JP6548523B2 - 電子写真用部材、像加熱装置、画像形成装置及び電子写真用部材の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、複写機やプリンターといった電子写真画像形成装置（以下「画像形成装置」とも称す）の定着部材として好適に用いられる電子写真用部材、像加熱装置、画像形成装置及び該電子写真用部材の製造方法に関するものである。

複写機、プリンター、ファクシミリといった画像形成装置における像加熱装置に用いられる定着部材は、通常、耐熱性の基材の上に、少なくとも弾性層と、フッ素樹脂を含む離型層とを有する部材である。かかる該定着部材としては、主として、シリコーンゴムからなる弾性層の表面を、押し出し成形されたフッ素樹脂チューブによって被覆したものが用いられている。

しかしながら、そもそも離型性の高いフッ素樹脂は、シリコーンゴム弾性層の表面に対して接着しにくく、弾性層と離型層との層間において十分な接着性を得ることが困難である。

そのため、一般的には、シリコーンゴム弾性層と離型層との間に接着層を設け、該接着層によって両者が接着されている。特許文献１では、液状またはペースト状の付加硬化型シリコーンゴム接着剤を介在させて、シリコーンゴム弾性層と離型層とが接着されている。

特開２００５−２３８７６５号公報

近年、画像形成装置の印刷スピードの高速化及び省エネニーズに対応するために、より定着部材の伝熱特性を向上させる努力がなされている。

特に、定着部材としては、トナーへの伝熱をスムースに行うために、フッ素樹脂を含む離型層が薄いことが好ましい。しかし、離型層は記録媒体（例えば、紙）との摺擦により摩耗しやすいため、一定の層厚を有する必要があり、離型層の薄層化には限界がある。

また、弾性層を薄層化すると、弾性層の蓄熱性や柔軟性が低下するため、定着部材の定着性能が低下する可能性がある。

一方で、定着部材の弾性層と離型層との間の接着層は、両者を接着させるために設けられているものである。従って、接着層を有さずとも両者が十分に接着されているのであれば、定着部材は接着層を有さない方が伝熱性の観点で優れ、定着性に有利であるといえる。

そこで、本発明の目的は、弾性層と、フッ素樹脂を含む離型層と、が接着層を介さずに十分に接着され、伝熱性に優れた電子写真用部材及びその製造方法を提供することにある。また、本発明の他の目的は、優れた伝熱性を有する像加熱装置及び画像形成装置を得ることにある。

本発明によれば、基材と、該基材上に設けられた、シリコーンゴムを含む弾性層と、
該弾性層の表面上に直接接して設けられた、フッ素樹脂を含む離型層と、を有する電子写真用部材であって、
該離型層は、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）または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）を含み、
日本工業規格（ＪＩＳ） Ｋ ６８５４−１：１９９９で規定される９０°はく離接着強さ試験において、該弾性層が凝集破壊を起こし、
該電子写真用部材の厚さ方向断面の該弾性層と該離型層との境界領域における、フッ素原子の１ｓ軌道の電子の状態に着目したＸ線光電子分光分析によるナロースキャンスペクトルにおいて、フッ素原子の結合の状態を示すピークが、−ＣＦ _２ −ＣＦ _２ −骨格の結合エネルギーのピークよりも低エネルギー側にシフトしている、ことを特徴とする電子写真用部材が提供される。

また、本発明によれば、定着部材と加熱手段とを具備する像加熱装置であって、該定着部材が上記に記載の電子写真用部材であることを特徴とする像加熱装置、及び該像加熱装置を有する画像形成装置が提供される。

更にまた、本発明によれば、基材と、該基材上に設けられた、シリコーンゴムを含む弾性層と、該弾性層の表面上に直接接して設けられた、フッ素樹脂を含む離型層と、を有し、
該離型層は、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）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、エチレン／テトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、エチレン／クロロトリフルオロエチレン共重合体（ＥＣＴＦＥ）、及びポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）からなる群より選ばれるフッ素樹脂を含み、
日本工業規格（ＪＩＳ） Ｋ ６８５４−１：１９９９で規定される９０°はく離接着強さ試験において、該弾性層が凝集破壊を起こす電子写真用部材の製造方法であって、
基材上にシリコーンゴムを含む弾性層を形成する工程と、
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）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、エチレン／テトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、エチレン／クロロトリフルオロエチレン共重合体（ＥＣＴＦＥ）、及びポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）からなる群より選ばれるフッ素樹脂を含む離型層を、該弾性層の表面上に直接接するように積層する工程と、
該弾性層と該離型層との接触面に対して紫外線を照射することによって、該弾性層と該離型層とを接着する工程とを有することを特徴とする電子写真用部材の製造方法が提供される。

本発明によれば、シリコーンゴムを含む弾性層と、フッ素樹脂を含む離型層と、が接着層を介さずに十分に接着され、伝熱特性に優れた電子写真用部材を得ることができる。また、該電子写真用部材を定着部材として用いることにより、優れた伝熱性を有する像加熱装置及び画像形成装置を得ることができる。

更にまた、本発明の電子写真用部材の製造方法によれば、シリコーンゴムを含む弾性層と、フッ素樹脂を含む離型層と、の接着性を、接着層を介さずに得ることが可能となる。

本発明に係る電子写真用部材の一例である定着フィルムの層構成を示す概略断面図である。 （ａ）本発明に係る画像形成装置の構成の一例を示す模式図である。（ｂ）本発明に係る像加熱装置の構成の一例を示す横断面模式図である。 定着フィルムを作製するためのリングコート塗布機の模式図である。 はく離試験における定着フィルム表面の剥がし端とはく離の進行方向を示す説明図である。 フッ素樹脂チューブの拡張被覆法を説明する為の模式図である。 （ａ）本発明に係る電子写真用部材の一例（実施例４−１）における、ＸＰＳによるナロースキャンスペクトルである。（ｂ）本発明に係る電子写真用部材の一例（実施例４−２）における、ＸＰＳによるナロースキャンスペクトルである。

本発明者は上述した課題を克服すべく検討を重ねた結果、本発明によれば離型性の高いフッ素樹脂を含む離型層を用いた場合でも、接着層を介さずに離型層と弾性層とを十分に接着させることができることを見出した。

すなわち、本発明は、基材と、該基材上に設けられた、シリコーンゴムを含む弾性層と、該弾性層の表面上に直接接して設けられた、フッ素樹脂を含む離型層と、を有する電子写真用部材であって、該離型層は、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）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、エチレン／テトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、エチレン／クロロトリフルオロエチレン共重合体（ＥＣＴＦＥ）、及びポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）からなる群より選ばれるフッ素樹脂を含み、日本工業規格（ＪＩＳ） Ｋ ６８５４−１：１９９９で規定される９０°はく離接着強さ試験において、該弾性層が凝集破壊を起こすことを特徴とする電子写真用部材である。

また、本発明は、上記電子写真用部材の製造方法であって、基材上にシリコーンゴムを含む弾性層を形成する工程と、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）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、エチレン／テトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、エチレン／クロロトリフルオロエチレン共重合体（ＥＣＴＦＥ）、及びポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）からなる群より選ばれるフッ素樹脂を含む離型層を、該弾性層の表面上に直接接するように積層する工程と、該弾性層と該離型層との接触面に対して紫外線を照射することによって、該弾性層と該離型層とを接着する工程とを有することを特徴とする電子写真用部材の製造方法である。

上記電子写真用部材が、離型層と弾性層との十分な接着性が得られる理由について、本発明者は、上記フッ素樹脂を含む離型層は、紫外線を透過しやすく、紫外線がシリコーンゴムを含む弾性層と離型層との接触面まで効率よく届くためであると考えている。シリコーンゴムを含む弾性層の表面で紫外線が吸収されると、シリコーンゴム由来の、Ｓｉ−Ｃ結合及びＣ−Ｈ結合が切断され、メチルラジカルやヒドロキシラジカル等の活性種が発生すると考えられる。これらの活性種によって、シリコーンゴムと接触しているフッ素樹脂中のフッ素原子が引き抜かれ、シリコーンゴムとフッ素樹脂とが直接結合すると考えられる。その結果、フッ素樹脂と弾性層とが接着するものと考えられる。

