル
硬さと光沢均一性に相関があることを確認した。
【００６１】押し込み深さは、この１μｍ、４μｍが特
別の意味を持つわけではない、例えば、この中間の２μ
ｍまたは３μｍでも同じように、光沢均一性との相関が
得られる。ただし、この際使用したベルト（部材）を押
しこみ深さ１μｍ、４μｍで測定した場合には、本実施
例で提示した範囲での硬さ−光沢均一性の関係が得られ
たということである。
別の意味を持つわけではない、例えば、この中間の２μ
ｍまたは３μｍでも同じように、光沢均一性との相関が
得られる。ただし、この際使用したベルト（部材）を押
しこみ深さ１μｍ、４μｍで測定した場合には、本実施
例で提示した範囲での硬さ−光沢均一性の関係が得られ
たということである。
【００６２】また、試験環境温度として２５℃または２
００℃を選択した理由について説明する。ドイツ規格Ｄ
ＩＮ５０３５９−１では測定温度を１０〜３５℃と規定
している。このことから本実施例では、２５℃を測定温
度とした。また、今回使用した、フィッシャースコープ
Ｈ−１００では測定温度を変化させることができるこ
とから、定着温度に近い２００℃の環境下でも測定を行
い、光沢均一性との対応を見た。
００℃を選択した理由について説明する。ドイツ規格Ｄ
ＩＮ５０３５９−１では測定温度を１０〜３５℃と規定
している。このことから本実施例では、２５℃を測定温
度とした。また、今回使用した、フィッシャースコープ
Ｈ−１００では測定温度を変化させることができるこ
とから、定着温度に近い２００℃の環境下でも測定を行
い、光沢均一性との対応を見た。
【００６３】図４〜図７より、トナー１の方がトナー２
よりも梨地画像に対する余裕度が高いことが分かる。つ
まり、画像の光沢度が増加すると光沢ムラ（梨地）が多
く出る傾向にある。これは、基本的に高光沢画像を得る
ためには、トナーを充分に溶融させ、粘度を低くさせた
上で、記録紙に定着させるが、この低粘度状態のトナー
は、より柔軟性の高い部材表面で押厚させることが必要
となることを示している。
よりも梨地画像に対する余裕度が高いことが分かる。つ
まり、画像の光沢度が増加すると光沢ムラ（梨地）が多
く出る傾向にある。これは、基本的に高光沢画像を得る
ためには、トナーを充分に溶融させ、粘度を低くさせた
上で、記録紙に定着させるが、この低粘度状態のトナー
は、より柔軟性の高い部材表面で押厚させることが必要
となることを示している。
【００６４】次に、定着ベルトの構成がユニバーサル硬
さに及ぼす影響について検討した。ここでは、表１に示
すように、弾性層と離型層の材質や膜厚が異なる定着ベ
ルト（実験例１〜５、比較例１〜７）について、それら
のユニバーサル硬さ、耐久性および離型性を検討した。
さに及ぼす影響について検討した。ここでは、表１に示
すように、弾性層と離型層の材質や膜厚が異なる定着ベ
ルト（実験例１〜５、比較例１〜７）について、それら
のユニバーサル硬さ、耐久性および離型性を検討した。
【００６５】
【表１】
【００６６】ベルト構成は以下のとおりである。
基体 ：ポリイミド樹脂で、φ６０ｍｍ、面長３３１ｍ
ｍ、９０μｍに形成 弾性層：シリコーンゴム、硬さ２５°(ＪＩＳ Ｋ ６３
０１)、膜厚 ３水準（なし、２００μｍ） 離型層：３水準の材料；ＰＦＡ１(柔軟性が低い)、ＰＦ
Ａ２(柔軟性が高い)、ＦＥＰ、膜厚 １０〜４０μｍ
ｍ、９０μｍに形成 弾性層：シリコーンゴム、硬さ２５°(ＪＩＳ Ｋ ６３
０１)、膜厚 ３水準（なし、２００μｍ） 離型層：３水準の材料；ＰＦＡ１(柔軟性が低い)、ＰＦ
Ａ２(柔軟性が高い)、ＦＥＰ、膜厚 １０〜４０μｍ
【００６７】次に定着ベルト作製方法について説明す
る。弾性層成膜工法としてブレード塗装（溶剤等による
希釈を行うことで、スプレー塗装、ディッピング塗装な
どでも作製可能）を用いた。また、本実施例では弾性層
材料としてシリコーンゴムを用いたが、このシリコーン
