JP3691044B1 - 弾性部材、トナー定着部体および定着装置、並びに弾性部材の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 従来以上に弾性層の薄膜化を可能としつつ、弾性層と離型層との接合力を高め、省電力化および高画質出力化を達成できるトナー定着部体の提供を可能とした弾性部材とその製法、該弾性部材で構成されるトナー定着部体、更には、該トナー定着部体を有する定着装置を提供する。
【解決手段】 離型層、弾性層および基層を構成層に含む弾性部材であって、上記離型層は、フッ素樹脂フィルムであり、上記弾性層は、多孔質フッ素樹脂フィルムの細孔内に弾性体が充填されてなるものであり、上記離型層は最表層であり、且つ上記弾性層と接しているものであることを特徴とする離型性に優れた弾性部材である。

Description

本発明は、離型性に優れた弾性部材に関するものである。なお、本明細書では、本発明の弾性部材の主要な用途であるトナー定着部体を中心に説明するが、本発明の弾性部材の用途はトナー定着部体に限定されるものではない。

電子写真複写機やレーザービームプリンターなどの画像定着装置に用いられるトナー定着部体としては、金属製のロールや樹脂製または金属製のベルトからなる基体に、フッ素樹脂などのトナー離型性能を有する耐熱性の表層（離型層）を設けた構成のものが適用されている。

最近のトナー定着部体では、２つの大きな課題を解決すべく、技術開発がなされている。第１の課題は、消費電力の低減化である。近年の省エネルギー指向の高まりを受けて、複写機やプリンターの消費電力低減化の要求も多大なものとなっている。

熱定着方式の複写機やプリンターの全消費電力のうち、定着装置の消費電力が占める割合は５０％以上と言われ、その定着装置の消費電力は、待機時の予熱による消費電力が大部分を占める。そこで、消費電力を低減するために、待機時の予熱温度を低く抑えたり、全く予熱を行わない方法が採用されている。そのため、印刷時には、定着部体を予熱する場合は予熱温度から、予熱を行わない場合は室温から、定着が可能な温度まで暖めなおす必要があり、短時間に使用可能状態まで立ち上げるクイックスタートが要求されるに至っている。このクイックスタートを実現するには、定着部体の熱容量低減が不可欠となる。

熱容量低減を達成可能なトナー定着部体の構成の一つとして、薄肉化の採用が挙げられる。薄肉化によりトナー定着部体を低熱容量化できるため、昇温時間の短縮および昇温に必要な熱エネルギーの低減が可能となる。

第２の課題は、高画質出力化である。最近は、出力画像のフルカラー化や高精細化の指向が高く、トナー粒間の光の散乱による色再現性の低下を防止する必要がある。このため、基体と離型層との間に、弾性層を設ける技術が開発されている。高画質のカラー定着画像を得るには、トナーの流動性を高め、トナー粒間をできるだけ無くす必要がある。よって、上記弾性層を設けることで、トナーにかかる圧力の均一化を図り、これによりトナーをより均一に溶融させて、画質を高めているのである。

また、これらの２つの課題を同時に解決すべく、ベルト基体と離型層の間に、弾性層を介在させた構成のトナー定着部体（定着用ベルト）を薄肉化する技術が提案されている（例えば、特許文献１〜５）。これらの特許文献にあるように、弾性層はシリコーンゴム、離型層はフッ素樹脂で形成されるのが一般的である。

しかしながら、これらの特許文献に開示の技術では、弾性層の硬度（特に厚み方向の硬度）や厚みに制約があり、設計の自由度が極めて低く、また弾性層と他の層（特に離型層）との接合が難しいという問題があった。

すなわち、耐久性を重視すると、架橋密度が高く、機械的強度に優れた弾性体で弾性層を形成する必要があるため、弾性層の硬度が大きくなる傾向にあり、高画質化への対応が困難となる。一方、印刷画像の高画質化を重視すると、架橋密度が低く、硬度の小さな軟らかい弾性体で弾性層を形成することが好ましいが、こうした弾性層では機械的強度が小さく、十分な耐久性の確保が困難となり、離型層−弾性層間の接合も不十分となる傾向にある。さらに、シリコーンゴムで構成される弾性層の場合、基体と離型層の間に弾性層の厚みに応じた隙間を形成させ、この隙間に液状のシリコーン樹脂を注型した後、シリコーン樹脂を架橋させる手法が一般的に採用されているが、このような手法では、均一で薄肉のシリコーンゴム層を形成するのが困難である。

硬度や厚みの設計の自由度が高く、上記第１の課題、第２の課題のいずれにも対応し得る構造の弾性層として、特許文献６に開示の定着用エンドレスベルトに係る被覆層が挙げられる。この被覆層（すなわち弾性層）は、多孔質体とエラストマーとの複合体である。

上記の被覆層において、多孔質体はエラストマーを補強する骨格として機能する。よって、例えば、弾性の低い軟質の弾性体を用いることも可能であり、高度な薄膜化も達成できるため、低熱容量化（すなわち、消費電力の低減）、高画質出力化双方の達成が可能である。

ところが、特許文献６に開示の技術においても、下記の点で未だ改善の余地を残している。特許文献６に開示の定着用エンドレスベルトは、上記被覆層の表面自体が比較的離型性に優れているが、より高画質出力化を図るには、更に高度な離型性が要求される。また、上記被覆層では、エラストマーの露出部分があるため、印刷時に紙などの被定着材との擦れに対する耐久性（耐摩耗性）についても、改善の余地がある。よって、上記被覆層表面にフッ素樹脂などで構成される離型層を設けることが好ましい。

しかしながら、上記被覆層と離型層とは、被覆層に弾性の低い軟質の弾性体を用いた場合には、良好に接合させることが困難である。上記被覆層（弾性層）と離型層との接合力が弱い場合には、トナー定着部体の使用時に、離型層の剥がれによるトラブル発生の虞がある。
特開平９−２４４４５０号公報 特開平１０−１１１６１３号公報 特開平１１−１５３０３号公報 特開２００２−９１２１２号公報 特開２００３−９８８７１号公報 特開平６−２１４４７９号公報

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、従来以上に弾性層の薄膜化を可能としつつ、弾性層を構成する弾性体の本来の機能を維持しながら、弾性層と離型層との接合力を高め、省電力化および高画質出力化を達成できるトナー定着部体の提供を可能とした弾性部材とその製法、該弾性部材で構成されるトナー定着部体、更には、該トナー定着部体を有する定着装置を提供することにある。

上記目的を達成し得た本発明の弾性部材は、離型層、弾性層および基層を構成層に含むものであり、上記離型層はフッ素樹脂フィルムであり、上記弾性層は多孔質フッ素樹脂フィルムの細孔内に弾性体が充填されてなるものであり、上記離型層は最表層であり、且つ上記弾性層と接しているものであるところに要旨を有しており、離型性に優れている。上記離型層を構成するフッ素樹脂フィルムと、上記弾性層を構成する多孔質フッ素樹脂フィルムとは、熱融着により接着されていることが好ましい。

上記離型層を構成するフッ素樹脂フィルムは、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）フィルムであることが、さらには多孔質ＰＴＦＥの圧密化体であることが望ましい。

また、上記弾性層を構成する多孔質フッ素樹脂フィルムは、多孔質ＰＴＦＥフィルムであることが好ましく、上記弾性層を構成する弾性体は、シリコーンゴムが好適である。

上記離型層は、厚みが１〜３０μｍであることが、また、上記弾性層は、厚みが１０〜１０００μｍであることが推奨される。

上記基層は、金属または耐熱性樹脂で構成されたものであることが望ましく、その形状は、ベルト形状またはロール形状であることが好ましい。

本発明の弾性部材の製造方法は、上記の弾性部材を製造するに当たり、上記離型層を構成するフッ素樹脂フィルムと上記弾性層を構成する多孔質フッ素樹脂フィルムとを熱融着した後に、該多孔質フッ素樹脂フィルムの細孔に多孔質フッ素樹脂フィルム側から液状のシリコーンゴムを充填し、その後該シリコーンゴムを架橋させるところに要旨が存在する。

また、上記弾性部材を有するトナー定着部体、および該トナー定着部体を有する定着装置も本発明に包含される。

なお、本明細書において、「フィルム」は、所謂シート、膜を含む概念である。

本発明の弾性部材は、弾性層の薄肉化と、離型層−弾性層界面の接合強度の向上の双方を同時に達成し得る。よって、本発明の弾性部材を用いたトナー定着部体を構成要素とする画像定着装置では、離型層の剥離を高度に抑制しつつ、消費電力の低減と高画質出力化が高度に達成できる。

本発明の弾性部材では、フッ素樹脂フィルムで構成される離型層と、細孔内に弾性体が充填された多孔質フッ素樹脂フィルムで構成される弾性層の形成方法を改良することで,離型層−弾性層間の接合力を高めることに成功し、消費電力の低減と高画質出力化を高度に達成しつつ、離型層の剥離によるトラブルも抑制されたトナー定着部体の提供を可能とした。以下、本発明を詳細に説明する。