本発明に係る電子写真用部材は、像加熱装置における定着部材（定着ローラ、定着フィルム）、加圧部材（加圧ローラ）、搬送用ローラとして用いることができる。中でも、定着部材として好適に用いられる。

以下、本発明に係る電子写真用部材の一例として定着部材を挙げ詳細に説明するが、本発明はこれに限られるものではない。

（１）定着部材
図１は、本発明に係る電子写真用部材の一例である定着フィルム２の層構成を示した概略断面図である。また、図２（ｂ）は、本発明に係る像加熱装置の構成の一例を示す横断面模式図である。

定着フィルム２は、基材２Ａ、該基材２Ａの外周面に形成された弾性層２Ｂ、及び、フッ素樹脂を含む離型層２Ｃにより構成される無端状のベルト部材であり、弾性層２Ｂと離型層２Ｃとは直接接して設けられている。ここで、図１中において上側が定着フィルム２の外周面側であり、下側が定着フィルム２の内周面側である。

なお、定着部材の層構成は、弾性層２Ｂと離型層２Ｃとが直接接している層構成であれば本実施形態に限定されるものではない。具体的には、離型層２Ｃの外側に別の層を有していてもよく、基材２Ａと弾性層２Ｂとの間に別の層（接着層やプライマー層）を有していてもよく、弾性層が複層構成であってもよい。

また、定着部材の形態としては、以下に説明するベルト形状のものに限られるものではなく、本発明はローラ形状の定着部材にも適用可能である。

（２）基材
基材２Ａとしては、ＳＵＳ、ニッケル、ニッケル合金の如き金属、ポリイミド、ポリアミドイミドの如き熱硬化性樹脂を使用できる。

基材２Ａの厚みは２０μｍ以上、１００μｍ以下であることが好ましい。基材２Ａの厚みが１００μｍ以下であると、定着フィルム２の熱容量が小さくなるため、像加熱装置１１４のクイックスタートに有利となる。また、基材２Ａの厚みが２０μｍ以上であると、定着フィルム２は十分な強度を有する。

（３）弾性層
弾性層２Ｂの材料としては、高熱伝導性フィラーを混ぜた耐熱性のシリコーンゴムを用いることができる。シリコーンゴムとしては、加工性の観点から付加硬化型シリコーンゴムが好適に用いられる。

弾性層２Ｂの層厚は、５０μｍ以上、１ｍｍ以下であることが好ましく、より好ましくは８０μｍ以上、３００μｍ以下である。弾性層２Ｂは、記録媒体である記録材Ｐや未定着トナー画像Ｔの凹凸に追従して包み込むようにして、ヒータ３からの熱を記録材Ｐや未定着トナー画像Ｔへ伝える役割を有する。弾性層２Ｂの層厚が１ｍｍ以下であると、ヒータ３からの熱を記録材Ｐに効率よく伝達することができるため、像加熱装置１１４のクイックスタートに有利となる。また、弾性層２Ｂの層厚が５０μｍ以上であると、定着部材は未定着トナー画像Ｔの凹凸に対して良好に追従することができる。

（３−１）シリコーンゴム
弾性層２Ｂを形成する付加硬化型シリコーンゴムの原料（以下「付加硬化型シリコーンゴム組成物」とも称す）としては、
（ａ）不飽和脂肪族基を有するオルガノポリシロキサン
（ｂ）ケイ素に結合した活性水素を有するオルガノポリシロキサン、及び
（ｃ）架橋触媒としての白金化合物
を含む。

（ａ）不飽和脂肪族基を有するオルガノポリシロキサンとしては以下のものが挙げられる。
・分子両末端がＲ１_２Ｒ２ＳｉＯ_１／２で表され、中間単位がＲ１_２ＳｉＯ及びＲ１Ｒ２ＳｉＯで表される直鎖状オルガノポリシロキサン
・分子両末端がＲ１_２Ｒ２ＳｉＯ_１／２で表され、中間単位にＲ１ＳｉＯ_３／２及び／又はＳｉＯ_４／２が含まれる分岐状ポリオルガノシロキサン
ここで、Ｒ１はケイ素原子に結合した、不飽和脂肪族基を含まない１価の非置換又は置換の炭化水素基を表す。具体例は、アルキル基（例えば、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、ｎ−ヘキシル基）、アリール基（フェニル基、ナフチル基）、置換炭化水素基（例えば、クロロメチル基、３−クロロプロピル基、３，３，３−トリフルオロプロピル基、３−シアノプロピル基、３−メトキシプロピル基）が挙げられる。

特に、合成や取扱いが容易で、優れた耐熱性が得られることから、Ｒ１の５０％以上がメチル基であることが好ましく、すべてのＲ１がメチル基であることがより好ましい。

また、Ｒ２はケイ素原子に結合した不飽和脂肪族基を表す。Ｒ２としては、ビニル基、アリール基、３−ブテニル基、４−ペンテニル基、５−ヘキセニル基が例示され、合成や取扱いが容易でシリコーンゴムの架橋反応も容易に行われることから、特にビニル基が好ましい。

（ｂ）ケイ素に結合した活性水素を有するオルガノポリシロキサンは、白金化合物の触媒作用により、（ａ）不飽和脂肪族基を有するオルガノポリシロキサン成分のアルケニル基との反応によって架橋構造を形成させる架橋剤である。（ｂ）ケイ素に結合した活性水素を有するオルガノポリシロキサンにおいて、ケイ素原子に結合した水素原子の数は、１分子中に平均して３個を越える数であることが好ましい。ケイ素原子に結合した有機基としては、不飽和脂肪族基を有するオルガノポリシロキサン成分のＲ１と同じ非置換又は置換の１価の炭化水素基が例示される。特に、合成及び取扱いが容易なことから、メチル基が好ましい。（ｂ）ケイ素に結合した活性水素を有するオルガノポリシロキサンの分子量は特に限定されない。

また、（ｂ）ケイ素に結合した活性水素を有するオルガノポリシロキサンの２５℃における動粘度は、好ましくは１０ｍｍ^２／ｓ以上１００，０００ｍｍ^２／ｓ以下、さらに好ましくは１５ｍｍ^２／ｓ以上１，０００ｍｍ^２／ｓ以下の範囲である。動粘度が１０ｍｍ^２／ｓ以上であると、オルガノポリシロキサンが保存中に揮発しにくく、得られるシリコーンゴムにおいて所望の架橋度や物性が得ることができる。また、粘度が１００，０００ｍｍ^２／ｓ以下であると、オルガノポリシロキサンの取扱いが容易で系に容易に均一に分散させることができる。

（ｂ）ケイ素に結合した活性水素を有するオルガノポリシロキサンのシロキサン骨格は、直鎖状、分岐状、環状のいずれでも差支えなく、これらの混合物を用いてもよい。特に合成の容易性の観点から、直鎖状のものが好ましい。（ｂ）ケイ素に結合した活性水素を有するオルガノポリシロキサンにおいて、Ｓｉ−Ｈ結合は、分子中のどのシロキサン単位に存在してもよいが、少なくともその一部が、Ｒ１_２ＨＳｉＯ_１／２単位のように、オルガノポリシロキサンの分子末端に存在することが好ましい。

（ａ）不飽和脂肪族基を有するオルガノポリシロキサン及び（ｂ）ケイ素に結合した活性水素を有するオルガノポリシロキサンは、付加硬化型シリコーンゴム組成物において、ケイ素原子数に対する不飽和脂肪族基数の割合が、０．００１以上０．０２０以下、より好ましくは０．００２以上０．０１０以下となるように配合されることが好ましい。また、不飽和脂肪族基に対する活性水素の数の割合が、０．３以上０．８以下となるように配合されていることが好ましい。不飽和脂肪族基数に対する活性水素数の割合が０．３以上であると、該付加硬化型シリコーンゴム組成物の硬化物としてのシリコーンゴムにおいて安定して所望の硬度を得ることができる。また、不飽和脂肪族基数に対する活性水素数の割合が０．８以下であると、シリコーンゴムの硬度の過度の上昇を抑えられる。不飽和脂肪族基に対する活性水素の数の割合は、水素核磁気共鳴分析（１Ｈ−ＮＭＲ（商品名：ＡＬ４００型ＦＴ−ＮＭＲ、日本電子株式会社製））を用いた測定により不飽和脂肪族基数及び活性水素数を定量して算出することができる。