ゴムは連続使用した際の上限温度が２００℃と耐熱性に
優れることが知られている。前述したように、弾性層に
用いられるゴム（エラストマー）材料としては、この他
に、フロロシリコーンゴム、フッ素ゴム等も挙げられる
が、スプレー塗装、ディッピング塗装、ブレード塗装、
および注型などの多様な加工が可能なのは現在のところ
シリコーンゴムだけであり、また、コストの面でもシリ
コーンゴムが最も安価である。その結果、弾性層材料と
しては、２００μｍ程度の膜厚のものを、低バラツキで
且つ表面平滑性を高くするためには、シリコーンゴムが
現段階では最も適していることが分かった。
る。弾性層成膜工法としてブレード塗装（溶剤等による
希釈を行うことで、スプレー塗装、ディッピング塗装な
どでも作製可能）を用いた。また、本実施例では弾性層
材料としてシリコーンゴムを用いたが、このシリコーン
ゴムは連続使用した際の上限温度が２００℃と耐熱性に
優れることが知られている。前述したように、弾性層に
用いられるゴム（エラストマー）材料としては、この他
に、フロロシリコーンゴム、フッ素ゴム等も挙げられる
が、スプレー塗装、ディッピング塗装、ブレード塗装、
および注型などの多様な加工が可能なのは現在のところ
シリコーンゴムだけであり、また、コストの面でもシリ
コーンゴムが最も安価である。その結果、弾性層材料と
しては、２００μｍ程度の膜厚のものを、低バラツキで
且つ表面平滑性を高くするためには、シリコーンゴムが
現段階では最も適していることが分かった。
【００６８】離型層成膜工法としてスプレー塗装を用い
た。なお、ポリイミド樹脂基体−弾性層間および弾性層
−離型層間には、必要に応じてプライマーを使用しても
ベルト特性に大きな影響は与えない。
た。なお、ポリイミド樹脂基体−弾性層間および弾性層
−離型層間には、必要に応じてプライマーを使用しても
ベルト特性に大きな影響は与えない。
【００６９】表１より、基材−離型層間に弾性層を設け
ていない比較例１〜４では、前述した均一光沢画像のた
めのユニバーサル硬さ値を満たしていないことが分か
る。
ていない比較例１〜４では、前述した均一光沢画像のた
めのユニバーサル硬さ値を満たしていないことが分か
る。
【００７０】また、弾性層を設けた構成では離型層膜厚
の増加で、ユニバーサル硬さ値は大きくなっている（硬
くなっている）ことが分かる。ユニバーサル硬さの原理
について前述したが、この測定法を本発明のような、樹
脂およびゴム材料からなる対象物に対して適用した場
合、「測定圧子の押しこみ深さ」＝「表面に刺さった深
さ」＋「表面が撓んだ深さ」となる。
の増加で、ユニバーサル硬さ値は大きくなっている（硬
くなっている）ことが分かる。ユニバーサル硬さの原理
について前述したが、この測定法を本発明のような、樹
脂およびゴム材料からなる対象物に対して適用した場
合、「測定圧子の押しこみ深さ」＝「表面に刺さった深
さ」＋「表面が撓んだ深さ」となる。
【００７１】よって、弾性層上に離型層を形成させた場
合には、弾性層硬さ＜離型層硬さであれば（一般的に成
り立つと考えられる）、離型層膜厚が薄くなることで、
弾性層の柔軟性がベルト表面（離型層表面）に現われや
すくなる、つまり、「表面が撓んだ深さが」大きくな
り、ユニバーサル硬さ値が小さくなったと考えられる。
合には、弾性層硬さ＜離型層硬さであれば（一般的に成
り立つと考えられる）、離型層膜厚が薄くなることで、
弾性層の柔軟性がベルト表面（離型層表面）に現われや
すくなる、つまり、「表面が撓んだ深さが」大きくな
り、ユニバーサル硬さ値が小さくなったと考えられる。
【００７２】ＰＦＡ１はＰＦＡ２と比べて、柔軟性に劣
る材質である。このフッ素樹脂の柔軟性（可撓性）の違
いについて説明する。離型層に使用される材料は一般的
にはフッ素樹脂が用いられるが、その種類の違い；ＦＥ
Ｐ、ＰＦＡ、ＰＴＦＥ…、分子量の違い、フィラー添加
有無、および工法等により硬さが変化する。種類の違い