＜離型層＞
本発明に係る離型層は、フッ素樹脂フィルムで構成される。トナー定着部体の離型層に要求される特性としては、耐熱性、耐摩耗性、トナーに対する離型性、離型オイルやワックスに対するバリア性または非膨潤性などが挙げられる。耐熱性が要求されるのは、トナー定着部体の使用環境が比較的高温（例えば１００〜２３０℃程度）であるからであり、耐摩耗性が要求されるのは、紙やトナー定着部体と相対する加圧部体などとの接触により、離型層が摩耗するためであり、トナーに対する離型性が要求されるのは、離型層が被定着材表面（すなわち、トナー塗布面）と接触するからである。また、トナー定着部体では、被定着材からの離型性確保の観点から、離型オイルが用いられたり、トナー中にワックスが添加されたりする。よって、トナー定着部体の最表層に当たる離型層には、離型オイルやワックスによって、離型層の下の弾性層が膨潤したり、離型層自体が膨潤してしまうことを防止できることが求められる。こうした離型層に要求される特性を確保可能な素材として、フッ素樹脂が挙げられる。また、定着装置において、トナー定着部体と相対する加圧部体など、トナー定着部体と当接する各部体に対する攻撃性が少ない点でも、フッ素樹脂は好適である。

離型層に係るフッ素樹脂フィルムを構成するフッ素樹脂としては、ＰＴＦＥ、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共重合体（ＰＦＡ）、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体（ＦＥＰ）、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）などが挙げられる。中でも、耐熱性、柔軟性などの点で、ＰＴＦＥが好適である。ＰＴＦＥフィルムは、他のフッ素樹脂フィルム（ＰＦＡフィルムなど）に比べて柔軟性が良好であるため、弾性層の弾性を十分に利用でき、また離型層に皺が生じにくいため、高画質の印刷が可能となる。

なお、フッ素樹脂フィルムには、導電性付与や熱伝導性向上を目的として、カーボン粒子（カーボンブラックなど）や金属粉などを含有させてもよい。

詳しくは後述するが、離型層を構成するフッ素樹脂フィルムに係るフッ素樹脂と、弾性層を構成する多孔質フッ素樹脂フィルムに係るフッ素樹脂とは、同じものであることが望ましい。

ＰＴＦＥフィルムの製造方法は、充実構造（実質的に空孔を含有しない構造）のＰＴＦＥフィルムが得られる方法であればよく、ＰＴＦＥの棒材などを薄く削り取る所謂スカイビング法や、ＰＴＦＥ樹脂粒子の分散液をスプレーコーティングするコーティング法など、従来公知の方法が採用でき、特に制限されないが、ＰＴＦＥの圧密化体が、厚みの薄いＰＴＦＥフィルムを製造できるため、好適である。また、ＰＴＦＥの圧密化体は、後記するように多孔質のＰＴＦＥフィルムを原料とするため、面方向・厚み方向のいずれにも強度の大きなフィルムとすることが容易である。

ＰＴＦＥの圧密化体とは、延伸多孔質ＰＴＦＥフィルムにプレスなどを施すことにより、空孔を潰して空孔率が極めて小さいか、または実質的に空孔を含有しない構造としたものである。

ここで、延伸多孔質ＰＴＦＥフィルムとは、ＰＴＦＥのファインパウダー（結晶化度９０％以上）を成形助剤と混合して得られるペーストを成形し、該成形体から成形助剤を除去した後、高温［ＰＴＦＥの融点（約３２７℃）未満の温度、例えば３００℃程度］高速度で延伸、さらに必要に応じて焼成することにより得られるものである。

延伸の際、ＭＤ方向（延伸多孔質ＰＴＦＥフィルム製造時の長手方向）またはＴＤ方向（ＭＤ方向に直交する方向）の一軸方向のみに延伸すれば、一軸延伸多孔質ＰＴＦＥフィルムが得られ、ＭＤ方向およびＴＤ方向の二軸方向に延伸すれば二軸延伸多孔質ＰＴＦＥフィルムが得られる。

一軸延伸多孔質ＰＴＦＥフィルムでは、ノード（折り畳み結晶）が延伸方向に直角に細い島状となっており、このノード間を繋ぐようにすだれ状にフィブリル（折り畳み結晶が延伸により解けて引き出された直鎖状の分子束）が延伸方向に配向している。そして、フィブリル間、またはフィブリルとノードとで画される空間が空孔となった繊維質構造となっている。また、二軸延伸多孔質ＰＴＦＥフィルムでは、フィブリルが放射状に広がり、フィブリルを繋ぐノードが島状に点在していて、フィブリルとノードとで画された空間が多数存在するクモの巣状の繊維質構造となっている。

上記圧密化体では、二軸延伸多孔質ＰＴＦＥフィルムを原料に用いることが好ましい。二軸延伸多孔質ＰＴＦＥフィルムは、二軸方向（ＭＤ方向およびＴＤ方向）に延伸されているため、一軸延伸フィルムよりも異方性が小さく、ＭＤ方向、ＴＤ方向のいずれにおいても、優れた特性（強度など）を確保することができ、また広幅のフィルムが生産できるためコスト面で有利である。

上記延伸多孔質ＰＴＦＥフィルムでは、その空孔率が５〜９５％であることが好ましく、４０〜９０％であることがより好ましい。なお、本明細書でいう空孔率は、ＪＩＳ Ｋ ６８８５の規定に準じて測定される多孔質フィルムの見掛け密度ρ_１（ｇ／ｃｍ^３）と、該フィルムを構成する樹脂の密度ρ_０（ｇ／ｃｍ^３）から、下式
空孔率（％）＝１００×（ρ_０−ρ_１）／ρ_０
を用いて求められる値である。多孔質フィルムの構成樹脂がＰＴＦＥの場合には、ρ_０＝２．２ｇ／ｃｍ^３として計算する。

延伸多孔質ＰＴＦＥフィルムの好適な厚みは、上記圧密化体の所望厚みや延伸多孔質ＰＴＦＥフィルムの空孔率などに応じて変動するが、例えば、３〜５００μｍであることが好ましく、５〜２００μｍであることがより好ましい。なお、本明細書でいう各フィルムの厚みは、ダイヤルゲージ（例えば、株式会社テクロック製１／１０００ｍｍダイヤルシックネスゲージ）で測定した平均厚さ（本体バネ荷重以外の荷重をかけない状態で測定した値）である。

延伸多孔質ＰＴＦＥフィルムから上記圧密化体を製造するに当たっては、まず、延伸多孔質ＰＴＦＥフィルムを、その融点未満の温度で圧縮（加圧）して、圧延フィルムを得る（第１圧縮工程）。この場合の圧縮温度は、ＰＴＦＥの融点未満であれば特に制限されないが、通常、１℃以上低い温度であり、１００℃以上低い温度であることがより好ましい。圧縮温度がＰＴＦＥの融点以上の場合には、圧密化体の収縮が大きくなるため、好ましくない。

第１圧縮工程における圧縮条件は、該工程後の圧延フィルムの空孔率が、圧縮前の延伸多孔質ＰＴＦＥフィルムの５０％以下、より好ましくは２０％以下、さらに好ましくは１０％以下となる条件とする。圧縮力は、通常、面圧で０．５〜６０Ｎ／ｍｍ^２であり、１〜５０Ｎ／ｍｍ^２であることがより好ましい。この工程で用いる圧縮装置としては、フィルムを圧縮できる装置であれば特に限定されないが、カレンダーロール装置やベルトプレス装置など、ロール間またはベルト間を通して圧縮する形式の装置が好適である。このような装置を用いれば、延伸多孔質ＰＴＦＥフィルムがロール間やベルト間に挟み込まれる際に、該フィルム内部や該フィルムの層間に存在する空気が、外部に押出され易いため、得られる圧密化体でのボイド（例えば、走査型電子顕微鏡を用いて２０００倍の倍率で表面を観察した際に確認できる程度のボイド）やシワの発生を抑制することができる。

次に、第１圧縮工程で得られた圧延フィルムを、ＰＴＦＥの融点以上の温度で圧縮（加圧）する（第２圧縮工程）。この場合の圧縮温度は、ＰＴＦＥの融点以上であれば特に制限されないが、通常、１〜１００℃以上高い温度であり、２０〜８０℃高い温度であることがより好ましい。このような温度にすることで、圧密化体の表面平滑性を高めることができる。なお、圧縮温度は、圧力を開放する時点では、ＰＴＦＥの融点よりも低い温度まで冷却されていることが望ましい。ＰＴＦＥの融点以上の温度で圧力を開放すると、圧密化体の収縮が大きくなる他、シワが入り易くなるため、好ましくない。

第２圧縮工程における圧縮条件としては、得られるフッ素樹脂膜の空孔率が５％以下、より好ましくは１％以下となる条件とすることが好ましい。具体的には、圧縮力を、面圧で０．０１〜５０Ｎ／ｍｍ^２とすることが好ましく、０．１〜４０Ｎ／ｍｍ^２とすることがより好ましい。この工程で用いる圧縮装置としては、フィルムを挟み込んで圧縮加工できる装置であれば特に限定されないが、一定時間の加熱および加圧が可能なホットプレス装置やベルトプレス装置が好適である。

なお、上記圧密化体をこのような手法で作製する場合に、空孔が僅かに残存することもあり得るが、離型層として弾性部材に適用された場合に特性上問題とならない範囲で空孔が残存していてもよい。具体的には、上記の如く、５％以下、好ましくは１％以下の空孔が残存していても構わない。空孔率が０％のフッ素樹脂膜が最も好ましい。

