JP2008014985A

JP2008014985A - 画像形成装置用積層体、それを用いた定着部材及び画像形成装置

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Publication number: JP2008014985A
Application number: JP2006182958A
Authority: JP
Inventors: Junichiro Natori; 潤一郎名取; Masahiro Yanai; 將浩谷内
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2006-07-03
Filing date: 2006-07-03
Publication date: 2008-01-24
Anticipated expiration: 2026-07-03
Also published as: JP5042544B2

Abstract

【課題】弾性層の劣化を抑制した耐熱性、非粘着性、および弾力性を有する画像形成装置用積層体を提供すること。さらに、離型層形成時の熱による弾性層の劣化を低減して、画像ムラ、光沢ムラ、定着不良等の不具合の発生を防止することができると共に、画像形成装置に組み込んで長期使用した際の耐久性を向上させた定着部材及びそれを有する画像形成装置を提供すること。
【解決手段】基材、該基材上に設けた合成ゴムで構成された弾性層、及び該弾性層上に設けたフッ素系樹脂で構成された表層を順次有する積層構造の画像形成装置用積層体であって、前記弾性層と表層との間にフッ素系樹脂および金属酸化物を含む中間層を設けたことを特徴とする画像形成装置用積層体。
【選択図】図２

Description

本発明は、耐熱性、非粘着性、および弾力性を有する画像形成装置用積層体に関する。特に、電子写真方式の複写機、レーザープリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置において好適に用いられる定着部材、及びそれを有する画像形成装置に関する。

近年、複写機やプリンタ等の画像形成装置はカラー化の傾向にあり、その割合は徐々に高まりつつあると言える。カラー画像形成装置は４色（シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック）のトナーを記録材に定着させるものであり、中間色を作り出す際にはニップ部（定着部）においてトナーを均一に溶融させた状態で混合する必要がある。そのため、カラー画像形成装置に用いられている定着部材は、トナー離型性、弾力性が必要とされ、その要件を満たすために積層構造からなる部材が使用されている。例えば、基材上に弾性層と離型層を順次設けた構成のものが提案されている。ここで、上述のようなトナー離型性、弾力性を持った定着部材の例として、図１に（ａ）ローラ形状、および（ｂ）ベルト形状をなす定着部材の断面図を示す。

定着ローラ（１ａ）は、ローラ基材（２ａ）の表面に合成ゴムをコーティングして弾性層（３ａ）を設け、さらに、弾性層（３ａ）上にフッ素系樹脂をコーティングして離型層（４ａ）を設けて作製することができる。また、ローラ基材（２ａ）と弾性層（３ａ）との間、弾性層（３ａ）と離型層（４ａ）との間に、接着強度を高めるためにプライマーがしばしば用いられる。

一方、定着ベルト（１ｂ）は、ベルト基材（２ｂ）の表面に合成ゴムをコーティングして弾性層（３ｂ）を設け、さらに、弾性層（３ｂ）上にフッ素系樹脂をコーティングして離型層（４ｂ）を設けて作製することができる。また、ベルト基材（２ｂ）と弾性層（３ｂ）との間、弾性層（３ｂ）と離型層（４ｂ）との間に、接着強度を高めるためにプライマーがしばしば用いられる。

上述のような定着部材の作製において、合成ゴムで構成される弾性層の上にフッ素系樹脂で構成される離型層を設ける方法としては、分散塗料を用いたスプレーコート、ブレードコート、ディッピングコート等の湿式塗工法、または粉体塗料を用いた電着塗装等の乾式塗工法を用いることができる。このように塗布されたフッ素系樹脂塗布層は、樹脂の融点以上の高温で溶融・焼成されて定着部材の離型層となる。

しかし、上述のような離型層に用いられるフッ素系樹脂は一般に融点が高く、四フッ化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ）で３２０〜３３０℃、四フッ化エチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂（ＰＦＡ）で３００〜３２０℃、四フッ化エチレン・六フッ化プロピレン共重合体樹脂（ＦＥＰ）で２５０〜２８０℃であり、いずれも弾性層を形成する合成ゴムに対しては熱的負荷が大きい。したがって、従来の定着部材においては、フッ素系樹脂を前記したような高温で成膜して離型層を形成する際に、弾性層を形成する合成ゴムが熱によって劣化してしまい、定着部材にクラック等が生じ易く、特に屈曲が繰り返される定着ベルトにおいてはその傾向が顕著であるという問題があった。