については、グレードによりその順序は前後するが、分
子量については一般的に高分子量になるほど硬くなる。
また、これらポリマーの違い以外にもフィラー添加によ
る影響がある。
る材質である。このフッ素樹脂の柔軟性（可撓性）の違
いについて説明する。離型層に使用される材料は一般的
にはフッ素樹脂が用いられるが、その種類の違い；ＦＥ
Ｐ、ＰＦＡ、ＰＴＦＥ…、分子量の違い、フィラー添加
有無、および工法等により硬さが変化する。種類の違い
については、グレードによりその順序は前後するが、分
子量については一般的に高分子量になるほど硬くなる。
また、これらポリマーの違い以外にもフィラー添加によ
る影響がある。
【００７３】フィラー添加は、耐摩耗性を向上させるた
めに、カーボンブラック、ウィスカ、シリカ、シリコー
ンカーバイト、マイカ等が用いられ、導電性付与のため
にカーボンブラック、金属酸化物等が用いられる。これ
らフィラー添加も一般的に材料を硬くする。
めに、カーボンブラック、ウィスカ、シリカ、シリコー
ンカーバイト、マイカ等が用いられ、導電性付与のため
にカーボンブラック、金属酸化物等が用いられる。これ
らフィラー添加も一般的に材料を硬くする。
【００７４】表１に示すとおり、同じ構成（同じ膜厚）
とした場合に、これら離型層の材料によってユニバーサ
ル硬さに違いが出てくる。ＰＦＡ１はＰＦＡ２に比べ
て、膜厚の増加による梨地画像に対する余裕度が低い。
本試験結果からも、離型層は弾性層の柔軟性を伝えるた
めに、各離型層材料ごとに、その可撓性を考慮した膜厚
設定が必要となることが分かる。
とした場合に、これら離型層の材料によってユニバーサ
ル硬さに違いが出てくる。ＰＦＡ１はＰＦＡ２に比べ
て、膜厚の増加による梨地画像に対する余裕度が低い。
本試験結果からも、離型層は弾性層の柔軟性を伝えるた
めに、各離型層材料ごとに、その可撓性を考慮した膜厚
設定が必要となることが分かる。
【００７５】比較例７は離型層を形成させずに弾性層
（シリコーンゴム）が表面に露出した定着ベルトである
が、表面ユニバーサル硬さは非常に小さな値を持つ。し
かしながら、耐久性、離型性の点で不充分である。具体
的に耐久性の面では、連続通紙により、サーミスタ当接
部および記録紙エッジ部により、シリコーンゴム表面の
損傷が評価初期から発生する。離型性に関しても、フッ
素樹脂離型層を設けた場合と比較し、コールドオフセッ
ト−ホットオフセットの定着可能温度幅が狭く、特に薄
紙（４５ｋｇ紙）を記録紙とした場合に顕著である。以
上のことから、弾性層の表面に離型層を形成させること
が必要であることが分かる。
（シリコーンゴム）が表面に露出した定着ベルトである
が、表面ユニバーサル硬さは非常に小さな値を持つ。し
かしながら、耐久性、離型性の点で不充分である。具体
的に耐久性の面では、連続通紙により、サーミスタ当接
部および記録紙エッジ部により、シリコーンゴム表面の
損傷が評価初期から発生する。離型性に関しても、フッ
素樹脂離型層を設けた場合と比較し、コールドオフセッ
ト−ホットオフセットの定着可能温度幅が狭く、特に薄
紙（４５ｋｇ紙）を記録紙とした場合に顕著である。以
上のことから、弾性層の表面に離型層を形成させること
が必要であることが分かる。
【００７６】梨地画像（特に高光沢画像の場合）の不具
合を回避するためには、定着ベルト表面に柔軟性が必要
であり、その特性値としてユニバーサル硬さを用いるこ
とが有効である。定着ベルト表面のユニバーサル硬さ
は、弾性層材質および膜厚、離型層の材質および膜厚に
より変化する。よって、これらの組み合わせを適当に
し、（１）〜（４）式に示したユニバーサル硬さの範囲
に入れることで、光沢（画像）の均一性が得られる。
合を回避するためには、定着ベルト表面に柔軟性が必要
であり、その特性値としてユニバーサル硬さを用いるこ
とが有効である。定着ベルト表面のユニバーサル硬さ
