JP3867375B2 - 電子写真用定着部品、および定着装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トナー等に対する非粘着性や、撥水性、撥油性に優れた電子写真用の定着部品に関する。また本発明は、未定着トナー像を形成した記録シートに、熱と圧力とを同時に作用させてトナー像を定着させる、加熱加圧型の定着装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電子写真プロセスを利用した複写機等においては、記録シート上に形成された未定着トナー像を定着して永久画像にする必要があり、その定着法として溶剤定着法、圧力定着法、および加熱定着法が知られている。
しかし、溶剤定着法は、溶剤蒸気が発散し、臭気や衛生上の問題が多いという欠点を有しており、また、圧力定着法については他の定着法と較べて定着性が悪いという欠点を有しており、共に広く実用化されてはいないのが現状である。
このため、未定着トナー像の定着には、一般に加熱によってトナーを溶融させ、記録シート上に融着させる加熱定着法が広く採用されて来た。
【０００３】
この加熱定着法による定着装置の一般的な構成例（後述のソフトロールの例）を図１に示す（概略断面図）。図１に示す定着装置は、円筒状芯金（コアロール）１０ａの外周面に弾性体層１０ｂが形成され、さらにその上層に耐熱性離型層１０ｃが形成された加熱ロール１０と、該加熱ロール１０に対し圧接配置され、円筒状芯金１１ａの外周面に弾性体層１１ｂが形成され、さらにその上層に耐熱性離型層１１ｃが形成された加圧ロール１１とで構成され、両ロール１０および１１の内部には、それぞれヒータランプ１２および１３が内蔵されている。加熱ロール１０には、離型剤塗布装置１６により、所定の離型剤が塗布されている。加熱ロール１０と加圧ロール１１との間には、１〜１５Ｋｇ／ｃｍ^2,程度の圧力が加えられたニップ部が形成される。未定着トナー像１４の形成された記録シート１５は、前記ニップ部に挿通されて定着される。
【０００４】
このような加熱ロールを用いて定着を行う方式（ロール定着方式）は、他の加熱定着法である熱風定着方式やオーブン定着方式と較べて熱効率が高く、低電力化が図られ、かつ高速性に優れ、しかも、紙詰まりによる火災の危険性等の問題もないことなどから、現在最も広く利用されている。
【０００５】
ロール定着方式は、使用する加熱ロールの材料により、主に大きく２つに分けられる。アルミニウムや鉄のコアロールの上にプライマーと呼ばれる接着剤をコートした後、デュポン社の商品名でテフロンと称されるＰＴＦＥやＰＦＡなどのフッ素樹脂を薄く形成したフッ素樹脂ロールと、やはりプライマーを介してシリコーンゴムやフッ素ゴム等を薄く形成したシリコーンゴムロールやフッ素ゴムロールに分けられる。前者は、比較的固いのでハードロール、後者は、柔らかく弾性を有するのでソフトロールと呼ばれる。ハードロールは、主に白黒用複写機、プリンターに、一方ソフトロールは、主にカラー用複写機やカラープリンター、高画質用白黒機等に使用されている。特にカラー用の場合には、高画質と高離型性が求められ、弾性を有するためトナー画像を均一に定着させるのに優れているソフトロールが採用されている。
【０００６】
近年、コスト低減や信頼性の改善の観点から、従来より行われていた加熱ロール表面への離型剤の供給はほとんど行われなくなり、この結果、加熱ロールの耐磨耗性が問題となってきている。特に、ソフトロールの場合には、耐磨耗性に対する離型剤の効果は顕著で、離型剤をほとんど供給しない場合には、シリコーンゴムやフッ素ゴムの加熱ロール表面は、数百枚の定着程度で傷や磨耗が発生し、使用不能となることがあった。このため、弾性体層のさらに上層に樹脂層、特に耐磨耗性のあるフッ素樹脂層を形成させることが考えられてきた。
【０００７】
特公昭４３−１５５５号では、加熱ロールの構成として、コアロールの回りに弾性体としてシリコーンゴム、更にその上層にフッ素樹脂としてＰＴＦＥを被覆したものが提案されている。
特公昭５８−４３７４０号では、加熱ロールの構成として、コアロールの回りに弾性層としてシリコーンゴムを形成し、更にその上層に、エーテル基を特定したＰＦＡ樹脂層を形成したものが提案されている。
【０００８】
特開昭６３−３６３８２号等では、加熱ロールの製法として、ＰＦＡチューブを引っ張った状態でコアロールに保持し、その隙間に液状シリコーンゴムを注入し、さらにＰＦＡチューブを加硫焼成してフッ素樹脂層を形成することが提案されている。
特開昭５５−３１４９４号では、加熱ロールの製法として、コアロールの回りにＰＦＡ粒子層を静電塗装法により形成し、その後、溶融焼成してフッ素樹脂層を形成することが提案されている。
【０００９】
特開昭６３−２９８３８２号等では、加熱ロールの製法として、ＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＦＥＰなどのフッ素樹脂分散液（ディスパージョン）をコアロール上に塗布して溶融焼成してフッ素樹脂層を形成することが提案されている。
また、特開昭６３−２６０９３２号等では、加熱ロール上に、主鎖に下記環状構造
【００１０】
【化３】

【００１１】
または
【００１２】
【化４】

【００１３】
を有するパーフロロポリマーをパーフロロ化合物の溶媒に溶解した溶液を用いて、離型層を形成する方法が提案されている。
上記特定のパーフロロポリマーは、サイクルポリマーと呼ばれる環状で融点を持たない非晶質のポリマーで、従来の含フッ素ポリマーが、一般的に溶媒に不溶であったのに対し、上記特定のパーフロロポリマーは、パーフロロ化合物の溶媒に溶解することができ、該溶液を用いればコーティングすることができるので、従来得られなかったフッ素樹脂の薄膜を低温で形成できることに特徴がある。
【００１４】
しかしながら、これらのフッ素樹脂層を形成した定着ロールには、定着ロール表面からの用紙剥離性が低下するという共通した問題点があった。これは、表面のフッ素樹脂層の弾性が低いので、トナーを離型するための実効的なロール表面の歪みを確保することができないためである。
【００１５】
フッ素樹脂層の弾性を向上させるための対応策として、特開昭６１−８４６７１号、特開昭６１−８９８４５号、特開昭６１−１２４９７４号、特開昭６１−１２８２７４号では芯金の上に弾性体層、更にフッ素樹脂とフッ素ゴムの水溶性混合物、更に乾燥後フッ素樹脂ディスパージョンを塗布した定着ロールを提案している。
しかしながら、これらとても、弾性成分が増した分、短期的な用紙剥離性は満足できても、長期的にはフッ素樹脂粒子が取れてしまい、結果、剥離性が長続きしないという問題点があった。
【００１６】
【本発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の目的は、フッ素樹脂を最外層とする定着ロールの問題点であった用紙剥離性を改善すべく、優れた弾性を有するフッ素樹脂層（離型層）を有する電子写真用定着部品（定着ロール）を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、フッ素樹脂ディスパージョンを塗布した定着ロールの問題点であったフッ素樹脂粒子が脱離したりすることのない、長寿命のフッ素樹脂層を形成した電子写真用定着部品（定着ロール）および定着装置を提供する事を目的とするものである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は、上記の各問題点に鑑み、種々検討した結果、少なくとも外表面を耐熱性および離型性を有する下記一般式（１）で表される構造単位を有する環状フッ素樹脂と、エラストマーとの混合物で構成する事により達成されることを見いだした。即ち本発明は、