本発明においては、弾性層２Ｂとして付加硬化型シリコーンゴムに限らず縮合硬化型シリコーンゴムも使用可能である。その場合、湿度、温度といった作業環境により、シリコーンゴムの硬化時間や特性が安定しない場合がある。そのため、特に深部の硬化安定性を保つために硬化剤を併せて使用することが望ましい。

（３−２）フィラー
弾性層２Ｂ中に混ぜる高熱伝導性フィラーとしては、金属珪素、アルミナ、酸化亜鉛、炭化珪素が熱伝導率やコストの点から好ましく、これらを単独ないし混合して用いることができる。

（３−３）弾性層の強度
弾性層２Ｂの引っ張り強さは、０．４ＭＰａ以上、２．０ＭＰａ以下、特には、０．７ＭＰａ以上、１．６ＭＰａ以下であることが好ましい。引っ張り強さがこの範囲であると、定着部材の弾性層２Ｂに十分な強度を担持させることができる。

弾性層２Ｂの引っ張り強さは、ＪＩＳ Ｋ６２５１：２０１０に基づく、ダンベル状３号型試験片を用いて測定したときの引っ張り強さ（ＴＳ）とする。引っ張り強さは、試験片を切断するまで引っ張った時に記録される最大の引力を、試験片の初期断面積で除して求める。試験回数は３回とし、その平均値を引っ張り強さとする。

弾性層２Ｂの引っ張り強さは、シリコーンゴム組成物において、オルガノポリシロキサンの架橋度を大きくすることで大きくすることができる。具体的には、ケイ素原子数に対する、不飽和脂肪族基及びケイ素の結合した活性水素の割合を増加させることで可能となる。

（３−４）弾性層の形成方法
予めプライマー処理された基材２Ａの上に弾性層２Ｂを形成する。弾性層２Ｂを形成する方法としては、リングコート法を用いることができる。

図３は、所謂リングコート法による弾性層の形成方法を説明するための模式図である。無端状のベルト部材である基材２Ａを、断面が真円でありその円の外周長が基材２Ａの内周長とほぼ等しい円筒状の中子１８に被せ、基材２Ａがルーズにならないように中子１８に装着する。次に、基材２Ａを装着した中子１８を、チャッキングアタッチメント３５により移動ステージ３４に固定する。付加硬化型シリコーンゴムと高熱伝導性フィラーとが配合された付加硬化型シリコーンゴム組成物をシリンダポンプ３２に充填する。そして、その組成物を圧送モータＭ１で圧送することで、組成物を塗布液供給ノズル３３から基材２Ａの周面に塗布する。このとき、付加硬化型シリコーンゴム組成物の塗布と同時に、基材２Ａと中子１８を固定した移動ステージ３４を、駆動モータＭ２により図３右方向に一定速度で移動させる。これにより、弾性層２Ｂとなる付加硬化型シリコーンゴム組成物Ｇの塗膜を基材２Ａの外周面全域に形成することができる。塗膜の厚みは、塗布液供給ノズル３３と基材２Ａ表面とのクリアランス、付加硬化型シリコーンゴム組成物の供給速度、基材２Ａ（ステージ３４）の移動速度によって制御することができる。基材２Ａ上に形成された、未硬化の付加硬化型シリコーンゴム層は、電気炉や赤外線ヒータなどの従来公知である加熱手段によって一定時間加熱して、架橋反応を進行させることにより、硬化させる。

弾性層２Ｂを形成する方法としては、上記のリングコート法に限定されない。他の形成方法として、液状のシリコーンゴムを含む材料をブレードコート法の如き手段によって基材２Ａ上に均一な厚みでコートした後、加熱硬化する方法を用いることもできる。また、液状のシリコーンゴムを含む材料を成形型に注入し加熱硬化する方法、押し出し成形後に加熱硬化する方法、射出成形後に加熱硬化する方法を用いることもできる。

（４）離型層２Ｃ
（４−１）離型層２Ｃの構成
離型層２Ｃは、弾性層２Ｂの表面に直接接して設けられている。即ち、離型層２Ｃは接着剤やプライマーによって弾性層と接着されているものではない。また、離型層２Ｃは、接着層やプライマー層を指すものでもない。

離型層２Ｃは、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）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、エチレン／テトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、エチレン／クロロトリフルオロエチレン共重合体（ＥＣＴＦＥ）、及びポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）からなる群より選ばれるフッ素樹脂を含む。これらのフッ素樹脂は、１種あるいは複数種組み合わせて用いることができる。かかるフッ素樹脂は、紫外線をよく透過するため、弾性層２Ｂとフッ素樹脂との接触面にまで紫外線が届くと考えられる。そのため、シリコーンゴムとフッ素樹脂との結合反応が進行し、弾性層２Ｂと離型層２Ｃとが良好に接着されると考えられる。

フッ素樹脂としては、特に耐熱性に優れた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）が好適に用いられる。ＰＦＡの共重合の形式は特に限定されず、ランダム共重合、ブロック共重合、グラフト共重合が挙げられる。また、ＰＦＡにおけるテトラフルオロエチレン（ＴＦＥ）とパーフルオロアルキルビニルエーテル（ＰＡＶＥ）の含有モル比は特に限定されるものではない。具体的には、ＴＦＥ／ＰＡＶＥの含有モル比が、９４／６〜９９／１のものを好適に用いることができる。

上記したフッ素樹脂は、実質的に、離型層２Ｃ中の唯一の結着樹脂として含まれることが好ましい。これは、結着樹脂として他の樹脂成分を含むと、該樹脂成分によって紫外線が吸収されやすくなるためである。具体的には、紫外線を照射することによって硬化させる（メタ）アクリル樹脂の如き紫外線硬化性樹脂を含まないことが好ましい。

離型層２Ｃには、離型層２Ｃにおける紫外線の透過を妨げない範囲で、他の成分を添加してもよい。具体的には、球状シリカ、繊維状カーボンフィラー、酸化亜鉛フィラーが耐摩耗性や離型性向上の観点から好適に用いられる。

離型層２Ｃは、構成元素として、炭素原子、フッ素原子、及び酸素原子を含み、かつ、離型層の全構成元素数に対する、炭素原子数、フッ素原子数及び酸素原子数の総和の割合が９０％以上、１００％以下であることが好ましい。また、より好ましくは、９５％以上、さらに好ましくは９９％以上である。炭素原子数、フッ素原子数、及び酸素原子数の総和の割合が９０％以上であると、後述する紫外線照射の工程において弾性層２Ｂと離型層２Ｃとの接触面まで紫外線がよく届き、弾性層２Ｂと離型層２Ｃとの接着性が良好となる。

離型層２Ｃの全構成元素数に対する、炭素原子数、フッ素原子数及び酸素原子数の総和の割合を上記範囲にするためには、離型層２Ｃに、芳香族炭化水素類、芳香族カルボン酸類およびその塩、芳香族アルデヒド類、芳香族アルコール類、芳香族アミン類およびその塩、芳香族スルホン酸類およびその塩、フェノール類といった紫外線吸収化合物、及び、酸化チタンといった光触媒を含まないことが好ましい。

離型層２Ｃの構成元素の割合は、ＥＤＳ分析（Ｅｎｅｒｇｙ Ｄｉｓｐｅｒｓｉｖｅ ｘ−ｒａｙ Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ：エネルギー分散型Ｘ線分析）やＥＰＭＡ分析（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｐｒｏｂｅ ＭｉｃｒｏＡｎａｌｙｓｅｒ：電子プローブ微小分析器）の如き公知方法で測定して得ることが可能であるが、本発明においては、ＥＰＭＡ分析によって測定する。測定方法は実施例にて詳述する。

離型層２Ｃの厚みは、定着性を向上させるために５０μｍ以下が好ましい。また、紙との摺擦により離型層２Ｃ（フッ素樹脂チューブ）が摩耗することを考慮し、その厚みは１０μｍ以上が好ましい。

（４−２）離型層の形成方法
離型層２Ｃとしては、成形性やトナー離型性の観点からフッ素樹脂チューブが好適に使用される。フッ素樹脂チューブは、上記したフッ素樹脂材料を押し出し機に供給して加熱溶融させ、所定のサイズのリング形状を有する金型（ダイス）を通して押し出し、冷却させることにより得ることができる。