なお、延伸多孔質ＰＴＦＥフィルムを圧縮しながら、ＰＴＦＥの融点以上の温度をかけた後、圧力を保持した状態で、ＰＴＦＥの融点以下の温度まで冷却することが可能な装置を用いれば、１パスで上記圧密化体を得ることもできる。この方法によれば、圧縮開始時点から、延伸多孔質ＰＴＦＥフィルムにＰＴＦＥの融点以上の温度をかけても、延伸多孔質ＰＴＦＥフィルムにかけられた圧力が開放される前にＰＴＦＥの融点より低い温度まで冷却できるため、製造される圧密化体では収縮が殆ど起こらない。例えば、ベルトプレス装置を用いれば、延伸多孔質ＰＴＦＥフィルムがベルト間で圧縮された状態で、ＰＴＦＥの融点以上の温度をかけた後、該融点よりも低い温度まで冷却することにより、収縮を抑制しつつ圧密化体を製造することができる。また、ベルトプレス装置であれば、延伸多孔質ＰＴＦＥフィルムがベルト間に挟み込まれる際に、該フィルム内部や該フィルムの層間に存在する空気が、外部に押出されるため、得られる圧密化体でのボイドやシワの発生を抑制することもできる。しかもこのベルトプレス装置は、圧密化体の連続生産も可能とするため、好ましく採用し得る。

上記第１圧縮工程の実施に当たっては、圧密化体のボイドを少なくするために、上記の圧縮操作を２段階以上で行うことも好ましい。

また、第２圧縮工程では、ホットプレス装置を用いる場合、表面が平滑な耐熱性フィルムを熱プレス板と圧延フィルムの間に介在させて加熱圧縮してもよい。ベルトプレス装置を用いる際にも、ベルトとフィルム（延伸多孔質ＰＴＦＥフィルムまたは圧延フィルム）の間に表面が平滑な耐熱性フィルムを介在させて加熱圧縮することもできる。耐熱性フィルムとしては、ポリイミドフィルムなどが好適である。この方法によれば、圧密化体の表面粗さ（Ｒａ）を耐熱性フィルムの表面粗さ（Ｒａ）と同等にすることができる。よって、ホットプレス装置の熱プレス板表面やベルトプレス装置のベルト表面を、あまり平滑にできない場合に有効である。

上述の熱プレス法によって得られる圧密化体であれば、スカイビング法では困難な薄膜化（例えば、１〜３０μｍ程度）が容易である。例えば、空孔率：８０％、厚み：４０μｍの延伸多孔質ＰＴＦＥフィルムを、カレンダーロール（ロール温度：７０℃）で、空孔率：２％、厚み：１２μｍまで圧延し（第１圧縮工程）、その後、ベルトプレス装置で、プレス板温度：３２０〜４００℃、圧力：１０Ｎ／ｍｍ^２、送り速度：０．５〜２．０ｍ／ｍｉｎ、プレス時間：０．５〜１０ｍｉｎの条件でプレスする（第２圧縮工程）ことにより、空孔率：０％、厚み：８μｍの圧密化体を得ることができる。また、空孔率：８５％、厚み：９μｍの延伸多孔質ＰＴＦＥフィルムに対して、上記と同様の加工を行うことで、空孔率：０％、厚み：１μｍの圧密化体を得ることができる。

さらに、上記熱プレス法では、１枚の延伸多孔質ＰＴＦＥフィルムから、単独の圧密化体を得ることができる他、２〜１００枚、好ましくは２〜２０枚の延伸多孔質ＰＴＦＥフィルムを積層して、積層型の圧密化体とすることもできる。

このようにして得られるＰＴＦＥ圧密化体は、比重が２．０以上であり、走査型電子顕微鏡による表面観察（倍率：２０００倍）では、ボイド、ピンホール、フィブリル構造は観察されない。さらにこの圧密化体は、目視による外観は均一な透明フィルムであり、ボイド、ピンホール、フィブリル構造の存在に起因する白色不透明部や白筋などは観察されない。

離型層に用いるフッ素樹脂フィルムの形態は、弾性部材を製造する際に都合のよい形態であればよく、特に制限されないが、平板状（シート形状）の他、チューブ形状なども挙げられる。また、これらのフッ素樹脂フィルムは、薄肉のフッ素樹脂フィルム２枚以上を積層した積層フィルムであってもよい。

チューブ状体の場合には、例えば、フッ素樹脂フィルムを金属管などに巻回し、フッ素樹脂の融点以上の温度で端部を熱融着させることで得られる。また、積層フィルムとする場合には、薄肉のフッ素樹脂フィルムを積層し（チューブ状体の場合には、金属管などに巻回積層し）、フッ素樹脂の融点以上の温度で界面を熱融着させる方法などが採用できる。

なお、チューブ状体の場合には、巻回端部において部分的な厚み差が生じるために、出力画像に影響が出る場合がある。これを回避するためには、フィルムの巻回開始端と終了端において、厚み方向に角度をつけて斜めに裁断しておき、この斜めに裁断した面同士を合わせて熱融着する方法；フィルムの巻回端の方向が、チューブの軸方向（弾性部材をトナー定着部体に用いた場合の、トナー定着部体の回転軸方向）に平行にならないように巻回する方法；巻回積層するフィルムの厚みを薄くして、上記厚み差を、画像に影響が出ない程度に小さくする方法；などが挙げられる。

離型層の厚みは、例えば１μｍ以上、より好ましくは５μｍ以上であって、３０μｍ以下、より好ましくは２０μｍ以下であることが望ましい。厚みが薄すぎると、機械的強度が小さくなって実用性が低下する傾向にある。他方、厚みが厚すぎると、弾性部材の熱容量が大きくなるため、定着部体を室温から定着可能温度まで昇温するのにかかる時間と、トナー定着に必要な熱量（電気量）が増大する傾向にある。また、厚みが厚い場合には、離型層の下層に当たる弾性層の弾性が十分に発揮されず、画質が低下することがある。離型層を構成するフッ素樹脂フィルムの厚みは、離型層の厚みから適宜決めればよい。フッ素樹脂フィルムを積層（チューブ状体の場合は巻回積層）して用いる場合は、離型層の厚みをフッ素樹脂の積層数で除した値が、略フッ素樹脂フィルムの厚みになる。

なお、チューブ状体の場合、巻回積層するフィルムの厚みを薄くして上記厚み差を小さくする方法では、フッ素樹脂フィルムの好適な厚みは、使用するトナーの種類や粒径などによって変動するが、例えば、１０μｍ以下とすることが好ましく、５μｍ以下とすることがより好ましい。

離型層に用いるフッ素樹脂フィルムには、弾性層との接着性を向上させる観点から、また、離型層をフッ素樹脂フィルムの積層体とする場合では、積層するフィルム同士の接着性も向上させる観点から、表面改質処理を施すことも好ましい。表面改質処理方法は特に限定されず、公知の化学的エッチングや物理的エッチングなどの各種方法が採用できる。例えば、コロナ放電処理、エキシマレーザー処理、サンドブラスト処理、公知の改質剤［例えば、金属ナトリウム、フッ素樹脂表面処理剤（株式会社潤工社の「テトラＨ」など）など］を用いる手法などが挙げられる。また、弾性層に用いる弾性体との接着性を高めるためのプライマーを塗布することも好ましい。

また、離型層に用いるフッ素樹脂フィルムとしては、上記の如き個別に存在するフィルムの他に、弾性層の表面に、フッ素樹脂粒子の分散液をスプレーコーティングし、これを焼成してフィルム状としたものであってもよい。

＜弾性層＞
本発明の弾性部材に係る弾性層は、多孔質フッ素樹脂フィルムの細孔内に弾性体が充填されてなるものである。弾性体が弾性層の弾性を確保する役割を果たし、多孔質フッ素樹脂フィルムは、弾性体を保持・補強する骨格としての役割を果たす。このような構成を採ることで、非常に硬度が小さく、機械的強度の小さな弾性体であっても使用可能であり、より高画質出力化が可能となると共に、従来の弾性体のみから構成される弾性層に比べて、厚みを低減できるため、弾性部材の低熱容量化が可能となり、昇温時間の短縮および昇温に必要な熱エネルギーの低減も達成できる。言い換えれば、弾性体の機械的強度など、弾性部材の耐久性に影響を与える弾性体の特性に関する制約が減るため、弾性体の選択の幅が広がる。

多孔質フッ素樹脂フィルムを構成するフッ素樹脂としては、例えば、離型層に係るフッ素樹脂フィルムの構成素材（フッ素樹脂）として例示した各種樹脂が挙げられる。中でも、高空孔率構造とすることが可能であり、弾性体の機能を低下させることも少ない点で、ＰＴＦＥが好ましい。

なお、本発明の弾性部材では、離型層と弾性層に係る多孔質フッ素樹脂フィルムとを、熱融着法により接合する（詳しくは後述する）。よって、接合強度をより高める観点からは、多孔質フッ素樹脂フィルムを構成するフッ素樹脂と、離型層に係るフッ素樹脂フィルムを構成する樹脂とを、同じ種類のものとすることが望ましい。