（１）基体の外表面に、下記一般式（１）で表される構造単位を有する環状フッ素樹脂を溶解したフッ素樹脂溶液と、エラストマーを溶解したエラストマー溶液とを混合し、攪拌した後すぐに、あるいは、攪拌しながら塗布して得られる離型層を有することを特徴とする電子写真用定着部品である。
・一般式（１）
−Ｃ₆ Ｆ₁₀Ｏ−
【００１８】
（２）一般式（１）で表される構造単位が、下記一般式（２）または一般式（３）で表される環状の構造単位であることを特徴とする（１）に記載の電子写真用定着部品である。
・一般式（２）
【００１９】
【化５】

【００２０】
・一般式（３）
【００２１】
【化６】

【００２２】
（３）前記エラストマーが、フッ素ゴム、フッ素樹脂、シリコーンゴムからなる群より選ばれる１のエラストマーであることを特徴とする（２）に記載の電子写真用定着部品である。
（４）前記離型層が、ＳｉＣ、ＳｉＯ₂ 、ＢＮ、Ａｌ₂ Ｏ₃ 、ＴｉＮ、ＣＦ、ＰＦＡ粒子、ＰＴＦＥ粒子からなる群より選ばれる少なくとも１種以上の充填剤を含有してなることを特徴とする（１）ないし（３）に記載の電子写真用定着部品である。
【００２３】
（５）基体が、金属あるいはガラスからなる円筒状ロールであることを特徴とする（１）ないし（４）に記載の電子写真用定着部品である。
（６）円筒状ロールと離型層との間に、耐熱性のある弾性体層が形成されていることを特徴とする（５）に記載の電子写真用定着部品である。
【００２４】
（７）弾性体層が、シリコーンゴム、フロロシリコーンゴム、フッ素樹脂、フッ素ゴムからなる群より選ばれる少なくとも１種の弾性体からなることを特徴とする（６）に記載の電子写真用定着部品である。
（８）基体が、金属あるいは耐熱性樹脂からなるベルトであることを特徴とする（１）ないし（４）に記載の電子写真用定着部品である。
【００２５】
（９）ベルトと離型層との間に、耐熱性のある弾性体層が形成されていることを特徴とする（８）に記載の電子写真用定着部品である。
（１０）弾性体層が、シリコーンゴム、フロロシリコーンゴム、フッ素樹脂、フッ素ゴムからなる群より選ばれる少なくとも１種の弾性体からなることを特徴とする（９）に記載の電子写真用定着部品である。
【００２６】
（１１）少なくとも表面が耐熱性および離型性を有する加熱ロールと、前記加熱ロールと圧接しニップ部を形成する加圧ロールとを有し、前記ニップ部に未定着トナー像を有する記録シートを通過させ、熱および圧力を作用させて前記記録シート上にトナー像を定着する加熱ロール型の定着装置であって、前記加熱ロールおよび／または加圧ロールが（５）ないし（７）に記載の電子写真用定着部品であることを特徴とする定着装置である。
【００２７】
（１２）少なくとも表面が耐熱性および離型性を有する加熱ロールと、前記加熱ロールと圧接しニップ部を形成する加圧ベルトと、前記加圧ベルトを介して加熱ロールに対向し加圧する加圧ロールとを有し、前記ニップ部に未定着トナー像を有する記録シートを挿通させ、熱および圧力を作用させて前記記録シート上にトナー像を定着する加熱加圧型の定着装置であって、前記加熱ロールが（５）ないし（７）に記載の電子写真用定着部品、および／または、前記加圧ベルトが（８）ないし（１０）に記載の電子写真用定着部品であることを特徴とする定着装置である。
【００２８】
（１３）少なくとも表面が耐熱性および離型性を有する加熱ベルトと、前記加熱ベルトの内側より圧接する加圧部材と、前記加熱ベルトを介して前記加圧部材に対向し加圧する加圧ロールとを有し、加熱ベルトと加圧ロールとの間にニップ部が形成され、該ニップ部に未定着トナー像を有する記録シートを挿通させ、熱および圧力を作用させて前記記録シート上にトナー像を定着する加熱加圧型の定着装置であって、前記加熱ベルトが（８）ないし（１０）に記載の電子写真用定着部品、および／または、加圧ロールが（５）ないし（７）に記載の電子写真用定着部品であることを特徴とする定着装置である。
【００２９】
（１４）少なくとも表面が耐熱性および離型性を有する加熱ベルトと、前記加熱ベルトの内側より圧接する加圧部材と、前記加熱ベルトと圧接しニップ部を形成する加圧ベルトと、前記加熱ベルトおよび加圧ベルトのニップ部を介して前記加圧部材に対向し加圧する加圧ロールとを有し、前記ニップ部に未定着トナー像を有する記録シートを挿通させ、熱および圧力を作用させて前記記録シート上にトナー像を定着する加熱加圧型の定着装置であって、前記加熱ベルトおよび／または前記加圧ベルトが（８）ないし（１０）に記載の電子写真用定着部品であることを特徴とする定着装置である。
【００３０】
上記構成によれば、用紙剥離性を改善しつつ、かつ、耐久性の高い定着ロールおよび定着ベルトを得ることができる。上記構成により、用紙剥離性が改善できる理由は、明らかではないが、用紙剥離性に対しては離型剤（オイル）の寄与が大きく、フッ素樹脂ではこの離型剤を表面に保持できないが、ゴム状成分が混在する上記本発明の構成によれば、離型剤を表面に保持する事が可能であるためと、考えられる。
なお、本発明において、「定着部品」とは、主として電子写真装置の定着装置として用いられる、ロール、ベルト、ブレード等を指し、その他離型性能や撥水、撥油および耐久性が問題となる電子写真複写機を含む一般の事務機あるいはその他の分野において未定着画像の定着用の部品の全てを含む概念である。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を実施の形態を挙げて詳細に説明する。
〔本発明に用いられる下記一般式（１）で表される構造単位を有する環状フッ素樹脂〕
まず、本発明に用いられる下記一般式（１）で表される構造単位を有する環状フッ素樹脂（以下、単に「環状フッ素樹脂」という場合がある）について説明する。
一般式（１）
−Ｃ₆ Ｆ₁₀Ｏ−
【００３２】
本発明に用いられる環状フッ素樹脂は、上記一般式（１）で表される構造単位からなるものであり、該構成単位は、環状の構造を含むものである。上記一般式（１）で表される構造単位としては、具体的には、以下の２種の構造が挙げられる。
一般式（２）
【００３３】
【化７】

【００３４】
一般式（３）
【００３５】
【化８】

【００３６】
本発明に用いられる環状フッ素樹脂は、上記一般式（２）および／または一般式（３）で表される構造単位からなるものであり、一般式（２）で表される構造単位と、一般式（３）で表される構造単位とが同一樹脂中で混在していても、単一の構造単位のみから構成されていても構わない。一般式（２）で表される構造単位と一般式（３）で表される構造単位とが同一樹脂中で混在している場合、その配列、割合等は特に限定されることなく、全体として上記一般式（１）で表される構造単位で、環状フッ素樹脂が構成されていればよい。
【００３７】
本発明に用いられる環状フッ素樹脂は、特開平１−１３１２１４号公報に記載された方法により製造することができるが、サイトップ（旭硝子社製）という商品名で市場に流通されており、容易に入手することができる。このような環状フッ素樹脂は、ＰＴＦＥやＰＦＡに比べ引っ張り破壊強度や降伏強度が高いため本発明の定着部品の離型層に耐久性、信頼性の高い表面を与えることができる。なお、具体的な引っ張り破壊強度および降伏強度は以下の通りである。
【００３８】
【表１】

【００３９】