そこで、このような問題に対応するため、ローラ基材表面に設けられたシリコーンゴム層にカーボンブラック、酸化セリウム、水酸化セリウム、酸化鉄から選ばれる添加剤を配合して耐熱性を向上させた定着ローラ（例えば特許文献１：特開平１１−６０９５５号公報）、弾性層を構成する合成ゴムに酸化錫及び酸化チタンから選ばれる少なくとも一つを含有させて耐熱性を向上させた加熱定着部材（例えば特許文献２：特開２００４−１６３７１５号公報）、弾性層・プライマー層・接着層・定着層から構成され、接着層と定着層に金属酸化物を有する定着部材（例えば特許文献３：特許第２５４４０６５号公報）等が提案されている。

しかしながら、合成ゴム自体の耐熱性を向上させた定着部材は、離型層の焼成における弾性層の劣化が軽減されるが必ずしも充分とは言えなかった。さらに、近年は部品やユニットの高信頼性が求められており、特に画像形成装置に組み込んで長期使用した際の信頼性に関する要求が高まってきている。また、上記問題を解決するために合成ゴム自体に耐熱性向上剤を添加すると、弾性層の比重が増大するのに伴って熱容量が増大して定着装置の立ち上げ時間、すなわち、ウォームアップ時間が長くなるという問題が現れる。また、熱容量が増すために、定着装置を所定の温度に維持するための消費電力も大きくなり、近年の省エネ化に関する要求に反するような問題も現れる。

特開平１１−６０９５５号公報特開２００４−１６３７１５号公報特許第２５４４０６５号公報

本発明は上記問題に鑑み、弾性層の劣化を抑制した耐熱性、非粘着性、および弾力性を有する画像形成装置用積層体を提供することを目的とする。さらに、離型層形成時の熱による弾性層の劣化を低減して、画像ムラ、光沢ムラ、定着不良等の不具合の発生を防止することができると共に、画像形成装置に組み込んで長期使用した際の耐久性を向上させた定着部材及びそれを有する画像形成装置を提供することを目的とする。なお、本発明における定着部材とは、ローラ、ベルト、例えば無端ベルト、シート等を指し、特に明記されない限り形状は限定されない。

上記課題は、本発明の以下（１）〜（７）によって解決される。
（１）「基材、該基材上に設けた合成ゴムで構成された弾性層、及び該弾性層上に設けたフッ素系樹脂で構成された表層を順次有する積層構造の画像形成装置用積層体であって、前記弾性層と表層との間にフッ素系樹脂および金属酸化物を含む中間層を設けたことを特徴とする画像形成装置用積層体」、
（２）「前記中間層に含まれる前記金属酸化物が、該中間層中の前記弾性層との界面に偏って含有されていることを特徴とする前記第（１）項に記載の積層体」、
（３）「前記中間層が、前記金属酸化物を含む第１中間層を形成後、その上に、該金属酸化物を含まない第２中間層をさらに形成する段階を含む製造法により製造されたものであることを特徴とする前記第（１）項又は第（２）項に記載の積層体」、
（４）「前記中間層または第１中間層が、酸化第二銅を含んでいることを特徴とする前記第（１）項乃至第（３）項のいずれかに記載の積層体」、
（５）「基材、該基材上に設けた合成ゴムで構成された弾性層、及び該弾性層上に設けたフッ素系樹脂で構成された表層を順次有し、前記弾性層と表層との間にフッ素系樹脂および金属酸化物を含む中間層が設けられた画像形成装置用積層体を製造する方法であって、該中間層を、前記金属酸化物を含む第１中間層を形成後、その上に、該金属酸化物を含まない第２中間層をさらに形成することにより製造する段階を含むことを特徴とする画像形成装置用積層体の製造方法」、
（６）「電子写真方式の画像形成プロセスにおいて、転写体上にトナーを定着させる部材が前記第（１）項乃至第（４）項のいずれかに記載の積層体からなり、該積層体は表層がトナーに接するものであることを特徴とする定着部材」、
（７）「前記第（６）項に記載の定着部材を有することを特徴とする画像形成装置」。

前記第（１）項に記載された発明によれば、表層の焼成に伴う弾性層の加熱劣化を大幅に抑制することができる。よって、耐熱性、非粘着性、弾力性を有する画像形成装置用積層体が提供できる。