一般にフッ素樹脂は、分子間凝集力が小さく、実用的な機械的強度を確保するために、分子量を相当に高めて用いられている（例えば、アイソトープ法などの間接的な測定法では、ＰＴＦＥで大凡５００万〜８００万程度）。そのため、こうしたフッ素樹脂を融点以上に昇温したとしても、その粘度は高く（例えば、ＰＴＦＥで１０^１０〜１０^１２ポイズ程度）、一般的な溶融成形は困難とされている。他方、例えばフッ素樹脂フィルム同士を、該フッ素樹脂の融点以上、且つ熱分解開始前の温度（時間）で、圧力を加えて置くと、フッ素樹脂フィルム間で融着することが知られている。この熱融着により得られる層間接着力は強固なものであり、例えば、従来の弾性層（弾性体のみからなる層）とフッ素樹脂フィルム（離型層）を、プライマーなどを介して接着した場合と、同等乃至それ以上の接着力が得られる。なお、フッ素樹脂の融点および熱分解開始温度（さらには、融着に採用する温度での熱分解開始時間）は、フッ素樹脂の種類、グレード、加工条件（加工環境など）で異なるため、予めＤＳＣ（示差走査熱量計）やＴＧ（熱重量分析計）などを用いて把握しておく必要がある。

以上のことから、本発明では、離型層がＰＴＦＥフィルムで構成され、弾性層に係る多孔質フッ素樹脂フィルムが多孔質ＰＴＦＥフィルムである態様が特に好ましい。

多孔質フッ素樹脂フィルムとしては、特定溶媒に可溶な物質（樹脂粉末など）をフッ素樹脂粉末に混合した混合粉末を成形し、その後該特定溶媒を用いて該物質のみを溶出除去したフィルム；微粒子（無機微粒子や有機微粒子）を含有させたフッ素樹脂フィルムを成形し、これを延伸することで、微粒子を中心にクラックを発生させて多孔化したフィルム；離型層を構成するＰＴＦＥの圧密化体の原料フィルムとして示した延伸多孔質ＰＴＦＥフィルム；などが挙げられる。中でも、多孔質フィルム自体が柔軟で且つ十分な高空孔率構造が確保でき、機械的強度にも優れている延伸多孔質ＰＴＦＥフィルムが好適である。延伸多孔質ＰＴＦＥフィルムでは、機械的強度の異方性が小さいこと、広幅のフィルムが生産できるためコスト面で有利であることなどから、二軸延伸多孔質ＰＴＦＥフィルムが特に好適である。こうした延伸多孔質ＰＴＦＥフィルムとしては、ジャパンゴアテックス株式会社から市販されている「ゴアテックス（登録商標）」などが挙げられる。

また、多孔質フッ素樹脂フィルムの空孔率は、４０％以上、より好ましくは５０％以上であって、９８％以下、より好ましくは９５％以下であることが望ましい。空孔率が小さすぎると、弾性体を充填できる空間が少なくなるため、弾性が十分に確保できないことがある。また、空孔率が大きすぎると、機械的強度が不十分となることがある。多孔質フッ素樹脂フィルムの最大細孔径は、充填すべき弾性体［または弾性体を形成するための未架橋ゴムなど（詳しくは後述する）］の特性（充填の容易さ）などの観点から、適宜設定すればよいが、通常は、０．０１μｍ以上、より好ましくは０．１μｍ以上であって、２０μｍ以下、より好ましくは１０μｍ以下であることが望ましい。最大細孔径が小さすぎると弾性体の充填が困難である。また、最大細孔径が大きすぎると、機械的強度が不十分となることがある。なお、ここでいう「最大細孔径」は、ＡＳＴＭ Ｆ３１６−８６の規定に準じて測定される値である。

弾性層を構成する弾性体は、多孔質フッ素樹脂フィルムの細孔内に浸入して弾性を付与できるものであれば特に制限はない。例えば、天然ゴム；イソプレンゴム、クロロプレンゴム、ブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、ニトリルゴム、アクリルゴム、フッ素ゴム、シリコーンゴム、フルオロシリコーンゴム、スルフィドゴム、ウレタンゴム、ホスファゼンゴムなどの合成ゴム；熱可塑性エラストマー；などが挙げられる。

好ましくは、例えば、トナーの定着温度（１００〜２３０℃程度）に耐え得る程度の耐熱性を有する弾性体である。具体的には、シリコーンゴム、フッ素ゴム、フルオロシリコーンゴムなどが挙げられる。

シリコーンゴムとしては、例えば、メチル−ケイ素骨格を有するオルガノポリシロキサンの架橋体（メチルシリコーンゴムなど）、芳香族炭化水素−ケイ素骨格を有するオルガノポリシロキサンの架橋体（フェニルシリコーンゴムなど）が挙げられる。フッ素ゴムとしては、例えば、水素原子が残存していてもよいポリフルオロメチレンの架橋体（フルオロゴム）、全ての水素原子がフッ素原子に置換されているポリフルオロメチレンの架橋体（パーフルオロゴム）が例示できる。フルオロシリコーンゴムとしては、例えば、フルオロアルキル基−ケイ素骨格を有するオルガノポリシロキサンの架橋体［フルオロシリコーンゴム；例えば、ジメチルシロキサンとメチルトリフルオロプロピルシロキサンとの結合構造を有するゴム、フッ素化ポリエーテル骨格がシリコーン架橋されているゴム（例えば、信越化学工業株式会社製の商品名「ＳＩＦＥＬ」など）］が挙げられる。

特に好ましい弾性体は、液状のシリコーンゴムである。液状のシリコーンゴムとは、未架橋の状態で液状であり、架橋反応させることで固形状の弾性体となるものである。よって、液状のときに多孔質フッ素樹脂フィルムの細孔内に浸入させ、その後架橋反応させて弾性体とする製造方法が採り得る。架橋反応のタイプとしては、空気中の湿気によって生じる縮合反応型、貴金属触媒によって生じる付加反応型などがある。量産性などを考慮すると、付加反応型のものが、より好適である。

液状のシリコーンゴム（未架橋）の粘度は、多孔質フッ素樹脂フィルムの細孔へ含浸できる程度であればよく、特に限定されないが、多孔質フッ素樹脂フィルムの細孔への浸入のし易さを考慮すると、２５℃で１０００ポイズ以下、より好ましくは２００ポイズ以下であることが望ましい。粘度が大きすぎると、多孔質フッ素樹脂フィルムの細孔内への浸入が困難となる。なお、ここでいう粘度は、ＪＩＳ Ｋ ７１１７−１に記載の方法により、東機産業株式会社製Ｂ型粘度計「ＢＨ型」を用いて測定される値である。

弾性体には、機械的強度の向上、導電性の付与、熱伝導性の制御などを目的として、カーボン（カーボンブラックなど）、金属微粒子、その他の無機粉体などを、弾性層に要求される特性が損なわれない範囲で含有させてもよい。

トナー定着部体として使用した場合の高画質出力化達成の観点から、弾性層は軟質であるほど好ましい。弾性層が軟質であると、定着ニップ部において、トナーおよび被定着材（紙など）に付与される熱と圧力の均一性が向上する。

弾性層の硬度は、弾性体の硬度により調整できる。例えば、弾性体の硬度としては、デュロメータＡ硬度で８０以下、より好ましくは６０以下であることが望ましい。弾性体の硬度が大きすぎると、弾性層を設けることによる効果（高画質出力化）が十分に確保できないことがある。ここでいう弾性体のデュロメータＡ硬度は、ＪＩＳ Ｋ ６２５３の規定に準じて、２０℃、５５％ＲＨ（相対湿度）の条件で測定した値である。また、弾性層に係る弾性体は、引張強さが０．１ＭＰａ以上、より好ましくは０．３ＭＰａ以上であることが望ましい。弾性体の引張強さが小さすぎると、弾性層の機械的強度が弱くなるため、離型層と弾性層の機械的強度差が大きくなることがあり、離型層−弾性層間での接合強度が低下するなど、弾性部材の耐久性が不十分となることがある。ここでいう弾性体の引張強さは、ＪＩＳ Ｋ ６２４９の規定に準じて測定した値である。

弾性層に用いる多孔質フッ素樹脂フィルムの形態としては、平板状（シート形状）の他、チューブ形状なども挙げられる。また、これらの多孔質フッ素樹脂フィルムは、薄肉の多孔質フッ素樹脂フィルム２枚以上を積層した積層フィルムであってもよい。これら多孔質フッ素樹脂フィルムの積層体やチューブ状体（チューブ状の積層体を含む）の形成方法は、離型層用のフッ素樹脂フィルムの積層体やチューブ状体の形成法として上述した各方法と同じ方法が採用できる。また、チューブ状体とする場合の、巻回端部における部分的な厚み差による出力画像への影響の回避手段も、離型層用のフッ素樹脂フィルムについて上述した各回避手段が採用できる。

弾性層の厚みは、好ましくは１０μｍ以上、より好ましくは２０μｍ以上であって、好ましくは１０００μｍ以下、より好ましくは２００μｍ以下である。弾性層の厚みが厚すぎると、弾性部材の熱容量増大を引き起こすため、消費電力低減の要請に十分に応えられないことがあり、厚みが薄すぎると、機械的強度が小さくなりすぎることがある他、弾性層の弾性が不十分となって、高画質出力化の要請に十分に応えられないことがある。多孔質フッ素樹脂フィルムの厚みは、弾性層の厚みから適宜決めればよい。多孔質フッ素樹脂フィルムを積層（チューブ状体の場合は巻回積層）して用いる場合は、弾性層の厚みを多孔質フッ素樹脂の積層数で除した値が、略多孔質フッ素樹脂フィルムの厚みになる。

なお、チューブ状体の場合、巻回積層するフィルムの厚みを薄くして上記厚み差を小さくする方法では、該フィルムの好適な厚みは、使用するトナーの種類や粒径などによって変動するが、例えば、４０μｍ以下とすることが好ましく、２０μｍ以下とすることがより好ましい。