本発明に用いられる環状フッ素樹脂は、特定のパーフロロ系溶媒に可溶であるため、薄膜のコーティングが可能であり、また、溶媒種により低温で乾燥焼成が可能で、下地にシリコーンゴム等を使用する場合にも、下地を熱で劣化させることがない。
本発明に用いられる環状フッ素樹脂としては、ＧＰＣの重量平均分子量としては、３万〜４０万の範囲であることが好ましく、特に塗布適性を考慮すると５万〜３０万の範囲が好ましい。
【００４０】
本発明に用いられる環状フッ素樹脂を溶解し得る溶媒としては、パーフロロ（２−ブチルテトラヒドロフラン）ＦＣ−７５（商品名：３Ｍ社製）やパーフロロベンゼン（アフルード：商品名：旭硝子社製）等のパーフロロ化合物の溶媒が好適である。
本発明に用いられる環状フッ素樹脂は、上記のようなパーフロロ化合物の溶媒に溶解してフッ素樹脂溶液とし、後述のエラストマー溶液と混合して離型層塗布液（コーティング液）を構成する。本発明に用いられる環状フッ素樹脂の希釈濃度としては、０．１重量％〜５０重量％、好ましくは０．５〜２０重量％である。
【００４１】
〔エラストマー〕
従来の問題点であった離型層の弾性の向上は、上記環状フッ素樹脂にエラストマーを添加し、混合物として離型層を形成させることにより達成でき、結果として用紙剥離性を向上することができる。
本発明に使用することができるエラストマーとしては、フッ素ゴムや、シリコーンゴム、フッ素樹脂等が挙げられる。
【００４２】
具体的には、フッ素ゴムとして、加硫可能なフッ素化された弾性状重合体であり従来公知のフッ素ゴムはいずれも含まれる。すなわち、ＶＤＦ−ＨＦＰ（フッ化ビニリデン−六フッ化プロピレン）の２元系、ＶＤＦ−ＨＦＰ−ＴＦＥ（フッ化ビニリデン−六フッ化プロピレン−四フッ化エチレン）の３元系フッ素ゴムであり、フッ素ゴムの加硫方法としては、アミン加硫、ポリオール加硫、パーオキサイド加硫等各タイプ共使用できるが、ポリオール加硫が最も安定して下流を行うことができる。ＶＤＦ−ＨＦＰ−ＴＦＥの３元系の中には、配合比率により、樹脂のように溶剤に溶けやすいものがあり、このようなものが本発明において好適に使用することができる。
【００４３】
シリコーンゴムとしては、原料的には、ビニルメチルシリコーンゴム、メチルシリコーンゴム、フェニルメチルシリコーンゴム、フロロシリコーンゴム等を挙げることができる。シリコーンゴムの加硫方法としては、有機酸化物で架橋する熱加硫タイプ（ＨＴＶ）、縮合架橋する室温加硫タイプ（ＲＴＶ）、白金触媒を用いた付加重合によって架橋させる低温加硫タイプ（ＬＴＶ）等いずれの加硫方法も使用できる。また、形態的にはシリコーンゴムパウダーなども使用することができる。
また、フッ素樹脂としては、ＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＦＥＰ等が挙げられる。
【００４４】
本発明に用いられる上記エラストマーは、適当な溶媒に溶解してエラストマー溶液とし、前述のフッ素樹脂溶液と混合して離型層塗布液（コーティング液）を構成する。
フッ素ゴムを溶かす溶媒としては、ケトン類がよくＭＥＫ（メチルエチルケトン）やＭＩＢＫ（メチルイソブチルケトン）が好適に用いられ、単独でも混合して用いてもよい。フッ素ゴムの希釈濃度は０．１〜５０重量％、好ましくは０．５〜２０重量％である。
シリコーンゴムを溶かす溶媒としては、ベンゼン、トルエン、キシレンが好適に用いられ、単独でも混合して用いてもよい。シリコーンゴムの希釈濃度は０．１〜５０重量％、好ましくは０．５〜２０重量％である。
また、フッ素樹脂を溶かす溶媒としては、前述したパーフロロ（２−ブチルテトラヒドロフラン）、パーフロロベンゼンが好適に用いられ、単独でも混合して用いてもよい。フッ素樹脂の希釈濃度は０．１〜５０重量％、好ましくは０．５〜２０重量％である。
【００４５】
〔離型層塗布液の調製および塗布〕
以上の環状フッ素樹脂を溶解したフッ素樹脂溶液と、エラストマーを溶解したエラストマー溶液とを混合して、離型層塗布液を調製し、基体上の外表面に塗布することにより離型層を得る。フッ素樹脂溶液とエラストマー溶液とは相溶しないのが普通であるため、両溶液を混合し、十分に撹拌した後すぐに、あるいは、撹拌しながら塗布するのがよい。
フッ素樹脂溶液とエラストマー溶液との混合割合は、好ましくは９５：５〜４０：６０、より好ましくは９０：１０〜７０：３０である。
【００４６】
上記離型層塗布液は、従来の樹脂分散液やディスパージョンタイプ溶液中にフッ素樹脂粒子を含んでいるのではないので、これを塗布焼成することにより得られる離型層は、焼成温度により中に含まれているフッ素樹脂粒子が表面に浮き上がってくることによる離型性の必要以上の向上や、逆にフッ素樹脂粒子の脱落、剥がれによる寿命の低下という問題点がない。
【００４７】
上記離型層塗布液は液体であるため、サブミクロンから数１０μｍまでの薄膜コーティング、とりわけ薄い離型層を得るのに適している。従来のフッ素樹脂チューブ形成法は、３０μｍ程度の厚みとすることが薄さの限度であり、定着後の画質に優れた１０μｍ程度の薄膜の離型層を得ようとすれば、製造上の取扱いが困難になり、極端に製造能力が落ちるのに対し、上記離型層塗布液を用いて離型層を得ればそのような製造能力上の問題は発生しない。
また、このようにして形成された離型層の強度は、従来のフッ素樹脂（ＰＴＦＥ、ＰＦＡ）よりも引っ張り破壊強度や降伏強度が高くて丈夫であり、信頼性の高い表面が得られる。
【００４８】
上記離型層塗布液には、特に磨耗性や離型性の改善のために、充填剤として、ＳｉＣ、ＳｉＯ₂ 、ＢＮ、Ａｌ₂ Ｏ₃ 、ＴｉＮ、ＣＦ、ＰＦＡ粒子、ＰＴＦＥ粒子からなる群より選ばれるものを１種以上使用してもよい。これら充填剤の粒径としては、必要膜厚に応じて適宜選択して使用することができ、具体的には１０μｍ程度以下から１μｍ以下程度の範囲から選択される。充填剤の充填量としては、上記離型層塗布液中好ましくは１〜５０重量％、より好ましくは１〜１０重量％である。
【００４９】
上記離型層塗布液の塗布方法としては、ディップ法、スピン法、スプレー法、ロールコート法等従来公知のいずれの方法をも用いるとができるが、好ましくはスプレー法である。
上記離型層塗布液を塗布後、該塗布膜を乾燥させ離型層を形成する。乾燥は、室温で生乾きさせた後、各種溶媒沸点よりも低温で、プリベークさせてゆっくり温度を上げるようにするとよい。最終的な乾燥温度や、乾燥時間としては、使用する溶媒、昇温速度、空気の対流状態等により、適宜設定すればよいが、およそ１５０〜１８０℃、３０〜６０分程度が好ましい。
乾燥後の離型層の膜厚としては、電子写真用の定着部品として十分な厚みがあれば十分であり、好ましくは１〜５０μｍ、より好ましくは５〜３０μｍの範囲である。
【００５０】
〔基体〕
本発明に用いられる基体は、円筒状ロール、ベルト状、ブレード状等電子写真用定着部品として用いられるあらゆる形状のものが挙げられる。
本発明に用いられる基体が円筒状ロールの場合、該基体としては、金属としてアルミニウム、鉄、銅、等の円筒状ロール、ガラス製円筒状ロールが用いられる。
本発明に用いられる基体がベルト状の場合、該基体としては、金属（アルミニウム、鉄、銅等）、あるいは耐熱性樹脂（ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）樹脂、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）樹脂等）からなるベルトが用いられる。
本発明に用いられる基体がブレード状の場合、該基体としては、金属（アルミニウム、鉄、銅等）、あるいは耐熱性ゴム（シリコーンゴム、フッ素ゴム等）からなるブレードが用いられる。