また、前記第（２）項に記載された発明によれば、弾性層の劣化抑制効果を高めるために金属酸化物を増量しても中間層の成膜性及び平滑性を維持することができ、耐熱性、非粘着性、弾力性、表面の平滑性を有する画像形成装置用積層体が提供できる。なお、シートのような平板状の積層体の場合には、中間層の形成時に、含まれる金属酸化物が沈降して弾性層との界面に偏ることもあるが、形成の過程に関わらず要件を満たす構成であれば同様の効果が得られる。

また、前記第（３）項に記載された積層体及び前記第（５）項に記載された製造方法によれば、例えばローラ形状やベルト形状では金属酸化物が弾性層との界面に自然に偏ることは稀だが、積層体の形状に関わらず中間層における金属酸化物を意図的に弾性層との界面に偏らせることができ、弾性層の劣化抑制効果をより高めることができる。よって、耐熱性、非粘着性、弾力性、表面の平滑性を有する積層体が提供できる。なお、ここでいう積層体は、表層の塗布時には２層が積層されているが焼成時には互いに溶融することで界面が消失している実質的な積層体を意味するものである。

また、前記第（４）項に記載された発明によれば、弾性層を構成する合成ゴムが硬化して劣化するのを抑制するだけでなく、該合成ゴムを軟化させる効果もある。すなわち、表層を焼成した際、及び長期使用における弾性層の硬度上昇を大幅に抑制することができるので、特性変化が少なく信頼性の高い積層体が提供できる。

また、前記第（６）項に記載された発明によれば、耐熱性、非粘着性、弾力性、表面の平滑性を有する定着部材が提供できる。

更に、前記第（７）項に記載された発明によれば、長期に亘って高品質な画像を安定して出力することができ、部品やユニット交換の頻度が少なく、信頼性の高い画像形成装置が提供できる。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。
図２は本発明における第１の実施形態である積層体の構成を示す断面図である。図２において、積層体（１）は基材（２）の上に、ここでは図示しないプライマー層を介して、合成ゴムで構成された弾性層（３）、金属酸化物を含む中間層（５）、及びフッ素系樹脂で構成された表層（４）を順次設けてある。

図３（ａ）は本発明における第２の実施形態である積層体の構成を示す断面図である。図３（ａ）において、積層体（１）は、基材（２）の上に、ここでは図示しないプライマー層を介して、合成ゴムで構成された弾性層（３）、金属酸化物を含む中間層（５ａ）、及びフッ素系樹脂で構成された離型層（４ａ）を順次設けてある。本形態では、中間層（５ａ）には金属酸化物が弾性層（３）との界面に偏って含有されていることを示している。

図３（ｂ）は本発明における第３の実施形態である定着部材の構成を示す断面図である。図３（ｂ）において、積層体（１）は基材（２）の上に、ここでは図示しないプライマー層を介して、合成ゴムで構成された弾性層（３）、金属酸化物を含む第１中間層（５ｂ）、金属酸化物を含まない第２中間層（５ｃ）、及びフッ素系樹脂で構成された離型層（４ｂ）を順次設けてある。本形態では、第１中間層（５ｂ）を塗布した後に、第２中間層（５ｃ）を塗布する工程を含む製造方法によって、積層体の形状に関わらず中間層（５ｄ）における金属酸化物を意図的に弾性層との界面に偏らせることができる。

ここで、本発明の実施形態における材料について、図２または図３を参照して詳しく説明する。
積層体（１）が定着ローラである場合には、基材（２）はアルミニウム、ステンレススチール、真鍮等の金属からなる中空パイプが好適に用いられる。また、積層体（１）が定着ベルトである場合には、基材（２）はポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、フッ素系樹脂等の樹脂、またはニッケルやステンレス等の金属からなるシームレスベルトが好適に用いられる。

弾性層（３）は、基材（２）上にここでは図示しないプライマー層を介してシリコーンゴム溶液等を塗工することによって塗布層を形成し、その後ゴムを加硫して形成することができる。また、塗工方法としては、有機溶剤等によって溶液の濃度を調整することで、スプレーコート、ブレードコート、ディッピングコート等を用いることができる。このような弾性層を構成する合成ゴムとしては、シリコーンゴム、フッ素ゴム、フルオロシリコーンゴム等が好適に用いられる。