は、弾性層材質および膜厚、離型層の材質および膜厚に
より変化する。よって、これらの組み合わせを適当に
し、（１）〜（４）式に示したユニバーサル硬さの範囲
に入れることで、光沢（画像）の均一性が得られる。
【００７７】しかしながら、表１の比較例７からも分か
るとおり、ゴム材料が表面に露出した場合は耐久性およ
び離型性の点で実使用上の不具合が発生することから、
ＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＦＥＰ、およびこれらの混合物から
成る離型層が必要である。
るとおり、ゴム材料が表面に露出した場合は耐久性およ
び離型性の点で実使用上の不具合が発生することから、
ＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＦＥＰ、およびこれらの混合物から
成る離型層が必要である。
【００７８】また、弾性層を設けなくても、柔軟性が非
常に高いフッ素樹脂が開発されれば、基材＋離型層でも
前述した範囲にユニバーサル硬さを収めることは可能と
なるが、現段階では、基材＋弾性層＋離型層から成る３
層構成が、光沢（画像）均一性、離型性および耐久性を
全て満たすことが分かる。
常に高いフッ素樹脂が開発されれば、基材＋離型層でも
前述した範囲にユニバーサル硬さを収めることは可能と
なるが、現段階では、基材＋弾性層＋離型層から成る３
層構成が、光沢（画像）均一性、離型性および耐久性を
全て満たすことが分かる。
【００７９】（実施例２）次に、弾性層と離型層の材質
や膜厚が異なる定着ベルト（実験例６〜１０）につい
て、試験環境温度２５℃，６０℃，１００℃，１５０
℃，２００℃の下で、押し込み深さ１μｍ，４μｍ，２
０μｍとしてユニバーサル硬さ試験を行った。その試験
結果を表２に示す。
や膜厚が異なる定着ベルト（実験例６〜１０）につい
て、試験環境温度２５℃，６０℃，１００℃，１５０
℃，２００℃の下で、押し込み深さ１μｍ，４μｍ，２
０μｍとしてユニバーサル硬さ試験を行った。その試験
結果を表２に示す。
【００８０】
【表２】
【００８１】ここで、実験例６〜１０における定着ベル
トの弾性層および離型層の材質と膜厚は以下のとおりで
ある。 実験例６ 弾性層：シリコーンゴム、硬さ２５°(JIS K 6301)、膜
厚２００μｍ 離型層：材質Ａ、膜厚１５μｍ 実験例７ 弾性層：シリコーンゴム、硬さ２５°(JIS K 6301)、膜
厚２００μｍ 離型層：材質Ｂ、膜厚３０μｍ 実験例８ 弾性層：シリコーンゴム、硬さ２５°(JIS K 6301)、膜
厚２００μｍ 離型層：材質Ｃ、膜厚３０μｍ 実験例９ 弾性層：シリコーンゴム、硬さ２５°(JIS K 6301)、膜
厚３００μｍ 離型層：材質Ｃ、膜厚１０μｍ 実験例１０ 弾性層：シリコーンゴム、硬さ２５°(JIS K 6301)、膜
厚２００μｍ 離型層：材質Ｄ、膜厚２０μｍ
トの弾性層および離型層の材質と膜厚は以下のとおりで
ある。 実験例６ 弾性層：シリコーンゴム、硬さ２５°(JIS K 6301)、膜
厚２００μｍ 離型層：材質Ａ、膜厚１５μｍ 実験例７ 弾性層：シリコーンゴム、硬さ２５°(JIS K 6301)、膜
厚２００μｍ 離型層：材質Ｂ、膜厚３０μｍ 実験例８ 弾性層：シリコーンゴム、硬さ２５°(JIS K 6301)、膜
厚２００μｍ 離型層：材質Ｃ、膜厚３０μｍ 実験例９ 弾性層：シリコーンゴム、硬さ２５°(JIS K 6301)、膜
厚３００μｍ 離型層：材質Ｃ、膜厚１０μｍ 実験例１０ 弾性層：シリコーンゴム、硬さ２５°(JIS K 6301)、膜
厚２００μｍ 離型層：材質Ｄ、膜厚２０μｍ
【００８２】表２において、（ａ）は押し込み深さ１μ
ｍの場合のデータを、（ｂ）は押し込み深さ４μｍの場
合のデータを、（ｃ）は押し込み深さ２０μｍの場合の
データをそれぞれ示している。また、（ｄ）は各押し込