弾性層に用いる多孔質フッ素樹脂フィルムには、離型層との接着性を向上させる観点から、表面改質処理を施すことも好ましい。表面改質処理方法は、離型層と同様の手法が採用できる。

＜基層＞
本発明の弾性部材に係る基層は、その用途に応じて適宜選択すればよく、例えば、トナー定着部体用の場合には、トナー定着部体に適用可能なロール、ベルトなど、回転体とし用いられる形状のものが挙げられる。そのサイズは、トナー定着部体が用いられる定着装置の構成などにより変動するが、例えば、外径：２０〜１００ｍｍ程度、幅（ロール幅またはベルト幅）：２００〜４５０ｍｍ程度である。ただし、中間転写ベルトを兼ねたり、トナー定着部体外部に配置する熱源と張架させる場合などでは、より大きな外径とすることもある。

厚みは、特に、トナー定着部体とした場合の低熱容量化（消費電力の低減）を考慮すれば、機械的強度が確保できる限り薄い方が、熱伝導や熱損失の面から好ましく、例えば、０．０２〜３ｍｍ程度であることが望ましい。

基層の素材も、弾性部材の用途に応じて適宜選択すればよい。例えば、トナー定着部体用の場合には、トナー定着に要する温度に耐え得る程度の耐熱性と、トナー定着の際に負荷される圧力に耐え得る程度の耐圧性が確保可能な素材であればよい。具体的には、ステンレス鋼、ニッケル、アルミニウム、鉄などの金属類；ガラス繊維などの無機類；ポリイミドなどの耐熱性樹脂；などが挙げられる。繊維状の素材（ガラス繊維など）の場合には、クロス状に成形して基層とすればよい。

基層には、弾性層との接着性を向上させる観点から、表面改質処理を施すことも好ましい。表面改質処理方法は特に限定されず、公知の化学的エッチングや物理的エッチングなどの各種方法が採用できる。例えば、離型層用のフッ素樹脂の表面改質処理方法として上述した各種手法などが挙げられる。また、弾性層に用いる弾性体との接着性を高め得るプライマーを塗布などすることも好ましい。

＜弾性部材の製造方法＞
弾性部材の製造方法としては、離型層、弾性層、基層の順に積層されている構成を得ることができる手法であれば特に限定されず、弾性層をどちらの層と先に積層するかについても制限はない。また、各層間の固定（接着）も、各層の積層毎に行ってもよく、全ての層を積層した後に、一括して行っても構わない。

なお、本発明の弾性部材では、離型層を構成するフッ素樹脂フィルムと弾性層を構成する多孔質フッ素樹脂フィルムとが熱融着されている態様が好ましいため、これが達成できる手法を採用することが望ましい。

離型層を構成するフッ素樹脂フィルムと、弾性層を構成する多孔質フッ素樹脂フィルムとの熱融着は、多孔質フッ素樹脂フィルムの細孔内に弾性体が充填される前に行ってもよく、充填された後に行っても構わない。

離型層を構成するフッ素樹脂フィルムと弾性層を構成するフッ素樹脂フィルムとの熱融着は、例えばこれらのフッ素樹脂がＰＴＦＥの場合では、３２７℃（融点）から３８０℃（熱分解が始まるとされる温度）の間で、ＰＦＡの場合では、３０２〜３１０℃（融点）から３２０〜３４０℃（熱分解が始まるとされる温度）の間で行えばよい。

上記熱融着は、このように高温で実施されることから、弾性層を構成する多孔質フッ素樹脂フィルムの細孔内には、弾性体が充填されない状態で熱融着し、その後、弾性層を構成する多孔質フッ素樹脂フィルムの細孔内に、弾性体を充填する手法を採用することが好ましい。この手法によれば、弾性体の熱劣化の懸念がないため、離型層−弾性層間の接合強度をより高めることが可能となると共に、弾性体については、弾性部材の用途で要求される温度（例えば、トナー定着部体の場合にはトナー定着に必要な１００〜２３０℃程度）に耐え得る程度の耐熱性を有するものが採用できるため、弾性体の選択の幅が広がるといった利点もある。

他方、多孔質フッ素樹脂フィルムの細孔内に弾性体が充填された後に、上記熱融着を行う場合には、弾性体の熱劣化を防止する工夫が必要となる。また、例えば、離型層を構成するフッ素樹脂フィルムと、弾性層を構成するフッ素樹脂フィルムとの熱融着を、基層などの他の部材も設けた状態で行う場合であって、該基層などの他の部材の耐熱性がフッ素樹脂に比して低いときには、これら他の部材の熱劣化も防止する必要がある。弾性体や上記他の部材の熱劣化を防止する手段としては、熱融着条件の低温度化・短時間化の他、窒素ガスなどの不活性ガス雰囲気下（無酸素乃至極低酸素雰囲気下）で熱融着を行う方法や、局所的に熱融着する部分のみを加熱する方法などが採用できる。

弾性層を構成する多孔質フッ素樹脂フィルムの細孔内に、弾性体を充填する方法としては、弾性体を形成するための未架橋ゴムや熱可塑性エラストマーを流動可能な状態（液状など）として細孔内に含浸させるなどして充填し、その後固化させたり架橋させたりする方法が採用できる。未架橋ゴムや熱可塑性エラストマーを流動可能な状態とするには、加熱する方法や、溶媒に溶解または分散させる方法が挙げられる。常温で液状のゴム（より好ましくは、液状のシリコーンゴム）を用いることも望ましい。未架橋（未加硫）ゴムの場合には、多孔質フッ素樹脂フィルムの細孔内に充填後、架橋させる（加硫する）必要があるが、熱可塑性エラストマーを用いる場合には、架橋の必要はない。

流動可能な状態にある未架橋ゴムや熱可塑性エラストマー（以下、「流動可能なゴムなど」という）を多孔質フッ素樹脂フィルムの細孔内に充填する方法としては、流動可能なゴムなどを満たした浴中に多孔質フッ素樹脂フィルムを浸漬する方法、流動可能なゴムなどを多孔質フッ素樹脂フィルムに塗布する方法、などが採用できる。なお、多孔質フッ素樹脂フィルムに付着した余剰の流動可能なゴムなどは、必要に応じてかき落とすことが望ましい。

弾性層を構成する多孔質フッ素樹脂フィルムと、離型層を構成するフッ素樹脂フィルムとを熱融着した後に、該多孔質フッ素樹脂フィルムの細孔内に弾性体を充填するときには、弾性体の充填は、該多孔質フッ素樹脂フィルム側から行う。

弾性層を構成する多孔質フッ素樹脂フィルムと、基層とを積層した後に、該多孔質フッ素樹脂フィルムの細孔内に弾性体を充填する場合、基層が実質的に空孔を有しないものであるときには、弾性体を該多孔質フッ素樹脂フィルム側から充填する。他方、基層が片面から他面まで連通する空孔を有する場合（例えば、多孔質状やメッシュ状、ネット状など）には、弾性体は、多孔質フッ素樹脂フィルム側から充填してもよく、基層側から充填しても構わない。

また、離型層を構成するフッ素樹脂フィルムと弾性層を構成する多孔質フッ素樹脂フィルムとの熱融着、さらには該多孔質フッ素樹脂フィルムと基層との積層を行った後に、該多孔質フッ素樹脂フィルムの細孔内に弾性体を充填する場合、基層が実質的に空孔を有しないものであるときには、多孔質フッ素樹脂フィルムの側面側から充填を行う。他方、基層が片面から他面まで連通する空孔を有する場合には、弾性体を基層側から充填することもできる。

弾性層と基層の固定は、弾性体の接着力を利用する方法；プライマーを介在させつつ弾性体の接着力を利用する方法；接着剤を用いる方法；などが挙げられる。プライマーや接着剤は特に限定されず、公知のものの中から、弾性部材で採用する基層や弾性層の素材に応じて、弾性部材の用途に要求される特性（耐熱性など）を満足できるものを選択して用いればよい。

なお、弾性層を構成する多孔質フッ素樹脂フィルムの細孔内に弾性体を充填した後に、基層と積層する方法は、例えば、ベルト形状の弾性部材を製造する場合、弾性層が円筒形状に形成され、且つ比較的柔軟なベルト形状の基層を採用する場合に、基層を柔軟に変形させることにより、容易に円筒形状の弾性層の内側に挿入して一体化できるため、製造が容易であり、好適である。

＜弾性部材の用途＞
本発明の弾性部材の主要な用途としては、トナー定着部体が挙げられる。本発明の弾性部材をそのまま、従来のトナー定着部体（定着ロールや定着ベルト）と同様に使用できる。また、本発明の弾性部材は、離型層表面の離型性が非常に優れると共に、弾性層の存在により、適度な弾性を確保できる。よって、離型性が要求される箇所に適用されている従来の弾性部材に置き換えることで、より有効な離型性と弾性を発揮できる。例えば、多少の粘着性を有する製品または中間品（例えば、餅、ハンバーガー用のパティなどの食品用材料や、建材などの産業資材、精密機器関係などの材料、部品など）の製造ラインにおいて、該製品または中間品を搬送するベルトコンベア用のベルトなどにも、好適である。

以下、実施例に基づいて本発明を詳細に述べる。ただし、下記実施例は本発明を制限するものではなく、前・後記の趣旨を逸脱しない範囲で変更実施をすることは、全て本発明の技術的範囲に包含される。