中間層（５）は、弾性層（３）上に金属酸化物を分散させたフッ素系樹脂含有プライマーを塗工した後、自然乾燥させて形成することができる。フッ素系樹脂含有プライマーとしては、フッ素系樹脂用のプライマーであれば特に限定されない。金属酸化物の分散は、超音波分散やホモジナイザー等、一般的な方法を用いることができる。また、塗工方法としては、溶剤等によって溶液の濃度を調整することで、スプレーコート、ブレードコート、ディッピングコート等を用いることができる。なお、中間層（５）の厚さとしては、０．１〜３μｍであれば特に限定されない。中間層（５）の厚さが０．１μｍ未満では金属酸化物の含有量が少なく、所望の劣化抑制効果が得られない場合がある。一方、中間層（５）の厚さが３μｍを超えると所望の接着性が得られない場合があり、積層体の使用中に層間剥離が生じる恐れがある。

図３（ｂ）における第１中間層（５ｂ）は、前記中間層（５）と同様の組成であり、又は、中間層（５ａ）とほぼ同様（中間層（５ａ）の場合、塗工液粘度が中間層（５）より低めであってもよい）の組成である。第２中間層（５ｃ）としては、第１中間層（５ｂ）を構成するフッ素系樹脂含有プライマーを用いても、異なるフッ素系樹脂含有プライマーを用いてもよい。金属酸化物を弾性層との界面に偏らせるためには、金属酸化物を分散させたフッ素系樹脂含有プライマーを塗工・乾燥して第１中間層（５ｂ）を形成した後で、その上に第２中間層（５ｃ）を同様の方法で形成すればよい。
なお、第１中間層（５ｂ）および第２中間層（５ｃ）の厚さとしては、該２層合計の厚さが０．１〜３μｍであれば特に限定されないが、第１中間層（５ｂ）の厚さは０．５〜２μｍであることが好ましい。第１中間層（５ｂ）の厚さが０．５μｍ未満では金属酸化物の含有量が少なく、所望の劣化抑制効果が得られない場合がある。一方、該２層合計の厚さが３μｍを超えると所望の接着性が得られない場合があり、積層体の使用中に層間剥離が生じる恐れがある。

本発明で用いられる金属酸化物としては、酸化鉄、酸化セリウム、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化錫、酸化銅等が好適に用いられる。なお、これらの金属酸化物は弾性層を構成する合成ゴムよりも酸化されやすいため、弾性層の劣化が進行するのを抑制する作用があると考えられる。中でも、酸化第二銅は弾性層を構成する合成ゴムを軟化させる働きがあり、その結果、弾性層の硬化をさらに抑制することができると考えられる。

また、前記金属酸化物としては、平均一次粒径が１０〜５００ｎｍであるものが好適に用いられる。平均一次粒子径が１０ｎｍ未満であると粒子同士の凝集が起こりやすくなり、金属酸化物が沈殿する場合がある。また、平均一次粒子径が５００ｎｍを超えると成膜性が悪化して、乾燥させる際にクラックが発生する場合がある。なお、金属酸化物の形状は、粉末、フレーク、不定形小体、球体、繊維、長円形粒子等を含めて任意の形状を使用することができる。

中間層（５）、（５ａ）、第１中間層（５ｂ）における金属酸化物の含有量は、分散液中の固形成分１００重量部に対して、０．０１〜１０重量部、好ましくは０．０５〜５重量部である。含有量が０．０１重量部未満では所望の耐熱性が得られない場合がある。一方、１０重量部を越えると中間層（５）、（５ａ）、または第１中間層（５ｂ）の成膜性が劣り、これらの層が均一に塗布できない場合がある。

表層（４）は、弾性層（３）上に金属酸化物を含む中間層（５）、（５ａ）又は（５ｄ）を介してフッ素系樹脂分散液をスプレーコート等によって塗工することで塗布層を形成し、その後フッ素系樹脂の融点以上の温度まで加熱して溶融・焼成することにより形成することができる。また、フッ素系樹脂の粉体塗料を用いて電着塗装等でも形成可能である。このような表層を構成するフッ素系樹脂としては、ＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＦＥＰ、またはこれらの樹脂の混合物が好適に用いられる。

なお、本発明における各層には、本発明の効果を損なわない範囲であれば、目的に応じて充填剤、酸化防止剤、顔料、染料、界面活性剤、可塑剤、増粘剤、ワックス、オイル等の添加剤を任意に添加することができる。