フッ素樹脂チューブの内径は、弾性層２Ｂの外径よりも小さく成形しておくことが好ましい。これは、後述するフッ素樹脂チューブの被覆工程においてフッ素樹脂チューブを拡径して弾性層２Ｂに被覆するためである。該工程では、具体的には、弾性層２Ｂを挿入後のフッ素樹脂チューブの内径、すなわち、弾性層２Ｂの外径と、挿入前のフッ素樹脂チューブの内径との差が、挿入前のフッ素樹脂チューブの内径を基準として、４％以上７％以下の範囲である。

（５）弾性層と離型層との間の接着性
定着部材において、日本工業規格（ＪＩＳ） Ｋ ６８５４−１：１９９９で規定される９０°はく離接着強さ試験（以下、単に「はく離試験」とも称す）において、弾性層が凝集破壊を起こすことが重要である。

はく離試験方法の模式図を図４に示す。定着フィルム２に中子（不図示）を入れ、中子の両端を図４中Ｒ方向に回転自在のベアリング軸受（不図示）で外側から挟み込み保持する。次に、定着フィルム２の部材の周方向に沿って、離型層の表面から弾性層表面に到達するように剃刀を用いて幅２５ｍｍのスリットを入れる。このときのスリットの深さの目安は４０〜２００μｍである。次に、スリットを入れた部分に定着フィルム２の長手方向に一か所切り込みを入れ、ここを剥がし端Ｈとする。なお、スリットの周方向の長さは、剥がし端Ｈから５０〜９０ｍｍである。

この剥がし端Ｈにおいて、離型層と弾性層との界面部分から剃刀を用いて離型層を強制的に剥がし、該剥がし端Ｈをはく離評価試験機のフォースゲージで挟み込む。次に、中子の回転軸の真上から垂直方向Ｆに分速（５０ｍｍ／ｍｉｎ）にて引っ張り、周方向の長さが７０ｍｍに達するまで表面部を引きはがす。この際、引き剥がした距離が少なくとも７０ｍｍに達するまでの間は、引き剥がす方向Ｆが、剥がし端Ｈの根元における定着フィルム２の本体の接線方向に対して９０°を維持することが重要である。９０°を維持する具体的な方法としては、該剥がし端Ｈをはく離評価試験機のフォースゲージで挟み込む際に、剥がした表面部が９０°となるように挟み込む。次に、中子の回転軸の真上から垂直方向Ｆに一定の移動速度（５０ｍｍ／ｍｉｎ）にて引っ張ると同時に、中子の接線における移動速度が垂直方向Ｆの移動速度と等しくなるように、中子を図４中Ｒ方向に回転させればよい。具体的には、定着フィルム２の外径が３０ｍｍであれば、中子を、０．５３ｒｐｍ（ｒｏｔａｔｉｏｎ ｐｅｒ ｍｉｎｕｔｅｓ）で回転させることで、引き剥がす方向Ｆの、剥がし端Ｈの根元における定着フィルム２の本体の接線方向に対する角度を９０°に維持することが可能である。

弾性層の破壊モードは、上記はく離試験によって形成された破断面を、日本工業規格（ＪＩＳ） Ｋ６８６６：１９９９で定められた「接着剤−主要破壊様式の名称」に則って判断する。
接着破壊：割れ目が接着剤と被着剤との界面にあることが目に見える接着剤結合の破壊。
凝集破壊：割れ目が接着剤又は被着剤の中にあると目に見える結合たい積物の破壊。

すなわち、本発明において、弾性層の凝集破壊とは、破断面の割れ目が弾性層の中にあると目に見える破壊である。

（６）定着部材の製造方法
定着フィルム２は、基材２Ａ上にシリコーンゴムを含む弾性層２Ｂを形成する工程と、上記したフッ素樹脂チューブからなる離型層２Ｃを弾性層２Ｂの表面上に直接接するように積層する工程と、弾性層２Ｂと該離型層２Ｃとの接触面に対して紫外線を照射することによって、該弾性層２Ｂと該離型層２Ｃとを接着する工程とによって、製造することができる。

（６−１）フッ素樹脂チューブを弾性層の表面上に積層する工程
先に述べたように、フッ素樹脂チューブは、その内径が円筒状の弾性層２Ｂの外径よりも小さくなるように成形する。そして、フッ素樹脂チューブを円筒状の弾性層２Ｂに被せることにより、該フッ素樹脂チューブは、拡径された状態が維持される。

フッ素樹脂チューブの被覆方法は特に限定されないが、フッ素樹脂チューブを外側から拡張し被覆する方法（以降、「拡張被覆法」とも称す）を好適に用いることが出来る。拡張被覆法では、基材２Ａがベルト形状の場合は、弾性層２Ｂがその表面に形成された基材２Ａに、円筒状あるいは円柱状の中子１８を挿入し両者が一体化したものＷ（以下、「円筒状弾性層付基材Ｗ」とも称す）の外周にフッ素樹脂チューブを被覆する。

図５を用いて拡張被覆法について詳細に説明する。円筒状弾性層付基材Ｗの外径より大きな内径を有する、チューブ拡張型Ｍの内面に、フッ素樹脂チューブ２Ｃを配置する。フッ素樹脂チューブ２Ｃを所定の伸張率まで伸張し、フッ素樹脂チューブ２Ｃをチューブ拡張型Ｍの外面に折り返して、フッ素樹脂チューブ２Ｃの折り返した端部を固定する。ここで、フッ素樹脂チューブ２Ｃは、伸張された状態のままチューブ拡張型Ｍに固定されることになる。

チューブ拡張型Ｍは石英ガラス製の型を使用することが好ましい。石英ガラスは紫外線透過率が高いことから、後述する紫外線照射工程においてチューブ拡張型Ｍの外面から紫外線を照射することが可能となるためである。ただし、本発明はこれに限定されることなく、金属製のチューブ拡張型を使用することも可能である。この場合、後述の紫外線照射の工程において、チューブ拡張型Ｍからベルトを取り外した状態で紫外線を照射する。

次に、フッ素樹脂チューブ２Ｃ外表面とチューブ拡張型Ｍ内面の隙間部分を真空状態にすることで、フッ素樹脂チューブ２Ｃ外表面とチューブ拡張型Ｍ内面を密着させる。そして、円筒状弾性層付基材Ｗをフッ素樹脂チューブ２Ｃ内に挿入する。チューブ拡張型Ｍの内径は、この挿入がスムースに行われる範囲であれば特に限定されるものではない。その後、フッ素樹脂チューブ２Ｃ外表面とチューブ拡張型Ｍの内面との隙間部分の真空状態を破壊し、フッ素樹脂チューブ２Ｃを弾性層２Ｂ表面に密着させる。

ここで、フッ素樹脂チューブ２Ｃは、拡径前の内径を基準として、４％以上７％以下の範囲（以降「拡径率」）で拡径させることが好適である。このような拡径率は、円筒状弾性層付基材Ｗの外径に対する、フッ素樹脂チューブ２Ｃの押し出し成形に用いる環状ダイスのサイズ、及び、押し出し成形の際の引き落とし率の調整によって達成することが可能である。

また、フッ素樹脂チューブ２Ｃは、フッ素樹脂チューブ２Ｃの全長を基準として、６％以上８％以下の範囲（以降「伸張率」）でフッ素樹脂チューブ２Ｃの長手方向へ伸張させることが好適である。円筒状弾性層付基材Ｗの外径より小さい内径のフッ素樹脂チューブ２Ｃを被覆する場合、フッ素樹脂チューブ２Ｃは周方向に拡径された分だけ、長手方向の寸法は拡径前の長さに比べ短くなるからである。ここで、フッ素樹脂チューブ２Ｃの全長とは、フッ素樹脂チューブ２Ｃを円筒状弾性層付基材Ｗ上に被覆した後のフッ素樹脂チューブ２Ｃの長さを基準としている。

本工程では、上述のように予め所定量伸張させたフッ素樹脂チューブを被覆する方法の他に、フッ素樹脂チューブで弾性層を被覆した後、フッ素樹脂チューブを所定量伸張させる方法を採用してもよい。後者の場合、フッ素樹脂チューブ内面と弾性層表面の滑り性をよくするために、予め揮発性液体などをフッ素樹脂チューブと弾性層との間に介在させることが好ましい。