実験１
＜離型層用ＰＴＦＥフィルムの作製＞
二軸延伸多孔質ＰＴＦＥフィルム（ジャパンゴアテックス株式会社製「ゴアテックス」、目付：４．４ｇ／ｍ^２、空孔率：９０％、厚み：２０μｍ、幅：５００ｍｍ）を外径：３００ｍｍ、幅：６００ｍｍ、耐圧延反力：１ＭＮ（最大）のカレンダーロール装置を用いて、ロール温度：７０℃、線圧：８Ｎ／ｍｍ^２、送り速度：６ｍ／分の条件で圧縮し、幅：５００ｍｍ、長さ：５００ｍｍ、空孔率：５％、厚み：２．１μｍで、白濁色の圧延フィルムを得た。この圧延フィルムを２枚のポリイミドフィルム（宇部興産株式会社製「ユーピレックス２０Ｓ」）の間に挟み、プレスサイズ：７５０ｍｍ×７５０ｍｍ、最大加圧力：２ＭＮのホットプレス装置を用いて、プレス板温度：４００℃、面圧：１０Ｎ／ｍｍ^２の条件で５分加熱プレスした後、面圧を保持した状態で６０分かけて徐々にプレス板温度を２５℃まで冷却して、幅：５００ｍｍ、長さ５００ｍｍ、空孔率：０％、厚み：２μｍで、透明性が高く表面光沢に優れたＰＴＦＥフィルムを得た。

上記のＰＴＦＥフィルムの片面に、コロナ放電表面処理装置を用い、５０Ｗ／ｍ^２・分の条件でコロナ放電処理を施し、離型層用ＰＴＦＥフィルムとした。

＜弾性層用多孔質ＰＴＦＥフィルムと離型層用ＰＴＦＥフィルムの積層＞
二軸延伸多孔質ＰＴＦＥフィルム（弾性層用多孔質ＰＴＦＥフィルム、ジャパンゴアテックス株式会社製「ゴアテックス」、目付：６．６ｇ／ｍ^２、空孔率：８５％、厚み：２０μｍ）を４４０ｍｍ（幅）×２１３ｍｍ（奥行き）のサイズに裁断し、これを、外径：３４ｍｍ、長さ：５２０ｍｍのステンレス鋼管に、フィルム幅方向がステンレス鋼管の軸方向になるように、且つフィルム幅方向の中央部が、ステンレス鋼管の軸方向のほぼ中央部に位置するように、２周相当巻回した。

離型層用ＰＴＦＥフィルムを５００ｍｍ（幅）×４３０ｍｍ（奥行き）のサイズに裁断し、コロナ放電処理面を内側にして、弾性層用多孔質ＰＴＦＥフィルムを巻回した上記ステンレス鋼管の、該弾性層用多孔質ＰＴＦＥフィルム上に、フィルム幅方向がステンレス鋼管の軸方向となるように、且つフィルム幅方向の中央部が、ステンレス鋼管の軸方向のほぼ中央部に位置するように巻回した。なお、離型層用ＰＴＦＥフィルムの巻回は、その方向を、弾性層用多孔質ＰＴＦＥフィルムの巻回方向と同じとし、且つ弾性層用多孔質ＰＴＦＥフィルムの巻回終了端と、離型層用ＰＴＦＥフィルムの巻回開始端を合わせるようにし、巻回数を４周相当とした。

ステンレス鋼管に巻回した弾性層用多孔質ＰＴＦＥフィルムと離型層用ＰＴＦＥフィルムとを、強制熱風循環・換気方式の高温恒温器（エスペック株式会社製「ＳＴＰＨ−２０１」）を用いて、３７５℃、３０分の条件で熱融着処理した。その後、熱融着したフィルムを、巻回始終部付近で、ステンレス鋼管の軸方向に平行に切断して該管から取り外し、弾性層用多孔質ＰＴＦＥフィルムと離型層用ＰＴＦＥフィルムが積層されている部分を４００ｍｍ幅で切り出し、総厚み：４８μｍ（離型層厚み：８μｍ、弾性層用多孔質ＰＴＦＥフィルム厚み：４０μｍ）、幅：４００ｍｍ、奥行き：１０７ｍｍの積層フィルムを得た。

＜基層用金属素管の準備＞
内径が２２ｍｍ、両端部外径が２５．４ｍｍ、片端部より３６ｍｍ〜３２９ｍｍの部分の外径が２６．５ｍｍで、全長が４１１．１ｍｍの金属素管（アルミニウム製）を用意した。この金属素管の外径が２６．５ｍｍの箇所の表面に、信越化学工業株式会社製「シリコーンゴム用プライマーＡ」を刷毛塗りし、風乾させた。

＜弾性層用弾性体の充填および基層の積層＞
熱融着後の上記積層フィルムを、幅：３２９ｍｍ、奥行き：８３．３ｍｍのサイズに裁断した。なお、裁断の際には、幅方向に平行な端部の切り出し面は、フィルム平面に対し６０°の角度を付けた。裁断後の積層フィルムを、弾性層用多孔質ＰＴＦＥフィルム側を上に向けて平板上に置き、液状の室温硬化型シリコーンゴム（信越化学工業株式会社製「ＫＥ１０３１」、デュロメータＡ硬度：２２）：１．５ｇを、弾性層用多孔質ＰＴＦＥフィルム面にゴムへらで塗布し、細孔内に含浸させた。余剰のシリコーンゴムは、ゴムへらでかき落とした。

弾性層用多孔質ＰＴＦＥフィルム細孔内にシリコーンゴムを含浸させた上記積層フィルムを、該弾性層用多孔質ＰＴＦＥフィルム側を内側にして、上記金属素管の外径が２６．５ｍｍの箇所に、空気がかみ込まないようにしながら、積層フィルムの端部同士が合うように、速やかに巻回した。その後、積層フィルムを巻回した金属素管について、シリコーンゴムの架橋および積層フィルム−金属素管間の接合を、強制熱風循環・換気方式の高温恒温器（エスペック株式会社製「ＳＴＰＨ−２０１」）を用いて、７０℃、１２０分の条件で行い、図１に示すような断面構造を有するロール形状の弾性部材を得た。

図１において、１０は弾性部材、１１は離型層、１２は弾性層、１３は基層である。また、図１の（ａ）は、弾性部材の断面図であり、（ｂ）は、その上記積層フィルム（離型層および弾性層）端部の接合部分を拡大したものである。図１（ｂ）中、１４は積層フィルム（離型層および弾性層）端部同士の接合面である。なお、図１では、構造の理解を容易にするために、各層の厚み比率は実際に作製したものと同じではない（後記の図２〜７についても、同じ）。得られた弾性部材は、離型層の厚み：８μｍ、弾性層の厚み：４０μｍ、離型層部分の外径：２６．６ｍｍ、離型層部分の長さ：３２９ｍｍ、全長：４１１．１ｍｍであった。この弾性部材について、下記の評価を行った。結果を表１に示す。

［実装評価］
上記弾性部材を、富士ゼロックス株式会社製フルカラーレーザービームプリンタ「Ｄｏｃｕｐｒｉｎｔ−Ｃ２２２０」の定着部の定着ロールと置き換えた。このプリンタを用いて、市販のカラーコピー用紙（コクヨ株式会社製「ＫＢ−Ｆ２５９」、Ａ４サイズ）の片面（印刷面）の５％の面積部分に、カラー文字画像チャートを連続印刷する通紙試験を、コピー紙５万枚について実施した。この連続通紙試験において、１枚目、１万枚目、２万枚目、３万枚目、４万枚目、５万枚目については、赤色単色で片面全面を印刷し、出力状況、画像光沢度、およびトナー定着部体の表面状況を評価した。

画像光沢度は、ハンディ光沢度計（株式会社堀場製作所製「ＩＧ−３３０」）を用い、６０°入射角で光を入射した場合の反射率を、各出力紙毎に３回測定し、その平均値で評価した。この画像光沢度は、測定画像に上記入射角で光を入射した場合の鏡面反射光束を、基準となる鏡面反射光束を１００％として百分率で表したものである。一般に、カラー写真などのカラーグラフィック画像などでは、トナーの光沢度のバラツキが小さく、且つその値が大きいほど、光沢斑がなく高光沢で良好な画像とされている。

また、出力状況およびトナー定着部体の表面状況は、目視で評価した。

表１に示したように、実験１の弾性部材では、連続通紙試験の開始時から終了時に亘って、出力状況、画像光沢度、トナー定着部体（弾性部材）表面状況とも安定して良好であり、高画質が達成できており、また、離型層−弾性層間の接合も良好であった。さらに、弾性層の薄肉化も達成できた他、非常に硬度の小さな弾性体を用いても、良好な耐久性が確保できた。

実験２
＜離型層用積層フィルムの作製＞
外径：３４ｍｍ、長さ：５２０ｍｍのステンレス鋼管に、実験１と同様にして得られた離型層用ＰＴＦＥフィルムを５００ｍｍ（幅）×４３０ｍｍ（奥行き）のサイズに裁断し、コロナ放電処理面を内側にして、フィルム幅方向がステンレス鋼管の軸方向となるように、且つフィルム幅方向の中央部が、ステンレス鋼管の軸方向のほぼ中央部に位置するように、４周相当巻回した。