以下、図を参照して電子写真方式の画像形成プロセス、画像形成装置、および定着装置について説明する。図４は、電子写真方式の画像形成プロセスおよび画像形成装置（例えば、複写機やレーザープリンタ等）を説明するための概略図である。

図４において、画像形成装置（１００）は、静電潜像が形成される感光体ドラム（１０１）、感光体ドラム（１０１）に接触して帯電処理を行なう帯電ローラ（１０２）、レーザビーム等の露光手段（１０３）、感光体ドラム（１０１）の静電潜像にトナーを付着させる現像ローラ（１０４）、帯電ローラ（１０２）にバイアスを印加するための電源（１０５）、感光体ドラム（１０１）上のトナー像を記録紙（１０７）に転写処理する転写ローラ（１０６）、転写処理後の感光体ドラム（１０１）をクリーニングするためのクリーニング装置（１０８）、感光体ドラム（１０１）の表面電位を測定する表面電位計（１０９）、定着ローラ（１１１）および加圧ローラ（１１２）からなる定着装置（１１０）によって構成されている。

この電子写真方式を用いる画像形成装置（１００）では、回転する感光体ドラム（１０１）の感光体層を帯電ローラ（１０２）によって一様に帯電させた後にレーザビーム等の露光手段（１０３）で露光して静電潜像を形成し、この静電潜像をトナーによって現像してトナー像とし、このトナー像を記録紙（１０７）上に転写する。そして、この記録紙（１０７）を、定着ローラ（１１１）及び加圧ローラ（１１２）からなる定着装置（１１０）に通過させ、記録紙（１０７）上に付着しているトナーを定着ローラ（１１１）の熱により軟化させつつ加圧して記録紙（１０７）上にトナー像が定着するように構成されている。図４の構成において、定着部材はローラ形状であるが、定着部材がベルト形状でも構わない。

次いで、上述のような定着ローラを組み込んだ定着装置の一例を、図５（ａ）に基づいて説明する。図５（ａ）に示すように、表面に合成ゴムで構成された弾性層、及びフッ素系樹脂で構成された離型層を順次有する金属パイプの内側に第１のハロゲンヒータ（９ａ）を内蔵した定着ローラ（１ａ）と加圧ローラ（８）が設けられており、これら２本のローラが圧接されてニップ部を形成している。加圧ローラ（８）は金属パイプ表面に合成ゴムで構成された弾性層を設けた構成である。定着ローラ（１ａ）や加圧ローラ（８）の表面温度はセンサー（１０ａ）、（１０ｂ）によって検知され、所定の設定温度（例えば約１７０℃）となるように制御されている。この場合の定着ローラ（１ａ）として、本発明の積層体が好適に用いられる。

さらに、上述のような定着ベルトを組み込んだ定着装置の一例を、図５（ｂ）に基づいて説明する。図５（ｂ）に示すように、金属パイプ表面に合成ゴムで構成された弾性層を有する定着ローラ（７）と、金属パイプの内側に第１のハロゲンヒータ（９ａ）を内蔵した加熱ローラ（６）が設けられており、これら２本のローラ間に定着ベルト（１ｂ）を張架する。定着ローラ（７）は、定着ベルト（１ｂ）を介して加圧ローラ（８）に圧接されてニップ部を形成している。加圧ローラ（８）は金属パイプ表面に合成ゴムで構成された弾性層を設け、内側に第２のハロゲンヒータ（９ｂ）を内蔵した構成である。定着ベルト（１ｂ）は、加熱ローラ（６）を定着ローラ（７）から離間する方向に付勢したり、図示しないテンションローラを別途設けたりすることによって弛み無く張架される。加熱ローラ（６）や加圧ローラ（８）の表面温度はセンサー（１０ａ）、（１０ｂ）によって検知され、所定の設定温度（例えば約１７０℃）となるように制御されている。また、加熱ローラ（６）の表面温度検知は、加熱ローラ（６）、定着ローラ（７）間に張架した定着ベルト（１ｂ）上の温度をセンサー（１０ｃ）により検知することもある。この場合の定着ローラ（１ａ）として、本発明の積層体が好適に用いられる。