（６−２）弾性層とフッ素樹脂チューブを接着する工程
本工程において、先の工程で弾性層２Ｂ表面に被せたフッ素樹脂チューブ２Ｃの外側から紫外線を照射し、弾性層２Ｂとフッ素樹脂チューブ２Ｃとを接着する。

紫外線を照射する光源は特に限定されないが、２５４ｎｍに中心波長を有する低圧水銀ランプ又は１７２ｎｍに中心波長を有するエキシマＵＶランプが好適に用いられる。

これらの波長域の紫外線をフッ素樹脂チューブ２Ｃの外側から照射することにより、紫外線はフッ素樹脂チューブ２Ｃを透過し、弾性層２Ｂとフッ素樹脂チューブ２Ｃとの接触面に照射される。この時、該接触面においては、シリコーンゴムを含む弾性層２Ｂの表面で紫外線が吸収され、シリコーンゴム由来のＳｉ−Ｃ結合、及びＣ−Ｈ結合の解離によってメチルラジカルやヒドロキシラジカル等の活性種が発生すると考えられる。これらの活性種は反応性に富み、接触するフッ素樹脂チューブ２Ｃ中のフッ素原子を引き抜ぬいて、シリコーンとフッ素樹脂との結合が生成すると考えられる。その結果、フッ素樹脂チューブ２Ｃと弾性層２Ｂとが接着するものと考えられる。

弾性層２Ｂとフッ素樹脂チューブ２Ｃとの接触面に対して照射する紫外線の単位面積当たりの積算光量は、３００ｍＪ／ｃｍ^２以上５０００ｍＪ／ｃｍ^２以下であることが好ましい。紫外線の積算光量を上記の範囲とすることで、接着性がよく、十分な柔軟性を有する定着フィルムが得られる。

紫外線の積算光量は、公知の方法で測定することが出来る。中子１８に紫外線光量計（例えば、紫外線積算光量計（商品名：Ｃ８０２６／Ｈ８０２５−１８５１０；浜松ホトニクス株式会社製））の表面と紫外線ランプとの距離が、シリコーンゴム層表面とほぼ同じ距離になるようにセットし、一定の照射時間、紫外線光量を測定する。これにより、シリコーンゴム層表面位置における、単位面積あたりの積算光量を算出することが出来る。

（７）弾性層と離型層の境界領域
（６）で示した製造方法によって得られた定着部材（定着フィルム）において、離型層と弾性層との間に新たな結合が形成されていることが、Ｘ線電子分光分析（ＸＰＳ：Ｘ−ｒａｙ Ｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）によるナロースキャンスペクトルによって確認することができる。

離型層が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）及び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）からなる群より選ばれるフッ素樹脂を含む場合、定着部材の厚さ方向断面の弾性層と離型層との境界領域における、フッ素原子の１ｓ軌道の電子の状態に着目したＸ線光電子分光分析によるナロースキャンスペクトルにおいて、フッ素原子の結合の状態を示すピークが、−ＣＦ_２−ＣＦ_２−骨格の結合エネルギーのピークよりも低エネルギー側にシフトすることが判明している。このことから、ＰＦＡまたはＦＥＰの主骨格である−ＣＦ_２−ＣＦ_２−の骨格においてＣとＦの結合が切断されて、ＦがＣより電気陰性度の低い元素と結合したことが推定される。そして、ＰＦＡまたはＦＥＰと弾性層との境界領域に存在する、Ｃ原子より電気陰性度の低い元素はケイ素と考えられるところ、当該境界領域では、フッ素原子とケイ素原子との結合が形成されたものと推定される。

より具体的には、フッ素原子の結合の状態を示すピークは、−ＣＦ_２−ＣＦ_２−骨格の結合エネルギーのピークトップの位置よりも少なくとも２ｅＶ低エネルギー側にシフトしている。さらに具体的には、−ＣＦ_２−ＣＦ_２−骨格の結合エネルギーのピークのピークトップの位置を６８８．７ｅＶに基準化したとき、前記フッ素原子の結合の状態を示すピークのピークトップの位置が６８６．３±０．５ｅＶの範囲に存在する。

Ｘ線電子分光分析によるナロースキャンスペクトルの測定方法の詳細は実施例に示す。

（８）画像形成装置
図２（ａ）は、本発明に係る画像形成装置の一例として、上記した定着フィルムを用いた像加熱装置１１４を、記録材（記録媒体）上の未定着トナー像を加熱処理して定着する定着装置として搭載した画像形成装置１００の一例の構成模型図である。この画像形成装置１００は電子写真方式を用いたカラープリンタである。

画像形成装置１００は、パーソナルコンピュータ、イメージリーダー等の外部ホスト装置２００から画像形成装置側の制御回路部（制御手段）１０１に入力する電気的画像信号に基づいて記録媒体（記録メディア）としてのシート状の記録材Ｐにカラー画像形成を行う。制御回路部１０１はＣＰＵ（演算部）、ＲＯＭ（記憶手段）などを含み、ホスト装置２００や画像形成装置１００の操作部（不図示）との間で各種の電気的な情報の授受を行う。また、制御回路部１０１は画像形成装置１００の画像形成動作を所定の制御プログラムや参照テーブルに従って統括的に制御する。

Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋは、それぞれ、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの色トナー画像を形成する４つの画像形成部であり、画像形成装置１００内において下からＹ、Ｃ、Ｍ、Ｋの順に配列されている。各画像形成部Ｙ、Ｃ、ＭおよびＫは、それぞれ、像担持体としての電子写真感光体ドラム５１と、この電子写真感光体ドラム５１に作用するプロセス手段としての、帯電装置５２、現像装置５３、クリーニング装置５４等を有している。イエローの画像形成部Ｙの現像装置５３には現像剤としてイエロートナーが、シアンの画像形成部Ｃの現像装置５３には現像剤としてシアントナーが収容されている。マゼンタの画像形成部Ｍの現像装置５３には現像剤としてマゼンタトナーが、ブラックの画像形成部Ｋの現像装置５３には現像剤としてブラックトナーがそれぞれ収容されている。電子写真感光体ドラム５１に露光を行うことにより静電潜像を形成する光学系５５が上記４色の画像形成部Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋに対応して設けられている。光学系としては、レーザー走査露光光学系を用いている。

各画像形成部Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋにおいて、帯電装置５２により一様に帯電された電子写真感光体ドラム５１に対して光学系５５より画像データに基づいた走査露光がなされる。これにより、電子写真感光体ドラム５１表面に走査露光画像パターンに対応した静電潜像が形成される。それらの静電潜像が現像装置５３によりトナー画像として現像される。即ち、例えば、イエローの画像形成部Ｙの電子写真感光体ドラム５１にはフルカラー画像のイエロー成分像に対応したイエロートナー画像が形成される。

各画像形成部Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋの電子写真感光体ドラム５１上に形成された上記の色トナー画像は各電子写真感光体ドラム５１の回転と同期して、略等速で回転する中間転写体５６上へ所定の位置合わせ状態で順に重畳されて一次転写される。これにより中間転写体５６上に未定着のフルカラートナー画像が合成形成される。本実施形態においては、中間転写体５６として、エンドレスの中間転写ベルトを用いており、該中間転写ベルト５６は、駆動ローラ５７、二次転写ローラ対向ローラ５８、テンションローラ５９の３本のローラに巻きかけて張架してあり、駆動ローラ５７によって駆動される。

各画像形成部Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋの電子写真感光体ドラム５１上から中間転写ベルト５６上へのトナー画像の一次転写手段としては、一次転写ローラ６０を用いている。一次転写ローラ６０に対して不図示のバイアス電源よりトナーと逆極性の一次転写バイアスを印加する。これにより、各画像形成部Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋの電子写真感光体ドラム５１上から中間転写ベルト５６に対してトナー画像が一次転写される。

各画像形成部Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋにおいて電子写真感光体ドラム５１上から中間転写ベルト５６へトナー画像が一次転写された後、電子写真感光体ドラム５１上に残留したトナーはクリーニング装置５４により除去される。

上記工程を中間転写ベルト５６の回転に同調して、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各色に対して行い、中間転写ベルト５６上に、各色の一次転写トナー画像を順次重ねて形成していく。なお、単色のみの画像形成（単色モード）時には、上記工程は、目的の色についてのみ行われる。