ステンレス鋼管に巻回した離型層用ＰＴＦＥフィルムを、強制熱風循環・換気方式の高温恒温器（エスペック株式会社製「ＳＴＰＨ−２０１」）を用いて、３７５℃、３０分の条件で熱融着処理した。その後、熱融着後のフィルムを、巻回始終部付近で、ステンレス鋼管の軸方向に平行に切断して該管から取り外し、厚み：８μｍ、幅：５００ｍｍ、奥行き：１０７ｍｍの積層フィルム（離型層用フィルム）を得た。この積層フィルムのコロナ放電処理面に、株式会社潤工社製のフッ素樹脂表面処理剤「テトラＨ」を用いて表面改質処理を行った。処理方法としては、株式会社潤工社発行のテトラＨカタログ［０１．６．１０００／Ｄ（ＧＫ）／Ｐ（ＳＨＵ）］記載の方法を採用した。具体的にはメチルエチルケトンでエッチング面を脱脂洗浄後、バットに展開したテトラＨに、５−１０秒間、該エッチング表面を接触させた後、メタノール、水の順でエッチング表面を洗浄し、風乾した。

＜基層用金属素管の準備＞
内径が２２ｍｍ、両端部外径が２５．４ｍｍ、片端部より３６ｍｍ〜３２９ｍｍの部分の外径が２６．６ｍｍで、全長が４１１．１ｍｍの金属素管（アルミニウム製）を用意した。この金属素管の外径が２６．６ｍｍの箇所の表面に、セメダイン株式会社製の難接着材料用プライマー「ＰＲＸ−３」を刷毛塗りし、風乾させた。

＜離型層と基層との積層＞
上記の離型層用積層フィルムを、幅：３２９ｍｍ、奥行き：８３．３ｍｍのサイズに裁断した。なお、裁断の際には、幅方向に平行な端部の切り出し面は、フィルム平面に対し６０°の角度を付けた。上記金属素管の外径が２６．６ｍｍの箇所の表面（セメダイン株式会社製の難接着材料用接着剤「ＰＲＸ」を塗布した面）に、裁断後の積層フィルムを、表面改質処理面を内側にして、空気がかみ込まないようにしながら、積層フィルムの端部同士が合うように、速やかに巻回し、図２に示すような断面構造を有するロール形状の積層部材を得た。

図２において、２０は積層部材、２１は離型層、２３は基層である。また、図２の（ａ）は、積層部材の断面図であり、（ｂ）は、その上記積層フィルム（離型層）端部の接合部分を拡大したものである。図２（ｂ）中、２４は積層フィルム（離型層）端部同士の接合面である。得られた積層部材は、離型層の厚み：８μｍ、外径：２６．６ｍｍ、離型層部分の長さ：３２９ｍｍ、全長：４１１．１ｍｍであった。この積層部材について、実験１と同じ評価を行ったが、弾性層を有していないため、通紙１枚目でコピー用紙が定着ロール（積層部材）に巻きついてしまい、画像出力が不可能であった。

実験３
＜離型層用積層フィルムの作製＞
実験２と同様にして、片面がコロナ放電処理およびフッ素樹脂表面処理剤で表面改質処理された離型層用積層フィルムを作製した。

＜基層用金属素管の準備＞
実験１と同様にして、外径が２６．５ｍｍの箇所の表面にシリコーンゴム用プライマーを塗布・風乾させた基層用金属素管を用意した。

＜弾性層の形成および基層との積層＞
外径：３２ｍｍ、内径：２６．６ｍｍ、長さ：４４０ｍｍで、内壁面が鏡面加工されたステンレス鋼製パイプと、上記の基層用金属素管を該ステンレス鋼製パイプの内側に、同心円上に配置でき、且つ該ステンレス鋼製パイプ内部と基層用金属素管の内部を同時に密栓可能なステンレス鋼製の凸状蓋を２つ用意した。なお、上記ステンレス鋼製パイプは、軸方向の両端部から各１０ｍｍ付近の箇所に、外面から内面まで貫通する外径：３ｍｍの孔を１つずつ設けた。

上記ステンレス鋼製パイプおよび２つのステンレス鋼製凸状蓋の内壁面に、信越化学工業株式会社製のシリコーンゴム用離型剤「ＫＭ７２２Ａ」を刷毛塗りした。

次いで、上記ステンレス鋼製パイプの内側に上記基層用金属素管を入れ、同心円上に配しながら、上記ステンレス鋼製凸状蓋を該ステンレス鋼製パイプの両端に嵌め、該ステンレス鋼製パイプと該基層用金属素管を固定・密閉した（以下、固定・密閉後のステンレス鋼製パイプと基層用金属素管を、「組み立て体」という）。

上記の組み立て体を、ステンレス鋼製パイプの軸方向が鉛直方向となるように配置した。そして、デュロメータＡ硬度が２２の液状の室温硬化型シリコーンゴム（信越化学工業株式会社製「ＫＥ１０３１」）を、上記組み立て体のステンレス鋼製パイプ内壁面と基層用金属素管外壁面の間に注入した。シリコーンゴムの注入方法を、図３を用いて説明する。図３は上記組み立て体の断面図であり、３０が組み立て体、３１がステンレス鋼製パイプ、３２が基層用金属素管、３３がステンレス鋼製凸状蓋、３４ａが組み立て体下部の貫通孔、３４ｂが組み立て体上部の貫通孔、３５が液状のシリコーンゴムである。基層用金属素管３２の外壁面には、シリコーンゴム用プライマーが塗布されている（図示しない）。ステンレス鋼製パイプ３１に設けた上記貫通孔のうち、下部に位置する貫通孔３４ａから、シリンジを用いて、２ｇ／分の速度で液状のシリコーンゴムを注入し（図３中下側の矢印）、上部に位置する貫通孔３４ｂから該シリコーンゴムがオーバーフローする（図３中上側の矢印）まで注入を継続した。

上記シリコーンゴムの注入後、上記組み立て体を、ステンレス鋼製パイプの軸方向が鉛直方向となるように保持した状態で、強制熱風循環・換気方式の高温恒温器（エスペック株式会社製「ＳＴＰＨ−２０１」）を用いて、７０℃、１２０分の条件で該シリコーンゴムの架橋（弾性層の形成）および基層との接着を行った。

その後、弾性層が設けられた基層用金属素管を上記組み立て体から取り出し、該金属素管の外径が２６．５ｍｍの箇所以外に付着した架橋シリコーンゴムを除去し、弾性層と基層のロール状積層体を得た。図４に、ロール状積層体の断面図を示す。４０がロール状積層体、４２が架橋シリコーンゴム層（弾性層）、４３が基層（基層用金属素管）である。

＜離型層の積層＞
上記の離型層用積層フィルムを、幅：３２９ｍｍ、奥行き：８３．５ｍｍのサイズに裁断した。なお、裁断の際には、幅方向に平行な端部の切り出し面は、フィルム平面に対し６０°の角度を付けた。

上記のロール状積層体の弾性層表面に信越化学工業株式会社製「シリコーンゴム用プライマーＡ」を刷毛塗りし、風乾させた。

次いで、弾性層に用いたのと同じ液状の室温硬化型シリコーンゴム（信越化学工業株式会社製「ＫＥ１０３１」、デュロメータＡ硬度：２２）を弾性層表面（上記プライマー塗布面）に塗布した。なお、塗布は、ヘラを用い、且つガラス板上でロール状積層体を転がすことで、余剰のシリコーンゴムをかき落としながら行った。

その後、ロール状積層体のシリコーンゴム塗布面に、上記離型層用積層フィルムを、表面改質処理面を内側にして、空気がかみ込まないようにしながら、該積層フィルムの端部同士が合うように、速やかに巻回した。さらにその後、強制熱風循環・換気方式の高温恒温器（エスペック株式会社製「ＳＴＰＨ−２０１」）を用いて、７０℃、１２０分の条件で、弾性層表面に塗布したシリコーンゴムの架橋（離型層と弾性層の接着）を行い、図５に示す断面構造のロール状弾性部材を得た。図５中、５０は弾性部材、５１は離型層、５２はシリコーンゴム層（弾性層）、５３は基層である。また、図５（ａ）は弾性部材の断面図であり、（ｂ）は、その上記積層フィルム（離型層）の接合部分を拡大したものである。図５（ｂ）中、５４は積層フィルム（離型層）端部同士の接合面である。得られた弾性部材は、離型層の厚み：８μｍ、弾性層の厚み：４０μｍ、外径：２６．６ｍｍ、離型層部分の長さ：３２９ｍｍ、全長：４１１．１ｍｍであった。この弾性部材について、実験１と同じ評価を行った。結果を表２に示す。

表２に示すように、実験３の弾性部材では、連続通紙試験の開始時（１枚目）では、出力状況、画像光沢度、トナー定着部体表面の状況の何れも良好であったが、弾性層に用いた弾性体の硬度が小さく、弾性層の耐久性、および弾性層と離型層との接合強度が乏しく、通紙１万枚目で既に不具合が生じた。

実験４
弾性層の形成、および弾性層と離型層との接着に用いる液状の室温硬化型シリコーンゴムを、東レ・ダウコーニング・シリコーン株式会社製「ＳＥ４４１０」（デュロメータＡ硬度：８７）に変更した他は、実験３と同様にしてロール状弾性部材を得た。この弾性部材について、実験１と同じ評価を行った。結果を表３に示す。

表３に示すように、実験４の弾性部材では、連続通紙試験の開始時から終了時に亘って、出力状況、トナー定着部体（弾性部材）表面状況とも安定して良好であったが、弾性層に用いた弾性体の硬度が非常に大きいため、画像光沢度が実験１の弾性部材に比べると劣っており、高画質出力化が十分に達成されていない。