以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
（参考例）フッ素系樹脂含有プライマーの調製
攪拌機、バルブ、圧力ゲージ、温度計を備えた３Ｌのガラスライニング製オートクレーブに純水１５００ｍＬ、パーフルオロオクタン酸アンモニウム９．０ｇを入れ、窒素ガスで充分置換したのち、真空にし、エタンガス２０ｍＬを仕込んだ。次いで、ヒドロキシル基を有する含フッ素エチレン性単量体として、パーフルオロ−（１，１，９，９−テトラヒドロ−２，５−ビストリフルオロメチル−３，６−ジオキサ−８−ノネン−１−オール）３．８ｇ、パーフルオロ（プロピルビニルエーテル）１８ｇを窒素ガスを用いて圧入し、系内の温度を７０℃に保った。攪拌を行いながら、テトラフルオロエチレンガスを内圧が８．５ｋｇｆ／ｃｍ^２Ｇとなるように圧入した。次いで、過硫酸アンモニウム０．１５ｇを水５．０ｇに溶かした溶液を、窒素ガスを用いて圧入して反応を開始した。重合反応の進行に伴って圧力が低下するので、７．５ｋｇｆ／ｃｍ^２Ｇまで低下した時点でテトラフルオロエチレンガスにて８．５ｋｇｆ／ｃｍ^２Ｇまで再加圧し、降圧／昇圧を繰り返した。テトラフルオロエチレンガスの供給を続けながら、重合開始からテトラフルオロエチレンガスが約４０ｇ消費されるごとに、前記ヒドロキシル基を有する含フッ素エチレン性単量体１．９ｇを計３回（計５．７ｇ）圧入して重合を継続した。重合開始よりテトラフルオロエチレンガスが約１６０ｇ消費された時点で供給を止めて、オートクレーブを冷却、未反応モノマーを放出して、青みがかった半透明の水性フッ素系樹脂分散液１７０２ｇを得た。得られた水性フッ素系樹脂分散液中のフッ素系樹脂の固形分濃度は１０．９重量％、動的光散乱法で測定した粒子径は７０．７ｎｍであった。さらにこの水性フッ素系樹脂分散液を界面活性剤により濃縮して、固形分濃度を１５重量％とした。

次いで、水性フッ素系樹脂分散液１００重量部（固形分濃度１５重量％）、界面活性剤を濃縮時に使用した量と併せ１．０重量部、増粘剤：メチルセルロース水溶液（メチルセルロース４．８重量％）４．０重量部を均一混合し、ＳＵＳ網（３００メッシュ）で濾過して、フッ素系樹脂含有プライマーとした。

（実施例１）
（ａ）一辺１０ｃｍの正方形で、厚さ０．１ｍｍのポリイミド製フィルムの表面にシリコーンゴム用プライマー（東レダウコーニング社製、ＤＹ３９−０６７）を厚さが１μｍとなるようにスプレーコートし、この上にシリコーンゴム（東レダウコーニング社製、ＤＹ３５−２０８３）のトルエン溶液をスプレーコートして２００μｍの塗布層を形成し、シリコーンゴムを１２０℃×１５分間の１次加硫後、２００℃×４時間の２次加硫を経て弾性層を形成する工程、
（ｂ）この弾性層の上に、参考例のフッ素系樹脂含有プライマーに０．１重量部の酸化第二錫（シーアイ化成社製、ＮａｎｏＴｅｋ（商標）ＳｎＯ）を分散させたプライマー組成物をスプレーコートして厚さ２μｍの中間層を形成する工程、
（ｃ）この中間層の上にＰＦＡ分散液（三井・デュポンフロロケミカル社製、ＰＦＡ９４５ＨＰ−Ｐｌｕｓ）をスプレーコートして３０μｍ厚の塗布層を形成し、この塗布層を３４０℃で３０分間焼成して表層を形成する工程、
を順次経て積層体を得た。

（実施例２）
前記（ｂ）の工程において、酸化第二錫の代わりに酸化第二銅（シーアイ化成社製、ＮａｎｏＴｅｋ（商標）ＣｕＯ）を分散させたプライマー組成物を用いた以外は、実施例１と同様の工程を順次経て積層体を得た。