一方、記録材カセット６１内の記録材Ｐが給送ローラ６２により所定のタイミングで一枚分離され給送される。そして、その記録材Ｐがレジストローラ対６３により所定のタイミングで、二次転写ローラ対向ローラ５８に巻きかけられている中間転写ベルト５６部分と二次転写ローラ６４との圧接部である転写ニップ部に搬送される。中間転写ベルト５６上に形成された一次転写トナー画像は、二次転写ローラ６４に不図示のバイアス電源より印加されるトナーと逆極性のバイアスにより、記録材Ｐ上に一括転写される（二次転写）。

二次転写後に中間転写ベルト５６上に残留した二次転写残トナーは中間転写ベルトクリーニング装置６５により除去される。記録材Ｐ上に二次転写された未定着トナー画像は、像加熱装置１１４により記録材Ｐ上に溶融混色定着され、フルカラープリントとして排紙パス６６を通って排紙トレイ６７に送り出される。

（９）像加熱装置
像加熱装置とは、画像を担持した記録材（記録媒体）を熱と圧力により加熱処理する装置である。そのような像加熱装置としては、記録材上の未定着トナー像を加熱処理して定着或いは仮定着する装置が挙げられる。また、記録材に定着された画像を加熱処理して画像の光沢を増大させる光沢増大化装置、インクジェット方式で画像形成された記録材を加熱処理して乾燥させる装置等が挙げられる。

図２（ｂ）は電子写真用部材としての定着フィルム２を用いた像加熱装置１１４の要部の横断面模式図である。ここで、以下の説明において、像加熱装置１１４及びこの像加熱装置１１４を構成する部材に関し、長手方向とは記録材Ｐの面において記録材Ｐの搬送方向と直交する方向であり、短手方向とは記録材Ｐの面において記録材Ｐの搬送方向と平行な方向である。また、幅とは短手方向の寸法であり、長さとは長手方向の寸法である。

本実施例における像加熱装置１１４は、基本的には公知技術であるいわゆるテンションレスタイプのフィルム加熱方式の像加熱装置である。フィルム加熱方式の像加熱装置は、定着部材として、可撓性を有するエンドレスベルト状若しくは円筒状の耐熱性の定着フィルム２を用いている。そして、この定着フィルム２の周長の少なくとも一部は常にテンションフリー（テンションが加わらない状態）とし、定着フィルム２は加圧ローラ（加圧回転体）６の回転駆動力で回転駆動するようにした装置である。本実施形態においては、定着部材としての定着フィルム２が上記した構成を有するフィルムである。

図２（ｂ）において、加熱体支持部材兼フィルムガイド部材としてのステー１は、長手方向（図面に垂直方向）に長い横断面略半円形樋型の耐熱樹脂製の剛性部材である。本実施形態では、ステー１の材料として高耐熱性の液晶ポリマーを用いている。また、ステー１の長手方向中央部の近傍には、加熱手段としてのヒータ３に接触するように配置されるサーミスタ（温度検知素子）５を収納する孔１ｂが溝部１ａと連通させて設けてある。ヒータ３は、本実施形態においては、所謂セラミックスヒータであり、ステー１の下面において短手方向中央にステー１の長手方向に沿って設けられた溝部１ａ内に嵌入させて固定支持させてある。

定着部材としての定着フィルム２は、可撓性を有し、耐熱性に優れた円筒状のフィルムであり、ヒータ３を支持させたステー１の外周に、周長に余裕を持たせてルーズに外嵌されている。さらに定着フィルム２の内周面（内面）には、ヒータ３との摺動性を向上させるためにグリスが塗られている。上記のステー１、ヒータ３、定着フィルム２等により加熱アセンブリ４が構成されている。

バックアップ部材としての加圧ローラ（加圧回転体）６は、定着フィルム２を挟んで、ステー１に保持されているヒータ３と対向している。本実施形態における加圧ローラ６は、鉄、ステンレス、アルミ等の丸軸の芯金６ａ上を、耐熱性弾性層６ｂとしてシリコ−ン発泡体で被覆し、さらにその上に離型層６ｃとしてフッ素樹脂チューブで被覆した構成を有する。そして、ステー１と加圧ローラ６との間には加圧機構（不図示）により所定の圧力が掛けられている。この圧力により、加圧ローラ６の弾性層６ｂが、定着フィルム２を挟んでヒータ３に沿って弾性変形する。これによって、加圧ローラ６は、記録材Ｐが担持する未定着トナー画像Ｔの加熱定着に必要な所定幅のニップ部（定着ニップ部）Ｎを、定着フィルム２を挟んで形成する。

加圧ローラ６は、少なくとも画像形成時には、制御回路部１０１で制御されるモータ（駆動手段）Ｍによって所定の速度で矢印に示す反時計方向に回転駆動される。この加圧ローラ６の回転によって、ニップ部Ｎにおいて、加圧ローラ６と定着フィルム２との間に摩擦力が生じる。これにより、定着フィルム２は、その内面がヒータ３の底面と密着して摺動しながら、矢印に示す時計方向に、ステー１の外回りを加圧ローラ６の回転周速度にほぼ対応した周速度で回転される。即ち、画像形成部側から搬送されてくる、未定着トナー画像Ｔを担持した記録材Ｐの搬送速度とほぼ同一の周速度で回転される。

また、ヒータ３は電源装置１０２から電力が供給されて昇温する。ヒータ３の温度はサーミスタ５で検知され、その検知温度情報が制御回路部１０１にフィードバックされる。制御回路部１０１はサーミスタ５から入力される検知温度が所定の目標温度（定着温度）に維持されるように電源装置１０２からヒータ３に入力する電力を制御する。

ヒータ３が所定の定着温度に温調され、また、加圧ローラ６が回転駆動されている状態において、ニップ部Ｎに、未定着トナー画像Ｔを有する記録材Ｐがそのトナー画像担持面側を定着フィルム２側にして導入される。記録材Ｐは、ニップ部Ｎにおいて、定着フィルム２の外面に密着して定着フィルム２と一緒に挟持搬送されていく。これにより、記録材Ｐに対して、ヒータ３の熱が定着フィルム２を介して、また、加圧力が加圧ローラ６を介して付与され、未定着トナー画像Ｔが記録材Ｐの表面に定着される。ニップ部Ｎを通過した記録材Ｐは、定着フィルム２の外周面から自己分離して像加熱装置１１４外へ搬送される。

以下、本発明について実施例を上げて具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。

（実施例１−１）
（１０−１）定着フィルムの弾性層２Ｂの形成工程
基材２Ａとして、長さ２４０ｍｍ、厚さ４０μｍ、外径３０ｍｍのＳＵＳ製金属ベルト（可撓性を有する無端状のベルト部材）を用いた。その外周面上に、両端５ｍｍを除く長さ２３０ｍｍの領域にゴム系プライマー（商品名：Ｘ−３３−１７４Ａ／Ｂ、信越シリコーン社製）を用い、基材２Ａ上に塗布してプライマー層を薄く均一に塗布した。そして、これを電気オーブンに入れ、２００℃にて３０分間乾燥させた。また、弾性層２Ｂの材料は、側鎖にメチル基を有する周知の付加硬化型液状シリコーンゴム（商品名：「ＫＥ−１２８１−Ａ／Ｂ」、信越シリコーン社製）を用い、これに熱伝導性充填剤として、平均粒径が約６．０μｍ、破砕形状の金属珪素フィラー（商品名：Ｍ−Ｓｉ＃６００、キンセイマテック社製）を混入した。具体的には、金属珪素フィラーをシリコーンゴムに対して３０体積％となるように混入した。その後、均一になるまで混合物を撹拌し、減圧雰囲気下に放置し脱泡した。

こうして調製した付加硬化型シリコーンゴム組成物を、先に述べたリングコート法により、厚さ３００μｍで基材２Ａ上のプライマー塗布領域に塗布し、１４０℃に設定したオーブンにて１０分間一次加硫した。次に、同オーブンにて２００℃にて４時間焼成することで、シリコーンゴム円筒（弾性層２Ｂ）をＳＵＳ製金属ベルト（基材２Ａ）に接着させつつ、２次加硫を行い、弾性層付ベルトを得た。