実験５
＜弾性層用多孔質ＰＴＦＥフィルムと離型層用ＰＴＦＥフィルムの積層＞
二軸延伸多孔質ＰＴＦＥフィルム（弾性層用多孔質ＰＴＦＥフィルム、ジャパンゴアテックス株式会社製「ゴアテックス」、目付：２．５ｇ／ｍ^２、空孔率：８５％、厚み：１０μｍ）を２８０ｍｍ（幅）×３０１ｍｍ（奥行き）のサイズに裁断し、これを、外径：２４ｍｍ、長さ：３００ｍｍのステンレス鋼管に、フィルム幅方向がステンレス鋼管の軸方向になるように、且つフィルム幅方向の中央部が、ステンレス鋼管の軸方向のほぼ中央部に位置するように、４周相当巻回した。

実験１と同様にして得られた離型層用ＰＴＦＥフィルムを３００ｍｍ（幅）×４３０ｍｍ（奥行き）のサイズに裁断し、コロナ放電処理面を内側にして、弾性層用多孔質ＰＴＦＥフィルムを巻回した上記ステンレス鋼管の、該弾性層用多孔質ＰＴＦＥフィルム上に、フィルム幅方向がステンレス鋼管の軸方向となるように、且つフィルム幅方向の中央部が、ステンレス鋼管の軸方向のほぼ中央部に位置するように巻回した。なお、離型層用ＰＴＦＥフィルムの巻回は、その方向を、弾性層用多孔質ＰＴＦＥフィルムの巻回方向と同じとし、且つ、弾性層用多孔質ＰＴＦＥフィルムの巻回終了端と、離型層用ＰＴＦＥフィルムの巻回開始端を合わせるようにし、巻回数を４周相当とした。

ステンレス鋼管に巻回した弾性層用多孔質ＰＴＦＥフィルムと離型層用ＰＴＦＥフィルムとを、強制熱風循環・換気方式の高温恒温器（エスペック株式会社製「ＳＴＰＨ−２０１」）を用いて、３７５℃、３０分の条件で熱融着処理した。その後、熱融着したフィルムをステンレス鋼管から取り外し、弾性層用多孔質ＰＴＦＥフィルムと離型層用ＰＴＦＥフィルムが積層されている部分を２４０ｍｍ幅で切り出し、総厚み：４８μｍ（離型層厚み：８μｍ、弾性層用多孔質ＰＴＦＥフィルム厚み：４０μｍ）、外径：２４．１ｍｍ相当の円筒状積層フィルムを得た。

＜基層用金属ベルトの準備＞
外径：２４ｍｍ相当、厚み：３０μｍ、全長：２４０ｍｍのニッケル製金属ベルト（株式会社ディムコ製）を用意した。この金属ベルトの外表面に、信越化学工業株式会社製「シリコーンゴム用プライマーＡ」を刷毛塗りし、風乾させた。

＜弾性層用弾性体の充填および基層の積層＞
熱融着後の上記円筒状積層フィルムの弾性層用多孔質ＰＴＦＥフィルム面に、液状の室温硬化型シリコーンゴム（信越化学工業株式会社製「ＫＥ１０３１」、デュロメータＡ硬度：２２）：１．５ｇをゴムへらで塗布し、多孔質ＰＴＦＥフィルムの細孔内に含浸させた。余剰のシリコーンゴムは、ゴムへらでかき落とした。

弾性層用多孔質ＰＴＦＥフィルムの細孔内にシリコーンゴムを含浸させた上記円筒状積層フィルムの内側に、上記基層用金属ベルトを挿入し、空気がかみ込まないようにしながら、積層・固定した。その後、この積層物について、シリコーンゴムの架橋および積層フィルム−金属ベルト間の接合を、強制熱風循環・換気方式の高温恒温器（エスペック株式会社製「ＳＴＰＨ−２０１」）を用いて、７０℃、１２０分の条件で行い、図６に示すような断面構造を有するベルト形状の弾性部材を得た。

図６において、６０は弾性部材、６１は離型層、６２は弾性層、６３は基層である。得られた弾性部材は、離型層の厚み：８μｍ、弾性層の厚み：４０μｍ、総厚み：７８μｍ、内径：２４ｍｍ、全長（幅）：２４０ｍｍであった。この弾性部材について、下記の評価を行った。結果を表４に示す。

［実装評価］
上記弾性部材を、キャノン株式会社製フルカラーレーザービームプリンタ「ＬＢＰ−２４１０」の定着部の定着ベルトと置き換えた。このプリンタを用いて、市販のカラーコピー用紙（コクヨ株式会社製「ＫＢ−Ｆ２５９」、Ａ４サイズ）の片面（印刷面）全面に、赤色単色で印刷（５枚）し、出力状況および画像光沢度を、実験１と同じ方法で評価した。

実験６
＜離型層用積層フィルムの作製＞
実験２と同様にして、片面がコロナ放電処理およびフッ素樹脂表面処理剤で表面改質処理された離型層用積層フィルムを作製した。

＜基層用金属ベルトの準備＞
実験５で用いたものと同じニッケル製の円筒状金属ベルトの外表面に、セメダイン株式会社製の難接着材料用プライマー「ＰＲＸ−３」を刷毛塗りし、風乾させた。

＜離型層と基層との積層＞
上記の離型層用積層フィルムを、幅：２４０ｍｍ、奥行き：７５ｍｍのサイズに裁断した。なお、裁断の際には、幅方向に平行な端部の切り出し面は、フィルム平面に対し６０°の角度を付けた。上記金属ベルトの外表面（セメダイン株式会社製の難接着材料用接着剤「ＰＲＸ」を塗布した面）に、裁断後の積層フィルムを、表面改質処理面を内側にして、空気がかみ込まないようにしながら、積層フィルムの端部同士が合うように、速やかに巻回し、図７に示すような断面構造を有するベルト形状の積層部材を得た。

図７において、７０は積層部材、７１は離型層、７３は基層である。得られた積層部材は、離型層の厚み：８μｍ、総厚み：３８μｍ、内径：２４ｍｍ、全長（幅）：２４０ｍｍであった。この積層部材について、実験５と同じ評価を行った。結果を表４に示す。

表４から分かるように、好適な構成を有する実験５の弾性部材では、画像の出力状況が良好であり、また、弾性層を有していない実験６の積層部材に比べて画像光沢度が優れており、高画質出力化が達成できている。また、離型層−弾性層間の接合も良好であった。さらに、弾性層の薄肉化も達成できた他、非常に硬度の小さな弾性体を用いても、良好な耐久性が確保できた。

実験１で作製した弾性部材の断面構造を示す模式図である。 実験２で作製した積層部材の断面構造を示す模式図である。 実験３で実施したステンレス鋼管と基層用金属素管の間への、シリコーンゴムの注入方法を説明するための断面模式図である。 実験３で作製した弾性層と基層の積層体の断面構造を示す模式図である。 実験３および４で作製した弾性部材の断面構造を示す模式図である。 実験５で作製した弾性部材の断面構造を示す模式図である。 実験６で作製した積層部材の断面構造を示す模式図である。

Claims (12)

1. 離型層、弾性層および基層を構成層に含む弾性部材であって、
   上記離型層は、フッ素樹脂フィルムであり、
   上記弾性層は、フィブリル構造を有する多孔質フッ素樹脂フィルムの細孔内に弾性体が充填されてなるものであり、
   上記離型層は最表層であり、且つ上記弾性層と接しているものであり、
   上記離型層を構成するフッ素樹脂フィルムと、上記弾性層を構成するフィブリル構造の多孔質フッ素樹脂フィルムとが、熱融着により接着されていることを特徴とする離型性に優れた弾性部材。
2. 上記離型層を構成するフッ素樹脂フィルムが、ポリテトラフルオロエチレンフィルムである請求項１に記載の弾性部材。
3. 上記ポリテトラフルオロエチレンフィルムが、多孔質ポリテトラフルオロエチレンの圧密化体である請求項２に記載の弾性部材。
4. 上記弾性層を構成する多孔質フッ素樹脂フィルムが、多孔質ポリテトラフルオロエチレンフィルムである請求項１〜３のいずれかに記載の弾性部材。
5. 上記弾性層を構成する弾性体が、シリコーンゴムである請求項１〜４のいずれかに記載の弾性部材。
6. 上記離型層の厚みが、１〜３０μｍである請求項１〜５のいずれかに記載の弾性部材。
7. 上記弾性層の厚みが、１０〜１０００μｍである請求項１〜６のいずれかに記載の弾性部材。
8. 上記基層が、金属または耐熱性樹脂で構成されたものである請求項１〜７のいずれかに記載の弾性部材。
9. 上記基層が、ベルト形状またはロール形状である請求項１〜８のいずれかに記載の弾性部材。
10. 請求項１〜９のいずれかに記載の弾性部材を有するものであることを特徴とするトナー定着部体。
11. 請求項１０に記載のトナー定着部体を有するものであることを特徴とする定着装置。
12. 請求項１〜９のいずれかに記載の弾性部材を製造する方法であって、
    上記離型層を構成するフッ素樹脂フィルムと上記弾性層を構成する多孔質フッ素樹脂フィルムとを熱融着した後に、該多孔質フッ素樹脂フィルムの細孔に多孔質フッ素樹脂フィルム側から液状のシリコーンゴムを充填し、その後該シリコーンゴムを架橋させることを特徴とする弾性部材の製造方法。
    

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