（比較例１）
前記（ｂ）の工程において、参考例記載のフッ素系樹脂含有プライマーを用いた以外は、実施例１と同様の工程を順次経て積層体を得た。

以上、前記実施例１、２および比較例１で得られた積層体について、作製直後、ギアオーブンにて空気中で２００℃×５００時間加熱後、同様に２００℃×１０００時間加熱後に、超微小硬さ試験機フィッシャースコープ（商標）Ｈ１００（フィッシャー・インストルメンツ社）を用いて、マルテンス硬度を測定した。測定にはビッカース圧子を用い、最大荷重は１００ｍＮ、最大荷重までの到達時間は１０秒、最大および最小荷重におけるクリープは各５秒、マルテンス硬度は５点の平均値である。なお、表中のマルテンス硬度は、比較例１の積層体作成直後の値を１００とした相対値である。
評価結果は、次の表１の通りであった。

実施例１、２については、作製直後から比較例よりも硬度が低かった。これは、表層の焼成に伴う加熱による弾性層の劣化が抑制された結果と考えられる。また、比較例は加熱後の硬度が大幅に上昇したのに対し、実施例の硬度変化はいずれも小さく抑えられた。これは、中間層に含まれる金属酸化物によって焼成時の劣化が抑制されたことで、弾性層を構成する合成ゴムが再架橋する起点となる活性点の発生が抑えられたことに加え、再架橋して硬化した合成ゴムを軟化させた結果と考えられる。

（実施例３）
（ａ）内径４０ｍｍ、長さ４００ｍｍ、肉厚１．０ｍｍのアルミニウムで構成される基材（芯金）の表面にシリコーンゴム用プライマー（東レダウコーニング社製、ＤＹ３９−０５１）を厚さが１μｍとなるようにスプレーコートし、この上にシリコーンゴム（東レダウコーニング社製、ＤＹ３５−２０８３）のトルエン溶液をスプレーコートして２００μｍの塗布層を形成し、シリコーンゴムを１２０℃×１５分間の１次加硫後、２００℃×４時間の２次加硫を経て弾性層を形成する工程、
（ｂ）この弾性層の上に、参考例のフッ素系樹脂含有プライマーに０．１重量部の酸化鉄（戸田工業社製、１００ＥＤ）を分散させたプライマー組成物をスプレーコートして厚さ２μｍの中間層を形成する工程、
（ｃ）この中間層の上にＰＦＡ分散液（三井・デュポンフロロケミカル社製、ＰＦＡ９４５ＨＰ−Ｐｌｕｓ）をスプレーコートして３０μｍ厚の塗布層を形成し、この塗布層を３４０℃で３０分間焼成して離型層を形成する工程、
を順次経て定着ローラを得た。

（実施例４）
前記（ａ）の工程において、内径６０ｍｍ、幅４００ｍｍ、厚さ０．１ｍｍのポリイミド樹脂製シームレスベルトの表面にシリコーンゴム用プライマー（東レダウコーニング社製、ＤＹ３９−０６７）をスプレーコートした以外は、実施例３と同様の工程を順次経て定着ベルトを得た。

（実施例５）
前記（ｂ）の工程において、参考例のフッ素系樹脂含有プライマーに０．１重量部の酸化鉄（戸田工業社製、１００ＥＤ）を分散させたプライマー組成物をスプレーコートして１μｍ厚の第１中間層を形成した後、その上に金属酸化物を含まない参考例のフッ素系樹脂含有プライマーをスプレーコートして１μｍ厚の第２中間層を形成した以外は、実施例４と同様の工程を順次経て定着ベルトを得た。

（実施例６）
前記（ｂ）の工程において、参考例のフッ素系樹脂含有プライマーに０．１重量部の酸化第二錫（シーアイ化成社製、ＮａｎｏＴｅｋ（商標）Ｓｎ２Ｏ）を分散させたプライマー組成物を用いた以外は、実施例５と同様の工程を順次経て定着ベルトを得た。

（実施例７）
前記（ｂ）の工程において、参考例のフッ素系樹脂含有プライマーに０．１重量部の酸化第二銅（シーアイ化成社製、ＮａｎｏＴｅｋ（商標）ＣｕＯ）を分散させたプライマー組成物を用いた以外は、実施例５と同様の工程を順次経て定着ベルトを得た。

（比較例２）
前記（ｂ）の工程において、参考例記載のフッ素系樹脂含有プライマーを用いた以外は、実施例３と同様の工程を順次経て定着ローラを得た。

（比較例３）
前記（ｂ）の工程において、参考例記載のフッ素系樹脂含有プライマーを用いた以外は、実施例４と同様の工程を順次経て定着ベルトを得た。

以上、前記実施例３〜７及び比較例２〜３で得られた定着部材について、「部材作製後の外観」を目視により観察した。次いで、得られた定着部材を用いて複写を行い、複写枚数が「１枚」、「１０万枚」及び「２０万枚」に達した時点での「画質（ベタ地）」を観察し、定着部材の表面における「複写後の外観」について異常の有無を目視により確認した。