その他、これら基体の大きさ（外径、幅、ベルト長さ等）、厚み（肉厚、シート厚）等は、定着部品として必要な寸法を適宜選択すればよい。
【００５１】
〔弾性体層〕
本発明の電子写真用定着部品は、上記基体上に、前記離型層を形成することにより得られるが、基体上に弾性体層として、シリコーンゴム、フッ素ゴム、フッ素樹脂等を形成した後に前記離型層を形成することが、離型性向上の観点より好ましい。
【００５２】
弾性体層として形成するシリコーンゴム、フッ素ゴムは、汎用のものが使用できる。例えばシリコーンゴムとしては、ビニルメチルシリコーンゴム、メチルシリコーンゴム、フェニルメチルシリコーンゴム、フロロシリコーンゴム等が利用できる。またフッ素ゴムとしては、フッ化ビニリデン系ゴム、四フッ化エチレン／プロピレン系ゴム、四フッ化エチレン／パーフロロメチルビニルエーテルゴム、フォスファゼン系ゴム、フロロポリエーテル、およびその他のフッ素ゴムが利用できる。これらは、それぞれ単独でもまたは２種以上組み合せてもよい。
【００５３】
そしてこれら弾性体層として形成するシリコーンゴム、フッ素ゴムには、無機あるいは有機の各種充填剤が利用できる。無機充填剤としては、カーボンブラック、酸化チタン、シリカ、炭化ケイ素、タルク、マイカ、カオリン、酸化鉄、炭酸カルシウム、ケイ酸カルシウム、酸化マグネシウム、黒鉛、窒化ケイ素、窒化ホウ素、酸化鉄、酸化アルミニウム、炭酸マグネシウム等が挙げられる。また有機充填剤としては、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルサルフォン、ポリフェニレンスルフィド等が利用できる。
このほか特殊な弾性体として、フッ素樹脂としてＰＴＦＥ、ＰＦＡも利用できる。
【００５４】
弾性体層に用いるこれら弾性体としては、反発弾性として比較的高いものがよく、４０％以上、好ましくは５０％以上のものが有効であり、かかる反発弾性の観点よりシリコーンゴムが最も好ましい。
【００５５】
〔本発明の定着部品の用途〕
本発明の定着部品は、以下のような種々の分野で利用する事ができる。
（ａ）電子写真複写機を含む画像形成をその目的とするあらゆる装置において、離型機能が要求されるロール、ベルト、ブレード等の金属あるいはゴム材料に応用する事ができる。
（ｂ）電子写真複写機を含む一般の事務機あるいはその他の分野において、例えばトナー、インク等の画像形成材料がその表面に付着するときに、撥水、撥油および耐久性が問題となるあらゆる金属あるいはゴム製品、ゴム部品に応用が可能であり、これらの部品を使った定着装置としても利用可能である。
【００５６】
〔定着装置〕
以上の如き本発明の定着部品を適用し得る具体的な定着装置について、以下に説明する。なお、本発明の定着部品を適用し得る定着装置は、以下のものに限定されるものではない。
１．２ロール方式の定着装置
少なくとも表面が耐熱性および離型性を有する加熱ロールと、前記加熱ロールと圧接しニップ部を形成する加圧ロールとを有し、前記ニップ部に未定着トナー像を有する記録シートを通過させ、熱および圧力を作用させて前記記録シート上にトナー像を定着する加熱ロール型の定着装置において、本発明の定着部品は、加熱ロールおよび加圧ロールとして用いることができる。
【００５７】
本方式の定着装置は、既述の如き図１に示す方式のものである。即ち、図１における加熱ロール１０および加圧ロール１１に、本発明の定着部品を適用することができる。即ち、加熱ロール１０は基体１０ａ上にシリコーンゴム等による弾性体層１０ｂを形成し、さらにその上層に環状フッ素樹脂およびエラストマーの混合物からなる離型層１０ｃを形成したものであり、同様に加圧ロール１１は基体１１ａ上にシリコーンゴム等による弾性体層１１ｂを形成し、さらにその上層に環状フッ素樹脂およびエラストマーの混合物からなる離型層１１ｃを形成したものである。
【００５８】
図１に示す定着装置の機構、構造等については、既述の通りであるため割愛する。
なお、本例においては、加熱ロール１０と加圧ロール１１との双方が本発明の定着部品である場合について説明したが、加熱ロール１０と加圧ロール１１のうちの一方のみが本発明の定着部品である場合でも、本発明の効果は発揮される。もちろん、双方が本発明の定着部品であることが好ましい。
【００５９】
２．ベルトニップロール定着方式の定着装置
少なくとも表面が耐熱性および離型性を有する加熱ロールと、前記加熱ロールと圧接しニップ部を形成する加圧ベルトと、前記加圧ベルトを介して加熱ロールに対向し加圧する加圧ロールとを有し、前記ニップ部に未定着トナー像を有する記録シートを挿通させ、熱および圧力を作用させて前記記録シート上にトナー像を定着する加熱加圧型の定着装置において、本発明の定着部品は、加熱ロールおよび／または加圧ベルトとして用いることができる。
【００６０】
図２に本方式の定着装置の一例の概略断面図を示す。図２において、２０は基体２０ａ上にシリコーンゴム等による弾性体層２０ｂを形成し、さらにその上層に環状フッ素樹脂およびエラストマーの混合物からなる離型層２０ｃを形成した、本発明の定着部品としての加熱ロールである。加熱ロール２０の内部には、ヒータランプ２２が内蔵されている。
【００６１】
加熱ロール２０には張架ロール２７ａ、ステアリングロール２７ｂおよび圧力ロール２７ｃにより張架された、ポリイミド樹脂シート等よりなる耐熱性の加圧ベルト２９が所定角度巻き付き、加圧ベルト２９の内側には、加圧ベルト２９を加熱ロール２０に押しつける加圧パッド２８が配され、圧力ロール２７ｃとともにニップ部を形成している。加圧パッド２８は、例えば、シリコーンゴムベース上にシリコーンスポンジを載せ、さらにその上にフッ素樹脂製のシートを被せたもの等が用いられる。
【００６２】
加熱ロール２０は矢印Ｂ方向に回転し、それにつれて加圧ベルト２９も矢印Ｃ方向に従動回転する。未定着トナー像２４が形成された記録シート２５は矢印Ａ方向に、上記定着装置のニップ部に挿通され、加熱溶融および加圧されトナー像が定着される。
【００６３】
図５に本方式の定着装置の他の一例の概略断面図を示す。図５において、本発明の定着部品としての加熱ロール５０、ヒータランプ５２等の構成は、図２の加熱ロール２０、ヒータランプ２２と同様である。加圧ベルト５９自体の構成も、図２の加圧ベルト２９と同様であるが、図５においては該加圧ベルト５９の保持、引回しの方法が異なっている。即ち、加圧ベルト５９は、その内側に配された加圧パッド２８により加熱ロール５０に押しつけられニップ部を形成しているが、張架ロール等による張架はされず、テンションフリーの状態になっている。
【００６４】
加熱ロール５０は矢印Ｂ方向に回転し、それにつれて加圧ベルト５９も矢印Ｃ方向に従動回転し、ガイド５６により加圧ベルト５９の回転の軌道が一定に保持される。未定着トナー像２４が形成された記録シート２５は矢印Ａ方向に、上記定着装置のニップ部に挿通され、加熱溶融および加圧されトナー像が定着される。
【００６５】
図５の定着装置は、加圧ベルト５９の駆動系が省略されているため、安価に製造でき、また装置の小型化を図ることができる。
【００６６】
なお、本例においては、加熱ロール１０、５０のみが本発明の定着部品である場合について説明したが、加圧ベルト２９、５９のみが本発明の定着部品である場合であっても本発明の効果は発揮される。もちろん、加熱ロール１０、５０と加圧ベルト２９、５９の双方が本発明の定着部品であることが好ましい。加圧ベルト２９、５９が本発明の定着部品である場合の、該加圧ベルト２９、５９の構成は、後述の図３における加熱ベルト３０と同様である。