なお、上記付加硬化型シリコーンゴム組成物を用いて、同じ硬化条件にて作製した、日本工業規格（ＪＩＳ） Ｋ６２５１：２０１０のダンベル状３号型試験片を用いて測定した引っ張り強さは、０．９ＭＰａであった。

（１０−２）離型層２Ｃを弾性層２Ｂの表面上に積層する工程
テフロン（登録商標）ＰＦＡペレット（商品名：４５１ＨＰ−Ｊ、三井・デュポンフロロケミカル株式会社製）を使用し、押し出し成形によって、厚み１５μｍ、内径２９．４ｍｍのＰＦＡチューブを得た。

このＰＦＡチューブを、前述したＳＵＳ製金属ベルト上に形成された外径３０．６ｍｍの弾性層付ベルトに、拡張被覆法で被覆した。本実施例におけるＰＦＡチューブの周方向の拡張率は４％、長手方向の伸長率は８％である。本工程により、シリコーンゴムを含む弾性層２ＢとＰＦＡチューブを含む離型層２Ｃとが、気泡を含むことなく全周にわたり均一に接触していることを確認した。

（１０−３）弾性層２Ｂと離型層２Ｃを接着する工程
弾性層付きＳＵＳベルト上にＰＦＡチューブが接触された複層体に、ＰＦＡチューブの表面側から紫外線を照射した。紫外線の光源としては、中心波長１７２ｎｍのエキシマＵＶランプ（商品名：ＭＥＵＴ−１−５００、株式会社エム・ディ・エキシマ社製）を用いた。また、紫外線照射時の積算光量を表１に示した。本工程により、弾性層２Ｂの表面にＰＦＡチューブからなる離型層２Ｃが接着した定着フィルム２を得た。

（１０−４）離型層２Ｃの接着性評価
作製した定着フィルム２について上述したはく離試験を行った。その結果、はく離試験後の断面は凝集破壊を呈し、離型層２Ｃと弾性層２Ｂとが強固に接着していることが確認された。評価結果を表１に示す。

（１０−５）離型層２Ｃの元素分析
定着フィルム２の離型層２Ｃにあたる、ＰＦＡチューブの元素分析をエネルギー分散型Ｘ線分析装置（商品名：「Ｐｈｏｅｎｉｘ（Ｓｕｐｅｒ−ＵＦＷ）」、ＥＤＡＸ社製）を用いて行った。測定に先立ち、定着フィルム２の任意の場所から１０箇所において５ｍｍ×５ｍｍの大きさに切りだし、日本電子社製のクロスセクションポリッシャ（商品名：「ＳＭ０９０１０」）を用いて断面試料を作製した。次に、作製した断面試料に前処理としてＣｒｅｓｓｉｎｇｔｏｎ社製スパッタコーター（商品名：「１０８ａｕｔｏ」）を用いて金−パラジウム膜を数ｎｍコーティングした。そして、測定条件を、加速電圧５ｋＶ、点分析モードとして、１つの試料につき厚み方向に５箇所において元素分析を行った。元素分析の結果からＰＦＡチューブにおける全構成元素に占める炭素原子とフッ素原子と酸素原子の総和の比率を求めた。なお、算出した比率は、全ての測定個所の算術平均値である。結果を表１に示す。

（１０−６）ＦＰＯＴ（Ｆｉｒｓｔ Ｐｒｉｎｔ Ｏｕｔ Ｔｉｍｅ）の測定
図２（ａ）および図２（ｂ）に記載のレーザービームプリンタの像加熱装置１１４の定着フィルム２として、本実施例で作製した定着フィルム２を装着した。

このレーザービームプリンタを用いて、電子写真画像の形成動作を開始させ、未定着トナー画像Ｔが形成された記録材Ｐを像加熱装置１１４を通過させ、電子写真画像を形成する動作を行った。ここで、電子写真画像の形成は、像加熱装置１１４の定着フィルム２の表面温度が、室温（２５℃）の状態でスタートさせた。このときから、定着フィルム２の表面温度が定着可能温度（２００℃）に到達し、最初の電子写真画像が出力されるまでに要した時間を測定した。この時間を、Ｆｉｒｓｔ Ｐｒｉｎｔ Ｏｕｔ Ｔｉｍｅ（以下、ＦＰＯＴ）と称する。

実施例１に係る定着フィルムのＦＰＯＴは、７．２秒となった。一方、後述する参考例１において作製した定着フィルムを用いた場合のＦＰＯＴは、７．６秒であった。すなわち、本実施例に係る定着フィルムは、参考例１に係る定着フィルムと比較して、ＦＰＯＴを６％（＝（０．４秒／７．２秒）×１００）短縮させることができた。これは、実施例１に係る定着フィルム２が、弾性層２Ｂとフッ素樹脂チューブ２Ｃとの間に、熱抵抗層となり得る接着層が存在していないため、参考例１に係る定着フィルムと比較して伝熱性が向上していることを示している。

（実施例１−２、１−３）
紫外線の積算光量を表１に記載の値にした以外は、実施例１−１と同様にして、実施例１−２及び１−３に係る定着フィルム２をそれぞれ作製し、評価を実施した。評価結果を表１に示す。本実施例においても接着性において破壊モードは弾性層２Ｂ内の凝集破壊となった。

（実施例２−１）
弾性層２Ｂと離型層２Ｃｔｏを接着する工程において、光源としてエキシマＵＶランプ（商品名：ＭＥＵＴ−１−５００、株式会社エム・ディ・エキシマ社製）のかわりに、中心波長２５４ｎｍの低圧水銀ＵＶランプ（商品名：ＧＬＱ５００ＵＳ／１１、東芝ライテック株式会社（旧：ハリソン東芝ライティング株式会社）製）を用いたこと以外は実施例１と同様にして定着フィルム２を作製し、評価を実施した。評価結果を表１に示す。本実施例においても接着性評価において破壊モードは弾性層２Ｂ内の凝集破壊となった。

（実施例２−２、２−３）
紫外線の積算光量を表１に記載の値にした以外は、実施例２−１と同様にして、実施例２−２及び２−３に係る定着フィルム２をそれぞれ作製し、評価を実施した。評価結果を表１に示す。本実施例においても接着性において破壊モードは弾性層２Ｂ内の凝集破壊となった。

（実施例３）
離型層２Ｃを弾性層の表面上に積層する工程において、ＰＦＡチューブのベース材料として、テフロン（登録商標）ＰＦＡペレット（商品名：４５１ＨＰ−Ｊ、三井・デュポンフロロケミカル株式会社製）を使用するかわりに、ＦＥＰペレット（商品名：１４０−Ｊ、三井・デュポンフロロケミカル株式会社製）を使用したこと以外は実施例１と同様にして定着フィルム２を作製し、評価を実施した。評価結果を表１に示す。本実施例においても接着性において破壊モードは弾性層２Ｂ内の凝集破壊となった。

（実施例４−１）
実施例１−１で作製した定着フィルム２について、以下の方法によって離型層２Ｃと弾性層２Ｂとの境界領域の分析を行った。

クライオミクロトーム（商品名：ＦＣ６；Ｌｅｉｃａ社製）を用いて、定着フィルム２自体の温度環境を−１１０℃にし、定着フィルム２を厚み方向に切断して、断面を露出させた。

当該断面の離型層２Ｃと弾性層２Ｂの境界領域において、Ｘ線光電子分光装置（商品名：Ｑｕａｎｔｅｒａ ＳＸＭ；アルバック・ファイ株式会社製）を用い、Ｘ線光電子分光法（ＸＰＳ）によりナロースキャンスペクトルを測定した。測定にあたっては、対陰極にＡｌを用い、励起条件を１．２５Ｗ×１５ｋＶとし、試料へのＸ線の照射範囲はΦ１０μｍとし、光電子の検出角度は４５°とした。フッ素原子の１ｓ軌道の電子の状態を表す結合エネルギーのピークに着目するため、スペクトル範囲は６８０〜７００ｅＶ、ＰａｓｓＥｎｅｒｇｙは２６ｅＶ、ＳｔｅｐＳｉｚｅは０．０５ｅＶ、Ｎｏ−ｏｆ−Ｓｗｅｅｐｓ（積算回数）は１０とした。

得られたナロースキャンスペクトルを図６（ａ）に示す。図６（ａ）において、フッ素原子の１ｓ軌道の電子の状態を表す結合エネルギーのピークトップの位置が、６８８．７ｅＶから６８６．３ｅＶにシフトしていることが確認された。