み深さ１μｍ，４μｍ，２０μｍの平均値をまとめて示
したものである。
ｍの場合のデータを、（ｂ）は押し込み深さ４μｍの場
合のデータを、（ｃ）は押し込み深さ２０μｍの場合の
データをそれぞれ示している。また、（ｄ）は各押し込
み深さ１μｍ，４μｍ，２０μｍの平均値をまとめて示
したものである。
【００８３】また、表２に示したデータについて、横軸
に試験環境温度を、縦軸にユニバーサル硬さを取ってプ
ロットすると、図８のようになる。図８において、
（ａ）は押し込み深さ１μｍの場合のグラフ、（ｂ）は
押し込み深さ４μｍの場合のグラフ、（ｃ）は押し込み
深さ２０μｍの場合のグラフである。また図９は各押し
込み深さ１μｍ，４μｍ，２０μｍの平均値をプロット
したグラフである。
に試験環境温度を、縦軸にユニバーサル硬さを取ってプ
ロットすると、図８のようになる。図８において、
（ａ）は押し込み深さ１μｍの場合のグラフ、（ｂ）は
押し込み深さ４μｍの場合のグラフ、（ｃ）は押し込み
深さ２０μｍの場合のグラフである。また図９は各押し
込み深さ１μｍ，４μｍ，２０μｍの平均値をプロット
したグラフである。
【００８４】図８および図９より、試験環境温度が高く
なればユニバーサル硬さは低下する傾向を示し、特に、
押し込み深さが１μｍの場合はその傾向が顕著であるこ
とが分かる。
なればユニバーサル硬さは低下する傾向を示し、特に、
押し込み深さが１μｍの場合はその傾向が顕著であるこ
とが分かる。
【００８５】さらに、上記実験例６〜１０の定着ベルト
以外に１２個の定着ベルトを用意し、各定着ベルトにつ
いて、試験環境温度２５℃，２００℃の下で、押し込み
深さ１μｍ，４μｍ，２０μｍとしてユニバーサル硬さ
試験を行った。その試験結果を実施例６〜１０と共に図
１０および図１１に示す。図１０および図１１におい
て、横軸は押し込み深さを、縦軸はユニバーサル硬さを
それぞれ示しており、図１０は試験環境温度２５℃のと
きのグラフ、図１１は試験環境温度２００℃のときのグ
ラフである。
以外に１２個の定着ベルトを用意し、各定着ベルトにつ
いて、試験環境温度２５℃，２００℃の下で、押し込み
深さ１μｍ，４μｍ，２０μｍとしてユニバーサル硬さ
試験を行った。その試験結果を実施例６〜１０と共に図
１０および図１１に示す。図１０および図１１におい
て、横軸は押し込み深さを、縦軸はユニバーサル硬さを
それぞれ示しており、図１０は試験環境温度２５℃のと
きのグラフ、図１１は試験環境温度２００℃のときのグ
ラフである。
【００８６】図１０および図１１より、押し込み深さ１
μｍ〜４μｍまでは離型層や弾性層の柔軟性および弾力
性が影響しているので、押し込み深さが大きくなるに伴
ってユニバーサル硬さが急激に低下しているが、押し込
み深さが４μｍを超えると、基材の影響が強くなってユ
ニバーサル硬さがあまり低下しないことが分かる。
μｍ〜４μｍまでは離型層や弾性層の柔軟性および弾力
性が影響しているので、押し込み深さが大きくなるに伴
ってユニバーサル硬さが急激に低下しているが、押し込
み深さが４μｍを超えると、基材の影響が強くなってユ
ニバーサル硬さがあまり低下しないことが分かる。
【００８７】以上のことから判断して、定着ベルト（又
は加熱定着ローラ）の表面硬さを正確に測定するには、
押し込み深さ１μｍ〜４μｍの範囲でユニバーサル硬さ
試験を行うのが適していると言える。
は加熱定着ローラ）の表面硬さを正確に測定するには、
押し込み深さ１μｍ〜４μｍの範囲でユニバーサル硬さ
試験を行うのが適していると言える。
【００８８】次に、上記各実験例のデータについて、図
４〜図７と同様、横軸にユニバーサル硬さを、縦軸に梨
地ランクを取って、プロットすると図１２〜図１７のよ
うになる。そして、図１２〜図１７において、ユニバー
サル硬さと梨地ランクとの関係を、最小二乗法による直
線の方程式、さらには相関係数として求めた。なお、図
１２〜図１７はトナー２を用いた場合の結果である。