【００６７】
３．ベルト定着方式の定着装置
少なくとも表面が耐熱性および離型性を有する加熱ベルトと、前記加熱ベルトの内側より圧接する加圧部材と、前記加熱ベルトを介して前記加圧部材に対向し加圧する加圧ロールとを有し、加熱ベルトと加圧ロールとの間にニップ部が形成され、該ニップ部に未定着トナー像を有する記録シートを挿通させ、熱および圧力を作用させて前記記録シート上にトナー像を定着する加熱加圧型の定着装置において、本発明の定着部品は、加熱ベルトおよび／または加圧ロールとして用いることができる。
【００６８】
図３は本方式の定着装置の一例を示す概略断面図である。図３において、３０は、耐熱性ベースフィルム（例えばポリイミドフィルム等）の基体上にフッ素樹脂およびエラストマーの混合物からなる離型層を形成した、本発明の定着部品としての加熱ベルト（定着ベルト）である。該加熱ベルト３０に接するように加圧ロール３１が配され、加熱ベルト３０と加圧ロール３１との間にニップ部を形成している。加圧ロール３１は、基体３１ａ上にシリコーンゴム等による弾性体層３１ｂを形成し、さらにその上層に環状フッ素樹脂およびエラストマーの混合物からなる離型層３１ｃを形成した、本発明の定着部品である。
【００６９】
加熱ベルト３０内側には、加圧ロール３１と対向する位置に、例えば鉄製の圧力ロール３３ａと、逆Ｔ字型をした圧力印加部材３３ｂと、潤滑剤を含浸させた金属パッド３３ｃとからなる加圧部材３３が配され、圧力印加部材３３ｂが圧力ロール３３ａを介して加熱ベルト３０を加圧ロール３１に押しつけ、前記ニップ部にニップ圧が加わるようになっている。このとき圧力印加部材３３ｂは、金属パッド３３ｃが圧力ロール３３ａの内面を滑りながらニップ圧を印加している。なお、圧力ロール３３ａの内面には潤滑性のある耐熱オイルがコーティングされていることが好ましい。
さらに加熱ベルト３０の内側には、加熱ベルト３０のニップ部を加熱するためのヒータランプ３２が配されている。
【００７０】
圧力ロール３３ａに従動して加熱ベルト３０は矢印Ｂ方向に回転し、それにつれて加圧ロール３１も矢印Ｃ方向に従動回転する。未定着トナー像３４が形成された記録シート３５は矢印Ａ方向に、上記定着装置のニップ部に挿通され、加熱溶融および加圧されトナー像が定着される。
【００７１】
なお、本例においては、加熱ベルト３０と加圧ロール３１との双方が本発明の定着部品である場合について説明したが、加熱ベルト３０と加圧ロール３１のうちの一方のみが本発明の定着部品である場合でも、本発明の効果は発揮される。もちろん、双方が本発明の定着部品であることが好ましい。
【００７２】
４．ベルト対方式の定着装置
少なくとも表面が耐熱性および離型性を有する加熱ベルトと、前記加熱ベルトの内側より圧接する加圧部材と、前記加熱ベルトと圧接しニップ部を形成する加圧ベルトと、前記加熱ベルトおよび加圧ベルトのニップ部を介して前記加圧部材に対向し加圧する加圧ロールとを有し、前記ニップ部に未定着トナー像を有する記録シートを挿通させ、熱および圧力を作用させて前記記録シート上にトナー像を定着する加熱加圧型の定着装置において、本発明の定着部品は、加熱ベルトおよび／または加圧ベルトとして用いることができる。
【００７３】
図４は本方式の定着装置の一例を示す概略断面図である。図４において、加熱ベルト（定着ベルト）４０、ヒータランプ４２および加圧部材４３の構成は、前記図３における定着装置の加熱ベルト（定着ベルト）３０、ヒータランプ３２および加圧部材３３の構成と同一である。従って、加熱ベルト４０は、本発明の定着部品としての加熱ベルト（定着ベルト）である。
【００７４】
加熱ベルト４０に面で接するように加圧ベルト４９が配され、加熱ベルト４０と加圧ベルト４９との間にニップ部を形成している。加圧ベルト４９は、加熱ベルト４０と同様の構成、即ち、本発明の定着部品である。加圧ベルト４９の内側には、加圧部材４３と対向する位置にシリコーンゴム等からなる加圧ロール４８が配され、前記ニップ部にニップ圧が加わるようになっている。
【００７５】
圧力ロール４３ａに従動して加熱ベルト４０は矢印Ｂ方向に回転し、それにつれて加圧ベルト４９も矢印Ｃ方向に従動回転する。未定着トナー像４４が形成された記録シート４５は矢印Ａ方向に、上記定着装置のニップ部に挿通され、加熱溶融および加圧されトナー像が定着される。
【００７６】
なお、本例においては、加熱ベルト４０と加圧ベルト４９との双方が本発明の定着部品である場合について説明したが、加熱ベルト４０と加圧ベルト４９のうちの一方のみが本発明の定着部品である場合でも、本発明の効果は発揮される。もちろん、双方が本発明の定着部品であることが好ましい。
【００７７】
【実施例】
以下、本発明の実施例について説明する。
実施例１
（１）加熱ロール（本発明の定着部品）の作製
（ｉ）フッ素樹脂溶液Ａ１の調製
環状フッ素樹脂（Ｃ₆ Ｆ₁₀Ｏ）として、サイトップ（旭硝子社製ＸＬ８０９Ｍ）を、溶剤として３Ｍ社製パーフロロ系溶剤ＦＣ−７５を用いて環状フッ素樹脂からなる濃度１５％のフッ素樹脂溶液Ａ１を調製した。なお、上記サイトップは、前記一般式（２）および一般式（３）の構造単位を有する樹脂であり、分子量は５〜３０万の範囲である。
【００７８】
（ii）フッ素ゴム溶液Ｂ１の調製
３元系のポリオール加硫フッ素ゴムＧ−６０２（加硫成分、金属酸化物入り：ダイキン工業社）を３ｍｍ立方に細かく裁断したポリマーゴムを、溶剤としてＭＩＢＫ：ＭＥＫ＝８０：２０の割合で調製した溶液中に少しずつ投入し、スタラーで攪拌しながら完全に溶解させ、濃度１５％のフッ素ゴム溶液Ｂ１を調製した。
【００７９】
(iii) コーティング液Ｃ１の調製
上記（ｉ）で調製したフッ素樹脂溶液Ａ１、（ii）で調製したフッ素ゴム溶液Ｂ１、およびプライマーとしてのシランカップリング剤（テトラエトキシシラン、ＫＢＥ０４：信越化学社製）を、５０：５０：５の割合で混合し、スタラーで十分に攪拌してコーティング液Ｃ１を調製し、そのまま攪拌を続けながらスプレーコーティングの準備をした。
【００８０】
(iv)加熱ロールの作製
基体として、アルミニウム製の円筒状ロール（外径５０ｍｍφ、長さ４００ｍｍ）を用意し、弾性体層として、高熱伝導性のゴム硬度５５度のＨＴＶ系シリコーンゴムを３ｍｍの厚さに被覆した。さらにこの弾性体層の上に、コーティング液Ｃ１を、攪拌を続けながらスプレーコーティングし、最外層としての離型層（乾燥膜厚として１０μｍ）を形成した。その後、温度をゆっくり上げ、１２０℃で３０分間コーティング液中の溶剤分を揮発させ、さらに２２０℃３時間の加硫を行って、加熱ロールを作製した。得られた加熱ロールの表面を拡大倍率約１００倍の顕微鏡で観察すると、透明な樹脂層と白色のゴム層とが混在したモザイク模様になっていた。
【００８１】
（２）加圧ロール（本発明の定着部品）の作製
基体として、アルミニウム製の円筒状ロール（外径５０ｍｍφ、長さ３９０ｍｍ）を用意し、弾性体層として、高熱伝導性のゴム硬度５５度のＨＴＶ系シリコーンゴムを１ｍｍの厚さに被覆した。さらに、上記加熱ロールと同じように、コーティング液Ｃ１を、攪拌を続けながらスプレーコーティングし、最外層としての離型層（乾燥膜厚として１０μｍ）を形成した。その後、温度をゆっくり上げ、１８０℃で６０分間溶剤分を揮発させ、さらに２２０℃３時間の加硫を行って加圧ロールを作製した。表面を拡大倍率約１００倍の顕微鏡で観察すると、透明な樹脂層と白色のゴム層とが混在したモザイク模様になっていた。
【００８２】
（３）定着装置