評価基準は次の通りとした。
○：良好
×：著しい異変や劣化が認められる
ここでいう画質の劣化とは、ゆず肌や光沢ムラのことを意味する。これは定着部材の弾性層が劣化することで、部材表面の平滑性が失われ、あるいは定着の圧力が不均一になったことに起因するものである。
評価結果は、次の表２の通りであった。

実施例３〜７については、部材作製後（１枚）、１０万枚、及び２０万枚の複写を行なった後、屈曲によってより大きな負荷が掛かる定着ベルトにおいても、弾性層の硬化劣化に伴うクラックの発生や画質の劣化が生じなかった。

比較例２の定着ローラについては、１０万枚の複写を行なった時点まではローラ表面、および画質に異常は見られなかった。その後、２０万枚の複写を行なった時点では画質が著しく劣化し、定着ローラを観察するとクラックが発生・成長しており、定着部材として満足に機能しないレベルまで劣化していた。

比較例３の定着ベルトについては、１０万枚の複写を行なった時点でベルト表面にクラックが発生・成長しており、定着部材として満足に機能しないレベルまで劣化していた。また、弾性層の硬化による画質の劣化も見られたため、この時点で評価を中止した。定着ベルトが定着ローラよりも早い段階で破損してしまった原因としては、ローラと異なりベルトは屈曲されるため、硬くなるとクラックの成長が促進されるためだと考えられる。

（ａ）は定着ローラの断面図、（ｂ）は定着ベルトの断面図である。本発明における第１の実施形態である定着部材の構成を示す断面図である。（ａ）は本発明における第２の実施形態である定着部材の構成を示す断面図、（ｂ）は本発明における第３の実施形態である定着部材の構成を示す断面図である。電子写真方式の画像形成装置の概略構成図である。（ａ）は定着ローラが配備された定着装置、（ｂ）は定着ベルトが配備された定着装置である。

符号の説明

１積層体
１ａ定着ローラ
１ｂ定着ベルト
２基材
２ａローラ基材
２ｂベルト基材
３、３ａ、３ｂ弾性層
４表層
４ａ、４ｂ離型層
５、５ａ、５ｄ中間層
５ｂ第１中間層
５ｃ第２中間層
６加熱ローラ
７定着ローラ
８加圧ローラ
９ａ、９ｂハロゲンヒータ
１０ａ、１０ｂ、１０ｃ温度センサー
Ｐ記録材（転写体）
Ｔトナー

Claims

基材、該基材上に設けた合成ゴムで構成された弾性層、及び該弾性層上に設けたフッ素系樹脂で構成された表層を順次有する積層構造の画像形成装置用積層体であって、前記弾性層と表層との間にフッ素系樹脂および金属酸化物を含む中間層を設けたことを特徴とする画像形成装置用積層体。
前記中間層に含まれる前記金属酸化物が、該中間層中の前記弾性層との界面に偏って含有されていることを特徴とする請求項１に記載の積層体。
前記中間層が、前記金属酸化物を含む第１中間層を形成後、その上に、該金属酸化物を含まない第２中間層をさらに形成する段階を含む製造法により製造されたものであることを特徴とする請求項１又は２に記載の積層体。
前記中間層または第１中間層が、酸化第二銅を含んでいることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の積層体。
基材、該基材上に設けた合成ゴムで構成された弾性層、及び該弾性層上に設けたフッ素系樹脂で構成された表層を順次有し、前記弾性層と表層との間にフッ素系樹脂および金属酸化物を含む中間層が設けられた画像形成装置用積層体を製造する方法であって、該中間層を、前記金属酸化物を含む第１中間層を形成後、その上に、該金属酸化物を含まない第２中間層をさらに形成することにより製造する段階を含むことを特徴とする画像形成装置用積層体の製造方法。
電子写真方式の画像形成プロセスにおいて、転写体上にトナーを定着させる部材が請求項１乃至４のいずれかに記載の積層体からなり、該積層体は表層がトナーに接するものであることを特徴とする定着部材。
請求項６に記載の定着部材を有することを特徴とする画像形成装置。