４〜図７と同様、横軸にユニバーサル硬さを、縦軸に梨
地ランクを取って、プロットすると図１２〜図１７のよ
うになる。そして、図１２〜図１７において、ユニバー
サル硬さと梨地ランクとの関係を、最小二乗法による直
線の方程式、さらには相関係数として求めた。なお、図
１２〜図１７はトナー２を用いた場合の結果である。
【００８９】ここで、図１２は試験環境温度が室温で押
し込み深さが１μｍのとき、図１３は試験環境温度が室
温で押し込み深さが４μｍのとき、図１４は試験環境温
度が室温で押し込み深さが２０μｍのときである。ま
た、図１５は試験環境温度が２００℃で押し込み深さが
１μｍのとき、図１６は試験環境温度が２００℃で押し
込み深さが４μｍのとき、図１７は試験環境温度が２０
０℃で押し込み深さが２０μｍのときである。図１２〜
図１７から求めた相関係数を一覧表として表３に示す。
し込み深さが１μｍのとき、図１３は試験環境温度が室
温で押し込み深さが４μｍのとき、図１４は試験環境温
度が室温で押し込み深さが２０μｍのときである。ま
た、図１５は試験環境温度が２００℃で押し込み深さが
１μｍのとき、図１６は試験環境温度が２００℃で押し
込み深さが４μｍのとき、図１７は試験環境温度が２０
０℃で押し込み深さが２０μｍのときである。図１２〜
図１７から求めた相関係数を一覧表として表３に示す。
【００９０】
【表３】
【００９１】表３（ａ）は試験環境温度が２００℃のと
きのデータ、表３（ｂ）は試験環境温度が室温のときの
データである。
きのデータ、表３（ｂ）は試験環境温度が室温のときの
データである。
【００９２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
トナー離型性、柔軟性および弾力性に優れているか否か
を簡単に評価できるので、高品質の定着用部材を選択し
て熱定着装置もしくは画像形成装置に組み込むことによ
って、画像ムラのない高品質の画像を得ることができ
る。
トナー離型性、柔軟性および弾力性に優れているか否か
を簡単に評価できるので、高品質の定着用部材を選択し
て熱定着装置もしくは画像形成装置に組み込むことによ
って、画像ムラのない高品質の画像を得ることができ
る。
【００９３】また、トナー離型性、柔軟性、弾力性に優
れた定着ベルトおよび定着ローラを実現できる。
れた定着ベルトおよび定着ローラを実現できる。
【００９４】また、弾性層としてシリコーンゴムを使用
することで、安定した膜厚、平滑な表面が得られる。
することで、安定した膜厚、平滑な表面が得られる。
【００９５】さらに、離型層がＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＦＥ
Ｐのうちの少なくとも一つを成分として含んでいるの
で、十分な離型性および耐久性も確保できる。
Ｐのうちの少なくとも一つを成分として含んでいるの
で、十分な離型性および耐久性も確保できる。
【図１】本発明に係る定着ベルトを示しており、（ａ）
はその断面図、（ｂ）は（ａ）のＡ部の拡大断面図であ
る。
はその断面図、（ｂ）は（ａ）のＡ部の拡大断面図であ
る。
【図２】定着ベルトによって記録紙上のトナーが定着す
る様子を示した説明図である。
る様子を示した説明図である。
【図３】（ａ）は熱定着装置の一例による構成図、
（ｂ）は熱定着装置の他の例による構成図である。
（ｂ）は熱定着装置の他の例による構成図である。
【図４】ユニバーサル硬さと梨地ランクとの関係を示し
た図である。
た図である。
【図５】ユニバーサル硬さと梨地ランクとの関係を示し
た図である。
た図である。
【図６】ユニバーサル硬さと梨地ランクとの関係を示し
た図である。
た図である。
【図７】ユニバーサル硬さと梨地ランクとの関係を示し
た図である。
た図である。
【図８】試験環境温度とユニバーサル硬さとの関係を示
しており、（ａ）は押し込み深さ１μｍのときの図、