以上で得られた（１）の加熱ロール、および（２）の加圧ロールを図１に示す定着装置に組み込んだ。ヒータランプ１２および１３は、それぞれ８００Ｗおよび７００Ｗのハロゲンランプとし、加熱ロール１０の表面の設定温度は、１５０℃とした。加熱ロール１０の回転速度は１００ｍｍ／ｓｅｃとし、加熱ロール１０と加圧ロール１１との間に形成されるニップ幅は６ｍｍに設定されている。１８および１９は、それぞれインレットおよびアウトレットの、記録シート１５をスムーズに出入りさせるための平板状の各シュートである。離型剤オイルとしてフジゼロックス（株）製カラーフューザーオイルを加熱ロール１０と加圧ロール１１の両表面に１μｌ／（Ａ４用紙サイズ）の量になるように供給した。
【００８３】
（４）用紙剥離性評価試験
記録シート１５として富士ゼロックス製Ｊ紙を用い、該記録シート１５に粉体トナーによる未定着トナー像をトナー密度が２．５ｍｇ／ｃｍ² になるように形成した。
未定着トナー像１４は、トナーとして富士ゼロックスＡ Ｃｏｌｏｒ ６３５用カラートナー（シアン色）にワックス（ポリプロピレンワックス）を５％含有したものを使用し、不図示の電子写真装置の転写機で形成した。用紙剥離性の評価は、記録シート１５が加熱ロール１０からきれいに剥離するかどうかを官能的に評価した。評価基準は以下の通りである。
○：問題なくきれいに剥離する場合
×：辛うじて剥離するが、加熱ロール１０につられてしまう場合
××：加熱ロール１０に巻き付いてしまう場合
結果を表２に示す。表２に示すように用紙剥離性は良好であった。
【００８４】
（５）耐磨耗性評価試験
前記定着装置を組み込んだ電子写真装置：富士ゼロックス社製Ａ Ｃｏｌｏｒ６３５改造機に装着し、耐磨耗性評価試験を行った。記録シート１５および用いたトナーは、用紙剥離性評価試験と同様とした。未定着トナー像のトナー密度は０．７ｍｇ／ｃｍ² とした。耐磨耗性の評価は、記録シート１５を２００００枚通紙したところでの、表面のキズ、しわの発生、ゴムの脱落、磨耗等表面の変化を検査することによって行った。結果を表２に示す。表２に示す通り耐磨耗性は良好であった。
【００８５】
実施例２
（１）加熱ロール（本発明の定着部品）の作製
（ｉ）フッ素樹脂溶液Ｂ２の調製
ＴＦＥ−ＨＦＰ−ＶＤＦの３元共重合体のポリオール加硫タイプのフッ素樹脂ＴＨＶ２００Ｐ（加硫成分、金属酸化物入り：住友３Ｍ社）を１ｍｍ立方に細かく裁断した樹脂片を、溶剤としてＭＩＢＫ：ＭＥＫ＝９０：１０の割合で調製した溶液中に少しずつ投入し、スタラーで攪拌しながら完全に溶解させ、濃度１５％のフッ素樹脂溶液Ｂ２を調製した。
【００８６】
（ii）コーティング液Ｃ２の調製
実施例１で調製したフッ素樹脂溶液Ａ１、上記（ｉ）で調製したフッ素樹脂溶液Ｂ２、およびプライマーとしてのシランカップリング剤（テトラエトキシシラン、ＫＢＥ０４：信越化学社製）を、５０：５０：５の割合で混合し、スタラーで十分に攪拌してコーティング液Ｃ２を調製し、そのまま攪拌を続けながらスプレーコーティングの準備をした。
【００８７】
(iii) 加熱ロールの作製
基体として、アルミニウム製の円筒状ロール（外径５０ｍｍφ、長さ４００ｍｍ）を用意し、弾性体層として、高熱伝導性のゴム硬度５５度のＨＴＶ系シリコーンゴムを３ｍｍの厚さに被覆した。さらにこの弾性体層の上に、コーティング液Ｃ２を、攪拌を続けながらスプレーコーティングし、最外層としての離型層（乾燥膜厚として１０μｍ）を形成した。その後、温度をゆっくり上げ、１２０℃で３０分間コーティング液中の溶剤分を揮発させ、さらに２２０℃３時間の加硫を行って、加熱ロールを作製した。得られた加熱ロールの表面を拡大倍率約１００倍の顕微鏡で観察すると、ほぼ無色透明な樹脂層と、若干色感の異なるほぼ無色透明な樹脂層とが混在したモザイク模様になっていた。
【００８８】
（２）加圧ロール（本発明の定着部品）の作製
基体として、アルミニウム製の円筒状ロール（外径５０ｍｍφ、長さ３９０ｍｍ）を用意し、弾性体層として、高熱伝導性のゴム硬度５５度のＨＴＶ系シリコーンゴムを１ｍｍの厚さに被覆した。さらにこの弾性体層の上に、コーティング液Ｃ２を、攪拌を続けながらスプレーコーティングし、最外層としての離型層（乾燥膜厚として１０μｍ）を形成した。その後、温度をゆっくり上げ、１２０℃で３０分間コーティング液中の溶剤分を揮発させ、さらに２２０℃３時間の加硫を行って、加圧ロールを作製した。得られた加圧ロールの表面を拡大倍率約１００倍の顕微鏡で観察すると、ほぼ無色透明な樹脂層と、若干色感の異なるほぼ無色透明な樹脂層とが混在したモザイク模様になっていた。
【００８９】
（３）定着装置
以上で得られた（１）の加熱ロール、および（２）の加圧ロールを図１に示す定着装置に組み込んだ。その他の条件は、実施例１と同様とした。
（４）用紙剥離性評価試験
実施例１と同様にして用紙剥離性評価試験を行った。その結果を表２に示す。表２に示すように用紙剥離性は、特に問題なく良好であった。
（５）耐磨耗性評価試験
実施例１と同様にして耐磨耗性評価試験を行った。その結果を表２に示す。表２に示す通り耐磨耗性は良好であった。
【００９０】
実施例３
（１）加熱ロール（本発明の定着部品）の作製。
（ｉ）シリコーンゴム溶液Ｂ３の調製
有機過酸化物加硫タイプのＨＴＶ系シリコーンゴムＳ−１６０７（加硫成分、シリカ入り：東レ社製）を３ｍｍ立方に細かく裁断したゴム片を、溶剤としてトルエン溶液中に少しずつ投入し、スタラーで攪拌しながら完全に溶解させ、濃度１５％のシリコーンゴム溶液Ｂ３を調製した。
【００９１】
（ii）コーティング液Ｃ３の調製
実施例１で調製したフッ素樹脂溶液Ａ１、上記（ｉ）で調製したシリコーンゴム溶液Ｂ３、およびプライマーとしてのＧＬＰ−１０３ＳＲ（ダイキン工業社製）を、６０：４０：５の割合で混合し、スタラーで十分に攪拌してコーティング液Ｃ３を調製し、そのまま攪拌を続けながらスプレーコーティングの準備をした。
【００９２】
(iii) 加熱ロールの作製
基体として、アルミニウム製の円筒状ロール（外径５０ｍｍφ、長さ４００ｍｍ）を用意し、弾性体層として、高熱伝導性のゴム硬度５５度のＨＴＶ系シリコーンゴムを３ｍｍの厚さに被覆した。さらにこの弾性体層の上に、コーティング液Ｃ３を、攪拌を続けながらスプレーコーティングし、最外層としての離型層（乾燥膜厚として１０μｍ）を作製した。その後、温度をゆっくり上げ、１２０℃で３０分間コーティング液中の溶剤分を揮発させ、さらに１８０℃３時間の加硫を行って、加熱ロールを作製した。得られた加熱ロールの表面を拡大倍率約１００倍の顕微鏡で観察すると、透明な樹脂層と肌色のゴム層とが混在したモザイク模様になっていた。
【００９３】
（２）加圧ロール（本発明の定着部品）の作製
基体として、アルミニウム製の円筒状ロール（外径５０ｍｍφ、長さ３９０ｍｍ）を用意し、弾性体層として、高熱伝導性のゴム硬度５５度のＨＴＶ系シリコーンゴムを１ｍｍの厚さに被覆した。さらにこの弾性体層の上に、コーティング液Ｃ３を、攪拌を続けながらスプレーコーティングし、最外層としての離型層（乾燥膜厚として１０μｍ）を作製した。その後、温度をゆっくり上げ、１２０℃で３０分間コーティング液中の溶剤分を揮発させ、さらに１８０℃３時間の加硫を行って、加圧ロールを作製した。得られた加圧ロールの表面を拡大倍率約１００倍の顕微鏡で観察すると、透明な樹脂層と肌色のゴム層とが混在したモザイク模様になっていた。
【００９４】
（３）定着装置
以上で得られた（１）の加熱ロール、および（２）の加圧ロールを図１に示す定着装置に組み込んだ。その他の条件は、実施例１と同様とした。
（４）用紙剥離性評価試験