この結果から、ＰＦＡの主骨格である−ＣＦ_２−ＣＦ_２−の骨格においてＣとＦの結合が切断されて、ＦがＣより電気陰性度の低い元素と結合したことが推定される。そして、ＰＦＡ（離型層２Ｃ）と弾性層２Ｂとの境界領域に存在する、Ｃ原子より電気陰性度の低い元素はケイ素と考えられるところ、当該境界領域では、フッ素原子とケイ素原子との結合が形成されたものと推定される。

（実施例４−２）
実施例３で作製した定着フィルム２について、実施例４−１と同様に、断面の露出とＸＰＳによる測定を行った。

得られたナロースキャンスペクトルを図６（ｂ）に示す。図６（ｂ）において、フッ素原子の１ｓ軌道の電子の状態を表す結合エネルギーのピークトップの位置が、６８８．７ｅＶから６８６．３ｅＶにシフトしていることが確認された。

この結果から、実施例４−１と同様に、ＦＥＰの主骨格である−ＣＦ_２−ＣＦ_２−の骨格においてＣとＦの結合が切断されて、ＦがＣより電気陰性度の低い元素と結合したことが推定される。そして、ＦＥＰ（離型層２Ｃ）と弾性層２Ｂとの境界領域に存在する、Ｃ原子より電気陰性度の低い元素はケイ素と考えられるところ、当該境界領域では、フッ素原子とケイ素原子との結合が形成されたものと推定される。

（参考例１）
離型層２Ｃを弾性層の表面上に積層する工程において、弾性層付ベルトにＰＦＡチューブを拡張被覆法で被覆した際に、ＰＦＡチューブ内面に接着剤（商品名：ＳＥ１８１９ＣＶ／Ａ＆Ｂ、東レ・ダウコーニング株式会社製）を１０μｍの厚さで均一に塗布し被覆した後に、２００℃の加熱オーブンで接着剤を硬化して接着させて離型層２Ｃを形成したこと、及び、弾性層２Ｂと離型層２Ｃとの接触面への紫外線照射工程において、紫外線を照射しなかったこと以外は実施例１と同様にして定着フィルム２を作製し、評価を実施した。評価結果を表１に示す。本参考例においても、接着性評価において破壊モードは弾性層２Ｂ内の凝集破壊となった。尚、参考例１に係る定着フィルムのＦＰＯＴは、上記した通り、７．６秒であった。

（参考例２）
弾性層付ベルトにＰＦＡチューブを拡張被覆法で被覆した際に、接着剤（商品名：ＳＥ１８１９ＣＶ／Ａ＆Ｂ、東レ・ダウコーニング株式会社製）を４μｍの厚さで均一に塗布したこと以外は参考例１と同様にして定着フィルム２を作製し、評価を実施した。評価結果を表１に示す。本参考例においても、接着性評価において破壊モードは弾性層２Ｂ内の凝集破壊となった。尚、参考例２に係る定着フィルムのＦＰＯＴは、７．５秒であった。

２ 定着フィルム
２Ａ 基材
２Ｂ 弾性層
２Ｃ 離型層
１００ 画像形成装置
１１４ 像加熱装置

Claims (13)

1. 基材と、
   該基材上に設けられた、シリコーンゴムを含む弾性層と、
   該弾性層の表面上に直接接して設けられた、フッ素樹脂を含む離型層と、
   を有する電子写真用部材であって、
   該離型層は、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）または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）を含み、
   日本工業規格（ＪＩＳ） Ｋ ６８５４−１：１９９９で規定される９０°はく離接着強さ試験において、該弾性層が凝集破壊を起こし、
   該電子写真用部材の厚さ方向断面の該弾性層と該離型層との境界領域における、フッ素原子の１ｓ軌道の電子の状態に着目したＸ線光電子分光分析によるナロースキャンスペクトルにおいて、フッ素原子の結合の状態を示すピークが、−ＣＦ _２ −ＣＦ _２ −骨格の結合エネルギーのピークよりも低エネルギー側にシフトしている、ことを特徴とする電子写真用部材。
2. 前記離型層の厚さが、１０μｍ以上、５０μｍ以下である請求項１に記載の電子写真用部材。
3. 前記シリコーンゴムが付加硬化型シリコーンゴム組成物の硬化物である請求項１または２に記載の電子写真用部材。
4. 前記弾性層の日本工業規格（ＪＩＳ） Ｋ ６２５１：２０１０における引っ張り強さが、０．７ＭＰａ以上、１．６ＭＰａ以下である請求項１〜３のいずれか一項に記載の電子写真用部材。
5. 前記弾性層の厚さが、５０μｍ以上、１ｍｍ以下である請求項１〜４のいずれか一項に記載の電子写真用部材。
6. 前記フッ素原子の結合の状態を示すピークが、−ＣＦ_２−ＣＦ_２−骨格の結合エネルギーのピークトップの位置よりも少なくとも２ｅＶ低エネルギー側にシフトしている請求項１〜５のいずれか一項に記載の電子写真用部材。
7. −ＣＦ_２−ＣＦ_２−骨格の結合エネルギーのピークのピークトップの位置を６８８．７ｅＶに基準化したとき、前記フッ素原子の結合の状態を示すピークのピークトップの位置が６８６．３±０．５ｅＶの範囲に存在する、請求項１〜６のいずれか一項に記載の電子写真用部材。
8. 基材と、
   該基材上に設けられた、シリコーンゴムを含む弾性層と、
   該弾性層の表面上に直接接して設けられた、フッ素樹脂を含む離型層と、
   を有する電子写真用部材であって、
   該離型層は、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）、及び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）、からなる群より選ばれるフッ素樹脂を含み、
   前記電子写真用部材の厚さ方向断面の前記弾性層と前記離型層との境界領域における、フッ素原子の１ｓ軌道の電子の状態に着目したＸ線光電子分光分析によるナロースキャンスペクトルにおいて、フッ素原子の結合の状態を示すピークが、−ＣＦ_２−ＣＦ_２−骨格の結合エネルギーのピークよりも低エネルギー側にシフトしていることを特徴とする電子写真用部材。
9. 前記フッ素原子の結合の状態を示すピークが、−ＣＦ_２−ＣＦ_２−骨格の結合エネルギーのピークトップの位置よりも少なくとも２ｅＶ低エネルギー側にシフトしている請求項８に記載の電子写真用部材。
10. −ＣＦ_２−ＣＦ_２−骨格の結合エネルギーのピークのピークトップの位置を６８８．７ｅＶに基準化したとき、前記フッ素原子の結合の状態を示すピークのピークトップの位置が６８６．３±０．５ｅＶの範囲に存在する請求項８または９に記載の電子写真用部材。
11. 定着部材と加熱手段とを具備する像加熱装置であって、該定着部材が請求項１〜１０のいずれか一項に記載の電子写真用部材であることを特徴とする像加熱装置。
12. 像加熱装置を備え、該像加熱装置で記録媒体にトナーを熱定着することにより画像を形成する画像形成装置であって、該像加熱装置が請求項１１に記載の像加熱装置であることを特徴とする画像形成装置。
13. 基材と、
    該基材上に設けられた、シリコーンゴムを含む弾性層と、
    該弾性層の表面上に直接接して設けられた、フッ素樹脂を含む離型層と、
    を有し、
    該離型層は、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）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、エチレン／テトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、エチレン／クロロトリフルオロエチレン共重合体（ＥＣＴＦＥ）、及びポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）からなる群より選ばれるフッ素樹脂を含み、
    日本工業規格（ＪＩＳ） Ｋ ６８５４−１：１９９９で規定される９０°はく離接着強さ試験において、該弾性層が凝集破壊を起こす電子写真用部材の製造方法であって、
    基材上にシリコーンゴムを含む弾性層を形成する工程と、
    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）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、エチレン／テトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、エチレン／クロロトリフルオロエチレン共重合体（ＥＣＴＦＥ）、及びポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）からなる群より選ばれるフッ素樹脂を含む離型層を、該弾性層の表面上に直接接するように積層する工程と、
    該弾性層と該離型層との接触面に対して紫外線を照射することによって、該弾性層と該離型層とを接着する工程と
    を有することを特徴とする電子写真用部材の製造方法。

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