（ｂ）は押し込み深さ４μｍのときの図、（ｃ）は押し
込み深さ２０μｍのときの図である。
しており、（ａ）は押し込み深さ１μｍのときの図、
（ｂ）は押し込み深さ４μｍのときの図、（ｃ）は押し
込み深さ２０μｍのときの図である。
【図９】試験環境温度とユニバーサル硬さとの関係を示
しており、図８に示したデータの平均値をプロットした
ときの図である。
しており、図８に示したデータの平均値をプロットした
ときの図である。
【図１０】押し込み深さとユニバーサル硬さとの関係を
示した図である。
示した図である。
【図１１】押し込み深さとユニバーサル硬さとの関係を
示した図である。
示した図である。
【図１２】ユニバーサル硬さと梨地ランクとの関係を示
した図である。
した図である。
【図１３】ユニバーサル硬さと梨地ランクとの関係を示
した図である。
した図である。
【図１４】ユニバーサル硬さと梨地ランクとの関係を示
した図である。
した図である。
【図１５】ユニバーサル硬さと梨地ランクとの関係を示
した図である。
した図である。
【図１６】ユニバーサル硬さと梨地ランクとの関係を示
した図である。
した図である。
【図１７】ユニバーサル硬さと梨地ランクとの関係を示
した図である。
した図である。
【図１８】画像形成装置の概略構成図である。
１ 感光体ドラム
２ 帯電装置
４ 現像装置
６ 記録紙
１０，１５ 熱定着装置
１１ 加熱定着ローラ
１２ 加圧ローラ
１６，３２ 定着ローラ
１７，３１ 加熱ローラ
１８，２０ 定着ベルト
１９，３３加圧ローラ
２１ 基材
２２ 弾性層
２３ 離型層
３４ ハロゲンランプ
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｇ０３Ｇ 21/00 Ｇ０３Ｇ 21/00
(72)発明者 神谷 公二
東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式
会社リコー内
(72)発明者 松尾 稔
東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式
会社リコー内
Ｆターム(参考） 2H033 AA18 BA11 BA12 BA60 BB03
BB05 BB06 BB13 BB14 BB15
CA01
2H134 QA01
3J103 AA02 AA13 AA32 AA85 BA03
BA41 FA18 GA02 GA57 GA58
HA03 HA12 HA42 HA53
Claims (16)
- 【請求項１】 基材の上に弾性層および離型層が積層さ
れトナー定着に用いられる定着用部材に対して、前記離
型層表面側から深さ１μｍ乃至４μｍにおけるユニバー
サル硬さ試験を行って、 深さ１μｍにおけるユニバーサル硬さＨＵが、 ＨＵ≦３０［Ｎ／ｍｍ2］ であり、深さ４μｍにおけるユニバーサル硬さＨＵが、 ＨＵ≦１２［Ｎ／ｍｍ2］ であれば、前記定着用部材は合格品であると評価するこ
とを特徴とする定着用部材評価方法。 - 【請求項２】 請求項１に記載の定着用部材評価方法に
おいて、 前記ユニバーサル硬さ試験を、試験環境温度２５℃の下
で行うことを特徴とする定着用部材評価方法。 - 【請求項３】 基材の上に弾性層および離型層が積層さ
れトナー定着に用いられる定着用部材に対して、試験環
境温度２００℃の下で、前記離型層表面側から深さ１μ
ｍ乃至４μｍにおけるユニバーサル硬さ試験を行って、 深さ１μｍにおけるユニバーサル硬さＨＵが、 ＨＵ≦１０［Ｎ／ｍｍ2］ であり、深さ４μｍにおけるユニバーサル硬さＨＵが、 ＨＵ≦４［Ｎ／ｍｍ2］ であれば、前記定着用部材は合格品であると評価するこ
とを特徴とする定着用部材評価方法。 - 【請求項４】 請求項１又は３に記載の定着用部材評価
方法において、前記弾性層は、シリコーンゴムで形成さ
れていることを特徴とする定着用部材評価方法。 - 【請求項５】 請求項１又は３に記載の定着用部材評価