実施例１と同様にして用紙剥離性評価試験を行った。その結果を表２に示す。表２に示すように用紙剥離性は、特に問題なく良好であった。
（５）耐磨耗性評価試験
実施例１と同様にして耐磨耗性評価試験を行った。その結果を表２に示す。表２に示す通り耐磨耗性は良好であった。
【００９５】
比較例１
（１）フッ素樹脂のみの離型層を有する加熱ロール（比較例の定着部品）の作製基体として、アルミニウム製の円筒状ロール（外径５０ｍｍφ、長さ４００ｍｍ）を用意し、弾性体層として、高熱伝導性のゴム硬度５５度のＨＴＶ系シリコーンゴムを３ｍｍの厚さに被覆した。さらにこの弾性体層の上に、実施例１で調製したフッ素樹脂溶液Ａ１をスプレーコーティングし、最外層としての離型層（乾燥膜厚として１０μｍ）を形成した。その後、温度をゆっくり上げ、１２０℃で３０分間コーティングしたフッ素樹脂溶液Ａ１中の溶剤分を揮発させ、加熱ロールを作製した（なお、加熱しても架橋はせず、特に加硫は行っていない。）。得られた加熱ロールの表面を拡大倍率約１００倍の顕微鏡で観察すると、透明な樹脂層のみが形成されていた。
【００９６】
（２）加圧ロール（比較例の定着部品）の作製
基体として、アルミニウム製の円筒状ロール（外径５０ｍｍφ、長さ３９０ｍｍ）を用意し、弾性体層として、高熱伝導性のゴム硬度５５度のＨＴＶ系シリコーンゴムを１ｍｍの厚さに被覆した。さらにこの弾性体層の上に、実施例１で調製したフッ素樹脂溶液Ａ１をスプレーコーティングし、最外層としての離型層（乾燥膜厚として１０μｍ）を形成した。その後、温度をゆっくり上げ、１２０℃で３０分間コーティングしたフッ素樹脂溶液Ａ１中の溶剤分を揮発させ、加圧ロールを作製した（なお、加熱しても架橋はせず、特に加硫は行っていない。）。得られた加圧ロールの表面を拡大倍率約１００倍の顕微鏡で観察すると、透明な樹脂層のみが形成されていた。
【００９７】
（３）定着装置
以上で得られた（１）の加熱ロール、および（２）の加圧ロールを図１に示す定着装置に組み込んだ。その他の条件は、実施例１と同様とした。
（４）用紙剥離性評価試験
実施例１と同様にして用紙剥離性評価試験を行った。その結果を表２に示す。用紙剥離性は定着の途中で、用紙（記録シート）が加熱ロール側にやや向いてから、かろうじて剥離したので、評価としては×とした。
（５）耐磨耗性評価試験
実施例１と同様にして耐磨耗性評価試験を行った。その結果を表２に示す。表２に示す通り耐磨耗性については良好であった。
【００９８】
比較例２
（１）フッ素樹脂のみの離型層を有する加熱ロール（比較例の定着部品）の作製基体として、アルミニウム製の円筒状ロール（外径５０ｍｍφ、長さ４００ｍｍ）を用意し、弾性体層として、高熱伝導性のゴム硬度５５度のＨＴＶ系シリコーンゴムを３ｍｍの厚さに被覆した。さらにこの弾性体層の上に、３０μｍの厚みのＰＦＡ熱収縮チューブ（グンゼ工業社製）をプライマー層（シランカップッリング剤、テトラエトキシシランＫＢＥ０４、信越化学社製、乾燥層厚５μｍ）を介して形成し、加熱ロールを作製した。得られた加熱ロールの表面を拡大倍率約１００倍の顕微鏡で観察すると、無色透明平滑面になっていた。
【００９９】
（２）フッ素樹脂のみの離型層を有する加圧ロール（比較例の定着部品）の作製基体として、アルミニウム製の円筒状ロール（外径５０ｍｍφ、長さ３９０ｍｍ）を用意し、弾性体層として、高熱伝導性のゴム硬度５５度のＨＴＶ系シリコーンゴムを３ｍｍの厚さに被覆した。さらにこの弾性体層の上に、３０μｍの厚みのＰＦＡ熱収縮チューブ（グンゼ工業社製）をプライマー層（シランカップッリング剤、テトラエトキシシランＫＢＥ０４、信越化学社製、乾燥層厚５μｍ）を介して形成し、加圧ロールを作製した。得られた加圧ロールの表面を拡大倍率約１００倍の顕微鏡で観察すると、無色透明平滑面になっていた。
【０１００】
（３）定着装置
以上で得られた（１）の加熱ロール、および（２）の加圧ロールを図１に示す定着装置に組み込んだ。その他の条件は、実施例１と同様とした。
（４）用紙剥離性評価試験
実施例１と同様にして用紙剥離性評価試験を行った。その結果を表２に示す。用紙剥離性は、定着の途中で用紙（記録シート）がロール巻き付いてしまい、評価は××とした。
（５）耐磨耗性評価試験
実施例１と同様にして耐磨耗性評価試験を行った。その結果を表２に示す。表２に示す通り耐磨耗性は良好であった。
【０１０１】
比較例３
（１）フッ素ゴムのみからなる離型層を有する加熱ロール（比較例の定着部品）の作製
基体として、アルミニウム製の円筒状ロール（外径５０ｍｍφ、長さ４００ｍｍ）を用意し、弾性体層として、高熱伝導性のゴム硬度５５度のＨＴＶ系シリコーンゴムを３ｍｍの厚さに被覆した。さらにこの弾性体層の上に、プライマー層（シランカップッリング剤、テトラエトキシシランＫＢＥ０４、信越化学社製、乾燥層厚５μｍ）を介して、カーボン入り２元系パーオキサイド系フッ素ゴムＧ−８０２（ダイキン工業社製）を３０μｍの厚さに形成し、加熱ロールを作製した。得られた加熱ロールの表面を拡大倍率約１００倍の顕微鏡で観察すると、黒色平滑面になっていた。
【０１０２】
（２）フッ素ゴムのみからなる離型層を有する加圧ロール（比較例の定着部品）の作製
基体として、アルミニウム製の円筒状ロール（外径５０ｍｍφ、長さ３９０ｍｍ）を用意し、弾性体層として、高熱伝導性のゴム硬度５５度のＨＴＶ系シリコーンゴムを１ｍｍの厚さに被覆した。さらにこの弾性体層の上に、プライマー層（シランカップッリング剤、テトラエトキシシランＫＢＥ０４、信越化学社製、乾燥層厚５μｍ）を介して、カーボン入り２元系パーオキサイド系フッ素ゴムＧ−８０２（ダイキン工業社製）を３０μｍの厚さに形成し、加圧ロールを作製した。得られた加圧ロールの表面を拡大倍率約１００倍の顕微鏡で観察すると、黒色平滑面になっていた。
【０１０３】
（３）定着装置
以上で得られた（１）の加熱ロール、および（２）の加圧ロールを図１に示す定着装置に組み込んだ。その他の条件は、実施例１と同様とした。
（４）用紙剥離性評価試験
実施例１と同様にして用紙剥離性評価試験を行った。その結果を表２に示す。表２に示すように用紙剥離性は、特に問題なく良好であった。
（５）耐磨耗性評価試験
実施例１と同様にして耐磨耗性評価試験を行った。その結果を表２に示す。耐磨耗性は、１０００枚ほど流したところで、加熱ロール表面にキズが円周上に発生し、致命的な欠陥と判断し、テストは中止した。
【０１０４】
比較例４
（１）フッ素ゴム変性型ＴＦＥ塗料塗布離型層を有する加熱ロール（比較例の定着部品）の作製
基体として、アルミニウム製の円筒状ロール（外径５０ｍｍφ、長さ４００ｍｍ）を用意し、弾性体層として、高熱伝導性のゴム硬度５５度のＨＴＶ系シリコーンゴムを３ｍｍの厚さに被覆した。さらにこの弾性体層の上に、プライマー層（ＧＬＰ１０３ＳＲ、ダイキン工業社製、乾燥層厚５μｍ）を介して、フッ素ゴム−フッ素樹脂ディスパージョン（ＧＬＳ２１３：ダイキン工業社製）を塗布し、８０℃で１０分乾燥し、さらに２８０℃で１０分間加熱して３０μｍの厚さに形成し、加熱ロールを作製した。得られた加熱ロールの表面を拡大倍率約１００倍の顕微鏡で観察すると、茶色の凹凸面になっていた。
【０１０５】
（２）フッ素ゴム変性型ＴＦＥ塗料塗布離型層を有する加圧ロール（比較例の定着部品）の作製