方法において、前記離型層は、四フッ化エチレン樹脂
（ＰＴＦＥ）、四フッ化エチレン・パーフロロアルキル
ビニルエーテル共重合体樹脂（ＰＦＡ）、および四フッ
化エチレン・六フッ化プロピレン共重合体樹脂（ＦＥ
Ｐ）のうちの、少なくとも一つを成分として含んでいる
ことを特徴とする定着用部材評価方法。 - 【請求項６】 請求項１又は３に記載の定着用部材評価
方法において、 前記定着用部材は、定着ベルトまたは加熱定着ローラで
あることを特徴とする定着用部材評価方法。 - 【請求項７】 基材の上に弾性層および離型層が積層さ
れた定着ベルトにおいて、 試験環境温度２５℃の下で測定したとき、 前記離型層表面側から深さ１μｍにおけるユニバーサル
硬さＨＵが、 ＨＵ≦３０［Ｎ／ｍｍ2］ であり、深さ４μｍにおけるユニバーサル硬さＨＵが、 ＨＵ≦１２［Ｎ／ｍｍ2］ であることを特徴とする定着ベルト。 - 【請求項８】 基材の上に弾性層および離型層が積層さ
れた定着ベルトにおいて、 試験環境温度２００℃の下で測定したとき、 前記離型層表面側から深さ１μｍにおけるユニバーサル
硬さＨＵが、 ＨＵ≦１０［Ｎ／ｍｍ2］ であり、深さ４μｍにおけるユニバーサル硬さＨＵが、 ＨＵ≦４［Ｎ／ｍｍ2］ であることを特徴とする定着ベルト。 - 【請求項９】 請求項７又は８に記載の定着ベルトにお
いて、 前記弾性層は、シリコーンゴムで形成されていることを
特徴とする定着ベルト。 - 【請求項１０】 請求項７又は８に記載の定着ベルトに
おいて、 前記離型層は、四フッ化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ）、四
フッ化エチレン・パーフロロアルキルビニルエーテル共
重合体樹脂（ＰＦＡ）、および四フッ化エチレン・六フ
ッ化プロピレン共重合体樹脂（ＦＥＰ）のうちの、少な
くとも一つを成分として含んでいることを特徴とする定
着ベルト。 - 【請求項１１】 基材の上に弾性層および離型層が積層
された加熱定着ローラにおいて、 試験環境温度２５℃の下で測定したとき、 前記離型層表面側から深さ１μｍにおけるユニバーサル
硬さＨＵが、 ＨＵ≦３０［Ｎ／ｍｍ2］ であり、深さ４μｍにおけるユニバーサル硬さＨＵが、 ＨＵ≦１２［Ｎ／ｍｍ2］ であることを特徴とする加熱定着ローラ。 - 【請求項１２】 基材の上に弾性層および離型層が積層
された加熱定着ローラにおいて、 試験環境温度２００℃の下で測定したとき、 前記離型層表面側から深さ１μｍにおけるユニバーサル
硬さＨＵが、 ＨＵ≦１０［Ｎ／ｍｍ2］ であり、深さ４μｍにおけるユニバーサル硬さＨＵが、 ＨＵ≦４［Ｎ／ｍｍ2］ であることを特徴とする加熱定着ローラ。 - 【請求項１３】 請求項１１又は１２に記載の加熱定着
ローラにおいて、 前記弾性層は、シリコーンゴムで形成されていることを
特徴とする加熱定着ローラ。 - 【請求項１４】 請求項１１又は１２に記載の加熱定着
ローラにおいて、 前記離型層は、四フッ化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ）、四
フッ化エチレン・パーフロロアルキルビニルエーテル共
重合体樹脂（ＰＦＡ）、および四フッ化エチレン・六フ
ッ化プロピレン共重合体樹脂（ＦＥＰ）のうちの、少な
くとも一つを成分として含んでいることを特徴とする加
熱定着ローラ。 - 【請求項１５】 請求項７〜１０のいずれか１項に記載
の定着ベルト、または請求項１１〜１４のいずれか１項
に記載の加熱定着ローラを搭載したことを特徴とする熱
定着装置。 - 【請求項１６】 請求項７〜１０のいずれか１項に記載
の定着ベルト、または請求項１１〜１４のいずれか１項
に記載の加熱定着ローラを搭載したことを特徴とする画
像形成装置。
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