基体として、アルミニウム製の円筒状ロール（外径５０ｍｍφ、長さ３９０ｍｍ）を用意し、弾性体層として、高熱伝導性のゴム硬度５５度のＨＴＶ系シリコーンゴムを１ｍｍの厚さに被覆した。さらにこの弾性体層の上に、プライマー層（ＧＬＰ１０３ＳＲ、ダイキン工業社製、乾燥層厚５μｍ）を介して、フッ素ゴム−フッ素樹脂ディスパージョン（ＧＬＳ２１３：ダイキン工業社製）を塗布し、８０℃で１０分乾燥し、さらに２８０℃で１０分間加熱して３０μｍの厚さに形成し、加圧ロールを作製した。得られた加圧ロールの表面を拡大倍率約１００倍の顕微鏡で観察すると、茶色の凹凸面になっていた。
【０１０６】
（３）定着装置
以上で得られた（１）の加熱ロール、および（２）の加圧ロールを図１に示す定着装置に組み込んだ。その他の条件は、実施例１と同様とした。
（４）用紙剥離性評価試験
実施例１と同様にして用紙剥離性評価試験を行った。その結果を表２に示す。表２に示すように用紙剥離性は、特に問題なく良好であった。
（５）耐磨耗性評価試験
実施例１と同様にして耐磨耗性評価試験を行った。その結果を表２に示す。耐磨耗性は、３０００枚ほど流したところで、加熱ロール表面にスジが円周上に発生し、致命的な欠陥と判断し、テストは中止した。このスジを顕微鏡（拡大倍率約１００倍）で見ると表面のフッ素樹脂が脱落していることが観察された。
【０１０７】
【表２】

【０１０８】
【発明の効果】
以上の如く、本発明に用いられる環状フッ素樹脂−エラストマー混合物は、フッ素樹脂でありながら特殊な溶媒に溶けものであり、他の溶媒に溶解したエラストマーと混合して、適当な基材、例えば金属や耐熱性樹脂フィルム、あるいはゴムなどの弾性体にもコーテイングが可能である。このようにして得られる定着部品は、トナーの離型性に優れ、耐磨耗性にも非常に優れるという特徴を持ち、薄くコーテイングできるので、高画質適性も併せ持つ。また、フッ素樹脂粒子の脱落、剥がれによる耐磨耗性の低下という問題点がない。また、低温で加工できるので下地にゴムを用いた場合にも、当該ゴムを痛めることがないといった利点もある。さらに、容易にコーティングできるので、経済性に優れるという利点もある。
また本発明の定着部品は、加熱ロール型定着装置、あるいは、加熱ベルト型定着装置を構成するロール、あるいは、ベルトに適用することにより、高画質・高耐磨耗・高離型性を併せ持つ定着装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】一般的な定着装置の構成例、および本発明の定着部品が適用される定着装置の一例を示す概略断面図である。
【図２】本発明の定着部品が適用される定着装置の他の一例を示す概略断面図である。
【図３】本発明の定着部品が適用される定着装置の他の一例を示す概略断面図である。
【図４】本発明の定着部品が適用される定着装置の他の一例を示す概略断面図である。
【図５】本発明の定着部品が適用される定着装置の他の一例を示す概略断面図である。
【符号の説明】
１０、２０、５０：加熱ロール
１１、３１：加圧ロール
１２、１３、２２、３２、４２、５２：ヒータランプ
１４、２４、３４、４４、５４：未定着トナー像
１５、２５、３５、４５、５５：記録シート
１６、２６、５６：離型剤塗布装置
２７：ロール
２８、５８：加圧パッド
２９、４９、５９：加圧ベルト
３０、４０：加熱ベルト（定着ベルト）
３３、４３：加圧部材

Claims (14)

1. 基体の外表面に、下記一般式（１）で表される構造単位を有する環状フッ素樹脂を溶解したフッ素樹脂溶液と、エラストマーを溶解したエラストマー溶液とを混合し、攪拌した後すぐに、あるいは、攪拌しながら塗布して得られる離型層を有することを特徴とする電子写真用定着部品。
   ・一般式（１）
   −Ｃ₆ Ｆ₁₀Ｏ−
2. 一般式（１）で表される構造単位が、下記一般式（２）または一般式（３）で表される環状の構造単位であることを特徴とする請求項１に記載の電子写真用定着部品。
   ・一般式（２）
   

   

   ・一般式（３）
   

   
3. 前記エラストマーが、フッ素ゴム、フッ素樹脂、シリコーンゴムからなる群より選ばれる１のエラストマーであることを特徴とする請求項２に記載の電子写真用定着部品。
4. 前記離型層が、ＳｉＣ、ＳｉＯ₂ 、ＢＮ、Ａｌ₂ Ｏ₃ 、ＴｉＮ、ＣＦ、ＰＦＡ粒子、ＰＴＦＥ粒子からなる群より選ばれる少なくとも１種以上の充填剤を含有してなることを特徴とする請求項１ないし３に記載の電子写真用定着部品。
5. 基体が、金属あるいはガラスからなる円筒状ロールであることを特徴とする請求項１ないし４に記載の電子写真用定着部品。
6. 円筒状ロールと離型層との間に、耐熱性のある弾性体層が形成されていることを特徴とする請求項５に記載の電子写真用定着部品。
7. 弾性体層が、シリコーンゴム、フロロシリコーンゴム、フッ素樹脂、フッ素ゴムからなる群より選ばれる少なくとも１種の弾性体からなることを特徴とする請求項６に記載の電子写真用定着部品。
8. 基体が、金属あるいは耐熱性樹脂からなるベルトであることを特徴とする請求項１ないし４に記載の電子写真用定着部品。
9. ベルトと離型層との間に、耐熱性のある弾性体層が形成されていることを特徴とする請求項８に記載の電子写真用定着部品。
10. 弾性体層が、シリコーンゴム、フロロシリコーンゴム、フッ素樹脂、フッ素ゴムからなる群より選ばれる少なくとも１種の弾性体からなることを特徴とする請求項９に記載の電子写真用定着部品。
11. 少なくとも表面が耐熱性および離型性を有する加熱ロールと、前記加熱ロールと圧接しニップ部を形成する加圧ロールとを有し、前記ニップ部に未定着トナー像を有する記録シートを通過させ、熱および圧力を作用させて前記記録シート上にトナー像を定着する加熱ロール型の定着装置であって、前記加熱ロールおよび／または加圧ロールが請求項５ないし７に記載の電子写真用定着部品であることを特徴とする定着装置。
12. 少なくとも表面が耐熱性および離型性を有する加熱ロールと、前記加熱ロールと圧接しニップ部を形成する加圧ベルトと、前記加圧ベルトを介して加熱ロールに対向し加圧する加圧ロールとを有し、前記ニップ部に未定着トナー像を有する記録シートを挿通させ、熱および圧力を作用させて前記記録シート上にトナー像を定着する加熱加圧型の定着装置であって、前記加熱ロールが請求項５ないし７に記載の電子写真用定着部品、および／または、前記加圧ベルトが請求項８ないし１０に記載の電子写真用定着部品であることを特徴とする定着装置。
13. 少なくとも表面が耐熱性および離型性を有する加熱ベルトと、前記加熱ベルトの内側より圧接する加圧部材と、前記加熱ベルトを介して前記加圧部材に対向し加圧する加圧ロールとを有し、加熱ベルトと加圧ロールとの間にニップ部が形成され、該ニップ部に未定着トナー像を有する記録シートを挿通させ、熱および圧力を作用させて前記記録シート上にトナー像を定着する加熱加圧型の定着装置であって、前記加熱ベルトが請求項８ないし１０に記載の電子写真用定着部品、および／または、加圧ロールが請求項５ないし７に記載の電子写真用定着部品であることを特徴とする定着装置。
14. 少なくとも表面が耐熱性および離型性を有する加熱ベルトと、前記加熱ベルトの内側より圧接する加圧部材と、前記加熱ベルトと圧接しニップ部を形成する加圧ベルトと、前記加熱ベルトおよび加圧ベルトのニップ部を介して前記加圧部材に対向し加圧する加圧ロールとを有し、前記ニップ部に未定着トナー像を有する記録シートを挿通させ、熱および圧力を作用させて前記記録シート上にトナー像を定着する加熱加圧型の定着装置であって、前記加熱ベルトおよび／または前記加圧ベルトが請求項８ないし１０に記載の電子写真用定着部品であることを特徴とする定着装置。

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